(57)【要約】【課題】十分な除湿を実現して、水分の放出を少なく抑えながら熱を外部に放出し、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑える。【解決手段】ヒートポンプ装置と、放熱器２１と乾燥庫２６と吸熱器２３を連結して乾燥用空気を吸排気する風路２８と、前記風路２８に送風する送風機２９を備え、前記乾燥庫２６と吸熱器２３との間に乾燥用空気の熱を外部に放出する冷却手段３０を設けたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、外部に開口した吸気口から導入した乾燥用空気を、前記放熱器から衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導いた後、排気口から外部に排気する風路と、乾燥用空気を吸排気する送風機とを備え、前記乾燥庫と吸熱器の間に乾燥用空気の熱を外部に放出する冷却水を用いた冷却手段を設けた衣類乾燥装置。
【請求項２】
冷却手段は、風路内に冷却水を供給する給水手段と、冷却水と結露水を外部に排出する排水手段を有した請求項１記載の衣類乾燥装置。
【請求項３】
冷却手段は、風路を熱交換器として空気を送風し冷却する冷却用送風機と、前記風路内に冷却水を供給する給水手段と、冷却水と結露水を外部に排出する排水手段とを有した請求項１記載の衣類乾燥装置。
【請求項４】
吸熱器は、ヒートポンプ装置の冷媒と冷却水との間で熱を交換する熱交換器からなり、冷却手段は、風路の冷却ダクト内に冷却水を供給する冷却水ポンプを有し、前記冷却水ポンプにより、前記冷却ダクト内に供給した冷却水を循環冷却水管を通して前記吸熱器に戻すようにした請求項１記載の衣類乾燥装置。
【請求項５】
冷却ダクト内に冷却水を供給する給水手段を設けた請求項４記載の衣類乾燥装置。
【請求項６】
放熱器以外に加熱手段として発熱体を有し、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで前記発熱体を作動させるようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
【請求項７】
冷却手段は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで冷却用送風機を作動させないようにした請求項３記載の衣類乾燥装置。
【請求項８】
冷却手段は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで、冷却水の給水と排水を行わないように給水手段と排水手段を制御するようにした請求項１〜３または５のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
【請求項９】
冷媒は、超臨界状態で作用する冷媒を用いた請求項１記載の衣類乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭で使用される洗濯と乾燥を同一槽で行う乾燥機能付き洗濯機、もしくは、乾燥のみを行う衣類乾燥機に具備される衣類乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１２に示すような、ヒートポンプ装置を用いた衣類乾燥機が公開されている（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図１２において、１は衣類乾燥機本体、２は本体１内にて回転自在に設けられた乾燥庫として使用される回転ドラムで、モータ３によってドラムベルト４を介して駆動される。５は本体１の前面に設けた衣類投入口、６は循環ダクトで乾燥用空気を導く通路である。７は乾燥用空気を回転ドラム２から循環ダクト６へ送るための送風機であり、モータ３によってファンベルト８を介して駆動される。９は送風機７のケーシングであり、回転ドラム２の後面に設けられ、中央部には吸気口１０を有している。１１は回転ドラム２及び送風機７を回転自在に支持する軸である。
【０００４】
１２は冷媒を蒸発させ乾燥用空気を冷却除湿する吸熱器、１３は冷媒を凝縮させ乾燥用空気を加熱する放熱器、１４は冷媒を圧縮する圧縮機、１５は冷媒の圧力を減圧して冷媒の圧力差を維持するためのキャピラリチューブ等の絞り手段、１６は冷媒が通る配管であり、上記吸熱器１２、放熱器１３、圧縮機１４、絞り手段１５、これらを連結する配管１６でヒートポンプ装置を構成している。
【０００５】
１７は放熱器１３で加熱された乾燥用空気の一部を本体１外へ排出するための排気口である。１８はこの循環ダクト６の途中の吸熱器１２の近くに設けた排水口であり、吸熱器１２での熱交換で発生した乾燥用空気の結露水を排出する。１９は乾燥すべき衣類である。
【０００６】
ヒートポンプ装置を用いることによって、衣類１９に当たった後の乾燥用空気から顕熱および潜熱を吸熱器１２で回収し、放熱器１３において再び乾燥用空気を加熱するための熱量に利用できるため、より少ない入力で所定量の衣類１９の乾燥が可能となる。なお、矢印Ａは乾燥用空気の流れを示している。
【０００７】
次に、その動作を説明する。まず、乾燥すべき衣類１９を回転ドラム２内に置く。次に、モータ３を回転させると、回転ドラム２及び送風機７が回転して乾燥用空気の流れＡが生じる。乾燥用空気は、回転ドラム２内の衣類１９から水分を奪って多湿となった後、送風機７により循環ダクト６内を通ってヒートポンプ装置の吸熱器１２へ運ばれる。
【０００８】
吸熱器１２で低温の冷媒に熱を奪われた乾燥用空気は除湿され、更に放熱器１３へ運ばれ、前記吸熱器１２で吸熱された熱量に、圧縮機１４からの熱量が加わって高温となった冷媒からの放熱で加熱され、再び回転ドラム２内へと循環される。以上の繰り返しで衣類１９は乾燥していく。
【０００９】
ここで、ヒートポンプ装置における冷媒の冷凍サイクルを考えると、放熱器１３から乾燥用空気へ放出される熱量は、吸熱器１２にて乾燥用空気から奪う熱量に、圧縮機１４が消費する電力にほぼ相当する分だけ多くなるため、乾燥用空気をそのまま循環すると、乾燥用空気全体の持つ熱量が増えるとともに、ヒートポンプ装置内の冷媒の持つ熱量が増え、その圧力が高くなる。
【００１０】
より高温高圧となった冷媒を圧縮するため、圧縮機１４のモータ負荷が増えて、やがて限度を超える恐れがあるため、通常は過負荷防止装置（図示せず）が作動して圧縮機１４が停止する。過負荷防止装置が復帰するには時間がかかるため、その間ヒートポンプ装置が作動せず、乾燥が進まない。
【００１１】
