JPS625000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍サイクルを利用して乾燥空気を生
成し、これを乾燥室へ供給して被乾燥物を乾燥さ
せると共に、該乾燥室から排出される湿り空気を
強制除湿後、再び加熱し乾燥室へと循環させ、さ
らに、該乾燥室内の温度を検出して回動するダン
パを備えた衣類乾燥機に関する。

従来の衣類乾燥機は、吸気口より外気を吸入
し、これを電気ヒータ等の発熱体あるいはガス等
を熱源として所定温度に加熱することにより乾燥
空気を生成して乾燥室内へ供給し、該乾燥室内に
収容されている被乾燥物を乾燥させる構造となつ
ている。

ところが、これらの衣類乾燥機は被乾燥物に含
まれる水分を吸湿した湿り空気をそのまま機外に
排出する構造となつているので、熱源の負荷を大
とする必要があり、したがつて、乾燥室へ供給す
る乾燥空気を過熱させ易く、衣類等の被乾燥物を
傷める危険もある上、エネルギ効率（加熱能力／
入力）も著しく低いものとなつており、さらに、
ガスを熱源とするものは給排気や燃焼による悪臭
の発生や、ガス洩れによる事故の発生の虞れがあ
る等の不具合を有している。

よつて、これらの不具合を解消すべく、乾燥室
から排出される前記湿り空気を機外に排出せず、
外気との温度差を利用した熱交換器で除湿し、該
湿り空気に含まれる水蒸気を凝縮水として回収し
排水すると共に低湿度の循環空気を生成し、これ
を前記熱源で加熱し、再び乾燥空気として乾燥室
へ供給する循環式の衣類乾燥機も開発されている
が、これは熱交換器が外気と前記湿り空気との温
度差を利用した自然冷却による除湿であるため、
概して除湿量は少なく乾燥空気の湿度が高くなり
がちで、乾燥時間を多く要するものとなつてお
り、かつ、外気温により除湿量が大きく左右さ
れ、温度差が小さい場合には乾燥時間にさらに長
時間を要すものとなつている等の問題点が残され
ている。

しかしながら、従来の如く熱源を発熱体やガス
等とする限り、上記改良をいくら施しても前記エ
ネルギ効率を本質的に１以上とすることはできな
いものであり、各種機器の省エネルギ化が叫ばれ
る現今にあつては、エネルギ効率が１以上とでき
る等省エネルギ形の衣類乾燥機がなく、よつて、
近時冷凍サイクルを利用した乾燥機を案出されつ
つあるが、いずれも衣類等の被乾燥物及び冷却器
等の関連機器の保護を兼ね備えた衣類乾燥機がな
く、これの開発が強く望まれているわけである。

そこで、本発明は従前の衣類乾燥機に関し生じ
ている上記問題点に鑑み、衣類乾燥機に使用する
熱源を従来とは全く別異である冷凍サイクルで形
成することによりエネルギ効率が高い（EERが
１以上）ものとでき、また、排気を循環させるこ
とで圧縮熱を有効に利用すると共に、乾燥時間も
短縮できて省エネルギとなり、とりわけ乾燥室内
の温度を検出して回動するダンパを設けて、循環
系路あるいは排気系路に該室内の空気を導いて乾
燥空気を過熱させることもなくて被乾燥物を傷め
ず、しかも、悪臭を発生することがない等安全か
つ快適に使用できる衣類乾燥機を提供することを
目的としてなされたものであつて、まず、本発明
の要旨を説明すると次のとおりである。

すなわち、本発明は衣類等の被乾燥物を収容可
能に形成した乾燥室への吸入路に圧縮機、凝縮
器、絞り装置及び蒸発器とからなる冷媒回路中の
凝縮器を配設し、該冷媒回路による冷凍サイクル
を利用して前記圧縮機の圧縮熱で前記乾燥室内の
被乾燥物を乾燥しうべく形成すると共に、該乾燥
室から排出される湿り空気を前記蒸発器で強制除
湿し、再び凝縮器を介して乾燥室へ循環させるこ
とを可能に形成し、さらに、前記乾燥室内の温度
を検出して回動し循環系路あるいは排気系路に該
乾燥室内の空気を導きうるダンパを設けてなるこ
とを要旨とする衣類乾燥機である。

なお、ここで圧縮機の圧縮熱とは、圧縮機で任
意の冷媒を圧縮することにより該冷媒の温度を上
昇させ、かかる冷媒温度と吸気との温度差のた
め、凝縮器を介して吸気へ放熱可能な熱量のこと
を指称するものである。

