JP2005130956A - 衣類乾燥機および衣類洗濯乾燥機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 乾燥室を経由する循環経路内に加熱手段にて加熱された空気を強制循環し、この循環経路中の空気を除湿手段により除湿することで被乾燥物を乾燥するようにしたドラム式乾燥機において、蒸気生成手段から発生する蒸気を前記加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転可能とすることを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
一例として、過熱蒸気を乾燥媒体とした乾燥方法および装置が提案されている特公平1−41359号公報によれば、布地から蒸発した蒸気を短時間で過熱蒸気となして、乾燥媒体をほぼ100℃以上の高湿潤空気となし、乾燥箱に循環的に供給することで、乾燥時間を短縮できる乾燥装置を提供することが記載されている(特許文献1参照)。
また、過熱蒸気を乾燥媒体とした別の乾燥方法および装置が提案されている特開2002−346295号公報には、乾燥ドラムと循環ダクトを含んでなる主構成経路に主蒸気を供給しつつ、構成経路内に初期からあった空気を該主構成経路外の空気貯留手段に導き、該主構成経路を閉回路にした後、該主構成経路内で過熱蒸気を循環させることによって被乾燥物の水分を蒸発させ、熱効率のよい省エネルギー化可能な乾燥装置を提供することが記載されている(特許文献2参照)。
特公平1−41359号公報についても同様に、乾燥媒体に温風を用いる場合などには適しておらず、また過熱蒸気の制御等も困難である。
本発明は、従来の衣類乾燥機、ドラム式洗濯乾燥機の構成及び機能を大幅に変えることなく、更に蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気を乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転させる構成とすることで、乾燥時間の短縮を図ると共に、衣類の材質の種類、量に適した乾燥を容易に行えるようにすることを目的とするものである。
本発明の請求項2に係る発明は、被乾燥物を収容し、乾燥室内に回転自在に設けられた回転ドラムと、前記乾燥室と循環ダクトとで構成される循環経路と、該循環経路内の空気を強制循環させる送風ファンと、前記循環経路中の空気を冷却して空気中の水分を除去する除湿手段と、該除湿手段によって除湿された後の空気を加熱する加熱手段と、給水手段からの水を加熱して蒸気を生成する蒸気生成手段とを備え、前記蒸気生成手段からの蒸気を前記加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転可能とし、前記過熱蒸気または温風により前記回転ドラム内の被乾燥物を乾燥することを特徴とする衣類乾燥機の構造にある。
本発明の請求項3に係る発明は、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気による過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風乾燥との駆動時間を制御する制御手段を備え、該制御手段により前記過熱蒸気または温風により、前記乾燥室内の被乾燥物を乾燥することを特徴とする請求項1または請求項2記載の衣類乾燥機の構造にある。
以上のように、本発明の請求項1〜3に係る発明は、蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気を乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転させることで、乾燥時間の短縮を図ると共に、衣類の材質の種類、量に適した乾燥を容易に行うことができるものである。
また、本発明の請求項4に係る発明は、前記蒸気生成手段から供給される飽和蒸気を、前記循環経路内に設けた加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給することを特徴とするものであり、このように構成することにより循環経路内の乾燥媒体が除湿手段により冷却されても前記加熱手段により再加熱することで高温の過熱蒸気を容易に得ることができるものである。
