JP3723689B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類乾燥機に関し、より具体的には除湿形の衣類乾燥機におけるラビリンスシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の除湿形衣類乾燥機における代表的な構造例を側面断面図の形態で図２７に示す。衣類乾燥機は箱型筐体１で覆われており、その前面には被乾燥物である衣類を出し入れするドア２が設けられ、その内部には乾燥室３を形成する回転ドラム４が収められている。一方、箱型筐体１の後面には両面ファン５が設けられている。この両面ファン５は、衣類を乾燥させる温風９を乾燥室３に循環させる温風ファンと、温風９を熱交換により冷却・除湿する冷却空気１０を給排気する冷風ファンとが表裏一体に構成されることで熱交換と送風の二つの機能を兼ね備えており、ベルト６を介してモータ７により回転させられる。そのモータ７は、回転ドラム４を回転させる駆動源にもなっている。
【０００３】
また両面ファン５の外周部には、温風９と冷却空気１０を仕切るケーシング１４が設けられ、このケーシング１４と両面ファン５との間に、温風９の外部への漏れと冷却空気１０の内部への侵入を抑制するためのラビリンスシール８が設けられている。このラビリンスシール８についてはその部分（Ａ部）を拡大して示す図２８に基づいて以下に説明する。なお図２７中の符号１１は加熱手段である電気ヒータ、１２は糸屑フィルタ、１３は回収した水分（凝縮水）を排出するドレン排出口である。
【０００４】
図２８に見られるように、両面ファン５にはそれと一体的に回転するようにその外周部にファン側シール用壁部５ａが設けられ、一方ケーシング１４にはファン側シール用壁部５ａに対向するようにしてケーシング側シール用壁部１４ａが設けられている。そしてこれらの間に、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片１５と、ケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片１６とでラビリンスシール８が形成されている。より具体的には、ファン側シール用壁部５ａの環状シール片１５とケーシング側シール用壁部１４ａの環状シール片１６を交互に配置し、これら両側からの環状シール片１５と１６を、相手側の環状シール片同士の半径方向（同心円的な配列方向）での間隙に軸方向（前記半径方向と直交する方向）で非接触にして交互に食い込むように組み合わせることで空気流に対する流路抵抗を形成してラビリンスシール８としている。図２８にはラビリンスシール８において僅かに漏れる漏れ温風を点線の矢印１７で示してある。以下ではこのように両側からの環状シール片を交互に配置するタイプを「交互片形ラビリンスシール」と呼ぶことにする。なおラビリンスシール８のように複数の環状シール片を半径方向に配列するラビリンスシールは、一般に半径流ラビリンスシールと言われる。
【０００５】
上記のような半径流ラビリンスシールについて従来では、漏れ量を低減するための流路抵抗を増加させるラビリンス効果の主体抵抗として流体の粘性に起因する摩擦抵抗を利用していた。このため、従来のラビリンスシール８の構造は、図２８に見られるように、両面ファン５側の環状シール片１５とケーシング１４側の環状シール片１６とが相互に相手側に対し食い込む深さＷｅを深くし、このことで空気流が接触する流路表面積を広く取ることにより流体の粘性に起因する摩擦抵抗を大きくするようにしてある。このように食い込み深さＷｅを深くする場合には、ケーシング側シール用壁部１４ａと両面ファン５側の環状シール片１５の先端との間隙１９の幅ａやファン側シール用壁部５ａとケーシング１４側の環状シール片１６の先端との間隙２０の幅ｂに対して、ａ＜Ｗｅ及びｂ＜Ｗｅの関係となる。つまり食い込み深さＷｅを深くして軸方向での間隙幅ａや間隙幅ｂが半径方向での環状シール片同士の間隙幅ｃと同じ程度になるようにし、これにより流路の全長にわたってほぼ均一な幅の間隙を形成するようにして流路表面積をできるだけ広く取れるようにしている。
【０００６】
以上のような摩擦抵抗方式によるラビリンスシールを用いた衣類乾燥機については、例えば特開平０７−１５５４９８号公報や特開平０９−１０８４９８号公報などにその例が開示されている。
【０００７】
特開平０７−１５５４９８号公報に開示の技術は、両面ファンのファン性能を改善するためにラビリンスシールの形状に工夫を加えたもので、図２８でも見られるように、ケーシング側シール用壁部１４ａを外側に向けて傾斜させることでファン性能への干渉が小さくなるようにしている。そのために環状シール片は両面ファンの回転中心に近い側で短くなるがそこから離れるに従いその突出高さを順次高くしている。ただこの場合にもラビリンス効果を摩擦抵抗によって得ようとしているため、上記した環状シール片の食い込み深さをできるだけ長く取るようにし、全環状シール片についての総計としては従来並みの食い込み深さ量を確保している。
【０００８】
また特開平０９−１０８４９８号公報に開示の技術は、凝縮水が冷却空気側へ漏れ出さないようにすることを目的としており、ケーシング側から突出する環状シール片に環状リブや水抜き孔等を設けているが、ラビリンスシールの構成は基本的に上記従来例と同じであり、環状シール片の食い込み深さをできるだけ大きくとるようにしてある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来では何れも漏れ量を低減するラビリンス効果を支配する主体抵抗として流体の粘性に起因する摩擦抵抗を利用している。つまり環状シール片の食い込み深さをできるだけ深くすることを基本的な前提としている。このために以下のような問題を抱えている。
【００１０】
一般に図２７に示すような従来の衣類乾燥機では、両面ファン５、ケーシング１４及びラビリンスシール８は何れもポリプロピレン等の合成樹脂材で成形・製作されている。そのため、衣類乾燥機の運転中に温風９が例えば６０〜７０℃となり、冷却空気１０が３０〜４０℃前後となる条件下で、図２９に一例を示すように、両面ファン５がその表裏の温度差による熱変形等によって図中の矢印のように冷却空気１０の側に反ることがある。これに伴って両面ファン５の外周部にあるファン側シール用壁部５ａの環状シール片１５が傾斜し、このため流路断面積が変化することから流路抵抗が変わってしまうし、さらに悪い場合には環状シール片１５がケーシング１４や環状シール片１６に接触することにもなる。図では５０で示す黒丸部が接触部の一例である。状況によってはこれ以外の部分でも接触することがある。
【００１１】
また一般的な衣類乾燥機の場合であれば、交互に食い込み合う環状シール片同士の半径方向での間隙（図２８中の間隙ｃ）は例えば２〜３ｍｍ程度と狭く、その一方で環状シール片の食い込み深さをできるだけ深くしようとすると、その食い込み深さは例えば１０ｍｍ程度又はそれ以上にまでなる。そしてこのことが衣類乾燥機の製作・組立時における生産性に影響を与える。すなわち上記のような寸法条件の下で製作・組立時に環状シール片がその周囲に接触してしまうようなトラブルを避けるには、環状シール片の寸法精度を高くし、しかも製作・組立時の環境温度等をきめ細かくコントロールする必要があり、これらのことが生産性を損なう要因となる。
【００１２】
このような事情に鑑みてなされたのが本発明で、ラビリンスシールを備えた衣類乾燥機について、運転中に両面ファン等に熱変形等が生じてもラビリンスシールにおける環状シール片が周囲と接触する可能性が少なく、また環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度等について条件を緩くすることを可能として生産性を向上させることができ、しかも従来並みかそれ以上のラビリンスシール性を確保することができるようにすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシングと、熱交換と送風との機能を持つ両面ファンと、ケーシングと両面ファンとの間に設けられて温風の外部への漏れと冷却空気の内部への侵入を抑制するラビリンスシールとを備えると共に、前記ラビリンスシールにおける流路抵抗を増加させるラビリンス効果のための主体的な抵抗が流路断面積の急激な交互的変化に起因する形状抵抗であることを特徴とする衣類乾燥機を開示する。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明では、衣類を乾燥させる温風をドラム形の乾燥室内に循環させる温風ファンと、前記温風を熱交換により冷却・除湿する冷却空気を給排気する冷風ファンとが表裏一体に構成されることで熱交換と送風の二つの機能を兼ね備えた両面ファンと、前記温風と冷却空気を仕切るケーシングと、前記両面ファンと一体的に回転するように当該両面ファンの外周部に設けられているファン側シール用壁部と、該ファン側シール用壁部に対向するにして前記ケーシングに設けられている静止のケーシング側シール用壁部との間に設けたラビリンスシールと、を備えると共に、該ラビリンスシールは、前記ファン側シール用壁部から同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片と、前記ケーシング側シール用壁部から同じく同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片とを非接触で組み合わせることで空気流に対する流路抵抗を形成して、前記温風の流出や前記冷却空気の流入を抑制するようにした衣類乾燥機であって、ファン側シール用壁部の各環状シール片とケーシング側シール用壁部の各環状シール片とを、それぞれが互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を間隙を存して対向させるように配置すると共に、互いに対向する環状シール片の一方を高く、また他方を低くし、且つこれを同心円の中心側から外周側へ交互に繰り返すことにより、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置を冷風ファンの回転中心軸と平行する方向へ交互にずらすことで、流路断面積の急激な交互的変化を生じさせるようにしたことを特徴としている。
【００１５】
