JP5904919B2 - Washing and drying machine - Google Patents
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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。 The present invention relates to a washing and drying machine provided with means for drying clothes.
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。 Drying of clothes with a washing and drying machine that can be performed continuously from washing to drying creates high-temperature and low-humidity air with a blower fan and heat source, blows it into the washing tub, raises the temperature of the clothes, and removes moisture from the clothes. It is performed by evaporating and discharging the evaporated water out of the machine. As a method for removing the evaporated moisture, an exhaust method that discharges it to the outside of the washing and drying machine (always supplying new air) and a dehumidification method that cools the evaporated moisture to condense and removes the moisture (circulates the same air). Alternatively, there is a method combining these, and a dehumidification method in which moisture is hardly emitted into a room where a washing / drying machine is installed is often used for home use.
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。 As a washing and drying machine that can perform continuously from washing to drying, for example, there is a washing and drying machine described in Patent Document 1 below. This publication has the following description. A washing / drying machine having a rotating drum for storing clothes, a motor for driving the rotating drum, and a casing for supporting the rotating drum, and performing a drying operation. An air blower is provided, an impeller is used as a part of the air blower, and a flow path on the downstream side of the nose of the scroll that houses the impeller is branched into a plurality.
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 According to the invention described in Patent Document 1, a flow path (in this specification, from a scroll flow path outlet to a heater inlet) on the downstream side of a scroll nose (referred to as a tongue in this specification) that houses an impeller. (Referred to as a flow path) is branched into a plurality of flow paths toward the heater, whereby the flow velocity distribution of the wind passing through the heater can be made uniform, and the heat generation amount of the heater is stabilized. By stabilizing the amount of heat generated, the temperature of the warm air applied to the clothing after passing through the heater is stabilized, and it is possible to reduce the variation in the drying operation time of the clothing and the power consumed by the heater, thereby reducing wasted power. Can lead to power saving
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。 In the above prior art, a highly safe PTC heater is used. Due to its heater characteristics, the air passing through the heater has a uniform flow velocity distribution with respect to the heater even at low speeds, rather than a local high-speed flow in the heater length and height directions. The heat exchange efficiency with air is better. Therefore, the flow velocity distribution of the wind passing through the heater is made uniform by branching a plurality of channels from the scroll channel outlet to the heater inlet toward the heater. That is, consideration is given to stabilizing the amount of heat generated by the heater, and a great effect is exhibited in reducing power consumption. However, there is no detailed description regarding the installation position of the wind direction plate (referred to as a partition plate in Patent Document 1), and depending on the installation position of the wind direction plate, there is a concern that the fan performance may be reduced due to an increase in flow path resistance. Is done.
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。 In general, for a centrifugal fluid machine with a scroll flow path, it is important that the high-speed flow discharged from the impeller reaches the fan discharge section in the scroll flow path within the flow range below the design point flow rate. It is to restore the static pressure with little loss. Further, it is desirable that the high-speed flow discharged from the impeller gradually recovers the static pressure in the process of flowing through the flow path in the scroll flow path in which the flow path cross-sectional area is gradually enlarged. However, when a wind direction plate or the like is provided for the air flow in the scroll flow path, it itself becomes a flow path resistance, which may cause a loss and reduce fan performance. For example, there are friction loss generated between the wall of the wind direction plate and the fluid, collision loss generated between the most upstream end of the wind direction plate and the flow, and the like.
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。 As in the above-mentioned Patent Document 1, when a thing that can be a flow path resistance such as a wind direction plate for branching the flow path is added near the tongue of the scroll flow path, the stagnation of the flow near the front edge of the wind direction plate is added. Is generated, and the static pressure is increased, which affects the flow state upstream of the scroll flow path with respect to the wind direction plate. As a result, a desirable static pressure recovery cannot be obtained, and a backflow occurs near the tongue of the scroll flow path, resulting in a significant decrease in fan performance.
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。 An object of the present invention is to provide a washing / drying machine that has a rectifying effect in a rapidly expanding flow path from a scroll flow path outlet to a heater inlet by a wind direction plate while maintaining fan performance and reduced power consumption during drying operation. It is to provide.
