JP2003503671A - 一つまたは複数のファンヒータを有する天井扇風機 - Google Patents

一つまたは複数のファンヒータを有する天井扇風機

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JP2003503671A
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ケネス・エイチ・ライカー
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ライカー・ルーム・コンディショナー・エルエルシー
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/088—Ceiling fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
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    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0411—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems

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Abstract

(57)【要約】 ハウジング３０内の電気天井扇風機モータ３４の近くに、少なくとも一つのダクト１０４を配設し、このダクト１０４に、一つ以上の加熱部材１６０，１６２を設ける。一つ以上のファン１５２，１５４を駆動する一つまたはそれ以上のモータ１４０をそれぞれのダクト１０４内に設け、吸入口１５６を通して空気が吸入され、この流入する空気が熱せられ、この熱せられた空気が排出口１０６，１０８を通して排出されるようにする。天井扇風機モータ３４及び／又はハウジング３０から、それぞれのダクト１０４を熱的に絶縁することができ、これにより稼動中の過熱を防止する。各排出口１０６，１０８から排出される熱せられた空気と天井扇風機から上方に向かう空気とが混ざるようにする。天井扇風機によって生じる部屋の中でのこの空気の動きによって、熱せられた空気が一様に分散され、部屋が一様に熱せられることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内空気調整装置、特に、一定かつ快適な温度で室内を一様に保つ
よう、天井扇風機によってできる空気の流れに、熱せられた空気を吹き込むため
の、天井扇風機を有してなるヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の通風暖房システムの場合、オフィス周辺においてにせよ、住居において
にせよ、いずれにせよ、加熱する部材には、ガスの燃焼、石炭の燃焼、あるいは
電気によってエネルギーが供給されている。この加熱する部材を横切るように空
気を送るため送風機が用いられ、熱せられた空気がダクトシステムに強制的に送
り出されるようになっている。この熱せられた空気がダクトシステムに入る際に
は、普通、送風される熱せられた空気の向きが変化しなければならず、この向き
の変化によって空気の流れに抵抗が生じる。熱せられた空気が最終的に個々の部
屋に放出されるまで、このダクトシステム内で何度も向きを変えるようにしなが
ら熱せられた空気が通ることで、さらに空気の流れに抵抗が生じる。一般に、よ
ろい窓を有した通風調整装置が、固定されていようが、可動であろうが、各部屋
においてダクトシステムの排出口を覆っている。このようなよろい窓が空気の流
れの向きを変え、空気の流れに抵抗を生じさせる。こうした従来の通風システム
で得られる空気の流れへの抵抗の総計によって、よろい窓が設けられた排出口を
通して各部屋にほどよく、しかも満足のいく流れを最終的に供給するには、送風
装置にかなりの出力を必要としてしまう。
【０００３】 よろい窓付きの排出口は、床に近い場合もあるし、天井に近い場合もあるし、
あるいは、様々な建築上の要求に従ってこれらの間のどこかにある場合もあるだ
ろう。床付近の排出口を通って熱せられた空気が出てくると、住人にとって、よ
ろい窓付き排出口の近くでの座り心地を悪くするような局所的に熱い場所がすぐ
近くにできてしまう。熱せられた空気は上に昇り、天井のごく近くに滞りがちで
あることから、天井付近のよろい窓付き排出口を通る熱せられた空気は、熱せら
れた空気が部屋中へ行きわたりにくいようにする傾向にある。かくして、床に近
い部屋の部分に冷えた場所が出来る可能性がある。結局、部屋の或る部分は、熱
せられた空気の下向きの送風にさらされることになろう。このような送風は居心
地が悪く、しかも、送風に人がさらされないようにするのに家具の配置も制限さ
れてしまう。
【０００４】 ダクトの部材は、優れた熱伝導体である亜鉛めっきされたシート状の材料から
形成されている。ダクトの部材はしたがって、熱せられやすいし、屋根裏や壁に
放熱しやすくなっている。このように放射された熱は、住居やオフィスの住人に
とって損失であり、ヒータは、これらの熱損失を補い、なおかつまだ関心のある
部屋に十分な熱を供給するのに足る十分なBTU's（British thermal units）の出
力を有するものでなければならない。
【０００５】 ダクト部材の温度変化は、ダクトの部材の表面や、排出口にあるよろい窓の近
くに発生する結露を引き起こす可能性がある。このような結露は、流出してオフ
ィスや部屋の壁の材料の中に染み込み、変色を引き起こすであろう。
【０００６】 オフィスや部屋がいくつか空き室になっている場合、これらの空き室を暖房し
ないようにするのは、個々のよろい窓を閉めて、またその後で開けなければなら
ないため、煩わしいものである。閉めたり開けたりという、こういった操作は、
一般に非常に煩わしいものだと考えられていて、個々の部屋がかなりの期間にわ
たって閉じられることにでもならない限り、行なわれることはない。このため、
誰もいない部屋が暖房されたままとなり、不必要なエネルギーの使用と支出とい