本発明の請求項5に係る発明は、前記乾燥室内に供給する乾燥媒体の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により前記過熱蒸気の温度を被乾燥物の耐熱温度以下に制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものであり、このように構成することにより熱の影響を受けやすい被乾燥物に対しても悪い影響を及ぼすことがない。
本発明の請求項6に係る発明は、前記過熱蒸気を乾燥工程開始時の予熱に使用し、該予熱後は過熱蒸気の供給を止め、前記加熱手段の加熱による温風に切替えることを特徴とするものであり、このように構成することにより過熱蒸気の潜熱を利用して被乾燥物の温度を急速に上昇させることができ、乾燥時間の短縮を図ることができる。
本発明の請求項7に係る発明は、前記乾燥室から排出された乾燥媒体の温度を検知する排気温度検知手段を備え、検知した排気温度が、温風だけを用いた恒率乾燥時の排気温度近くになった時、過熱蒸気の供給を停止し、前記加熱手段の加熱による温風に切替えることを特徴とするものであり、このように構成することにより過熱蒸気が被乾燥物へ凝縮する時、被乾燥物が該恒温乾燥時の温度以上まで上昇させても、該凝縮による被乾燥物の含水量の増加分だけ水分が多くなり、その分乾燥時間が長くなるという、乾燥工程への悪影響を防止することができる。
本発明の請求項8に係る発明は、乾燥終了間際に比較的低温の過熱蒸気を用いて、仕上げを行うことを特徴とするものであり、このように構成することにより過乾燥を防ぎ、また衣類の乾燥度のばらつきを低減することができる。
本発明の請求項9に係る発明は、被乾燥物の量に応じて、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものであり、
本発明の請求項10に係る発明は、被乾燥物の材質の種類により、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものであり、
本発明の請求項11に係る発明は、被乾燥物の乾燥の進捗状況に応じて、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御することを特徴とするものである。
以上のように、本発明の請求項9〜11に係る発明は、被乾燥物の材質の種類、及び/又は量、及び/又は供給タイミングに応じて、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量、を制御するようにしたものであるから、乾燥時間の短縮は勿論、被乾燥物の材質の種類や量に適した乾燥、或いは乾燥の進捗状況に適した仕上げを行うことができる。
本発明の請求項12に係る発明は、本発明の請求項2に記載の衣類乾燥機を備え、且つ衣類の洗濯から乾燥までの一連の工程を一台の機器で行い得るようにしたことを特徴とする衣類洗濯乾燥機の構造にあり、このように構成することにより乾燥時間の短縮を図ると共に、衣類の材質の種類、量に適した乾燥を容易に行うことができる衣類洗濯乾燥機を提供できる。
本発明の請求項13に係る発明は、前記乾燥工程開始前から前記蒸気生成手段と加熱手段を予熱しておくことにより、乾燥工程の開始時から遅延なく過熱蒸気を使用可能とすることを特徴とするものであり、このように構成することにより乾燥工程の開始時から遅延なく過熱蒸気を使用可能とし、乾燥時間をより一層短縮することができる。
また、過熱蒸気を生成しない場合は、従来のドラム式洗濯乾燥機と同様の構成となるため、過熱蒸気を乾燥媒体に使用できないような熱に弱い被乾燥物に対しては、従来通り温風による乾燥を行うことができる。また、低温の過熱蒸気により仕上げ等を行うことも可能である。
したがって、本発明によれば、乾燥時間の短縮や被乾燥物の材質の種類及び/又は量に応じて仕上げを行うことが可能な衣類乾燥機及び衣類洗濯乾燥機を提供することができる。
