JP2012110411A - 衣類乾燥機 - Google Patents
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Abstract
【課題】乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ放出し、ヒートポンプ装置を小型化した衣類乾燥機を提供する。
【解決手段】圧縮機2と凝縮器3と絞り手段4と蒸発器5を冷媒が循環するように管路6で連結したヒートポンプ装置1と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室7と、乾燥室7に乾燥用空気を送風する送風機8と、送風機8により送風される乾燥用空気をヒートポンプ装置1の蒸発器5で除湿し凝縮器3で加熱して乾燥室7に循環させる循環風路9と、乾燥室7に乾燥対象を投入する投入口11と、投入口11を開閉する扉体12とを備え、扉体12に乾燥室7から流入し循環風路9へ流出する乾燥用空気を冷却する冷却手段16を設けたものである。
【選択図】図1
【解決手段】圧縮機2と凝縮器3と絞り手段4と蒸発器5を冷媒が循環するように管路6で連結したヒートポンプ装置1と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室7と、乾燥室7に乾燥用空気を送風する送風機8と、送風機8により送風される乾燥用空気をヒートポンプ装置1の蒸発器5で除湿し凝縮器3で加熱して乾燥室7に循環させる循環風路9と、乾燥室7に乾燥対象を投入する投入口11と、投入口11を開閉する扉体12とを備え、扉体12に乾燥室7から流入し循環風路9へ流出する乾燥用空気を冷却する冷却手段16を設けたものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、衣類等の乾燥をおこなう衣類乾燥機に関するものである。
従来、この種の衣類乾燥機は、衣類の乾燥にヒートポンプ装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。図3は、特許文献1に記載された衣類乾燥装置の系統図を示したものである。図3において、圧縮機51、凝縮器52、排熱器53、絞り手段54および蒸発器55を冷媒が循環する管路56で連結し、ヒートポンプ装置57を構成している。乾燥用空気を流す風回路58は、乾燥用空気を加熱する凝縮器52と、乾燥させる衣類等を入れる乾燥庫59と、乾燥用空気を冷却し除湿する蒸発器55を乾燥用空気が流れる風路によって連結するように構成している。
排熱器53は、凝縮器52と絞り手段54との間に設置されるとともに、風回路58とは別の風回路60に配設され、送風機61で送風された外気と排熱器53を流れる冷媒が熱交換し、冷媒の熱の一部を放出させるものであり、冷媒の温度上昇を低減するようにしている。ヒートポンプ装置57の状態を検知する検知手段62は、圧縮機51から冷媒が吐出する管路56に設けたサーミスタ63により冷媒吐出温度を検知し、圧縮機51と送風機61を制御する。
なお、矢印Aは、風回路58を流れる乾燥用空気の流れを示し、矢印Bは、風回路60を流れる冷却用の外気の流れを示し、矢印Cは、管路56を流れる冷媒の流れを示している。
次に、上記衣類乾燥装置の動作について説明する。乾燥運転を開始すると、圧縮機51と風回路58に設けた送風機64が作動し、送風機64によって風回路58に乾燥用空気が送風される。乾燥用空気は、凝縮器52からの放熱で加熱され、温風となって乾燥庫59に導入される。乾燥庫59内で衣類と接触した乾燥用空気は、湿った衣類から水分を奪って衣類を乾燥させる。
乾燥用空気は、蒸発のための熱量として顕熱を与えら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となる。衣類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、蒸発器55で冷却され、潜熱を奪われ結露して除湿される。除湿されて絶対温度が低下した乾燥用空気は、再び凝縮器52で加熱される。
一方、ヒートポンプサイクルは、圧縮機51で圧縮された高温高圧のガス冷媒が凝縮器52で乾燥用空気に熱を奪われ凝縮し液化する。凝縮器52を出た冷媒は排熱器53に入り、送風機61で送風された外気と熱交換し、冷媒の熱の一部を排熱する。次に、高圧の冷媒が絞り手段54で減圧され、低温低圧となって蒸発器55で乾燥用空気から熱を奪い圧縮機51に戻る。
