JP2001091007A - トルネード型吸気・送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルネード型吸気・送風装置の吹出気流の速
度分布を均一化し、安定したエアカーテン状の旋回渦流
を形成する。 【解決手段】 本願発明のトルネード型吸気・送風装置
は、所定局所領域内の空気を竜巻状に旋回させて吸込む
吸気口２ａと、該吸気口２ａを取り囲むように設けられ
た送風空気旋回空間４ｃと、該送風空気旋回空間４ｃ内
に導入される空気を内外２層流に分流させる旋回流分流
板７と、上記送風空気旋回空間４ｃを介して旋回流とな
った空気を上記吸気口２ａの外周囲から斜め下方に旋回
させてエアカーテン状に吹き出す空気吹出口３とを備え
て構成されている。その結果、空気吹出口３から吹出さ
れる吹出気流の流速分布を略全周に亘って均一にでき、
より安定した螺旋状の旋回渦流を形成できるようにな
り、送風並びに吸気性能を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、螺旋状の旋回渦
流を外側吹出方向と内側吸込方向の内外相互に逆方向に
生成させることにより、所定の局所領域内の空気を周囲
に拡散させることなく効果的に吸気できるようにした所
謂トルネード型の吸気・送風装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば室内の所定の局所領域内の空気を
周囲に拡散させることなく効率良く吸気して室外に排出
させるための有効な換気方法として、最近では、例えば
図１１に示すように、吸気ダクト２および送風ダクト５
の２本のダクトを設置する一方、それらに対応して大径
の集気用開口１ａを有する円錐台形状の吸気フード１、
および空気吹出口３を有する略円錐形状の空気送風チャ
ンバー４を内外２層構造に設け、上記吸気フード１の天
板部１ｂ中央で吸気ダクト２の吸気口２ａと吸気フード
１の開口１ａとを、また空気送風チャンバー４の頂部４
ａ側で斜め接線方向に送風ダクト５の空気導入口５ａと
送風空気旋回空間４ｃとを各々連通させ、上記送風ダク
ト５の空気導入口５ａを介して上記送風チャンバー４の
送風空気旋回空間４ｃ内に導入した外気を同空間４ｃ内
で旋回させながら整流孔６ａ，６ａ・・・を備えた整流
板６により整流した後に上記空気送風チャンバー４の下
面側開口部に上記吸気フード１ないし吸気口２ａを囲む
ように設けた旋回流生成ステータ３ａ，３ａ・・・を有
する空気吹出口３から上記所定局所領域の外周囲に螺旋
状に吹き出してエアカーテン状の旋回渦流Ｆ₁を形成す
るとともに、該旋回渦流Ｆ₁内における空気を当該局所
領域外周囲への吹出空気とは逆の上記吸気ダクト２の吸
気口２ａ方向に吸気し、該吸気時の吸気負圧によって当
該吸気口２ａ方向に竜巻状に上昇する吸気旋回渦流Ｆ₂
を発生させて有効に換気を行う所謂トルネード型の吸気
・送風装置が提案されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な構成のトルネード型吸気・送風装置の場合、次のよう
な問題がある。

【０００４】すなわち、図１１のような構成のトルネー
ド型吸気・送風装置では、空気送風チャンバー４内の送
風空気旋回空間４ｃ内に１本の送風ダクト５を介して外
気を導入するようにしているために、接線方向に向けて
導入するのにも限界があり、例えば図１２のＡ，Ｂに示
すように内外両方向の導入空気（イ），（ロ）の剥離域
が生じ、流速分布の均一な旋回流を生成することができ
ず、吹出気流が乱れて確実なエアカーテン流を形成しに
くい問題があった。

【０００５】本願発明は、以上のような問題を解決する
ためになされたもので、上記のようなトルネード型吸気
・送風装置の吹出気流の流速分布を均一化し、安定した
エアカーテン状の旋回渦流を形成することができるよう
にすることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、該目的を達
成するために、次のような課題解決手段を備えて構成さ
れている。

