(57)【要約】  低消費電力のハンドヘルドドライヤが提供される。ファンがドライヤのハウジング内に空気を吸い込み、ヒータアセンブリを通過する十分な速度の空気流を生成する。ヒータアセンブリは複数のヒートシンクと熱的に連通する２つのペルティエ熱電モジュールを含む。ファンにより生成された空気流はヒートシンクシンクを通過してそれらから熱を奪い、加熱される。このようにドライヤハウジングを空気流が通過する結果、各熱電モジュールはほぼゼロの高温面及び低温面間温度差で動作する。結果として、ハンドヘルドドライヤから髪の毛や他の物体の乾燥に使用できる熱い空気が放出される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口及び空気出口を有するハウジングと、
前記空気入口近接して前記ハウジング内に設置され、前記空気入口から空気を吸い込み前記空気出口から送り出すファンと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された、高温側面及び低温側面を有する第１の熱電モジュールと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された、高温側面及び低温側面を有する第２の熱電モジュールと、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源と、
を備えるハンドヘルドドライヤ。
【請求項２】
前記電源はＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項３】
前記電源は前記ハウジングの外部に設置され、前記ＤＣ電力を前記電源と前記ハウジングとの間に接続された導線で前記ハンドヘルドドライヤに供給する、請求項２記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項４】
前記電源は前記ハウジング内に設置され、前記ＡＣ電力を前記ハウジングの外部から受ける、請求項２記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項５】
前記電源は前記ハウジング内に設置された電池を含む、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項６】
前記ハウジング内の前記第１の熱電モジュールの低温側面が前記第２の熱電モジュールの低温側面とほぼ平行である、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項７】
前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを更に含み、前記ファンが前記空気を前記第１のヒートシンクを経て前記空気出口から送り出す、請求項６記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項８】
前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第２のヒートシンクを更に含み、前記ファンが更に前記空気を前記第２のヒートシンクを経て前記空気出口から送り出す、請求項６記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項９】
前記ハウジング内に設置され且つ前記第１及び第２の熱電モジュールの各々の低温側面と熱的に連通する中央ヒートシンクを更に含む、請求項８記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１０】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項９記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクに装着されている、請求項１０記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオードを含む、請求項１０記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項１２記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項１０記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１５】
前記空気出口に近接して設置された外部ヒートシンクを更に含む、請求項９記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１６】
前記外部ヒートインクは前記中央ヒートシンクと熱的に連通している、請求項１５記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１７】
前記第１及び第２の熱電モジュールの各々は、その低温側面及びその高温側面下の温度差が始動から若干時間後に本質的にゼロに等しくなるように動作する、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１８】
空気入口及び空気出口を有するハウジングと、
前記空気入口近接して前記ハウジング内に設置された、前記空気入口から空気を吸い込み前記空気出口から送り出すファンと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された第１の熱電装置であって、高温側面及び低温側面を有する第１の熱電モジュール及び前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを含む第１の熱電装置と、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された第２の熱電装置であって、高温側面及び低温側面を有する第２の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを含む第２の熱電装置と、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源と、
