JP2004173864A - Hair-dryer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘアードライヤに関するものであり、詳しくは触媒燃焼により送風空気を加熱する携帯用ヘアードライヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、モータの駆動により回転して外気を吸込口から送風流路内に吸い込んで吹出口から吹き出すファンと、モータを駆動する電池と、混合気体を触媒燃焼させる触媒燃焼部とを備えた携帯用ヘアードライヤが知られている。このものは、炎燃焼と比して燃焼効率の良い触媒燃焼の熱により送風流路内を通る空気を加熱し、これにより吹出口から温風を吹き出していた(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
また別の従来例として、モータの駆動により回転して外気を吸込口から送風流路内に吸い込んで吹出口から吹き出すファンと、混合気体を炎燃焼させる炎燃焼部と、炎燃焼部により加熱される吸熱部と吸熱部で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部との温度差により起電力を発生させる熱電変換素子を設け、熱電変換素子で発生した起電力により前記送風装置を駆動する携帯用ヘアードライヤが知られている(特許文献3参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−187806号公報
【特許文献2】
特開平5−137612号公報
【特許文献3】
特開昭63−158005号公報
【0005】
しかしながら、特許文献1や特許文献2に示す上記従来例においては、ファンを駆動する動力として電池を設けているため、ヘアードライヤが大型化して重くなり携帯性に欠けるという問題があり、また電池の寿命は短いため、ヘアードライヤを長時間使用できないという問題があった。
【0006】
また特許文献3に示す従来例においては、炎燃焼させることで送風空気を加熱してあり、この炎燃焼は触媒燃焼と比して燃焼効率が悪く、また不完全燃焼に伴ってガスが発生してしまうという問題がある。さらに、この特許文献3に示す従来例においては、起電力を発生させる熱源として触媒燃焼よりも高温となる炎燃焼熱を利用しているため、耐熱性が低く且つ熱電変換効率の高いBi、Te、Sb、Se元素などを含有したものを熱電変換素子の熱電材料として使用することができず、熱電変換効率が低かった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃焼効率が優れた触媒燃焼により送風空気を加熱でき、尚且つ熱電変換素子を利用して送風装置を駆動することができ、小型で軽く、また熱電変換効率の良いヘアードライヤを提供することを課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るヘアードライヤーは、外気を吸込口2から送風流路内に吸い込んで吹出口4から吹き出す送風装置5と、空気とガスボンベ13から供給される燃焼ガスとを混合する予混合部6と、この空気と燃焼ガスとの混合気体を触媒燃焼する触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8aとを備え、触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10を具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動して成ることを特徴とするものである。
【0009】
このようにヘアードライヤ1に空気と燃焼ガスとの混合気体を触媒燃焼する触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8aを備え、触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10を具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備えることで、触媒燃焼熱で送風空気を加熱することができ、この触媒燃焼は炎燃焼と比して燃焼効率が良いため、ヘアードライヤ1全体としての燃焼効率を向上できる。また、熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動することで、触媒燃焼による熱エネルギーを送風装置5を駆動する電気エネルギーとして利用することができる。また、熱電変換素子11は炎燃焼と比して低温の触媒燃焼熱を利用して発電するものであるので、熱電材料として、Bi、Te、Sb、及びSe元素などを含んだ耐熱性の低い材料を使用することが可能となる。
【0010】
また請求項2記載のヘアードライヤは請求項1記載のヘアードライヤにおいて、上記熱電変換素子11の熱電材料12を、Bi、Te、Sb、及びSe元素のうち少なくとも一種以上の元素を含有したものとすることを特徴とするものである。
【0011】
このように熱電材料12を、Bi、Te、Sb、及びSe元素のうち少なくとも一種以上の元素を含有したものとすることで、熱電変換効率を向上させることができる。
【0012】
また請求項3記載のヘアードライヤは、外気を吸込口から送風流路内に吸い込んで吹出口2から吹き出す送風装置5と、空気とガスボンベ13から供給される燃焼ガスとを混合する予混合部6と、予混合部6で混合された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部15及び炎燃焼部15により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8bとを備え、炎燃焼部15及び触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10とを具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動して成ることを特徴とするものである。
【0013】
