JPS60203298A - 布地乾燥方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、乾燥箱内に乾燥媒体をほぼ循環的に供給する
ことにより布地を乾燥する方法および装置に関する。

〈従来技術〉 従来の乾燥方法は、外気を吸入加熱し、これを乾燥媒体
として回転乾燥箱内に送り、高温高湿度の熱気を機外へ
そのまま排気するオープンタイプと呼ばれるものと、回
転乾燥箱を出た加湿された空気を熱交換器により冷却除
湿し、これを再加熱する除湿タイプと呼ばれるものの二
種類がある。

第１図はオープンタイプの構造の概略を示したものであ
る。これにおいては、吸気口１から吸入された空気はヒ
ーター２に上ってほぼ６０°Ｃに加熱され電動７アン３
により円筒形の回転乾燥箱４内に送られる５この乾燥媒
体は、回転乾燥箱４内で撹拌されている水分を含んだ布
地に接触して加湿された高温高湿度の空気はフィルター
５、循環ダクト６を通り排気ロアより機外に排気される
。

このようにオープンタイプは循環式ではないため、機外
に高温高湿度の熱気を排気し、機外の環境を悪化させる
。また、乾燥時間が機外の湿度に影響され、梅雨時など
の湿度の高い場合には乾燥時間は長くなる。

また、第２図は除湿タイプの構造の概略を示したもので
ある。これにおいては、吸気口１から吸入された空気は
ヒーター２によって６０℃位に加熱され電動７アン３に
より回転乾燥箱４内に乾燥媒体として送られ、布地に接
触して加湿された空気はフィルター５、循環ダクト６を
通り、熱交換器１０に入り冷却除湿され、この空気の一
部が回転乾燥箱４に循環される。すなわち、この除湿タ
イプは前記オープンタイプ１こ除湿用の熱交換器１０を
加えたものに相当する。そしてこの除湿タイプは機外の
環境を悪化させることはな（１が、完全な循環式ではな
く、一部が循環されるにすぎず、オープンタイプと同様
に乾燥時間は機外の湿度の影響を受ける。また除湿用の
熱交換器１０を余分に必要とし、構造的に複雑になる。

上記ノヨうに従来のいずれのタイプの乾燥方法も上記の
ような欠点を有し、１００℃以下の加熱空気を乾燥媒体
とするため乾燥時間が長く、乾燥効率も６０％前後にす
ぎない。

また、過熱蒸気を用いた乾燥方法としては、例えば特開
昭５１−６２４５１号の方法が知られているが、これは
、粘土やスラツノなどを対象としており、その構成も、
まず乾燥室に高圧ボイラーの蒸気を供給し、これをヒー
ターで過熱蒸気とし、その蒸気圧力調整も必要とするも
ので、これは２００°Ｃ以上の高温高圧の過熱蒸気を用
いるため、洗濯後の布地乾燥には適さない。

く目的〉 本発明は、布地からの蒸発水分を含むほぼ１００℃以上
の所定温度（布地の量、質で異なる）に制御された高湿
潤空気を布地にほぼ循環的に供給して布地を乾燥するこ
とにより、従来の１００℃以下の加熱空気による乾燥に
比べ、乾燥速度を高め、乾燥時間を短縮することによっ
て高効率、省エネルギー化し、さらに乾燥後の布地の状
態も従来よりふっくらとした風合の良い仕上りにできる
布地乾燥方法および装置の提供を目的としている。

く構成〉 一般に、洗濯後の布地の乾燥を行なう場合、熱の導入方
法として対流伝熱が最も広く用いられており、この媒体
としては古くから加熱空気が使用されている。このよう
に１００℃以下で過熱蒸気を含まない状態では空気の湿
度が増加するほど乾燥速度が低下することは自明のこと
として認められている。しｈ化、このことには限度があ
り、１旧）°Ｃ以上のある温度を越えると空気と過熱蒸
気の混合気体（以下、高湿潤空気という）中においては
、過熱蒸気の割合が増加して１００％過熱蒸気の状態に
近づけば近づくにつれて乾燥速度が増加することが確め
られている。

空気と過熱蒸気およびこれらの混合気体（高湿潤空気）
中での蒸発（乾燥）速度と温度の関係を示したものが第
３図である。図の様に蒸発（乾燥）速度を縦軸に温度を
横軸にとると、蒸発曲線はある温度点に相当する点で交
わる。これらの高湿潤空気は露点温度を出発点としてい
る。過熱蒸気は１００℃を出発点として右上りの蒸発曲
線を描かく。

