JP2009291226A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機や配管に付着する結露水を気化することにより、該結露水の処理構成の簡素化をはかるものである。
【解決手段】乾燥装置本体に、本体周辺の空気を導入する外気導入用送風機９を設け、圧縮機２３や配管端部２８に結露水が生じやすい条件にある場合に、外気導入用送風機９を運転し、圧縮機２３や配管端部２８に付着した結露水を、外気導入用送風機９により、外気の高温空気で気化蒸発させ、導入空気と供に排出することにより、結露水の排出処理を、簡素な構成にして、かつ安定して行うことができるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプ装置の熱交換作用を利用して衣類等の乾燥を行う乾燥装置に関するものである。

近年、この種の乾燥装置の一例として洗濯乾燥機が知られている。そして、その洗濯乾燥機の乾燥手段として、従来の電気ヒータに代わり、ヒートポンプ技術を応用した乾燥方式が提案され、注目されている。

ヒートポンプによる乾燥は、洗濯槽内から循環してくる高湿の空気をヒートポンプ装置の吸熱器により除湿し、その後、加熱器により高温でかつ低湿の空気として再び槽内に循環させ、衣類を乾燥させるものである。

この方式は、従来の電気ヒータによる乾燥よりも、高いエネルギー効率と、より低温、低湿の空気による乾燥であるため、乾燥後における衣類のしわの低減や、生地の傷みが少ない。

そして、従来、この種の洗濯乾燥機は、ヒートポンプ装置の熱交換器と圧縮機を台板上に載置し、一体化して組込んだ構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の断面図である。

図５に示すように、従来の洗濯乾燥機は、外箱１０１内に、水槽１０２を配置し、その下部に、送風機１０８を組込んだ熱交換風路１０３が設けられている。そして熱交換風路１０３内に吸熱器１０４、放熱器１０５を配置し、この熱交換風路１０３と圧縮機１０６を金属製の台板１０７に載置した構成となっている。

以上のように構成された洗濯乾燥機は、外箱１０１内に冷凍サイクルを形成する各部品が全て収納され、熱交換風路１０３は、送風機１０８を駆動することにより、水槽１０２から排出された風が吸熱器１０４、放熱器１０５を通過して水槽１０２に戻り、以下循環するように形成されている。

このとき、圧縮機１０６を運転することにより、高温高圧の冷媒が放熱器１０５へ流れ、熱交換風路１０３内の空気と熱交換する。その結果、熱交換風路１０３内の空気が加熱され、反対に冷媒の温度は低下して液化される。この液化された冷媒は、次に、減圧器（図示せず）を通過して減圧されたのち、吸熱器１０４に流入し気化する。このとき、吸熱器１０４で、熱交換風路１０３内の空気を冷却するとともに、除湿も行っている。なお、この吸熱器１０４で気化した冷媒は再び圧縮機４２へ戻る。

上述の如くヒートポンプの動作により、水槽１０２内の高湿空気は、吸熱器１０４で除湿され、その後、放熱器１０５で加熱され、高温低湿の空気となり、再び水槽１０２へ戻される。この一連の空気の循環により衣類等の被乾燥物は乾燥される。
特開２００６−２３０８８７号公報

しかしながら、上記従来のようにヒートポンプを利用して衣類等を乾燥させるシステムでは、圧縮機１０６の運転開始から水槽１０２内の空気温度が充分温まるまでの間、吸熱器１０４で加熱された冷媒は、周囲温度より低い温度で冷媒が圧縮機１０６に戻り、接続パイプ（図示せず）や圧縮機１０６に結露を発生させることになる。

そのため、この水を処理するために別途排水機構を設けなければならないという欠点があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、圧縮機や配管に付着する結露水を容易に排出処理することができる乾燥装置を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の乾燥装置は、乾燥装置本体内の乾燥容器へ供給する乾燥空気を、ヒートポンプ装置にて生成するようにした乾燥装置であって、前記ヒートポンプ装置を乾燥装置本体内に配置し、周囲空気を本体内に導入する外気導入用送風機を設け、前記ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の運転時に、前記外気導入用送風機を運転する制御装置を設けたものである。