このように、ヘアードライヤ1に、予混合部6で混合された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部15及び炎燃焼部15により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8bを備え、炎燃焼部15及び触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10とを具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備えることで、触媒燃焼熱及び炎燃焼熱で送風空気を加熱することができ、ヘアードライヤ1全体としての燃焼効率をより一層向上できる。また、この熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動することで、触媒燃焼熱及び炎燃焼熱を送風装置5を駆動する電気エネルギーとして利用することができる。
【0014】
また請求項4記載のヘアードライヤは請求項1〜請求項3のいずれかに記載のヘアードライヤにおいて、上記熱電変換素子11をヘアードライヤ1に複数備え、各熱電変換素子11の吸熱部9と燃焼装置8の外面とが接するように燃焼装置8を複数の熱電変換素子11で挟み込んで配置して成ることを特徴とするものである。
【0015】
このように、熱電変換素子11をヘアードライヤ1に複数備え、各熱電変換素子11の吸熱部9と燃焼装置8の外面とが接するように燃焼装置8を複数の熱電変換素子11で挟み込んで配置することで、燃焼装置8からの熱を効率よく熱電変換素子11の吸熱部9に伝えることができ、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つより一層燃焼装置8で発生した熱を送風空気の加熱に効率よく利用できる。
【0016】
また請求項5記載のヘアードライヤは、請求項1〜4のいずれかに記載のヘアードライヤにおいて、上記熱電変換素子11の放熱部10に送風流路に位置する金属製の放熱部材16を設け、放熱部10の熱を放熱部材16を介して送風流路へ放熱して成ることを特徴とするものである。
【0017】
このように上記熱電変換素子11の放熱部10に送風流路に位置する金属製の放熱部材16を設け、放熱部9の熱を放熱部材16を介して送風流路へ放熱することで、放熱部10と送風空気の熱交換率を向上でき、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つ送風空気の加熱に燃焼装置8で発生した熱を効率よく利用できる。
【0018】
また請求項6記載のヘアードライヤは、請求項3記載のヘアードライヤにおいて、上記各熱電変換素子11の夫々の放熱部10に送風流路に位置する金属製の放熱部材16を設け、該放熱部材16を介して放熱部10から吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱して成ることを特徴とするものである。
【0019】
このように、燃焼装置8を挟み込んだ複数の熱電変換素子11の夫々の放熱部10に送風流路に位置する金属製の放熱部材16を設け、該放熱部材16を介して放熱部10から吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱することで、放熱部10と送風空気の熱交換率を向上でき、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つ燃焼装置8で発生した熱を送風空気の加熱に効率よく利用できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0021】
図1に示すように本実施形態におけるヘアードライヤ1は、ハウジング17の内部に、外気を吸込口2から送風流路内に吸い込んで吹出口4から吹き出す送風装置5と、燃焼ガスを収容するガスボンベ13と、ハウジング17の内部の空気とガスボンベ13から供給される燃焼ガスとを混合する予混合部6と、予混合部6によって混合された燃焼ガスと空気との混合気体を所定の温度にまで加熱する予熱部14と、予熱部14で加熱された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部15と、炎燃焼部15により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8とを備えている。また同ハウジング17内部には、上記触媒燃焼部7の触媒燃焼熱により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10を具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動している。以下具体的構成について詳述する。
【0022】
ハウジング17は耐熱性の成形品により形成され、筒状のケース本体18と、ケース本体18の後部からケース本体18の軸方向と垂直な方向に突出する把持部19とからなる。ケース本体18の後面には吸込口2を設けてあり、前面には吸込口2と連通する吹出口4を設けている。そして上記ケース本体18の内部には軸方向の吸込口2側から順に、送風装置5、予混合部6、予熱部14、炎燃焼部15、触媒燃焼部7を配置してあり、また把持部19内にはガスボンベ13を配置している。
【0023】
送風装置5はケース本体18の内部の吸込口2側の端部に配置してあり、電動モータ20と、電動モータ20の駆動により回転するファン21とからなる。電動モータ20はハウジング17に内蔵した制御用電気回路22にリード線23を介して接続されている。
【0024】
ガスボンベ13は、プロパン、ブタン等の液化ガスを貯蔵する容器であり、把持部19の内部に固定あるいは着脱自在に収容されている。ガスボンベ13には内部がガス供給路24となったケース本体18側に突出する中継パイプ25を設けてあり、前記送風装置5の電動モータ20よりもやや吹出口4側に位置する中継パイプ25の先端部は吹出口4側に向かって折り曲げられノズル部26となっている。ノズル部26の先端部には予混合部6に設けた燃焼ガス入口27に向かって開口する噴射口28が形成されており、該噴射口28は、ガスボンベ13内の液化ガスがガス供給路24で気化されてガス化した燃焼ガスを燃焼ガス入口27を介して予混合部6内へ所定の速度で噴射するものである。また、ガス供給路24の途中には後述する操作スイッチ29の操作によりガス供給路24の開閉を切替える開閉弁のような開閉手段(図示せず)を設けている。
【0025】
予混合部6は筒形状を有し、その吸込口2側の開口を前述の燃焼ガス入口27とし、吹出口4側の開口を混合気体出口30としている。そしてノズル部26の噴射口28から燃焼ガスが噴射された場合には、燃焼ガスと共にハウジング17の内部の空気も燃焼ガス入口27から予混合部6内に流れ込み、予混合部6内を通過している間に燃焼ガスと空気とが充分に混合されて混合気体となり、この後混合気体は混合気体出口30から下流側の予熱部14、炎燃焼部15の上流側開口31を通って炎燃焼部15内へと流れる。
