JP2009066398A - ダクトレス乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】根本的に水を使用することなく、排気される空気中に含まれる水分を熱交換により除去するダクトレス乾燥機を提供する。
【解決手段】ダクトレス乾燥機は、本体と、本体に回転可能に設置されたドラムと、ドラムの内部に熱い空気を提供する凝縮器、及びドラムから排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器を備えたヒートポンプシステムと、蒸発器に詰まったリントを除去するように該蒸発器に向けて水を噴射するリント除去部とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明はダクトレス乾燥機に関する。

一般に、衣類乾燥機は、熱風をドラム内に送風して被乾燥物の水分を吸収することにより被乾燥物の乾燥を行う機器であり、水分を吸収して被乾燥物を乾燥させることによって発生する空気の処理方式に応じて、大きく排気式衣類乾燥機と凝縮式衣類乾燥機とに分けられる。

排気式衣類乾燥機は、ドラムから排気された空気を乾燥機の外部に排気する方式を用いる。しかし、ドラム内の蒸発した水分を外部に排気するための排気ダクトを必要とし、特に燃焼生成物である一酸化炭素（ＣＯ）などが共に排気されるため、排気ダクトを室外まで長く延長して設置しなければならないという欠点があった。

一方、凝縮式衣類乾燥機は、ドラムから排気された空気を除湿ユニットの熱交換器で凝縮して水分を除去し、その水分が除去された乾燥空気を再びドラムに送って再循環させる方式を用いる。しかし、このような空気の流れが閉ループを形成するため、熱源としてガスを使用することが容易でないという欠点があった。

このような排気式衣類乾燥機及び凝縮式衣類乾燥機の欠点を克服した乾燥機がダクトレス乾燥機である。すなわち、ダクトレス乾燥機は、ドラム内の蒸発した水分を外部に排気するための排気ダクトを室外まで長く延長して設置する必要がなく、ドラムから排気された空気を熱交換器で凝縮して水分を除去した後に外部に排気するので、水分が除去された乾燥空気を再びドラムに送って再循環させなくてもよい。

一般的なダクトレス乾燥機は、被乾燥物の乾燥及び排気される空気中に含まれる水分の除去のために、熱交換器を含む。前記熱交換器には、該熱交換器を通過する空気中の水分を水冷式で除去するために多量の水が供給され、該熱交換器に供給された水と該熱交換器を通過する空気との熱交換により、空気中に含まれる水分が除去される。

このように、一般的なダクトレス乾燥機においては、空気中の水分を水冷式で除去するために多量の水を必要とするので、水消費量の増加によるコスト上昇の問題があった。また、清潔な水を熱交換用に使用した後にそのまま捨てるので、水資源が浪費されるという問題があった。また、水消費量の増加により、ダクトレス乾燥機の商品化が難しいという問題があった。

さらに、一般的なダクトレス乾燥機においては、ガスを燃焼させてその熱でドラムに供給される空気を加熱するので、ガスの燃焼時に人体に有害な一酸化炭素が発生するという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、根本的に水を使用することなく、排気される空気中に含まれる水分を熱交換により除去するダクトレス乾燥機を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、ガスを使用することなく、ドラムに供給される空気を加熱するダクトレス乾燥機を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明によるダクトレス乾燥機は、蒸発器、凝縮器、圧縮機、及び膨張弁を備えたヒートポンプシステムを採用することを特徴とする。

上記の目的は、本体と、前記本体に回転可能に設置されたドラムと、前記ドラムの内部に熱い空気を提供する凝縮器、及び前記ドラムから排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器を備えたヒートポンプシステムと、一端が前記蒸発器に連結されて他端が前記本体の外部に露出した排気管とを含むダクトレス乾燥機により達成される。従って、根本的に水を使用することなく、排気される空気中に含まれる水分を蒸発器で熱交換して除去できる。

前記凝縮器は、前記ドラムに外部の空気を供給する供給管上に設置され、前記蒸発器は、前記ドラムから排出された空気を外部に排出する排気管上に設置されることが好ましい。

前記凝縮器の前側及び／又は後側には、前記ドラムの内部に熱い空気を提供する少なくとも１つのヒータが設置されることが好ましい。

また、上記の目的は、本体と、前記本体に回転可能に設置されたドラムと、前記ドラムの内部に熱い空気を提供する凝縮器、及び前記ドラムから排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器を備えたヒートポンプシステムと、前記蒸発器に詰まったリントを除去するように該蒸発器に向けて水を噴射するリント除去部とを含むダクトレス乾燥機により達成される。従って、根本的に水を使用することなく、排気される空気中に含まれる水分を蒸発器で熱交換して除去できる。さらに、前記蒸発器に向けて水を噴射するリント除去部を含むことにより、前記蒸発器に詰まったリントが除去され、前記蒸発器の熱交換効率が向上し、ダクトレス乾燥機の乾燥性能がさらに向上する。

