JP2017053592A - 空気調和用渦輪発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 渦輪を適切に発生させて所定方向に進行させられ、離れた目標位置に確実に到達させて空気調和を可能とする空気調和用渦輪発生装置を提供する。【解決手段】 装置本体１０を先端の開口部１１に向かって徐々に断面積が変化する先細状に形成し、圧縮部２０で開口部と対向する端面を膨出変形させた際に生じる、装置本体内部空間の急激な圧力変化に伴って、内部空間から開口部１１を通じて外部に向かおうとする空気の流れが、開口部近傍の先細形状部分を経て開口部１１にスムーズに集まってそのまま外向きの流れとなることから、開口部１１から外部に向かう空気の流れが抵抗を受けず開口部１１から一様に吹出しやすく、開口部前面側に渦輪が均一に形成されて乱れにくい状態が得られ、渦輪を強力なものとして到達距離を延ばせると共に、渦輪進行の際に周囲の影響を受けにくくなり、渦輪の目標位置への到達性能を向上させられる。【選択図】 図２

Description

本発明は、空気調和対象箇所に向けて渦輪を送り出し、この渦輪として移動した空気により空気調和を実行する空気調和用渦輪発生装置に関する。

空気調和設備の一部として、ダクトを通じて供給される調和空気を、空気調和対象の室内空間に吹出す吹出口装置は、用途に応じて様々な形状のものが従来から用いられている。その中で、調和空気の到達距離を重視する用途に適するものとして、ノズル型の吹出口装置が従来から使用されている。

従来のノズル型の吹出口装置は、ダクトと接続されて調和空気を供給される略円筒体で形成されて、天井又は壁に配設される構成であり、ダクトから取入れた調和空気をそのまま開口方向に吹出し、調和空気を遠方まで送込んで室内空間の空気調和を図るものとなっている。こうした従来のノズル型の吹出口装置の例として、登録実用新案第３０４５９４０号公報に開示されるものがある。

登録実用新案第３０４５９４０号公報

従来の吹出口装置は前記特許文献１に示される構成とされており、調和空気の到達距離を伸ばしやすい特長を利用して、空気調和を行おうとする室内空間が大きい場合、室内空間において実際に空気調和が必要な箇所（人がいる位置）のみに向けて吹き出すようにし、局所的に空気調和を実行することで、大きな室内空間全体を空気調和対象とすることによる空気調和コスト上昇を回避できる。

ただし、前記従来の吹出口装置では、吹出された調和空気の気流が吹出直後から気流周囲の雰囲気（室内空気）と接触、混合し、室内空間に拡散していくこととなり、調和空気の気流そのものは吹出口装置から離れるほど弱まることから、調和空気の到達目標位置が吹出口装置から遠く離れるほど吹出口装置における吹出風量が必要となる。このため、吹出口装置と実際に空気調和が必要な箇所（例えば、居住域など）が離れているような場合には、吹出口装置やこれに調和空気を供給するシステム全体が大風量に対応するものとして大型化、大規模化してコスト高となってしまうという課題を有していた。

これに対し、いわゆる空気砲として知られる渦輪の、周囲雰囲気に拡散することなく長い距離を進行できる性質に着目して、調和空気を含む渦輪を発生させて空気調和に用いる装置が近年提案されている。

渦輪を用いて適切に空気調和を行うためには、調和空気を含む渦輪を、渦輪の発生位置から空気調和対象箇所に到達させる必要がある。しかしながら、空気調和用として、調和空気を含む渦輪を、例えば天井等に設けた渦輪発生装置の位置から居住域に到達させるなど、十分な到達距離を実現可能で、且つ渦輪を高い精度で所望の目的位置に進行させられるものは、従来存在しなかった。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、渦輪を適切に発生させて所定方向に進行させられ、離れた目標位置に確実に到達させて空気調和を可能とする空気調和用渦輪発生装置を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は、空気の渦輪を発生させ、所定の目標方向に向けて進行させる渦輪発生装置において、空気が流通可能な渦輪発生用の開口部を設けた略箱状体として形成され、空気調和対象箇所を直接見通せる所定位置に配設される装置本体と、当該装置本体の開口部と対向する端面側に配設され、前記端面の少なくとも一部を所定周期で内部空間側に膨出するように変形させ、内部空間の空気を急激に圧縮する圧縮部とを備え、前記装置本体の開口部近傍所定範囲部分が、開口断面を開口部に向かって滑らかに縮小させる先細形状として形成されるものである。