【0026】
予熱部14は通気性のある金属製の網目状ネットであり、この予熱部14は炎燃焼部15の炎燃焼熱により加熱され、これにより予混合部6から送られてくる混合気体を所定の温度にまで予め加熱する。
【0027】
炎燃焼部15は、内部で混合気体の炎燃焼を行う筒状体32と、筒状体32の内部に設けられた筒状体32の内部の混合気体の点火を行う着火部33とからなる。そして筒状体32の吸込口2側の開口を前述の上流側開口31とし、また吹出口4側の開口を触媒燃焼部7に設けた通気口34に向かって開口する下流側開口35としている。着火部33は放電極36と、アース電極と、操作スイッチ29の操作により放電極36に電圧をかけて火花放電を起こす圧電装置(図示せず)とで構成されている。なお、本実施形態においては、前述した筒状体32を導電性を有する部材で形成し、この筒状体32をアース電極としている。
【0028】
触媒燃焼部7は炎燃焼部15の下流側に位置し、ハニカムや発泡体のような多孔質性のセラミックまたは金属からなる担体37と、この担体37に保持される白金やパラジウム等の触媒とで構成されている。担体37は断面四角形状であり、吸込口2側の端部に通気口34と、吹出口4に向かって開口する排気口39とを有している。触媒は炎燃焼部15に発生した火炎により所定温度(約200℃)以上に加温されることで、混合気体を触媒燃焼するものである。しかして通気口34から流れ込んだ混合気体は触媒燃焼部7により触媒燃焼された後、排気口39から排気ガスとして排出されて、吹出口4より吹き出される。
【0029】
上記触媒燃焼部7(燃焼装置8a)には熱電変換素子11が設けられている。熱電変換素子11は、その一方の面が担体37の外面に面接するように設けた板状の吸熱部9と、吸熱部9の他方の面に一端部が接続され且つBi、Te、Sb、及びSe元素のうち少なくとも一種以上の元素を主成分として含有した材料で形成された熱電材料12と、その一方の面が熱電材料12の他端部に接続される板状の放熱部10とを備えている。そして本実施形態においては上記熱電変換素子11をヘアードライヤ1に複数備え、各熱電変換素子11の吸熱部9と燃焼装置8aの外面とが接するように燃焼装置8aを複数の熱電変換素子11で挟み込んで配置してある。すなわち触媒燃焼部7の担体37の送風方向と平行な一対の外面の夫々に上記の熱電変換素子12を設けている。なお本実施形態においては、熱電変換素子11を担体37の送風方向と平行な一対の外面の夫々に設けた例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば断面四角形状の担体37の四辺に相当する全ての外面に熱電変換素子11を設けても良いものとする。各熱電変換素子11は制御用電気回路22にリード線40を介して接続されており、熱電変換素子11で発生した起電力は制御用電気回路22を介して送風装置5の電動モータ20に供給される。
【0030】
そして本実施形態においては、図1に示すように上記放熱部10の吸込口2側の端部を予混合部6の吹出口4側の端部まで延設して予熱部14、炎燃焼部15、触媒燃焼部7、熱電変換素子11の吸熱部9及び熱電材料12の夫々を覆っており、これにより送風装置5からの送風空気が混合気体の流路(燃焼ガス流路)内に流れ込むことを防止している。すなわちケース本体18内には、吸込口2から順にファン21、ケース本体18と放熱部10の間の空間、吹出口4と流れる送風流路(矢印イ)と、ノズル部26の噴射口28から順に、予混合部6、予熱部14、炎燃焼部15、触媒燃焼部7、吹出口4と流れる燃焼ガス流路(矢印ロ)との2つの流路が形成される。なお、予混合部6の燃焼ガス入口27は電動モータ20の風裏側に配設されており、これによ送風装置5からの送風が直接予混合部6内に流れ込むことを防止している。
【0031】
前記各熱電変換素子11の夫々の放熱部10には送風流路の途中に位置する金属製の放熱部材16を設けてあり、放熱部10の熱を放熱部材16を介して送風流路へ放熱するようにしている。放熱部材16は、その一方の面が放熱部10の他方の面(熱電材料12と反対側の面)に面接するように設けられた放熱板42と、放熱板42の他方の面から軸方向と直交する方向、すなわち熱電変換素子11と反対側に突出する複数の放熱フィン43とからなり、送風流路への表面積が大きくなるように形成され、これにより熱交換率を高めている。なお、本実施形態においては、燃焼装置8aを挟み込んだ複数の熱電変換素子11の全てに放熱部材16を設けた例を示したが、これに限定されるものではなく、燃焼装置8aを挟み込んだ複数の熱電変換素子11のうち少なくとも一つの熱電変換素子11に放熱部材16を設けてあっても良いものとする。
【0032】
そして上記ヘアードライヤ1の把持部19には操作スイッチ29を設けている。以下ヘアードライヤ1の動作について説明する。まず使用者が操作スイッチ29を押すと、操作スイッチ29と連動する開閉手段によりガス供給路24は閉から開になり、これによりノズル部26の噴射口28より燃焼ガスの噴射が行われる。続いてこの状態から上記操作スイッチ29をさらに押しこむことで、圧電装置が作動して放電極36からアース電極へ火花放電が起こり、この火花放電を火種として炎燃焼部15の筒状体32内を流れる混合気体が点火され、筒状体32の内部にて炎燃焼が開始される(図1中44は炎である)。炎燃焼部15にて炎燃焼が開始されると、炎燃焼熱(炎燃焼によって発生する熱エネルギー)により触媒燃焼部7は加熱され始め、そして触媒燃焼部7が所定温度にまで達すると、触媒燃焼部7の触媒によって混合気体の触媒燃焼が開始される。またこの場合、触媒燃焼部7の加温に伴って、吸熱部9と放熱部10との間には温度差が発生し、この温度差により熱電変換素子11で起電力が発生する。この発生した起電力は前述したように制御用電気回路22を介して送風装置5の電動モータ20に供給され、これにより電動モータ20は駆動してファン21による微弱な送風が開始される。
【0033】
触媒燃焼部7が所定温度に達する頃にはファン21の回転は全速回転となって送風流路の熱電変換素子11の放熱部10及び放熱部材16に定常風を送り込むようになり、同時に担体37に設けた熱電変換素子11の吸熱部9は触媒燃焼熱(触媒燃焼によって発生する熱エネルギー)により加熱され、この吸熱部9で吸収した熱は放熱部10へ伝わり、放熱部10から送風流路へ放熱されて、送風流路内を通る送風空気を加熱し、これにより以後は吹出口4より温風が継続して吹き出されることとなる。