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、加熱された空気を吐き出す吐出口と、を備えた送風ファンユニットを設け、前記ヒータの長手方向の断面積は、前記吐出口及び前記スクロール流路出口の断面積よりも大きく、前記スクロール流路出口の両端から広がるように拡大流路が形成され、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拡大流路に少なくとも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、かつ、前記ヒータよりも回転方向上流側に位置させた。
In order to achieve the above object, the present invention includes a rotating drum that houses clothing, a first motor that drives the rotating drum, and a housing that supports an outer tub that encloses the rotating drum, In a washing and drying machine that performs a drying operation, an impeller having a plurality of blades, a second motor that drives the impeller, a fan case and a fan cover that form a scroll passage, and the impeller discharged from the impeller A blower fan unit provided with a heater that heats the heated air and a discharge port that discharges the heated air, and a longitudinal sectional area of the heater is greater than a sectional area of the discharge port and the scroll flow path outlet. is large, the enlarged flow path to extend from both ends of the scroll passage outlet are formed, set at least one of the wind direction plate from the scroll passage outlet to the expansion passage to the heater inlet The wind direction plate, the center and the scroll passage outlet provided with Shitabu tip connecting rotation direction downstream of the line of the impeller, and was positioned in the rotating direction upstream side of the heater.
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。 In this way, by providing the front edge position of the wind direction plate at the downstream side in the rotational direction from the tongue portion of the scroll, the stagnation of the flow at the front edge of the wind direction plate is made as downstream as possible with respect to the tongue portion. Thus, the region where the static pressure rises can be set downstream of the tongue. Thus, adverse effects on the flow upstream in the rotational direction from the scroll tongue can be suppressed. Therefore, in the scroll flow path, the static pressure can be gradually recovered from the upstream side to the downstream side in the rotation direction, and even if a wind direction plate is provided, the fan performance is maintained, and the flow of the enlarged flow path is biased. The rectifying effect can be exhibited.
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。 For this reason, the flow velocity distribution at the heater inlet can be made uniform without lowering the fan performance. Therefore, the heating value of the heater is increased, and the heating efficiency of the heater with respect to the air (for example, the heating amount of the air ÷ the input power of the heater) can be improved, so that the drying operation time can be shortened. The amount can be reduced. In addition, when the drying operation time is made equal to the conventional one, as described above, the heater heating efficiency is improved by making the heater inlet flow velocity distribution uniform, and hot air can be generated at a higher temperature than the conventional one. Can be reduced (fan speed is reduced). That is, the amount of input power to the motor for driving the fan can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the power consumption during the drying operation as compared with the conventional case.
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。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to FIGS.
≪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。
<< First Embodiment >>
First, the structure of the drum type washing machine 100 of the present invention will be described with reference to FIG.
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。
FIG. 1 is a side view showing the internal structure of a drum-type washing / drying machine.
A drum-type washing / drying machine 100 according to the present invention includes a drum 3 that stores clothes, performs washing, dehydration, and drying, a main motor 4 that rotates the drum 3, and a housing 1 that supports the drum 3. Here, the casing 1 constituting the outer shell is mounted on a base 1h, and is composed of left and right side plates (not shown), a front cover 1c, a back cover 1d, and a top cover 1e.
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。 In addition, a door 9 that closes an insertion port for putting in and out clothes is provided in the approximate center of the front cover 1c, and is supported by a hinge (not shown) provided in the front reinforcing member 37 so as to be opened and closed. The part which closes the outer tank opening part of the door 9 is made of the concave glass 9a so that it can endure the heat at the time of drying.
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。 The drum 3 has a cylindrical shape that is rotatably supported. The drum 3 has a large number of through holes 3f for water flow and ventilation in the body plate 3e on the outer peripheral surface and the bottom plate 3d on the back surface, and clothes are taken in and out of the front end surface. An opening 3a is provided for this purpose. A fluid balancer 3c integrated with the drum 3 is provided concentrically with the body plate 3e at the front end of the body plate 3e. A plurality of lifters 3b extending in the axial direction are provided inside the body plate 3e. When the drum 3 rotates during washing and drying, the clothes are lifted along the body plate 3e by the lifter 3b and centrifugal force, and fall by gravity. Repeat the movement.
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。 The upper part of the drying duct 29 is connected to the drying filter 8 installed at the upper right rear side in the housing 1. The lint from the air that has entered the drying filter 8 from the drying duct 29 is removed by the mesh filter of the drying filter 8. The drying filter 8 is connected to an intake duct (not shown), and the other end of the intake duct is connected to the intake port of the blower fan unit 201.
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。 In the present embodiment, means for blowing air into the drum 3 is provided in the housing 1 at the upper right with respect to the rotation axis of the drum 3 when viewed from the door 9 side. When rotating clockwise or rotating counterclockwise, the clothes lifted by the rotation of the drum 3 are blown to dry. Here, the means for blowing the wind includes a blower fan unit 201, a heater 301 provided on the discharge side of the blower fan unit 201 to heat the wind, and a hot air outlet 32 provided downstream of the heater 301. And an air passage connecting them.
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。
The discharge port 206 of the blower fan unit 201 is connected to the hot air duct 30. The hot air duct 30 is connected to a hot air outlet 32 provided in the outer tub cover 2d via a rubber bellows tube 30a and a bellows tube joint (not shown). The motor 203 is rotated at a high speed to generate high pressure air.
