(57)【要約】  外槽（１）と、外槽（１）を外部にそれぞれ連通する吸気乾燥ダクト（２）及び排気乾燥ダクト（３）を含む高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機において、更にヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムは、並列又は直列に接続される第１蒸発器（１５）及び第２蒸発器（１６）を含み、排気及び外気からそれぞれ熱を吸収するよう、前記第１蒸発器（１５）は排気乾燥ダクト（３）に設けられ、第２蒸発器（１６）は外気中に設けられる。乾燥ダクト内及び外気中にそれぞれ蒸発器を設けることで、ヒートポンプシステムは衣類乾燥機の排気及び衣類乾燥機の配置環境下における空気から同時又は別々に熱を吸収することが可能となる。これにより、衣類乾燥機が排気熱及び環境熱の双方を用いて吸気を加熱するとの目的が達せられる結果、衣類乾燥機の乾燥速度が向上する。また、ヒートポンプシステムの蒸発器（５）を排気乾燥ダクト（３）を貫通するように設け、蒸発器（５）の第１部分（１３）を排気乾燥ダクト（３）内に設けるとともに、第２部分（１４）を外気中に設けても、同様に上記の目的を達成可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽と、外槽（１）を外部にそれぞれ連通する吸気乾燥ダクト（２）及び排気乾燥ダクト（３）を含む高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機において、
更にヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムは、並列又は直列に接続される第１蒸発器（１５）及び第２蒸発器（１６）を含み、排気及び外気からそれぞれ熱を吸収するよう、前記第１蒸発器（１５）は排気乾燥ダクト（３）に設けられ、第２蒸発器（１６）は外気中に設けられることを特徴とする直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項２】
ヒートポンプシステム内の冷媒が別々又は同時に第１蒸発器（１５）及び第２蒸発器（１６）を経由可能となるよう、第１蒸発器（１５）及び第２蒸発器（１６）の吸気端、排気端にはオン・オフを制御する制御弁がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項３】
第１蒸発器（１５）の吸気端と第２蒸発器（１６）の吸気端は、それぞれ第１三方弁（１１）を介してヒートポンプシステムにおけるスロットル（１０）の排気端に連通し、
第１蒸発器（１５）の排気端と第２蒸発器（１６）の排気端は、それぞれ第２三方弁（１２）を介してヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ（９）の吸気端に連通することを特徴とする請求項２に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項４】
第１蒸発器（１５）の排気端は、第３三方弁（１７）を介して第２蒸発器（１６）の吸気端とヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ（９）の吸気端にそれぞれ連通し、
第２蒸発器（１６）の排気端は、逆止弁を介してヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ（９）の吸気端に連通することを特徴とする請求項２に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項５】
衣類乾燥機が乾燥プログラムの後期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、冷媒が第２蒸発器（１６）を経由することなく第１蒸発器（１５）のみを経由する第１状態となり、
衣類乾燥機が乾燥プログラムの前期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、冷媒が第１蒸発器（１５）と第２蒸発器（１６）を同時に経由する第２状態となることを特徴とする請求項３又は４に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項６】
ヒートポンプシステムの凝縮器（４）は吸気乾燥ダクト（２）に設けられ、凝縮器（４）の吸気端とヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ（９）の排気端が連通し、凝縮器（４）の排気端とヒートポンプシステムにおけるスロットル（１０）の吸気端が連通することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項７】
