JP2007082586A - 衣類乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥時間が短く、圧縮機を過負荷状態にすることのない衣類乾燥装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１６と放熱器１７と吸熱器１９とを冷媒が循環する管路２０で連結して構成したヒートポンプ装置２１と、送風機２３によって送風される乾燥用空気を放熱器１７と衣類を入れた乾燥庫２２を経て吸熱器１９へと導き再び放熱器１７に戻す風路２４と、管路２０もしくは風路２４内の熱の一部を外部に放出する排熱手段２５と、放熱器１７近傍の乾燥用空気又は管路２０の温度を検知する温度検知手段２７の出力に応じて圧縮機１６の圧縮能力を変える圧縮能力可変手段２６とを備え、乾燥初期の温度が低い間は、排熱手段２５からの放熱を小にし、圧縮機１６の圧縮能力を大にして、乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮し、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１７が過負荷状態になるのを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭で使用される衣類の洗濯と乾燥を同一槽で行う乾燥機能付き洗濯機や、乾燥のみを行う衣類乾燥機に用いられる衣類乾燥装置に関するものである。

従来、この種の衣類乾燥装置は、衣類乾燥用の空気を加熱する手段として電気ヒータを用いるものもあったが、ヒートポンプ装置を用いたものもあり、ヒートポンプ装置の連続的な運転による冷媒の温度上昇を許容温度以下に抑制するために熱交換ファンを備え、循環する乾燥用空気を、外気と熱交換して装置内部を冷却するように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、上記特許文献１に記載された従来の衣類乾燥装置を用いた衣類乾燥機を示すものである。図１２に示すように、衣類乾燥機の本体１内に、回転自在に設けられ乾燥庫として使用される回転ドラム２と、ドラムベルト３を介して回転ドラム２を駆動するモータ４がある。衣類１５は、本体１の前面に設けたドア５から回転ドラム２内に投入される。乾燥用空気は、熱交換ファン６によって回転ドラム２から循環ダクト７へ送られ、循環ダクト７内に設けられたヒートポンプ装置８の冷媒を蒸発させ乾燥用空気を冷却除湿する吸熱器９と、冷媒を凝縮させ乾燥用空気を加熱する放熱器１０を通過して再び回転ドラム２へと循環している。

ヒートポンプ装置８は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、前記吸熱器９と前記放熱器１０の間に設けられて冷媒の圧力を減圧して冷媒の圧力差を維持するための絞り手段１２と、これらを連結する冷媒を通す配管１３とで構成されている。

熱交換ファン６は、モータ４によってファンベルト１４を介して駆動され、循環する乾燥用空気（矢印Ａ）と外気（矢印Ｂ）をその中央部から吸気して外周方向に吐出する。熱交換ファン６の両面をそれぞれ乾燥用空気と外気が通過するため、この間で熱交換され、乾燥用空気は外気によって冷却される。

ヒートポンプ装置８の吸熱器９では、衣類１５に当たった後の湿気を含んだ乾燥用空気から顕熱および潜熱を低温の冷媒によって吸熱回収し、放熱器１０では、圧縮機１１で圧縮されて高温となった冷媒によって乾燥用空気を加熱する。この加熱量は、吸熱器９で吸熱した熱量に圧縮機１１で加えられたエネルギーを熱量としてさらに加えたものである。

ここで、ヒートポンプ装置８における冷媒の冷凍サイクルを考えると、放熱器１０から乾燥用空気へ放出される熱量は、吸熱器９にて乾燥用空気から奪う熱量に、圧縮機１１が消費する電力にほぼ相当する分だけ多くなるため、乾燥用空気をそのまま循環すると、乾燥用空気全体の持つ熱量が増えるとともに、ヒートポンプ装置８内の冷媒の持つ熱量が増え、その圧力が高くなる。

より高温高圧となった冷媒を圧縮するため、圧縮機１１のモータ負荷が増えて、やがて限度を超える場合があり、通常は、過負荷防止装置（図示せず）が作動して圧縮機１１が停止する。過負荷防止装置が復帰するには時間がかかるため、その間ヒートポンプ装置８が作動せず、乾燥が進まない。