前記リント除去部は、乾燥行程が終了した後に水を噴射し、前記蒸発器の前面に詰まったリントを除去することが好ましい。

ここで、前記リント除去部は、前記蒸発器の前側に設置されたノズルと、前記ノズルに水を供給する配管と、前記配管に設置された弁とを含むことが好ましい。

前記ノズルは、水を所定角度（φ）で分散させる噴射孔を備え、前記蒸発器の前面側に所定角度（θ）で傾斜していることが好ましい。

また、前記ダクトレス乾燥機は、前記蒸発器を覆い、底部に凝縮水が溜まるケースと、前記ケースの底部に溜まった水を周期的に外部に排出するポンプとをさらに含むことが好ましい。

本発明によるダクトレス乾燥機は、根本的に水を使用することなく、排気される空気中に含まれる水分を蒸発器で熱交換して除去できる。このように、空気中の水分を除去するためにダクトレス乾燥機に水を供給する必要がないので、水消費量の増加によるコスト上昇の問題が解決される。また、清潔な水を熱交換用に使用した後にそのまま捨てることが防止されるので、水資源の浪費が防止される。また、水消費量の増加によりダクトレス乾燥機の商品化が難しいという問題が克服される。

さらに、ガスを使用することなく、凝縮器の熱でドラムに供給される空気を加熱するので、ガスの燃焼時における人体に有害な一酸化炭素の発生が根本的に防止される。

さらに、蒸発器に向けて水を噴射するリント除去部を含むことにより、蒸発器に詰まったリントが除去され、蒸発器の熱交換効率が向上し、ダクトレス乾燥機の乾燥性能がさらに向上する。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるダクトレス乾燥機の概略図であり、図２は図１のダクトレス乾燥機の構成要素の内部配置図であり、図３は図２のヒートポンプシステムを示す図である。図中の実線矢印は空気の流れを示す。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態によるダクトレス乾燥機は、本体１１０と、本体１１０に回転可能に設置されたドラム１２０と、ドラム１２０の内部に熱い空気を提供する凝縮器１４３、及びドラム１２０から排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器１５０を備えたヒートポンプシステムと、一端が蒸発器１５０に連結されて他端が本体１１０の後方に露出した排気管１６１と、蒸発器１５０に詰まったリントを除去するようにその蒸発器１５０に向けて水を噴射するリント除去部４００とを含む。

本体１１０の前面には被乾燥物である衣類などをドラム１２０に投入するためのドア１１１が設置され、本体１１０の下側には本体１１０を支持するフット１１３が設置される。本体１１０の内部には、ドラム１２０を回転させるベルト１３１と、循環管１１４内に設置されて乾燥機内の空気に送風力を提供するファン１３３と、ベルト１３１及びファン１３３に駆動力を提供するモータ１３５とが設置される。モータ１３５の回転軸には、ベルト１３１がかかるプーリ１３７が設置される。ここで、モータ１３５を複数にして、ベルト１３１及びファン１３３にそれぞれ駆動力を提供することもできる。

循環管１１４には、ドラム１２０から排出された高温多湿の空気中に含まれる毛や糸屑などのリントを濾過するためのフィルタ１３８が設置される。

ドラム１２０は、被乾燥物である衣類などを収容できるように内部空間を有する筒からなり、内部には衣類などを持ち上げる複数のリフター１２１が設置される。

図２及び図３に示すように、前記ヒートポンプシステムは、圧縮機１４２と、凝縮器１４３と、膨張弁１４１と、蒸発器１５０と、これらを連結する配管とから構成される。このようなヒートポンプシステムは、ヒータのみを備えた衣類乾燥機に比べて効率が非常に高く、特に高温空気により被乾燥物が損傷することを防止できるという利点がある。

このような構成を有するヒートポンプシステムの作動原理は次のとおりである。

まず、圧縮機１４２から冷媒ガスが吐出されると、オイル分離器１４８でオイルが分離され、オイルが分離された冷媒ガスは、四方弁１４９を介して凝縮器１４３に流入した後、膨張弁１４１を介して低温低圧の冷媒状態に変化し、配管２５１を介して蒸発器１５０に流入する。

