JP2013202159A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器に付着したリントを容易に除去する。
【解決手段】ヒートポンプ装置７と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室９と、乾燥室９から排出された乾燥風を再び乾燥室９へ循環させる風路１０と、風路１０に送風する送風機８と、蒸発器５に向けて洗浄水を吐出する吐出部１３と、乾燥運転を制御する制御手段１７とを備え、制御手段１７は、乾燥運転中に、吐出部１３から洗浄水を蒸発器５に吐出し、蒸発器５に付着したリントを除去するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等の繊維製品の乾燥をおこなう衣類乾燥機に関するものである。

従来、ヒートポンプ装置を搭載したこの種の衣類乾燥機は、衣類等の乾燥対象物から発生するリントが乾燥風に混入し、循環風路内に設けた送風機および熱交換器等に付着堆積して、その機能を低下させる原因となるため、循環風路に乾燥風からリントを捕集するリントフィルタが設けられている。しかしながら、循環風路を流れる乾燥風は、一定の送風量を確保する必要があることから、リントフィルタを通過する乾燥風からリントを完全に除去することは難しく、リントフィルタを通過したリントが熱交換器に付着する。そのため、熱交換器に付着したリントを水道水で洗浄することが考えられている（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機能を備えた衣類乾燥機の構成を示したものである。図５において、衣類５１を収容して回転駆動されるドラム５２が外槽５３内に回転可能に設けられ、この外槽５３内への給水と、外槽５３からの排水、およびドラム５２の回転制御により、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程が実行される。

また、圧縮機５４と凝縮器５５と絞り手段５６と蒸発器５７とを冷媒が循環するように管路５８で連結したヒートポンプ装置５９が設けられており、ヒートポンプ装置５９の凝縮器５５と蒸発器５７は、乾燥風を循環させる循環風路６０内に配設されている。循環風路６０の入口側は、外槽５３の上方前部に設けられた排気口６１と連通接続し、循環風路６０の出口側は、外槽５３の後面上部に設けられた送風口６２と連通接続している。凝縮器５５と送風口６２の間の循環風路６０に送風機６３が設けられている。

乾燥運転を開始すると、圧縮機５４と送風機６３が作動する。送風機６３によって循環風路６０に送風される乾燥風は、送風口６２からドラム５２内に送風され、ドラム５２内で衣類５１と接触し水分を奪って乾燥させる。

衣類５１から水分を奪って高湿となった乾燥風は、排気口６１から循環風路６０に流入し、蒸発器５７で冷却されて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いた乾燥風は、再び凝縮器５５で加熱されて乾いた温風となって、送風口６２からドラム５２内に送風され、送風機６３によって送風される乾燥風を循環風路６０を通してドラム５２に循環させることにより、衣類５１の乾燥を進行させる。

乾燥工程において、循環風路６０を循環する乾燥風に、ドラム５２内の衣類５１から分離したリントが混入する。リントは、蒸発器５７に付着して目詰まりし、風量を低下させるとともに熱交換効率を低下させる。そのため、開閉可能な給水弁６４を開いて熱交換器である蒸発器５７と凝縮器５５に熱交換器洗浄用水溶液を噴射する洗浄手段６５が設けられており、この洗浄手段６５によって付着したリントを除去することができるようにしたものである。洗浄手段６５は、洗濯終了時、濯ぎ終了時、脱水終了時、乾燥終了時の任意のタイミングで洗浄を行うようにしている。

特開２００５−２２４４９１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、乾燥運転前あるいは乾燥運転後に、熱交換器に付着したリントを除去することが難しいという問題があった。一般的に、蒸発器、凝縮器および送風機等へのリントの付着堆積を防止するために、蒸発器の風上側にリントフィルタを設け、乾燥風に含まれるリントを捕集するようにしているが、一方で、風路の圧損を少なくする必要性からリントを完全に捕集することは難しく、微細なリントがリントフィルタを通過する。