冷媒によって蒸発器55で奪った熱量に、圧縮機51の入力から得られる熱量を加えた熱量が、凝縮器52から放出されるが、排熱器53によって圧縮機51の入力に相当する熱量を予め外部に放熱し、凝縮器52からの放熱量を一定の値でバランスするようにしている。
また、排熱の他の手段として、衣類から水分を奪った乾燥用空気を乾燥庫から蒸発器へ
送る風路に熱バランス手段を設け、風路を流れる乾燥用空気を冷却することが考えられている(例えば、特許文献2参照)。
送る風路に熱バランス手段を設け、風路を流れる乾燥用空気を冷却することが考えられている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された従来の構成では、冷媒の熱の一部を排熱するため、排熱用の風回路60を設けて排熱器53を配設し、凝縮器52から排熱器53までの冷媒用管路の配管、および排熱器53から絞り手段54までの冷媒用管路の配管が必要であり、ヒートポンプ装置57が大型化するという問題があった、また、特許文献2に記載された構成では、乾燥用空気が流れる風路を冷却するため、冷却面積を大きくとることが難しく、乾燥用空気から効果的に排熱することができないという問題があった。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ放出し、ヒートポンプ装置を小型化した衣類乾燥機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室と、前記乾燥室に乾燥用空気を送風する送風機と、前記送風機により送風される乾燥用空気を前記ヒートポンプ装置の蒸発器で除湿し凝縮器で加熱して前記乾燥室に循環させる循環風路と、前記乾燥室に乾燥対象を投入する投入口と、前記投入口を開閉する扉体とを備え、前記扉体に前記乾燥室から流入し前記循環風路へ流出する乾燥用空気を冷却する冷却手段を設けたものである。
これによって、乾燥用空気が扉体を通過する際に乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ放出することができ、安全で安定して運転可能な小型のヒートポンプ装置を実現することができる。
本発明の衣類乾燥機は、乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ放出することができ、ヒートポンプ装置を小型化することができる。
第1の発明は、圧縮機と凝縮器と絞り手段と蒸発器を冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室と、前記乾燥室に乾燥用空気を送風する送風機と、前記送風機により送風される乾燥用空気を前記蒸発器で除湿し前記凝縮器で加熱して前記乾燥室に循環させる循環風路と、前記乾燥室に乾燥対象を投入する投入口と、前記投入口を開閉する扉体とを備え、前記扉体に前記乾燥室から流入し前記循環風路へ流出する乾燥用空気を冷却する冷却手段を設けたことにより、乾燥室から出た乾燥用空気を扉体を通過させることによって冷却面積を広く形成することができるようになり、乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ放出することができるとともに、排熱器を
繋ぐ冷媒用管路を配管する必要がなく、ヒートポンプ装置を小型化して衣類乾燥機にコンパクトに搭載することができる。
繋ぐ冷媒用管路を配管する必要がなく、ヒートポンプ装置を小型化して衣類乾燥機にコンパクトに搭載することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の扉体は、乾燥室内の乾燥用空気が流入し循環風路へ流出する第1の空間と、冷却用ファンにより外気を導入し前記第1の空間を流れる乾燥用空気を冷却する第2の空間を有する構成としたことにより、扉体の内部に循環風路の一部を構成することができ、乾燥室から出た乾燥用空気が扉体を通過することによって広い面積で冷却することができ、乾燥用空気の熱の一部を効果的に排熱することができる。
第3の発明は、特に、第2の発明の扉体は、第1の空間と第2の空間を画成する仕切部を有し、前記仕切部の少なくとも一部が冷却用ファンにより導入される冷却用空気が流れる第2の空間を形成するようにしたことにより、冷却用ファンにより導入される冷却用空気で仕切部と接触する乾燥用空気を効率よく冷却することができ、乾燥用空気の熱の一部を効果的に排熱することができる。