吸入気流を予め加熱するよう、ヒートポンプシステムのコンプレッサ（９）は凝縮器（４）上流の吸気乾燥ダクト（２）内に設けられることを特徴とする請求項６に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項８】
更に、吸気乾燥ダクト（２）内には補助加熱ケーブル（６）が設けられ、前記補助加熱ケーブル（６）は凝縮器（４）の下流に設けられ、
前記排気乾燥ダクト（３）内には気体の流動方向を制御するファン（８）が設けられ、前記ファン（８）は第１蒸発器（１５）の上流に設けられることを特徴とする請求項６に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項９】
排気乾燥ダクト（３）の外部における第２蒸発器の吸風口付近には、第２ファン（１９）が設けられることを特徴とする請求項６に記載の高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【請求項１０】
外槽と、外槽（１）を外部にそれぞれ連通する吸気乾燥ダクト（２）及び排気乾燥ダクト（３）を含む高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機において、
更にヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムの蒸発器（５）は排気乾燥ダクト（３）を貫通するよう設けられ、蒸発器（５）の第１部分（１３）は排気乾燥ダクト（３）内に設けられ、第２部分（１４）は外気中に設けられることを特徴とする直排式ヒートポンプ衣類乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家電分野の衣類乾燥機器に関し、特に、高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の衣類乾燥機には、主として次の２種類がある。
【０００３】
１つ目はヒートポンプ式の衣類乾燥機であり、その動作原理として、外槽と乾燥ダクトが前後に接続されて循環風路を構成している。乾燥ダクト内の気流は、ヒートポンプシステムの凝縮器を経由して加熱されることで高温の乾燥気体となり、外槽内に流れ込む。そして、外槽内に流れ込んだ高温の乾燥気体が内部にある衣類の水分を気化させる。気化した水分は気体に混入することで高温の湿気となり、高温の湿気は外槽から流出して乾燥ダクトに流れ込む。乾燥ダクト内に流れ込んだ高温の湿気は蒸発器の作用により水蒸気が凝縮して低温の乾燥気体となり、低温の乾燥気体が再び蒸発器を経由することで気流の循環が完了する。衣類乾燥機の動作過程では上記のような循環気流を絶えず発生させることで、最終的に衣類を乾燥させる目的を達する。
【０００４】
２つ目は直排式の衣類乾燥機であり、その動作原理として、外気から空気を吸い込み、吸い込んだ空気をヒーティングケーブルで加熱する。加熱された高温の乾燥気体は外槽に吹き込まれ、内部にある衣類の水分を気化させる。気化した水分は気体に混入することで高温の湿気となり、高温の湿気が最終的に外槽から排出されることで衣類乾燥の目的が達せられる。しかし、このような方式では、排出される気体に大量の余熱が含まれており、回収利用することが不可能である。そのため、エネルギー消耗が大きくなり、効率が低下する。
【０００５】
この点に鑑みて、特に、ヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムの蒸発器を用いて排気中に含まれる熱を回収するとともに、収集した熱をヒートポンプシステムの凝縮器に伝達し、凝縮器によって衣類乾燥機の吸気を加熱処理する直排式のヒートポンプ衣類乾燥機が提案されている。
【０００６】
しかし、このような直排式の衣類乾燥機ではエネルギー消費が大きいほか、ヒートポンプシステム内の冷媒を飽和させられないため乾燥速度が相対的に遅くなる。そこで、如何にして乾燥速度が速く且つ省エネな直排式のヒートポンプ衣類乾燥機を設けるかがメーカーにとっては研究開発の焦点となっている。
【０００７】
以上に鑑みて、本発明を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、衣類乾燥機のヒートポンプシステムによって排気及び外気内の熱を双方とも回収利用する目的が達せられる高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機を提供することを第１の目的とする。また、外部環境を除湿する目的が達せられる衣類乾燥機を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の目的を達するべく、以下の技術方案を採用した。
【００１０】
