JP2007024379A

JP2007024379A - 乾燥機および乾燥機運転方法

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Publication number: JP2007024379A
Application number: JP2005206037A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Otsuki; 浩大槻
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】乾燥時間および乾燥に必要なエネルギーを大幅に節約でき、乾燥対象物の温度の上昇を抑制して乾燥対象物へのダメージを最小限にできるとともに、静電気の発生を抑制して乾燥させることができる乾燥機および乾燥機運転を提供する。
【解決手段】乾燥機１は、処理部５と制御部１０と真空発生部２０とを具備する。ここで、真空発生部２０は、大気に開放された第１のポート、処理部５内に開放された第２のポート、および、第３のポートを有する空気エゼクター２２と、空気エゼクター２２の第３のポートに第１の電磁弁２３を介して接続された第１のポート、第２の電磁弁２７を介して外部の水入口２５に接続された第２のポート、および、外部の水出口２４に接続された第３のポートを有する水封式ポンプまたは水エゼクター２６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥機および乾燥機運転方法に関し、特に、洗濯後の衣類やシーツなどの繊維製品や洗浄後の食器を乾燥させるのに好適な乾燥機および乾燥機運転方法に関する。

従来の市販されている衣類用の乾燥機は衣類を温風などにより乾燥させるのが一般的であるが、衣類の効率的な乾燥を行うために、乾燥機内部を減圧すると同時に加熱する乾燥方法も提案されている。また、下記の特許文献１乃至３には、真空ポンプと併用する加熱手段として電磁波を使用する方法が提案されている。
特開２００３−２６２４６５号公報特開平７−１９０６２１号公報特開平７−２０８８６２号公報

しかしながら、衣類を温風などにより乾燥させる乾燥機では、衣類を乾燥させるのに多くの時間およびエネルギーを必要とするほか、乾燥させながら衣類を回転させて長時間攪拌するために、衣類間の摩擦により静電気を生じて衣類が互いにくっ付いてしまい、攪拌効果が減少するとともに乾燥後に衣類を互いに引き離さなければならないという不便さがある。

乾燥機内部を減圧すると同時に加熱する乾燥方法では、加熱手段がヒーターやランプによる熱伝導や光照射であるために、重なり合った衣類の内部や陰の部分を均一に加熱することができないという問題がある。特に、ランプ加熱の場合には、ランプ表面の汚れを定期的に清掃する必要がある。また、加熱手段として電磁波を使用する方法も提案されているが、衣類の効果的な攪拌が行われないので乾燥が効率的でないという問題がある。さらに、乾燥直後の衣類は熱く、衣類の仕分け作業に不快感が伴うという問題もある。

真空ポンプと併用する加熱手段として電磁波を使用する方法では、真空とマイクロ波とを併用すれば効率的な乾燥を実現できるのは周知の事実であるが、乾燥機を一般家庭用に商品化する場合には、相対湿度１００％の高湿度の空気を連続的に長期間にわたって排気できる真空ポンプが必要であるという問題がある。
すなわち、真空ポンプとして一般的な油回転ポンプは、飽和湿度の空気を排気すると油を短時間で定期的に交換する必要があり、重量が数十キログラムと重く、かつ、高価であるために、一般家庭用の乾燥機には転用できない。
また、油を使用しないダイアフラム型真空ポンプは、水蒸気の凝縮により故障する危険がある。上記特許文献１乃至３においても、飽和湿度の空気を連続して長期間排出することができる真空ポンプについては何ら開示されておらず、また、乾燥対象となる衣類を過熱させない具体的な方法についても何ら開示されておらず、さらに、衣類の効果的な攪拌も行われていないので効率的な乾燥ができないという問題がある。

本発明の目的は、乾燥時間および乾燥に必要なエネルギーを大幅に節約でき、乾燥対象物の温度の上昇を抑制して乾燥対象物へのダメージを最小限にできるとともに、静電気の発生を抑制して乾燥させることができる乾燥機および乾燥機運転方法を提供することにある。

