JP2009050353A

JP2009050353A - 乾燥機

Info

Publication number: JP2009050353A
Application number: JP2007218059A
Authority: JP
Inventors: Masaya Tadano; 昌也只野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】簡単な構造で乾燥工程終了後の冷却時間を短縮することが出来る乾燥機を提供する。
【解決手段】蒸発器２４及び放熱器２２を迂回して、収容室１０の空気出口から出た空気を収容室１０の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路１００と、空気循環経路５０に空気を循環させるか、バイパス経路１００に空気を循環させるかを切り替えるための空気流路制御手段（ダンパ１０５と、ダンパ１０５の動作を制御するコントローラＣ）とを備え、コンプレッサを運２１転し、空気流路制御手段により空気循環経路５０に空気を循環させて乾燥工程を実行し、この乾燥工程の終了後、コンプレッサ２１を停止し、空気流路制御手段によりバイパス経路１００に空気を循環させてクールダウン工程を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被乾燥物を収容する収容室を備え、この収容室内において被乾燥物の乾燥を実行する乾燥機に関するものである。

従来よりこの種の乾燥機は、コンプレッサ、放熱器、膨張弁などの減圧装置及び蒸発器等を配管接続し、熱交換媒体を循環可能とした冷媒回路から成るヒートポンプを利用して、送風機により空気循環経路内の空気を放熱器にて加熱し、加熱された高温空気を収容室に吐出して収容室内の被乾燥物を乾燥させ、当該被乾燥物から蒸発した湿気を蒸発器に凝結させて、廃棄するものであった（例えば、特許文献１参照）。

ところで、このような乾燥機において、被乾燥物の乾燥終了直後は被乾燥物や収容室内が高温となるため、冷めるまで乾燥機から取り出すことができない。このため、被乾燥物が乾燥してから実際に乾燥機から取り出せるまで時間がかかっていた。特に、上述したようにヒートポンプ式の乾燥機では、ヒータにより収容室に送風する空気を加熱する、ヒーター方式の乾燥機と比べて冷媒回路を構成する機器の熱容量が大きいため、これらが負荷となり被乾燥物の放熱にかなりの時間を要していた。

更に、ヒーター方式の乾燥機では冷却水を用いた水冷除湿が行われているため、乾燥工程の後期には被乾燥物の熱を冷却水に放出することが可能であるのに対して、ヒートポンプ式の乾燥機では、被乾燥物から蒸発した湿気を含んだ空気を蒸発器にて凝結させる空冷除湿であり、冷却水を使用しないのが一般的である。このため、熱の移動は冷媒回路内に限られてしまい、外部に被乾燥物の熱を排出することが出来ないので、この点においてもヒーター方式の乾燥機に比べて冷却時間が長期化する要因となっていた。

そこで、このようなヒートポンプ式の乾燥機では、冷却時間を短縮するために、乾燥機外部の空気を収容室に導入し、当該空気に被乾燥物の熱を放出させた後、当該空気を乾燥機の外部に排気したり、前述した空気経路内の空気と熱交換可能に設置された放熱器に加えて新たに放熱器を空気循環経路の外部に設け、被乾燥物の乾燥終了後は当該放熱器に冷媒を流して、放熱させることで、循環空気経路内の空気を蒸発器にて冷却し、その冷却された空気を収容室に流して、被乾燥物の冷却を行うものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１４１６５０号公報特開２００５−２７７３３号公報

しかしながら、上述した前者の如く被乾燥物により加熱された空気を乾燥機外部に排気するものでは、乾燥機が設置された室内が当該熱により加熱されたり、被乾燥物に含まれる水分が室内に放出されたりして、当該乾燥機周囲の室内の快適性が損なわれる問題が生じていた。

また、上述した後者のように空気循環経路の外部にもう一つの放熱器を設けて、被乾燥物の乾燥終了後に当該放熱器に冷媒を流して放熱させた場合には、空気循環経路内の空気を冷却し、収容室に送風することができるので、乾燥工程終了後の収容室内の被乾燥物の冷却を促進し、当該被乾燥物を取り出せる温度に低下するまでの時間を著しく短縮することができるようになる。しかしながら、このように空気循環経路の外部にもう一つの放熱器を設けることで、冷媒回路が複雑化してコストの高騰を招く不都合が生じていた。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、簡単な構造で乾燥工程終了後の冷却時間を短縮することが出来る乾燥機を提供することを目的とする。

本発明の乾燥機は、被乾燥物を収容する収容室と、少なくともコンプレッサ、放熱器、減圧装置及び蒸発器を備えて構成された冷媒回路と、蒸発器及び放熱器と順次熱交換した後、収容室の空気入口に至り、当該収容室内を経た後、収容室の空気出口から再び蒸発器に戻る空気循環を行わせるための空気循環経路と、蒸発器及び放熱器を迂回して、収容室の空気出口から出た空気を当該収容室の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路と、空気循環経路に空気を循環させるか、バイパス経路に空気を循環させるかを切り替えるための空気流路制御手段とを備え、コンプレッサを運転し、空気流路制御手段により空気循環経路に空気を循環させて乾燥工程を実行し、この乾燥工程の終了後、コンプレッサを停止し、空気流路制御手段によりバイパス経路に空気を循環させてクールダウン工程を実行することを特徴とする。

請求項２の発明の乾燥機は、上記発明において収容室内を経た空気の温度を検出する温度検出手段を備え、この温度検出手段が検出する空気温度が所定の乾燥終了温度に達した場合、乾燥工程を終了してクールダウン工程に移行することを特徴とする。

