JP2013155684A

JP2013155684A - 送風装置

Info

Publication number: JP2013155684A
Application number: JP2012017693A
Authority: JP
Inventors: Ippei Oda; 一平小田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP5945713B2

Abstract

【課題】羽根車を内包することで接触による不安感をなくし、流体素子技術を用いたノズル構成により空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現でき快適性を向上できる送風装置を提供することを目的とする。
【解決手段】送風装置１１は、高圧空気発生部１２と複数のノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃで構成されるものであり、気流１４をノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃより矢印方向に発振させながら吹出すものである。複数のノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、吹出す気流の振動数が異なる構成であり、空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現でき快適性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、居室内の天井や壁、床面に設置され、直接気流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扇風機や天井扇などの送風装置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装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風装置について図５および図６を参照しながら説明する。

図５は、送風機組立体１００をその正面から見た投影図を、図６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。

上記構成で、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、円環形状に閉じたノズルのために、ここから吹出された気流も閉じた円環状に高速の風速分布を持つ。風速分布は、円環の形状を変えることで変更することができるため、空間的に揺らぎのある空気流は発生させることができるが、時間的には均一な空気流となるため、時間的に揺らぎのある空気流を発生させることができ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、空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現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、高圧空気発生部と複数のノズルユニットを備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は箱体に空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気を発生するための羽根車とこの羽根車を駆動するためのモータを備えた高圧空気発生手段とを備え、複数の前記ノズルユニットは高圧空気を気流として吹出す流体素子ノズル部と、前記高圧空気発生部で発生した高圧空気を前記流体素子ノズル部に導く筒状のダクトとを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、前記流入口から前記吹出し口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出し口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出し口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記ダクトは、前記ダクト同士を接続するダクト接続手段を有し、このダクト接続手段により前記ノズルユニットを複数接続して、前記流体素子ノズル部から気流を吹出すもので、少なくとも一つの前記ノズルユニットが他の前記ノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出すことを特徴とする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、高圧空気発生部と複数のノズルユニットを備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は箱体に空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気を発生するための羽根車とこの羽根車を駆動するためのモータを備えた高圧空気発生手段とを備え、複数の前記ノズルユニットは高圧空気を気流として吹出す流体素子ノズル部と、前記高圧空気発生部で発生した高圧空気を前記流体素子ノズル部に導く筒状のダクトとを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、前記流入口から前記吹出し口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出し口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出し口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記ダクトは、前記ダクト同士を接続するダクト接続手段を有し、このダクト接続手段により前記ノズルユニットを複数接続して、前記流体素子ノズル部から気流を吹出すもので、少なくとも一つの前記ノズルユニットが他の前記ノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出すことを特徴とする送風装置としたことにより、気流を流体素子ノズル部により素子主流路の短辺方向に振動させることができ、また、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるため、送風装置から吹出される気流は空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、快適性を高めることができる。

さらに、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるため、吹出し方向が切り替わる時に発生する気流の振動音の増幅を抑制することができる。

本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図本発明の実施の形態１の送風装置の断面を示す構成図本発明の実施の形態１の送風装置のノズルユニットの断面を示す構成図本発明の実施の形態１の送風装置のノズルユニットの断面を示す構成図従来技術の一例を示す正面図従来技術の一例を示す断面図

本発明の請求項１記載の送風装置は、高圧空気発生部と複数のノズルユニットを備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は箱体に空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気を発生するための羽根車とこの羽根車を駆動するためのモータを備えた高圧空気発生手段とを備え、複数の前記ノズルユニットは高圧空気を気流として吹出す流体素子ノズル部と、前記高圧空気発生部で発生した高圧空気を前記流体素子ノズル部に導く筒状のダクトとを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、前記流入口から前記吹出し口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出し口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出し口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記ダクトは、前記ダクト同士を接続するダクト接続手段を有し、このダクト接続手段により前記ノズルユニットを複数接続して、前記流体素子ノズル部から気流を吹出すもので、少なくとも一つの前記ノズルユニットが他の前記ノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出すことを特徴とするものである。これにより、気流を流体素子ノズル部により素子主流路の短辺方向に振動させることができ、また、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるため、送風装置から吹出される気流は空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、快適性を高めることができる。

また、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるため、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音の発生時間間隔がずれて増幅されないため、結果的に気流の振動音を低減し、聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。ここで、気流の振動音を聞こえにくくする効果としてはそれぞれのノズルユニットから、それぞれ異なった振動数の気流を発生させたときが効果が大きいため好ましい。

また、気流を流体素子ノズル部により素子主流路の短辺方向に振動させることができるため、少ないエネルギーで風速の大きい気流を広範囲に送ることがでる。ここで、高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。

また、少なくとも一つのノズルユニットの外部に向けて拡大する吹出し口の拡大角が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とするもので、吹出し口の拡大角を異なるようにすることで吹出す気流の振動数を変えることができるため、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるようにでき、空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、また、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音がそれぞれ混ざり合うことで気流の振動音を聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。