乾燥運転の前後は、熱交換器である蒸発器が乾いた状態であり、乾燥運転中に付着したリントは、蒸発器が乾くことによってフィンに固着した状態となる。その結果、付着したリントを除去するために、洗浄水の吐出圧を高くして強く噴射する必要があり、また、洗浄水の使用量も多くなるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蒸発器に付着したリントを容易に除去することができる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、前記乾燥室から排出された乾燥風を再び前記乾燥室へ循環させる風路と、前記風路に送風する送風機と、蒸発器に向けて洗浄水を吐出する吐出部と、乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥運転中に前記吐出部から洗浄水を前記蒸発器に吐出し、前記蒸発器に付着したリントを除去するようにしたものである。

これによって、乾燥運転中は蒸発器が結露水で濡れた状態であり、リントは蒸発器で発生した結露水の表面に付着するようになり、洗浄水を吐出することによって結露水とともにリントを流すことができ、リントを蒸発器から容易に除去することができるとともに、乾燥運転中に蒸発器へのリント付着による風路圧損の増加を少なくすることができ、風量を安定して維持することができる。

本発明の衣類乾燥機は、乾燥運転中に蒸発器に付着したリントを容易に除去することができ、乾燥運転時の風量を安定して維持することができる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の系統図 同衣類乾燥機の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態２における衣類乾燥機の系統図 同衣類乾燥機の動作を示すタイムチャート 従来の衣類乾燥機の構成図

第１の発明は、圧縮機と凝縮器と絞り手段と蒸発器と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、前記乾燥室から排出された乾燥風を再び前記乾燥室へ循環させる風路と、前記風路に送風する送風機と、前記蒸発器に向けて洗浄水を吐出する吐出部と、乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥運転中に前記吐出部から洗浄水を前記蒸発器に吐出し、前記蒸発器に付着したリントを除去するようにしたことにより、乾燥運転中は蒸発器が結露水で濡れた状態であり、リントは蒸発器で発生した結露水の表面に付着するようになり、洗浄水を吐出することによって結露水とともにリントを流すことができ、リントを蒸発器から容易に除去することができるとともに、乾燥運転中に蒸発器へのリント付着による風路圧損の増加を少なくすることができる。また、蒸発器に流入する乾燥風を冷却して、冷媒温度の過昇を防止することができ、ヒートポンプを安定して動作させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、蒸発器に流入する乾燥風の温度を検知する温度検知手段を設け、制御手段は、前記温度検知手段により所定の温度を検知すると吐出口から洗浄水を吐出させるようにしたことにより、衣類の乾燥の進行状況を検知し、リントの付着に対して的確に洗浄水を吐出してリントを流すことができ、リントを蒸発器から容易に除去することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、乾燥風の風量を検知する風量検知手段を設け、制御手段は、前記風量検知手段により所定の風量を検知すると吐出口から洗浄水を吐出させるようにしたことにより、乾燥運転開始直後の風量との差によってリントの付着量が予測でき、乾燥運転中に風量を適宜検知することにより、所定の風量を下回った時に、洗浄水を吐出して的確かつ効率的にリントを除去することができる。

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、同衣類乾燥機の乾燥運転時の乾燥風の温度と洗浄水の吐出動作を示すタイムチャートである。

図１および図２において、衣類乾燥機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で連結したヒートポンプ装置７が設けられている。

凝縮器３および蒸発器５は、フィンチューブ熱交換器で構成され、冷媒が流れる管路６は、例えば銅管で形成され、乾燥風の流路を形成するために所定間隔で平行に並べられた複数のフィンに管路６を貫通させて構成している。フィンは、例えば打ち抜き加工された厚み０．０８〜０．２ｍｍのアルミニウム製の平板で形成され、フィンピッチは、例えば約１．２ｍｍとなるように構成している。

また、乾燥風を冷却し除湿する蒸発器５と、除湿された低温の乾燥風を加熱する凝縮器３と、乾燥風を吸排気する送風機８を内部に配設し、その両端部を衣類イを入れるための乾燥室９と連通させて環状に接続し、送風機８により送風された乾燥風を循環させる風路１０が設けられている。