請求項３の発明の乾燥機は、請求項１又は請求項２に記載の発明においてバイパス経路には、当該バイパス経路内を循環する空気の放熱を行う構造を設けたことを特徴とする。

本発明の乾燥機によれば、被乾燥物を収容する収容室と、少なくともコンプレッサ、放熱器、減圧装置及び蒸発器を備えて構成された冷媒回路と、蒸発器及び放熱器と順次熱交換した後、収容室の空気入口に至り、当該収容室内を経た後、収容室の空気出口から再び蒸発器に戻る空気循環を行わせるための空気循環経路と、蒸発器及び放熱器を迂回して、収容室の空気出口から出た空気を当該収容室の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路と、空気循環経路に空気を循環させるか、バイパス経路に空気を循環させるかを切り替えるための空気流路制御手段とを備え、コンプレッサを運転し、空気流路制御手段により空気循環経路に空気を循環させて乾燥工程を実行し、この乾燥工程の終了後、コンプレッサを停止し、空気流路制御手段によりバイパス経路に空気を循環させてクールダウン工程を実行するので、クールダウンの際に大きな熱負荷となる放熱器をバイパスして空気を循環し、収容室に送風することができるようになる。

これにより、収容室内の被乾燥物の冷却を促進し、当該被乾燥物を取り出せる温度に低下するまでの時間を短縮することができるようになる。特に、本発明によれば、空気循環経路の外部に新たに放熱器を設けるなど、冷媒回路が複雑化することなく、簡単な構造で被乾燥物を取り出せる温度に低下するまでの時間を短縮することができるようになるので、コストの高騰を極力抑えて、被乾燥物のクールダウンに要する時間を短縮することが可能となる。

更に、本発明の乾燥機によれば、被乾燥物から奪った加熱空気を乾燥機外部に排気しないので、乾燥機周囲の室内の快適性を損なう不都合も回避することができる。

また、請求項２の発明の如く上記発明において収容室内を経た空気の温度を検出する温度検出手段を備え、この温度検出手段が検出する空気温度が所定の乾燥終了温度に達した場合、乾燥工程を終了してクールダウン工程に移行するものとすれば、被乾燥物の乾燥を的確に判断して、速やかにクールダウン工程に移行することが出来るようになる。

特に、請求項３の発明の如くバイパス経路に、当該バイパス経路内を循環する空気の放熱を行う構造を設けるものとすれば、収容室にて被乾燥物から奪った熱を放熱することが可能となるので、被乾燥物の冷却を促進し、当該被乾燥物を取り出せる温度に低下するまでの時間をより一層短縮することができるようになる。

本発明は、ヒートポンプ式の乾燥機において、構造の複雑化や乾燥機周囲の室内の快適性を損なうことなく、被乾燥物が乾燥してから当該被乾燥物が取り出し可能な温度に低下するまでに要する時間を短縮することを目的として成されたものである。簡単な構造で乾燥工程終了後の冷却時間を短縮するという目的を、蒸発器及び放熱器と順次熱交換した後、収容室の空気入口に至り、当該収容室内を経た後、収容室の空気出口から再び蒸発器に戻る空気循環を行わせるための空気循環経路と、蒸発器及び放熱器を迂回して、収容室の空気出口から出た空気を当該収容室の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路と、空気循環経路に空気を循環させるか、バイパス経路に空気を循環させるかを切り替えるための空気流路制御手段とを備え、コンプレッサを運転し、空気流路制御手段により空気循環経路に空気を循環させて乾燥工程を実行し、この乾燥工程の終了後、コンプレッサを停止し、空気流路制御手段によりバイパス経路に空気を循環させてクールダウン工程を実行することにより実現した。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。

図１は、本発明を適用した乾燥機の一実施例として、例えば、洗濯運転と洗濯運転終了後の乾燥運転を実行する洗濯乾燥機Ｗの側面から見た内部構成図を示している。洗濯乾燥機Ｗは、衣類等の被洗濯物（被乾燥物）を洗濯、及び、乾燥するためのもので、外郭を構成する本体Ｂの外装ケース１側面上方には被洗濯物を出し入れするための取出口６を開閉するための開閉扉３が取り付けられており、開閉扉３の側方、或いは、上方の外装ケース１には各種の操作スイッチや表示部が配設された図示しない操作パネルが設けられている。

前記本体Ｂ内には、貯水可能な円筒状樹脂製の外槽ドラム２が設けられ、この外槽ドラム２は円筒の軸を斜め方向として配設されている。そして、この外槽ドラム２の内側には、洗濯槽と脱水槽を兼ねる略円筒状のステンレス製の内槽ドラム５が設けられている。この内槽ドラム５の内部は被洗濯物を収容する収容室１０とされ、これも円筒の軸を斜め方向として配設されると共に、この軸が外槽ドラム２に装着された駆動モータＭの軸８に連結され、当該軸８を中心とし、外槽ドラム２内で回転可能に保持されている。

更に、内槽ドラム５の一端面５Ａ（図１の左上方の面）には、前記取出口６が形成されており、内槽ドラム５は、エチレンプロピレンゴム等から成る軟質ゴム部材１１及び支持部材９を介してこの取出口６に回転自在に支持されている。この取出口６の下方に位置する支持部材９には後述する空気循環経路５０の吹出口５４が形成されている。この吹出口５４は、収容室１０に空気を導入するための収容室１０の空気入口である。また、内槽ドラム５の円筒の側面５Ｓ周囲及び軸方向における他端面５Ｂ（図１の右下方の面）には空気及び水が流通可能な複数の透孔７・・が形成されている。この透孔７・・は、洗濯運転においては水が流出すると共に、乾燥運転においては乾燥用の空気（循環空気）が流通するための孔となる。

前述した駆動モータＭは、洗濯運転及び当該洗濯運転終了後の乾燥運転において、外槽ドラム２及び内槽ドラム５の軸と同一の斜め方向の軸８を中心として内槽ドラム５を回転させるためのモータである。この駆動モータＭは、前記軸８の一端に取り付けられ、後述するコントローラＣにより、洗濯運転の脱水工程時には、高速にて内槽ドラム５を回転させると共に、乾燥運転時においては洗濯運転時に比して低速にて内槽ドラム５を回転させるよう制御されている。

