JP2006020754A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】高湿空気を排出せず乾燥機能を向上させた洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】除湿材６が配置された除湿デバイスを備え、洗濯時に除湿材６を再生し、乾燥時に除湿材６による除湿を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、高湿空気を室内に排出することを防止するとともに、乾燥性能を向上させるために除湿デバイスを搭載した洗濯乾燥機に関するものである。

従来、この種の全自動タイプの洗濯乾燥機は、熱交換部を設けて冷却除湿するものが考えられており（例えば、特許文献１参照）、その構成について図６を用いて説明する。洗濯乾燥機２０の運転モードは、洗濯モードとすすぎモードと引き続いて行われる乾燥モードからなる。洗濯モード時は、市水を槽内２１に導入して洗剤とともに衣類２２を攪拌することで衣類の汚れを落とす。そして、排水後、市水を入れ替えすすぎモードにはいる。すすぎモードでは、衣類２２に付着した洗剤を落とすモードであり、何回か市水を入れ替えてすすぎが行われる。そして、最後に乾燥モードに入る。乾燥は送風ファン２３と内蔵ヒータ２４で加熱して温風を生成し、温風を衣類２２に接触させることで衣類２２を乾燥させる。衣類２２に付着していた水は蒸発して水蒸気となるが、この水蒸気を空気や水により直接、又は間接に冷却部２５で冷却して結露させていた。
特開２０００−２１８０８４号公報

しかし、前記従来の洗濯乾燥機では、乾燥開始時は衣類より発生する高温高湿空気と空気や水の温度差が大きく取れるため効率良く高温高湿空気を結露させることができるが、全てを結露できるものではなく、一部が室内に排出される。また、高温高湿空気中の湿度が低下してくると次第に結露量が減少し、衣類の乾燥終了間際の水蒸気を結露させることは困難となっていた。そのために、乾燥終了に長時間を要していた。

シリカゲル等の除湿材を用いて高湿空気の湿気を除去する提案もされているが、実用化には至っていない。通常、乾燥に伴い発生する水蒸気量は約１００ｇ程度と考えられるが、シリカゲル等の除湿剤では吸湿能力は自重の１／２以下と少ないために、除湿剤だけで最低２００ｇ必要となり、嵩密度や再生機構、その他を考慮すると容量的に大きなものとなり、外寸を変えないならば庫内体積の減少に繋がることが予想される。また、除湿剤を用いた場合には、再生手段も必要となるが、有効な再生手段も提案されていない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高湿空気を室内に排出することを防止するとともに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、空気冷却器と除湿材が配置された除湿デバイスを備え、少なくとも洗濯モード時に除湿材を再生し、乾燥モード時に除湿材による除湿を行うものである。

この構成により、除湿材の再生と除湿が運転モードに対応して行うことができるとともに、除湿デバイスにより乾燥性能を向上させて乾燥時間を短縮することができる。

本発明の洗濯乾燥機は、除湿デバイスによる除湿を行うことができるため、高湿空気を室内に排出することがなく、乾燥性能の高い洗濯乾燥機を提供できる。

第１の発明は、空気冷却器と、前記空気冷却器の出口に配置された除湿材を有する除湿デバイスを備え、少なくとも洗濯時に前記除湿材を再生し、乾燥時に前記除湿材による除湿を行うようにしたことにより、除湿材の再生と除湿が運転モードに対応して行うことができるとともに、除湿デバイスにより乾燥性能を向上させることができる。

第２の発明は、除湿デバイスは、冷却部と、送風ファンと、除湿材と、前記除湿材を再生する加熱器と、前記送風ファンと除湿材と加熱器とを収納するとともに槽内空気を通過させる連通部とを備えたことにより、除湿デバイスの除湿・再生機能を発揮することができる。

第３の発明は、除湿材と加熱器とを一体に設けるとともに、波形に形成したことにより、除湿材と加熱器との接触面積を多くすることができ、除湿材を加熱器により効率的に再生することができる。また、波形に付形することで、除湿材の空気との接触面積を多くすることができる。

第４の発明は、除湿材は、不織布と、前記不織布に坦持されたノニオン型吸水性樹脂と、前記吸水性樹脂に保持された除湿剤とを備えたことにより、ノニオン型吸水性樹脂は不織布に支持され、かつ、除湿剤が液状となってもノニオン型吸水性樹脂及び不織布により吸液され、形状保持される。

第５の発明は、除湿剤は、硫酸ナトリウム、エリスリトール、カルボキシメチルセルロースナトリウムのいずれか１つ、または、２以上を組み合わせて用いたことにより、除湿性能が高く、安全性の高い除湿剤を提供できる。

第６の発明は、加熱器としてメッシュ状金網を有し、前記メッシュ状金網の両面に除湿材を接触して配置したことにより、加熱器が通気性を有するとともに加熱器の全面が除湿材と接触し、効率良く除湿材を加熱することができる。