【０００７】（１） 請求項１記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、所定局所領
域内の空気を竜巻状に旋回させて吸込む吸気口２ａと、
該吸気口２ａを取り囲むように設けられた送風空気旋回
空間４ｃと、該送風空気旋回空間４ｃ内に導入される空
気を内外２層流に分流させる旋回流分流板７と、上記送
風空気旋回空間４ｃを介して旋回流となった空気を上記
吸気口２ａの外周囲から斜め下方に旋回させてエアカー
テン状に吹き出す空気吹出口３とを備えて構成されてい
る。

【０００８】したがって、上記旋回流分流板７の分流作
用により、送風空気旋回空間４ｃ内に導入された外気が
剥離域を生じることなく、流速の大きな内外２層流に分
流されて、当該送風空気旋回空間４ｃ内の全体に均一な
流速でスムーズに旋回されるようになり、空気吹出口３
から吹出される吹出気流の流速分布を略全周に亘って均
一にできることから、より安定した螺旋状の旋回渦流を
形成できるようになり、それだけ送風並びに吸気性能を
向上させることができる。

【０００９】（２） 請求項２記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、上記請求項
１記載の発明の構成において、上記送風空気旋回空間４
ｃ内には、旋回流の流速分布を均一化する多数の整流孔
６ａ，６ａ・・・を備えた整流板６が設けられ、上記旋
回流分流板７は該整流板６の上流部に位置して設けられ
ている。

【００１０】このように送風空気旋回空間４ｃ内に、旋
回流の流速分布を均一化する多数の整流孔６ａ，６ａ・
・・を備えた整流板６が設けられていると、空気吹出口
３に供給される旋回流の流速分布を均一にできる反面、
多数の整流孔６ａ，６ａ・・・の存在のために旋回流の
流速が低下しやすい。

【００１１】したがって、該整流板６を設けた場合に、
その上流部に上述のような旋回流分流板７が設けられて
いると、旋回流の流速が増大されて、流速の低下が抑制
されるようになるので、旋回流の生成作用と生成された
旋回流の流速分布の均一化作用との両立を図ることがで
きる。

【００１２】（３） 請求項３記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、上記請求項
２記載の発明の構成において、整流板６には、分流され
た旋回流の流れの状態をコントロールする旋回流コント
ロール構造が採用されている。

【００１３】上述のように、送風空気旋回空間４ｃ内
に、旋回流分流板７を設けて旋回流を内外２層流に分流
させるとともに、旋回流の流速分布を均一化する多数の
整流孔６ａ，６ａ・・・を備えた整流板６を設けると、
旋回流分流板７によって内外両方向の旋回流の流速が増
大して従来のような剥離域が低減されるとともに、各整
流孔６ａ，６ａ・・・によって空気吹出口３側に供給さ
れる内外各旋回流の流速分布を均一にすることができ
る。しかし、そのようにしたとしても送風空気旋回空間
４ｃ内の全ての部分の流速分布を均一にすることは困難
である。

【００１４】そこで、上述のように旋回流分流板７を設
け、かつ整流板６により整流しても、なお流速の不均一
を招く領域が生じることを考慮して上記分流された旋回
流の流れの状態を細かくコントロールして、さらに旋回
流の流速分布をを改善する旋回流コントロール手段を設
け、上記整流板６の流速分布均一化作用を向上させる。

【００１５】（４） 請求項４記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、上記請求項
３記載の発明の構成において、上記旋回流コントロール
構造が、旋回流の流速の高い部分を整流孔６ａ，６ａ・
・・のない盲部６ｂ，６ｃに形成することにより構成さ
れている。

【００１６】上述のように多数の整流孔６ａ，６ａ・・
・を有する整流板６を設けた場合において、なお流速分
布に差があると、流速の高い領域の整流板６部分から
は、より高流速の旋回流が空気吹出口３に供給されるの
で、吹出気流の流速分が不均一になって、良好なエアカ
ーテン流が形成されない。したがって、むしろ同領域に
は整流孔６ａ，６ａ・・・を設けることなく盲部６ｂ，
６ｃとして、同領域からの旋回流の流速を低下させて、
全体の流速分布を均一にする。

【００１７】（５） 請求項５記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、上記請求項
１，２，３又は４記載の発明の構成において、上記旋回
流分流板７は、旋回流上流端７ａ側が送風空気旋回空間
４ｃの外周側に偏位して設けられている一方、旋回流下
流端７ｂ側が送風空気旋回空間４ｃの中心側に偏位して
設けられている。