一方、前記本体Ｂの外槽ドラム２上方には、外槽ドラム２内に給水するための図示しない給水通路が設けられており、この給水通路の一端は給水バルブを介して水道水などの給水源に接続されている。給水バルブは前記コントローラＣにて開閉が制御される。また、給水通路の他端は、前記外槽ドラム２に接続されて外槽ドラム２内の内槽ドラム５の上方にて開口しており、コントローラＣにて前記給水バルブが開放されると、給水源から水（水道水）が外槽ドラム２内に供給されると共に、この水が内槽ドラム５の側面５Ｓ周囲の透孔７・・を介して収容室１０にも供給されるように構成されている。

また、前記本体Ｂの下部には、外槽ドラム２内（収容室１０も含む）の水を排出するための排水手段としての図示しない排水通路が設けられており、この排水通路の一端は、洗濯乾燥機Ｗの外部に導出され、排水溝等に開口している。そして、排水通路の他端はコントローラＣにて開閉が制御される排水バルブを介して内槽ドラム５の他端面５Ｂより外槽ドラム２の他端２Ｂ側となる外槽ドラム２の最低部と連通している。また、外槽ドラム２の他端２Ｂ上方には前記空気循環経路５０の吸込口５２が形成されている。この吸込口５２は収容室１０から空気を吐出させるための収容室１０の空気出口である。

他方、本体Ｂ内の外槽ドラム２の前側から下側及び後側に渡って機械室６０が構成され、この機械室６０内に前述した空気循環経路５０が構成されている。空気循環経路５０内には後述する冷媒回路２０の放熱器２２、蒸発器２４が設けられている。この空気循環経路５０は、蒸発器２４及び放熱器２２と順次熱交換した後、収容室１０の空気入口としての吹出口５４に至り、当該収容室１０を経た後、収容室１０の空気出口としての吸込口５２から再び蒸発器２４に戻る空気循環を行わせるための経路である。具体的に、本実施例の空気循環経路５０は、外槽ドラム２の他端２Ｂ上方に形成された前記吸込口５２にて一端が開口すると共に、当該一端から外槽ドラム２の下側を通過し、他端は前記支持部材９の取出口６下方に形成された吹出口５４にて開口している。放熱器２２は、本実施例の加熱手段であり、空気循環経路５０内の前記吹出口５４側に設置されている。蒸発器２４は空気循環経路５０内の吸込口５２側に配置されている。

また、空気循環経路５０内には、ファン５５が設けられている。このファン５５は、乾燥運転において放熱器２２で加熱された空気を空気循環経路５０の吹出口５４から内槽ドラム５内の収容室１０に送り、収容室１０を経た空気を吸込口５２から蒸発器２４に送った後、再び、放熱器２２に戻すことにより、空気循環経路５０内の空気循環を行うための送風手段である。本実施例では、ファン５５は空気循環経路５０内の蒸発器２４の空気上流側となる吸込口５２側に配設されている。

即ち、洗濯乾燥機Ｗは、乾燥運転の乾燥工程において、ファン５５を運転して蒸発器２４及び放熱器２２と順次熱交換した空気を、収容室１０に送風し、収容室１０を経た空気を再び蒸発器２４に戻すように循環させる構成とされている。

次に、図１において、２０は前述した冷媒回路（冷凍サイクル）であり、当該冷媒回路２０はコンプレッサ２１、放熱器２２、減圧装置としてのキャピラリチューブ２３及び蒸発器２４等を順次環状に配管接続して構成されている。尚、本実施例では冷媒回路２０の減圧装置としてキャピラリチューブ２３を用いるものとしたが、膨張弁を用いても差し支えない。また、冷媒回路２０内には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ₂）が所定量封入されている。ここで、本実施例で使用するコンプレッサ２１は多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサであり、図示しない密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１の回転圧縮要素（１段目）及び第２の回転圧縮要素（２段目）が設けられている。

そして、冷媒導入管２５からコンプレッサ２１の第１の回転圧縮要素に低圧冷媒が導入され、冷媒吐出管２６から第２の回転圧縮要素で圧縮された高温高圧の冷媒がコンプレッサ２１外に吐出される構成とされている。尚、本発明で使用可能なコンプレッサ２１は実施例の多段圧縮式ロータリコンプレッサに限定されるものでなく、スクロール型、レシプロ型のコンプレッサなど、その他種々のコンプレッサも適用可能である。また、冷媒回路２０内に封入する冷媒も二酸化炭素に限らず、既存の他の冷媒を用いるものとしても差し支えない。

前記コンプレッサ２１の冷媒吐出管２６は、空気循環経路５０内の吹出口５４側に設けられた空気加熱用の放熱器２２の入口に接続される。そして、放熱器２２を出た配管２７はキャピラリチューブ２３に至り、キャピラリチューブ２３の出口に接続された配管２８は空気循環経路５０のファン５５の空気吐出側（空気下流側）に設けられた蒸発器２４の入口に接続され、蒸発器２４の出口には上記コンプレッサ２１の冷媒導入管２５が接続されて、係る環状の冷媒回路２０を構成している。

尚、本実施例の洗濯乾燥機Ｗは、前述したコントローラＣにより運転が制御されている。このコントローラＣは洗濯乾燥機Ｗの制御を司る制御手段であり、駆動モータＭの運転、給水通路及び排水通路の各バルブの開閉、コンプレッサ２１の運転、キャピラリチューブ２３の絞り調整、ファン５５の風量等を制御している。更に、コントローラＣは収容室１０内に収容された被洗濯物が変色及び損傷しないように放熱器２２を経た空気温度も制御している。具体的には、例えば、収容室１０の空気入口である空気循環経路５０の吹出口５４の近傍に収容室１０の入口温度を検出するための温度センサを取り付けて、コントローラＣが当該温度センサにて検出される循環空気の温度が所定の温度となるようにコンプレッサ２１の運転等を制御している。

