JP2014064726A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール流路出口801からヒータ入口802までの流路が拡大流路となり、ヒータ入口802の流速分布が偏る。そこで、拡大流路部の短い距離で偏った流れを均一化する必要がある。
【解決手段】スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの流路に少なくとも第１の風向板及び第２の風向板を設け、第１の風向板は、第２の風向板よりも前記羽根車側に位置し、かつ、第１の風向板と第２の風向板は、前記羽根車中心と前記スクロール流路出口に設けた舌部先端を結ぶ線よりも回転方向下流側に位置させた。
【選択図】 図９

Description

本発明は、衣類を乾燥する手段を備える洗濯乾燥機に関する。

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、送風ファンと熱源により高温、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。蒸発した水分の除去方法としては、そのまま洗濯乾燥機外へ排出する排気方式（常に新しい空気を供給）と、蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式（同じ空気を循環させる）、あるいは、これらを組み合わせた方式があり、家庭用では洗濯乾燥機を設置した室内へ水分が出ることが少ない除湿方式が多く用いられている。

洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機として、例えば、下記特許文献１に記載の洗濯乾燥機がある。この公報には、次のような記載がある。衣類が収容される回転ドラムと、この回転ドラムを駆動するモータと、前記回転ドラムを支持する筐体とを有し、乾燥運転する洗濯乾燥機において、前記乾燥運転中に、前記回転ドラム内に送風する手段を設け、前記送風する手段の一部として羽根車を用い、羽根車を収納するスクロールのノーズの下流側にある流路を複数に分岐することを特徴とする。

この特許文献１に記載の発明によれば、羽根車を収納するスクロールのノーズ（本明細書では舌部という）の下流側にある流路（本明細書ではスクロール流路出口からヒータ入口までの流路をいう）をヒータに向けて複数の流路に分岐することで、ヒータを通り抜ける風の流速分布を均一化でき、ヒータの発熱量を安定させる。発熱量を安定させることで、ヒータを通過した後の衣類にあてる温風の温度も安定し、衣類の乾燥運転時間，ヒータが消費する電力のばらつきを低減することが可能となり無駄な電力も低減でき省電力化につながる

特開2011-45512号公報

上記従来技術では、安全性が高いPTCヒータを用いている。そのヒータ特性から、ヒータを通過させる空気は、ヒータの長さ方向、高さ方向に対して、局所的に高速な流れにするよりも、低速でもヒータに対して均一な流速分布を持つ流れにした方が空気との熱交換効率が良い。そのためスクロール流路出口からヒータ入口までの流路をヒータに向けて複数に分岐することで、ヒータを通り抜ける風の流速分布を均一化している。すなわち、ヒータの発熱量を安定させることに関して配慮が成されており、消費電力量の低減に多大な効果を発揮する。しかし、風向板（特許文献１では仕切り板という）の設置位置に関する詳細な記載はなく、前記風向板の設置位置によっては、流路抵抗が増加することで、ファン性能が低下するということが懸念される。

一般的にスクロール流路を持つ遠心型流体機械にとって重要なことは、設計点流量以下の流量範囲において、スクロール流路で、羽根車から排出された高速な流れをファン吐出部に達するまでにできるだけ損失を少なく静圧に回復させることである。また、羽根車から排出された高速な流れは、流路断面積が徐々に拡大されたスクロール流路において、その流路を流れる過程で、徐々に静圧回復することが望ましい。しかし、スクロール流路中の空気の流れに対して風向板などを設ける場合、それ自体が流路抵抗になり、損失が生じてファン性能を低下させる可能性がある。例えば、風向板の壁面と流体との間に生じる摩擦損失、風向板の最上流側先端部と流れとの間に生じる衝突損失などである。

上記特許文献１のように、スクロール流路の舌部付近に流路を分岐するための風向板などの流路抵抗になり得るものを付加すると、風向板の前縁部付近で流れのよどみを生じ、静圧が高くなり、それが、風向板よりもスクロール流路上流側の流れの状態に影響を与える。その結果、望ましい静圧回復が得られないこと、スクロール流路の舌部付近で逆流が発生してファン性能が大きく低下すること等が問題となる。

