JP2022136144A - 送風装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供すること。【解決手段】ファンモータ18が、ノズル13の立設された床下40に設けられるので、羽根車16への接触による不安感をなくすことができると共に、ファンモータ18で生じる騒音が居室R内に漏れることを抑制できる。更に、居室Rの空間内にはノズル13だけが存在することになるので、居室Rの空間が狭くなることを抑制できる。【選択図】図2

Description

本発明は、居室内に設置され、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などの送風装置に関する。
羽根車への接触による不安感をなくしつつ、広範囲に略均一な風速の気流を提供できる送風装置として、例えば、特許文献1に記載される送風装置がある。この送風装置は、筐体に、空気を取り入れる吸込口と、高圧空気を発生するための羽根車とその羽根車を駆動するためのモータで構成されたファンモータと、筐体の一面から起立させた複数のノズルとを備える。ノズルは、側部に、ノズルを起立させた方向に対して垂直方向にファンモータで発生した高圧空気を吹出す吹出口を備える。また、ノズルは、内部に、高圧空気を吹出口に導くためのダクトを備える。このノズルは、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長であり、複数それぞれの吹出口が同一面となるように間隙を設けて備えられる。その間隙によって、吹出口から吹出す空気に誘引される空気の誘引風路が形成される。
この送風装置は、羽根車を内包することで接触による不安感をなくすことができる。また、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気が小さくならないよう間隙を設けて複数のノズルが備えられているため、複数の吹出口から吹出された高圧空気と、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気からなる面気流を広範囲に略均一な風速の気流とすることができる。また、吹出口を面一とすることで、吹出す気流は面気流となる。この面気流は広範囲に略均一な風速の、吹出方向に直線的な気流のため、面気流の中心部にコア領域が形成されるため直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく到達することができる。
特開2017-115629号公報
しかしながら、特許文献1の送風装置では、筐体とノズルとが一体構造となっており、その筐体にファンモータが格納されているため、ファンモータで生じる騒音が大きいという課題があった。また、ファンモータを格納する分だけ筐体が大きくなり、結果として、送風装置そのものが大きくなるため、その送風装置を設置した居室内の空間が狭くなるという課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の送風装置は、特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、特定空間(の外郭)を構成する一壁面から特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、複数の前記ノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、チャンバーに前記高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、を備える。複数のノズルのそれぞれは、チャンバーと接続するダクトと、ダクトから搬送されてきた高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有する。複数のノズルは、所定の間隙で並列に配置され、間隙によって吹出口から吹き出す高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成する。チャンバー、羽根車、及びファンモータは、一壁面の内部に配置されている。
ここで、壁面は、居室において床面から天井面に向けて立設された壁面だけでなく、居室の床面及び天井面をも含む概念である。
本発明の送風装置によれば、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気が小さくならないよう間隙を設けて複数のノズルが備えられているため、複数の吹出口から吹出された空気と、吹出口からの空気の吹出しにより誘引される空気からなる面気流を広範囲に略均一な風速の気流とすることができる。また、吹出口を面一とすることで、吹出す気流を面気流とすることができる。更に、ファンモータが、ノズルを立設した壁面の内部に設けられるので、羽根車への接触による不安感をなくすことができると共に、ファンモータで生じる騒音が居室内に漏れることを抑制できる。更に、居室空間内にはノズルだけが存在することになるので、居室内の空間が狭くなることを抑制できる。よって、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供できるという効果を得ることができる。
本発明の第1実施形態に係る送風装置の斜視図である。 (a)は、同送風装置の右側面図であり、(b)は、同送風装置の上面図である。 本発明の第2実施形態に係る送風装置の右側面図である。 (a)は、本発明の第3実施形態に係る送風装置の右側面図であり、(b)は、同送風装置の上面図である。 本発明の第4実施形態に係る送風装置の右側面図である。