以上の構成で、次に、洗濯乾燥機Ｗの動作を説明する。取出口６から内槽ドラム５内の収容室１０に被洗濯物と当該被洗濯物の量に応じた所定量の洗剤が投入され、開閉蓋３が閉じられて、前述した操作スイッチのうちの電源スイッチ及びスタートスイッチが操作されると、前記コントローラＣにより洗濯運転が開始される。これにより、前記給水通路の給水バルブが開かれ、給水通路が開放される。これにより、給水源から外槽ドラム２及び内槽ドラム５の透孔７・・を介して水が供給される。外槽ドラム２に供給された水は内槽ドラム５に形成された複数の透孔７・・を介しても収容室１０に流入する。尚、このとき前記排水通路の排水バルブは閉じられている。

そして、内槽ドラム５内の収容室１０に所定量の水が溜まると、コントローラＣにより給水バルブが閉じられて給水通路が閉塞される。これにより、給水源からの水の供給が停止される。

次に、コントローラＣにより駆動モータＭが通電起動される。これにより、軸８が回転し、この軸８に取り付けられた内槽ドラム５が外槽ドラム２内で回転し始めて、洗濯運転の洗濯工程が開始される。そして、この洗濯工程の開始から所定時間経過すると、コントローラＣにより駆動モータＭが停止され、排水通路の排水バルブが開放されて内槽ドラム５の収容室１０内（即ち、外槽ドラム２内）の水（洗濯水）が排出されていく。

そして、収容室１０（外槽ドラム２内）の水が排出されると、コントローラＣにより再び駆動モータＭが作動され、被洗濯物の脱水が行われる。この脱水が所定時間実行されると、排水バルブが閉じられ排水通路が閉塞されて、すすぎ工程に移行する。

このすすぎ工程では、先ず、給水通路の給水バルブが開かれ、給水通路が開放される。これにより、給水源から外槽ドラム２内及び収容室１０に再び水が供給される。そして、内槽ドラム５内の収容室１０に所定量の給水が行われると、コントローラＣにより給水バルブが閉じられ、給水通路が閉塞される。これにより、給水源からの水の供給が停止される。

そして、前記駆動モータＭの回転動作が所定時間繰り返されてすすぎが行われた後、駆動モータＭが停止され、排水通路の排水バルブが開かれて、収容室１０（外槽ドラム２内）のすすぎ水が排水通路に排出されていく。収容室１０（外槽ドラム２内）のすすぎ水が排出されると、コントローラＣにより駆動モータＭが作動され、前述同様に内槽ドラム５が回転されて、被洗濯物の脱水を行う脱水工程に移行する。

この脱水工程が所定時間実行されると、コントローラＣにより排水通路の排水バルブが閉じられ、排水通路が閉塞される。更に、コントローラＣによりコンプレッサ２１が起動され、ファン５５の運転が開始されると共に、前記駆動モータＭにより内槽ドラム５を回転させて乾燥運転の乾燥工程に移行する。

上記コンプレッサ２１の起動により、冷媒導入管２５からコンプレッサ２１の第１の回転圧縮要素に冷媒（ＣＯ₂）が吸い込まれて圧縮される。第１の回転圧縮要素で圧縮されて中間圧となった冷媒は、第２の回転圧縮要素に吸入され、２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管２６より外部に吐出される。

冷媒吐出管２６から吐出された冷媒ガスは空気循環経路５０内に設けられた放熱器２２に流入する。このとき、放熱器２２に流入する冷媒温度は約＋８５℃程まで上昇しており、係る高温高圧の冷媒ガスはここで、空気循環経路５０内を循環する空気と熱交換して放熱し、約＋５０℃程まで冷却される。

放熱器２２にて冷却された冷媒はその後、キャピラリチューブ２３にて減圧された後、空気循環経路５０内に設けられた蒸発器２４にて循環空気（収容室１０からの湿気を含んだ空気）と熱交換して蒸発する。即ち、冷媒回路２０は、蒸発器２４にて収容室１０からの湿気を含んだ空気を凝結させ、当該空気内の水分を除去させると共に、当該蒸発器２４において冷媒により循環空気から熱を汲み上げて、放熱器２２に搬送して、収容室１０に吐出される循環空気を加熱するヒートポンプとして機能する。

このように、冷媒回路２０を備えて、収容室１０からの空気の水分を蒸発器２４にて凝結除去し、このとき、空気から汲み上げた熱を、冷媒により放熱器２２に搬送し、収容室１０に吐出する循環空気の加熱に利用することで、エネルギー効率の改善を図ることができるようになる。特に、放熱器２２により電気ヒータなどの格別な加熱手段を用いること無く循環空気を高温に加熱することができるので、電気エネルギー等のエネルギーコストを削減して、より効率の良い乾燥運転を実現することができる。

そして、蒸発器２４にて蒸発した冷媒はその後、冷媒導入管２５を経て、再び、コンプレッサ２１に吸い込まれる循環を行う。

また、前記ファン５５の運転により、収容室１０内の被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気（循環空気）は、収容室１０を経て他端面５Ｂに形成された透孔７・・から収容室１０を流出する。そして、この空気は、外槽ドラム２の他端２Ｂの上方に形成された吸込口５２から空気循環経路５０内に入り、ファン５５に吸い込まれる。その後、ファン５５に吸い込まれた空気は、ファン５５の空気吐出側に設けられた蒸発器２４に向かって吐出され、当該蒸発器２４を通過する。

このとき、収容室１０内の被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気は、当該蒸発器２４を通過する過程で、蒸発器２４を流れる冷媒と熱交換し、冷媒に熱を奪われて、空気中の水分が蒸発器２４の表面に凝結する。これにより、当該蒸発器２４にて被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気から水分を凝結除去し、再び乾燥した空気とすることができる。

尚、蒸発器２４の表面にて凝結した水分は、その後、水滴となって蒸発器２４の下部に設けられたドレンパン３０上に落下し（図１では図示せず）、図示しないドレンパイプ、排水通路等を介して外部に排出される。