【００１８】上記旋回流分流板７により分流される旋回
流の流速は、送風空気導入部に近い旋回流上流端７ａ側
で高く、旋回流下流端７ｂ側に行くに従って低くなる。

【００１９】その結果、上流側と下流側という旋回速度
のアンバランスが生じ、有効な旋回流を生ぜしめにくく
なる。

【００２０】ところが、上記のように、旋回流分流板７
の旋回流上流端７ａ側を送風空気旋回空間４ｃの外周側
に偏位させて設ける一方、同旋回流下流端７ｂ側を送風
空気旋回空間４ｃの中心側に偏位させて設けると、同旋
回流分流板７の下流側の旋回速度を上昇させることがで
きるから、上記アンバランスを解消することができ、有
効な旋回流を形成することができる。

【００２１】（６） 請求項６記載の発明 この発明のトルネード型吸気・送風装置は、上記請求項
１，２，３，４又は５記載の発明の構成において、上記
旋回流分流板７の上流端７ａが、所定厚肉の円弧面形状
となっている。

【００２２】上記のように旋回流分流板７を設けた場合
において、上記旋回流分流板７の上流端７ａの迎え角
が、導入空気の入射角と一致しない場合には、負圧面と
なる下流側に流れの剥離を生じ、剥離面側旋回流の流速
が低下して吹出風量の低下を招く、その結果、吹出気流
の流速分布の不均一さが生じる。

【００２３】ところが、上記のように、旋回流分流板７
の旋回流上流端７ａを所定厚肉の円弧面形状にすると、
その両面側にコアンダ効果が生じて、負圧面となる側の
流れの剥離が解消され、旋回流の流速が上昇して吹出風
量も増加する。その結果、吹出気流の流速分布も均一に
なる。

【００２４】

【発明の効果】以上の結果、本願発明のトルネード型吸
気・送風装置によると、吸気、送風効率共に向上し、吹
出気流の流速分布が均一な確実なエアカーテン流により
効率良く所定局所領域内の換気を行うことができるよう
になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜図３は、
換気装置に適用した本願発明の実施の形態１に係るトル
ネード型吸気・送風装置の構成を示している。

【００２６】このトルネード型吸気・送風装置は、一例
として例えば一般家庭の台所又は飲食店の業務用厨房等
におけるガステーブル等所定局所領域としての加熱調理
器具の上方部に設けられ、当該加熱調理器具の外周囲を
室外から導入した外気による上方側から下方側への螺旋
状の旋回渦流Ｆ₁によってエアカーテン状に包み込む一
方、当該エアカーテン状の螺旋状の旋回渦流Ｆ₁内中心
部に作用する吸気方向への吸引負圧により当該エアカー
テン状の螺旋状の旋回渦流Ｆ₁内において上方に向けて
生じる竜巻状の吸気旋回渦流Ｆ₂を形成せしめ、該竜巻
状の上昇旋回渦流Ｆ₂によって上記所定局所領域の加熱
調理器具等から発生する煙や臭い等を効率良く吸引して
室外に排気できるようにしたものである。

【００２７】図１〜図３中、符号４は、上記臭気や煙等
汚染空気発生源の上方部に設けられた例えば略円錐形状
の外気送風チャンバーであり、この外気送風チャンバー
４の内側下方には、所定の間隔を置いて深さの浅い円錐
台形状の排気方向への吸気フード１が上記外気送風チャ
ンバー４の下端側開口面４ｂ付近に位置して一体に設け
られている。そして、それにより、上記外気送風チャン
バー４とその内側の吸気フード１との間に、外気送風ダ
クト５の外気導入口５ａを介して吸入した外気を、有効
に旋回させながら空気吹出口３方向に導く、進行方向に
次第に通路径が拡大した送風空気旋回空間４ｃが形成さ
れ、上記空気吹出口３に供給する空気流に対して予じめ
所定流速の旋回流を形成するようになっている。また、
この送風空気旋回空間４ｃ内には、上記吸気フード１の
上方部側に位置して、上記のようにして形成された旋回
流を整流し、その流速分布を均一化するための多数の空
気流整流孔６ａ，６ａ・・・を有した整流板６が設けら
れている。この整流板６は、例えばパンチングプレート
などにより形成される。