第4の発明は、特に、第2または第3の発明の扉体は、第1の空間内で発生した結露水を排水する排水口を有し、前記排水口を前記第1の空間の底部に設けて前記扉体から排出するようにしたことにより、第1の空間内に結露水が溜まるのを防止することができる。
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、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、本発明の第1の実施の形態における衣類乾燥機の系統図、図2は、同衣類乾燥機の扉体の概略断面斜視図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態における衣類乾燥機の系統図、図2は、同衣類乾燥機の扉体の概略断面斜視図である。
図1および図2において、ヒートポンプ装置1は、冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する凝縮器3と、高圧の冷媒の圧力を減圧するためのキャピラリーチューブからなる絞り手段4と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う蒸発器5を冷媒が循環するように管路6で連結している。
衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室7に乾燥用空気を送風する送風機8を設けている。循環風路9は、送風機8により送風される乾燥用空気をヒートポンプ装置1の蒸発器5で冷却除湿し、凝縮器3で加熱して給気口10から乾燥室7へ供給し循環させる。
乾燥させる衣類等を乾燥室7に投入し、乾燥後の衣類等を取り出す投入口11を乾燥室7の前面側に設け、この投入口11を開閉する開閉自在な扉体12を設けている。扉体12の内部は、板状に形成した仕切部13によってその乾燥室7側に第1の空間14を形成し、第1の空間14に乾燥用空気を通過させる通気孔15a、15bを設けている。
通気孔15aは、乾燥室7から第1の空間14に乾燥用空気を流入させるものであり、通気孔15bは、第1の空間14に流入した乾燥用空気を循環風路9へ流出させるものである。冷却用ファン16は、仕切部13によって画成された第2の空間17内に外気を導入し、第1の空間14を流れる乾燥用空気を仕切部13を介して冷却する冷却手段として機能する。
第1の空間14と第2の空間17を画成する仕切部13の少なくとも一部は、冷却用ファン16により導入される冷却用空気が流れる第2の空間17を形成するように構成し、第1の空間14と第2の空間17は隣接して扉体12に形成している。冷却用ファン16により第2の空間17に導入された冷却用空気は、仕切部13と接触して排気口18から
排気される。
排気される。
矢印Dは、循環風路9を流れる乾燥用空気の流れを示し、矢印Eは、第2の空間17を流れる冷却用空気の流れを示し、矢印Fは、管路6を流れる冷媒の流れを示している。
通気孔15aは、乾燥室7から扉体12に向かって乾燥用空気が流れるように扉体12に形成してあり、扉体12で投入口11を閉じた状態で乾燥室7と対向し連通する。通気孔15aから第1の空間14内へ矢印方向に流入した乾燥用空気は仕切部13に衝突し、仕切部13に沿って通気孔15bへ流れ、循環風路9へ流出する。第1の空間14と第2の空間17を画成する仕切部13は、アルミニウム等の良熱伝導性金属の薄板で形成している。
循環風路9を流れる乾燥用空気を蒸発器5で冷却することによって生じる結露水は、蒸発器5の下方の循環風路9に設けた第1の排水口19から排出される。また、第1の空間14を流れる乾燥用空気を冷却することによって生じる結露水は、第1の空間14の底部に設けた第2の排水口20から扉体12の外へ排出するようにしている。
なお、ヒートポンプ装置1の圧縮機2、送風機8、冷却用ファン16等は、図示しない制御手段によって制御され、この制御手段により、予め設定されたプログラムにしたがって乾燥運転を実行することができる。
以上のように構成された衣類乾燥機について、以下その動作、作用を説明する。乾燥運転を開始すると、送風機8と圧縮機2が動作する。送風機8によって送風された乾燥用空気が凝縮器3を通過し、この凝縮器3からの放熱で乾燥用空気が加熱され、温風となって給気口10から乾燥室7へ導入される。乾燥室7内で衣類と接触した乾燥用空気は、衣類から水分を奪って衣類を乾燥する。このとき、乾燥用空気は高湿の空気となる。