う損失に至る。
【０００７】 こういった理由から、各部屋に熱せられた空気を供給することによってこうむ
る熱的な損失をカバーするのに、現在広く用いられている通風暖房システムに、
大容量のヒータが必要になることが分かる。ダクトシステムならびに排出口のよ
ろい窓によって生じる流れに対する制限をカバーするのには、大容量の送風機が
必要となる。住居やオフィスの住人にとって何の得にもならないこのようなヒー
タや送風機から引き起こされるエネルギーの浪費は、かなり大きく、しかも高額
である。暖かい空気を送風したり、熱せられた空気と周りの空気とが、暖められ
るべき空間の中できちんと混ぜ合わされないために、住人が不快感を覚えるので
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主たる目的は、部屋を効率的に熱して、使用者にとって快適
な温度に部屋を維持する室内空気調整装置を提供することにある。
【０００９】 本発明の他の目的は、使用されている部屋を選んで熱するエネルギー効率の良
い装置を提供することにある。
【００１０】 本発明のさらに他の目的は、部屋中を循環する大量で低速の熱せられた空気を
生成する室内空気調整装置を提供することにある。
【００１１】 本発明のまだ他の目的は、加熱ユニットが天井扇風機のモータの稼動温度を増
加させないようにして、少なくとも一つの関連した加熱ユニットならびに天井扇
風機を備えてなる室内空気調整装置を提供することにある。
【００１２】 本発明のさらなる目的は、天井扇風機の一組の翼部を回転するモータならびに
少なくとも一つの加熱部材を通してに空気を送風する少なくとも一つの第２のフ
ァンをともに有して、これにより、熱せられた空気と天井扇風機の一組の翼部に
よって生成された周辺の空気流とを混ぜ合わせる室内調整装置を提供することに
ある。
【００１３】 本発明のまださらなる目的は、ヒータからの熱せられた空気の流れを導入する
ことができ、電力が供給されてないときに部屋を冷ますことができる室内温度調
整装置を提供することにある。
【００１４】 本発明のまださらなる目的は、部屋を一様にかつ効率的に熱する方法を提供す
ることにある。
【００１５】 本発明のこれら以外の目的は、以下に述べる記述より当業者にとって自明とな
ろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱せられた空気を通風または送風したりすることなしに、部屋中の
空気を心地良い均一な温度で維持するための、空気を熱して室内で穏やかに循環
させるための空気調整装置に対してなされるものである。この空気調整装置は、
天井扇風機に付随のハウジング内における対向する側に配置された一対のダクト
を有している。それぞれのダクトは、ハウジングの壁部の概ね一致する各終端部
に排出口を有している。各通路内の中央には電気モータが設けられており、この
電気モータが互いに逆方向に延びるシャフトを有してそれぞれの終端にファンを
支持するようになっている。上記ダクトは、上記モータ近くに、それぞれのファ
ンによって引き寄せられる空気の流入を図るための複数の吸入口を有している。
ダクト内の各ファンの下流側には、電気的な加熱部材があり、隣接するファンが
回転することにより生じ、この加熱部材を通過して流れる空気が熱せられるよう
になっている。これとは別に、一対のダクトの代わりに、単一のダクトを用いる
こともできる。このような単一のダクトは、一つまたはそれ以上の電気モータを
有し、この電気モータによって一つまたはそれ以上のファンが稼動され、このフ
ァンにより一つまたはそれ以上の電気的な加熱部材を通して空気が送風され、こ
れにより、一つまたはそれ以上の排出口を通して熱せられた空気を排出するよう
になっていてもよい。稼動時には、各排出口から出ていく熱せられた空気が天井
扇風機によって生成された空気の流れに混ぜ合わされ、この混合された空気が、
室内空気調整装置が設置された部屋中に一様に分散される。暖められた空気が穏
やかに部屋中を循環することによって、使用者にとって心地の良い温度にまで部
屋が暖められる。加熱部材によって生成された熱の全てが略部屋中に運ばれ、従
来の通風暖房システムに比べてエネルギーコストがかなり抑えられる。部屋が使
用されていない場合は、電気エネルギーを浪費しないように天井扇風機および加
熱部材のスイッチを切ることができて、コストを抑えることにつながる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００１８】 図１に、天井の下に吊り下げることのできる室内空気調整装置１０の部分断面
図を示す。この室内空気調整装置は、天井に取り付けられた支持具に固定された
取付部から垂れ下がる垂下シャフト１２を有し、このシャフトに、固定治具１６
がピン１４によって固定されている。この固定治具１６に係合するプレート２６
には、上部２２と下部２４とを備えるハウジング２０が、装着されている。ハウ
ジング２０の上部ハウジングも、下部ハウジングも、これらのいずれも、何かの
部材を支持するようには用いられておらず、したがって、ハウジングの材料は、
基本的には装飾を考慮しながら要求すればよく、金属、プラスチック、ガラスか
ら形成することができ、あるいは、ハウジングを構成する部分に、こういった材
料からなる部材を用いることができる。さらに、ハウジング２０の材料は、熱で
壊れやすい装飾部材をハウジングの上に設けたり、あるいはハウジングの一部と
して形成できるようにするために、熱的な絶縁性を有するものとすることができ
る。加えて、ハウジング２０は、安全性の理由から、電気的に絶縁性を有する材
料から形成することもできる。シャフト１２上には、ケーシング３０が回転自在
に設けられており、電気モータ３４のロータ３２に固定されている。この電気モ
ータのステータ（図示せず）は、シャフト１２に対して動かないように設けられ
ている。一組のファン翼部３６がケーシング３０に対して動かないように設けら
れており、このうち翼部３８，４０が図示されている。これにより、ロータ３２
が回転すると、ケーシングの回転、ひいては、一組のファン翼部３６の回転が引