この交点を逆転点温度と名付けると、この温度点を境と
して低温側では一般に認められているように、空気中の
水蒸気量が増加するに従って、この中での水の蒸発や乾
燥速度は減少し、逆転点以上の温度では過熱蒸気の割合
が増加するほど水の蒸発（乾燥）速度は空気中のそれよ
り逆に増加する。

この逆転点温度は、風量、乾燥装置の構造、過熱蒸気の
ガス輻射等によって変化するが、１００〜１７０℃近辺
であることが実験と計算によって確められている。　ま
た過熱蒸気による伝熱は、空気と異なり、対流伝熱以外
にガス輻射がプラスされるので、空気だけによる場合に
比して熱を多く１云えることができる。

さらに、水分を含んだ布地から水分が蒸発している過程
では、繊維温度は、その雰囲気温度に対する湿球温度に
しかならないので、雰囲気温度が１００℃以上であって
も、５０℃以上にはならない。

本発明は上記技術思想に立脚してなされたもので、乾燥
箱の内部に水分を含んだ布地を投入し、次に該乾燥箱内
の乾燥媒体である空気を循環させながらヒーターで急速
度に温度上昇させ、これにより布地から蒸発した蒸気を
短時間で過熱蒸気となして、乾燥媒体をほぼ１００°Ｃ
以上の高湿潤空気（本発明では過熱蒸気１００％に極め
て近い状態を含む）となし、該高湿潤空気を前記乾燥箱
にほぼ循環的に供給し、前記乾燥箱内の高湿潤空気の温
度か設定温度に達した時点かまたは温度上昇率がほぼ零
から急速に増大した時点で自動布地乾燥を停止すること
を特徴とする布地乾燥力法を要旨とするものである。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
、はぼ循環式の布地乾燥装置の構造を第４図の概略図に
より説明すると、これは、乾燥すべき水分を含んだ布地
（脱水後の衣類等）を回転により撹拌する電動モータ駆
動式の円筒形乾燥箱４と、乾燥媒体を加熱するためのヒ
ーター２と、乾燥媒体を循環させるための電動ファン３
と、乾燥箱４のフィルター５イ」出口４ａと円環形人口
４ｂを接続する循環ダクト６とから乾燥媒体循環回路を
構成している。４ｃは乾燥箱４の布地投入口、８はドア
、９は本体ケースで、前記乾燥箱４を水平軸の周りに支
えかつ乾燥箱４との開に水回収室Ｂを形成している。そ
して、乾燥箱４、循環ダクト６、ドア８はそれぞれ断熱
材］１で被覆している。

また、ドア８は前記本体ケース９に蜜月閉状態が可能な
様に取（；Ｉけてあり、乾燥箱４の入１］　４　ｂの外
周縁と本体ケースりとの間にはパツキンからなる定圧弁
Ｐを設け、乾燥箱・を内の乾燥媒体か一気圧以上になっ
た場合にはこれを一気１ｊ［に保ったけの乾燥媒体が乾
燥箱４内から定圧弁Ｐを通って水回収室Ｂへ導出するよ
う構成している。１２は水回収室Ｂで本体ケース９を介
して冷えた乾燥媒体である高湿潤空気の復水を導く〃イ
ド、１３は本体ケースの底部に設けた貯水槽、１４はそ
の排水口で、水回収室Ｂを大気に連通させており、これ
らの部品と前記水回収室Ｂとにより水回収装置を構成し
ている。

Ｃは人口４ｂの自動乾燥完了温度を検出するための温度
センサーで、このセンサーＣを有する温度制御回路は第
５図のように構成している。すなわち、高湿潤空気によ
る乾燥は逆転点温度近辺あるいはそれ以上の温度に加熱
するほど乾燥速度は増大するが、温度力弓ＺＩＪ’りす
ぎると被乾燥物である布地をいためる心配があり、また
水分がほとんど無くなった乾燥状態的９７％で約５〜１
５℃の急激な温度上昇を示すので、本発明では温度セン
サーＣを用いて、過熱蒸気の温度を常時検出し、その温
度が布地の量や質で異なる自動乾燥完了の設定温度、例
えば、１８５〜１９５℃に達すると、自動乾燥を完了す
るようにしている。またセンサーＣを構成するサーミス
タＲ１は温度が上がると抵抗が小さくなるため、可変抵
抗Ｒ２を例えば１８５℃のサーミスタＲ１の抵抗値より
も小さく設定できるようにしている。すなわち、設定温
度に達するまでは可変抵抗Ｒ２の値はサーミスタＲ１の
抵抗値よりも小さく、電圧制御を行うコンパレータＩＣ
Ｉの出力は団」の状態でトランノスターＴｒ２がＯＮＬ
、リレーＲＹはＯＮの状態となる。