したがって、ヒートポンプ装置を安全に安定して運転するには、乾燥用空気の熱量の一部を本体１外へ排出しつつ乾燥を行わなくてはならない。従来例によれば、放熱器１３から出た高温低湿の乾燥用空気の一部を排気口１７から本体１の外へ排出することで、外部に最小限の水分しか漏らさずに熱を逃がすことで、安全で安定したヒートポンプ装置の運転を実現している。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−１７８２８９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、放熱器１３で加熱した高温低湿の乾燥用空気の一部を外部に排気するため、結果的には、衣類乾燥に必要な熱量以上の熱量を、放熱器１３において乾燥用空気に与えることになる。より多くの熱量を放出する分、放熱器１３の能力も大きくする必要がある。具体的には、より放熱面積が広くなるように放熱器１３の大きさが大きくなる。あるいは、乾燥用空気へ多くの熱量を移動させるために温度差を確保するように冷媒温度を高くするなど、乾燥に必要な熱量という観点からは、ムダな熱量を扱う構成になっている。
【００１４】
また、衣類に当たって、衣類１９から水分を奪った乾燥用空気は、衣類１９に顕熱を十分に与えて、乾燥で発生する水蒸気を含んで、相対湿度１００％になることはなく、温度（顕熱）はまだ高い。従って、吸熱器１２において、衣類１９から蒸発した水分を全て結露水として回収するには、乾燥用空気からまず顕熱を奪い、さらに、水蒸気の持つ潜熱を奪わなければならない。吸熱器１２では、顕熱と潜熱のトータルの熱量（エンタルピ）を奪う必要があり、必要能力が大きくなる。
【００１５】
熱量について、具体的な例を示して説明する。所定量の衣類を所定時間で乾燥するために必要な熱量が２２００ワットで、圧縮機１４で冷媒に加わる熱量が６００ワット相当の場合、放熱器１３での放熱量は２８００ワットになる。放熱器１３を通過後の乾燥用空気の一部を排気口１７から外部に排気した後、乾燥用空気の熱量が２２００ワットとなり、衣類１９に当たる。衣類１９の水分を蒸発させるため乾燥用空気の温度（顕熱）は低下するが、同量の熱量（潜熱）を有する水蒸気が空気に含まれる。
【００１６】
衣類に当たる前と同等の熱量（エンタルピ）２２００ワットを有する乾燥空気が吸熱器１２に送られる。この乾燥用空気を冷却して、衣類１９から蒸発した水分を結露水として回収するには、吸熱器１２で２２００ワットの吸熱が必要となる。吸熱器１２で２２００ワット、放熱器１３で２８００ワットの熱量の吸放熱が必要となる。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、十分な除湿を実現して、水分の放出を少なく抑えながら熱を外部に放出し、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、ヒートポンプ装置と、外部に開口した吸気口から導入した乾燥用空気を、前記放熱器から衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導いた後、排気口から外部に排気する風路と、乾燥用空気を吸排気する送風機とを備え、前記乾燥庫と吸熱器の間に乾燥用空気の熱を外部に放出する冷却水を用いた冷却手段を設けたものである。
【００１９】
これにより、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱をあらかじめ冷却手段によって外部に放出することで、吸熱器ではより少ない吸熱量で潜熱を奪って十分な除湿を行うことができて、乾燥用空気を外部に排出しても水分の放出は少ない。また、凝縮器に相当する放熱器では乾燥用空気の一部を外部に排出することがないため、乾燥に必要な熱量以上に放熱することはない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、外部に開口した吸気口から導入した乾燥用空気を、前記放熱器から衣類を入れた乾燥庫を経て前記吸熱器へと導いた後、排気口から外部に排気する風路と、乾燥用空気を吸排気する送風機とを備え、前記乾燥庫と吸熱器の間に乾燥用空気の熱を外部に放出する冷却水を用いた冷却手段を設けたものであり、吸熱器の前で衣類を通過後の乾燥用空気の熱をあらかじめ外部に放出し、吸熱器でさらに冷却除湿することができる。衣類通過後の乾燥用空気の熱量、特に、顕熱をあらかじめ外部に放出することによって、吸熱器では乾燥用空気から必要な熱量を奪うだけで十分な除湿が実現でき、乾燥用空気の外部への放出にともなう水分の放出は少なくなる。
【００２１】
また、放熱器から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器から与えられたほぼ全ての熱量をもって乾燥用空気が衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするもので、放熱器や吸熱器のサイズなどを小さくすることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、冷却手段は、風路内に冷却水を供給する給水手段と、冷却水と結露水を外部に排出する排水手段を有したものであり、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する顕熱および潜熱は、一部が給水手段からの冷却水によって排水手段を通って外部に放出される。
【００２３】
乾燥用空気冷却用の特別な熱交換器を必要とせずに、冷却手段が実現でき、乾燥用空気の水分を強制的に外部に放出することなく、放熱器から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするもので、放熱器や吸熱器のサイズなどを小さくすることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、冷却手段は、風路を熱交換器として空気を送風し冷却する冷却用送風機と、前記風路内に冷却水を供給する給水手段と、冷却水と結露水を外部に排出する排水手段とを有したものであり、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量は一部は、冷却用送風機と給水手段からの冷却水によって外部に放出される。外部空気による冷却を併用することによって、冷却水の使用量の少ない冷却手段が実現でき、乾燥用空気の水分の外部への放出を少なくし、放熱器から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするもので、放熱器や吸熱器のサイズなどを小さくすることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、吸熱器は、ヒートポンプ装置の冷媒と冷却水との間で熱を交換する熱交換器からなり、冷却手段は、風路の冷却ダクト内に冷却水を供給する冷却水ポンプを有し、前記冷却水ポンプにより、前記冷却ダクト内に供給した冷却水を循環冷却水管を通して前記吸熱器に戻すようにしたものであり、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量の一部は、冷却用送風機によって外部に放出され、さらに、乾燥用空気は冷却水で冷却除湿される。
