JP5847153B2 - 流体搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、流体搬送装置に関するものである。
下記特許文献1には、スチーム式美容器が記載されている。このスチーム式美容器は、蒸気生成部及び蒸気ダクトを備えている。蒸気ダクトには、ノズル及び復水部材が設けられている。復水部材は、ノズルと蒸気ダクトの内壁との間に設けられている。蒸気生成部により生成された蒸気は、蒸気ダクトを通り、ノズルから本体の外部へスチームとして噴出される。蒸気ダクトの内部でノズル近傍に発生した結露水は、復水部材を伝って蒸気生成部に回収される。
特開2002−253340号公報
特許文献1に記載のスチーム式美容器では、ノズルに発生した結露水が蒸気ダクトの外部に流出した場合、流出した結露水を本体の内部に回収できない。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされた。その目的は、蒸気ダクトの外部の結露水を本体の内部に回収できる流体搬送装置を提供することである。
本発明に係る流体搬送装置は、水から蒸気を生成する蒸気生成部と、蒸気生成部に水を供給する給水部と、給水部と蒸気生成部を繋ぐ給水路と、蒸気生成部から通じる蒸気ダクトと、蒸気ダクトに設けられ、蒸気生成部により生成された蒸気を絞って放出することでスチームを生成するスチーム生成部と、内部にスチーム生成部が位置するように設けられ、前端に形成されたスチーム吹出口を介して本体の外部と通じているスチームダクトと、蒸気ダクトの外部でスチーム生成部の下方且つスチームダクトの下部に設けられた結露水回収部と、一端が結露水回収部に接続され、結露水回収部に回収された結露水を蒸気生成部よりも上流に還流させる経路となる結露水回収路と、を備え、スチーム生成部は、スチーム吹出口に向かってスチームを噴射するように設けられ、結露水回収部は、外部へのスチームの放出方向が下向きになるようにスチームダクトが傾いている状態でスチームダクトにおける上流側に向かうにつれて低くなるように傾斜した第1の傾斜面を有するものである。
本発明によれば、流体搬送装置において、蒸気ダクトの外部でスチーム生成部の下方に結露水回収部を設けたので、蒸気ダクトの外部の結露水を本体の内部に回収することができる。
本発明の実施の形態1における流体搬送装置の縦断面図である。 本発明の実施の形態1における流体搬送装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2における流体搬送装置の縦断面図である。 本発明の実施の形態2における芳香皿の拡大斜視図である。 本発明の実施の形態3における流体搬送装置の縦断面図である。 図5に示す流体搬送装置のスチームの放出方向を変化させた状態を示す図である。 本発明の実施の形態4における流体搬送装置の縦断面図である。
添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図では、同一又は相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、各図における前、後、上、下を示す矢印の向きに基づいて、前後方向及び上下方向を指定する。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態における流体搬送装置の縦断面図である。以下、図1を参照して、流体搬送装置の構成を説明する。
流体搬送装置は、本体の外郭をなす本体ケース1を備えている。本体ケース1の上面の前側は、水平に形成されている。本体ケース1の上面の後側は、後方に向かうにつれて低くなるように傾斜して形成されている。本体ケース1の上面には、ふた2が着脱自在に取り付けられている。ふた2は、本体ケース1の上面に沿うように屈曲して形成されている。本体ケース1の後面の下部には、開口部1aが形成されている。流体搬送装置の本体の内部は、開口部1aを介して外部と通じている。本体ケース1の前面の下部には、操作部3が設けられている。操作部3は、流体搬送装置の図示しない電源SW及び人体検出部4等を備えている。
流体搬送装置は、本体ケース1の内部の後側に、給水部5を備えている。給水部5は、下向きに凹んだように形成されている。給水部5は、図示しない水位検知部を備えている。給水部5には、上方から給水タンク6が着脱自在に取り付けられている。給水タンク6の下部には、給水弁6aが設けられている。給水弁6aは、給水タンク6が取り付けられる際に給水部5の凹みに嵌るように形成されている。