本発明の第１の乾燥機（１）は、処理部と、制御部と、真空発生部とを具備する乾燥機であって、前記処理部が、扉を備えたかつ気密性のチャンバーと、該チャンバーの内部に設けられたかつ前記扉側に開口部を有する円筒状で内壁に乾燥対象物の攪拌を促進する凹凸を有する回転槽と、該回転槽を回転軸を中心として回転させる回転機と、前記回転槽内の乾燥対象物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器とを備え、前記真空発生部が、大気に開放された通気口に接続された第１のポート、前記処理部内に開放された通気口に接続された第２のポート、および、第３のポートを有する空気エゼクターと、該空気エゼクターの前記第３のポートに第１の電磁弁を介して接続された第１のポート、第２の電磁弁を介して外部の水入口に接続された第２のポート、および、外部の水出口に接続された第３のポートを有する水封式ポンプまたは水エゼクターとを備え、前記制御部が、前記回転機と前記マイクロ波発生器と前記第１および第２の電磁弁と前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターとを制御して、乾燥処理のための所定のシーケンスを実行する制御回路を備え、マイクロ波発生器の駆動、停止による加熱処理の実行、停止が可能で、前記第１および第２の電磁弁を開くとともに前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターを駆動させることにより減圧処理を実行でき、前記第１および第２の電磁弁を閉じたのち前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターを停止させることにより減圧処理を停止できることを特徴とする。

本発明の第２の乾燥機（３７）は、処理部と、制御部と、真空発生部とを具備する乾燥機であって、前記処理部が、扉を備えたかつ気密性のチャンバーと、該チャンバーの内部に設けられたかつ前記扉側に開口部を有する円筒状で内壁に乾燥対象物の攪拌を促進する凹凸を有する回転槽と、該回転槽を回転軸を中心として回転させる回転機と、前記回転槽内の乾燥対象物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器とを備え、前記真空発生部が、電磁弁を介して大気に開放された通気口に接続された第１のポート、前記処理部内に開放された通気口に接続された第２のポート、および、第３のポートを有する空気エゼクターと、該空気エゼクターの前記第３のポートに接続された第１のポート、および、外部の排気口（３４）に接続された第２のポートを有するブロワーとを備え、前記制御部が、前記回転機と前記マイクロ波発生器と前記電磁弁と前記ブロワーとを制御して、乾燥処理のための所定のシーケンスを実行する制御回路を備え、マイクロ波発生器の駆動、停止による加熱処理の実行、停止が可能で、前記電磁弁を開くとともに前記ブロワーを駆動させることにより前記減圧処理を実行でき、前記電磁弁を閉じたのち前記ブロワーを停止させることにより減圧処理を停止できることを特徴とする。

本発明の第１の乾燥機運転方法は、本発明の第１の乾燥機または第２の乾燥機を運転する乾燥機運転方法であって、前記制御回路が、減圧処理と加熱処理とを同時進行させる第一段階の運転を所定の時間だけ行う第一ステップと、前記第一段階の運転を所定の時間だけ行うと、前記制御回路が、加熱処理を停止するとともに減圧処理を停止する第二ステップとを具備し、前記第一ステップにおいて、前記制御回路が、前記回転機により前記回転槽を超低速回転で回転させるとともに、前記減圧処理を行い、かつ、前記制御回路が、前記乾燥対象物に対応させて、マイクロ波を連続的に放射する連続放射モード、または、放射期間と放射停止期間との割合を変化させてマイクロ波の放射とマイクロ波の放射停止とを交互に繰り返すデュティサイクル運転モードで適当な強度のマイクロ波を放射するように前記マイクロ波発生器を制御することにより、前記加熱処理を行うことを特徴とする。
ここで、前記第一ステップおよび前記第二ステップの間に、前記制御回路が、前記第一段階の運転を所定の時間だけ行うと、前記マイクロ波発生器によるマイクロ波の放射を停止させて前記減圧処理だけを行う第二段階の運転を所定の時間だけ行う第三ステップをさらに具備してもよい。
前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーを前記処理部内に設置し、前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を監視するとともに、前記第一段階の運転を開始した時点からの経過時間を測定して、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度から前記仕上がり温度に達するまでの時間を求め、該求めた時間と前記仕上がり温度および前記下限設定温度の温度差との比を演算して、該演算結果を初期比率とし、前記制御回路が、前記乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると、前記第二段階の運転を行い、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度まで降下すると、前記マイクロ波発生器による加熱処理を再開して前記第一段階の運転を行い、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度から前記仕上がり温度に達するまでの時間を求め、該求めた時間と前記仕上がり温度および前記下限設定温度の温度差との比を演算して、該演算結果を更新比率とし、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返して前記更新比率を更新し、前記初期比率に対して前記更新比率が所定値以上小さくなるのを監視して前記乾燥対象物の乾燥状態を判定し、前記制御回路が前記第一ステップを終了してもよい。