【0034】
ヘアードライヤ1の運転停止は再び操作スイッチ29を押すことで行われる。すなわち、再び操作スイッチ29を押すことで、開閉手段によりガス供給路24は開から閉になり、これにより噴射口28からの燃焼ガスの噴射が停止され、触媒燃焼及び炎燃焼が終了し、触媒燃焼及び炎燃焼の終了に伴って電動モータ20への給電が停止してファン21の回転が停止する。なおこの場合、操作スイッチ29と前記制御用電気回路22とを接続し、運転停止のために再度操作スイッチ29を押した場合、開閉手段によりガス供給路24を開から閉にすると共に、制御用電気回路22により電動モータ20への給電を停止するように設定しても良いものとする。
【0035】
上記のように炎燃焼部15にて混合気体の炎燃焼を行うと共に炎燃焼部15の下流側にて混合気体の触媒燃焼を行うことで、混合気体の燃焼効率は向上し、これにより不完全燃焼によって発生するガスの発生量を抑制することができる。
【0036】
また一般的に触媒燃焼は炎燃焼と比して燃焼効率が良いため、例えば触媒燃焼部7の触媒燃焼熱のみにより送風空気を加熱しても良い。すなわち上記では触媒燃焼が開始された後も継続して炎燃焼を行った例を示したが、触媒燃焼が開始された後に炎燃焼を停止させるように設定し、この場合触媒燃焼部7は自身の触媒燃焼熱により加熱されながら触媒燃焼を継続するのである。このようにした場合も混合気体の燃焼効率は向上し、不完全燃焼に伴うガスの発生を抑制することができる。
【0037】
また、ヘアードライヤ1に、空気と燃焼ガスとの混合気体を触媒燃焼する触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8aと、触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10を具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11とを備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動したのは以下の理由による。すなわちこのように構成することで、触媒燃焼熱を送風装置5を駆動する電気エネルギーとして利用することができ、これにより特許文献1や特許文献2に示す従来例のように送風装置5を駆動する動力として電池などを設ける必要がなくなり、ヘアードライヤ1の小型化及び軽量化を実現でき、また送風装置5を半永久的に継続して使用できるようになる。また、熱電変換素子11は炎燃焼と比して低温の触媒燃焼熱を利用して発電するものであるので、本実施例に示すように熱電材料12として、耐熱性が低く且つ熱電変換効率が高いBi、Te、Sb、及びSe元素のうち少なくとも一種以上の元素を含有したものを使用することができ、またこれによりヘアードライヤ1の発電量を増加させることができる。
【0038】
また、熱電変換素子11をヘアードライヤ1に複数備え、各熱電変換素子1の吸熱部9と燃焼装置8aの外面とが接するように燃焼装置8aを複数の熱電変換素子11で挟み込んで配置することで、触媒燃焼熱をより一層効率よく熱電変換素子11の吸熱部9に伝えることができ、これにより熱電変換効率を向上させることができ、放熱部10からの送風空気への放熱量を増加でき、触媒燃焼熱をより一層有効に利用することができる。なお本実施形態においては、熱電変換素子11を燃焼装置8aに複数設けた例を示したがもちろん燃焼装置8aに1つの熱電変換素子11を設けてあっても良いものとする。
【0039】
また、上記のように各熱電変換素子11の夫々の放熱部10に送風流路に位置する金属製の放熱部材16を設け、該放熱部材16を介して放熱部から吸熱部で吸収した熱を送風流路へ放熱することで、放熱部10と送風空気との熱交換率が向上し、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、尚且つ放熱部10からの送風空気への放熱量を増加でき、触媒燃焼熱をより一層有効に利用することができる。
【0040】
また、上記では熱電変換素子11の吸熱部9を直接燃焼装置8aの担体37に設けた例を示したが、図2に示すように燃焼装置8aに伝熱性の良い熱伝導部材45を備え、該熱伝導部材45を介して触媒燃焼熱を吸熱部9に伝えるようにしても良い。すなわち、触媒燃焼部7に吹出口4側の内面が担体37の外面に接する筒状の熱伝導部材45を備え、該熱伝導部材45の吸込口4側の外面に熱電変換素子11の吸熱部9を設け、担体37の触媒燃焼熱を熱伝導部材45を介して吸熱部9に伝えるのである。
【0041】
また上記実施形態に示すものを、図3に示すブラシ付きヘアードライヤ1aに適用しても良い。詳述すると、ハウジング17は図に示すように棒形状を有する中空のケースで形成され、軸方向前側に位置するケース本体18と、後側に位置する把持部19とからなる。ケース本体18の外周面の前側端部には吹出口4が設けてあり、後側端部には吸込口2が設けてある。またケース本体18には図1に示す例と同様に、吸込口2側から順に、送風装置5、予混合部6、予熱部14、炎燃焼部15、触媒燃焼部7を配置してあり、また把持部19内にはガスボンベ13を配置している。そして吹出口4には、ブラシ47が設けてあり、これにより使用者はブラシ47で髪を梳きながら、髪に吹出口4から温風を当てることが可能となる。
【0042】
次に上記とは異なる実施形態を以下に示す。なお上記実施形態と同一の構成については同一の番号を付与してあり、重複する説明については説明を省略する。
【0043】
図4には本実施形態におけるヘアードライヤ1を示してあり、予混合部6で混合された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部15及び炎燃焼部15により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8bを備え、触媒燃焼部7及び炎燃焼部15により加熱される吸熱部9と吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10を具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11を備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により送風装置5を駆動している。すなわち、上記実施形態における炎燃焼部15及び触媒燃焼部7とで燃焼装置8を構成している。
