JP5353513B2

JP5353513B2 - 天井扇

Info

Publication number: JP5353513B2
Application number: JP2009167414A
Authority: JP
Inventors: 拓也小棚木; 誠司白濱; 和宏谷口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: JP2011021548A

Description

本発明は、天井に設置され、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天井扇に関するものである。

従来、この種の天井扇は、長板状の羽根板の一端を支持する接続部材を介して、電動機により回転する回転体に固定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その天井扇について図１６を参照しながら説明する。

図１６に示すように、天井扇１０１の全体構成はキャノピー（上カバー）１０２と中カバー１０３と電動機の外側回転体１０４と下カバー１０５と、外側回転体１０４のホルダー１０６に羽根１０７が取り付けられているものからなり、キャノピー１０２の内部の簡易取り付け金具１０８が天井１０９にネジ止めされて天井扇１０１は吊り下げられている。

上記構成において、羽根１０７は回転軸を中心とする周方向に所定の角度を持って取り付けられており、電動機により羽根１０７が回転すると、羽根１０７の昇圧作用により、正方向の回転では羽根１０７の外周から天井１０９と羽根１０７の間を通った空気が下方に送風され、逆回転では羽根１０７の下方から天井１０９と羽根１０７の間を通って羽根１０７の外周に送風される。よって、主に夏季に天井扇１０１の直下付近で涼を取る場合は正回転で使用され、主に冬季に、直接風で冷風感を感じないように部屋全体の空気の循環を促す場合は逆回転で使用される。

特開平１１−２１０６７８号公報（第２−４頁、第１図）

このような従来の天井扇においては、羽根１０７と天井１０９の間隔が狭い。このため、逆回転時に羽根１０７の下方から天井１０９と羽根１０７の間に送られた空気は、天井面に衝突しつつ、天井面との摩擦を受けながら、外周側へと吹き出すため、送風効率が悪く、送風の到達範囲が狭くなるという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる天井扇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、回転軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記回転軸を中心に回転する電動機と、前記電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記電動機または前記回転体に固定される複数の動翼とを有し、前記電動機とともに前記動翼が回転し前記天井に向かって送風を行う天井扇において、前記回転体の上方に、回転方向の気流を径方向へと誘導する風向変更手段を備えたことを特徴とする天井扇において、前記回転体の上方に、風向変更手段を備えたことを特徴とする天井扇としたものであり、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、回転軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記回転軸を中心に回転する電動機と、前記電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記電動機または前記回転体に固定される複数の動翼とを有し、前記電動機とともに前記動翼が回転し前記天井に向かって送風を行う天井扇において、前記回転体の上方に、回転方向の気流を径方向へと誘導する風向変更手段を備えたことを特徴とする天井扇において、前記回転体の上方に、風向変更手段を備えた構成にしたことにより、風向変更手段により、動翼から得られる回転方向の気流を径方向へと誘導し、天井面と気流との摩擦を低減することとなるため、正回転時の送風効率を向上させつつ、送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果のある天井扇を提供することができる。

本発明の実施の形態１の天井扇を示す斜視図同径方向外側から見た部分側面図同上面方向から見た図本発明の実施の形態２の天井扇を上面方向から見た図本発明の実施の形態３の天井扇を上面方向から見た図本発明の実施の形態４の天井扇を上面方向から見た図本発明の実施の形態５の天井扇を示す斜視図同径方向外側から見た部分斜視図本発明の実施の形態６の天井扇を示す部分斜視図同径方向外側から見た部分斜視図同径方向外側から見た非回転部の透視部分を含む部分斜視図本発明の実施の形態７の天井扇を上面方向から見た図本発明の実施の形態８の天井扇を示す斜視図本発明の実施の形態９の天井扇を上面方向から見た図本発明の実施の形態１０の天井扇を上面方向から見た図従来の天井扇を示す側面図

本発明の請求項１記載の天井扇は、回転軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記回転軸を中心に回転する電動機と、前記電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記電動機または前記回転体に固定される複数の動翼とを有し、前記電動機とともに前記動翼が回転し前記天井に向かって送風を行う天井扇において、前記回転体の上方に、回転方向の気流を径方向へと誘導する風向変更手段を備えたことを特徴とする天井扇において、前記回転体の上方に、風向変更手段を備えるという構成を有する。

