JP2013015114A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立体全体を動かさずに風向を可変できるために簡便かつ小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、組立体全体が駆動する範囲のスペースの確保も必要ないためにスペースの有効利用もできる送風装置を提供することを目的とする。
【解決手段】高圧空気発生部５と、高圧空気を気流として一方へ吹出す平行なスリット開口６を持つ２列の吹出し部７と、高圧空気発生部５と吹出し部７の一部とを接続する接続路９を有し、２列の吹出し部７は間に空間１０を有して各スリット開口方向１１が交わるように設けられ、各吹出し部７への高圧空気の風量比を変える風量可変手段である回転ダンパ１３を備えた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、床に置いたり、壁や天井に設置したりし、直接風による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される送風機器に関するものである。

従来、この種の送風装置は、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６および図７を参照しながら説明する。

図６は、送風機組立体１００をその正面から見た投影図を、図７は、送風機組立体１００の断面投影図を示している。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

このような従来の送風装置では、吹出し方向は固定されたものであり、吹出し方向を可変する場合は組立体下部に静止土台を備えて組立体全体を動かす構成となっており、このために複雑な駆動機構や、重量のある組立体全体を可動する大きなトルクを発生できる駆動電動機が必要になり、また体積のある組立体全体が駆動する範囲のスペースを確保しなければならない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、簡便かつ小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、スペースの有効利用ができる送風装置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、内部に羽根車と電動機を備えて外郭に空気の吸入口を有する箱体の高圧空気発生部と、高圧空気を気流として一方へ吹出す平行なスリット開口を持つ２列の吹出し部と、前記高圧空気発生部と前記吹出し部の一部とを接続する接続路を有し、前記２列の吹出し部は間に空間を有して各スリット開口方向が交わるように設けられ、前記各吹出し部への高圧空気の風量比を変える風量可変手段を備えた送風装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば設置スペースを取らない駆動機構で気流方向を可変できるため、小さな駆動エネルギーで快適範囲を広げ、かつ、スペースを有効利用できることができる。

本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図 （ａ）同送風装置の断面を示す構成図、（ｂ）同送風装置の断面を示す構成図 同送風装置の断面を示す構成図 同送風装置の吹出し風速、スリット開口幅、下流通過風量の関係図 本発明の実施の形態２の送風装置の斜視図 従来技術の一例を示す概略図 従来技術の一例を示す側断面図

本発明の請求項１記載の天井扇は、内部に羽根車と電動機を備えて外郭に空気の吸入口を有する箱体の高圧空気発生部と、高圧空気を気流として一方へ吹出す平行なスリット開口を持つ２列の吹出し部と、前記高圧空気発生部と前記吹出し部の一部とを接続する接続路を有し、前記２列の吹出し部は間に空間を有して各スリット開口方向が交わるように設けられ、前記各吹出し部への高圧空気の風量比を変える風量可変手段を備えた送風装置である。

これにより、両吹出し部の流量が同じであれば互いに衝突し２つのスリット開口方向の中心へ気流を発生し、片側を低流量吹出し部とすれば、他方の強い気流に押されて低流量吹出し部の方向へ気流を発生することになり、外郭を駆動することなく気流方向を可変できるので、小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、スペースの有効利用ができる。

また、風量可変手段が高圧空気発生部と接続路に備えたダンパであり、気流方向を可変するために軽量小型の部品を駆動するだけでよくなるため、簡便で小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変することが出来る。

また、スリット開口の間の距離Ｄ（ｍ）、吹出し風速Ｖ（ｍ／ｓ）との関係がＤ×Ｖ＝０．９かつ０．１５≦Ｖ≦２０となるものであり、２列の吹出し部の間に空間を設けることで、スリット開口からの吹出しに誘引される空間の流れが増幅されるため、遠方へ同量の気流を送るための送風エネルギーが小さくでき、小さい消費電力で快適な気流感を与えることが出来る。