【0044】
詳述すると、炎燃焼部15の筒状体32の触媒燃焼部7側の端部は触媒燃焼部7の担体37の炎燃焼部15側の端部と接してあり、触媒燃焼部7と炎燃焼部15との間で熱伝達が行われるようにしている。そして触媒燃焼部7の担体37及び炎燃焼部15の筒状体32の外面(燃焼装置8bの外面)には熱電変換素子11が設けてあり、本実施形態においても上記実施形態と同様に、触媒燃焼部7を複数の熱電変換素子11で挟み込んで各熱電変換素子11の吸熱部9と燃焼装置8bの外面とが接するように配置してある。各熱電変換素子11は、その一方の面が担体37の外面及び筒状体32の外面の触媒燃焼部7側部分に面接するように設けた板状の吸熱部9と、吸熱部9の他方の面に一端部が接続された熱電材料12と、その一方の面が熱電材料12の他端部に接続される板状の放熱部10とを備えている。なお、本実施形態における熱電変換素子11の熱電材料12は上記実施形態で使用したBi、Te、Sb、及びSe元素含有した熱電材料12を使用せず、従来から知られている耐熱性を有する種々の熱電材料12を使用するものとする。また図4には上記実施形態と同様に燃焼装置8bを挟み込んだ複数の熱電変換素子11の全てに放熱部材16を設けた例を示してあるが、これに限定されるものではなく、複数の熱電変換素子11のうち少なくとも一つの熱電変換素子11に放熱部材16を設けてあっても良いものとする。また本実施形態においても、上記実施形態と同様に触媒燃焼部7及び又は炎燃焼部15に熱伝導部材を備え、該熱伝導部材45を介して触媒燃焼熱を吸熱部9に伝えるようにしても良いものとする。
【0045】
上記のようにヘアードライヤ1に、予混合部6で混合された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部15及び炎燃焼部15により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部7よりなる燃焼装置8bと、炎燃焼部15及び触媒燃焼部7により加熱される吸熱部9及び吸熱部9で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部10とを具備すると共に前記吸熱部9と放熱部10の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子11とを備え、該熱電変換素子11で発生した起電力により前記送風装置5を駆動するように構成したのは以下の理由による。すなわち、熱電変換素子11の吸熱部9を触媒燃焼部7及び炎燃焼部15により加熱することで、触媒燃焼熱だけでなく触媒燃焼部7を加熱する炎燃焼部15の炎燃焼熱も送風空気を加熱するエネルギーとして利用でき、これによりヘアードライヤ1の省エネを実現できる。尚且つ触媒燃焼熱だけでなく炎燃焼熱も送風装置5を駆動する電気エネルギーとして利用することができ、より一層熱電変換素子11による発電量が増加する。
【0046】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1記載の発明にあっては、ヘアードライヤに空気と燃焼ガスとの混合気体を触媒燃焼する触媒燃焼部よりなる燃焼装置を備え、触媒燃焼部により加熱される吸熱部及び吸熱部で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部を具備すると共に前記吸熱部と放熱部の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子を備えることで、触媒燃焼熱で送風空気を加熱することができ、この触媒燃焼は炎燃焼と比して燃焼効率が良いため、ヘアードライヤとしての燃焼効率を向上させて不完全燃焼に伴うガスの発生を抑制することができる。また、該熱電変換素子で発生した起電力により前記送風装置を駆動することで、触媒燃焼による熱エネルギーを送風装置を駆動する電気エネルギーとして利用することができ、これにより送風装置を駆動する動力として電池などを設ける必要がなくなり、ヘアードライヤの小型化及び軽量化を実現でき、また送風装置を半永久的に継続して使用できるようになる。また、上記熱電変換素子は炎燃焼と比して低温の触媒燃焼熱を利用して発電するものであるので、熱電材料として、Bi、Te、Sb、及びSe元素などを含んだ耐熱性の低い材料を使用することが可能となる。
【0047】
また請求項2記載の発明にあっては、上記請求項1記載の発明の効果に加えて熱電材料を、Bi、Te、Sb、及びSe元素のうち少なくとも一種以上の元素を含有した材料とすることで、熱電変換効率を向上させることができる。
【0048】
また請求項3記載の発明にあっては、予混合部で混合された混合気体を炎燃焼する炎燃焼部及び炎燃焼部により加温されることで混合気体の触媒燃焼を行う触媒燃焼部よりなる燃焼装置を備え、炎燃焼部及び触媒燃焼部により加熱される吸熱部及び吸熱部で吸収した熱を送風流路へ放熱する放熱部とを具備すると共に前記吸熱部と放熱部の温度差により起電力を発生させる熱電変換素子を備えることで、触媒燃焼熱及び炎燃焼熱で送風空気を加熱することができ、ヘアードライヤとしての燃焼効率を向上させて不完全燃焼に伴うガスの発生をより一層抑制することができる。また、該熱電変換素子で発生した起電力により前記送風装置を駆動することで、触媒燃焼及び炎燃焼による熱エネルギーを送風装置を駆動する電気エネルギーとして利用することができ、これにより送風装置を駆動する動力として電池などを設ける必要がなくなり、ヘアードライヤの小型化及び軽量化を実現でき、また送風装置を半永久的に継続して使用できるようになる。
【0049】
また請求項4記載の発明にあっては、上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、上記熱電変換素子をヘアードライヤに複数備え、各熱電変換素子の吸熱部と燃焼装置の外面とが接するように燃焼装置を複数の熱電変換素子で挟み込んで配置することで、燃焼装置からの熱を効率よく熱電変換素子の吸熱部に伝えることができ、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つより一層燃焼装置で発生した熱を送風空気の加熱に効率よく利用できる。
【0050】
