JP2019211146A - 風向変更装置及び送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性が高い風向変更装置及び送風装置を提供する。【解決手段】風向変更装置１００は、吹込口１１０と吹出口１２０とを有するケーシング１３０と、ケーシング１３０内に配置され、吹込口１１０から吹き込まれる風を受けて回転し、吹出口１２０に風を吹き出す風車１４０とを備える。風車１４０は、複数の羽根と、軸方向に風を送風するプロペラとを備える。複数の羽根は、径方向の外側に設けられる。プロペラは、周方向の風を受ける径方向の内側に設けられ、羽根が受けた周方向の風によって回転駆動される。複数の羽根は羽根車を構成する。【選択図】図２

Description

本開示は、風向変更装置及び送風装置に関する。

従来、送風機構からの気流をダクトによって吹出口に導き、吹出口から送風する送風装置が普及している。また、吹出口にルーバーを設けることによって風向を変更可能な空調装置が普及している。

例えば、特許文献１には、送風機構からの気流をダクトによって複数の吹出口に導き、複数の吹出口のそれぞれから送風する送風装置が開示されている。このような構成によれば、送風機構からの気流は、複数の吹出口から吹き出すため、広範囲に送風することが可能となる。

特開２０１６−１６９８７３号公報 国際公開第２０１５／１１１１３９号

しかしながら、特許文献１のように、ダクトによって気流の向きを変更する構成では、種々の問題が生じる。例えば、ダクトの流路抵抗によって流量と流速が低下するため、送風効率が低下する。また、ダクト内面に気流を当てて気流の向きを変えるため、騒音が発生する。これらの問題は、例えば、特許文献２の図８に開示されている実験例からも明らかである。

また、ダクトによって気流の向きを変える場合、ダクトの形状によって風向が決まる。そのため、風向の変更ができず、集中的な送風や分散的な送風を実現することもできない。吹出口にルーバー等の風向を変更するための部材を追加した場合、さらに送風効率が低下する。

このように、従来の風向（気流の向き）の変更方法では、種々の問題が生じるために利便性が低い。

そこで、本開示はこのような事情に鑑み、利便性が高い風向変更装置及び送風装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係る風向変更装置は、吹込口と吹出口とを有するケーシングと、ケーシング内に配置され、吹込口から吹き込まれる風を受けて回転し、吹出口に風を吹き出す風車と、を備える風向変更装置であって、風車は、径方向の外側に設けられ、周方向の風を受ける複数の羽根と、径方向の内側に設けられ、羽根が受けた周方向の風によって回転駆動され、軸方向に風を送風するプロペラと、を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本開示の第２の観点に係る送風装置は、上記風向変更装置と、風向変更装置の吹込口に風を吹き込む送風機構と、を備えることを特徴とする。

本開示によれば、利便性が高い風向変更装置及び送風装置を提供することができる。

実施形態に係る送風装置の構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る風向変更装置の外観を示す斜視図である。 実施形態に係る風向変更装置の外観を示す正面図である。 実施形態に係る風向変更装置の内部を示す斜視図である。 実施形態に係る風向変更装置の内部を示す正面図である。 図５において、一つの風車を外した場合の正面図である。 図６に対応する斜視図である。 図７のＡ−Ａ線における部分断面矢視図である。 第１変形例に係る風向変更装置の図８に対応する図である。 第２変形例に係る風向変更装置の図８に対応する図である。 第３変形例に係る風向変更装置の図８に対応する図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態に示される構成要素のすべてが、本開示の必須の構成要素であるとは限らない。

（実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る送風装置１は、吹き込まれた風の風向を変更する風向変更装置１００と、風向変更装置１００に風を吹き込む送風機構２００とを備える。送風機構２００は、モータ２１０と、モータ２１０によって回転駆動されるファン２２０とを備える。送風機構２００は、例えば、ブロワである。送風装置１は、風向変更装置１００を介して外部に送風を行う。図１に示す矢印は風の流れを示している。

ここで、風向変更装置１００の構成を詳細に説明する。図２は、風向変更装置１００の外観を示す斜視図である。図３は、風向変更装置１００の外観を示す正面である。

図２及び図３に示すように、風向変更装置１００は、吹込口１１０と吹出口１２０とを有するケーシング１３０と、ケーシング１３０内に配置される２つの風車１４０とを備える。吹込口１１０には、送風機構２００からの風が吹き込まれる。この吹き込みにおいて、風の漏れが生じないように、送風機構２００は、吹込口１１０に連結されることが好ましい。吹出口１２０は、吹込口１１０よりも開口面積が大きく設計される。これにより、送風機構２００から吹き込まれる風をより広範囲に広げて送風することが可能となる。