【００２６】
一方、熱を奪った冷却水は循環冷却水管を通って吸熱器に送られ、吸熱器で熱が回収される。外部空気による冷却を併用し、冷却水は循環して使用するため排水することがなく、節水型の冷却手段が実現できる。また、冷却水は吸熱器で熱回収されて冷却されるため、通常の水よりも低温にすることができるため、乾燥用空気への冷却除湿性能が向上する。
【００２７】
よって、乾燥用空気の水分の外部への放出量を少なくして、放熱器から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするもので、放熱器や吸熱器のサイズなどを小さくすることができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４に記載の発明において、冷却ダクト内に冷却水を供給する給水手段を設けたものであり、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量は冷却水に与えられ、その一部は冷却水の排水によって外部に放出され、残りは循環冷却水管を通って戻ってくる冷却水を介して吸熱器で回収される。冷却水の一部は放熱のため外部に排出するが、残りは循環して使用するため、節水型の冷却手段が実現できる。
【００２９】
また、冷却水は吸熱器で熱回収されて冷却されるため、通常の水よりも低温にすることができるため、乾燥用空気への冷却除湿性能が向上する。よって、乾燥用空気の水分の外部への放出量を少なくして、放熱器から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするもので、放熱器や吸熱器のサイズなどを小さくすることができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１〜５に記載の発明において、放熱器以外に加熱手段として発熱体を有し、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで前記発熱体を作動させるようにしたものであり、ヒートポンプ装置の放熱器での放熱量の不足を乾燥終了まで常時補うものではなく、圧縮機の立ち上がり時の入力が小さく、放熱器で放熱量および吸熱器での吸熱量が不足する特に乾燥初期だけに発熱体を作動させ、後半は停止することによって、トータルの使用熱量を低減するものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、冷却手段は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで冷却用送風機を作動させないようにしたものであり、圧縮機の立ち上がり時の入力が小さく、放熱器で放熱量および吸熱器での吸熱量が不足する特に乾燥初期だけ、冷却用送風機を作動させず、外部への熱の放出を抑え、乾燥初期の吸熱器での回収熱量を増加させるものである。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、上記請求項１〜３または５に記載の発明において、冷却手段は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまで、冷却水の給水と排水を行わないように給水手段と排水手段を制御するようにしたものであり、圧縮機の立ち上がり時の入力が小さく、放熱器で放熱量および吸熱器での吸熱量が不足する特に乾燥初期だけ、冷却水による、外部への熱の放出を抑え、乾燥初期の吸熱器での回収熱量を増加させるものである。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、冷媒は、超臨界状態で作用する冷媒を用いたものであり、放熱器における冷媒の温度を高く設定することが可能であり、よって、放熱器を通過する乾燥用空気も高温にできる。所定の乾燥能力の空気を得るために温度を高くした分は風量を少なくすることができるため、乾燥用空気が通過する部材や風路の圧力損失が少なくなる。
【００３４】
特に、吸熱器の上流で乾燥用空気の熱を外部に放出するために風路を長くするなど、冷却手段において冷却のために新たに発生する圧力損失の増加分を軽減することができ、乾燥用空気を送風する送風機などが、より少ない能力や小型の送風機を使用することが可能になるなど、冷却手段を含んだ構成がより容易に実現可能になる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例の衣類乾燥装置を示す系統図である。図１において、２０は圧縮機、２１は圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器、２２は高圧の冷媒の圧力を減圧するための膨張弁、もしくは、キャピラリーチューブからなる絞り手段、２３は減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器であり、圧縮機２０、放熱器２１、絞り手段２２、吸熱器２３を順に接続して再び圧縮機２０に冷媒が循環するように管路２４で連結したヒートポンプ装置を具備している。
【００３７】
２８は乾燥用空気を流す風路で、乾燥用空気を加熱する放熱器２１と、衣類を入れた乾燥庫２６と、乾燥用空気から吸熱する吸熱器２３とを連結するように構成している。２９は風路２８に送風する送風機、３０は乾燥庫２６と吸熱器２３の間の風路に設けた冷却手段で、風路２８の外壁に略密着して熱的に接触する給水パイプ２５と、これに冷却水を通す給水弁２７を有しており、乾燥用空気の熱を外部に放出する。３１は乾燥用空気の冷却によって発生した結露水と冷却水の排水手段としての排水口である。なお、矢印Ｂは乾燥用空気の流れを示している。
【００３８】