しかし、従来例によれば、ヒートポンプ装置８を安定して運転するため、熱交換ファン６によって乾燥用空気の熱量の一部を本体１外へ排出しつつ乾燥を行っており、圧縮機１１を過負荷状態することなく乾燥することができていた。
特開２００１−１９８３９６号公報

しかしながら、前記従来の衣類乾燥装置の構成では、乾燥初期で、乾燥用空気の温度が低い場合でも熱交換ファン６で放熱するため、冷凍サイクルの圧力上昇が遅く、圧縮機１１の入力も少なくて入力上昇も遅いため、冷凍サイクル内での熱量の蓄積が進まず、乾燥用空気の温度上昇が遅れ、乾燥時間が長くなるという課題を有していた。また、熱交換ファン６での冷却側空気は周囲の空気を利用しているため、雰囲気温度の変化によって外部への放熱量が季節などによって変動する。冬場、雰囲気温度が低い場合でも熱交換ファン６で放熱するため、乾燥用空気の温度上昇が遅く、乾燥時間が長くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持しながら衣類を乾燥する衣類乾燥装置を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥装置は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環する管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、乾燥用空気を送風する送風機と、前記乾燥用空気を前記放熱器と衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導き再び放熱器に戻して循環させるための風路と、少なくとも前記管路もしくは前記風路内の熱の一部を外部に放出させる排熱手段と、前記放熱器近傍の前記乾燥用空気又は前記管路の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて前記圧縮機の圧縮能力を変化させる圧縮能力可変手段と、前記圧縮機の圧縮能力と前記温度検知手段の出力に応じて前記排熱手段の放熱量を制御する制御手段を備えたもので、例えば、乾燥初期の温度が低い間は、排熱手段からの放熱量を小にし、圧縮機の圧縮能力を大にすることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

本発明の衣類乾燥装置は、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第１の発明は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環する管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、乾燥用空気を送風する送風機と、前記乾燥用空気を前記放熱器と衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導き再び放熱器に戻して循環させるための風路と、少なくとも前記管路もしくは前記風路内の熱の一部を外部に放出させる排熱手段と、前記放熱器近傍の前記乾燥用空気又は前記管路の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて前記圧縮機の圧縮能力を変化させる圧縮能力可変手段と、前記圧縮機の圧縮能力と前記温度検知手段の出力に応じて前記排熱手段の放熱量を制御する制御手段を備えたもので、例えば、乾燥初期の温度が低い間は、排熱手段からの放熱量を小にし、圧縮機の圧縮能力を大にすることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、温度検知手段で検知された温度が第１所定温度以上の時に、圧縮機の圧縮能力が第１所定値未満になると、排熱手段の放熱量を増加させるように制御するもので、温度を第１所定温度以上にするため、圧縮能力を調整して、その結果、圧縮能力が第１所定値未満になるまで低下した場合は、排熱手段の放熱量を増加させて、圧縮能力を上げて第１所定値以上に維持するようにして、温度検知手段の出力に応じて放熱量と圧縮能力を調整することで、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して効率よく乾燥運転をすることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、温度検知手段で検知された温度が第２所定温度未満の時に、圧縮機の圧縮能力が第２所定値以上になると、排熱手段の放熱量を減少させるように制御するもので、圧縮能力が所定値以上であっても、乾燥初期で温度検知手段の出力が第２所定温度まで上昇していない場合に、排熱手段からの放熱量を減少させることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の温度検知手段を風路内の放熱器通過後に設けたもので、温度検知手段で乾燥用空気の温度を直接検知することによって、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段からの放熱量を調整して放熱を小にし、圧縮機の圧縮能力を大にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第５の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の温度検知手段を管路上でかつ、放熱器入口から出口間の任意の位置に設けたもので、この管路の温度は、放熱器で冷媒と熱交換される乾燥用空気の温度に相関があり、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段からの放熱量を調整して放熱を小にし、圧縮機の圧縮能力を大にすることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができると共に、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整することで、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第６の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の温度検知手段を管路上でかつ、放熱器の少なくとも後部もしくは前部に設けたもので、この管路の温度は、放熱器で冷媒と熱交換される乾燥用空気の温度に相関があり、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段からの放熱量を小にし、圧縮機の圧縮能力を大にすることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができると共に、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整することで、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第７の発明は、特に、第１の発明の衣類乾燥装置に、外部の温度を検知する外部温度検知手段を設け、制御手段は、前記外部温度検知手段で検知された温度が第３所定温度以上で、温度検知手段で検知された温度が第１所定温度以上の時に、圧縮機の圧縮能力が第１所定値未満になると、排熱手段の放熱量を増加させるように制御するもので、温度検知手段で検知する温度が前記温度を第１所定温度以上にするため、圧縮能力を調整して、その結果、圧縮能力が第１所定値未満になるまで低下した場合は、特に放熱量を多くすることが必要な外気温度が高い場合に、排熱手段の放熱量を増加させて、圧縮能力を上げて第１所定値以上に維持することで、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

