(57)【要約】【課題】乾燥性能を得つつヒートポンプ装置筐体の小型化を実現すること。【解決手段】乾燥対象物を収容する回転ドラム１と、圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５を冷媒が充填された配管３６で連結したヒートポンプ装置３０と、ヒートポンプ装置３０を収容するヒートポンプ装置筐体３１と、回転ドラム１からの乾燥用空気を、ヒートポンプ装置３０を介して回転ドラム１に再び導く循環風路４１、４３と、循環風路４１、４３の乾燥用空気を循環させる送風機４０とを備え、ヒートポンプ装置３０に乾燥用空気を導入する筐体入口３１ａおよび乾燥用空気を排気する筐体出口３１ｂは、ヒートポンプ装置３０の側壁に設けられ、筐体入口３１ａおよび吸熱器３５を結ぶ線分Ｙと、筐体出口３１ｂおよび放熱器３３を結ぶ線分Ｘとは、０度より大きく１８０度未満の角度を成すよう構成する。【選択図】図４
2014140441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥対象物を収容する乾燥室と、
圧縮機、放熱器、減圧器および吸熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、
前記ヒートポンプ装置を収容するヒートポンプ装置筐体と、
前記乾燥室からの乾燥用空気を、前記ヒートポンプ装置を介して前記乾燥室に再び導く循環風路と、
前記循環風路の乾燥用空気を循環させる送風機とを備え、
前記ヒートポンプ装置に乾燥用空気を導入する流入口および乾燥用空気を排気する流出口は、前記ヒートポンプ装置の側壁に設けられ、
前記流入口および前記吸熱器を結ぶ線分と、前記流出口および前記放熱器を結ぶ線分とは、０度より大きく１８０度未満の角度を成すよう構成された乾燥機。
【請求項２】
前記流入口および前記吸熱器を結ぶ線分と、前記流出口および前記放熱器を結ぶ線分とは、略９０度である請求項１に記載の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類の乾燥をヒートポンプ式で行う乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の衣類乾燥機について、図６、７を用いて説明する。図６は従来の衣類乾燥機の縦断面図、図７は乾燥サイクルを示す図である。
【０００３】
外装ケース１０１内に衣類１０２を入れて回転する回転ドラム１０３が配置してあり、回転ドラム１０３の前面に構成された衣類投入口は外装ケース１０１前面に開口しており、扉１０４で開閉される。また、回転ドラム１０３内部は乾燥室１０５でもあり、放熱器１０７、乾燥室１０５、吸熱器１０８の順に空気を循環させる空気循環路１０９を構成している。
【０００４】
吸熱器１０８は略垂直方向に配置され、放熱器１０７は吸熱器１０８の風下側に位置して吸熱器１０８と略平行に取付けられている。また、吸熱器１０８と放熱器１０７の間には仕切り板１１４が吸熱器１０８と略平行に設けられている。また、放熱器１０７および吸熱器１０８の端部には、圧縮機１１０や絞り手段１０７を配置するスペースと循環風路とを分けるため、端板を設けている。
【０００５】
以上のように構成された衣類乾燥機について、以下その動作を説明する。
【０００６】
吸熱器１０８と放熱器１０７は、圧縮機１１０やキャピラリーチューブ等の絞り手段１１１などから、冷媒を循環するヒートポンプサイクルを構成するものであり、圧縮機１１０の駆動によりガス冷媒は高温高圧状態となって放熱器１０７に流入する。放熱器１０７で循環空気と熱交換することで、循環空気は加熱され、冷媒は冷却され凝縮し、高圧の液冷媒状態に相変化する。
【０００７】
次に、絞り手段１１１で高圧の液冷媒は減圧され、低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となって吸熱器１０８に流入する。吸熱器１０８で乾燥室１０５から至る高湿空気と熱交換し、循環空気は冷却・除湿され、冷媒は加熱されて低圧ガス冷媒となって圧縮機１１０へと至る。
【０００８】