【００２８】また、この整流板６の上部には、Ｃ字形状
の旋回流分流板７が、その旋回流上流端７ａ側を上記外
気送風ダクト５の外気導入口５ａのセンターに対向させ
た状態で立設されており、該旋回流分流板７によって上
記送風空気旋回空間４ｃが外側第１の旋回通路４１ｃと
内側第２の旋回通路４２ｃとの内外２つの旋回通路に区
画されている。そして、この旋回流分流板７内側の投影
円周面上の上記整流板６部分は、整流孔６ａ，６ａ・・
・がない盲部６ｂに形成されていて、上記内側第２の旋
回通路４２ｃを流れる旋回流を可及的有効に旋回させな
がら最終的に第１の旋回通路４１ｃ側に合流させること
により、空気吹出口３側外周に集合させて整流孔６ａ，
６ａ・・・を介して整流し、その後均一な流速で吹き出
させる。

【００２９】さらに、上記外気送風チャンバー４側に
は、供給される外気を斜め接線方向（旋回方向）に向け
て導入すべく上記外気送風ダクト５先端の曲成された外
気導入口５ａが、また上記吸気フード１の天板部１ｂ中
央には上記外気送風チャンバー４の頂部４ａを上方から
下方に貫通して導入され、その下端側吸気口２ａが上記
吸気フード１の集気用の開口１ａ面よりも少し下方に位
置するように筒状に延設（突設）された筒状の吸気ダク
ト２が、それぞれ連通状態で接続され、それらの外気吸
入端、内気排出端がそれぞれ戸外に延設されている。そ
して、これら外気送風ダクト５、吸気ダクト２の図示し
ない戸外への延設端には、例えば多翼送風機（シロッコ
ファン）よりなる外気送風ファン、吸気ファン（吸排気
ファン）がそれぞれ設けられ、それらの駆動により各々
対応する外気送風作用、吸排気作用が実現されるように
なっている。また、上記吸気ダクト２の吸気口２ａ外周
には、吸気フード１内に集気された内気を吸引する補助
吸気口２ｂ，２ｂ・・・が設けられている。

【００３０】ところで、上記空気吹出口３は、例えば、
上記外気送風チャンバー４の下端側開口面４ｂと上記吸
気フード１の外周面１ｃとの間にあって所定の通路長さ
を有して全周方向に連続して環状に開口されており、そ
の上方側から下方側に向けて中心径が拡大する所定の傾
斜角で斜めに形成されている。そして、その空気吹出通
路部分には、それぞれ螺旋方向下方に所定の傾斜角（ラ
ジアル角）を有した多数の旋回流生成ステータ３ａ，３
ａ・・・が全周方向に所定の間隔を保って並設されてい
る。

【００３１】したがって、以上の構成では、今例えば上
記外気送風ダクト５側の外気送風ファンおよび吸気ダク
ト２側の吸気ファンがそれぞれ駆動されたとすると、先
ず上記外気送風ダクト５を介して外気導入口５ａに導か
れた外気が、外気送風ファンからの送風圧によって上記
送風外気旋回空間４ｃ内の上記旋回流分流板７の上流端
７ａ方向に向けて吹き出される。そして、同旋回流分流
板７によって例えば図３のように適切に内外２層に分流
され、上記第１，第２の旋回通路４１ｃ，４２ｃを介し
て共に流速が高められ、それらの何れの通路側にも従来
のような剥離域（図７のＡ，Ｂ）を生じることなく送風
外気旋回空間４ｃ内で効率良く旋回されながら、第２の
旋回通路４２ｃ側の流れが最終的に第１の旋回通路４１
ｃ側に合流し、整流板６の整流孔６ａ，６ａ・・・によ
り整流されて、周方向の全体に均一な流速の安定した旋
回流となって上記外気送風チャンバー４の下部側開口面
４ｂと上記吸気フード１の外周面１ｃとの間に設けられ
た空気吹出口３に供給される。

【００３２】すなわち、以上の構成の場合、上記旋回半
径の大きい外周側第１の旋回通路４１ｃ側の流れは、上
記旋回流分流板７の存在によって外気送風チャンバー４
の内壁面に沿った動圧の高い流れとなり、外気導入口５
ａ部外周側部分（図７のＡ部）においても剥離のない強
い流れになる。従って、整流板６の整流孔６ａ，６ａ・
・・によっても余り流速低下を生じることなく旋回さ
れ、外気導入口５ａの下側部分をも通して有効に旋回し
ながら整流される。

