JP2012215162A

JP2012215162A - 涼風機

Info

Publication number: JP2012215162A
Application number: JP2011149824A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Osada; 篤長田; Takuya Otanagi; 拓也小棚木; Tsutomu Kato; 務加藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: JP5879502B2

Abstract

【課題】壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、省スペースで省エネかつ快適な空間を生成することができる涼風機を提供することを目的とする。
【解決手段】天井６に設置して吹出し空間１１に気流を発生する涼風機１であって、内部に電動機３と羽根車４とケーシング２を備えて天井６に固定され、内部が風路となるダクト部８と、天井６との間に隙間を有してダクト部８に接続される２列の対向するノズル部９を有し、各ノズル部９先端のスリット吹出し口１２を互いに平行とすることで、サーキュレーション効果や涼風感を得るために、省スペースで省エネかつ快適な空間を生成できる構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、居室内の天井や壁に設置され、直接風による体感温度の減少や室内空気の循環に使用される扇風機や天井扇などの涼風機に関するものである。

従来、この種の涼風機は、羽根車とモータを台座となる基部に内包して、基部上部に備えられた円環形状の送風部から床面と水平方向に吹出すようにて空気の循環及び空気の流れを生じさせる家庭用送風機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風機について図９および図１０を参照しながら説明する。

図９は、送風機組立体１００をその正面から見た状態で示している。送風機組立体１００は、中央開口部１０２を画定している環状ノズル１０１を有している。環状ノズル１０１を通る空気流を生じさせるモータ１２２がモータハウジング１２６と共に基部１１６の内部に配置されている。さらに、インペラ（羽根車）１３０が、モータ１２２から外方に延びる回転シャフトに連結され、ディフューザ１３２が、インペラ１３０の下流側に位置決めされているモータ１２２は、電気接続部及び電源に接続され、複数個の選択ボタン１２０により、ユーザは、送風機組立体１００を操作することができる。

上記構成において、上述した送風機組立体１００は、以下のように動作する。ユーザが複数個の選択ボタン１２０の中から適当に選択してモータ１２２が駆動される。かくして、モータ１２２が起動され、空気が空気入口１２４を介して送風機組立体１００内に吸い込まれる。空気は、外側ケーシング１１８を通り、インペラ１３０の入口１３４まで流れる。ディフューザ１３２の出口１３６及びインペラ１３０の排気部を出た空気流は、内部通路１１０を通って互いに逆の方向に進む２つの空気流に分けられる。空気流は、これが口１１２に入る際に絞られ、そして口１１２の出口１４４のところで更に絞られる。この絞りにより、システム中に圧力が生じる。このように作られた空気流は、絞りにより生じる圧力に打ち勝ち、空気流は、一次空気流として出口１４４を通って出る。一次空気流は、ガイド部分１４８の配置により、ユーザに向かって集中し又は集束して向けられる。二次空気流は、外部環境、特に出口１４４周りの領域及び環状ノズル１０１の外縁部周りからの空気の同伴によって生じる。この二次空気流は、中央開口部１０２を通り、ここで、一次空気流と混ざり合って送風機組立体１００から前方に放出される全空気流が生じる。

特開２０１０−０７７９６９号公報

このような従来の涼風機では、居室の床置きを前提としており、居室中央に配置すれば背面への気流生成が不可能となり、居室隅に配置すれば遠方への気流到達が困難になり、また、必要な床面の設置スペースのために邪魔になるという課題があった。さらに、壁面近傍への配置においては二次空気の供給が妨げられる可能性もあり、発生気流そのものも弱くなる、という課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、省スペースで、居室全体に気流を生成し、壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、二次空気の供給が妨げられず、発生気流そのものが弱くならない涼風機を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、壁面に設置して壁面と逆方向の吹出し空間に気流を発生する涼風機であって、内部に電動機と羽根車とケーシングを備えて前記壁面に固定され、前記本体と接続されて内部が前記羽根車からの風路となるダクト部と、前記壁面との間に隙間を有して前記ダクト部に接続される２列の対向するノズルを有し、各ノズルはチャンバ部と、前記吹出し空間を向くスリット吹出し口を有し、各ノズルのスリット吹出し口は互いに平行となる涼風機としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、省スペースで居室全体に気流を生成し、壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、二次空気の供給が妨げられず、発生気流そのものが弱くならずに十分な気流を発生することができる。

