(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥室の空気から水分を吸着する吸着剤と、前記乾燥室の空気を前記吸着剤を介して再び前記乾燥室に導く循環風路と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して再び乾燥室外に導く再生風路と、前記循環風路および前記再生風路に空気を送風する送風手段と、前記吸着剤の風上に配置した加熱手段と、前記吸着剤の前後に配設し前記送風手段が送風する空気の経路を前記循環風路または前記再生風路に切り換える風路切換手段と、前記送風手段が乾燥室外から吸気した空気と、前記吸着剤を再生した後の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを具備し、前記送風手段を前記加熱手段と前記熱交換器の間の前記風路切換手段の風下に配設した乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気を除湿して衣類を乾燥したり、あるいは浴室や床下または室内を乾燥する乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば従来使用されている衣類乾燥機は図６に示しているような構造になっている。すなわち、例えばビニール等で組み立て自在に形成した衣類を収容する乾燥室１に、送風手段５が吸着剤２を介して、循環風路３を使用して空気を循環送風しているものである。送風手段５としては、例えばシロッコファンが使用されている。また吸着剤２としては、シリカゲルあるいはゼオライトが使用されている。このとき、吸着剤２が循環空気中の水分を吸着して活性が失われたときに、吸着剤２の風上側に配置している加熱手段６を通電することによって、吸着剤２が吸着した水分を放出させて活性化しているものである。この活性化工程では、制御手段９は、風路切換手段７を再生風路４側が開き循環風路３側が閉じるようにして、吸着剤２が吸着した水分を含んだ多湿となった空気が乾燥室１内には循環させずに、再生風路４を通って乾燥室１外に排出するようにしている。また風路切換手段８は、前記循環風路３と再生風路４とを切り換えるものである。
【０００３】
以上の構成で、図示していない操作部を使用者が操作して、運転を開始すると、制御手段９が、風路切換手段７と風路切換手段８とを循環風路３が開くように作動させた状態で、送風手段５を作動させる。送風手段５の作動によって、乾燥室１内の空気は吸着剤２を介して再び乾燥室１に送風される循環送風される。この時吸着剤２を通過した空気は、吸着剤２によって水分を吸着されて除湿され、同時に吸着剤２が発生する吸着熱によって高温低湿となる。この高温低湿の乾燥空気が洗濯物等の衣類を収容している乾燥室１内を循環することによって、収容している洗濯物等の衣類の乾燥が進行していくものである。また、制御手段９は、乾燥を開始してから所定時間が経過すると、風路切換手段７と風路切換手段８とを作動させて再生風路４を開く。同時に加熱手段６を通電して、送風手段５が送風する乾燥室１外の空気を加熱する。この加熱された空気は、吸着剤２と接触して吸着剤２を加熱し、吸着剤２が吸着した水分を放出させるものである。放出した水分は、再生風路４が開いているため、送風手段５の送風によって再生風路４から乾燥室１外に排出される。こうして吸着剤２は再生され、水分吸着能力が回復する。以上のような吸着と再生が制御手段９によって繰り返して行われ、乾燥室１内に収容されている洗濯物等の衣類の乾燥は進行するものである。
【０００４】
なお、前記説明では乾燥室１は、ビニール等で組み立て自在に形成した衣類を収容するものとして説明したが、乾燥室１を例えば浴室のような家屋の一部屋として扱えば、全く同じ構成の浴室乾燥機となるものである。また、図７に示しているものは、床下を乾燥する床下乾燥機の構成を示している。図７中の１は、家屋の床下であり、床下１の換気口を利用して、循環風路３を接続しているものである。また、２，５，６，７，８はそれぞれ、吸着剤、送風手段、加熱手段、風路切換手段、風路切換手段を示している。この図７に示している構成のものも、前記と同様に動作するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の衣類乾燥機、浴室乾燥機、あるいは床下乾燥機は、エネルギー効率が低いという課題を有している。