(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧機構、蓄熱材を内包した蓄熱槽および蒸発器等を冷媒が順次循環するヒートポンプ装置と、熱交換空気が、空気流入口、前記蒸発器、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第１の風回路と、熱交換空気が、前記空気流入口、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第２の風回路を備えた除湿加温装置。
【請求項２】
前記第１の風回路と前記第２の風回路を流れる風量を制御する風量調節装置を備えた請求項１に記載の除湿加温装置。
【請求項３】
前記風量調節装置の制御手段を備え、前記制御手段により、前記凝縮器を通過した後の空気温度に基づいて、前記第１の風路と前記第２の風路を流れる風量を制御する請求項２に記載の除湿加温装置。
【請求項４】
前記減圧機構の減圧量を制御する制御手段を備え、前記制御手段により、前記蓄熱槽内の蒸発温度に基づいて減圧量を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の除湿加温装置。
【請求項５】
前記蓄熱材を水とした請求項１から５のいずれか一項に記載の除湿加温装置。
【請求項６】
被乾燥物を収容する収容部と、一端が前記収容部の一端に連通し、他端が前記収容部の他端に連通する風回路を具備した乾燥装置において、前記風回路内に、請求項１から５のいずれか一項に記載の除湿加温装置を配置した乾燥装置。
【請求項７】
前記収容部で発生する水を前記蓄熱槽内に導入する導入経路と、前記蓄熱槽内の水を排出させる排出機構とを有し、前記水を前記蓄熱槽内の蓄熱材として用いる請求項６に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記蓄熱槽の外郭を浸透性材料により構成した請求項７に記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を除湿し、かつ加温する除湿加温装置に関するもので、特に衣類等の乾燥を行う乾燥装置に適したコンパクトな除湿加温装置、およびこのような除湿加温装置を用いた乾燥装置および洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の除湿加温装置を図９、図１０を用いて説明する。図９は従来例を示す除湿加温装置のシステム構成を示す模式図である。図１０は従来例を示す除湿加温装置のモリエル線図である。
【０００３】
除湿加温装置は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、減圧機構１０３、および蒸発器１０４を備えたヒートポンプ装置１０５と、空気流入口１０６、蒸発器１０４、凝縮器１０２、空気流出口１０７の順に空気が流れる風回路１０８とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以上のように構成された除湿加温装置について、以下その動作を説明する。
【０００５】
まず、ヒートポンプの動作として、圧縮機１０１が駆動すると、ガス冷媒は圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器１０２に流入する。凝縮器１０２に流入したガス冷媒は、空気と熱交換し（図１０のａ）、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する。
【０００６】
次に、減圧機構１０３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２相冷媒となる。この冷媒が蒸発器１０４に流入し、空気と熱交換して空気は冷却され、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒となり（図１０のｂ）、圧縮機１に吸い込まれる。
【０００７】
一方、空気流入口１０６から流入した高湿の空気は、まず蒸発器１０４に流入し、冷却される。このとき、空気が露点温度以下に冷却されると蒸発器１０４の表面に結露し、空気が除湿される。
【０００８】
次に、凝縮器１０２に流入し、加温され、高温低湿の空気となって、空気流出口７から除湿加温装置外へと出ていく。このときの加熱量は、凝縮器１０２での加熱量（図１０のａ）から蒸発器１０４での冷却量（図１０のｂ）を差し引いた圧縮機１の入力分（図１０のｃ）で加熱され、空気流出口１０７から出ていく空気温度は、空気流入口１０６から流入する空気温度よりも高くなる。
【０００９】
近年、このような除湿加温装置が衣類乾燥機に用いられるようになった。次に、除湿加温装置を衣類乾燥機に用いた場合について説明する。
【００１０】
図１１は従来例を示す衣類乾燥機の側断面図である。
【００１１】
