JP4561488B2 - 乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯と乾燥を同一槽内で行う洗濯乾燥機や、衣類乾燥機等に使用する乾燥装置に関するものである。

従来の乾燥装置を用いたドラム式の洗濯乾燥機として、図７に示されるようなものがあった。以下、その構成について説明する。

図７に示すように、従来の洗濯乾燥機の筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する構成としている。水槽３の内部には、衣類など洗濯または乾燥の対象
物となる、いわゆる被乾燥物（以下、衣類４という）を収容する円筒状で横軸型の槽である回転槽５を回転可能に配設し、駆動モータ６により回転軸６ａを回転させて回転駆動する。

回転槽５の内壁には、衣類４を撹拌する複数のバッフル（図示せず）が設けられ、回転槽５の周壁には小孔５ａを多数設けている。筐体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａはベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９が設けられ、排水口９は排水弁１０を介して排水ホース１１に連結され、その先端部は、洗濯乾燥機の外に導出されている。

送風機１２は、ヒータ１３によって加熱された温風を給気口１４から回転槽５内に送風供給するものである。循環ダクト１５は、回転槽５および水槽３を通過した湿った乾燥用空気の除湿を行うもので、一端を水槽３の下部の排気口１６に接続し、他端を送風機１２に接続している。給水弁１７は、水道の蛇口等に接続された給水ホース１８からの給水を制御するものである。

上記構成を有する洗濯乾燥機の動作、作用は以下の通りである。

洗濯運転を行う場合は、扉７を開いて回転槽５内へ衣類４および洗剤を入れて運転を開始する。まず、給水弁１７が洗濯水側の給水口を開き、水槽３および回転槽５内に所定量の水が供給されると、駆動モータ６が作動し回転槽５が回転駆動され洗浄動作を行う。所定時間後、駆動モータ６が停止して排水弁１０が開き、汚れた洗濯水が回転槽５および水槽３から排水され、排水ホース１１を介して洗濯乾燥機の排水場所に排水される。次に、上記と同様に水槽３および回転槽５に水が供給され、すすぎ動作を行う。すすぎが終了すると排水弁１０が開いてすすぎ水を排水した後、回転槽５が駆動モータ６により高速で回転駆動されることにより、衣類４の脱水が行われる。

以上のように洗濯、濯ぎ運転が終了すると、乾燥運転が開始する。乾燥工程では駆動モータ６により低速で回転槽５を回転駆動させ衣類４を撹拌しながら、送風機１２により矢印１９の方向に送風された空気は、ヒータ１３で加熱されて温風となり、給気口１４から回転槽５内へ送り込まれる。この温風は、衣類４の水分を奪った後、回転槽５の小孔５ａから水槽３内を通過して排気口１６を経て循環ダクト１５へ至る。

このとき給水弁１７が冷却水側の給水口を開いて、循環ダクト１５内に冷却水が注水されている。衣類４の水分を奪って湿気を含んだ温風が、この循環ダクト１５内を通過するとき、上記冷却水により冷却されて水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて矢印に示すように再び送風機１２へ戻る。この冷却水および結露水は排水弁１０を介して洗濯乾燥機の外へ排水される。この送風機１２、ヒータ１３、給気口１４、回転槽５、水槽３、排気口１６、循環ダクト１５の循環経路で温風を循環させることにより、回転槽５内の衣類４を乾燥させることができる。

上記従来の構成では、衣類４の乾燥に使用された熱は、循環ダクト１５に注水される冷却水もしくは筐体１からの放熱によって全て外部に捨てられるものであり、再利用されることがなかった。

そこで、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結して構成したヒートポンプ装置を洗濯乾燥機
に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、衣類より蒸発させた水分を吸熱器に結露させることにより効率よく衣類の乾燥が行えることが分かっている。
特開平７−１７８２８９号公報

ヒートポンプ方式の乾燥装置では、吸熱器で湿った衣類の水分を除湿することで冷凍サイクルの吸熱源とし、圧縮機を駆動するための電気入力を加えて、放熱器で空気を加熱することで更に衣類の水分を蒸発させる動作を繰り返している。

しかしながら、上記従来のヒートポンプ方式の乾燥装置では、衣類が温まり冷凍サイクルの吸熱源として利用できるまでに時間がかかり、この間、圧縮機の圧力が上昇しにくい状況が発生する。衣類の温度が低い時、特に冬場など外気温度が低く、洗濯乾燥機そのものの温度が低いような場合には、冷凍サイクルを構成する吸熱器、放熱器を循環する空気の温度も低くなり、この空気と熱交換するためには吸熱器を流れる冷媒の温度は更にこの空気よりも低く制御しなければ、空気からエネルギーを吸熱することができなくなる。

