JP3263178B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乾燥室から排出された
高温多湿の乾燥用空気を冷却除湿する熱交換部を有す
る、衣類乾燥機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】被乾燥物を乾燥する乾燥室と、乾燥室に
空気を送る送風ファンと、乾燥室に送られた乾燥用空気
を加熱する熱源と、乾燥室から排出された高温多湿の乾
燥用空気を冷却除湿する熱交換部とを有する、いわゆる
除湿形衣類乾燥機においては、一般に、空気によって冷
却する空冷式の熱交換器を用いるか（例えば特公平２−
１１２８０号）、あるいは水によって冷却する水冷式の
熱交換器が用いられている（例えば実開平３−４９０９
７号）。

【０００３】しかしながら、前記した従来技術のよう
に、乾燥室から排出された乾燥用空気を、空冷式熱交換
器、または水冷式熱交換器を用いて冷却除湿する場合、
前者においては、空気を用いるので経済的である反面、
熱交換された熱が、そのまま衣類乾燥機を設置した室に
放出されるため、乾燥時間を短くしようとして熱源の熱
量を高めると、放出熱量が増加し、室温が異常に高くな
るという欠点を有し、また後者の場合は、熱交換された
熱が室内に放出されることはないので、熱源の熱量を高
めても室温が異常上昇することはないが、水の使用量が
増加し、経済的に不利である。

【０００４】これに対し、循環気流の温度または湿度を
検知し、この温度または湿度に応じて、除湿部に接続さ
れた経路に適宜給水をおこなう技術が実開昭６１−１７
４５８６号公報に記載されている。

【０００５】また、循環気流の湿度を検知し、冷却水量
を制御する技術が実開平２−１３８６８６号公報に記載
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開昭６１−
１７４５８６号公報に開示されている技術によれば、送
風ダクト内を上方から流下する冷却水と下方から上昇す
る循環気流とを唯単に接触させるようにしているため、
その熱交換効率には自ずと限度がある。

【０００７】また、実開平２−１３８６８６号公報に開
示されている技術にあっては、空気循環路の一部に除湿
装置を設置し、除湿装置内の冷却媒体と前記循環気流と
を間接的に接触させるようにしているため、これまたそ
の熱交換効率には自ずと限度がある。

【０００８】本発明は、熱源の高熱量化により乾燥時間
を短縮しても、室温が異常に上昇することがなく、しか
も小形で熱交換能力の高い熱交換器を備え、本体も小形
で設置性に優れ、さらに送風ファンの低騒音化をも同時
にはかることのできる衣類乾燥機の提供を、その目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、被乾燥物を乾燥する乾燥室と、乾燥室に
空気を送る送風ファンと、乾燥室に送られた乾燥用空気
を加熱する熱源と、乾燥室から排出された高温多湿の乾
燥用空気を冷却除湿する熱交換部とを有し、前記乾燥室
の後部にファンケーシングを配設し、ファンケーシング
内には、乾燥室に空気を送る送風機能と、乾燥室から排
出された高温多湿の乾燥用空気を冷却除湿する熱交換機
能とを有する熱交換ファンを収納し、かつ前記ファンケ
ーシングを、乾燥室に連通する乾燥用空気側と、冷却空
気側とに仕切る構造の衣類乾燥機を対象とし、前記熱交
換ファンを、空冷式熱交換部と水冷式熱交換部とで構成
し、前記空冷式熱交換部は、乾燥用空気の風上側である
内周側に位置し、断面形状が波形状のブレードで構成さ
れ、他方、水冷式熱交換部は、乾燥用空気の風下側であ
る外周側に位置し、乾燥用空気側にのみ突出する断面形
状が櫛歯状のブレードで構成され、前記水冷式熱交換部
に対向して、冷却水吹付用のノズルを配設したことを特
徴とするものである。

【００１０】

【作用】以上の構成において、乾燥運転が開始される
と、熱源で熱せられた乾燥用空気は、乾燥室を経て熱交
換ファンに吸引される。

【００１１】そして、被乾燥物の乾燥に供された後の空
気は、熱交換ファンを通過するとき、空冷式熱交換部と
水冷式熱交換部とからなる熱交換ファンの熱交換作用に
よって冷却され、被乾燥物から奪われた水分は結露し、
水滴となって排水口から機外に排出される。