一方、蒸発器２４で湿気が取り除かれて乾燥した空気は、当該蒸発器２４を流れる冷媒により熱を奪われて、約＋３０℃程まで冷却される。その後、放熱器２２の周囲を通過し、当該放熱器２２を流れる高温高圧の冷媒ガスと熱交換して約＋７５℃に加熱され、内槽ドラム５の一端面５Ａの取出口６の外周に設けられた支持部材９の下方に形成された吹出口５４から収容室１０内に吐出される。

この収容室１０に吐出された循環空気は、当該収容室１０を一端５Ａ側から他端５Ｂ側に流れる過程で被洗濯物と接触し、被洗濯物を暖めて水分を蒸発させて、被洗濯物を乾燥させる。

そして、収容室１０にて被洗濯物を乾燥させて水分を含んだ空気は、内槽ドラム５の他端面５Ｂに形成された透孔７・・から流出し、外槽ドラム２の前記吸込口５２から空気循環経路５０内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。このような乾燥工程が実行されることにより、収容室１０内の被洗濯物は完全に乾燥される。

ところで、上述した乾燥工程により収容室１０内の被洗濯物（被乾燥物）が乾燥し、乾燥工程の終了直後は被乾燥物や収容室内が高温となるため、冷めるまで洗濯乾燥機Ｗから取り出すことができない。そこで、この乾燥工程の終了後に、当該被洗濯物を実際に取り出し可能な温度となる迄の間、クールダウン工程が設けらていた。従来のクールダウン工程では、コンプレッサ２１の運転が停止され、ファン５５のみ運転して、空気循環経路５０内の空気を循環させて、収容室１０内が所定の低温（例えば、＋５０℃）となるまで、当該空気循環を継続して実行するものとされていた。しかしながら、このような従来の乾燥工程は、被洗濯物が乾燥してから実際に洗濯乾燥機Ｗから取り出せるまで長時間を要していた。

特に、上述したようなヒートポンプ式の洗濯乾燥機Ｗでは、ヒータにより収容室１０に送風する空気を加熱するヒーター方式の乾燥機と比べて冷媒回路を構成する機器の熱容量（熱量）が大きいため、これらが負荷となり被乾燥物の放熱にかなりの時間がかかっていた。

図７は、本実施例の冷媒回路２０を構成するコンプレッサ２１、放熱器２２及び蒸発器２４と外装ケース１の比熱、重量、クールダウン工程開始時における温度（図７に示すＣＤ開始）、クールダウン工程時終了時における温度（図７に示すＣＤ終了）と、クールダウン工程開始時と終了時の温度差と、これらから算出される熱量を示している。図７に示すように本実施例の放熱器２２の比熱は＋５０００ｃａｌ（１８００＋３２００）、蒸発器２４の比熱は−３０８０ｃａｌ（−１０８０−２０００）である。従って、従来のクールダウン工程のように空気循環経路５０内の空気を循環させた場合には、＋１９２０ｃａｌの熱量が収容室１０に戻されることとなるため、収容室１０や当該収容室１０に収容された被洗濯物の温度が下がり難くなる。これにより、収容室１０内の熱に加えて、上記熱量分も空気循環経路５０を構成するダクトや外装ケース１等の外部に放出するまでクールダウン工程が終了しないので、クールダウン工程の長期化を招いていた。

また、上記のようなクールダウン工程を実行した場合、即ち、コンプレッサ２１を停止し、ファン５５を運転して、収容室１０内が所定の低温（例えば、＋５０℃）となるまで空気循環経路５０内の放熱器２２及び蒸発器２４を通過する空気循環を実行した場合、上述したようにヒートポンプの余熱が収容室１０に戻されるばかりでなく、コンプレッサ２１の停止により、冷媒回路２０内の冷媒が平衡状態へと移行していくため、コンプレッサ２１運転時には低温であった蒸発器２４の温度が徐々に上昇してしまう。これにより、蒸発器２４の表面に残っていた水滴が循環空気中に気化してしまい、クールダウンが進行して被洗濯物の温度が低下するのに伴い被洗濯物に若干の湿気が付着してしまう不都合が発生していた。

そこで、このようなヒートポンプ式の乾燥機では、冷却時間を短縮するために、乾燥機外部の空気を収容室に導入し、当該空気に被乾燥物の熱を放出させた後、当該空気を乾燥機の外部に排気したり、前述した空気経路内の空気と熱交換可能に設置された放熱器に加えて新たに放熱器を空気循環経路の外部に設け、被乾燥物の乾燥終了後は当該放熱器に冷媒を流して、放熱させることで、循環空気経路内の空気を蒸発器にて冷却し、その冷却された空気を収容室に流して、被乾燥物の冷却を行うものも開発されている。しかしながら、前者の如く被乾燥物により加熱された空気を乾燥機外部に排気することで、乾燥機が設置された室内が当該熱により加熱されたり、被乾燥物に含まれる水分が室内に放出されたりして、当該乾燥機周囲の室内の快適性が損なわれる問題が生じていた。

また、上述した後者のように空気循環経路の外部にもう一つの放熱器を設けて、被乾燥物の乾燥終了後に当該放熱器に冷媒を流して放熱させることで、空気循環経路内の空気を冷却し、収容室に送風することができるので、乾燥工程終了後の収容室内の被乾燥物の冷却を促進し、当該被乾燥物を取り出せる温度に低下するまでの時間を著しく短縮することができるようになる。しかしながら、このように空気循環経路の外部にもう一つの放熱器を設けることで、冷媒回路が複雑化してコストの高騰を招く不都合が生じていた。

