JPH08196796A

JPH08196796A - 衣類乾燥機

Info

Publication number: JPH08196796A
Application number: JP7008965A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Tanigawa; 雅信谷川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-01-24
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造でドラム内からの高温多湿空気を
効率良く除湿する。【構成】ドラム３内の高温多湿空気を乾燥用ファン１
４により吸引する。高温多湿空気がヒートパイプ２０付
近を通過すると、ヒートパイプ２０において高温側で高
温多湿空気の熱を奪い、低温側で放熱を行うことによ
り、高温多湿空気と外気の低温空気との間で熱交換さ
せ、高温多湿空気の除湿を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドラム内からの高温多
湿空気を除湿する機能を有するドラム式の衣類乾燥機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ドラム式衣類乾燥機において
は、乾燥させたい衣類を収納したドラムを回転させなが
ら電気ヒータやガス等で加熱した高温空気をドラム内に
供給して衣類を乾燥させている。そして、衣類を乾燥さ
せることにより高温多湿となってドラム内から排出され
た空気は、そのまま機外へ放出したり、あるいは外気の
低温空気と熱交換させて空冷除湿した後に再びドラム内
に供給している。

【０００３】ここで、衣類の乾燥を促進させるために
は、一般的には電気ヒータ等の容量を大きくしたり、ド
ラム内に供給する高温空気の風量を大きくすればよい。
しかしながら、電気ヒータの容量を大きくすることは、
消費電力上あるいは家庭内配線の電力容量上好ましくな
い。また、単に高温空気の風量を大きくすると、電気ヒ
ータとしてニクロム線ヒータを使用している場合には風
量の増大に伴ってドラム内に供給される空気の温度が下
がり乾燥促進にはあまり寄与しないし、ＰＴＣヒータを
使用している場合には風量の増大に伴って消費電力が増
大するといった問題があった。

【０００４】したがって、電気ヒータ等の容量や高温空
気の風量を大きくしなくても衣類の乾燥を促進させて乾
燥時間を短縮するために、ドラム内からの高温多湿空気
を効率良く除湿して循環させるといった提案がなされて
いる。例えば、特開昭６３−１９１９８号公報において
は、冷却水（水道水）を用いてドラム内からの高温多湿
空気を除湿冷却して再びドラム内に供給する水冷式の衣
類乾燥機が開示されている。また、特開平２−３０２２
９９号公報においては、ドラムの後方に樹脂製両翼ファ
ンを設け、ドラム内からの高温多湿空気と外気とを樹脂
製両翼ファンを介して熱交換させることにより高温多湿
空気の除湿を行う衣類乾燥機が開示されている。さら
に、特開平３−７９９７１号公報においては、ヒートポ
ンプ機構によりドラム内からの高温多湿空気を除湿する
衣類乾燥機が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の水冷式の衣類乾
燥機においては、専用の水道栓、水道水を衣類乾燥機ま
で延長給水するためのホースや給水量を制御するための
給水弁が必要であり、コストがかさみ、設置場所が限定
される等の不具合が生じていた。

【０００６】また、樹脂製両翼ファンを設けた衣類乾燥
機においては、熱伝導率が低い樹脂製両翼ファンの両側
で通常２ｍ³／分程度の多量の空気を熱交換させるた
め、５０〜６０％の低い除湿率しか示さないという問題
があった。さらに、ヒートポンプ機構を設けた衣類乾燥
機においては、構造が大掛かりで装置の小型化の妨げと
なっており、またコスト的にも高価であった。

【０００７】本発明は、上記に鑑み、簡単な構造で、ド
ラム内からの高温多湿空気の除湿を効率良く行える衣類
乾燥機の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１，２の如く、衣類Ｓを収納するドラム３内に
高温空気を供給して衣類Ｓを乾燥させる衣類乾燥機にお
いて、ドラム３内からの高温多湿空気に接し、かつ低温
流体に接するヒートパイプ２０が設けられたものであ
る。

【０００９】また、ヒートパイプ２０の低温側の体積が
高温側の体積よりも大とされ、ヒートパイプ２０の外面
にフィン２２が設けられ、フィン２２に水滴の付着を防
止する水滴付着防止手段が設けられている。