２つの風車１４０は、吹込口１１０から吹き込まれる風を受けて回転し、吹出口１２０に風を吹き出す。具体的には、図３において矢印で示すように上方から吹込口１１０に送風機構２００からの風が吹き込むと、２つの風車１４０が回転する。そうすると、２つの風車１４０より手前に位置する吹出口１２０から手前に向かって風が吹き出す。吹出口１２０から外部に吹き出す風は、送風として使用される。

図４は、風向変更装置１００の内部を示す斜視図である。図５は、風向変更装置１００の内部を示す正面図である。なお、図４及び図５は、風向変更装置１００の内部を説明するために、ケーシング１３０の吹出口１２０側の面を透過させた状態を示している。

図４及び図５に示すように、風車１４０は、径方向の外側が水車状の羽根車１５０となっている。また、風車１４０は、径方向の内側には、軸方向（吹出口１２０側）に風を送風するプロペラ１６０を備えている。

羽根車１５０は、周方向の風を受ける複数の羽根１５１を有している。これらの羽根１５１は、それぞれ周方向に離間して径方向に延びる平板状であり、その平板状の平面部において吹込口１１０から吹き込まれる周方向の風を受ける。これにより、風車１４０が回転駆動される。

なお、複数の羽根１５１は、径方向に延びる平板状でなくてもよい。例えば、複数の羽根１５１は、シロッコファン、ターボファン等の遠心ファンが備えるブレードのように、それぞれ湾曲した形状であって、それらが全体として渦状をなしていてもよい。すなわち、羽根１５１は、周方向の風を受ける機能を果たす構造であればよい。

羽根車１５０は、周方向の全周にわたって複数の羽根１５１を覆う閉鎖部１５２を有している。閉鎖部１５２は、断面がコの字状であって複数の羽根１５１の軸方向の両端及び径方向の内側の端部に結合されている。これにより、吹き込まれる風が軸方向及び径方向に漏れにくくし、羽根１５１が周方向の風を受けやすくする。

２つの風車１４０は、吹込口１１０を共有するように配置された状態で、吹込口１１０から吹き込まれる風を受けて回転する。２つの風車１４０は同一平面上に配置されている。２つの風車１４０において、軸方向は同じであり、周方向に対して垂直な方向である。ケーシング１３０において、吹込口１１０より内側には、吹込口１１０から吹き込まれる風を分流して、２つの風車１４０のそれぞれの羽根１５１に風を供給する分流部材１７０が設けられている。

図６は、図５において、一つの風車１４０を外した場合の正面図である。図７は、図６に対応する斜視図である。図６及び図７に示すように、ケーシング１３０の背面の内側には、突起１３１と段差１３２が設けられている。

風車１４０の中心部は、突起１３１に回転可能に固定される。段差１３２は、風車１４０とケーシング１３０の背面との間に隙間を形成する。これにより、吹込口１１０から吹き込まれる風の一部がプロペラ１６０の背面側に流れる。プロペラ１６０は背面側からその風の一部を取り込んで、送風に使用する。なお、流入空気を多くするために、ケーシング１３０の背面には、外部から空気を取り入れるための孔が設けられてもよい。

図８は、図７のＡ−Ａ線における部分断面矢視図である。図８に示すように、風向変更装置１００では、２つの風車１４０が同一平面上に配置され、両者の軸方向は同じである。そのため、２つの風車１４０によって吹き出す気流の風向も同じであり、主に矢印で示す方向である。

＜効果の説明＞
本実施形態に係る送風装置１によれば、送風機構２００から吹き込まれる風は、風向変更装置１００の風車１４０を回転駆動させるために使用される。この場合、ダクトのように吹き込まれる風をその内面に当てて気流の向きを変える構成ではないため、騒音や流路抵抗による送風効率の低下を抑制することが可能となる。また、送風装置１は２つの風車１４０から、吹込口１１０より開口面積が大きい吹出口１２０を介して送風するため、広範囲に送風することが可能となる。したがって、本実施形態に係る送風装置１及び風向変更装置１００によれば、利便性を向上することができる。

