JPH07308496A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥時間が短く、且つ、電力消費など熱量の
無駄が少ない上、振動が無く静かで、衣類の摩擦による
生地の傷み、縫い目のほつれ、シワ、静電気による火花
などの心配がなく、更には、水蒸気の漏れによる屋内の
結露、黴発生などの無い衛生的で、安心して屋内で使用
できる衣類乾燥機を提供する。 【構成】 乾燥室内に洗濯物５を吊るし、ヒータ１４で
加熱された空気を大風量の送風機８を用いて強制的に対
流させる。強い風を当てることにより温度を過剰に高め
ることなく蒸発を盛んにし、水蒸気を多量に含んだ空気
を、内気と外気を密閉分離すると共に、外気側熱交換面
が別の送風機２０により冷却されている薄い熱交換部材
１９の室内側熱交換面に沿って適正な流量で流し、水蒸
気を屋内へ漏らすことなく高い能率で除湿を行い、短時
間で乾燥を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋内で洗濯物を乾燥さ
せることが可能な衣類乾燥機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、共働き世帯、一人住まい世帯など
日中が留守になる場合、或いは、日照その他の住宅事
情、花粉などへのアレルギー、プライバシー、天候、季
節、粉塵など多くの理由によって、屋内で洗濯物を乾燥
するための衣類乾燥機のニーズは高い。そこで、これら
の要望に応える代表的な衣類乾燥機として、洗濯機の上
方空間に設置するドラム式乾燥機が普及している。この
ドラム式乾燥機は、正面の扉を開き、円筒状のドラム内
に洗濯物を無造作に投入して運転を開始させると、ヒー
タで加熱した空気を送風機でドラム内へ送り出すととも
にドラムを回転させて、洗濯物の回転、落下を繰り返し
て水分の蒸発を行わせるものであった。一方、ドラム背
面には、ドラムと同軸上で高速回転する多数の放射状の
凹凸溝が形成された薄肉円盤が装着されており、その円
盤は両面とも遠心羽根車として機能するものであり、そ
の内側の面上をドラム内の空気が通過し、反対側の面上
を外気が通過するように風路が構成されているが、内気
と外気は円盤の薄肉で隔てられているために円盤は熱交
換器としても機能するものであった。それにより、中央
の開口部からフィルターを通過して吸い込まれたドラム
内の空気は、溝に沿って円盤上を流れるが、反対側の面
上を外気が流れているため、薄肉を隔てて冷却され、円
盤上で結露し、除湿されて機内を循環する。そして、成
長した水滴は遠心力で円盤から飛散するから、これを集
めて排水する。こうして蒸発と除湿が並行的に行われる
ことにより速やかに乾燥が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のドラム式乾燥機においては、回転と落下
の複合運動によって重なり合う洗濯物をほぐしながら乾
燥を行うため、振動、騒音が高く、また、長時間に亙る
摩擦によって生地の摩耗、ボタン付け部の弱り、取れ、
縫い目のほつれ、などトラブルが発生し易い。更には、
乾燥終了後、衣類を取り出す時に静電気による火花放電
が生じること、乾燥した衣類は早く取り出さないとシワ
が取れないこと、などの不具合がある。また、回転する
円盤直径はあまり大きくできないために熱交換面積が小
さいことと、円盤の両側を流れる乾燥室内側と乾燥室外
側の空気はともに円盤中心部から外周部への同一流線方
向となるために熱交換効率が低く結露領域が狭くなるこ
と、などの理由により除湿能力は低い。このため、密閉
を完全にした上で除湿機能をこの部分にのみ依存して乾
燥を行うと仮定すると、乾燥室内は高湿度な状態が長く
続き、蒸発が不十分となり、ヒータ熱量が過剰となって
温度が異常に高くなるか、或いは、ヒータ熱量を抑制す
ることによって乾燥時間が長くなるか、いずれかの不都
合が避けられないが、実際には円盤外周部分のラビリン
スシール機構の隙間などから外気が不可避的に循環し
て、結果的にこの問題を解消しているのが実状である。
こうして洗濯物に含まれる水分の半分近くが回収される
ことなく水蒸気として屋内へ放出されることとなり、壁
面の結露、黴の発生を誘発するなど衛生上好ましくない
問題がある。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、安心して衣類を屋内で乾燥する
ことのできる衣類乾燥機を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、洗濯物の出し入れを行うための開閉部を有
する乾燥室と、その乾燥室内で洗濯物を吊るすための物
干し部材と、前記乾燥室内の空気を乾燥させるための乾
燥熱源と、前記乾燥室内の空気を強制的に対流させるた
めの第１の送風機と、前記乾燥室内側の空気を乾燥室外
側の空気と密閉して分離するとともに隔壁を介して熱交
換させるための熱交換部材と、その熱交換部材の室外側
熱交換面を乾燥室外の空気を流して冷却するための第２
の送風機と、前記熱交換部材の室内側熱交換面上に結露
して流下する水滴を集めるための排水経路とを備えるも
のであり、更には、前記第１の送風機に隣接し、乾燥室
内を循環する空気の大部分が通過する第１の風路と、乾
燥室内を循環する空気の少なくとも一部が、熱交換部材
の室内側熱交換面に沿って通過する第２の風路を備えて
いる。