を備えるヘアードライヤ。
【請求項１９】
前記第１及び第２のヒートシンクの各々は低い熱抵抗を有し、且つ複数の貫通チャネルを含む、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２０】
前記第１及び第２の熱電モジュールの間に設置され且つ各々の低温側面と熱的に連通して位置する中央ヒートシンクを更に含む、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２１】
前記電源はＤＣ電力を前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールに供給する、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２２】
前記電源は前記ハウジング内に設置された電池を含む、請求項２１記載のヘアードライヤ。
【請求項２３】
前記電源はＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、請求項２１記載のヘアードライヤ。
【請求項２４】
前記電源は前記ハウジングの外部に設置され、前記ＤＣ電力を前記電源と前記ハウジングとの間に接続された導線で前記ハンドヘルドドライヤに供給する、請求項２３記載のヘアードライヤ。
【請求項２５】
前記電源は前記ハウジング内に設置され、前記ＡＣ電力を前記ハウジングの外部から受ける、請求項２３記載のヘアードライヤ。
【請求項２６】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項２０記載のヘアードライヤ。
【請求項２７】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクに装着されている、請求項２６記載のヘアードライヤ。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオードを含む、請求項２６記載のヘアードライヤ。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項２８記載のヘアードライヤ。
【請求項３０】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項２６記載のヘアードライヤ。
【請求項３１】
前記空気出口に近接して設置された外部ヒートシンクを更に含む、請求項２０記載のヘアードライヤ。
【請求項３２】
前記外部ヒートインクは前記中央ヒートシンクと熱的に連通している、請求項３１記載のヘアードライヤ。
【請求項３３】
前記第１及び第２の熱電モジュールの各々は、その低温側面及びその高温側面下の温度差が始動から若干時間後に本質的にゼロに等しくなるように動作する、請求項３１記載のヘアードライヤ。
【請求項３４】
空気入口及び空気出口を有するハウジングを準備するステップと、
前記空気入口に近接して前記ハウジング内にファンを設けるステップと、
中央ヒートシンクバーを設け、第１の熱電モジュールの低温側面を前記中央ヒートシンクバーの第１の平面と熱的に連通させて設置し、第２の熱電モジュールの低温側面を前記中央ヒートシンクバーの第２の平面と熱的に連通するように設置し、第１のヒートシンクを前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通するように設置し、第２のヒートシンクを前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通するように設置することによって、ヒータ装置を組み立てるステップと、
組み立てたヒータ装置を前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置するステップと、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源を設けるステップと、
を備える、ハンドヘルドドライヤの作成方法。
【請求項３５】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクに装着されている、請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオード及びクロック発振器の少なくとも一つを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
前記空気出口に近接して外部ヒートシンクを設置するステップを更に含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
前記外部ヒートインクは前記中央ヒートシンクと熱的に連通する、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記第１及び第２の熱電モジュールの各々は、その低温側面及びその高温側面下の温度差が始動から若干時間後に本質的にゼロに等しくなるように動作する、請求項３４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毛髪などを乾燥させる改良されたハンドヘルドドライヤに関し、より詳しくは改良された低消費電力のヘアードライヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