図2において、箱型をなす本体1はその下面に支持脚2を有し、その内部に乾燥室を兼用するドラム型の水槽3を備えている。該水槽3はその前面を本体1の前面開口部(図示せず)に連通し、この連通した開口部には衣類などの被乾燥物(被洗濯物の場合もある)を出し入れするための前面扉(図示せず)が開閉自在に取り付けられる。また、前記水槽3内には、外周壁に多数の孔を形成した回転ドラム4が図示しない駆動手段によって回転自在に設けられており、該回転ドラム4の内壁には、ドラムの回転に伴って前記衣類を上下に持ち上げ、自然落下させて攪拌する攪拌バッフル5が形成されている。更に前記水槽3の上部壁面には給水弁6を介して水道蛇口に接続される給水管18が取り付けられ、該水槽3の最低部壁面には排水ポンプ17を有する排水管21が接続されている。前記給水弁6を通して給水管18より前記水槽3内に供給された水は、回転ドラム4内に収納された衣類の洗濯、若しくは濯ぎに供された後、排水ポンプ17を駆動することで排水管21を介して本体1外部に排出されるようになっている。なお、排水ポンプ17の非駆動時には水槽3と外気とは遮断される。
水槽3の出口と入口には吸気ダクト部11と排気ダクト部9でつながっている循環ダクト30が接続されており、該循環ダクト30は水槽3内に連通することで密閉された循環経路Aを構成する。該循環経路A内には、乾燥媒体を強制循環させる送風ファン14と、循環経路A内の乾燥媒体を加熱する加熱ヒーター13を備えている。また、前記送風ファン14と加熱ヒーター13の間に位置する循環ダクト30には、蒸気を生成するための蒸気生成手段27に連通される蒸気供給管28の一端部が接続され、該蒸気供給管28には前記蒸気を前記循環ダクト30内に供給若しくは停止するための蒸気供給弁29が設けられている。この蒸気供給弁29の開閉動作により前記循環ダクト30内への蒸気の供給量を調整することが可能である。
前記蒸気生成手段27は、電磁ポンプ25を介して貯水タンク22に接続される接続管26の一端が接続され、且つ前記貯水タンク22から供給された水を蒸気生成ヒーター(図示せず)にて加熱し、飽和蒸気を生成する装置であり、ここで生成された飽和蒸気は前記蒸気供給弁29を介して前記循環ダクト30内に供給され、前記加熱ヒーター13で再加熱されて100℃以上の過熱蒸気となる。該蒸気生成手段27への給水は、電磁ポンプ25に通電することで、所望量の水が供給されるようになっており、その給水量はマイクロコンピュータ(CPU)からなる制御装置(図示せず)を用いて、電磁ポンプを駆動するパルス巾や周波数を制御することで調整され、飽和蒸気の生成量が制御されるようになっている。なお、ここでは蒸気生成手段27への給水にあたっては、電磁ポンプ25を用いているが、蒸気生成手段27に所望量だけ水を送りこむことができる手段であれば、特にその形態は問わない。
前記貯水タンク22は給水管18から分岐するバイパス管20中に配備され、該貯水タンク22の前後にはタンク用給水弁23及びタンク用排水弁24が設けられている。該貯水タンク22の給水にあたっては前記タンク用排水弁24を閉じた状態で、タンク用給水弁23を開成すれば良く、また、逆に貯水タンク22内の水を排水したい場合には、タンク用給水弁23を閉じた状態でタンク用排水弁24を開成すれば良い。運転終了時等には、本体1内部に水を残さないために、前記タンク用排水弁24を開成することで、貯水タンク22内の水は除湿用水管19を通して前記排水管21に排出される。
前記除湿用水管19は前記給水管18と排水管21とを連結する構成となっており、その中間部の管体は前記循環ダクト30の垂直部に熱交換可能に接触配置され、熱交換部8を構成する。又、排水ポンプ17と水槽3の間に位置する排水管21には、循環ダクト30の底部と連通する排水パイプ31が接続され、該排水パイプ31は前記循環ダクト30内で凝縮された凝縮水を排水管21に導くようになっている。
そして、乾燥工程中、前記除湿用水管19には給水管18からの冷水が流され、該冷水は前記循環ダクト30内を通過する乾燥媒体を間接冷却する。このため、前記循環ダクト30内を通過する乾燥媒体は冷却されることとなり、該乾燥媒体内に含まれる水分は凝縮され、前記排水パイプ31を通して前記排水管21に導かれる。この排水管21に導かれた凝縮水は排水ポンプ17を駆動することで本体1外部に排出される。
吸気温度センサー12は水槽3内に供給される乾燥媒体の温度を検知するもので、前記蒸気生成手段27から供給される蒸気を加熱ヒーター13で再加熱して生成する過熱蒸気の温度が被乾燥物の耐熱温度、例えば180℃以上にならないように、制御装置を介して前記加熱ヒーター13及び蒸気生成手段27(蒸気生成ヒーター)への通電を制御するものである。また、排気温度センサー10は水槽3の排気口の排気温度を検知し、制御装置を介して前記加熱ヒーター13及び蒸気生成手段27(蒸気生成ヒーター)への通電を制御するものであり、乾燥終了や過熱蒸気乾燥から温風乾燥に切替えるときに供される。