筐体１１０の内部に設置された外槽１３０の内部には、衣類１４０を収容する円筒状で横軸型の衣類収容部１５０が回転可能に設けられており、駆動モータ１６０により回転駆
動される。筐体１１０の前面には、衣類１４０を出し入れする開口部１１０ａと、これを開閉する扉１７０が設けられている。
【００１２】
外槽１３０および衣類収容部１５０の前面側にもそれぞれ同様の開口部１３０ａ、１５０ａを有し、この外槽１３０の開口部１３０ａは、ベローズ１８０によって筐体１１０の開口部１１０ａと水密に連結されている。
【００１３】
送風手段を構成する送風機１２０は、筐体１１０の上面１１０ｄと外槽１３０により形成される隅部空間（筐体１１０の上部）に位置するように、外槽１３０の外周面に設けられている。筐体１１０の背面１１０ｂの下部には、前述したヒートポンプ装置１０５が設けられている。
【００１４】
以下、このような衣類乾燥機の乾燥動作について説明する。
【００１５】
ヒートポンプ装置１０５を作動し、これと平行して送風機１２０を運転する。凝縮器１０２の放熱により、加熱された温風が風回路１０８からダクト１２１ａを通って給気口１４１から衣類収容部１５０内に送風される。衣類収容部１５０は、駆動モータ１６０により回転駆動され、衣類１４０は上下に撹拌される。
【００１６】
衣類収容部１５０内に供給された温風は、衣類１４０の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽１３０の排気口１５１を経て循環ダクト１６０から送風機１２０を通り、ダクト１２１ｂを介して蒸発器１０４に至る。この湿った温風は、蒸発器１０４を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と結露水に分離される。
【００１７】
乾いた空気は、続いて凝縮器１０２を通過する際に、この凝縮器１０２で再び加熱されて温風となり、前述と同様に再び外槽１３０、衣類収容部１５０内へ供給され、以下、前述の循環を繰り返す。結露水は、蒸発器１０４の下部に設けられたドレンパン１７０に流れ、排水口（図示せず）から機外へ排出される。ここで、空気は温度が高いほど水分を多く含有できるため、乾燥運転を開始してから早く空気温度を上昇させる方が有効である。
【特許文献１】特公平６−７５６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら上記従来の構成では、常に空気は蒸発器１０４で冷却された後、凝縮器１０２で加温されるため、空気の温度上昇が遅くなり、ひいては洗濯乾燥機の乾燥時間が長くなるとともに、消費電力量が増大するという課題を有していた。
【００１９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を早めるとともに、空気が所定の温度に達した後の除湿効果を高めた除湿加温装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は乾燥時間が短く、消費電力量の少ない衣類乾燥機および洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の除湿加温装置は、圧縮機、凝縮器、減圧機構、蓄熱材を内包した蓄熱槽および蒸発器等を冷媒が順次循環するヒートポンプ装置と、熱交換空気が、空気流入口、前記蒸発器、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる風回路とを備えたものである。
【００２２】
これにより、冷媒は前記蓄熱槽内の蓄熱材と熱交換し、前記蒸発器に流れるため、蓄熱した分空気の冷却量が減少し、前記凝縮器での空気の加温量が増すこととなり、空気温度の上昇を早くすることができる。
【００２３】
また、乾燥工程が進むと流入空気温度が徐々に高くなり、冷媒の蒸発温度も上昇する。そして、冷媒の蒸発温度が蓄熱材の温度よりも高くなると、冷媒は蓄熱材によって冷却され、空気の除湿効果が高められる。
【００２４】
よって、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を早めるとともに、空気が所定の温度に達した後の除湿効果を高めた除湿加温装置を提供することができる。
【００２５】
また、本発明の除湿加温装置は、圧縮機、凝縮器、減圧機構、蓄熱材を内包した蓄熱槽および蒸発器等を冷媒が順次循環するヒートポンプ装置と空気流入口、前記蒸発器、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第１の風回路と、前記空気流入口、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第２の風回路を備えたものである。
【００２６】
これにより、空気の一部は第２の風回路を流れ、蒸発器で冷却されず、さらに早く乾燥に供する空気の温度を上昇させることができ、乾燥時間の長期化を抑制することができる。