現出願人に係る特許文献１は、単一の熱電冷却及び加熱モジュールを使用し低消費電力とし得る熱電型ヘアードライヤ装置を開示しており、この特許文献１は参照することによりその全内容が本明細書に含まれるものとする。特許文献１のヘアードライヤはモータ駆動ファンを含み、このファンで外気を熱電モジュールの各対面に沿って同時に高速度で送給する。特許文献１では、熱電モジュールは、モジュールの一つの面と接触する第１のヒートシンクにより熱を吸収し、その熱を低電圧ＤＣ電流でモジュールを経てポンピングし、その熱をモジュールの第２の面と接触する第２のヒートシンクにより排出することによりヒートポンプとして動作する。より詳しくは、特許文献１は、熱電モジュールを上部及び下部熱伝導素子と関連させて、ファンにより発生された空気流が分割又は分配されるように導管内に収容されたアセンブリにしている。特許文献１では、空気流の分割によって、空気流の第１部分がモジュールの高温面に沿って流れ、空気流の第２部分がモジュールの低温面に沿って流れ、空気の第２部分がモジュールの低温面に沿って流れることにより第２部分から熱が奪われる。特許文献１のドライヤの出力側には、モジュールを通過して流れる空気の方向を制御するために調整可能な空気ダンパが出力空気流内に配置され、混合される高温空気と周囲空気のいずれかを幾分優勢にすることができる。
【０００３】
特許文献１は更に、ペルティエ効果熱電モジュールは、ＤＴ＝０状態で動作させると、最高の熱ポンプ性能と達成できることを開示している。入力電力自体により生成される熱（ジュール熱）を加味すると、モジュールはノーマル状態（即ちゼロ以外の所定の温度差で動作しているとき）よりも多量の熱を生成し得る。例えば、１２０ワットの入力電力の場合、低温面から６２ワットの熱をポンピングすることができるモジュールは実際には１８２ワットの熱をポンピングすることができる。これは式Ｑmax＝Ｐin＋Ｑcとして表される。この構成で発生される熱の総量は、入力電力（１２０ワット）単独で通常発生される熱量より相当高くなる（即ち、モジュールにより放出される総熱量は電圧の電流倍と低温側から汲み上げられる熱との和になる）。
【０００４】
ハンドヘルドドライヤにおいては、ペルティエ効果熱電モジュールを更に効率よく利用することが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，５０７，１０３号明細書
【発明の概要】
【０００６】
従って、本発明の目的は、ペルティエ熱電加熱モジュールを使用する低消費電力のハンドヘルドドライヤを提供することにある。従って、本発明の目的は、ほぼゼロの高温面及び低温面間温度差で動作する熱電モジュールを使用するハンドヘルドドライヤを提供することにある。本発明の一つの特定の実施例では、２つの熱電加熱モジュールを使用する。
【０００７】
本発明の特徴として考えられる他の特徴は添付の請求項に記載されている。
【０００８】
本発明は熱電ハンドヘルドドライヤに具体化されるものとして図に示し説明するが、本発明の精神から逸脱することなく、本発明の請求項の範囲内及び等価範囲ないにおいて、種々の変更及び構造的変形を行うことができるため、本発明は図に示し説明される詳細に限定されない。
【０００９】
しかし、本発明の構成は、本発明の他の目的及び利点とともに、添付図面と関連する以下の特定の実施例の説明から最もよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一つの特定の実施例による低電力ヘアードライヤの一部切除斜視図である。
【図２Ａ】本発明の一つの特定の実施例による低電力ヘアードライヤのヒータ及びブロワーアセンブリの一部拡大斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の一つの特定の実施例による低電力ヘアードライヤのヒータ及びブロワーアセンブリの一部拡大斜視図である。
【図３Ａ】本発明の低電力ヘアードライヤに使用する熱電ヒータ装置の一つの特定の実施例の側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの熱電ヒータ装置の分解図である。
【図４Ａ】本発明の低電力ヘアードライヤに使用する熱電ヒータ装置の一つの特定の実施例の後ろから見た斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの熱電ヒータ装置の前から見た斜視図である。
【図５】本発明の一つの特定の実施例による低電力ヘアードライヤのヒータ及びブロワーアセンブリの一部拡大斜視図である。
【図６Ａ】電源を内蔵する本発明の一つの特定の実施例によるドライヤの概略図である。
【図６Ｂ】外部電源を備える本発明の別の特定の実施例によるドライヤの概略図である。
【図６Ｃ】電源として電池を内蔵する本発明の一つの特定の実施例によるドライヤの概略図である。
【図７】本発明の別の特定の実施例による低電力ヘアードライヤの一部切除斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面には限定としてではなく例証として本発明が示されている。各図において同じ番号は同じ素子を示す。図１を参照すると、本発明の特定の実施例による低電力ヘアードライヤ１０が示されている。ドライヤ１０は手持ち用に設計され、いくつかの構成要素の中で特に、ハウジング２０内に収容されたヒータアセンブリ２０、ブロワーアセンブリ３０を含む。
【００１２】