これによって、圧縮機や配管に付着する結露水に強制的に風を当てることにより、複雑な排水機構を設けることなく該結露水を排出処理できるものである。

本発明の乾燥装置は、特別な排水機構を設けることなく圧縮機や配管に付着する結露水を排出処理することができ、乾燥装置の大型化を抑制することができるものである。

請求項１に記載の発明は、一面に開閉可能な扉を具備した本体内に、衣類を収容し前記扉と対向した開口部を有する乾燥容器と、前記乾燥容器に一端を開口し、他端が前記開口と異なる位置に開口したダクト装置と、前記ダクト装置に組込まれ、前記一端の開口から前記乾燥容器内の空気を吸込み、前記他端の開口から前記乾燥容器内へ吹出す循環風路を形成する送風装置と、前記本体内に配置され、冷媒循環回路を形成する圧縮機、減圧装置、放熱器、吸熱器を配したヒートポンプ装置を具備し、前記ダクト装置内に、前記ヒートポンプ装置の吸熱器と放熱器が配置された乾燥装置であって、前記本体の壁面に、周囲空気を導入する導入口を設け、さらに、前記圧縮機の近傍に、前記導入口より導入した空気を前記圧縮機に導き、前記圧縮機の冷却を行うと外気導入用送風機を設け、さらに、前記圧縮機の運転時に前記外気導入用送風機を運転する制御装置を設けたものである。

かかる構成とすることにより、周囲温度より低い温度で冷媒が圧縮機に戻るときに発生する結露水に強制的に風を当て、結露水を気化させて本体外に排出することができる。

したがって、前記結露水を排出処理する水受け構成等が不要、もしくは簡素化でき、本体内部の構成を複雑化することもない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乾燥装置において、前記外気導入用送風機によって導入した空気を前記本体外に排出する通気孔を前記本体の前記導入口と異なる位置に設けたものである。

かかることにより、前記外気導入用送風機によって導入される空気の風路が確定でき、また、前記外気導入用送風機の負荷を軽減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の乾燥装置において、前記ダクト装置内に配置された吸熱器の前記ダクト装置から露出した配管端部および、接続パイプを、前記外気導入用送風機または、前記圧縮機の近傍に配置したものである。

かかることにより、前記ダクト装置から露出した吸熱器の配管端部、および接続パイプに発生する結露水に強制的に風を当て、結露水を気化させて排出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の乾燥装置において、前記圧縮機の運転開始から設定時間経過後に前記外気導入用送風機を停止するものである。

かかることにより、運転開始直後に発生する結露水の処理を行い、乾燥運転がある程度安定した時点で外気導入用送風機を停止するため、エネルギーロスを抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の乾燥装置において、前記冷媒循環回路の低圧側の温度もしくは圧力を検知する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値に応じて前記外気導入用送風機を運転するものである。

かかることにより、結露水を検知している場合、あるいは結露水が生じやすい条件にある場合に対応して外気導入用送風機を運転することができ、エネルギーロスを抑制することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。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、本発明の実施の形態１における乾燥装置の閉塞板を取り外した状態を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線による同乾燥装置の縦断面図である。図３は、同乾燥装置における全体システム構成を示す模式図である。図４は同乾燥装置における外気導入用送風機の運転制御内容の一例を示すフローチャートである。

図１および図２において、乾燥装置本体（以下、本体と称す）１は、正面に設けた被乾燥物取り出し口（図示せず）を開閉する扉２と、内部空間に配設され乾燥物を収容する乾燥容器３を保持する仕切りケース４と、底面を形成する基台５と、一側面に設けたメンテナンス用の開口６と、この開口６を閉塞する閉塞板７を具備している。

