专利名称：干燥机、洗涤干燥机及它们的运转方法
技术领域：
本发明涉及一种利用冷冻循环而干燥被干燥物的干燥机，具体而言，涉及一种可在干燥运转开始时防止制冷剂以液体的状态被吸入压缩装置而以稳定且短时间使其进入稳定状态的干燥机。
背景技术：
以往，一般的干燥机，是将电加热器或气体燃烧加热器作为热源，通过这些电加热器或燃气加热器的热源加热外气而使其成为高温空气后，向收容被干燥物的干燥室排出，从而干燥干燥室内的被干燥物。然后，向外部排出对被干燥物进行了干燥的干燥室内的高温空气。在这样的干燥机中，由于至被干燥物干燥结束需要较长的时间，所以有对被干燥物进行干燥的能量消耗量大、电费或燃气费等的能量成本高的问题。
相对与此，专利文献1中的干燥机利用将二氧化碳作为制冷剂而使用的冷冻循环，通过气体冷却器将加热的空气导入干燥室，在使水分从被干燥物蒸发后，通过在蒸发器中使该空气凝结除湿并循环，可以不用将水分以水蒸气的状态向干燥室外排出，且可以缩短干燥所需的时间。
专利文献1特开2004-141650号公报但是，在利用上述的冷冻循环的干燥机中，在启动时，有制冷剂以液体的状态被吸入压缩装置而产生所谓液体倒流现象的可能性，由此，有破坏压缩装置或明显降低压缩装置的寿命的问题。另外，与将加热器设为热源的干燥机相比，有至制冷剂回路成为稳定状态花费时间的问题。
发明内容
所以，本发明的目的在于提供一种节能的干燥机，其可防止液体倒流的同时，可以缩短至冷冻循环到达稳定状态的时间，进而可以大幅度缩短干燥所需时间。
本发明是为了达到上述目的，技术方案1记载的干燥机，其特征在于，具备收容被干燥物的干燥室；按照顺序呈环状配管连接压缩装置、放热器、减压装置及吸热器的制冷剂回路；使干燥室的空气与放热器以及吸热器进行热交换并进行循环的空气循环路径；被设置在空气循环路径上并使空气进行循环的空气循环机构，从制冷剂回路的减压装置至压缩装置的配管的至少一部分，被设置在空气循环路径内部，并在所述空气循环路径上具备加热机构。另外，技术方案2记载的发明，是在技术方案1记载的干燥机中，其特征在于，在压缩装置停止时，被封入制冷剂回路中的制冷剂是液体状态或气液混合状态。根据技术方案1或2记载的干燥机，可以防止液体倒流现象，从而可以提高压缩装置的耐用性。而且，可以缩短冷冻循环至稳定状态的时间，从而可以缩短干燥时间。
技术方案3记载的发明，是在技术方案1或2记载的干燥机中，其特征在于，流过制冷剂回路的制冷剂是二氧化碳。通过利用二氧化碳作为制冷剂，除了技术方案1或2记载的发明的效果外，在放热器中可以较多得到热，可以进一步缩短干燥时间。另外，由于是自然制冷剂，所以对环境是有益的，而且具有不然性，因此作为用于干燥机的制冷剂非常适合。
技术方案4记载的发明，是洗涤干燥机，其特征在于，具备技术方案1至3中任意一项记载的干燥机。现在，通过在普及进行的洗涤干燥机中使用上述的干燥机，除技术方案1至3中任意一项记载的发明的效果之外，还可以大幅度缩短从洗涤到干燥的时间。
技术方案5记载的干燥机的运转方法，所述干燥机具备收容被干燥物的干燥室；按照顺序呈环状配管连接压缩装置、放热器、减压装置及吸热器的制冷剂回路；使干燥室的空气和放热器以及吸热器进行热交换并循环的空气循环路径；被设置在空气循环路径上并使空气循环的空气循环机构，从制冷剂回路的减压装置至压缩装置的配管的至少一部分，被设置在空气循环路径内部，并在空气循环路径上具备加热机构，其特征在于，具备用于推断被封入制冷剂回路中的制冷剂的状态的制冷剂状态推断机构，根据由制冷剂状态推断机构而推断的制冷剂的状态，在启动压缩装置前，启动加热机构。根据技术方案5记载的干燥机的运转方法，可以防止液体倒流现象，从而可以提高压缩装置的耐用性。而且，可以缩短冷冻循环至稳定状态的时间，从而可以缩短干燥时间。