つまり、加熱手段によって吸着剤を再生した後の空気は、再生風路から外部に排気しているものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥機は、吸着剤の前後に配設し送風手段が送風する空気の経路を循環風路または再生風路に切り換える風路切換手段と、前記送風手段が乾燥室外から吸気した空気と、前記吸着剤を再生した後の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを具備し、前記送風手段を前記加熱手段と前記熱交換器の間の前記風路切換手段の風下に配設して、排気される再生空気が有している顕熱と潜熱とを有効に利用でき、エネルギー効率の高い乾燥機としているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、乾燥室の空気から水分を吸着する吸着剤と、前記乾燥室の空気を前記吸着剤を介して再び前記乾燥室に導く循環風路と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して再び乾燥室外に導く再生風路と、前記循環風路および前記再生風路に空気を送風する送風手段と、前記吸着剤の風上に配置した加熱手段と、前記吸着剤の前後に配設し前記送風手段が送風する空気の経路を前記循環風路または前記再生風路に切り換える風路切換手段と、前記送風手段が乾燥室外から吸気した空気と、前記吸着剤を再生した後の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを具備し、前記送風手段を前記加熱手段と前記熱交換器の間の前記風路切換手段の風下に配設したものであり、排気される再生空気が有している顕熱と潜熱とを有効に利用でき、エネルギー効率の高い乾燥機としたものである。
【０００８】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１によって説明する。図１は本実施例の構成を示す断面図である。
【０００９】
１０は例えば洗濯物等の衣類を収容するビニール等で組み立て自在に形成した乾燥した乾燥室、或いは浴室等の家屋の一室、或いは家屋の床下である。（以下の説明では、洗濯物等の衣類を収容している乾燥室１０とする。）乾燥室１０の上部及び下部には、ダクト等によって構成した循環風路１２を接続している。送風手段１４は、前記循環風路１２によって乾燥室１０から吸気した空気を、吸着剤１１を介して再び循環風路１２から、乾燥室１０内に循環送風しているものである。送風手段１４として、本実施例ではシロッコファンを使用しているが、特にシロッコファンに限定する必要はないものである。吸着剤１１は、本実施例ではシリカゲルあるいはゼオライトの成型品を使用している。また吸着剤１１の風上側には、ニクロムヒータや正抵抗温度係数のセラミックヒータ等によって構成している加熱手段１５を配置している。
【００１０】
また、前記循環風路１２の途中には、ダクト等によって構成している再生風路１３を設けている。再生風路１３は、循環風路１２の途中に設けているダンパー等によって構成している風路切換手段１６を切り換えることによって形成されるものであり、送風手段１４が送風した空気が吸着剤１２から乾燥室１０に入らずに、熱交換器１９を介して乾燥室外に排気されるように作用するものである。
【００１１】
また前記熱交換器１９と送風手段１４、循環風路１２との間には、ダンパー等によって構成している風路切換手段１７を設けている。この風路切換手段１７を循環風路１２側が開くように、つまり再生風路１３側が閉じるように動作させると、送風手段１４の送風空気は、乾燥室１０内の空気を吸着剤１２を介した循環風路１２を使用する循環送風となるものである。また、風路切換手段１７を再生風路１３側が開くように、つまり循環風路１２側が閉じるように、また同時に前記しているように風路切換手段１６によって再生風路１３を開くように動作させると、送風手段１４は、熱交換器１９を介して乾燥室１０外の空気を吸気しながら、吸着剤１２から再生風路１３を通った空気は熱交換器１９から乾燥室１０の外に排気するものである。また１８は、各部を制御する制御手段である。
