JP2001087201A

JP2001087201A - 食器洗浄機および食器乾燥機

Info

Publication number: JP2001087201A
Application number: JP27314299A
Authority: JP
Inventors: Noboru Niihara; 登新原; Hisato Haraga; 久人原賀; Yuichi Furuta; 祐一古田; Bungetsu Tanaka; 文月田中; Ryosuke Hayashi; 良祐林; 恭廣 ▲柳▼川; Yasuhiro Yanagawa
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】送風機を有する食器洗浄機および食器乾燥機
において、狭い台所においても操作性、意匠性、使用感
や快適性に優れ、さらに装置の設計、設置や施工が容易
な食器洗浄機および食器乾燥機を提供する。【解決手段】低回転、小型であっても必要な風量、圧
力を得ることのできる送風機を用いることにより、非常
に小型の食器洗浄機および食器乾燥機を提供する。遠心
送風機羽根車１の送風翼５に流入した空気の速度を高め
流出させる増速翼列を用いるので、用途に適した十分な
圧力ヘッド、風量を得るために小型の羽根車１を低回転
で回転させることが可能である。小型の羽根車１を用い
ることにより送風機はもとより、食器洗浄機あるいは食
器乾燥機の小型化が図れ、低回転で回転させることによ
り使用時に不快な振動が伝達するのを防止することがで
き快適な洗浄を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は食器洗浄機および食
器乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特許第２５１１９７９号として、両吸い
込みのファンを用いて乾燥速度と容積効率の向上を目指
すものが提案されている。図１７、１８に、その特許公
報の図を引用して食器洗浄乾燥機の概略図をあらわす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】食器洗浄機において
は、食器洗浄後の食器乾燥、庫内の脱臭や高温殺菌等様
々な用途で送風機が用いられている。しかし設置空間の
少ない台所においてこれら送風機を食器洗浄機および食
器乾燥機に内蔵させると装置自体が大型化し、意匠性が
優れないなどの問題や壁面や台所用品と装置が干渉して
そもそも設置が不可能な現場もあった。

【０００４】近年普及しているシステムキッチンではそ
の構造上からも食器洗浄機および食器乾燥機からの振動
が伝達しやすく騒音を発生させたり振動を発生させる問
題があった。これらの振動や騒音を防止するためには、
送風機に用いるモーターの回転数は低く抑える必要があ
る。一般的に使用されている遠心送風機は羽根車の回転
による遠心力を用いて送風を行なうので、モーターの回
転数を抑えると羽根車および送風機ユニットが大型のも
のとなり、食器洗浄機内部の送風機が占める空間は非常
に大きなものとなっている。装置を小型化するために無
理に送風機を小型のものにすると、いたずらにモーター
回転数を上昇させることになり、大きな振動や騒音の発
生原因となるので装置を設計する上では新たな問題を引
き起こすことになる。また乾燥空気を庫内に吐出する吐
出口から離れた位置に送風機を設置し、送風機と吐出口
を送風管路で接続して装置内部空間の有効利用を図ろう
とした場合には、送風機の圧力負荷が増大し送風機が大
型高回転のものとなったり、また送風管路を取り回す占
有体積が無視できないものとなり装置設計を困難にした
り製造・組立てを難しくする問題も有していた。

【０００５】また送風する空気の加熱、除湿、脱臭、化
学処理、香り等拡散物質の混入を行なう空気処理装置を
設置した場合には、装置小型化のために処理部と空気と
の接触面積を確保しながら小型化を図る必要がある。し
かしこれでは接触部の流路断面積が小さくなることで圧
力損失が増大し、この圧力損失の増大により送風機負荷
は大きなものとなる。また運転時の騒音を低減するため
にとくに気密性を高めたもので水滴の大量に付着した食
器類を迅速に乾燥させるためには、乾燥のための温風を
非常に高速で循環させたりあるいは排気する必要があ
り、送風機に対しては非常に大きな圧力負荷がかかり、
これは送風機の更なる大型化や高速運転を強いるものと
なり、操作性、施工性の悪化や振動騒音の増大等を引き
起こすことにより、食器洗浄機小型化と快適性の両立は
相反するものとなってしまっていた。

【０００６】一般的に遠心式送風機と同様に使用される
頻度の高い軸流送風機は小型の送風機を用いて低圧では
あるが高風量を得ることができる。しかし通常食器洗浄
機および食器乾燥機においては、乾燥機構などの圧力負
荷の高いものを接続する必要があるため、軸流送風機に
おいては必要な風量が取れずに十分な送風性能を得るこ
とができない。以上に説明したような問題点は、キッチ
ンにおいて食器洗浄機と同じように設置される食器乾燥
機でも問題となっている。

【０００７】本願発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明の目的は送風機を有する食器洗浄機
および食器乾燥機において、狭い台所においても操作
性、意匠性、使用感や快適性に優れ、さらに装置の設
計、設置や施工が容易な食器洗浄機および食器乾燥機お
よびその設計方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記課
題を解決し、低回転、小型であっても必要な風量、圧力
を得ることのできる送風機を用いることにより、非常に
小型の食器洗浄機および食器乾燥機を提供するものであ
る。

【０００９】請求項1、２１においては、遠心送風機羽
根車の送風翼に流入した空気の速度を高め流出させる増
速翼列を用いるので、用途に適した十分な圧力ヘッド、
風量を得るために小型の羽根車を低回転で回転させるこ
とが可能である。小型の羽根車を用いることにより送風
機はもとより、食器洗浄機あるいは食器乾燥機の小型化
が図れ、低回転で回転させることにより使用時に不快な
振動が伝達するのを防止することができ快適な洗浄を可
能とする。