このように本発明によれば、装置本体を先端の開口部に向かって徐々に断面積が変化する先細状に形成し、圧縮部で開口部と対向する端面の少なくとも一部を膨出変形させた際に生じる、装置本体内部空間の急激な圧力変化に伴って、内部空間から開口部を通じて外部に向かおうとする空気の流れが、装置本体における開口部近傍の先細形状部分を経て開口部にスムーズに集まってそのまま外向きの流れとなることにより、開口部から外部に向かう空気の流れが抵抗を受けず開口部から一様に吹出しやすく、開口部前面側に渦輪が均一に形成されて乱れにくい状態が得られ、渦輪を強力なものとして到達距離を延ばせると共に、渦輪進行の際に周囲の影響を受けにくくなり、渦輪の目標位置への到達性能を向上させられる。また、装置本体内部空間における空気の流れをスムーズなものとすることで、圧縮部による空気の圧縮に必要な力を抑えることができ、より少ない力で効率よく渦輪を発生させ、且つ渦輪をより遠方まで到達させることができる。

また、本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は必要に応じて、前記装置本体の少なくとも開口部近傍の所定範囲部分が、略錐状の先細形状とされると共に、当該略錐状部分を略錐状部分の中心軸線が含まれる平面で切断した切断面で、当該切断面にあらわれる略錐状部分の傾き角度が約１０°ないし６５°となるように形成され、装置本体の開口部から当該開口部に対向する端面に至る本体全長が、前記開口部直径の約２ないし８倍の大きさとされるものである。

このように本発明によれば、開口部近傍の先細形状部分を略錐状に一定の割合で縮小する形状とし、且つこの略錐状部分を空気がスムーズに外向きに移動しやすい適切な傾斜角度として形成すると共に、開口部に対する装置全体の大きさも、圧縮部による内部圧力変化で開口部から外に向かう適度な空気の流れが生じる程度に設定することにより、先細形状部分の抵抗を抑えて空気を無理なく開口部に進ませ、先細形状部分を経て開口部から出る空気の流れをさらに滑らかで一様なものとして、均一で乱れにくい強力な渦輪をより確実且つ効率よく発生させられ、到達距離を十分に確保でき、所望の目標位置へ渦輪を確実に到達させて空気調和を実行できる。

また、本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は必要に応じて、前記装置本体が、前記開口部近傍所定範囲以外の部分についても、開口断面を開口部に向かって滑らかに縮小させる先細形状として形成されると共に、開口部と対向する端面部分の形状を、直径３０ないし１００ｃｍの円形、又は、辺長さが３０ないし１００ｃｍの矩形又は方形、とされてなり、前記装置本体の開口部が、直径１０ないし３０ｃｍの円形孔とされるものである。

このように本発明によれば、装置本体を先細形状のみからなる構造とすると共に、この装置本体一端側の開口部や他端側の端面の大きさを適度な範囲に設定することにより、装置本体を空気調和に適した渦輪を発生可能ながら、全体が先細形状という簡略な構造にでき、装置本体のコストダウンが図れる。また、装置本体を現実的に室内空間やその近傍に設置しやすい形状及び大きさとすることができ、空気調和対象箇所から離れた所定位置に装置本体を無理なく適切に設置して渦輪の送出に使用でき、効率よく空気調和対象箇所に対する空気調和を行える。