ここで、過熱蒸気乾燥の動作について説明する。今、蒸気生成手段27で生成された飽和蒸気は蒸気供給弁29を通して循環ダクト30内に供給され、加熱ヒーター13で再加熱され、高温の過熱蒸気となって乾燥室兼用の水槽3に導かれる。そして、前記過熱蒸気は回転ドラム4内の衣類(被乾燥物)と接触し、運転初期(約数分程度)においては被乾燥物へ凝縮することにより潜熱の作用によって被乾燥物の温度を急速に上昇させる。この運転初期状態では、除湿用給水弁7が閉じた状態にあり(このため、除湿用水管19には冷却水は流れない)、回転ドラム4を通過した乾燥媒体は循環ダクト30内で必要以上に冷却されることがないので、乾燥媒体の無駄な温度低下は生じない。そして、送風ファン14によって強制循環された乾燥媒体は蒸気供給弁29から供給される飽和蒸気と共に再び加熱ヒーター13によって過熱され、過熱蒸気となって回転ドラム4内に再度供給される。 その後、所定の恒率乾燥温度に達した後は、高温の過熱蒸気は回転ドラム4内の衣類(被乾燥物)の湿分を奪い取り、高温多湿となって循環ダクト30に流れ、ここで除湿用給水弁7を開成することで、除湿用水管19の熱交換部8と熱交換して空気中(乾燥媒体)の湿分が凝縮されることとなる。この凝縮された凝縮水は循環ダクト30壁面を通って、排水パイプ31より排水管21に導かれ除湿される。一方、低温低湿となった循環ダクト30内の乾燥媒体は再び飽和蒸気と共に上記送風ファン14により加熱ヒーター13側に送られ、ここで再加熱されて前記水槽3内に再循環される。この動作を繰り返すことにより回転ドラム4内の被乾燥物は乾燥されることになる。
本発明は以上のように構成され、上記構成において、乾燥工程時に過熱蒸気を用いない場合には、蒸気生成ヒーターをOFF、タンク用給水弁23および蒸気供給弁29を閉じ、従来通りに加熱ヒーター13や送風ファン14を制御し、送風や温風により乾燥を行う。
また、乾燥工程時に過熱蒸気を用いる場合には、従来同様に加熱ヒーター13や送風ファン14を制御すると共に、タンク用給水弁23およびタンク用排水弁24をマイクロコンピュータにより制御する。そして、蒸気生成ヒーターをONし、電磁ポンプ25を適切なパルスで駆動し、蒸気供給弁29を開成する。この時の詳細な動作は第4図フローチャートに示す通りである。
過熱蒸気の温度の調整は、水槽3内へ供給される過熱蒸気の温度を吸気温度センサー12により検知し、加熱ヒーター13及び蒸気生成手段27(蒸気生成ヒーター)を制御装置により制御することにより行う。
更に、被乾燥物の乾燥媒体として過熱蒸気を使用可能な場合には上述した如く過熱蒸気を用いればよいが、被乾燥物が熱に弱いなど、過熱蒸気の使用が望ましくない場合には過熱蒸気を供給せず、温風や送風のみで乾燥工程を行えば良く、また、被乾燥物の材質の種類及び/又は量に応じて、上記過熱蒸気または温風を用いて、温度や量や供給タイミングを制御しながら乾燥工程を行うことが可能である。
以上のように、乾燥工程において、過熱蒸気のみ、或いは温風のみ、或いは過熱蒸気と温風とを交互に切替えて供給する場合等、異なるバリエーションの乾燥工程が考えられ、これらを示したものが第3図の乾燥工程のタイムチャートであり、種々のパターンの制御が可能であることが解る。
上記の過熱蒸気を用いるタイミングおよび温度と量の制御は、各条件に最適なパターンを制御装置に記録しておくことにより実現する。また、各種弁の制御等も制御装置により行う。
また、乾燥工程終了時に、該乾燥工程において過熱蒸気を使用していた場合には、タンク用排水弁24を開け、タンク22内の水を排出する。
なお、洗いや脱水などと連続して乾燥工程を行う場合で、かつ該乾燥工程に上記過熱蒸気を用いる場合には、該乾燥工程開始前から蒸気生成手段27、また加熱ヒーター13を予熱しておき、乾燥工程の開始時から遅延なく過熱蒸気を生成可能とする。
なお、これまで洗濯と乾燥を一体で行う一体型洗濯乾燥機について述べたが、乾燥のみを行う衣類乾燥機においても、上記の蒸気生成手段および給水手段等を備え付けることにより、過熱蒸気を用いた乾燥が可能である。
3 水槽
4 回転ドラム
6 給水弁
8 熱交換部
10 排気温度センサー
12 吸気温度センサー
13 加熱ヒーター
14 送風ファン
17 排水ポンプ
18 給水管
19 除湿用水管
20 バイパス管
21 排水管
22 貯水タンク
25 電磁ポンプ
27 蒸気生成手段
29 蒸気供給弁
30 循環ダクト