【００１０】さらに、ヒートパイプ２０の低温側を冷却
するための冷却用ファン３０が設けられ、冷却用ファン
３０は乾燥用ファン１４の駆動モータ１０により駆動さ
れるものである。

【００１１】

【作用】上記課題解決手段において、ドラム３内の高温
多湿空気を乾燥用ファン１４により排出する。高温多湿
空気がヒートパイプ２０付近を通過すると、ヒートパイ
プ２０において高温側で高温多湿空気から熱を奪い、低
温側で放熱することにより、高温多湿空気と低温流体と
の間で熱交換が行われる。

【００１２】ここで、ヒートパイプ２０の低温側の体積
を高温側の体積よりも大とし、またヒートパイプ２０の
低温側を冷却用ファン３０により冷却し、さらにはヒー
トパイプ２０の外面にフィン２２を水滴が付着しないよ
うに設けると、ヒートパイプ２０による高温多湿空気と
低温流体との熱交換効率がより一層高まり、高温多湿空
気を急速に冷却でき、高温多湿空気に含まれる水分の凝
縮が促進して除湿性能が向上する。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例の衣類乾燥機は、図１に示
すように、箱形の乾燥機本体１と、該乾燥機本体１に水
平軸２周りに回転自在に支持された衣類Ｓを収納するド
ラム３と、該ドラム３を回転させる駆動部４と、ドラム
３内から排出された空気を循環させて再びドラム３内に
戻すための空気循環部５とを備えている。

【００１４】前記乾燥機本体１の前面中央には、衣類投
入用の開口１ａが形成されており、開口１ａを開閉する
開閉扉６が配されている。乾燥機本体１の後面には、外
気（低温空気）を乾燥機本体１内に取り入れるための複
数の小孔１ｂが形成されている。

【００１５】前記ドラム３は、円筒形状をしており、前
面中央に中央開口３ａが形成されている。この中央開口
３ａは、乾燥機本体１の開口１ａの周縁に固定された筒
状の連結体７を介して乾燥機本体１の開口１ａと連通さ
れており、連結体７とドラム３の中央開口３ａの周縁と
がシール軸受け８を介して連結されている。そして、連
結体７の下部には、ドラム３内に送風するための空気流
入口７ａが形成されている。また、ドラム３の後面中央
における水平軸２の周りには、空気流出口３ｂが形成さ
れており、空気流出口３ｂの後方には、ドラム３内から
の空気に混って排出される細かい糸屑等を捕集するフィ
ルター９が取り付けられている。なお、図１中、３ｃは
ドラム３内に突出形成されたバッフルである。

【００１６】前記駆動部４は、乾燥機本体１の上部に固
定された駆動モータ１０と、該駆動モータ１０のモータ
軸１０ａの一端側に取り付けられた第一プーリ１１と、
該第一プーリ１１とドラム３の外周部との間に掛け巻き
された駆動伝達用ベルト１２とを備えている。そして、
ドラム３の回転数は、５０〜６０ｒｐｍ程度に設定され
ている。

【００１７】前記空気循環部５は、一端側がドラム３の
空気流出口３ｂに連通し他端側が空気流入口７ａに連通
した循環経路１３と、循環経路１３に一端側から他端側
に至る空気流を形成する乾燥用ファン１４とからなる。
循環経路１３は、ドラム３の空気流出口３ｂに対向して
形成され乾燥用ファン１４が収納されたファン室１３ａ
と、該ファン室１３ａの上部からファン室１３ａの上方
を通って水平方向に配された冷却路１３ｂと、該冷却路
１３ｂからドラム３の後面に沿って上下方向に配された
上下路１３ｃと、該上下路１３ｃの下部からドラム３の
下方を通って水平方向に配され空気流入口７ａに至る水
平路１３ｄとを備えており、水平路１３ｄの端部には、
ドラム３内に送り込む空気を加熱する１ＫＷ前後の電気
ヒータ（ＰＴＣヒータ）１５が内装されている。また、
乾燥用ファン１４は、後述する駆動伝達機構１６を介し
て駆動部４の駆動モータ１０により回転駆動される。

