特開 2024-12850 送風機並びにこれを備えた洗濯乾燥機及び乾燥機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024012850

(43)【公開日】2024-01-31

(54)【発明の名称】送風機並びにこれを備えた洗濯乾燥機及び乾燥機

(51)【国際特許分類】

   D06F 58/20 20060101AFI20240124BHJP

   D06F 25/00 20060101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

D06F58/20

D06F25/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022114611

(22)【出願日】2022-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡凜

(72)【発明者】

【氏名】塚本 和寛

(72)【発明者】

【氏名】松本 幸司

(72)【発明者】

【氏名】飛田 達成

(72)【発明者】

【氏名】額賀 晴樹

【テーマコード（参考）】

3B165

3B166

【Ｆターム（参考）】

3B165AA12

3B165AA15

3B165AB22

3B165AB30

3B165AE01

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3B166EB02

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3B166EC02

3B166EC12

3B166EC22

3B166ED01

3B166ED02

3B166ED05

3B166GA12

(57)【要約】

【課題】遠心羽根車とヒータとを備える送風機において、ヒータへの空気の流れが一様になるようにし、かつ、流路抵抗の増加を抑制する。
【解決手段】電動機と、電動機の回転軸に設けられた遠心羽根車と、遠心羽根車の周囲に設けられたスクロール流路と、スクロール流路の下流端部に設けられた拡大流路と、拡大流路の下流端部に設けられたヒータと、を備える送風機であって、拡大流路には、遠心羽根車から見て径方向外側壁面から径方向内側壁面に向かって凸部が設けられている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動機と、
前記電動機の回転軸に設けられた遠心羽根車と、
前記遠心羽根車の周囲に設けられたスクロール流路と、
前記スクロール流路の下流端部に設けられた拡大流路と、
前記拡大流路の下流端部に設けられたヒータと、を備え、
前記拡大流路には、前記遠心羽根車から見て径方向外側壁面から径方向内側壁面に向かって凸部が設けられている、送風機。

【請求項2】

前記拡大流路は、前記スクロール流路の前記下流端部であるスクロール吐出口から前記ヒータの加熱部の前面までの範囲であり、
前記スクロール吐出口は、前記加熱部の前記前面に平行である、請求項１記載の送風機。

【請求項3】

前記凸部の頂点から前記ヒータの加熱部の前面までの流路長は、前記ヒータの前記加熱部の幅よりも長く設けられている、請求項１記載の送風機。

【請求項4】

前記凸部は、前記ヒータの加熱部の前面における垂線であって前記凸部の頂点を通るものが、前記加熱部の中央よりも前記拡大流路の前記径方向外側壁面側を通るように設けられている、請求項１記載の送風機。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の送風機を備える、洗濯乾燥機。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか一項に記載の送風機を備える、乾燥機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、送風機並びにこれを備えた洗濯乾燥機及び乾燥機に関する。

【背景技術】

【0002】

洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風機と加熱手段により高温度、低湿度の空気を作り、これを洗濯槽内に吹き込み、衣類の温度を高くし、衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行う。このとき、加熱手段における加熱効率を高めるために、送風機によって生み出された流れが加熱手段に一様な流速で与えられることが望ましい。

【0003】

特許文献１には、洗濯乾燥機に内蔵された温風ユニット２２において、送風ファン２０２の回転により吐出口２０８から加熱用のヒータ２４に向かって吐出する流量分布を均一に近づけるために、後側端部２０９側にはノーズ部２１０に向けて吐出口２０８を狭めるように突き出す隆起部２１１であって、後側端部２０９とヒータ２４の一端部の間に位置し、後側端部２０９に対向する中央が高く隆起する形状にしたものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２８５２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の温風ユニットは、送風機のノーズ部（舌部）に向けて隆起部を設けることで流れの均一化を図る構成である。しかしながら、特許文献１に記載された構成では、ノーズ部に向けて隆起部を設けているため、隆起部の立ち上がりはスクロール内に存在することになり、流速の大きい羽根車付近の流路断面積が小さくなってしまう。このため、流体と壁面との摩擦損失が増加し、送風機効率の低下が懸念される。

【0006】

本開示は、遠心羽根車とヒータとを備える送風機において、ヒータへの空気の流れが一様になるようにし、かつ、流路抵抗の増加を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の送風機は、電動機と、電動機の回転軸に設けられた遠心羽根車と、遠心羽根車の周囲に設けられたスクロール流路と、スクロール流路の下流端部に設けられた拡大流路と、拡大流路の下流端部に設けられたヒータと、を備え、拡大流路には、遠心羽根車から見て径方向外側壁面から径方向内側壁面に向かって凸部が設けられている。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、遠心羽根車とヒータとを備える送風機において、ヒータへの空気の流れが一様になるようにし、かつ、流路抵抗の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態の送風機を備える洗濯機を示す縦断面図である。

