JP2014140440A - 乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】万が一溜まった除湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水を許容する乾燥機を提供すること。
【解決手段】乾燥対象物を収容する回転ドラム１と、圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５を冷媒が充填された配管３６で連結したヒートポンプ装置３０と、ヒートポンプ装置３０を収容するユニットケース３１と、循環風路４１、４３の乾燥用空気を送風する送風機４０と、除湿水を排水する排水ポンプ７０とを備え、ユニットケース３１の下方の側壁３１ｃには、溢水した除湿水を排水する逆支弁４４が設けられ、ユニットケース３１の底面には、底面３１ｄから上方へ延設し、かつ、側壁３１ｃからユニットケース３１の内側に延設して、逆支弁４４を囲うリブ４５が設けられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、衣類の乾燥をヒートポンプ式で行う乾燥機に関する。

従来からヒートポンプ式の乾燥機が知られている。この種の乾燥機は、圧縮機、放熱器、絞り手段、吸熱器を有し、この順番に冷媒が循環するよう配管で接続されている。乾燥室から排気された低温高湿の乾燥用空気は、まず吸熱器を通過する。このとき、吸熱器にて乾燥用空気は冷却され、水分が凝縮して除湿されて低湿度の空気となる。その後、放熱器を通過すると、加温されて高温度の空気となる。この高温低湿の乾燥用空気が乾燥室に導入され、乾燥室の乾燥物と熱交換する。この循環により、乾燥物は乾燥される（例えば、文献１参照）。

図７は、従来の乾燥機のユニットケースの一部を示す斜視図、図８は、従来の乾燥機のユニットケースの一部を示す平面図である。

圧縮機、放熱器、絞り手段、吸熱器等を収容するユニットケース３８は、２つの分割部材３８１、３８２で構成される。各分割部材３８１、３８２がユニットケース３８の外面に臨んでなす割線３８３間にシール材３８４を挟持してユニットケース３８の内外をエアタイトしている。

万が一の場合の急な水溜まりには、ユニットケース３８の貯留部６３などに設けた排水機構１０１が、溜り水によって開かれて溜まり水を排水させる。これにより、外気の吸引は阻止して循環空気を導入して熱交換し排出する機能を確保している。

特開２００５−３０４９８５号公報

しかしながら、上記従来の構成では、除湿水の水位が排水機構に到達するよりも前に排水手段を頻繁に駆動しなければならないという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するもので、万が一溜まった除湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水を許容する乾燥機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する乾燥室と、圧縮機、放熱器、減圧器および吸熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を収容するユニットケースと、前記乾燥室の乾燥用空気を送風する送風機と、除湿水を排水する排水ポンプとを備え、前記ユニットケースの下方の側壁には、溢水した除湿水を排水する溢水部が設けられ、前記ユニットケースの底面には、前記底面から上方へ延設し、かつ、前記側壁から前記ユニットケースの内側に延設して、前記溢水部を囲うリブが設けられたものである。

上記構成によれば、万が一溜まった除湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水をユニットケース内に許容することができる。

本発明の乾燥機は、排水ポンプの駆動頻度を低くすることができる。

本発明の実施の形態１に係る乾燥機の側面断面図 同乾燥機の一部を示す後方から見た斜視図 同乾燥機のヒートポンプ装置の斜視図 同乾燥機のヒートポンプ装置およびユニットケースの一部を示す平面図 同乾燥機のユニットケースの一部を示す斜視図 同乾燥機のユニットケースを示す斜視図 従来の乾燥機のユニットケースの一部を示す斜視図 従来の乾燥機のユニットケースの一部を示す平面図

本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する乾燥室と、圧縮機、放熱器、減圧器および吸熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を収容するユニットケースと、前記風路の乾燥用空気を送風する送風機と、除湿水を排水する排水ポンプとを備え、前記ユニットケースの下方の側壁には、溢水した除湿水を排水する溢水部が設けられ、前記ユニットケースの底面には、前記底面から上方へ延設し、かつ、前記側壁から前記ユニットケースの内側に延設して、前記溢水部を囲うリブが設けられたものである。

これにより、万が一溜まった除湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水を許容することができる。この結果、排水ポンプの駆動頻度を低くすることができる。