以上のように構成された衣類乾燥装置について、以下、その動作、作用を説明する。まず、乾燥を開始すると、送風機２９と圧縮機２０が作動する。送風機２９によって乾燥用空気が吸気口３２から外部空気を吸気する。放熱器２１からの放熱で乾燥用空気を加熱し、温風にして乾燥庫２６に送る。乾燥庫２６内で衣類１９と接触した乾燥用空気は衣類１９から水分を奪って衣類１９を乾燥する。
【００３９】
乾燥用空気は、蒸発のための熱量として顕熱をあたえるため温度が低下するが、衣類から放出されたほぼ同等の潜熱を有する水蒸気を含んで高湿の空気となる。衣類１９と接触する前後の乾燥用空気のエンタルピはほぼ一定である。高湿となった乾燥用空気は、風路２８に設けられた冷却手段３０を通過する間に熱を放出して冷却される。
【００４０】
冷却手段３０において主に顕熱を放出して冷えた乾燥用空気は、さらに吸熱器２３において冷却され、結露して除湿される。除湿されて絶対湿度が低下した乾燥用空気は、排気口３３から外部に排出される。
【００４１】
一方、ヒートポンプ装置では、圧縮機２０で圧縮された高温高圧の冷媒の熱が放熱器２１で放熱される。さらに、高圧の冷媒が絞り手段２２で減圧されて低圧低温となり、吸熱器２３で乾燥用空気から熱を奪い再び圧縮機２０に戻る。
【００４２】
本発明の衣類乾燥装置の乾燥用空気の温湿度と、ヒートポンプ装置での吸熱・放熱の熱量について、具体的な例を示して、その作用と効果を説明する。
【００４３】
衣類乾燥に必要な熱量が２２００ワットで、ヒートポンプ装置での安全で安定した放熱量も２２００ワットとすると、圧縮機２０で冷媒に加わる熱量が６００ワット相当の場合、放熱量を２２００ワット相当の熱量に抑えるには、吸熱器２３での吸熱量は１６００ワットにする必要がある。
【００４４】
一方、乾燥用空気においては、例えば、循環する乾燥用空気の温湿度が２０℃で１００％（相対湿度）の場合、放熱器２１で２２００ワットで加熱されると、乾燥用空気は、風量が１分間当たり２立方メートルの場合、約７４℃、６％となる。この乾燥用空気を衣類１９に当てて、１０分間で２１２グラムの水分を衣類１９から奪うと、乾燥用空気は約５２℃、２８％になる。
【００４５】
冷却手段３０で予め６００ワット相当の熱を奪うと、乾燥用空気は冷却手段３０通過後には、約３７℃、５９％となり、これを吸熱器２３で１６００ワットの吸熱を行うと、乾燥用空気は約２０℃、１００％となり、冷却除湿量は２１２グラムである。これは、衣類１９から奪った水分の１００％に相当する。
【００４６】
以上のように、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱を冷却手段３０によってあらかじめ外部に放出することで、吸熱器２３では乾燥用空気から必要な熱量１６００ワットを奪うだけで十分な除湿が実現できる。
【００４７】
また、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量２２００ワットをもった乾燥用空気が衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００４８】
なお、本実施例で示す放熱器２１および吸熱器２３は、フィンチューブ型の熱交換器を図示しているが、その他チューブ管同士を連続接続した形状の熱交換器なども同様であり、熱交換器の形状を限定するものではない。
【００４９】
図２は本発明の第１の実施例の衣類乾燥装置を、従来例と同様のタンブラー式衣類乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
図２において、外部から吸気口３２を通して吸気された乾燥用空気は、放熱器２１で加熱されて乾燥庫である回転ドラム２６内へ送られ、衣類１９から水分を奪って多湿となった後、送風機２９により風路２８内を通る。風路２８に設けられた冷却手段３０を通過する間に周囲の空気に熱を放出して冷却される。冷却手段３０において主に顕熱を放出して冷えた乾燥用空気は、さらに吸熱器２３において冷却され、結露して除湿される。除湿されて絶対湿度が低下した乾燥用空気は、排気口３３から排気される。結露水および冷却水は、排気口３１から排水される。
【００５１】
以上のように、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱を冷却手段３０によってあらかじめ外部に放出することで、吸熱器２３では乾燥用空気から必要な熱量を奪い十分な除湿を実現する。従って、水分放出量がほとんどなく、熱を外部に放出することができる。
【００５２】
また、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量を捨てることなく乾燥用空気が衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００５３】
図３は本発明の第１の実施例の衣類乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。
【００５４】
洗濯乾燥機には、内部に複数のサスペンション３５によって弾性的に吊り下げた外槽３４を設け、脱水時の振動をサスペンション３５によって吸収する構成としている。外槽３４の内部には、洗濯物および乾燥対象物の衣類１９を収容する乾燥庫に相当する内槽３９を洗濯・脱水軸３６を中心に回転可能に配設し、内槽３９の内底部に衣類１９を撹拌する回転翼３７を回転自在に配設している。また、内槽３９の周壁には小孔３８を多数設けている。
【００５５】
モータ（駆動手段）４０は、外槽３４の底部に取り付けられ、その回転力はクラッチ４１を切り換えることによって洗濯・脱水軸３６に伝達される。洗濯軸３６ａは回転翼３７に、脱水軸３６ｂは内槽３９に連結されている。回転翼３７は外周部に外周方向に高くなる略鍋型の形状をし、衣類撹拌用の突出リブを有している。乾燥行程においては、回転翼３７の回転による遠心力と、突出リブの撹拌力によって衣類１９を上方へと舞い上げる。
【００５６】
送風機２９は、放熱器２１によって加熱された乾燥用空気を、伸縮自在の上部蛇腹状ホース４２を通して吐出口４３から内槽３９内に送風する。乾燥用空気は、内槽３９および外槽３４を通過して、外槽３４の下部の排出口４４に接続した下部蛇腹状ホース４５を通り、冷却手段３０を通過する。４６は排水弁で、外槽３４の底部に位置している。外槽３４からの排水と下部蛇腹状ホース４５からの結露水は、排水管４７を通して排水弁４６に導かれ、排水口３１から機外へ排水される。
【００５７】