このため、循環する空気の温度が一定温度以上になるまでは、吸熱器を流れる冷媒の温度は０℃以下となり、このときに吸熱器で結露した水分は吸熱器の表面に霜又は氷となって付着するため、循環する空気の流れの抵抗となると共に、冷媒と空気の熱交換を妨げることとなる。又、吸熱器では、循環する空気が下流側に進むにつれ冷却されるため、下流側の温度がもっとも低くなり、ここから霜、氷の成長が始まり、循環する空気の抵抗となると共に、冷媒と空気の熱交換を妨げることとなる。

また、循環する空気がある一定温度まで上昇するまでは、吸熱器表面では、発生した霜が成長、溶融を繰り返し、この溶融した水分は吸熱器の下面側に流れ落ちる間に再氷結してしまう。このため、循環する空気の抵抗となると共に、冷媒と空気の熱交換を妨げることとなる。すなわち、吸熱性能が悪くなり、それにより放熱機による加熱性能も悪くなり、衣類の温度を上昇させることができなくなるために、吸熱源である衣類から蒸発する水分が減少するという悪循環となって、衣類を乾燥させる時間が大きく延びてしまうという課題があった。

更に、吸熱器に霜や氷が成長し、空気と冷媒の熱交換が十分できなくなると、冷媒は完全に蒸発せずに液の状態で圧縮機に吸入されることとなり、圧縮機の信頼性にも影響を及ぼすという課題もあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、外気温度の低い状況でも吸熱器での霜や氷の成長を抑えた乾燥装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の乾燥装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された前記冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の前記冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった前記冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを前記冷媒が循環するように管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、被乾燥物を収容する槽と、前記放熱器で加熱した空気を前記槽内へ供給する送風手段と、前記槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器で冷却された冷媒を前記絞り手段に入る前に前記吸熱器の一部を通過させる吸熱器加熱冷媒回路を備え、前記吸熱器加熱冷媒回路を前記循環ダクト内の循環空気の流れの中で前記吸熱器の下流側に配置し、前記吸熱器加熱冷媒回路は
、前記吸熱器の上流側から入ってきて前記吸熱器の下流側に進むにつれて徐々に冷却された循環空気を加熱するようにしたもので、外気温度の低い時などに吸熱器を流れる冷媒の温度が０℃以下の状態となっても、吸熱器加熱冷媒回路により吸熱器に発生する霜や氷が加熱され、霜や氷が成長するのを防止することができるので、外気温度の低い状況でも乾燥用の空気と冷媒との熱交換効率が低下することが無い乾燥装置を提供することができる。

本発明の乾燥装置は、吸熱器の一部に吸熱器を加熱する吸熱器加熱冷媒回路を備えたため、外気温度の低い条件の時などの吸熱器を流れる冷媒の温度が０℃以下の状態となっても、吸熱器に霜や氷が成長することを防止することができるため、外気温度の低い状況でも吸熱器への霜や氷の発生を抑えることができる。

また、吸熱器を通過する空気が下流側に進むにつれて低温となるが、その下流側に吸熱器加熱冷媒回路が配置されているので、外気温度の低い状況下でも吸熱器の表面の結露水が霜、又は氷に成長するのを防止することができる。

第１の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された前記冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の前記冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった前記冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを前記冷媒が循環するように管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、被乾燥物を収容する槽と、前記放熱器で加熱した空気を前記槽内へ供給する送風手段と、前記槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器で冷却された冷媒を前記絞り手段に入る前に前記吸熱器の一部を通過させる吸熱器加熱冷媒回路を備え、前記吸熱器加熱冷媒回路を前記循環ダクト内の循環空気の流れの中で前記吸熱器の下流側に配置し、前記吸熱器加熱冷媒回路は、前記吸熱器の上流側から入ってきて前記吸熱器の下流側に進むにつれて徐々に冷却された循環空気を加熱するようにしたもので、外気温度の低い時などに吸熱器を流れる冷媒の温度が０℃以下の状態となっても、吸熱器加熱冷媒回路により、吸熱器に発生する霜や氷が加熱され、霜や氷が成長するのを防止することができるので、外気温度の低い状況でも乾燥用の空気と冷媒との熱交換効率が低下することが無い乾燥装置を提供することができる。