本発明の実施の形態１の涼風機の斜視図同涼風機の断面斜視図同涼風機の吹出し部の拡大構成図通過風量の比を示すグラフスリット吹出し口の開口幅と消費電力、騒音の関係を示すグラフ（ａ）ノズル両端部の断面部の拡大構成図、（ｂ）ノズル中央部の断面部の拡大構成図本発明の実施の形態２の涼風機の斜視図同涼風機の断面斜視図従来技術の一例を示す概略図従来技術の一例を示す構成図

本発明の請求項１記載の涼風機は、壁面に設置して壁面と逆方向の吹出し空間に気流を発生する涼風機であって、内部に電動機と羽根車とケーシングを備えて前記壁面に固定され、前記本体と接続されて内部が前記羽根車からの風路となるダクト部と、前記壁面との間に隙間を有して前記ダクト部に接続される２列の対向するノズルを有し、各ノズルはチャンバ部と、前記吹出し空間を向くスリット吹出し口を有し、各ノズルのスリット吹出し口は互いに平行となる涼風機である。

これにより、ノズルの噴流発生に必要な小風量のエネルギから、誘引効果により、吹出し空間へ送風できる大風量のエネルギを発生できるとともに、天井などの壁面に設置することでスペースを有効利用でき、省スペースで居室全体に気流を生成し、壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、二次空気の供給が妨げられず、発生気流そのものが弱くならずに十分な気流を発生することができる。

また、平行となるスリット吹出し口の距離Ａと、対向するノズルそれぞれの壁面との最接近距離Ｂ１、Ｂ２とが、０．６７Ａ＜Ｂ１＜１．３３Ａ、０．４９Ａ＜Ｂ２＜１．３３Ａとなるものであり、スリット吹出し口からの噴流量と吹出し空間での風量の比が、最大値から８５％の範囲となる効率の良い条件となるので、より省エネで快適な空間を生成することができる。

また、吹出し空間を向くスリット吹出し口方向と壁面とのなす角度が変化するものであり、噴流の方向を変化させることで、空気の動きが拡散して、柔らかい気流を広範囲で送風することができ、広い範囲で快適な空間を生成することができる。

また、対向するノズルが湾曲して２重の環状ノズルとなるよう端部同士を接続し、前記環状ノズルの内側中心部に本体を備え、本体から放射状に伸びる複数のダクト部で前記環状ノズルを保持するものであり、環状ダクトを中心で支えることにより、本体保持部と重心の位置が一致し、片持ち状態で起こる応力集中を抑えるこができるので、保持具としてのダクト部周りに大きな補強がいらず、軽量化や小型化が可能となる。

また、本体下部に照明器具取付け可能な構造としたものであり、誘引効果への影響が小さい位置に光源を設けて天井壁面に設置することで、照明付き涼風機として一体化できるので、照明が従来設置されている場所に、照明の機能を保持した状態で涼風機を設置することができ、また本体と重ねる構成にすることで小型化も可能となる。

また、スリット吹出し口の開口幅をＤ（ｍｍ）、スリット吹出し口からの吹出風速をＶ（ｍ／ｓ）とした時、１６＜Ｄ×Ｖ＜３０としたものであり、吹出し空間における風量を同一とした場合、スリット吹出し口から噴流を吹き出すのに要するエネルギと本体からの騒音値が、最良値の６０％以内となる効率の良い条件となるので、より省エネで快適な空間を生成することができる。なお、上記で規定しているＤ×Ｖの範囲については、１．５ｍｍ≦Ｄ≦１０ｍｍ、５．０ｍ／ｓ≦Ｖ≦１５．０ｍ／ｓの範囲内で検討した結果、導いた最適範囲である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の涼風機の斜視図、図２に同涼風機を一部断面図とした断面斜視図、図３に同涼風機の吹出し部の断面を示す拡大構成図を示す。