【００２７】
また、本発明は、乾燥装置において、被乾燥物を収容する収容部に連通する風回路内に、上述に記載の除湿加温装置を配置したものである。
【００２８】
これにより、乾燥運転初期の空気温度が低く、水分が含有しにくいときは、冷媒の蒸発能力を蓄熱槽に蓄熱し、早く空気温度を上昇させ、そして、空気温度が所定の温度に達し、含有水分量が多くなったときに蓄熱槽の蓄熱を用いてさらに冷媒を冷却することができる。その結果、空気の除湿効率を高め、乾燥時間を短縮でき、消費電力量の低減がはかれる乾燥装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の除湿加温装置は、冷媒が蓄熱槽内の蓄熱材と熱交換し、蒸発器に流れるため、蓄熱した分、空気の冷却量が減少し、凝縮器での空気の加温量が増すため、乾燥に供する空気の温度を早く上昇させることができる。また、乾燥時間の経過に伴い、冷媒の蒸発温度が蓄熱材の温度よりも高くなると、冷媒は蓄熱材によって冷却されることから、空気の除湿効果が高められ、乾燥時間の短縮化をはかることができる。
【００３０】
さらに、上記除湿加温装置を具備した乾燥装置は、乾燥時間の短縮化に伴い、消費電力量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧機構、蓄熱材を内包した蓄熱槽および蒸発器等を冷媒が順次循環するヒートポンプ装置と、熱交換空気が、空気流入口、前記蒸発器、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる風回路とを備えた除湿加温装置である。
【００３２】
かかる構成によれば、圧縮機で圧縮された冷媒は、蓄熱槽内の蓄熱材と熱交換して蒸発器に流れるため、蓄熱（熱交換）した分空気の冷却量が減少し、凝縮器での空気の加温量を増すことができる。したがって、空気温度の上昇を早くすることができる。
【００３３】
また、乾燥時間の経過に伴って流入空気温度および冷媒の蒸発温度が上昇し、冷媒の蒸発温度が蓄熱材の温度よりも高くなると、冷媒は蓄熱材によって冷却され、空気の除湿効
果を高める状態となる。その結果、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を早め、高い除湿効果を得ることができる。
【００３４】
本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧機構、蓄熱材を内包した蓄熱槽および蒸発器等を冷媒が順次循環するヒートポンプ装置と、熱交換空気が、空気流入口、前記蒸発器、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第１の風回路と、熱交換空気が、前記空気流入口、前記凝縮器、空気流出口の順に流れる第２の風回路を備えた除湿加温装置である。
【００３５】
かかる構成とすることにより、蒸発器と熱交換させずに空気を流すことができ、さらに早く空気温度を上昇させることができ、高い除湿効果を得ることができる。
【００３６】
本発明は、上記の除湿加温装置において、前記第１の風回路と前記第２の風回路を流れる風量を制御する風量調節を備えたものである。
【００３７】
かかる構成とすることにより、乾燥運転初期には、空気が蒸発器を通らない第２の風回路を流れるように制御することができ、凝縮器での加温作用によって運転開始初期より早く空気温度を上昇させることができ、除湿効果を高めることができる。
【００３８】
本発明は、上記の除湿加温装置において、前記風量調節装置の制御手段を備え、前記制御手段により、前記凝縮器を通過した後の空気温度に基づいて、前記第１の風路と前記第２の風路を流れる風量を制御するものである。
【００３９】
かかる制御により、凝縮器を通過した空気温度が所定の温度に達すると、乾燥に供する空気の流れを、第２の風路から第１の風路に切換え、蒸発器の除湿（水分吸着）作用を利用して除湿効果をさらに高めることができる。
【００４０】
本発明は、上記の除湿加温装置において、前記減圧機構の減圧量を制御する制御手段を備え、前記制御手段により、前記蓄熱槽内の蒸発温度に基づいて減圧量を制御するようにしたものである。
【００４１】
かかることにより、蓄熱槽内の冷媒の蒸発温度を蓄熱材の凝固温度以下に制御して潜熱を利用した蓄熱が行え、その結果、蓄熱量を大幅に増やすことができ、さらに早く空気温度を上昇することができる。さらに、乾燥に供する空気が所定の温度に達した後、蒸発温度を蓄熱材の凝固温度より高くすることにより、蒸発器に流入する冷媒をさらに冷却することができ、除湿効果を大幅に高めることができる。
【００４２】
本発明は、上記の除湿加温装置において、前記蓄熱材を水としたもので、安価にして潜熱蓄熱量を増すことができ、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を早めるとともに、空気が所定の温度に達した後の除湿効果を高めることができる。