また請求項5記載の発明にあっては、上記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、上記熱電変換素子の放熱部に送風流路に位置する金属製の放熱部材を設け、放熱部の熱を放熱部材を介して送風流路へ放熱することで、放熱部と送風空気の熱交換率を向上でき、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つ燃焼装置で発生した熱を送風空気の加熱に効率よく利用できる。
【0051】
また請求項6記載の発明にあっては、上記請求項4記載の発明の効果に加えて、燃焼装置を挟み込んだ複数の熱電変換素子の夫々の放熱部に送風流路に位置する金属製の放熱部材を設け、該放熱部材を介して放熱部から吸熱部で吸収した熱を送風流路へ放熱することで、放熱部と送風空気の熱交換率を向上でき、これによってより一層熱電変換効率を向上でき、且つ燃焼装置で発生した熱を送風空気の加熱に効率よく利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すヘアードライヤの説明図である。
【図2】他例のヘアードライヤを示す説明図である。
【図3】更に他例のヘアードライヤを示すものであり、(a)は側面視における説明図であり、(b)は正面視における説明図である。
【図4】上記と異なる実施の形態の一例を示すヘアードライヤの説明図である。
【符号の説明】
1 ヘアードライヤ
2 吸込口
4 吹出口
5 送風装置
6 予混合部
7 触媒燃焼部
8 燃焼装置
9 吸熱部
10 放熱部
11 熱電変換素子
12 熱電材料
13 予混合部
15 炎燃焼部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hair dryer, and more particularly, to a portable hair dryer that heats blown air by catalytic combustion.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a portable device including a fan that rotates by driving a motor, sucks outside air into an air flow passage from an intake port and blows out from an outlet, a battery that drives the motor, and a catalytic combustion unit that catalytically combusts the mixed gas. Hair dryers are known. According to this method, air passing through an air flow passage is heated by the heat of catalytic combustion, which has a higher combustion efficiency than flame combustion, whereby hot air is blown out from an outlet (for example,
[0003]
Further, as another conventional example, a fan that is rotated by driving a motor to suck outside air into an air flow passage from an air inlet and blows out from an air outlet, a flame combustion unit that burns the mixed gas by flame, and heated by the flame combustion unit. A thermoelectric conversion element for generating an electromotive force based on a temperature difference between a heat absorbing portion and a heat dissipating portion that radiates heat absorbed by the heat absorbing portion to the air flow path, and drives the blower by the electromotive force generated by the thermoelectric conversion element. A portable hair dryer is known (see Patent Document 3).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-61-187806
[Patent Document 2]
JP-A-5-137612
[Patent Document 3]
JP-A-63-158005
[0005]
However, in the above-mentioned conventional examples shown in
[0006]
Further, in the conventional example shown in Patent Document 3, the blown air is heated by flame combustion, and this flame combustion has lower combustion efficiency than catalytic combustion and generates gas with incomplete combustion. Problem. Further, in the conventional example shown in Patent Document 3, since the flame combustion heat which is higher than the catalytic combustion is used as the heat source for generating the electromotive force, Bi, Te having low heat resistance and high thermoelectric conversion efficiency are used. , Sb, Se, etc. cannot be used as the thermoelectric material of the thermoelectric conversion element, and the thermoelectric conversion efficiency was low.