これにより、風向変更手段により、動翼から得られる回転方向の気流を径方向へと誘導することにより、天井面と気流との摩擦を低減することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果を奏する。

また、風向変更手段が、前記回転軸に固定された複数枚の静翼であるという構成にしてもよい。

これにより、正回転時は風向変更手段近傍の気流が動翼に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は複数枚の静翼により、動翼から得られる軸方向の気流及び回転方向の気流を径方向へと誘導することにより、天井面と気流との摩擦を低減することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果を奏する。

また、動翼が下方に送風する回転方向を正回転方向、動翼が上方に送風する回転方向を逆回転方向として、静翼が、逆回転方向に対して垂直であり、かつ静翼の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凸な略円弧状であるという構成にしてもよい。

これにより、正回転時は風向変更手段近傍の気流が動翼に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は、逆回転方向の気流を緩やかに径方向へと変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果を奏する。

また、静翼が、回転軸に固定される棒状部分と、外周側の板状部分からなるという構成にしてもよい。

これにより、最も送風の仕事量の多い外周側が静翼の効果を得ることができるため、軽量な静翼で送風効率を向上し、送風の到達範囲を変更することとなるので、設置場所により送風の到達範囲を調整することができるという効果を奏する。

また、静翼が、逆回転方向に対して垂直であり、かつ静翼の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凹な略円弧状であるという構成にしてもよい。

また、静翼の任意の径方向断面形状が略Ｓ字状であるという構成にしてもよい。

これにより、正回転時は風向変更手段近傍の気流が動翼に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は、天井扇の動翼上の最も回転方向の風速成分の高い位置と直交する静翼部分が曲率を有した略Ｓ字状とすることで、逆回転方向の気流を緩やかに径方向へ変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果を奏する。

また、静翼が、動翼よりも長いという構成にしてもよい。

これにより、逆回転方向の気流を径方向へと変更する距離を長くとることにより、効率よく逆回転方向の気流を径方向へと変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができるという効果を奏する。

また、静翼が不等間隔に取り付けられた構成にしてもよい。

これにより、複数の動翼が同時に横切ることがなくなるので、動翼と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができるという効果を奏する。

また、動翼の下縁の投影線と静翼の投影線が動翼の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無いという構成にしてもよい。

これにより、複数の動翼が同時に静翼を横切ることがなくなるので、動翼と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができるという効果を奏する。

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１）
まず、実施の形態１の構成について説明する。

図１に示すように、回転軸１の一端を天井面側に固定する取付手段２と、回転軸１を中心に回転する電動機３と、電動機３の全部または一部を内包する回転体４と、電動機３または回転体４に固定される複数の動翼５とを有し、電動機３とともに動翼５が回転し送風を行う天井扇において、回転体４の上方に位置し、回転軸１に固定される風向変更手段６としての静翼を備えているものである。取付手段２としては、回転軸１の一端を天井面側に固定できればよく、例えば、ボルト締めによる天井面への固定などがある。

図１では、一例として電動機３の外径を２５０ｍｍ、天井から電動機３の最下端までの距離を３００ｍｍとする。動翼５の内径は３００ｍｍ、外径は９００ｍｍ、回転方向の幅は８６ｍｍとし、取付手段２は、天井にあらかじめ備えられた引っ掛けシーリングに固定することができる引っ掛け部材とする。動翼５は傾き角θ（この例では２０度とする）で固定され、動翼５の上縁には回転方向の幅が６５ｍｍで、外径８００ｍｍの風向変更手段６が動翼５と一体に水平に連結されている。電動機３は直流モータであり、回転方向を切り替える制御回路を電動機３の内包に備え、回転方向を切り替えている。なお、動翼５の回転円周方向を回転方向、回転軸１の方向を軸方向、動翼５の内径から外径に向かう方向を径方向とする。

図２に示すように、この構成によれば、電動機３により動翼５が回転すると、正回転時には動翼５の下面が正圧面となり、その昇圧作用により、天井扇の外周から径方向を主とした気流が動翼５を通過し、軸方向を主とした気流へと変化し、下方に送風される。この時、動翼５が風向変更手段６の直下を横切ると、回転方向の風速成分を含む径方向の気流が、風向変更手段６としての静翼と衝突することにより、回転方向の風速成分を速やかに軸方向への気流の流れへと整流化して、正回転時の送風効率が向上する。