上機構成において、除湿水の溢水を検知する排水検知部をさらに備え、前記リブの上端は、前記排水検知部が検知する水位よりも高くなるよう形成されるのが望ましい。

これにより、ある程度の除湿水を溜めつつ、排水検知部が検知する水位に到達すると、除湿水が溜まっていることを検知することができる。この結果、排水検知部が検知するよりも前に、溢水部から除湿水がユニットケース外に排水されることを防ぐことができる。

上記構成において、前記溢水部は、前記ユニットケースの側壁の一端側に設けられ、前記リブは、前記溢水部が設けられている前記側壁の前記一端側から、前記溢水部が設けられている前記側壁の他端側に向けて長形に形成されることとしてもよい。

ユニットケースが傾斜して配置された場合に、溢水部が水面よりも高くに位置してしまい、溢水部から除湿水が排水されないことがある。リブを溢水部が設けられている一端側から多端側に向けて長形に形成することにより、傾斜したユニットケースの場合にも、リブの多端側から溜まった除湿水を流れ込ませて排水することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る乾燥機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は本発明の実施の形態１に係る乾燥機の側面断面図、図２は同乾燥機の一部を示す後方から見た斜視図である。

図１に示すように、回転ドラム１（乾燥室）は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全面に設ける。水槽３は、回転ドラム１を中に回転自在に収容する。回転ドラム１の回転中心には、回転軸４（回転中心軸）を設けて回転ドラム１を軸支し、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設する。この回転軸４に、水槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。

回転ドラム１の内壁面には衣類撹拌用の複数個の突起板６を設けている。モータ５が駆動し、回転ドラム１が回転すると、突起板６が回転ドラム１内の衣類を上方に持ち上げる。衣類が上部に位置したときに、重力によって下方に落下する。このようにして回転ドラム１内の衣類を撹拌して均一に乾燥することができる。

水槽３の正面側に位置し、上向き傾斜面に設けた開口部は、蓋体７により開閉自在に覆われる。蓋体７を開くことにより衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れできる。

水槽３は本体１００の下方の防振部材９等により揺動が可能となるよう防振支持される。水槽３の下部には排水経路１０の一端を接続し、排水経路１０の他端を排水弁（排水手段）１１に接続して、水槽３内の洗濯水が排水される。給水弁（給水手段）１２は給水経路１３を通して水槽３内に水を給水する。

制御手段５０は本体１００の中に配置されており、モータ５、ヒートポンプ装置３０、送風機４０等を制御している。

なお、本実施の形態では、回転ドラム１の回転中心に傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、水平方向に配設してもよい。

モータ５は、直流ブラシレスモータ等で構成され、前記制御手段５０およびモータ駆動回路６０等により正逆回転、および回転数可変に制御されると共に、電流検知回路６５からの信号により、モータ５に加わる負荷即ち洗濯物の量を検知する。

衣類を乾燥するために、ヒートポンプ装置３０が設けられる。ヒートポンプ装置３０の上流側には、循環風路４３が設けられ、回転ドラム１および水槽３からの乾燥用空気をヒートポンプ装置３０へ案内する。ヒートポンプ装置３０の下流側には、循環風路４１が設けられ、ヒートポンプ装置３０からの乾燥用空気を回転ドラム１および水槽３へ案内する。ヒートポンプ装置３０の下流側には、送風機４０が設けられ、循環風路４１、４３内の乾燥用空気を送風する。

図３は本発明の実施の形態１における乾燥機のヒートポンプ装置の斜視図、図４は、同乾燥機のヒートポンプ装置およびユニットケースの一部を示す平面図、図５は、同乾燥機のユニットケースの一部を示す斜視図、図６は同乾燥機のユニットケースを示す斜視図である。

ヒートポンプ装置３０は、ユニットケース３１の中に収容される。圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５の順に循環するように冷媒３７が充填された配管３６で連絡されている。

まず圧縮機３２にて冷媒３７を高温高圧とし、放熱器３３にてユニットケース３１内の空気と熱交換を行う。熱を与えられた冷媒３７は液化する。その後、減圧器３４で低温低
圧となり、次に置かれた吸熱器３５にてユニットケース３１内の空気と再び熱交換を行い、熱を奪い冷媒は気化する。気化した冷媒３７は圧縮機３２へと戻り、一連の冷凍サイクルを形成する。

