JP7479282B2 - ヒートポンプシステムを備えたタンブル乾燥機 - Google Patents

Description

本開示は、タンブル乾燥機に関し、特にヒートポンプシステムを備えるタンブル乾燥機に関する。

斯かるタンブル乾燥機は例えば欧州特許出願公開第３１１８３６５号明細書に示されており、斯かるタンブル乾燥機に関連する一つの課題はそれらのエネルギ効率を如何にしてさらに改善するかである。

改善された性能を有するヒートポンプシステムを備えたタンブル乾燥機を得ることが目的である。

これは、ヒートポンプシステムと、空気流を循環させるための空気流回路と、を備えるタンブル乾燥機によって少なくとも部分的に実現される。空気流回路は、凝縮器、乾燥ドラム、ファン装置、空気流ダクト、及び蒸発器を備える。空気流ダクトは蒸発器の上流に配置された狭窄器／拡散器を備える。狭窄器には空気流ダクトの断面にわたって分布した複数の開口が設けられており、狭窄器は空気流が狭窄器の第一側から狭窄器の第二側へ流れるときに空気流ダクト内を循環する空気流の圧力降下を生じさせる。狭窄器の開口は空気流ダクトの断面にわたって空気流を分布するように適合されている。

開口を備えた狭窄器を蒸発器の上流の空気流ダクト内に配置することにより、空気流を蒸発器の表面の大部分でより均等に配分することが可能になる。これは、蒸発器で得られる空気流のより効果的な除湿と、乾燥ドラム内のより短い乾燥時間と、ヒートポンプシステムのより高い性能及びエネルギ節約と、に繋がる。

開口は狭窄器の表面の少なくとも１／３を構成するとよい。

蒸発器の表面にわたって所望の空気流分布を得るために、開口の割合は空気流ダクトのサイズ、従って洗濯乾燥機のサイズに依存する可能性がある。但し、それは狭窄器の少なくとも１／３が所望の空気流分布を有する開口から構成され得る場合に有利になるであろう。狭窄器と蒸発器の表面との間の距離は、０～３００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～４０ｍｍである。

狭窄器は穿孔板であるとよい。例えば、穿孔板は板金でよく、又は金属メッシュが空気流ダクト内に配置されて狭窄器を提供するとよい。これら解決策は製造が簡単で安価である。

タンブル乾燥機の回転可能なドラムは、空気入口開口を備えた円形後方壁と、空気出口開口を備えたラジアル円筒壁と、を備えている。ドラムの円筒外周の外側の空間はドラムの下方に配置されたフィルタに通じるダクトとして構成されるとよい。これにより、空気流の制限が軽減され、ドラムの直径とほぼ同じ幅の大型フィルタを使用できる。

上記に加え、本発明の更なる目的、特徴、及び利点は、同一の参照符号を類似の要素に使用した添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態の以下の例示的且つ非限定的な詳細な説明を通じて良好に理解されるであろう。

タンブル乾燥機の概略図を示す。 内部部品が露出した、ヒートポンプシステムを備えるタンブル乾燥機の概略側断面図を示す。 図２の点線部分Ｘの拡大図を示す。 本開示による狭窄器の一例の概略図を示す。 本開示による別の狭窄器の一例の概略図を示す。

図１は平行六面体形状のハウジング２を備えるタンブル乾燥機１を概略的に示している。ドア５は乾燥すべき湿った洗濯物の投入と乾燥した洗濯物の排出のためにヒンジ７によってハウジング２の前壁３に取付けられている。

図２はヒートポンプシステム２２及び空気流回路２１を備えるタンブル乾燥機１の断面図を示している。空気流回路２１は、乾燥ドラム１１、ファン装置１３、空気流ダクト１８、蒸発器１５、及び凝縮器１９を備えている。

乾燥すべき湿った洗濯物はタンブル乾燥機１の前側３に配置されたドア５を介して乾燥ドラム１１の中に供給される。湿った洗濯物から水分を取除くために温かくて乾燥した空気を使用するとよい。空気流は、空気流回路２１内で循環し、ファン装置１３によって回路２１を通って移動するとよい。図示した実施形態では、ファン装置１３が乾燥ドラム１１の下方であるが蒸発器１５の前方に位置している。或いは、ファン装置１３が凝縮器１９と乾燥ドラム１１との間に配置されているとよい。図示した実施形態における空間の考慮により、ファン装置１３の配置は乾燥ドラム１１の下方に選択されている。