流体搬送装置は、本体ケース1の内部の前側に、蒸気生成部を備えている。蒸気生成部は、貯水部7及びヒータ8を備えている。貯水部7は、流体貯蔵部として設けられている。ヒータ8は、貯水部7の外周面の下部に取り付けられている。また、貯水部7の外周面の下部には、サーミスタ9が取り付けられている。サーミスタ9は、温度検出部として設けられている。
本体ケース1の内部には、給水部5と蒸気生成部とを繋ぐ給水路10が設けられている。給水路10の一端は、給水部5の底部に接続されている。給水路10の他端は、貯水部7の底部に接続されている。このため、給水タンク6は、給水弁6a及び給水路10を介して貯水部7と通じている。給水路10の内部には、逆止弁11が設けられている。
蒸気生成部の上方には、蒸気ダクト12が着脱可能に設けられている。蒸気ダクト12は、貯水部7から通じている。蒸気ダクト12は、貯水部7の上面から上方へ延びるように形成されている。蒸気ダクト12の上端付近は、前方へ湾曲している。蒸気ダクト12の上端には、ノズル13が設けられている。ノズル13は、蒸気を絞って圧縮放出することでスチーム化するように形成されている。つまり、ノズル13は、スチーム生成部として働く。ノズル13は、水平方向にスチームを噴射するように設けられている。
蒸気生成部の上方には、スチームダクト14が着脱可能に設けられている。スチームダクト14は、その内部にノズル13が位置するように設けられている。つまり、蒸気ダクト12は、スチームダクト14の下部を貫通し、上端付近がスチームダクト14の内部に位置するように設けられている。
スチームダクト14の後端には、開口部14aが形成されている。開口部14aは、ノズル13と同程度の高さに位置している。スチームダクト14の前端には、スチーム吹出口15が形成されている。スチーム吹出口15は、開口部14aよりも大きく形成されている。スチーム吹出口15は、メッシュ又はスリット等の目の細かい形状に形成されている。スチームダクト14は、スチーム吹出口15を介して本体の外部と通じている。このため、貯水部7は、蒸気ダクト12、ノズル13、スチームダクト14及びスチーム吹出口15を介して本体の外部と通じている。
本体ケース1の内部の後側には、送風ファン16が設けられている。送風ファン16の上方には、送風ダクト17が設けられている。送風ダクト17は、本体ケース1の後面から上面に沿って配置されている。つまり、送風ダクト17は、本体ケース1の後面及び上面に沿うように屈曲して形成されている。送風ダクト17の端部には、前方を向いて開放されたアシスト風吹出口18が形成されている。送風ダクト17は、アシスト風吹出口18を介して本体の外部と通じている。このため、送風ファン16が設置された空間は、送風ダクト17及びアシスト風吹出口18を介して本体の外部と通じている。アシスト風吹出口18は、スチーム吹出口15の上方に位置している。アシスト風吹出口18の周縁の上部には、ルーバー19が設けられている。このように形成された送風ダクト17は、主に本体ケース1の上面に沿う部分で、スチームダクト14を外側から覆うように配置されている。
また、送風ダクト17は、本体ケース1の後面と上面との境界付近の位置で分岐して開口部14aに接続されている。このため、送風ファン16が設置された空間は、送風ダクト17及び開口部14aを介してスチームダクト14と通じている。送風ダクト17の分岐点から開口部14aに至る部分は、分岐点からアシスト風吹出口18に至る部分よりも細く形成されている。
スチームダクト14において、ノズル13の下方には、結露水回収部20及び結露水回収路21が設けられている。結露水回収部20は、スチームダクト14の下部に設けられている。結露水回収路21は、着脱可能に設けられている。結露水回収部20及び結露水回収路21は、ノズル13及びスチームダクト14の内壁に発生した結露水を回収するためのものである。結露水回収部20の前端は、スチーム吹出口15に接している。結露水回収部20の後端は、ノズル13の直下付近に位置している。結露水回収部20は、後方に向かうにつれて低くなるように傾斜している。結露水回収部20の後端側には、結露水回収路21の一端が接続されている。つまり、結露水回収路21の一端は、結露水回収部20の傾斜面の最下部に接続されている。結露水回収路21の他端は、給水部5に接続されている。結露水回収路21は、結露水回収部20に接続された一端から給水部5に接続された他端に向かうにつれて低くなるように形成されている。このため、結露水回収部20は、結露水回収路21を介して給水部5に通じている。つまり、結露水回収路21は、結露水回収部20に回収された結露水を蒸気生成部よりも上流に還流させる経路となっている。なお、結露水回収部20は、スチームダクト14と一体の部品として形成されている。