さらに、本体１を形成する壁面には、本体１の外側の空気を取り込む導入口８と、該導入口８から導入された空気を排出する通気孔１０がそれぞれ対向した位置に設けられている。また、この導入口８の近傍には、外気導入用送風機９が設けられている。

したがって、本体１には、導入口８、外気導入用送風機９、通気孔１０によって風路１１が形成された構成となっている。

仕切りケース４は、円筒型に形成され、一面には前記被乾燥物取り出し口と対向して開口部（図示せず）が設けられており、内部には、円筒型の乾燥容器３が配置されている。

乾燥容器３は、一面に前記被乾燥物取り出し口と対向して開口部１２が設けられており、また開口部１２と対向する周壁には、多数の小孔（図示せず）が設けられている。この乾燥容器３は、モータ１３によって回転する構成となっている。

また、乾燥容器３の軸方向における前後には、乾燥容器３の円筒壁面と仕切りケース４の円筒壁面に設けられた突起によってラビリンスシール１４、１５が形成されている。したがって、回転する乾燥容器３を仕切りケース４で保持できる構成となっている。このラビリンスシール１４、１５は、軸方向の前後に必要とするものではなく、少なくとも開口部１２側（図２中左側）のみに設ける構成としてもよい。その場合、乾燥容器３に設ける小孔は、円周側面に亘って設けることができる。

また、基台５には、ダクト装置１６が設けられている。このダクト装置１６には、その一端が、仕切りケース４の開口側（前面側）に設けた吸入口１７と連通し、他端が、仕切りケース４の後部側に設けた吹出し口１８に連通する如く、吸入ダクト１９と吹出しダクト２０が設けられている。

さらに、ダクト装置１６には、送風機２１が組込まれており、この送風機２１によって乾燥容器３内の空気は、吸入口１７から吸入され、吹出し口１８から仕切りケース４内へ吹出され、乾燥容器３に設けた小孔を通過して再び乾燥容器３内へ吹出され、以下循環する構成となっている。

ヒートポンプ装置２２は、周知の冷凍サイクルを構成するもので、圧縮機２３、放熱器２４、キャピラリチューブ等の減圧装置２５、吸熱器２６をそれぞれ基板２２ａ上に載置し、ユニット化した構成からなり、放熱器２４と吸熱器２６がダクト装置１６の通風路１６ａ内に配置され、圧縮機２３はダクト装置１６の外側に位置した配置となる。また、圧縮機２３は、外気導入用送風機９の近傍に位置しており、風路１１内に配置されている。

さらに、放熱器２４と吸熱器２６は、風上側に吸熱器２６が、この吸熱器２６と所定間隔介して風下側に放熱器２４がそれぞれ位置する如く配置されている。

このように、ヒートポンプ装置２２は、放熱器２４と吸熱器２６がダクト装置１６内に配置される関係から、通風路１６ａを流れる風が、吸熱器２６および放熱器２４を漏れが無いように通過するように配慮し、また、ダクト装置１６から通風路１６ａを流れる風の漏れを抑制する構成を必要とする。

その構成として、吸熱器２６と放熱器２４は、両端に端板（図示せず）を有するフィンプレート型の熱交換器が採用され、吸熱器２６の端板と放熱器２４の端板を、その一部が重合するように配置し、側面における吸熱器２６を通過した空気が漏れずに放熱器２４を通過するように構成している。

また、吸熱器２６と放熱器２４の天面には、両者の天面を覆う天面カバー２７が設けられ、吸熱器２６を通過した空気が天面側から漏れずに放熱器２４を通過するように構成している。

そして、ヒートポンプ装置２２は、ダクト装置１６への装着状態において、吸熱器２６と放熱器２４の端板によってダクト装置１６の壁面の一部を構成している。そして、ダクト装置１６から露出した吸熱器２６と放熱器２４の配管端部２８は、圧縮機２３の近傍に位置し、風路１１内に配置されている。