【００４３】
本発明は、被乾燥物を収容する収容部と、一端が前記収容部の一端に連通し、他端が前記収容部の他端に連通する風回路を具備した乾燥装置において、前記風回路内に、請求項１から６のいずれか一項に記載の除湿加温装置を配置した乾燥装置である。
【００４４】
かかることにより、乾燥運転初期の空気温度が低く水分が含有しにくいときに、冷媒の蒸発能力を蓄熱槽に蓄熱して早く空気温度を上昇させ、空気温度が所定の温度に達し、含有水分量が多くなったときに蓄熱槽の蓄熱を用いてさらに冷媒を冷却することができる。その結果、空気の除湿効率を高め、乾燥時間の短縮化が可能となり、消費電力量の低減化をはかることができるものである。
【００４５】
本発明は、上記の乾燥装置において、前記収容部で発生する水を前記蓄熱槽内に導入する導入経路と、前記蓄熱槽内の水を排出させる排出機構とを有し、前記水を前記蓄熱槽内の蓄熱材として用いるものである。
【００４６】
かかることにより、乾燥装置の完成状態において蓄熱槽内へ蓄熱材を封入する必要がなく、乾燥装置の取り扱い性、および軽量化をはかることができるものである。
【００４７】
本発明は上記の乾燥装置において、前記蓄熱槽の外郭を浸透性材料により構成したものである。
【００４８】
かかることにより、乾燥運転終了後、蓄熱槽内の水を浸透性材料で構成された外壁を通して排水することができ、排出機構を不要とする構成によって安価かつコンパクト化がはかれるものである。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における除湿加温装置のシステム構成を示す模式図である。図２は、同除湿加温装置により得られる空気加温中のモリエル線図である。図３は、同除湿加温装置により得られる放熱中のモリエル線図である。
【００５１】
除湿加温装置は、圧縮機１、凝縮器２、減圧機構３、蓄熱槽４および蒸発器５を備えたヒートポンプ装置８と、内部に蒸発器５と凝縮器２を配置し、空気流入口６、蒸発器５、凝縮器２、空気流出口７の順に空気が流れる風回路９とから構成されている。さらに、風回路９の内部には、送風機１７が配置されている。
【００５２】
蓄熱槽４内には、蓄熱用の熱交換器１８と、蓄熱材としての水４ａが封入されている。水４ａは安価であり、凝固潜熱も大きいため、機器のコンパクト化がはかれる点からも望ましい。その他、蓄熱材としては、不凍液やエタノール等の液体やジェル状の媒体でも良く、使用温度で相変化する潜熱蓄熱材が望ましい。
【００５３】
上記の構成要件を、例えば一点鎖線で示す筐体１０内に配置収納することにより、ユニット化した除湿加温装置を構成することができる。
【００５４】
以上のように構成された除湿加温装置について、以下その動作を説明する。
【００５５】
まず、ヒートポンプ装置８の動作として、圧縮機１が駆動すると、冷媒は圧縮され、高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器２に流入する。凝縮器２に流入したガス冷媒は空気と熱交換し、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する（図２のａ′）。
【００５６】
次に、減圧機構３で高圧の液冷媒は減圧され、蓄熱材である水４ａの凝固点温度以下の低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。この冷媒がまず蓄熱槽４に流入し、蓄熱材としての水４ａと熱交換する。これにより水４ａは冷却され、氷となる。このとき、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒に相変化する（図２のｄ′）。
【００５７】
次に、冷媒は蒸発器５に流入し、空気と若干熱交換する。これにより、冷媒はさらに加熱されて低圧のガス冷媒となり、圧縮機１に吸い込まれる（図２のｂ′）。
【００５８】
一方、乾燥運転初期の低温の空気は、送風機１７の運転により、空気流入口６から流入し、蒸発器５で若干冷却除湿された後、凝縮器２に流入し、ここで加温され、高温の空気となって空気流出口７から除湿加温装置の外へと出ていく。
【００５９】
このとき、従来の除湿加温装置の場合であれば、加熱量は、先に述べたように圧縮機１の入力分（図１０のｃ）だけであるが、本実施の形態１の除湿加温装置では、蓄熱した分は空気が冷却されないので、加熱量は圧縮機１の入力（図２のｃ′）に加え、蓄熱分（図２のｄ′）がプラスされるため、早く空気の温度を上昇させることができる。
【００６０】
次に、空気が加温され温度が上昇すると、冷媒の蒸発温度も上昇する。そして、蓄熱材である水４ａの温度よりも高くなると、冷媒をさらに冷却することができ（図３のｅ′）、蒸発器５での熱交換量を増大させて空気の除湿、冷却を促進することができる（図３のｆ′）。
【００６１】