結露水回収部20の傾斜面は、結露水が確実に流れるように、水平面に対して7°以上の勾配で形成されるのが望ましい。結露水回収部20は、撥水コーティングされるか、撥水樹脂で形成されるのが望ましい。また、回収される結露水は高温であるため、結露水回収部20は、耐熱樹脂又は金属部材で形成されてもよい。
本体ケース1の内部には、流体搬送装置の運転を制御する制御部22が設けられている。制御部22は、時間を計測するタイマー機能を備えている。制御部22には、操作部3の出力端、人体検出部4の出力端、給水部5の水位検知部の出力端、サーミスタ9の出力端が接続されている。また、制御部22には、ヒータ8の入力端及び送風ファン16の入力端が接続されている。
人体検出部4は、流体搬送装置の本体と周囲に居る人との距離を検出する。給水部5の水位検知部は、給水タンク6の内部の水位を検知する。サーミスタ9は、蒸気生成部の温度を検出する。制御部22は、接続されている各部の出力端から信号を受信する。
制御部22は、ヒータ8を制御するための信号をヒータ8の入力端に送信する。ヒータ8は、貯水部7の内部の水を加熱し、蒸気を生成する。上述したとおり、貯水部7は、蒸気ダクト12、ノズル13、スチームダクト14及びスチーム吹出口15を介して本体の外部と通じている。このため、蒸気ダクト12及びノズル13は、貯水部7の内部に生成された蒸気をスチーム化してスチームダクト14に送る経路となる。また、スチームダクト14及びスチーム吹出口15は、ノズル13により生成されたスチーム23を本体の外部に送る経路となる。
制御部22は、送風ファン16を制御するための信号を送風ファン16の入力端に送信する。送風ファン16は、後方の開口部1aから空気を吸い込み、上方に向かって空気を吹き出す。上述したとおり、送風ファン16が設置された空間は、送風ダクト17及びアシスト風吹出口18を介して本体の外部と通じている。このため、送風ダクト17及びアシスト風吹出口18は、送風ファン16から本体の外部に空気を送る経路となる。以下、アシスト風吹出口18から放出された空気をアシスト風24という。アシスト風24の風向は、ルーバー19により調節される。また、上述したとおり、送風ファン16が設置された空間は、送風ダクト17及び開口部14aを介してスチームダクト14と通じている。このため、送風ダクト17及び開口部14aは、送風ファン16からスチームダクト14に空気を送る経路となる。
図2は、本実施の形態における流体搬送装置の動作を示すフローチャートである。以下、図2を参照して、流体搬送装置の動作を説明する。
流体搬送装置の運転開始前に、給水タンク6には、外部から水が供給される。給水タンク6は、給水弁6aが給水部5の凹みに嵌るように取り付けられる。給水タンク6内の水は、給水弁6a、給水部5及び給水路10を経て貯水部7に流れ込む。この際に流れ込む水量は、給水弁6aによって調節される。
流体搬送装置の運転開始前に、使用者は、適切な位置に流体搬送装置本体を設置する。例えば、睡眠時に顔等を保湿するために使用する場合には、ベッドサイド、布団の横又は使用者から見て頭側の位置等に流体搬送装置本体が設置される。
操作部3の電源SWが押されると、流体搬送装置の電源がON状態となり、流体搬送装置の運転が開始する(ステップS101)。このとき、制御部22は、送風ファン16の駆動を開始させる。
ステップS101に続いて、制御部22は、ヒータ8をON状態にする(ステップS102)。これにより、ヒータ8が発熱し、貯水部7の内部の水を加熱する。貯水部7の内部の水は、加熱による水温の上昇に伴って殺菌される。その後、貯水部7の内部の水は蒸気となり、蒸気ダクト12の内部に進入する。蒸気は、蒸気ダクト12の内部に充満した後、ノズル13に絞られ、スチーム23としてスチームダクト14の内部に噴射される。この際、蒸気ダクト12の内部の圧力が上昇するため、給水路10で貯水部7への流れとは逆方向の力が働く。しかし、逆止弁11により、給水路10から給水部5への水の逆流は防止される。
ステップS102に続いて、制御部22は、送風ファン16をON状態にする(ステップS103)。送風ファン16は、本体ケース1の後面の開口部1aから外部の空気を取り入れ、送風ダクト17の内部に送る。分岐点から開口部14a側に進まずに送風ダクト17を通過した空気は、アシスト風吹出口18からアシスト風24として外部へ放出される。アシスト風24は、ルーバー19により水平方向よりやや下方へ向かって送風される。