【００１０】請求項２、２２においては、流入部翼端の
前縁および流出部翼端の後縁を結んだ翼弦の傾きが羽根
車回転方向と同一方向となるように送風翼を配置したの
で、羽根車から流出する空気を効果的に回転方向に空気
を送り出すことができ、大きな圧力ヘッドと高風量を得
ることが可能である。

【００１１】請求項３、２３においては、送風機の諸元
を、流量係数φ＞０．１５（φ＝Ｕ_r／Ｖ_θ（Ｕ_r：羽根
車流出時の半径方向速度、Ｖ_θ：羽根車外周の回転速
度））となるように定めたので、送風機を従来のものと
比較して約半分の大きさとすることができ、食器洗浄機
あるいは食器乾燥機を大幅に小型化できる。また送風機
の流量係数：φを大きく設定すれば、回転数を上げるこ
となく送風機の小型化が可能なので快適性に優れる。

【００１２】請求項４、２４においては、送風機の回転
数を制御し送風機からの出力状態を調整する送風機出力
調整手段を有するので、複数の用途で送風機を兼用する
場合であっても、目的に応じた送風量を得ることができ
る。また室温や使用者の好みによって送風量を制御する
ことも可能である。とくに増速翼を用いた場合において
は、流体力学的特性に非常に優れ同一の回転数であって
も大きな圧力ヘッドと高風量を得ることができるので、
低風量から高風量の幅広い用途に対しても回転数を制御
することによりひとつの送風機で対応することが可能で
ある。

【００１３】請求項５、２５においては、複数の吐出口
から送風できるので最適な吐出口から送風が得られるの
で、少ない風量や低い温度であっても乾燥効率にすぐ
れ、また乾燥むらも発生しない。

【００１４】請求項６、２６においては、送風機と連通
し送風機から空気を吐出口に輸送する送風管路を備え、
送風管路の管路断面積が吐出口の送風断面積よりも小さ
いので、装置内部機構の取り回しや組立て性に優れると
ともに、送風管路の占有する容積が小さくてすむので装
置全体の小型化が可能である。

【００１５】請求項７、２７においては、送風管路と前
記吐出口の接続部分に動圧を静圧に変換する圧力回復手
段を備えたので、管路断面積の小さな送風管路を高速で
流れる空気の動圧を失うことなく、送風が可能である。
動圧を静圧に変換すれば、径の小さな送風管路で送風を
行なっても送風に必要な圧力が小さくて済み効率的な送
風が可能である。必要圧力を小さくすることができれ
ば、送風機の駆動トルクも小さくなるので低回転の小型
モーターによる駆動が可能となる。

【００１６】請求項８、２８においては、複数の吐出口
を切り替えて吐出方向の選択を行なう吐出口切替手段を
備えたので、必要なときに必要な場所に送風を行なうこ
とができる。吐出口を庫内と庫外に設ければ、例えば乾
燥用空気が多湿で乾燥速度が低下する場合は一部もしく
は全部を排気とし乾燥用空気が水蒸気成分を含まない場
合は廃熱の無い循環とすることで循環と排気を制御でき
高速な乾燥が可能であるし、不快な臭いを発生する場合
や高温の水蒸気を含む場合は循環とし、夜間や不快な臭
いを発生させたり高温の水蒸気を含まない場合では排気
とすることで快適で安全な運転を行なうことができる。
また設置場所によっては排気方向が制限されることもあ
り、このような場合には複数の吐出口を庫外に設け、用
途に応じて適した排気方向を選択することも可能であ
る。庫内に複数の吐出口を設けた場合は、例えば残水が
庫内にある場合は上方に設けられた吐出口から送風し、
残水が無い場合は底面から送風することも可能であり、
空気管路に水が進入することも無く最適な送風が可能で
ある。

【００１７】請求項９、１０、２９、３０においては、
吸引口を複数有するので、用途に応じた最適な吸引が可
能である。吸引口を庫内と庫外に設ければ、例えば乾燥
用空気が多湿で乾燥速度が低下し一部もしくは全部を排
気する場合は庫外から乾燥空気を吸引し、乾燥用空気が
水蒸気成分を含まない場合は庫内に設けられた吸引口か
ら吸引し廃熱の無い循環とすることで循環と排気を制御
でき高速な乾燥が可能である。また設置場所によっては
吸引方向が制限されることもあり、このような場合には
複数の吸引口を庫外に設け、用途に応じて適した吸引方
向を選択することも可能である。庫内に複数の吸引口を
設けた場合は、例えば残水が庫内にある場合は上方に設
けられた吸引口から吸引し、残水が無い場合は底面から
吸引することも可能であり、空気管路に水が進入するこ
とも無く最適な送風が可能である。

【００１８】請求項１１、１２、３１、３２において
は、送風機出力調整手段により吐出口切替手段およびま
たは吸引口切替手段と連動して送風機の出力状態を調整
するので、吐出口およびまたは吸引口を切り替えて送風
負荷や必要風量が異なる場合であっても、用途に適した
送風量を確保することが可能である。

【００１９】請求項１３、１４、１５、１８、３３、３
４、３５、３８においては、送風機に連通する管路中に
空気処理装置を備えたので、温度、湿度や臭気等のこも
りやすい庫内を常に快適な状態に保つことができる。ま
たこれら空気処理装置の小型化に伴う送風機負荷の増大
に対しても、送風機を大型にしたり、回転数を高める必
要が無く、快適性、操作性や施工性と食器洗浄機および
食器乾燥機の小型化を両立することが可能である。