上記の動作により、除湿加温装置は、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を早めるとともに、空気が所定の温度に達した後の除湿効果を高めることができる。
【００６２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。ここで、先の実施の形態１と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。
【００６３】
図４は、本発明の実施の形態２における除湿加温装置のシステム構成を示す模式図である。図５は、同除湿加温装置により得られる空気加温中のモリエル線図である。図６は、同除湿加温装置により得られる放熱中のモリエル線図である。
【００６４】
除湿加温装置は、圧縮機１、凝縮器２、電動式膨張弁等で代表される電動式の減圧機構３ａ、蓄熱槽４および蒸発器５を備えたヒートポンプ装置８と、内部に蒸発器５と凝縮器２を配置し、空気流入口６、蒸発器５、凝縮器２、空気流出口７の順に空気が流れる第１の風回路１１と、蒸発器５を迂回し、空気流入口６、凝縮器２、空気流出口７の順に空気が流れる第２の風回路１２と、空気流入口６からの空気を、第１の風回路１１または第２の風回路１２へと切換える動作を行う風量調節装置１３とから構成されている。風量調節装置１３は、例えば、全開から全閉の範囲において途中で停止可能な電動式のダンパー装置等で構成することができる。
【００６５】
また、凝縮器２を通過した空気温度を検出する空気温度センサー１４が空気流出口７に取付けられており、空気温度センサー１４の検出温度に基づき、風量制御装置１３ａが風量調節装置１３を作動し、第１の風回路１１を流れる風量と第２の風回路２４５を流れる風量を調節するように構成している。また、蓄熱槽４へ流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサー１５が蓄熱槽４の入口冷媒管に取り付けられており、蓄熱槽４内の蒸発温度を検知している。この蒸発温度を入力とする減圧機構制御手段１６によって、減圧機構３ａを駆動し、減圧機構３ａの減圧量を調整している。
【００６６】
蓄熱槽４内には、実施の形態１と同様に、蓄熱用の熱交換器１８と蓄熱材としての水４ａが封入されている。
【００６７】
上記の構成要件を、実施の形態１と同様に、例えば一点鎖線で示す筐体１０内に配置収納することにより、ユニット化した除湿加温装置を構成することができる。
【００６８】
以上のように構成された除湿加温装置について、以下その動作を説明する。ここでは、便宜上凝縮器２を通過した空気温度が所定値以下の状態にあり、風量調節装置１３が実線
の状態にあることとして説明する。
【００６９】
まず、ヒートポンプ装置８の動作として、乾燥運転初期では圧縮機１が駆動するとガス冷媒は圧縮され高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器２に流入する。凝縮器２に流入したガス冷媒は空気と熱交換し、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する（図５のａ″）。
【００７０】
次に、減圧機構３ａで高圧の液冷媒は減圧され、蓄熱材である水４ａの凝固点温度以下の低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。この冷媒が蓄熱槽４に流入し、蓄熱材としての水４ａと熱交換し、水４ａは冷却され、氷となる。このとき、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒に相変化し（図５のｄ″）、その後蒸発器５を通って圧縮機１に吸い込まれる。
【００７１】
一方、乾燥運転初期の低温の空気は、空気流入口６から流入した後、蒸発器５を通らない第２の風回路１２へと流れ、凝縮器２に流入し、ここで加温され、高温の空気となって空気流出口７から除湿加温装置外へと出ていく。
【００７２】
乾燥運転開始初期における従来の除湿加温装置の加熱量は、先に述べたように圧縮機１０１の入力分（図１０のｃ）だけであるが、本実施の形態２の除湿加温装置では蓄熱槽４で蓄熱するため、空気は冷却されず、凝縮器２の能力（図５のａ″）が全て空気の加熱に用いられ、さらに早く空気の温度を上昇させることができる。
【００７３】
次に、空気温度センサー１４で測定した空気流出口７の温度が所定温度に達すると、風量制御装置１３ａの信号によって風量調節装置１３が破線で示すように第２の風回路１２を閉塞する方向に作動する。その結果、第２の風回路１２を流れる風量を低減し、第１の風回路１１を流れる風量を増加させる。
【００７４】
また、冷媒温度センサー１５の検出温度に基づき減圧機構制御手段１６が動作し、減圧機構３ａの減圧量を調整し、冷媒の蒸発温度が高くなるように制御する。このように、冷媒の蒸発温度を蓄熱材である水４ａの温度よりも高くすることにより、図６のｄ″で示す分だけ冷媒をさらに冷却することができる。その結果、図６のｂ″で示すように蒸発器５での熱交換量を増大させることができ、空気の除湿、冷却を促進することができる。