蒸発器１５０で蒸発した冷媒ガスは、蒸発器１５０を通過する空気と熱交換した後、配管２５３及び四方弁１４９を介してアキュムレータ１４６に流入する。アキュムレータ１４６に流入した冷媒ガスは、圧縮機１４２に吸入され、連続的に循環する。

凝縮器１４３では冷媒ガスが凝縮して熱を発散するが、その熱により加熱された凝縮器１４３周辺の空気は、供給管１４５を介してドラム１２０に流入して衣類を乾燥させる。このために、凝縮器１４３は、ドラム１２０に外部の空気を供給する供給管１４５上に設置される。

供給管１４５の出口１４５ａには、ドラム１２０に流入する空気の温度を測定する温度センサ１４７が設置される。温度センサ１４７により測定された空気の温度が基準値より高い場合、前記ヒートポンプシステムの動作を停止させて高温空気による衣類の損傷を防止する。

一方、凝縮器１４３から発散する熱が不足した場合に空気に熱をさらに供給するために、凝縮器１４３の後側にはヒータ１７０が設置される。もちろん、前記ヒータは、必要に応じて、複数個設置することもでき、その設置位置を多様に変形することもできる（例えば、凝縮器１４３の前側など）。

図４は図２の蒸発器、リント除去部、ポンプ、及びこれらを連結する配管を抜粋して示す斜視図であり、図５は図４の蒸発器及びその蒸発器の前面に水を噴射するリント除去部を示す斜視図であり、図６は図４の蒸発器及びその蒸発器の前面に水を噴射するリント除去部を示す側面図である。図中の実線矢印は空気の流れを示し、点線矢印はリント除去部に供給される水を示す。

図４及び図５に示すように、蒸発器１５０は、フィン１５１と冷媒が流れる冷媒管１５３とから構成され、ドラム（図１の符号１２０参照）から排出された高温多湿の空気を凝縮して乾燥状態にする。

すなわち、蒸発器１５０では冷媒管１５３を流れる冷媒が蒸発して周囲の熱を吸収するが、このとき、蒸発器１５０を通過する空気中に含まれる水分は凝縮して空気から分離される。従って、空気中の水分を除去するためにダクトレス乾燥機に水を供給する必要が全くない。

フィン１５１は、高温多湿の空気が垂直に接触、通過するように、伝導率に優れた金属製の複数の薄板が微細な間隔で積層されている。

冷媒管１５３は、内部を冷媒ガスが循環し、フィン１５１を往復して貫通する。

冷媒管１５３の入口には、膨張弁（図３の符号１４１参照）を通過した冷媒を冷媒管１５３に流入させる配管２５１が連結される。

冷媒管１５３の出口には、冷媒管１５３を通過した冷媒を四方弁（図３の符号１４９参照）に流入させる配管２５３が連結される。

蒸発器１５０はケース３００で覆われている。ケース３００は、ケース支持ピン３０１により、本体１１０の底面から所定の高さを有するように設置される。

ケース３００の入口は循環管１１４によりドラム（図１の符号１２０参照）に連結され、ケース３００の出口は排気管１６１に連結される。

ケース３００の入口に流入した湿った空気は、蒸発器１５０を経て水分が除去されて乾燥空気となり、ケース３００の出口に連結された排気管１６１を介して外部に排出される。

このとき、ケース３００の底部には、蒸発器１５０を通過して空気から分離された水分（凝縮水）が溜まる。

ここで、凝縮水は、ポンプ３５０の動作時、ケース３００の底部とポンプ３５０とを連結する配管３０２、及びポンプ３５０と外部排水口（図示せず）とを連結する配管２５５を介して外部に排出される。配管２５５には弁２５６が設置されており、配管２５５を開閉する。弁２５６としてはソレノイドバルブを適用できる。

リント除去部４００は、蒸発器１５０の前側に設置されたノズル４１０と、ノズル４１０に水Ｗを供給する配管４２０と、配管４２０に設置された弁４３０とを含む。リント除去部４００は、乾燥行程中ではない、乾燥行程が終了した後に、蒸発器１５０に水を噴射する。これにより、蒸発器１５０の表面に詰まったリントを溜めて一度に除去できるので、リント除去効率が向上する。また、持続的に蒸発器１５０の表面に水を噴射してリントを除去するわけではないので、水消費量を低減できる。

