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【発明の名称】 乾燥機
【発明者】 【氏名】中本 重陽

【氏名】細川 文信

【氏名】来田 憲治

【氏名】梶浦 智彰
【要約】 【課題】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。

【解決手段】乾燥室１の室外から吸気した空気と、吸着剤１１を再生した後の空気との間で熱交換を行う熱交換器１９を設けるようにして、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、施工が簡単で、エネルギー効率の高い乾燥機としているものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 乾燥室外の空気から水分を吸着する吸着剤と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して乾燥室に導く除湿風路と、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、前記除湿風路および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、前記送風手段が送風する送風経路を前記除湿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、前記各部を制御する制御手段とを有する乾燥機。
【請求項２】 乾燥室外の空気から水分を吸着する吸着剤と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して乾燥室に導く除湿風路と、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、乾燥室外から吸気した空気を前記吸着剤を介して乾燥室内に吐出する第１送風手段と、乾燥室外の空気を吸気して前記吸着剤を介して再び乾燥室外に吐出する第２送風手段と、前記第２送風手段が吸気した乾燥室外の空気を昇温して吸着剤を加熱する加熱手段と、前記吸着剤の位置を前記除湿風路側または前記再生風路側に切り換える回転手段と、前記第２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前記再生風路中に設けた熱交換器と、前記各部を制御する制御手段とを有する乾燥機。
【請求項３】 第２送風手段は、熱交換器の風下に配置した請求項２に記載した乾燥機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を除湿して床下や浴室や部屋や衣類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】本発明は、乾燥室の室外から吸気した空気と、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を設けるようにして、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、施工が簡単で、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、乾燥室の室外から吸気した空気と、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を設けるようにして、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、施工が簡単で、エネルギー効率の高い乾燥機としているものである。
【０００８】請求項２に記載した発明は、第１送風手段によって乾燥室外の空気を吸気して吸着剤と除湿風路を介して乾燥室内に吐出し、第２送風手段によって乾燥室外の空気を吸気して吸着剤を介して再生風路を送風して乾燥室外に排気し、吸着剤は回転手段によって除湿風路側または再生風路側に切り換えるようにし、再生風路中に設けた熱交換器によって第２送風手段が乾燥室外から吸気した空気と吸着剤を再生した後の空気との間で熱交換を行うようにして、吸着剤の再生を連続して行うことができ使い勝手が良く、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、エネルギー効率が高く、施工の簡単な乾燥機としているものである。
【０００９】請求項３に記載した発明は、第２送風手段は、再生風路の熱交換器の風下に設置するようにして、第２送風手段を構成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安価な乾燥機としているものである。
【００１０】
【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。
【００１１】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の上部には、ダクト等によって構成した循環風路１１を接続している。循環風路１１は、乾燥室１０が例えば浴室等の家屋の一室である場合は、室に付属している窓で代用できるものである。また乾燥室１０が、家屋の床下である場合には、床下に開口している換気口がこの機能を果たしているものである。つまり、循環風路１１は本発明の構成要件ではないものである。また、乾燥室１０の下部にはダクト等によって構成している除湿風路１２を接続している。除湿風路１２は、送風手段１３が乾燥室１０外の空気を吸気し、吸着剤１４を介して送風した空気を前記乾燥室１０内に案内している。送風手段１３としては、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。吸着剤１４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１４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。
【００１２】また、前記除湿風路１２の途中には、ダクト等によって構成している再生風路１６を設けている。再生風路１６は、除湿風路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１７を切り換えることによって形成される。再生風路１６の終端部には、熱交換器１８を配置している。熱交換器１８は、送風手段１３が乾燥室１０外から吸気した空気と、前記再生風路１６を流れる空気との間で熱交換を行い、送風手段１３が除湿風路１２を送風する空気の温度を上昇させているものである。また、前記熱交換器１８の上部にはダンパー等によって構成している風路切換手段１９を設けている。風路切換手段１９は、送風手段１３が吸気する空気を、直接乾燥室１０外からとするか、熱交換器１８を介して乾燥室１０外からとするかを切り換えている。また２０は、各部を制御する制御手段である。
【００１３】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２０が風路切換手段１７と風路切換手段１９とを作動させて、除湿風路１２を開き、同時に送風手段１３を作動させる。つまり、運転の初期段階では、風路切換手段１９は熱交換器１８を介さずに直接乾燥室１０外の空気を吸気するように作動するものである。送風手段１３の作動によって、乾燥室１０内には、吸着剤１４によって除湿された乾燥空気が除湿風路１２から送風される。従って、乾燥室１０内の空気は、循環風路１１から室外に排気されるものである。送風手段１３が送風する乾燥室１０外の空気は、吸着剤１４を通過するときに、空気中に含まれている水分が吸着されて除湿される。同時に吸着剤１４は、水分の吸着に伴う吸着熱を発生する。従って、送風手段１３が送風する空気は、この吸着熱を得て高温低湿の乾燥空気となる。この乾燥空気の送風によって、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、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、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。
【００１４】制御手段２０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１７と風路切換手段１９とを作動させて、再生風路１６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１３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１４に接触する。この高温の空気の接触によって、吸着剤１４の温度は上昇し、吸着剤１４が吸着した大量の水分は吸着剤１１から放出される。放出された水分を含んで多湿となった空気は、再生風路１６を通って、熱交換器１８から乾燥室１０外に排気される。従って、吸着剤１４は再び活性化されて、乾燥室１０外の空気から水分を吸着できるものである。
【００１５】このとき、送風手段１３は熱交換器１８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１８を通過することによって、熱交換器１８を通過する前記多湿となっている空気から大量の熱量を受けるものである。
【００１６】つまり、吸着剤１４を加熱した空気は、吸着剤１４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。