【００１８】そして、冷却路１３ｂの上面には、ドラム
３内からの高温多湿空気に接し、かつ乾燥機本体１の小
孔１ｂから乾燥機本体１内に流入する低温流体である外
気（以下、低温空気と称す）に接する複数の金属製（銅
製あるいはアルミニウム製）のヒートパイプ２０が上下
方向に貫通保持されている。ヒートパイプ２０には、ア
ンモニアやメタノール等の作動流体２１が充填されてお
り、この作動流体２１は、ドラム３内からの高温多湿空
気から熱を奪いながら蒸発して上昇し、低温側に移ると
放熱しながら凝縮して重力により落下し、高温側すなわ
ちヒートパイプ２０の底部に液体として再び溜まるとい
ったサイクルを繰り返すものである。したがって、この
ヒートパイプ２０により高温多湿空気と低温空気との熱
交換が可能となっている。

【００１９】また、ヒートパイプ２０の冷却速度を速く
して作動流体２１の蒸発および凝縮を活発に行わせるた
めに、図１，２に示すようにヒートパイプ２０の低温側
（低温空気に接する側）の体積が高温側（高温多湿空気
に接する側）の体積よりも大となるようにヒートパイプ
２０が取り付けられている。本実施例では、直径１５．
８８ｍｍ、長さ３００ｍｍのヒートパイプ２０が３６本
使用されており、高温側の体積と低温側の体積との比率
が３：７に設定されている。

【００２０】さらに、ヒートパイプ２０の外周には、高
温多湿空気および低温空気との接触面積を大とするため
の複数の金属製のフィン２２が取り付けられている。そ
して、ヒートパイプ２０の高温側に取り付けられたフィ
ン２２は、水平状態から２０度以上傾けられ、その表面
には撥水加工が施されている。これにより、高温多湿空
気に含まれる水分が凝縮して水滴となってフィン２２の
表面に付着したとき、水滴をフィン２２から自然に落下
させてフィン２２への水滴の付着を防止することができ
る。したがって、フィン２２の傾きおよび撥水加工によ
り、フィン２２への水滴の付着を防止する水滴付着防止
手段が構成されている。

【００２１】そして、高温多湿空気に含まれる水分が凝
縮して生じた水滴を乾燥機本体１の外部に排出するため
に、フィン２２の下方に配されフィン２２よりも大きな
受け口を有する受け皿２５と、該受け皿２５の底部に連
結され循環経路１３の上下路１３ｃに配された排水ホー
ス２６と、循環経路１３の水平路１３ｄから分岐して乾
燥機本体１の外部に通じる排水管２７とが設けられてい
る。

【００２２】さらに、ヒートパイプ２０の低温側を強制
空冷するための冷却用ファン３０が設けられている。こ
の冷却用ファン３０は、乾燥機本体１内における循環経
路１３の冷却路１３ｂの上方で、ヒートパイプ２０の低
温側に対向して回転自在に配されている。そして、冷却
用ファン３０は、前記駆動伝達機構１６を介して乾燥用
ファン１４とともに駆動モータ１０により回転駆動され
る。駆動伝達機構１６は、駆動モータ１０のモータ軸１
０ａの他端側に取り付けられた第二プーリ３１と、冷却
用ファン３０の回転軸３０ａに取り付けられた冷却用フ
ァンプーリ３２と、乾燥用ファン１４の回転軸１４ａに
取り付けられた乾燥用ファンプーリ３３と、各プーリ３
１，３２，３３に掛け巻きされた駆動伝達用ベルト３４
とからなる。なお、２段の冷却用ファンプーリ３２を用
いて、第二プーリ３１と冷却用ファンプーリ３２、冷却
用ファンプーリ３２と乾燥用ファンプーリ３３とに夫々
ベルトを掛け巻きした構造としてもよい。

【００２３】上記構成において、ドラム３内に衣類Ｓを
投入後、駆動モータ１０を駆動してドラム３、乾燥用フ
ァン１４および冷却用ファン３０を回転駆動させる。す
ると、電気ヒータ１５により加熱された高温空気がドラ
ム３の空気流入口７ａからドラム３内に流入し、ドラム
３内の衣類Ｓを乾燥させる。このとき、ドラム３内の空
気は衣類Ｓに含まれる水分を奪って高温多湿となり、こ
の高温多湿空気は乾燥用ファン１４により約２ｍ³／分
でドラム３の空気流出口３ｂから循環経路１３のファン
室１３ａに吸引される。そして、ファン室１３ａから冷
却路１３ｂに流れ込んだ高温多湿空気がヒートパイプ２
０付近を通過すると、ヒートパイプ２０の作動流体２１
が蒸発および凝縮の上述のサイクルを繰り返し、高温多
湿空気と低温空気との間で熱交換を行う。

