JPH0722632B2 - 乾燥装置 - Google Patents

乾燥装置

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JPH0722632B2
JPH0722632B2 JP60504612A JP50461285A JPH0722632B2 JP H0722632 B2 JPH0722632 B2 JP H0722632B2 JP 60504612 A JP60504612 A JP 60504612A JP 50461285 A JP50461285 A JP 50461285A JP H0722632 B2 JPH0722632 B2 JP H0722632B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、全体として、乾燥に関し、特に、閉ループの
熱ポンプを使用し、被乾燥物を低温で処理で処理し、熱
による損傷を軽減し、従来の乾燥機と比べ、著しく少な
いエネルギによつて、衣類等の品物を乾燥させる新規な
装置および技術に関する。
従来の衣類乾燥機は、電気またはガス加熱要素等によつ
て供給される直接的な熱を使用して、衣類中の水分を強
制蒸発させるものである。一般に、加熱要素によつて加
熱された空気は、乾燥サイクル中、送風機によつて、衣
類を回転させる回転ドラムに強制供給される。一般に、
加熱され、湿気のある空気は、ドラムを１回循環しただ
けで、排気口から排出される。この方法は、衣類および
その内部の水分を乾燥機の作動温度まで昇温させる際、
相当の熱を消費し、また、多くの熱は、乾燥に大きく寄
与することなく、排気口より逃げてしまう。
典型的な家庭用衣類乾燥機は、８ポンドの水分を含有す
る14ポンドの衣類を約１時間で乾燥させる。乾燥を行う
のに必要な理論熱量は、水の蒸発熱、プラス衣類を作動
温度、一般に250゜Fまで昇温するのに要する顕熱の熱量
は等しい。この例において、蒸発熱は、約7,600BTU、顕
熱は約1,400BTUで、合計9,000BTU、即ち、2600ワツトと
なる。しかし、一般的な家庭用乾燥機の実際の熱入力
は、19,000BTU/h、即ち、5400ワツトである。
クラス34の副クラス72,77および78を調査した結果、米
国特許第3,645,772号，第3,650,744号，第3,839,037
号，第4,349,620,英国特許第2002891A号，仏国特許第1,
028,699号および独特許第2220425号が発見された。
上記特許の内、米国特許第3,739,487号が、最も関連性
あるものと考えられる。この特許は、圧縮機および蒸発
器を備え、凝縮器コイルによつて発生された熱ポンプ出
力の一部が乾燥室またはドラムに入らないように、機械
の外側に追加的な凝縮器コイルを設けた乾燥機を開示し
ている。この特許は、循環空気の約2/3が、蒸発器コイ
ルを安全にバイパスする閉ループ空気路を開示してい
る。この特許は、機械の外側に追加的な凝縮器コイルを
取付けないならば、圧縮機は過熱し、停止してしまうこ
とを教示している。この特許は、また、キヤビネツト全
体を利用して、廃熱を放射し、その結果、幾分かの熱
は、水分を抽出せずに、排出されることを教示してい
る。この特許の第８図は、時間当り1.25ポンドという理
想的な抽出速度を明らかにしており、これは、５ポンド
の水分を含有する平均的負荷の洗濯物の乾燥時間は約４
時間、従来の衣類乾燥機では、一般に１時間かけて乾燥
される、約８ポンドの水分を含有する14ポンドの前記衣