そこで、本発明では空気循環経路５０の蒸発器２４及び放熱器２２を迂回して、収容室１０の空気出口から出た空気を当該収容室の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路１００と、空気循環経路５０（空気循環経路５０の蒸発器２４及び放熱器２２）に空気を循環させるか、上記バイパス経路１００に空気を循環させるかを繰り替えるための空気流路制御手段としてのダンパ１０５を設けるものとする。本実施例の洗濯乾燥機Ｗでは、ダンパ１０５の動作をコントローラＣにより制御するものする。即ち、本実施例では、ダンパ１０５とこのダンパ１０５の動作を制御するコントローラＣにより本発明の空気流路制御手段が構成されている。

図１を用いて説明すると、本実施例のバイパス経路１００は、金属、或いは、樹脂製のダクトから成り、流入口１００Ａがファン５５の空気吐出側（空気下流側）であって、蒸発器２４の空気上流側となる空気循環経路５０に設けられ、流出口１００Ｂが放熱器２２の空気下流側であって、吹出口５４の空気上流側となる空気循環経路５０に形成されている。また、ダンパ１０５はバイパス経路１００の流入口１００Ａに設置されている。

そして、コントローラＣは、コンプレッサ２１を運転し、前記ダンパ１０５によりバイパス経路１００への空気の循環を阻止し、空気循環経路５０に空気を循環させることにより前述した乾燥工程を実行すると共に、この乾燥工程の終了後、コンプレッサ２１を停止して、ダンパ１０５によりバイパス経路１００に空気を循環させてクールダウン工程を実行するものとする。

更に、本実施例の洗濯乾燥機Ｗには、収容室１０内を経た空気の温度を検出する温度検出手段としての温度センサＳが空気循環経路５０の吸込口５２の近傍に設置されており、コントローラＣに接続されている。そして、コントローラＣは、乾燥運転の前記乾燥工程において、温度センサＳにて検出空気温度が所定の乾燥終了温度に達したら、乾燥工程を終了して、クールダウン工程に移行するものとする。

以上の構成で、次に、本実施例の洗濯乾燥機Ｗにおける乾燥運転の動作を説明する。尚、洗濯乾燥機Ｗの洗濯運転時における動作は前述と同様であるため、ここでは説明を省略する。先ず、前述したように洗濯運転の脱水工程が所定時間実行されると、コントローラＣによりコンプレッサ２１が起動され、ファン５５の運転が開始されると共に、前記駆動モータＭにより内槽ドラム５を回転させて乾燥運転の乾燥工程に移行する。

このとき、コントローラＣは、前記ダンパ１０５を図２に示す位置に移動させる。即ち、コントローラＣは、バイパス経路１００の流入口１００Ａを閉塞し、ファン５５からの空気がバイパス経路１００に流れることなく、全て蒸発器２４及び放熱器２２が設けられた空気循環経路５０に空気を循環させるようにダンパ１０５を制御する。これにより、ファン５５に吸い込まれた空気は、ファン５５の空気吐出側に設けられた蒸発器２４に向かって吐出され、当該蒸発器２４を通過する。このとき、収容室１０内の被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気は、当該蒸発器２４を通過する過程で、蒸発器２４を流れる冷媒と熱交換し、冷媒に熱を奪われて、空気中の水分が蒸発器２４の表面に凝結する。これにより、当該蒸発器２４にて被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気から水分を凝結除去し、再び乾燥した空気とすることができる。尚、図２は本実施例の洗濯乾燥機Ｗの乾燥工程を説明するための図であり、図２において矢印（白抜き矢印）は当該乾燥工程における循環空気の流れを示している。

そして、蒸発器２４で湿気が取り除かれて乾燥した空気は、当該蒸発器２４を流れる冷媒により熱を奪われて、約＋３０℃程まで冷却される。その後、放熱器２２の周囲を通過し、当該放熱器２２を流れる高温高圧の冷媒ガスと熱交換して約＋７５℃に加熱され、内槽ドラム５の一端面５Ａの取出口６の外周に設けられた支持部材９の下方に形成された吹出口５４から収容室１０内に吐出される。この収容室１０に吐出された循環空気は、当該収容室１０を一端５Ａ側から他端５Ｂ側に流れる過程で被洗濯物と接触し、被洗濯物を暖めて水分を蒸発させて、被洗濯物を乾燥させる。

収容室１０にて被洗濯物を乾燥させて水分を含んだ空気は、内槽ドラム５の他端面５Ｂに形成された透孔７・・から流出し、外槽ドラム２の前記吸込口５２から空気循環経路５０内に入り、ファン５５に吸い込まれるサイクルを繰り返す。尚、当該乾燥工程において冷媒回路２０の動作、及び、冷媒の流れは前述した通りである。

一方、当該乾燥工程に移行すると、コントローラＣは空気循環経路５０の吸込口５２の近傍に設置された温度センサＳにより収容室１０内を経た空気温度を検出する。そして、コントローラＣは、当該温度センサＳにより検出される空気温度が所定の乾燥終了温度に達すると、コンプレッサ２１を停止して、次のクールダウン工程に移行する。このとき、コントローラＣは上記コンプレッサ２１の停止と同時にダンパ１０５を図３に示す位置に移動させる。即ち、コントローラＣは、バイパス経路１００の流入口１００Ａを開放し、ファン５５からの空気が蒸発器２４及び放熱器２２への空気の流入に流れることなく、全てバイパス経路１００に空気を循環させるようにダンパ１０５を制御する。尚、図３は本実施例の洗濯乾燥機Ｗのクールダウン工程を説明するための図であり、この図３に示す矢印（白抜き矢印）は当該クールダウン工程における循環空気の流れを示している。

これにより、ファン５５に吸い込まれた空気は、全てバイパス経路１００を通過した後、放熱器２２の空気下流側の空気循環経路５０内に戻り、吹出口５４から収容室１０に吐出されることとなる。

具体的に、ファン５５の運転により、収容室１０内を経た空気は、外槽ドラム２の他端２Ｂの上方に形成された吸込口５２から空気循環経路５０内に入り、ファン５５に吸い込まれる。その後、ファン５５に吸い込まれた空気は、バイパス経路１００に入り当該バイパス経路１００を通過し、放熱器２２の空気下流側の空気循環経路５０内を経て吹出口５４から収容室１０内に吐出される。