き起こされる。ケーシングおよびモータを熱的に絶縁するのに、熱的な絶縁を行
なう側板３９が、ケーシングの頂部および側部にかけて延在するようにしてもよ
い。
【００１９】 モータ３４を格納するケーシング３０は、ベアリング４２および４３によって
シャフト１２上に軸受支持され、これにより、該ケーシングがシャフトの周りに
自由に回転するようになっている。ケーシング３０は、ネジ山の切られた受部３
７に螺合するボルト３５によって互いに固定された、上部ケーシング３１および
下部ケーシング３３を有している。モータ３４に対する風通しを良くするのに、
上部ケーシング、及び／又は下部ケーシングに複数の開口部を配設することもで
きる。熱的絶縁性のある側板３９を設けない場合、ケーシング３０の全体もしく
は一部を、非金属材料および誘電体材料を含めた、熱的な絶縁性を有する材料か
ら形成し、以下に記述される加熱部材からモータ３４へ熱が伝達するのを防ぎ、
ひいては、モータが損傷するのを防ぐことができる。モータ３４をさらに冷却し
やすくするのに、ケーシング３０の頂部、底部、及び／又は円柱状の部分に通気
孔を配置し、そして／または、ケーシングの底部にスコップ形空気取入口を組み
込むことによって、ケーシングが回転する際に空気を捕らえて、ケーシングの中
にこの捕らえた空気を方向付けるようにし、モータの強制空冷を行なうようにす
ることもできる。似ているが逆向きのスコップ形空気取入口をケーシングの頂部
、及び／又は側部に配置し、空気の外側への流れを促進してもよい。これにより
、モータが稼動してケーシングが回転すれば常に、ケーシングを通り過ぎる或る
確実な空気の流れを、モータを冷却するために生成することができる。
【００２０】 下部ハウジング２４は、ネジ山の切られた複数の突出部４６を有し、上部ハウ
ジング２２から下向きに延びるボルト４８にねじ込まれて達するようにしてもよ
い。こうして螺合することによって、上部ハウジングと下部ハウジングとを互い
に固定する手段が与えられる。一組の翼部３６は、ケーシング３０に従来の方法
で装着されている。下部ハウジング２４の底部表面は、ケーシング３０の全体も
しくは一部が突き出さないように、開口部５０を有していてもよい。このような
開口部は、開口部５０の周縁部とケーシング３０との間に環状の隙間５１が形成
されるように十分な直径を有し、ハウジングの中へ向かう素早い空気の流れを可
能にし、かつ、以下に記述される加熱部材の中に引き込まれて、これを通過する
空気の最早の供給源となるようになっている。これとは別に、上部ハウジングお
よび下部ハウジングのいずれか一方もしくは双方が、これらの頂部、底部、及び
／又は側壁に複数の開口部を備え、ハウジングに出入りする十分な空気流が供給
されるようにしてもよい。
【００２１】 一組の翼部３６が空気を上向きに向き付けるような方向に回転することによっ
て、上向きに流れる空気が、ハウジング２０の上側の部分から放出される暖めら
れた空気と混ざるようになる。周囲の温度の空気流が熱せられた空気流と混ざる
ことで、最初の頃の周囲の温度より高い温度が実現されるような、部屋中を巡る
空気流が生成されることになる。サーモスタット５２が、壁５４に取り付けられ
（図１Ａ参照）、さらに、ハウジング２０の内部の加熱部材に電気的に接続（図
示せず）されて、温度を制御できるようにしてもよい。遠隔制御のサーモスタッ
ト（図示せず）を用いることもできる。サーモスタットが用いられようがいまい
が、用いられるどんなヒータの操作を制御するのにも、スイッチが使われるよう
にしてもよい。さらに、図示されるように壁に取り付けられるか、天井扇風機の
一部とされるかして、電気的にモータ３４に接続（図示せず）されたスイッチ５
６によって、モータ、ひいては一組の翼部の回転の速度と方向の制御を可能にす
ることができる。このように、加熱部材ならびに天井扇風機の操作は、制御およ
び調節することが可能で、これにより、部屋の中の空気を部屋の住人の好みの温
度に維持することが可能となる。スイッチ５６の内部、もしくはその一部には遅
延時間も組み込まれており、最初に加熱部材のスイッチが切られ、次いでモータ
が切られ、そしてその他の用途がこれに続くようになっている。加えて、住人が
部屋を後にすれば、その期間が短かろうが、長期にわたって不在となろうが、空
気調整装置１０は、スイッチ５６により停止することができ、これにより電力の
使用を保留することができる。
【００２２】 ハウジング２０の内部への空気流を促すために、下部環状面６０に、円か、長
細形状か、あるいはその他の形状の複数の開口部６２が設けられていてもよい。
上部ハウジングは、円形部６４を備え、この円形部６４が、通気を目的として、
この円形部６４を貫くように延びる複数の開口部６６を有するものとされていて
もよい。プレート２６等の手段が固定治具１６に固定され、ハウジング２０を支
えるために円形部６４を保持している。
【００２３】 空気調整装置の構造的な剛性は、内部シュラウド７０によって与えられるよう
になっている。このシュラウド、ないしはその一部、または、覆いの部分は、熱
的な絶縁性を有する材料からなり、周りのハウジングに熱放射による損傷を防ぐ
ように構成することができる。これにより、ハウジングの材料は、専ら美的な考
慮がなされて決定される種類の材料にすることができる。シュラウド７０は、通
常、平坦で円形に形成された架台７２を有しており、円形部６４に対応するよう
にできる。シュラウド７０は、開口部６６に大体一致する複数の同心の円弧部２
０４（７４？）を有していてもよい。ここで、開口部６６もまた、空気が通過す
る通路になるよう、円弧状にすることができる。ハブ７４に複数の開口部７６が
設けられ、この開口部７６に、取付部１６に固定されたプレート２６から延びる
ボルト７８が貫通可能に受け入れられる。架台７２は、十分な厚さを有し、以下
に説明するように、架台７２に吊下される加熱部材を支えるのに必要な強度、な
らびに、頑丈さが得られるようになっている。シュラウド７０は、半径方向かつ
下向きに架台７２から延びる円形スカート８０を備え、放射形フランジ８２で終
端している。放射形フランジ８２は、上部ハウジングおよび下部ハウジング２２