第８の発明は、特に、第１の発明の衣類乾燥機に外部の温度を検知する外部温度検知手段を設け、制御手段は、前記外部温度検知手段で検知された温度が第４所定温度未満で、温度検知手段の出力が第２所定温度未満の時に、前記圧縮機の圧縮能力が第２所定値以上になると、排熱手段の放熱量を減少させるように制御するもので、圧縮能力が所定値以上であって、温度が第２所定温度まで上昇していない場合で、特に外部温度検知手段の出力が第４所定温度未満と低くて外部への自然放熱が多い条件では、放熱量を減少させる。従って、乾燥初期の温度検知手段の出力が低い間は、排熱手段からの放熱量を小にすることで、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができる。

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、本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衣類乾燥装置の系統図を示すものである。

図１において、本実施の形態における衣類乾燥装置は、ＤＣモータ（図示せず）で駆動する圧縮機１６と、圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器１７と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための膨張弁もしくはキャピラリーチューブからなる絞り手段１８と、減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器１９とを冷媒が循環するように管路２０で連結したヒートポンプ装置２１を備えている。

同衣類乾燥装置はさらに、乾燥用空気を前記放熱器１７と衣類１５を入れた乾燥庫２２を経て前記吸熱器１９へと導き再び放熱器１７に戻す送風機２３および風路２４と、乾燥用空気の熱の一部を外部に放出する排熱手段２５と、前記放熱器１７近傍の乾燥用空気又は管路２０の温度を検知するサーミスタなどのセンサよりなる温度検知手段２７と、前記温度検知手段２７の出力に応じて前記圧縮機１６のＤＣモータ（図示せず）の駆動周波数や駆動電圧などをインバータ回路で変化させて回転数を変えて圧縮能力を変化させる圧縮能力可変手段２６と、前記排熱手段２５を制御する制御手段２８とを備え、制御手段２８は、前記圧縮機１６の圧縮能力と前記温度検知手段２７の出力によって、前記排熱手段２５の放熱量を制御するものである。

５０は、内部温度の影響が少なく、外部温度の検知がしやすい任意の場所に設けられサーミスタなどの温度センサからなる外部温度検知手段である。

温度検知手段２７は、前記放熱器１７通過後の乾燥用空気温度を検知する温風温度検知手段２７ａもしくは放熱器１７通過中の冷媒の温度を検知するように冷媒が通る管路２０の表面に取り付けられた冷媒温度検知手段２７ｂもしくは放熱器１７通過後の冷媒の温度を検知するように管路２０の表面に取り付けられた冷媒温度検知手段２７ｃもしくは放熱器１７通過前の冷媒温度を検知するように管路２０の表面に取り付けられた冷媒温度検知手段２７ｄのいずれかによって構成される。

排熱手段２５は、風路２４に設けた熱交換器２９と外気を熱交換器２９に送風する空冷用送風機３０を有する。

以上のように構成された衣類乾燥装置について、以下、その動作、作用を説明する。

まず、乾燥運転を開始すると、送風機２３と圧縮機１６が作動する。乾燥初期においては、温度は低く、温度検知手段２７の出力が第１所定温度６７℃未満である。圧縮能力は最大になるようフル回転の１００ｒｐｓで駆動される。

