(57)【要約】【課題】圧縮機を過負荷状態にすることのない衣類乾燥装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ装置１１と、吸放湿手段１５と、循環空気Ａを送風する送風機１６と、衣類を入れた回転ドラム１７から出た循環空気Ａを前記吸放湿手段１５の吸湿部１３を経て再び回転ドラム１７に導く循環風路１８と、前記吸放湿手段１５の放湿部１４と、ヒートポンプ装置１１の吸熱器９と、ヒートポンプ装置１１の放熱器７を経て再び前記吸放湿手段１５の放湿部１４へ導く再生風路５１と、再生風路１８の途中に設けた再生空気Ｃから外部に熱を排出する排熱手段１９を有するもので、ヒートポンプ装置１１の圧縮機６を作動させるために常に加えられる電力に相当する熱量が排熱手段１９によって再生空気Ｃから外部に放出されて、ヒートポンプ装置１１の高圧側の冷媒の圧力上昇を抑えることができる。【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で周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環する管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、吸着剤を用いて循環空気から湿気を吸う吸湿部と再生空気に湿気を放出する放湿部とを有する吸放湿手段と、衣類を入れた乾燥庫から出た循環空気を前記吸放湿手段の吸湿部を経て再び乾燥庫に導く循環風路と、再生空気を前記吸放湿手段の放湿部と前記ヒートポンプ装置の吸熱器と前記ヒートポンプ装置の放熱器とを経て再度前記吸放湿手段の放湿部と順に導く再生風路と、循環空気を送風する第１送風機と、再生空気を送付する第２送風機と、再生空気から外部に熱を排出する排熱手段とを備えた衣類乾燥装置。
【請求項２】
排熱手段は、吸放湿手段の放湿部の下流でヒートポンプ装置の吸熱器の上流に配設した請求項１記載の衣類乾燥装置。
【請求項３】
排熱手段は、風路途中に設けた外部空気による空冷の熱交換手段である請求項１記載の衣類乾燥装置。
【請求項４】
排熱手段は、風路途中に設けた外部水による水冷の熱交換手段である請求項１に記載の衣類乾燥装置。
【請求項５】
排熱手段は、風路途中に設けて開閉ダンパで開閉する開口部である請求項１記載の衣類乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭で使用される衣類の洗濯と乾燥を同一槽で行う洗濯乾燥機や、乾燥のみを行う衣類乾燥機に用いられる衣類乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣類乾燥装置としては、吸着剤を用いた吸放湿手段と圧縮機を用いたヒートポンプ装置を併用したものがあり、設置された室内の空気を除湿加熱した後、室内に吊り干しされた衣類の方向に吹き出して衣類を乾燥させるものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、上記特許文献１に記載された従来の衣類乾燥装置を用いた衣類乾燥機を示すものである。図５に示すように、冷媒１０６を圧縮する圧縮機１０１と冷媒１０６が供給空気に対して放熱する放熱器１０２と冷媒１０６を膨張させて減圧する膨張機構１０３と冷媒１０６が供給空気から吸熱する吸熱器１０４と圧縮機１０１と放熱器１０２と膨張機構１０３と吸熱器１０４を配管接続して冷媒１０６を充填した冷媒回路１０５を具備したヒートポンプ装置１０９と、相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する吸放湿手段１１０と、吸放湿手段１１０が供給空気から吸湿する吸湿部１１５と、吸放湿手段１１０が供給空気に対して放湿する放湿部１１６と、除湿対象空気を放熱器１０２、放湿部１１６、吸熱器１０４、吸湿部１１５の順に供給する供給手段２０１が設けられ、供給手段２０１として放熱器１０２、放湿部１１６、吸熱器１０４、吸湿部１１５を順に配した供給通路２０２と、供給通路２０２に送風する送風機２０３を備えた構成としている。
【０００４】
また、吸放湿手段１１０として、吸着剤１１１を担持したデシカントローター１１２を備え、吸湿部１１５において吸着剤１１１が除湿対象空気中の水分を吸着するともに放湿部１１６において吸着剤１１１が保持する水分を除湿対象空気中に脱着するようにデシカントローター１１２を配し、図示しない駆動手段によりデシカントローター１１２を回転して、吸湿部１１５における水分吸着と放湿部１１６における水分脱着を繰り返し為すように構成している。
【０００５】
供給手段２０１により供給される除湿対象空気を放熱器１０２において冷媒１０６の放熱により加熱し、加熱した除湿対象空気を放湿部１１６において吸放湿手段１１０の放湿により加湿し、加湿した除湿対象空気を吸熱器１０４において冷媒１０６の吸熱により冷却し、冷却された除湿対象空気を吸湿部１１５において吸放湿手段１１０の吸湿により除湿する。