【００２０】請求項１６、３６においては、空気温度検
知手段の出力に基づいて空気温度調整手段は空気の温度
を制御するので、用途に適した最適な温度に調整した送
風が可能である。

【００２１】請求項１７、３７においては、空気温度調
整手段により温度およびまたは湿度を調整された空気
を、乾燥手段として用いたので、大量に水滴の付着した
食器類の水分を乾燥させることにより快適な状態に保つ
ことができる。

【００２２】請求項１９、２０、３９、４０において
は、吐出口切替手段およびまたは吸引口切替手段と連動
して前記空気処理装置の起動、停止及び出力調整を行な
う空気処理装置制御手段を備えたので、室温、湿度、臭
気成分濃度が異なった場合であっても、あるいは使用者
の好みにより最適で用途に応じた空気処理が可能であ
る。

【００２３】請求項４１においては、送風機の諸元を、
流量係数φ＞０．１５（φ＝Ｕ_r／Ｖ _θ（Ｕ_r：羽根車流
出時の半径方向速度、Ｖ_θ：羽根車外周の回転速度））
となるように定めたことを特徴とする食器洗浄機および
食器乾燥機の設計方法を示したので、食器洗浄機および
食器乾燥機の大幅な小型化が可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の第一実施例に係わる食器
洗浄機および食器乾燥機を説明する。図１に食器洗浄機
および食器乾燥機に用いる乾燥用送風機ユニットを示
す。乾燥用送風機ユニット２０は、送風機１０とモータ
ー９と送風ダクト１２とから構成されている。送風機１
０には駆動用のモーター９が取り付けられ、モーター９
の駆動に伴い吸引口１１から吸引された空気は送風機１
０により所望の圧力まで昇圧された後、送風ダクト１２
へと送り出される。送風ダクト１２の先端に位置する送
風口１３にはダンパーが設けられ、送風の無いときには
自閉し汚水やゴミの逆流を防止し、送風のあるときには
送風圧力により自動的に開口し送風を行なう。図示しな
いが送風ダクト１２には乾燥用の空気を昇温させ乾燥効
率を高める目的でヒーターが備え付けられ、所定の温度
に制御し安全かつ最適な乾燥を行なうための送風温度検
知手段と湿度検知手段が設けられており、この温度検知
手段と湿度検知手段の信号に基づいてヒーターへの投入
電力の制御を行ない温度を制御している。ここでは取り
合いの関係から吸引口１１は送風機１０のモーター取付
面とは反対面のみの片吸い込みとしているが、モーター
冷却を同時に行ないたければ吸引口をモーター取付面に
設けてもよいし、高風量時の特性を向上させたい場合は
両方の面から吸引する両吸い込み構造としてもよい。

【００２５】送風機１０の内部構成を図２に示す。モー
ター９の回転軸には増速翼羽根車６が取り付けられ、増
速翼羽根車６の周方向には略均等に増速翼５が取り付け
られている。回転による翼５の変形を防止するために翼
固定リング１４が周方向に取り付けられており、回転に
よる翼５などの不要な振動を防止する。全体の小型化の
ためにモーター９は羽根車６の内径部分に挿入されて取
り付けられており、モーターの突出による空気の流入抵
抗を低減するために丸みを設けて整流部１５としてい
る。

【００２６】図３に送風ダクト１２を取り外した送風機
ユニット単体をあらわす。羽根車から回転しながら流出
する流れの動圧を静圧に変換する圧力回復手段である渦
巻状のスクロールケーシング１８はマウント１７を介し
て食器洗浄機あるいは食器乾燥機の装置本体のケースに
固定される。この送風機ユニットは乾燥用途に限らず使
用可能なので、その他の用途に用いる場合には送風口１
９を適当に接続すればよい。

【００２７】図４、図５に従来技術の羽根車１をあらわ
す。羽根車１には図５に示すように、周方向に略均等に
円弧形状をした円弧翼２が設置されている。円弧翼２は
羽根車流入部の翼端である翼前縁部３と羽根車流出部の
翼端である翼後縁部４とを円弧形状の翼で結んだもので
あり、羽根車に流入した空気は翼前縁部３から翼後縁部
４に流れるにつれ、図５中の矢印であらわされる回転方
向と同じ方向に曲げられ羽根車から流出する。図５中の
円は隣接する翼により形成される翼間流路の流路断面積
の大きさをあらわしており、流入時と流出時で円の大き
さはほとんど変化せず、流路断面積はほぼ一定であるこ
とが示されている。

【００２８】図６は図３に示された本発明の実施例であ
る送風機ユニットで使用されている羽根車の翼形状をあ
らわしたものである。この翼には増速翼５が用いられて
おり、翼前縁部３と翼前縁部４を結ぶ直線であらわされ
る翼弦の傾きは矢印で示された回転方向と同一方向であ
り、翼前縁部３から進入した空気は回転方向と同一方向
に曲げられ、翼後縁部４から流出する。図６における円
の大きさは流路断面積を示しており、翼前縁部３から翼
後縁部４にかけて円の大きさが縮小している。これは下
流側にいくほど流路断面積が小さくなり、流速が高まる
構造であることを示している。