乾燥室９と蒸発器５の間の風路１０には、乾燥運転時に衣類イから発生し、乾燥室９から乾燥風とともに風路１０に流出したリントを捕集するためのフィルター１１が取り外し自在に設けられている。矢印Ａは、乾燥風の流れ方向を示している。

蒸発器５の下方には、乾燥運転中に蒸発器５で発生した結露水を排水するための排水口１２が設けてあり、蒸発器５で発生した結露水は、排水口１２から衣類乾燥機１の外へ排出されるようになっている。

また、蒸発器５の乾燥風の流れに対して上流側の端面５ａの上方に、水道水等の洗浄水を吐出する吐出部１３が設けられており、給水路１４に設けた給水弁１５を開閉することによって洗浄水の吐出と停止をおこなうことができ、蒸発器５に付着したリントが除去可能となるように、蒸発器５の風上側、すなわち、風路１０を流れる乾燥風が蒸発器５に流入する側の端面５ａに向けて洗浄水が吐出されるように構成されている。吐出部１３から吐出された洗浄水は、排水口１２から衣類乾燥機１の外へ排出される。

また、蒸発器５に向かって乾燥風が流れる風路１０に、乾燥風の温度を検知するサーミスタで構成した温度検知手段１６を設けている。温度検知手段１６で検知した乾燥風の温度は制御手段１７に入力される。

制御手段１７は、ヒートポンプ装置７の圧縮機２、送風機８および給水弁１５等を制御し、乾燥運転を制御する。

なお、蒸発器５に付着したリントを除去する水として、水道水を用いた例を示したが、濾過した風呂水、井戸水、さらには、蒸発器で発生した結露水等であってもよく、蒸発器５に付着したリントを洗い流すことができればよい。

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。まず、衣類乾燥機１の運転を開始すると、ヒートポンプ装置７の圧縮機２と送風機８を作動させて乾燥運転を開始する。送風機８によって送風される乾燥風は、凝縮器３を通過して凝縮器３からの放熱で加熱され、温風になって乾燥室９に送られる。

乾燥室９で衣類イと接触した乾燥風は、衣類イから水分を奪って衣類イを乾燥させる。このとき、乾燥風は高湿の空気となる。高湿となった乾燥風は、蒸発器５を通過して冷却され、結露して除湿される。

蒸発器５の全体に結露して発生した結露水は、自重によって蒸発器５のフィンを伝って下方へ移動し、蒸発器５の下方に設けられている排水口１２から衣類乾燥機１の外へ排出される。除湿されて絶対湿度が低下した乾燥風は、再び凝縮器３で加熱されて乾燥室９へと送風される。

ヒートポンプ装置７では、圧縮機２が作動すると、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒の熱が凝縮器３で放熱される。さらに、高圧の冷媒が絞り手段４で減圧されて低圧低温となり、蒸発器５で乾燥風から熱を奪い再び圧縮機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。凝縮器３から乾燥風へ放熱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で乾燥風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、乾燥風を加熱し乾燥室９内の衣類イへ投入することができる。このように、除湿および加熱された乾燥風を乾燥室９内へ投入し、衣類イと接触させることにより衣類乾燥が実行される。

しかし、乾燥風をそのまま循環させると、乾燥風全体の持つ熱量が増えるとともに、ヒートポンプ装置７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の回転数を低くしたり、停止させたりする必要がある。その結果、乾燥能力を低下させることになり、効率のよい乾燥運転ができない。

また、衣類イの乾燥の進行にともなって衣類イからリントが発生する。発生したリントは、乾燥風によってフィルター１１まで運ばれ、フィルター１１で捕集される。しかしながら、一部の微細なリントは、フィルター１１で捕集されることなくフィルター１１を通過し、蒸発器５の乾燥風の流れに対して上流側の端面５ａに付着する。