一方で、循環空気は吸熱器１０８で冷却され、空気が露点温度以下に冷却されると、吸熱器１０８表面に結露し、空気が除湿される。絶対湿度が低下した空気は放熱器１０７で加熱され、高温低湿空気となって乾燥室１０５内に吹き込み、衣類１０２を乾燥する。このときの加熱量は、吸熱器１０８での熱交換量と圧縮機１１０の入力の和であるため、空気流出口１１５から出ていく空気温度は、空気流入口１１６から流入する空気温度よりも高くなり、機器の入力である圧縮機の入力以上の加熱量となる。以上のようにして一連の冷凍サイクルを形成する。
【０００９】
このとき、吸熱器１０８で結露した除湿水は、重力によって吸熱器１０８の下方向に配設された排水パン１１７に滴下し、排水口（図示せず）から機外へと排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３０４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ヒートポンプ装置を設けた衣類乾燥機あるいは洗濯乾燥機は、上述したように、圧縮機と放熱器と絞り手段と吸熱器とを銅管等の管路で連結したヒートポンプ装置と、吸熱器および放熱器に風を流すための風路等とを必要とし、ヒータ式の衣類乾燥機あるいは洗濯乾燥機と比較して構成部品が多く、実装を可能とするためには、筐体内の空きスペースを有効に利用し、これら構成部品をコンパクトに収納しなければならない。
【００１２】
しかし、ヒートポンプ装置を小型化し、かつ乾燥性能を確保するためには、吸熱器および放熱器を所定の大きさを確保しつつ、筐体の空きスペースを有効に利用し、かつヒートポンプ装置をコンパクトにしなくてはならないという課題を有していた。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥性能を得つつヒートポンプ装置筐体の小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する乾燥室と、圧縮機、放熱器、減圧器および吸熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を収容するヒートポンプ装置筐体と、前記乾燥室からの乾燥用空気を、前記ヒートポンプ装置を介して前記乾燥室に再び導く循環風路と、前記循環風路の乾燥用空気を循環させる送風機とを備え、前記ヒートポンプ装置に乾燥用空気を導入する流入口および乾燥用空気を排気する流出口は、前記ヒートポンプ装置の側壁に設けられ、前記流入口および前記吸熱器を結ぶ線分と、前記流出口および前記放熱器を結ぶ線分とは、０度より大きく１８０度未満の角度を成すよう構成されたものである。
【００１５】
これにより、流入口および流出口をヒートポンプ装置筐体の側壁に設けることにより、空気のヒートポンプ装置筐体への流出入が水平方向に行うことができるので、乾燥室の下方の空間を利用してヒートポンプ装置を配置することができる。よって、乾燥室と乾燥機本体との背面側の隙間を小さくし、乾燥室の高さを低くすることができる。また、ヒートポンプ装置筐体に流入する空気の方向と、流出する空気の方向に所定の角度がつくため、ヒートポンプ装置を狭い空間に配置しやすくなる。この結果、ヒートポンプ装置筐体を小さく構成することができ、乾燥機全体の小型化を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の乾燥機は、ヒートポンプ装置内の風路出入り口を側壁に形成し、風路をカーブした形状とすることにより、狭い空間を有効に利用することができるので乾燥機本体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る乾燥機の側面断面図
【図２】同乾燥機の一部を示す後方から見た斜視図
【図３】同乾燥機のヒートポンプ装置の斜視図
【図４】同乾燥機のヒートポンプ装置およびヒートポンプ装置筐体の一部を示す平面図
【図５】同乾燥機のヒートポンプ装置筐体の側面図
【図６】従来の乾燥機の側断面図
【図７】従来の乾燥機の乾燥サイクルシステム図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する乾燥室と、圧縮機、放熱器、減圧器および吸
熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を収容するヒートポンプ装置筐体と、前記乾燥室からの乾燥用空気を、前記ヒートポンプ装置を介して前記乾燥室に再び導く循環風路と、前記循環風路の乾燥用空気を循環させる送風機とを備え、前記ヒートポンプ装置に乾燥用空気を導入する流入口および乾燥用空気を排気する流出口は、前記ヒートポンプ装置の側壁に設けられ、前記流入口および前記吸熱器を結ぶ線分と、前記流出口および前記放熱器を結ぶ線分とは、０度より大きく１８０度未満の角度を成すよう構成されたものである。
【００１９】
これにより、流入口および流出口をヒートポンプ装置筐体の側壁に設けることにより、空気のヒートポンプ装置筐体への流出入が水平方向に行うことができるので、乾燥室の下方の空間を利用してヒートポンプ装置を配置することができる。よって、乾燥室と乾燥機本体との背面側の隙間を小さくし、乾燥室の高さを低くすることができる。また、ヒートポンプ装置筐体に流入する空気の方向と、流出する空気の方向に所定の角度がつくため、ヒートポンプ装置を狭い空間に配置しやすくなる。この結果、ヒートポンプ装置筐体を小さく構成することができ、乾燥機全体の小型化を実現することができる。
【００２０】
上機構成において、前記流入口および前記吸熱器を結ぶ線分と、前記流出口および前記放熱器を結ぶ線分とは、略９０度であってもよい。
【００２１】
これにより、流入口および流出口をヒートポンプ装置筐体の側壁に設けることにより、空気のヒートポンプ装置筐体への流出入が水平方向に行うことができるので、乾燥室の下方の空間を利用してヒートポンプ装置を配置することができる。よって、乾燥室と乾燥機本体との背面側の隙間を少なくすることができる。また、ヒートポンプ装置筐体に流入する空気の方向と、流出する空気の方向に所定の角度がつくため、ヒートポンプ装置を狭い空間に配置しやすくなる。この結果、ヒートポンプ装置筐体を小さく構成することができ、乾燥機全体の小型化を実現することができる。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る乾燥機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態１に係る乾燥機の側面断面図、図２は同乾燥機の一部を示す後方から見た斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、回転ドラム１（乾燥室）は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全面に設ける。水槽３は、回転ドラム１を中に回転自在に収容する。回転ドラム１の回転中心には、回転軸４（回転中心軸）を設けて回転ドラム１を軸支し、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設する。この回転軸４に、水槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。
【００２５】
回転ドラム１の内壁面には衣類撹拌用の複数個の突起板６を設けている。モータ５が駆動し、回転ドラム１が回転すると、突起板６が回転ドラム１内の衣類を上方に持ち上げる。衣類が上部に位置したときに、重力によって下方に落下する。このようにして回転ドラム１内の衣類を撹拌して均一に乾燥することができる。
【００２６】
水槽３の正面側に位置し、上向き傾斜面に設けた開口部は、蓋体７により開閉自在に覆われる。蓋体７を開くことにより衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れできる。
【００２７】
水槽３は本体１００の下方の防振部材９等により揺動が可能となるよう防振支持される。水槽３の下部には排水経路１０の一端を接続し、排水経路１０の他端を排水弁（排水手段）１１に接続して、水槽３内の洗濯水が排水される。給水弁（給水手段）１２は給水経路１３を通して水槽３内に水を給水する。
【００２８】
制御手段５０は本体１００の中に配置されており、モータ５、ヒートポンプ装置３０、送風機４０等を制御している。
【００２９】
なお、本実施の形態では、回転ドラム１の回転中心に傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、水平方向に配設してもよい。