【図2】実施例の送風機を示す外観斜視図である。

【図3】実施例の送風機をファンカバー側から見た分解斜視図である。

【図4】実施例の送風機を電動機側から見た分解斜視図である。

【図5】実施例の電気ヒータを示す分解斜視図である。

【図6】実施例の送風機からファンカバーを取り外した状態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示を実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0011】

図１は、実施形態の送風機を備える洗濯機を示す縦断面図である。なお、以下では、縦型洗濯乾燥機を例に挙げて説明するが、前面側に洗濯物の出し入れ口が形成されたドラム式洗濯乾燥機およびドラム式乾燥機に適用することもできる。

【0012】

図１に示すように、洗濯機Ｓは、筐体である外枠１、洗濯水を貯留する外槽２、回転槽３、駆動モータ１０、送風機２２などを備える。外槽２は、外枠１に内蔵されるとともに外枠１に防振支持されている。回転槽３は、洗浄及び乾燥が施される衣類などの洗濯物を収容する洗濯槽兼脱水槽であり、外槽２の内部に設けられている。また、回転槽３は、外槽２内に回転自在に支持されている。

【0013】

回転槽３の底部には、洗濯物を撹拌して洗う攪拌翼４が回動自在に設けられている。この攪拌翼４は、洗濯運転時および乾燥運転時に、正転／逆転を繰り返す動作が行われる。また、攪拌翼４は、脱水運転時には、回転槽３とともに高速回転する。回転槽３内の洗濯物は、脱水により大部分の水分が除去される。

【0014】

また、外枠１の上部には、外蓋５が設けられている。この外蓋５は、外枠１の上部に設けられたトップカバー６に開閉自在に設けられている。外槽２の上部には、内蓋３４が開閉自在に設けられている。外蓋５および内蓋３４を開くことで、回転槽３に対して洗濯物の出し入れを行うことができる。なお、図中左側が洗濯機Ｓの前側である。

【0015】

また、洗濯機Ｓは、乾燥機構を備えている。この乾燥機構は、回転槽３内の洗濯物を乾燥する乾燥用空気の循環送風や除湿を行う。また、乾燥機構は、主に乾燥用空気循環路９と送風機２２とで構成されている。乾燥用空気循環路９は、外槽２の底部に連通するように接続される底部循環路２０と、底部循環路２０から上向きに延びる除湿用縦通路２１と、を備える。

【0016】

送風機２２の吸込側は、除湿用縦通路２１の上側に接続されている。送風機２２の排出側は、戻り接続循環路２５と連通するように接続されている。また、送風機２２と除湿用縦通路２１との間には、乾燥フィルタ４５が配置され、送風機２２に異物が流入しないようになっている。送風機２２は、電気ヒータを内蔵している。

【0017】

戻り接続循環路２５は、上部蛇腹ホース２３を有し、この上部蛇腹ホース２３を介して外槽２の上部に連通するように接続されている。底部循環路２０も、下部蛇腹ホース２６を有し、この下部蛇腹ホース２６を介して外槽２の底部に連通するように接続されている。

【0018】

下部蛇腹ホース２６は、外槽２の底落込部３１に接続されている。この底落込部３１は、下部連通管４１を介して洗濯水排水路４２及び洗濯水循環水路４３に連通している。洗濯水排水路４２には、排水弁４４が設けられている。洗濯水循環水路４３には、異物除去トラップ３２が設けられている。

【0019】

まとめると、乾燥機構においては、送風機２２から送られる乾燥用空気は、戻り接続循環路２５、外槽２、底落込部３１、下部蛇腹ホース２６及び乾燥用空気循環路９をこの順に通過して、送風機２２に戻るように構成されている。

【0020】

排水弁４４は、洗濯運転時や乾燥運転時には閉じられている。また、排水弁４４は、洗濯水を排水する排水時に開いて、外槽２に溜まっている洗濯水を洗濯水排水路４２から洗濯機Ｓの外部（機外）に排出する。

【0021】

また、洗濯機Ｓでは、送風機２２の遠心羽根車３００（図２参照）が回転することによって乾燥用空気が回転槽３内を流通し、回転槽３内の洗濯物を乾燥させる。また、送風機２２の電気ヒータ２４（図３参照）によって、除湿領域で水分が凝縮された乾燥用空気が再加熱されて回転槽３を流れるので、洗濯物の水分をさらに蒸発させる。この水分除去が乾燥用空気の循環で繰り返されることにより洗濯物が乾燥される。