【００１２】熱交換ファンを通過した乾燥用空気は、ダ
クトを経て再び熱源に至り、ここで熱せられて乾燥室内
に流入し、これが連続的に繰り返されて乾燥が進行す
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を、図示の一実施例にもとづい
て説明する。

【００１４】衣類乾燥機の全体構成を示す図１におい
て、１は外枠、２は外枠１内に回転自在に軸支され、乾
燥室を構成する回転ドラム、３は乾燥用の温風を得るた
めの熱源、４は回転ドラム２に電動機５の回転力を伝達
するドラム駆動ベルトである。

【００１５】回転ドラム２の後部には、図１に実線矢印
で示した乾燥用空気を排出するドラム空気出口６が設け
られており、その後方には、ドラム空気出口６に対向し
て入口７を設けると共に、前記乾燥用空気、およびこの
乾燥用空気を冷却するための冷却空気（図１に破線で示
す）を発生させる送風機の役割を果たし、かつ乾燥用空
気を冷却する熱交換部を兼ねた熱交換ファン８を収納す
る、ファンケーシング９が配設されている。

【００１６】そして、このファンケーシング９は、その
内周全周に渡って設けられた仕切板１０と、熱交換ファ
ン８の外周に設けたフェルト１１とで、乾燥用空気側と
冷却空気側とに仕切られている。

【００１７】１２はファンケーシング９と回転ドラム２
との機密を保つための気密用フェルトである。

【００１８】ファンケーシング９の乾燥用空気出口は、
途中に排水口２１を設けたダクト１３とダクト１４とで
熱源３に連通されている。

【００１９】１６は熱交換ファン８用のベルト、１７は
熱交換ファン８用のプーリ、１８はドラム支持部材、１
９は外枠１の前方に設けられた被乾燥物出し入れ用の開
口を開閉するドア、２２はフィルター、２０はドラム前
部固定壁で、その外周で回転ドラム２を回転自在に支持
する。

【００２０】熱交換ファン８は、次記する空冷式熱交換
器部２３と水冷式熱交換部２５とで構成され、空冷式熱
交換器部２３は、内周側（乾燥用空気の風上側）に位置
し、図２に示すように、その断面形状が波形状のブレー
ドで構成され、かつそのブレード壁面を介して乾燥用空
気と冷却空気との熱交換をおこなう。また、水冷式熱交
換部２５は、外周側（乾燥用空気の風下側）に位置し、
図３に示すように、その断面形状が櫛歯状のブレードで
構成され、ノズル２４で冷却水を吹き付け、その表面に
冷却水を拡散させることにより、乾燥用空気と冷却水と
の熱交換をおこなう。

【００２１】すなわち、水冷式熱交換部２５は、空冷式
熱交換器部２３共々回転動作する熱交換ファンを構成し
ているので、乾燥機運転時、ノズル２４から一点に吹き
出された冷却水は、遠心力の作用で拡散して水冷式熱交
換部２５の壁面部全体に行き渡り、水冷式熱交換部２５
による熱交換効率を極めて良好ならしめることができ
る。

【００２２】２６は前記冷却水の給水，給水停止を制御
する給水弁、２７は給水弁２６とノズル２４とを連結す
る送水管、２８は給水弁２６と水道の蛇口間を連通する
ホースである。

【００２３】なお、５５はノズル２４から噴出された冷
却水を示す。

【００２４】ここで、前記構成よりなる衣類乾燥機の運
転制御について説明する。

【００２５】図４にその制御回路を示す。

【００２６】図４において、２９は１００Ｖまたは２０
０Ｖの商用電源に接続される電源プラグ、３０は電源ス
イッチ、３１は衣類乾燥機の運転制御プログラムを内蔵
したマイクロコンピューター３２および制御用電子回路
に直流電圧を供給する電源回路、３３は商用電源の１０
０Ｖまたは２００Ｖの電圧を電子回路用の電圧に降圧す
る変圧器、３４はマイクロコンピューター３２を電源投
入時にリセットさせるリセット回路、３５はマイクロコ
ンピューター３２に必要なシステムクロックを発生させ
るクロック回路、３６は乾燥コースの設定，熱源の強さ
の設定，運転スタートなど、使用者の選定したスイッチ
入力をマイクロコンピューター３２に伝送するスイッチ
入力部、３７は衣類乾燥機の運転状態，乾燥コース，熱
源３の強さなどをランプの点燈や点滅で使用者に知らせ
るランプ表示部、３８は入力スイッチの操作をマイクロ
コンピューター３２が受け付けたとき、あるいは運転が
終了したときなどにブサーを鳴らしてこれを使用者に知
らせるブザー報知部、３９は乾燥用空気の湿度や温度の
変化を捉え、被乾燥物の乾き具合を検知する乾燥検知装
置である。