制御手段２８は、温度検知手段２７の出力が、第１所定温度６７℃未満で、圧縮機１６の圧縮能力が第２所定値９５ｒｐｓ以上では、排熱手段２５の放熱量を減少させる制御を行うため、排熱手段２５の空冷用送風機３０を停止している。

乾燥用空気は、送風機２３によって放熱器１７を通過して、放熱器１７からの放熱で加熱されて、温風になって乾燥庫２２に送られる。乾燥庫２２内で衣類１５と接触した乾燥用空気は衣類１５から水分を奪って衣類１５を乾燥する。

乾燥用空気は、衣類１５内の水分蒸発のための熱量として顕熱を奪われるため温度が低下するが、衣類から放出されたほぼ同等の潜熱を有する水蒸気を含んで高湿の空気となる。従って、衣類１５と接触する前後の乾燥用空気のエンタルピはほぼ一定である。高湿となった乾燥用空気は、吸熱器１９において冷却され、結露して除湿される。結露水は排水口３１から機外に排出される。吸熱器１９では、放熱器１７において乾燥用空気に顕熱として与えられたエンタルピと同量のエンタルピを顕熱と潜熱として乾燥用空気から奪う。

一方、ヒートポンプ装置２１では、圧縮機１６で圧縮された高温高圧の冷媒の熱が放熱器１７で放熱される。さらに、高圧の冷媒が絞り手段１８で減圧されて低圧低温となり、吸熱器１９で乾燥用空気から熱を奪い再び圧縮機１６に戻る。冷媒によって吸熱器１９で奪った熱量に圧縮機１６駆動のための投入電力に相当する熱量を加えた熱量が、放熱器１７から放出される。

従って、圧縮機１６駆動による熱量が常に新たに加えられるため、衣類乾燥装置内の保有熱量が増加して、乾燥用空気の温度が高くなり、放熱器１７における冷媒の温度や圧力も上昇する。

温度が上昇すれば、それを検知する温度検知手段２７の出力に応じて、圧縮能力可変手段２６によって圧縮機１６の回転数が下げられて圧縮能力を減少させる。

制御手段２８は、温度検知手段２７の出力が第１所定温度６７℃以上の時に、圧縮機１６の圧縮能力が第１所定値７０ｒｐｓ未満になると、排熱手段２５の放熱量を増加させる制御を行い、空冷用送風機３０を作動させる。

衣類１５を通過後の乾燥用空気は、風路２４に設けられた排熱手段２５を通過する間に空冷用送風機３０から送られた外気によって熱交換器２９を介して冷却される。排熱手段２５において主に顕熱を放出して冷えた乾燥用空気は、さらに吸熱器１９において冷却され、潜熱を奪われ結露して除湿される。除湿されて絶対湿度が低下した乾燥用空気は、再び放熱器１７で加熱される。

衣類乾燥装置の各部で自然に放熱される熱量と排熱手段２５で強制的に放熱される熱量の和が、圧縮機１６駆動用として外部から新たに加えられる熱量とバランスすると、全体の熱量が一定に保たれ、乾燥用空気の温度や放熱器１７における冷媒の温度や圧力が所定値に維持される。

外気温度が上昇して、排熱手段２５における外気の送風量を最大にしても放熱量が十分でない場合などには、圧縮能力可変手段２６で圧縮機１６の回転数を下げ、圧縮機１６の入力を抑えることで加えられる熱量を低減する。

以上のように本実施の形態によれば、排熱手段２５の放熱量と圧縮機１６の圧縮能力を変化させることによって、温度検知手段２７の出力に対して、乾燥初期の温度が低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を最小にし、圧縮機１６の圧縮能力を最大にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができる。そして、温度が所定温度以上になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく安全に乾燥運転することができる。

また、温度検知手段２７を風路２４内の放熱器１７通過後に設けると、乾燥用空気の温度を直接検知することができ、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を小にし、圧縮機１６の圧縮能力を大にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、排熱手段２５の放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