【０００６】尚、前記第２の風路は、少なくともその一
部分が前記第１の風路の内側に配置されていてもよい。

【０００７】また、前記第２の風路を通過する空気の流
量を可変にする絞り手段を備えていてもよい。

【０００８】

【作用】上記の構成を有する本発明の衣類乾燥機によれ
ば、洗濯機の脱水機で脱水された水分を含んだ洗濯物
は、物干し部材に掛けられ、乾燥室内に吊るされる。略
密閉空間となった乾燥室内で、ヒータで加熱されるとと
もに風量が大きく幅広い吹き出し口を有する第１の送風
機によって送り出されて乾燥室を循環する空気によっ
て、洗濯物はムラなく加熱され、次第に温度が上昇し水
分の蒸発が盛んになって乾燥が始まり、乾燥室内の空気
は水蒸気を多量に含み高温高湿となり露点が上昇し結露
し易くなる。

【０００９】洗濯物を加熱した空気は、その大部分は第
１の風路を通過し、一部分が第２の風路を通過した後に
合流して再び第１の送風機に吸い込まれ循環する。第２
の風路には、乾燥室内の空気を外気と密閉して分離する
とともに、その隔壁を介して熱交換させるための熱交換
部材が取り付けられており、その熱交換部材の室外側熱
交換面は別に設けられた第２の送風機により外気で強制
冷却されているために、第２の風路を通りその室内側熱
交換面に沿って流れる間に冷却されて結露する。結露し
成長した水滴は面上を伝い落ちて下方に設けられた水受
けで集められて回収される。

【００１０】熱交換部材は、乾燥室内側の空気を室外側
の空気と密閉して分離しているために漏れがないこと
と、熱交換部材の薄い隔壁を介して熱交換を行うために
隔壁の熱抵抗が無視できるほど小さいことと、室内側熱
交換面を流れる流量は乾燥室内を循環する流量よりも少
ない適正な値に設定されているために顕熱比が低く保た
れ、放熱ロスが少なく除湿量が大きくなることと、熱交
換部材の流れに直交する断面の形状は複数の波形に形成
されているために見かけの投影面積に比較して数倍の熱
交換面積を有することと、熱交換部材の隔壁に沿って流
れるそれぞれの空気は、その流線方向が対向するように
構成されているために結露領域が大きくなることとによ
って高い水分回収率と除湿能力を得ている。また、熱交
換部材が高い除湿能力を持ち、大風量で吹き出し口が幅
広い送風機を設置したことにより、強い風が各洗濯物に
ムラなく当たるため水分の蒸発が盛んに行われる。それ
により、蒸発潜熱に見合うヒータ負荷を大きくすること
ができるとともに、乾燥室内温度を過剰に高めることな
く熱量の供給を行うことができるため、速やかに乾燥が
行われる。

【００１１】そして、乾燥が進むにつれて水分の蒸発量
は少なくなり、それに伴って湿度は次第に低下し、露点
は下がり、回収水量も次第に減少し、最終的には、乾燥
室内の壁面等で結露した水滴、熱交換面、水受けなどに
残る水滴も全て蒸発して乾燥終了に到る。