【００２７】４０は乾燥検知装置３９の情報をマイクロ
コンピューター３２に伝送する乾燥検知回路、４１はド
ア１９の開閉にともなってＯＮ，ＯＦＦするドアスイッ
チ、４２はドアスイッチ４１のＯＮ，ＯＦＦ状態をマイ
クロコンピューター３２に伝送するドアスイッチ入力取
込回路、４３は電源スイッチ３０のＯＮ，ＯＦＦ状態を
マイクロコンピューター３２に伝送する電源スイッチ入
力取込回路、４４は衣類乾燥機の運転が終了したとき、
さらには衣類乾燥機を運転しないで電源スイッチが一定
時間以上ＯＮ状態のままにされたときなど、自動的に電
源スイッチ３０を切る電源スイッチ切断用のソレノイド
４５に通電する電源スイッチ切断回路、４６は時間計時
に使用する電源の周波数をマイクロコンピューター３２
に取り込む周波数信号取込回路、４７はマイクロコンピ
ューター３２からの信号で電動機５を駆動する電動機駆
動回路、４８は同じくマイクロコンピューター３２から
の信号で熱源３を駆動する熱源駆動回路、４９は給水弁
２６を開閉する給水弁駆動回路である。

【００２８】５０は乾燥用空気の温度検知装置で、ドラ
ム空気出口６の近傍に配設されている。

【００２９】５１は温度検知装置５０の情報をマイクロ
コンピューター３２に伝送する温度検知回路である。

【００３０】図５に衣類乾燥機のスイッチ入力部３６と
ランプ表示部３７とを示し、同図において、５２は運転
を開始させたり、運転途中で一時停止させたりするスタ
ート／一時停止スイッチ、５３は熱源３の強さ（発熱
量）を切り換えるヒーター切換スイッチ、５４は乾燥コ
ースを切り換える乾燥コース切換スイッチである。

【００３１】なお、熱源３の強さの切り換えは、熱源３
をＡ，Ｂ２組で構成し、熱源３を強くするときには、
Ａ，Ｂの両方を駆動し、熱源３を弱くするときには、Ａ
またはＢのいずれか一方を駆動することでおこなう。

【００３２】ここで、衣類乾燥機の全体的な動作につい
て説明する。

【００３３】電源プラグ２９がコンセントに差し込まれ
ると、電源回路３１によって直流電圧が作られると共
に、クロック発生回路３５により、システムクロックが
マイクロコンピューター３２に伝送される。

【００３４】また、これと同時にリセット回路３４によ
り、マイクロコンピューター３２がリセットされ、動作
状態となって、衣類乾燥機は使用者の操作待ちの状態と
なる。

【００３５】使用者が電源スイッチ３０を入れると、こ
の情報が電源スイッチ入力取込回路４３を介してマイク
ロコンピューターに伝送され、あらかじめ設定された初
期表示をランプ表示部３７でおこなうと共に、スイッチ
入力部３６のスイッチ入力が受け付けられる状態とな
る。

【００３６】次に、使用者によりドア１９が開かれ、回
転ドラム２内に被乾燥物が入れられ、ドア１９が閉じら
れると、ドアスイッチ４１がＯＮ状態となり、ドア閉じ
情報がドアスイッチ入力取込回路４２を介してマイクロ
コンピューター３２に入力され、運転開始待ちの状態と
なる。

【００３７】続いて、使用者がスイッチ入力部３６の乾
燥コース切換スイッチ５４を操作し、あらかじめ複数設
けられている乾燥コースの一つを選択すると共に、ヒー
ター切換スイッチ５３で熱源３の強さを選択し、スター
ト／一時停止スイッチ５２を操作すると、衣類乾燥機は
乾燥運転を開始する。