【００２４】ここで、ヒートパイプ２０の低温側の体積
はヒートパイプ２０の高温側の体積よりも大であり、ま
たヒートパイプ２０の低温側は冷却用ファン３０により
冷却されており、さらにはヒートパイプ２０のフィン２
２によりヒートパイプ２０と高温多湿空気および低温空
気との接触面積が大となっているので、ヒートパイプ２
０の高温側では作動流体２１が素早く蒸発し、ヒートパ
イプ２０の低温側では作動流体２１が素早く凝縮し、ヒ
ートパイプ２０による高温多湿空気と低温空気との熱交
換効率が高くなり、これにより高温多湿空気が急速に冷
却されて水分が凝縮しやすくなり、高温多湿空気の除湿
を効率良く行ことができる。

【００２５】熱交換後、高温多湿空気に含まれる水分が
凝縮することによりヒートパイプ２０のフィン２２に付
着した水滴は、フィン２２の傾斜に沿って流れて受け皿
２５に落下し、排水ホース２６を伝って循環経路１３の
水平路１３ｄに達し、排水管２７から乾燥機本体１の外
部に排出される。

【００２６】また、ヒートパイプ２０により除湿冷却さ
れた空気は、循環経路１３の上下路１３ｃおよび水平路
１３ｄを通過し、乾燥機本体１の小孔１ｂから流入した
上下路１３ｃおよび水平路１３ｄの周りの外気によって
さらに冷却される。このとき、ヒートパイプ２０付近で
凝縮しきれなかった水分が凝縮して水滴となり、排水ホ
ース２６からの水滴と一緒に排水管２７から排出され
る。そして、空冷除湿されて低温乾燥状態となった空気
を再び電気ヒータ１５により加熱し、ドラム３の空気流
入路７ａからドラム３内に送風して衣類Ｓを乾燥する。

【００２７】実験によると、例えば乾燥用ファン１４に
より６０℃、８０％ＲＨの高温多湿空気を３ｍ³／分で
循環経路１３内に吸引し、冷却用ファン３０により２０
℃、５０％ＲＨの低温空気を４ｍ³／分で送風すると、
約１８ＫＷｈの熱量が移送され、高温多湿空気が約６℃
下がり１時間当たり約５０ｃｃの凝縮水が得られる。さ
らに、ヒートパイプ２０により除湿冷却された空気が排
水管２７付近に到達するまでに４０℃前後まで空冷され
るので、さらに１時間当たり約２００ｃｃの凝縮水が得
られる。６０℃、８０％ＲＨの高温多湿空気をヒートパ
イプ２０を使用せずに単に空冷したときに４５℃前後と
なって１時間当たり約１８０ｃｃの凝縮水が得られるの
に対して、空気中の絶対湿度が低くなり除湿される水分
が多くなるので、単に空冷したときには２ｋｇの衣類Ｓ
の乾燥に要していた約９０分の乾燥時間を２割程度短縮
できる。

【００２８】このように、金属製のヒートパイプ２０に
よりドラム３内からの高温多湿空気と低温空気とを熱交
換させて高温多湿空気を除湿冷却しており、除湿性能を
向上させるための構造を簡単にすることができて小型化
およびコストダウンが可能となり、消費電力量も少なく
てすむ。しかも、ドラム３内からの高温多湿空気を効率
良く除湿して高温乾燥空気として再びドラム３内に供給
しているので、衣類Ｓの乾燥時間を短縮することができ
る。

【００２９】また、ヒートパイプ２０の低温側の体積が
高温側の体積よりも大とされているので、ヒートパイプ
２０の冷却速度を速くして作動流体２１の蒸発および凝
縮を活発に行わせて、ヒートパイプ２０による高温多湿
空気と低温空気との熱交換効率を高めることができる。
このため、高温多湿空気を急速に冷却でき、高温多湿空
気に含まれる水分の凝縮が促進して除湿性能をさらに向
上させることができる。