ヒートポンプ装置３０に用いる冷媒３７としては、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）系冷媒、二酸化炭素冷媒などの一般的な冷媒を使用することができる。

ヒートポンプ式乾燥機では、放熱器３３にて加温した高温低湿の空気を筐体出口３１ｂに接続した送風機４０にて循環風路４１、吹き出し口４２を通して回転ドラム１内へ送り、回転ドラム１の湿布と接触させることで低温高湿の空気を作る。この低温高湿の空気は循環風路４３、筐体入口３１ａを通過し、吸熱器３５にて熱交換し、熱を奪うことで除湿する。除湿された空気は再び放熱器３３にて加温され、これら一連のサイクルにて衣類の除湿を可能とする。

放熱器３３および吸熱器３５は、圧縮機３２および減圧器３４を配置する方向に放熱器側端板３３ａおよび吸熱器側端板３５ａを設けている。放熱器側端板３３ａと吸熱器側端板３５ａを連結させることで放熱器３３と吸熱器３５とを近接して平行に固定する。また、圧縮機３２および減圧器３４を置く空間と風路とを隔てている。

端板の材料としては、アルミニウム合金などの一般的な金属材料、あるいはポリプロピレンなどの一般的な樹脂材料を使用することができる。

除湿した水はユニットケース３１に取り付けたポンプによって外部へと排水する。ポンプはユニットケース３１以外の場所に取り付けることも可能であり、またポンプを使わずに自然排水することも可能である。

本実施の形態では、本体１００の小型化等を目的として、ユニットケース３１の空気が流入するユニットケース３１の筐体入口３１ａ（流入口）、空気が流出する筐体出口３１ｂ（流出口）に角度差を設け、筐体内で空気の流れがカーブさせる構成を取る。すなわち、筐体入口３１ａおよび吸熱器３５を結ぶ線分Ｙと、筐体出口３１ｂおよび放熱器３３を結ぶ線分Ｘとは、１８０度未満となる所定の角度を成すよう構成する。１８０度未満とすることにより、筐体入口３１ａに接続する循環風路４３および筐体出口３１ｂに接続する循環風路４１の配置を設計するにあたり、小型化が容易となる。

圧縮機３２と減圧器３４とを配置する空間は、カーブ内側に設けると風路の妨げとなるため、カーブの外側に設ける。

これにより、吸熱器３５で発生した除湿水が、吸熱器側端板３５ａ、放熱器側端板３３ａを伝わり放熱器３３に到達しにくくなり、乾燥性能を下げることなくユニットケース３１の入口、出口に角度を設けることが可能となる。

ユニットケース３１のうち、風路がカーブした外側となる側壁３１ｃには、除湿水などの溜り水によって開かれて溜まり水を排水させるが外気の吸引を阻止する逆支弁４４（逆支弁）が形成される。また、カーブした外側となる側壁３１ｃの内部側は負圧となる。このため、送風機４０が駆動しているときは、逆支弁４４は閉じる位置にある。また、逆支弁４４の近傍には、ユニットケース３１の底面３１ｄから上方へ延設し、かつ、側壁３１ｃからユニットケース３１の内側へと延設するリブ４５が形成される。底面３１ｄから上方に延設される底面リブ４５ａは、側壁３１ｃに沿って形成され、放熱器３３および吸熱器３５の設置幅とほぼ同程度の幅に渡って形成される。側壁３１ｃからユニットケース３
１の内側へと水平に延設する側壁リブ４５ｂは、底面リブ４５ａと一体に構成されており、同じ高さ位置まで形成されている。底面リブ４５ａと側壁リブ４５ｂにより逆支弁４４は囲われる。ユニットケース３１内に除湿水が溜まった場合、リブ４５の高さまでは水位が上がり、逆支弁４４から除湿水が排水されることはない。

溢水部４４およびリブ４５が形成されている側壁３１ｃと反対側の、放熱器３３および吸熱器３５の近くに位置する側壁３１ｅには、除湿水の水位を検知する排水センサ４６（排水検知部）が設けられる。排水センサ４６は１対の電極４６ａ、４６ｂから構成される。なお、本実施の形態では、排水センサ４６の設置場所として、図５に示すように放熱器３３および吸熱器３５に対応する側壁３１ｅに設けている。他の例として、排水ポンプ７０の設置部３２ａの近傍で、かつ圧縮機３２が収容される電極設置部４７に設置することとしてもよい。