以上で実施形態の説明を終了するが、上記実施形態は一例に過ぎない。そのため、送風装置１の具体的な構成は、上記実施形態で説明したものに限られない。以下、上記実施形態の変形例について説明する。なお、実施形態に係る送風装置１と共通する構成要素については同一の符号を付して説明する。

（変形例）
先に述べたように、実施形態に係る風向変更装置１００では、２つの風車１４０が同一平面上に配置され、両者の軸方向は同じである。しかし、２つの風車１４０は、それぞれ軸方向が異なっていてもよい。すなわち、２つの風車１４０の送風方向は、異なっていてもよい。

図９は、第１変形例に係る風向変更装置３００の図８に対応する図である。図１０は、第２変形例に係る風向変更装置４００の図８に対応する図である。図９に示す風向変更装置３００のように、２つの風車１４０は、軸方向が互いに角度差をなすように配置され、集中的な送風を実現する構成であってもよい。図１０に示す風向変更装置４００のように、２つの風車１４０は、軸方向が互いに角度差をなすように配置され、分散的な送風を実現する構成であってもよい。

図１１は、第３変形例に係る風向変更装置５００の図８に対応する図である。この例では、風向変更装置５００のケーシング５３０は、裏面側の中央から折曲可能に構成されている。すなわち、風車１４０の配置ではなく、ケーシング５３０を折曲変形して、送風方向を調整することが可能となる。

図１１は、第３変形例に係る風向変更装置５００の図８に対応する図である。この例ではまた、風向変更装置５００は、２つの風車１４０の軸方向を調整するための調整機構５４０を備える。かかる構成によれば、ユーザは、調整機構５４０によって送風方向を調整し、集中的な送風や分散的な送風を実現することが可能となる。この場合、ダクトのように形状で風向が決まる構成ではないため、風向の変更が可能となる。

送風機構２００、風向変更装置１００、３００、４００、５００は、上記実施形態で説明した形態に限られない。例えば、風向変更装置１００、３００、４００、５００は、風車１４０が一つだけの構成であってもよい。この場合、分流部材１７０は不要であり、ケーシング１３０の構造を簡易にすることができる。ケーシング１３０の形状も上記実施形態に示すものに限らず、適宜変形可能である。例えば、ケーシング１３０は、段差１３２を設けない構成であってもよい。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。また、上記実施形態及び変形例で説明した装置の構成は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせ可能である。

１…送風装置、１００，３００，４００，５００…風向変更装置、２００…送風機構、２１０…モータ、２２０…ファン、１１０…吹込口、１２０…吹出口、１３０…ケーシング、１３１…突起、１３２…段差、１４０…風車、１５０…羽根車、１５１…羽根、１５２…閉鎖部、１６０…プロペラ、１７０…分流部材、５４０…調整機構

Claims (8)

1. 吹込口と吹出口とを有するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、前記吹込口から吹き込まれる風を受けて回転し、前記吹出口に風を吹き出す風車と、
   を備える風向変更装置であって、
   前記風車は、
   径方向の外側に設けられ、周方向の風を受ける複数の羽根と、
   前記径方向の内側に設けられ、前記羽根が受けた前記周方向の風によって回転駆動され、軸方向に風を送風するプロペラと、
   を備えることを特徴とする風向変更装置。
2. 複数の前記羽根は、それぞれ前記周方向に離間して前記径方向に延びる平板状であり、該平板状の平面部において前記周方向の風を受ける、
   ことを特徴とする請求項１に記載の風向変更装置。
3. ２つの前記風車を備え、
   ２つの前記風車は、前記吹込口を共有するように配置された状態で、該吹込口から吹き込まれる風を受けて回転する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の風向変更装置。
4. ２つの前記風車が同一平面上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の風向変更装置。
5. ２つの前記風車は、それぞれ前記軸方向が異なる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の風向変更装置。
6. ２つの前記風車の前記軸方向を調整するための調整機構を備える、
   ことを特徴とする請求項５に記載の風向変更装置。
7. 前記吹込口から吹き込まれる風を分流して、２つの前記風車のそれぞれの前記羽根に風を供給する分流部材を備える、
   ことを特徴とする請求項３から６のいずれか1項に記載の風向変更装置。
8. 請求項１から７のいずれか1項に記載の風向変更装置と、
   前記風向変更装置の前記吹込口に風を吹き込む送風機構と、
   を備えることを特徴とする送風装置。