，２４の間の連結部に係合し、ボルトやネジ（図示せず）等でこれらに固定する
ことができる。円形スカート８０は、熱的に絶縁する、もしくは熱的な絶縁体を
有するようにでき、これにより、いかなる加熱部材、ないし関係するモータから
発せられる放射熱からハウジング２０を保護し遮蔽するようになっている。
【００２４】 図１に示すように、室内空気調整装置１０に、電灯取付部９０が取り付けられ
てもよい。電灯取付部は、ケーシング３０から下側に延びるシャフト１２に取り
付けるための基部９２を有している。この基部は、透明もしくは曇りガラス状の
ボール部９４を支持している。適切なソケット９８の中に装着されている電灯９
６は、支持部１００によって基部９２に固定されている。図に示すように、スイ
ッチ１０４を操作する引張り鎖１０２が、電灯９６の操作を制御するのに用いら
れてもよい。基部９２は、以下の如く、一組の翼部３６の回転方向を変えるため
のスイッチ１０４を備えていてもよい。加えて、引張り鎖型のスイッチであろう
が、それ以外のものであろうが、一つないしは複数のスイッチが、天井扇風機を
操作するために周知の方法で基部９２に収められていてもよい。シャフト１２の
中空の芯を介した電気的な結線、および導線の配線については、このような結線
や配線が周知であるため、ここではその説明を省略する。
【００２５】 以下、図１および図２をともに参照しながら、加熱ユニット１００および１０
２について詳細に説明する。これらの加熱ユニットは、基本的には、互いに相等
しいものであるので、互いに共通な部材には、同じ符号を付し、その説明は、そ
れぞれに当てはまるものとする。各加熱ユニット１００，１０２は、湾曲した、
もしくは斜めのダクト１０４を有し、これらのダクト１０４は、このダクトの対
置された終端に形成された、対置された末端排出口１０６，１０８を有している
。用途によっては、加熱ユニット１００，１０２の一方のみを用いることができ
ることに留意されたい。他の用途においては、図４に示されるような加熱ユニッ
トのタイプを用いることができる。
【００２６】 ダクト１０４を装着するやり方には幾通りもあるが、ここでは、簡易な装着の
機構について説明する。ダクト１０４の排出口１０６に近い部分に、斜めの支持
具１１０が溶接、もしくはその他の方法で固定されている。ナット１１４で上記
支持具に取り付けるために、ハウジング２０、およびシュラウド７０のスカート
８０を貫いてボルト１１２が延在している。支持具１１６は、ダクト１０４の排
出口１０８に近い部分に取り付けられている。ハウジング２０、およびシュラウ
ド７０のスカート８０を貫いてボルト１１８が延在している。このボルトは、ナ
ット１２０で固定することができる。簡単のため、図２においては、ハウジング
２０は部分的にのみ示されていることに留意されたい。支持具１２２が、ダクト
１０４に取り付けられ、このダクト１０４から延在している。この支持具は、ハ
ウジング２０およびスカート８０を貫くように延在して該支持具に係合するボル
ト１２４により、スカート８０に固定することができ、ナット１２６によって正
しい位置に固定することができる。支持具１２８がダクト１０４に取り付けられ
ている。この支持具は、ハウジング２０およびスカート８０を貫くように延在し
て該支持具に係合するボルト１３０により、スカート８０に固定することができ
る。支持具は、ナット１３２によって固定することができる。加熱ユニット１０
０および１０２の各ダクト１０４をシュラウド７０に固定するのに、他の多くの
構成、ないしは取り付けの手段を用いてもよいことに留意されたい。
【００２７】 各ダクト１０４の中には、内側中央に取付部１４２により電気モータ１４０が
取り付けられている。この取付部は、当業者であれば自明であるような周知の方
法でモータ１４０に装着されている。この取付部は、溶接、ろう付け、又はその
他の方法でダクト１０４に装着されている。図示されているように、これらのダ
クト、及び取付部１４２を貫くようにしてボルト１４４が延在し、正しい位置に
ナット１４６で固定されている。
【００２８】 モータ１４０は、反対方向にそれぞれ延出し、その対置された終端にファン１
５２，１５４を支持している回転自在とされたシャフト１５０を備えている。モ
ータ１４０が稼動してシャフト１５０が回転するとただちに、ファン１５２，１
５４の翼部がそれぞれ排出口１０６，１０８を通して空気を流出させる。ダクト
１０４は、それぞれ、該ダクトの概ね中心領域に配設された複数の開口部ないし
吸入口１５６を有している。かくして、空気は、各ダクト１０４内に吸入口１５
６を介して引き込まれ、排出口１０６，１０８を通して排出される。ファン１５
２の下流には、加熱部材１６０がダクト１０４内に設けられている。加熱部材は
、市販されて入手可能な部材であり、周知の装着方法によってダクト内の正しい
位置に固定されている。同様に、加熱部材１６２が、ファン１５４の下流側のそ
れぞれのダクト内に設けられている。これらの加熱部材のそれぞれには、隙間が
設けられるか、さもなければ穴が開けられて、これにより、これらを通る空気の
流れが可能となり、この空気流が通電で加熱するコイル等によって熱せられるよ
うになっている。
【００２９】 加熱ユニット１００，１０２の変形例について考慮すると、このような変形例
は、上述したように二つのダクトの代わりに一つのダクトを備えているだけでな
く、各ファンに一つの電気モータが用いられる。一つのファンが一つの簡易な電
気モータによって回転され、これにより、排出口１０６，１０８の一方を通して
空気が引き込まれ、他方の排出口を通して熱せられた空気が排出されるように設
けられていてもよい。二つ以上の加熱部材をそれぞれの空気の流れにあてがうよ
うにしてもよい。そして、どの加熱部材も各排出口に隣接して位置決めされ、こ
れにより熱伝導や熱放射によるハウジングへの熱伝達を最小限に抑えることがで
きるようになっている。
【００３０】 とりわけ図１に示すように、加熱ユニット１００の加熱部材１６０，１６２へ
の電力は、それぞれ導体１６４，１６６によって供給することができる。同様に
、加熱ユニット１０２の加熱部材１６０，１６２への電力は、それぞれ電気的な