前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーと該乾燥対象物の湿度を検出する湿度センサーとを前記処理部内に設置し、
前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーおよび前記湿度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度および湿度を監視し、該乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると前記第二段階の運転を行い、乾燥対象物の温度が下限設定温度以下に達すると前記第一段階の運転を行い、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返すが、前記湿度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の湿度が所望の湿度に達したことを検出すると、前記第一ステップを終了してもよい。
前記温度センサーの代わりに圧力センサーを前記処理部内に設置し、前記制御回路が、前記圧力センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を検出してもよい。
前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーを前記処理部内に設置し、前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を監視し、該乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると前記第二段階の運転を行い、乾燥対象物の温度が下限設定温度以下に達すると前記第一段階の運転を行い、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返すが、乾燥対象物の量に対応して決定される所定の運転時間が経過すると、前記第一ステップを終了してもよい。

本発明の乾燥機および乾燥機運転方法は、以下に示すような効果を奏する。
（１）高湿度の空気の排気に効果的でありかつ優れた耐久性を有する水封式ポンプ，水エゼクターまたはブロワーを減圧手段として単独または空気エゼクターと併用して、乾燥対象となる物品を入れる回転槽内を減圧して水分の気化を促進するとともに、極性分子の水分子を高周波振動させるマイクロ波を物品の加熱手段として用いて、乾燥対象物を加熱せずに水だけを加熱するとともに乾燥対象物の内部や陰の部分も均一に加熱することにより、乾燥対象物にダメージを与えることなく乾燥することができ、かつ、乾燥時間および乾燥に必要なエネルギーを大幅に低減することができる。
（２）乾燥対象物を入れる回転槽を水平方向（重力方向に垂直な方向）に平行な回転軸を中心として超低速で回転させることにより、乾燥対象物間の摩擦を抑制することができるので、静電気の発生を防止しながら乾燥対象物を攪拌して、マイクロ波による更に均一な乾燥対象物の加熱を実現することができる。
（３）外部から乾燥対象物に熱を与えずに減圧により水の気化を促進すると、水は乾燥対象物から気化熱を奪って気化するため、乾燥対象物の余熱および回転槽内部の減圧を適切に制御することにより、乾燥対象物の温度を室温近くまで下げた状態で乾燥を終了することができるので、乾燥後の乾燥対象物の仕分け作業が楽になる。

乾燥時間および乾燥に必要なエネルギーを大幅に節約でき、乾燥対象物の温度の上昇を抑制して乾燥対象物へのダメージを最小限にできるとともに、静電気の発生を抑制して均一におよび効果的に乾燥させるという目的を、水封式ポンプ，水エゼクターまたはブロワーを減圧手段として単独または空気エゼクターと併用することにより実現した。

以下、本発明の乾燥機および乾燥機運転方法の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下では、乾燥対象物が衣類であるとして説明する。
図１は、本発明の第一の実施例による乾燥機の構成を説明するための側面断面図である。本実施例による乾燥機１は、処理部５と、制御部１０と、真空発生部２０とを具備する。

処理部５は、乾燥対象物である衣類４２（図２参照）を回転槽２に出し入れするための扉７を備えたかつ内部の気密性が保持できるチャンバーを有する。チャンバーの内部には、扉７側に開口部を有するかつ衣類４２を収容する円筒状の回転槽２（脱水槽）と、回転槽２を例えば水平方向（重力方向に垂直な方向）に平行な回転軸４を中心として回転させる回転機３と、回転槽２内の衣類４２を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器６とが設置されている。
ここで、回転槽２は、マイクロ波を透過できる素材を用いて作られている。一方、処理部５を形成するチャンバーの隔壁および扉７は、マイクロ波発生器６から発生されるマイクロ波がチャンバーの外側に漏洩しないように、マイクロ波が透過できない素材を用いて作られている。

回転機３は、回転槽２の開口部と対向する回転槽２の底部に動力伝達機構を介して取り付けられている。マイクロ波発生器６は、扉７と回転機３との中間位置にかつチャンバーの上部に取り付けられている。

図２に示すように、回転槽２の内壁には、回転槽２の回転軸４に向けて突出された、かつ、回転槽２を回転させたときに衣類４２が回転槽２の下方部分に集まらないように衣類４２を引っ掛けるための複数の突起板４１が設けられている。これにより、突起板４１と円筒状の回転槽２の内壁とに接するように衣類４２を回転槽２内に置けば、乾燥処理中においては、突起板４１に引っ掛けられた衣類４２は、超低速で回転する回転槽２により上方に運ばれ、ある程度の高さにまで運ばれると重力の作用により下方に落下する。このとき、落下後の衣類４２の上下は逆様になるため、衣類４２の落下前とは異なる面をマイクロ波に露出させることができる。その結果、衣類４２の均一な加熱と水分の気化を促進することができる。