技术方案6记载的发明，是在技术方案5记载的干燥机的运转方法中，其特征在于，制冷剂状态推断机构具备直接或间接检测出制冷剂的温度的制冷剂温度检测机构，并从由制冷剂温度检测机构被检测出的制冷剂的温度来推断制冷剂的状态。根据技术方案6记载的发明，除了技术方案5记载的发明的效果之外，通过所谓温度比较容易检测出的参数，可以推断制冷剂的状态，因此可以以低成本实现本发明。另外，若以作为干燥室开闭时的安全装置的温度传感器兼用该制冷剂温度检测机构，可以进一步求得低成本化。
技术方案7记载的洗涤干燥机的运转方法，其特征在于，具有洗涤步骤、干燥步骤，并在干燥步骤中利用冷冻循环，并具有与干燥步骤将要开始之前的步骤一起实行、在规定温度以上加热制冷剂的预热步骤。在此，通常由洗涤工序、漂洗工序、脱水工序等构成洗涤步骤。根据技术方案7记载的发明，可以防止液体倒流现象，从而可以提高压缩装置的耐用性。而且，可以缩短冷冻循环至稳定状态的时间，从而可以缩短干燥时间。
技术方案8记载的发明，是在技术方案7记载的洗涤干燥机的运转方法中，其特征在于，预热步骤具有从制冷剂回路的外部接受热供给而使制冷剂处于规定温度以上的第1预热步骤、和启动制冷剂回路而使制冷剂回路处于稳定状态的第2预热步骤。根据技术方案8的发明，除了技术方案7记载的发明的效果之外，可以有效地缩短制冷循环至稳定状态的时间。
(发明效果)本发明的干燥机，可以防止液体倒流现象，从而提高压缩装置的耐用性。另外，可以缩短冷冻循环至稳定状态的时间，进一步，由于可以缩短干燥时间，因此可以节能。
图1是表示本发明的干燥机的构成的模式图。
图2是本发明的冷冻循环以稳定状态运转时的P-h线图。
图3是本发明的冷冻循环停止时的P-h线图。
图4是在启动前加热本发明的冷冻循环之前的P-h线图。
图5是本发明的干燥机的立体图。
图6是从与本发明的干燥机的与图5不同的角度看的立体图。
图7是本发明的干燥机中的干燥单元的立体图。
图8是本发明的实施例1的洗涤运转的流程图。
图9是本发明的实施例1的脱水运转的流程图。
图10是本发明的实施例1的漂洗运转的流程图。
图11是本发明的实施例1的漂洗运转后的脱水运转的流程图。
图12是本发明的实施例1的预热运转的流程图。
图13是本发明的实施例1的干燥运转的流程图。
图14是本发明的实施例1的洗涤干燥机的整体的流程图。
图15是本发明的实施例2的洗涤干燥机的整体的流程图。
图16是本发明的实施例2的漂洗运转后的脱水运转的流程图。
图17是按时间序列表示本发明的实施例2的预热运转中的控制的控制流程图。
图18是本发明的实施例2的预热运转的流程图。
图19是本发明的实施例2的干燥运转的流程图。
图中100、200-干燥机(洗涤干燥机)，110、210-干燥室，120、220-压缩机，130、230-气体冷却器，140、240-膨胀阀，150、250-蒸发器，160、260-制冷剂回路，170、270-空气循环路径，180、280-涡轮风扇，190、290-电加热器，201-主体，202-开闭门，203-外槽滚筒，204-内槽滚筒，206-中空部，208-空气流入口，209-箱体，272-吐出侧的通道部件，274-吸入侧的通道部件，276-空气通道，278-密封部件，292-温度传感器。
具体实施例方式
下面，对于本发明的干燥机100的构成，通过图1详细地进行说明。
图1是表示本实施方式的干燥机100的构成的模式图，干燥机100具备收容被干燥物的干燥室110；作为压缩装置的内部中间压的2级压缩式压缩机120；作为放热器的气体冷却器130；作为减压装置的膨胀阀140；作为吸热器的蒸发器150；呈环状连接压缩机120、气体冷却器130、膨胀阀140以及蒸发器150并使用作为制冷剂的二氧化碳的制冷剂回路160；对干燥室110的空气进行循环的空气循环路径170；作为使该空气进行循环的空气循环机构的涡轮风扇180；作为在冷冻循环的启动时加热制冷剂的同时加热在空气循环路径170上循环的空气的加热机构的电加热器190。