【００３０】さらに、ヒートパイプ２０に周囲空気との
接触面積を大とするための金属製のフィン２２が設けら
れているため、ヒートパイプ２０付近での高温多湿空気
および低温空気の滞留時間が長くなり、高温多湿空気と
低温空気との熱交換効率をより高めることができる。し
かも、フィン２２は傾斜して配されており、表面に撥水
加工が施されているため、高温多湿空気に含まれる水分
が凝縮して水滴となってフィン２２の表面に付着したと
き、水滴をフィン２２から自然に落下させることがで
き、フィン２２に付着した水滴に伴う熱交換効率の低下
を防止できる。また、フィン２２から落下した水滴は受
け皿２５および排水ホース２６を介して機外に排出され
るため、循環経路１３内に水滴が付着して留まることが
なく、循環経路１３での熱交換効率の低下を防止でき
る。

【００３１】さらにまた、乾燥用ファン１４を駆動する
駆動モータ１０により冷却用ファン３０を駆動している
ので、冷却用ファン３０を駆動するための専用のモータ
を必要とせず、小型化およびコストダウンが可能とな
る。

【００３２】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、ヒ
ートパイプ２０は、ドラム３内からの高温多湿空気に接
し、かつ低温空気に接していれば、例えば上下路１３ｃ
や水平路１３ｄに配置してもよい。また、本発明の衣類
乾燥機は、ドラム３内からの高温多湿空気を除湿して循
環させるタイプのものに限定されず、ドラム３内からの
高温多湿空気を除湿して機外に排出するタイプのもので
あってもよい。さらに、低温空気でヒートパイプ２０の
低温側を冷却する代わりに、高温多湿空気を冷却したと
きの凝縮水をヒートパイプ２０の低温側に供給して冷却
する構造や他の冷却水を利用する構造としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
の発明によると、ヒートパイプによりドラム内からの高
温多湿空気と低温流体とを熱交換させて高温多湿空気を
除湿冷却しており、除湿性能を向上して乾燥時間を短縮
するための構造を簡単にすることができて小型化および
コストダウンが可能となり、消費電力量も少なくてす
む。

【００３４】請求項２の発明によると、ヒートパイプの
低温側の体積が高温側の体積よりも大とされているの
で、ヒートパイプ内の作動流体の冷却速度が速くなって
高温多湿空気と低温流体との熱交換効率を高めることが
できる。このため、高温多湿空気を急速に冷却でき、高
温多湿空気に含まれる水分の凝縮が促進して除湿性能を
さらに向上させることができる。

【００３５】請求項３の発明によると、ヒートパイプの
外面にフィンが設けられているため、ヒートパイプ付近
での高温多湿空気および低温流体の滞留時間が長くな
り、高温多湿空気と低温流体との熱交換効率をより高め
ることができる。しかも、高温多湿空気に含まれる水分
が凝縮したときの水滴がフィンの表面に付着することを
防止しているので、フィンに付着した水滴に伴う熱交換
効率の低下を防止できる。

【００３６】請求項４の発明によると、乾燥用ファンの
駆動モータにより冷却用ファンを駆動しているので、冷
却用ファンを駆動するための専用のモータを必要とせ
ず、小型化およびコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の衣類乾燥機の構成図

【図２】ヒートパイプの構成図

【符号の説明】

３ドラム１０駆動モータ１４乾燥用ファン２０ヒートパイプ２２フィン３０冷却用ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衣類を収納するドラム内に高温空気を供
給して衣類を乾燥させる衣類乾燥機において、前記ドラ
ム内からの高温多湿空気に接し、かつ低温流体に接する
ヒートパイプが設けられたことを特徴とする衣類乾燥
機。
【請求項２】ヒートパイプの低温側の体積が高温側の
体積よりも大とされたことを特徴とする請求項１記載の
衣類乾燥機。
【請求項３】ヒートパイプの外面にフィンが設けら
れ、該フィンに水滴の付着を防止する水滴付着防止手段
が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の
衣類乾燥機。
【請求項４】ヒートパイプの低温側を冷却するための
冷却用ファンが設けられ、該冷却用ファンは乾燥用ファ
ンの駆動モータにより駆動されることを特徴とする請求
項１記載の衣類乾燥機。