Claims (13)
- 被乾燥物を乾燥するための乾燥室と、該乾燥室と循環ダクトとで構成される循環経路と、該循環経路内の空気を強制循環させる送風ファンと、前記循環経路中の空気を冷却して空気中の水分を除去する除湿手段と、該除湿手段によって除湿された後の空気を加熱する加熱手段と、給水手段からの水を加熱して蒸気を生成する蒸気生成手段とを備え、前記蒸気生成手段からの蒸気を前記加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転可能とすることを特徴とする衣類乾燥機。
- 被乾燥物を収容し、乾燥室内に回転自在に設けられた回転ドラムと、前記乾燥室と循環ダクトとで構成される循環経路と、該循環経路内の空気を強制循環させる送風ファンと、前記循環経路中の空気を冷却して空気中の水分を除去する除湿手段と、該除湿手段によって除湿された後の空気を加熱する加熱手段と、給水手段からの水を加熱して蒸気を生成する蒸気生成手段とを備え、前記蒸気生成手段からの蒸気を前記加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給して被乾燥物を乾燥する過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風により被乾燥物を乾燥する温風乾燥とを切り替え運転可能とし、前記過熱蒸気または温風により前記回転ドラム内の被乾燥物を乾燥することを特徴とする衣類乾燥機。
- 前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気による過熱蒸気乾燥と、前記加熱手段による温風乾燥との駆動時間を制御する制御手段を備え、該制御手段により前記過熱蒸気または温風により、前記乾燥室内の被乾燥物を乾燥することを特徴とする請求項1または請求項2記載の衣類乾燥機。
- 前記蒸気生成手段から供給される飽和蒸気を、前記循環経路内に設けた加熱手段により再加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気を前記乾燥室内に供給することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 前記乾燥室内に供給する乾燥媒体の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により前記過熱蒸気の温度を被乾燥物の耐熱温度以下に制御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 前記過熱蒸気を乾燥工程開始時の予熱に使用し、該予熱後は過熱蒸気の供給を止め、前記加熱手段の加熱による温風に切替えることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 前記乾燥室から排出された乾燥媒体の温度を検知する排気温度検知手段を備え、検知した排気温度が、温風だけを用いた恒率乾燥時の排気温度近くになった時過熱蒸気の供給を停止し、前記加熱手段の加熱による温風に切替えることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 乾燥終了間際に比較的低温の過熱蒸気を用いて、仕上げを行うことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 被乾燥物の量に応じて、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 被乾燥物の材質の種類により、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 被乾燥物の乾燥の進捗状況に応じて、前記蒸気生成手段と加熱手段とで生成される過熱蒸気の温度及び/又は供給量を制御することを特徴とする請求項1〜10何れか1項に記載の衣類乾燥機。
- 前記請求項2記載の衣類乾燥機を備え、且つ衣類の洗濯から乾燥までの一連の工程を一台の機器で行い得るようにした請求項2〜11の何れか1項に記載の衣類洗濯乾燥機。
- 前記乾燥工程開始前から前記蒸気生成手段と加熱手段を予熱しておくことにより、乾燥工程の開始時から遅延なく過熱蒸気を使用可能とすることを特徴とする請求項12記載の衣類洗濯乾燥機。
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