(57)【要約】【課題】  高い効率で繊維製品を乾燥できるとともに、殺菌機能をも有する乾燥用輻射熱源装置およびそれを用いた乾燥装置を提供する。【解決手段】  乾燥用輻射熱源装置Ａは、ハロゲンヒータ１および紫外線ランプ２が設けられている。ハロゲンヒータ１および紫外線ランプ２を覆う筐体の内側には、光反射効率が高い反射板３が設けられている。紫外線ランプ２から発せられる紫外線は、約０．２６μｍ〜０．４μｍの範囲内に波長のピークが存在する。色温度が２２００Ｋおよびその近傍の温度のハロゲンヒータ１は、放射される光のエネルギー分布の範囲が約０．４μｍ〜３μｍであり、放射される光のエネルギーのピーク波長が約１〜１．５μｍ付近の近赤外線領域に存在する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物に対して赤外線領域にピーク波長を有する光を照射する第一照射手段と、
前記被乾燥物に対して紫外線領域にピーク波長を有する光を照射する第二照射手段とを備えた、乾燥用輻射熱源装置。
【請求項２】
被乾燥物に対して紫外線を照射する紫外線照射器と、
前記乾燥物に対して光を照射して該乾燥物を加熱する光放射ヒータとを備えた、乾燥用輻射熱源装置。
【請求項３】
前記紫外線照射器による紫外線の照射と前記光放射ヒータによる光の照射とを独立して制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記紫外線照射器による紫外線の照射および前記光放射ヒータによる光の照射の双方を同時に行なう制御、および、前記紫外線照射器による紫外線の照射および前記光放射ヒータによる光の照射のうちいずれか一方のみを行なう制御を実行することが可能である、請求項２に記載の乾燥用輻射熱源装置。
【請求項４】
前記光放射ヒータは、色温度が２０００Ｋ〜２５００Ｋ程度の範囲内である、請求項２に記載の乾燥用輻射熱源装置。
【請求項５】
前記光放射ヒータは、放射する光のエネルギー分布の範囲が約０．４μｍ〜３μｍであり、前記放射する光のエネルギーのピーク波長が近赤外線域に存在する、請求項２に記載の乾燥用輻射熱源装置。
【請求項６】
前記紫外線照射装置は、０．２６μｍ〜０．４μｍの紫外線領域の波長の光を前記被乾燥物に照射する、請求項２に記載の乾燥用輻射熱源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の乾燥用輻射熱源装置を搭載した、乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類、布団、および履物をはじめとする繊維製品の乾燥用熱源を搭載した乾燥用輻射熱源装置およびそれを用いた乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の乾燥用の熱源としては、乾燥装置内に温風を供給するために空気を加熱するものが知られている。このような熱源を用いた場合、例えば、衣類乾燥機では、空気を高温に加熱することに起因して乾燥機内および繊維製品の温度が高くなる。それによって、衣類を乾燥させることができる。また、光放射ヒータによって繊維製品を加熱して乾燥させる場合には、繊維製品に加えられた熱エネルギーは直接繊維内の水分に作用するため、非常に高いエネルギー効率で乾燥を行なうことができる。また、熱源を用いて繊維製品を乾燥させる場合および光放射ヒータを用いて繊維製品を乾燥させる場合のいずれにおいても、高熱によって繊維製品の殺菌を行なうことができる。
【特許文献１】特公平５−５５１９号公報
【特許文献２】特公平５−５０９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、温風による乾燥においては、被乾燥物に加えられる熱エネルギーは、まず、熱源から空気へ伝達され、その後、空気から繊維製品へ伝達されるため、エネルギー効率が低いという問題がある。また、温風または光放射ヒータを用いて繊維製品を加熱することによって乾燥させる場合、枯草菌などの耐熱性細菌を死滅させることは困難である。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い効率で繊維製品を乾燥できるとともに、殺菌機能を有する乾燥用輻射熱源装置およびそれを用いた乾燥装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一の局面の乾燥用輻射熱源装置は、被乾燥物に対して赤外線領域にピーク波長を有する光を照射する第一照射手段と、被乾燥物に対して紫外線領域にピーク波長を有する光を照射する第二照射手段とを備えている。
【０００６】