処理部５の上方に設けられた制御部１０のハウジングの内部には、処理部５に設けられた回転機３およびマイクロ波発生器６と、後述する真空発生部２０に設けられた第１および第２の電磁弁２３，２７並びに水封式ポンプ２６とにハウジング隔壁を気密的に貫通する配線（不図示）を介して電気的に接続された制御回路１１が設けられている。制御回路１１は、起動スイッチ（不図示）が押下されると、マイクロ波発生器６と回転機３と第１および第２の電磁弁２３，２７と水封式ポンプ２６とを制御して、乾燥処理のための所定のシーケンスを実行する。

処理部５および制御部１０の扉７と反対側に設けられた真空発生部２０のハウジングの内部には、配管を介して直列に接続された空気エゼクター２２、第１の電磁弁２３、水封式ポンプ２６および第２の電磁弁２７が設けられている。
ここで、空気エゼクター２２は第１乃至第３のポートを有する。空気エゼクター２２の第１のポートは、配管を介して真空発生部２０のハウジングの外側（外部）の通気口２８に接続されており、大気に開放されている。空気エゼクター２２の第２のポートは、配管を介して真空発生部２０のハウジングおよび処理部５のチャンバーを貫通して処理部５内の通気口２１に接続されている。空気エゼクター２２の第３のポートは、第１の電磁弁２３を介して水封式ポンプ２６の第１のポートに接続されている。水封式ポンプ２６の第２のポートは、第２の電磁弁２７および配管を介して真空発生部２０のハウジングの外側（外部）の水入口２５に接続されている。水封式ポンプ２６の第３のポートは、配管を介して真空発生部２０のハウジングの外側（外部）の水出口２４に接続されている。水入口２５は水道または水貯蔵タンクなどの水供給源に接続されており、水供給源から水入口２５を介して水封式ポンプ２６に供給された水は、水封式ポンプ２６の第３のポートから水出口２４を介して外部に排出される。

次に、本実施例による乾燥機１の運転方法（本発明による第一の実施例による乾燥機運転方法）について説明する。
洗濯された衣類４２を乾燥しようとする使用者は、乾燥機１の扉７を開いたのち、衣類４２を回転槽２に入れる。このとき、衣類４２に含まれる水分が多い場合は、使用者は、通常の脱水装置と同様に、回転槽２を高速回転させて遠心力により衣類の水分をある程度除去する。その後、使用者は、制御回路１１による自動乾燥処理動作を開始させるために、起動スイッチを押下する。

制御回路１１は、起動スイッチが押下されると、以下のようにして、減圧処理と加熱処理とを同時進行させる運転（以下、「第一段階の運転」と称する。）を所定の時間だけ行う。
制御回路１１は、回転機３により回転槽２を超低速回転（例えば、約１０秒毎に１回転程度の回転）で回転させたのち、第１および第２の電磁弁２３，２７を開くとともに、水封式ポンプ２６を駆動させる。水封式ポンプ２６が駆動されると、水が、水供給源から水入口２５を介して水封式ポンプ２６の第２のポートから水封式ポンプ２６内に導入されたのち、水封式ポンプ２６の第３のポートから水出口２４を介して外部に排出される。このとき、第１の電磁弁２３に接続された水封式ポンプ２６の第１のポート側の空気が吸引されて、通気口２８と水封式ポンプ２６の第１のポートとの間を接続する配管内に大気圧よりも低い低圧部が作られるため、この低圧部に向かって大気が通気口２８から空気エゼクター２２を介して高速で流入する結果、通気口２１から空気エゼクター２２に空気が引き込まれる。空気エゼクター２２に引き込まれた空気は、空気エゼクター２２の第３ポートから第１の電磁弁２３を介して水封式ポンプ２６内に引き込まれたのち、水と共に水封式ポンプ２６の第３のポートを介して水出口２４から排出される。これにより、処理部５のチャンバー内部は低圧になる。

また、制御回路１１は、回転槽２内の衣類４２に含まれる水分を加熱するために、適当な強度のマイクロ波を適当な運転モードで放射するようにマイクロ波発生器６を制御する。このときのマイクロ波発生器６の運転モードは、乾燥させる衣類４２に対応させて、マイクロ波を連続的に放射する連続放射モード、または、放射期間と放射停止期間との割合を変化させてマイクロ波の放射とマイクロ波の放射停止とを交互に繰り返すデュティサイクル運転モードとする。

第一段階の運転を所定の時間だけ行うと、以下のような減圧処理だけを実施する運転（以下、「第二段階の運転」と称する。）を所定の時間だけ行う。
制御回路１１は、マイクロ波発生器６によるマイクロ波の放射を停止させて、真空発生部２０による排気運転（減圧処理）だけを行わせる。この減圧処理によって、衣類４２に含まれている水分は衣類４２の余熱により気化される。その結果、このときに衣類４２から気化熱が奪われ冷却されて、衣類４２の温度は室温に近づく。