【００１２】また、乾燥の進行につれて乾燥室内空気の
露点が次第に低下するが、室内側熱交換面に沿う流量が
一定に保たれていると熱交換面の温度はあまり低下せ
ず、顕熱比が次第に高くなるが、流量可変手段を設け
て、乾燥の進行に合わせて無段階あるいは段階的に流量
を減少させることにより、乾燥期間を通じて顕熱比を低
く維持することが可能である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１４】図１および図２は、本実施例の衣類乾燥機
の外観を示す斜視図であり、図３はその構成を示す断面
図である。防水、断熱処理された板状の構造部材により
形成されたハウジング１は、正面扉２、上面扉３ととも
に乾燥室を構成している。乾燥機上面には操作パネル４
が設けられている。複数の洗濯物５は、それぞれハンガ
ー６に掛けられて物干し棒７に吊るされる。ここにおい
て、ハンガー６と物干し棒７は本発明の物干し部材を構
成している。乾燥機の後方下部には第１の送風機を構成
する細長い円筒状に形成された室内側クロスフローファ
ン８が設置されており、図示しないモータによって駆動
され、乾燥室上部空間の空気を、乾燥室とは第１の隔壁
９によって区画されるとともに、室内側クロスフローフ
ァン８と隣接される位置に形成された第１の風路１０
と、その第１の風路１０の内側を第２の隔壁１１で区画
することにより形成された第２の風路１２を通して吸い
込み、乾燥室底面１３に沿って勢い良く大風量で送り出
すように構成されている。

【００１５】乾燥機下部には、赤熱以下の比較的低温で
大きな熱量を放出するための螺旋状の放熱フィンを有す
る細長いシーズヒータ１４が設置されており、室内側ク
ロスフローファン８から吹き出された空気は、シーズヒ
ータ１４に当たって加熱され、底面１３と所定の距離を
隔て略平行に設置されたパンチメタル１５の多数の小穴
を通り、乾燥室内へ分散して吹き出され、複数の洗濯物
５をムラなく加熱して水分を蒸発させるようになってい
る。水蒸気を含み高湿度となって上昇した空気は、乾燥
室上部の開口部から取り込まれるが、その大部分は第１
の開口部１６から第１の風路１０を通過し、一部分は第
２の開口部１７から第２の風路１２を通過した後に風路
１０の流れに合流して室内側クロスフローファン８に吸
い込まれるようになっている。

【００１６】前記乾燥室上部の開口部１４近傍には、乾
燥室内の温度を計測するためのサーミスタ素子をパッケ
ージに収納した空気センサ１８が取り付けられている。
第２の風路１２の後方には、薄いアルミニウム板で作ら
れた熱交換部材１９が配置されており、乾燥室内側を乾
燥室外側と密閉して分離するとともに、その室内側熱交
換面で第２の風路１２の一部を形成している。乾燥機の
後方上部には、室内側クロスフローファン８とほぼ同様
で、第２の送風機を構成する室外側クロスフローファン
２０が配置されており、図示しないモータにより駆動さ
れ、乾燥機の背面下部にに設けられた外気取り入れ口２
１より室外側風路２２を通して外気を吸い込むように構
成されている。

【００１７】次に本実施例の乾燥機の動作を説明する。
始めに操作パネル４上に配置された図示しない作動スイ
ッチ等の押下により電源が投入されると、上記各要素が
動作を開始し、乾燥室内はシーズヒータ１４で加熱され
た空気が多量に循環して洗濯物５は次第に温度が上昇
し、水分の蒸発が始まる。乾燥室内を循環する空気の大
部分は第１の開口部１６から第１の風路１０を通過し、
少なくとも一部は第２の開口部１７から第２の風路１２
を通過するが、第２の風路１２の一部を形成する熱交換
部材１９の室外側熱交換面は、室外側クロスフローファ
ン２０によって外気で強制冷却されているために、室内
側熱交換面に沿って流れる間に冷却されて結露を生じて
除湿された後に第１の風路１０の流れに合流して室内側
クロスフローファン８に吸い込まれ乾燥室内を循環す
る。成長した水滴はこの面上を伝い落ち、下方に配置さ
れ、水平面に対して少し傾斜した水受け樋２３に流れ込
み、排水タンク２４に集められ回収される。