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、図1及び2を参照して、本発明の第1実施形態に係る送風装置11について説明する。図1は、居室Rに設置された送風装置11の斜視図であり、図2(a)は、その送風装置11の右側面図であり、図2(b)は、天板32を外した状態での送風装置11の上面図である。なお、図2(a)では、ノズル13のみ図1に示す面Aで切った断面を示してある。
送風装置11は、住宅の居室R内に向かって気流を送風するものであり、図1に示す通り、居室Rの一壁面である床面10から起立させた複数の等しい長さのノズル13(本実施形態では6個)を備えている。各ノズル13は、その断面形状が長方形形状となっており、これら複数のノズル13の上部は天板32で繋がれている。なお、ノズル13の上部を天板32で繋がず、複数のノズル13の間隙が上部で開放されていてもよい。また、ノズル13は、天井面から突出させてもよい。
床面10の内部(床下)40には、図2(a)に示す通り、高圧空気を発生するための羽根車16と羽根車16を駆動するためのモータ17で構成されたファンモータ18が設けられている。
各ノズル13は、図1及び図2に示す通り、ノズル13を起立させた方向に対して垂直方向の一方向に、ファンモータ18で発生した高圧空気を吹出す吹出口19を備えている。本実施形態では、吹出口19は、そのノズル13の短辺側の側面に設けられている。ノズル13の内部には、そのファンモータ18で発生した高圧空気を吹出口19に導くためのダクト20を備えている。ダクト20は、少なくともノズル13と同数備えている。ファンモータ18とダクト20の間には高圧空気を各ノズル13のダクト20へ分流するチャンバー21が、床下40に設けられている。ファンモータ18により発生した高圧空気は、床下40にある流路12を介してチャンバー21に導かれて、チャンバー21により各ダクト20に分流される。
ノズル13は、図2(b)に示す通り、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長である。複数のノズル13は、それぞれの吹出口19が同一面となるように、長辺側の側面を向い合せて間隙を設けて備えられ、この間隙によって、吹出口19から吹出す気流に誘引される空気の誘引風路22が形成されている。本実施形態の例では、ノズル13を6本設けているので、ノズル13に挟まれた間隙にそれぞれ誘引風路22がノズル13の数より少ない5本形成できる。また、図2(a)に示す通り、ノズル13内の吹出口19近傍にはノズル13の起立方向の風向を調整する風向調整リブ24が備えられている。
なお、前記間隙の長さとしては、ノズル13の前記垂直方向の断面における吹出方向に対して垂直方向の長さ(ノズル13の幅)以上、ノズル13の床面10からの起立方向の長さの半分以下が風速の均一性を得られるため好ましく、本実施形態では、一例としてノズル13の幅が30mm、ノズル13の起立方向長さが600mm、間隙の長さが100mm、ノズル13の吹出方向長さが200mmの場合を示している。また本実施形態では、ノズル13の垂直方向の断面形状は、長方形形状だとしたが、吹出し方向に縦長であればよく、楕円など別の形状でもよい。
ここで、複数のノズル13とは2本以上のことを示す。また、風速の均一性とは後述する吹出空気流25と誘引空気流26が合流した面気流50の風速の分布に着目したもので、吹出口19から所定の距離を離れて正面視する平面において観測される風速の分布が、所定の範囲であることを示す。つまり前記平面での最小の風速が少なくとも最大風速の半分までは許容できることとしている。また、高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。
このような構成によれば、送風装置11が稼動すると、モータ17が駆動し、羽根車16が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ23に示すように流路12を介してチャンバー21に至る。高圧空気は、チャンバー21で複数のダクト20に分流され、各ダクト20を通過し、吹出口19近傍に設けられた風向調整リブ24でノズル13起立方向の送風方向が調整され、吹出口19から吹出されて、吹出空気流25となる。
そして、吹出空気流25により、誘引風路22と最外部のノズル13の外側の空気が誘引され、誘引空気流26となる。これら吹出空気流25と誘引空気流26とが、送風装置11の吹出方向前方で合流され、広範囲に略均一な風速の面気流50が送風できる。
また、吹出口19を同一面となるようにノズル13は間隙を設けて配置することで、吹出す気流は面気流50となる。面気流50は、広範囲に略均一な風速の気流で、吹出方向に直線的な気流のため、面気流50の中心部にコア領域が形成される。よって、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく到達することができる。
また、ファンモータ18が、ノズル13が立設された床下40に設けられるので、羽根車16への接触による不安感をなくすことができると共に、ファンモータ18で生じる騒音が居室R内に漏れることを抑制できる。更に、居室Rの空間内にはノズル13だけが存在することになるので、居室Rの空間が狭くなることを抑制できる。よって、羽根車16との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置11を提供できる。
(第2実施形態)