以下、上記した本発明の要旨をさらに明白にす
るため、本発明の実施例を挙げ、図面を利用して
詳述する。

第１図は本発明に係る衣類乾燥機１の一実施例
を示す概略構成図であり、該衣類乾燥機１は筐体
１０の前面側に乾燥室１１を区画形成し、該乾燥
室１１内に洗濯及び脱水が済んだ衣類等の被乾燥
物を収容可能な回転ドラム１１１がモータ１７及
び図示しない減速機を介して回転可能に内装され
ており、該回転ドラム１１１には被乾燥物の出し
入れを可能とする大径の開口部１１１ａを前面
の、乾燥空気を供給可能とする多数の小孔１１１
ｂを後面の、かつ、被乾燥物に含まれる水分を吸
湿した湿り空気を排出するための小孔１１１ｃを
周面上のそれぞれ所望位置へ配設してある。

また、筐体１０の背面には吸入口１２１と排気
口１３１を設け、かつ、吸入路１２を該吸入口１
２１から前記乾燥室１１後壁部まで連通させると
共に、排気路１３を該乾燥室１１上壁部の糸くず
や綿ぼこり等を除去可能なフイルタ１１３を装着
した開口１１２から前記排気口１３１まで連通
し、さらに、該排気路１３と吸入路１２を連通す
る循環路１４が設けられている。

そして、該排気路１３中の循環路１４の循環口
１４１に臨む位置にはダンパ１３２が取り付けら
れ、前記乾燥室１１内の温度を検出すべくその所
望位置に取り付けられたサーモスタツト１８の検
出温度が設定値以下の間は、該乾燥室１１から排
出される湿り空気を後記蒸気器２４を介して強制
除湿した循環空気として前記循環路１４から吸入
路１２へと循環させるべく前記排気路１３を閉塞
しており、前記乾燥室１１内の温度が、前記サー
モスタツト１８の設定温度以上になつたとき、該
サーモスタツト１８が作動しダンパ１３２を前記
循環口１４１まで回動させ循環路１４を閉塞する
と共に、前記排気口１３１から高温の湿り空気を
排出可能に排気路１３を開放すべく形成されてい
る。

さらに、吸入路１２には凝縮器２２及び送風機
１６が、排気路１３には蒸発器２４が配設され、
これらと圧縮機２１及びキヤピラリチユーブ等の
絞り装置２３を冷媒配管２５で適宜連結して冷媒
回路２が形成されており、該凝縮器２２を介して
圧縮機２１の圧縮熱を利用して吸気あるいは循環
空気を加熱することにより乾燥空気を生成し、前
記乾燥室１１へ供給可能にすると共に、該乾燥室
１１から排出される湿り空気を蒸発器２４で強制
的に除湿して、循環空気を生成し、循環路１４を
介して循環あるいは排気口１３１から排気可能と
なつている。

そして、該排気の際は前記サーモスタツト１８
の作用により、ダンパ１３２を前記の如く回動さ
せると共に、前記冷媒回路２の駆動を停止させる
ことが可能となつている。

なお、筐体１０の前面には前記回転ドラム１１
１の開口部１１１ａを閉塞可能に開閉扉１５が付
設され、かつ、該開閉扉１５には回転ドラム１１
１内を透視可能にガラス窓１５１が設けられてい
る。

次に、以上のように構成した本発明の作用につ
いて、第１図及び第２図に従い説明する。

まず、開閉扉１５を開き回転ドラム１１１内へ
洗濯、脱水した衣類の被乾燥物を収容し、ついで
該開閉扉１５を閉めて衣類乾燥機１を始動させる
と、冷媒回路２が作動し、圧縮機２１で圧縮加熱
され高温高圧となつた冷媒が凝縮器２２に送ら
れ、ここで送風機１６により強制送風される吸気
と該凝縮器２２を介して熱交換され、乾燥空気を
生成する。

すなわち、吸入口１２１から吸入された吸気
（温度ｔ_A≒20〔℃〕、絶対湿度ｘ_A≒0.0059〔Kg／
Kg′〕、相対湿度_A≒40〔％〕）へ圧縮機２１の圧
縮熱を放熱することにより、該吸気を加熱させて
（Ａ→Ｂ）乾燥空気（温度ｔ_B≒35〔℃〕、絶対湿
度ｘ_B≒0.0059〔Kg／Kg′〕、相対湿度_B≒17
〔％〕）となし、前記小孔１１１ｂから回転ドラム
１１１内へ供給する。

ついで、該乾燥空気は該回転ドラム１１１内に
収容されている被乾燥物間を通過し、その際、被
乾燥物に含まれる水分が乾燥空気中へ気化され
（Ｂ→Ｃ）、これを湿り空気（温度ｔ_C≒35〔℃〕、
絶対湿度ｘ_C≒0.0144〔Kg／Kg′〕、相対湿度_C≒
41〔％〕）となす。