スイッチ１４はハウジング１２の外側に設けられ、このスイッチを閉じると電流が電源（図６Ａ，６Ｂ及び６Ｃの４ｏａ，４０ｂ又は４０ｃ）からブロワーアセンブリ３０及び必要に応じヒータアセンブリ内の電気的に接続された構成要素へと配線（図示せず）を経て流される。また、スイッチ１４に加えてスイッチ１５を設けて、ヒータアセンブリ２０を選択的に電源に接続するようにすることもできる。
【００１３】
スイッチ１４は任意の所望のタイプのものとし得る。しかし、一つの特定の好適実施例では、スイッチ１４は、第１の位置でブロワーアセンブリ３０のファンを高レベルで動作させ、第２の位置でブロワーアセンブリ３０のファンを低レベルで動作させる３位置スライドスイッチとする。スイッチ１４を第３の位置に移動させると、回路が開放され、ブロワーアセンブリ３０から及びそれと一緒に組み合わされているならヒータアセンブリ２０からも電力が除去され、ドライヤ１０がターンオフされる。
【００１４】
また、スイッチ１５を設けてヒートアセンブリ２０を電源に選択的に接続することができるようにすることもできる。このようにすると、スイッチ１５がオフ位置である場合、ヒータアセンブリ２０はターンオフされ、スイッチ１４の操作によりドライヤ１０から冷気を送風することができる。オン位置では、スイッチ１５は電流をヒータアセンブリ２０に供給することができるので、ドライヤ１０の出口に加熱された空気を生じさせることができる。スイッチ１４及び１５の動作は、特許文献１に開示されているようにドライヤ１０を動作させることができる。必要に応じ他のスイッチをハウジング１２に設けることもできる点に注意されたい。本実施例のドライヤ１０のブロワーアセンブリ３０及びヒータアセンブリ２０はＤＣ電圧を用いて動作する。本発明の一つの特定の実施例では、ドライヤ１０は１８Ｖを用いて動作する。その場合、ドライヤ１０に設けられる電源はその出力にまさにそのようなＤＣ電圧を供給しなければならない、
【００１５】
ここで図６Ａ−６Ｃを参照すると、ＤＣ電圧を供給し得る種々の異なる電源４０ａ，４０ｂ，４０ｃにより付勢される本発明によるドライヤ（例えば図１のドライヤ）が示されている。より詳しくは、図６Ａはその中に組み込まれた電源４０ａを含むドライヤを示す。本実施例の電源４０ａは主電源から低電圧分離出力を生成するオフラインスイッチモード電源（Off-Line SMPS）が選択されている。図１の実施例では、主電源は家庭用電源（即ち１１０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖなど）からの公共入力であり、プラグ１７を介して電源４０ａに供給される。また、公共家庭用電圧をＤＣ電圧に変換する他の電源を使用することもできる。
【００１６】
図６Ｂはドライヤ１０の代替実施例を示し、本例では電源４０ｂはドライヤ１０ｂの外部にある。例えば、この電源は壁に懸けるかカウンタの上に置く別個の外部ユニット１９内に組み込むことができ、このユニットは導線１８を介して低電圧ＤＣ出力をドライヤ１０ｂに供給する。電源はハンドヘルドユニットの一部を構成しないので、ドライヤ１０ｂは極めて軽量にすることができる。加えて、ハンドヘルドユニットに内蔵されるすべての電子回路は低電圧電子回路であるため、ドライヤ１０ｂは極めて安全である。従って、ドライヤ１０ｂの偶発的な浸水は１２０ＶＡＣドライヤの浸水と同じ危険をもたらすことはない。加えて、外部ユニット１９はドライヤ１０ｂを非使用時に受入れ保持するように寸法設計することができる。
【００１７】
本発明の別の特定の実施例では、ドライヤ１０の電源は、図６Ｃのドライヤ１０ｃと同様に、電池４０ｃとすることができる。電池４０ｃは交換可能にすることができ、またより好適な実施例では充電可能にすることができる。加えて、電池４０ｃはハンドル部分又は他の任意の適切な部分内に組み込むことができる。これにより、装置を「コードレス」化し、低消費電力装置の結果として非常に携帯に便利にすることができる。リチウム、ニッケルカドミウム又はニッケル金属水素化物からなる電池はすべて好適であり、装置に内蔵するのに十分なエネルギー密度を有する。新しい電池技術の出現に伴い、充電可能なリチウムポリ電池を任意の形状又は形態に形成することが可能であり、ハウジング自体を装置の電源として作動させることが可能である。これは、これらの電池が同程度の大きさのニッケルカドミウム又はニッケル水素電池の約２０倍のエネルギー対重量比を示す限り完全に実現可能である。そのような場合には、電池４０ｃがドライヤ１０ｃのハンドル部分内に示されている図６ｃと対照的に、電池２３をハウジング１２の一部分の形状を含む任意の形状に形成し、電池４０ｃは別個の部分としないことができる。前述の実施例と同様に、ドライヤ１０ｃは低電圧及び低アンペアで動作し、それにより従来の電気ヘアードライヤ装置に現在存在する危険な感電障害を低減及び／又は除去することができる。
【００１８】
次に、本発明の低電力ドライヤ１０を図１〜２Ｂと関連して説明する。より詳しくは、上述したように、ドライヤ１０はハウジング１２内に収容されたブロワーアセンブリ３０及びヒータアセンブリ２０を含み、これらのアセンブリは電源により付勢され、該電源は図６Ａ−６Ｃと関連して説明した電源の一つとすることができ、また必要に応じ別のタイプの電源とすることができる。加えて、ハウジング１２は図１及び図６Ａ〜６Ｃに示すものと異なる他の形状及び／又は設計に構成することができる。例えば、図７は本発明によるドライヤ１０の代替実施例を示し、このドライヤ１０’はハウジング１２’内に収容されたブロワーアセンブリ３０及びヒータアセンブリ２０を含み、これらのアセンブリは電源により付勢され、該電源は図６Ａ〜６Ｃと関連して説明した電源の一つとすることができ、また必要に応じ別のタイプの電源とすることができる。図７のドライヤ１０’のハウジング１２’はフランジ部分を含み、これでユニットをカウンタトップなどの平面上に立てることがで、更に他の利点が得られる。