このように、クールダウン工程において蒸発器２４及び放熱器２２を迂回して設けられたバイパス経路１００に空気を循環させることで、負荷となる冷媒回路２０の機器、特に
、熱容量が大きく、クールダウン時に大きな熱負荷となる放熱器２２を迂回することができる。即ち、その分の熱量が収容室１０に流れなくなるので、収容室１０内の被洗濯物の冷却を促進し、被洗濯物が取り出せる温度に低下する迄に要するクールダウンの時間を短縮することが可能となる。

特に、本発明の構造によれば、従来の如き空気循環経路５０の外部に新たに放熱器を設ける等、冷媒回路２０が複雑化することなく、蒸発器２４及び放熱器２２を迂回するバイパス経路１００を形成するという簡単な構造で、クールダウンの時間を短縮することが可能となるので、コストの高騰を極力抑えながら、クールダウンを迅速に行うことが可能となる。

また、本発明の如くクールダウン工程において、上述したようにコンプレッサ２１の停止と同時にダンパ１０５を移動させて、バイパス経路１００を開放し、蒸発器２４及び放熱器２２への循環空気の流れを遮断することで、前述したように蒸発器２４の表面に残留した水分が収容室１０内の被洗濯物に付着する不都合を回避することができる。

更に、本発明の構造では、被洗濯物から奪った乾燥空気を乾燥機外部に排気しないので、乾燥機周囲の室内の快適性を損なう不都合も回避することができる。

更にまた、本実施例の如く収容室１０内を経た空気の温度を検出する温度センサＳを設けて、この温度センサＳが検出する空気温度が所定の乾燥終了温度に達した場合、コントローラＣが乾燥工程を終了して、クールダウン工程に移行することで、被洗濯物の乾燥を的確に判断して、速やかにクールダウン工程に移行することが可能となる。

尚、当該クールダウン工程において温度センサＳにて検出される空気温度が所定の低温（例えば、＋５０℃）に低下すると、コントローラＣはクールダウン工程を終了する。即ち、ファン５５の運転を停止すると共に、乾燥運転終了を知らせるためのブザーを鳴らした後、洗濯乾燥機Ｗの電源を停止する。

以上詳述した如く本発明によれば、簡単な構造で乾燥工程終了後のクールダウン工程の時間（冷却時間）を短縮することが可能となる。

次に、本発明を適用した乾燥機の他の実施例について図４を用いて説明する。図４は、本発明を適用した乾燥機の他の実施例として、洗濯運転と洗濯運転終了後の乾燥運転を実行する洗濯乾燥機Ｘの側面から見た内部構成図を示している。図４において、図１乃至図３と同一の符号が付されたものは、同様、或いは類似の作用、又は、効果を奏するものとして説明を省略する。尚、本実施例の洗濯乾燥機Ｘは、実施例１の洗濯乾燥機Ｗとほぼ同じ構造であるため、同じ構造については説明を省略し、洗濯乾燥機Ｗと異なる点のみ説明する。

図４に示す本実施例のバイパス経路１００は、金属、或いは、樹脂製のダクトから成り、流入口１００Ａがファン５５の空気吐出側（空気下流側）であって、蒸発器２４の空気上流側となる空気循環経路５０に設けられ、流出口１００Ｂが放熱器２２の空気下流側であって、吹出口５４の空気上流側となる空気循環経路５０に形成されている。具体的に、本実施例のバイパス経路１００は、流入口１００Ａから本体Ｂの背面に延出し、外装ケース１に密着した状態で沿って降下した後、前面側に位置する流出口１００Ｂに至る形状を呈している。即ち、外装ケース１に沿って降下する通路１０１が外装ケース１の背板１Ｂの内面に熱交換可能に密着されている。これにより、本実施例では、当該バイパス経路１００を通過する空気が、この通路１０１を通過する過程で外装ケース１に熱を伝達させ、背板１Ｂから放散可能に構成されている。尚、ダンパ１０５は前記実施例１と同様にバイパス経路１００の流入口１００Ａに設置されている。

以上の構成で、本実施例の洗濯乾燥機Ｘのクールダウン工程における動作を説明する。即ち、前記実施例１と同様に温度センサＳにより検出される空気温度が所定の乾燥終了温度に達すると、コントローラＣはコンプレッサ２１を停止して、乾燥工程から次のクールダウン工程に移行する。このとき、コントローラＣは上記コンプレッサ２１の停止と同時にダンパ１０５を図５に示す位置から図６に示す位置に移動させる。尚、図５は本実施例の洗濯乾燥機Ｘの乾燥工程を説明する図であり、図６はクールダウン工程を説明する図である。両図５、６において白抜き矢印は各工程における循環空気の流れを示している。尚、図６の黒矢印は通路１０１における循環空気の放熱を示している。

図６に示すようにクールダウン工程では、コントローラＣは、バイパス経路１００の流入口１００Ａを開放し、ファン５５からの空気が蒸発器２４及び放熱器２２への空気の流入に流れることなく、全てバイパス経路１００に流れるようにダンパ１０５を制御する。これにより、ファン５５に吸い込まれた空気は、全てバイパス経路１００を通過した後、放熱器２２の空気下流側の空気循環経路５０内に戻り、吹出口５４から収容室１０に吐出されることとなる。

具体的に、ファン５５の運転により、収容室１０内を経た空気は、外槽ドラム２の他端２Ｂの上方に形成された吸込口５２から空気循環経路５０内に入り、ファン５５に吸い込まれる。その後、ファン５５に吸い込まれた空気は、バイパス経路１００に入り当該バイパス経路１００を通過する。このとき、本実施例の洗濯乾燥機Ｘでは、バイパス経路１００の通路１０１が前述したように外装ケース１の背板１Ｂの内面に熱交換可能に密着されているので、当該通路１０１の背板１Ｂとの密着部より当該通路１０１を通過する空気の熱を外装ケース１に伝達させて、外装ケース１に放出することができる。これにより、当該バイパス経路１００の通路１０１を流れる過程で循環空気を放熱させることができる。