したがつて、該回転ドラム１１１内での絶対湿
度の変化分Δｘ（＝ｘ_C≒−ｘ_B）に乾燥空気の重
量風量Ｇ_air〔Kg／ｈ〕を乗じたものが、被乾燥物
からの除湿量となる。

つぎに、該湿り空気は前記回転ドラム１１１周
面上の小孔１１１ｃ、ついで、乾燥室１１上壁の
開口１１２から排気路１３へと排出され、該排気
路１３中に配設された蒸発器２４で強制除湿され
（Ｃ→A′）、循環空気（温度ｔ_A′≒24〔℃〕、絶対
湿度Ｘ_A′≒0.0117〔Kg／Kg′〕、相対湿度A′≒61
〔％〕）となり、前記ダンパ１３２により循環路１
４を介して前記吸入路１２へと循環され、再び凝
縮器２２で加熱され（A′→B′）て乾燥空気（温
度ｔ_B′≒40〔℃〕、絶対湿度Ｘ_B′≒0.0117〔Kg／
Kg′〕、相対湿度_B′≒25〔％〕）となり、乾燥室
１１内の回転ドラム１１１へと供給される。

さらに、ここで該乾燥空気は被乾燥物に含まれ
る水分が気化され（B′→C′）、これを湿り空気
（温度ｔ_C′≒40〔℃〕、絶対湿度ｘ_C′≒0.019
〔Kg／Kg′〕、相対湿度_C′≒40〔％〕）となし、該
乾燥室１１から排気路１３へと排出され、これを
蒸発器２４で冷却減湿して（C′→A″）循環空気
（温度ｔ_A″≒31〔℃〕、絶対湿度×_A″≒0.0158
〔Kg／Kg′〕、相対湿度_A″≒54〔％〕）となし、さ
らにまた、前記ダンパ１３２により循環路１４を
介して循環させる。

このようにして、空気は吸入路１２→乾燥室１
１→排気路１３→循環路１４→吸入路１２の如く
繰り返し循環され、乾燥室１１内において被乾燥
物から水分を奪い、これを乾燥させていくものと
なつている。

また、このような循環が繰り返されるに従い乾
燥室１１内の温度は第２図にＣ，C′，……で示
される如く、除々に上昇していく。

したがつて、該乾燥室１１内の温度が一定値以
上になると、乾燥室１１内の被乾燥物を傷めると
共に、蒸発器２４内を流れる冷媒との温度差が大
となりすぎるのでこれを保護する必要があるた
め、乾燥室１１内の温度が設定値以上となつた場
合、前記サーモスタツトがこれを検知し、冷媒回
路２の作動を停止させると共に、前記ダンパ１３
２を回動させて排気路１３を開放し、設定値以上
の湿り空気を機外に排出する。

ついで、該湿り空気が機外に排出され、乾燥室
１１内の温度が設定値以下となつた場合、前記サ
ーモスタツト１８がこれを検知し、あるいは所定
時間経過後自動的に復帰し、再び冷媒回路２を作
動させると共に、前記ダンパ１３２を回動させて
排気路１３を閉塞し、前記の如く空気を循環させ
て被乾燥物の乾燥に供される。

このように、乾燥室１１から排出される湿り空
気は、冷媒回路２中の蒸発器２４により強制的に
除湿されるので、従来に比べ除湿量が大となり、
かつ、外気温に左右されずほぼ一定量除湿できる
ので、乾燥室１１へ循環される乾燥空気をより低
湿度のものとすることができ、乾燥時間を短縮で
きるものである。

また、本発明は以上のような作用を繰り返すこ
とによつて被乾燥物を乾燥させるものであり、こ
の場合における冷媒回路２のモリエル線図を第３
図に示す。

すなわち、該冷媒回路２は該モリエル線図上の
冷凍サイクル（イ→ロ→ハ→ニ→イ）として示さ
れ、この冷凍サイクルの論理上の成績係数を求め
ると次のようになる。

絞り装置２３で断熱膨張（したがつてエンタル
ピの変化はない）された（ハ→ニ）は冷媒は、蒸
発器２４を介して周囲から熱を奪い（以下汲み上
げ熱という）蒸発気化する（ニ→イ）。