第７の発明は、少なくとも洗濯槽内の温度を検出する槽内温度検出器と、除湿材の温度を検出する除湿材温度検出器を設け、除湿時に前記槽内温度検出器と除湿材温度検出器の検出する温度が所定の温度差以内になることで除湿終了を判定するようにしたことにより、除湿を開始すると除湿材温度は吸着熱のために庫内（水蒸気）温度よりも上昇とするが、除湿材の除湿能力の低下と共に低下し、所定の温度差以内で除湿運転終了を判定することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の概略の構成を示す断面図、図２は、除湿デバイスの概略の構成を示す断面図、図３は、除湿材の連通部の断面図、図４は、除湿材の拡大断面図である。

図１において、洗濯乾燥機１は、槽内２と閉ループを形成するように空気冷却器３と除湿デバイス４が設置されている。空気冷却器３により結露された空気は除湿デバイス４に導入され、除湿された空気は槽内２に循環される。図２に示したように、送風ファン５と、除湿材６と、除湿材６を再生する加熱器７と、これらを収納するとともに槽内２空気を循環させる連通部８とからなる。

除湿材６は、不織布９としてメッシュ状ポリエステル製スパンレースを用いて、これに熱可塑性ノニオン型吸水性樹脂１０としてウレタン系吸水性樹脂（商品名：バイオコンタクトＮ、日清紡績（株）製）を熱融着して貼り合わせ、さらに、この吸水性樹脂１０に除湿剤１１として硫酸ナトリウム３０％水溶液を吸液させた後乾燥して作製した。除湿材６は波形に付形するとともに積層して連通部８内に加熱器７の風下に配置されている。

除湿デバイス４の再生は、洗濯モード時及びすすぎモード時の槽内２水温が低い時に、加熱器７に通電を開始して送風ファン５を動作させることで高温空気を除湿材６に送ることで除湿材６の再生を行う。洗浄モード時及びすすぎモード時の槽内２水温が低い時には槽内２の水蒸気圧が低く、除湿材６の再生により発生した高温高湿空気は槽内２の水と接触することで冷却されて高湿空気中の水蒸気は水に戻る。この除湿材６の再生は、槽内２と除湿材６の水蒸気分圧が同じになるまで行うことができる。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２における除湿材の拡大断面図を示したもので、上記実施の形態１においては、加熱器７と除湿材６を分割して設けたが、本実施の形態では図４に示したように、除湿材６と加熱器とを一体に設けたもので、波形に付形する前の状態を示している。加熱器としてメッシュ状金網１２を用いており、このメッシュ状金網１２の両面に除湿材６を接触して配置するとともに、波形に付形して流路に配置する。除湿材６は、上記と同様、不織布９とノニオン型吸水性樹脂１０と除湿剤１１とからなる。

除湿材６とメッシュ状金網１２（加熱器）とを一体に設けることで、除湿材６と加熱器との接触面積を大きくして、除湿材６に加熱器により発生する熱を効率的に伝達して、除湿材６の再生を行うことができる。

次に、除湿材６について説明する。除湿材６は、不織布９と、この不織布９に坦持された熱可塑性ノニオン型吸水性樹脂１０と、このノニオン型吸水性樹脂１０に保持された除湿剤１１とからなる。本発明で用いる除湿剤１１は、一般的に用いられているゼオライトやシリカゲルといった吸湿しても形状が変化しない固体系除湿剤とは異なり、吸湿することにより固体から液体に変化する性質を有する潮解性除湿剤である。

固体系除湿剤の吸湿能力は自重の５０％以下であるのに対して、潮解性除湿剤は自重の３〜４倍の吸湿能力を有する。しかしながら、潮解性を有するために取り扱いに煩雑さを伴い、押入用等の使い捨ての特殊な用途にしか用いられていない。固体系除湿剤は除湿乾燥機や床下乾燥機等に良く用いられている。

また、紙おむつや生理用品としてアクリル酸塩系吸水性樹脂（アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物）が一般的に用いられている（分子内にイオン性末端官能基を有する）。アクリル酸塩系吸水性樹脂は水や血液、尿等の無電解質水溶液に対して自重の１００倍以上の吸水能力を有する。一方、食塩水などの無機塩の電解質水溶液に対してはイオン性末端官能基が電解質イオンの影響を受けるために、その吸水能力が塩濃度２０％以上では１以下に低下する。このアクリル酸系吸水性樹脂に対してノニオン型吸水性樹脂１０と呼ばれるものがある。ノニオン型と呼ばれるように、分子内にイオン性末端官能基をもたないもので電解質水溶液に対しても自重の数倍の吸湿能力を有する。ノニオン型吸水性樹脂にはポリＮ−ビニルアセトアミド、ポリアルキレンオキサイドや熱可塑性ポリウレタン等がある。アクリル酸塩系及びノニオン型吸水性樹脂のいずれも吸湿能力は持たない。