このような本発明における構成は、ラビリンスシールにおけるラビリンス効果のコンセプトを従来のそれとは全く別なものとしている。すなわち従来の衣類乾燥機のラビリンスシールにおける流路抵抗の主な支配要因が流体の粘性に起因した摩擦抵抗であったのに対し、本発明では流路断面積の急激な交互的変化により空気の流れに急拡大流と急縮小流を交互的に生じることに起因した形状抵抗を利用している。すなわち本発明では、流路断面積を流体の流れ方向に沿って交互的に何回か大きく急変させることにより空気の流れに大きく変化する減速流と加速流を交互的に生じさせ、さらにそれによって不安定な小さな渦を多数発生させて流路抵抗を増加させることで、ラビリンス効果のための主体抵抗を得ている。
【００１６】
このようにラビリンス効果のための主体抵抗として形状抵抗を利用するについては、上記した従来の「交互片形ラビリンスシール」にはない「対向片形ラビリンスシール」としたことを特徴としている。
【００２０】
一方、「対向片形ラビリンスシール」とするに当っては、ファン側シール用壁部の各環状シール片とケーシング側シール用壁部の各環状シール片とを、それぞれが互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を間隙を存して対向させるように配置する。そして互いに対向する環状シール片の一方を高く、また他方を低くし、且つこれを同心円の中心側から外周側へ交互に繰り返すことにより、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置を冷風ファンの回転中心軸と平行する方向へ交互にずらすことで、流路断面積の急激な交互的変化を生じさせるようにする。
【００２１】
このような「対向片形ラビリンスシール」の場合には、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置が環状シール片の同心円的な配列にしたがってずらされることでファン側シール用壁部の環状シール片とケーシング側シール用壁部の環状シール片と間に生じる重なりの深さを、両面ファンやケーシングなどに通常の使用状態で予測される変形が生じた際に当該重なり深さが、環状シール片の配列方向で隣接する重なり相手の環状シール片同士において、マイナスにならない範囲で、できるだけ小さくすることで、より大きくラビリンス効果を生じさせることができる。
【００２２】
また上記のような「対向片形ラビリンスシール」の場合には、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の幅Ａと環状シール片同士の同心円的な配列方向での間隙の幅Ｂに関して、Ａ≦Ｂとなるようにすることで、より大きくラビリンス効果を生じさせることができる。
【００２３】
これら形状抵抗を主体とする「対向片形ラビリンスシール」については、流出しようとする温風流が最初に通過する間隙をそれ以後の流路における間隙の何れよりも狭くすることが有効である。したがって温風の流出方向に関して最初に位置する環状シール片で形成される、環状シール片同士の先端間の間隙を、他の環状シール片で形成される、環状シール片同士の先端間の間隙に対し最も狭くなるようにするのがさらに好ましい。
【００２４】
以上のように、ラビリンス効果のための主体抵抗を流路断面積の急激な交互的変化、つまり空気流の交互的な急縮小と急拡大に起因する形状抵抗から得るようにすることで、環状シール片の重なりがなくても、従来と同等かそれ以上のラビリンスシール性能を発揮させることができる。この結果、従来と同等かそれ以上のラビリンスシール性能を発揮しつつ、上記した従来のラビリンスシールにおける種々の問題を解消することができる。すなわち環状シール片を互いに食い込ませることによりラビリンス効果を得る交互片形ラビリンスシールとの組み合わせを必要としないため、温風と冷却空気との温度差による熱変形等で両面ファン等に反りが生じても流路抵抗が大きく変わるようなことがなく、より安定したラビリンスシール性能を得ることができる。また環状シール片が周囲に接触する可能性を格段に小さくすることができる。さらに環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度のコントロール条件等を緩めることができ、生産性の向上を図ることもできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に第１の実施形態による衣類乾燥機におけるラビリンスシール部を拡大断面にして示してある。本実施形態におけるラビリンスシール８は、「交互片形ラビリンスシール」であり、図に見られるように、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を交互に配置し、これら両側からの環状シール片１５と１６を、相手側の環状シール片同士の半径方向（同心円的な配列方向）での間隙に軸方向（前記半径方向と直交する方向）で非接触にして交互に食い込むように組み合わせて形成してある。その環状シール片同士の食い込み深さＷｅ（図中では環状シール片１５ｂと環状シール片１５ｃとの間隙に食い込んだ環状シール片１６ｃの食い込み深さについてのみ示してある）は、ケーシング側シール用壁部１４ａとファン側の環状シール片１５の先端との間隙１９の幅ａとの関係で、「Ｗｅ≦ａ」となるようにしてある。このように食い込み深さＷｅを浅くすることで、両面ファン５などに変形が生じた際に環状シール片同士が接触したりする可能性を小さくすることができ、また製作・組立時の生産性を向上させることができる。なお図の例では食い込み深さＷｅに対して間隙幅ａのみを大きくし、ファン側シール用壁部５ａとケーシング側の環状シール片１６との間隙２０の幅ｂは食い込み深さＷｅよりも小さくしてあるが、必要に応じてこの間隙幅ｂも食い込み深さＷｅより大きくなるようにする。
【００２６】
このようなラビリンスシール８には、温風９と冷却空気１０との圧力差により例えば温風９からの漏れ空気が矢印１７ａで示すように流入する。このように流入した漏れ空気は、まず環状シール片１５ａと１６ａで形成される半径方向の間隙による流路断面積の急縮小部２１ａに流入し、そこで加速流を生じて大きな流路抵抗を受け、次いで環状シール片１５ａとケーシング側シール用壁部１４ａで形成される軸方向の間隙による流路断面積の急拡大部２２ａに流入し、今度は減速流を生じることで大きな流路抵抗を受ける。この以降も同様にして流路断面積の急縮小部（２１ｂ等）と急拡大部（２２ｂ等）を交互に通過することでその都度大きな流路抵抗を受ける。このような流路断面積の急激な交互的な変化、つまり急縮小流と急拡大流が交互に生じることによる圧力損失は大きい。本実施形態ではこの交互的な変化が３回繰り返されることになるが、この繰り返し程度でも十分に大きな流路抵抗が生じる。このため温風９が漏れ温風となって外部へ流出したり冷却空気１０が内部に流入するのを効果的に抑制することができる。
【００２７】
図２に示す第２の実施形態におけるラビリンスシールは、第１の実施形態の変形例で、第１の実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを半径方向（図では上下方向）に傾斜させていたのに対し、本実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを直立にしてある。
【００２８】
ここで、食い込み深さＷｅの最適化を図るためにそれを変化させて急縮小流と急拡大流による流路抵抗を調べた実験について説明する。図３に示すのはシール部モデル装置による実験結果で、横軸はダクトＤの内部を流れるの空気の平均流速（漏れ量に相当）、縦軸はラビリンスシール部前後で計った圧力損失（流路抵抗に相当）であり、ラビリンス効果が大きいシール構造、つまり流路抵抗の大きいシール構造程、図の上部にデータが位置することになる。モデル装置の諸数値は図中の左上に示す。食い込み深さが最も深いＷｅ＝１０ｍｍ（環状シール片の突出長さＸ＝１５ｍｍ）の状態から食い込み深さを徐々に浅くしていくと、圧力損失も徐々に増加し、ラビリンス効果が良くなって行く。そして、食い込み深さＷｅ＝０ｍｍ（Ｘ＝５ｍｍ）、つまりお互いに向き合う環状シール片の先端位置が一致する所で圧力損失が最大となる。さらに環状シール片の長さＸを短くすると（たとえばＸ＝2.5 ｍｍ）、食い込み深さＷｅがマイナスとなり（Ｗｅ＝-2.5ｍｍ）、お互いに向き合う環状シール片の先端間に流れ方向で邪魔物がない間隙ができてしまう。この場合、空気の吹き抜け現象が生じ、圧力損失は激減してしまう。
【００２９】
この実験結果より、本発明の「交互片形ラビリンスシール」に適用する食い込み深さは、Ｗｅ＝０ｍｍから１０ｍｍの範囲がほぼ適していると考えることができるが、より好ましい範囲としてはＷｅ＝０ｍｍから2.5 ｍｍの範囲であると言える。すなわち実験結果からはＷｅ＝０ｍｍで圧力損失が最大となり、理論的にはＷｅ＝０ｍｍとするのが最適であるが、製作・組立時の組立誤差や運転中における両面ファン５などの変形を考慮すると、その分の余裕を与える必要がある。つまり両面ファン５などの変形の要因としては例えば温風と冷却空気との温度差による熱変形や乾燥対象の衣類に付着している油成分などによる両面ファン５の膨潤変形があるが、これらの要因に対して安定性が高く実質的に変形を無視できるように両面ファン５などを構成した場合であれば、組立誤差は別として、実質的に食い込み深さＷｅ＝０ｍｍとするのが最適である。一方、ある程度の変形や組立誤差を見込む場合であれば、それらが生じた際に食い込み深さが０以下のマイナスになって上記した吹き抜け現象を招くことのないように、その分を見込んで食い込み深さに余裕を持たせる。その程度は、従来の一般的な衣類乾燥機の場合であれば、最大で2.5 ｍｍ程度、最悪でも５ｍｍ程度と見積もることができる。
【００３０】
以上のような食い込み深さの大きさは別な観点から捉えることもできる。すなわち食い込み深さは結果的に環状シール片１５や１６がケーシング側シール用壁部１４ａやファン側シール用壁部５ａとの間で形成する間隙１９の幅ａや間隙２０の幅ｂの大きさにむすびつき、食い込み深さを０ｍｍから2.5 ｍｍのように浅くすることは間隙幅ａやｂを広くすることと同じである。一方、互いに食い込み合った各環状シール片同士の半径方向での間隙の幅ｃは、これらに直接には関係のない条件により自ずと定まる。そして上記流路断面積の急縮小部や急拡大部は、間隙幅ａやｂと間隙幅ｃの大きさ関係により与えられるものであり、したがって流路断面積の急縮小や急拡大は間隙幅ａやｂと間隙幅ｃの関係として規定することができる。その具体的な数値は、一般的な衣類乾燥機における間隙幅ｃが通常は２〜３ｍｍ程度であることを前提にして、上記の実験結果から導くと、ａ≧ 1.5ｃ又はｂ≧ 1.5ｃ、又はａ≧ 1.5ｃ及びｂ≧ 1.5ｃの何れかを満足させることであると言える。ただこれは最低限の条件であり、実際上でのより好ましい条件としてはａ≧２ｃ又はｂ≧２ｃ、又はａ≧２ｃ及びｂ≧２ｃの何れかを満足させることであると言える。