次いで、図3を参照して第2実施形態に係る送風装置11について、第1実施形態に係る送風装置11と相違する点を中心に説明する。第1実施形態に係る送風装置11と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
図3は、第2実施形態に係る送風装置11の右側面図である。ただし、図3において、ノズル13のみノズル13内部を示した断面を示してある。ただし、図を簡略化するために、ノズル13内部に設けられた風向調整リブは省略して示している。
第2実施形態に係る送風装置11では、ノズル13が、居室Rの床面10から天井面60を貫通するように構成されている。床面10の内部(床下)40には、第1実施形態に係る送風装置11と同様に、高圧空気を発生するための羽根車16と羽根車16を駆動するためのモータ17で構成されたファンモータ18が設けられている。このファンモータ18が、本発明の第1ファンモータに相当する。一方、天井面60の内部(天井裏)41には、高圧空気を発生するための第2羽根車61と第2羽根車61を駆動するための第2モータ62で構成された第2ファンモータ63が設けられている。
また、各ノズル13の内部には、ファンモータ18で発生した高圧空気を吹出口19に導くためのダクト20を床面10側に備えると共に、第2ファンモータ63で発生した高圧空気を吹出口19に導くための第2ダクト66を天井面60側に備えている。このダクト20が、本発明の第1ダクトに相当する。このダクト20と第2ダクト66とは仕切部67により仕切られている。ダクト20及び第2ダクト66は、それぞれ少なくともノズル13と同数備えている。
ファンモータ18とダクト20との間には、第1実施形態と同様に、高圧空気を各ノズル13のダクト20へ分流するチャンバー21が、床下40に設けられている。ファンモータ18により発生した高圧空気は、床下40にある流路12を介してチャンバー21に導かれて、チャンバー21により各ダクト20に分流される。このチャンバー21が、本発明の第1チャンバーに相当する。一方、第2ファンモータ63と第2ダクト66との間には、高圧空気を各ノズル13の第2ダクト66へ分流する第2チャンバー65が、天井裏41に設けられている。第2ファンモータ63により発生した高圧空気は、天井裏41にある第2流路64を介して第2チャンバー65に導かれて、第2チャンバー65により各第2ダクト66に分流される。
このような構成によれば、第1実施形態に係る送風装置11が奏する効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、送風装置11が稼動すると、モータ17が駆動し、羽根車16が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ23に示すように流路12を介してチャンバー21に至る。ファンモータ18にて発生した高圧空気は、チャンバー21で複数のダクト20に分流され、各ダクト20を通過し、吹出口19の下半分から吹出されて、吹出空気流25となる。
一方、送風装置11が稼動すると、第2モータ62も駆動し、第2羽根車61が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ71に示すように第2流路64を介して第2チャンバー65に至る。第2ファンモータ63にて発生した高圧空気は、第2チャンバー65で複数の第2ダクト66に分流され、各第2ダクト66を通過し、吹出口19の上半分から吹出されて、吹出空気流25となる。
そして、吹出口19の下半分と上半分から吹出される吹出空気流25により、誘引風路22と最外部のノズル13の外側の空気が誘引され、誘引空気流26となる。これら吹出空気流25と誘引空気流26とが、送風装置11の吹出方向前方で合流され、居室Rの床面10から天井面60にかけて広範囲に略均一な風速の面気流50が送風できる。
また、ファンモータ18と第2ファンモータ63との複数のファンモータを用いて高圧空気を発生させ、ノズル13内に設けられた複数のダクト(ダクト20及び第2ダクト66)へ高圧空気が搬送されるので、1つのファンモータにおいて発生すべき高圧空気の風量を減少させることができる。よって、ファンモータにかかる圧力損失を低減できるので、ファンモータによる騒音を抑制できるので、ファンモータが床下40又は天井裏41に設けたこととの相乗効果により、より低騒音な送風装置11を提供できる。
また、ダクト20と第2ダクト66とが仕切部67により仕切られているので、ファンモータ18にて発生させた高圧空気がダクトを介して第2ファンモータ63へ逆流し、又は、第2ファンモータ63にて発生させた高圧空気がダクトを介してファンモータ18へ逆流することを抑制できる。よって、逆流によってファンモータ18又は第2ファンモータ63に負荷が加わることによる騒音を抑制でき、より低騒音な送風装置11を提供できる。
(第3実施形態)
次いで、図4を参照して第3実施形態に係る送風装置11について、第1及び第2実施形態に係る送風装置11と相違する点を中心に説明する。第1及び第2実施形態に係る送風装置11と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
図4(a)は、第3実施形態に係る送風装置11の右側面図であり、図4(b)は、天板32を外した状態での送風装置11の上面図である。第3実施形態に係る送風装置11では、ファンモータ18に対して空気を供給するために、空気を取り入れる吸込口80が居室R内に設けられている。吸込口80とファンモータ18とは流路81によって接続されており、吸込口80にて取り込まれた居室Rの空気は、流路81を介してファンモータ18に供給される。
