JP2011163637A - 気流吹出装置及びそれを用いた衣類乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の気流吹出装置は、外部の物体と干渉、衝突による破損等の危険があるという課題がある。また、気流を自励発振させることで風向を変更する従来の気流吹出装置では、コアンダ効果によって気流を主流路の片側の側壁に付着させて送風するため、気流振動の振幅の中央側に向かう気流が送風できないという課題がある。
【解決手段】外部空気を取り入れる流入口４と、外部に向けて拡大する吹出口５と、流入口４から吹出口５を連通する主流路６と、主流路６の側壁７から分岐して反対側の側壁７に連通する循環風路９とを備えて、吹出口５から吹き出す気流を両方の側壁７の方向に振動させる気流吹出装置３において、気流の吹出方向を制御する気流方向制御手段を備えたことで、気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができ、破損等の危険が少なく、長寿命である気流吹出装置が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、気流を送風する気流吹出装置及びそれを用いた衣類乾燥装置に関するものである。

従来の気流吹出装置として、吹出口近傍に可動するルーバーを備えて風向を変更するものが知られている。

図１０に示すように、本体１０１の内部に気流を発生させる送風装置１０２を備え、送風装置１０２から供給される気流を外部に吹き出す吹出口１０３と、吹出口１０３から吹き出す気流の風向を変化させるルーバー１０４を備え、ルーバー１０４はモータ１０５と連結してモータ１０５の回転と共に、ルーバー１０４を回転支持する回転軸１０６を中心としてルーバー１０４の角度を変化させることによって風向を変化させて気流の風向を制御している。

また、別の従来の気流吹出装置として、気流を自励振動させることで風向を変更するものが知られている。

図１１に示すように、気流を吹き出す吹出口１０７と空気を流入させる流入口１０８を備え、断面を矩形状とした主流路１０９によって流入口１０８と吹出口１０７を連通し、主流路１０９の断面の長手方向の両側の側壁１１０に開口部１１１を備え、開口部１１１を循環風路１１２によって連通させたものである。

特開２００６ー２９７５３号公報 特開２００４ー１８３９６４号公報

このような従来の気流吹出装置では、可動ルーバーが外部に露出しているため、可動中に外部の物体と干渉、衝突する恐れがあり、破損等の危険があるという課題がある。

また、気流を自励発振させることで風向を変更する従来の気流吹出装置では、コアンダ効果によって気流を主流路の片側の側壁に付着させて送風するため、気流振動の振幅の中央側に送風できないという課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、外部に可動物を露出させること無く気流の風向を変更することができるため、干渉や衝突による破損の危険を抑制することができ、且つ気流方向制御手段により気流振動の振幅の中央側に送風することができ、広範囲にムラの少ない気流を送風できる気流吹出装置を提供することを目的としている。

本発明の気流吹出装置及びそれを用いた衣類乾燥装置は、上記目標を達成するために、外部空気を取り入れる流入口と、外部に向けて拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する主流路と、前記主流路の側壁から分岐して反対側の側壁に連通する循環風路とを備えて、前記吹出口から吹き出す気流を前記主流路の両側壁の方向に振動させる気流吹出装置において、気流の吹出方向を制御する気流方向制御手段を備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、気流吹出装置の破損等の危険が少なく、長寿命であるという効果がある。また、衣類乾燥装置に用いた場合は拡大した送風方向内においてムラの少ない気流によって衣類をすばやく乾燥でき、省エネであるという効果がある。さらに、外観をすっきりさせることでデザイン性の向上、掃除性の向上を図ることができるという効果がある。

本発明の実施の形態１の衣類乾燥装置の断面を示す構成図 同気流吹出装置の構成を示す断面斜視図 同気流吹出装置の気流方向制御手段の一例を示す断面斜視図 同気流吹出装置の気流方向制御手段の別の一例を示す断面斜視図 同気流吹出装置の気流方向制御手段の別の一例の断面を示す構成図 同気流吹出装置の補助ノズルを示す正面図及び断面図 同衣類乾燥装置の断面を示す構成図 同静電霧化装置の断面を示す構成図 同衣類乾燥装置の化粧板の断面を示す構成図 従来の衣類乾燥装置の断面を示す構成図 従来の気流吹出装置の構成を示す斜視図

本発明の請求項１記載の発明は、外部空気を取り入れる流入口と、外部に向けて拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する主流路と、前記主流路の側壁から分岐して反対側の側壁に連通する循環風路とを備えて、前記吹出口から吹き出す気流を前記主流路の両側壁の方向に振動させる気流吹出装置において、気流の吹出方向を制御する気流方向制御手段を備えたものであり、送風する気流の方向を制御できるという作用を有する。