外槽カバー４８は外槽３４の上面を略気密的に覆うもので、この外槽カバー４８に中蓋４９を開閉自在に設け、衣類の出し入れを可能にしている。冷却手段３０は、吸熱器２３の上流の風路２８の外壁に、略密着して熱的に接触する給水パイプ２５と、これに冷却水を通す給水弁２７を有して、乾燥用空気の熱を外部に放出する。
【００５８】
上記構成において動作を説明する。乾燥行程では、モータ４０を駆動して回転翼３７を回転させ、衣類１９に遠心力を与えることにより、衣類１９を外へはね飛ばすように衣類１９を撹拌する。この撹拌を繰り返しながら、送風機２９と圧縮機２０が作動する。送風機２９は乾燥用空気を送風し、放熱器２１の放熱で温風にし、上部蛇腹状ホース４２を通して乾燥庫となる内槽３９内へと送り込む。
【００５９】
この乾燥用空気は、衣類１９の水分を奪った後、内槽３９から外槽３４の内側へ出た後、下部蛇腹状ホース４５、風路２８を通過して、冷却手段３０へ至る。乾燥用空気は、冷却手段３０と吸熱器２３で冷却除湿されて、再び放熱器２１に送られる。結露水は、閉じていた排水弁４６が所定時間開かれ、下部蛇腹状ホース４５、排水管４７、排水弁４６を通過して排水口３１から排水される。冷却水も排水口３１から排水される。
【００６０】
以上のように、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱を冷却手段３０によってあらかじめ外部に放出することで、吸熱器２３では乾燥用空気から必要な熱量を奪い十分な除湿を実現する。従って、水分の放出を少なく抑えながら熱を外部に放出することができる。
【００６１】
また、乾燥用空気は、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量を捨てることなく衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００６２】
また、衣類乾燥装置は、洗濯乾燥機に設けているので、冷却水の供給が容易であり、洗濯から乾燥まで連続して実行することができる。さらに、乾燥庫である内槽３９が上部に開口しており、衣類１９の取り出しが容易である。
【００６３】
なお、本発明の各実施例では、衣類乾燥装置を搭載した機器として、槽への投入口が上方を向いて回転軸が略垂直のいわゆる縦型洗濯乾燥機を例に説明したが、槽への投入口が横方向を向いて回転軸が略水平のいわゆるドラム式洗濯乾燥機の場合でも同様である。
【００６４】
（実施例２）
図４は本発明の第２の実施例の衣類乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。実施例１と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図４に示すように、洗濯乾燥機に設けた衣類乾燥装置の冷却手段３０は、衣類を入れた内槽３９の風下に設けた風路２８の冷却ダクト５０と、この冷却ダクト５０内において、乾燥用空気を直接冷却するために冷却水を滴下する、給水手段としての給水パイプ５１と給水弁５２を有している。給水パイプ５１は水道に繋がっている。また、乾燥用空気を冷却した後の冷却水と結露水は、排水口３１から外部に排水される。
【００６６】
上記のように構成された洗濯乾燥機の乾燥行程について、衣類乾燥装置の冷却手段３０の動作、作用を中心に説明する。
【００６７】
乾燥行程では、送風機２９と圧縮機２０が作動する。送風機２９は乾燥用空気を吸気口３２を通して外部から吸気して、放熱器２１の放熱で温風にし、上部蛇腹状ホース４２を通して乾燥庫となる内槽３９内へと送り込む。この乾燥用空気は、衣類１９の水分を奪った後、内槽３９から外槽３４の内側へ出た後、下部蛇腹状ホース４５、風路２８を通過して、冷却手段３０へ至る。給水弁５２が作動し、水道から冷却用の水が給水パイプ５１を通って冷却ダクト５０内に流れ込み、ここを流れる乾燥用空気が冷却される。
【００６８】
乾燥用空気は、冷却手段３０と吸熱器２３で冷却除湿されて、排気口３３から外部に排出される。結露水と冷却水は、閉じていた排水弁４６が所定時間開かれ、下部蛇腹状ホース４５、排水管４７、排水弁４６を通過して排水口３１から排水される。
【００６９】
以上のように、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱を冷却手段３０によってあらかじめ外部に放出することで、吸熱器２３では乾燥用空気から必要な熱量を奪い十分な除湿を実現する。従って、水分の放出をほとんど行わずに熱を外部に放出することができる。
【００７０】
また、乾燥用空気は、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量をもって衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００７１】
また、本発明の実施例では、乾燥用空気を冷却して、その熱量の一部を奪った冷却水が外部に排水され、外部空気への強制的放熱をしないため周囲温度への影響が少ない。
【００７２】
（実施例３）
図５は本発明の第３の実施例の衣類乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。実施例１、２と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
図５に示すように、洗濯乾燥機に設けた衣類乾燥装置の冷却手段３０は、乾燥庫である内槽３９の出口で、かつ、吸熱器２３の上流に設けた風路２８を冷却ダクト５０として、これに外部空気を送って冷却する冷却用送風機５３と、さらに、冷却ダクト５０内において、乾燥用空気を直接冷却するために、冷却水を冷却ダクト５０内に滴下する、給水手段としての給水パイプ５１と給水弁５２を有している。給水パイプ５１は水道に繋がっている。また、乾燥用空気を冷却した後の冷却水と結露水は、排水口３１から外部に排水される。なお、矢印Ｃは冷却用の外部空気の流れを示している。
【００７４】
上記のように構成された洗濯乾燥機の乾燥行程について、衣類乾燥装置の冷却手段３０の動作、作用を中心に説明する。
【００７５】
乾燥工程中は、冷却手段３０の一つである冷却用送風機５３が作動し、外部空気が、冷却ダクト５０の外壁を冷却し、ここを流れる乾燥用空気が冷却される。一方、もう一つの冷却手段３０である冷却水が、給水弁５２の作動で、水道から給水パイプ５１を通って冷却ダクト５０内に流れ込み、ここを流れる乾燥用空気が冷却される。さらに、吸熱器２３において冷却され、乾燥用空気は露天温度以下になり、結露が発生して除湿される。除湿された乾燥用空気は、日置港３３を通って外部に排出される。結露水と冷却水は排水口３１から外部に排出される。