また、吸熱器を通過する空気が下流側に進むにつれて低温となるが、その下流側に吸熱器加熱冷媒回路が配置されているので、外気温度の低い状況下でも吸熱器の表面の結露水が霜、又は氷に成長す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乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の外観斜視図で、図２は、同洗濯乾燥機の筐体１の背面１ｂ方向から見た断面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は、同乾燥装置の構成と乾燥用空気の流れを示すシステム概念図である。なお、上記従来の洗濯乾燥機と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図１〜図４において、洗濯乾燥機の筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する。水槽３の内部には、被乾燥物である衣類４を収容する円筒状で横軸型の
槽である回転槽５を回転可能に設け、駆動モータ６により回転駆動される。

筐体１の前面には、衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にもそれぞれ同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａは、ベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には、洗濯水を排出する排水口９を有し、その排水口９は排水弁１０に連結されている。

１２は、送風手段を構成する送風機で、筐体１の上面１ｃと側面１ｄが成す隅部空間に位置するように、水槽３の上部に設けられている。送風機１２は水槽３の外面に設けた給気ダクト２０と連通し、給気ダクト２０の給気ダクト入口２１から入った空気を矢印ｃの方向に送風して給気口１４から回転槽５内に供給する。また、水槽３の外面には、水槽３の背面部の排気口１６と連通する排気ダクト２２を設け、回転槽５および水槽３を通過して排気口１６から出てきた空気を矢印ｄのように排気ダクト出口２３へ導出する。

水槽３の下部には、後述のヒートポンプ装置２９を構成する熱交換器からなる吸熱器３０に矢印ａの方向に空気を流す吸熱器風路３１と、同様に熱交換器からなる放熱器３２に矢印ｂの方向に空気を流す放熱器風路３３とが略水平方向に並べて配設され、この吸熱器風路３１と放熱器風路３３とは循環ダクト３４で連通して、吸熱器３０および放熱器３２を通過する空気が直線的に流れるようになっている。

この吸熱器風路３１と放熱器風路３３と循環ダクト３４は一体に形成され、筐体１内の取り付けベース３５に固定されている。吸熱器風路３１の入口と排気ダクト出口２３とは蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース３６を介して連通している。放熱器風路３３の出口と給気ダクト入口２１も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース３７を介して連通している。また、吸熱器風路３１の入口部には、空気中の異物を除去するフィルター手段として合繊ネット等からなるエアフィルター３８を着脱可能に設けている。さらに、吸熱器風路３１の下流側の下部には、除湿水を排出する排出口３９を設けている。

送風機１２で送風される乾燥用空気は、図４の矢印４０に示すように、給気ダクト２０を通り給気口１４から回転槽５内に入り、回転槽５内の衣類４を通過した後、排気口１６から出て、排気ダクト２２を通って吸熱器風路３１の吸熱器３０を通過し、循環ダクト３４を介して放熱器風路３３の放熱器３２及び圧縮機４１の周囲を通過して送風機１２へ戻り、循環するようになっている。

ヒートポンプ装置２９は、冷媒を圧縮する圧縮機４１と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器３２と、吸熱器３０の一部に一体に形成され放熱器３２で凝縮液化した冷媒をさらに冷却する吸熱器加熱冷媒回路４２と、吸熱器加熱冷媒回路４２で液化した冷媒を減圧するための絞り弁や毛細管からなる絞り手段４３と、放熱器３２と対向して配されると共に減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器３０とを、冷媒が循環するように管路４４で順次連結して構成され、冷媒は矢印４５の方向に流れて循環し、ヒートポンプサイクルを形成している。

以上のような構成からなる洗濯乾燥機の動作、作用について説明する。

洗浄工程では、排水弁１０を閉じた状態で、水槽３内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モータ６により衣類４と洗浄水の入った回転槽５を回転させて洗浄を行う。この時、排気ダクト２２内に一部の洗浄水が入るが、図２に示すように、排気ダクト２２の途中経路を上方に持ち上げた形状にして、吸熱器３０に洗浄水が浸入しにくいようになっ
ている。

また、洗浄後の濯ぎ工程でも、洗浄工程と同様に水槽３内に給水され、回転槽５を回転させて衣類４の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁１０を開いて機外へ水を排水した後、駆動モータ６により衣類４の入った回転槽５を高速回転して脱水する。