【００２９】図７に、円の中心の移動軌跡２７に沿って
の流路断面積をあらわす。ここでは図５に示した従来技
術である円弧翼についても同様に求めて併記している。
翼流入部からの任意の位置までの軌跡の長さをＬ、翼流
入部から翼端に相当する位置までの軌跡の長さをＬ_w、
翼正圧面２５と翼負圧面２６に同時に接する円の面積を
Ｓ、互いに隣接する二つの翼前縁部３を結ぶ線分を直径
とする円の断面積をＳ_iとする。円弧翼についても０＜
Ｌ／Ｌ_w＜０．２の範囲で流路断面積比が減少している
が、これは翼厚みによる縮流である。円弧翼はＬ／Ｌ_w
＞０．２の領域で、ほぼ流路断面積比が一定であるのに
対して、増速翼の場合はほぼ直線的に減少を続け、流路
断面積比が０．５程度となっていることから流出時の平
均速度が流入時の平均速度に対してほぼ２倍程度となる
ことが示されている。

【００３０】ここで増速翼を用いた場合の送風機性能に
関する理論的背景を述べる。図８は羽根車流出時の状態
をあらわす速度三角形を示す。Ｕ_rは羽根車流出時の半
径方向速度、Ｖ₂は羽根車流出時の周方向相対速度、Ｗ₂
は羽根車流出時の相対速度、Ｒ ₁は羽根車内径、Ｒ₂は羽
根車外径、β₂は羽根車出口角度をあらわす。ここで流
量をＱ、羽根車高さをＨ、羽根車回転角速度をω、羽根
車外周の回転速度をＶ_θ、送風機の全圧をＰ_tとする
と、流量係数：φ、圧力係数：ψは φ ＝Ｕ_r／Ｖ_θ ψ ＝Ｐ_t／｛（ρ／２）Ｖ_θ ²｝Ｕ_r ＝Ｑ／（２πＲ₂Ｈ）Ｖ_θ ＝Ｒ₂ω 羽根車出口の速度三角形からＵ_r ＝Ｗ₂ｃｏｓ（π-β₂）Ｖ₂ ＝Ｗ₂ｓｉｎ（π-β₂）羽根車入り口の半径方向速度をＵ_inとするとＵ_in ＝Ｑ／（２πＲ₁Ｈ）＝ {φＶ_θ（２πＲ₂Ｈ）}／（２πＲ₁Ｈ）＝ φＶ_θ（Ｒ₂／Ｒ₁）増速部分の面積比をζとするとＷ₂ ＝Ｕ_in／ζ Ｕ_r ＝｛φＶ_θ（Ｒ₂／Ｒ₁）／ζ}ｓｉｎ（π-β₂）Ｖ₂ ＝｛φＶ_θ（Ｒ₂／Ｒ₁）／ζ｝ｃｏｓ（π-
β₂）翼出口の円周方向の絶対速度をＶとして流出時の滑りを
無視するとＶ＝（Ｖ_θ＋Ｖ₂）＝Ｖ_θ｛１＋φ（Ｒ₂／Ｒ₁）ｃｏｓ（π-β₂）／ζ} …（Ｂ）

【００３１】Ｂ式から明らかなように、羽根車から流出
する空気の回転方向速度は増速部分の面積比ζにより変
化し、ζを小さくするほど回転方向に高速で流出するこ
とが示されている。このような遠心式送風機の場合の仕
事は回転による遠心力によるものであるから、流出時の
回転方向速度が上昇すれば回転数を上昇させたのと同じ
効果を得ることができ、大きな圧力ヘッドと高風量を得
ることができる。すなわち増速翼を用いることにより、
低い回転数、小さなな羽根車であっても大きな圧力ヘッ
ドと高風量を得ることができ、装置の大幅な小型化を可
能とする。また一般的にファンの設計を高風量なものと
すると、羽根車の動圧を静圧に変換する目的で設置され
ているスクロールケーシングの大きさも大きなものとす
る必要がある。増速翼による増速効果を加味した流量係
数φ’を以下のように定義すると φ’ ＝Ｕ_r／Ｖ＝φ／[｛１＋φ（Ｒ₂／Ｒ₁）ｃｏｓ（π-β₂）／ζ｝] φ’は増速部分の面積比ζにより変化し、ζを小さくす
るほどφ’は小さくなることがわかる。

【００３２】この時の流出角αは α ＝ tan^-1(φ’) であらわされるので、ζを小さくするほどαも小さくな
ることがわかる。送風機の最適設計条件はこの流出角と
スクロールケーシングの広がり角が一致したときである
ので、増速効果のある翼を使用することにより、大きな
圧力ヘッドと高風量を得ることができ、なおかつ高風量
でありながら最適なスクロールケーシングの広がり角を
小さくすることができるので、送風機全体の大きさを小
さくすることができる。