一方、分岐点から開口部14a側に進んだ空気は、スチームダクト14に流入する。開口部14aからスチームダクト14に流入した空気は、スチーム23と混合される。開口部14aからスチームダクト14に流入した空気は常温であるため、スチーム23の温度は低下する。空気と混合されたスチーム23は、スチーム吹出口15から外部へ放出される。スチーム吹出口15から外部へ放出されたスチーム23は、推力を失うと温度により上昇を始める。スチーム23は、アシスト風吹出口18から放出されたアシスト風24により、上昇を抑制されつつ前方に搬送される。
ステップS103に続いて、ステップS104に進む。ステップS104において、人体検出部4は、流体搬送装置本体と使用者との距離を検出する。制御部22は、人体検出部4によって検出された距離に基づいてヒータ8の運転レベルを調整する。例えば、距離が50cmであると判定された場合には、制御部22は、ヒータ8の運転レベルを弱運転とすることで、蒸気の生成量を減少させる。また、距離が100cmであると判定された場合には、制御部22は、ヒータ8の運転レベルを強運転とすることで、蒸気の生成量を増大させる。このようにして、制御部22は、使用者の顔周りの湿度を睡眠時に適した50〜60%程度に維持する。
流体搬送装置の運転がしばらく続くと、蒸気ダクト12の内壁、スチームダクト14の内壁及びノズル13に結露水が発生する。蒸気ダクト12の内壁に付着した結露水は、貯水部7へ流れていく。スチームダクト14の内壁に付着した結露水は、壁面を伝って結露水回収部20に回収される。ノズル13に付着した結露水も同様に、結露水回収部20に滴下し回収される。結露水回収部20に回収された結露水は、結露水回収路21を通って給水部5に戻る。
ステップS104に続いて、ステップS105に進む。ステップS105において、制御部22は、以下の判定を行う。第1に、制御部22は、電源SWがOFF状態であるか否かの判定を行う。第2に、制御部22は、流体搬送装置の運転開始から予め設定された時間が経過したか否かの判定を行う。第3に、制御部22は、水位検知部の検知結果に基づいて、給水タンク6の内部の水量が0であるか否かの判定を行う。これらの判定において、いずれの条件も成立しない場合は、ステップS104に戻る。なお、必ずしもこれらの判定の全てを行う必要はなく、少なくとも1つの判定を行うこととしてもよい。
ステップS105の判定において、いずれかの条件が成立した場合、制御部22は、流体搬送装置の電源をOFF状態にする(ステップS106)。
使用者は、流体搬送装置の使用後に、蒸気ダクト12、スチームダクト14、結露水回収路21及び給水タンク6等を本体ケース1から取り外して洗浄する。また、使用者は、本体ケース1の内部の給水部5及び貯水部7等を洗浄する。
上述したとおり、本実施の形態では、ノズル13がスチームダクト14の内部に配置されている。ノズル13の下方には、結露水回収部20が設けられている。結露水回収部20は、結露水回収路21を介して給水部5に通じている。このため、ノズル13及びスチームダクト14の内壁に発生した結露水は、結露水回収部20に回収され、結露水回収路21を通って給水部5に戻る。つまり、本実施の形態によれば、蒸気ダクト12の外部の結露水を本体の外部に流出させることなく、本体の内部に回収することができる。
上述したとおり、本実施の形態では、結露水回収部20が後方に向かうにつれて低くなるように傾斜している。つまり、結露水回収部20は、スチームダクトにおける上流側に向かうにつれて低くなるように傾斜した傾斜面を有している。このため、結露水はスチーム吹出口15から離れる方向に流れて回収される。その結果、スチーム吹出口15から高温の結露水が放出されることを防止し、安全性を向上することが出来る。
上述したとおり、本実施の形態では、結露水回収部20の後端は、ノズル13の直下付近に位置している。結露水回収部20の後端側には、結露水回収路21の一端が接続されている。つまり、結露水回収路21の一端は、ノズル13の直下付近に位置している。これにより、ノズル13から滴下した結露水の回収効率を向上することができる。
上述したとおり、本実施の形態では、結露水回収部20がスチームダクト14と一体の部品として形成されている。これにより、メンテナンス時に分解するパーツが少なくて済むため、使用者の作業効率を向上することが出来る。
本実施の形態では、結露水回収部20がスチームダクト14と一体の部品として形成されている。しかし、結露水回収部20とスチームダクト14とを別個の部品としてもよい。この場合、結露水回収部20及び結露水回収路21だけを本体ケース1から取り外すことができる。これにより、特定の部品についての重点的なメンテナンスが行い易くなる。
実施の形態2.