【００１２】
以下、本実施例の動作を説明する。図示していない操作部を使用者が操作して、運転を開始すると、制御手段１８が風路切換手段１６と風路切換手段１７とを作動させて、循環風路１２を開き、同時に送風手段１４を作動させる。送風手段１４の作動によって、乾燥室１０内の空気は、乾燥室１０の上部と乾燥室１０の下部に設けている循環風路１２を使用して循環する。この循環空気は、吸着剤１１を通過するときに、空気中に含まれている水分が吸着剤１１に吸着されて除湿され、同時に吸着剤１０が発生する吸着熱を得て高温低湿の乾燥空気になる。この乾燥空気の循環によって、乾燥室１０内に例えば洗濯物等の衣類が収容されているときは、この衣類の乾燥が進行する。また、乾燥室１０が例えば浴室等の家屋の一室である場合には、この浴室の乾燥が進行する。あるいは、家屋の床下である場合には、床下の乾燥が進行する。
【００１３】
制御手段１８は、乾燥を開始してから所定時間が経過すると、風路切換手段１６と風路切換手段１７とを作動させて、再生風路１３を開くように指示する。また、同時に加熱手段１５を通電する指示を行う。従って送風手段１４の送風空気は、加熱手段１５によって加熱され、高温となって吸着剤１１に接触する。この高温の空気の接触によって、吸着剤１１の温度を上昇し、吸着剤１１が前記循環中に吸湿した大量の水分は吸着剤１１から放出される。この放出された水分を含んで多湿となった空気は、再生風路１３を通って、熱交換器１９から乾燥室１０外に排気される。一方、送風手段１４は熱交換器１９を介して乾燥室１０外から前記吸着剤１１の再生に必要な空気を吸気している。この乾燥室１０外から吸気した空気は、熱交換器１９を通過することによって、熱交換器１９を通過する前記多湿となった空気から大量の熱量を受けるものである。
【００１４】
つまり、吸着剤１１を加熱した空気は、吸着剤１１を加熱することによって熱エネルギーの大部分を消費しているが、まだ室外の空気に対しては十分高い温度となっているものである。本実施例では、乾燥室１０外から吸気した空気に対して、熱交換器１９を通過する多湿の空気から大量の熱量の供給を受けることによって、加熱手段１５の必要電力を最小限に低減しようとしているものである。
【００１５】
前記吸着剤１１の再生工程を実行することによって、吸着剤１１は活性を回復して再び循環工程で大量の水分を吸着し、このとき吸着熱を循環空気に与えることができるものである。
【００１６】
このように、乾燥空気の循環と、吸着剤１１との再生工程とを繰り返すことによって、洗濯物等の衣類を収容するビニール等で組み立て自在に形成した乾燥した乾燥室１０、或いは浴室等の家屋の一室１０、或いは家屋の床下１０は、効率よく乾燥されるものである。
【００１７】
以上のように本実施例によれば、吸着剤１１を通過した後の多湿で比較的高温の再生空気を、熱交換器１９を使用して、吸着剤１１および加熱手段１５を通過する前の比較的低温の乾燥室１０外の空気と熱交換することによって、再生空気の顕熱を回収でき、さらに露天温度以下まで冷却するようにすれば排気する再生空気を結露させて潜熱まで回収することができるものである。このとき、排気される再生空気から顕熱や潜熱を回収した空気は乾燥室１０外の空気よりも高温となって加熱手段１５に送られるものである。このため、加熱手段１５が消費する電力は最小限に低減できるものであり、エネルギー効率の高い乾燥機を実現できるものである。
【００１８】
（実施例２）
続いて本発明の第２の実施例について説明する。図２は本実施例の構成を示す断面図である。２０は乾燥室１０の空気から水分を吸着する吸着剤で、循環風路２１中に配置している。循環風路２１はダクト等によって構成しており、乾燥室１０の上部と下部とに接続しているおり、前記吸着剤２０と、第１送風手段２３を備えている。つまり、第１送風手段２３が、乾燥室１０の上部から吸気した空気を吸着剤２０を介して、乾燥室１０の下部に接続している循環風路２１に再び送風している。また、２２は前記循環風路２１に近接して、或いは一体となるように設けている再生風路で、熱交換器２７と加熱手段２５と、前記吸着剤２０と、第２送風手段２４を有している。つまり、第２送風手段２４が外気に開口している吸気口２２ａから吸気した空気を、熱交換器２６、加熱手段２５、吸着剤２０を介して再生風路２２を送風し、熱交換器２６を介して外気に開口している排気口２２ｂから排気するようにしているものである。