从压缩机120吐出的制冷剂，若在稳定状态则位于如图2所示的曲线的点a上，在制冷剂为二氧化碳的情况下，以吐出压力约为10～12Mpa，吐出温度约为100～130℃(在本实施方式中为11Mpa、130℃)向气体冷却器130输送。然后，由气体冷却器130通过空气被冷却至约40～60℃(在本实施方式中点b是50℃)，并向膨胀阀140输送。另一方面，经过气体冷却器130的空气被加热至80～100℃，并被利用于干燥室110内被干燥物的干燥(图1)。由作为安全装置的温度传感器192监视被加热后的空气温度，被加热至约80～100℃的空气进入干燥室110，并从被干燥物夺取水分，变成温度约为60～80℃、湿度约为40～70％(保持在空气中的水蒸气量，由1气压换算约为52～205g/m3)从干燥室110排出。
由膨胀阀140减压后的制冷剂，以3～4MPa(在本实施方式中点c为3.5MPa)被送至蒸发器150，并从由干燥室110排出的空气夺取热(点d)，向压缩机120返回(点e点d)。此时，若配置进行从蒸发器150出来的制冷剂和膨胀阀140前段的制冷剂之间的热交换(未图示)的中间热交换器后，则由于图2中的点b转移至b’点的位置，因此，可以实现更有效的冷冻循环。另一方面，由蒸发器150至约20～40℃被夺取热的空气，由于例如30℃时的饱和水蒸气量约为30g/m3，所以不能使超过饱和水蒸气量的水分(约32～175g/m3)作为水蒸气保持，而由蒸发器150凝结并被除湿。该水从排水道152向干燥机100的外部排出。
由蒸发器150被除湿的空气，通过涡轮风扇180再次被送向气体冷却器130。本发明通过在循环该空气的空气循环路径170中也配置压缩机120，可以对进入气体冷却器130前的空气进行预加热的同时，可以空冷压缩机120。由此，压缩机120的废热也可以利用于空气的加热，而且，由于可以防止压缩机120变为高温异常的情况，可以实现压缩机120的耐用性提高和可以缩短干燥时间的节能的干燥机。
在冷冻循环以稳定状态运转时，虽然制冷剂和空气均按上述方式循环，但在冷冻循环停止后，冷却剂成为以图3的斜线所示的平衡压的约4～7MPa、温度约为10～30℃被保持在制冷剂回路160中的状态。在这样的条件下，在为二氧化碳的情况下，以气液混合状态被保持在制冷剂回路160中，所以在冷冻循环启动时，制冷剂以液体的状态被吸入压缩机120中，产生所谓的液体倒流现象，有损伤压缩机120的危险。所以，本发明将电加热器190配置在空气循环路径170中的靠近从蒸发器150到压缩机120间的制冷剂回路160的位置上。
在冷冻循环启动前，使涡轮风扇180和电加热器190启动并升温空气循环路径170中的空气。在本发明中，由于以通过空气循环路径170中的方式配置制冷剂回路160的大部分配管，所以，通过由电加热器190升温空气，而进行被干燥物的预备干燥，同时，升温制冷剂回路160中的制冷剂。在制冷剂采用二氧化碳的情况下，如图4的斜线所示，即使压力约为4～7MPa，但若温度在约30℃以上，则由于变成气体，因此，可以避免引起液体倒流现象的可能性。尤其为了防止向压缩机120的液体倒流现象，在空气循环路径170中的靠近从蒸发器150到压缩机120间的制冷剂回路160的位置配置电加热器190是有效的。
然后，在制冷剂的温度变为30℃以上时停止电加热器190，启动冷冻循环。或者，在如盛夏时外气温度超过30℃那样的情况下，由于考虑到制冷剂也超过30℃，所以不启动电加热器190，只要启动冷冻循环就可以。对用于实现上述的干燥机100构成的具体构造，通过图5～7加以说明。
图5、6分别表示作为应用本发明的干燥机实行洗涤运转和洗涤运转完成后的干燥运转的洗涤干燥机200的内部构成图，图7是表示取出干燥单元U的部分的状态的洗涤干燥机200的内部构成图。