高湿となった乾燥用空気は、通気孔15aから扉体12に設けた第1の空間14に流入する。このとき、冷却用ファン16を動作させて第2の空間17内に外気を導入し、仕切部13を冷却することにより第1の空間14を流れる乾燥用空気を間接的に冷却し、排気口18から排気する。仕切部13は、扉体12内で広い冷却面積を確保することができ、かつ、アルミニウム等の良熱伝導性金属で形成しているので、冷却効果が高く、乾燥用空気の熱の一部を効果的に排熱することができる。
乾燥用空気は、乾燥室7から第1の空間14に導入された後に仕切部13によって冷却される構成としているので、冷却された乾燥用空気によって乾燥室7内が冷却されて温度が低下することがなく、効率よく衣類を乾燥することができる。
冷却された乾燥用空気は、仕切部13の表面に結露し除湿される。結露水は、自重により第1の空間14の底部に設けた第2の排水口20から排水され、扉体12の内部に発生した結露水は、扉体12の内部に溜まることなく排水される。
通気孔15bから循環風路9へ流出した乾燥用空気は、蒸発器5で冷却除湿され、発生した結露水は第1の排水口19から排水される。除湿されて絶対湿度が低下した乾燥用空気は、凝縮器3で加熱されて乾燥室7へ送風され循環する。
一方、ヒートポンプ装置1では、圧縮機2で圧縮された高温高圧の冷媒の熱が凝縮器3で放熱され、凝縮器3を出た高圧の冷媒が絞り手段4で減圧されて低温低圧となり、蒸発器5で乾燥用空気から熱を奪い圧縮機2に戻る。冷媒によって蒸発器5で奪った熱量に圧縮機2の入力から得られる熱量を加えた熱量が、凝縮器3から放出される。
ここで、凝縮器3から乾燥用空気へ放出される熱エネルギーは、圧縮機2の消費電力相当分と、蒸発器5で乾燥用空気から吸熱される熱量の和にほぼ等しい。このため、凝縮器3は圧縮機2に入力した電力以上の出力を得ることができ、乾燥用空気を加熱し乾燥室7内の衣類に投入することができる。
しかし、乾燥用空気をそのまま循環させると、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1の冷媒温度、冷媒圧力が高くなり、動作圧力が上昇する。それにより、圧縮機2に過負荷がかかり、所定の冷媒温度、冷媒圧力になるように圧縮機2の能力を低下させることになり、効率のよい乾燥ができない。
そのため、本発明は、扉体12に乾燥室7から出た乾燥用空気を流入させるとともに、扉体12を通過する乾燥用空気を冷却する冷却手段としての冷却用ファン16を扉体12に設けたものである。これにより、仕切部13および蒸発器5で冷却除湿された乾燥用空気が凝縮器3へ流入するので、冷媒温度と冷媒圧力の過昇を抑制することができ、圧縮機2の過負荷を防止して安全で安定したヒートポンプ装置1の運転が可能になる。
また、仕切部13および蒸発器5で冷却除湿された乾燥用空気が乾燥室7へ導入されることになるので、乾燥能力が向上する。
また、乾燥用空気を間接的に冷却しているため、高温多湿となった乾燥用空気が機外へ排出されることがないので、衣類乾燥機の周囲が高温多湿になって不快な環境になることがない。
また、扉体12の内部で乾燥用空気を冷却し排熱する構成としているため、ヒートポンプ装置1に排熱器を設ける必要がなく、凝縮器から排熱器までの配管、および排熱器から絞り手段までの配管が不要であり、ヒートポンプ装置をコンパクトに構成することができる。
また、仕切部13は、乾燥用空気が第1の空間14に導入される方向に対して、略垂直になるように構成されているため、乾燥用空気と冷却用空気の対向流を仕切部13の両面に衝突させることができるとともに、仕切部13の表面に沿って同方向へ流動するため、乾燥用空気と仕切部13の熱交換効率が向上し、乾燥用空気の排熱効果を高めることができる。
なお、本実施の形態では、仕切部13を冷却することによって乾燥用空気を冷却除湿する構成としたが、冷却用ファン16の風量を少なくして冷却能力を低下させることによって、乾燥用空気の除湿をせずに冷却のみをおこなうことができ、扉体12内に結露水が発生せず、排水が不要となる。
なお、本実施の形態では、衣類乾燥機としたが、洗濯機能を備えた洗濯乾燥機としても同様の効果を得ることができる。
また、乾燥室をモータ(図示せず)により回転可能に構成し、内部に収容された衣類等を撹拌しながら乾燥させる構成のほか、乾燥室内に乾燥対象を置いた状態で乾燥させる構成でもよく、さらに、衣類等の乾燥対象を乾燥室内に吊り下げて乾燥させる構成の衣類乾燥機としても適用可能である。