【００３３】他方、上記内周側第２の旋回通路４２ｃ側
の流れは、旋回半径が小さいために整流孔６ａ，６ａ・
・・があると、流速低下を生じやすく、余計に下流側で
の剥離域（図７のＢ）を生じやすい。また、この部分で
の下方側への吹出流は、本来必要ではなく、空気吹出口
３側外周部寄りにガイドする方が良い。そのため、該内
側第２の旋回通路４２ｃ側の整流板６部分は、旋回流の
流れの状態をコントロールする旋回流コントロール構造
として整流孔６ａ，６ａ・・・のない盲部６ｂを形成す
るようにして圧損を低減しながら、流速を高めることに
より下流側での旋回流の第１の旋回通路４１ｃ側への回
り込みを良好にして旋回性を向上させている。

【００３４】そして、以上のようにして上記空気吹出口
３に供給された整流後の旋回流が当該空気吹出口３の空
気吹出通路を通過する時に、上記旋回流生成ステータ３
ａ，３ａ・・・によって、さらに大きく旋回方向のベク
トルが付与され、より強く全周方向に気流速度が均一な
安定した螺旋状の旋回気流Ｆ₁となって下方側局所領域
にある加熱調理器具の外周囲に向けて斜め方向に吹き出
される。

【００３５】その結果、該螺旋状の安定した吹出旋回気
流Ｆ₁により、上記所定局所領域内の加熱調理器具から
出る煙や臭気を周囲に拡散しないように包囲する確実な
エアカーテン流が形成されるとともに、その中心軸方向
内側には、それと逆方向の上記吸気ダクト２の上記吸気
フード１の開口面よりも低い位置まで突出するように筒
状に延設された吸気口２ａ方向に向けて上記吸気ファン
の吸引力により下方から上方に上昇する竜巻状の大きな
吸引力の安定した旋回吸気流Ｆ₂が形成される。

【００３６】そして、それにより上記螺旋状の吹出旋回
気流Ｆ₁よりなるエアカーテン流によって包まれた加熱
調理器具部分の煙や臭気等汚染した空気の確実な排気、
清浄化が可能となる。

【００３７】本実施の形態のトルネード型吸気・送風装
置では、上述のように、所定局所領域内の空気を竜巻状
に旋回させて吸込む吸気口２ａと、該吸気口２ａを取り
囲むように設けられた送風空気旋回空間４ｃと、該送風
空気旋回空間４ｃ内に導入される外気を内外２層流に分
流させる旋回流分流板７と、上記送風空気旋回空間４ｃ
を介して旋回流となった外気を上記吸気口２ａの外周囲
から斜め下方に旋回させてエアカーテン状に吹き出す空
気吹出口３とを備えて構成されている。

【００３８】したがって、該構成では、上記旋回流分流
板７の分流作用により、送風空気旋回空間４ｃ内に導入
された外気が剥離域を生じることなく、流速の大きな内
外２層流に分流されて、当該送風空気旋回空間４ｃ内の
全体を均一な流速でスムーズに旋回されるようになり、
最終的に空気吹出口３から吹出される吹出気流の流速分
布を全周に亘って略均一にできることから、より安定し
た螺旋状の旋回渦流を形成できるようになり、それだけ
送風並びに吸気性能を向上させることができる。

【００３９】ところで、この場合、本実施の形態のトル
ネード型吸気・送風装置では、上述のように、特に上記
送風空気旋回空間４ｃ内には、旋回流の流速分布を均一
化する多数の整流孔６ａ，６ａ・・・を備えた整流板６
が設けられ、上記旋回流分流板７が該整流板６の上流部
に位置して設けられている。

【００４０】このように送風空気旋回空間４ｃ内に、旋
回流の流速分布を均一化する多数の整流孔６ａ，６ａ・
・・を備えた整流板６が設けられていると、空気吹出口
３に供給される旋回流の流速分布を均一にできる反面、
多数の整流孔６ａ，６ａ・・・の存在のために旋回流の
流速が低下しやすい。