また、本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は必要に応じて、前記装置本体が、前記開口部近傍以外の部分として、前記略錐状部分に連結する円筒状又は角筒状の部分を有すると共に、当該筒状部分の断面形状を、直径３０ないし１００ｃｍの円形、又は、辺長さが３０ないし１００ｃｍの矩形又は方形、とされてなり、前記装置本体の開口部が、直径１０ないし３０ｃｍの円形孔とされるものである。

このように本発明によれば、装置本体を筒状部分の端部に略錐状の先細形状部分が連結する構造とすると共に、この筒状部分や装置本体先端の開口部の大きさを適度な範囲に設定することにより、装置本体を空気調和に適した渦輪を発生可能な構造としつつ、現実的に室内空間やその近傍に設置しやすい形状及び大きさとすることができ、空気調和対象箇所から離れた所定位置に装置本体を無理なく適切に設置して渦輪の送出に使用でき、効率よく空気調和対象箇所に対する空気調和を行える。

また、本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は必要に応じて、前記圧縮部が、前記装置本体における開口部と対向する端面の外側に配設され、当該端面の少なくとも一部を所定周期で叩打又は押圧して変形させるものとされ、前記装置本体が、前記開口部と対向する端面における少なくとも中心所定範囲を、可撓性を有する弾性材料とされ、圧縮部による叩打又は押圧に対し内部空間側に所定量突出及び復元可能に弾性変形するものである。

このように本発明によれば、圧縮部を装置本体外部から弾性材料製の端面を叩打又は押圧で変形させるものとして、簡略な機構で装置本体の端面を速やかに膨出変形させられることにより、内部空間に圧力変化とそれに伴う開口部における空気の流れを適切に生じさせて渦輪を発生させる仕組みをより低コストで実現できると共に、渦輪を効率よく繰り返し発生させて空気調和の効果を高められる。

また、本発明に係る空気調和用渦輪発生装置は必要に応じて、前記装置本体における開口部と対向する端面が、全体にわたって可撓性を有する弾性材料製のシート体とされ、前記圧縮部の叩打又は押圧により約２ないし１０ｃｍ内部空間側にたわむ変形を生じるものである。

このように本発明によれば、装置本体の開口部と対向する端面全体が弾性材料製とされて、圧縮部の作動に伴って全体的に変形し、装置本体の内部空間に対し広範囲に圧力変化を生じさせることにより、内部空間で開口部を通じて外部に向かおうとする空気の流れを効率よく生じさせて、開口部前面で渦輪をスムーズに発生させることができ、渦輪発生のために装置本体端面を膨出変形させる圧縮部をより簡略化、コンパクト化でき、コストダウンが図れる。

本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の使用状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部におけるカム機構部作動による叩打部移動状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部における叩打部の装置本体端面からの離隔状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部におけるカム機構部の制御板解放直前状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部における叩打部の装置本体端面叩打状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部作動に伴う開口部側での空気流れ状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の圧縮部におけるカム機構部の制御板再接触状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の第一の他例の概略構成断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の第二の他例の概略構成断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の第三の他例の概略構成断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置の第四の他例の概略構成断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置を前記図１ないし図８に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置１は、空気が流通可能な渦輪発生用の開口部１１を設けた略箱状体として形成され、空気調和対象箇所のある室内空間の所定位置に配設される装置本体１０と、この装置本体１０の開口部１１と対向する端面１２側に配設され、この端面１２を所定周期で内部空間側に膨出するように変形させる圧縮部２０とを備える構成である。

前記装置本体１０は、円形の開口部１１を設けた略箱状体であり、その開口部１１近傍所定範囲を、開口断面を開口部に向かって滑らかに縮小させる略円錐状の先細形状部分として形成されると共に、この開口部近傍所定範囲以外の部分として、前記先細形状部分に連結する円筒状部分を有する構成である。

この装置本体１０は、前記空気調和対象箇所のある室内空間における、空気調和対象箇所から離れた位置で、且つ空気調和対象箇所を直接見通せる所定位置に配設される構成である。なお、装置本体１０は、必要に応じて、装置全体の向きを調整可能に配設して、渦輪の送出方向調整を装置本体の向き調整で可能な構成とすることもできる。また、装置本体１０は、所定の調和空気供給源と接続し、内部空間に外部から調和空気を供給可能として、発生させた渦輪に調和空気が含まれるようにする構成とすることもできる。