まず、実施の形態１の構成について説明する。

本発明の実施の形態１の涼風機は、図１と図２に示すように、涼風機１は本体としてケーシング２を備え、この内部にケーシング２に固定される電動機３と電動機３によって回転する羽根車４を備え、ケーシング２には羽根車４への空気を供給するための吸込み口５と、壁面としての天井６へ羽根車４が平行となるように備え付けるための接続具７と、ケーシングと接続されて内部が羽根車４からの風路となるダクト部８と、ダクト部８を介して保持される２列の直線的な形状が対向するノズル部９から構成され、羽根車４の直径は３００ｍｍ、ノズル部９はそれぞれ長手方向に５００ｍｍとして天井６に設置したものである。

ここで、ノズル部９は、それぞれチャンバ１０と、天井６に対して垂直下向きのスリット吹出し口１２を２個有し、各スリット吹出し口１２はスリット長手方向に略線形状（図３紙面の垂直方向の線形状）となるが、この各線形状の位置関係を互いに平行とし、矢印のように、噴流１５を吹出し空間１１へ向けて吹出している。各線形状の位置関係を互いに平行とは、各線形状が同一平面状にあることを意味している。

また、図３に示すように、平行となるスリット吹出し口１２の距離Ａを８０ｍｍとし、対向するノズル部９それぞれの天井６との最短距離Ｂ１、Ｂ２を８０ｍｍとしている。

また、ケーシング２は下部に引掛けシーリング、引掛けローゼットと同形状の照明取付具１３を有し、シーリングライトのような照明器具１４が取り付け可能になっている。

また、スリット吹出し口１２の開口幅Ｄを３ｍｍ、吹出風速Ｖを６．５〜７．０ｍ／ｓとしている。

次に実施の形態１の動作を示す。涼風機１は、電動機３により羽根車４が回転されると、羽根車４の送風効果で吸込み口５へ涼風機１の周囲の空気が流れ込み羽根車４の外側へ送られる。この空気はダクト部８を通ってチャンバ１０へ溜められ高圧となり、外部との圧力差でスリット吹出し口１２から噴流１５となって吹出し空間１１へ向けて吹出される。噴流１５は吹出し空間１１で拡散して緩やかな気流となり、サーキュレーション効果や涼風感を得るための気流を天井から発生することになる。

ここで、図４は、ノズル部９と天井との距離Ｂ１、Ｂ２を８０ｍｍ、スリット吹出し口１２からの風量を一定として、ノズル部９間の距離Ａに対する、ノズル部９から１．５ｍ下流面の通過風量の比を示したものであり、距離Ａを８０ｍｍとしているので、多くの下流面風量を発生でき、前述の噴流１５を少ないエネルギで効率よく発生できる構成となっている。

なお、この傾向は、ノズル部９の間の距離が小さくなるにつれて、ノズル部９の間の空気が引きずられて吹出し空間１１へ追いやられるためにノズル部９間が負圧になり、この負圧が周辺空気を強く誘引してノズル部９間へ供給されることで下流の通過風量が増大していると考えられる。しかし、距離Ａが近づきすぎると、ノズル部９間の風路としての空間が狭くなるため、周辺空気の誘引を妨げるので、距離Ａに対する、ノズル部９から１．５ｍ下流面の通過風量が最適値を持つ関係になる。

また、図５は、スリット吹出し口１２の開口幅Ｄに対するノズル部９の消費電力と本体の騒音値との関係を示したものである。ノズル部９の消費電力はノズル部９の距離１００ｍｍにおける投入送風量と全圧の積から算出している。開口幅Ｄを３ｍｍとしているので、消費電力および騒音値がほぼ最小域となるような構成となっている。