由于该洗涤干燥机200是为了洗涤以及干燥衣物等的被洗涤物(该被洗涤物为干燥运转中的被干燥物)而使用的装置，在形成外轮廓的主体201(图5、6透视主体201的壳内)的上面中央部，安装有用于收纳取出被洗涤物的开闭门202，在开闭门202的侧方的主体201上面，设置有配置了各种操作开关或显示部的未图示的操作面板。
在该主体201内，设置了滚筒主体D，该滚筒主体D，由将圆筒的轴设为左右方向配置的可存水的圆筒状的树脂制的外槽滚筒203、和在该外槽滚筒203内侧设置的兼作洗涤槽和脱水槽的圆筒状不锈钢制的内槽滚筒204构成。内槽滚筒204与安装在外槽滚筒203的侧壁(图5的里侧)的未图示的驱动马达的轴连接，并以作为被连接在该轴上的内槽滚筒204的轴的旋转轴为中心，在外槽滚筒203内可旋转地保持内槽滚筒204。而且，将该内槽滚筒204的内部设为收容被洗涤物的干燥室210。
在外槽滚筒203的上部，设置有用于与开闭门202对应并用于收纳取出被洗涤物的未图示的不透水性的外槽开闭盖。另外，在内槽滚筒204的全周壁上，形成有空气以及水可流通的多个透孔(未图示)。另外，规定了该内槽滚筒204的停止位置，在该停止时与外槽滚筒203的外槽开闭盖对应的位置(上面)上，具有用于收纳取出被洗涤物的未图示的内槽开闭盖。
上述的驱动马达，是用于在洗涤运转以及洗涤运转完成后的干燥运转时、以左右水平方向的轴为中心使内槽滚筒204旋转的马达。该驱动马达被安装在图5的里侧，并在通过驱动马达进行干燥运转时，按照以比洗涤运转时低速而使内槽滚筒204旋转的方式来控制该驱动马达。在图5的靠前侧的驱动马达的轴的一端上，形成有内部中空的中空部206，通过该中空部206的未图示的空气流入口208，连通后述的空气循环路径270和内槽滚筒204的内侧。
在主体201的上部，设置有作为用于向内槽滚筒204内给水的给水机构的未图示的给水通道，该给水通道的一端通过给水阀门连接着自来水等供水源。该给水阀门通过控制装置控制开闭。另外，给水通道的另一端，被连接在外槽滚筒203上并与内部连通，并在由控制装置打开给水阀门后，由供水源向内槽滚筒204内(干燥室210)供水(自来水)。另外，在主体201的下部，设置有作为用于将内槽滚筒204内(干燥室210)的水排出的排水机构的未图示的排水通道，该排水通道的一端，通过由控制装置控制开闭的排水阀门而与外槽滚筒203的最底部连通。另外，排水通道的另一端，向洗涤干燥机200的外部导出，并到达排水沟等。
在主体201内，从外槽滚筒203的后侧跨过侧方构成有上述的空气循环路径270。该空气循环路径270，是通过作为空气循环机构的涡轮风扇280、将与作为放热器的气体冷却器230进行了热交换的空气向内槽滚筒204内(干燥室210)送风并使经过该内槽滚筒204内(干燥室210)的空气与作为吸热器的蒸发器250进行热交换的装置，并由流入侧管道部件272、流出侧管道部件274、和形成在后述的干燥单元U内的空气通道276等构成。
在流入侧管道部件272的一端，通过中空部206的空气流入口208、以与内槽滚筒204内(干燥室210)连通的方式被连接固定在外槽滚筒203上，另一端被连接固定在于干燥单元U内形成的空气通道276的出口276B上。另外，流出侧管道部件274的一端，以与内槽滚筒204内(干燥室210)连通的方式被固定连接在外槽滚筒203上，另一端被连接固定在空气通道276的入口276A上。另外，由金属或耐热性的合成树脂构成两管道部件272、274。另外，管道部件272、274的另一端(连接空气通道的出口276B以及入口276A的一侧)被形成为朝向先端稍微变细的形状。