また、吹出し部の片側の端部に接続路が連結され、吹出し部の両端部を結ぶ方向と垂直方向の断面積が接続路から離れるほど小さくなるものであり、空気が風路の行き詰る接続部とは反対側端部で多く放出されるような空気ムラを抑制することで、各スリット開口位置で均一な気流を発生することが可能となる。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図を、図２に断面図を示す。

本発明の実施の形態１の送風装置１は、図１に示すように、床置型であり、下部に内部に羽根車と電動機２を備えて外郭３に空気の吸入口４を有する箱体の高圧空気発生部５と、高圧空気を気流として一方へ吹出すための幅が２ｍｍで長さが５００ｍｍ程度の平行なスリット開口６を持つ２列の吹出し部７と、高圧空気発生部５と吹出し部７の片側端部８とを接続する接続路９を有する。

図２（ａ）は図１のＡ面における断面図、図２（ｂ）は図１のＢ面における断面図であり、２列の吹出し部７は間に約９０ｍｍの距離Ｄを有して各スリット開口方向１１が交わるように設けられ、ここから１０ｍ／ｓ程度の吹出し平均速度Ｖで室内に噴流として空気が放出される。

また、図３は接続路９の内部を高圧空気発生部５の方向から見た内部投影図であり、各吹出し部７への高圧空気の風量比を変える風量可変手段として、図２に示すように、２つの吹出し部への風路１２を部分的に塞ぐための回転駆動する回転ダンパ１３と、回転ダンパ１３を駆動する駆動電動機１４を備えている。

また、吹出し部７は、片側の端部が接続路９と連結され、吹出し部の両端部を結ぶ方向と垂直方向の断面が図２（ａ）のＡ面から図２（ｂ）のＢ面となるようにもう一方の端部に近づくほど断面積が小さくなる構成となっている。

上記構成により、羽根車が電動機により駆動されることにより、吸入口４から空気を吸込んで高圧空気発生部５内で空気が圧縮され、圧縮された空気が接続路９を通って吹出し部７へと流れ込み、スリット開口６から空気が吹出されることで、室内の気流を発生させ、直接風による体感温度の減少や室内の空気の循環を行うこととなる。

ここで、図４はＶ＝１０ｍ／ｓのときの、Ｄと下流１．５ｍ地点での通過風量比（単独吹出し×２の場合が１）の関係を示したものであり、Ｄ＝９０ｍｍ程度のときに下流通過流量が最大になることを示している。

気流の特性は、流体の相似側に従うので、レイノルズ数（＝（代表速度×代表長さ）／（動粘性係数×密度））が同一であれば、特性も同一になり、全体の寸法に対してスリット開口の幅（本実施の形態では１．５ｍｍ）が微小とすると、動粘性係数も密度も室内条件では不変であるので、レイノルズ数∝Ｖ×Ｄ＝０．９の関係であれば、直接風による体感温度の減少や室内の空気の循環のための十分な特性を有することになり、人間が気流感を感じることが出来る風速が０．１５ｍ／ｓ程度であること、吹出し風速が２０ｍ／ｓを超えるとスリットでの騒音が５０ｄＢを超えるような室内で許容できない騒音になってくることを加味して０．１５≦Ｖ≦２０程度にすることで、快適な気流感を与えることが出来る。また、この状態に加えて、各吹出し部７への高圧空気の風量比を変える風量可変手段として回転ダンパ１３を備えているので、両吹出し部の流量が同じであれば互いに衝突し２つのスリット開口方向の中心へ気流を発生し、片側を低流量吹出し部とすれば、他方の強い気流に押されて低流量吹出し部の方向へ気流を発生することになり、外郭を駆動することなく気流方向を左右に可変できるので、小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、スペースの有効利用ができることとなる。

また、風量可変手段が高圧空気発生部５と接続路９に備えた回転ダンパ１３であるものであり、この回転ダンパ１３は駆動電動機１４の小さな駆動エネルギーで気流方向を可変するために軽量小型の部品を駆動するだけでよくなるため、簡便で小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変することが出来る。