逆支弁４４を囲うリブ４５の高さは、排水センサ４６が排水ポンプ７０を駆動する水位よりも高くなるように構成している。これにより、除湿水をある程度、ユニットケース３１内に溜めることができる。本実施の形態においては、リブ４５の高さは逆支弁４４の塞ぐ溢水孔の高さよりも低く形成される。

一方、リブ４５の高さが高すぎると、万が一、除湿水の排水不良が起こった場合に、除湿水の水位が高くなり、送風機４０に除湿水が入りこむと送風機４０の故障につながる。さらに、循環風路４１に除湿水が入り込むと、乾燥した空気に水分が含まれて乾燥物の乾燥ができず、乾燥時間が長くなってしまう。よって、リブ４５の高さは循環風路４１や送風機４０へと水が入り込まない程度の高さに制限する。

また、リブ４５は、逆支弁４４が設けられている側壁３１ｃの一端側から、側壁３１ｃの多端側にかけて長形に形成される。リブ４５が逆支弁４４の周囲近傍のみに形成される場合、ユニットケース３１が、一端側が上となるように傾斜した場合には、リブ４５の高さを越えるまで逆支弁４４から除湿水が排水されない。除湿水の水位が逆支弁４４近傍のリブ４５に到達してようやく排水される。そこで、リブ４５を多端側に向けて長形に形成する。この場合には、リブ４５の多端側が低い位置に存在するため、多端側から除湿水がリブ４５で囲われる空間に入り込む。リブ４５で囲われる空間に入り込んだ除湿水は逆支弁４４から排水される。

以上のように構成された乾燥機について、以下、動作を説明する。

乾燥が開始されると、圧縮機３２および送風機４０が駆動する。これにより、回転ドラム１内の空気と循環風路４１、４３内の空気が除湿、加熱されつつ循環する。

まず、乾燥用空気は水分を奪い、さらに乾燥物を加熱し、熱交換を行う。回転ドラム１から排気された後、リントフィルタ６０を通過する。リントフィルタ６０にて乾燥用空気中の糸くずが捕捉される。その後、循環風路４３を通過して、ユニットケース３１の筐体入口３１ａを介してユニットケース３１内に流入する。筐体入口３１ａから流入した乾燥用空気は、吸熱器３５にて熱を奪われることにより水分が凝縮し、低湿度の空気となる。その後、放熱器３３にて加熱されて高温の空気となる。その後、筐体出口３１ｂを介してユニットケース３１から排出される。排出された空気は、循環風路４１を通過し、再び回転ドラム１内に導入される。このようにして乾燥が行われる。

吸熱器３５にて結露した除湿水は、圧縮機３２を収容する圧縮機収容部に設けられた排水ポンプ７０を駆動することにより排水される。ここで、除湿水は、乾燥の進行度により生成量が異なる。よって、排水センサ４６により、除湿水が溜まっていることを検知する
と、排水ポンプ７０を駆動して除湿水を排水する。また、排水ポンプ７０に異常が発生し、除湿水が排水されなくなることがある。もしくは、排水センサ４６が故障し、除湿水の水位を検知できない場合がある。そのような場合にも、除湿水が排水されない。除湿水が排水されずにリブ４５の高さよりも高い水位になると、リブ４５を乗り越えて逆支弁４４から排水される。また、ユニットケース３１が傾斜している場合にも、リブ４５の多端側から除湿水がリブ４５の高さを乗り越えてリブ４５で囲われる空間に流入するので、逆支弁４４から除湿水を排水することができる。

なお、本実施の形態ではヒートポンプ装置３０を本体１００下部に設置しているが、上部に設置してもよい。また送風機４０はヒートポンプ装置３０と直接連結しているが、離れた場所に設置してもよい。

なお、本実施の形態において、洗濯乾燥機として例示したが、これに限られず乾燥機としてもよい。また、ドラム式の乾燥機として例示したが、縦型の洗濯乾燥機であってもよい。要は、ヒートポンプユニットを設け、放熱器と吸熱器が近接配置されている乾燥システムであれば本発明は適用可能である。