乾燥工程では、ヒートポンプ装置２９の圧縮機４１を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により、冷媒が放熱器３２、吸熱器加熱冷媒回路４２、絞り手段４３、吸熱器３０を循環する。放熱器３２では、圧縮機４１で圧縮された高温高圧の冷媒が循環空気と熱交換することで凝縮液化しながら循環空気を加熱し、吸熱器加熱冷媒回路４２では放熱器３２で液化した冷媒が循環空気と熱交換することで更に凝縮液化をして過冷却状態の液冷媒となると共に循環空気を加熱する。

絞り手段４３では、過冷却状態となった液冷媒を減圧膨張し、吸熱器３０では、冷媒が循環空気と熱交換することで蒸発気化しながら循環空気から熱を吸収し、循環空気の温度を下げると共に、循環空気中の湿気を結露させることで除湿する。

循環空気がある一定の温度に到達するまでの乾燥工程の初期に、圧縮機４１を作動させることで、吸熱器３０に入る冷媒は０℃以下の温度まで低下して循環空気と熱交換するため、吸熱器３０では表面に霜が成長を始める。これは特に周囲の温度が低い場合に洗濯乾燥機本体からの放熱量が多くなるため、又は洗濯乾燥機本体が冷えているために循環空気が温まるまでにかなりの時間が必要となることで起こる現象である。一方、吸熱器加熱冷媒回路４２では、放熱器３２を出た冷媒が更に過冷却状態の冷媒に凝縮液化する時に、一体となった吸熱器３０に成長し始めた霜と熱交換することで、吸熱器３０に成長する霜が溶融され、成長発達することを防止する。

なお、放熱器３２を出た冷媒が過冷却状態の冷媒になっていない二相冷媒の状態の場合でも、湿り度が大きくなり、より液リッチな状態となることで、同様に吸熱器３２を加熱することができる。送風機１２により、吸熱器加熱冷媒回路４２、放熱器３２の放熱により加熱された温風が給気ダクト２０を通って給気口１４から回転槽５内に送風される。その間、回転槽５は、駆動モータ６により回転駆動され衣類４は上下に撹拌される。

回転槽５内に送風された温風は、この衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽３の排気口１６を経て排気ダクト２２、排気口ホース３６を通り、エアフィルター３８を通過する際にリント等の異物が除去され、吸熱器風路３１に至る。この湿った温風は、吸熱器３０を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。

この乾いた空気は、一部吸熱器加熱冷媒回路４２で再び加熱され、循環ダクト３４を通って放熱器風路３３に入り、放熱器３２、及び圧縮機４１で再び加熱され温風となって給気口ホース３７、給気ダクト２０を通り、送風機１２へと循環する。一方、吸熱器３０で結露した除湿水は、底部の排出口３９から洗濯乾燥機外へ排出される。

このようにヒートポンプ装置２９を用いることにより、吸熱器３０で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器３２で放熱して、圧縮機４１に入力したエネルギー以上の熱量を衣類４に与えることができるので、乾燥時間の短縮と省エネを実現することが可能になる。

以上のように本実施の形態によれば、ヒートポンプ装置２９を構成する吸熱器３０の一部に、放熱器３２で冷却された冷媒を更に放熱、液化させる吸熱器加熱冷媒回路４２を設けたので、吸熱器加熱冷媒回路４２の熱により、周囲の温度が低くなって、吸熱器３０を
流れる冷媒の温度が０℃以下の状態となっても、吸熱器３０に霜や氷が成長することを防止することができるため、外気温度の低い状況でも吸熱器３０への霜や氷の成長を抑えた乾燥装置を提供することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における乾燥装置を用いた洗濯乾燥機のシステム概念図である。なお、上記第１の実施の形態における洗濯乾燥機と同一部分については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、洗浄工程、濯ぎ工程の洗濯機の動作は、上記第１の実施の形態と同一なので、説明を省略し、乾燥工程についてのみ説明する。

本実施の形態は、吸熱器３０の一部に設ける吸熱器加熱冷媒回路４２を、循環ダクト３４内で吸熱器３０の下流側に配置したもので、他の構成は、上記第１の実施の形態と同一である。

乾燥工程で、ヒートポンプ装置の圧縮機４１を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器３２、吸熱器加熱冷媒回路４２、絞り手段４３、吸熱器３０を循環する。放熱器３２では圧縮機４１で圧縮された高温高圧の冷媒が循環空気と熱交換することで凝縮液化しながら循環空気を加熱し、吸熱器加熱冷媒回路４２では放熱器３２で冷却された冷媒が循環空気と熱交換することで更に凝縮液化をして過冷却状態の液冷媒になると共に循環空気を加熱する。絞り手段４３では過冷却状態となった液冷媒を減圧膨張し、吸熱器３０では冷媒が循環空気と熱交換することで蒸発気化しながら循環空気から熱を吸収し、循環空気の温度を下げると共に、空気中の湿度を結露させることで除湿する。