【００３８】乾燥運転が開始されると、マイクロコンピ
ューター３２の指示により熱源３，電動機５に電力が供
給され、回転ドラム２，両翼ファン８が回転し、これに
より熱源３で熱せられた乾燥用空気が回転ドラム２を経
て熱交換ファン８に吸引される。

【００３９】そして、被乾燥物の乾燥に供された後の空
気は、熱交換ファン８を通過するときに、空冷式熱交換
部２３と水冷式熱交換部２５とからなる熱交換ファン８
の熱交換作用によって冷却され、被乾燥物から奪われた
水分は結露し、水滴となって排水口２１から機外に排出
される。

【００４０】熱交換ファン８を通過した乾燥用空気は、
ダクト１３，１４を経て再び熱源３に至り、ここで熱せ
られて回転ドラム２内に流入し、これが連続的に繰り返
されて乾燥が進行する。

【００４１】被乾燥物の乾きは乾燥検知手段２９で検知
され、これが乾燥検知回路４０を経てマイクロコンピュ
ーター３２に伝送される。

【００４２】被乾燥物の乾きがマイクロコンピューター
３２に伝送されると、マイクロコンピューター３２は所
定のプログラムにしたがって熱源駆動回路４８に指令を
出し、熱源３への通電を停止して、衣類を冷ますための
送風運転をおこなう。

【００４３】送風運転が所定時間おこなわれると、電動
機駆動回路４７に指令を出して運転を終了させる。

【００４４】運転終了後所定の時間が経過したならば、
電源スイッチ切断回路４４に指示を出し、電源スイッチ
３０を自動的に切断する。

【００４５】前記した乾燥運転において、ヒーター切換
スイッチ５３により熱源３の発熱量が少ない方に切り換
えられている場合、すなわち熱交換量が少なくて済む場
合、給水弁２６は閉じられ、乾燥用空気が空冷式熱交換
部２３のみで冷却除湿されるように運転制御される。

【００４６】そして、周囲温度が高くなり、温度検知装
置５０で検知した乾燥用空気の温度が所定値以上になっ
たならば、給水弁２６が開かれ、ノズル２４にも送水さ
れて、水冷による熱交換もおこなわれる。

【００４７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、衣類乾燥機の熱
交換部を空冷式熱交換部２３と水冷式熱交換部２５とで
構成し、特に、ノズル２４は、回転する熱交換ファン８
に直接冷却水５５を吹き付けるものであるから、このと
きの冷却水５５の拡散作用により、被乾燥物の乾燥に供
された後の空気と前記拡散冷却水５５とは極めて効率良
く熱交換を繰り返す。つまり、乾燥機運転時、ノズル２
４から一点に吹き出された冷却水は、遠心力の作用で拡
散して水冷式熱交換部２５の壁面部全体に行き渡り、水
冷式熱交換部２５による熱交換効率を極めて良好ならし
めることができ、したがって乾燥時間を短縮するために
熱源３の熱量を高めても、その分を水冷式熱交換部２５
で熱交換させることにより、室温の異常上昇を防止し
て、熱源３の高熱量化での乾燥時間の短縮化をはかるこ
とができることに加えて、下記に示すごとき効果をも同
時に奏することができる。

【００４８】すなわち、一般に、空冷式熱交換器は、水
冷式熱交換器と比べて熱交換能力が低く、これを高める
ためには、空冷式熱交換器の伝熱面積を大きくするか、
空冷式熱交換器の高温側と低温側との温度差を大きくす
る必要がある。また、乾燥室から排出された乾燥用空気
は、熱交換部で熱交換されることによりその温度が低下
し、熱交換部の冷却側との温度差が小さくなる。

【００４９】この問題に対し、本発明では、乾燥室に空
気を送る送風作用と、乾燥室から排出された高温多湿の
乾燥用空気を冷却除湿する熱交換作用とを併せ持つとい
う優れた機能を有する熱交換ファン８の機能をさらに高
めるべく、高温側と低温側との温度差を大きくする必要
のある空冷式熱交換部２５を、乾燥用空気の温度が高く
冷却側との温度差を大きく取れる風上側に配置すれば、
空冷式熱交換部２３の伝熱面積を大きくしなくとも熱交
換能力を高めることができるので、熱交換部を小形でし
かも高熱交換能力のものとすることができる。