【００１９】
また本実施例で使用している吸着剤２０は、図３に示すような構成となっている。図３は吸着剤２０の構成を示す斜視図である。吸着剤２０はシリカゲルまたはゼオライトを円柱形に成型した構成となっており、図示しているように軸方向に空気が流れるように多数の貫通穴が開いているハニカム構造となっている。また、吸着剤２０は、回転手段３４によって常時回転する構成となっている。前記回転手段３４は、ロータモータ２８とベルト２９によって構成している。つまり、吸着剤２０はロータモータ２８の回転をベルト２９によって伝達されると、全体が回転するようになっている。また、吸着剤２０の表面には、仕切り板３０と仕切板３１とを設けており、吸着ゾーン３２と再生ゾーン３３とを仕切っている。前記吸着ゾーン３２には、第１送風手段２３が乾燥室１０の上部から循環風路２１から吸気した空気が通過して、乾燥室１０の下部に接続している循環風路２１から乾燥室１０内に送風される。再生ゾーン３３には、第２送風手段２４が吸気口２２ａが吸気した外部空気が加熱手段２５を介して通過し、熱交換器２６を介して排気口２２ｂから排気されるものである。本実施例の吸着剤２０は、前記しているように、回転手段３４によって回転させて、前記吸着ゾーン２２と再生ゾーン３３とを交互に回転移動させるようにしているものである。つまり、吸着剤２０は、回転することによって吸着ゾーン３２で空気を除湿した後、再生ゾーン３３で加熱再生され、再び吸着ゾーン３２に移動し、吸着と再生を繰り返して、連続して、乾燥室１０内の空気を除湿するものである。なお、２７は実施例１で説明したと同様の制御手段である。
【００２０】
以下、本実施例の動作を説明する。図示していない操作部を使用者が操作して、運転を開始すると、制御手段２７によって、第１送風手段２３と第２送風手段２４と加熱手段２５、ロータモータ２８が作動する。第１送風手段２３によって、乾燥室１０内の空気が、循環風路２１と通って吸着剤２０との間を循環する。吸着剤２０を通過した空気は、吸着剤２０に水分を吸着され除湿され、吸着熱を得て高温低湿の乾燥空気になる。この乾燥空気の循環によって、乾燥室１０内は乾燥が進行する。つまり、乾燥室１０を衣類乾燥機として使用している場合には、収容している衣類の乾燥が進行し、乾燥室１０を浴室としている場合には浴室の乾燥が進行し、乾燥室１０が床下である場合には床下の乾燥が進行するものである。同時に、第２送風手段２４によって、乾燥室１０外に開口している吸気口２２ａから吸気した空気は、熱交換器２６を通過して加熱手段２５に送られる。加熱手段２５の通電によって高温となった空気は、実施例１で説明したと同様に、吸着剤２０の再生ゾーン３３を通過して、再生ゾーン３３が吸湿した大量の水分を放出させるものである。従って、吸着剤２０は再生ゾーン３３を回転して通過することによって自動的に活性化され再生されるものである。また、この再生によって発生した多量の水分を含んで高湿となった再生空気は、第２送風手段２４によって再生風路２２を通過して、熱交換器２６を介して、排気口２２ｂから排気される。この熱交換器２６を通過している間に、第２送風手段２４が外気に開口している吸気口２２ａから吸気した空気を加温するものである。すなわち、実施例１で説明したと同様、前記再生空気が有している熱エネルギーを熱交換によって吸気口２２ａから吸気した空気に供給しているものである。このため、本実施例によっても、吸着剤２０の再生ゾーン３３を通過した後の多湿で比較的高温の再生空気を、熱交換器２０を使用して、吸着剤２０および加熱手段２５を通過する前の比較的低温の乾燥室１０外の空気と熱交換することによって、再生空気の顕熱を回収でき、さらに露天温度以下まで冷却するようにすれば排気する再生空気を結露させて潜熱まで回収することができるものである。
【００２１】
なお本実施例によれば、吸着剤２０を回転手段３４によって回転させるようにして、吸着ゾーン３２と再生ゾーン３３とを交互に通過させるようにしているため、吸着と再生の工程を自動的に実行でき、使い勝手の良い乾燥機を実現できるものである。なお、本実施例では、回転手段３４としてロータモータ２８とベルト２９を使用するようにしているが、吸着剤２０の中心軸を直接モータで回転させる構成とすることも可能である。すなわち、本実施例は、特に吸着剤２０の回転方法を限定するものではない。