外槽と、外槽を外部にそれぞれ連通する吸気乾燥ダクト及び排気乾燥ダクトを含む高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機において、更にヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムは、並列又は直列に接続される第１蒸発器及び第２蒸発器を含み、排気及び外気からそれぞれ熱を吸収するよう、前記第１蒸発器は排気乾燥ダクトに設けられ、第２蒸発器は外気中に設けられる。
【００１１】
更に、ヒートポンプシステム内の冷媒が別々又は同時に第１蒸発器及び第２蒸発器を経由可能となるよう、第１蒸発器及び第２蒸発器の吸気端、排気端にはオン・オフを制御する制御弁がそれぞれ設けられる。
【００１２】
更に、第１蒸発器の吸気端と第２蒸発器の吸気端は、それぞれ第１三方弁を介してヒートポンプシステムにおけるスロットルの排気端に連通し、第１蒸発器の排気端と第２蒸発器の排気端は、それぞれ第２三方弁を介してヒートポンプシステムにおけるコンプレッサの吸気端に連通する。
【００１３】
更に、第１蒸発器の排気端は、第３三方弁を介して第２蒸発器の吸気端とヒートポンプシステムにおけるコンプレッサの吸気端にそれぞれ連通し、第２蒸発器の排気端は、逆止弁を介してヒートポンプシステムにおけるコンプレッサの吸気端に連通する。
【００１４】
更に、衣類乾燥機が乾燥プログラムの後期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、冷媒が第２蒸発器を経由することなく第１蒸発器のみを経由する第１状態となり、衣類乾燥機が乾燥プログラムの前期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、冷媒が第１蒸発器と第２蒸発器を同時に経由する第２状態となる。
【００１５】
更に、ヒートポンプシステムの凝縮器は吸気乾燥ダクトに設けられ、凝縮器の吸気端とヒートポンプシステムにおけるコンプレッサの排気端が連通し、凝縮器の排気端とヒートポンプシステムにおけるスロットルの吸気端が連通する。
【００１６】
更に、吸入気流を予め加熱するよう、ヒートポンプシステムのコンプレッサは凝縮器上流の吸気乾燥ダクト内に設けられる。
【００１７】
更に、吸気乾燥ダクト内には補助加熱ケーブルが設けられ、前記補助加熱ケーブルは凝縮器の下流に設けられ、前記排気乾燥ダクト内には気体の流動方向を制御するファンが設けられ、前記ファンは第１蒸発器の上流に設けられる。
【００１８】
更に、第２蒸発器部分の気体に作用力を付与することで第２蒸発器部分に流動気流を生じさせるよう、排気乾燥ダクトの外部における第２蒸発器の吸風口付近に第２ファンを設ける。
【００１９】
上記の発明の目的を達成すべく、以下の技術方案を採用してもよい。
【００２０】
外槽と、外槽を外部にそれぞれ連通する吸気乾燥ダクト及び排気乾燥ダクトを含む高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機において、更にヒートポンプシステムが設けられ、ヒートポンプシステムの蒸発器は排気乾燥ダクトを貫通するよう設けられ、蒸発器の第１部分は排気乾燥ダクト内に設けられ、第２部分は外気中に設けられる。
【発明の効果】
【００２１】
上記の技術方案を用いることで、本発明は従来技術に対し以下のような利点を有する。
【００２２】
乾燥ダクト内及び外気中にそれぞれ蒸発器を設けることで、ヒートポンプシステムは衣類乾燥機の排気及び衣類乾燥機の配置環境下における空気から同時又は別々に熱を吸収することが可能となる。これにより、衣類乾燥機が排気熱及び環境熱の双方を用いて吸気を加熱するとの目的が達せられる結果、衣類乾燥機の乾燥速度が向上する。
【００２３】
また、本発明の衣類乾燥機は、第１蒸発器と第２蒸発器を別々又は同時に用いて動作するよう、乾燥の前期と後期でそれぞれ異なる動作状態を実行する。これにより、冷媒の吸熱飽和度を高め、ヒートポンプシステムの動作効率を向上させるとの目的が達せられる。
【００２４】
このほか、第２蒸発器は、環境内の空気から熱を吸収する過程において、更に環境内の空気から水蒸気を凝縮して収集するため、衣類乾燥機により環境内の空気を除湿処理するとの目的が達せられる。
【００２５】
また、本発明は構造が単純で方法が容易なほか、明らかな効果が得られるため、幅広い利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施例における衣類乾燥機の構造を示す図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施例における衣類乾燥機の構造を示す図である。
【図３】図３は、本発明の更に別の実施例における衣類乾燥機の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、実施例を組み合わせて本発明につき更に詳細に説明する。
【００２８】