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to heat a blown air by catalytic combustion having excellent combustion efficiency and to drive a blower using a thermoelectric conversion element. It is an object of the present invention to provide a hair dryer that is small, light, and has high thermoelectric conversion efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the hair dryer according to the present invention comprises: a blowing
[0009]
Thus, the
[0010]
A hair dryer according to a second aspect is the hair dryer according to the first aspect, wherein the
[0011]
As described above, the
[0012]
In the hair dryer according to the third aspect, a blowing
[0013]
In this manner, the
[0014]
A hair dryer according to a fourth aspect is the hair dryer according to any one of the first to third aspects, wherein a plurality of the thermoelectric conversion elements 11 are provided in the
[0015]
As described above, a plurality of thermoelectric conversion elements 11 are provided in the
[0016]
A hair dryer according to a fifth aspect is the hair dryer according to any one of the first to fourth aspects, wherein the
[0017]
As described above, the
[0018]
A hair dryer according to a sixth aspect of the present invention is the hair dryer according to the third aspect, wherein a metal
[0019]
In this way, the metal
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[0021]
As shown in FIG. 1, a
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The pre-heating
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
A thermoelectric conversion element 11 is provided in the catalytic combustion section 7 (combustion device 8a). The thermoelectric conversion element 11 has a plate-shaped
[0030]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the end of the
[0031]
The
[0032]
An
[0033]
By the time the
[0034]
The operation of the
[0035]
As described above, by performing the flame combustion of the gas mixture in the
[0036]
In general, catalytic combustion has higher combustion efficiency than flame combustion, and therefore, for example, the blown air may be heated only by the catalytic combustion heat of the
[0037]
Further, the
[0038]
Further, a plurality of thermoelectric conversion elements 11 are provided in the
[0039]
Further, as described above, the
[0040]
Further, in the above, an example is shown in which the
[0041]
Moreover, the thing shown in the said embodiment may be applied to the hair dryer 1a with a brush shown in FIG. More specifically, the
[0042]
Next, an embodiment different from the above will be described below. Note that the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of overlapping descriptions will be omitted.