また、本発明の請求項２記載の発明は、気流方向制御手段として主流路の両側壁を底面又は天面に対して傾斜させたものであり、側壁に付着して流れる気流の送風範囲は気流振動方向に幅を有することとなり、傾斜させない場合と比べ広範囲に送風でき、且つ気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項３記載の発明は、気流方向制御手段として主流路の両側壁の形状を拡大角が異なる複数の面で構成したものであり、側壁に付着して流れる気流の送風範囲は気流振動方向により大きな幅を有することとなり、広範囲にムラの少ない気流を送風でき、かつ気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項４記載の発明は、気流方向制御手段として主流路の両側壁を吹出口に向かうにつれて拡大する形状とし、拡大する拡大角を任意に変更できる構成としたものであり、気流振動を開始した際は、気流を送風する送風範囲を拡大、縮小することができ、また、気流振動を停止した際は側壁に付着して流れる気流の風向を変更することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項５記載の発明は、気流振動の振幅の中央側に向かって気流を吹き出す補助ノズルを備えたものであり、補助ノズルにより、気流振動開始した際は、気流振動の振幅の中央側には補助ノズルの気流を送風し、端には主流路の側壁に付着した気流を送風することで、広範囲に送風でき、且つ気流振動の振幅の中央部にも気流を送風することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項６記載の発明は、補助ノズルの開口、閉塞を制御する開閉手段を備えたものであり、補助ノズルの開閉を制御することで、気流振動の振幅の中央部に気流を送風する気流を制御することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項７記載の発明は、補助ノズルを主流路の両側壁の略中心線上に備えたものであり、補助ノズルから気流振動の振幅の中央側に向かう距離を最短距離とすることで、補助ノズルから送風する気流の風速の減衰を小さくすることができ、効率良く送風することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項８記載の発明は、請求項１から７記載の気流吹出装置を備えた衣類乾燥装置であり、気流振動の振幅の中央側も含め広範囲にムラの少ない気流を送風することで、濡れた衣類をすばやく乾燥させることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項９記載の発明は、気流振動の開始、停止を制御する気流振動制御手段を備えたものであり、気流振動制御手段によって気流振動を開始させるとコアンダ効果により主流路内の気流が一方の側壁に付着することで側壁付近の圧力が低下して負圧となり、この負圧が循環風路を伝播して反対側の側壁付近の圧力を低下させて気流を主流路の反対側の側壁に付着させる作用を交互に発生させ、吹出口から吹き出される気流を振動させて広範囲に気流を送風することができ、気流振動を停止させると吹出口から吹き出す気流は主流路の一方の側壁に付着したままの状態となることから一定方向に送風する気流となり、狭い範囲に気流を送風することができるため、気流の送風範囲を切り替えることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１０記載の発明は、気流振動制御手段として循環風路の一部を閉塞し、且つ閉塞した循環風路のうち、いずれか一方を任意に選択して開放できる構成としたものであり、循環風路を閉塞して循環風路内の圧力の伝播を生じなくして気流振動を停止するとともに、循環風路の一方を開放することにより開放した側の側壁付近の圧力を大気圧付近まで上昇させると、反対側の側壁付近の圧力は負圧のままであることから気流は負圧側の側壁に付着したままの状態となり、一定方向に気流を流れさせることができる。

また、循環風路を開放した側を閉塞し、反対側を開放すると、側壁部分の圧力状態が逆転し、気流は反対側の側壁に付着して送風できることから、任意に風向を変更することができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１１記載の発明は、衣類乾燥装置に複数の衣類の表面の乾燥度合いをエリア別に測定する乾燥度計測手段を備え、乾燥度が低い衣類に気流を当てるように風向を制御したものであり、濡れた衣類と乾いた衣類を見分けて濡れた衣類のみに気流を送風することにより、衣類をすばやく乾燥させることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１２記載の発明は、気流吹出装置の近傍に微細水滴を噴霧する水噴霧手段を備えた衣類乾燥装置であり、気流に乗せて微細水滴を送ることで衣類に水分を与えることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１３記載の発明は、気流吹出装置の近傍に水をイオン化する静電霧化手段を備えた衣類乾燥装置であり、気流に乗せてイオンを送ることで、衣類にイオンを当てることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１４記載の発明は、衣類乾燥装置の本体内部に熱源を備えたものであり、気流吹出装置から温風を送風することで衣類をすばやく乾燥させることができるという作用を有する。