【００３３】また同様に流量係数φは以下のとおりに変
形可能である。

【００３４】式（１）に示すように流量係数：φは無次
元数であり、送風機の運転条件をあらわすひとつの指標
である。送風機に関する相似則を適用すれば、異なった
条件や大きさで運転される送風機の特性を普遍的にあら
わすことができる。装置設計変数としての流量：Ｑは一
定であり、羽根車回転数：Ｎは振動や騒音を防止する意
味から上限があるのでほぼ一定とすることができる。式
（１）を以下のように変形すると、 πＲ₂ ²Ｈ＝｛Ｑ／（２ω）｝・（１／φ） …（Ａ）式（Ａ）の左辺は羽根車の体積をあらわしている。右辺
からは、この羽根車の体積が流量係数の逆数に比例する
ことがわかる。すなわち大きな流量係数で運転すること
ができれば、羽根車を小型にできるので送風機を小型化
することができる。従来の送風機がφ＝０．０６〜０．
０９（平均：０．０７５）で使用されていることを考慮
すると、φ＝０．１５以上で運転することができれば送
風機を約半分以下の大きさとすることができる。またφ
＝０．１８以上とすれば従来技術における最小の送風機
と比較しても半分の大きさとすることができるのは言う
までもない。送風機を半分の大きさとすることができれ
ば、例えば装置小型化のために従来の送風機を用いてひ
とつの送風機で乾燥と脱臭とを切り替える場合と、ふた
つの小型化された送風機をそれぞれの用途で独立して配
置する場合とで送風機はほぼ同じ大きさとすることがで
きる。さらに流路を切り替える場合は流路切替機構を新
たに必要とするが、この機構の信頼性、大きさや切替部
で発生する圧力損失の問題を考慮する必要が無く、また
送風機の用途に応じ必要な位置に配置可能なのでダクト
の取り回しの必要も無いので、ユニット全体では小型化
が可能である。また送風ユニットの設計も非常に簡便な
ものとすることができる。さらに流路を切り替える場合
は当然のことながら複数の用途を同時に使用することが
できないが、送風機を独立しても設ければいつでも必要
な送風が可能なので快適性や使用感に優れたものとする
ことができる。

【００３５】図９は図３で示される送風機ユニットに用
いられている羽根車の概略図である。ここで羽根車外
径：Ｄ₂＝５６ｍｍ、羽根車内径：Ｄ₁＝４７ｍｍ、羽根
車高さ：Ｈ＝８ｍｍとしており、翼枚数は３６枚であ
る。羽根車内径と外径の比：λは０．８５程度に設定さ
れており、λを小さくすると風きり音等の騒音を低減で
きるが、送風機の吸い込み面積の低下に伴って高風量時
の特性が悪化する。またλを大きくすると高風量時の特
性は若干向上するが、翼長が短くなることにより羽根車
内部で剥離が発生しやすく効率が低下し騒音が増大す
る。これらを考慮して高風量時の特性と騒音等の特性を
両立させることができる条件として、λを定めた。モー
ターの駆動軸はモーター受け部８に固定され、モーター
トルクが増速翼羽根車６に伝達される。

【００３６】図１０と表１には増速翼形状の主要諸元を
あらわしている。

【００３７】

【表１】

【００３８】増速部分の流路断面積の比ζは翼形状によ
り任意に設定可能である。ζを小さく取ると大きな速度
を得ることができるので、より高圧、高風量の設計とす
ることができるが、羽根車流出時の速度分布が大きくな
るので効率が低下しやすく騒音レベルも上昇する。ζを
大きく取ると増速効果が薄れ特性の向上が得られにくい
ので、ここではζ≒０．４５としている。

【００３９】図１１には図３で示された送風機ユニット
の流体力学的特性の測定結果を示している。同時に示さ
れた円弧翼を用いた従来送風機の結果と比較すると、流
量係数が非常に高い値まで特性が伸びている。この結果
を用いて実際に送風機の設計を行ない測定したものは、
表1に示したとおり同一の設計条件に対して羽根車容積
を、約２２％（≒２．１×１０⁴／９．６×１０⁴）にま
で小型化することが可能である。

【００４０】図１２は乾燥用送風機ユニットの概略図で
あり、送風ダクト１２と送風機ユニット１０はダクト接
続部１６を介して接続されている。本発明による送風機
は非常に小型静音であり、なおかつ低回転で高風量、高
圧力が得られるので、送風用途に合わせて送風機形状を
設計しなくともモーターの回転数調整のみで、乾燥に用
いる高風量高圧力用途から脱臭に用いる低風量用途まで
非常に幅広く対応可能である。すなわち送風機ユニット
１０を共通部品として使用し、用途に合わせてダクト接
続部１６に接続する負荷や送風面積、ダクト長さを調整
することにより、異なる送風用途に対してもそのまま使
用することが可能である。小型送風機を共通部品として
使用すれば、装置設計や内部の取り合い検討の際にも、
設計変数として送風機性能や大きさを考慮する必要が無
く、設計仕様の変更にも柔軟に対応可能であり、非常に
簡便に食器洗浄機および食器乾燥機の設計が可能であ
る。

【００４１】図１４は従来技術による円弧翼を用いた送
風機ユニットに、乾燥用のヒーターおよびダクトを接続
した場合の流体力学的特性の測定結果である。送風機単
体と比較して負荷を接続した場合には特性が著しく低下
し、設計点における流量係数が０．０６５となってい
る。

【００４２】図１５は本発明の第二実施例に係わる圧力
回復手段をあらわした一例である。流路断面積のより小
さい連結管接続口２２から供給された空気は、用途に適
した送風面積および流速に変換するため漸次拡大する管
路である圧力回復手段２１に流入する。流路断面積の拡
大に伴って高速で流れる空気は徐々に減速され、より大
きな流路断面積を有する送風口２４へと送られる。この
減速過程で高速な空気が有している大きな動圧は静圧に
変換されるので、圧力損失やエネルギー損失を生じな
い。またこの減速を効率的に行ない、圧力を十分に変換
するために圧力回復手段２１内の流路は隔壁２３により
いくつかに分割されている。このように拡大流路内を分
割すれば整流効果があるとともに流れの剥離を防止でき
るので、圧力損失を発生させない。このように圧力損失
がなければ送風機の負荷を軽減できるので、小型化や省
エネに大きく貢献する。またエネルギー損失の少ない圧
力回復手段を設ければ、送風口よりも小さな断面積を有
する管路で空気の輸送を行なうことができるので、複数
の送風口を有する場合や装置を小型化するためには非常
に好適である。