如图7所示，干燥单元U由制冷剂回路260、上述的涡轮风扇280、电加热器290构成，上述制冷剂回路260，是按照压缩机220、气体冷却器230、作为减压装置的膨胀阀240的顺序呈环状地连接配管而形成。而且，洗涤干燥机200的干燥单元U，一体构成制冷剂回路260、涡轮风扇280以及电加热器290，除了涡轮风扇280的马达部的其他的部分被收容在由绝热性部件覆盖的箱体209内并使其成为盒式(cassette)，在滚筒主体D的重心下方的规定范围内安装。在该箱体209的一侧面上，形成有空气通道276的入口276A和出口276B。入口276A以及出口276B是圆筒状的孔，跨过该孔的全周安装有橡胶等的密封部件278。在本实施方式中，虽然入口276A以及出口276B设置为1个圆筒状的孔，但孔的数目不光是1个，也可以设置多个。若是1个，则在主体201上设置干燥单元U时容易定位，若是多个，可以减小在该部分的空气阻力。另外，通过未图示的配线插座，电连接该干燥单元U和主体201，从主体201通过配线插座进行干燥单元U内的压缩机220、膨胀阀24、涡轮风扇280以及电加热器290的动作控制和电力供给。
通过绝热性的隔板部件276划分箱体209内，上述空气通道276的入口276A位于由该隔板部件276C划分的箱体209的一方，空气通道276的出口276B位于另一方。而且，在图7中，在箱体209内的靠前侧的隔板部件276C上，形成有用于连通由隔板部件276C划分的一方的箱体(蒸发器250一侧箱体209A)内和另一方的箱体(气体冷却器230一侧箱体209B)内的连通孔276D。由此，在箱体209内，构成了从入口276A向蒸发器侧箱体209A内流入的空气，经过连通孔276D进入气体冷却器侧箱体209B内并从出口276B流出的空气路径276。
而且，在由隔板部件276C划分的蒸发器侧箱体209A内的深处，设置有蒸发器250，并在靠前侧设置有涡轮风扇280。通过该涡轮风扇280，在干燥运转时，将与被设置在气体冷却器侧箱体209B内的气体冷却器230进行热交换而被加热了的干燥空气向内槽滚筒204内(干燥室210)送风，在内槽滚筒204内(干燥室210)循环并回到蒸发器250中。另外，涡轮风扇280被设置成与连通孔276D相邻接，并且以吸入口成为上述蒸发器250侧、突出口成为连通孔276D侧的方式而配置，涡轮风扇280的吐出口和连通孔276D阻塞间隙，使得空气通道276内的空气一定通过涡轮风扇280而从蒸发器侧箱体209A流入气体冷却器侧箱体209B。
在由隔板部件276C划分的气体冷却器侧箱体209B内的深处，设置气体冷却器230，并在靠前侧设置压缩机220。该压缩机220被设置在与连通孔276D相邻的空气路径276内。即，以从涡轮风扇280吐出的空气经过连通孔276D并通过压缩机220的方式来配置压缩机220。通过这样的构成，通过涡轮风扇280的运转，在内槽滚筒204内(干燥室210)循环并使被洗涤物干燥后的空气，经过空气循环路径270的流出侧管道部件274，从入口276A流入由隔板部件276C划分的蒸发器侧箱体209A内的空气路径276。然后，与蒸发器250进行热交换而被冷却、除湿后，吸入到在靠前侧的空气路径276内设置的涡轮风扇280并从连通孔276D流入气体冷却器侧箱体209B内。而且，在通过压缩机220的周围并与设置在出口276B侧的空气通道276的气体冷却器230进行热交换而被加热后，从出口276B出来，经过流入侧管道部件272并流入内槽滚筒204内(干燥室210)。
在此，为了降低因内槽滚筒204的旋转产生振动、变位而造成的振动、噪音，通过具有振动吸收功能的悬浮体(suspension)S，滚筒主体D被固定在位于主体201的底面的底板B上。即，旋转的内槽滚筒204，为通过外槽滚筒203以及悬浮体S被安装的底板B上的形态。另外，在制冷剂回路260内，按照规定量封入了作为制冷剂的二氧化碳，制冷剂260的高压侧为超临界压力。另外，驱动马达的运转、给水通道的给水阀门的开闭、排水通道的排水阀门的开闭、压缩机220的运转、膨胀阀240的节流调整以及涡轮风扇280的风量，通过未图示的控制装置进行，而且，控制装置也控制经过气体冷却器230的干燥用空气的温度，以使被收容在内槽滚筒204内的被洗涤物不发生变色以及损伤。