設定温度に達するとサーミスタＲ１の抵抗値が可変抵抗
Ｒ２の値を下まわり、コンパレータＩＣＩの出力はｒＬ
ＪとなりリレーＲＹはＯＦＦの状態になり、ヒーター２
が切れる。この時トランジスターＴｒｉがＯＮＬ、サー
ミスタＲ１の抵抗値にかかわらずコンパレータＩＣＩは
ｒＬＪのままとなり、リレーＲＹはＯＦＦの状態となる
。また、この時にコンデンサー０１に充電される。乾燥
が終了し、電源を切った時もリレーＲＹはＯＦＦの状態
であり、再度使用する時に、電源を入れた時点でコンデ
ンサーＣ１が放電し、コンパレータＩＣ１が［ＨＪとな
り、リレーＲＹかＯＮの状態となる。

なお、乾燥中のセンサーＣ部の温度は、第６図の様に、
初期に犬と（上昇し、その後はほぼ一定になり、水分が
ほとんど無くなった乾燥状態約９７％で約５〜１５°Ｃ
の急激な温度上昇を示す。この時点の」ニカした温度を
自動乾燥完了の設定温度としている。

このように温度制御回路によって過熱蒸気の温度を設定
温度以下に保ち、被乾燥物をいためず、よだ、乾燥速度
を低下させずに乾燥を行なう。

次１こ］１記の乾燥装置を用いた乾燥方法を説明すると
、乾燥箱４内に水分を含んだ布地を投入し、次に乾燥箱
４を回転させて布地を撹拌する。そして、ヒーター２で
加熱した空気は、電動７アン３によって乾燥箱４内に送
り込む。この加熱空気は乾燥箱・１内で撹拌される布地
に接触することにより、布地からの蒸発水分を含んだ空
気となり、これはフィルター５を通り、循環ダクト６に
入り、ヒーター２によって加熱され、再び乾燥箱４内に
循環される。循環グクト６、乾燥箱４およびドア８は加
熱された空気の放熱を防ぐために断熱４・Ａ１１によっ
て被覆されている。この加熱循環過程により、第６図に
に１で示す様に乾燥箱４内に最初に充満していた空気は
急速度の温度」二昇により布地から蒸発した蒸気と置換
わり、過熱蒸気を多く含んだ高湿潤空気となる。この高
湿潤空気は乾燥速度を高めるため逆転点温度近辺あるい
はそれ以」二の温度に加熱するか、この高湿潤空気はに
２で示す様に布地から蒸気か一定の比率で蒸発している
１０はほぼ一定温度（温度上昇率かほぼ零）を自動的に
保つ。そしてこの温度は、乾燥すベト布地をいためない
ために、乾燥箱入口部の温度センサーＣによって検出さ
れる。

なお、乾燥中に、水分か蒸発した分だけ乾燥箱４内は高
圧となるが、その分は定圧弁Ｐを通り水回収室Ｂに噴出
し、この室内の高湿潤空気中の蒸気は冷えてケース９の
内側に水滴となってイ」着し、ケース９の内側を流れ落
ち貯水ｊｃ？Ｊ１３に貯められ排水口１４より排水され
る。

そして、布地の水分がほぼ無くなり、乾燥状態か約１〕
７％になると、第６図にに３で示す様に乾燥箱４内の高
）♀温空気の温度上引率は急速に増大しで自動※２燥完
了温度すなわち設定温度になるので、これを温度センサ
ーＣで検出上　リレーＲＹを０１”　Ｆ　シ、電源を切
る。

次に、ドア８を開け、布地を人為的に（または白動収１
］は置により）大気中に取出すと、ｆ＆維中の残留水蒸
気力快気中に１〜２分で蒸発し、乾燥か完全に終了する
。

なｔＳ、この布地取出しは、布地を直ち１こ使用したい
場合は、自動乾燥完了後、直ち１こ行なうほうかよいが
、その必要のない場合は、直ちに行わなくてもよい。

」−記の乾燥過程において、高湿潤空気が１００°Ｃ以
上の高温であることと、過熱蒸気による伝熱は、空気と
異なり、対流伝熱以外にガス輻射熱がプラスされるので
、空気だけによる場合に比して熱を多く伝えることかで
とることにより、布地繊維内の水分は急激に蒸発し、第
８図の写真中の左側の８として示されている本発明乾燥
毛布の様に、蒸発時の噴出力により毛部はもとより基布
繊維も解きほぐすので、厚地の毛布であってもふっくら
とした風合になる。なお、ｆｉＳ８図右側のＡで示され
ているものは、従来方法による乾燥毛布である。