【００７６】
本発明の実施例では、冷却手段３０として、冷却用送風機５３と、給水パイプ５１と給水弁５２があり、衣類を通過した後の乾燥用空気を冷却して、その熱量の一部を奪った外部空気と冷却水が外部に放出される。本実施例では、冷却水だけでなく外部空気によっても冷却しているため、使用水量は少なくて済む。
【００７７】
以上のように構成された衣類乾燥装置において、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量の一部は外部に放出されて、吸熱器２３では乾燥用空気を冷却することによって、残りの熱量を回収し、ヒートポンプ装置のサイクルを安定的なものにすることができる。また、乾燥用空気は、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量をもって衣類に当たる。従って、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００７８】
（実施例４）
図６は本発明の第４の実施例の乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。実施例１〜３と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
図６に示すように、洗濯乾燥機に設けた衣類乾燥装置は、吸熱器５４は、ヒートポンプ装置の冷媒が流れる管路２４と冷却水を満たした冷却水タンク５４ａとの間で熱を交換する熱交換器からなる。冷却手段３０は、乾燥庫である内槽３９の出口に設けた風路２８の冷却ダクト５０を熱交換器として、外部空気を送って冷却する冷却用送風機５３と、さらに、冷却ダクト５０内において、乾燥用空気を直接冷却するために、前記冷却水を冷却ダクト５０内に滴下する冷却水ポンプ５５を有し、冷却水を冷却水ポンプ５５によって前記吸熱器５４に戻すための循環冷却水管５６を有する。乾燥用空気を冷却して発生した結露水を外部に排出するための排水手段としての排水口３１がある。
【００８０】
なお、上記の循環冷却水管５６は、内部に冷媒用管路２４が通っているものを例に挙げたが、循環冷却水管５６の外壁と冷媒用管路２４の外壁とが熱的に接触して、互いの内部に流れる水と冷媒との熱交換を行う構成でも同様である。
【００８１】
上記のように構成された洗濯乾燥機の乾燥行程について、衣類乾燥装置の冷却手段３０と吸熱器５４の動作、作用を中心に説明する。
【００８２】
乾燥工程中は、冷却手段３０の一つである冷却用送風機５３が作動し、外部空気が、冷却ダクト５０の外壁を冷却し、ここを流れる乾燥用空気が冷却される。一方、吸熱器５４の冷却水ポンプ５５が作動し、冷却ダクト５０内に吸熱器５４で冷却された冷却水が流れ込み、ここを流れる乾燥用空気が冷却され、結露して除湿される。
【００８３】
乾燥用空気から熱を奪った冷却水は温度が上昇するが、再び吸熱器５４で冷却され、吸熱器５４は冷却水から熱を回収することになる。前記結露水は排水手段である排水口３１から外部に排出される。
【００８４】
本発明の実施例では、冷却手段３０として、冷却用送風機５３と吸熱器５４からの冷却水があり、衣類を通過した後の乾燥用空気を冷却して、その熱量を奪い、一部は外部空気によって外部に放出されるが、残りの熱量はほぼ全て冷却水を介して吸熱器５４で回収される。冷却水は循環しており外部に排水しないので節水できる。また、乾燥用空気が流れる風路２８内に、吸熱器用の熱交換器がないので、この部分での乾燥用空気に対する圧力損失が少なくできる。
【００８５】
以上のように構成された衣類乾燥装置において、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量の一部は、外部に放出されてヒートポンプ装置のサイクルを安定的なものにして、残りの熱量は、冷却水の冷却によってほぼ全て吸熱器５４において回収される。
【００８６】
また、乾燥用空気は、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量を捨てることなく衣類に当たる。従って、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００８７】
（実施例５）
図７は本発明の第５の実施例の乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載した構成を示す要部断面図である。実施例１〜４と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８８】
図７に示すように、吸熱器５４は、冷却水ポンプ５５によって循環する冷却水が冷媒が通る管路２４と接触して熱交換する熱交換器からなる。５６は冷却水を流す循環冷却水管である。冷却手段３０は、乾燥庫としての内槽３９の風下に設けた風路２８である冷却ダクト５０内において、乾燥用空気を直接冷却するために冷却水を滴下する冷却水ポンプ５５と、乾燥用空気を冷却して発生した結露水と冷却水の一部を外部に排出するための排水手段としての排水口３１と、残った冷却水を冷却水ポンプ５５によって吸熱器５４に戻すための循環冷却水管５６と、排出した冷却水を補うため新たに水を供給する、給水手段としての水道に繋がった給水パイプ５１と給水弁５２を有する。
【００８９】
上記のように構成された洗濯乾燥機の乾燥行程について、衣類乾燥装置の冷却手段３０と吸熱器５４の動作、作用を中心に説明する。
【００９０】
乾燥工程中は、冷却手段３０である冷却水ポンプ５５が作動し、冷却ダクト５０内に吸熱器５４で冷却された冷却水が流れ込み、ここを流れる乾燥用空気が冷却される。乾燥用空気から熱を奪った冷却水は温度が上昇するが、再び吸熱器５４で冷却される。吸熱器５４は冷却水から熱を回収することになる。
【００９１】
一方、乾燥用空気は冷却によって露天温度以下になり、結露が発生して除湿される。除湿された乾燥用空気は、排気口３３から外部に排気される。結露水と冷却水の１部は排水口３１から外部に排出される。流出した冷却水を補うため、給水手段として給水弁５２が開き、給水パイプ５１を通して水道水が冷却水として補給される。
【００９２】
吸熱器５４から出た直後の冷却水は吸熱器５４で冷却されて低温であり、乾燥用空気を冷却するのに最適である。水道から補給される水はこれよりも高温なので補給する場所は、冷却水と乾燥用空気が十分に接触して熱交換が終わった後がよく、本実施例では冷却ダクト５０の下部、つまり、風上側がよい。補給された水と残った冷却水は、冷却水ポンプ５５によってともに吸い上げられて吸熱器５４に供給される。