【0022】

以下、実施例の送風機について詳細に説明する。

【実施例0023】

図２は、実施例の送風機を示す外観斜視図である。

【0024】

図２に示すように、送風機２２は、ファンカバー５１と、ファンケーシング５２と、電動機１００と、遠心羽根車３００と、を備えている。なお、ファンカバー５１及びファンケーシング５２は、ケーシング５００を構成している。送風機２２は、例えば、送風機２２のファンカバー５１が略下向きとなるようにして、洗濯機Ｓ（図１参照）の外枠１（図１参照）内に設置される。ただし、送風機２２の取り付け方は、これに限定されるものではない。

【0025】

ファンカバー５１には、吸込口５７と排出口５８が形成されている。吸込口５７は、乾燥フィルタ４５（図１参照）を介して除湿用縦通路２１（図１参照）に接続される。排出口５８は、乾燥用空気循環路の戻り接続循環路２５（図１参照）に接続される。

【0026】

図３は、本実施例の送風機をファンカバー側から見た分解斜視図である。

【0027】

図４は、本実施例の送風機を電動機側から見た分解斜視図である。

【0028】

図３に示すように、ファンカバー５１は、一方向に細長い形状を有し、長手方向の一方に吸込口５７が形成され、長手方向の他方に排出口５８が形成されている。吸込口５７は、円形状の貫通孔であり、遠心羽根車３００の吸込開口３０２（吸込み部）の中央部と対向する。

【0029】

排出口５８は、円形状の貫通孔であり、電気ヒータ２４の下流側に位置している。また、排出口５８の直径は、吸込口５７の直径よりも大きく形成されている。また、吸込口５７と排出口５８は、略同じ方向に配置されている。

【0030】

また、ファンカバー５１の周縁部には、ファンケーシング５２とねじ固定されるねじ固定部９１が複数箇所に形成されている。

【0031】

ファンケーシング５２は、ファンカバー５１に対応する形状を有している。ファンケーシング５２とファンカバー５１とを組み合わせたときに、ファンカバー５１とファンケーシング５２との間に、遠心羽根車３００および電気ヒータ２４が配置される空間が形成されるように構成されている。

【0032】

また、ファンケーシング５２には、電動機１００の回転軸１０１が挿入される軸挿入孔８０が形成されている。また、ファンケーシング５２の外周縁部には、ファンカバー５１のねじ固定部９１に対応する位置に、ねじ（不図示）が挿通されるねじ挿通部９２が形成されている。

【0033】

また、ファンケーシング５２とファンカバー５１とにより、遠心羽根車３００の外周囲（半径方向の外側）にスクロール流路７０が形成されている。このスクロール流路７０は、舌部７１側の流路幅が狭く形成され、舌部７１から時計回り方向に向けて流路幅が徐々に広くなるように構成されている。なお、舌部７１は、スクロール流路７０の開始点である。また、スクロール流路７０の出口は、スクロール吐出口７２である。

【0034】

また、スクロール吐出口７２と電気ヒータ２４との間には、拡大流路７３が設けられている。なお、拡大流路７３は、拡大流路出口７４が拡大流路７３の入口（スクロール吐出口７２）よりも大きな断面積を有するように設けられている。

【0035】

また、拡大流路７３は、遠心羽根車３００から見て、径方向外側壁面７６から、径方向内側壁面７７に向かって隆起するような凸部７５を有する。凸部７５の頂点Ａを通り、拡大流路出口７４と平行な面を凸部流路断面７８とすると、凸部流路断面７８の面積は、スクロール吐出口７２よりも小さくなっている。なお、スクロール吐出口７２、拡大流路出口７４及び凸部流路断面７８は、電気ヒータ２４の前面（平面とみなす。）に平行な面である。ここで、スクロール吐出口７２（流路断面）の法線は、遠心羽根車３００の回転軸１０１（回転中心軸）と交わることはない。このため、径方向外側壁面７６は、径方向内側壁面７７に比べ、回転軸１０１から径方向に離れた位置にあると言える。そこで、本明細書においては、「径方向外側」及び「径方向内側」という用語を用いている。

【0036】

また、凸部７５の頂点Ａから拡大流路出口７４までの流路長Ｌ１は、電気ヒータ２４の加熱部２０１の幅Ｌ２よりも大きくなるように設けられている。

【0037】

電動機１００は、径方向の中心に遠心羽根車３００と結合される回転軸１０１を有し、ファンケーシング５２に取り付けられる。また、電動機１００は、回転軸１０１に固定されるロータ（回転子）、ロータの周囲に設けられるステータ（固定子）、及び回転軸１０１を回転自在に支持する軸受を有している。また、電動機１００は、ロータ、ステータおよび軸受を収容する略円柱状のケース１０２を有している。