【００１７】前記吸着剤１４の再生工程を実行することによって、吸着剤１４は活性を回復し、再び除湿工程で大量の水分を吸着し、このとき吸着熱を除湿空気に与えることができるものである。
【００１８】このように、除湿空気の供給と、吸着剤１４の再生工程とを繰り返すことによって、乾燥室１０内の洗濯物等は効率よく乾燥されるものである。また、乾燥室１０が浴室等の家屋の一室であるときや家屋の床下である場合にも、浴室や床下が効率よく乾燥されるものである。
【００１９】以上のように本実施例によれば、吸着剤１４を通過した後の多湿で十分な熱量を有している再生空気を、熱交換器１８を使用して乾燥室１０外の空気と熱交換することによって、再生空気が有している顕熱を回収でき、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が結露して、再生空気が有している潜熱まで回収することができるものである。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。
【００２０】また本実施例によれば、循環風路１１として、例えば室に設けている窓等を利用することができ、施工が非常に容易になるものである。
【００２１】（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。
【００２２】４０は吸着剤で、第１送風手段２３が乾燥室１０外から吸気し送風する空気から水分を吸着する吸着剤で、除湿風路２１と再生風路２２にまたがるように配置されている。図３は、前記吸着剤４０の構成を示す説明図である。吸着剤４０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４０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４０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４０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。
【００２３】前記吸着ゾーン３２には、図１に示しているように、第１送風手段２３が乾燥室１０外から吸気した空気が通過する。吸着ゾーン３２を通過した高温の乾燥空気は、乾燥室１０の下部に接続している除湿風路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から熱交換器２６を介して吸気した外部空気が加熱手段２５を介して通過するものである。再生ゾーン３３を通過した空気は、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４０は、前記しているように、回転手段３４によって、前記吸着ゾーン２２と再生ゾーン３３とを交互に回転移動しているものである。つまり、吸着剤４０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外の空気を除湿するものである。
【００２４】なお２７は、実施例１で説明したと同様の制御手段である。
【００２５】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外の空気が吸気され、吸着剤４０の吸着ゾーン３２から乾燥室１０の下部に接続している除湿風路２１に高温の乾燥空気が送風される。吸着剤４０の吸着ゾーン３２を通過した空気は、吸着剤４０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。この乾燥空気が乾燥室１０に送風されると、乾燥室１０内の空気は循環風路１１から室外に排出される。従って、乾燥室１０内の空気は装置が送風する乾燥空気と入れ替わるものである。この乾燥空気の送風によって、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。
【００２６】同時に、第２送風手段２４が、乾燥室１０外に開口している吸気口２２ａから室外の空気を吸気し、熱交換器２６、加熱手段２５を介して吸着剤４０の再生ゾーン３３に室外の空気を送風している。加熱手段２５は、この時通電されているため吸着剤４０の再生ゾーン３３には高温となった空気が送風されている。この高温の空気の接触によって、吸着剤４０の再生ゾーン３３は吸着していた大量の水分を放出し、活性化されて、吸着機能を回復するものである。
【００２７】この吸着剤４０の再生によって発生した多量の水分を含んでいる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を送風される。つまり、再生風路２２の端部に配置している熱交換器２６を介して、排気口２２ｂから排気される。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から吸気した空気が、前記再生空気が有している熱量を受けて加温されるものである。すなわち、熱交換器２６は実施例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潜熱まで回収することができるものである。
【００２８】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４０の中心軸を直接モータで回転さぜ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４０の回転方法を限定するものではない。
【００２９】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。
【００３０】また本実施例では、図２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の再生ゾーン３３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の再生ゾーン２３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。
【００３１】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。
【００３２】（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。
【００３３】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。
【００３４】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、乾燥室外の空気から水分を吸着する吸着剤と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して乾燥室に導く除湿風路と、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、前記除湿風路および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、前記送風手段が送風する送風経路を前記除湿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、前記各部を制御する制御手段とを有する構成として、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、施工が簡単で、エネルギー効率の高い乾燥機を実現するものである。
【００３５】請求項２に記載した発明は、乾燥室外の空気から水分を吸着する吸着剤と、乾燥室外の空気を前記吸着剤を介して乾燥室に導く除湿風路と、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、乾燥室外から吸気した空気を前記吸着剤を介して乾燥室内に吐出する第１送風手段と、乾燥室外の空気を吸気して前記吸着剤を介して再び乾燥室外に吐出する第２送風手段と、前記第２送風手段が吸気した乾燥室外の空気を昇温して吸着剤を加熱する加熱手段と、前記吸着剤の位置を前記除湿風路側または前記再生風路側に切り換える回転手段と、前記第２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前記再生風路中に設けた熱交換器と、前記各部を制御する制御手段とを有する構成として、吸着剤の再生を連続して行うことができ使い勝手が良く、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、エネルギー効率が高く、施工の簡単な乾燥機を実現するものである。
【００３６】請求項３に記載した発明は、第２送風手段は、熱交換器の風下に配置した構成として、第２送風手段を構成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安価な乾燥機を実現するものである。
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１１年５月１０日（１９９９．５．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
【公開番号】 特開２０００−３２０９６４（Ｐ２０００−３２０９６４Ａ）
【公開日】 平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【出願番号】 特願平１１−１２８１８２