また、水分を含んだ布地から水分が蒸発している過程で
は、繊維温度は、その雰囲気温度に対する湿球温度にし
がならないので、雰囲気温度力弓ｏｏ’ｃ以上であって
も、５０℃以上にはならない。

次に第７図１こより、本発明の別の実施例におけるの水
回収装置を説明すると、この例では、本体ケース９の外
周面を断熱材９ａで被い、水回収室Ｂ内の高湿潤空気が
一気圧より少し大であることを利用して、高湿潤空気を
排出管１５で復水化容器１６内の水中に導出するように
して、水回収装置を構成している。１７は、排出管１５
の出口を水面から一定に保つためのフロートである。

そして、この実施例では、乾燥中に乾燥箱４内の圧力が
一気圧を超えた分の高湿潤空気は水回収室Ｂ内へ入り、
次に排出管１５がら復水化容器１Ｇ内へ入り、ここで蒸
気相は冷えて復水となり、空気相は大気中に飛散する。

この様に、この実施例では、本体ケース９を通した熱交
換は無いのでその外周面は高温にならない。

なお本発明では乾燥媒体である高湿潤空気が高温で、効
率か良いので、必らずしも乾燥箱は回転させなくともよ
く、静止乾燥も可能であり、また、被※と燥布地量に対
して乾燥箱の容量を大形化すれば、必らずしも乾燥箱内
の乾燥媒体である高湿潤空気の一部を水回収装置へ導出
しなくても乾燥は１げ能である。

さらにまた、本発明では、乾燥箱内の高湿潤空気の温度
か設定温度に達した時点に限らず、温度」二外車を常に
検出することにより、これがほば零（第６図の１＜２）
から急速に増大（第６図のに３ルた時点を自動乾燥完了
と判断して自動布地乾燥を停止してもよい。

次に、本発明方法による第４図の循環式乾燥装置と、従
来の第１図のオープンタイプ乾燥装置と、従来の第２図
の除湿タイプ乾燥装置との比較実験を説明する。

［乾燥効率実験条件］ 布地２．５ｋｇ、　水２に８ 水の蒸発潜熱＝　５６０ｋｃａｌ／ｋｇ総消費電カニ回
転乾燥箱用電動モータ、ヒーター、電動ファンの合計消
費電力 ［実験結果］ 本発明方法による第４図の循環式乾燥装置の乾燥効率は
７８〜８２％ 従来の第１図のオーブンタイプ乾燥装置の乾燥効率は６
２％ 従来の第２図の除湿タイプ乾燥装置の乾燥効率は５６％ ［乾燥後の布地の風合度実験条件］ タオル地３０枚を乾燥し、乾燥タオル地３０枚を積重ね
てその高さを測定することにより風合度を比較する。

［実験結果１ 本発明方法による第４図の循環式乾燥装置にょる場合は
１２０ｍｍ 従来の第２図の除湿タイプ乾燥装置による場合は１　（
ｌ　Ｓ　＋□１１１１ 〈効果〉 以」二の説明から明らかな通り、本発明は、乾燥箱の内
部に水分を含んだ布地を投入し、次に該乾燥箱内の乾燥
媒体である空気を循環させながらヒーターで急速度に温
度上昇させ、これにより布地から蒸発した蒸気を短時間
で過熱蒸気となして、（・ｚ燥媒１４・をほぼ１００°
Ｃ以上の高湿潤空気となし、該高稈潤空気を前記乾燥箱
にほぼ循環的に供給し、前記乾燥箱内の高湿潤空気の温
度が設定温度１こ達した時点かまたは温度上Ａ率かほぼ
零から急速に増大した時点で自動布地乾燥を停止するこ
とを特徴とする布地乾燥方法である。

従って、本発明によれば、従来の空気乾燥による乾燥力
法に比べ、はとんどが過熱蒸気である高湿潤空気により
乾燥を行うため、過熱蒸気の輻射熱の影響も加わり、乾
燥速度か増して乾燥時間は短縮される。このため、毛布
やデニム地等の厚地でも均一乾燥か可能で、消費電力は
低下し、従来の乾燥方法より乾燥効率が２０〜３０％前
後向上する高効率、省エネルギーを図れる乾燥方法を提
供し得る。また、本発明では、はぼ循環式であるため、
乾燥装置外の湿度による乾燥時間への影響がない。更に
、本発明では、乾燥媒体が高温のほとんど過熱蒸気であ
るため、布地の水分は内部より急激に蒸気状態で蒸発し
、乾燥後の布地の状態はふっくらとして風合が良く、し
がち殺菌された清潔な仕上りが得られる。