また、図３に示すように、逆回転時は動翼５の上面が正圧面となり、その昇圧作用により天井に向かって送風しようとする。しかし、動翼５が風向変更手段６の直下を横切る際、特に回転方向の気流が風向変更手段６に衝突し、径方向への気流となる。この気流の生成により、軸方向の気流も径方向へと引き寄せられ、結果として径方向の風速成分が大きくなる。このように、動翼５から得られる軸方向の気流及び回転方向の気流を径方向へと誘導することにより、天井面と気流との摩擦を低減することができる。

このように、本発明の実施の形態１によれば、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態２）
まず、実施の形態２の構成について説明する。

図４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４に示すように、実施の形態２の天井扇は複数枚の静翼７を有する。動翼５が下方に送風する回転方向を正回転方向、動翼５が上方に送風する回転方向を逆回転方向として、静翼７が、逆回転方向に対して垂直であり、かつ静翼７の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凸な略円弧状であるものである。

この構成によれば、正回転時は風向変更手段６近傍の気流が動翼５に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は、逆回転方向の気流を緩やかに径方向へと変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態３）
まず、実施の形態３の構成について説明する。

図５において、実施の形態１乃至実施の形態２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に示すように、実施の形態３の天井扇は、静翼７が逆回転方向に対して垂直であり、かつ静翼７の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凹な略円弧状であるものである。

これにより、正回転時は風向変更手段６近傍の気流が動翼５に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は、逆回転方向の気流を緩やかに径方向へと変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態４）
まず、実施の形態４の構成について説明する。

図６において、実施の形態１〜実施の形態３のいずれか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６に示すように、実施の形態４の天井扇は、静翼７の任意の径方向断面形状が略Ｓ字状であるものである。

この構成によれば、正回転時は風向変更手段６近傍の気流が動翼５に吸い寄せられ、軸方向への気流へと変化することによって、正回転時の送風効率が向上し、逆回転時は、天井扇の動翼５上の最も回転方向の風速成分の高い位置と直交する静翼７部分が曲率を有した略Ｓ字状とすることで、逆回転方向の気流を緩やかに径方向へ変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態５）
まず、実施の形態５の構成について説明する。

図７、図８において、実施の形態１〜実施の形態４のいずれか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７、図８に示すように、実施の形態５の天井扇は、静翼７の径方向における取り付け角度が漸次変化し、ひねり形状を成すというものである。図中では一例として、最内周取り付け角度θｓｉを７０度、最外周取り付け角度θｓｏを３０度として、外周へ向かって漸次小さくしている。

この構成によれば、動翼５の中で風速の小さい内周側では静翼７の取付角度θｓが大きいため、回転方向の少量の風速成分を漏らすことなく径方向へと変更し、また風速の大きい外周側では静翼７の取付角度θｓが小さいため、動翼５からの高風速の気流が静翼７に衝突して送風ロスとなることを抑制する。このように、内周から外周にかけての各部で、風速や流出角度が異なる動翼５からの送風に合わせて、静翼７の角度を変化することで、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態６）
まず、実施の形態６の構成について説明する。

図９、図１０、図１１において、実施の形態１〜実施の形態５のいずれか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９に示すように、実施の形態６の天井扇は、静翼７が回転軸１に固定される棒状部分９と、外周側の板状部分１０からなる。

また、図１０、図１１に示すように、非回転部８内に静翼７の取り付け角度を変更する角度変更機１１を備え、棒状部分９が回転することにより、静翼７の取付角度θｓを任意に変更して固定できる角度可変の構成となっている。

また、静翼７の取付角度は所定の時間間隔で変動するものである。

この構成によれば、静翼７が回転軸１に固定される棒状部分９と、外周側の板状部分１０からなることで、最も送風の仕事量の多い外周側が静翼７の効果を受けるため、軽量な静翼７で送風効率を向上し、送風の到達範囲を変更することができ、設置場所により送風の到達範囲を調整することができる。

また、角度変更機１１により、静翼７に直接触れずに取り付け角度を変更することができるようになるので、使用者が直接、静翼７に触れ、角度を変更する必要がなくなり、使用者の負担を軽減することができる。