接着，通过图8～图14对洗涤干燥机200中的实施例1的动作加以说明。
如图8所示，向内槽滚筒204内(干燥室210)放入被洗涤物和与该被洗涤物的量对应的规定量的洗涤剂，在操作上述的操作开关中的电源开关以及开始开关后，控制装置开始洗涤运转S11。然后，控制装置打开未图示的给水通道的给水阀门并开放给水通道。由此，从供水源向内槽滚筒204内(干燥室210)供给水。另外，此时通过控制装置关闭排水通道的排水阀门。在内槽滚筒204内(干燥室210)积存规定量的水后，控制装置关闭给水阀门并阻塞给水通道。由此，停止由供水源的水的供给。
接着，通过控制装置，形成在主体201的侧面的驱动马达被通电启动并且轴旋转，被安装在轴上的内槽滚筒204在外槽滚筒203内开始旋转，从而开始洗涤运转S11。从洗涤运转S11的开始，经过规定时间后，通过控制装置停止驱动马达，开放排水通道的排水阀门并排出内槽滚筒204(即，外槽滚筒203内)的水(洗涤水)。然后，如图9所示，在排出内槽滚筒204内(干燥室210)的水后，控制装置再次运行驱动马达，进行被洗涤物的脱水。在按照规定时间实行该脱水运转S12后，控制装置关闭排水通道的排水阀门。
接着，如图10所示，控制装置转移至漂洗运转S13，打开给水通道的给水阀门而开放给水通道。由此，从供水源再次向内槽滚筒204内(干燥室210)供给水。在进行向内槽滚筒204内(干燥室210)规定量的给水后，控制装置关闭给水阀门，阻塞给水通道。由此，停止由供水源的水的供给。然后，当在规定时间反复驱动马达的旋转动作而进行漂洗后，控制装置停止驱动马达，打开排水通道的排水阀门，将内槽滚筒204内(干燥室210)的漂洗水向从排水通道排出。在排出内槽滚筒204内(干燥室210)的漂洗水后，控制装置再次运行驱动马达，并和上述同样地使内槽滚筒204旋转，如图11所示，转移至进行被洗涤物的脱水的运转S14。
在脱水运转中，控制装置监视由被设置在内槽滚筒204内(干燥室210)的入口附近的空气循环路径270上的温度传感器292来测定的空气的温度，当该温度传感器292比30℃低时，启动涡轮风扇280以及电加热器290，开始预热运转S15(参照图12)。在本实施例中，由于涡轮风扇280具有约2.0～2.5m3/min的送风量，电加热器290使用额定输出为650W的功率，所以，在干燥运转的约5分前，通过开始预热运转S15，可以使循环空气的温度在30℃以上。所以，若在干燥运转的5分前开始预热运转S15，则启动压缩机220的定时也可以采用不通过温度传感器292而开始干燥运转S16的流程。但是，由于温度传感器292作为用于安全地开闭开闭门202以及开闭盖206的安全装置，总是在监视内槽滚筒204内(干燥室210)空气的温度，所以如图13所示，如果压缩机220启动的定时也根据从温度传感器292的输出而进行，则更能避免液体倒流现象的危险性。另一方面，如盛夏时，空气温度超过30℃，当以某一定的间隔(在本实施例的情况是20秒～1分间隔)监视温度的温度传感器292在超过某一定时间表示(本实施例的情况是3分以上)30℃以上时，预热运转S15不运转，在按照规定时间实行脱水行程后，控制装置通过驱动马达使内槽滚筒204旋转并转移至干燥运转S16。
总结上述内容，如图14所示，本实施方式的洗涤干燥机200，当操作操作开关中的电源开关以及开始开关时，通过控制装置全自动地进行洗涤运转S11、脱水运转S12、漂洗运转S13、脱水运转S14、干燥运转S16。而且，通过由温度传感器292监视洗涤干燥机200内的温度，在有引起液体倒流现象的危险的情况时，以进行预热运转S15的方式而进行控制。