また、吹出し部７の片側の端部に接続路が連結され、吹出し部の両端部を結ぶ方向と垂直方向の断面積が接続路から離れるほど小さくなる構成となっているので、空気が風路の行き詰まる接続部とは反対側端部の内部圧力が局所的に大きくなって、この箇所から部分的に空気が多く放出されるような空気ムラに対して、内部の圧力を一様に抑制できる形状となり、各スリット開口位置で均一な気流を発生することが可能となる。

なお、本実施の形態では高圧空気発生部５を送風装置１の下部に配置して、スリット開口６が縦長になるような構成としているが、スリット開口６が横向きになるような構成にしても良く、この場合は上下に風向を可変できる構成となる。

また、回転ダンパ１３を駆動電動機１４により駆動しているが、本体前編？？などに回転ダンパ１３に連結されたレバーを突出させることで手動にしても良く、軽い力で吹出し方向を可変することが出来る。

（実施の形態２）
実施の形態２において、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。

図５に本発明の実施の形態２の送風装置の斜視図を示す。

本発明の実施の形態２の送風装置２１は、図５に示すように、天井取付型であり、天面２２をボルトやネジなどを介して天井に取り付ける構成となっており、吸入口４を有する高圧空気発生部５と、高圧空気を気流として天井と反対方向へ吹出すためのスリット開口６を持つ２列の吹出し部７の中央で２つの接続路９を介して高圧空気発生部５に接続する構成となっており、高圧空気発生部５の下面に設置された平行に稼動して吹出し部への風路を部分的に塞ぐスライドダンパ２３を備えている。

上記構成により、吸入口４から空気を吸込んで高圧空気発生部５内で空気が圧縮され、圧縮された空気が接続路９を通って吹出し部７へと流れ込み、スリット開口６から空気が吹出されることで、室内の気流を発生し、直接風による体感温度の減少や室内の空気の循環を行うこととなる。

また、各吹出し部７への高圧空気の風量比を変える風量可変手段としてスライドダンパ２３を備えているので、両吹出し部の流量が同じであれば互いに衝突し２つのスリット開口方向の中心へ気流を発生し、片側を低流量吹出し部とすれば、他方の強い気流に押されて低流量吹出し部の方向へ気流を発生することになり、外郭を駆動することなく気流方向を可変できるので、小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、スペースの有効利用ができることとなる。

なお、実施の形態２では送風装置２１を天井取付型としているが、側壁に取り付けて、上下方向や、左右方向に気流方向を可変することもできる。

本発明にかかる送風装置は、組立体全体を動かさずに風向を可変できるために簡便かつ小さな駆動エネルギーで吹出し方向を可変でき、組立体全体が駆動する範囲のスペースの確保も必要ないためにスペースの有効利用もでき、住宅用の直接風による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される各種送風機器等として有用である。

１ 送風装置
２ 羽根車と電動機
３ 外郭
４ 吸入口
５ 高圧空気発生部
６ スリット開口
７ 吹出し部
８ 片側端部
９ 接続路
１０ 空間
１１ スリット開口方向
１２ 吹出し部への風路
１３ 回転ダンパ
１４ 駆動電動機
２１ 送風装置
２２ 天面
２３ スライドダンパ
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 (4)

1. 内部に羽根車と電動機を備えて外郭に空気の吸入口を有する箱体の高圧空気発生部と、高圧空気を気流として一方へ吹出す平行なスリット開口を持つ２列の吹出し部と、前記高圧空気発生部と前記吹出し部の一部とを接続する接続路を有し、前記２列の吹出し部は間に空間を有して各スリット開口方向が交わるように設けられ、前記各吹出し部への高圧空気の風量比を変える風量可変手段を備えた送風装置。
2. 風量可変手段が高圧空気発生部と接続路に備えたダンパである請求項１に記載の送風装置。
3. スリット開口の間の距離Ｄ（ｍ）、吹出し平均風速Ｖ（ｍ／ｓ）との関係がＤ×Ｖ＝０．９かつ０．１５≦Ｖ≦２０となる請求項１または２記載の送風装置。
4. 吹出し部の片側の端部に接続路が連結され、吹出し部の両端部を結ぶ方向と垂直方向の断面積が接続路から離れるほど小さくなる請求項１から３いずれかに記載の送風装置。

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