本発明の目的は、ファン性能を維持しつつ、風向板によるスクロール流路出口からヒータ入口までの急拡大流路における整流効果が得られ、乾燥運転時における消費電力量を低減した洗濯乾燥機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを駆動する第１のモータと、前記回転ドラムを内包する外槽を支持する筺体とを有し、乾燥運転を行う洗濯乾燥機において、複数枚の羽根を有する羽根車と、該羽根車を駆動する第２のモータと、スクロール流路を形成するファンケース及びファンカバーと、前記羽根車から排出された空気を加熱するヒータとを備えた送風ファンユニットを設け、前記スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの流路に少なくとも１枚の風向板を設け、前記風向板は、前記羽根車の中心と前記スクロール流路出口に設けた舌部先端を結ぶ線よりも回転方向下流側に位置させた。

このように、風向板の前縁位置がスクロールの舌部よりも、回転方向下流側に設けることで、風向板前縁の流れのよどみを、舌部に対してできるだけ下流側にし、その流れのよどみによって静圧上昇する領域を、上記舌部よりも下流側にすることができる。よって、スクロールの舌部より回転方向上流側の流れに与える悪影響を抑制できる。そのため、スクロール流路では、回転方向上流側から下流側に向かって、徐々に静圧回復することができ、風向板を設けてもファン性能を維持しつつ、拡大流路の偏った流れに対し、整流効果を発揮することができる。

このため、ファン性能が低下することなく、ヒータ入口の流速分布を均一にできる。よって、ヒータの発熱量が上がり、空気に対するヒータの加熱効率（例えば、空気の加熱量÷ヒータの入力電力）を向上させることができるので、乾燥運転時間が短縮できるため、乾燥運転に使用する電力量を低減できる。また、乾燥運転時間を従来と同等にする場合は、上記の通り、ヒータ入口流速分布の均一化によって、ヒータの加熱効率が向上し、従来よりも高温な温風を生成できるので、ファンの風量を下げる（ファン回転数を下げる）ことが可能になる。すなわちファンを駆動させるためのモータへの入力電力量を低減できる。従って、本発明により、従来よりも乾燥運転時の消費電力量を低減できる。

本発明の一実施の形態例に係わる洗濯乾燥機内部の構造を示す側面図である。 送風ファンユニットの外観を示した斜視図である。 送風ファンユニットのファンカバーを取り外した状態を示す平面図である。（羽根車吸込側から見た平面図） 送風ファンユニットのファンカバーの平面図である。（モータ側から見た平面図） ＰＴＣヒータを示す平面図である。 図２に示す一点鎖線で切断し、矢印Ａから見た部分断面図である。 送風ファンユニットのファンカバーを取外した状態を示す平面図である。（羽根車吸込側から見た平面図） 送風ファンユニットのファンカバーを取外した状態を示す平面図である。（羽根車吸込側から見た平面図） 送風ファンユニットのファンケースを取外した状態を示す平面図である。（モータ側から見た平面図）（実施形態１） スクロール流路舌部を示す部分斜視図である。 送風ファンユニットのファンケースを取外した状態を示す平面図である。（モータ側から見た平面図）（実施形態１） 図１１に示す点線で囲む領域の拡大図である。（実施形態１） 送風ファンユニットのファンケースを取外した状態を示す平面図である。（モータ側から見た平面図）（実施形態１） 図１３に示す点線で囲む領域の拡大図である。（実施形態１） 送風ファンユニットをモータ側から見た平面図である。（実施形態１） 図１５に示す一点鎖線で切断し、矢印Ｂから見た部分断面図である。（実施形態１） 図１５に示す一点鎖線で切断し、矢印Ｂから見た部分断面図である。（実施形態２） 第２の実施形態における拡大流路部の拡大図である。（第１の実施形態における領域1104に相当）（実施形態２） 図１５に示す一点鎖線で切断し、矢印Ｂから見た部分断面図である。（実施形態３） 送風ファンユニットのファンケースを取外した状態を示す平面図である。（モータ側から見た平面図）（実施形態４） 送風ファンユニットのファンケースを取外した状態を示す平面図である。（モータ側から見た平面図）（実施形態５）

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態と言う）について、図１から図２１を用いて説明する。

≪第１の実施形態≫
まず、図１を用いて本発明のドラム式洗濯乾燥機100の構造を説明する。

図１は、ドラム式洗濯乾燥機内部の構造を示す側面図である。
本発明のドラム式洗濯乾燥機100は、衣類を収容し洗濯及び脱水、乾燥を行うドラム３と、このドラム３を回転させるメインモータ４と、ドラム３を支持する筐体１を備えている。ここで、外郭を構成する筐体１は、ベース1hの上に取り付けられており、左右の側板（図示せず），前面カバー1c，背面カバー1d，上面カバー1e，で構成されている。