上記の一の局面の乾燥用輻射熱源装置によれば、紫外線領域および赤外線領域にそれぞれ１つ以上、合計２つ以上のピークを有する光を同時に衣類などの被乾燥物に放射することが可能であるため、乾燥および殺菌の双方を同時に実行することができる。
【０００７】
本発明の他の局面の乾燥用輻射熱源装置は、被乾燥物に対して紫外線を照射する紫外線照射器と、乾燥物に対して光を照射して乾燥物を加熱する光放射ヒータとを備えている。
【０００８】
上記の他の局面の乾燥用輻射熱源装置によれば、被乾燥物に対して、紫外線の照射と熱による水分の蒸発とを同時に施すことができる。
【０００９】
また、本発明の他の局面の乾燥用輻射熱源装置は、好ましくは、紫外線照射器による紫外線の照射と光放射ヒータによる光の照射とを独立して制御する制御装置をさらに備えている。この制御装置は、紫外線照射器による紫外線の照射および光放射ヒータによる光の照射の双方を同時に行なう制御、および、紫外線照射器による紫外線の照射および光放射ヒータによる光の照射のうちいずれか一方のみを行なう制御を実行することが可能である。
【００１０】
上記の構成によれば、被乾燥物に対して、赤外線のみを放射できたり、紫外線のみを放射できたり、または、双方を照射できたりと、用途に応じた使用方法をすることが可能である。
【００１１】
また、光放射ヒータは、好ましくは、色温度が２０００Ｋ〜２５００Ｋ程度の範囲内である。この光放射ヒータによれば、色調に依存せず被乾燥物を加熱することが可能である。
【００１２】
また、光放射ヒータは、好ましくは、放射する光のエネルギー分布の範囲が約０．４μｍ〜３μｍであり、放射する光のエネルギーのピーク波長が近赤外線域に存在する。
【００１３】
また、紫外線照射装置は、好ましくは、０．２６μｍ〜０．４μｍの紫外線領域の波長の光を被乾燥物に照射する。この紫外線照射装置によれば、前述の波長領域のうち、長波長側にピークを有する紫外線が用いられれば日光による乾燥と同様の殺菌効果および消毒効果が得られ、短波長側にピークを有する紫外線が用いられればあらゆる細菌を死滅させることができる。
【００１４】
また、本発明の乾燥装置は、前述の一の局面または他の局面の乾燥用輻射熱源装置が搭載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の乾燥用輻射熱源装置を詳細に説明する。ただし、本発明の乾燥用輻射熱源装置の構成は以下に説明する実施の形態の乾燥用輻射装置の構成に限定されるものではない。
【００１６】
図１〜図３には、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置Ａの構成が示されている。
【００１７】
乾燥用輻射熱源装置Ａは、光放射ヒータであるハロゲンヒータ１および紫外線ランプ２が設けられている。ハロゲンヒータ１および紫外線ランプ２を覆う筐体の内側面には、光反射効率が高い反射板３が設けられている。なお、ハロゲンヒータ１は、リング状のものでも、取り付け面積の低減が可能な直管タイプのものでもよい。
【００１８】
また、紫外線ランプ２から発せられる紫外線は、約０．２６μｍ〜０．４μｍの範囲内に波長のピークが存在する。この条件を満たす紫外線照射手段としては、ブラックライトまたは殺菌ランプ等が考えられるが、その種類および形状はいかなるものであってもよい。
【００１９】
色温度が２２００Ｋおよびその近傍の温度のハロゲンヒータ１は、放射される光のエネルギー分布の範囲が約０．４μｍ〜３μｍであり、放射される光のエネルギーのピーク波長が約１〜１．５μｍ付近の近赤外線域に存在する。このような色温度が高い光ヒータ（光放射ヒータ）は、投入エネルギーの約９４％が放射エネルギーに変換され、放射エネルギーのうちの８６％が赤外線として放射される特性を有し、非常に熱損失が小さく、エネルギー変換効率が高い輻射加熱源である。
【００２０】
一般的に、輻射エネルギー（放射熱量Ｗ／ｃｍ2）は、絶対温度の四乗に比例して大きくなるため、熱源としての光源の温度が高いほど放射熱量がより大きくなる。
【００２１】
但し、熱源としての光源の色温度が上昇すれば、光の放射波長は長波長側から短波長側へシフトする。そのため、色温度が太陽光に近似するような５５００Ｋ程度である場合には、光源から照射される光は、ピーク波長が０．５μｍの近傍の領域に存在する可視光線となる。また、繊維製品へ光を放射する場合には、繊維製品の色調によって熱の吸収率が大きく変化する。たとえば、白系の色調の繊維製品と黒系の色調の繊維製品とを比較すると、繊維製品に加えられる熱量に大きな差があるという不都合が生じることが分かる。そのため、ハロゲンヒータ１の色温度は、２２００Ｋ付近であることが望ましい。このような色温度のハロゲンヒータ１によれば、可視光線の量は、全放射量の約７％程度であり、非常に小さな値であるため、色調に依存せず、比較的大きな熱放射を行なうことができる。