装置本体１０における開口部近傍の略円錐状の先細形状部分は、この略円錐状部分の中心軸線が含まれる平面で切断した切断面で、この切断面にあらわれる略円錐状部分の傾き角度θが約１０°ないし６５°となるように形成される（図７参照）。こうして略円錐状部分の傾き角度を適切な角度範囲に設定する、すなわち、先細形状部分の開口部に向かって開口断面が縮小していく割合を適切なものとすることで、前記傾き角度が大きすぎる場合のように、先細形状部分の開口断面の縮小変化が著しく、先細形状部分を開口部１１に向けて進む空気の制御が適切に行えない状態となったり、前記傾き角度が小さすぎる場合のように、装置本体の長大化を招いて、設置面やコスト面での制約が増える状態となるのを防止でき、開口部１１に向かう空気流を先細形状部分で適切に案内して、開口部前面側で渦輪を効率よく発生させることができる。
この他、装置本体１０における円筒状部分は、直径３０ないし１００ｃｍの円断面形状を有する円筒体として形成される。

このように装置本体１０は、略円錐状の先細形状部分と円筒状部分を組み合わせた略箱状体とされ、先細形状部分側の一端部に開口部１１が位置する一方、円筒状部分側の他端部に平面状の端面１２が位置して円筒状部分を閉塞する構造となっている。この装置本体１０の開口部１１は、直径１０ないし３０ｃｍの円形孔とされ、装置本体１０の開口部１１からこの開口部に対向する端面１２に至る本体全長は、開口部直径の約２ないし８倍の大きさとされる構成である。このような装置本体１０を使用すると、開口部１１の直径が１０ないし３０ｃｍの場合、開口部前面側に発生する渦輪としては、その外径が１５ないし７５ｃｍとなるものを得られることとなる。

さらに、装置本体１０は、開口部１１と対向する端面１２を、その全体にわたって可撓性を有する弾性材料製、例えばシリコンゴムやクロロプレンゴム製、のシート体とされ、この端面１２を圧縮部２０により装置本体１０の内部空間側に所定量突出及び復元可能に弾性変形させることで、内部空間に急激な圧力変化を生じさせ、これに伴う開口部１１を通じた空気の流れにより、開口部１１で渦輪を発生可能とする仕組みである（図７参照）。

この端面１２は、具体的には、圧縮部２０の叩打により約２ないし１０ｃｍ内部空間側にたわむように変形可能なものとされる。一方、装置本体１０の端面１２以外の部分は、端面１２に圧縮部２０から力を加えて内部空間に急激な圧力変化を生じさせる状況でも変形しない材質、例えば鉄板などの金属材で形成される構成である。

前記圧縮部２０は、装置本体１０における開口部１１と対向する端面１２の外側に配設され、弾性材料製の端面１２を所定周期で変形させ、内部空間の空気を急激に圧縮し、開口部１１側で渦輪を発生可能とするものである。

具体的には、この圧縮部２０は、装置本体１０の端面１２に対し移動可能に配設されて端面１２の中央部分を叩打する叩打部２１と、装置本体１０に取り付けられ、この叩打部２１を所定範囲移動可能な状態で支持する支持部２２と、叩打部２１と支持部２２との間に配設されて叩打部２１を端面１２側に付勢するばね２３と、叩打部２１をばね２３の付勢力に抗って端面１２から離れる向きに所定距離移動させる状態を所定周期で繰り返させるカム機構部２４と、叩打部２１と一体に配設され、カム機構部２４に接する間、端面１２から離れる向きに押し動かされることで叩打部２１を一体に動かす制御板２５とを備える構成である。

前記叩打部２１は、支持部２２に摺動可能に支持されて直線的に移動可能とされる軸状部分の一端部に、実際に端面１２に当接してこれを叩打する、直径１０ないし８５ｃｍの円形で厚さ０．２ないし６ｃｍの凸形状のある略板状体を一体に取り付けて形成される構成である（図３ないし図６参照）。