また、衣類を出し入れするための投入口を塞ぐドア９が前面カバー1cの略中央に設けられ、前補強材37に設けたヒンジ（図示せず）で開閉可能に支持されている。ドア９の外槽開口部を閉じる部分は、乾燥時の熱に耐えられるよう凹状のガラス9aでできている。

ドラム３は、回転可能に支持された円筒状で、その外周面の胴板3eおよび背面の底板3dに通水および通風のための多数の貫通孔3fを有し、前側端面に衣類を出し入れするための開口部3aを設けてある。胴板3eの前端部には胴板3eと同心状にドラム３と一体の流体バランサ3cを備えている。胴板3eの内側には軸方向に延びるリフター3bが複数個設けてあり、洗濯，乾燥時にドラム３が回転すると、衣類はリフター3bと遠心力で胴板3eに沿って持ち上がり、重力で落下するように動きを繰り返す。

乾燥ダクト29の上部は、筐体１内の上部右側後方に設置した乾燥フィルタ８に接続している。乾燥ダクト29から乾燥フィルタ８へ入った空気は、乾燥フィルタ８のメッシュフィルタで糸くずが除去される。また、乾燥フィルタ８は吸気ダクト（図示せず）に接続されており、吸気ダクトの他端は送風ファンユニット201の吸気口と接続している。

本実施形態では、ドラム３内に風を吹きつける手段が、筐体１内であってドア９側から見てドラム３の回転軸に対し右上に設けられており、メインモータ４によりドラム３を右回りに回転させたり左回りに回転させたりを繰り返しているときに、ドラム３の回転によって持ち上げられた衣類に風を吹きつけて乾燥させる。ここで、上記風を吹きつける手段は、送風ファンユニット201と、この送風ファンユニット201の吐き出し側に設けられて風を加熱するヒータ301と、ヒータ301の下流に設けられた温風吹き出し口32と、これらを接続する風路とで構成されている。

送風ファンユニット201の吐出口206は温風ダクト30に接続されている。温風ダクト30は、ゴム製の蛇腹管30a，蛇腹管継ぎ手（図示せず）を介して外槽カバー2dに設けた温風吹き出し口32に接続している。モータ203を高速回転して高圧力の空気を発生させている。
これにより、温風吹き出し口32から高速の風をドラム内に吹き出し、この高速の風を衣類に吹き付けて、風の力で衣類に発生するしわを伸ばすことができる。また、送風ファンユニット201が筐体１内の上部右側に設けてあるので、温風吹き出し口32は外槽カバー2dの右斜め上の位置に設け、温風吹き出し口32までの距離を極力短くするようにしてある。このため、圧力損失の増加を防ぐことができ、効率よく高速の風を衣類に吹きつけることが可能となる。

乾燥運転時の風の流れは次のようになる。送風ファンユニット201を運転し、熱源であるヒータ301に通電すると、温風吹き出し口32からドラム３内に高速の温風が吹き込み（矢印41）、湿った衣類に当たり、衣類を温め衣類から水分が蒸発する。高温多湿となった空気は、ドラム３に設けた貫通孔3fから外槽２に流れ、吸気口2aからゴム製蛇腹配管29aを通り、乾燥ダクト29に吸い込まれ、乾燥ダクト29を下から上へ流れる（矢印42）。乾燥ダクト29の壁面には、水冷除湿機構からの冷却水が流れ落ちており、高温多湿の空気は冷却水と接触することで冷却除湿され、乾いた低温空気となり乾燥フィルタ８へ入る。乾燥フィルタ８に設けたメッシュフィルタを通り糸屑が取り除かれ、吸気ダクト（図示せず）に入り、送風ファンユニット201に吸い込まれる（矢印43）。そして、送風ファンユニット201で加圧された後ヒータ301へ流れ（矢印44）再度加熱され、ドラム３内に吹き込むように循環する。

次に、図２、図３、図４、図５を用いて送風ファンユニット201の詳細を説明する。図２は送風ファンユニット201の外観を示した斜視図である。図３は送風ファンユニット201のファンカバー204を取り外した状態を示す平面図である（羽根車吸込側から見た平面図）。図４は送風ファンユニット201のファンカバー204の平面図である（モータ側から見た平面図）。図５は、ＰＴＣヒータ301を示す平面図である。

送風ファンユニット201は、羽根車202と羽根車202を駆動するモータ203と、羽根車202を内包するファンケース207とファンカバー204からなる。ファンケース207にはモータシャフト203a（図６参照）を通すための円形に開口された穴207aが設けられている（図６参照）。ファンカバー204には円形に開口されたベルマウス205が設けられている。そして、羽根車202とファンケース207のモータシャフト通し穴207a（図６参照）とファンカバーベルマウス205とモータシャフト203a（図６参照）とモータ203が同軸上に組立てられている。