As a result, high-speed air is blown into the drum from the hot air outlet 32, and this high-speed wind is blown onto the clothing, so that wrinkles generated in the clothing can be stretched by the wind force. In addition, since the blower fan unit 201 is provided on the upper right side in the housing 1, the hot air outlet 32 is provided at an upper right position of the outer tank cover 2d, and the distance to the hot air outlet 32 is made as short as possible. I have to do it. For this reason, an increase in pressure loss can be prevented, and high-speed wind can be efficiently blown onto clothing.
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。 The flow of wind during the drying operation is as follows. When the blower fan unit 201 is operated and the heater 301 as a heat source is energized, high-speed hot air blows into the drum 3 from the hot air outlet 32 (arrow 41), hits the wet clothing, warms the clothing, and moisture from the clothing Evaporate. The hot and humid air flows from the through hole 3f provided in the drum 3 to the outer tub 2, passes through the rubber bellows pipe 29a from the intake port 2a, is sucked into the drying duct 29, and moves from the bottom to the top. Flows (arrow 42). Cooling water from the water cooling and dehumidifying mechanism flows down on the wall surface of the drying duct 29, and the hot and humid air is cooled and dehumidified by coming into contact with the cooling water to enter the dry filter 8 as dry low-temperature air. The lint is removed through the mesh filter provided in the drying filter 8, enters the intake duct (not shown), and is sucked into the blower fan unit 201 (arrow 43). Then, after being pressurized by the blower fan unit 201, it flows to the heater 301 (arrow 44), is heated again, and circulates so as to blow into the drum 3.
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。 Next, details of the blower fan unit 201 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5. FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the blower fan unit 201. FIG. FIG. 3 is a plan view showing a state where the fan cover 204 of the blower fan unit 201 is removed (a plan view seen from the impeller suction side). FIG. 4 is a plan view of the fan cover 204 of the blower fan unit 201 (a plan view seen from the motor side). FIG. 5 is a plan view showing the PTC heater 301.
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。 The blower fan unit 201 includes an impeller 202, a motor 203 that drives the impeller 202, a fan case 207 that includes the impeller 202, and a fan cover 204. The fan case 207 is provided with a circular opening 207a for passing the motor shaft 203a (see FIG. 6) (see FIG. 6). The fan cover 204 is provided with a bell mouth 205 having a circular opening. The impeller 202, the fan shaft 207a of the fan case 207 (see FIG. 6), the fan cover bell mouth 205, the motor shaft 203a (see FIG. 6), and the motor 203 are assembled coaxially.
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。 Further, a spiral scroll channel 304 is formed in an internal space formed by the fan case 207 and the fan cover 204 on the outer peripheral portion of the impeller 202. The scroll flow path 304 functions to recover static pressure while decelerating the flow of air discharged from the impeller 202 in a flow rate range equal to or lower than the design point flow rate. A tongue 305 is provided at the outlet of the scroll channel 304, and a heater 301 is provided on the downstream side in the rotation direction. The heater 301 generates hot air necessary for drying clothes. In this embodiment, a PTC heater 301 (hereinafter referred to as a heater) as shown in FIG. 5 is used as the heater. The heater 301 has high safety and is used in many dryers and washing dryers. The heater 301 generates heat by energizing a plurality of thermistor elements 501, and fins 502 are installed to efficiently dissipate the generated heat. A plurality of thermistor elements 501 and fins 502 are arranged in a straight line, and have a horizontally long shape. The heater 301 has a characteristic that the amount of heat generated by the heater changes depending on the flow velocity of the air passing through the heater 301. As the flow rate increases, the heater heat generation also increases. However, when a certain flow velocity is reached, it becomes saturated and the heater heat generation amount becomes constant. The above-mentioned certain flow rate can be arbitrarily set by the designer depending on the air flow required when the washing / drying machine is dried. Therefore, the air passing through the heater 301 has a uniform flow velocity distribution with respect to the heater even at a low speed, rather than a locally high speed flow in the length direction and height direction of the heater 301. The heat exchange efficiency with air is better.
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。 Next, the flow of air in the blower fan unit 201 will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. 6 is a partial cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line 208 shown in FIG. 7 and 8 are plan views showing a state in which the fan cover 204 of the blower fan unit 201 is removed (plan view seen from the impeller suction side). When the motor 203 rotates, the impeller 202 rotates in the direction of the arrow 701 (FIG. 7), and accordingly air flows from the bell mouth 205 toward the impeller 202 as indicated by the arrow 601. The inflowing air changes its flow direction as indicated by arrows 602 and 603, is pressurized by the centrifugal force generated by the blade 202a of the impeller 202, and is discharged from the outer periphery of the impeller. The air discharged from the outer periphery of the impeller is collected in the scroll channel 304 and decelerated as shown by an arrow 702, passes through the scroll channel outlet 801 (see FIG. 8), and is heated by the heater 301. The air is discharged from the blower fan unit discharge port 206. As described above, the heater 301 has a characteristic that the amount of heat generated by the heater changes depending on the flow velocity of the air passing through the heater 301. As the flow rate increases, the heater heat generation also increases. However, when a certain flow velocity is reached, it becomes saturated and the heater heat generation amount becomes constant.