そして、この吸込口80は、居室Rの壁面の、送風装置11から送風される面気流50に接触しない位置に設けられている。例えば、図4(b)に示す通り、送風装置11より気流が送風される側とは反対側であって、送風装置11の背面から離れた床面10に、吸込口80が設けられる。なお、吸込口80は必ずしも床面10に設けられる必要はなく、居室Rの壁面の、送風装置11から送風される面気流50に接触しない位置であれば、任意の位置に吸込口80が設けられてよい。
このような構成によれば、居室R内に吹出された面気流50が、吸込口80へ取り込まれる空気により発生する気流によって乱されることを抑制でき、広範囲に略均一な風速の面気流50を保つことができる。また、面気流50を体感できる領域に吸込口80を設けないことで吸込口80から放射される騒音が人に届きにくくなり、低騒音を実現できる。
(第4実施形態)
次いで、図5を参照して第4実施形態に係る送風装置11について、第1~第3実施形態に係る送風装置11と相違する点を中心に説明する。第1~第3実施形態に係る送風装置11と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
図5は、第4実施形態に係る送風装置11の右側面図である。第4実施形態に係る送風装置11では、ファンモータ18に対して空気を供給するための空気を取り入れる吸込口として、吸込口80が居室R内に設けられるほか、第2吸込口83が住宅外Oに面した壁面に設けられる。吸込口80は居室Rの空気を取り込み、第2吸込口83は住宅外Oの外気を取り入れる。吸込口80から取り込まれた空気は、流路81、ダンパー85、流路86を介してファンモータ18へ搬送される。また、第2吸込口83から取り込まれた空気は、流路84、ダンパー85、流路86を介してファンモータ18へ搬送される。
ダンパー85は、吸込口80から取り込まれた空気の流路81及び第2吸込口83から取り込まれた空気の流路84と、ファンモータ18へ取り込まれた空気を搬送する流路86との間に設けられている。このダンパー85は、接続されファンモータ18へ搬送される空気を、吸込口80から取り込まれた居室R内の空気と、第2吸込口83から取り込まれた住宅外Oの外気とで切り替え、及び/又は、吸込口80及び第2吸込口83から取り込まれた空気の量の比率を調節する。ダンパー85には図示しないダンパー用モータが接続されており、そのダンパー用モータを駆動することで、ダンパー85が回動可能に構成される。
このダンパー85を回動させて位置85aに位置させると、接続されファンモータ18へ搬送される空気を全て吸込口80から取り込まれた居室R内の空気とすることができる。一方、ダンパー85を回動させて位置85bに位置させると、接続されファンモータ18へ搬送される空気を全て第2吸込口83から取り込まれた住宅外Oの外気とすることができる。また、ダンパー85を回動させて位置85a及び位置85bの間の任意に場所に位置させることで、流路86と接続される、吸込口80より吸い込まれた居室R内の空気の流路81の断面積と、第2吸込口83より吸い込まれた住宅外Oの外気の流路84の断面積とを調整することができる。この流路81,84の断面積の調整によって、吸込口80及び第2吸込口83から取り込まれた空気の量の比率が調整される。
なお、ダンパー85の位置は、使用者によって変更できるように構成されてもよいし、居室R内の温度や住宅外Oの温度といった状況に応じて自動で変更できるように構成されてもよい。
このような構成によれば、ファンモータ18へ供給される空気を、居室R内の空気と住宅外Oの外気とで切り替え、又は、混合することができるので、必要に応じて、居室R内に設けられた吸込口80から取り込まれる空気風量を低減することができる。よって、吸込口80から発生する風切音を抑制でき、低騒音を実現できる。また、吹出口19から外気の新鮮な空気を送風できるので、居室R内の快適性を高めることができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部又は複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部又は複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。また、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
本発明に係る送風装置は、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供できるため、居室内の床、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。
R 居室
O 住宅外
10 床面
11 送風装置
12 流路
13 ノズル
16 羽根車
17 モータ
18 ファンモータ
19 吹出口
20 ダクト
21 チャンバー
22 誘引風路
23 内部流れ
24 風向調整リブ
25 吹出空気流
26 誘引空気流
32 天板
40 床下
41 天井裏
50 面気流
60 天井面
61 第2羽根車
62 第2モータ
63 第2ファンモータ
64 第2流路
65 第2チャンバー
66 第2ダクト
67 仕切部
71 内部流れ
80 吸込口
81 流路
83 第2吸込口
84 流路
85 ダンパー
85a 位置
85b 位置
86 流路

Claims (7)

  1. 特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、
    前記特定空間を構成する一壁面のうちの床面から前記特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、