また、羽根車202外周部のファンケース207とファンカバー204とで形成される内部空間には渦巻き状のスクロール流路304が形成されている。このスクロール流路304は、設計点流量以下の流量範囲において、羽根車202から排出された空気の流れを減速しながら静圧回復する働きをしている。スクロール流路304の出口には舌部305があり、さらにその回転方向下流側にはヒータ301が設けられている。そのヒータ301によって衣類の乾燥に必要な温風を作り出している。本実施形態では、ヒータとして図５に示すようなPTCヒータ301（以下、ヒータという）を用いている。ヒータ301は安全性が高く、多くの乾燥機、洗濯乾燥機で使用されている。ヒータ301は複数個のセラミスタ素子501に通電することでセラミスタ素子501が発熱し、この発熱を効率よく放熱させるためにフィン502が設置されている。セラミスタ素子501とフィン502は複数個、一直線状に配置されており、横長な形状をしている。ヒータ301はヒータ301を通過する空気の流速によってヒータ発熱量が変化するという特性を持っている。流速が増大すれば、ヒータ発熱量も増大する。ただし、ある流速に達すると飽和状態となり、ヒータ発熱量が一定になる。上記のある流速とは、洗濯乾燥機の乾燥時に必要な風量によって設計者が任意に設定できる。従って、ヒータ301を通過させる空気は、ヒータ301の長さ方向、高さ方向に対して、局所的に高速な流れにするよりも、低速でもヒータに対して均一な流速分布を持つ流れにした方が、空気との熱交換効率が良い。

次に図６、図７、図８を用いて、送風ファンユニット201内の空気の流れについて説明する。図６は、図２に示す一点鎖線208で切断し、矢印Ａの方向から見た部分断面図である。図７と図８は、送風ファンユニット201のファンカバー204を取外した状態を示す平面図である（羽根車吸込側から見た平面図）。モータ203が回転すると、羽根車202が矢印701の方向に回転し（図７）、それに伴ってベルマウス205から羽根車202に向かって矢印601に示されるように空気が流入する。流入した空気は矢印602、603で示すように流れ方向を変え、羽根車202の羽根202aによる遠心力で昇圧されて羽根車外周から排出される。そして、羽根車外周から排出された空気は、矢印702に示すようにスクロール流路304へ集められると共に減速され、スクロール流路出口801（図８参照）を通過し、ヒータ301で加熱されたのち、送風ファンユニット吐出口206より排出される。前に述べた通り、ヒータ301はヒータ301を通過する空気の流速によってヒータ発熱量が変化するという特性を持っている。流速が増大すれば、ヒータ発熱量も増大する。ただし、ある流速に達すると飽和状態となり、ヒータ発熱量が一定になる。

このとき、ヒータ301を通過する空気の流速分布、すなわちヒータ入口の流速分布が不均一になっているとセラミスタ素子501の発熱量も不均一となり、また、ヒータ301を通過する空気がヒータ301に対して局所的に飽和状態を超えて高速な流れになると、ヒータ発熱量が増加しないだけでなく、その高速な流れによってヒータ301が冷却されて温風が低温となってしまう。温風の温度が低いと湿った衣類の水分蒸発速度も遅くなり、乾燥時間が延び、ひいてはヒータ301に通電する時間も延び消費する電力量が増大する。

ヒータ301は、横長の形状を成している。そして、スクロール流路出口から排出された空気を適切な流速でヒータ301に通したい、また、送風ファンユニットをできるだけ小型にしたいので、スクロール流路出口801（図８参照）からヒータ301までの距離ができるだけ短くなるようにヒータ301を設置している。そのため、スクロール流路出口801からヒータ入口802に向かって流路断面積が急激に拡大せざるをえない。そして急激な流路断面積の増大は、流れの急激な減速を余儀なくされ、剥離が生じる。特にこのような急激な流路断面積の増大は流れの剥離をもたらし、大きな流体抵抗となるので、ファンとしての圧力上昇が大きく低下する。

本形状の送風ファンユニット201に対して、数値計算による流体解析を行った。計算条件として羽根車回転数13500r/min、流量1.4m³/minを与え解析した結果、ファン内部の流れ、特にスクロール流路出口801からヒータ入口802までの流れは、主流がスクロール外側の領域803に偏り、その内側では、流れが大きく剥離する領域804が発生する結果となった。