【００７５】
これらにより、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を大幅に早めるとともに、空気が所定の温度に達した後の除湿効果を大幅に高めた除湿加温装置を提供することができる。
【００７６】
また、風量調節装置１３の動作として、第１の風回路１１と第２の風回路１２を切換える内容で説明したが、空気温度センサー１４の検出する温度に応じて風量調節装置１３の開放角度を制御し、蒸発器５を流れる風量を調節することにより、蒸発器５によって除湿された空気を空気流出口７へ流すことができる。その結果、状況に応じた除湿動作を得ることができる。
【００７７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態２に記載の除湿加温装置を搭載した実施の形態３である乾燥装置について説明する。本実施の形態３においては、洗濯機能を具備した所謂洗濯乾燥機に用いた場合について説明する。ここで、先の実施の形態２と同様の構成要件については、同一の符号を用いて説明する。
【００７８】
図７は、本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機の側断面図である。
【００７９】
図７に示すように、本実施の形態３における洗濯乾燥機の本体を構成する筐体２１の内部には、複数のサスペンション２２によって弾性的に支持された円筒状の外槽２３が設けられ、洗濯・脱水時における外槽２３の振動をサスペンション２２によって吸収する構成となっている。
【００８０】
外槽２３の内部には、シーツ等の寝具あるいは衣類等（以下、衣類と称す）２４を収容する円筒状で横軸型の回転槽２５が回転可能に設けられており、駆動モータ２６により回転駆動される。この回転槽２５の円周壁には、多数の小孔２５ａが設けられている。
【００８１】
また、筐体２１の前面には、衣類２４を出し入れする開口部２１ａと、これを開閉する扉２７が設けられている。さらに、外槽２３および回転槽２５の前面側にもそれぞれ同様の開口部２３ａ、２５ｂを有し、この外槽２３の開口部２３ａはベローズ２８によって筐体２１の開口部２１ａと水密に連結されている。
【００８２】
外槽２３の底部は、外槽２３内の洗濯水を排出する排水口（図示せず）および導入管（本発明の導入経路に相当）３０を介して後述する蓄熱槽４と連結されている。
【００８３】
ここで、外槽２３および回転槽２５は、本発明の被乾燥物を収容する収容部に相当するものである。
【００８４】
送風手段を構成する送風機３１は、筐体２１の上面２１ｃと外槽２３により形成される隅部空間（筐体２１の上部）に位置するように、外槽２３の外周面に設けられている。
【００８５】
筐体２１の背面２１ｂ下部には、実施の形態２に記載の除湿加温装置が配置されている。
【００８６】
ここで、除湿加温装置、および除湿加温装置を構成するヒートポンプ装置８の構成について説明する。
【００８７】
除湿加温装置を構成する筐体１０は、空気流入口６と空気流出口７を有し、内部には、空気流入口６から空気流出口７に繋がる第１の風回路１１が形成されている。そして、この第１の風回路１１内には、フィンチューブ式の熱交換器からなる蒸発器５と凝縮器２が配置されている。
【００８８】
また、筺体１０には、空気流入口６から蒸発器５を流れないように分岐し、蒸発器５と凝縮器２の間に開口した第２の風回路１２が設けられている。そして、第２の風回路１２の分岐部分には、風量調節装置１３が設けられている。
【００８９】
さらに、蒸発器５の下部には、該蒸発器５から滴下した結露水を受けるドレンパン３２が設けられている。
【００９０】
また、蓄熱槽４は、外槽２３に貯留される水を蓄熱材として利用する関係上、導入管３０を介して外槽２３と連結しているが、ドレンパン３２に貯留する結露水を蓄熱材として利用することもできる。かかる場合において、蓄熱槽４とドレンパン３２の高さ関係によっては、ポンプ（図示せず）等によってドレンパン３２の水を蓄熱槽４へ供給する等の構成を必要とする。
【００９１】
さらに、蓄熱槽４の下部には、蓄熱材である水４ａを筺体２１の外へ排出する排水管（本発明の排出機構に相当）３３が設けられ、この排水管３３には、開閉弁（本発明の排出機構に相当）３４が設けられている。また、蓄熱槽４の上部には、蓄熱材として貯留する
水４ａを所定量に維持するための溢水管３５が設けられ、オーバーフローする水は、ここから筺体２１の外へ排出される。
【００９２】
そして、空気流出口７には、凝縮器２を通過した空気の温度を検出する空気温度センサー１４が設けられている。なお、蓄熱槽４へ流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度検出センサー１５については、図７おいては図示していないが、所定の温度が検出できる位置に取付けられている。