【００４３】図１６は図１５に示した圧力回復手段２１
を用いることにより、送風機構を構成した一例である。
送風ユニット１０から供給された空気は吐出口切替手段
３３へと送られる。吐出口切替手段３３には、空気処理
装置として空気を加熱するヒーター２９と空気の温度を
検出する温度検出手段３２と流路の切替を行なう流路切
替手段３１が備えられており、流路切替手段３１により
切り替えられた空気はそれぞれ送風管路２８へと導かれ
る。送風管路２８には圧力回復手段２１が接続されてお
りそれぞれの用途に適した位置にそれぞれ配置されてい
る。流路切替手段３１と温度検出手段３２とヒーター２
９とモーター９は制御器３０に接続されており、使用者
がリモコンあるいは手動操作を行なえば制御器３０が起
動され、それぞれをあらかじめ定められた温度、風量、
回転数、送風口が選択されるような制御が行なわれる。
またこれらは使用者の好みにより変更できるように設定
することもできる。圧力回復手段２１を備えたので管路
径の小さい送風管路２８により送風を行なっても圧力損
失やエネルギー損失の発生が少なく、送風機１０やモー
ター９を食器洗浄機および食器乾燥機に適した小型のも
のとすることができる。当然のことながら空気処理装置
としてヒーターのかわりに脱臭装置、除湿装置や香り等
の拡散物質放射装置を備えることもできるし、いくつか
を組み合わせて備えることもできる。いくつかを組み合
わせて使用する場合は、空気処理装置の選択および出力
調整は流路切替手段３１と連動することが望ましい。ま
た管路径の小さな送風管路２８により自由に取り回しが
可能なので、送風ユニット３４は食器洗浄機および食器
乾燥機の外部に設置してもよいし、オプションとして装
置への後付けを行なっても良い。なおここでは送風側管
路構成についてのみ述べたが、同様に吸引側管路につい
ても流路切替手段と送風管路を組み合わせて、適した吸
引口からの空気の吸引が可能なのは言うまでもない。

【００４４】なお送風機の流体力学的特性は用途に合わ
せて変更可能であり、設計に応じて定めればよい。例え
ば使用モーターを小型化できる場合は羽根車内径をさら
に小さくすることができるので、羽根車外径も小さくで
きる。相似的にそのまま小型にすると必要な圧力や風量
が得られなかったりモーター回転数を上昇させる必要が
あるので、送風機の流体力学的特性を向上させる必要が
ある。例えば高風量時の特性をさらに向上させるために
は、両吸い込みとする、スクロール角を大きくする、翼
出口の流出角を大きくする、増速部の流路断面積比を小
さくするなどを行なえばよいし、これらを組み合わせる
こともできる。こうすることにより送風機設置時の流量
係数を表１に示した０．２６よりも大きくすることがで
き、実験的には０．４を超える程度まで可能であること
が確認されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における乾燥用送風機ユニッ
トの概略図