【００９３】
本発明の実施例では、冷却手段３０として、吸熱器５４からの冷却水があり、衣類を通過した後の乾燥用空気を冷却して、その熱量を奪い、一部は排水として外部に放出されるが、残りの熱量はほぼ全て冷却水を介して吸熱器５４で回収される。従って、冷却用送風機が不要で熱を周囲に放出することはない。また、乾燥用空気が流れる風路２８内に、放熱器用の熱交換器がないので、この部分での乾燥用空気に対する圧力損失が少なくできる。
【００９４】
以上のように構成された衣類乾燥装置において、衣類乾燥に供された後の多湿となった乾燥用空気の有する熱量の一部は、外部に放出されてヒートポンプ装置のサイクルを安定的なものにして、残りの熱量は、冷却水の冷却によってほぼ全て吸熱器５４において回収される。
【００９５】
また、乾燥用空気は、放熱器２１から衣類１９までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量を捨てることなく衣類に当たる。従って、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【００９６】
（実施例６）
図８は本発明の第６の実施例の衣類乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載して制御する場合のフローチャートである。実施例１〜５と同じ構成のものは同一符号を付して図面による詳細な説明は省略する。
【００９７】
本実施例の衣類乾燥装置は、図７に示すように、放熱器２１の風下に発熱体５７を有している。発熱体５７は電気ヒータなどの加熱手段からなる。また、制御手段（図示せず）を有し、発熱体５７の作動は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまでとする。乾燥用空気が所定の温度に到達したか否かは、サーミスタなどの温度検知手段（図示せず）で行う。
【００９８】
温度検知手段は、乾燥用空気が流れる風路２８内に配設し、放熱手段２１を通過後の温度を検知する。ただし、風路２８内の乾燥用空気の温度は、乾燥用送風機２９吹き出し口、発熱体５７通過後、乾燥庫の内槽３９の出口通過後など、それぞれの箇所で互いに相関があるため、温度検知位置を放熱器２１の直後に限定するものではない。
【００９９】
図８のフローチャートで、制御手段の動作を説明する。ただし、説明は、衣類乾燥装置に関連する部分だけであり、洗濯に関する部分などは含まないものである。
【０１００】
乾燥工程が開始されると、ステップＳ１で経過時間を測るため計時を開始し、ステップＳ２で温度データを計測する。ステップＳ３、Ｓ４で乾燥用の送風機２９を作動して空気を流し、圧縮機２０も作動して、乾燥が始まる。ステップＳ５では、冷却手段３０を作動する。冷却手段３０の作動とは、冷却用送風機５３や給水弁２７、５２、冷却水ポンプ５５などの作動を意味する。
【０１０１】
ステップＳ６で所定時間が経過したか、もしくは、乾燥用空気が所定温度に到達したかを判定する。乾燥工程の開始直後では、放熱器２１の放熱が少なくて加熱が十分でないため、乾燥用空気は所定温度に到達していない。ステップＳ７で発熱体５７を作動させて加熱量を補うとともに、ステップＳ８でその他の通常制御を行う。ステップＳ６での判定を繰り返して、所定温度、もしくは、所定時間になればステップＳ９に移行する。ステップＳ９で発熱体５７を停止して、以降、通常の制御を行って乾燥を継続する。
【０１０２】
ヒートポンプ装置の放熱器２１での発熱量の不足を乾燥終了まで常時補うものではなく、特に、熱量が必要な乾燥初期だけに発熱体５７を作動させ、後半は停止することによって、トータルの使用熱量を低減するものである。
【０１０３】
（実施例７）
図９は本発明の第７および第８の実施例の衣類乾燥装置を洗濯乾燥機に搭載して制御する場合のフローチャートである。実施例１〜６と同じ構成のものは同一符号を付して図面による詳細な説明は省略する。
【０１０４】
冷却手段３０において、冷却用送風機５３は、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥用空気が所定温度に到達するまでは作動させないように制御する制御手段を有するものである。
【０１０５】
図９のフローチャートで、制御手段の動作を説明する。ただし、説明は、衣類乾燥装置に関連する部分だけであり、洗濯に関する部分などは含まないものである。
【０１０６】
乾燥工程が開始されると、ステップＳ１で経過時間を測るため計時を開始し、ステップＳ２で温度データを計測する。ステップＳ３、Ｓ４で乾燥用の送風機２９を作動して空気を流し、圧縮機２０も作動して、乾燥が始まる。ステップＳ５では、所定時間が経過したか、もしくは、乾燥用空気が所定温度に到達したかをを判定する。乾燥工程の開始直後では、放熱器２１の放熱が少なくて加熱が十分でないため、乾燥用空気は所定温度に到達していない。
【０１０７】
ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８で発熱体５７を作動させて加熱量を補うとともに、その他の通常制御を行い、冷却手段３２とは冷却用送風機５３のことである。ステップＳ６での判定を繰り返して、所定温度、もしくは、所定時間になればステップＳ９に移行する。ステップＳ９で冷却手段３０を作動し、ステップＳ１０で発熱体５７を停止して、以降、通常の制御を行って乾燥を継続する。
【０１０８】
ヒートポンプ装置の放熱器２１での発熱量が不足する乾燥初期には、冷却用送風機５３を作動させず、外部への熱の放出を押さえ、乾燥初期の回収熱量を増加させるものである。
【０１０９】
なお、発熱体５７がない場合もしくは発熱体５７を乾燥途中で停止しない場合は、ステップＳ６とＳ１０は実行しないものとする。
【０１１０】
（実施例８）
冷却手段３０において、乾燥開始後の所定時間、もしくは、乾燥空気が所定温度に到達するまでは、冷却水の給水と排水を行わないように、給水手段である給水弁２７、５２および排水手段の排水弁４６を制御する制御手段を有するものであり、ヒートポンプ装置の放熱器２１での発熱量が不足する乾燥初期には、冷却水による、外部への熱の放出を押さえ、乾燥初期の回収熱量を増加させるものである。図８のフローチャートで、冷却手段３０とは、給水弁２７、５２と排水弁４６の意味である。
【０１１１】
（実施例９）