【００９３】
次に、除湿加温装置で生成された乾燥空気を筺体２１内へ循環させる風回路構成について説明する。
【００９４】
送風機３１の吐出側は、吐出ダクト３６および可撓性接続管３７ａを介して除湿加温装置の筺体１０に設けられた空気流入口６と連通している。また、筺体１０に設けられた空気流出口７は、可撓性接続管３７ｂおよび給気ダクト３８を介して外槽２３の内部に連通している。
【００９５】
さらに、回転槽２５の底壁２５ｃには、給気穴２５ｄが設けられており、外槽２３内の空気を回転槽２５内へ流入するように構成している。
【００９６】
また、筺体２１の内部には、回転槽２５内の空気を送風機３１の吸入側へ導く排気ダクト３９が設けられている。
【００９７】
ここで、吐出ダクト３６、給気ダクト３８、および排気ダクト３９は、本発明における乾燥装置の風回路を構成するものである。
【００９８】
次に、上記構成からなる洗濯乾燥機の動作について説明する。
【００９９】
洗いの後の濯ぎを終えると、濯ぎ排水は導入管３０から蓄熱槽４内へ流入し、蓄熱材として蓄熱槽４内に溜まり、蓄熱槽４の容量を超えた排水は、溢水管３５を通って外に排出される。その後、遠心力を利用する等した脱水行程を経て、乾燥工程に入る。蓄熱槽４内へ貯留する水は、この脱水工程で発生する水を貯留するようにしてもよい。
【０１００】
乾燥工程では、回転槽２５を低速度で回転させた状態でヒートポンプ装置８を作動し、これと並行して送風機３１を運転する。
【０１０１】
したがって、回転槽２５内の空気は、外槽２３に開口する排気ダクト３９から送風機３１へ流れ、この送風機３１から吐出ダクト３６、可撓性接続管３７ａを介して空気流入口６から除湿加温装置の筺体１０内へ流れる。
【０１０２】
このとき、乾燥運転初期では、風量調節装置１３が第１の風回路１１を閉塞しているため、乾燥用の空気は第２の風回路１２へ流れ、凝縮器２で加熱される。その後空気は、空気流出口７から可撓性接続管３７ｂおよび給気ダクト３８を介して外槽２３内へ流入し、回転槽２５内に流入する。
【０１０３】
そして、回転槽２５内に供給された温風は、衣類２４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽２３に開口した排気ダクト３９を経て送風機３１へ流れ、以下、図７の矢印で示す上述の流れを繰り返し循環する。
【０１０４】
このように、乾燥運転初期の場合は、乾燥用の空気を蒸発器５と熱交換させずに凝縮器２と熱交換させるため、空気の温度上昇を早くすることができる。かかる状態は、空気が
含有できる水分量が増す状態にあり、また、昇温した空気の温度（熱量）によって衣類２４からの水分の蒸発が促進され易い状態であるため、乾燥が促進される。
【０１０５】
一方、ヒートポンプ装置８では、圧縮機１から吐出したガス冷媒は凝縮器２に流入し、空気を加熱し、液冷媒となる。
【０１０６】
次に、減圧機構制御手段１６により蒸発温度が０℃以下となるように減圧され、蓄熱槽４内を流れる。この蓄熱槽４では、蓄熱材としての濯ぎ排水（水）４ａが冷媒により冷却されて氷となり、この熱交換作用によって冷媒は蒸発し、ガス冷媒となる。
【０１０７】
このように、蓄熱槽４内では、冷媒の蒸発潜熱が蓄熱され、ガス冷媒は圧縮機１に戻る。
【０１０８】
次に、空気温度センサー１４で測定した空気流出口７側の温度が所定温度に達すると、風量制御装置１３ａより風量調節装置１３へ信号が出力され、風量調節装置１３は、第２の風回路１２を流れる風量を低減し、第１の風回路１１を流れる風量を増加させる。
【０１０９】
その結果、高温高湿になった空気を蒸発器５および凝縮器２の順で流すことにより、効率よく空気の除湿が行われる。そして、蒸発器５に付着した結露水は、下部に設けたドレンパン３２に貯留される。このドレンパン３２に貯留された水は、ポンプ等の給水手段によって蓄熱槽４へ供給し、蓄熱材として利用することもできる。
【０１１０】
また、冷媒温度センサー１５の検出温度に基づく減圧機構制御手段１６の信号により、減圧機構３ａを制御し、冷媒の蒸発温度を蓄熱材である水４ａの温度よりも高くすることにより、冷媒をさらに冷却することができる。
【０１１１】
その結果、蒸発器５での熱交換量を増大させ、空気の除湿、冷却を促進することができる。このとき、蓄熱材は、氷の状態から融解し、水になる。この水は、乾燥が終了する等、不要時に開閉弁３４を開放することにより、外に排出される。
【０１１２】
これらにより、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を大幅に早めるとともに、所定の温度に達した後の空気の除湿効果を大幅に高めることができるため、乾燥時間を短縮でき、また消費電力量を低減できる洗濯乾燥機を提供することができる。
【０１１３】
（実施の形態４）