【０００６】
従来例の装置を衣類を吊り干しした部屋で使用すると、送風機２０３から吹き出した除湿後の除湿対象空気を衣類に当てて乾燥を行うことができていた。
【特許文献１】特開２００５−３４８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来例の構成で洗濯乾燥機や衣類乾燥機に用いる場合、送風機２０３から出た除湿対象空気を導き、衣類から湿気を奪って多湿となった除湿対象空気を再び供給手段２０１へと循環させる構成となる。このように除湿対象空気が循環するような熱的閉ループで使用した場合、ヒートポンプ装置１０９の圧縮機１０１を作動させるために常に加えられる電力に相当する熱量が衣類乾燥装置全体に蓄積され、除湿対象空気の温度上昇やヒートポンプ装置１０９の冷媒の温度上昇につながり、さらには圧縮機１０１から吐出される冷媒１０５の圧力上昇を引き起こして、圧縮機１０１が過負荷状態となって安定して運転することができなくなる。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸着剤からなる吸放湿手段やヒートポンプ装置で加温除湿される空気を循環して衣類乾燥に供する機器において、圧縮機を過負荷状態にすることなく、安定して衣類を乾燥する衣類乾燥装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥装置は、ヒートポンプ装置と、吸着剤を用いて循環空気から湿気を吸う吸湿部と再生空気に湿気を放出する放湿部とを有する吸放湿手段と、衣類を入れた乾燥庫から出た循環空気を前記吸放湿手段の吸湿部を経て再び乾燥庫に導く循環風路と、再生空気を前記吸放湿手段の放湿部と前記ヒートポンプ装置の吸熱器と前記ヒートポンプ装置の放熱器とを経て再度前記吸放湿手段の放湿部と順に導く再生風路と、循環空気を送風する第１送風機と、再生空気を送付する第２送風機と、再生空気から外部に熱を排出する排熱手段を有するもので、ヒートポンプ装置の圧縮機を作動させるために常に加えられる電力に相当する熱量が排熱手段によって再生空気から外部に放出されて、再生空気の温度やヒートポンプ装置の冷媒の温度を所定値以上に上昇することを防ぎ、その結果、ヒートポンプ装置の高圧側の冷媒の圧力上昇を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の衣類乾燥装置は、吸着剤からなる吸放湿手段やヒートポンプ装置において加温と除湿される空気を循環して衣類乾燥に供する機器において、圧縮機を過負荷状態にすることなく、安定して衣類を乾燥することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１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で周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環する管路で連結して構成したヒートポンプ装置と、吸着剤を用いて循環空気から湿気を吸う吸湿部と再生空気に湿気を放出する放湿部とを有する吸放湿手段と、衣類を入れた乾燥庫から出た循環空気を前記吸放湿手段の吸湿部を経て再び乾燥庫に導く循環風路と、再生空気を前記吸放湿手段の放湿部と前記ヒートポンプ装置の吸熱器と前記ヒートポンプ装置の放熱器とを経て再度前記吸放湿手段の放湿部と順に導く再生風路と、循環空気を送風する第１送風機と、再生空気を送付する第２送風機と、再生空気から外部に熱を排出する排熱手段とを有するもので、ヒートポンプ装置の圧縮機を作動させるために常に加えられる電力に相当する熱量が排熱手段によって再生空気から外部に放出されて、再生空気の温度やヒートポンプ装置の冷媒の温度を所定値以上に上昇することを防ぎ、その結果、ヒートポンプ装置の高圧側の冷媒の圧力上昇を抑えることができて、吸着剤からなる吸放湿手段とヒートポンプ装置で加温や除湿される空気を循環して衣類乾燥に供する機器において、圧縮機を過負荷状態にすることなく、安定して衣類を乾燥することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の排熱手段を、前記吸放湿手段の放湿部の下流で前記ヒートポンプ装置の吸熱器の上流に配設したもので、前記吸放湿手段の放湿部の加熱再生に供与された後の再生空気から熱を放出するため、再生性能を低下させることがないため、前記吸放湿手段の循環空気からの吸湿性能の低下が少なく、その結果、乾燥性能の低下が少ない。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明の排熱手段を、再生風路途中に設けた外部空気による空冷の熱交換手段とするものであり、外部の空気と熱交換手段によって強制的に冷却するため、より多くの排熱が可能であり、高い乾燥能力を必要とする場合の圧縮機の入力が大きいものに対応可能となる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１の発明の排熱手段を、風路途中に設けた外部水による水冷の熱交換手段とするものであり、空冷式のような複雑な冷却風路構成が不要となるので、衣類乾燥装置を安価に構成することができる。