湿った洗濯物が回転する乾燥ドラム１１内で乾燥すると、湿った洗濯物から乾燥ドラム１１内を循環する空気流へ水分が移動する。温かく加湿された空気は乾燥ドラム１１を出て空気流ダクト１８を通って蒸発器１５に循環される。表示した空気流ダクト１８は空気流の方向に関して蒸発器１５の前方で直接その上流に配置されている。言うまでもなく空気流回路２１は幾つかのダクト及び通路を含んで閉回路を形成している。

空気流はそれが蒸発器１５に入る前に空気流から粒子又は糸くずを分離するためのフィルタ１２を通過するとよい。図示した実施形態では、フィルタ１２が乾燥ドラム１３の下方であるがファン装置１５の上方に配置されているが、他の位置も可能である。

図示した例では、主に業務用又は共用洗濯設備での使用を意図した高容量タンブル乾燥機が示されている。斯かるタンブル乾燥機は、ドラムを通る処理空気流を提供するために、その円形後方壁に空気入口開口と、そのラジアル円筒壁、特にその前部に空気出口開口と、を備えたドラム１１を備えるとよい。これは、前壁ドア５に関連して配置されたフィルタ付き出口ではなく、ドラムの下方に配置された糸くず除去フィルタと結合されるとよい。ドラム１１の円筒外周の外側の空間はドラム１１の下方のフィルタ１２に通じるダクトとして構成されるとよい。但し大部分については、本明細書に記載した改善を、週に数回の使用を意図した一般的な家庭用タンブル乾燥機に関連して使用してもよい。

温かく加湿された空気は空気流ダクト１８を通ってダクト（図示せず）で構成される蒸発器１５に送られ、温かく加湿された空気と冷媒がダクト内で交互に導かれ、空気流が冷却されて冷媒との熱交換により除湿される。

その後、冷却され除湿された空気は蒸発器１５から凝縮器１９に循環され、空気流が冷媒との熱交換によって再び加熱される。

温かい空気流は次いで乾燥ドラム１１の中に再び吹込まれる。矢印２１は空気流回路における空気流の循環を示している。

冷媒は冷媒回路を通って導かれ、圧縮機１７が冷媒を圧縮し、冷媒は凝縮器１９で凝縮され、膨張弁（図示せず）を通過した後に蒸発器１５で気化される。

蒸発器、圧縮機１７、及び凝縮器１９並びに膨張弁を備えるヒートポンプシステム２２は、タンブル乾燥機１の後側９に沿って乾燥ドラム１１及びファン装置１３の後ろに配置されているとよく、空気が出入りする開口を備えた断熱シェル２３で封入されているとよい。

図２及び図３で分かるように、狭窄器／拡散器１６は空気流ダクト１８内の蒸発器１５の上流に配置されている。狭窄器１６には、空気流ダクト１８の断面にわたって、従って蒸発器１５の表面にわたって分布する複数の開口２３（図４及び図５参照）が設けられている。

狭窄器１６は空気流が狭窄器１６の第一側Ａから狭窄器１６の第二側Ｂに流れるときに空気流ダクト１８内を循環する空気流に圧力降下を生じさせる。空気流ダクト１８内に開口を備えた狭窄器１６を蒸発器１５の上流に配置することにより、蒸発器１５の表面のより大部分に空気流を割当てることが可能になる。

これは蒸発器１５の表面にわたって流入する空気のより均一な分布をもたらし、即ち遮られていない空気流ダクト１８を使用する場合と比べて蒸発器の表面にわたる空気流の差異が低減されるようになる。これは次いで、蒸発器１５で得られる空気流のより効果的な除湿と、乾燥ドラム１１内のより短い乾燥時間と、ヒートポンプシステム２２のより高い性能及びエネルギ節約と、に繋がる。狭窄器１６の領域は空気流ダクト１８の全断面を占めているとよい。

斯かる狭窄器の無い開いたダクトでは、空気流が殆どの場合にダクトの中央の領域に集中し、その結果、乱流によって蒸発器の対応する中央領域に集中する。これは蒸発器の非効率的な使用に繋がり、従ってより少ない水が空気流から抽出されるであろう。加えて、蒸発器に幾つかの並列回路管がある場合、一部の管内の冷媒流体は、液体の冷媒が蒸発器を出るような不十分な度合いに加熱される可能性があり、望ましくない。斯かる問題は本明細書に記載された狭窄器でかなりの程度まで回避できる。