類の一般的な家庭用衣類乾燥機における負荷の乾燥時間
は約6.5時間となる。
本発明の、重要な目的は、改良した乾燥方法および装置
を提供することである。
本発明によると、回転ドラム等の乾燥室手段が設けられ
る。乾燥室手段内に空気を循環させる空気循環手段を備
える手段は、閉ループを形成し、この閉ループはさら
に、水分を凝縮させる熱ポンプ蒸発手段および空気中の
水分が上記熱ポンプ蒸発手段に放散された後、熱を閉ル
ープ内の空気に供給するための熱ポンプ凝縮手段を備え
ている。熱ポンプ蒸発手段によつて得られた復水を集め
る手段が設けられる。熱ポンプ凝縮・蒸発手段は、熱ポ
ンプ閉ループ系を備え、この閉ループ系はさらに、冷媒
を圧縮する圧縮手段および熱ポンプ蒸発手段と熱ポンプ
凝縮手段間の結合手段を備え、さらに、一般的には、熱
ポンプ膨張弁または毛細管を備えている。
本発明の幾多の他の特徴，目的および利点は、添付図面
を参照しながら、以下の詳細な説明を読むことによつて
明らかになるであろう。添付図面において、 第１図は、本発明による閉ループ系の論理的構成を示
す、ブロツク図、 第２図は、本発明による開ループ系の論理的構成を示
す、ブロツク図である。
図面、特に、第１図を参照すると、本発明による閉ルー
プ系の論理的構成を示す、ブロツク図が図示してある。
空気は、矢印10,11,12および13で示した方向に流動す
る。脱水された比較的暖かい空気は、入口14Aから、回
転ドラムの乾燥室１に入り、室14内にて、乾燥せんとす
る衣類等から水分を吸収し、送風機15を経て、出口14B
から排出される。この送風機15は、ループ内の空気を循
環させ、湿り空気を湿り空気熱交換器16に供給し、この
熱交換器16は、この湿り空気から熱を奪い、熱の放散を
行い、システムを作動させる入力と略等しい値とする。
湿り空気は、蒸発器17を通つて進み、この蒸発器17は、
水分を凝縮して、水滴とし、この水滴は、集水皿21に集
められる。この水は、管22を介して、排水溜め23に送ら
れ、ここで排水ポンプ24によつて、復水を排出すること
ができる。この復水は回収し、蒸留水として使用するこ
とが望ましい。
水分の減少した空気は、凝縮器25を通つて進み、凝縮器
25にて、蒸発器17,凝縮器25,圧縮機26および膨張弁また
は毛細管27を備える閉ループ冷凍系内で循環された圧縮
冷媒から放散された熱を受取る。次いで、加熱乾燥空気
は、入口14A通つて戻り、別の水分除去サイクルを行
い、一般に、相対湿度約20％、約145゜Fの温度にて、入
る。この相対湿度は、加熱空気が従来の衣類乾燥機の回
転ドラムの乾燥室に入る際の相対湿度と略等しい。
排水ポンプ24からの排水ホースは、直径1/4″の透明ビ
ニール管とすることができ、この直径は、通常、洗濯機
の排水ホースに接続可能な排水管と共用するのに十分小
さい値である。
本発明による系の構成について説明したが、作用の基本
的原理および利点について説明する。本発明による系
が、衣類その他の物を乾燥させる速度は、圧縮機26,蒸
発器17,凝縮器25およびバイパス弁または毛細管27を備
える熱ポンプの容量如何による。衣類またはその他の物
が従来の乾燥機内にあるか、洗濯物干しの紐にかかって
いるか、または、本発明に従つた系内にあるか、その乾
燥方法に関係なく、蒸発熱を水分に供給し、水分を除去
することによつて乾燥が行われる。蒸発器コイル17は、
出口14Bを経て排出された湿り空気の熱を奪い、水滴を
生じさせる。この熱は、凝縮器コイル25を経て、空気に
戻される。このように、本発明は、一般に、熱入力の1.