かかる構成により、ヒートポンプ装置２２は、本体１を分解することなく、基板２２ａごと独立して装着、取り外しが行えるものである。

次に、図３により制御回路構成について説明する。

圧縮機２３は、インバータ装置２９によって回転数が制御されるものである。また、インバータ装置２９は、制御装置３０からの信号に基づいて動作するものである。これらの具体的な構成は、周知の構成でよいため、詳細な説明は省略する。

制御装置３０は、圧縮機２３の吸入冷媒温度Ｔ１を検出する温度検出部３１、本体１の周辺または風路１１の温度Ｔ２を検出する温度検出部３２からの信号を入力とし、外気導入用送風機９の運転を制御するものである。

また、制御装置３３は、乾燥装置の乾燥機能を果たすモータ１３、送風機２１等の運転を制御するものである。

そして、制御装置３０と制御装置３３は、乾燥運転時に同期して動作する必要があるため、回路的に繋がっている。制御装置３０と制御装置３３の制御内容は、本発明の要旨と直接関係しないため、詳細な説明は省略する。なお、Ｖは商用電源である。

次に、以上のように構成された乾燥装置の基本的な動作について説明する。

乾燥容器３内に衣類等の被乾燥物（図示せず）が投入され、運転スイッチ（図示せず）がＯＮ操作されると、モータ１３、ヒートポンプ装置２２（圧縮機２３）、送風機２１がそれぞれ駆動し、乾燥容器３が回転して被乾燥物を攪拌する。

また、同時に送風機２１の回転により、乾燥容器３内の高湿空気は、吸込口１７から吸込まれ、ダクト装置１６の通風路１６ａへ導かれる。

通風路１６ａには、ヒートポンプ装置２２の吸熱器２６と放熱器２４が配置されているため、通風路１６ａを通過する高湿空気は、まず吸熱器２６によってその水分が吸熱器２６に結露され、次に放熱器２４を通過する際に昇温され、湿度が下がった状態となって送風機２１を通過し、吹出しダクト２０を介して吹出し口１８から仕切りケース４に吹出される。

そして、吹出された空気は、乾燥容器３の壁面に設けられた小孔から乾燥容器３内へ流入し、吸入口１７より吸入ダクト１９を介して通風路１６ａへ流入し、以下、図２の矢印で示す如く循環を繰り返し、乾燥容器３内で攪拌されている被乾燥物の乾燥を行う。

次に、図４に基づき外気導入用送風機９の運転による結露水の排出（排水）処理作用について説明する。

図４は、同乾燥装置における外気導入用送風機９の運転制御内容の一例を示すフローチャートで、圧縮機２３の吸入冷媒温度を検出して動作する内容である。以下の制御内容は、制御装置３０で処理される。

図４において、Ｓｔｅｐ１にて圧縮機２３が運転されると、Ｓｔｅｐ２で吸入冷媒温度の検出が行われ、設定温度ｔとの比較が行われる。この場合、吸入冷媒温度Ｔ１は、温度検出部３１によって検出され、制御装置３０へ取込まれる。

Ｓｔｅｐ２において、条件を満たしていなければＳｔｅｐ４へ移行し、外気導入用送風機９は運転されないが、条件を満たしている場合はＳｔｅｐ３に移行する。風路温度Ｔ２は、温度検出部３２によって検出され、制御装置３０へ取込まれる。

Ｓｔｅｐ３において、条件を満たしていなければＳｔｅｐ４へ移行し、Ｓｔｅｐ４から再びＳｔｅｐ１へ戻り、以降Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ３の条件を満たすまで外気導入用送風機９は運転されない。