[0043]
FIG. 4 shows the
[0044]
More specifically, the end of the
[0045]
As described above, the
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the hair dryer is provided with a combustion device including a catalytic combustion unit that catalytically combusts a mixed gas of air and combustion gas, and is heated by the catalytic combustion unit. By providing a heat absorbing section and a heat radiating section for radiating heat absorbed by the heat absorbing section to the air flow path, and having a thermoelectric conversion element for generating an electromotive force by a temperature difference between the heat absorbing section and the heat radiating section, the air blown by catalytic combustion heat The air can be heated, and the catalytic combustion has higher combustion efficiency than the flame combustion. Therefore, the combustion efficiency as a hair dryer can be improved, and generation of gas accompanying incomplete combustion can be suppressed. In addition, by driving the blower with the electromotive force generated by the thermoelectric conversion element, heat energy generated by catalytic combustion can be used as electric energy for driving the blower, thereby providing power for driving the blower. There is no need to provide a battery or the like, so that the hair dryer can be reduced in size and weight, and the blower can be used semi-permanently. In addition, since the thermoelectric conversion element generates power using catalytic combustion heat at a lower temperature than flame combustion, it has low heat resistance including Bi, Te, Sb, and Se elements as thermoelectric materials. Material can be used.
[0047]
In the invention of
[0048]
Further, in the invention according to claim 3, there is provided a flame combustion section that flame-combustes the mixed gas mixed in the premixing section, and a catalytic combustion section that performs catalytic combustion of the mixed gas by being heated by the flame combustion section. And a heat-absorbing section heated by the flame-combustion section and the catalytic combustion section, and a heat-dissipating section that radiates heat absorbed by the heat-absorbing section to the ventilation passage, and a temperature difference between the heat-absorbing section and the heat-dissipating section. By providing a thermoelectric conversion element that generates an electromotive force, it is possible to heat the blast air with catalytic combustion heat and flame combustion heat, improve the combustion efficiency as a hair dryer, and reduce the generation of gas accompanying incomplete combustion. It can be further suppressed. In addition, by driving the blower with the electromotive force generated by the thermoelectric conversion element, heat energy from catalytic combustion and flame combustion can be used as electric energy for driving the blower, thereby driving the blower. It is not necessary to provide a battery or the like as a power to perform the operation, the size and weight of the hair dryer can be reduced, and the blower can be used semi-permanently.
[0049]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of any one of the first to third aspects, a plurality of the thermoelectric conversion elements are provided in a hair dryer, and heat absorption of each thermoelectric conversion element is achieved. By arranging the combustion device sandwiched between a plurality of thermoelectric conversion elements such that the portion and the outer surface of the combustion device are in contact with each other, heat from the combustion device can be efficiently transmitted to the heat absorbing portion of the thermoelectric conversion element, and The thermoelectric conversion efficiency can be further improved, and the heat generated in the combustion device can be more efficiently used for heating the blown air.
[0050]
In the invention according to
[0051]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a hair dryer showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a hair dryer of another example.
FIGS. 3A and 3B show a hair dryer of still another example, wherein FIG. 3A is an explanatory diagram in a side view, and FIG. 3B is an explanatory diagram in a front view.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a hair dryer showing an example of an embodiment different from the above.
[Explanation of symbols]
1 Hair dryer
2 Suction port
4 outlet
5 Blower
6 Premixing part
7 Catalytic combustion section
8 Combustion device
9 Endothermic part
10 Heat radiation part
11 Thermoelectric conversion element
12 Thermoelectric materials
13 Premixing part
15 Flame burning part
Claims (6)
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