【００１９】
図１〜２Ｂを再び参照すると、ブロワーアセンブリ３０はモータ３２により駆動されるファン３６を含む。モータ３２の駆動軸３２ａは、モータを中央内腔３４ｂ内に嵌合支持するファン筐体３４を経てファン３６と相互連結される。ファン筐体３４は、さらに、中央内腔３４ｂの周囲に形成された、ファン筐体３４を通過する空気流の制御を助けるバッフル又はステータを含む。モータ３２はスイッチ１４により電源に電気的に接続される。
【００２０】
スイッチ１４を閉じると、電流によりモータの軸３２ａ及びファン３６が回転して、空気を空気入口１６からハウジング１２内に吸い込み、ファン筐体３４及びヒータアセンブリ２０を経て送り出される十分な速度の空気流を生成する。空気流の一部分をさらにヒータアセンブリ２０の外周に流すのが望ましい場合には、参照により本明細書に含まれる前記特許文献１のチャネル１７及び１８と関連して記載されているように、ハウジング１２を貫通する２つのチャネルを形成することができる。しかし、図１の好適実施例では、ファンアセンブリ３０からの全空気流が、ヒータアセンブリ２０、より詳しくは熱電ヒータ装置２５を貫通するように形成されたチャネルを経て送り出される。熱電装置２５は空気流のための導管として作用するヒータアセンブリシュラウド２２内に配置される。本好適実施例では、ヒータアセンブリシュラウド２２はアルミニウムからなる。
【００２１】
本好適実施例では、さらにスイッチ１５を閉じると、熱電ヒータ装置２５の所定の要素が電源に接続され、ヒータアセンブリ２０が加熱される。空気流はヒータ機構２５のチャネル及びシュラウド２２の表面から熱を吸収し、ドライヤ１０の出力口に加熱された空気流を供給する。スイッチ１４を閉じ、スイッチ１５を開くと、ヒータアセンブリ２０には電力は供給されず、周囲温度の空気がドライヤ１０から放出される。
【００２２】
次に図３Ａ〜４Ｂを参照して、本発明によるドライヤに使用する熱電ヒータ装置２５の一つの特定の実施例を説明する。より詳しく説明すると、本発明のドライヤ１０は、定常状態においてＤＴ＝０状態（ＤＴ＝高温側の温度Ｔｈ−低温側の温度Ｔｃ）で動作する２つのペルティエ効果熱電モジュールの最大ヒートポンピング容量を利用するものである。これらのモジュールは、発生される熱が十分なレートで除去される限り、常にこの性能レベルで動作させることができ、不利な結果を生じることはない。
【００２３】
図３Ａ及び３Ｂにより詳しく示されるように、熱電ヒータ装置２５は２つのペルティエ効果熱電モジュール５０及び５２の間に配置された第１の中央ヒートシンクバー５４ｂを含む。熱電モジュール５０，５２の各々は、その低温側面５０ａ，５２ａが中央ヒートシンク５４ｂの２つの対向主平面の一つに隣接、好ましくは接触するように配置される。各熱電モジュール５０，５２の高温側面５０ｂ、５２ｂは上部及び下部ヒートシンク５６，５８に隣接、好ましくは接触して配置される。一つの特定の実施例では、各熱電モジュール５０，５２の高温側面５０ｂ、５２ｂは上部及び下部ヒートシンク５６及び５８のベース平面５６ａ，５８ａと接触する。上部ヒートシンク５６及び下部ヒートシンク５８の各々は、ベース平面５６ａ，５８ａに取り付けられ、その平面から垂直に延びる複数のヒートシンクフィン５６ｂ，５８ｂを備えている。更に、上部及び下部ヒートシンク５６，５８の各々は半円形の外形を有するため、組み立てると熱電ヒータ装置２０全体が円筒形シュラウド２２内に含まれ、空気流が接触する表面積量を最大にできる。更に、上部及び下部ヒートシンク５６，５８の各々のフィンの数も、ヒートシンク５６，５８の表面積及び通過する空気の速度がともに最大になるように選択することができる。
【００２４】
本発明の一つの好適な実施例では、上部及び下部ヒートシンク５６，５８はアルミニウム又は銅などの熱伝導性材料からなる押出成形品である。また、必要に応じ、上部及び下部ヒートシンク５６，５８は低い熱抵抗を有する別の材料、例えばERG material and Aerospace 社（カリフォルニア州、オークランド）により製造されている発泡アルミニウム金属「ＤＵＯＣＥＬ」（登録商標）からなるもとすることができる。発泡アルミニウム金属「ＤＵＯＣＥＬ」（登録商標）は、一般に金属発泡体として知られている、固体ストラットの相互接続網からなる多孔質構造又は開放気泡発泡体である。必要に応じ、他の適切な材料を使用することもできる。
【００２５】
中央ヒートシンクバー５４ｂは大きなヒートシンクユニット５４と一体に及び／又はその一部分として形成することができる。より詳しくは、例えば図３Ｂに示されるように、外部ヒートシンク５４ａが中央ヒートシンク５４ｂの一端と熱的に連通するように配置される。外部ヒートシンク５４ａは中央ヒートシンク５４ｂと連通する追加の表面積を提供し、空気流はこの表面に沿って通過しなければならない。一つの好適実施例では、上部及び下部ヒートシンク５６，５８と同様に、外部ヒートシンク５４ａもアルミニウム又は銅などの熱伝導性の材料からなる押出成形品であり、ベースに垂直のフィンを有する。別の好適実施例では、外部ヒートシンク５４ａのフィンが形成されるベースは中央ヒートシンクバー５４ｂ自体の末端である。更に、図４Ａ及び４Ｂに示す一つの特定の好適実施例では、外部ヒートシンク５４ａの上部及び下部のフィンは上部及び下部ヒートシンク５６，５８のフィンの数と同数で、それらと整列している。
【００２６】