また、本発明においで、布地乾燥装置を、布地投入口を
有する乾燥箱と、該乾燥箱内の乾燥媒体を加熱するため
のヒーターと、前記乾燥媒体をほぼ循環させるためのフ
ァンと、前記乾燥箱の出口と人口を接続する循環ダクト
と、前記乾燥箱の一部と接続された水回収室を有する水
回収装置と、前記乾燥箱内の乾燥媒体の一部を前記水回
収室へ導出すべくこれらの接続部に設けられた定圧弁と
、前記乾燥箱内の乾燥媒体の温度または温度」−外車を
検出する温度センサーとから構成すれば、前記水回収装
置の働とにより、乾燥効率を一層向上でｂかつ乾燥箱お
よび装置全体を小形化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオープンタイプの乾燥装置の概略断面図
、第２図は従来の除湿タイプの乾燥装置の（跣略断面図
、第３図は本発明方法による蒸発速度と乾燥媒体温度の
関係図、第４図は本発明方法を実施した布地乾燥装置の
概略断面図、第５図は第４図の乾燥装置の温度制御回路
図、第６図は本発明方法による乾燥媒体温度と時間の関
係図、第７図は本発明方法を実施した第二の布地乾燥装
置の概略断面図、第８図は本発明実施例による乾燥毛布
（左側のＳ）と従来方法による乾燥毛布（右側のＡ）と
を示す写真である。 Ｂ：水回収室、Ｃ：温度センサー、Ｐ：定圧弁、２：ヒ
ーター、３：電動ファン、４：乾燥箱、４ａ：その出口
、４ｂ：同じく出口、４ｃ：同じく布地投入口、５：フ
ィルター、６：循環ダクト、８：ドア、９：本体ケース
、９ａ、１１：断熱材、１６：復水化容器、Ｒ１：サー
ミスタ、Ｒ２：可変抵抗、ＲＹ：リレー、ＩＣＩ：：Ｉ
ンパレータ、Ｔｒｉ、Ｔｒ２：）ランシスター。 出　願　人　シャープ株式会社 同　共働　務 同　米田裕彦 第６凶　２１ 第５図 ＲＹ 第３図　第１図 隊５色 第４図 ｌ：ｊ　３　ｌＯ 第７図 第８図 手続袖正書（） １６和５９イ↓　７月２０ト１ ２、発明、考案の名称 布地乾燥方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　出順人 ８　ｉ； １１′　”　（５０４）＞ヤーブ株式会社　（外２名）
４６代理人禦５４１ 住　所　大阪市東区南本町４−１目５７番ｔｉｌｌ、　
、（−ベリア・し船＋Ｊ）５、補正命令の日刊 ＋ｖ（，４ｎ　年　月　１１　（発送１１）・６、補正
により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の１図面の簡単な説明１欄 ８、　ｉ’ｌ＋ｌｉ正の内容 明細１Ｆの第１５〕頁１２　＝−１４行の［第８図・・
・・である。１を「第８図は本発明実施例による乾燥上
！［１（左側のＳ）のν＆１１形状と従来方法による乾
燥毛布（イー１側のＡ）の繊坩形状とを示す図面代用゛
す′真で゛ある９−１と補−１１する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）乾燥箱の内部に水分を含んだ布地を投入し、次に
   該乾燥箱内の乾燥媒体である空気を循環させながらヒー
   ターで急速度に温度上昇させ、これにより布地から蒸発
   した蒸気を短時間で過熱蒸気となして、乾燥媒体をほぼ
   １００℃以上の高湿潤空気となし、該高湿潤空気を前記
   乾燥箱にほぼ循環的に供給し、前記乾燥箱内の高湿潤空
   気の温度が設定温度に達した時点かまたは温度」二層率
   がほぼ零から急速に増大した時点で自動布地乾燥を停止
   することを特徴とする布地乾燥方法。
2. （２）布地投入口を有する乾燥箱と、該乾燥箱内の乾燥
   媒体を加熱するためのヒーターと、前記乾燥媒体をほぼ
   循環させるためのファンと、前記乾燥箱の出口と入口を
   接続する循環ダクトと、前記乾燥箱の一部と接続された
   水回収室を有する水回収装置と、前記乾燥箱内の乾燥媒
   体の一部を前記水回収室へ導出すべくこれらの接続部に
   設けられた定圧弁と、前記乾燥箱内の乾燥媒体の温度ま
   たは温度上昇率を検出する温度センサーとを具えたこと
   を特徴とする布地乾燥装置。
3. （３）水回収装置が水回収室とこれに接続された復水化
   容器とからなることを特徴とする特許、請求の範囲第（
   ２）項記載の布地乾燥装置。