一方、温度検知手段２７を管路２０上で前記放熱器１７の入口から出口間の任意の位置に設けると、この冷媒が通る管路２０の温度は、放熱器１７で冷媒と熱交換される乾燥用空気の温度に相関があり、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を小にし、圧縮機１６の圧縮能力を大にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。また、この管路２０の温度を検知することは、放熱器１７の冷媒における凝縮温度を検知することになり、凝縮温度を所定温度に制御することによって冷凍サイクルにおける高圧側の圧力の上限を超えないよう制御することができて、より信頼性の高い冷凍サイクルが実現できる。

同様に、温度検知手段２７を管路２０上で前記放熱器１７の少なくとも後部もしくは前部の位置に設けた場合には、この管路２０の温度は、放熱器１７で冷媒と熱交換される乾燥用空気の温度に相関があり、乾燥初期の乾燥用空気温度が低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を小にし、圧縮機１６の圧縮能力を大にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、温度が所定範囲になれば、放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

また、放熱器１７通過後の管路２０の温度を検知することは、放熱器１７の冷媒における過冷却部の温度を検知することになり、この温度は凝縮温度と相関がある。凝縮温度を間接的に所定温度に制御することによって冷凍サイクルにおける高圧側の圧力の上限を超えないよう制御することができて、より信頼性の高い冷凍サイクルが実現できる。さらに、放熱器１７通過前の管路２０の温度を検知するようにすれば、圧縮機１６の吐出部の冷媒温度を検知することになり、吐出温度を所定温度に制御することによって圧縮機１６内部のモータの温度の上限を越えないよう制御することができて、より信頼性の高い冷凍サイクルが実現できる。

なお、本実施の形態においては、排熱手段２５は、作動か停止で放熱有りか無しの２値で説明したが、例えば、空冷用送風機３０の回転数を制御して、送風量の多少を細かく変えるようにしても良い。

また、本実施の形態における熱交換器２９としては、プレートフィン付きチューブ型熱交換器や波形プレートの直交型熱交換器にすることができ、特にその形態を限定するものではない。

さらに、放熱器１７および吸熱器１９は、フィンチューブ型の熱交換器を図示しているが、その他チューブ管同士を連続接続した形状の熱交換器なども同様であり、熱交換器の形状を限定するものではない。

さらに、ヒートポンプ装置２１に使用する冷媒は、代替フロンや自然冷媒の二酸化炭素でも同様であり、特に限定するものではない。

また、図２に示すように、排熱手段２５として、風路２４そのものを熱交換器２９の代わりにして、外気を風路２４の外壁に当てるようにしても良く、そうすれば特別な熱交換器を用いることなく放熱できる。

また、図３に示すように、排熱手段２５を、風路２４の外壁に略密着して熱的に接触する給水管３７と、これに冷却水を通す流量調整可能な給水弁３８で構成しても良い。排熱手段２５を作動させる場合は、給水弁３８を開いて、給水管３７に送水して、風路２４の外壁と給水管３７を介して、衣類通過後の乾燥用空気を水で冷却する。乾燥用空気から熱を奪った水は、排水口３１から外部に排出される。排熱手段２５を停止させる場合は、給水弁３８を閉にする。

上記構成により、空冷式のような複雑な冷却風路構成が不要となるので、衣類乾燥装置を安価に構成することができる。

また、図４に示すように、排熱手段２５を、風路２４の内部に外部から冷却水を噴霧する給水管３９と、給水管３９に送水される冷却水の流量調整を行う給水弁４０で構成しても良い。排熱手段２５を作動させる場合は、給水弁４０を開いて、風路２４の内部において、衣類通過後の乾燥用空気を水で直接冷却する。乾燥用空気から熱を奪った水は、排水口３１から外部に排出される。排熱手段２５を停止させる場合は、給水弁４０を閉にする。

以上のように、本構成によれば、間接水冷のような風路と熱接触させるための水路構成が不要となる。

また、図５に示すように、乾燥用空気の風路２４とは別に冷媒と空気を熱交換する熱交換器４１と、その熱交換器４１に外気を送風する空冷用送風機４２からなる排熱手段２５を、放熱器１７を通過後、絞り手段１８に至るまでの管路２０に設けても良い。排熱手段２５を作動させる場合は、空冷用送風手段４２を作動させ、排熱手段２５を停止させる場合は、空冷用送風手段４２を停止する。