循環空気がある一定の温度に到達するまでの乾燥工程の初期には、圧縮機４１を作動させることで、吸熱器３０に入る冷媒は０℃以下の温度まで低下して循環空気と熱交換するため、吸熱器３０の表面に霜が成長を始める。吸熱器３０に入る循環空気は徐々に冷却されるため、風の下流側の温度は更に低くなり霜、氷は吸熱器３０の下流側の温度の低くなったところから成長が始まる。吸熱器３２の風の下流側に設けた吸熱器加熱冷媒回路４２では、放熱器３２をでた冷媒（通常４０℃〜５０℃程度）が更に過冷却状態の冷媒に凝縮液化するときに、一体となった吸熱器３０に成長し始めた霜と熱交換することで、吸熱器３０に成長する霜が溶融され、成長発達することを防止する。

送風機１２により、吸熱器加熱冷媒回路４２、放熱器３２の放熱により加熱された温風が給気ダクト２０を通って給気口１４から回転槽５内に送風され、その間、回転槽５は駆動モータ６により回転駆動され衣類４は上下に撹拌される。

回転槽５内に送風された温風は、この衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽３の排気口１６を経て排気ダクト２２、排気口ホース３６を通り、エアフィルター３８通過時にリント等の異物が除去され、吸熱器風路３１に至る。この湿った温風は、吸熱器３０を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。この乾いた空気は、一部吸熱器加熱冷媒回路４２で再び加熱され、循環ダクト３４を通って放熱器風路３３に入り、放熱器３２、及び圧縮機４１で再び加熱され温風となって給気口ホース３７、給気ダクト２０を通り、送風機１２へと循環する。

一方、吸熱器３０で結露した除湿水は、底部の排出口３９から機外へ排出される。このようにヒートポンプ装置を用いることにより、吸熱器３０で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器３２で放熱して、圧縮機４１に入力したエネルギー以上の熱量を衣類４に与えることができるので、乾燥時間の短縮と省エネを実現することが可能になる。

以上のように、本実施の形態によれば、吸熱器３０の一部に設ける吸熱器加熱冷媒回路
４２を、循環ダクト３４内の風の流れに対して吸熱器３０の下流側に配置したので、吸熱器３０を通過する空気が下流側に進むにつれて低温となり、吸熱器３０の表面の結露水が霜、又は氷に成長することを防止することができるため、更に外気温度の低い状況でも吸熱器３０への霜や氷の成長を抑えた乾燥装置を提供することができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態における乾燥装置を用いた洗濯乾燥機のシステム概念図である。なお、上記実施の形態における洗濯乾燥機と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、洗浄工程、濯ぎ工程の洗濯乾燥機の動作は実施の形態１と同一であり説明を省略し、乾燥工程について説明する。

本実施の形態は、図６に示すように、吸熱器加熱冷媒回路４２を、吸熱器３０で除湿された水が流れ落ちる側の吸熱器３０の下面側に設けたものである。

乾燥工程で、ヒートポンプ装置２９の圧縮機４１を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により、冷媒が放熱器３２、吸熱器加熱冷媒回路４２、絞り手段４３、吸熱器３０を循環する。放熱器３２では圧縮機４１で圧縮された高温高圧の冷媒が循環空気と熱交換することで凝縮液化しながら循環空気を加熱し、吸熱器加熱冷媒回路４２では放熱器３２で液化した冷媒が循環空気と熱交換することで更に凝縮液化をして過冷却状態の液冷媒になると共に循環空気を加熱する。絞り手段４３では過冷却状態となった液冷媒を減圧膨張し、吸熱器３０では冷媒が循環空気と熱交換することで蒸発気化しながら循環空気から熱を吸収し、循環空気の温度を下げると共に、空気中の湿度を結露させることで除湿する。