第二段階の運転を所定の時間だけ行うと、制御回路１１は、第１および第２の電磁弁２３，２７を閉じたのち水封式ポンプ２６を停止させる。その結果、空気入口２８から空気エゼクター２２および吸気口２１を介して大気が処理部５のチャンバー内に流入し、チャンバー内の圧力は大気圧に戻る。
チャンバー内の圧力は大気圧に戻ると、使用者は、扉７を開いて、乾燥された衣類４２を回転槽２から取り出す。

なお、乾燥された衣類４２の温度が高くてもよい場合は、第２段階の運転は行わなくてよい。
また、回転槽２内の減圧手段として、水封式ポンプ２６を使用したが、水エゼクターを水圧のある水源と共に使用してもよく、電源を必要とせずシンプルでコンパクトな構成を実現できる。

さらに、第一段階の運転および第二段階の運転は、ユーザーの手動設定によるタイマー制御により行ってもよいが、以下に説明するように、温度センサー，湿度センサーおよび圧力センサーを用いて衣類４２の温度および湿度やチャンバー内の圧力を測定し、所望の衣類４２の温度および湿度やチャンバー内の圧力が得られようにフィードバック制御により行ってもよい。

（温度センサーを使用する運転方法）
回転槽２内に置かれた衣類４２の温度を検出する非接触赤外線温度センサーなどの温度センサー８を処理部５内に設置し、温度センサーと制御回路１１とを無線または有線により電気的に接続する。また、ユーザーは設定キー（不図示）を介して、制御回路１１に衣類４２の所望の仕上がり温度を手動設定する。この設定温度は、室温よりも高い温度に限られ１００℃未満であり、室温が２５℃の場合は、例えば４０〜４５℃に設定される。仕上がり温度設定後、制御回路１１は、その仕上がり温度より５〜１０度低い下限設定温度を自動的に設定する。
減圧処理と加熱処理との同時進行による乾燥処理（第一段階の運転）中、制御回路１１は、温度センサーの出力信号に基づいて衣類４２の温度を監視するとともに、乾燥処理を開始した時点からの経過時間を測定する。制御回路１１は、衣類４２が下限設定温度から仕上がり温度に達するまでの時間Δｔ１を求め、求めた時間Δｔ１と仕上がり温度および下限設定温度の温度差ΔＴとの比ΔＴ／Δｔ１を演算して、この演算結果を初期比率Ｒとする。

制御回路１１は、衣類４２の温度が仕上がり温度に達すると、加熱処理を停止し、減圧処理のみ（第二段階の運転）を行う。衣類４２に水分が残っている場合は、気化熱を衣類４２自身から奪うので衣類４２の温度が降下する。制御回路１１は、衣類４２の温度が下限設定温度まで降下すると、加熱処理を再開し、衣類４２の温度が下限設定温度から仕上がり温度に達するまでの時間Δｔ２を求め、求めた時間Δｔ２と仕上がり温度および下限設定温度の温度差ΔＴとの比ΔＴ／Δｔ２を演算して、この演算結果を更新比率Ｓとする。

この更新比率Ｓは衣類４２の乾燥が進行するにつれて小さい値となるため、初期比率Ｒに対して更新比率Ｓが所定値以上小さくなると、制御回路１１は、衣類４２は所望の乾燥状態に達したと判断して、乾燥処理を終了する。
なお、制御回路１１は、加熱処理において所定の時間が経過しても衣類４２の温度が下限設定温度から仕上がり温度に到達しない場合にも、衣類４２は所望の乾燥状態に達したと判断して、乾燥処理を終了する。
この方法により、衣類４２を過熱させることなく、効率的に乾燥することができる。

なお、制御回路１１は、ユーザーが手動設定する乾燥処理時間と仕上がり温度と自動的に設定される下限設定温度により、設定された乾燥処理時間が経過するまで、衣類４２の温度が下限設定温度と仕上がり温度との間である場合には、同様の運転方法を繰り返してもよい。

（温度センサーと湿度センサーを使用する運転方法）
回転槽２内に置かれた衣類４２の温度を検出する非接触赤外線温度センサーなどの温度センサー８とこの衣類４２の湿度を検出する湿度センサー（不図示）を処理部５内に設置し、温度センサーおよび湿度センサーと制御回路１１とを無線または有線により電気的にそれぞれ接続する。制御回路１１に、ユーザーは設定キー（不図示）を介して所望の乾燥処理時間と衣類４２の仕上がり温度を手動設定する。この設定温度は、室温よりも高い温度に限られ、１００℃未満であり、室温が２５℃の場合は、例えば４０〜４５℃に設定される。仕上がり温度設定後、制御回路１１は、自動的にその仕上がり温度より５〜１０度低い下限設定温度を自動的に設定する。