図3は、本実施の形態における流体搬送装置の縦断面図である。図4は、後述する芳香皿25の斜視図である。以下、実施の形態1と同一又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態において、結露水回収部20には、芳香皿25が着脱自在に取り付けられる。芳香皿25は、結露水回収部20とは別体の受け皿として設けられる。芳香皿25は、結露水回収部20に収まる形状に形成されている。使用者は、芳香皿25に好みの芳香物質を入れて結露水回収部20に設置する。流体搬送装置が運転されると、芳香物質から拡散された芳香成分が、スチーム23とともにスチーム吹出口15から放出される。ノズル13及びスチームダクト14の内壁に発生した結露水は、芳香皿25に回収される。高温の結露水により芳香物質が温められると、芳香成分の拡散が促進される。なお、芳香皿25の容量は、流体搬送装置を一晩運転した場合に発生する結露水量よりも大きい。
上述したとおり、本実施の形態では、芳香物質が収容された芳香皿25が結露水回収部20に設置されている。これにより、流体搬送装置からスチームとともに芳香成分を放出することができる。特に、本実施の形態では、結露水を利用して芳香物質を温めることで、より効果的に芳香成分を拡散することができる。
上述したとおり、本実施の形態では、芳香皿25が着脱自在に設けられている。そして、芳香皿25は、結露水の貯留手段と芳香物質の収容手段を兼ねている。このため、結露水の廃棄と芳香物質の収容手段の洗浄とを同時に行うことができる。その結果、使用者の手間を省き、利便性を向上することができる。
実施の形態3.
図5は、本実施の形態における流体搬送装置の縦断面図である。図6は、図5に示す流体搬送装置のスチームの放出方向を変化させた状態を示す図である。以下、実施の形態1と同一又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態1では、結露水回収路21の一端が結露水回収部20の後端側に接続されている。これに対して、本実施の形態では、結露水回収部20は、第1の傾斜面及び第2の傾斜面を有している。第1の傾斜面は、後方に向かうにつれて低くなるように形成されている。第2の傾斜面は、第1の傾斜面よりも後方に位置し、前方に向かうにつれて低くなるように形成されている。そして、結露水回収路21の一端は、第1の傾斜面の最下部及び第2の傾斜面の最下部に接続されている。つまり、本実施の形態では、結露水回収路21の一端が結露水回収部20の前後方向における中央付近に配置されている。
また、本実施の形態では、スチームダクト14が可変式に設けられている。つまり、本実施の形態では、外部へのスチームの放出方向を上下に変化させることができる。なお、第1の傾斜面は、図6に示すようにスチームの放出方向を変化させたときに、水平面に対して7°以上の角度を持つことが望ましい。
上述した本実施の形態の構成によれば、スチームの放出方向を変化させた場合であっても、結露水を本体の外部に流出させることなく、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態4.