【図２】同送風機ユニットの内部機構概略図

【図３】同送風機ユニットの概略図

【図４】従来技術における羽根車概略図

【図５】同翼形状概略図

【図６】本発明の一実施例における翼形状概略図

【図７】翼間流路断面積の変化をあらわすグラフ

【図８】羽根車出口の速度三角形をあらわす概略図

【図９】本発明の一実施例における羽根車概略構成図

【図１０】同翼形状概略構成図

【図１１】流体力学的特性を測定したグラフ

【図１２】本発明の一実施例における乾燥用送風機ユニ
ットの概略図

【図１３】同送風機ユニットの内部構成概略図

【図１４】流体力学的特性を測定したグラフ

【図１５】本発明の一実施例における圧力回復手段の概
略図

【図１６】同送風機構の概略図

【図１７】従来技術の食器洗浄乾燥機の概略図

【図１８】従来技術の食器洗浄乾燥機の概略図

【符号の説明】

１…シロッコファン羽根車２…円弧翼３…翼前縁部４…翼後縁部５…増速翼６…増速翼羽根車７…下板８…モーター受け部９…モーター１０…ファンユニット１１…吸入口１２…送風ダクト１３…吐出口１４…翼固定リング１５…整流部１６…ダクト接続部１７…マウント１８…スクロール１９…送風口２０…乾燥用送風機ユニット２１…圧力回復手段２２…連結管接続口２３…隔壁２４…送風口２５…翼正圧面２６…翼負圧面２７…流路断面積をあらわす円中心の軌跡２８…送風管路２９…ヒーター３０…制御器３１…流路切替手段３２…温度検出手段３３…吐出口切替手段３４…送風ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｄ 29/44 Ｆ０４Ｄ 29/44 Ｅ (72)発明者田中文月福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者林良祐福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者 ▲柳▼川恭廣福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内Ｆターム(参考） 3B082 BE00 EE02 JA03 3H021 AA01 AA08 BA11 CA00 CA03 CA04 CA06 CA09 CA10 DA00 DA04 DA12 DA26 3H033 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC01 CC03 CC07 DD04 DD27 DD28 DD29 EE00 EE02 EE15 3H034 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC01 CC07 DD12 DD25 DD26 DD28 EE00 EE02 EE15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モーターにより駆動され回転する羽根
車と、該羽根車の周方向に略均等に配置され回転により
発生する遠心力により送風および昇圧を行なう送風翼
と、前記羽根車が回転することにより発生する動圧を変
換し圧力回復する圧力回復手段と、前記羽根車を前記圧
力回復手段の所定の位置に収納した送風機と、該送風機
に連通し外気を吸引する吸引口と、前記送風機に連通し
吸引された空気を吐出する吐出口とを備え、前記送風翼
は流入した空気の速度を高め流出させる増速翼列で構成
された送風手段を有したことを特徴とする食器洗浄機。
【請求項２】前記送風翼は、流入部翼端の前縁およ
び流出部翼端の後縁を結んだ翼弦の傾きが羽根車回転方
向と同一方向となるように配置されたことを特徴とする
請求項１に記載の食器洗浄機。
【請求項３】モーターにより駆動され回転する羽根車
と、該羽根車の周方向に略均等に配置され回転により発
生する遠心力により送風および昇圧を行なう送風翼と、
前記羽根車が回転することにより発生する動圧を変換し
圧力回復する圧力回復手段と、前記羽根車を前記圧力回
復手段の所定の位置に収納した送風機と、該送風機に連
通し外気を吸引する吸引口と、前記送風機に連通し吸引
された空気を吐出する吐出口とを備え、前記送風機の諸
元を、次式に表す流量係数：φ＞０．１５となるように
定めた送風手段を有したことを特徴とする食器洗浄機。式）流量係数：φ ＝Ｕ_r／Ｖ_θ （Ｕ_r：羽根車流出時の半径方向速度、Ｖ_θ：羽根車外
周の回転速度）
【請求項４】前記送風機の回転数を制御し送風機か
らの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
食器洗浄機。
【請求項５】前記吐出口を複数備えたことを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の食器洗浄
機。
【請求項６】送風機と連通し送風機から空気を吐出
口に輸送する送風管路を備え、該送風管路の管路断面積
が吐出口の送風断面積よりも小さいことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれか一項に記載の食器洗浄機。
【請求項７】前記送風管路と前記吐出口の接続部分
に、動圧を静圧に変換する圧力回復手段を備えたことを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の食器
洗浄機。
【請求項８】前記複数の吐出口を切り替えて吐出方
向の選択を行なう吐出口切替手段を備えたことを特徴と
する請求項５に記載の食器洗浄機。
【請求項９】前記吸引口を複数有することを特徴と
する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の食器洗浄
機。
【請求項１０】前記複数の吸引口を切り替えて吸引方
向の選択を行なう吸引口切替手段を備えたことを特徴と
する請求項９に記載の食器洗浄機。
【請求項１１】前記送風機の回転数を制御し送風機か
らの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有する食
器洗浄機であって、前記送風機出力調整手段は、前記吐
出口切替手段と連動して送風機の出力状態を調整するこ
とを特徴とした請求項８に記載の食器洗浄機。
【請求項１２】前記送風機の回転数を制御し送風機か
らの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有する食
器洗浄機であって、前記送風機出力調整手段は、前記吸
引口切替手段と連動して送風機の出力状態を調整するこ
とを特徴とした請求項１０に記載の食器洗浄機。
【請求項１３】前記送風機に連通する管路中に空気処
理装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２のい
ずれか一項に記載の食器洗浄機。
【請求項１４】前記空気処理装置は空気の温度を調整
する空気温度調整手段により構成されたことを特徴とす
る請求項１３に記載の食器洗浄機。
【請求項１５】前記空気温度調整手段は熱交換を行な
うことにより空気を加熱し空気の温度を上昇させる加熱
手段及び／又は熱交換を行なうことにより空気を除湿し
空気の湿度を低下させる除湿手段で構成されたことを特
徴とする請求項１４に記載の食器洗浄機。
【請求項１６】前記送風機管路中に空気の温度を検知
する空気温度検知手段を備え、該空気温度検知手段の出
力に基づいて前記空気温度調整手段は空気の温度を制御