上記構成と動作により、各ノズル部９のスリット吹出し口１２を互いに平行にすることで、スリット吹出し口１２の噴流発生に必要な小風量のエネルギから、誘引効果により、吹き出し空間へ大風量送風できるエネルギを発生できるので、サーキュレーション効果や涼風感を得るために、天井などの壁面に設置することでスペースを有効利用でき、サーキュレーション効果や涼風感が得られる快適な空間を生成することができる。

また、平行となるスリット吹出し口の距離Ａと、対向するノズル部９それぞれの天井６との最接近距離Ｂ１、Ｂ２を、０．６７Ａ＜Ｂ１＜１．３３Ａ、０．４９Ａ＜Ｂ２＜１．３３Ａの範囲内とすることで、図４からスリットノズルからの噴流量と吹出し空間での風量の比の、最大値から８５％の範囲となる効率の良い条件となるので、より省エネで快適な空間の生成を生成することができる。

また、本体下部に照明器具取付け可能な構造とすることで、誘引効果への影響が小さい位置に光源を設けて天井壁面に設置でき、照明付き涼風機として一体化できるので、照明が従来設置されている場所に、照明の機能を保持した状態で涼風機を設置することができ、また本体と重ねる構成としているので小型化になっている。さらに照明取付具１３を引掛けシーリング、引掛けローゼットと同形状としているので、市販の照明を自由に選択できる。

なお、実施の形態１では、スリット吹出し口１２の開口を直線的な形状とし、天井６と垂直方向に向くスリット吹出し口１２としているが、図６の断面図に示すようにノズル両端部１７を図６（ａ）、ノズル中央部１８を図６（ｂ）となるように長手方向に沿って吹出し空間１１の方向に間をなだらかに繋ぐようにノズル角度Ｃを変化させても良い。図６（ａ）ではＣ＝０度、図６（ｂ）ではＣ＝３０度となっており、スリット吹出し口１２の全領域で同一方向に吹出すよりも、噴流の方向を分散させることで、空気の動きが拡散することになるので、柔らかい気流を広範囲で送風することができ、広い範囲で快適な空間を生成することができる。

また、実施の形態１では、各スリット吹出し口１２を天井と垂直方向の同方向で天井と同距離の対称形状としたが、天井との距離が異なる非対称形状でもよく、また各スリット吹出し口１２の方向は同方向でなくてもよく、共にスリット吹出し口１２からの噴流発生に必要な小風量のエネルギから、誘引効果により、吹き出し空間へ大風量送風できるエネルギを発生できるので、サーキュレーション効果や涼風感を得るために、天井などの壁面に設置することでスペースを有効利用でき、サーキュレーション効果や涼風感が得られる快適な空間を生成することができる。

以上のように、特に天井壁に設置することで居室全体に気流を生成し、壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、省スペースで省エネかつ快適な空間を生成することができる。

（実施の形態２）
図７に本発明の実施の形態２の涼風機の斜視図、図８に同涼風機を一部断面図とした断面斜視図を示す。実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

まず、実施の形態２の構成について説明する。

本発明の実施の形態２の涼風機は、図７と図８に示すように、涼風機１はケーシング２の内部にケーシング２に固定される電動機３と電動機３によって回転する羽根車４を備え、ケーシング２には羽根車４への空気を供給するための吸込み口５と、壁面としての天井６へ羽根車４が平行となるように備え付けるための接続具７と、ケーシングと接続されて外側に放射状に配置されて内部が羽根車４からの風路となるダクト部８と、ダクト部８を介して保持される２列に対向する２重の環状ノズル部１６から構成され、羽根車４の直径は３００ｍｍ、環状ノズル部１６は内側の径が６００ｍｍ、外側の径が８００ｍｍとして天井に設置したものである。

ここで、ノズル部９は、それぞれチャンバ１０と、吹出し空間１１を天井６に対して垂直下向きのスリット吹出し口１２を有し、各環状ノズル部１６のスリット吹出し口１２を互いに平行としている。