この他、叩打部２１の端面１２を叩打する部分は、直径１０ないし８５ｃｍの円形で厚さ０．２ないし６ｃｍの単純な平板体としてもよく、また、直径１０ないし８５ｃｍの球体あるいは半球体、さらには、円形に代えて、一辺１０ないし８５ｃｍの角形で厚さ０．２ないし６ｃｍの平板体あるいは凸形状のある略板状体とすることもできる（図９、図１０参照）。

この叩打部２１における軸状部分の他端部、すなわち装置本体１０の端面１２から離れた側の端部には、略板状の制御板２５が取付固定されて一体化しており、この制御板２５がカム機構部２４と接して動かされることで、叩打部２１も共に動かされることとなる（図３、図４参照）。

そして、叩打部２１の端面１２に近付く向きの移動範囲は、これと一体の制御板２５の、同じく端面１２に近付く向きの移動範囲が支持部２２（具体的には、支持部２２に取り付けられた緩衝体２２ｃ）との接触により制限されることで、同様に制限されており（図６参照）、移動により端面１２を過度に変形させて端面１２にストレスなど悪影響を与える事態を未然に防いでいる。

前記支持部２２は、装置本体１０から突出した状態として配設され、端面１２から離れた所定位置で叩打部２１を移動可能に支持するものである。この支持部２２の支持により、叩打部２１が端面１２の中央部分に達する直線状の移動経路上を移動して、端面１２を叩打可能とされる。

この支持部２２は、その叩打部２１を摺動可能に支持する部位（支持部副部２２ｂ）と、装置本体１０側に一体に取り付けられる部位（支持部主部２２ａ）とがそれぞれ別部材とされると共に、これらを相互に位置関係を前後左右に変更可能に連結した構造とされており、叩打部２１を支持する側（支持部副部２２ｂ）の位置を装置本体取付側（支持部主部２２ａ）に対し変化させることで、叩打部２１の端面１２に対する位置調整が行える仕組みである。通常は、叩打部２１で端面１２を叩打する位置を端面１２中央に合わせて、開口部１１の前面側で生じる渦輪が開口部１１の正面方向へそのまま直進するように位置調整を行うが、この他に、叩打部２１による端面１２の叩打位置を端面中央からずらすように調整することで、渦輪が開口部１１の正面方向に直線的に進む以外の、例えば途中で曲がるような、進行経路をとるようにして、直線的な進行では到達させるのが難しい空気調和対象箇所に渦輪を到達させるようにしてもかまわない。

前記カム機構部２４は、具体的には、回転可能に支持される腕状部材の両端にローラを取り付けた構造のカム部２４ａと、このカム部２４ａを回転駆動する、必要に応じ減速機構等を含んだモータ部２４ｂとを有するものであり、カム部２４ａの回転範囲が制御板２５の移動経路と一部重なるようにして支持部２２に取り付けられて配設される構成である。

このカム機構部２４の回転するカム部２４ａが制御板２５の移動経路に存在する間、カム部２４ａは制御板２５に当接して、制御板２５及びこれと一体の叩打部２１を装置本体１０の端面１２から離れる向きに押し動かし、ばね２３を押し縮める仕組みである。

これにより、回転するカム部２４ａが制御板２５から離れた際、解放されたばね２３の付勢力で制御板２５と叩打部２１を端面１２側に急速移動させて、叩打部２１で端面１２を叩打可能となっている。また、カム部２４ａを所定回転速度で連続回転させることで、制御板２５と叩打部２１をいったん端面１２から離す向きに移動させてから、叩打部２１で端面１２を叩打する一連の過程を、所定周期で繰り返し実行できる仕組みである。

次に、前記構成に基づく空気調和用渦輪発生装置における渦輪の生成と空気調和対象箇所への送出状態について説明する。前提として、渦輪発生装置１は、発生させた渦輪を空気調和対象箇所としての居住域の使用者位置に向けて進行させるよう、室内空間の所定位置にあらかじめ開口部１１の向きを適切に設定されて配設されるものとする。