熱電ヒータ装置２５は、前述したように、中央ヒートシンクバー５４ｂを各熱電モジュール５０，５２の低温側面の間に配置し、上部及び下部ヒートシンク５６，５８の各々を熱電モジュール５０，５２の高温側面と接触／熱的に連通するように配置して組み立てられる。熱電モジュール５０，５３の各々から延びるワイヤ５３は、本明細書のほかの場所に記述されているように、電力をモジュール５０，５３に供給する。一つの好適実施例では、各熱電モジュール５０，５２は３アンペアペルティエ効果熱電モジュールを含む。本発明におけるこれらの３アンペアモジュールの使用は、入力空気が周囲温度のとき、外部ヒートシンクの外部表面の出力温度として１１５〜１２０°Ｆを提供することができる。よって、ドライヤ１０から出る得られる空気流は髪の毛や他の物品を燃やすほど熱くならない。
【００２７】
別の好適な実施例では、各熱電モジュール５０，５２は４アンペアペルティエ効果電気モジュールを含む。２つの４アンペアペルティエ効果モジュールを設けることでＤＴがほぼゼロに等しいシステムが可能になるが、単一の８アンペア熱電モジュールを含むシステムでは、ＤＴ＝０を得ることは極めて難しい点に留意されたい。
【００２８】
次に図１〜４Ｂを参照して、本発明の一つの好適実施例によるドライヤの動作を説明する。スイッチ１４及び１５を閉じると、モータ３２及び熱電モジュール５０，５２が付勢される。モータ３２の付勢によりファンが回転し、空気入口１６からハウジング１２内に空気が吸引され、ファン筐体３４及びヒータアセンブリ２０を経て送り出される十分な速度の空気流が生成される。ヒータアセンブリ２０の熱電モジュール５０は中央ヒートシンクバー５４ｂ（低温側）及び下部ヒートシンク５８（高温側）と熱的に連通している。同様に、ヒータアセンブリ２０の熱電モジュール５２は中央ヒートシンクバー５４ｂ（低温側）及び上部ヒートシンク５６（高温側）と熱的に連通している。
【００２９】
各モジュール５０，５２は「低温側」で熱を吸収し、「高温側」でその熱をヒートシンクへ放出する。従って、モジュール５０，５２の各々は中央ヒートシンクバー５４ｂを「冷却」する（即ちそれから熱を吸収する）とともに、その上部又は下部ヒートシンク５６，５８を「加熱」する（即ちそれらへ熱を汲み上げる）。従って、上部ヒートシンク５６及び下部ヒートシンク５８の各々は、モジュール５２及び５０の高温側との熱的連通によって周囲温度より相当高い温度になる。上部及び下部ヒートシンク５６，５８はそこを通過する空気流を暖める。その結果、外部ヒートシンク５４の出力チャネルから比較的高い温度で比較的低い湿度の空気が放出される。この空気は物体を乾燥するため、特に髪の毛を乾燥するために使用できる。
【００３０】
上部及び下部ヒートシンク５６，５８を経て流れる空気流は、上部及び下部ヒートシンク５６，５８を通過するときそれらから熱を放散させる。空気流の高い通過速度は上部及び下部ヒートシンク５６，５８から熱を急速に奪うため、各モジュールの高温側の温度の増加が抑えられる。同様に、ブロワーアセンブリ３０により吸引される周囲空気は中央ヒートシンクバー５４ｂを周囲温度にしようとする。これは熱電ヒータ装置２５を経る熱帰還ループを生成する。従って、定常状態（即ちドライヤ１０がターンオンされた若干時間後）では、熱電モジュールのＤＴは本質的にゼロになる。より詳しくは、定常状態では、モジュール５０，５２の各々の低温側と高温側の温度は本質的に２７℃又は周囲温度になる。
【００３１】
図５を参照すると、本発明による別の実施例の熱電ヒータ装置２５’が示されている。この熱電ヒータ装置２５’は図１〜４Ｂのドライヤの熱電ヒータ装置２５と置き換えることができ、熱電ヒータ装置２５のすべての要素を含む。同じ番号が付けられた同じ部分は以下において再び説明しない。
【００３２】
また、熱電ヒータ装置２５’は、図６Ａ及び６Ｂと関連して説明されるような、公共家庭用電圧をＤＣ電圧に変換する電源とともに使用されることが予想され、このような電源はその一部分としてクロック発振器及び／又はショットキーダイオードを含む。実際には、このような電源に使用されるショットキーダイオード及びクロック発振器は多量の熱を発生するため、これらの構成要素により発生される熱を消散するために電源回路基板上に大きなヒートシンクを必要とする。
【００３３】
しかし、本発明の本実施例は、これらの発熱性構成要素の一つ以上及びそれらが発生する熱を電源回路基板から除去することによって、この熱を利用することができる。従って、熱電ヒータ装置２５と関連して上述した構成要素に加えて、一つ以上の発熱性構成要素６０を電源から熱電ヒータ装置２５’に移すことができる。例えば、熱電ヒータ装置２５’は、図５の構成要素６０で示されるように、中央ヒートシンク５４ｂ上に装着された電源（図６Ａの４０Ａ）のショットキーダイオード及び／又はクロック発振器を更に含むことができる。はっきり言えば、これは追加のショットキーダイオード及び／又はクロック発振器ではなく、電源の既存のショットキーダイオード及び／又はクロック発振器であって、電源基板から中央ヒートシンクバー５４ｂ上に移設されたものである。ワイヤ６２が発熱性構成要素６０を電源回路の残部に電気的に接続する。
【００３４】
その場合、電源はＡＣをＤＣに変換するように動作するので、発熱性構成要素６０は各熱電モジュール５０，５２の低温側と熱的に連通する中央ヒートシンク５４ｂに（周囲温度より高い）追加の熱を供給する。この追加の熱は各モジュール５０，５２の「低温」側から吸収され。「高温」側から排出される。前実施例と同様に、上部及び下部ヒートシンク５６，５８を通過する高速度の空気流が上部及び下部ヒートシンク５６，５８から熱を奪うように作用する。このサイクルは上述した熱帰還ループを生じ、本質的にゼロの高温面及び低温面間の温度差（即ち本質的にゼロのＤＴ）で動作する。しかし、発熱性構成要素６０から追加の熱がシステムに供給されると、熱電モジュール５０，５２の高温面及び低温面の温度が周囲温度よりはるかに高くなる。例えば、一つの特定の実施例では、熱電モジュール５０，５２の高温面及び低温面の各々は、周囲温度の代りに、本質的に５０℃になる。この温度は外部ヒートシンク５４のチャネルから放出される空気の温度の温度を更に増大する。