5乃至２倍の動作能力を備えた熱ポンプの優れた動作係
数の利点を活用するものである。例えば、乾燥室14を経
て流動する空気から、9,000BTU/hの熱を奪おうとする場
合、動作係数２の熱ポンプは、上述した典型的な家庭用
乾燥機における、典型的な実際の入力、19,000BTU/h、
即ち5,400ワツトと比べ、4,500BTU/h、即ち1300ワツト
の熱ポンプで済むことになる。
実際の動作係数は、系の温度、空気の流量およびその他
の因子に左右されるが、一般には、1.5乃至2.5の範囲内
にある。
本発明による系は、その他、多数の利点を備えている。
排気口が全く必要ない。さらに、乾燥温度が低いため、
衣類の磨損、シワおよび収縮を軽減することができる。
さらに、乾燥温度が比較的低温であり、また、排気口が
存在しないことは、綿くずまたは湿気を居住区域に排出
することなく、この系を居間を含む完全に密閉した部屋
で使用することが可能となる。
第２図を参照すると、業務上の洗濯施設等、特定用途に
おいて望ましい、本発明の開ループの論理的構成が示さ
れている。図面全体を通じて対応する要素は、同一の参
照記号により識別されている。第２図のシステムと、第
１図のシステムの相違点は、湿り空気熱交換器16を省略
し、湿り空気は排気口31から排出され、部屋（または外
部）からの外気は、外気入口32から入り、第１図に関し
て説明したと同一の方法によつて、水分の除去および加
熱が行われることである。
次の表は、第１図および第２図の系における丸で囲つた
箇所の一般的な系温度および相対湿度を比較するもので
ある。
系温度および相対湿度近似値 箇 所 湿 度 湿 度 １ 55F 75％ ２ 75F 飽和 ３ 55F 飽和 ４ 135F 20％ １′ 70−85F 75％ ２′ 60−75F 50−65％（大気） ３′ 55F 飽和 ４′ 118−125F 20％ 第２図の開ループ系の場合、蒸発器17に入る空気は一般
に、相対湿度が約85％の第１図の系における湿りドラム
空気と比べ、より乾燥しており（相対湿度約60％）、よ
つて、所定の負荷に対する閉ループ系の仕事量に対する
熱ポンプの仕事量が軽減される。系の性能および乾燥速
度は、幾分、大気の湿度に左右される。排気口31を通る
排気は相当に湿つている。排気には、耐食性の排気用ダ
クトを使用することが望ましい。この開ループ系は、多
数の機械の総エネルギ節減量が、閉ループ系の総エネル
ギ節減量と比べ著しく大きいため、業務用として特に有
利である。
乾燥機が、排水口のない場所に据付けられる場合、小扉
の背後等の乾燥機キヤビネツト内の適当な高さ並びに位
置に排水ジヤグを設け、排水ポンプ24によつて、この排
水ジヤグに排水を行うことができる。このジヤグは、取
外しおよび取扱いが容易であり、手動排水に便利であ
る。
本発明の実施例において、シアーズケンモア（Sears Ke
nmore）モデル110−8658280型乾燥機を従来型式の12000
BTU/hルーム空調機の蒸発器並びに凝縮器コイルに接続
し、第１図の閉ループ系内で接続した場合、14ポンドの
衣類負荷は約1.5時間で乾燥された。
湿り空気交換器16を構成する４インチの入力および出力
可撓ホースをきちつと嵌入させる開口を設けた、段ボー
ル厚紙綿板によつて、30ガロンの金属製ごみ入れの頂部
を密封することができる。
従来の乾燥機自体の相対的に最小限の改造を加えること
によつて、系の構成要素を既存の乾燥機に組付けること
が可能である。例えば、横圧縮機を通常加熱要素が取付
けられる回転ドラム下側に設けることができる。蒸発器
および凝縮器コイルは、従来の乾燥機キヤビネツトの裏
側に沿つて配設することができる。凝縮器コイル表面は
十分な大きさとし、水分を除去した空気が十分な熱を奪
い、圧縮機の過負荷を防止し得るようすることが望まし
い。
従来の空調機および冷蔵庫にて一般に使用されている市
販の密閉缶型圧縮機に代えて、ウエステイングハウス
（Westinghouse）1.5馬力の高性能モータ等の適当なモ
ータによつて駆動されるサンキヨー（Sonkyo）モデルSD
507等の自動空調用圧縮機を、ドラム駆動モータと反対
側隅部にて、一般的な乾燥機ドラム下側に具合よく取付
けることができる。
このとき、蒸発器および凝縮器コイルは、薄く、表面積
の大きい形態の配設することができ、自動空調コイルを
ユニツトの後側に設けることができる。復水集水皿およ
びポンプは、圧縮機組立体の反対側のドラム下方で、ド
ラム駆動モータの正面に取付けることができる。この構
成により、ほとんどまたは全く改造することなく、既存
の従来型乾燥機キヤビネツト内部に全ての装置を容易に
取付けることができる。
湿り空気熱交換器16は、典型的に、キヤビネツトの後部
外側に平坦に取付け、着脱自在とし、閉または開サイク
ル作動の何れかが可能であるようにする。約１インチの
波形薄金属板組立体を備えている。別の方法として、内
側および外側に密な間隔で配位した伝熱フインを設けた
ダクトを備えることができる。この湿り空気熱交換機
は、水冷とし、洗浄水または他の水を予熱す作用をす
る。乾燥室14の下流に位置決めした湿り空気熱交換器16
は、熱を放散させることができるため、先ず、乾燥室14
内で効果的な乾燥を行うことができる。
乾燥時間をほとんど増加させることなく、エネルギを著
しく節減し、乾燥温度が少なくて済む乾燥装置および技
術について説明した。当業者は、本発明の基本的考えか
ら逸脱することなく、上述した実施態様に対し幾多の用