このためヒータ301を通過する空気の流速分布が不均一になる。スクロール流路出口801からヒータ入口802までの距離を長くすることができれば、ヒータ入口802での流速分布を均一にすることができる。しかし、洗濯乾燥機100に搭載する送風ファンユニット201の場合、洗濯乾燥機100の筺体内に各部品を高密度実装しようとすると、各部品を小型化する必要がある。そのため、送風ファンユニット201もできるだけコンパクトな方が好ましい。このためスクロール流路出口801とヒータ入口802との距離は、短くせざるを得ず、流路断面積の変化が大きくなるため、ヒータ入口802の流速分布が不均一となる。

このため、乾燥運転時の消費電力量を低減させるために、ファン性能を低下させることなく、ヒータ入口802における流速分布を均一にすることが求められる。

本実施形態の送風ファンユニットの第１の実施形態を図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６を用いて説明する。図９、図１１は、送風ファンユニット201のファンケース207を取外した状態を示す平面図である（モータ側から見た平面図）。図１０はスクロール流路舌部を示す部分斜視図である。図１２は、図１１に示す領域1104の拡大図である。図９に示すように、ヒータ入口802の流速分布を均一化するために、スクロール流路出口801からヒータ入口802までの拡大流路に第１の風向板901と第２の風向板902を設ける。また、図１０に示すように、スクロール流路304の舌部305は、ファンカバー204とファンケース207を重ね合わせて形成される。その舌部305は回転方向1001の下流側から上流側へなだらかな傾斜を持っており、本実施形態においては、回転方向下流側の部分をスクロール流路304の舌部305の先端とする。

風向板（901、902）の取付位置について、図１１、図１２を用いて説明する。まず、図１１を用いて、風向板（901、902）の取付位置を説明するために必要な作図線について説明する。まず、ヒータ301においてセラミスタ素子501、フィン502が施工されている領域を領域301aとする。その領域301aの幅方向の略中心と、スクロール流路304の舌部305の外周側にある流路の幅方向の略中心を通る直線1103を描く。この直線1103を拡大流路の中心線とする。

次に、羽根車中心903を通り、かつ、舌部305の先端を通る直線905を描く。次に図１２を用いて、風向板（901、902）の取付角度を説明するために必要な作図線について説明する。第１の風向板前縁901aと後縁901bを通る直線1201を描く。第２の風向板前縁902aと後縁902bを通る直線1205を描く。次に拡大流路を形成する舌部305壁面（舌部305よりも回転方向下流側）に沿った直線1103aを描く。同様に拡大流路を形成する反対側の壁面1203に沿った直線1203aを描く。そして、直線1103と直線1201が成す角度をθ１、直線1103と直線1203aが成す角度をθ２、直線1103と直線1205が成す角度をθ３、直線1103と直線1207aが成す角度をθ４とし、θ１、θ２は直線1103から直線1201および直線1203aに向かって時計周り方向を正とする。一方、θ３、θ４は直線1103から直線1205および直線1207aに向かって反時計周りの方向を正とする。上記θ１、θ２、θ３、θ４は正の値である。そして、直線1103よりも直線1203a側をスクロール流路304の内周側、直線1103よりも直線1207a側をスクロール流路304の外周側とする。また、第１の風向板前縁901aから後縁901bまでの距離をＬ１、第２の風向板前縁902aから後縁902bまでの距離をＬ２とする。

次に図１２を用いて具体的な風向板（901、902）の取付位置および角度について説明する。拡大流路をモータ203側から見て、第１の風向板901を拡大流路のスクロール内周側に設け、第２の風向板902をスクロール外周側に設ける。さらに、第１の風向板前縁901aと第２の風向板前縁902aは、直線905よりも回転方向下流側に設ける。第１の風向板901の取付角度は、θ１＜θ２、第２の風向板902は、θ３＜θ４とする。また、風向板の長さはＬ１＞Ｌ２とする。第１の風向板の長さＬ１を長くした方が、スクロール流路出口801で偏った流れをより内周側（スクロール内周側）へ分配することができ、ヒータ入口802での流速分布を均一に近づけることができる。

すなわち、拡大流路において、スクロール外周側に偏って排出された空気の一部分を第１の風向板901によって、図９の矢印906で示すように、スクロール内周側に分配することを可能にする。また第２の風向板902によって、矢印907、908に示すようにスクロール流路出口801から偏って排出された空気の流れを２方向に分配する。そうすることで、拡大流路における偏った流れが矢印906、907、908で示す３方向に分配される。従って、ヒータ入口802での流速分布を、略均一にできる。