また、それぞれのノズルユニットから任意の広がりの気流が送れるため、異なる送風範囲のノズルユニットを組み合わせ、任意の風速分布の気流を実現することで必要な範囲だけに気流を送ることができるため、高圧空気発生手段での高圧空気の発生量を少なくでき、省エネ性を高めることができる。ここで、拡大角が大きいほうが振動数は小さくなるものである。

また、少なくとも一つのノズルユニットの素子主流路の幅が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とするもので、素子主流路の幅を異なるようにすることで、吹出す気流の振動数を変えることができるため、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるようにでき、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音がそれぞれ混ざり合うことで気流の振動音を聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。

また、それぞれのノズルユニットから吹出される風量が素子主流路の幅に比例するため、ノズルユニットの組合せにより必要な風速分布を作り出すことができ、送風装置から吹出される気流は空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、快適性を高めることができる。

また、少なくとも一つのノズルユニットの循環風路の長さが、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とするもので、循環風路の長さを異なるようにすることで、気流の振動数は循環風路の長さに依存するため、吹出す気流の振動数を変えることができるため、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるようにでき、空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、また、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音がそれぞれ混ざり合うことで気流の振動音を聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。ここで、循環風路が長いほうが振動数は小さくなるものである。

また、少なくとも一つのノズルユニットの循環風路の断面積が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とするもので、循環風路の断面積を異なるようにすることで、気流の振動数は循環風路の断面積に依存するため、吹出す気流の振動数を変えることができるため、吹出す気流の振動数が複数のノズルユニットで異なるようにでき、空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、また、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音がそれぞれ混ざり合うことで気流の振動音を聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。ここで、循環風路の断面積が小さいほうが振動数は小さくなるものである。

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）
図１に示すように、送風装置１１は、高圧空気発生部１２と複数のノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃで構成されるものであり、気流１４をノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃより矢印方向に発振させながら吹出すものである。ここで、高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。

図２に送風装置１１の平面Ａでの断面の構成図を示すように、高圧空気発生部１２は、箱体１５内に、空気を取り入れる吸込み口１６と、高圧空気を発生するための羽根車１７と羽根車を駆動するためのモータ１８で構成された高圧空気発生手段１９とを設けている。

図３にノズルユニット１３ａ、１３ｂのそれぞれ平面Ｂ、Ｃでの断面の構成図を示すように、ノズルユニット１３ａ、１３ｂは高圧空気を気流１４として吹出す流体素子ノズル部２１と、高圧空気発生部１２と流体素子ノズル部２１を連通する筒状のダクト２０とで構成され、流体素子ノズル部２１は、気流１４の流れに対し垂直方向の断面が略長方形に構成した、気流の流入する流入口２２、外部に向けて拡大する吹出し口２３、流入口２２から吹出し口２３を連通する素子主流路２４と、素子主流路２４の長辺側の片面から分岐して反対側の素子主流路２４の長辺側の面に連通する循環風路２５とを備えて、吹出し口２３から吹出す気流１４を素子主流路２４の短辺方向に振動させるものである。

このときノズルユニット１３ａとノズルユニット１３ｂでは、拡大角３１ｂの方が拡大角３１ａより大きく、また、素子主流路幅３２ｂの方が素子主流路幅３２ａより大きい構成であり、拡大角は大きいほうが振動数は小さくなるものであり、素子主流路幅は大きいほうが振動数は小さくなるため、ノズルユニット１３ｂの方が振動数が小さくなる構成となっている。

また、図４にノズルユニット１３ｂ、１３ｃのそれぞれ平面Ｃ、Ｄでの断面の構成図を示すように、ノズルユニット１３ｂ、１３ｃは高圧空気を気流１４として吹出す流体素子ノズル部２１と、高圧空気発生部１２と流体素子ノズル部２１を連通する筒状のダクト２０とで構成され、流体素子ノズル部２１は、気流の流入する流入口２２と、外部に向けて拡大する吹出し口２３と、流入口２２から吹出し口２３を連通する素子主流路２４とを、それぞれ気流１４の流れに対し垂直方向の断面が略長方形に備え、素子主流路２４の長辺側の片面から分岐して反対側の素子主流路２４の長辺側の面に連通する循環風路２５とを備えて、吹出し口２３から吹出す気流１４を素子主流路２４の短辺方向に振動させるものである。

このときノズルユニット１３ｂとノズルユニット１３ｃでは、循環風路の長さがノズルユニット１３ｃの方が短く、また循環風路幅３３ｂの方が循環風路幅３３ａより大きく、ノズルユニット１３ｂとノズルユニット１３ｃの高さＨ（図２）は同じであるためノズルユニット１３ｃの方が循環風路の断面積が大きい構成であり、循環風路の長さは長いほうが振動数は小さくなるものであり、循環風路の断面積は小さいほうが振動数は小さくなるため、ノズルユニット１３ｂの方が振動数が小さくなる構成となっている。