上記構成によれば、放熱器１７で冷媒から乾燥用空気に熱を与えた後の管路２０において、冷媒の熱の一部を外部に放出するものであり、冷媒の温度上昇を低減することができる。また、上記の乾燥用空気から熱を放熱するよりも冷媒側で放熱する方が温度差が大きくとれるため所定の放熱量が得やすい。

また、図６に示すように、冷媒と冷却水を熱交換する水タンク４３と、水タンク４３への送水を制御する給水弁４４とからなる排熱手段２５を、放熱器１７を通過後、絞り手段１８に至るまでの管路２０に設けてもよい。水タンク４３と排水口３１とは排水管４５で連通されている。排熱手段２５を作動させる場合は、給水弁４４を開にする。排熱手段２５を停止させる場合は、給水弁４４を閉にする。熱交換後の冷却水は排水管４５を経て排水口３１に排水される。

上記構成によれば、放熱器１７で冷媒から乾燥用空気に熱を与えた後の管路２０において、冷媒の熱の一部を外部に放出するものであり、冷媒の温度上昇を低減することができる。通常、特に夏場は周囲温度よりも水道水の方が温度が低く、所定の放熱量が得やすい。

また、図７に示すように、排熱手段２５を、乾燥庫２２と吸熱器１９の間の風路２４に設けると共に、風路２４の上流側に排気口４６と、排気口４６を開閉する開閉ダンパ４７とを設け、これよりも下流側で、かつ、吸熱器１９の上流側に、吸気口４８と、吸気口４８を開閉する開閉ダンパ４９を設けるようにしても良い。排熱手段２５を作動させる場合は、開閉ダンパ４７、４９のそれぞれを開にする。排熱手段２５を停止させる場合は、開閉ダンパ４７、４９を閉にする。

上記構成によれば、乾燥用空気が所有するエンタルピの一部が顕熱および潜熱として排気口４６から放出され、放出された風量に応じて吸気口４８から乾燥用空気よりもエンタルピの小さい外気が流入する。放熱量は、開閉ダンパ４７、４９の開口度合いで調整される。

以上のように、本構成によれば、放熱用の熱交換器を特に必要としない。なお、図７では、開閉ダンパ４７、４９を吸気と排気の両側に設けているが、吸気口４８か排気口４６か何れか一方だけでも同様の調整が可能である。また、吸気口４８を吸熱器１９の上流側に設けた例を挙げているが、吸熱器１９の下流側に設けても同様な放熱効果が得られるものである。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態における衣類乾燥装置の制御手段の排熱手段を制御するフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態における衣類乾燥装置と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

排熱手段２５の放熱量小の状態において、ステップＳ１では、温度検知手段２７で検知された温度が第１所定温度の６７℃以上になったかを判定する。６７℃未満の場合は、次のステップに行き、６７℃以上の場合には、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、圧縮能力としての圧縮機１６の回転数が第１所定値の７０ｒｐｓ以上かを判定する。７０ｒｐｓ以上の場合は次のステップに行き、７０ｒｐｓ未満になるとステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、排熱手段２５の放熱量を増加させるため、空冷用送風機３０あるいは４２を作動させ、または、給水弁３８、４０、４４や開閉ダンパ４７、４９を開にする。乾燥開始後に温度が上昇すれば、温度検知手段２７の出力に応じて、圧縮能力可変手段２６によって圧縮機１６の回転数が下げられて圧縮能力を減少させるが、制御手段２８は、温度検知手段２７の出力が第１所定温度６７℃以上の時に、圧縮機１６の圧縮能力が第１所定値７０ｒｐｓ未満になると、排熱手段２５の放熱量を増加させる制御を行い、空冷用送風機３０を作動させる。

以上のように、本実施の形態によれば、排熱手段２５の放熱量を増加させると共に、放熱量増加前よりも圧縮能力を上げる。温度検知手段２７の出力に応じて放熱量と圧縮能力を調整して、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して乾燥運転することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における衣類乾燥装置の制御手段の排熱手段を制御するフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態における衣類乾燥装置と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