ただし、風向板は流路抵抗になる恐れがある。それは風向板の前縁（901a、902a）で流れがよどむことで、静圧が上昇し、流路抵抗となるためであり、その流路抵抗はスクロール流路304の回転方向上流側へ及ぶ。そこで、風向板（901、902）を上記直線905よりも回転方向下流側に設けている。つまり、風向板の前縁（901a、902a）位置がスクロール流路304の舌部305よりも、回転方向下流側に設けることで、風向板前縁（901a、902a）での速度のよどみによる静圧上昇が発生する領域を下流側にし、スクロールの舌部305より回転方向上流側の流れに与える悪影響を抑制できる。そのため、スクロール流路304では、回転方向上流側から下流側に向かって、徐々に静圧回復することができ、風向板（901、902）を設けてもファン性能を維持しつつ、拡大流路の偏った流れに対し、整流効果を発揮することができる。

本形状の風向板（901、902）の有無において、流体解析によるファン性能計算を行った。仕様点流量においてファン効率が約１％変化し、上記風向板（901、902）を設置した場合、設置しない場合より約１％程度ファン効率が向上する。これは、風向板の壁面流路抵抗よりも風向板（901、902）がない場合の流れの剥離による抵抗の方が損失が大きいと考えられる。そのため、風向板（901、902）を設ける効果は、ファン効率維持の観点からも有効である。

また、上記説明は、風向板を２枚設ける場合について説明したが、風向板は、少なくとも１枚あれば、拡大流路における偏った流れに対する整流効果を得ることができる。風向板を１枚設けた場合の実施形態について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、送風ファンユニット201のファンケース207を取外した状態を示す平面図である（モータ側から見た平面図）。図１４は、図１３に示す領域1204の拡大図である。まず、図１４を用いて、風向板1301の取付位置と角度を説明するために必要な作図線について説明する。図１２と同符号は同一部品を示す。風向板前縁1301aと後縁1301bを通る直線1401を描く。その直線1401と直線1103が成す角度をθ５とし、θ５は、直線1103から直線1401に向かって時計周り方向を正とする。風向板1301の取付位置と角度は、上記直線905よりも下流側で、かつ、風向板前縁1301aは、直線1103よりもスクロール外周側に位置し、θ２＞θ５とする。なお、上記の説明の通り、風向板前縁1301aの位置を直線1103よりスクロール外周側にしたのは、拡大流路で偏った流れをできるだけ多くスクロール内周側に分配したいためであるが、風向板前縁1301aは直線1103上、または直線1103よりもスクロール内周側に位置しても、上記と同等の整流効果が得られる。このように、風向板1301を１枚のみ設けた場合、風向板1301の低圧側の壁面1301c下流側で渦を伴った流速の遅い剥離流れになる恐れがあるが、風向板1301が無い場合に比べれば、ヒータ入口802において、ヒータ301の長手方向に流れを分配することができ、流速分布均一化の効果が得られる。