また、本発明の請求項１５記載の発明は、吹出口の開口を覆う化粧板を備え、前記吹出口から気流を送風する際は前記吹出口を開口し、送風を停止する際は閉口するようにしたものであり、吹出口から気流を送風しない場合に、吹出口内部に異物が侵入することを抑制することができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の衣類乾燥装置１の構成を示す断面図、図２に本発明の実施の形態１の気流吹出装置３の構成を示す断面斜視図である。

図１に示すように、例えば浴室等の空間の天井に設置された衣類乾燥装置１は、送風装置としての例えばファンモータ２と、ファンモータ２から供給される空気を外部に向かって空気を吹き出す気流吹出装置３を備えている。

図２に示すように、気流吹出装置３は空気を流入する流入口４と、空気を吹き出す吹出口５を備え、吹出口５と流入口４は主流路６によって連通している。吹出口５は主流路６の途中から出口に向かって両側の側壁７を任意の拡大角θ（一例として約３０°）の角度で拡大させている。これにより、吹出口５は流入口４より開口面積が広くなり、流入口４に流れ込んだ空気を吹出口５から気流を広角に送風することができる構成としている。さらに主流路６の両側の側壁７には主流路６から分岐した制御ポート８を備え、それぞれの制御ポート８を例えばチューブ等で接続することにより循環風路９を形成している。

上記構成により、ファンモータ２から発生する空気が流入口４から主流路６を通過して吹出口５から吹き出す際、コアンダ効果によって主流路６のいずれかの側壁７に付着した流れとなる。

次に一旦、主流路６の側壁７に付着した流れが発生すると、側壁７の境界における空気の流速が早いために空気が付着した側の側壁７に設けられた制御ポート８内の圧力は低くなるのに対し、空気が付着しない側の側壁７は空気の流速が遅いために圧力が高くなる。それぞれの制御ポート８は循環風路９によって連通されるため、圧力が循環風路９によって反対側の制御ポート８に伝達され、空気が付着した側の制御ポート８内の圧力が上昇し、空気が付着しない側の制御ポート８内の圧力が低下することにより、一方の側壁７に付着していた空気の流れが制御ポート８内の圧力による押し出し、誘引の力によって反対側の側壁７に付着するように切り替わる。この運動が交互に行われることによって気流が振動する運動となる。気流振動は、片側の側壁７から反対側の側壁７まで滑らかに移動せず、側壁７に付着した気流がＯＮ−ＯＦＦ信号の様に交互に切り替わるような流れ方になっている。

ここで、図２に示すように、例えば主流路６の側壁７が天面、底面に対して垂直な、主流路６の断面が四角形の場合、側壁７に付着した気流は振動方向と垂直な方向に対して平行な気流となるため、吹出口５の拡大角θの中央側、すなわち気流振動の振幅の中央側に向かう気流がほとんど無くなるという課題があり、これを衣類乾燥装置１に用いた場合は、気流振動の振幅の端には気流が送風されるが、中央側は気流が無いという不均一な風速分布となり、衣類の乾きムラが生じてすばやく乾燥できないという課題がある。

よって、本発明の実施の形態１では、気流方向制御手段の一例として図３に示すように主流路６において側壁７を天面、底面に対して傾斜させたことを特徴とし、吹出口５は台形形状となるため、吹出口５の台形形状の短辺側に近い側壁７に付着した気流が振動する振幅は小さく、吹出口５の台形形状の長辺側に近い側壁７に付着した気流が振動する振幅は大きくなり、気流振動の振幅の中央側にも気流を送風することができ、広範囲にムラの少ない気流を送風できる。

ここで、側壁７を天面、底面に対して傾斜させる角度は主流路６の高さにもよるが、吹出口５が三角形となる形状であっても良い。本発明によれば、気流吹出装置３の破損等の危険が少なく、長寿命であるという効果がある。また、衣類乾燥装置１に用いた場合は中央側にも気流を送風でき、広範囲にムラの少ない気流によって衣類をすばやく乾燥でき、省エネであるという効果がある。さらに、外観をすっきりさせることでデザイン性の向上、掃除性の向上を図ることができるという効果がある。

また、気流吹出装置３の別の一例について、図４に示すように主流路６の両側壁７の形状を拡大角θが異なる複数の面で構成したことを特徴とし、例えば側壁７の天面側の側壁７の拡大角θ_Aを３０°、側壁７の底面側の拡大角θ_Bを１０°とすれば、気流振動時の振幅は拡大角θ_A３０°の大きな振幅の気流と拡大角θ_B１０°の小さな振幅の気流を同時に送風することとなり、気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができる。これにより同様の効果が得られる。