途および変形例を採用できることは明らかである。従つ
て、本発明は、ここに開示した装置および技術に存在し
または具備されたあらゆる新規な特徴および特徴の新規
な組合せを包含するものであり、請求の範囲の精神およ
び内容によつてのみ限定されるものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空気入口と空気出口とを有し、被乾燥物を
    収容する、乾燥室手段と、冷媒を蒸発させる蒸発手段
    と、圧縮された冷媒を受け入れる凝縮手段と、前記蒸発
    手段で蒸発した冷媒を圧縮し、かつ、圧縮された冷媒を
    前記凝縮手段に供給する、圧縮手段と、前記凝縮手段と
    前記蒸発手段を相結合することにより閉ループの熱ポン
    プ系を形成する膨張手段とを有する、熱ポンプ手段と、 相対的に湿った空気中から水分を除去するため前記相対
    的に湿った空気を前記蒸発手段に供給し、かつ、前記蒸
    発手段に流入した空気に前記凝縮手段から熱を供給する
    ため前記蒸発手段に流入した実質的に全ての空気を前記
    凝縮手段に供給する、供給手段と、 前記乾燥室手段内の前記被乾燥物から水分を除去するた
    めの、加熱及び減湿された空気を供給するために、前記
    凝縮手段から流出した実質的に全ての空気を前記乾燥室
    手段の前記空気入口に供給する、連結手段と、 前記空気出口を通して前記乾燥室手段から湿った空気を
    引き出す抽出手段と、 前記乾燥室手段の前記空気出口と前記蒸発手段の入口と
    を相互に結合する相互結合手段と、 少なくとも前記熱ポンプ手段への入力エネルギーに等し
    い熱回収能力を有し、かつ、前記相互結合手段中を通過
    する前記湿り空気から熱を除去するため前記相互結合手
    段に連結された、湿り空気熱交換手段と、 前記乾燥室手段を通る前記空気を循環させるための送風
    機手段と、 を有することを特徴とする、乾燥装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の乾燥装置において、 前記凝縮手段から流出した実質的に全ての空気を前記乾
    燥室手段の前記空気入口に供給する前記連結手段は、入
    口導管を有し、 前記空気出口を通して前記乾燥室手段から湿った空気を
    引き出す前記抽出手段は、出口導管を有し、 前記乾燥装置は、更に、 前記出口導管から湿った空気を前記入口導管及び前記出
    口導管の外部の大気中に排出させるための換気手段を有
    し、 相対的に湿った空気を前記蒸発手段に供給するための前
    記案内手段は、前記入口導管及び前記出口導管の外部か
    ら前記蒸発手段に空気を流入させるための流入導管を有
    し、 前記湿り空気熱交換手段は前記入口導管及び前記出口導
    管の外部の空気によって構成されている、 前記乾燥装置。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の乾燥装置において、前記
    乾燥装置は、更に、前記蒸発手段によって得られる水を
    受けるための集水手段を有する、前記乾燥装置。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の乾燥装置において、前記
    湿り空気熱交換手段は前記熱ポンプ手段への入力エネル
    ギーに実質的に等しい熱回収容能力を有する、前記乾燥
    装置。
JP60504612A 1984-10-05 1985-10-07 乾燥装置 Expired - Lifetime JPH0722632B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/657,896 US4603489A (en) 1984-10-05 1984-10-05 Heat pump closed loop drying
US657896 1984-10-05
PCT/US1985/001972 WO1986002149A1 (en) 1984-10-05 1985-10-07 Heat pump closed loop drying

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62500436A JPS62500436A (ja) 1987-02-26
JPH0722632B2 true JPH0722632B2 (ja) 1995-03-15

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ID=24639100

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60504612A Expired - Lifetime JPH0722632B2 (ja) 1984-10-05 1985-10-07 乾燥装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4603489A (ja)
EP (1) EP0197132B1 (ja)
JP (1) JPH0722632B2 (ja)
DE (1) DE3581195D1 (ja)
WO (1) WO1986002149A1 (ja)

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