図7は、本実施の形態における流体搬送装置の縦断面図である。以下、実施の形態1と同一又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態1では、結露水回収路21の他端が給水部5に接続されている。これに対して、本実施の形態では、結露水回収路21の他端が給水路10に接続されている。結露水回収路21は、結露水回収部20から給水路10と同程度の高さまで垂直に形成されている。このため、結露水回収部20に回収された結露水は給水路10に戻り、蒸気生成部にて再び蒸気となる。なお、給水路10は、シリコン等の軟質耐熱樹脂で形成されている。
また、本実施の形態では、結露水回収部20及びスチームダクト14の内部への逆流を防止するため、結露水回収路21の内部に逆止弁26が設けられている。但し、結露水回収路21において、給水路10の内部圧力よりも高い水頭圧を確保できる位置にスチームダクト14が設けられていれば、逆止弁26は不要である。
上述した本実施の形態の構成によれば、給水路10において、加熱前の水に高温の結露水が混合される。このため、貯水部7に流れ込む水の温度が上昇する。その結果、蒸気を生成するためのヒータ8による加熱量が少なくて済むため、省エネルギーな流体搬送装置を実現することができる。また、給水路10は軟質耐熱樹脂で形成されているため、結露水の熱による影響を考慮する必要はない。
1 本体ケース、1a 開口部、2 ふた、3 操作部、4 人体検出部、5 給水部、6 給水タンク、6a 給水弁、7 貯水部、8 ヒータ、9 サーミスタ、10 給水路、11 逆止弁、12 蒸気ダクト、13 ノズル、14 スチームダクト、14a 開口部、15 スチーム吹出口、16 送風ファン、17 送風ダクト、18 アシスト風吹出口、19 ルーバー、20 結露水回収部、21 結露水回収路、22 制御部、23 スチーム、24 アシスト風、25 芳香皿、26 逆止弁

Claims (9)

  1. 水から蒸気を生成する蒸気生成部と、
    前記蒸気生成部に水を供給する給水部と、
    前記給水部と前記蒸気生成部を繋ぐ給水路と、
    前記蒸気生成部から通じる蒸気ダクトと、
    前記蒸気ダクトに設けられ、前記蒸気生成部により生成された蒸気を絞って放出することでスチームを生成するスチーム生成部と、
    内部に前記スチーム生成部が位置するように設けられ、前端に形成されたスチーム吹出口を介して本体の外部と通じているスチームダクトと、
    前記蒸気ダクトの外部で前記スチーム生成部の下方且つ前記スチームダクトの下部に設けられた結露水回収部と、
    一端が前記結露水回収部に接続され、前記結露水回収部に回収された結露水を前記蒸気生成部よりも上流に還流させる経路となる結露水回収路と、
    を備え、
    前記スチーム生成部は、前記スチーム吹出口に向かってスチームを噴射するように設けられ、
    前記結露水回収部は、外部へのスチームの放出方向が下向きになるように前記スチームダクトが傾いている状態で前記スチームダクトにおける上流側に向かうにつれて低くなるように傾斜した第1の傾斜面を有する流体搬送装置。
  2. 記結露水回収路の前記一端は、前記第1の傾斜面の最下部で前記結露水回収部に接続された請求項1に記載の流体搬送装置。
  3. 前記結露水回収部は、前記第1の傾斜面とは反対方向に傾斜した第2の傾斜面を有し、
    前記結露水回収路の前記一端は、前記第2の傾斜面の最下部で前記結露水回収部に接続された請求項又はに記載の流体搬送装置。
  4. 前記結露水回収路の前記一端は、前記スチーム生成部の直下に位置する請求項1からのいずれか1項に記載の流体搬送装置。
  5. 前記結露水回収路は、他端が前記給水部に接続された請求項1からのいずれか1項に記載に流体搬送装置。
  6. 前記スチームダクト及び前記結露水回収部が一体の部品として形成された請求項1からのいずれか1項に記載の流体搬送装置。
  7. 前記スチームダクト及び前記結露水回収部が別個の部品として形成された請求項1からのいずれか1項に記載の流体搬送装置。
  8. 前記結露水回収部が耐熱樹脂又は金属で形成された請求項1からのいずれか1項に記載の流体搬送装置。
  9. 前記結露水回収部に着脱自在に取り付けられ、結露水を回収し貯留する受け皿を備えた請求項1からのいずれか1項に記載の流体搬送装置。
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