本発明の主眼とするところは、潮解性除湿剤１１とノニオン型吸水性樹脂１０を組み合わせて、潮解性樹脂の優れた除湿能力を生かしながら欠点である形状安定性の欠如をノニオン型吸水性樹脂１０で補い、優れた除湿能力を有する新規な除湿材６を提供する点にある。上記実施の形態においては、ノニオン型吸水性樹脂１０を溶剤で溶液として不織布９に含浸・乾燥したものに、除湿剤１１である硫酸ナトリウムを水溶液としてノニオン型吸水性樹脂１０担持不織布９に吸液・乾燥して除湿材６としたが、熱可塑性を有するノニオン型吸水性樹脂１０の場合には、ノニオン型吸水性樹脂１０を成型して不織布９に熱融着等で貼り合わせたのちに除湿剤１１水溶液を吸液・乾燥して作製することができる。また、ノニオン型吸水性樹脂１０に除湿剤１１を所定量混練・成型したものを不織布９に貼り合わせて除湿材６を作製することも可能である。不織布９の役割は、ノニオン型吸水性樹脂１０が不織布９に捕捉・保持されるので除湿材６の形状安定性向上と、除湿剤１１の捕捉した湿気の保持にある。

除湿剤１１としては、硫酸ナトリウム、エリスリトール、カルボキシメチルセルロースナトリウムのいずれか、または組み合わせて用いることができる。単独での８０℃９５％雰囲気中での吸湿量をそれぞれ自重の３．８倍、２．７倍、２．９倍であり、優れた除湿能力があることを確認した。また、これら除湿剤を組み合わせても除湿能力の低下は認められず算術平均となった。これら除湿剤は安全性の極めて高い除湿剤であり、食器洗い乾燥機には最適と言える。なお、代表的な除湿剤の吸湿能力は、以下の通りである（自重比）。塩化カルシウムは３．８倍、塩化リチウムは４．６倍、シリカゲル（Ｂ型）は０．５倍、ゼオライトは０．２倍であった。

本実施の形態では、少なくとも槽内２の温度を検出する槽内温度検出器（図示せず）と除湿材の温度を検出する除湿材温度検出器（図示せず）を設けて、前記庫内温度検出器と除湿材温度検出器の検知する温度より除湿材の状態を把握して除湿デバイスの制御を行う。除湿時に、庫内温度検出器と除湿材温度検出器の検出する温度が所定の温度差以内になることで除湿終了を判定する。また、庫内温度検出器と除湿材温度検出器の検出する温度が所定の温度差以上の場合に除湿材の再生を行う。図は省略している。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、新規な除湿材を用いた除湿デバイスを備え、運転時および運転終了時、湿気を槽外（室内）に排出することのない洗濯乾燥機に有用である。

本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の構成を示す断面構成図 同洗濯乾燥機の除湿デバイスの概略断面構成図 同洗濯乾燥機の連通部の断面図 同洗濯乾燥機の除湿材の断面図 本発明の実施の形態２の洗濯乾燥機の除湿材の概略断面図 従来の洗濯乾燥機の構成を示す断面図

符号の説明

１ 洗濯乾燥機
２ 槽内
３ 空気冷却器
４ 除湿デバイス
５ 送風ファン
６ 除湿材
７ 加熱器
８ 連通部
９ 不織布
１０ ノニオン型吸水性樹脂
１１ 除湿剤
１２ メッシュ状金網

Claims (7)

1. 空気冷却器と、前記空気冷却器の出口に配置された除湿材を有する除湿デバイスを備え、少なくとも洗濯時に前記除湿材を再生し、乾燥時に前記除湿材による除湿を行うようにした洗濯乾燥機。
2. 除湿デバイスは、冷却部と、送風ファンと、除湿材と、前記除湿材を再生する加熱器と、前記送風ファンと除湿材と加熱器とを収納するとともに槽内空気を通過させる連通部とを備えた請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 除湿材と加熱器とを一体に設けるとともに、波形に形成した請求項２記載の洗濯乾燥機。
4. 除湿材は、不織布と、前記不織布に坦持されたノニオン型吸水性樹脂と、前記吸水性樹脂に保持された除湿剤とを備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
5. 除湿剤は、硫酸ナトリウム、エリスリトール、カルボキシメチルセルロースナトリウムのいずれか１つ、または、２以上を組み合わせて用いた請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
6. 加熱器としてメッシュ状金網を有し、前記メッシュ状金網の両面に除湿材を接触して配置した請求項２〜４のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
7. 少なくとも洗濯槽内の温度を検出する槽内温度検出器と、除湿材の温度を検出する除湿材温度検出器を設け、除湿時に前記槽内温度検出器と除湿材温度検出器の検出する温度が所定の温度差以内になることで除湿終了を判定するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機。

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