【００５０】また、これにより乾燥機本体を小形に構成
することができ、乾燥機本体の設置性も高めることがで
きる。

【００５１】なお、前記熱交換ファン８を、空冷式熱交
換部２３と水冷式熱交換部２５とで構成する場合に、そ
の水冷式熱交換部２５を、乾燥用空気の風上側である内
周側に位置せしめ、空冷式熱交換部２３を、乾燥用空気
の風下側である外周側に位置せしめると、当然のことな
がら、空冷式熱交換部２３を構成する波形ブレードの、
熱交換ファン８の回転中心からの径は大きくなり、熱交
換ファン８の全体に占める前記波形ブレードの割合も多
くなり、ひいては冷却空気側で外気と直接回転接触する
波形ブレード（すなわち、外気の取入れ，排出のために
密閉空間を構成していない部位に配設される、冷却空気
側で外気と直接回転接触する波形ブレード）による騒音
レベルの室内放出値も高くなる。

【００５２】これに対し、本発明のごとく、熱交換ファ
ン８を、空冷式熱交換部２３と水冷式熱交換部２５とで
構成する場合に、密閉空間である乾燥用空気側にのみ櫛
歯状のブレードが突出する水冷式熱交換部２５を、その
乾燥用空気の風下側である外周側に位置せしめ、空冷式
熱交換部２３を、乾燥用空気の風上側である内周側に位
置せしめると、当然のことながら、空冷式熱交換部２３
を構成する波形ブレードの、熱交換ファン８の回転中心
からの径は小さくなり、熱交換ファン８の全体に占める
前記波形ブレードの割合も少なくなり、ひいては冷却空
気側で外気と直接回転接触する波形ブレード（すなわ
ち、既述のごとく、外気の取入れ，排出のために密閉空
間を構成していない部位に配設される、冷却空気側で外
気と直接回転接触する波形ブレード）による騒音レベル
の室内放出値を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る衣類乾燥機の一実施例を示す縦断
側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】同じく図１のＹ−Ｙ断面図である。

【図４】図１に示す衣類乾燥機の制御用ブロック回路図
である。

【図５】同じく図１に示す衣類乾燥機のスイッチ入力
部，ランプ表示部の平面図である。

【符号の説明】

１…外枠、２…回転ドラム（乾燥室）、３…熱源、５…
電動機、８…熱交換ファン、２３…空冷式熱交換部、２
４…ノズル、２５…水冷式熱交換部、２６…給水弁。

フロントページの続き (72)発明者 石川 泰夫 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１ 号 東北電力株式会社内 (72)発明者 佐藤 明郎 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１ 号 東北電力株式会社内 (72)発明者 原田 伊孝 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１ 号 東北電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−58997（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−126196（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265592（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 58/02 D06F 58/24 D06F 58/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被乾燥物を乾燥する乾燥室と、乾燥室に空
   気を送る送風ファンと、乾燥室に送られた乾燥用空気を
   加熱する熱源と、乾燥室から排出された高温多湿の乾燥
   用空気を冷却除湿する熱交換部とを有する衣類乾燥機に
   おいて、 前記乾燥室の後部に配設したファンケーシング内に、乾
   燥室に空気を送る送風機能と、乾燥室から排出された高
   温多湿の乾燥用空気を冷却除湿する熱交換機能とを有す
   る熱交換ファンを収納し、 前記ファンケーシングを、乾燥室に連通する乾燥用空気
   側と、冷却空気側とに仕切る構造に加えて、 前記熱交換ファンを、空冷式熱交換部と水冷式熱交換部
   とで構成し、 前記空冷式熱交換部を、乾燥用空気の風上側である内周
   側に位置せしめ、かつ断面形状が波形状のブレードで構
   成し、 他方、水冷式熱交換部を、乾燥用空気の風下側である外
   周側に位置せしめ、かつ乾燥用空気側にのみ突出する断
   面形状が櫛歯状のブレードで構成し、 前記水冷式熱交換部に対向して、冷却水吹付用のノズル
   を配設したことを特徴とする衣類乾燥機。