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。 At this time, if the flow velocity distribution of the air passing through the heater 301, that is, the flow velocity distribution at the heater inlet is non-uniform, the amount of heat generated by the ceramistor element 501 also becomes non-uniform, and the air passing through the heater 301 does not reach the heater 301. On the other hand, when a high-speed flow is caused locally exceeding the saturation state, not only does the heater heat generation amount increase, but the heater 301 is cooled by the high-speed flow and the hot air becomes low temperature. When the temperature of the hot air is low, the moisture evaporation rate of the wet clothing is also slowed, the drying time is extended, and the time for energizing the heater 301 is also extended, and the amount of power consumed is increased.
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。 The heater 301 has a horizontally long shape. Then, since the air discharged from the scroll flow path outlet is to be passed through the heater 301 at an appropriate flow rate, and the fan fan unit is desired to be as small as possible, the distance from the scroll flow path outlet 801 (see FIG. 8) to the heater 301. The heater 301 is installed so as to be as short as possible. For this reason, the cross-sectional area of the flow path must be rapidly increased from the scroll flow path outlet 801 toward the heater inlet 802. And a sudden increase in the cross-sectional area of the flow path forces a rapid deceleration of the flow, causing separation. In particular, such a sudden increase in the cross-sectional area of the flow channel causes separation of the flow, resulting in a large fluid resistance, so that the pressure increase as a fan is greatly reduced.
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。 Fluid analysis by numerical calculation was performed on the blower fan unit 201 of this shape. As a result of analysis with an impeller rotational speed of 13500 r / min and a flow rate of 1.4 m 3 / min as the calculation conditions, the flow inside the fan, in particular, the flow from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802 is the region 803 outside the scroll. As a result, a region 804 in which the flow is largely separated is generated inside.
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。 For this reason, the flow velocity distribution of the air passing through the heater 301 becomes non-uniform. If the distance from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802 can be increased, the flow velocity distribution at the heater inlet 802 can be made uniform. However, in the case of the blower fan unit 201 mounted on the washing / drying machine 100, if each component is to be mounted at a high density in the housing of the washing / drying machine 100, it is necessary to reduce the size of each component. Therefore, it is preferable that the blower fan unit 201 is as compact as possible. For this reason, the distance between the scroll channel outlet 801 and the heater inlet 802 must be shortened, and the change in the channel cross-sectional area becomes large, so the flow velocity distribution at the heater inlet 802 becomes non-uniform.
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。 For this reason, in order to reduce the power consumption during the drying operation, it is required to make the flow velocity distribution at the heater inlet 802 uniform without reducing the fan performance.
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。 1st Embodiment of the ventilation fan unit of this embodiment is described using FIG.9, FIG.10, FIG.11, FIG.12, FIG.13, FIG.14, FIG.15, FIG. 9 and 11 are plan views showing a state in which the fan case 207 of the blower fan unit 201 has been removed (plan view seen from the motor side). FIG. 10 is a partial perspective view showing the scroll channel tongue. FIG. 12 is an enlarged view of the region 1104 shown in FIG. As shown in FIG. 9, in order to make the flow velocity distribution at the heater inlet 802 uniform, a first wind direction plate 901 and a second wind direction plate 902 are provided in the expanded flow path from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802. . As shown in FIG. 10, the tongue portion 305 of the scroll channel 304 is formed by overlapping a fan cover 204 and a fan case 207. The tongue portion 305 has a gentle slope from the downstream side in the rotation direction 1001 to the upstream side. In this embodiment, the portion on the downstream side in the rotation direction is the tip of the tongue portion 305 of the scroll channel 304.
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。 The mounting position of the wind direction plates (901, 902) will be described with reference to FIGS. First, using FIG. 11, a drawing line necessary for explaining the mounting position of the wind direction plates (901, 902) will be described. First, a region where the ceramic element 501 and the fin 502 are applied in the heater 301 is defined as a region 301a. A straight line 1103 passing through the approximate center in the width direction of the region 301a and the approximate center in the width direction of the channel on the outer peripheral side of the tongue 305 of the scroll channel 304 is drawn. This straight line 1103 is taken as the center line of the enlarged flow path.