【００３５】
更に、電源回路から中央ヒートシンクバー５４ｂへのクロック発振器及びショットキーダイオードの一方又は両方の移設は、電源の回路基板上の一つ以上の大きなヒートシンクの必要性を低減もしくは取り除く。これにより、電源のサイズを十分に小さくすることが可能になり、それによって電源全体を必要に応じハンドヘルド部分内に組み込む可能性が増大する。
【００３６】
以上が低い消費電力で動作し、本質的にゼロの高温面及び低温面間温度差で動作するペルティエ熱電加熱モジュールを用いる、本発明によるハンドヘルドドライヤのいくつかの特定の実施例の説明である。
【００３７】
従って、本発明の好適実施例が本明細書に示され、説明されているが、本発明は本明細書に具体的に図示又は説明されている態様とは別の態様に具体化することができ、且つそれらの実施例における細部の変更や構造の変更並びに種々の部分の配置を添付の請求項により特定される本発明の範囲から逸脱することなく行うことができることに留意されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2011521727.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月28日(2011.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口及び空気出口を有するハウジングと、
前記空気入口近接して前記ハウジング内に設置され、前記空気入口から空気を吸い込み前記空気出口から送り出すファンと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された、高温側面及び低温側面を有する第１の熱電モジュールと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された、高温側面及び低温側面を有する第２の熱電モジュールと、
中央ヒートシンクバー及び外部ヒートシンクを含むヒートシンクユニットと、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源とを備え、
前記外部ヒートシンクは、前記空気出口に近接して配置され、前記ファンにより送り出される空気を前記外部ヒートシンクを経て前記空気出口へ通過させるための複数のチャネルを含み、
前記中央ヒートシンクバーは前記外部ヒートシンクと熱的に連通し、前記中央ヒートシンクバーは第１及び第２の対向表面を有し、前記中央ヒートシンクバーは前記第１及び第２の熱電モジュールの各々の低温側面の間に配置され、前記第１の熱電モジュールの低温側面が前記第１の対向表面と熱的に連通し、前記第２の熱電モジュールの低温側面が前記第２の対向表面と熱的に連通するように配置されている、
ハンドヘルドドライヤ。
【請求項２】
前記電源はＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項３】
前記電源は前記ハウジングの外部に設置され、前記ＤＣ電力を前記電源と前記ハウジングとの間に接続された導線で前記ハンドヘルドドライヤに供給する、請求項２記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項４】
前記電源は前記ハウジング内に設置され、前記ＡＣ電力を前記ハウジングの外部から受ける、請求項２記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項５】
前記電源は前記ハウジング内に設置された電池を含む、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項６】
前記ハウジング内の前記第１の熱電モジュールの低温側面が前記第２の熱電モジュールの低温側面とほぼ平行である、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項７】
前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを更に含み、前記ファンが前記空気を前記第１のヒートシンクを経て前記空気出口から送り出す、請求項６記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項８】
前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第２のヒートシンクを更に含み、前記ファンが更に前記空気を前記第２のヒートシンクを経て前記空気出口から送り出す、請求項６記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項９】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクに装着されている、請求項９記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオードを含む、請求項９記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項１１１記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項９記載のハンドヘルドドライヤ。
【請求項１４】
空気入口及び空気出口を有するハウジングと、