導体１６８，１７０によって供給することができる。同様に、加熱ユニット１０
２の加熱部材１６０，１６２への電力は、それぞれ電気的な導体１６８，１７０
によって供給することができる。加熱ユニット１００内のモータ１４０への電力
は、電気的な導体１７２によって供給され、同様に、加熱ユニット１０２内のモ
ータ１４０への電力は、導体１７４によって供給することができる。シャフト１
２は空芯とされているので、シャフト１２は、導体１６４〜１７４を収めるため
の開放部１７６を備えている。これらの導体は、シャフト１２、天井、壁を通っ
て、スイッチ５６及び／又はサーモスタット５２（図１Ａ参照）まで延び、モー
タ１４０および加熱部材１６０，１６２の双方の操作を制御できるようになって
いる。
【００３１】 図２に示すように、ケーシング３０は、加熱ユニット１００，１０２の下部の
間の中心に配置することができ、ここから中心下向きにシャフト１２が延在して
いる。下部ケーシング３２には、円形凹部４５が形成されており、シャフト１２
に固定された軸受４４が収納、かつ支持されるようになっている（図１も参照さ
れたい）。
【００３２】 特に図３に示すように、排出口１０６，１０８に合わせられるようにして、開
口されたカバー１８０，１８２が配置され、スナップ・フィットを用いて、ある
いは、ハウジング２０およびシュラウド７０のスカート８０のいずれか一方もし
くは双方にもっと持続的な装着によって固定されている。これらのカバーは、部
屋の住人によって目視可能とされているから、これらのカバーは、装飾的な効果
と両立するものでなければならないし、ハウジング２０の装飾の類や性質にふさ
わしいものでなければならない。
【００３３】 稼動時においては、モータ１４０のいずれか一方もしくは双方に電力を供給し
て、排出口１０６，１０８を通して空気が外に向って流れるようにすることがで
きる。モータに電力が供給されると直ちに、生じさせるべき熱量に合わせて、加
熱部材１６０，１６２に、電力を多目にしたり少な目にしたりして供給すること
ができる。ファン１５２，１５４の回転によって引き起こされた空気流によって
、加熱部材のそれぞれを通過するように空気が吹かれ、排出口１０６，１０８、
ならびにカバー１８０，１８２を通して熱せられた空気が排出されるようになる
。同時に、モータ３４に電力を供給すると、一組のファン翼部３６が回転するよ
うになる。こうして生じた、好ましくは垂直上方に向う空気流は、あってもよい
カバー１８０，１８２に対応した排出口から排出する熱せられた空気と混ざるこ
とになり、かつ、このような混合は比較的一様である。こうして生じた、一様に
混合された熱せられた空気の上方への流れは、部屋の天井に当たって、横方向の
全ての方向に向かって流れる。このような全ての方向に向う流れは、部屋中に行
き渡るゆっくりとした一様に熱せられた空気を生じることになる。部屋がもはや
使われなくなると、天井扇風機は、加熱ユニットとともに停止させることができ
る。かくして、もはや使われていない部屋の中の空気を熱したり、あるいは同様
に循環させたりするのにエネルギーが消費されるようなことは、もはやなくなる
。部屋が使われるようになれば直ちに、室内空気調整装置が加熱ユニットととも
にたやすく始動せられ、そして、一人であろうが複数であろうが、住人によって
所望される温度まで、部屋が急速に温められることになる。
【００３４】 図４には、一つの変形例として、加熱ユニット１９０が示されている。この変
形例は、シュラウド７０およびハウジング２０を貫通する排出口１９４につなが
るダクト１９２を備えている。このダクトは、概ね断面円とされるか、あるいは
その他の形状とすることができる。このダクトは、加熱ユニット１００および１
０２に関して上で述べたように、支持具１１６および支持具１２８を用いてシュ
ラウド７０に固定されている。ダクト１９２を固定する他のいくつもの手段が考
えられる。このダクト１９２の中に、（上述の如き）取付部１４２によって、電
気モータ２００を固定することができる。当業者にとって周知の他のいくつもの
取付手段を用いることもできる。モータ２００のシャフトが、排出口１９４から
空気を排出するファン２０２を支持している。ダクト１９２の中のファン２０２
の後流には、加熱ユニット２０４が配置されている。このダクトは、熱せられる
べき空気が流入する供給源となるように、ファン２０２の上流側に複数の（上述
の如き）吸入口１５６を有している。こういった吸入口が、ダクトの上流側終端
が封止されている場合に考えられる。ダクトの上流側終端が開放されている場合
は、ファン２０２がダクトの上流側開放端からダクト内へ空気を引き込むので、
吸入口１５６を設ける必要性は無い。これとは異なり、ダクトの上流側終端に壁
部２０６が設けられているときは、このような壁部には、複数の開口部２０８を
開口して、これらの開口部を通して空気を流入させることができる。
【００３５】 稼動時においては、モータ２００が動くとファン２０２が回転し、加熱ユニッ
ト２０４を通し、さらに排出口１９４を通して、或る空気の流れが形成されるよ
うになっている。加熱部材２０４に電力を供給すれば、加熱部材を通過して流れ
る空気が熱せられることになろう。こうして発生した熱せられた空気は、排出口
１９４を通って排出されて、一組の翼部３６（図１参照）によって生成される垂
直な空気の流れと混ざることになる。これにより、排出された熱せられた空気は
、空気調整装置１０が設置されている部屋中にわたって、比較的一様な状態に分
散されることになろう。
【００３６】 シュラウドならびに付随するハウジング２０における対応した排出口から、熱
せられた空気が排出されるように、二つもしくはそれ以上の異なる加熱ユニット
１９０が、シュラウド７０内に配置されてもよいことに留意すべきであろう。例
えば、一対の異なる加熱ユニット１９０が、シュラウド７０内の対角的に対向す
る位置に設けられてもよく、これにより、概ね互いに反対の方向に熱せられた空
気を排出して、一組の翼部３６によって生成される空気流への、熱せられた空気
の一様な分散を促進するようにしてもよい。さらに、二組の異なる加熱ユニット