減圧処理と加熱処理との同時進行による乾燥処理（第一段階の運転）中、制御回路１１は、温度センサーおよび湿度センサーの出力信号に基づいて衣類４２の温度および湿度を監視する。衣類４２の温度が仕上がり温度に達すると、制御回路１１は、加熱処理を停止し、減圧処理のみ（第二段階の運転）を行う。衣類４２に水分が残っている場合は、気化熱を衣類４２自身から奪うので衣類４２の温度が降下する。衣類４２の温度が下限設定温度まで降下すると、制御回路１１は、加熱処理を再開したのち、以上の動作を繰り返す。

また、制御回路１１は、湿度センサーの出力信号に基づいて衣類４２の湿度が所望の湿度に達したことを検出すると、減圧処理と加熱処理とを停止して、乾燥処理を終了する。
この方法により、乾燥対象となる衣類４２を過熱させることなく、効率的に乾燥することができる。

（圧力センサーを使用する運転方法）
水の蒸気圧は温度によって決まり、例えば２５℃では約２３．８ｍｍＨｇ、３５℃では約４２．２ｍｍＨｇ、４５℃では約７１．９ｍｍＨｇである。したがって、低圧状態で水蒸気が主要な残存する気体である場合には、圧力を計測することにより、水の温度、若しくは水が付着している物体（衣類４２）の温度を検出することができる。したがって、温度センサーの代わりに圧力センサーを処理部５内に設置することにより、前述の温度センサーを使用する制御運転方法と同様にして、衣類４２を過熱させることなく、効率的に乾燥することができる。

次に、本発明の第二の実施例による乾燥機３７について、図３を参照して説明する。
本実施例による乾燥機３７は、図１に示した水封式ポンプ２６の代わりにブロワー３３を回転槽２内の減圧手段として使用する点で、図１に示した第一の実施例による乾燥機１と異なる。
すなわち、本実施例による乾燥機３７では、真空発生部３０のハウジング内には、配管を介して直列接続された電磁弁３２、空気エゼクター３６およびブロワー３３が設けられている。ここで、空気エゼクター３６の第１のポートは、電磁弁３２および配管を介して真空発生部３０のハウジングの外側（外部）の通気口３５に接続されており、大気に開放されている。空気エゼクター３６の第２のポートは、配管を介して真空発生部３０のハウジングおよび処理部５のチャンバーを貫通して、通気口３１を介して処理部５内に開放されている。空気エゼクター３６の第３のポートは、配管を介してブロワー３３の第１のポートに接続されている。ブロワー３３の第２のポートは、配管を介して真空発生部３０のハウジングの外側（外部）の排気口３４に接続されている。電磁弁３２とブロワー３３とは、制御回路１１に電気的に接続されている。

以下、本実施例による乾燥機３７の運転動作（本発明の第二の実施例による乾燥機運転方法）について説明する。
使用者は、処理部５の扉７を開いたのち、衣類４２を処理部５の回転槽２内に入れる。このとき、衣類４２に含まれている水分が多い場合には、使用者は、通常の脱水装置と同様に回転槽２を高速回転させて、遠心力により衣類４２の水分をある程度除去する。その後、使用者は、制御回路１１による自動乾燥処理動作を開始させるために、起動スイッチ（不図示）を押下する。

制御回路１１は、回転機３により回転槽２を超低速回転（例えば、約１０秒毎に１回転程度の回転）で回転させたのち、電磁弁３２を開くとともに、ブロワー３３を駆動させる。ブロワー３３が駆動されると、ブロワー３３の第１のポートと空気エゼクター３６とを接続する配管内の空気が、ブロワー３３により吸引されたのち、第２ポートおよび配管を介してから排気口３４から排出される。これにより、ブロワー３３の第１のポートと空気エゼクター３６とを接続する配管内に、大気圧よりも低い低圧部が作られる。その結果、大気が、この低圧部に向かって通気口３５から電磁弁３２および空気エゼクター３６を介して高速で流入する。このとき、処理部５内部の空気は、通気口３１から空気エゼクター３６内に引き込まれたのち、ブロワー３３を介して排気口３４から排気される結果、処理部５のチャンバー内部が低圧になる。

また、制御回路１１は、マイクロ波発生器６から適当な強度のマイクロ波を適当な運転モードで放射し、回転槽２内の衣類４２に含まれている水分を加熱する。このときの運転モードは、乾燥させる衣類４２に対応させて、マイクロ波を連続的に放射する連続放射モード、または、放射期間と放射停止期間との割合を変化させてマイクロ波の放射とマイクロ波の放射停止とを交互に繰り返すデュティサイクル運転モードとする。