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。 Next, a straight line 905 passing through the impeller center 903 and passing through the tip of the tongue 305 is drawn. Next, using FIG. 12, the construction lines necessary for explaining the mounting angle of the wind direction plates (901, 902) will be described. A straight line 1201 passing through the front edge 901a and the rear edge 901b of the first wind direction plate is drawn. A straight line 1205 passing through the front edge 902a and the rear edge 902b of the second wind direction plate is drawn. Next, a straight line 1103a is drawn along the wall surface of the tongue 305 that forms the enlarged flow path (on the downstream side of the tongue 305 in the rotation direction). Similarly, a straight line 1203a is drawn along the opposite wall surface 1203 that forms the enlarged flow path. The angle formed by the straight lines 1103 and 1201 is θ1, the angle formed by the straight lines 1103 and 1203a is θ2, the angle formed by the straight lines 1103 and 1205 is θ3, and the angle formed by the straight lines 1103 and 1207a is θ4, and θ1, θ2 Is positive in the clockwise direction from the straight line 1103 toward the straight line 1201 and the straight line 1203a. On the other hand, θ3 and θ4 are positive in the counterclockwise direction from the straight line 1103 to the straight line 1205 and the straight line 1207a. The above θ1, θ2, θ3, and θ4 are positive values. Further, the straight line 1203 a side from the straight line 1103 is the inner peripheral side of the scroll flow path 304, and the straight line 1207 a side from the straight line 1103 is the outer peripheral side of the scroll flow path 304. Further, the distance from the first wind direction plate front edge 901a to the rear edge 901b is L1, and the distance from the second wind direction plate front edge 902a to the rear edge 902b is L2.
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。 Next, specific mounting positions and angles of the wind direction plates (901, 902) will be described with reference to FIG. When the enlarged flow path is viewed from the motor 203 side, the first wind direction plate 901 is provided on the scroll inner peripheral side of the enlarged flow path, and the second wind direction plate 902 is provided on the scroll outer peripheral side. Further, the first wind direction plate leading edge 901a and the second wind direction plate leading edge 902a are provided on the downstream side in the rotational direction with respect to the straight line 905. The mounting angle of the first wind direction plate 901 is θ1 <θ2, and the second wind direction plate 902 is θ3 <θ4. The length of the wind direction plate is L1> L2. If the length L1 of the first wind direction plate is increased, the flow that is biased at the scroll flow path outlet 801 can be distributed to the inner peripheral side (the scroll inner peripheral side), and the flow velocity distribution at the heater inlet 802 can be distributed. Can be close to uniform.
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。 That is, in the enlarged flow path, it is possible to distribute a part of the air discharged to the scroll outer peripheral side to the scroll inner peripheral side by the first wind direction plate 901 as shown by the arrow 906 in FIG. . Further, the second air direction plate 902 distributes the flow of air discharged from the scroll flow path outlet 801 in two directions as indicated by arrows 907 and 908. By doing so, the uneven flow in the enlarged flow path is distributed in three directions indicated by arrows 906, 907, and 908. Therefore, the flow velocity distribution at the heater inlet 802 can be made substantially uniform.
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。 However, the wind direction plate may cause flow path resistance. This is because the flow is stagnated at the front edges (901a, 902a) of the wind direction plate, so that the static pressure rises and becomes a flow path resistance, and the flow path resistance reaches the upstream side in the rotation direction of the scroll flow path 304. Therefore, the wind direction plates (901, 902) are provided on the downstream side of the straight line 905 in the rotational direction. That is, the front edge (901a, 902a) of the wind direction plate is provided downstream of the tongue 305 of the scroll channel 304 in the rotational direction, so that the static pressure due to the stagnation of the velocity at the front edge (901a, 902a) of the wind direction plate. The region where the rising occurs is on the downstream side, and adverse effects on the flow on the upstream side in the rotation direction from the tongue portion 305 of the scroll can be suppressed. Therefore, in the scroll channel 304, the static pressure can be gradually recovered from the upstream side to the downstream side in the rotation direction, and the fan channel is maintained even if the wind direction plates (901, 902) are provided, while the expanded channel is maintained. The rectifying effect can be exerted against the uneven flow.
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。 The fan performance was calculated by fluid analysis with and without the wind direction plates (901, 902) of this shape. When the wind direction plates (901, 902) are installed, the fan efficiency is improved by about 1% when the wind direction plates (901, 902) are installed. This is considered that the resistance caused by the separation of the flow in the case where there is no wind direction plate (901, 902) is larger than the wall flow path resistance of the wind direction plate. Therefore, the effect of providing the wind direction plates (901, 902) is also effective from the viewpoint of maintaining fan efficiency.