また、気流吹出装置３の別の一例について、図５に示すように主流路６の両方の側壁７の拡大角θを任意に変更できる構成としたものであり、拡大角θの始点を中心軸１０として手動もしくはモータ等による電動機構（図示せず）により拡大角θを変更することで、例えば送風を開始した際は拡大角θを３０°とし、その後に拡大角θを１０°に切り替えることにより、気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができる。これにより同様の効果が得られる。

また、気流吹出装置３の別の一例について、図６に示すように気流振動の振幅の中央部にむかって気流を吹き出す補助ノズル１１を備えたものであり、気流振動による気流の送風と同時に補助ノズル１１から気流振動の振幅の中央部に気流を送風することで、気流振動の振幅の中央側に気流を送風することができる。これにより同様の効果が得られる。

ここで、補助ノズル１１を開口、閉塞して送風する気流の有無を制御することができる開閉手段１２（一例としてダンパー）を備えることで、必要に応じて気流振動の振幅の中央側に吹き出す気流の有無を制御することができる。よって、衣類乾燥装置１に用いた場合、衣類の種類や素材等による乾きムラが生じた際に、濡れた衣類にのみ送風するように制御することで、さらにすばやく衣類を乾燥させることができ、省エネになるという効果がある。

さらに、補助ノズル１１は主流路６の両方の側壁７の略中心線上に備え、気流振動の振幅の中央側に向かう距離を最短距離とすることで、補助ノズル１１から送風する気流の風速の減衰を小さくすることができ、効率良く送風することができるため、省エネであるという効果を更に高めることができる。

本発明の気流吹出装置３を衣類乾燥装置１に用いた場合、図２に示すように、気流吹出装置３から吹き出す気流振動の開始、停止を制御する気流振動制御手段として循環風路９の開口、閉塞を制御する開閉弁１３を備えることで、循環風路９を閉塞した場合、一方の制御ポート８から循環風路９内を通って他方の制御ポート８に伝藩する圧力を伝えないようにできるため、気流振動を生じなくすることができ、気流振動の開始、停止を制御することができる。

さらに、開閉弁１３を循環風路９の一部に備え、閉塞した循環風路９のうち、いずれか一方を任意に選択して大気開放できるように気流付着方向制御弁１４を開閉弁１３の両側に備えることで、開閉弁１３により循環風路９を閉塞して循環風路９内の圧力の伝播を生じなくして気流振動を停止するとともに、気流付着方向制御弁１４により循環風路９の一方を開放して開放した側の制御ポート８の圧力を大気圧付近まで上昇させ、反対側の側壁７付近の圧力は負圧のままであることから気流は負圧側の側壁７に付着したままの状態となり、気流付着方向制御弁１４を開放した方と逆側の側壁７側に付着した気流を送風することができる。また、気流付着方向制御弁１４により循環風路９を開放した側を閉塞し、反対側を開放すると、側壁７部分の圧力状態が逆転し、気流は反対側の側壁７に付着して送風できることから、任意に風向を変更することができる。これにより、濡れた衣類のみに向けて気流を送風することができるため、すばやく衣類を乾燥させることができ、省エネであるという効果がある。

さらに、図７に示すように衣類乾燥装置１に複数の衣類の表面の乾燥度合いをエリア別に測定する乾燥度計測手段として、衣類の表面温度を測定するサーモパイル１５を備えることで、濡れた衣類に気流を当てると水の蒸発によって衣類表面温度が下がる原理を利用し、表面温度が低い衣類を濡れていると判断することができる。ここで、衣類の配置を右端、中央、左端の３分割のエリアに分けると、仮にジーンズ等の厚手の衣類が右端に干されていた場合、中央、左端に干された衣類は乾燥しても、乾きにくい厚手の衣類が干された右端は濡れていると判断し、右端にのみ気流を送風するように制御することで、無駄なく濡れた衣類に気流を当てることができ、すばやく乾燥できるため、省エネである効果を更に高めることができる。

また、図７に示すように気流吹出装置３に微細水滴を噴霧する水噴霧手段として２流体ノズル１６を備えることで、気流に乗せて微細水滴を送風することができ、衣類に微細水滴を浴びせることができる。これにより、例えば衣類ににおいが付着した場合、２流体ノズル１６により微細水滴で衣類表面を濡らし、その後気流を送風して乾燥させることにより、水溶性のにおい成分（例えばアンモニア）を除去することができる。