【００２２】
図４は、熱源の相違に起因した水の蒸発量の相違を測定するための実験結果を示すグラフである。
【００２３】
本実験では、温風ヒータを用いる場合と光ヒータ（光放射ヒータであるハロゲンヒータ）を用いる場合とのそれぞれにおいて、８００Ｗのヒータおよび８０Ｗのファンによって３００ｇの水を加熱し、３０分後の残存水量から水の蒸発量を求めた。それにより、温風ヒータを用いた場合の水の蒸発量と光ヒータを用いた場合の水の蒸発量とを比較した。その結果、温風ヒータを用いて水を加熱した場合の水の蒸発量を1とすると、光ヒータを用いた場合の水の蒸発量は１．５８であった。この結果から、光ヒータは、温風ヒータより高い効率で水を加熱することが可能であるということが分かる。
【００２４】
図５は、繊維製品の一例としての乾燥木綿布の分光特性（反射率）を測定した結果を示す図である。
【００２５】
図５から、まず、反射率は、可視光線領域（約０．４μｍ〜０．８μｍの領域）では、色調に大きく依存し、近赤外線領域（約０．８μｍ〜２．５μｍの領域）では、色調にほとんど依存しないことが分かる。言い換えれば、光源から発せられる光のピーク波長が近赤外線領域（色温度２０００Ｋ〜２５００Ｋ程度の範囲内）内にある光ヒータでは、色調に依存せず繊維製品を加熱することが可能であることが、図５から分かる。
【００２６】
図６は、含水した木綿布の分光特性（反射率）を測定した結果を示す図である。
【００２７】
木綿布が含水している場合には、分光特性は色調によって大きく異なることがないため、図６には、一例として、白色の木綿布の含水率に対する反射率が示されている。ただし、木綿布が含水している場合においては木綿布が乾燥している場合とは異なり、含水率が上昇するほど、木綿布の反射率が顕著に低下（吸収率が高い）している。このことから、木綿布の反射率は水の含水率に依存する傾向が強いことが分かる。
【００２８】
なお、含水率は次式で示されるものである。
【００２９】
含水率[％]＝｛（含水布重量[ｇ]−乾燥布重量[ｇ]）／乾燥布重量[ｇ]｝×１００
上述のような木綿布の分光特性から、色温度２２００Ｋ付近のハロゲンヒータ１は含水率の高い繊維製品の乾燥に適しているといえるが、放射される紫外線は微量であり、紫外線による殺菌効果はあまり期待できない。そこで、紫外線照射装置により約０．２６〜０．４μｍの紫外線域の波長の光を繊維製品に照射し、乾燥とともに繊維製品の殺菌が行なわれるようにする。前述の波長領域のうち、長波長側にピークを有する紫外線が用いられれば日光による乾燥と同様の殺菌効果および消毒効果が得られ、短波長側にピークを有する紫外線が用いられればあらゆる細菌を死滅させることができる。
【００３０】
このように、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置は、紫外線領域および赤外線領域にそれぞれ１つ以上、合計２つ以上のピークを有する光を同時に衣類などの被乾燥物に放射することが可能である。つまり、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置は、乾燥および殺菌の双方に有効な波長の光を放射できる装置である。さらに、本実施の形態の乾燥用輻射装置は、紫外線領域にピーク波長を有する光源および赤外線領域にピーク波長を有する光源のそれぞれを独立して制御する制御装置が設けられていれば、赤外線のみを放射できたり、紫外線のみを放射できたりと、用途に応じた使用方法をすることが可能である。
【００３１】
次に、上述の乾燥用輻射熱源装置Ａが搭載された乾燥装置の一例を、図面を参照しながら説明する。なお、乾燥用輻射熱源装置は、被乾燥物に高い効率で光線を照射できるのであれば、その装着される位置およびその個数は、以下に説明する本実例において示される乾燥装置のものとは異なっていてもよい。
【００３２】
（実施例１）  衣類乾燥機
図７には、乾燥用輻射熱源装置Ａが搭載された衣類乾燥機Ｂの構成が示されている。
【００３３】
衣類乾燥機Ｂは、本体４の中に、乾燥室となるドラム５と排気を行なうファン６とが回転自在な支軸７に固定されており、この支軸７は、モータ８の回転がプーリ９を介して伝達されることにより、支軸７が延びる方向を回転軸として回転する。本実施の形態の熱源装置Ａは、高い効率で光を衣類１２に照射するために衣類出入口の扉１０に装着されている。そのため、乾燥用輻射熱源装置Ａと衣類１２とが直接触れることにより、衣類１２の局所過熱が生じないように、乾燥用輻射熱源装置Ａの下面は防護網１１で覆われている。
【００３４】