【0038】

遠心羽根車３００は、シュラウド板３０１と、ハブ板３１１と、羽根３２１とが組み合わされて構成されている。シュラウド板３０１は、径方向の中央に、円形の吸込開口３０２が形成されている。ハブ板３１１は、回転軸１０１を固定する軸孔（図示せず）が形成されている。羽根３２１は、シュラウド板３０１とハブ板３１１とが軸方向Ａｘの両側から挟まれて構成されている。

【0039】

図５は、本実施例の電気ヒータを示す分解斜視図である。

【0040】

本図に示すように、電気ヒータ２４は、多数のフィンを備え、発熱部位である矩形の加熱部２０１と、加熱部２０１を電気回路に接続する端子部２０２と、加熱部２０１を固定する加熱部固定具２０３と、端子部２０２を固定する端子部固定具２０４と、によって構成されている。

【0041】

図３に示すように、送風機２２では、遠心羽根車３００がＷ方向に回転することで、吸込口５７を通って吸込開口３０２から空気（流体）が吸い込まれ、その空気は、遠心羽根車３００の外周部から流出する。流出した空気は、スクロール流路７０を通り、拡大流路７３に流れ込む。そして、その空気は、電気ヒータ２４を通り、加熱され、排出口５８へ流れる。排出口５８から流出した加熱空気は、戻り接続循環路２５を通り、外槽２に流入する（図１参照）。

【0042】

つぎに、本実施例の特徴及び作用効果について説明する。

【0043】

図６は、本実施例の送風機からファンカバーを取り外した状態を示す平面図である。

【0044】

図６において、遠心羽根車３００から出た流れは、スクロール流路７０に流れ込み、その後、拡大流路７３へと流れる。そのとき、拡大流路７３の入口（スクロール吐出口７２）においては、遠心力の影響により、径方向内側壁面７７側よりも径方向外側壁面７６側の流速のほうが大きくなり、偏った流れとなる。拡大流路７３が凸部７５を有さない場合、その流速分布のまま電気ヒータ２４に流れが達し、電気ヒータ２４に一様な流れを与えることができない。

【0045】

ここで、スクロール吐出口７２は、舌部７１を通り、かつ、電気ヒータ２４の前面に平行な平面として定義する。本図においては、凸部７５の立ち上がり部（上流端部）の位置に一致している。ただし、凸部７５の立ち上がり部は、この位置に限定されるものではなく、この位置よりも下流側に配置してもよい。スクロール吐出口７２よりも上流側の流路は、スクロール流路７０に含まれるものとする。スクロール流路７０には、意図的には凸部も凹部も設けていない。したがって、スクロール流路７０の流路壁は、スクロール流路７０として理論的に適切とされている形状に近い形状を有している。

【0046】

図６に示すように、拡大流路７３が凸部７５を有する場合、径方向外側の流れの向きが凸部７５により変えられ、その流れの一部が径方向内側へ向かうようになる。これにより、拡大流路７３における流れの偏りが小さくなり、電気ヒータ２４に流入する空気の流速がほぼ一様なものとすることができる。

【0047】

このとき、流路長Ｌ１が十分な長さを確保できない場合、凸部７５によって流れが変えられたのち、拡散する前に電気ヒータ２４へと流れが到達し、電気ヒータ２４に一様な流れを与えることができない可能性がある。

【0048】

そのため、本実施例においては、少なくとも流路長Ｌ１が電気ヒータ２４の加熱部の幅Ｌ２よりも大きくなるように凸部７５を設けている。これにより、凸部７５によって変えられた流れを、電気ヒータ２４に達するまでに十分に拡散させることができ、電気ヒータ２４により一様な流れを与えることができる。

【0049】

また、凸部７５の頂点Ａを通り、電気ヒータ２４の上流側の面に垂直な線Ｂ（図中点線で示す。）を描いたときに、線Ｂは、電気ヒータ２４の加熱部２０１（図５）の中央よりも径方向外側壁面７６側を通ることが望ましい。これにより、凸部７５により変えられた流れが径方向内側壁面７７側に偏りすぎることなく電気ヒータ２４に到達するため、より一様な流れをヒータに与えることができる。

【0050】

また、本実施例では、凸部７５をスクロール流路７０内ではなく、その下流の拡大流路７３内に設けている。これにより、流速が大きい遠心羽根車３００の周囲の流路断面積を狭めることなく、凸部７５を設けることができ、流体とスクロール流路７０を形成する壁面との摩擦損失を大きく増加させることなく、電気ヒータ２４に一様な流れを与えることが可能となる。