【００３１】
次に、図３に示した結果の裏付けと考察を行うため、流れの可視化実験を行った結果を図４に示す。モデル装置は図３と同じで、空気は左側から右側に向かって流れ、トレーサは線香の煙である。図４の上段は食い込み深さが最も深いＷｅ＝１０ｍｍ（Ｘ＝１５ｍｍ；図３の左上参照）の場合、下段は食い込み深さが比較的浅いＷｅ＝2.5 ｍｍ（Ｘ＝7.5 ｍｍ）の場合であり、可視化写真に基づいて描いた流れの模式図を示す。図の上段における食い込み深さＷｅが深くて間隙が狭い場合、空気の流れはスムーズで渦等はほとんど観察されず、摩擦抵抗に起因した流路抵抗が主体であると考えられる。これに対し、図の下段における食い込み深さＷｅが浅くて間隙が広い場合、空気の流れは急拡大流と急縮小流を繰り返えし、その度に不安定な多数の小さな渦の発生が観察され、急拡大流と急縮小流、渦等の形状抵抗に起因した流路抵抗が主体であることがよくわかる。この結果は、本発明のラビリンスシール構造が本発明における流路抵抗に関するコンセプトに合致していることを示している。図４の実験による可視化結果より、図１に示した本発明のラビリンスシール８における漏れ温風の流れを推定すると図５のようになっていると予想される。そして、急拡大流と急縮小流による多くの大きい渦２３ａや小さい渦２３ｂ等による形状抵抗に起因した大きな流路抵抗、つまり良好なラビリンス効果により、温風の漏れや冷却空気の侵入は従来並みか、又はそれ以上に抑制される。
【００３２】
以下、本発明における「交互片形ラビリンスシール」に関する他の実施形態を説明する。図６に示す第３の実施形態は、図３の実験結果から得た最もラビリンス効果の良かった食い込み深さＷｅ≒０ｍｍの場合で、Ｗｅ≒０ｍｍであるのに応じて軸方向での間隙幅ａとｂが最も広くなっている。この条件はラビリンス効果としては理想的である。しかし上述したように両面ファン５の変形等が生じるた際に食い込み深さがマイナス値になって吹き抜け現象が起きることも懸念される。したがって両面ファン５等に実質的な変形を生じるおそれのないような場合に本実施形態は適しており、そうでない場合には両面ファン５等に生じる可能性のある変形等を考慮した必要最小限の食い込み深さを与えることになる。
【００３３】
図７に示す第４の実施形態は、所定の食い込み深さＷｅを与えるとして、これが軸方向での間隙幅ａとｂの何れよりも大きくならないようにした場合の例で、Ｗｅ≦ａ及びＷｅ≦ｂの関係となっている。ここで、本実施形態におけるＷｅ≦ａ及びＷｅ≦ｂや上記第１の実施形態におけるＷｅ≦ａの関係は、ラビリンスシールを形成する複数の環状シール片の全てに適用するのが基本的には望ましいが、環状シール片の一部にだけ適用することもでき、この場合でも本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００３４】
図８に示す第５の実施形態は、漏れ温風の流れ方向（矢印１７ａで示す）において一番最初にある環状シール片１６ａがその相手方の環状シール片１５ａと間で形成する半径方向の間隙２４ａの幅ｃ１を特に狭くしてある。つまり間隙幅ｃ１を他の間隙の幅ｃ２〜ｃ５の何れよりも狭くしある。なおこれらの半径方向の間隙は上記したａ≧ 1.5ｃやｂ≧ 1.5ｃという条件から当然に、軸方向の間隙の幅ａやｂよりも狭い。このように最初の環状シール片による間隙を他の間隙に比べて最も狭くすることは、ラビリンス効果をさらに高める上で有効である。このことは上記の一連の実験結果から導かれたものである。すなわち上記の一連の実験から、複数ある環状シール片の内、空気の流れ方向で一番最初に位置する環状シール片による間隙を狭くすることが流路抵抗の増大に大きく寄与することがわかった。つまりラビリンスシールに含まれる複数個の間隙の中で一番最初にある間隙を最も狭くするのがラビリンス効果にとって有効であり、それはラビリンスシールの中間部にある間隙や一番最後にある間隙を狭くするよりも効果が大きいということである。また一番最初の環状シール片についてそれによる間隙を狭くすることは、両面ファン５の変形による環状シール片同士の接触問題に関しても合理的である。すなわち両面ファン５の変形による影響は一般に図２９のようにしてラビリンスシールに生じるが、このことから分かるように、間隙２４ａの幅ｃ１を狭くしても、変形に起因して環状シール片同士が接触する可能性を高めることはない。
【００３５】
図９に示す第６の実施形態では、第５の実施形態と同様な考え方を一番最初にある環状シール片１６ａによる軸方向の間隙２０ａの幅ｂ１に適用している。この場合にも第５の実施形態の場合と同様の効果が期待できる。
【００３６】
以上は何れも「交互片形ラビリンスシール」に関する実施形態であったが、以下では本発明における「対向片形ラビリンスシール」に関する実施形態を説明する。第７の実施形態におけるラビリンスシール８は、図１０に示すように、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を、互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を対向させるように配置し、且つ対向する環状シール片同士の先端間の間隙４０の位置を環状シール片の同心円的な配列にしたがって交互にずらしてある。このため、間隙４０による急縮小部４１ａ、４１ｂ、４１ｃと環状シール片同士の半径方向での隙間部分による急拡大部４２ａ、４２ｂを交互に形成する。
【００３７】
図１１は本実施形態に相当するモデルにおける空気流の可視化実験の結果で、図４に示した「交互片形ラビリンスシール」におけるのと同様な流れの模式図を示す。空気は左側から右側に向かって流れる。空気の流れは急拡大流と急縮小流を繰り返えし、その度に多数の小さな渦の発生が隅部に観察され、急拡大流と急縮小流、渦等の形状抵抗に起因した流路抵抗が効いていることがよくわかる。この結果は、対向片形ラビリンスシール構造も本発明のコンセプトに合致していることを示している。
【００３８】
図１２に示す第８の実施形態では、ファン側シール用壁部５ａとケーシング側シール用壁部１４ａのそれぞれに４個ずつ環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）と環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を設け、ファン側からの環状シール片１５とケーシング側からの環状シール片１６との重なり深さＷｒを図１０の実施形態の場合のそれよりも小さくしてある。ここで、重なり深さＷｒは、図１０や図１２に見られるように、環状シール片の配列方向で隣接する重なり相手の環状シール片同士における重なりについてのものである。つまり図１２では環状シール片１５ｄと環状シール片１６ｃ、環状シール片１６ｃと環状シール片１５ｂ、それに環状シール片１５ｂと環状シール片１６ａが互いの重なり相手である。ただ、図１２では重なり深さＷｒを環状シール片１５ｄと環状シール片１６ｃの重なりについてのみ示してある。このように「交互片形ラビリンスシール」における食い込み深さに対応する重なり深さを小さくすることは、図３と同様な実験から、「対向片形ラビリンスシール」においてもラビリンス効果を高める上で有効であることが分かっている。すなわち「対向片形ラビリンスシール」においても、重なり深さを小さくする（Ｗｒ＝０ｍｍに近づける）ことで、流路抵抗をより大きくすることができる。またこの重なり深さを小さくすることは、「対向片形ラビリンスシール」においても「交互片形ラビリンスシール」と同様に、環状シール片の接触問題等に対して効果がある。
【００３９】
図１３に示す第９の実施形態におけるラビリンスシールは、第８の実施形態の変形例で、第８の実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを半径方向（図では上下方向）に傾斜させていたのに対し、本実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを直立にしてある。
【００４０】
ここで、対向する環状シール片同士の先端間の間隙４０は、ファン側シール用壁部５ａやケーシング側シール用壁部１４ａに設ける環状シール片の数に応じた数だけあることになるが、こられ各間隙の幅Ａは、同じであってもよく、また異なるようにしてもよい。一般的には、ラビリンスシール部に関連する部材の成形誤差や組立誤差などに対する安全率を見込んでなお環状シール片同士が接触するおそれのない範囲で、できるだけ間隙の幅を狭くするのが好ましいと言える。また環状シール片の数は、抑制すべき温風の漏れ量（流出量）や冷却空気の流入量に応じて決めることになる。したがってより高いラビリンス効果が要求される場合には、環状シール片の数が３ないし４個であった第７〜第９の各実施形態と異なり、図１４に示す第１０の実施形態におけるラビリンスシールのように５個、あるいはそれ以上設けることになる。ただ一般的には環状シール片の数をできる限り少なくするのが望ましい。なお抑制すべき漏れ量等は環状シール片の数以外に、各間隙の流路断面積や温風と冷却空気の圧力差等でも制御できることは言うまでもない。
【００４１】
図１５に示すのは第１１の実施形態におけるラビリンスシールである。本実施形態では、環状シール片１５及び１６の先端を傾斜させてある。このようにすることで流路抵抗が増加することも一連の実験結果でわかっている。傾斜させる方向は漏れ温風が流れる方向に逆らうようするのが、より好ましい。また傾斜は対向し合う環状シール片の両方に設けるのが、より好ましい。
【００４２】
図１６に示す第１２の実施形態では、「交互片形ラビリンスシール」に関する第５の実施形態におけるのと同様な理由から、漏れ温風の流れ方向（矢印１７ａで示す）において一番最初にある環状シール片１６ａがこれと重なり合うことになる環状シール片１５ａとの間で形成する径方向の間隙２４ａの幅Ｂ１を他の環状シール片による径方向の間隙の幅ｃ２〜ｃ４の何れよりも狭くしてある。この場合に両面ファン５の変形による環状シール片同士の接触のおそれに関して問題のないことは第５の実施形態と同様である。