【００１８】一方、外気取り入れ口２１より取り込まれ
室外側風路２２を通過する外気は、室外側風路２２の一
部を形成する熱交換部材１９の室外側熱交換面に沿って
流れる間に加熱され、室外側クロスフローファン２０に
より外気吹き出し口２５から温風となって放出される。

【００１９】尚、乾燥室内の温度をあまり高くすること
なく洗濯物を早く安全に乾燥させるためには、強い風を
ムラなく当て水分の蒸発を盛んにして蒸発潜熱に見合う
ヒータ負荷を大きくして大熱量を供給することと、大能
力の除湿機構によって乾燥室内の湿度を低く維持するこ
とが重要である。

【００２０】しかしながら、大風量の送風機を用いた場
合は、送風機を通る空気の大部分が熱交換部材１９の室
内側熱交換面に沿って流れるように風路を構成すると、
熱交換面の温度すなわち装置露点が高くなり、顕熱比が
高くなって、ヒータから供給された熱量の大半が水蒸気
凝縮に伴う潜熱の放出過程を経ることなく熱伝導によっ
て外部に放出されて熱量のロスが大きくなり、除湿量も
少なくなる。逆に熱交換面に沿う流量が過小の場合は、
顕熱比は低くなるが熱交換の絶対量が過小となりヒータ
の熱量が過剰となって乾燥室内温度が高くなり、除湿量
も少なくなる。従って、熱交換面に沿う流量は適正な範
囲が存在し、乾燥室内循環流量、乾燥室内温度、熱交換
面積、外気流量などを考慮して設定することが重要であ
る。

【００２１】本実施例では、空気の大半を第１の風路１
０を通して熱交換することなく直接的に循環させ、一部
を第２の風路１２へ導いて熱交換を行った後に前者に合
流して循環するように二重の風路を設けた。第２の風路
１２を通る流量は第２の開口部１７の面積により変化す
るため、実験により適正な値に設定した。

【００２２】また、図４に示すように、熱交換部材１９
は、その隔壁に沿って流れる空気の流れ方向に直交する
断面の形状が、三角波状に形成されているために見かけ
の投影面積に比較して大きな熱交換面積を有している。
尚、波形の形状として、三角波、台形波、Ｓ字波、その
他任意な選択が可能である。本実施例のように三角波で
あれば、板厚が無視できると仮定して、θが６０゜で面
積拡大率は２となり、３０゜で約３．８となる。倍率は
θにのみ依存して波の高さｈには無関係となるから薄型
に製作することが可能である。

【００２３】更に、熱交換部材１９で分離されたそれぞ
れの空気の流れ方向が互いに逆向きである対向流となる
ようにすることにより、温度勾配を大きくして結露領域
を拡大させている。

【００２４】また、操作パネル４は、高、中、低、３段
階の乾燥温度が選択できるようにスイッチが配置されて
いる。図示しない制御装置は空気センサ１８により乾燥
室内の温度を計測し、計測温度が選択設定された温度を
越えた時点でシーズヒータ１４への通電を遮断する。そ
して、温度が下降し設定温度を下回ると再度通電を行
い、これを繰り返す。乾燥が進むにつれて次第に通電期
間が短くなり、終了が近づき残り水分が少なくなるとこ
の傾向がより顕著になるから、通電期間が予め設定した
基準値を下回った時点でシーズヒータ１４への通電を停
止し、その後、クロスフローファン８と２０のみを運転
して乾燥室内の温度を下げてから、乾燥終了を表示す
る。