【0051】

以上説明したように、本実施例の送風機２２は、電動機１００と、電動機１００に回転自在に設けられる回転軸１０１と、回転軸１０１に設けられる遠心羽根車３００と、遠心羽根車３００の周囲に設けられるスクロール流路７０と、スクロール流路７０の下流に設けられる拡大流路７３と、拡大流路７３内に設けられる凸部７５と、拡大流路の下流に設けられる電気ヒータ２４と、を備える。

【0052】

拡大流路７３内の凸部７５によって、径方向外側に偏った流れの一部を径方向内側に導くことができ、電気ヒータ２４に一様な流れを与えることが可能となる。

【0053】

また、流路長Ｌ１が電気ヒータ２４の加熱部の幅Ｌ２より大きくなるように凸部７５を設けているため、凸部７５によって変えられた流れが、電気ヒータ２４に達するまでに十分に拡散し、電気ヒータ２４により一様な流れを与えることができる。

【0054】

また、凸部７５の頂点Ａを通り、電気ヒータ２４の上流側面に垂直な線Ｂを描いたときに、線Ｂは、電気ヒータ２４の加熱部２０１の中央よりも径方向外側壁面７６側を通るように凸部７５を設けることにより、変えられた流れが径方向内側壁面７７側に偏りすぎることなく電気ヒータ２４に到達し、より一様な流れを電気ヒータ２４に与えることができる。

【0055】

また、凸部７５をスクロール流路７０内ではなく、その下流の拡大流路７３内に設けることで、流速が大きい遠心羽根車３００の周囲の流路断面積を狭めることなく、凸部７５を設けることができ、流体とスクロール流路７０を形成する壁面との摩擦損失を大きく増加させることなく、電気ヒータ２４に一様な流れを与えることが可能となる。

【0056】

また、図６に示す凸部７５の曲線の傾きについて、凸部７５の頂点Ａの上流側よりも下流側において傾きが緩やかになっている。このような構成により、凸部７５付近を通過する空気の流れが剥離することを抑制することができる。これにより、送風機の効率が向上するとともに、騒音を抑制することができる。

【0057】

また、本実施例の送風機２２は、洗濯機Ｓに備えられている。送風機２２は、性能低下を抑制しつつ電気ヒータ２４の加熱効率を向上することができるため、洗濯機Ｓの消費電力低減を図ることができる。

【0058】

なお、特許文献１に記載の温風ユニットにおいては、上記の定義によるスクロール吐出口の上流側に隆起部の立ち上がり部が設けられている。このため、スクロール吐出口の上流側であるスクロール流路における流路抵抗が大きい。また、隆起部の頂点からヒータまでの距離は、ヒータの幅に比べて非常に短い。このため、スクロール吐出口を通過した空気は、その流速分布が一様になる前にヒータに到達してしまう。

【0059】

本開示の実施例においては、これらの特許文献１の問題点を解決することができる。

【0060】

以下、本開示に係る望ましい実施形態についてまとめて説明する。

【0061】

送風機において、拡大流路は、スクロール流路の下流端部であるスクロール吐出口からヒータの加熱部の前面までの範囲であり、スクロール吐出口は、加熱部の前面に平行である。

【0062】

凸部の頂点からヒータの加熱部の前面までの流路長は、ヒータの加熱部の幅よりも長く設けられている。

【0063】

凸部は、ヒータの加熱部の前面における垂線であって凸部の頂点を通るものが、加熱部の中央よりも拡大流路の径方向外側壁面側を通るように設けられている。

【0064】

洗濯乾燥機は、上記の送風機を備える。

【0065】

乾燥機は、上記の送風機を備える。

【符号の説明】

【0066】

１：外枠、２：外槽、３：回転槽、９：乾燥用空気循環路、２０：底部循環路、２１：除湿用縦通路、２２：送風機、２３：上部蛇腹ホース、２４：電気ヒータ、２５：戻り接続循環路、２６：下部蛇腹ホース、３１：底落込部、４５：乾燥フィルタ、５１：ファンカバー、５２：ファンケーシング、５７：吸込口、５８：排出口、７０：スクロール流路、７１：舌部、７２：スクロール吐出口、７３：拡大流路、７４：拡大流路出口、７５：凸部、７６：径方向外側壁面、７７：径方向内側壁面、７８：凸部流路断面、１００：電動機、１０１：回転軸、２０１：加熱部、３００：遠心羽根車、３０１：シュラウド板、３０２：吸込開口、３１１：ハブ板、３２１：羽根、Ｓ：洗濯機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】