【００４３】
図１７に示す第１３の実施形態は、第１２の実施形態の変形例で、一番最初の環状シール片同士の対向間隙４０ａの幅Ａ１を他の環状シール片同士の対向間隙（４０ｂ〜４０ｄ）の幅（Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５）の何れよりも狭くしてある。
【００４４】
図１８に示す第１４の実施形態は、環状シール片同士の対向間隙を比較的狭くした例である。すなわち対向間隙４０の幅Ａを環状シール片同士の径方向での間隙の幅Ｂよりも小さくしてある。本実施形態のように対向間隙４０の幅Ａを狭くすることは「対向片形ラビリンスシール」におけるラビリンス効果を高める上で有効である。ただ上述したように、ラビリンスシール部に関連する部材の成形誤差や組立誤差などの問題があるので、これらに対する安全率を見込んでなお環状シール片同士が接触するおそれのない程度でできるだけ間隙の幅を狭くするのが好ましいと言える。このようにすることは一般的に、対向間隙４０の幅Ａが各環状シール片同士の径方向での間隙の幅Ｂとの比較でＡ≦Ｂの関係を満たすことであると言える。なお本実施形態ではたまたま重なり深さを深くしているが、上述のように重なり深さをできるだけ小さくすることがラビリンス効果に有効であることは本実施形態の場合にも同様である。
【００４５】
一般に、衣類乾燥機のラビリンスシールに関係する両面ファンやケーシング等の各部材は例えばポリプロピレン等の合成樹脂材で成形・製作されることが多い。そのため衣類乾燥機が油成分を含んだ衣類の乾燥に頻繁に使われると、その油成分が合成樹脂材に含浸してこれを膨潤させ、両面ファンやケーシングに変形を起こし、このためにラビリンスシールにおける環状シール片同士の接触等を招くことがある。このような問題に対処するには幾つかの方法が可能である。一つは、両面ファンやケーシングの空気に触れる露出表面、特に乾燥対象の衣類からの油成分に接触する可能性のある露出表面を油成分の含浸がない材質の材料で薄く被覆する方法である。この方法によるラビリンスシールの例を第１５の実施形態として図１９に示す。この例では例えば油成分の含浸の原因となるゴム成分を含まない合成樹脂等などにより薄い被覆層２５を両面ファン５とケーシング１４、及びこれらに付随する環状シール片１５と１６の露出表面に形成してある。この被覆層２５は、油成分を含浸しない材質であるのに加えて、その表面が親水性であるとさらに好ましい。そのためには油成分を含浸しない性質と共に親水性も併せ持つ材料で被覆層２５を形成するのが好ましい。
【００４６】
他の一つは、油成分の含浸がない材質かまたは油成分により膨潤などを生じることのない材質の材料で両面ファン５やケーシング１４を形成することである。この場合には合成樹脂材の他に、例えばアルミニウムやマグネシウム等の金属材を用いることも考えられる。この場合にも油成分を含浸しない材質であるのに加えて、その表面が親水性であるとさらに好ましいことは上記と同様である。
【００４７】
つぎに、本発明を実施する上で好ましい環状シール片の形状の幾つかの例を説明する。図２０にその断面を示す環状シール片１５、１６は両側面２６がテーパ状になっており、図２１にその断面を示す環状シール片１５、１６は先端２７が一方向にカットされた傾斜状となっており、図２２にその断面を示す環状シール片１５、１６は先端２７の中央部が鋭角で突出するように二方向にカットされており、図２３にその断面を示す環状シール片１５、１６は図２２とは逆に先端２７の両端部が鋭角で突出するようにカットされて中央部にくぼみが設けられており、図２４にその断面を示す環状シール片１５、１６はその突出方向に配列して複数の凹凸２８が施されており、さらに図２５にその正面から見た状態で示す環状シール片１５、１６はその円周方向に配列して複数の凹凸２８が施されている。これらの形状は、何れもそれぞれの特性に応じて流路抵抗を増加させたりすることができるので、適宜使い分けるようにするとよい。またこれらの形状は適宜組み合わせて用いることもできる。
【００４８】
以上のような本発明によるラビリンスシールは、ラビリンス効果のための主体抵抗を空気流の交互的な急拡大と急縮小に起因する形状抵抗から得るようになっているので、環状シール片の食い込み深さや重なり深さを浅くすることができ、このために熱変形等で両面ファンの反り等が生じてもその影響が少なくて済む。しかし、両面ファンの反り等はそれを生じなければそれに越したことはない。したがって、両面ファンに熱変形等で生じる可能性のある反りに対する対策を施すことは、さらに好ましいことである。その一例に関する実施形態を図２６に示す。図２６に見られるように、両面ファン５は、熱交換のフィンも兼ねる多数の翼２９からなり、その外周部にラビリンスシール８を有している。本実施形態ではこの両面ファン５に４本の細長い補強部材３０を取り付けている。各補強部材３０は、一般に剛性の高い金属で形成されているプーリ３１にその一端を固定し、他端をラビリンスシール８のためのファン側シール用壁部５ａに固定することで取り付けてある。補強部材３０は、その剛性が高いことが望ましく、そのために剛性が高い材料で形成したり、あるいは適宜な断面形状を与えることで高い剛性を得られるようにする。このように補強部材を付加することの他に、両面ファン５の翼２９の形状を熱変形し難い剛性の高い形状にすることや両面ファン５を熱膨張率（線膨張率）の小さい材料で形成するも両面ファンの反り対策として有効であり、これらの対策を組み合わせて実施するとさらに好ましい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の対向片形ラビリンスシールを採用した衣類乾燥機によれば、環状シール片を互いに食い込ませることによりラビリンス効果を得る交互片形ラビリンスシールとの組み合わせを必要としないため、温風と冷却空気との温度差による熱変形等で両面ファン等に反りが生じても流路抵抗が大きく変わるようなことがなく、より安定したラビリンスシール性能を得ることができる。また環状シール片が周囲に接触する可能性を格段に小さくすることができる。さらに環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度のコントロール条件等を緩めることができ、生産性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図２】第２の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図３】食い込み深さと圧力損失の関係図である。
【図４】モデル装置内での流れの可視化図である。
【図５】図１のラビリンスシールについての流れの推定図である。
【図６】第３の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図７】第４の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図８】第５の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図９】第６の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１０】第７の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１１】モデル装置内での流れの可視化図である。
【図１２】第８の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１３】第９の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１４】第１０の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１５】第１１の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１６】第１２の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１７】第１３の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１８】第１４の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１９】露出表面を被覆した実施形態によるラビリンスシールの側面断面図である。
【図２０】環状シール片の側面断面図である。
【図２１】環状シール片の側面断面図である。
【図２２】環状シール片の側面断面図である。
【図２３】環状シール片の側面断面図である。
【図２４】環状シール片の側面断面図である。
【図２５】環状シール片の正面図である。
【図２６】補強部材を持つ両面ファンの斜視図である。
【図２７】従来衣類乾燥機の側面断面図である。
【図２８】従来のラビリンスシールの側面断面図である。
【図２９】従来のラビリンスシールにおける環状シール片の接触状況図である。
【符号の説明】
３ 乾燥室
４ 回転ドラム
５ 両面ファン
８ ラビリンスシール
９ 温風
１０ 冷却空気
１４ ケーシング
１５ ファン側の環状シール片
１６ ケーシング側の環状シール片
１９ 軸方向の間隙
２０ 軸方向の間隙
２１ａ 急縮小部
２２ａ 急拡大部
２４ 半径方向の間隙
４０ 軸方向の間隙
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類乾燥機に関し、より具体的には除湿形の衣類乾燥機におけるラビリンスシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の除湿形衣類乾燥機における代表的な構造例を側面断面図の形態で図２７に示す。衣類乾燥機は箱型筐体１で覆われており、その前面には被乾燥物である衣類を出し入れするドア２が設けられ、その内部には乾燥室３を形成する回転ドラム４が収められている。一方、箱型筐体１の後面には両面ファン５が設けられている。この両面ファン５は、衣類を乾燥させる温風９を乾燥室３に循環させる温風ファンと、温風９を熱交換により冷却・除湿する冷却空気１０を給排気する冷風ファンとが表裏一体に構成されることで熱交換と送風の二つの機能を兼ね備えており、ベルト６を介してモータ７により回転させられる。そのモータ７は、回転ドラム４を回転させる駆動源にもなっている。