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、乾燥用空気の熱の一部を効果的に外部へ
放出することができ、ヒートポンプ装置を小型化することができるので、衣類乾燥機として有用である。
放出することができ、ヒートポンプ装置を小型化することができるので、衣類乾燥機として有用である。
1 ヒートポンプ装置
2 圧縮機
3 凝縮器
4 絞り手段
5 蒸発器
6 管路
7 乾燥室
8 送風機
9 循環風路
11 投入口
12 扉体
13 仕切部
14 第1の空間
16 冷却ファン(冷却手段)
17 第2の空間
2 圧縮機
3 凝縮器
4 絞り手段
5 蒸発器
6 管路
7 乾燥室
8 送風機
9 循環風路
11 投入口
12 扉体
13 仕切部
14 第1の空間
16 冷却ファン(冷却手段)
17 第2の空間
Claims (4)
- 圧縮機と凝縮器と絞り手段と蒸発器を冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室と、前記乾燥室に乾燥用空気を送風する送風機と、前記送風機により送風される乾燥用空気を前記蒸発器で除湿し前記凝縮器で加熱して前記乾燥室に循環させる循環風路と、前記乾燥室に乾燥対象を投入する投入口と、前記投入口を開閉する扉体とを備え、前記扉体に前記乾燥室から流入し前記循環風路へ流出する乾燥用空気を冷却する冷却手段を設けた衣類乾燥機。
- 扉体は、乾燥室内の乾燥用空気が流入し循環風路へ流出する第1の空間と、冷却用ファンにより外気を導入し前記第1の空間を流れる乾燥用空気を冷却する第2の空間を有する構成とした請求項1記載の衣類乾燥機。
- 扉体は、第1の空間と第2の空間を画成する仕切部を有し、前記仕切部の少なくとも一部が冷却用ファンにより導入される冷却用空気が流れる第2の空間を形成するようにした請求項2記載の衣類乾燥機。
- 扉体は、第1の空間内で発生した結露水を排水する排水口を有し、前記排水口を前記第1の空間の底部に設けて前記扉体から排出するようにした請求項2または3記載の衣類乾燥機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010259743A JP2012110411A (ja) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 衣類乾燥機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010259743A JP2012110411A (ja) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 衣類乾燥機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012110411A true JP2012110411A (ja) | 2012-06-14 |
Family
ID=46495324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010259743A Pending JP2012110411A (ja) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 衣類乾燥機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012110411A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108286178A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | 天津城建大学 | 基于co2跨临界热泵循环的闭式热泵干衣干燥系统 |
-
2010
- 2010-11-22 JP JP2010259743A patent/JP2012110411A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108286178A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | 天津城建大学 | 基于co2跨临界热泵循环的闭式热泵干衣干燥系统 |
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