次に風向板の高さ方向の形状について説明する。図１５は、送風ファンユニット201をモータ203側から見た図である。図１６は、図１５に示す一点鎖線1501で切断し、矢印Ｂから見た図である。風向板（901、902）を設置するファンケース207、ファンカバー204は、通常、射出成型で加工される場合が多い。よって、風向板（901、902）の高さ方向に抜き勾配を設けなければならない。従って、風向板（901、902）の断面形状は、図１６に示すように、ファンカバー204側に風向板（901、902）の根元を設け、ファンケース207側に行くに従って細くなる断面形状を成している。また、上記とは逆向きにファンケース207側に風向板の根元を設けて先細りの断面形状を成しても、急拡大流路の整流効果は同等に得られる。ただし、スクロール流路304の形状によっては、高さ方向に流れが偏る場合がある。例えば、流れがファンケース207側に偏る場合は、整流効果と流路抵抗によるファン性能低下防止を両立させるため、風向板（901、902）の根元をファンカバー204側に設け、ファンケース207側に行くに従って細くなる形状にした方が良い。
≪第２の実施形態≫
第２の実施形態について、図１７、図１８を用いて説明する。図１７は、図１５に示す一点鎖線1501で切断し、矢印Ｂから見た図である。図１８は、第２の実施形態における拡大流路部の拡大図である（第１の実施形態における領域1104に相当）。第１の風向板901と第２の風向板902は、第１の実施形態と同一である。第１の実施形態で述べた通り、図９に示した通り、第１の風向板901を設けると矢印906のように、流れを分配できるという効果がる。しかし、図９に示すように、スクロール流路出口801から排出された空気の主流領域803（図８参照）に第１の風向板901の前縁901aを設けると、その主流領域803の風向板前縁に対する流入角と風向板の前縁901aと後縁901bを結ぶ直線が成す角度、すなわち風向板に対する流れの仰角が大きくなり風向板の低圧側の壁面901cから下流側に向かって剥離を生じる可能性がある。そのような場合の対策として、第３の風向板1701を設ける。
図１７に示す通り、第３の風向板1701をファンケース207側に設けている。それによって、さらなる整流効果を実現する。第３の風向板1701をファンケース207側に設けている理由は、流路抵抗の増大を避けるためである。なお、急拡大流路の整流効果のみを考えると、風向板は、ファンカバー204側に設けてもよい。図１８を用いて第３の風向板1701の取付位置と角度を説明する。まず、取付位置と角度を説明するために必要な作図線を説明する。第３の風向板の前縁1701aと後縁1701bを通る直線1801を描く。その直線1801と直線1201が成す角度をθ６、上記直線1801と直線1205が成す角度をθ７とし、θ６は上記直線1801から直線1201に向かって時計周り方向を正とする。一方、θ７は上記直線1801から直線1205に向かって反時計周り方向を正とする。第３の風向板1701は、直線1103よりもスクロール内周側に位置し、かつ、取付角度はθ６とθ７がほぼ同じ角度となるようにする。これは、第１の風向板901と第２の風向板902で形成される拡大流路部を上記第３の風向板1701で分割することで、流路の拡大を抑制し、そうすることで、スクロール流路出口801からヒータ入口802までの拡大流路での流れの剥離を防止することができる。

上記で説明した通り、第３の風向板1701を設けることで、第１の風向板901の低圧側壁面901cから下流側に向かって生じる剥離流れに対しても整流効果を発揮できるので、ヒータ入口802における流速分布をより均一化することができる。

≪第３の実施形態≫
第３の実施形態について、図１９を用いて説明する。図１９は、図１５に示す一点鎖線1501で切断し、矢印Ｂから見た図である。洗濯乾燥機の乾燥工程において、送風ファンユニット201の運転をファンの設計点流量（最高効率点における流量）よりも低流量側で運転する場合がある。送風ファンの様なターボ機械の設計に関する一般的な知見として、そのように低流量側で運転した場合、羽根車202内部において羽根202aの子午面流れが羽根202aのシュラウド側に寄ることが分かっている。上記羽根シュラウド側とは、送風ファンユニット201のファンカバー204側に相当する。つまり、送風ファンの低流量運転時において、スクロール流路出口801の流れは、流路高さ方向に見るとファンカバー204側に流れが偏る。従って、設計点流量と設計点流量よりも低流量側の両方で、風向板の整流効果と、風向板の流路抵抗によるファン性能低下防止を両立させるため、第１の風向板1901の根元をファンケース207側に設け、ファンカバー204側に行くに従って細くなる形状としている。なお、設計点流量よりも低流量側での運転時間が多い場合は、第２の風向板902の根元もファンケース207側に設けてもよい。上記のような位置に風向板を設けることによって、ファン性能を維持しつつ、ヒータ入口での流速分布を均一化することができる。

≪第４の実施形態≫
第４の実施形態について図２０を用いて説明する。図２０は、送風ファンユニット201のファンケース207を取外した状態を示す平面図である（モータ側から見た平面図）。拡大流路に直線905よりも回転方向下流側に第１の風向板2001を設け、第１の風向板2001よりもスクロール外径側に第２の風向板2002を設け、第１の風向板2001と第２の風向板2002の中間位置で、かつ、第１の風向板2001の後縁よりも回転方向下流側に第３の風向板2003の前縁を設け、第３の風向板2003よりもスクロール内周側で、かつ、第１の風向板2001の後縁よりも回転方向下流側に第４の風向板2004の前縁を設ける。上記４枚の風向板を設けることで、矢印2007に示すように第１の風向板2001と第４の風向板2004によりスクロール流路出口801から偏って排出された空気の一部分をスクロール内周側に分配する。第３の風向板2003によって矢印2005と矢印2006に示すように流れを分配する。また、第３の風向板2003は、第１の風向板2001の低圧側壁面の後流に剥離が発生した場合、その剥離流れを整流する。そして、矢印2008に示すように第２の風向板2002によって、スクロール流路出口801の外周側に偏った流れを整流する。上記のように風向板を４枚設けることで回転方向上流側に設けた風向板壁面からの後流が剥離流れになってもその下流側に設けた風向板が整流するので、より高い整流効果が得られる。風向板を５枚以上設けても同等の効果が得られる。しかし、必要以上に風向板枚数を増やすと、流路抵抗が増加する。そのため、複数枚の風向板を設ける場合は、それらの風向板で仕切られた拡大流路の下流側の流路断面積がスクロール流路出口の流路断面積よりも大きくなるようにするべきである。