することを特徴とする請求項１４乃至１５のいずれか一
項に記載の食器洗浄機。
【請求項１７】前記空気温度調整手段により温度を調
整された空気を、食器類の乾燥手段として用いたことを
特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の
食器洗浄機。
【請求項１８】前記空気処理装置は、食器洗浄機およ
び食器乾燥機庫内のの臭気成分を吸着、分解または変質
させる臭気成分除去手段により構成されたことを特徴と
する請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の食器洗
浄機。
【請求項１９】前記複数の吐出口を切り替えて吐出方
向の選択を行なう吐出口切替手段を備えた食器洗浄機で
あって、前記吐出口切替手段と連動して前記空気処理装
置の起動、停止及び出力調整を行なう空気処理装置制御
手段を備えたことを特徴とする請求項１３乃至１８のい
ずれか一項に記載の食器洗浄機。
【請求項２０】前記複数の吸引口を切り替えて吸引方
向の選択を行なう吸引口切替手段を備えた食器洗浄機で
あって、前記吸引口切替手段と連動して前記空気処理装
置の起動、停止及び出力調整を行なう空気処理装置制御
手段を備えたことを特徴とする請求項１３乃至１９のい
ずれか一項に記載の食器洗浄機。
【請求項２１】モーターにより駆動され回転する羽
根車と、該羽根車の周方向に略均等に配置され回転によ
り発生する遠心力により送風および昇圧を行なう送風翼
と、前記羽根車が回転することにより発生する動圧を変
換し圧力回復する圧力回復手段と、前記羽根車を前記圧
力回復手段の所定の位置に収納した送風機と、該送風機
に連通し外気を吸引する吸引口と、前記送風機に連通し
吸引された空気を吐出する吐出口とを備え、前記送風翼
は流入した空気の速度を高め流出させる増速翼列で構成
された送風手段を有したことを特徴とする食器乾燥機。
【請求項２２】前記送風翼は、流入部翼端の前縁お
よび流出部翼端の後縁を結んだ翼弦の傾きが羽根車回転
方向と同一方向となるように配置されたことを特徴とす
る請求項２１に記載の食器乾燥機。
【請求項２３】モーターにより駆動され回転する羽根
車と、該羽根車の周方向に略均等に配置され回転により
発生する遠心力により送風および昇圧を行なう送風翼
と、前記羽根車が回転することにより発生する動圧を変
換し圧力回復する圧力回復手段と、前記羽根車を前記圧
力回復手段の所定の位置に収納した送風機と、該送風機
に連通し外気を吸引する吸引口と、前記送風機に連通し
吸引された空気を吐出する吐出口とを備え、前記送風機
の諸元をφ＞０．１５となるように定めた送風手段を有
したことを特徴とする食器乾燥機。
【請求項２４】前記送風機の回転数を制御し送風機
からの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有する
ことを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか一項に
記載の食器乾燥機。
【請求項２５】前記吐出口を複数備えたことを特徴
とする請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載の食器
乾燥機。
【請求項２６】送風機と連通し送風機から空気を吐
出口に輸送する送風管路を備え、該送風管路の管路断面
積が吐出口の送風断面積よりも小さいことを特徴とする
請求項２１乃至２５のいずれか一項に記載の食器乾燥
機。
【請求項２７】前記送風管路と前記吐出口の接続部
分に、動圧を静圧に変換する圧力回復手段を備えたこと
を特徴とする請求項２１乃至２６のいずれか一項に記載
の食器乾燥機。
【請求項２８】前記複数の吐出口を切り替えて吐出
方向の選択を行なう吐出口切替手段を備えたことを特徴
とする請求項２５に記載の食器乾燥機。
【請求項２９】前記吸引口を複数有することを特徴
とする請求項２１乃至２８のいずれか一項に記載の食器
乾燥機。
【請求項３０】前記複数の吸引口を切り替えて吸引方
向の選択を行なう吸引口切替手段を備えたことを特徴と
する請求項２９に記載の食器乾燥機。
【請求項３１】前記送風機の回転数を制御し送風機か
らの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有する食
器乾燥機であって、前記送風機出力調整手段は、前記吐
出口切替手段と連動して送風機の出力状態を調整するこ
とを特徴とした請求項２８に記載の食器乾燥機。
【請求項３２】前記送風機の回転数を制御し送風機か
らの出力状態を調整する送風機出力調整手段を有する食
器乾燥機であって、前記送風機出力調整手段は、前記吸
引口切替手段と連動して送風機の出力状態を調整するこ
とを特徴とした請求項３０に記載の食器乾燥機。
【請求項３３】前記送風機に連通する管路中に空気処
理装置を備えたことを特徴とする請求項２１乃至３２の
いずれか一項に記載の食器乾燥機。
【請求項３４】前記空気処理装置は空気の温度を調整
する空気温度調整手段により構成されたことを特徴とす
る請求項３３に記載の食器乾燥機。
【請求項３５】前記空気温度調整手段は熱交換を行な
うことにより空気を加熱し空気の温度を上昇させる加熱
手段及び／又は熱交換を行なうことにより空気を除湿し
空気の湿度を低下させる除湿手段で構成されたことを特
徴とする請求項３４に記載の食器乾燥機。
【請求項３６】前記送風機管路中に空気の温度を検知
する空気温度検知手段を備え、該空気温度検知手段の出
力に基づいて前記空気温度調整手段は空気の温度を制御
することを特徴とする請求項３４乃至３５のいずれか一
項に記載の食器乾燥機。
【請求項３７】前記空気温度調整手段により温度を調
整された空気を、食器類の乾燥手段として用いたことを
特徴とする請求項３４乃至３６のいずれか一項に記載の
食器乾燥機。
【請求項３８】前記空気処理装置は、食器洗浄機およ
び食器乾燥機庫内のの臭気成分を吸着、分解または変質
させる臭気成分除去手段により構成されたことを特徴と
する請求項３３乃至３７のいずれか一項に記載の食器乾
燥機。
【請求項３９】前記複数の吐出口を切り替えて吐出方
向の選択を行なう吐出口切替手段を備えた食器乾燥機で
あって、前記吐出口切替手段と連動して前記空気処理装
置の起動、停止及び出力調整を行なう空気処理装置制御
手段を備えたことを特徴とする請求項３３乃至３８のい
ずれか一項に記載の食器乾燥機。
【請求項４０】前記複数の吸引口を切り替えて吸引方
向の選択を行なう吸引口切替手段を備えた食器乾燥機で
あって、前記吸引口切替手段と連動して前記空気処理装
置の起動、停止及び出力調整を行なう空気処理装置制御
手段を備えたことを特徴とする請求項３３乃至３９のい
ずれか一項に記載の食器乾燥機。
【請求項４１】モーターにより駆動され回転する羽根
車と、該羽根車の周方向に略均等に配置され回転により
発生する遠心力により送風および昇圧を行なう送風翼
と、前記羽根車が回転することにより発生する動圧を変
換し圧力回復する圧力回復手段と、前記羽根車を前記圧
力回復手段の所定の位置に収納した送風機と、該送風機
に連通し外気を吸引する吸引口と、前記送風機に連通し
吸引された空気を吐出する吐出口とを備えた送風手段を
有する食器洗浄機および食器乾燥機の設計方法であっ
て、前記送風機の諸元をφ＞０．１５となるように定め
たことを特徴とする食器洗浄機および食器乾燥機の設計
方法。