【００４１】したがって、該整流板６を設けた場合に、
その上流部に上述のような旋回流分流板７が設けられて
いると、旋回流の流速が増大されて、流速の低下が抑制
されるようになるので、旋回流の生成作用と生成された
旋回流の流速分布の均一化作用との両立を図ることがで
きる。

【００４２】さらに、その場合、本実施の形態のトルネ
ード型吸気・送風装置では、上記のように旋回流分流板
７および整流板６を設けた構成において、上記Ｃ字状の
旋回流分流板７内側の整流板６部分には、分流された旋
回流の流れの状態を良好にし外周方向にコントロールす
る旋回流コントロール構造として盲部６ｂが設けられて
いる。

【００４３】上述のように、送風空気旋回空間４ｃ内
に、旋回流分流板７を設けて旋回流を内外２層流に分流
させるとともに、旋回流の流速分布を均一化する多数の
整流孔６ａ，６ａ・・・を備えた整流板６を設けると、
旋回流の流速が増大するとともに各整流孔６ａ，６ａ・
・・によって空気吹出口３側に供給される内外各旋回流
の流速分布を均一にすることができる。しかし、そのよ
うにしたとしても旋回流中心部側等送風空気旋回空間４
ｃ内の全ての部分の流速分布を均一にすることは困難で
あるし、またエアカーテン状に吹き出すためには中心部
側の旋回流をも可能な限り外周側空気吹出口３方向に集
約させることが必要である。。

【００４４】そこで、上述のように旋回流分流板７を設
け、かつ整流板６により整流するようにした場合におい
ても、さらに旋回流中心側Ｃ字状の旋回流分流板７の内
側の整流板６を盲部６ｂとすることによって第２の旋回
通路４２ｃ側の旋回流を下流側で第１の旋回通路４１ｃ
側に合流させるように、旋回流の流れの状態をコントロ
ールして、さらに旋回流の流速分布をを改善することに
より、上記整流板６の流速分布均一化作用を向上させて
いる。

【００４５】それらの結果、本実施の形態のトルネード
型吸気・送風装置によると、吸気、送風効率共に向上
し、吹出気流の流速分布が均一な確実なエアカーテン流
により効率良く所定局所領域内の換気を行うことができ
るようになる。

【００４６】（実施の形態２）次に図４及び図５は、同
じく換気装置に適用した本願発明の実施の形態２に係る
トルネード型吸気・送風装置の構成を示している。

【００４７】この実施の形態の構成では、上記実施の形
態１の構成のトルネード型吸気・送風装置において、例
えば図４及び図５に示すように、旋回流が回り込みにく
く流れの剥離が生じやすいために旋回流の流速低下が生
じやすい上記第１の旋回通路４１ｃにおける旋回流分流
板７の下流端７ｂ外周側領域の上流側流速の速い領域の
整流板６の部分にも旋回流コントロール構造として整流
孔６ａ，６ａ・・・のない盲部６ｃを設けて、同上流側
高流速領域部分の流速を低下させて下流側領域との流速
差を小さくするようにしたことを特徴としている。

【００４８】このようにすると、整流孔６ａ，６ａ・・
・が少なくなった分だけ高流速領域の流速が低下し、上
記第１の旋回通路４１ｃの旋回流分流板７の下流端７ｂ
側外周域の旋回流の流速との差が小さくなり、整流板６
を介して空気吹出口３に供給される旋回流の流速分布を
均一化することができる。

【００４９】（実施の形態３）次に図６は、同じく換気
装置に適用した本願発明の実施の形態３に係るトルネー
ド型吸気・送風装置の構成を示している。

【００５０】ところで、上記実施の形態１の構成のよう
に、外気送風チャンバー４内に外気送風ダクト５の外気
導入口５ａが接線方向に向けて上方から下方に所定長さ
挿入されていると、当該挿入された外気導入口５ａの下
方側部分で縦方向の剥離渦を生じ、この剥離渦部分の旋
回流の流速が低下して、上述の旋回流の流速分布を乱す
ことになる。