このような減圧処理と加熱処理とを同時進行させる第一段階の運転を所定の時間だけ行ったのち、制御回路１１は、マイクロ波発生器６からのマイクロ波の放射を停止して、真空発生部３０による排気運転（減圧処理）だけを行う第二段階の運転を所定の時間だけ行う。この減圧処理によって、衣類４２に含まれている水分は衣類４２の余熱により気化される。その結果、このときに発生する気化熱により、衣類４２の温度は室温に近づく。

このような減圧処理だけを実施する第二段階の運転を所定の時間だけ行ったのち、制御回路１１は、ブロワー３３を停止する（電磁弁３２は開いている）。その結果、通気口３５から大気が空気エゼクター３６の第２のポートおよび通気口３１を介して処理部５のチャンバー内に流入して、チャンバー内の圧力は大気圧に戻る。
チャンバー内の圧力が大気圧に戻ると、使用者は、扉７を開けて、乾燥された衣類４２を回転槽２から取り出す。

なお、乾燥された衣類４２の温度が高くてもよい場合は、第二段階の運転は行わなくてよい。
また、第一段階の運転および第二段階の運転は、ユーザーが手動設定するタイマー制御により行ってもよいが、温度センサー，湿度センサーおよび圧力センサーを用いて衣類４２の温度および湿度やチャンバー内の圧力を測定し、所望の衣類４２の温度および湿度やチャンバー内の圧力が得られようにフィードバック制御により行ってもよい。

以上の説明では、衣類４２を乾燥させたが、洗濯後のシーツなどの繊維製品などを乾燥させてもよく、他の応用例では、回転槽をないチャンバーを使用して、洗浄後の食器乾燥機を実現できる。

本発明の乾燥機および乾燥方法は、たとえば洗濯後の衣類やシーツ等の繊維製品や洗浄後の食器を乾燥させるのに使用することができる。

本発明の第一の実施例による乾燥機の構成を示す側面断面図である。（実施例１）図１に示した乾燥機１の回転槽２の内部の構造を示す説明図である。（実施例１）本発明の第二の実施例による乾燥機の構成を示す側面断面図である。（実施例２）

符号の説明

１，３７乾燥機
２回転槽
３回転機
４回転軸
５処理部
６マイクロ波発生器
７扉
８温度センサー
１０制御部
１１制御回路
２０，３０真空発生部
２１，３１通気口
２２，３６空気エゼクター
２３，２７，３２電磁弁
２４水出口
２５水入口
２６水封式ポンプまたは水エゼクター
２８，３５通気口
３３ブロワー
３４排気口
４１突起板
４２衣類