【００３０】
モータ５は、直流ブラシレスモータ等で構成され、前記制御手段５０およびモータ駆動回路６０等により正逆回転、および回転数可変に制御されると共に、電流検知回路６５からの信号により、モータ５に加わる負荷即ち洗濯物の量を検知する。
【００３１】
衣類を乾燥するために、ヒートポンプ装置３０が設けられる。ヒートポンプ装置３０の上流側には、循環風路４３が設けられ、回転ドラム１および水槽３からの乾燥用空気をヒートポンプ装置３０へ案内する。ヒートポンプ装置３０の下流側には、循環風路４１が設けられ、ヒートポンプ装置３０からの乾燥用空気を回転ドラム１および水槽３へ案内する。ヒートポンプ装置３０の下流側には、送風機４０が設けられ、循環風路４１、４３内の乾燥用空気を送風する。
【００３２】
図３は本発明の実施の形態１における乾燥機のヒートポンプ装置の斜視図、図４は、同乾燥機のヒートポンプ装置およびヒートポンプ装置筐体の一部を示す平面図、図５は、乾燥機のヒートポンプ装置筐体の側面図である。
【００３３】
ヒートポンプ装置３０は、ヒートポンプ装置筐体３１の中に収容される。圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５の順に循環するように冷媒３７が充填された配管３６で連絡されている。
【００３４】
まず圧縮機３２にて冷媒３７を高温高圧とし、放熱器３３にてヒートポンプ装置筐体３１内の空気と熱交換を行う。熱を与えられた冷媒３７は液化する。その後、減圧器３４で低温低圧となり、次に置かれた吸熱器３５にてヒートポンプ装置筐体３１内の空気と再び熱交換を行い、熱を奪い冷媒は気化する。気化した冷媒３７は圧縮機３２へと戻り、一連の冷凍サイクルを形成する。
【００３５】
ヒートポンプ装置３０に用いる冷媒３７としては、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）系冷媒、二酸化炭素冷媒などの一般的な冷媒を使用することができる。
【００３６】
ヒートポンプ式乾燥機では、放熱器３３にて加温した高温低湿の空気を筐体出口３１ｂに接続した送風機４０にて循環風路４１、吹き出し口４２を通して回転ドラム１内へ送り、回転ドラム１の湿布と接触させることで低温高湿の空気を作る。この低温高湿の空気は循環風路４３、筐体入口３１ａを通過し、吸熱器３５にて熱交換し、熱を奪うことで除湿する。除湿された空気は再び放熱器３３にて加温され、これら一連のサイクルにて衣類の除湿を可能とする。
【００３７】
放熱器３３および吸熱器３５は、圧縮機３２および減圧器３４を配置する方向に放熱器
側端板３３ａおよび吸熱器側端板３５ａを設けている。放熱器側端板３３ａと吸熱器側端板３５ａを連結させることで放熱器３３と吸熱器３５とを近接して平行に固定する。また、圧縮機３２および減圧器３４を置く空間と風路とを隔てている。
【００３８】
端板の材料としては、アルミニウム合金などの一般的な金属材料、あるいはポリプロピレンなどの一般的な樹脂材料を使用することができる。
【００３９】
除湿した水はヒートポンプ装置筐体３１に取り付けたポンプ７０によって外部へと排水する。ポンプはヒートポンプ装置筐体３１以外の場所に取り付けることも可能であり、またポンプを使わずに自然排水することも可能である。
【００４０】
本実施の形態では、本体１００の小型化等を目的として、ヒートポンプ装置筐体３１の空気が流入するヒートポンプ装置筐体３１の筐体入口３１ａ（流入口）、空気が流出する筐体出口３１ｂ（流出口）に角度差を設け、筐体内で空気の流れがカーブさせる構成を取る。すなわち、筐体入口３１ａの中心および吸熱器３５の中心を結ぶ線分Ｙと、筐体出口３１ｂの中心および放熱器３３の中心を結ぶ線分Ｘとは、１８０度未満となる所定の角度を成すよう構成する。１８０度未満とすることにより、筐体入口３１ａに接続する循環風路４３および筐体出口３１ｂに接続する循環風路４１の配置を設計するにあたり、小型化が容易となる。さらに、角度が０度、すなわち風路が平行で空気の流れる方向が逆向きとなるような構成にした場合、乾燥用空気は直角に曲がるため、通風抵抗が大きくなる。本実施の形態のように、略９０度とすることでヒートポンプ装置筐体を小型化しつつ、通風抵抗をできるだけ抑えることができる。このときの角度は、乾燥機本体内のスペースによるので、必ずしも９０度でなくてもよく、１２０度とするなど、１８０度未満の範囲で適宜設定できる。