このような構成によれば、吹出す気流１４の振動数がノズルユニット１３ａ、１３ｂとノズルユニット１３ｂ、１３ｃで異なるため、空間的、時間的に揺らぎのある気流１４を発生させることができ、また、ノズルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃから発生する気流１４の振動音がそれぞれ混ざり合うことで気流１４の振動音を聞こえにくくすることができ、快適性を高めることができる。

このとき、各ノズルユニットの気流１４の振動数は、それぞれの位相がなるべく合わない振動数に設定すると効率よく振動音を聞こえにくくできるため望ましい。

また、吹出し口２３の拡大角としては２０度から４５度程度が気流１４の発振が安定して得られるため望ましく、循環風路２５の長さとしては１００ｍｍから１０００ｍｍ程度が気流１４の発振が体感できる振動数となるため望ましい。また流体素子ノズル部２１を構成する材質としてＰＰやＡＢＳなど既知の樹脂や金属などで構成することができる。このとき、振動の振動数としては１Ｈｚから２００Ｈｚ程度が振動、すなわち直接当たる気流の有無を体感できるため望ましい。ここで、それぞれの気流の振動数の関係が、整数倍（例えば３つのノズルユニットの場合、２０Ｈｚ、４０Ｈｚ、８０Ｈｚなど）にならないようにしたほうが、気流の吹出し方向が切り替わる周期がずれることにより、切り替わる時に発生する気流の振動音が増幅されるのを抑制でき、振動音を聞こえにくくする効果が大きいため望ましい。

なお、空間的に揺らぎのある気流とは、ある時間の、吹出し口前方の垂直面の高さ方向の風速が一様でない、すなわち他のノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出すノズルユニット前方の風速が他のノズルユニット前方の風速と異なる風速分布を有する気流のことを言う。

また、時間的に揺らぎのある気流とは、上述した風速分布が経時的に変化する気流のことを言い、本発明では、従来の首振り機構を設けずに上述した風速分布を経時的に変化させることができる。

以上、高圧空気発生部と複数のノズルユニットを備え、吹出し口から吹出す気流を素子主流路の短辺方向に振動させ、少なくとも一つのノズルユニットが他のノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出す構成としたことにより、少ないエネルギーで風速の大きい気流を広範囲に送ることができるとともに、送風装置から吹出される気流は空間的、時間的に揺らぎのある気流を発生させることができ、送風域内の風速分布が一様でなく、経時的に変化するため、気流の快適性を高めることができる。

さらに、複数のノズルユニットから発生する気流の振動音の発生時間間隔がずれて増幅されないため、結果的に気流の振動音を低減し、気流の振動音を聞こえにくくできるため、耳障りな騒音による不快感を低減することができる。

本発明にかかる送風装置は、羽根車を内包することで接触による不安感をなくし、流体素子技術を用いたノズル構成により空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現でき快適性を向上できるため、居室内の天井や壁に設置され、直接気流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。

１１送風装置
１２高圧空気発生部
１３ａノズルユニット
１３ｂノズルユニット
１３ｃノズルユニット
１４気流
１５箱体
１６吸込み口
１７羽根車
１８モータ
１９高圧空気発生手段
２０ダクト
２１流体素子ノズル部
２２流入口
２３吹出し口
２４素子主流路
２５循環風路
３１ａ拡大角
３１ｂ拡大角
３２ａ素子主流路幅
３２ｂ素子主流路幅
３３ａ循環風路幅
３３ｂ循環風路幅
１００送風機組立体
１０１環状ノズル
１０２中央開口部
１１０内部通路
１１２口
１１６基部
１１８外側ケーシング
１２０選択ボタン
１２２モータ
１２４空気入口
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

高圧空気発生部と複数のノズルユニットを備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は、箱体に空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気を発生するための羽根車とこの羽根車を駆動するためのモータを備えた高圧空気発生手段とを備え、複数の前記ノズルユニットは、高圧空気を気流として吹出す流体素子ノズル部と、前記高圧空気発生部で発生した高圧空気を前記流体素子ノズル部に導く筒状のダクトとを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、前記流入口から前記吹出し口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出し口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出し口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記ダクトは、前記ダクト同士を接続するダクト接続手段を有し、このダクト接続手段により前記ノズルユニットを複数接続して、前記流体素子ノズル部から気流を吹出すもので、少なくとも一つの前記ノズルユニットが他の前記ノズルユニットと異なる振動数の気流を吹出すことを特徴とする送風装置。
少なくとも一つのノズルユニットの外部に向けて拡大する吹出し口の拡大角が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
少なくとも一つのノズルユニットの素子主流路の幅が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とする請求項１または２に記載の送風装置。
少なくとも一つのノズルユニットの循環風路の長さが、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の送風装置。
少なくとも一つのノズルユニットの循環風路の断面積が、他の前記ノズルユニットと異なることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の送風装置。