また、静翼７の取付角度を変更することで、気流の回転方向成分、軸方向成分および径方向成分の割合を調整することができ、設置場所により送風の到達範囲を調整することができる。

また、静翼７の取付角度を所定の時間間隔で変動させることで、風速を変動させることができ、快適性を向上することができる。

（実施の形態７）
まず、実施の形態７の構成について説明する。

図１２において、実施の形態１〜実施の形態６のいずれか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１２に示すように、動翼５の枚数と静翼７の枚数が異なるものである。図中には一例として動翼５は３枚、静翼７は４枚とし、お互いの枚数が異なる天井扇を示す。

この構成により、複数の動翼５が同時に静翼７を横切ることがなくなるので、動翼５と静翼７の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる。

（実施の形態８）
まず、実施の形態８の構成について説明する。

図１３において、実施の形態１〜実施の形態７のいずれか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１３に示すように、回転軸１を中心に静翼７を回転させる第２の電動機１２を有し、静翼７は、第２の電動機に固定され、動翼５の回転方向と同方向に回転し、動翼５の回転速度よりも遅くしたものである。

また、静翼７が、動翼５よりも長くしたものである。

この構成により、動翼５が静翼７を横切る速さが遅くなることで、逆回転方向の気流を径方向へと緩やかに変更することができるようになるので、正回転時の送風効率を向上しつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

また、逆回転方向の気流を径方向へと変更する距離を長くとることができ、効率よく逆回転方向の気流を径方向へと変更することとなるので、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くすることができる。

（実施の形態９）
まず、実施の形態９の構成について説明する。

図１４において、実施の形態１〜実施の形態８のいずれか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１４に示すように、静翼７が不等間隔に取り付けられたものである。

この構成により、複数の動翼５が同時に横切ることがなくなるので、動翼５と静翼７の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる。

（実施の形態１０）
まず、実施の形態１０の構成について説明する。

図１５において、実施の形態１〜実施の形態９のいずれか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１５に示すように、静翼７は動翼５の正回転方向と逆方向に２０度の角度をもって取り付けられており、回転軸１に垂直な面への動翼５の下縁の投影線と静翼７の下縁の投影線が、動翼５の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分がない構成となっている。

この構成により、動翼５が回転したときに、動翼５と静翼７の最短距離位置が動翼５の外周から内周にかけて移動するため、動翼５と静翼７の干渉に起因する圧力変動が動翼５全域に同時に起こらないため、騒音を抑制することができる。

回転体４の上方に位置し、回転軸１に固定される風向変更手段６により、正回転時の送風効率を向上させつつ、逆回転時の送風効率も向上し、送風の到達範囲を広くするものである。

１回転軸
２取付手段
３電動機
４回転体
５動翼
６風向変更手段
７静翼
８非回転部
９棒状部分
１０板状部分
１１角度変更機
１２第２の電動機

Claims

回転軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記回転軸を中心に回転する電動機と、前記電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記電動機または前記回転体に固定される複数の動翼とを有し、前記電動機とともに前記動翼が回転し前記天井に向かって送風を行う天井扇において、前記回転体の上方に、回転方向の気流を径方向へと誘導する風向変更手段を備えたことを特徴とする天井扇。
前記風向変更手段が、前記回転軸に固定された複数枚の静翼であることを特徴とする請求項１に記載の天井扇。
前記動翼が下方に送風する回転方向を正回転方向、前記動翼が上方に送風する回転方向を逆回転方向として、前記静翼が、逆回転方向に対して垂直であり、かつ前記静翼の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凸な略円弧状であることを特徴とする請求項２に記載の天井扇。
前記静翼が、回転軸に固定される棒状部分と、外周側の板状部分からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の天井扇。
前記静翼が、逆回転方向に対して垂直であり、かつ前記静翼の任意の径方向断面形状が逆回転方向に対して凹な略円弧状であることを特徴とする請求項２に記載の天井扇。
前記静翼の任意の径方向断面形状が略Ｓ字状であることを特徴とする請求項２に記載の天井扇。
前記静翼が、前記動翼よりも長いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の天井扇。
前記静翼が不等間隔に取り付けられた請求項１〜６のいずれか１項に記載の天井扇。
前記動翼の下縁の投影線と前記静翼の投影線が前記動翼の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無い請求項１〜６のいずれか１項に記載の天井扇。