また、洗濯乾燥機に使用する場合は、洗濯用に水を供給したり排出したりする手段が容易に実現可能である。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１の発明の排熱手段を、風路途中に設けて開閉ダンパを設けた開口部とするものであり、熱交換用の空冷手段や水冷手段を必要とせず、安価に実現可能である。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の構成を示す構成図である。
【００１７】
図１において、洗濯乾燥機本体１内には洗濯槽２があり、モータ３が取り付けられている。洗濯槽２はサスペンション４と上方部のサスペンション５により支えられて洗濯乾燥機本体１に取り付けられている。
【００１８】
圧縮機６で圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器７と、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８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９があり、圧縮機６、放熱器７、絞り手段８、吸熱器９を順に接続して再び圧縮機６に冷媒が循環するように管路１０で連結したヒートポンプ装置１１を具備している。吸着剤１２を用いて循環空気Ａから湿気を吸う吸湿部１３と再生空気Ｃに湿気を放出する放湿部１４とを有する吸放湿手段１５と、衣類を入れた乾燥庫であり撹拌手段としての回転ドラム１７から出た循環空気Ａを前記吸放湿手段の吸湿部１３を経て再び回転ドラム１７に導く循環風路１８と、再生空気Ｃを前記吸放湿手段１５の放湿部１４と前記ヒートポンプ装置１１の吸熱器９と前記ヒートポンプ装置１１の放熱器７を経て再度前記吸放湿手段１５の放湿部１４へと順に導く再生風路５１と、循環空気Ａを送風する第１送風機１６と、再生空気Ｃを送付する第２送風機５２と、再生空気Ｃから外部に熱を排出する排熱手段１９とを有する。
【００１９】
吸放湿手段１５は、吸着剤１２を担持した回転可能なローターを備えて吸放湿手段を回転させて吸湿部と放湿部を入れ替える駆動手段２０を有する。
【００２０】
洗濯槽２と循環風路１８は、フレキシブルホース２１、２２によって接続されており、洗濯槽２からの振動を風路側に伝えにくくしている。回転ドラム１７はモータ３の軸に直結して洗濯槽２内に取り付けられている。洗濯槽２と回転ドラム１７の前面開口部に対応した位置には衣類を投入するためのドア２３が設けられている。
【００２１】
回転ドラム１７の側壁および底面部には洗濯水や循環空気が出入りする孔２４と開口部２５が設けられている。洗濯槽２内壁には開口部２６が設けられており、洗濯槽２と循環風路１８をつないでいる。洗濯時の排水を流す洗濯排水路２７には、乾燥時に吸熱器９で発生した結露水を流す結露排水路２８が接続され、水路を開閉する排水弁２９が設けられている。排熱手段１９は、再生風路５１に設けた直交型熱交換器で外気Ｂで空冷する。
【００２２】
以上のように構成された衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機について、以下、その動作、作用を説明する。
【００２３】
まず、乾燥運転を開始すると、モータ３が作動して回転ドラム１７が回転し、圧縮機６と第１送風機１６と第２送風機５２と吸放湿手段１５を回転させる駆動手段２０が作動する。
【００２４】
循環風路１８側の第１送風機１６によって送られる循環空気Ａは、衣類から水分を奪って多湿の空気となっている。循環空気Ａは、吸放湿手段１５の吸湿部１３において湿気を吸着されて除湿される。この時、循環空気Ａ中に気体として存在した湿気が、吸着剤１２に吸着された時に液体として保持されるため凝縮熱を放出し、循環空気Ａの温度は上昇する。相対湿度の低い温風となった循環空気Ａは、回転ドラム１７に送られて、再び衣類と接触して、衣類から水分を奪って衣類を乾燥させる。
【００２５】
一方、再生風路５１側では、再生空気Ｃがヒートポンプ装置１１の放熱器７で加熱され温度を上げて相対湿度を下げる。温風で相対湿度の低い再生空気Ｃは吸放湿手段１５の放湿部１４において吸着剤１２を加熱して吸着剤１２から湿気を脱着する。吸着剤１２の湿気を蒸発させる熱を与えて温度が下がり、湿気の脱着で放湿された湿気を含んで多湿となった再生空気Ｃは、排熱手段１９において外部に熱を排出して、さらに温度を下げ、ヒートポンプ装置１１の吸熱器９に送られる。吸熱器９で冷却されて除湿され、相対湿度が低湿になった再生空気Ｃは、再び、ヒートポンプ装置１１の放熱器１４で加熱され吸放湿手段１５の放湿部１４に送られる。ヒートポンプ装置１１の吸熱器９で除湿された結露水は結露排水路２８から外部に排出される。