そして、当該通路１０１にて放熱した空気は、放熱器２２の空気下流側の空気循環経路５０内を経て吹出口５４から収容室１０内に吐出される。そして、当該クールダウン工程において温度センサＳにて検出される空気温度が所定の低温（例えば、＋５０℃）に低下すると、コントローラＣはファン５５の運転を停止すると共に（クールダウン工程の終了）、乾燥運転終了を知らせるためのブザーを鳴らした後、洗濯乾燥機Ｗの電源を停止する。

これにより、空気循環経路５０の外部に新たに放熱器を設ける等、冷媒回路２０が複雑化することなく、蒸発器２４及び放熱器２２を迂回するバイパス経路１００を形成するという簡単な構造で、クールダウンの時間を短縮することが可能となるので、コストの高騰を極力抑えながら、クールダウンを迅速に行うことが可能となる。

特に、本実施例では上述した通路１０１にて、バイパス経路１００内を循環する空気を放熱することができるので、被洗濯物の冷却を促進し、被洗濯物が取り出せる温度に低下する迄に要するクールダウンの時間をより一層短縮することが可能となる。

尚、本実施例ではバイパス経路１００の一部を外装ケース１の背板１Ｂの内面に熱交換可能に密着して設けて（通路１０１）、当該通路１０１にてバイパス経路１００内を循環する空気の放熱を行うものとしたが、本発明はこの構造に限定されるものではない。例えば、すすぎ水を貯留可能に設けた洗濯乾燥機では、この貯留されたすすぎ水と空気とをバイパス経路１００内を循環する空気を熱交換可能に設けて、このすすぎ水により空気を放熱するものとしても差し支えなし、その他の構造であっても有効である。

また、上記各実施例では吸込口５２の近傍の空気循環経路５０内に収容室１０内を経た空気の温度を検出する温度センサＳを設けるものとしたが、請求項２の発明の温度検出手段は、収容室１０内を経た空気を検出可能なものであれば良く、設置場所や検出手段は実施例の温度センサＳに限定されるものではない。

更に、上記各実施例では収容室１０内を経た空気の温度を検出して、当該空気温度が所定の乾燥終了温度に達した場合に乾燥工程を終了してクールダウン工程に移行するものとしたが、請求項１の発明では、これに限定されるものではなく、例えば、乾燥工程をタイマで所定時間行った後、クールダウン工程に移行するものとしても差し支えない。同様に、クールダウン工程の終了も空気温度に限らず、タイマにより判断するものとしても構わない。

更にまた、上記各実施例では送風手段としてのファン５５を空気循環経路５０内の蒸発器２４の空気上流側となる吸込口５２側に設けるものとしたが、ファンの位置は実施例の位置に限らず、バイパス経路１００の流出口１００Ｂより空気下流側となる空気循環経路５０内、或いは、バイパス経路１００の流入口１００Ａより空気上流側となる空気循環経路５０内であれば本発明は有効である。

本発明を適用した一実施例の洗濯乾燥機の側面から見た内部構成図である。（実施例１）図１の洗濯乾燥機の乾燥工程の説明図である。図１の洗濯乾燥機のクールダウン工程の説明図である。本発明を適用した他の実施例の洗濯乾燥機の側面から見た内部構成図である。（実施例２）図４の洗濯乾燥機の乾燥工程の説明図である。図４の洗濯乾燥機のクールダウン工程の説明図である。実施例の洗濯乾燥機のコンプレッサ、放熱器、蒸発器及び外装ケースの熱量を示す図である。

符号の説明

Ｃコントローラ
Ｓ温度センサ
Ｗ、Ｘ洗濯乾燥機（乾燥機）
１外装ケース
２外槽ドラム
３開閉扉
５内槽ドラム
５Ａ一端面
５Ｂ他端面
５Ｓ側面
６取出口
７透孔
８軸
９支持部材
１０収容室
１１軟質ゴム部材
２０冷媒回路
２１コンプレッサ
２２放熱器
２３キャピラリチューブ（減圧装置）
２４蒸発器
２５冷媒導入管
２６冷媒吐出管
２７、２８冷媒配管
５０空気循環経路
５２吸込口
５４吹出口
５５ファン
６０機械室
１００バイパス経路
１０５ダンパ

Claims

被乾燥物を収容する収容室と、
少なくともコンプレッサ、放熱器、減圧装置及び蒸発器を備えて構成された冷媒回路と、
前記蒸発器及び放熱器と順次熱交換した後、前記収容室の空気入口に至り、当該収容室内を経た後、収容室の空気出口から再び前記蒸発器に戻る空気循環を行わせるための空気循環経路と、
前記蒸発器及び放熱器を迂回して、前記収容室の空気出口から出た空気を当該収容室の空気入口に戻す空気循環を行わせるためのバイパス経路と、
前記空気循環経路に空気を循環させるか、前記バイパス経路に空気を循環させるかを切り替えるための空気流路制御手段とを備え、
前記コンプレッサを運転し、前記空気流路制御手段により前記空気循環経路に空気を循環させて乾燥工程を実行し、
該乾燥工程の終了後、前記コンプレッサを停止し、前記空気流路制御手段により前記バイパス経路に空気を循環させてクールダウン工程を実行することを特徴とする乾燥機。
前記収容室内を経た空気の温度を検出する温度検出手段を備え、該温度検出手段が検出する空気温度が所定の乾燥終了温度に達した場合、前記乾燥工程を終了して前記クールダウン工程に移行することを特徴とする請求項１に記載の乾燥機。
前記バイパス経路には、当該バイパス経路内を循環する空気の放熱を行う構造を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾燥機。