【００２２】
また、第１送風手段２３と第２送風手段２４としてモータとシロッコファンを使用しているが、前期同様本実施例は第１送風手段２３と第２送風手段２４の構成を限定するものではない。また、第１送風手段２３と第２送風手段２４のそれぞれにモータを使用するようにしているが、１台のモータを共用して２台のファンを回転させる構成とすることも可能である。
【００２３】
また本実施例では、図３に示しているように、再生空気が加熱手段２５を通過後に吸着剤２０を通過するようにしているが、図４に示しているような構成とすることも可能である。すなわち、一旦吸着剤２０を通過した空気を、加熱手段２５によって加熱し、この加熱を終了した空気を再び吸着剤２０を通過させる構成とすることも考えられるものである。すなわち、本実施例は、特に吸着剤２０を通過する再生空気の流れかたを限定するものではない。
【００２４】
また、第１送風手段２３と第２送風手段２４の設置位置についても、乾燥室１０内の空気、もしくは乾燥室１０外の空気を各風路で所定の方向に送風できるものであれば特に限定するものではない。
【００２５】
（実施例３）
続いて本発明の第３の実施例について説明する。図５は、本実施例の構成を示す説明図である。本実施例では、第２送風手段３５を再生風路２２の終端の熱交換器２６の風下に配置している。
【００２６】
従って本実施例によれば、第２送風手段３５が吸気する空気は、熱交換器２６を通過した後の空気であり、実施例１或いは実施例２で説明している熱交換器２６を通過した直後の空気ではないものである。このため、第２送風手段３５として使用するモータの温度上昇を低く抑えることができ、使用する送風手段の定格を低くできるものである。つまり本実施例によれば、安価な乾燥機を実現できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、乾燥室の空気から水分を吸着する吸着剤と、前記乾燥室の空気を前記吸着剤を介して再び前記乾燥室に導く循環風路と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して再び乾燥室外に導く再生風路と、前記循環風路および前記再生風路に空気を送風する送風手段と、前記吸着剤の風上に配置した加熱手段と、前記吸着剤の前後に配設し前記送風手段が送風する空気の経路を前記循環風路または前記再生風路に切り換える風路切換手段と、前記送風手段が乾燥室外から吸気した空気と、前記吸着剤を再生した後の空気との間で熱交換を行う熱交換器とを具備し、前記送風手段を前記加熱手段と前記熱交換器の間の前記風路切換手段の風下に配設したから、排気される再生空気が有している顕熱と潜熱とを有効に利用でき、エネルギー効率の高い乾燥機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例である乾燥機の構成を示す断面図
【図２】  本発明の第２の実施例である乾燥機の構成を示す断面図
【図３】  同、吸着剤の構成を説明する説明図
【図４】  同、吸着剤の別の構成を説明する説明図
【図５】  本発明の第３の実施例である乾燥機の構成を示す断面図
【図６】  従来の衣類乾燥機の構成を示す断面図
【図７】  従来の床下乾燥機の構成を示す説明図
【符号の説明】
１０  乾燥室
１１  吸着剤
１２  循環風路
１３  再生風路
１４  送風手段
１５  加熱手段
１６  風路切換手段
１７  風路切換手段
１８  制御手段
１９  熱交換器
２０  吸着剤
２１  循環風路
２２  再生風路
２３  第１送風手段
２４  第２送風手段
２５  加熱手段
２６  熱交換器
２７  制御手段
２８  ロータモータ
２９  ベルト
３０  仕切り板
３１  仕切り板
３２  吸着ゾーン
３３  再生ゾーン
３４  回転手段
３５  第２送風手段
【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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