次に、実施の形態２に記載の除湿加温装置を搭載した実施の形態４である乾燥装置について説明する。ここで、先の実施の形態３と同一の構成要件については同一の符号を付し、ここでは、先の実施の形態３と相違する部分を主体に説明する。
【０１１４】
図８は、本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の側断面図である。
【０１１５】
蓄熱槽４Ａは、導入管３０によって外槽２３の底部と連結されており、外槽２３からの排水が蓄熱槽４Ａに流れ込むように構成されている。
【０１１６】
蓄熱槽４Ａの外郭４ｂは、下面に浸透性材料が用いられ、時間の経過と共に内部に貯留された水４ａが浸透して蓄熱槽４Ａ外へ排出される構成となっている。そして、蓄熱槽４Ａから外部へ浸透した水は、筺体２１の底部に設けられた排水管４０より筺体２１外へ排出される。なお、水の浸透性材料は、蓄熱槽４Ａの側面を形成する構成としてもよい。
【０１１７】
以下、上記構成を具備した洗濯乾燥機の脱水工程から乾燥工程に移行した動作について
説明する。
【０１１８】
洗いの後、濯ぎを終えると、濯ぎ排水は導入管３０を通って蓄熱槽４Ａ内に流入し、蓄熱材として蓄熱槽４Ａ内に溜まる。そして、蓄熱槽４Ａの容量を超えた排水は、溢水管３５、排水管４０を通って外に排出される。
【０１１９】
そして、実施の形態３と同様に回転槽２５およびヒートポンプ装置８を駆動し、衣類２４等の乾燥を行う。
【０１２０】
乾燥工程終了後における蓄熱槽４Ａ内の水４ａの排水は、蓄熱槽４Ａの外郭４ｂが浸透性材料で構成されているため、排出機構を用いることなく徐々に浸透材料を通して外へ排出されるため、構成の簡素化がはかれ、また排水操作のわずらわしさも解消できる。
【０１２１】
このように、本実施の形態４によれば、実施の形態３と同様に、乾燥運転開始からの空気の温度上昇を大幅に早めるとともに、所定の温度に達した後の空気の除湿効果を大幅に高めることができ、乾燥時間の短縮化、および消費電力量の低減効果に加えて、排水操作の利便性を安価かつコンパクトに構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、ヒートポンプ装置による乾燥用空気の温度上昇を早めて乾燥（除湿）効果を高めることができ、収納空間内の除湿装置として、また衣類等の他に穀物等の乾燥装置として広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施の形態１における除湿加温装置のシステム構成を示す模式図
【図２】同除湿加温装置により得られる空気加温中のモリエル線図
【図３】同除湿加温装置により得られる放熱中のモリエル線図
【図４】本発明の実施の形態２における除湿加温装置のシステム構成を示す模式図
【図５】同除湿加温装置により得られる空気加温中のモリエル線図
【図６】同除湿加温装置により得られる放熱中のモリエル線図
【図７】本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機の側断面図
【図８】本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の側断面図
【図９】従来例を示す除湿加温装置のシステム構成を示す模式図
【図１０】従来例を示す除湿加温装置のヒートポンプ装置のモリエル線図
【図１１】従来例を示す衣類乾燥機の側断面図
【符号の説明】
【０１２４】
１    圧縮機
２    凝縮器
３    減圧機構
３ａ  減圧機構
４    蓄熱槽
４Ａ  蓄熱槽
４ａ  水（蓄熱材）
４ｂ  外郭
５    蒸発器
６    空気流入口
７    空気流出口
８    ヒートポンプ装置
９    風回路
１１  第１の風回路
１２  第２の風回路
１３  風量調節装置
１３ａ  風量制御装置
１４  空気温度センサー
１５  冷媒温度センサー
１６  減圧機構制御手段
１７  送風機
２３  外槽（収容部）
２４  衣類（被乾燥物）
２５  回転槽（収容部）
３０  導入管（導入経路）
３１  送風機
３３  排水管（排出機構）
３４  開閉弁（排出機構）
３６  吐出ダクト（風回路）
３８  給気ダクト（風回路）
３９  排気ダクト（風回路）
【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】
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【図７】
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【図８】
0005251173.tif 000009
【図９】
0005251173.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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