以上のように、本発明の乾燥機は、乾燥対象物を収容する回転ドラム１と、圧縮機３２、放熱器３３、減圧器３４および吸熱器３５を冷媒が充填された配管３６で連結したヒートポンプ装置３０と、ヒートポンプ装置３０を収容するユニットケース３１と、循環風路４１、４３の乾燥用空気を循環させる送風機４０と、除湿水を排水する排水ポンプ７０とを備え、ユニットケース３１の下方の側壁３１ｃには、溢水した除湿水を排水する逆支弁４４が設けられ、ユニットケース３１の底面には、底面３１ｄから上方へ延設し、かつ、側壁３１ｃからユニットケース３１の内側に延設して、逆支弁４４を囲うリブ４５が設けられたものである。

これにより、万が一溜まった除湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水を許容することができる。この結果、排水ポンプ７０の駆動頻度を低くすることができる。

上機構成において、除湿水の溢水を検知する排水センサ４６をさらに備え、リブ４５の上端は、排水センサ４６が検知する水位よりも高くなるよう形成されるのが望ましい。

これにより、ある程度の除湿水を溜めつつ、排水センサ４６が検知する水位に到達すると、除湿水が溜まっていることを検知して、排水ポンプ７０を駆動することができる。この結果、排水センサ４６が検知するよりも前に、逆支弁４４から除湿水がユニットケース３１外に排水されることを防ぐことができる。

上記構成において、逆支弁４４は、ユニットケース３１の側壁３１ｃの一端側に設けられ、リブ４５は、逆支弁４４が設けられている側壁３１ｃの一端側から、逆支弁４４が設けられている側壁３１ｃの他端側に向けて長形に形成されることとしてもよい。

ユニットケース３１が傾斜して配置された場合に、逆支弁４４が水面よりも高くに位置してしまい、逆支弁４４から除湿水が排水されないことがある。リブ４５を逆支弁４４が設けられている一端側から多端側に向けて長形に形成することにより、傾斜したユニットケースの場合にも、リブ４５の多端側から溜まった除湿水を流れ込ませて排水することができる。

以上のように、本発明は、湿水を排水する機能を有しつつ、ある程度の溜まり水をユニットケース内に許容することができるので、乾燥機として有用である。

１ 回転ドラム（乾燥室）
３ 水槽（乾燥室）
５ モータ
３０ ヒートポンプ装置
３１ ユニットケース
３１ａ 筐体入口（流入口）
３１ｂ 筐体出口（流出口）
３１ｃ 側壁
３１ｄ 底面
３２ 圧縮機
３３ 放熱器
３３ａ 放熱器側端板（端板）
３５ 吸熱器
３５ａ 吸熱器側端板（端板）
４０ 送風機
４１、４３ 循環風路（風路）
４４ 逆支弁（溢水部）
４５ リブ
４５ａ 底面リブ
４５ｂ 側壁リブ
４６ 排水センサ（排水検知部）
７０ 排水ポンプ
１００ 本体

Claims (3)

1. 乾燥対象物を収容する乾燥室と、
   圧縮機、放熱器、減圧器および吸熱器を冷媒が充填された配管で連結したヒートポンプ装置と、
   前記ヒートポンプ装置を収容するユニットケースと、
   前記乾燥室の乾燥用空気を送風する送風機と、
   除湿水を排水する排水ポンプとを備え、
   前記ユニットケースの下方の側壁には、溢水した除湿水を排水する溢水部が設けられ、
   前記ユニットケースの底面には、前記底面から上方へ延設し、かつ、前記側壁から前記ユニットケースの内側に延設して、前記溢水部を囲うリブが設けられた乾燥機。
2. 除湿水の溢水を検知する排水検知部をさらに備え、
   前記リブの上端は、前記排水検知部が検知する水位よりも高くなるよう形成された請求項１に記載の乾燥機。
3. 前記溢水部は、前記ユニットケースの側壁の一端側に設けられ、
   前記リブは、前記溢水部が設けられている前記側壁の前記一端側から、前記溢水部が設けられている前記側壁の他端側に向けて長形に形成される請求項１または２に記載の乾燥機。