１９０を用いることもできる。操作されるのが一つのファンであるか二つのファ
ンあるかによらず、いずれも加熱ユニットの位置ならびに形状に関して他の変形
例を用いることができる。
【００３７】 以上、本発明に関して、本発明に係る幾つかの実施形態について説明したが、
発明の観点と思想から逸脱することなく、記載された本発明に係る実施形態に変
更を加えることは、当業者には可能であろう。同じ結果を得る概ね同じ方法にお
いて、概ね同じ役割を果たすような部材や工程の組み合わせは、全て本発明の範
疇に含まれるものとする。
【００３８】
【関連出願の相互参照】
本出願は、本発明者によってなされた一発明を記載する暫定的な出願であって
、「二つのファンヒータを有する天井扇風機」を発明の名称とする、１９９９年
６月２８日になされた米国特許出願第60/141499号明細書による出願に関し、共
通の技術思想を開示するとともに、当該出願に対して優先権を主張するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 天井から吊り下げられた室内空気調整装置を一例として示す部分
断面図である。
【図１ａ】 壁に設けられた制御部を一例として示す図である。
【図２】 図１の室内空気調整装置の内部を、上向きに室内空気調整装置を
見た状態で示す部分断面図である。
【図３】 図１の室内空気調整装置の側面図であって、熱せられた空気用の
排出口を説明するための図である。
【図４】 室内空気調整装置の注目する個所を、上向きに室内空気調整装置
を見た状態で示す部分断面図であって、加熱ユニットの変形例を説明するための
図である。
【符号の説明】
１０・・・室内空気調整装置 １２・・・シャフト ２０・・・ハウジング ３０・・・ケーシング ３２・・・ロータ ３４・・・電気モータ ３６・・・ファン翼部 ７０・・・シュラウド １００，１０２・・・加熱ユニット １０４・・・ダクト １０６，１０８・・・排出口 １１０・・・支持具 １２２，１２８・・・支持具 １４０・・・電気モータ １５２，１５４・・・ファン １５０・・・シャフト １５６・・・吸入口 １６０，１６２・・・加熱部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/42 Ｆ０４Ｄ 29/42 Ｍ Ｆ２４Ｆ 7/06 Ｆ２４Ｆ 7/06 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ， ＺＷ Ｆターム(参考） 3H034 AA02 AA14 BB02 BB08 BB16 CC03 CC05 CC07 EE02 3L049 BB07 BB08 BB09 3L050 BC03 3L058 BD01 BE08 BG01 BG05

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 部屋を一様に熱するための空気調整装置であって、 上方位置から垂下されるようにして支持されたシャフトと、 前記シャフトに回転自在に設けられるとともに、モータが有しているロータを
    固定するようにして該モータを格納するケーシングと、 前記ケーシングから延在する一組のファン翼部と、 前記シャフトに支持されていて、前記ケーシングを格納するハウジングと、 前記ハウジング内に配設されるとともに、前記ハウジングに一致する排出口を
    有してなり、かつ、通過して流れる空気を熱する加熱部材を有する少なくとも一
    つの加熱ユニットと、 前記加熱部材を通過して前記排出口を通る空気の流れを促進するとともに、こ
    の空気を前記一組のファン翼部によって生成された空気の流れに混合させるファ
    ンと、 を備えてなることを特徴とする空気調整装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、前記排出口を一組有していることを特徴とする空気調整
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、追加の加熱部材と、追加の排出口と、前記ファンを回転
    させるモータと、前記追加の加熱部材を通過して前記追加の排出口を通る空気の
    流れを促進する追加のファンとを備えていることを特徴とする空気調整装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の空気調整装置において、 前記排出口と前記追加の排出口との間に延在して、前記モータ、前記ファン、
    前記追加のファン、前記加熱部材、および前記追加の加熱部材を内部に保持する
    ダクトを備えていることを特徴とする空気調整装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットに対して対置された関係になるように前記ハウジングの中に
    配設された追加の加熱ユニットを有していることを特徴とする空気調整装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の空気調整装置において、 前記ハウジングの内部に配設されたシュラウドと、前記加熱ユニットを前記シ
    ュラウドに固定する支持手段とを有していることを特徴とする空気調整装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、一対の加熱ユニットを備えていることを特徴とする空気
    調整装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の空気調整装置において、 前記一対の加熱ユニットのそれぞれの加熱ユニットは、前記ハウジングにおけ
    る二つの排出口の間に配設されたダクトと、前記ダクト内に配設されて前記排出
    口を通して空気を排出する一対のファンを稼動させるモータと、前記排出口のそ
    れぞれを通過して流れる空気を熱する一対の加熱部材とを有していることを特徴
    とする空気調整装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の空気調整装置において、 前記ハウジング内に配設されたシュラウドと、該シュラウドに前記一対の加熱