【０００３】
また両面ファン５の外周部には、温風９と冷却空気１０を仕切るケーシング１４が設けられ、このケーシング１４と両面ファン５との間に、温風９の外部への漏れと冷却空気１０の内部への侵入を抑制するためのラビリンスシール８が設けられている。このラビリンスシール８についてはその部分（Ａ部）を拡大して示す図２８に基づいて以下に説明する。なお図２７中の符号１１は加熱手段である電気ヒータ、１２は糸屑フィルタ、１３は回収した水分（凝縮水）を排出するドレン排出口である。
【０００４】
図２８に見られるように、両面ファン５にはそれと一体的に回転するようにその外周部にファン側シール用壁部５ａが設けられ、一方ケーシング１４にはファン側シール用壁部５ａに対向するようにしてケーシング側シール用壁部１４ａが設けられている。そしてこれらの間に、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片１５と、ケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片１６とでラビリンスシール８が形成されている。より具体的には、ファン側シール用壁部５ａの環状シール片１５とケーシング側シール用壁部１４ａの環状シール片１６を交互に配置し、これら両側からの環状シール片１５と１６を、相手側の環状シール片同士の半径方向（同心円的な配列方向）での間隙に軸方向（前記半径方向と直交する方向）で非接触にして交互に食い込むように組み合わせることで空気流に対する流路抵抗を形成してラビリンスシール８としている。図２８にはラビリンスシール８において僅かに漏れる漏れ温風を点線の矢印１７で示してある。以下ではこのように両側からの環状シール片を交互に配置するタイプを「交互片形ラビリンスシール」と呼ぶことにする。なおラビリンスシール８のように複数の環状シール片を半径方向に配列するラビリンスシールは、一般に半径流ラビリンスシールと言われる。
【０００５】
上記のような半径流ラビリンスシールについて従来では、漏れ量を低減するための流路抵抗を増加させるラビリンス効果の主体抵抗として流体の粘性に起因する摩擦抵抗を利用していた。このため、従来のラビリンスシール８の構造は、図２８に見られるように、両面ファン５側の環状シール片１５とケーシング１４側の環状シール片１６とが相互に相手側に対し食い込む深さＷｅを深くし、このことで空気流が接触する流路表面積を広く取ることにより流体の粘性に起因する摩擦抵抗を大きくするようにしてある。このように食い込み深さＷｅを深くする場合には、ケーシング側シール用壁部１４ａと両面ファン５側の環状シール片１５の先端との間隙１９の幅ａやファン側シール用壁部５ａとケーシング１４側の環状シール片１６の先端との間隙２０の幅ｂに対して、ａ＜Ｗｅ及びｂ＜Ｗｅの関係となる。つまり食い込み深さＷｅを深くして軸方向での間隙幅ａや間隙幅ｂが半径方向での環状シール片同士の間隙幅ｃと同じ程度になるようにし、これにより流路の全長にわたってほぼ均一な幅の間隙を形成するようにして流路表面積をできるだけ広く取れるようにしている。
【０００６】
以上のような摩擦抵抗方式によるラビリンスシールを用いた衣類乾燥機については、例えば特開平０７−１５５４９８号公報や特開平０９−１０８４９８号公報などにその例が開示されている。
【０００７】
特開平０７−１５５４９８号公報に開示の技術は、両面ファンのファン性能を改善するためにラビリンスシールの形状に工夫を加えたもので、図２８でも見られるように、ケーシング側シール用壁部１４ａを外側に向けて傾斜させることでファン性能への干渉が小さくなるようにしている。そのために環状シール片は両面ファンの回転中心に近い側で短くなるがそこから離れるに従いその突出高さを順次高くしている。ただこの場合にもラビリンス効果を摩擦抵抗によって得ようとしているため、上記した環状シール片の食い込み深さをできるだけ長く取るようにし、全環状シール片についての総計としては従来並みの食い込み深さ量を確保している。
【０００８】
また特開平０９−１０８４９８号公報に開示の技術は、凝縮水が冷却空気側へ漏れ出さないようにすることを目的としており、ケーシング側から突出する環状シール片に環状リブや水抜き孔等を設けているが、ラビリンスシールの構成は基本的に上記従来例と同じであり、環状シール片の食い込み深さをできるだけ大きくとるようにしてある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来では何れも漏れ量を低減するラビリンス効果を支配する主体抵抗として流体の粘性に起因する摩擦抵抗を利用している。つまり環状シール片の食い込み深さをできるだけ深くすることを基本的な前提としている。このために以下のような問題を抱えている。
【００１０】
一般に図２７に示すような従来の衣類乾燥機では、両面ファン５、ケーシング１４及びラビリンスシール８は何れもポリプロピレン等の合成樹脂材で成形・製作されている。そのため、衣類乾燥機の運転中に温風９が例えば６０〜７０℃となり、冷却空気１０が３０〜４０℃前後となる条件下で、図２９に一例を示すように、両面ファン５がその表裏の温度差による熱変形等によって図中の矢印のように冷却空気１０の側に反ることがある。これに伴って両面ファン５の外周部にあるファン側シール用壁部５ａの環状シール片１５が傾斜し、このため流路断面積が変化することから流路抵抗が変わってしまうし、さらに悪い場合には環状シール片１５がケーシング１４や環状シール片１６に接触することにもなる。図では５０で示す黒丸部が接触部の一例である。状況によってはこれ以外の部分でも接触することがある。
【００１１】
また一般的な衣類乾燥機の場合であれば、交互に食い込み合う環状シール片同士の半径方向での間隙（図２８中の間隙ｃ）は例えば２〜３ｍｍ程度と狭く、その一方で環状シール片の食い込み深さをできるだけ深くしようとすると、その食い込み深さは例えば１０ｍｍ程度又はそれ以上にまでなる。そしてこのことが衣類乾燥機の製作・組立時における生産性に影響を与える。すなわち上記のような寸法条件の下で製作・組立時に環状シール片がその周囲に接触してしまうようなトラブルを避けるには、環状シール片の寸法精度を高くし、しかも製作・組立時の環境温度等をきめ細かくコントロールする必要があり、これらのことが生産性を損なう要因となる。
【００１２】
このような事情に鑑みてなされたのが本発明で、ラビリンスシールを備えた衣類乾燥機について、運転中に両面ファン等に熱変形等が生じてもラビリンスシールにおける環状シール片が周囲と接触する可能性が少なく、また環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度等について条件を緩くすることを可能として生産性を向上させることができ、しかも従来並みかそれ以上のラビリンスシール性を確保することができるようにすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシングと、熱交換と送風との機能を持つ両面ファンと、ケーシングと両面ファンとの間に設けられて温風の外部への漏れと冷却空気の内部への侵入を抑制するラビリンスシールとを備えると共に、前記ラビリンスシールにおける流路抵抗を増加させるラビリンス効果のための主体的な抵抗が流路断面積の急激な交互的変化に起因する形状抵抗であることを特徴とする衣類乾燥機を開示する。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明では、衣類を乾燥させる温風をドラム形の乾燥室内に循環させる温風ファンと、前記温風を熱交換により冷却・除湿する冷却空気を給排気する冷風ファンとが表裏一体に構成されることで熱交換と送風の二つの機能を兼ね備えた両面ファンと、前記温風と冷却空気を仕切るケーシングと、前記両面ファンと一体的に回転するように当該両面ファンの外周部に設けられているファン側シール用壁部と、該ファン側シール用壁部に対向するにして前記ケーシングに設けられている静止のケーシング側シール用壁部との間に設けたラビリンスシールと、を備えると共に、該ラビリンスシールは、前記ファン側シール用壁部から同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片と、前記ケーシング側シール用壁部から同じく同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片とを非接触で組み合わせることで空気流に対する流路抵抗を形成して、前記温風の流出や前記冷却空気の流入を抑制するようにした衣類乾燥機であって、ファン側シール用壁部の各環状シール片とケーシング側シール用壁部の各環状シール片とを、それぞれが互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を間隙を存して対向させるように配置すると共に、互いに対向する環状シール片の一方を高く、また他方を低くし、且つこれを同心円の中心側から外周側へ交互に繰り返すことにより、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置を冷風ファンの回転中心軸と平行する方向へ交互にずらすことで、流路断面積の急激な交互的変化を生じさせるようにしたことを特徴としている。
【００１５】
このような本発明における構成は、ラビリンスシールにおけるラビリンス効果のコンセプトを従来のそれとは全く別なものとしている。すなわち従来の衣類乾燥機のラビリンスシールにおける流路抵抗の主な支配要因が流体の粘性に起因した摩擦抵抗であったのに対し、本発明では流路断面積の急激な交互的変化により空気の流れに急拡大流と急縮小流を交互的に生じることに起因した形状抵抗を利用している。すなわち本発明では、流路断面積を流体の流れ方向に沿って交互的に何回か大きく急変させることにより空気の流れに大きく変化する減速流と加速流を交互的に生じさせ、さらにそれによって不安定な小さな渦を多数発生させて流路抵抗を増加させることで、ラビリンス効果のための主体抵抗を得ている。
【００１６】
このようにラビリンス効果のための主体抵抗として形状抵抗を利用するについては、上記した従来の「交互片形ラビリンスシール」にはない「対向片形ラビリンスシール」としたことを特徴としている。
【００２０】