【００２５】図６は、熱交換部材１９の室内側熱交換面
に沿う流量を可変する手段を備えた乾燥機の構成を示す
ものである。この乾燥機は、第２の開口部１７の面積を
２段階に可変するためのダンパー２６を備えており、第
２の隔壁１１の端部に回動自在に取り付けらることによ
り、図示しない電磁アクチュエータによって駆動される
ようになっている。それにより、乾燥室内空気の露点が
高い期間は開口面積が最大となる姿勢に保たれ、乾燥が
進行し露点が低下すると電磁アクチュエータにより図の
矢印方向へ回され、開口面積をおよそ半分に絞る姿勢に
変わるようになっている。また、開口部近傍には、導電
性高分子膜を多孔質セラミックに含浸させた湿度計測素
子をサーミスタ素子と同一パッケージに収納した空気セ
ンサ１８が取り付けられている。それにより、図示しな
い制御装置は、図３に示す実施例の場合と同様に温度制
御を行う他に、計測温度と湿度から露点を演算により求
め、設定値より低くなった時点で電磁アクチュエータを
駆動して第２の開口部１７の面積を絞る制御を追加して
行う。こうして乾燥期間を通じて顕熱比を高く維持する
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば、回転ドラムなどのアンバランスな可動部
分が無いため、揺れ、振動が発生することがほとんど無
く、僅かな風切り音のみで静かである。また、衣類の摩
擦が無いため、生地の摩耗、ボタン付け部の弱り、取
れ、縫い目のほつれなどの心配がなく、静電気も発生し
ない。更には、大風量の送風機を備えることが容易な構
造であるため、強制対流によってムラなく、速やかに水
分を蒸発させることができる。一方、高湿度となった乾
燥室内の空気は、壁面等に密閉して設置された熱交換部
材の室内側熱交換面に沿って適正に設定された流量で流
れ、薄い隔壁を介して外気と効率よく熱交換が行われ、
速やかに除湿される。また、この部分からの漏れがない
ため、９０％以上の水分回収率が容易に得られることに
より、屋内が湿けることなく衛生的である。加えて、放
熱ロスも少なくなることにより乾燥時間が短縮され、省
エネルギーとなる上、乾燥終了後、直ちに取り出さなく
ても衣類がシワにならず、取り出し後の折り畳み作業も
容易である。更には、構造が簡単なために低価格で提供
することが可能であり、家庭で用いる衣類乾燥機として
特に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の衣類乾燥機を正面右斜め上方から見
た状態を示す斜視図である。

【図２】本実施例の衣類乾燥機を背面右斜め上方から見
た状態を示す斜視図である。

【図３】本実施例の衣類乾燥機の内部構成を示す中央断
面図である。

【図４】熱交換部材の外観の一部を示す図である。

【図５】熱交換部材の別の実施例の外観の一部を示す図
である。

【図６】衣類乾燥機の他の実施例の内部構成を示す中央
断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 正面扉 ３ 上面扉 ６ 複数のハンガー ７ 物干し棒 ８ 室内側クロスフローファン ９ 第１の隔壁 １０ 室内側の第１の風路 １１ 第２の隔壁 １２ 室内側の第２の風路。 １３ 乾燥室の底面 １４ シーズヒータ １６ 室内側の第１の開口部 １７ 室内側の第２の開口部。 １９ 熱交換部材 ２０ 室外側クロスフローファン ２３ 水受け樋 ２４ 排水タンク ２６ ダンパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯物の出し入れを行うための開閉部を
   有する乾燥室と、その乾燥室内で洗濯物を吊るすための
   物干し部材と、前記乾燥室内の空気を乾燥させるための
   乾燥熱源と、前記乾燥室内の空気を強制的に対流させる
   ための第１の送風機と、前記乾燥室内側の空気を乾燥室
   外側の空気と密閉して分離するとともに隔壁を介して熱
   交換させるための熱交換部材と、その熱交換部材の室外
   側熱交換面を乾燥室外の空気を流して冷却するための第
   ２の送風機と、前記熱交換部材の室内側熱交換面上に結
   露して流下する水滴を集めるための排水経路とを備える
   衣類乾燥機であって、 前記第１の送風機に隣接し、乾燥室内を循環する空気の
   大部分が通過する第１の風路と、乾燥室内を循環する空
   気の少なくとも一部が、熱交換部材の室内側熱交換面に
   沿って通過する第２の風路とを備えたことを特徴とする
   衣類乾燥機。
2. 【請求項２】 前記第２の風路は、少なくともその一部
   分が前記第１の風路の内側に配置されていることを特徴
   とする請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 【請求項３】 前記第２の風路を通過する空気の流量を
   可変にする絞り手段を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の衣類乾燥機。