回到图7，在该干燥运转S16中，从压缩机220吐出的高温、高压的气体制冷剂，在由气体冷却器230进行放热后，到达膨胀阀240。至此制冷剂不凝结，制冷剂回路260的高压侧成为超临界压力。到达膨胀阀240的制冷剂在此被减压，并在通过该过程液化后，接着流入蒸发器250内，并在此从周围吸热、蒸发而进行被吸入压缩机220内的循环。通过涡轮风扇280的运转，通过气体冷却器230的高温、高压的制冷剂的放热被加热而成为高温的干燥用空气，从空气循环路径270的流入侧管道部件272出来并流入中空部206。流入中空部206的干燥用空气，从空气流入口208流入内槽滚筒204内。流入内槽滚筒204内(干燥室210)的干燥用空气，使被收容在内槽滚筒204内(干燥室210)的被干燥物升温而使水分蒸发，从而干燥被干燥物。使被干燥物干燥而包含水分的空气，经过内槽滚筒204内(干燥室210)从未图示的空气流出口向内槽滚筒204外排出，通过空气循环路径270的流出侧管道部件274内，从入口276A流入被形成在箱体209内的空气通道276内，被导入在此设置的蒸发器250内并通过。
在从内槽滚筒204(干燥室210)排出的空气中包含的水分(从被蒸发物蒸发的水分)，由通过蒸发器250的过程，在蒸发器250的表面上凝结，并变成水滴而落下。落下的水滴通过未图示的排水管252，向从排水通道外部的排水沟等排出。通过该蒸发器250除去水分而干燥的空气，被吸入涡轮风扇280后，经过连通孔276D，通过压缩机220的周围。此时，由蒸发器250冷却、被吸入涡轮风扇280并流入气体冷却器侧箱体209B的空气，由于通过压缩机220的周围，可以冷却由运转而加热的压缩机220，提高了压缩机220的耐用性，同时，可以将压缩机220的废热利用于被干燥物的干燥。
另外，冷却压缩机220后的空气，流入气体冷却器230而被加热。然后，从空气通道276的出口276B出来并进入流入侧管道部件272，被送风至轴的中空部206，与上述同样，流入内槽滚筒204内(干燥室210)并从内槽滚筒204内(干燥室210)的被干燥物夺取水分而使其干燥的循环反复进行。通过由控制装置按照规定时间实行这样的干燥运行，完全干燥干燥室210的被干燥物。这样，通过由空气冷却器230加热空气循环路径270内的空气，由蒸发器250进行除湿，可以有效地使被干燥物干燥。另外，通过使用如二氧化碳制冷剂回路的高压侧变为超临界压力的制冷剂，在空气冷却器中可以得到较大的加热能力。
接着，通过图15～图19对洗涤干燥机200的实施例2的动作加以说明。
如图15所示，虽然基本的动作与实施例1相同，但由于脱水运行S24以后的动作与实施例1不同，省略从进行与实施例1相同的动作的洗涤运行S21至漂洗运转S23的说明，并对脱水运转S24以后加以说明。
如图16所示，在脱水运转S24中，控制装置开始预热运转S25。如图17所示，该预热运转S25被分成启动电加热器290的第一级预热和启动压缩机220的第二级预热。首先，被设置在内槽滚筒204(干燥室210)入口附近的空气循环路径270中的温度传感器292，在比30℃低时，启动涡轮风扇280以及电加热器290(第一级预热)，开始预热运转S25(参照图18)。在本实施方式中，若考虑涡轮风扇280具有约2.0～2.5m3/min送风量，电加热器290使用额定输出为650W的功率、和第二级预热所需的时间，则在干燥运转的约10分前开始预热运转S25。在温度传感器292表示3分钟以上30℃为止，在循环空气的温度上升后，停止电加热器290，并启动压缩机220(第二级预热)。
控制装置具有能可变压缩机220的转速的变频器(inverter)，在本实施方式中，压缩机220经过某一定时间(本实施方式的情况为20秒钟～1分钟)至30Hz提升转速，经过某一定时间(本实施方式的情况为20秒钟～1分钟)至60Hz提升转速。在压缩机220的转速至60Hz上升后，由于冷冻循环变为稳定状态通常要花费3分左右，所以第二段预热所需的时间为共计5分左右，所以，优选在干燥运转的10分前开始预热运转S25。另外，也如在实施例1中所述，当在盛夏时等空气温度超过30℃、按照某一定的间隔(本实施方式的情况为3分钟以上)表示30℃以上时，不进行第一级预热，从第二级预热变为预热运转S25。然后，在按照规定时间与预热运转S25同时进行脱水行程后，控制装置通过驱动马达使内槽滚筒204旋转并转移至干燥运转S26(参照图19)。