最初に、圧縮部２０のカム機構部２４を作動させ、そのカム部２４ａを回転させる。この回転するカム機構部２４のカム部２４ａが制御板２５の移動経路に達すると、制御板２５と当接し、以降の所定期間、カム部２４ａが制御板２５に当接して、これを装置本体１０の端面１２から離れる向きに押し動かしながら回転する（図３、図４、図５参照）。この時、制御板２５と一体の叩打部２１も装置本体１０の端面１２から離れる向きに移動し、それに伴って叩打部２１と支持部２２との間に配置されたばね２３が押し縮められていくこととなる。

カム機構部２４のカム部２４ａがさらに回転して制御板２５の移動経路外に達し、カム部２４ａが制御板２５から離れて、制御板２５がカム部分の拘束を受けない解放状態に至ると、制御板２５はこれと一体の叩打部２１と共に、ばね２３の付勢力により装置本体１０の端面１２に近付く向きに急速に移動する。そして、制御板２５と一体に移動する叩打部２１が端面１２を叩打する（図６参照）。

叩打部２１の叩打に基づき、端面１２が内部空間側に急に膨出変形すると、装置本体１０の内部空間では急激な圧力変化が生じる、すなわち、空気の圧縮が生じる。これに伴って、内部空間では、端部の開口部１１を通じて外部へ向かおうとする空気の急速な流れが生じる。この空気の流れは、開口部１１近傍の略錐状に一定の割合で縮小する先細形状部分を経て開口部１１にスムーズに集まり、そのまま外向きの流れとなることから、空気は先細形状部分を抵抗なく開口部１１へ向けて進み、開口部１１から一様に出る状態が得られる。

こうして開口部１１を急に出る空気の流れにより、開口部前面側に渦輪ＶＲが発生する（図７参照）。渦輪の発生原理そのものについては、公知の渦輪発生機構と同様であり、詳細な説明は省略するが、開口部１１を出る空気が乱れのない一様な流れとなっていることで、生じる渦輪ＶＲも均一で乱れにくい強力な渦流を有するものとなる。このような強力な渦輪ＶＲが目的の空気調和対象箇所に向かって進行していくことから、進行経路上の周囲雰囲気（室内空気）の影響を受けにくく、到達距離を十分に確保できると共に、開口部１１の前方にずれなく直進させることができ、空気調和対象箇所へ渦輪を確実に到達させられる。

空気調和対象箇所に達した渦輪は、この渦輪が含む空気の体積とその進行速度とに基づく所定の風圧を使用者等に感じさせると共に、渦輪が使用者等に衝突して崩壊する過程で、渦輪に含まれる空気を空気調和対象箇所各部に接触させ、空気調和対象箇所に当初存在した空気と置き換えることで、この空気調和対象箇所への空気調和を実行できる。

叩打部２１で叩打された後、端面１２はその弾性力で元の状態に戻る。他方、圧縮部２０では、叩打部２１による端面１２の叩打後も、カム機構部２４の作動を継続させる間、カム部２４ａが回転し、このカム部２４ａが新たに制御板２５と当接してこれを動かすこととなり（図８参照）、叩打部２１及びこれと一体の制御板２５も当初の位置に戻った上で、前記同様の過程が繰り返され、装置本体１０の端面１２が所定周期（例えば、１秒間に１回、ないし、１０秒間に１回、の間隔）で断続的に叩打される結果、同様に所定周期で開口部前面側に渦輪が発生し、空気調和対象箇所に向けて次々と渦輪が送出され、空気調和対象箇所では断続的に到来する渦輪により空気調和状態が継続する（図１参照）。