次に実施形態の動作を示す。涼風機１は、電動機３により羽根車４が回転されると、羽根車４の送風効果で吸込み口５へ涼風機１の周囲の空気が流れ込み羽根車４の外側へ送られる。この空気はダクト部８を通ってチャンバ１０へ溜められ高圧となり、外部との圧力差でスリット吹出し口１２から噴流が吹出し空間１１へ向けて吹出される。噴流は吹出し空間１１で拡散して緩やかな気流となり、サーキュレーション効果や涼風感を得るための気流を天井から発生することになる。

上記構成と動作により、各環状ノズル部１６のスリット吹出し口１２を互いに平行にすることで、スリット吹出し口１２の噴流発生に必要な小風量のエネルギから、誘引効果により、吹き出し空間へ大風量送風できるエネルギを発生できるので、サーキュレーション効果や涼風感を得るために、天井などの壁面に設置することでスペースを有効利用でき、省エネで快適な空間を生成することができる。

また、対向するノズルを湾曲して２重の環状ノズル部１６となるよう接続し、環状ノズル部１６の内側中心部に本体を備え、本体から放射状に伸びる複数のダクト部８で前記環状ノズル部１６を保持しているので、実施の形態１のようにダクト部８とノズル部９が片持ち形状となって強いモーメントでダクト部８の付け根に大きな局所的な応力がかかることがなく、環状ノズル部１６とケーシング２をダクト部８で連結して両持ちで支えることにより、本体中心と重心の位置が一致し、片持ち状態で起こるモーメントで局所的な応力集中を抑えることができるので、保持具としてのダクト部８周りに大きな補強がいらず、軽量化や小型化が可能となる。

本発明にかかる涼風機は、特に天井壁に設置することで居室全体に気流を生成し、壁面取り付けで壁面との最適な相対距離を規定することにより、省エネで快適な空間を生成することができるため、住宅用の室内空気の撹拌を目的に使用される各種送風機器等として有用である。

１涼風機
２ケーシング
３電動機
４羽根車
５吸込み口
６天井
７接続具
８ダクト部
９ノズル部
１０チャンバ
１１吹出し空間
１２スリット吹出し口
１３照明取付具
１４照明器具
１５噴流
１６環状ノズル部
１７ノズル両端部
１８ノズル中央部
１００送風機組立体
１０１環状ノズル
１２０選択ボタン
１２２モータ
１２６モータハウジング
１３０インペラ
１３２ディフューザ
１３４入口
１３６出口
１４４出口
１４８ガイド部分

Claims

壁面に設置して壁面と逆方向の吹出し空間に気流を発生する涼風機であって、本体内部に電動機と羽根車とケーシングを備えて前記壁面に固定され、前記本体と接続されて内部が前記羽根車からの風路となるダクト部と、前記壁面との間に隙間を有して前記ダクト部に接続される２列の対向するノズル部を有し、前記ノズル部はチャンバと、前記吹出し空間を向くスリット吹出し口を有し、前記スリット吹出し口は互いに平行となる涼風機。
平行となるスリット吹出し口の距離Ａと、対向するノズル部それぞれの壁面との最接近距離Ｂ１、Ｂ２とが、０．６７Ａ＜Ｂ１＜１．３３Ａ、０．４９Ａ＜Ｂ２＜１．３３Ａとなる請求項１に記載の涼風機。
吹出し空間を向くスリット吹出し口方向と壁面とのなす角度がスリット方向に変化する請求項１または２のいずれか１項に記載の涼風機。
対向するノズル部が湾曲して２重の環状ノズル部となるよう端部同士を接続し、前記環状ノズル部の内側中心部に本体を備え、本体から放射状に伸びる複数のダクト部で前記環状ノズル部を保持する請求項１から３のいずれか１項に記載の涼風機。
本体下部に照明器具取付け可能な構造とした請求項１から４のいずれか１項に記載の涼風機。
スリット吹出し口の開口幅をＤ（ｍｍ）、スリット吹出し口からの吹出風速をＶ（ｍ／ｓ）とした時、１６＜Ｄ×Ｖ＜３０となることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の涼風機。