図１〜図３に示すように、本発明の実施例では、外槽１、吸気乾燥ダクト２、排気乾燥ダクト３を含む直排式のヒートポンプ衣類乾燥機を提案する。前記吸気乾燥ダクト２の一端は外槽の吸風口２２に連通しており、他端は大気に連通する吸風端２０となっている。前記排気乾燥ダクト３の一端は外槽の送風口２３に連通しており、他端は大気に連通する送風端２１となっている。更に、前記衣類乾燥機にはヒートポンプシステムが設けられている。前記ヒートポンプシステムは、冷媒を循環流動させる流動経路を構成するよう、管路を介して順に前後に接続される凝縮器４、スロットル１０、蒸発器５及びコンプレッサ９を少なくとも含む。
【００２９】
本発明の実施例では、前記凝縮器４は吸気乾燥ダクト２に設けられており、前記蒸発器５は排気乾燥ダクト３に設けられている。前記コンプレッサ９の出口端はコンプレッサのうち冷媒を流出させる一端であり、管路を介して凝縮器４に接続されている。前記コンプレッサ９の入口端はコンプレッサのうち冷媒を流入させる一端であり、管路を介して蒸発器５に接続されている。これにより、ヒートポンプシステムの冷媒は、コンプレッサの作用によってコンプレッサの出口端から凝縮器、スロットル、蒸発器、コンプレッサの入口端へと循環流動することで、凝縮器を経由する吸入気流の加熱・昇温、蒸発器を経由する排出気流の吸熱・降温との目的を達し、更には外槽内の衣類を乾燥させるとの目的を達する。
【００３０】
本発明の実施例では、ヒートポンプシステムの動作効率が高まるよう、コンプレッサ９を凝縮器４上流の吸気乾燥ダクト２内に設け、コンプレッサ動作過程での放熱量を利用して吸入気流を予め加熱する。また、吸入気流の加熱速度及び外槽へ流入する吸入気流の温度を上昇させるために、吸気乾燥ダクト２内には補助加熱ケーブル６を設け、流動気流を電気加熱することが好ましい。より好ましくは、電気加熱効率が高まるよう、前記補助加熱ケーブル６を凝縮器４下流の吸気乾燥ダクト２内に設ける。
【００３１】
本発明の実施例では、前記吸気及び／又は排気乾燥ダクト内に、ダクト内の気流方向を制御するファン８が設けられている。好ましくは、ファン８は排気乾燥ダクト３内にのみ設けられる。前記ファン８を蒸発器５の上流に設ければ、吸気乾燥ダクト２内の気流は吸風端２０から吸風口２２の方向へ、外槽１内の気流は吸風口２２から送風口２３の方向へ、排気乾燥ダクト３内の気流は送風口２３から送風端２１の方向へと流動可能となる。
【００３２】
本発明の実施例では、前記排気乾燥ダクト３内に排出気流内の糸屑や異物を濾過するフィルタ７が設けられている。前記フィルタ７はファン８の上流であって、送風口２３付近の排気乾燥ダクト３内に設けられている。
【００３３】
図１〜図３に示すように、本発明の実施例では高効率の直排式ヒートポンプ衣類乾燥機を提案する。衣類乾燥機に設けられるヒートポンプシステムは、並列又は直列に接続される第１蒸発器１５及び第２蒸発器１６を含む。前記第１蒸発器１５は排気乾燥ダクト３に設けられ、第２蒸発器１６は外気中に設けられている。
【００３４】
乾燥ダクト内及び外気中にそれぞれ蒸発器を設けることで、ヒートポンプシステムは衣類乾燥機の排気及び衣類乾燥機の配置環境内の空気から同時又は別々に熱を吸収することが可能となる。これにより、衣類乾燥機が排気中の熱及び環境内の熱の双方を用いて吸気を加熱するとの目的が達せられ、衣類乾燥機の乾燥速度が向上する。また、第２蒸発器は、環境内の空気から熱を吸収する過程において、更に環境内の空気から水蒸気を凝縮して収集するため、衣類乾燥機により環境内の空気を除湿処理するとの目的が達せられる。
【００３５】
好ましくは、排気乾燥ダクト３の外部における第２蒸発器１６の吸風口付近に第２ファン１９を設け、第２蒸発器部分の気体に作用力を付与することで第２蒸発器部分に流動気流を生じさせる。
【００３６】
実施例１
【００３７】
図２に示すように、本実施例において、第１蒸発器１５の吸気端と第２蒸発器１６の吸気端は、それぞれ第１三方弁１１を介してヒートポンプシステムにおけるスロットル１０の排気端に連通している。また、第１蒸発器１５の排気端と第２蒸発器１６の排気端は、それぞれ第２三方弁１２を介してヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ９の吸気端に連通している。これにより、第１蒸発器１５と第２蒸発器１６は並列に接続されたうえでヒートポンプシステムに接続されている。
【００３８】
並列に接続された第１蒸発器１５と第２蒸発器１６の吸気端及び排気端にそれぞれ三方弁を設け、冷媒の流動方向を制御可能とすることで、第１蒸発器１５と第２蒸発器１６が同時又は別々に流動冷媒による吸熱動作を実施するとの目的が達せられる。
【００３９】
好ましくは、本実施例において、冷媒の吸熱飽和度を高め、ヒートポンプシステムの動作効率を向上させるよう、ヒートポンプは衣類乾燥機の動作時期の違いに応じて異なる状態をとる。具体的には、衣類乾燥機が乾燥プログラムの後期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、第１三方弁１１が第１蒸発器１５の吸気端とスロットルの排気端のみを連通させ、第２三方弁１２が第１蒸発器１５の排気端とコンプレッサの吸気端のみを連通させる第１状態となる。これにより、冷媒は第２蒸発器１６を経由することなく第１蒸発器１５のみを経由するため、ヒートポンプシステムは第１蒸発器１５のみを用いて排気中の熱を吸収する。