循環空気がある一定の温度に到達するまでの乾燥工程の初期には、圧縮機４１を作動させることで、吸熱器３０に入る冷媒は０℃以下の温度まで低下して循環空気と熱交換するため、吸熱器３０の表面に霜が成長を始める。吸熱器３０で成長をはじめた霜は、循環空気に一部溶解され吸熱器３０の下方に流れ落ちる。流れ落ちた溶解水は吸熱器３０に入る０度以下の冷媒に冷やされるため、下側では再氷結しその氷が成長してゆく。ある程度氷が成長をすると、その部分には循環空気が当たらなくなり、更に氷の成長が助長されることになる。吸熱器３０の下部に設けた吸熱器加熱冷媒回路４２では、放熱器３２をでた冷媒（通常４０℃〜５０℃程度）が更に過冷却状態の冷媒に凝縮液化するときに、吸熱器３０の下側に流れ落ちてきた溶融水と熱交換することで、吸熱器３０の下側で溶融水が再氷結することを防止する。

送風機１２により、吸熱器加熱冷媒回路４２、放熱器３２の放熱により加熱された温風が給気ダクト２０を通って給気口１４から回転槽５内に送風される。回転槽５は駆動モータ６により回転駆動され衣類４は上下に撹拌される。

回転槽５内に送風された温風は、この衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽３の排気口１６を経て排気ダクト２２、排気口ホース３６を通り、エアフィルター３８を通過するときにリント等の異物が除去され、吸熱器風路３１に至る。この湿った温風は、吸熱器３０を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。この乾いた空気は、一部吸熱器加熱冷媒回路４２で再び加熱され、循環ダクト３４を通って放熱器風路３３に入り、放熱器３２、及び圧縮機４１で再び加熱され温風となって給気口ホース３７、給気ダクト２０を通り、送風機１２へと循環する。

一方、吸熱器３０で結露した除湿水は、底部の排出口３９から洗濯乾燥機外へ排出される。このようにヒートポンプ装置２９を用いることにより、吸熱器３０で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器３２で放熱して、圧縮機４１に入力したエネルギー以上の熱量を衣類４に与えることができるので、乾燥時間の短縮と省エネを実現することが可能になる
。

以上のように、本実施の形態によれば、吸熱器３０の一部に設けた吸熱器加熱冷媒回路４２が、吸熱器３０で除湿した水が流れ落ちる側の前記吸熱器３０の下面側に設けたので、循環ダクト１５内を循環する空気温度がある程度上昇し、吸熱器３０の表面に発生する霜、氷が溶融、流れ出した場合に、下面側で再氷結する現象を防止でき、外気温度の低い状況でも吸熱器３０への霜や氷の成長を抑えた乾燥装置を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる乾燥装置は、吸熱器加熱冷媒回路により、放熱器で液化した冷媒が絞り手段に入る前に吸熱器の一部を通過することで、外気温度が低くなって吸熱器を流れる冷媒の温度が０℃以下の状態となっても、吸熱器に霜や氷が成長するのを防止できるもので、衣類、食料、厨芥などの被乾燥物を乾燥させる各種機器に適用できる。

本発明の実施の形態１における乾燥装置を使用した洗濯乾燥機の外観斜視図 同洗濯乾燥機の背面から見た断面図 図２のＡ−Ａ断面図 同乾燥装置の構成と空気の流れを示すシステム概念図 本発明の実施の形態２における乾燥装置を使用した洗濯乾燥機の外観斜視図 本発明の実施の形態３における乾燥装置を使用した洗濯乾燥機のシステム概念図 従来の洗濯乾燥機の断面図

１ 筐体
２ サスペンション
３ 水槽
４ 衣類（被乾燥物）
５ 回転槽（槽）
１２ 送風機（送風手段）
２９ ヒートポンプ装置
３０ 吸熱器
３１ 吸熱器風路
３２ 放熱器
３３ 放熱器風路
３４ 循環ダクト
３６ 排気口ホース
３７ 給気口ホース
３８ エアフィルター
３９ 排出口
４１ 圧縮機
４２ 吸熱器加熱冷媒回路
４３ 絞り手段
４４ 管路

Claims (1)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された前記冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の前記冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった前記冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを前記冷媒が循環するように管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、被乾燥物を収容する槽と、前記放熱器で加熱した空気を前記槽内へ供給する送風手段と、前記槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器で冷却された冷媒を前記絞り手段に入る前に前記吸熱器の一部を通過させる吸熱器加熱冷媒回路を備え、前記吸熱器加熱冷媒回路を前記循環ダクト内の循環空気の流れの中で前記吸熱器の下流側に配置し、前記吸熱器加熱冷媒回路は、前記吸熱器の上流側から入ってきて前記吸熱器の下流側に進むにつれて徐々に冷却された循環空気を加熱するようにした乾燥装置。