このように、本実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置においては、装置本体１０を先端の開口部１１に向かって徐々に断面積が変化する先細状に形成し、圧縮部２０で開口部１１と対向する端面１２を膨出変形させた際に生じる、装置本体内部空間の急激な圧力変化に伴って、内部空間から開口部１１を通じて外部に向かおうとする空気の流れが、装置本体１０における開口部１１近傍の先細形状部分を経て開口部１１にスムーズに集まってそのまま外向きの流れとなることから、開口部１１から外部に向かう空気の流れが抵抗を受けず開口部１１から一様に吹出しやすく、開口部１１前面側に渦輪が均一に形成されて乱れにくい状態が得られ、渦輪を強力なものとして到達距離を延ばせると共に、渦輪進行の際に周囲の影響を受けにくくなり、渦輪の目標位置への到達性能を向上させられる。また、装置本体内部空間における空気の流れをスムーズなものとすることで、圧縮部２０による空気の圧縮に必要な力を抑えることができ、より少ない力で効率よく渦輪を発生させ、且つ渦輪をより遠方まで到達させることができる。

なお、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置において、装置本体１０は、前記開口部近傍所定範囲以外の部分として、先細形状部分に連結する円筒状部分を有する構成とされているが、これに限らず、開口部近傍所定範囲以外の部分として、例えば略多角錐状とされた先細形状部分に対応して、これに連結する角筒状の部分を有すると共に、この角筒状部分の断面形状を、辺長さが３０ないし１００ｃｍの矩形又は方形、とされてなる構成とすることもできる。

また、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置において、装置本体１０は、開口部近傍の先細形状部分として、開口部に近づくほど小さくなっていく開口断面の縮小割合がほぼ一定となる（開口断面の縮小変化が線形となる）略錐状部分を有する構成としているが、これに限らず、例えば図９に示すように、装置本体３０の先細形状部分を、開口断面の縮小割合が開口部３１に対する位置ごとに変化する（開口断面の縮小変化が非線形となる）曲面体で形成する構成とすることもできる。

また、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置においては、装置本体１０をなす略錐状部分と筒状部分とは、その境界が明確にわかる状態で連結した構造として形成される構成としているが、これに限らず、図１０に示すように、装置本体４０の略錐状部分を含む先細形状部分と筒状部分とが滑らかに連続して継ぎ目が明確に生じないように形成される構成とすることもでき、筒状部分側から先細形状部分側に進む内部空間での空気の流れをよりスムーズにして、開口部４１で空気がより均一に出入りできるようにし、乱れの少ない渦輪の発生を促せる。

また、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置において、装置本体１０は、先細形状部分としての略錐状部分と、円筒状部分の組合せとして形成する構成としているが、これに限らず、図１１及び図１２に示すように、装置本体５０、６０を先細形状部分のみで形成する構成とすることもでき、前記実施形態同様に開口部５１、６１に向かう空気の流れを先細形状部分の内側を経て開口部５１、６１にスムーズに集まるようにして、空気を開口部５１、６１から一様に吹出しやすくし、開口部前面側に渦輪が均一に形成されて乱れにくい状態を得られることとなる。

こうして装置本体５０、６０が先細形状部分のみからなる構成の場合においても、圧縮部２０における叩打部２１の、装置本体の端面５２、６２を叩打する部分は、例えば直径１０ないし８５ｃｍの円形で厚さ０．２ないし６ｃｍの平板体（図１１参照）とする他、直径１０ないし８５ｃｍの円形で厚さ０．２ないし６ｃｍの凸形状のある略板状体（図１２参照）としてもよく、また、直径１０ないし８５ｃｍの球体あるいは半球体、さらには、一辺１０ないし８５ｃｍの角形で厚さ０．２ないし６ｃｍの平板体あるいは凸形状のある略板状体とするようにしてもかまわない。

また、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置において、圧縮部２０は、叩打部２１を端面１２から離れた位置よりばね２３の弾性力で急速に接近させて、端面１２を叩打する構成としているが、この他、圧縮部が端面を膨出変形させて空気を圧縮する際に、所定の押圧手段で端面１２に当初より接した状態から内部空間側へ押圧して、端面１２を変形させる構成とすることもできる。