乾燥運転中に、フィルター１１を通過した微細なリントは、蒸発器５の端面５ａに付着し、衣類イの乾燥の進行とともに増加する。リントの付着量の増加にともなって風路圧損も徐々に増加し、風量が徐々に低下して乾燥性能が低下していく。

そこで、蒸発器５への乾燥風の流入温度を温度検知手段１６であるサーミスタにより検知し、所定の温度を検知すると、給水弁１５を開いて吐出部１３から蒸発器５の端面５ａに向けて洗浄水を吐出し、付着したリントを流して除去する。

図２に示すように、室温（ＲＴ）が例えば２０℃であると、乾燥運転の開始時は、温度検知手段１６は室温と略同じ２０℃を検知し、衣類の乾燥が進むにしたがって、衣類イと接触後、乾燥室９から風路１０へ流出する乾燥風の温度は上昇していき、乾燥終了時の温度（Ｔ１）は、例えば５０℃に達する。

ここで、温度検知手段１６が所定の温度（Ｔ２）例えば３５℃を検知したとき、つまり乾燥工程が中盤あるいは終盤、所謂恒率乾燥期において、乾燥工程中に発生したリントが蒸発器５に付着した状態となっているときに、蒸発器５へ洗浄水を吐出させ、蒸発器５に付着したリントを除去する。

洗浄水の吐出は、温度検知手段１６の出力により給水弁１５の開閉動作によって、少なくとも１回、または複数回行われる。１回の吐出時間は、例えば１０〜３０秒程度に設定され、この間に連続または間欠的に吐出する。

これによって、蒸発器５に付着したリントによる風路圧損の増加を解消し、風量を初期の状態へ回復することができ、乾燥運転中の風量低下による乾燥性能の低下を防止することができる。

また、蒸発器５に洗浄水を吐出した場合、リント除去と同時に、蒸発器５に供給される乾燥風にも吐出することとなり、乾燥風を冷却することができる。そのため、蒸発器５に供給される乾燥風が冷却されて温度が低下する。さらに、蒸発器５においても乾燥風が冷却され、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風は再び凝縮器３で加熱される。

これにより、蒸発器５において、冷媒に吸熱される熱量が少なくなるので、冷媒温度が圧縮機２の許容温度を上回ることを防止でき、その結果、圧縮機２の回転数の低下、あるいは、停止させる必要がなくなり、乾燥性能を低下させることのない衣類乾燥機を提供することが可能となる。

なお、洗浄水を吐出する所定の温度を複数設定し、例えば、２５℃、３０℃、３５℃に達したときに、洗浄水を吐出するようにしてもよい。

この場合は、リント付着による風路圧損の増加を効果的に抑えることが可能であり、同時に、蒸発器５に流入する乾燥風の温度を冷却する回数が増加することによって、冷媒温度が圧縮機２の許容温度を上回ることを防止でき、ヒートポンプ装置７の動作を安定に行うことができる。

また、乾燥運転中の、特に、温度検知手段１６が所定の温度（Ｔ２）を検知したとき、つまり、恒率乾燥期において、発生したリントが蒸発器５に付着した状態となっているときに、蒸発器５へ洗浄水を吐出させ、蒸発器５に付着したリントを除去することにより、リントを除去した洗浄水も、蒸発器５で発生する結露水で流すことができ、乾燥運転後の乾いた蒸発器５に洗浄水の蒸発残留物がなく、初期の熱交換効率を長期に亘って維持することができる。