≪第５の実施形態≫
第１から第４の実施形態では、スクロール流路出口801からヒータ入口802にかけて、流路断面積が拡大している場合の実施例について述べた。本第５の実施形態においては、スクロール流路出口801からヒータ入口802にかけて流路断面積が一定（拡大しない）の場合における実施例について述べる。

第５の実施形態について図２１を用いて説明する。図２１は、送風ファンユニット2101のファンケース（図示せず）を取外した状態を示す平面図である（モータ側から見た平面図）。送風ファンユニット2101内に内包される羽根車2102が矢印2103の方向に回転すると、羽根車2102から排出された空気は矢印2105の様にスクロール流路2104内を回転方向下流側に向かって流れる。前述の通り、特にスクロール流路出口801付近では、主流がスクロール外側に偏る。そして、その流れの偏りが発生したままヒータ入口802に向かうため、ヒータ入口802での流速分布が不均一となる。そこで、このようにスクロール流路出口801からヒータ入口802にかけて流路が拡大しない場合においても、流速分布を均一にするために、風向板2105をスクロール流路出口801からヒータ入口までの流路に設ける。風向板2106を設けることで、スクロール流路出口801の偏った流れ2103を矢印2107、矢印2108が示す方向に分配できるので、ヒータ入口802における流速分布を均一に近づけることができる。

100 洗濯乾燥機
201 送風ファンユニット
202 羽根車
203 モータ
204 ファンカバー
205 ベルマウス
206 吐出口
207 ファンケース
301 ヒータ
301a セラミスタ素子とフィンを施工した領域
303 羽根車円環部
304 スクロール流路
305 スクロール舌部
501 セラミスタ素子
502 フィン
601、602、603 空気の流れ方向
701 羽根車回転方向
702 空気の流れ方向
801 スクロール流路出口
802 ヒータ入口
803 拡大部流路の主流領域
804 拡大部流路の剥離領域
901、902 風向板
903 羽根車回転中心
905 接線
906、907、908 空気の流れ方向
1001 羽根車回転方向
1103 拡大流路の中心線
1301 風向板
1302、1303 空気の流れ方向
1501 切断線
1701、1901、2001、2002、2003、2004 風向板
2005、2006、2007、2008 空気の流れ方向
2101 送風ファンユニット
2106 風向板
2107、2108 空気の流れ方向

Claims (3)

1. 衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを駆動する第１のモータと、前記回転ドラムを内包する外槽を支持する筺体とを有し、乾燥運転を行う洗濯乾燥機において、
   複数枚の羽根を有する羽根車と、該羽根車を駆動する第２のモータと、スクロール流路を形成するファンケース及びファンカバーと、前記羽根車から排出された空気を加熱するヒータとを備えた送風ファンユニットを設け、
   前記スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの流路に少なくとも１枚の風向板を設け、前記風向板は、前記羽根車の中心と前記スクロール流路出口に設けた舌部先端を結ぶ線よりも回転方向下流側に位置していることを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを駆動する第１のモータと、前記回転ドラムを内包する外槽を支持する筺体とを有し、乾燥運転を行う洗濯乾燥機において、
   複数枚の羽根を有する羽根車と、該羽根車を駆動する第２のモータと、スクロール流路を形成するファンケース及びファンカバーと、前記羽根車から排出された空気を加熱するヒータとを備えた送風ファンユニットを設け、
   前記スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの流路に少なくとも第１の風向板及び第２の風向板を設け、第１の風向板は、第２の風向板よりも前記羽根車側に位置し、かつ、第１の風向板と第２の風向板は、前記羽根車中心と前記スクロール流路出口に設けた舌部先端を結ぶ線よりも回転方向下流側に位置していることを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 請求項１および請求項２において、
   前記スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの前記流路の前記ファンカバー側に前記風向板の根元を設け、前記ファンケース側に行くに従って、前記風向板が細くなる断面形状を成していることを特徴とする洗濯乾燥機。