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。 Moreover, although the said description demonstrated the case where two wind direction boards were provided, if there are at least one wind direction board, the rectification effect with respect to the uneven flow in an expansion flow path can be acquired. An embodiment in which one wind direction plate is provided will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a plan view showing a state where the fan case 207 of the blower fan unit 201 is removed (a plan view seen from the motor side). FIG. 14 is an enlarged view of the region 1204 shown in FIG. First, using FIG. 14, the construction lines necessary for explaining the mounting position and angle of the wind direction plate 1301 will be described. The same reference numerals as those in FIG. 12 denote the same components. A straight line 1401 passing through the wind direction plate leading edge 1301a and trailing edge 1301b is drawn. The angle formed by the straight line 1401 and the straight line 1103 is θ5, and θ5 is positive in the clockwise direction from the straight line 1103 to the straight line 1401. The mounting position and angle of the wind direction plate 1301 are on the downstream side of the straight line 905, and the wind direction plate leading edge 1301a is positioned on the scroll outer peripheral side of the straight line 1103, and θ2> θ5. As described above, the reason why the wind direction plate leading edge 1301a is positioned on the scroll outer peripheral side with respect to the straight line 1103 is to distribute as much flow as possible in the enlarged flow path to the scroll inner peripheral side as much as possible. Even if the edge 1301a is positioned on the straight line 1103 or on the inner circumferential side of the scroll with respect to the straight line 1103, the same rectification effect as described above can be obtained. As described above, when only one wind direction plate 1301 is provided, there is a risk that a separation flow having a slow flow velocity accompanied by a vortex will occur on the downstream side of the wall surface 1301c on the low pressure side of the wind direction plate 1301, but there is no wind direction plate 1301. In comparison, at the heater inlet 802, the flow can be distributed in the longitudinal direction of the heater 301, and the effect of uniforming the flow velocity distribution can be obtained.
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。
Next, the shape of the wind direction plate in the height direction will be described. FIG. 15 is a view of the blower fan unit 201 as viewed from the motor 203 side. 16 is a view taken along the alternate long and short dash line 1501 shown in FIG. The fan case 207 and the fan cover 204 on which the wind direction plates (901, 902) are installed are usually processed by injection molding. Therefore, a draft must be provided in the height direction of the wind direction plates (901, 902). Therefore, as shown in FIG. 16, the cross-sectional shape of the wind direction plates (901, 902) is such that the root of the wind direction plate (901, 902) is provided on the fan cover 204 side and becomes narrower toward the fan case 207 side. It is made. Further, even if the root of the wind direction plate is provided on the fan case 207 side in the opposite direction to form a tapered cross-sectional shape, the rectifying effect of the rapidly expanding flow path can be obtained equally. However, depending on the shape of the scroll channel 304, the flow may be uneven in the height direction. For example, if the flow is biased toward the fan case 207 side, the root of the wind direction plate (901, 902) is provided on the fan cover 204 side in order to achieve both the rectifying effect and the prevention of fan performance deterioration due to flow path resistance. It is better to make it thinner as you go to.
<< Second Embodiment >>
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 17 and 18. 17 is a view taken along the alternate long and short dash line 1501 shown in FIG. FIG. 18 is an enlarged view of the enlarged flow path portion in the second embodiment (corresponding to the region 1104 in the first embodiment). The first wind direction plate 901 and the second wind direction plate 902 are the same as those in the first embodiment. As described in the first embodiment, as shown in FIG. 9, when the first wind direction plate 901 is provided, the flow can be distributed as indicated by an arrow 906. However, as shown in FIG. 9, when the front edge 901a of the first wind direction plate 901 is provided in the main flow region 803 (see FIG. 8) of the air discharged from the scroll flow path outlet 801, The angle between the inflow angle to the edge and the straight line connecting the front edge 901a and the rear edge 901b of the wind direction plate, that is, the elevation angle of the flow with respect to the wind direction plate becomes large, and separation may occur from the low pressure side wall surface 901c of the wind direction plate toward the downstream side. There is sex. As a countermeasure in such a case, a third wind direction plate 1701 is provided.
As shown in FIG. 17, a third wind direction plate 1701 is provided on the fan case 207 side. Thereby, further rectification effect is realized. The reason why the third wind direction plate 1701 is provided on the fan case 207 side is to avoid an increase in flow path resistance. Note that the wind direction plate may be provided on the fan cover 204 side in view of only the rectifying effect of the rapidly expanding flow path. The attachment position and angle of the third wind direction plate 1701 will be described with reference to FIG. First, drawing lines necessary for explaining the mounting position and angle will be described. A straight line 1801 passing through the leading edge 1701a and the trailing edge 1701b of the third wind direction plate is drawn. The angle formed by the straight line 1801 and the straight line 1201 is θ6, the angle formed by the straight line 1801 and the straight line 1205 is θ7, and θ6 is positive in the clockwise direction from the straight line 1801 to the straight line 1201. On the other hand, θ7 is positive in the counterclockwise direction from the straight line 1801 to the straight line 1205. The third wind direction plate 1701 is positioned on the scroll inner peripheral side with respect to the straight line 1103, and the attachment angles are set so that θ6 and θ7 are substantially the same angle. This is because the expanded flow path portion formed by the first wind direction plate 901 and the second wind direction plate 902 is divided by the third wind direction plate 1701, thereby suppressing the expansion of the flow path. Further, separation of the flow in the enlarged flow path from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802 can be prevented.