以上のように、本実施の形態においては、圧縮機２と凝縮器３と絞り手段４と蒸発器５と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７と、衣類等の乾燥対象を収容する乾燥室９と、乾燥室９から排出された乾燥風を再び乾燥室９へ循環させる風路１０と、風路１０に送風する送風機８と、蒸発器５に向けて洗浄水を吐出する吐出部１３と、乾燥運転を制御する制御手段１７とを備え、制御手段１７は、乾燥運転中に吐出部１３から洗浄水を蒸発器５に吐出し、蒸発器５に付着したリントを除去するようにしたものであり、乾燥運転中は、蒸発器５が結露水で濡れた状態であり、リントは蒸発器５で発生した結露水の表面に付着するようになり、洗浄水を吐出することによって結露水とともにリントを流すことができ、リントを蒸発器５から容易に除去することができるとともに、乾燥運転中に蒸発器５へのリント付着による風路圧損の増加を少なくすることができる。また、蒸発器５に流入する乾燥風を冷却して、冷媒温度の過昇を防止することができ、ヒートポンプを安定して動作させることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における衣類乾燥機の系統図、図４は、同衣類乾燥機の乾燥運転時の乾燥風の風量と洗浄水の吐出動作を示すタイムチャートである。本実施の形態の特徴は、乾燥風の風量を検知する風量検知手段１８により、所定の風量を検知すると吐出口１３から洗浄水を吐出させるようにしたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

図３において、送風機８からの送風量を検知する風量検知手段１８として、送風機８の電流値を検知するようにしている。送風機８の電流値を検知することで、直接的に風量の検知を行っていないが、電流値と風量は相関関係があり、電流値の増減によって風量の増減を検知することが可能である。

図４に示すように、衣類の乾燥が進むにつれて送風機８の電流値は減少していく。つまり、乾燥が進行するにつれて、蒸発器５に付着するリント量が増加していくので、風路圧損が増加し、風量の減少にしたがって電流値が減少していく。初期電流値（Ａ）より所定量（Ａ１）例えば５％低下したときに、吐出部１３から洗浄水を吐出させるようにしている。吐出時間は、例えば１０〜３０秒程度に設定され、この間に連続または間欠的に吐出する。

これにより、蒸発器５に付着したリントによる風路圧損の増加を解消し、風量を初期状態へ回復することができ、風量の低下による乾燥性能の低下を防止することができる。

なお、本実施の形態では、風量検知手段１８として送風機８の電流値を検知するようにしたが、風量の増減を検知することができるものであればよい。また、洗浄水の吐出は、吐出時間をあらかじめ設定するほか、所定の電流値に回復した時点で停止するようにしてもよい。

また、洗浄水は、水道水を水道圧によって吐出するほか、吐出ポンプを設けて洗浄水を加圧し吐出させるようにしてもよい。さらに、給水設備がない場合等は、給水タンクと吐出ポンプを設けて給水タンク内に洗浄水を貯留しておき、吐出ポンプによって給水タンク内の洗浄水を吐出する構成とすることもできる。

また、衣類乾燥機に洗濯機能を具備し、洗濯と乾燥がおこなえる洗濯乾燥機とすることによっても同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、乾燥運転中に蒸発器に付着したリントを容易に除去することができ、乾燥運転時の風量を安定して維持することができるので、衣類乾燥機として有用である。

２ 圧縮機
３ 凝縮器
４ 絞り手段
５ 蒸発器
６ 管路
７ ヒートポンプ装置
８ 送風機
９ 乾燥室
１０ 風路
１３ 吐出部
１７ 制御手段

Claims (3)

1. 圧縮機と凝縮器と絞り手段と蒸発器と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、前記乾燥室から排出された乾燥風を再び前記乾燥室へ循環させる風路と、前記風路に送風する送風機と、前記蒸発器に向けて洗浄水を吐出する吐出部と、乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥運転中に前記吐出部から洗浄水を前記蒸発器に吐出し、前記蒸発器に付着したリントを除去するようにした衣類乾燥機。
2. 蒸発器に流入する乾燥風の温度を検知する温度検知手段を設け、制御手段は、前記温度検知手段により所定の温度を検知すると吐出口から洗浄水を吐出させるようにした請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 乾燥風の風量を検知する風量検知手段を設け、制御手段は、前記風量検知手段により所定の風量を検知すると吐出口から洗浄水を吐出させるようにした請求項１または２記載の衣類乾燥機。

Images