一方、「対向片形ラビリンスシール」とするに当っては、ファン側シール用壁部の各環状シール片とケーシング側シール用壁部の各環状シール片とを、それぞれが互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を間隙を存して対向させるように配置する。そして互いに対向する環状シール片の一方を高く、また他方を低くし、且つこれを同心円の中心側から外周側へ交互に繰り返すことにより、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置を冷風ファンの回転中心軸と平行する方向へ交互にずらすことで、流路断面積の急激な交互的変化を生じさせるようにする。
【００２１】
このような「対向片形ラビリンスシール」の場合には、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置が環状シール片の同心円的な配列にしたがってずらされることでファン側シール用壁部の環状シール片とケーシング側シール用壁部の環状シール片と間に生じる重なりの深さを、両面ファンやケーシングなどに通常の使用状態で予測される変形が生じた際に当該重なり深さが、環状シール片の配列方向で隣接する重なり相手の環状シール片同士において、マイナスにならない範囲で、できるだけ小さくすることで、より大きくラビリンス効果を生じさせることができる。
【００２２】
また上記のような「対向片形ラビリンスシール」の場合には、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の幅Ａと環状シール片同士の同心円的な配列方向での間隙の幅Ｂに関して、Ａ≦Ｂとなるようにすることで、より大きくラビリンス効果を生じさせることができる。
【００２３】
これら形状抵抗を主体とする「対向片形ラビリンスシール」については、流出しようとする温風流が最初に通過する間隙をそれ以後の流路における間隙の何れよりも狭くすることが有効である。したがって温風の流出方向に関して最初に位置する環状シール片で形成される、環状シール片同士の先端間の間隙を、他の環状シール片で形成される、環状シール片同士の先端間の間隙に対し最も狭くなるようにするのがさらに好ましい。
【００２４】
以上のように、ラビリンス効果のための主体抵抗を流路断面積の急激な交互的変化、つまり空気流の交互的な急縮小と急拡大に起因する形状抵抗から得るようにすることで、環状シール片の重なりがなくても、従来と同等かそれ以上のラビリンスシール性能を発揮させることができる。この結果、従来と同等かそれ以上のラビリンスシール性能を発揮しつつ、上記した従来のラビリンスシールにおける種々の問題を解消することができる。すなわち環状シール片を互いに食い込ませることによりラビリンス効果を得る交互片形ラビリンスシールとの組み合わせを必要としないため、温風と冷却空気との温度差による熱変形等で両面ファン等に反りが生じても流路抵抗が大きく変わるようなことがなく、より安定したラビリンスシール性能を得ることができる。また環状シール片が周囲に接触する可能性を格段に小さくすることができる。さらに環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度のコントロール条件等を緩めることができ、生産性の向上を図ることもできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に第１の実施形態による衣類乾燥機におけるラビリンスシール部を拡大断面にして示してある。本実施形態におけるラビリンスシール８は、「交互片形ラビリンスシール」であり、図に見られるように、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を交互に配置し、これら両側からの環状シール片１５と１６を、相手側の環状シール片同士の半径方向（同心円的な配列方向）での間隙に軸方向（前記半径方向と直交する方向）で非接触にして交互に食い込むように組み合わせて形成してある。その環状シール片同士の食い込み深さＷｅ（図中では環状シール片１５ｂと環状シール片１５ｃとの間隙に食い込んだ環状シール片１６ｃの食い込み深さについてのみ示してある）は、ケーシング側シール用壁部１４ａとファン側の環状シール片１５の先端との間隙１９の幅ａとの関係で、「Ｗｅ≦ａ」となるようにしてある。このように食い込み深さＷｅを浅くすることで、両面ファン５などに変形が生じた際に環状シール片同士が接触したりする可能性を小さくすることができ、また製作・組立時の生産性を向上させることができる。なお図の例では食い込み深さＷｅに対して間隙幅ａのみを大きくし、ファン側シール用壁部５ａとケーシング側の環状シール片１６との間隙２０の幅ｂは食い込み深さＷｅよりも小さくしてあるが、必要に応じてこの間隙幅ｂも食い込み深さＷｅより大きくなるようにする。
【００２６】
このようなラビリンスシール８には、温風９と冷却空気１０との圧力差により例えば温風９からの漏れ空気が矢印１７ａで示すように流入する。このように流入した漏れ空気は、まず環状シール片１５ａと１６ａで形成される半径方向の間隙による流路断面積の急縮小部２１ａに流入し、そこで加速流を生じて大きな流路抵抗を受け、次いで環状シール片１５ａとケーシング側シール用壁部１４ａで形成される軸方向の間隙による流路断面積の急拡大部２２ａに流入し、今度は減速流を生じることで大きな流路抵抗を受ける。この以降も同様にして流路断面積の急縮小部（２１ｂ等）と急拡大部（２２ｂ等）を交互に通過することでその都度大きな流路抵抗を受ける。このような流路断面積の急激な交互的な変化、つまり急縮小流と急拡大流が交互に生じることによる圧力損失は大きい。本実施形態ではこの交互的な変化が３回繰り返されることになるが、この繰り返し程度でも十分に大きな流路抵抗が生じる。このため温風９が漏れ温風となって外部へ流出したり冷却空気１０が内部に流入するのを効果的に抑制することができる。
【００２７】
図２に示す第２の実施形態におけるラビリンスシールは、第１の実施形態の変形例で、第１の実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを半径方向（図では上下方向）に傾斜させていたのに対し、本実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを直立にしてある。
【００２８】
ここで、食い込み深さＷｅの最適化を図るためにそれを変化させて急縮小流と急拡大流による流路抵抗を調べた実験について説明する。図３に示すのはシール部モデル装置による実験結果で、横軸はダクトＤの内部を流れるの空気の平均流速（漏れ量に相当）、縦軸はラビリンスシール部前後で計った圧力損失（流路抵抗に相当）であり、ラビリンス効果が大きいシール構造、つまり流路抵抗の大きいシール構造程、図の上部にデータが位置することになる。モデル装置の諸数値は図中の左上に示す。食い込み深さが最も深いＷｅ＝１０ｍｍ（環状シール片の突出長さＸ＝１５ｍｍ）の状態から食い込み深さを徐々に浅くしていくと、圧力損失も徐々に増加し、ラビリンス効果が良くなって行く。そして、食い込み深さＷｅ＝０ｍｍ（Ｘ＝５ｍｍ）、つまりお互いに向き合う環状シール片の先端位置が一致する所で圧力損失が最大となる。さらに環状シール片の長さＸを短くすると（たとえばＸ＝2.5 ｍｍ）、食い込み深さＷｅがマイナスとなり（Ｗｅ＝-2.5ｍｍ）、お互いに向き合う環状シール片の先端間に流れ方向で邪魔物がない間隙ができてしまう。この場合、空気の吹き抜け現象が生じ、圧力損失は激減してしまう。
【００２９】
この実験結果より、本発明の「交互片形ラビリンスシール」に適用する食い込み深さは、Ｗｅ＝０ｍｍから１０ｍｍの範囲がほぼ適していると考えることができるが、より好ましい範囲としてはＷｅ＝０ｍｍから2.5 ｍｍの範囲であると言える。すなわち実験結果からはＷｅ＝０ｍｍで圧力損失が最大となり、理論的にはＷｅ＝０ｍｍとするのが最適であるが、製作・組立時の組立誤差や運転中における両面ファン５などの変形を考慮すると、その分の余裕を与える必要がある。つまり両面ファン５などの変形の要因としては例えば温風と冷却空気との温度差による熱変形や乾燥対象の衣類に付着している油成分などによる両面ファン５の膨潤変形があるが、これらの要因に対して安定性が高く実質的に変形を無視できるように両面ファン５などを構成した場合であれば、組立誤差は別として、実質的に食い込み深さＷｅ＝０ｍｍとするのが最適である。一方、ある程度の変形や組立誤差を見込む場合であれば、それらが生じた際に食い込み深さが０以下のマイナスになって上記した吹き抜け現象を招くことのないように、その分を見込んで食い込み深さに余裕を持たせる。その程度は、従来の一般的な衣類乾燥機の場合であれば、最大で2.5 ｍｍ程度、最悪でも５ｍｍ程度と見積もることができる。
【００３０】
以上のような食い込み深さの大きさは別な観点から捉えることもできる。すなわち食い込み深さは結果的に環状シール片１５や１６がケーシング側シール用壁部１４ａやファン側シール用壁部５ａとの間で形成する間隙１９の幅ａや間隙２０の幅ｂの大きさにむすびつき、食い込み深さを０ｍｍから2.5 ｍｍのように浅くすることは間隙幅ａやｂを広くすることと同じである。一方、互いに食い込み合った各環状シール片同士の半径方向での間隙の幅ｃは、これらに直接には関係のない条件により自ずと定まる。そして上記流路断面積の急縮小部や急拡大部は、間隙幅ａやｂと間隙幅ｃの大きさ関係により与えられるものであり、したがって流路断面積の急縮小や急拡大は間隙幅ａやｂと間隙幅ｃの関係として規定することができる。その具体的な数値は、一般的な衣類乾燥機における間隙幅ｃが通常は２〜３ｍｍ程度であることを前提にして、上記の実験結果から導くと、ａ≧ 1.5ｃ又はｂ≧ 1.5ｃ、又はａ≧ 1.5ｃ及びｂ≧ 1.5ｃの何れかを満足させることであると言える。ただこれは最低限の条件であり、実際上でのより好ましい条件としてはａ≧２ｃ又はｂ≧２ｃ、又はａ≧２ｃ及びｂ≧２ｃの何れかを満足させることであると言える。
【００３１】