    ユニットのそれぞれの加熱ユニットを固定する支持手段とを有していることを特
    徴とする空気調整装置。
  10. 【請求項１０】 部屋を一様に熱するための空気調整装置であって、 シャフトと、 前記シャフトに固定されていて、垂直な空気流を生成する一組の翼部を回転さ
    せるためのロータを有するモータと、 前記シャフトによって支持されたシュラウドと、 前記シュラウド内に配設されるとともに、前記シュラウドに配設された少なく
    とも一つの排出口を有している加熱ユニットとを備えてなり、 前記加熱ユニットは、モータと、前記垂直な空気流に混ぜるために前記排出口
    を通る空気流を促進するよう前記モータによって稼動されるファンと、前記排出
    口を通って流れる空気を熱して前記垂直な空気流の温度を上昇させる加熱部材と
    を有していることを特徴とする空気調整装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の空気調整装置において、 前記モータ、前記ファン、および前記加熱部材を収納するための、前記排出口
    に対して内側に、かつ前記シュラウドの中に配設されたダクトを有していること
    を特徴とする空気調整装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の空気調整装置において、 前記モータは、前記ダクトの中に設けられ、前記ファンは、互いに反対方向に
    向かう複数の空気流を各々促進するように、前記モータの共有のシャフトに設け
    られた一対のファンを備え、前記加熱部材は、それぞれの方向への空気の流れを
    熱するための一対の加熱部材を備え、前記排出口は、熱せられた空気の流れを排
    出して前記垂直な空気流に混ぜるための一対の排出口を備えていることを特徴と
    する空気調整装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の空気調整装置において、 前記ダクトのそれぞれに、前記ダクトに空気を導入するための吸入口が配設さ
    れていることを特徴とする空気調整装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、対置された位置関係になるように前記シュラウド内に支
    持された一対の加熱ユニットを備えていることを特徴とする空気調整装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の空気調整装置において、 前記シュラウドを格納する装飾性を有するハウジングと、前記排出口を覆う透
    過性を有するカバーとを備えていることを特徴とする空気調整装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の空気調整装置において、 熱せられるべき空気を導入する吸入口を有していることを特徴とする空気調整
    装置。
  17. 【請求項１７】 部屋を一様に熱するための空気調整装置であって、 モータならびに第１の空気流を生成する一組の翼部を有する天井扇風機と、 前記天井扇風機を吊下するように支持するシャフトと、 前記第１の空気流の径路内に、熱せられた第２の空気流を放出する加熱ユニッ
    トと、 前記シャフトから垂下するシュラウドとを備え、 前記シュラウドは、該シュラウドに対して内側に前記加熱ユニットを支持し、
    かつ、前記モータを格納するよう構成されていることを特徴とする空気調整装置
    。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、前記第２の空気流を放出するよう、前記シュラウドに一
    致する排出口を有したダクトを備えていることを特徴とする空気調整装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の空気調整装置において、 前記ダクトは、前記第２の空気流を生成するためのファンと、該ファンを回転
    させる追加のモータと、前記第２の空気流を熱する加熱部材とを支持して格納す
    るよう構成されていることを特徴とする空気調整装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の空気調整装置において、 前記ダクトには、熱せられるべき空気を流入させるための吸気口が配設されて
    いることを特徴とする空気調整装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の空気調整装置において、 前記ダクトは、前記第２の空気流を放出するよう、前記シュラウドに一致する
    追加の排出口を有していることを特徴とする空気調整装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１７に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、一対の加熱ユニットを有し、それぞれの前記加熱ユニッ
    トは、前記シュラウドにおける排出口を通して前記第２の空気流を放出するよう
    に構成されていることを特徴とする空気調整装置。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の空気調整装置において、 前記一対の加熱ユニットのそれぞれの加熱ユニットは、ダクトを備え、該ダク
    トは、前記第２の空気流を放出するよう、各終端に配設された複数の前記排出口
    の一つを有していることを特徴とする空気調整装置。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の空気調整装置において、 それぞれの前記ダクトは、互いに反対方向に向かう空気流を各々促進するため
    の一対のファンを回転させる追加のモータと、それぞれの空気流の径路中に配設
    されて、そこを通過して流れる空気を熱するための加熱部材とを有していること
    を特徴とする空気調整装置。