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。 As described above, since the third wind direction plate 1701 is provided, the rectifying effect can be exerted also on the separation flow generated from the low pressure side wall surface 901c of the first wind direction plate 901 toward the downstream side. The flow velocity distribution at 802 can be made more uniform.
≪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。
<< Third Embodiment >>
A third embodiment will be described with reference to FIG. 19 is a view taken along the alternate long and short dash line 1501 shown in FIG. In the drying process of the washer / dryer, the blower fan unit 201 may be operated at a lower flow rate than the fan design point flow rate (flow rate at the highest efficiency point). As a general knowledge about the design of turbomachines such as blower fans, it can be seen that the meridian flow of the blades 202a approaches the shroud side of the blades 202a inside the impeller 202 when operating on the low flow rate side. Yes. The blade shroud side corresponds to the fan cover 204 side of the blower fan unit 201. That is, during the low flow rate operation of the blower fan, the flow at the scroll flow path outlet 801 is biased toward the fan cover 204 when viewed in the flow path height direction. Therefore, in order to achieve both the rectifying effect of the wind direction plate and the prevention of fan performance degradation due to the flow path resistance of the wind direction plate at both the design point flow rate and the lower flow rate side than the design point flow rate, the root of the first wind direction plate 1901 is used. The shape is provided on the fan case 207 side and becomes thinner as it goes to the fan cover 204 side. When the operation time on the low flow rate side is longer than the design point flow rate, the root of the second wind direction plate 902 may also be provided on the fan case 207 side. By providing the wind direction plate at the above position, the flow velocity distribution at the heater inlet can be made uniform while maintaining the fan performance.
≪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。
<< Fourth Embodiment >>
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a plan view showing a state where the fan case 207 of the blower fan unit 201 is removed (a plan view seen from the motor side). A first wind direction plate 2001 is provided in the enlarged flow path downstream of the straight line 905 in the rotational direction, a second wind direction plate 2002 is provided on the scroll outer diameter side of the first wind direction plate 2001, and the first wind direction plate 2001 is provided. The front edge of the third wind direction plate 2003 is provided at an intermediate position between the second wind direction plate 2002 and downstream of the rear edge of the first wind direction plate 2001 in the rotational direction. A front edge of the fourth wind direction plate 2004 is provided on the inner peripheral side of the scroll and on the downstream side in the rotation direction from the rear edge of the first wind direction plate 2001. By providing the four wind direction plates, a part of the air that is biased and discharged from the scroll flow path outlet 801 by the first wind direction plate 2001 and the fourth wind direction plate 2004 as shown by an arrow 2007 is on the scroll inner peripheral side. To distribute. The third wind direction plate 2003 distributes the flow as indicated by arrows 2005 and 2006. The third wind direction plate 2003 rectifies the separation flow when separation occurs in the wake of the low pressure side wall surface of the first wind direction plate 2001. Then, as shown by an arrow 2008, the second wind direction plate 2002 rectifies the flow biased toward the outer periphery of the scroll flow path outlet 801. By providing four wind direction plates as described above, even if the wake flow from the wall surface of the wind direction plate provided on the upstream side in the rotational direction becomes a separation flow, the wind direction plate provided on the downstream side rectifies, so a higher rectification effect Is obtained. Even if five or more wind direction plates are provided, the same effect can be obtained. However, if the number of wind direction plates is increased more than necessary, the flow path resistance increases. Therefore, when providing a plurality of wind direction plates, the flow passage cross-sectional area on the downstream side of the enlarged flow passage partitioned by the wind direction plates should be larger than the flow passage cross-sectional area of the scroll flow passage outlet. is there.
≪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。
<< Fifth Embodiment >>
In the first to fourth embodiments, examples have been described in which the flow path cross-sectional area is enlarged from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802. In the fifth embodiment, an example in the case where the flow path cross-sectional area is constant (not enlarged) from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802 will be described.