Claims

処理部と、制御部と、真空発生部とを具備する乾燥機であって、
前記処理部が、
扉を備えたかつ気密性のチャンバーと、
該チャンバーの内部に設けられたかつ前記扉側に開口部を有する円筒状で内壁に乾燥対象物の攪拌を促進する凹凸を有する回転槽と、
該回転槽を回転軸を中心として回転させる回転機と、
前記回転槽内の乾燥対象物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
を備え、
前記真空発生部が、
大気に開放された通気口に接続された第１のポート、前記処理部内に開放された通気口に接続された第２のポート、および、第３のポートを有する空気エゼクターと、
該空気エゼクターの前記第３のポートに第１の電磁弁を介して接続された第１のポート、第２の電磁弁を介して外部の水入口に接続された第２のポート、および、外部の水出口に接続された第３のポートを有する水封式ポンプまたは水エゼクターと、
を備え、
前記制御部が、前記回転機と前記マイクロ波発生器と前記第１および第２の電磁弁と前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターとを制御して、乾燥処理のための所定のシーケンスを実行する制御回路を備え、マイクロ波発生器の駆動、停止による加熱処理の実行、停止が可能で、前記第１および第２の電磁弁を開くとともに前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターを駆動させることにより減圧処理を実行でき、前記第１および第２の電磁弁を閉じたのち前記水封式ポンプまたは前記水エゼクターを停止させることにより減圧処理を停止できる
ことを特徴とする、乾燥機。
処理部と、制御部と、真空発生部とを具備する乾燥機であって、
前記処理部が、
扉を備えたかつ気密性のチャンバーと、
該チャンバーの内部に設けられたかつ前記扉側に開口部を有する円筒状で内壁に乾燥対象物の攪拌を促進する凹凸を有する回転槽と、
該回転槽を回転軸を中心として回転させる回転機と、
前記回転槽内の乾燥対象物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
を備え、
前記真空発生部が、
電磁弁を介して大気に開放された通気口に接続された第１のポート、前記処理部内に開放された通気口に接続された第２のポート、および、第３のポートを有する空気エゼクターと、
該空気エゼクターの前記第３のポートに接続された第１のポート、および、外部の排気口（３４）に接続された第２のポートを有するブロワーと、
を備え、
前記制御部が、前記回転機と前記マイクロ波発生器と前記電磁弁と前記ブロワーとを制御して、乾燥処理のための所定のシーケンスを実行する制御回路を備え、マイクロ波発生器の駆動、停止による加熱処理の実行、停止が可能で、前記電磁弁を開くとともに前記ブロワーを駆動させることにより前記減圧処理を実行でき、前記電磁弁を閉じたのち前記ブロワーを停止させることにより減圧処理を停止できる
ことを特徴とする、乾燥機。
請求項１または２記載の乾燥機を運転する乾燥機運転方法であって、
前記制御回路が、減圧処理と加熱処理とを同時進行させる第一段階の運転を所定の時間だけ行う第一ステップと、
前記第一段階の運転を所定の時間だけ行うと、前記制御回路が、加熱処理を停止するとともに減圧処理を停止する第二ステップと、
を具備し、
前記第一ステップにおいて、
前記制御回路が、前記回転機により前記回転槽を超低速回転で回転させるとともに、前記減圧処理を行い、かつ、前記制御回路が、前記乾燥対象物に対応させて、マイクロ波を連続的に放射する連続放射モード、または、放射期間と放射停止期間との割合を変化させてマイクロ波の放射とマイクロ波の放射停止とを交互に繰り返すデュティサイクル運転モードで適当な強度のマイクロ波を放射するように前記マイクロ波発生器を制御することにより、前記加熱処理を行う、
ことを特徴とする、乾燥機運転方法。
前記第一ステップおよび前記第二ステップの間に、前記制御回路が、前記第一段階の運転を所定の時間だけ行うと、前記マイクロ波発生器によるマイクロ波の放射を停止させて前記減圧処理だけを行う第二段階の運転を所定の時間だけ行う第三ステップをさらに具備することを特徴とする、請求項３記載の乾燥機運転方法。
前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーを前記処理部内に設置し、
前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、
前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を監視するとともに、前記第一段階の運転を開始した時点からの経過時間を測定して、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度から前記仕上がり温度に達するまでの時間を求め、該求めた時間と前記仕上がり温度および前記下限設定温度の温度差との比を演算して、該演算結果を初期比率とし、
前記制御回路が、前記乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると、前記第二段階の運転を行い、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度まで降下すると、前記マイクロ波発生器による加熱処理を再開して前記第一段階の運転を行い、前記乾燥対象物の温度が前記下限設定温度から前記仕上がり温度に達するまでの時間を求め、該求めた時間と前記仕上がり温度および前記下限設定温度の温度差との比を演算して、該演算結果を更新比率とし、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返して前記更新比率を更新し、
前記初期比率に対して前記更新比率が所定値以上小さくなるのを監視して前記乾燥対象物の乾燥状態を判定し、前記制御回路が前記第一ステップを終了する
ことを特徴とする、請求項４記載の乾燥機運転方法。
前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーと該乾燥対象物の湿度を検出する湿度センサーとを前記処理部内に設置し、
前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、
前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーおよび前記湿度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度および湿度を監視し、該乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると前記第二段階の運転を行い、乾燥対象物の温度が下限設定温度以下に達すると前記第一段階の運転を行い、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返すが、前記湿度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の湿度が所望の湿度に達したことを検出すると、前記第一ステップを終了する
ことを特徴とする、請求項４記載の乾燥機運転方法。
前記温度センサーの代わりに圧力センサーを前記処理部内に設置し、
前記制御回路が、前記圧力センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を検出する
ことを特徴とする、請求項５および請求項６記載の乾燥機運転方法。
前記第一ステップにおいて、前記回転槽内に置かれた前記乾燥対象物の温度を検出する温度センサーを前記処理部内に設置し、
前記制御回路に、前記乾燥対象物の仕上がり温度を設定するとともに、該仕上がり温度より低い下限設定温度を設定し、
前記第一段階の運転中に、前記制御回路が、前記温度センサーの出力信号に基づいて前記乾燥対象物の温度を監視し、該乾燥対象物の温度が前記仕上がり温度に達すると前記第二段階の運転を行い、乾燥対象物の温度が下限設定温度以下に達すると前記第一段階の運転を行い、同様に第一段階の運転および第二段階の運転を繰り返すが、乾燥対象物の量に対応して決定される所定の運転時間が経過すると、前記第一ステップを終了する
ことを特徴とする、請求項４記載の乾燥機運転方法。