本発明の実施例９では、冷媒を二酸化炭素のように超臨界状態で作用するものを用いる。従来、冷媒のＲ２２やＲ１３４ａなどフルオロカーボン系のように、高圧側条件を臨界圧力未満のサイクルで用いるヒートポンプ装置では、冷媒の凝縮が発生するため、空気との熱交換を行う領域において冷媒の温度が凝縮温度で一定となる部分が多く、空気との熱交換においても、凝縮温度近辺が上限温度となり、通常は、臨界温度よりも２０〜３０℃低い温度で設計される。上記に挙げた従来の冷媒では、通常６０〜６５℃以下で使用される。従って、この冷媒と熱交換を行う乾燥用空気の放熱器２１を通過後の温度は６０〜６５℃程度が上限となる。
【０１１２】
図１０は、放熱器２１における熱交換器での上記臨界温度以下で使用する場合の冷媒温度６０と空気温度６１の変化を示す。矢印は冷媒および空気の流れ方向である。例えばＲ１３４ａの冷媒では、高圧側約１．６８ＭＰａで、凝縮温度６０℃となる。放熱器２１に入る手前の冷媒温度は通常これよりも高い温度であるが、放熱器２１においては、空気側に放熱されて温度が下がり、冷媒の状態が気体から液体に変わる二相域領域になり、凝縮温度の６０℃で一定となる。
【０１１３】
この間、冷媒からは凝縮熱が放熱され、乾燥用空気が温められる。乾燥用空気の温度は、放熱器手前の温度が例えば２０℃として、冷媒から熱をもらって温度を上昇させる。冷媒が気相の状態では６０℃よりも高温となっているが、熱の移動には温度差が必要であり、空気の温度上昇は６０℃程度となる。
【０１１４】
しかし、二酸化炭素などを冷媒として用いて、超臨界状態で作用するようなサイクルのヒートポンプ装置の場合には、凝縮温度の制限を超えた温度での熱交換が可能である。従って、放熱器２１を通過後の乾燥用空気の温度が実施例１で示したような７４℃になるように設計することも可能である。
【０１１５】
図１１は、冷媒として二酸化炭素を超臨界で使用する場合の冷媒温度６２と空気温度６３の変化を示す。例えば高圧側約１１．５ＭＰａで、冷媒の温度は約９０℃から３０℃に変化する。この間、冷媒から放熱され、乾燥用空気が温められる。乾燥用空気の温度は、放熱器手前の温度が例えば２０℃として、冷媒から熱をもらって温度を上昇させる。冷媒がの温度が９０℃と高温のため、空気の温度上昇は７４℃程度となる。
【０１１６】
以上のように、超臨界状態で作用する冷媒を用いてヒートポンプ装置のサイクルを設計すれば、放熱器２１における冷媒の温度を高く設定することが可能であり、よって、放熱器２１を通過する乾燥用空気も高温にできる。所定の乾燥能力の空気を得るために温度を高くした場合は風量を少なくすることができる。例えば６０℃で風量が１分間当たり２．７立方メートル必要であったものが、７４℃では、風量が１分間当たり、２立方メートルでよいことになる。
【０１１７】
風量を少なくすることができれば、乾燥用空気が通過する熱交換器などの部材や風路の圧力損失が少なくなる。従って、吸熱器２３の上流で乾燥用空気の熱を外部に放出するために設けた熱交換器などの冷却手段３０による圧力損失の増加分を軽減することができ、乾燥用空気を送風する送風機２９などが、より少ない能力や小型の送風機を使用することが可能になるなど、冷却手段３０を含んだ構成がより容易に実現可能になる。
【０１１８】
よって、吸熱器２１の上流で、乾燥用空気の熱量、特に顕熱をあらかじめ外部に放出することによって、吸熱器２３では乾燥用空気から必要な熱量を奪うだけで十分な除湿が実現できる。従って、水分の放出を少なく抑えながら熱を外部に放出することができる。
【０１１９】
また、放熱器２１から衣類までは外部に熱を積極的に放出することがなく、放熱器２１から与えられたほぼ全ての熱量をもって乾燥用空気が衣類に当たる。従って、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器２１および吸熱器２３で扱う熱量を少なく抑えることを可能とするものである。
【０１２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１〜９に記載の発明によれば、冷却手段によって、乾燥用空気の熱量、特に、顕熱をあらかじめ外部に放出することができる。したがって、吸熱器では所定の吸熱量で潜熱を奪って十分な除湿が実現でき、また、放熱器では乾燥に必要な熱量以上に放熱する必要がなくなり、安全で安定したヒートポンプ装置の運転が実現できるとともに、放熱器および吸熱器で扱う熱量を少なく抑える効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の衣類乾燥装置の系統図
【図２】同衣類乾燥装置を搭載したタンブラー式衣類乾燥機の要部断面図
【図３】同衣類乾燥装置を搭載した洗濯乾燥機の要部断面図
【図４】本発明の第２の実施例の衣類乾燥装置を搭載した洗濯乾燥機の要部断面図
【図５】本発明の第３の実施例の衣類乾燥装置を搭載した洗濯乾燥機の要部断面図
【図６】本発明の第４の実施例の衣類乾燥装置を搭載した洗濯乾燥機の要部断面図
【図７】本発明の第５の実施例の衣類乾燥装置を搭載した洗濯乾燥機の要部断面図
【図８】本発明の第６の実施例の衣類乾燥装置の制御を示すフローチャート
【図９】本発明の第７および第８の実施例の衣類乾燥装置の制御を示すフローチャート
【図１０】従来の衣類乾燥機におけるヒートポンプ装置の放熱器における冷媒と空気の温度変化を示す図
【図１１】本発明の第９の実施例の衣類乾燥装置の放熱器における冷媒と空気の温度変化を示す図
【図１２】従来の衣類乾燥機の断面図
【符号の説明】
２０　圧縮機
２１　放熱器
２２　絞り手段
２３、５４　吸熱器
２４　管路
２５　給水パイプ
２６　乾燥庫
２７　給水弁
２８　風路
２９　送風機
３０　冷却手段
３１　排水口
５０　冷却ダクト
５１　給水パイプ
５２　給水弁
５３　冷却用送風機
５４ａ　冷却水タンク
５５　冷却水ポンプ
５６　循環冷却水管
５７　発熱体
【図１】
2004135752.tif 000003
【図２】
2004135752.tif 000004
【図３】
2004135752.tif 000005
【図４】
2004135752.tif 000006
【図５】
2004135752.tif 000007
【図６】
2004135752.tif 000008
【図７】
2004135752.tif 000009
【図８】
2004135752.tif 000010
【図９】
2004135752.tif 000011
【図１０】
2004135752.tif 000012
【図１１】
2004135752.tif 000013
【図１２】
2004135752.tif 000014