次に、図３に示した結果の裏付けと考察を行うため、流れの可視化実験を行った結果を図４に示す。モデル装置は図３と同じで、空気は左側から右側に向かって流れ、トレーサは線香の煙である。図４の上段は食い込み深さが最も深いＷｅ＝１０ｍｍ（Ｘ＝１５ｍｍ；図３の左上参照）の場合、下段は食い込み深さが比較的浅いＷｅ＝2.5 ｍｍ（Ｘ＝7.5 ｍｍ）の場合であり、可視化写真に基づいて描いた流れの模式図を示す。図の上段における食い込み深さＷｅが深くて間隙が狭い場合、空気の流れはスムーズで渦等はほとんど観察されず、摩擦抵抗に起因した流路抵抗が主体であると考えられる。これに対し、図の下段における食い込み深さＷｅが浅くて間隙が広い場合、空気の流れは急拡大流と急縮小流を繰り返えし、その度に不安定な多数の小さな渦の発生が観察され、急拡大流と急縮小流、渦等の形状抵抗に起因した流路抵抗が主体であることがよくわかる。この結果は、本発明のラビリンスシール構造が本発明における流路抵抗に関するコンセプトに合致していることを示している。図４の実験による可視化結果より、図１に示した本発明のラビリンスシール８における漏れ温風の流れを推定すると図５のようになっていると予想される。そして、急拡大流と急縮小流による多くの大きい渦２３ａや小さい渦２３ｂ等による形状抵抗に起因した大きな流路抵抗、つまり良好なラビリンス効果により、温風の漏れや冷却空気の侵入は従来並みか、又はそれ以上に抑制される。
【００３２】
以下、本発明における「交互片形ラビリンスシール」に関する他の実施形態を説明する。図６に示す第３の実施形態は、図３の実験結果から得た最もラビリンス効果の良かった食い込み深さＷｅ≒０ｍｍの場合で、Ｗｅ≒０ｍｍであるのに応じて軸方向での間隙幅ａとｂが最も広くなっている。この条件はラビリンス効果としては理想的である。しかし上述したように両面ファン５の変形等が生じるた際に食い込み深さがマイナス値になって吹き抜け現象が起きることも懸念される。したがって両面ファン５等に実質的な変形を生じるおそれのないような場合に本実施形態は適しており、そうでない場合には両面ファン５等に生じる可能性のある変形等を考慮した必要最小限の食い込み深さを与えることになる。
【００３３】
図７に示す第４の実施形態は、所定の食い込み深さＷｅを与えるとして、これが軸方向での間隙幅ａとｂの何れよりも大きくならないようにした場合の例で、Ｗｅ≦ａ及びＷｅ≦ｂの関係となっている。ここで、本実施形態におけるＷｅ≦ａ及びＷｅ≦ｂや上記第１の実施形態におけるＷｅ≦ａの関係は、ラビリンスシールを形成する複数の環状シール片の全てに適用するのが基本的には望ましいが、環状シール片の一部にだけ適用することもでき、この場合でも本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００３４】
図８に示す第５の実施形態は、漏れ温風の流れ方向（矢印１７ａで示す）において一番最初にある環状シール片１６ａがその相手方の環状シール片１５ａと間で形成する半径方向の間隙２４ａの幅ｃ１を特に狭くしてある。つまり間隙幅ｃ１を他の間隙の幅ｃ２〜ｃ５の何れよりも狭くしある。なおこれらの半径方向の間隙は上記したａ≧ 1.5ｃやｂ≧ 1.5ｃという条件から当然に、軸方向の間隙の幅ａやｂよりも狭い。このように最初の環状シール片による間隙を他の間隙に比べて最も狭くすることは、ラビリンス効果をさらに高める上で有効である。このことは上記の一連の実験結果から導かれたものである。すなわち上記の一連の実験から、複数ある環状シール片の内、空気の流れ方向で一番最初に位置する環状シール片による間隙を狭くすることが流路抵抗の増大に大きく寄与することがわかった。つまりラビリンスシールに含まれる複数個の間隙の中で一番最初にある間隙を最も狭くするのがラビリンス効果にとって有効であり、それはラビリンスシールの中間部にある間隙や一番最後にある間隙を狭くするよりも効果が大きいということである。また一番最初の環状シール片についてそれによる間隙を狭くすることは、両面ファン５の変形による環状シール片同士の接触問題に関しても合理的である。すなわち両面ファン５の変形による影響は一般に図２９のようにしてラビリンスシールに生じるが、このことから分かるように、間隙２４ａの幅ｃ１を狭くしても、変形に起因して環状シール片同士が接触する可能性を高めることはない。
【００３５】
図９に示す第６の実施形態では、第５の実施形態と同様な考え方を一番最初にある環状シール片１６ａによる軸方向の間隙２０ａの幅ｂ１に適用している。この場合にも第５の実施形態の場合と同様の効果が期待できる。
【００３６】
以上は何れも「交互片形ラビリンスシール」に関する実施形態であったが、以下では本発明における「対向片形ラビリンスシール」に関する実施形態を説明する。第７の実施形態におけるラビリンスシール８は、図１０に示すように、ファン側シール用壁部５ａから同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とケーシング側シール用壁部１４ａから同じく同心円的な配列で突出する３個の環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を、互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を対向させるように配置し、且つ対向する環状シール片同士の先端間の間隙４０の位置を環状シール片の同心円的な配列にしたがって交互にずらしてある。このため、間隙４０による急縮小部４１ａ、４１ｂ、４１ｃと環状シール片同士の半径方向での隙間部分による急拡大部４２ａ、４２ｂを交互に形成する。
【００３７】
図１１は本実施形態に相当するモデルにおける空気流の可視化実験の結果で、図４に示した「交互片形ラビリンスシール」におけるのと同様な流れの模式図を示す。空気は左側から右側に向かって流れる。空気の流れは急拡大流と急縮小流を繰り返えし、その度に多数の小さな渦の発生が隅部に観察され、急拡大流と急縮小流、渦等の形状抵抗に起因した流路抵抗が効いていることがよくわかる。この結果は、対向片形ラビリンスシール構造も本発明のコンセプトに合致していることを示している。
【００３８】
図１２に示す第８の実施形態では、ファン側シール用壁部５ａとケーシング側シール用壁部１４ａのそれぞれに４個ずつ環状シール片１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）と環状シール片１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を設け、ファン側からの環状シール片１５とケーシング側からの環状シール片１６との重なり深さＷｒを図１０の実施形態の場合のそれよりも小さくしてある。ここで、重なり深さＷｒは、図１０や図１２に見られるように、環状シール片の配列方向で隣接する重なり相手の環状シール片同士における重なりについてのものである。つまり図１２では環状シール片１５ｄと環状シール片１６ｃ、環状シール片１６ｃと環状シール片１５ｂ、それに環状シール片１５ｂと環状シール片１６ａが互いの重なり相手である。ただ、図１２では重なり深さＷｒを環状シール片１５ｄと環状シール片１６ｃの重なりについてのみ示してある。このように「交互片形ラビリンスシール」における食い込み深さに対応する重なり深さを小さくすることは、図３と同様な実験から、「対向片形ラビリンスシール」においてもラビリンス効果を高める上で有効であることが分かっている。すなわち「対向片形ラビリンスシール」においても、重なり深さを小さくする（Ｗｒ＝０ｍｍに近づける）ことで、流路抵抗をより大きくすることができる。またこの重なり深さを小さくすることは、「対向片形ラビリンスシール」においても「交互片形ラビリンスシール」と同様に、環状シール片の接触問題等に対して効果がある。
【００３９】
図１３に示す第９の実施形態におけるラビリンスシールは、第８の実施形態の変形例で、第８の実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを半径方向（図では上下方向）に傾斜させていたのに対し、本実施形態ではケーシング側シール用壁部１４ａを直立にしてある。
【００４０】
ここで、対向する環状シール片同士の先端間の間隙４０は、ファン側シール用壁部５ａやケーシング側シール用壁部１４ａに設ける環状シール片の数に応じた数だけあることになるが、こられ各間隙の幅Ａは、同じであってもよく、また異なるようにしてもよい。一般的には、ラビリンスシール部に関連する部材の成形誤差や組立誤差などに対する安全率を見込んでなお環状シール片同士が接触するおそれのない範囲で、できるだけ間隙の幅を狭くするのが好ましいと言える。また環状シール片の数は、抑制すべき温風の漏れ量（流出量）や冷却空気の流入量に応じて決めることになる。したがってより高いラビリンス効果が要求される場合には、環状シール片の数が３ないし４個であった第７〜第９の各実施形態と異なり、図１４に示す第１０の実施形態におけるラビリンスシールのように５個、あるいはそれ以上設けることになる。ただ一般的には環状シール片の数をできる限り少なくするのが望ましい。なお抑制すべき漏れ量等は環状シール片の数以外に、各間隙の流路断面積や温風と冷却空気の圧力差等でも制御できることは言うまでもない。
【００４１】
図１５に示すのは第１１の実施形態におけるラビリンスシールである。本実施形態では、環状シール片１５及び１６の先端を傾斜させてある。このようにすることで流路抵抗が増加することも一連の実験結果でわかっている。傾斜させる方向は漏れ温風が流れる方向に逆らうようするのが、より好ましい。また傾斜は対向し合う環状シール片の両方に設けるのが、より好ましい。
【００４２】
図１６に示す第１２の実施形態では、「交互片形ラビリンスシール」に関する第５の実施形態におけるのと同様な理由から、漏れ温風の流れ方向（矢印１７ａで示す）において一番最初にある環状シール片１６ａがこれと重なり合うことになる環状シール片１５ａとの間で形成する径方向の間隙２４ａの幅Ｂ１を他の環状シール片による径方向の間隙の幅ｃ２〜ｃ４の何れよりも狭くしてある。この場合に両面ファン５の変形による環状シール片同士の接触のおそれに関して問題のないことは第５の実施形態と同様である。
【００４３】
図１７に示す第１３の実施形態は、第１２の実施形態の変形例で、一番最初の環状シール片同士の対向間隙４０ａの幅Ａ１を他の環状シール片同士の対向間隙（４０ｂ〜４０ｄ）の幅（Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５）の何れよりも狭くしてある。
【００４４】