また、水噴霧手段として水をイオン化する静電霧化装置としての高電圧水霧化ユニット１７を用いても良く、高電圧水霧化ユニット１７は、例えば図８に示すように、貯水部１８と、貯水部１８の水を外部に位置する先端側へ搬送する搬送部１９と、搬送部１９に対向するように配置された電極２０と 搬送部１９と印加電極２１との間に高電圧を印加する電圧印加部２２とを備えて搬送部１９と印加電極２１との間に高電圧を印加することにより搬送部１９の水が霧化してナノサイズの微細水滴を発生させる。これにより、ナノサイズの微細水滴が有している活性種の酸化作用により衣類に付着したにおい成分を分解して除去することができる。

また、図７に示すように、衣類乾燥装置１内に熱源としてＰＴＣヒーター２３を備えることで、気流吹出装置３から温風を送風することができ、濡れた衣類を温風の熱によりすばやく乾燥させることができ、省エネという効果のある衣類乾燥装置を提供できる。

また、図９に示すように、吹出口５の開口を覆う化粧板２４を備え、吹出口５から気流を送風する際は吹出口５を開口し、送風を停止する際は閉口することで吹出口５から気流を送風しない場合に、吹出口５の内部に異物が侵入することを抑制することができるため、異物侵入による不具合を抑制でき、長寿命であるという効果があると共に、外観をすっきりさせることでデザイン性の向上、掃除性の向上を図ることができるという効果がある。

本発明にかかる気流吹出装置は、衣類乾燥装置のみでなく、気流によって異物を吹き飛ばすエアーブロー装置や、濡れた手に高速風を当てて水分を除去する手乾燥装置等に適用できる。

１ 衣類乾燥装置
２ ファンモータ
３ 気流吹出装置
４ 流入口
５ 吹出口
６ 主流路
７ 側壁
８ 制御ポート
９ 循環風路
１０ 中心軸
１１ 補助ノズル
１２ 開閉手段
１３ 開閉弁
１４ 気流付着方向制御弁
１５ サーモパイル
１６ ２流体ノズル
１７ 高電圧水霧化ユニット
１８ 貯水部
１９ 搬送部
２０ 電極
２１ 印加電極
２２ 電圧印加部
２３ ＰＴＣヒーター
２４ 化粧板

Claims (15)

1. 外部空気を取り入れる流入口と、外部に向けて拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する主流路と、前記主流路の側壁から分岐して反対側の側壁に連通する循環風路とを備えて、前記吹出口から吹き出す気流を前記主流路の両側壁の方向に振動させる気流吹出装置において、気流の吹出方向を制御する気流方向制御手段を備えたことを特徴とする気流吹出装置。
2. 気流方向制御手段は、主流路の両側壁を底面又は天面に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の気流吹出装置。
3. 気流方向制御手段は、主流路の両側壁の形状を拡大角が異なる複数の面で構成したことを特徴とする請求項１記載の気流吹出装置。
4. 気流方向制御手段は、主流路の両側壁を吹出口に向かうにつれて拡大する形状とし、拡大する拡大角を任意に変更できる構成としたことを特徴とする請求項１記載の気流吹出装置。
5. 気流振動の振幅の中央側に向かって気流を吹き出す補助ノズルを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の気流吹出装置。
6. 補助ノズルの開口、閉塞を制御する開閉手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の気流吹出装置。
7. 補助ノズルは、主流路の両側壁の略中心線上に備えたことを特徴とする請求項５または６のいずれか１項に記載の気流吹出装置。
8. 請求項１から７記載の気流吹出装置と送風装置を備えたことを特徴とする衣類乾燥装置。
9. 気流振動の開始、停止を制御する気流振動制御手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の衣類乾燥装置。
10. 気流振動制御手段は、循環風路の一部を閉塞し、且つ閉塞した循環風路のうち、いずれか一方を任意に選択して開放できる構成としたことを特徴とする請求項９記載の気流吹出装置。
11. 衣類乾燥装置に複数の衣類の表面の乾燥度合いをエリア別に測定する乾燥度計測手段を備え、乾燥度が低い衣類に向かって気流の風向を制御したことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
12. 気流吹出装置の近傍に微細水滴を噴霧する水噴霧手段を備えたことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
13. 水噴霧手段は静電霧化装置であることを特徴とする請求項１２記載の衣類乾燥装置。
14. 衣類乾燥装置の本体内部に熱源を備えたことを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
15. 吹出口の開口を覆う化粧板を備え、前記吹出口から気流を送風する際は前記吹出口を開口し、送風を停止する際は閉口するようにしたことを特徴とする請求項８から１４のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。

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