ここで、Ｓｔｅｐ３において条件が満たされた場合はＳｔｅｐ５へ移行し、外気導入用送風機９は運転され、Ｓｔｅｐ６へ移行する。

そして、外気導入用送風機９は、Ｓｔｅｐ６において、所定時間運転されるとＳｔｅｐ４へ移行し、停止する。

このように、吸入冷媒温度Ｔ１が、設定温度ｔよりも低く、かつ圧縮機２３の周辺である風路１１の温度よりも低い場合に、換言すると、圧縮機２３あるいは放熱器２４の配管端部２８に結露が生じやすい条件となったときに外気導入用送風機９が運転され、この外気導入用送風機９が運転された場合は、図１および図３の矢印Ｘで示すように導入口８から周辺空気を風路１１に導入し、吸入冷媒温度Ｔ１より高温の空気を圧縮機２３、および配管端部２８に導き、通気孔１０より排出される気流が形成される。

その結果、圧縮機２３および配管端部２８に付着している結露水が空気のエンタルピにより気化し、蒸気として導入空気と供に通気孔１０より排出される。

このように、本発明においては、圧縮機２３や、配管端部２８に付着した結露水を、複雑な機構を用いることなく気化（排水）処理することができるものである。

尚、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、洗濯機能を有する衣類乾燥機や、水槽および回転槽を横軸上に配置した横置型であっても良く、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。

以上のように、本発明にかかる乾燥装置は、ヒートポンプを応用した時の結露水の処理をすることが可能となるので、除湿機、浴室乾燥機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における乾燥装置の閉塞板を取り外した状態を示す斜視図 図１のＡ−Ａ線による同乾燥装置の縦断面図 同乾燥装置における全体システム構成を示す模式図 同乾燥装置における外気導入用送風機の運転制御内容の一例を示すフローチャート 従来技術を示す洗濯乾燥機の断面図

符号の説明

１ 乾燥装置本体
２ 扉
３ 乾燥容器
８ 導入口
９ 外気導入用送風機
１０ 通気孔
１２ 開口部
１６ ダクト装置
１７ 吸入口（一方の開口）
１８ 吹出し口（他方の開口）
２１ 送風機（送風装置）
２２ ヒートポンプ装置
２３ 圧縮機
２４ 放熱器
２５ 減圧装置
２６ 吸熱器
２８ 配管端部
２９ インバータ装置
３０ 制御装置
３１ 温度検出部（負荷検出手段）
３２ 温度検出部（負荷検出手段）

Claims (5)

1. 一面に開閉可能な扉を具備した本体内に、衣類を収容し前記扉と対向した開口部を有する乾燥容器と、前記乾燥容器に一端を開口し、他端が前記開口と異なる位置に開口したダクト装置と、前記ダクト装置に組込まれ、前記一端の開口から前記乾燥容器内の空気を吸込み、前記他端の開口から前記乾燥容器内へ吹出す循環風路を形成する送風装置と、前記本体内に配置され、冷媒循環回路を形成する圧縮機、減圧装置、放熱器、吸熱器を配したヒートポンプ装置を具備し、前記ダクト装置内に、前記ヒートポンプ装置の吸熱器と放熱器が配置された乾燥装置であって、前記本体の壁面に、周囲空気を導入する導入口を設け、さらに、前記圧縮機の近傍に、前記導入口より導入した空気を前記圧縮機に導き、前記圧縮機の冷却を行う外気導入用送風機を設け、さらに、前記圧縮機の運転時に前記外気導入用送風機を運転する制御装置を設けた乾燥装置。
2. 前記外気導入用送風機によって導入した空気を前記本体外に排出する通気孔を前記本体の前記導入口と異なる位置に設けた請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記ダクト装置内に配置された吸熱器の前記ダクト装置から露出した配管端部および、接続パイプを、前記外気導入用送風機または、前記圧縮機の近傍に配置した請求項１または２に記載の乾燥装置。
4. 前記圧縮機の運転開始から設定時間経過後に、前記外気導入用送風機を停止する請求項１から３のいずれか一項に記載の乾燥装置。
5. 前記冷媒循環回路の低圧側の温度もしくは圧力を検知する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値に応じて前記外気導入用送風機を運転する請求項１から４のいずれか一項に記載の乾燥装置。