図１８に示す第１４の実施形態は、環状シール片同士の対向間隙を比較的狭くした例である。すなわち対向間隙４０の幅Ａを環状シール片同士の径方向での間隙の幅Ｂよりも小さくしてある。本実施形態のように対向間隙４０の幅Ａを狭くすることは「対向片形ラビリンスシール」におけるラビリンス効果を高める上で有効である。ただ上述したように、ラビリンスシール部に関連する部材の成形誤差や組立誤差などの問題があるので、これらに対する安全率を見込んでなお環状シール片同士が接触するおそれのない程度でできるだけ間隙の幅を狭くするのが好ましいと言える。このようにすることは一般的に、対向間隙４０の幅Ａが各環状シール片同士の径方向での間隙の幅Ｂとの比較でＡ≦Ｂの関係を満たすことであると言える。なお本実施形態ではたまたま重なり深さを深くしているが、上述のように重なり深さをできるだけ小さくすることがラビリンス効果に有効であることは本実施形態の場合にも同様である。
【００４５】
一般に、衣類乾燥機のラビリンスシールに関係する両面ファンやケーシング等の各部材は例えばポリプロピレン等の合成樹脂材で成形・製作されることが多い。そのため衣類乾燥機が油成分を含んだ衣類の乾燥に頻繁に使われると、その油成分が合成樹脂材に含浸してこれを膨潤させ、両面ファンやケーシングに変形を起こし、このためにラビリンスシールにおける環状シール片同士の接触等を招くことがある。このような問題に対処するには幾つかの方法が可能である。一つは、両面ファンやケーシングの空気に触れる露出表面、特に乾燥対象の衣類からの油成分に接触する可能性のある露出表面を油成分の含浸がない材質の材料で薄く被覆する方法である。この方法によるラビリンスシールの例を第１５の実施形態として図１９に示す。この例では例えば油成分の含浸の原因となるゴム成分を含まない合成樹脂等などにより薄い被覆層２５を両面ファン５とケーシング１４、及びこれらに付随する環状シール片１５と１６の露出表面に形成してある。この被覆層２５は、油成分を含浸しない材質であるのに加えて、その表面が親水性であるとさらに好ましい。そのためには油成分を含浸しない性質と共に親水性も併せ持つ材料で被覆層２５を形成するのが好ましい。
【００４６】
他の一つは、油成分の含浸がない材質かまたは油成分により膨潤などを生じることのない材質の材料で両面ファン５やケーシング１４を形成することである。この場合には合成樹脂材の他に、例えばアルミニウムやマグネシウム等の金属材を用いることも考えられる。この場合にも油成分を含浸しない材質であるのに加えて、その表面が親水性であるとさらに好ましいことは上記と同様である。
【００４７】
つぎに、本発明を実施する上で好ましい環状シール片の形状の幾つかの例を説明する。図２０にその断面を示す環状シール片１５、１６は両側面２６がテーパ状になっており、図２１にその断面を示す環状シール片１５、１６は先端２７が一方向にカットされた傾斜状となっており、図２２にその断面を示す環状シール片１５、１６は先端２７の中央部が鋭角で突出するように二方向にカットされており、図２３にその断面を示す環状シール片１５、１６は図２２とは逆に先端２７の両端部が鋭角で突出するようにカットされて中央部にくぼみが設けられており、図２４にその断面を示す環状シール片１５、１６はその突出方向に配列して複数の凹凸２８が施されており、さらに図２５にその正面から見た状態で示す環状シール片１５、１６はその円周方向に配列して複数の凹凸２８が施されている。これらの形状は、何れもそれぞれの特性に応じて流路抵抗を増加させたりすることができるので、適宜使い分けるようにするとよい。またこれらの形状は適宜組み合わせて用いることもできる。
【００４８】
以上のような本発明によるラビリンスシールは、ラビリンス効果のための主体抵抗を空気流の交互的な急拡大と急縮小に起因する形状抵抗から得るようになっているので、環状シール片の食い込み深さや重なり深さを浅くすることができ、このために熱変形等で両面ファンの反り等が生じてもその影響が少なくて済む。しかし、両面ファンの反り等はそれを生じなければそれに越したことはない。したがって、両面ファンに熱変形等で生じる可能性のある反りに対する対策を施すことは、さらに好ましいことである。その一例に関する実施形態を図２６に示す。図２６に見られるように、両面ファン５は、熱交換のフィンも兼ねる多数の翼２９からなり、その外周部にラビリンスシール８を有している。本実施形態ではこの両面ファン５に４本の細長い補強部材３０を取り付けている。各補強部材３０は、一般に剛性の高い金属で形成されているプーリ３１にその一端を固定し、他端をラビリンスシール８のためのファン側シール用壁部５ａに固定することで取り付けてある。補強部材３０は、その剛性が高いことが望ましく、そのために剛性が高い材料で形成したり、あるいは適宜な断面形状を与えることで高い剛性を得られるようにする。このように補強部材を付加することの他に、両面ファン５の翼２９の形状を熱変形し難い剛性の高い形状にすることや両面ファン５を熱膨張率（線膨張率）の小さい材料で形成するも両面ファンの反り対策として有効であり、これらの対策を組み合わせて実施するとさらに好ましい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の対向片形ラビリンスシールを採用した衣類乾燥機によれば、環状シール片を互いに食い込ませることによりラビリンス効果を得る交互片形ラビリンスシールとの組み合わせを必要としないため、温風と冷却空気との温度差による熱変形等で両面ファン等に反りが生じても流路抵抗が大きく変わるようなことがなく、より安定したラビリンスシール性能を得ることができる。また環状シール片が周囲に接触する可能性を格段に小さくすることができる。さらに環状シール片の寸法精度や製作・組立時の環境温度のコントロール条件等を緩めることができ、生産性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図２】第２の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図３】食い込み深さと圧力損失の関係図である。
【図４】モデル装置内での流れの可視化図である。
【図５】図１のラビリンスシールについての流れの推定図である。
【図６】第３の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図７】第４の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図８】第５の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図９】第６の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１０】第７の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１１】モデル装置内での流れの可視化図である。
【図１２】第８の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１３】第９の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１４】第１０の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１５】第１１の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１６】第１２の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１７】第１３の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１８】第１４の実施形態におけるラビリンスシールの側面断面図である。
【図１９】露出表面を被覆した実施形態によるラビリンスシールの側面断面図である。
【図２０】環状シール片の側面断面図である。
【図２１】環状シール片の側面断面図である。
【図２２】環状シール片の側面断面図である。
【図２３】環状シール片の側面断面図である。
【図２４】環状シール片の側面断面図である。
【図２５】環状シール片の正面図である。
【図２６】補強部材を持つ両面ファンの斜視図である。
【図２７】従来衣類乾燥機の側面断面図である。
【図２８】従来のラビリンスシールの側面断面図である。
【図２９】従来のラビリンスシールにおける環状シール片の接触状況図である。
【符号の説明】
３ 乾燥室
４ 回転ドラム
５ 両面ファン
８ ラビリンスシール
９ 温風
１０ 冷却空気
１４ ケーシング
１５ ファン側の環状シール片
１６ ケーシング側の環状シール片
１９ 軸方向の間隙
２０ 軸方向の間隙
２１ａ 急縮小部
２２ａ 急拡大部
２４ 半径方向の間隙
４０ 軸方向の間隙
Claims (1)
- 衣類を乾燥させる温風をドラム形の乾燥室内に循環させる温風ファンと、前記温風を熱交換により冷却・除湿する冷却空気を給排気する冷風ファンとが表裏一体に構成されることで熱交換と送風の二つの機能を兼ね備えた両面ファンと、前記温風と冷却空気を仕切るケーシングと、前記両面ファンと一体的に回転するように当該両面ファンの外周部に設けられているファン側シール用壁部と、該ファン側シール用壁部に対向するにして前記ケーシングに設けられている静止のケーシング側シール用壁部との間に設けたラビリンスシールと、を備えると共に、該ラビリンスシールは、前記ファン側シール用壁部から同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片と、前記ケーシング側シール用壁部から同じく同心円的な配列で突出するように設けられた複数の環状シール片とを非接触で組み合わせることで空気流に対する流路抵抗を形成して、前記温風の流出や前記冷却空気の流入を抑制するようにした衣類乾燥機であって、ファン側シール用壁部の各環状シール片とケーシング側シール用壁部の各環状シール片とを、それぞれが互いに相手側の環状シール片同士でそれぞれの先端面を間隙を存して対向させるように配置すると共に、互いに対向する環状シール片の一方を高く、また他方を低くし、且つこれを同心円の中心側から外周側へ交互に繰り返すことにより、対向する環状シール片同士の先端間の間隙の位置を冷風ファンの回転中心軸と平行する方向へ交互にずらすことで、流路断面積の急激な交互的変化を生じさせるようにしたことを特徴とする衣類乾燥機。
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