排熱手段２５の放熱量大の状態において、ステップＳ１１では、温度検知手段２７の温度が第２所定温度の６３℃以上になったかを判定する。６３℃以上の場合は次のステップに行き、６３℃未満の場合には、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、圧縮能力としての圧縮機１６の回転数が第２所定値の９５ｒｐｓ以上かを判定する。９５ｒｐｓ未満の場合は次のステップに行き、９５ｒｐｓ以上になるとステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、排熱手段２５の放熱量を減少させるため、空冷用送風機３０あるいは４２を停止し、または、給水弁３８、４０、４４や開閉ダンパ４７、４９を閉にする。

以上のように、温度検知手段２７によって検知された温度が第２所定温度の６３℃まで上昇していない場合には、圧縮能力が第２所定値の９５ｒｐｓ以上であっても、放熱量を減少させる。従って、温度検知手段２７の出力が、乾燥初期の低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を小にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができる。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の第４の実施の形態における衣類乾燥装置の制御手段の排熱手段を制御するフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態における衣類乾燥装置と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

排熱手段２５の放熱量小の状態において、ステップＳ２１では、温度検知手段２７の温度が第１所定温度の６７℃以上になったかを判定する。６７℃未満の場合は次のステップに行き、６７℃以上の場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、圧縮能力としての圧縮機１６の回転数が第１所定値の７０ｒｐｓ以上かを判定する。７０ｒｐｓ以上の場合は次のステップに行き、７０ｒｐｓ未満になるとステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、外部温度検知手段５０によって検知された外部の温度が第３所定温度の１０℃以上かを判定する。

外部温度が１０℃未満と低い時には次のステップに行く。外部温度が１０℃以上と高い場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、排熱手段２５の放熱量を増加させるため、空冷用送風機３０あるいは４２を作動させ、または、給水弁３８、４０、４４や開閉ダンパ４７、４９を開にする。

温度検知手段２７によって検知される温度を第１所定温度の６７℃以上にするため、圧縮能力を調整して、その結果、圧縮能力が第１所定値の７０ｒｐｓ未満になるまで低下した場合は、特に放熱量を多くすることが必要な外部温度が１０℃以上と高い場合には、排熱手段２５の放熱量を増加させて、圧縮能力をより高く維持する。これにより、圧縮機１６を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を高く維持して乾燥運転することができる。

逆に、外部温度が１０℃未満と低い場合には、排熱手段２５による放熱量を多くすると、温度検知手段２７で検知される温度が下がりすぎて、乾燥時間が長くなる場合があるため、温度検知手段２７の出力が第１所定温度の６７℃よりも高ければ、圧縮機１６の圧縮能力である回転数が７０ｒｐｓ未満でも、放熱量を増加させないことができる。

（実施の形態５）
図１１は、本発明の第５の実施の形態における衣類乾燥装置の制御手段の排熱手段を制御するフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態における衣類乾燥装置と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

排熱手段２５の放熱量大の状態において、ステップＳ３１では、温度検知手段２７で検知された温度が第２所定温度の６３℃以上になったかを判定する。６３℃以上の場合は次のステップに行き、６３℃未満の場合には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、圧縮能力としての圧縮機１６の回転数が第２所定値の９５ｒｐｓ以上かを判定する。９５ｒｐｓ未満の場合は次のステップに行き、９５ｒｐｓ以上になるとステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、外部温度検知手段５０で検知された外部温度が第４所定温度の５℃以上かを判定する。外部温度が、５℃以上と高い時には次のステップに行き、外部温度が５℃未満で低い場合には、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、排熱手段２５の放熱量を減少させるため、空冷用送風機３０あるいは４２を停止し、または、給水弁３８、４０、４４や開閉ダンパ４７、４９を閉にする。

以上のように、本実施の形態は、温度検知手段２７で検知された温度が第２所定温度の６３℃まで上昇していない場合で、圧縮能力である圧縮機１６の回転数が第２所定値の９５ｒｐｓ以上であって、特に外部温度検知手段５０の検知出力が第４所定温度５℃未満と低くて外部への自然放熱が多い条件では、放熱量を減少させるもので、温度検知手段２７の出力が、乾燥初期の低い間は、排熱手段２５からの放熱量を調整して放熱を小にして、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮することができる。

逆に、外部温度が５℃以上と高くて、温度検知手段２７の温度が６３℃まで上昇していなくても、圧縮能力が第２所定値の９５ｒｐｓ以上なら、温度検知手段２７で検知される温度が６３℃以上上昇するまで、排熱手段２５による放熱量を減少させず、その状態を維持するようにする。

以上のように、本実施の形態によれば、排熱手段２５の放熱量を頻繁に増減させることなく安定させ、結果、圧縮機１６の回転数も安定した回転を維持でき、圧縮能力も安定させることができる。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥装置は、乾燥初期の乾燥用空気の温度上昇を速くして乾燥時間を短縮するとともに、圧縮機を過負荷状態にすることなく、圧縮能力を所定値以上に維持して効率よく乾燥運転することができるもので、ヒートポンプ装置を搭載した衣類乾燥機や洗濯乾燥機等に広く適用できる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 他の例を示す衣類乾燥装置の系統図 本発明の実施の形態２における衣類乾燥装置の排熱手段を制御するフローチャート 本発明の実施の形態３における衣類乾燥装置の排熱手段を制御するフローチャート 本発明の実施の形態４における衣類乾燥装置の排熱手段を制御するフローチャート 本発明の実施の形態５における衣類乾燥装置の排熱手段を制御するフローチャート 従来の衣類乾燥機の断面図

符号の説明

１６ 圧縮機
１７ 放熱器
１８ 絞り手段
１９ 吸熱器
２０ 管路
２１ ヒートポンプ装置
２２ 乾燥庫
２３ 送風機
２４ 風路
２５ 排熱手段
２６ 圧縮能力可変手段
２７ 温度検知手段
２８ 制御手段
２９、４１ 熱交換器
３０、４２ 空冷用送風機
３７、３９ 給水管
３８、４０、４４ 給水弁
４３ 水タンク
４６ 排気口
４７、４９ 開閉ダンパ
４８ 吸気口
５０ 外部温度検知手段

Claims (8)

1. 圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環する管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、乾燥用空気を送風する送風機と、前記乾燥用空気を前記放熱器と衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導き再び放熱器に戻して循環させるための風路と、少なくとも前記管路もしくは前記風路内の熱の一部を外部に放出させる排熱手段と、前記放熱器近傍の前記乾燥用空気又は前記管路の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて前記圧縮機の圧縮能力を変化させる圧縮能力可変手段と、前記圧縮機の圧縮能力と前記温度検知手段の出力に応じて前記排熱手段の放熱量を制御する制御手段を備えた衣類乾燥装置。
2. 制御手段は、温度検知手段で検知された温度が第１所定温度以上の時に、圧縮機の圧縮能力が第１所定値未満になると、排熱手段の放熱量を増加させるように制御する請求項１に記載の衣類乾燥装置。
3. 制御手段は、温度検知手段で検知された温度が第２所定温度未満の時に、圧縮機の圧縮能力が第２所定値以上になると、排熱手段の放熱量を減少させるように制御する請求項１に記載の衣類乾燥装置。
4. 温度検知手段を風路内の放熱器通過後に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
5. 温度検知手段を管路上でかつ、放熱器入口から出口間の任意の位置に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
6. 温度検知手段を管路上でかつ、放熱器の少なくとも後部もしくは前部に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
7. 外部の温度を検知する外部温度検知手段を設け、制御手段は、前記外部温度検知手段で検知された温度が第３所定温度以上で、温度検知手段で検知された温度が第１所定温度以上の時に、圧縮機の圧縮能力が第１所定値未満になると、排熱手段の放熱量を増加させるように制御する請求項１に記載の衣類乾燥装置。
8. 外部の温度を検知する外部温度検知手段を設け、制御手段は、前記外部温度検知手段で検知された温度が第４所定温度未満で、温度検知手段の出力が第２所定温度未満の時に、前記圧縮機の圧縮能力が第２所定値以上になると、排熱手段の放熱量を減少させるように制御する請求項１に記載の衣類乾燥装置。