【００２６】
以上の構成によって、ヒートポンプ装置１１の圧縮機６を作動させるために常に加えられる電力に相当する熱量が排熱手段１９によって再生空気Ｃから外部に放出されて、再生空気Ｃの温度やヒートポンプ装置１１の冷媒の温度を所定値以上に上昇することを防ぎ、その結果、ヒートポンプ装置１１の高圧側の冷媒の圧力上昇を抑えることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の排熱手段１９が強制空冷の場合の系統図である。
【００２８】
図２に示すように、排熱手段１９は、直交型熱交換器３０と空冷用送風機３１を有し、強制空冷することによって、より多くの排熱が可能であり、高い乾燥能力を必要とする場合の圧縮機６の入力が大きいものに対応可能となる。
【００２９】
なお、本実施の形態における熱交換器としては、プレートフィン付きチューブ型熱交換器や波形プレートの直交型熱交換器にすることができ、特にその形態を限定するものではない。また、特別な熱交換器を設けず、循環風路の外壁表面を外気で冷却する場合も同様である。
【００３０】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の排熱手段１９が強制水冷の場合の系統図である。
【００３１】
図３に示すように、排熱手段１９を、再生風路５１の外壁に略密着して熱的に接触する給水管３４と、これに冷却水を通す流量調整可能な給水弁３５で構成している。排熱手段１９を作動させる場合は、給水弁３５を開いて、給水管３４に送水して、再生風路５１の外壁と給水管３４を介して、再生空気Ｃを水で冷却する。乾燥用空気から熱を奪った水は、洗濯排水路２７から外部に排出される。排熱手段１９を停止させる場合は、給水弁３５を閉にする。
【００３２】
上記構成により、空冷式のような複雑な冷却風路構成が不要となるので、衣類乾燥装置を安価に構成することができる。なお、排熱手段１９を、再生風路５１の外壁を水で間接的に冷却する代わりに、内部に冷却水を噴霧して直接再生空気Ｃを冷却するような給水管と給水弁の構成にしても同様であり、間接水冷と違って、風路と熱接触させるための水路構成が不要となる。
【００３３】
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の排熱手段１９が再生空気を外部に排気することによって排熱する場合の系統図である。
【００３４】
図４は、熱量の多い再生空気Ｃの一部を熱量の少ない外気Ｂと入れ替えることによって循環空気の熱量を排出する。排熱手段１９を、再生風路５１に設けた排気口３８と、排気口３８を開閉する開閉ダンパ４０を設け、これよりも下流側で吸気口４２と、吸気口４２を開閉する開閉ダンパ４４を設けたものである。排熱手段１９を作動させる場合は、開閉ダンパ４０および開閉ダンパ４４を開にする。排熱手段１９を停止させる場合は、開閉ダンパ４０と開閉ダンパ４４を閉にする。再生空気Ｃが保有する熱量を排気口３８から放出し、放出された風量に応じて吸気口４２から再生空気Ｃよりも熱量の小さい外気Ｂが流入する。放熱用の熱交換器を特に必要としない。なお、図４では、開閉ダンパ４０および開閉ダンパ４４を吸気と排気の両側に設けているが、排気口３８か吸気口４２か何れか一方だけでも同様の調整が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥装置は、圧縮機を過負荷状態にすることなく、安定して衣類を乾燥する衣類乾燥装置を提供するもので、吸着剤からなる吸放湿手段やヒートポンプ装置によって加温や除湿される乾燥に用いられる空気を循環して衣類乾燥に供する衣類乾燥機や洗濯乾燥機等に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における衣類乾燥装置を用いた洗濯乾燥機の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における空冷の排熱手段を示す衣類乾燥装置の系統図
【図３】本発明の実施の形態３における水冷の排熱手段を示す衣類乾燥装置の系統図
【図４】本発明の実施の形態４における排気式の排熱手段を示す衣類乾燥装置の系統図
【図５】従来の衣類乾燥装置の系統図
【符号の説明】
【００３７】
６  圧縮機
７  放熱器
８  絞り手段
９  吸熱器
１０  管路
１１  ヒートポンプ装置
１２  吸着剤
１３  吸湿部
１４  放湿部
１５  吸放湿手段
１６  第１送風機
１７  回転ドラム
１８  循環風路
１９  排熱手段
３０  直交型熱交換器
３１  空冷用送風機
３４  給水管
３５  給水弁
３８  排気口
４０、４４  開閉ダンパ
４２  吸気口
５１  再生風路
５２  第２送風機
【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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