したがつて、汲み上げ熱量Qaは該冷媒回路２
中の冷媒循環量（又は重量風量）をＧで示すと、 Qa＝Ｇ（i₂−i₁） ………(1) となる。

ついで、該汲み上げ熱量Qaを得た冷媒は、圧
縮機２１で圧縮加熱される（イ→ロ）。

この際の圧縮仕事による熱量の増加Qbは、 Qb＝Ｇ（i₃−i₂） ………(2) となる。

また、圧縮機２１で高温高圧となつた冷媒は、
吸気と熱交換し、圧縮熱Qcを放熱する（ロ→
ハ）。

この際の圧縮熱Qcは Qc＝Ｇ（i₃−i₁） ………(3) である。

一般に、冷凍サイクルによる加熱効果の成績係
数ηは（加熱効果）／（圧縮仕事）で示されるか
ら、 η＝Ｑｃ／Ｑｂ＝ｉ_３−ｉ_１／ｉ_３−ｉ_２………(4
) ここで、該冷媒回路２中の熱損失を無視すれば
モリエル線図からも明らかなように Qc＝Qa＋Qb ………(5) であるから、これを(4)式に代入すれば η＝Ｑａ＋Ｑｂ／Ｑｂ＞１ ………(6) となる。

このように、該冷凍サイクルの成績係数ηは１
以上であり、衣類乾燥機としての（エネルギ効
率）＝（加熱能力）／（入力）は、加熱能力が圧縮
機２１の圧縮熱Qcによるものであり、入力が該
圧縮機２１への入力Qb、すなわち消費電力量に
相当するものであるから、エネルギ効率も前記成
績係数ηと同様１以上となり、従来の発熱体等を
熱源とする衣類乾燥機に比べ、同入力の場合の加
熱能力が著しく大きいものとなつてさらに乾燥時
間の短縮化が図れ、かつ、モリエル線図からも明
らかなように、圧縮熱Qcは汲み上げ熱量Ｑ_Aより
大きいため、その差の分だけ空気が循環すること
により該熱量も循環利用されることとなり、圧縮
熱Qcが有効に利用できるうえ、凝縮器を小とで
きる等冷媒回路の負荷を低減することが可能とな
る等の省エネルギ形衣類乾燥装置となつている。

なお、本実施例では乾燥室に回転ドラムを設け
た回転乾燥式のものについて説明したが、乾燥室
をロツカー状に形成し、適宜被乾燥物を吊下げて
乾燥空気を供給する吊下乾燥式等であつてもよい
ことは押すまでもなく、また、蒸発器は排気路中
に配設せずとも、例えば循環路へ配設しても同様
の強制除湿作用を奏することができ、しかも、排
気中は必ずしも冷媒回路の作動を停止させるべく
形成する必要はない等、その他衣類乾燥機の構造
は、前記した目的と上記した作用効果の達成され
る範囲内においてそれぞれ適当に定められてよい
のである。

以上詳細に述べた如く本発明は、冷凍サイクル
を利用して圧縮機の圧縮熱で乾燥室内の被乾燥物
を乾燥しうべく形成すると共に、該乾燥室から排
出される湿り空気を蒸発器で強制除湿し、再び凝
縮器を介して乾燥室へ乾燥空気として循環可能と
し、乾燥室内の温度を検出して回動し循環系路あ
るいは排気系路に乾燥室内の空気を導きうるダン
パを設けたので、乾燥室内の温度が一定値以上に
なると、該室内の被乾燥物を過熱により傷めると
共に、蒸発器内を流れる冷媒との温度差が大とな
りすぎるので、これを保護する必要があるため、
該室内温度が設定値以上となつた場合、該室内の
温度を検出すべく配設されたサーモスタツトがこ
れを検知して、冷媒回路の作動を停止させると共
に、該ダンパを回動させて排気路を開放すること
により、設定値以上の湿り空気が機外へ排気され
るため過熱して被乾燥物を傷めることもなく、さ
らに、悪臭を発生させず安全かつ快適に使用でき
る等の実用的価値も大きいといわざるを得ない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したもので、第１
図は衣類乾燥機の概略構成図、第２図は乾燥作用
を説明するための空気線図、第３図はその冷媒回
路におけるエンタルピと圧力の関係を示すグラフ
である。 １……衣類乾燥機、１１……乾燥室、１２……
吸入路、２……冷媒回路、２１……圧縮機、２２
……凝縮器、２３……絞り装置、２４……蒸発
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 衣類等の被乾燥物を収容可能に形成した乾燥
   室への吸入路に圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸
   発器とからなる冷媒回路中の凝縮器を配設し、該
   冷媒回路による冷凍サイクルを利用して前記圧縮
   機の圧縮熱で前記乾燥室内の被乾燥物を乾燥しう
   べく形成すると共に、該乾燥室から排出される湿
   り空気を前記蒸発器で強制除湿し、再び凝縮器を
   介して乾燥室へ循環させることを可能に形成し、
   さらに、前記乾燥室内の温度を検出して回動し循
   環系路あるいは排気系路に該乾燥室内の空気を導
   きうるダンパを設けてなることを特徴とする衣類
   乾燥機。