作为为了实施本发明的最佳的方式，虽然对使用具有滚筒式干燥室的衣物用干燥机，尤其对洗涤干燥机进行了说明，但本发明并非限定于此，也可以将本发明利用于餐具用干燥机(餐具清洗干燥机)、除湿机、浴室干燥机等。
权利要求
1.一种干燥机，其特征在于，具备收容被干燥物的干燥室；按照顺序呈环状配管连接压缩装置、放热器、减压装置及吸热器的制冷剂回路；使所述干燥室的空气与所述放热器以及所述吸热器进行热交换并进行循环的空气循环路径；被设置在所述空气循环路径上并使所述空气进行循环的空气循环机构，从所述制冷剂回路的所述减压装置至所述压缩装置的配管的至少一部分，被设置在所述空气循环路径内部，并在所述空气循环路径上具备加热机构。
2.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于，在所述压缩装置停止时，被封入所述制冷剂回路中的制冷剂是液体状态或气液混合状态。
3.根据权利要求1或2所述的干燥机，其特征在于，流过所述制冷剂回路的制冷剂是二氧化碳。
4.一种洗涤干燥机，其特征在于，具备权利要求1至3中任意一项所述的干燥机。
5.一种干燥机的运转方法，所述干燥机具备收容被干燥物的干燥室；按照顺序呈环状配管连接压缩装置、放热器、减压装置及吸热器的制冷剂回路；使所述干燥室的空气和所述放热器以及所述吸热器进行热交换并循环的空气循环路径；被设置在所述空气循环路径上并使所述空气循环的空气循环机构，从所述制冷剂回路的所述减压装置至所述压缩装置的配管的至少一部分，被设置在所述空气循环路径内部，并在所述空气循环路径上具备加热机构，其特征在于，具备用于推断被封入所述制冷剂回路中的制冷剂的状态的制冷剂状态推断机构，根据由所述制冷剂状态推断机构而推断的制冷剂的状态，在启动所述压缩装置前，启动所述加热机构。
6.根据权利要求5所述的干燥机的运转方法，其特征在于，所述制冷剂状态推断机构，具备直接或间接检测出所述制冷剂的温度的制冷剂温度检测机构，并从由所述制冷剂温度检测机构被检测出的所述制冷剂的温度来推断所述制冷剂的状态。
7.一种洗涤干燥机的运转方法，其特征在于，具有洗涤步骤、干燥步骤，并在所述干燥步骤中利用冷冻循环，并具有与所述干燥步骤将要开始之前的步骤一起实行、在规定温度以上加热制冷剂的预热步骤。
8.权利要求7所述的洗涤干燥机的运转方法，其特征在于，所述预热步骤具有从制冷剂回路的外部接受热供给而使所述制冷剂处于规定温度以上的第1预热步骤，和启动所述制冷剂回路而使制冷剂回路处于稳定状态的第2预热步骤。
全文摘要
一种干燥机，干燥机(100)具备收容被干燥物的干燥室(110)；按照顺序呈环状配管连接压缩装置(120)、放热器(130)、减压装置(140)和吸热器(150)的制冷剂回路(160)；使干燥室(110)的空气与放热器(130)以及吸收器(150)进行热交换并循环的空气循环路径(170)；和被设置在空气循环路径上并使空气循环的空气循环机构(180)；从制冷剂回路(160)的减压装置(140)至压缩装置(120)的配管的至少一部分被设置在空气循环路径(170)的内部，并在空气循环路径上设有加热机构(190)。这种干燥机，可防止液体倒流，缩短冷冻循环至稳定状态的时间，并可大幅度缩短干燥所需时间。
文档编号F25B29/00GK1763294SQ20051011410
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月20日 优先权日2004年10月20日
发明者小野公人, 友近一善 申请人:三洋电机株式会社