【００４１】
圧縮機３２と減圧器３４とを配置する空間は、カーブ内側に設けると風路の妨げとなるため、カーブの外側に設ける。すなわち、筐体入口３１ａおよび筐体出口３１ｂが設けられている側壁とは反対側の側壁よりに配置される。
【００４２】
なお、本実施の形態において、洗濯乾燥機として例示したが、これに限られず乾燥機としてもよい。また、ドラム式の乾燥機として例示したが、縦型の洗濯乾燥機であってもよい。
【００４３】
以上のように、本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する回転ドラム１と、圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５を冷媒が充填された配管３６で連結したヒートポンプ装置３０と、ヒートポンプ装置３０を収容するヒートポンプ装置筐体３１と、回転ドラム１からの乾燥用空気を、ヒートポンプ装置３０を介して回転ドラム１に再び導く循環風路４１、４３と、循環風路４１、４３の乾燥用空気を循環させる送風機４０とを備え、ヒートポンプ装置３０に乾燥用空気を導入する筐体入口３１ａおよび乾燥用空気を排気する筐体出口３１ｂは、ヒートポンプ装置３０の側壁に設けられ、筐体入口３１ａおよび吸熱器３５を結ぶ線分Ｙと、筐体出口３１ｂおよび放熱器３３を結ぶ線分Ｘとは、０度より大きく１８０度未満の角度を成すよう構成されたものである。
【００４４】
これにより、筐体入口３１ａおよび筐体出口３１ｂをヒートポンプ装置筐体３１の側壁に設けることにより、空気のヒートポンプ装置筐体３１への流出入が水平方向に行うことができるので、回転ドラム１の下方の空間を利用してヒートポンプ装置を３０配置することができる。よって、回転ドラム１と本体１００との背面側の隙間を小さくでき、回転ドラム１の高さを低くすることができる。また、ヒートポンプ装置筐体３１に流入する空気の方向と、流出する空気の方向に所定の角度がつくため、ヒートポンプ装置３０を狭い空間に配置しやすくなる。この結果、ヒートポンプ装置筐体３１を小さく構成することがで
き、乾燥機全体の小型化を実現することができる。
【００４５】
上機構成において、筐体入口３１ａおよび吸熱器３５を結ぶ線分Ｙと、筐体出口３１ｂおよび放熱器３３を結ぶ線分Ｘとは、略９０度であってもよい。
【００４６】
これにより、筐体入口３１ａおよび筐体出口３１ｂをヒートポンプ装置筐体３１の側壁に設けることにより、空気のヒートポンプ装置筐体３１への流出入が水平方向に行うことができるので、回転ドラム１の下方の空間を利用してヒートポンプ装置を３０配置することができる。よって、回転ドラム１と本体１００との背面側の隙間を小さくでき、回転ドラム１の高さを低くすることができる。また、ヒートポンプ装置筐体３１に流入する空気の方向と、流出する空気の方向に所定の角度がつくため、ヒートポンプ装置３０を狭い空間に配置しやすくなる。この結果、ヒートポンプ装置筐体３１を小さく構成することができ、乾燥機全体の小型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明は、ヒートポンプ装置内の風路がカーブした形状とするので、小型化を実現した乾燥機として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１  回転ドラム（乾燥室）
３  水槽（乾燥室）
５  モータ
３０  ヒートポンプ装置
３１  ヒートポンプ装置筐体
３１ａ  筐体入口（流入口）
３１ｂ  筐体出口（流出口）
３２  圧縮機
３３  放熱器
３３ａ  放熱器側端板（端板）
３５  吸熱器
３５ａ  吸熱器側端板（端板）
４０  送風機
４１、４３  循環風路
１００  本体
【図１】
2014140441.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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