【００４０】
また、衣類乾燥機が乾燥プログラムの前期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、第１三方弁１１が第１蒸発器１５の吸気端と第２蒸発器１６の吸気端を同時にスロットル１０の排気端に連通させ、第２三方弁１２が第１蒸発器１５の排気端と第２蒸発器１６の排気端を同時にコンプレッサ９の吸気端に連通させる第２状態となる。これにより、冷媒は第１蒸発器１５と第２蒸発器１６を同時に経由するため、ヒートポンプシステムは第１蒸発器１５を用いて排気から熱を吸収するとともに、第２蒸発器１６を用いて環境内の空気から熱を吸収する。
【００４１】
実施例２
【００４２】
図３に示すように、本実施例では、第１蒸発器１５の排気端が第３三方弁１７を介して第２蒸発器１６の吸気端とヒートポンプシステムにおけるコンプレッサ９の吸気端にそれぞれ連通している。また、第２蒸発器１６の排気端が逆止弁１８を介してコンプレッサ９の吸気端に連通しており、前記逆止弁１８部分の冷媒の流動方向が第２蒸発器１６からコンプレッサ９に向かう方向となっている。これにより、第１蒸発器１５と第２蒸発器１６は直列に接続されたうえでヒートポンプシステムに接続されている。
【００４３】
直列に接続された第１蒸発器１５と第２蒸発器１６の吸気端及び排気端にそれぞれ対応する制御弁を設け、冷媒の流動方向を制御可能とすることで、第１蒸発器１５と第２蒸発器１６が同時に、或いは第１蒸発器１５が単独で流動冷媒による吸熱動作を実施するとの目的が達せられる。
【００４４】
好ましくは、本実施例において、冷媒の吸熱飽和度を高め、ヒートポンプシステムの動作効率を向上させるよう、ヒートポンプは衣類乾燥機の動作時期の違いに応じて異なる状態をとる。具体的には、衣類乾燥機が乾燥プログラムの後期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、第３三方弁１７が第１蒸発器１５の排気端とコンプレッサの吸気端のみを連通する第１状態となる。これにより、冷媒は第２蒸発器１６を経由することなく第１蒸発器１５のみを経由するため、ヒートポンプシステムは第１蒸発器１５のみを用いて排気中の熱を吸収する。
【００４５】
また、衣類乾燥機が乾燥プログラムの前期を実施している場合、ヒートポンプシステムは、第３三方弁１７が第１蒸発器１５の排気端と第２蒸発器１６の吸気端を連通する第２状態となる。これにより、冷媒は第１蒸発器１５と第２蒸発器１６を順に経由するため、ヒートポンプシステムは第１蒸発器１５を用いて排気から熱を吸収し、第２蒸発器１６を用いて環境内の空気から熱を吸収する。
【００４６】
実施例３
【００４７】
図１に示すように、本実施例は以下の点において上記の実施例１及び２と異なる。即ち、衣類乾燥機のヒートポンプシステムは蒸発器５を１つだけ含む。前記蒸発器５は排気乾燥ダクト３を貫通するよう設けられ、蒸発器の第１部分１３が排気乾燥ダクト３内に、第２部分１４が外気中に設けられる。これにより、蒸発器を経由する冷媒は第１部分１３と第２部分１４を順に経由し、第１部分１３によって排気から熱を吸収するとともに、第２部分１４によって環境内の空気から熱を吸収する。よって、ヒートポンプシステムの吸熱効率を高めるとの目的が達せられる。
【００４８】
上記実施例の実施方案は更なる組み合わせ又は置き換えが可能である。且つ、実施例は本発明の好ましい実施例について記載したものにすぎず、本発明の思想及び範囲を限定するものではない。本発明の設計思想を逸脱しないことを前提に、当業者が本発明の技術方案について実施する各種の変形及び改良は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。
【符号の説明】
【００４９】
１  外槽
２  吸気乾燥ダクト
３  排気乾燥ダクト
４  凝縮器
５  蒸発器
６  補助加熱ケーブル
７  フィルタ
８  ファン
９  コンプレッサ
１０  スロットル
１１  第１三方弁
１２  第２三方弁
１３  第１部分
１４  第２部分
１５  第１蒸発器
１６  第２蒸発器
１７  第３三方弁
１８  逆止弁
１９  第２ファン
２０  吸風端
２１  送風端
２２  吸風口
２３  送風口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2018525165.tif 000008
2018525165.tif 000009
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