蒸発器１５の表面にわたる空気流の分布は狭窄器１６と蒸発器１５の表面との間の距離ｄに依存する。所望の分布を得るために、距離ｄは０～３００ｍｍであるとよい。好ましくは、１０ｍｍ～４０ｍｍの距離ｄが使用される。

さらに、狭窄器１６の表面の開口２３の割合は蒸発器１５の表面にわたる空気流の分布に影響を与える。蒸発器の表面にわたって所望の空気流分布を得るために、開口の割合は、空気流ダクト１８のサイズ、従ってタンブル乾燥機１のサイズに依存する。但し、狭窄器１６の表面の少なくとも１／３は所望の空気流分布を提供するために開口２３で構成されるとよい。一例として、小型のタンブル乾燥機については狭窄器１６の表面の３５％が開口２３であるとよく、大型のタンブル乾燥機については狭窄器１６の表面の５０％が開口２３であるとよい。個々の開口は一般に約３ｍｍである。

複数の開口２３を備えた狭窄器１６は異なる方法で設計されるとよい。狭窄器１６の形状は空気流ダクト１８に嵌るように長方形板の形状を有するとよい。空気流ダクト１８の対応する設計に合うように他の代替実施形態が可能である。

図４は狭窄器１６の一実施形態を示しており、狭窄器１６は、一片の板金、例えば穿孔を備えたステンレス鋼等である。穿孔は板金の表面にわたって均一に分布する。穿孔は板金を打抜くことによって作製できる。一般に、板金片の厚さは、０．５～３ｍｍの範囲、好ましくは約１ｍｍであるとよい。穿孔は、例えば直径約３ｍｍの円形又はほぼ円形の開口であるとよい。開口は例えば三角形構成で隣接する開口の間に５ｍｍ立方センチメートル（ｃｃ）の距離を備えた三角形間隔を有しているとよい。このようにして板金片全体に開口が設けられているとよい。

図５は狭窄器１６の別の実施形態を示しており、狭窄器１６が金属メッシュであり、金属ワイヤがグリッドの表面にわたって等間隔の開口を備えたグリッドを形成するように配置されている。

本発明は主に幾つかの実施形態を参照して上述されてきた。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、上に開示されたもの以外の他の実施形態が添付の特許請求の範囲によって規定されるように本発明の範囲内で同様に可能である。

Claims (6)

1. ヒートポンプシステム（２２）と、空気流を循環させるための空気流回路（２１）と、を備えていて、前記空気流回路（２１）が、凝縮器（１９）、乾燥ドラム（１１）、ファン装置（１３）、空気流ダクト（１８）、及び蒸発器（１５）を備える、タンブル乾燥機（１）であって、前記空気流ダクト（１８）が、前記蒸発器（１５）の上流に配置されていて複数の開口（２３）を備えた狭窄器（１６）を備え、
   前記狭窄器（１６）は、前記空気流ダクト（１８）の断面にわたって、従って前記蒸発器（１５）の表面にわたって、分布した複数の開口（２３）が設けられていて、空気が前記狭窄器（１６）の第一側（Ａ）から前記狭窄器（１６）の第二側（Ｂ）へ流れるときに前記空気流ダクト（１８）内を循環する前記空気流の圧力低下を生じさせるように適合されており、前記狭窄器（１６）の開口（２３）が前記蒸発器（１５）の表面にわたって前記空気流を分布するように適合されており、
   前記狭窄器（２３）が、板金又は金属メッシュである穿孔板である、
   タンブル乾燥機。
2. 前記開口（２３）が前記狭窄器（１６）の表面の少なくとも１／３を構成する、請求項１に記載のタンブル乾燥機（１）。
3. 前記狭窄器（１６）と前記蒸発器（１５）の表面との間の距離（ｄ）が、０～３００ｍｍ、請求項１又は２に記載のタンブル乾燥機（１）。
4. 回転可能な前記ドラム（１１）が、空気入口開口を備えた円形後方壁と、空気出口開口を備えたラジアル円筒壁と、を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のタンブル乾燥機。
5. 前記ドラム（１１）の円筒外周の外側の空間がフィルタ（１２）に通じるダクトとして構成されている、請求項４に記載のタンブル乾燥機。
6. フィルタ（１２）が前記ドラム（１１）の下方に配置されている、請求項４又は５に記載のタンブル乾燥機。

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