衣類１２は、ハロゲンヒータ１から発せられた光を受け、その衣類の光吸収率に応じて、直接、その光が熱に変換されることによって、加熱される。それにより、衣類１２の温度の上昇とともに残存水分が水蒸気となって蒸発する。また、衣類１２は紫外線が照射されて殺菌される。吸気口１３から衣類乾燥装置Ｂ内に導入された空気は、循環路１４を通ってドラム５内に導入され、ドラム５内の水蒸気を伴って衣類乾燥機Ｂの外部へ放出される。
【００３５】
（実施例２）  衣類収納庫
図８には、乾燥用輻射熱源装置Ａが搭載された衣類収納庫Ｃの構成が示されている。
【００３６】
本実施例でいう衣類収納庫とは、洋服箪笥またはクローゼットのように衣類１５が整頓された状態で吊るされて収納され、かつ、衣類１５のしわや湿気などが除去されるもののことである。乾燥用輻射熱源装置Ａは、衣類収納庫Ｃの本体１８内の上部に設置されているため、衣類収納庫Ｃ内では、整形されて吊るされた衣類１５に光線が照射され、それによって、衣類１５に残存する湿気が蒸発させられるとともに、衣類１５の殺菌が行なわれる。このとき発生する水蒸気は、吸気口１６から導入された衣類収納庫Ｃの外部に存在していた空気によって取り去られた後、衣類収納庫Ｃ内に設置された排気ファン１７の回転によって生じる気流にとともに衣類収納庫Ｃの外部へ排出される。
【００３７】
なお、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置Ａは、衣類乾燥機および衣類収納庫に適用可能であるだけでなく、洗濯物を乾燥するための洗濯物乾燥機、布団を乾燥させるための布団乾燥機、履物の湿気を除去するための履物乾燥機、繊維に付着した湿気を除去するための繊維乾燥機などの一般的な乾燥装置に適用可能である。
【００３８】
以上、まとめると、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置およびそれを用いた乾燥装置においては、繊維製品から水分を蒸発させるための加熱源が光（電磁波）を用いた輻射伝熱方式のものであり、熱媒体なしに繊維製品の直接熱変換が行なわれる。そのため、加熱源である光放射ヒータが、色温度２２００Ｋ付近の光ヒータ（ハロゲンヒータ）で用いられれば、投入電力の約９４％を放射エネルギーに変換することができ、かつ、放射エネルギーの約８０％以上を近赤外線波長域に集中させることができる。そのため，高いエネルギー効率で被乾燥物を加熱することができるとともに、繊維製品の色調に依存しない熱吸収作用および発熱作用が得られる。
【００３９】
さらに、本実施の形態の乾燥用輻射熱源装置およびそれを用いた乾燥装置は、紫外線照射装置を備えることにより、紫外線領域および赤外線領域のそれぞれに1つ以上のピーク波長を有する光を繊維製品に照射することができるため、より高い殺菌効果を得ながら乾燥を行なうことが可能である。
【００４０】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態の乾燥用輻射熱源装置の斜視図である。
【図２】実施の形態の乾燥用輻射熱源装置の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】熱源に起因した水の蒸発量の関係（温風ヒータの蒸発水量を１とする）を示すグラフである。
【図５】乾燥した木綿布（白、赤、黒）の分光特性を示すグラフである。
【図６】含水した木綿布（白）の分光特性を示すグラフである。
【図７】実施の形態の乾燥用輻射熱源装置を用いた衣類乾燥機の構成を示す図である。
【図８】実施の形態の乾燥用輻射熱源装置を用いた衣類収納庫の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ  乾燥用輻射熱源装置、Ｂ  衣類乾燥機、Ｃ  衣類収納庫、１  ハロゲンヒータ、２  紫外線ランプ、３  反射板、４  本体、５  ドラム、６  ファン、７  支軸、８  モータ、９  プーリ、１０  乾燥機扉、１１  防護網、１２，１５  衣類、１３，１６  空気吸入口、１４  空気循環路、１７  排気ファン、１８  本体。
【図１】
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【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】
2005164171.tif 000008
【図７】
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【図８】
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