  25. 【請求項２５】 空気調整装置を用いて部屋を一様に熱する方法において、 ハウジングの中に配置され、シャフトに吊下した状態で支持された第1のモー
    タから延びる、天井扇風機の一組の翼部を用いて、第１の垂直な空気流を生じさ
    せる工程と、 前記ハウジングの中に配置された加熱ユニット内に収納されたファンを用いて
    、前記第１の空気流に混ぜるように第２の空気流を発生させる工程と、 前記第１の空気流に混ぜる前に、前記第１の空気流の温度を上昇させるため、
    前記加熱ユニットの中に配設された加熱部材を用いて前記第２の空気流を熱する
    工程とを有し、 前記第２の空気流を発生させる工程は、前記ファンを回転させる第２のモータ
    と、前記第２の空気流を熱する工程を行なうための加熱部材と、前記第２の空気
    流を放出するための排出口とを備えるダクトの中で前記第２の空気流を生じさせ
    る工程を有していることを特徴とする空気調整装置を用いて部屋を一様に熱する
    方法。
  26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の方法において、 前記第２の空気流を生じさせる工程は、 ダクトの中で互いに反対方向に空気を方向付けるよう、前記第２のモータを挟
    んで対向する側にそれぞれ配設された前記ファン及び追加のファンと、 それぞれの方向に向けられた空気を熱するよう、前記ダクトの中に配設された
    前記加熱部材及び追加の加熱部材と、 前記排出口及び追加の排出口とを用いて行なうことを特徴とする方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２５に記載の方法において、 第３の空気流を発生させる工程を、この第３の空気流を追加の排出口を通して
    放出して前記第１の空気流に混ぜるように、追加の加熱ユニットの中に収納され
    た追加のファンを用いて行ない、 かつ、前記追加の加熱ユニットの中に配設された追加の加熱部材を用いて、前
    記第１の空気流に混ぜる前に、前記第１の空気流の温度を上昇させるよう前記第
    ３の空気流をさらに熱する工程を行なうことを特徴とする方法。
  28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の方法において、 前記第３の空気流をさらに発生させる工程は、追加のダクトの中で前記第３の
    空気流をさらに生じさせる工程を有し、前記追加のダクトは、前記追加のファン
    を回転させる第３のモータと、前記追加の加熱部材と、前記追加の排出口とを収
    納していることを特徴とする方法。
  29. 【請求項２９】 部屋を一様に熱するための空気調整装置であって、 上方位置から垂下する支持部と、 前記支持部に固定されたモータと、 前記モータに電力を供給して空気の流れを発生させるよう回転自在に動く一組
    のファン翼部と、 前記支持部から吊下されて、前記モータを格納するハウジングと、 通過して流れる空気を熱する加熱部材を有し、前記ハウジングの中に配設され
    、かつ、排出口を有してなる少なくとも一つの加熱ユニットと、 該加熱ユニットに設けられ、前記加熱部材を通過して前記排出口を通る空気の
    流れを促進するとともに、前記一組の翼部によって生成された空気の流れに混合
    させるファンとを有していることを特徴とする空気調整装置。
  30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の空気調整装置において、 前記加熱ユニットは、前記ファンの稼動に応じて前記加熱部材に空気を流すた
    めの吸入口を有していることを特徴とする空気調整装置。
  31. 【請求項３１】 空気調整装置を用いて部屋を一様に熱する方法において、 ハウジングの中に配置され、支持部に吊下している第１のモータから延びる、
    天井扇風機の一組の翼部を用いて、第１の垂直な空気流を生じさせる工程と、 前記ハウジングの中に配置された加熱ユニット内に収納されたファンを用いて
    、前記第１の空気流に混ぜるように第２の空気流を発生させる工程と、 前記第１の空気流に混ぜる前に、前記第１の空気流の温度を上昇させるため、
    前記加熱ユニットの中に配設された加熱部材を用いて前記第２の空気流を熱する
    工程とを有し、 前記第２の空気流を発生させる工程は、前記第１の空気流の径路内で前記ファ
    ンを回転させる第２のモータと、前記第２の空気の流れを放出する排出口とを用
    いて、前記第２の空気流を生じさせる工程を有していることを特徴とする空気調
    整装置を用いて部屋を一様に熱する方法。
  32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の方法において、 前記第２の空気流を生じさせ、熱する工程は、ダクトの中で行なわれることを
    特徴とする方法。
  33. 【請求項３３】 請求項３１に記載の方法において、 第３の空気流をさらに発生させる工程を、この第３の空気流を追加の排出口を
    通して放出して前記第１の空気流に混ぜるように収納された追加のファンを用い
    て行ない、 追加の加熱部材を用いて、前記第１の空気流に混ぜる前に、前記第１の空気流
    の温度を上昇させるよう前記第３の空気流をさらに熱する工程を行なうことを特
    徴とする方法。
  34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の方法において、 ダクトの中で前記第２の空気流を発生させる工程を行うとともに、追加のダク
    トの中で前記第３の空気流をさらに生じさせる工程を行なうことによって前記第
    ３の空気流をさらに発生させる工程行ない、前記追加のダクトは、前記追加のフ
    ァンを回転させる第３のモータと、前記追加の加熱部材と、前記追加の排出口と
    を収納していることを特徴とする方法。
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