さらに、前記実施形態に係る空気調和用渦輪発生装置において、圧縮部２０は装置本体１０とは別に独立した機構として配設される構成としているが、これに限られるものではなく、装置本体の端面と圧縮部が一体化された構造、例えば、圧縮部としてボイスコイル型アクチュエータを用い、ボイスコイルと一体化した振動板としての端面を動かして変形状態を得る、スピーカタイプの機構などを採用する構成とすることもできる。

１ 渦輪発生装置
１０ 装置本体
１１ 開口部
１２ 端面
２０ 圧縮部
２１ 叩打部
２２ 支持部
２２ａ 支持部主部
２２ｂ 支持部副部
２２ｃ 緩衝体
２３ ばね
２４ カム機構部
２４ａ カム部
２４ｂ モータ部
２５ 制御板
３０、４０ 装置本体
３１、４１ 開口部
５０、６０ 装置本体
５１、６１ 開口部
５２、６２ 端面
ＶＲ 渦輪

Claims (6)

1. 空気の渦輪を発生させ、所定の目標方向に向けて進行させる渦輪発生装置において、
   空気が流通可能な渦輪発生用の開口部を設けた略箱状体として形成され、空気調和対象箇所を直接見通せる所定位置に配設される装置本体と、
   当該装置本体の開口部と対向する端面側に配設され、前記端面の少なくとも一部を所定周期で内部空間側に膨出するように変形させ、内部空間の空気を急激に圧縮する圧縮部とを備え、
   前記装置本体の開口部近傍所定範囲部分が、開口断面を開口部に向かって滑らかに縮小させる先細形状として形成されることを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。
2. 前記請求項１に記載の空気調和用渦輪発生装置において、
   前記装置本体の少なくとも開口部近傍所定範囲の先細形状部分が、略錐状に形成されると共に、当該略錐状部分を略錐状部分の中心軸線が含まれる平面で切断した切断面で、当該切断面にあらわれる略錐状部分の傾き角度が約１０°ないし６５°となるように形成され、
   装置本体の開口部から当該開口部に対向する端面に至る本体全長が、前記開口部直径の約２ないし８倍の大きさとされることを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の空気調和用渦輪発生装置において、
   前記装置本体が、前記開口部近傍所定範囲以外の部分についても、開口断面を開口部に向かって滑らかに縮小させる先細形状として形成されると共に、開口部と対向する端面部分の形状を、直径３０ないし１００ｃｍの円形、又は、辺長さが３０ないし１００ｃｍの矩形又は方形、とされてなり、
   前記装置本体の開口部が、直径１０ないし３０ｃｍの円形孔とされることを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。
4. 前記請求項２に記載の空気調和用渦輪発生装置において、
   前記装置本体が、前記開口部近傍所定範囲以外の部分として、前記先細形状部分に連結する円筒状又は角筒状の部分を有すると共に、当該筒状部分の断面形状を、直径３０ないし１００ｃｍの円形、又は、辺長さが３０ないし１００ｃｍの矩形又は方形、とされてなり、
   前記装置本体の開口部が、直径１０ないし３０ｃｍの円形孔とされることを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。
5. 前記請求項１ないし４のいずれかに記載の空気調和用渦輪発生装置において、
   前記圧縮部が、前記装置本体における開口部と対向する端面の外側に配設され、当該端面の少なくとも一部を所定周期で叩打又は押圧して変形させるものとされ、
   前記装置本体が、前記開口部と対向する端面における少なくとも中心所定範囲を、可撓性を有する弾性材料とされ、圧縮部による叩打又は押圧に対し内部空間側に所定量突出及び復元可能に弾性変形することを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。
6. 前記請求項５に記載の空気調和用渦輪発生装置において、
   前記装置本体における開口部と対向する端面が、全体にわたって可撓性を有する弾性材料製のシート体とされ、前記圧縮部の叩打又は押圧により約２ないし１０ｃｍ内部空間側にたわむ変形を生じることを
   特徴とする空気調和用渦輪発生装置。

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