図５及び図６に示すように、ノズル４１０の下面には、水が噴射される噴射孔４１１が形成されている。噴射孔４１１は水を所定角度（φ）で分散させる。本実施形態においては１００゜〜１２０゜で分散させる。また、蒸発器１５０の前面に水が衝突するように、ノズル４１０は、蒸発器１５０の前面側に所定角度（θ）で傾斜している。本実施形態においては２０゜〜３０゜で傾斜している。このような構成により、ノズル４１０から噴射された水は、蒸発器１５０の前面に衝突して、また、蒸発器１５０の前面に沿って下に流れて、リントを除去する。このとき、弁（図４の符号４３０参照）を開放し、配管４２０を介してノズル４１０に水を供給する。

図４を参照すると、このように除去されたリントは、水と共にケース３００の底部に溜まる。溜まったリントは、ポンプ３５０の動作時、配管３０２、２５５を介して外部に排出される。このとき、弁２５６が開放され、配管２５５を介して排出される。このようにして、蒸発器１５０に詰まったリントが除去されるので、蒸発器１５０の熱交換効率が向上し、ダクトレス乾燥機の乾燥性能がさらに向上する。

本発明の思想や基本的な特性から外れない限り、本発明は多様な形態で実現することができ、前述した実施形態は前述した詳細な記載内容によって限定されるのではなく、添付された特許請求の範囲に定義された本発明の思想や範囲内で広く解釈されるべきであり、本発明の請求の範囲内で行われるあらゆる変更及び変形、並びに請求の範囲の均等物は本発明の請求の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態によるダクトレス乾燥機の概略図である。 図１のダクトレス乾燥機の構成要素の内部配置図である。 図２のヒートポンプシステムを示す図である。 図２の蒸発器、リント除去部、ポンプ、及びこれらを連結する配管を抜粋して示す斜視図である。 図４の蒸発器及びその蒸発器の前面に水を噴射するリント除去部を示す斜視図である。 図４の蒸発器及びその蒸発器の前面に水を噴射するリント除去部を示す側面図である。

符号の説明

１１０ 本体
１２０ ドラム
１４３ 凝縮器
１５０ 蒸発器
１６１ 排気管

Claims (10)

1. 本体と、
   前記本体に回転可能に設置されたドラムと、
   前記ドラムの内部に熱い空気を提供する凝縮器、及び前記ドラムから排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器を備えたヒートポンプシステムと、
   一端が前記蒸発器に連結されて他端が前記本体の外部に露出した排気管と、
   を含むことを特徴とするダクトレス乾燥機。
2. 前記凝縮器が、前記ドラムに外部の空気を供給する供給管上に設置されることを特徴とする請求項１に記載のダクトレス乾燥機。
3. 前記蒸発器が、前記ドラムから排出された空気を外部に排出する排気管上に設置されることを特徴とする請求項１に記載のダクトレス乾燥機。
4. 前記凝縮器の前側及び／又は後側には、前記ドラムの内部に熱い空気を提供する少なくとも１つのヒータが設置されることを特徴とする請求項１に記載のダクトレス乾燥機。
5. 本体と、
   前記本体に回転可能に設置されたドラムと、
   前記ドラムの内部に熱い空気を提供する凝縮器、及び前記ドラムから排気された空気中に含まれる水分を除去する蒸発器を備えたヒートポンプシステムと、
   前記蒸発器に詰まったリントを除去するように該蒸発器に向けて水を噴射するリント除去部と、
   を含むことを特徴とするダクトレス乾燥機。
6. 前記リント除去部は、乾燥行程が終了した後に水を噴射することを特徴とする請求項５に記載のダクトレス乾燥機。
7. 前記リント除去部が、前記蒸発器の前面に詰まったリントを除去することを特徴とする請求項５に記載のダクトレス乾燥機。
8. 前記リント除去部は、
   前記蒸発器の前側に設置されたノズルと、
   前記ノズルに水を供給する配管と、
   前記配管に設置された弁と、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載のダクトレス乾燥機。
9. 前記ノズルが、水を所定角度（φ）で分散させる噴射孔を備えることを特徴とする請求項８に記載のダクトレス乾燥機。
10. 前記ノズルが、前記蒸発器の前面側に所定角度（θ）で傾斜していることを特徴とする請求項８に記載のダクトレス乾燥機。

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