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。 A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a plan view showing a state where a fan case (not shown) of the blower fan unit 2101 is removed (a plan view seen from the motor side). When the impeller 2102 included in the blower fan unit 2101 rotates in the direction of the arrow 2103, the air discharged from the impeller 2102 flows in the scroll channel 2104 toward the downstream side in the rotation direction as indicated by the arrow 2105. As described above, particularly in the vicinity of the scroll flow path outlet 801, the mainstream is biased to the outside of the scroll. Then, since the flow is directed toward the heater inlet 802 with the flow deviation occurring, the flow velocity distribution at the heater inlet 802 becomes non-uniform. Therefore, even when the flow path does not expand from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet 802 as described above, in order to make the flow velocity distribution uniform, the wind direction plate 2105 is used as a flow path from the scroll flow path outlet 801 to the heater inlet. Provide. By providing the wind direction plate 2106, the uneven flow 2103 of the scroll flow path outlet 801 can be distributed in the directions indicated by the arrows 2107 and 2108, so that the flow velocity distribution at the heater inlet 802 can be made close to uniform.
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
100 washer / dryer
201 Blower fan unit
202 impeller
203 motor
204 fan cover
205 bellmouth
206 Discharge port
207 fan case
301 Heater
301a Ceramistor element and fin area
303 impeller ring
304 Scroll channel
305 Scroll tongue
501 Ceramistor element
502 fins
601, 602, 603 Air flow direction
701 Impeller rotation direction
702 Air flow direction
801 Scroll channel outlet
802 Heater inlet
803 Main area of the enlarged channel
804 Exfoliation area of enlarged part flow path
901, 902 wind direction plate
903 Impeller rotation center
905 tangent
906, 907, 908 Air flow direction
1001 Direction of impeller rotation
1103 Expanded flow path center line
1301 Wind direction plate
1302, 1303 Air flow direction
1501 cutting line
1701, 1901, 2001, 2002, 2003, 2004 Wind direction plate
2005, 2006, 2007, 2008 Air flow direction
2101 Blower fan unit
2106 Wind direction plate
2107, 2108 Air flow direction
Claims (3)
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、加熱された空気を吐き出す吐出口と、を備えた送風ファンユニットを設け、
前記ヒータの長手方向の断面積は、前記吐出口及び前記スクロール流路出口の断面積よりも大きく、
前記スクロール流路出口の両端から広がるように拡大流路が形成され、
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拡大流路に少なくとも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、かつ、前記ヒータよりも回転方向上流側に位置していることを特徴とする洗濯乾燥機。 In a washing / drying machine having a rotary drum for storing clothes, a first motor for driving the rotary drum, and a casing for supporting an outer tub containing the rotary drum, and performing a drying operation,
An impeller having a plurality of blades, a second motor for driving the impeller, a fan case and a fan cover forming a scroll flow path, a heater for heating the air discharged from the impeller , and heating A blower fan unit provided with a discharge port for discharging the generated air ,
The longitudinal cross-sectional area of the heater is larger than the cross-sectional area of the discharge port and the scroll flow path outlet,
An enlarged flow path is formed so as to spread from both ends of the scroll flow path outlet,
At least one wind direction plate is provided in the enlarged flow path from the scroll flow path outlet to the heater inlet, and the wind direction plate connects a center of the impeller and a tip of a tongue provided at the scroll flow path outlet. A washing / drying machine, wherein the washing / drying machine is located downstream of the heater and upstream of the heater .
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、加熱された空気を吐き出す吐出口と、を備えた送風ファンユニットを設け、
前記ヒータの長手方向の断面積は、前記吐出口及び前記スクロール流路出口の断面積よりも大きく、
前記スクロール流路出口の両端から広がるように拡大流路が形成され、
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拡大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、かつ、前記ヒータよりも回転方向上流側に位置していることを特徴とする洗濯乾燥機。 In a washing / drying machine having a rotary drum for storing clothes, a first motor for driving the rotary drum, and a casing for supporting an outer tub containing the rotary drum, and performing a drying operation,
An impeller having a plurality of blades, a second motor for driving the impeller, a fan case and a fan cover forming a scroll flow path, a heater for heating the air discharged from the impeller , and heating A blower fan unit provided with a discharge port for discharging the generated air ,
The longitudinal cross-sectional area of the heater is larger than the cross-sectional area of the discharge port and the scroll flow path outlet,
An enlarged flow path is formed so as to spread from both ends of the scroll flow path outlet,
At least a first wind direction plate and a second wind direction plate are provided in the enlarged flow channel from the scroll flow channel outlet to the heater inlet, and the first wind direction plate is closer to the impeller side than the second wind direction plate. The first wind direction plate and the second wind direction plate are located downstream of the line connecting the impeller center and the tip of the tongue provided at the scroll flow path outlet , and more than the heater. A washer-dryer characterized by being positioned upstream in the rotational direction .
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。 In claim 1 and claim 2,
The root of the wind direction plate is provided on the fan cover side of the flow path from the scroll flow path outlet to the heater inlet, and the cross section is formed such that the wind direction plate becomes narrower toward the fan case side. A washing dryer characterized by.
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