    複数の前記ノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、
    前記チャンバーに前記高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、
    を備え、
    複数の前記ノズルのそれぞれは、前記チャンバーと接続するダクトと、前記ダクトから搬送されてきた前記高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有し、
    複数の前記ノズルは、所定の間隙で並列に配置され、前記間隙によって前記吹出口から吹き出す前記高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成し、
    前記チャンバーは、前記床面の前記ノズルが立設する位置に隣接して前記一壁面の内部である床下に配置され、
    前記羽根車を含む前記ファンモータは、前記一壁面の内部である前記床下において前記床面に沿って前記チャンバーと前記ノズルから離れた位置に配置され、
    前記チャンバーと前記ファンモータとは、流路を介して独立して配置される、送風装置。
  2. 前記特定空間の内部の空気を取り入れる吸込口を前記床面に備え、
    前記ファンモータは、前記吸込口にて取り込まれた前記特定空間の内部の空気を前記チャンバーへ搬送する、請求項1に記載の送風装置。
  3. 特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、
    前記特定空間を構成する一壁面のうち、床面から天井面に向けて立設された壁面から前記特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、
    複数の前記ノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、
    前記チャンバーに前記高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、
    を備え、
    複数の前記ノズルのそれぞれは、前記チャンバーと接続するダクトと、前記ダクトから搬送されてきた前記高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有し、
    複数の前記ノズルは、所定の間隙で並列に配置され、前記間隙によって前記吹出口から吹き出す前記高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成し、
    前記チャンバーは、前記立設された前記一壁面の前記ノズルが立設する位置に隣接して前記立設された前記一壁面の内部に配置され、
    前記羽根車を含む前記ファンモータは、前記立設された前記一壁面の内部において前記立設された前記一壁面に沿って前記チャンバーと前記ノズルから離れた位置に配置され、
    前記チャンバーと前記ファンモータとは、流路を介して独立して配置される、送風装置。
  4. 前記特定空間の内部の空気を取り入れる吸込口を前記立設された前記一壁面に備え、
    前記ファンモータは、前記吸込口にて取り込まれた前記特定空間の内部の空気を前記チャンバーへ搬送する、請求項に記載の送風装置。
  5. 特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、
    前記特定空間を構成する一壁面のうちの天井面から前記特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、
    複数の前記ノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、
    前記チャンバーに前記高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、
    を備え、
    複数の前記ノズルのそれぞれは、前記チャンバーと接続するダクトと、前記ダクトから搬送されてきた前記高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有し、
    複数の前記ノズルは、所定の間隙で並列に配置され、前記間隙によって前記吹出口から吹き出す前記高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成し、
    前記チャンバーは、前記天井面の前記ノズルが立設する位置に隣接して前記一壁面の内部である天井裏に配置され、
    前記羽根車を含む前記ファンモータは、前記一壁面の内部である前記天井裏において前記天井面に沿って前記チャンバーと前記ノズルから離れた位置に配置され、
    前記チャンバーと前記ファンモータとは、流路を介して独立して配置される、送風装置。
  6. 前記特定空間の内部の空気を取り入れる吸込口を前記天井面に備え、
    前記ファンモータは、前記吸込口にて取り込まれた前記特定空間の内部の空気を前記チャンバーへ搬送する、請求項に記載の送風装置。
  7. 前記特定空間の外部の空気を取り入れる第二吸込口と、
    前記吸込口から前記チャンバーへ搬送される空気の量と前記第二吸込口から前記チャンバーへ搬送される空気の量との比率を調節するためのダンパーと、を備える請求項2、4、6のいずれか一項に記載の送風装置。
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