【００５１】そこで、この実施の形態の構成では、上記
実施の形態１の構成のトルネード型吸気・送風装置にお
いて、例えば図６に示すように、同縦方向の流れの剥離
を防止するために、外気導入口５ａを外気送風チャンバ
ー４の壁面部に開口させて縦方向の剥離渦を生じさせな
いようにするとともに、該外気導入口５ａの開口面に対
応した部分を除き同開口面の周方向一端側から他端側ま
で外気送風チャンバー４の内周面に沿って所定幅の盲部
６ｄを連続させることによって当該外気導入口５ａ部分
６ｆを含む全周方向の旋回流の流速を高めることにより
流速分布を均一化するようにしている。また、上記旋回
流分流板７の内側だけでなく同旋回流分流板７の下流端
７ｂ下流域の整流板６の部分に整流孔６ａ，６ａ・・・
のない盲部６ｅを設けて、上述の実施の形態２の場合と
同様に同下流側旋回流の流速分布の均一性を向上させる
ようにしている。

【００５２】（実施の形態４）次に図７は、同じく換気
装置に適用した本願発明の実施の形態４に係るトルネー
ド型吸気・送風装置の構成を示している。

【００５３】この実施の形態のトルネード型吸気・送風
装置は、上記実施の形態１のものと略同様の構成におい
て、旋回流分流板７は、旋回流上流端７ａ側が送風空気
旋回空間４ｃの外周側（外気送風チャンバー４の周壁
側）に偏位させて設けられている一方、旋回流下流端７
ｂ側が送風空気旋回空間４ｃの中心Ｏ側に偏位させて設
けられている。

【００５４】上記旋回流分流板７により分流される旋回
流の流速は、送風空気導入部に近い旋回流上流端７ａ側
で高く、旋回流下流端７ｂ側に行くに従って低くなる。

【００５５】その結果、送風空気旋回空間４ｃの上流側
（Ｘ領域）と下流側（Ｙ領域）で旋回速度のアンバラン
スが生じ、有効な旋回流を生ぜしめにくくなる。

【００５６】ところが、上記のように、旋回流分流板７
の旋回流上流端７ａ側を送風空気旋回空間４ｃの外周側
に偏位させて設けることにより第１の旋回通路４１ｃの
上流部の幅Ｗ₁を小さくする一方、同旋回流下流端７ｂ
側を送風空気旋回空間４ｃの中心Ｏ側に偏位させて設け
ることにより第１の旋回通路４１ｃの下流部の幅Ｗ₂を
大きくすると、同旋回流分流板７の下流側両通路の旋回
速度を上昇させることができるから、上記旋回速度のア
ンバランスを解消することができ、有効な旋回流を形成
することができるようになる。

【００５７】（実施の形態５）次に図９および図１０
は、同じく換気装置に適用した本願発明の実施の形態５
に係るトルネード型吸気・送風装置の構成を示してい
る。

【００５８】この実施の形態のトルネード型吸気・送風
装置は、図９および図１０に示すように、上記実施の形
態４の構成において、上記旋回流分流板７の上流端７ａ
が、さらに所定厚肉の円弧面形状となっている。

【００５９】上記実施の形態４のように旋回流分流板７
を設けた場合において、上記旋回流分流板７の上流端７
ａの迎え角が、導入空気の入射角と一致しない場合に
は、図８に示すように、負圧面となる下流側に流れの剥
離Ｚを生じ、剥離面側第１の旋回通路４１ｃを流れる旋
回流の流速が低下して吹出風量の低下を招く。その結
果、吹出気流の流速分布の不均一さが生じる。

【００６０】ところが、図９および図１０に示すよう
に、旋回流分流板７の旋回流上流端７ａを所定厚肉の円
弧面形状にすると、その両面側にコアンダ効果が生じ
て、特に負圧面となる側の流れの剥離が解消され、旋回
流の流速が上昇して吹出風量も増加する。その結果、吹
出気流の流速分布も均一になる。

【００６１】（変形例）以上の各実施の形態における次
の各部は、それぞれ次に述べるような種々の変形が可能
である。

【００６２】（１） 整流板６の整流孔６ａ，６ａ・・
・の形状又は構造について 図１〜図９に示した円形孔に代えて、周方向に延びる長
穴等スリット形状に変更する。その場合、その開口長さ
は少なくとも全周よりも小さくすることが好ましい。さ
らに、そのようにした場合において、その開口径又は開
口数を旋回流の上流側から下流側方向の圧力分布に対応
して変化させて、流速分布を改善できるように設定す
る。