前記空気入口近接して前記ハウジング内に設置された、前記空気入口から空気を吸い込み前記空気出口から送り出すファンと、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された第１の熱電装置であって、高温側面及び低温側面を有する第１の熱電モジュール及び前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを含む第１の熱電装置と、
前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置された第２の熱電装置であって、高温側面及び低温側面を有する第２の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通する第１のヒートシンクを含む第２の熱電装置と、
ヒートシンクバー及び外部ヒートシンクと、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源とを備え、
前記外部ヒートシンクは、前記空気出口に近接して配置され、前記ファンにより送り出される空気を前記外部ヒートシンクを経て前記空気出口へ通過させるための複数のチャネルを含み、
前記ヒートシンクバーは前記外部ヒートシンクと熱的に連通し、前記ヒートシンクバーは第１及び第２の対向表面を有し、前記ヒートシンクバーは前記第１及び第２の熱電モジュールの各々の低温側面の間に配置され、前記第１の熱電モジュールの低温側面が前記第１の対向表面と熱的に連通し、前記第２の熱電モジュールの低温側面が前記第２の対向表面と熱的に連通するように配置されている、
ヘアードライヤ。
【請求項１５】
前記第１及び第２のヒートシンクの各々は低い熱抵抗を有し、且つ複数の貫通チャネルを含む、請求項１４記載のヘアードライヤ。
【請求項１６】
前記電源はＤＣ電力を前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールに供給する、請求項１４記載のヘアードライヤ。
【請求項１７】
前記電源は前記ハウジング内に設置された電池を含む、請求項１６記載のヘアードライヤ。
【請求項１８】
前記電源はＡＣ電力をＤＣ電力に変換する、請求項１６記載のヘアードライヤ。
【請求項１９】
前記電源は前記ハウジングの外部に設置され、前記ＤＣ電力を前記電源と前記ハウジングとの間に接続された導線で前記ハンドヘルドドライヤに供給する、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２０】
前記電源は前記ハウジング内に設置され、前記ＡＣ電力を前記ハウジングの外部から受ける、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２１】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項１８記載のヘアードライヤ。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクに装着されている、請求項２１記載のヘアードライヤ。
【請求項２３】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオードを含む、請求項２１記載のヘアードライヤ。
【請求項２４】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項２３記載のヘアードライヤ。
【請求項２５】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のクロック発振器を含む、請求項２１記載のヘアードライヤ。
【請求項２６】
空気入口及び空気出口を有するハウジングを準備するステップと、
前記空気入口に近接して前記ハウジング内にファンを設けるステップと、
外部ヒートシンク及び前記外部ヒートシンクと熱的に連通する中央ヒートシンクバーを含むヒートシンクユニットであって、前記外部ヒートシンクは前記空気出口に近接して配置され、前記ファンにより送り出される空気を前記外部ヒートシンクを経て前記空気出口へ通過させるための複数のチャネルを含むヒートシンクユニットを設けるステップと、  
第１の熱電モジュールの低温側面を前記中央ヒートシンクバーの第１の平面と熱的に連通させて設置するステップと、
第２の熱電モジュールの低温側面を前記中央ヒートシンクバーの第２の対向平面と熱的に連通するように設置して、前記ヒートシンクバーを前記第１及び第２の熱電モジュールの各々の低温側面の間に配置するステップと、
第１のヒートシンクを前記第１の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通するように設置するステップと、
第２のヒートシンクを前記第２の熱電モジュールの高温側面と熱的に連通するように設置するステップと、
組み立てたヒータ装置を前記ハウジング内に前記ファンと前記空気出口との間に設置するステップと、
前記ファン、前記第１の熱電モジュール及び前記第２の熱電モジュールを付勢する電源を設けるステップと、
を備える、ハンドヘルドドライヤの作成方法。
【請求項２７】
前記電源は前記中央ヒートシンクと熱的に連通する少なくとも一つの発熱性の構成要素を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記中央ヒートシンクバーに装着されている、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの発熱性の構成要素は前記電源のショットキーダイオード及びクロック発振器の少なくとも一つを含む、請求項２７記載の方法。
【国際調査報告】
2011521727.tif 000014
2011521727.tif 000015