【００６３】また、一方整流板６そのものをスリット構
造のもので形成することも可能である。

【００６４】（２） 整流板６と旋回流分流板７との関
係について これらは相互に別体のものを一体に組付けるようにして
も良いが、最初から両者を一体に形成しても良い。後者
のようにすると、組立てが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係るトルネード型吸
気・送風装置の構成を示す断面図である。

【図２】同吸気・送風装置の要部の構成を示す斜視図で
ある。

【図３】同吸気・送風装置の要部の作用を示す断面図で
ある。

【図４】本願発明の実施の形態２に係るトルネード型吸
気・送風装置の要部の構成を示す斜視図である。

【図５】同トルネード型吸気・送風装置の要部の作用を
示す断面図である。

【図６】本願発明の実施の形態３に係るトルネード型吸
気・送風装置の要部の構成を示す断面図である。

【図７】本願発明の実施の形態４に係るトルネード型吸
気・送風装置の要部の構成を示す断面図である。

【図８】同トルネード型吸気・送風装置の若干の問題点
を示す断面図である。

【図９】本願発明の実施の形態５に係るトルネード型吸
気・送風装置の構成を示す断面図である。

【図１０】同トルネード型吸気・送風装置の要部の構成
を示す斜視図である。

【図１１】従来のトルネード型吸気・送風装置の構成を
示す断面図である。

【図１２】同従来の吸気・送風装置の作用上の問題点を
示す断面図である。

【符号の説明】

１は吸気フード、１ａは吸気フードの集気用開口、２は
吸気ダクト、２ａは吸気ダクト２の吸気口、３は空気吹
出口、３ａは旋回流生成ステータ、４は外気送風チャン
バー、４ｃは送風空気旋回空間、５は外気送風ダクト、
５ａは外気送風ダクト５の外気導入口、６は整流板、６
ａは整流板６の整流孔、６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅは整流
板６の整流孔６ａをなくした盲部、７は旋回流分流板、
７ａは旋回流分流板７の上流端、７ｂは旋回流分流板７
の下流端である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定局所領域内の空気を竜巻状に旋回さ
   せて吸込む吸気口（２ａ）と、該吸気口（２ａ）を取り
   囲むように設けられた送風空気旋回空間（４ｃ）と、該
   送風空気旋回空間（４ｃ）内に導入される空気を内外２
   層流に分流させる旋回流分流板（７）と、上記送風空気
   旋回空間（４ｃ）を介して旋回流となった空気を上記吸
   気口（２ａ）の外周囲から斜め下方に旋回させてエアカ
   ーテン状に吹き出す空気吹出口（３）とを備えてなるト
   ルネード型吸気・送風装置。
2. 【請求項２】 送風空気旋回空間（４ｃ）内には、旋回
   流の流速分布を均一化する多数の整流孔（６ａ），（６
   ａ）・・・を備えた整流板（６）が設けられ、上記旋回
   流分流板（７）は該整流板（６）の上流部に位置して設
   けられていることを特徴とする請求項１記載のトルネー
   ド型吸気・送風装置。
3. 【請求項３】 整流板（６）には、分流された旋回流の
   流れの状態をコントロールする旋回流コントロール構造
   が採用されていることを特徴とする請求項２記載のトル
   ネード型吸気・送風装置。
4. 【請求項４】 旋回流コントロール構造は、旋回流の流
   速の高い部分を整流孔（６ａ），（６ａ）・・・のない
   盲部（６ｂ），（６ｃ）に形成することにより構成され
   ていることを特徴とする請求項３記載のトルネード型吸
   気・送風装置。
5. 【請求項５】 旋回流分流板（７）は、旋回流上流端
   （７ａ）側が送風空気旋回空間（４ｃ）の外周側に偏位
   して設けられている一方、旋回流下流端（７ｂ）側が送
   風空気旋回空間（４ｃ）の中心側に偏位して設けられて
   いることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のト
   ルネード型吸気・送風装置。
6. 【請求項６】 旋回流分流板（７）の上流端（７ａ）
   は、所定厚肉の円弧面形状となっていることを特徴とす
   る請求項１，２，３，４又は５記載のトルネード型吸気
   ・送風装置。