JP5659404B2

JP5659404B2 - 送風機

Info

Publication number: JP5659404B2
Application number: JP2010173361A
Authority: JP
Inventors: 長田　篤; 篤長田; 広幸近藤
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-08-02
Also published as: JP2012031806A

Description

本発明は、居室内に設置され、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送風機に関するものである。

従来、この種の送風機は、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機が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風機について図１７および図１８を参照しながら説明する。

図１７は、送風機組立体１００をその正面から見た状態で示している。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。図１８も参照すると、環状ノズル１０１は、内部通路１１０、口１１２及び口１１２に隣接して位置するコアンダ面１１４を有している。環状ノズル１０１は、外側ケーシング１１８を備えた基部１１６に連結されると共にこれによって支持されている。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。インペラ１３０の入口１３４が、基部１１６の外側ケーシング１１８に形成された空気入口１２４と連通している。ディフューザ１３２の出口１３６及びインペラ１３０排気部は、インペラ１３０から環状ノズル１０１の内部通路１１０への空気流を確立するために、基部１１６の内部に配置された中空通路部分及びダクトと連通している。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。

上記構成において、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機では、一次空気流が絞りにより生成された高速流となるため、直進性が強く、またこの流れを固定された方向のみの空気流としているため、直接風による体感温度低減の効果を得る場合の涼風範囲が狭くなるという課題があった。また、空気の循環効果を得る場合には、必ず高速流を発生する必要があり、固定された一方向で不必要なドラフト感が生じて快適性を損なうという課題があった。

この課題に対して、環状ノズルを振ることで可動する手段もあるが、ノズルが大きくなると可動領域が広くなって邪魔になる、大きすぎて動かせない、という新たな課題を生じた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、送風機を固定したまま風向を変えることで、涼風範囲を広くでき、かつ循環効果を得る場合にドラフト感を抑制することができる送風機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、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前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段とが設けられた高圧空気発生部と、高圧空気を気流として吹出すための吹出し口を有する環形状の気流吹出し部を備えた送風機であって、前記気流吹出し部を環形状に対して内外方向に平行となるよう２重に備えるとともに、環形状の周方向に等しい幅で分割し、各気流吹出し部は内部を空気が流れる連通部を介して前記高圧空気発生部に保持され、各吹出し口は前記気流吹出し部の環形状に対してほぼ垂直方向に開口し、内側の気流吹出し部が外向に傾き、外側の気流吹出し部が内向きに傾き、各吹出し部の風量を変更することで、環形状に対して内外方向の送風範囲および環形状の軸方向への風向を変更できる送風機としたものであり、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、送風機を固定したまま風向を変える構成により、涼風範囲を広くでき、かつ循環効果を得る場合にドラフト感を抑制することができ、快適な気流効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の送風機の斜視図同送風機の断面を示す構成図同送風機の吹出し部の断面を示す拡大構成図同送風機のダンパの斜視図（ａ）同送風機の真下方向送風の天井側ダンパ状態図、（ｂ）同送風機の真下方向送風の天井逆側ダンパ状態図同送風機の真下方向送風概要図（ａ）同送風機のスポット気流の天井側ダンパ状態図、（ｂ）同送風機のスポット気流の天井逆側ダンパ状態図同送風機のスポット気流送風概要図本発明の実施の形態２の送風機の斜視図同送風機の断面を示す構成図同送風機の吹出し部の断面を示す拡大構成図同送風機のダンパの斜視図同送風機の真正面方向送風のダンパ状態図同送風機の真正面方向送風概要図同送風機の外向き方向送風の状態図同送風機の外向き方向送風概要図従来技術の一例を示す概略図従来技術の一例を示す構成図

本発明の請求項１記載の天井扇は、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前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段とが設けられた高圧空気発生部と、高圧空気を気流として吹出すための吹出し口を有する環形状の気流吹出し部を備えた送風機であって、前記気流吹出し部を環形状に対して内外方向に平行となるよう２重に備えるとともに、環形状の周方向に等しい幅で分割し、各気流吹出し部は内部を空気が流れる連通部を介して前記高圧空気発生部に保持され、各吹出し口は前記気流吹出し部の環形状に対してほぼ垂直方向に開口し、内側の気流吹出し部が外向に傾き、外側の気流吹出し部が内向きに傾き、各吹出し部の風量を変更することで、環形状に対して内外方向の送風範囲および環形状の軸方向への風向を変更できることを特徴とする送風機である。

これにより、各気流吹出し部の気流方向に加えて、両気流吹出しに同等風量を供給することで、各気流吹出し部の気流が衝突して合成されて、中間方向の気流を発生することができ、この風量調整を選択的に行うことで気流方向が変更できる。

また、周方向への分割数が偶数であると共に、任意箇所の吹出し部を外向き送風部とし、前記外向き送風部から最遠方となって向かい合う吹出し口を内向き送風部として、任意箇所の送風部を切り替えることで風向変化を可能としたものであり、２つの向かい合う送風部で一方が内向き送風であり、もう一方が外向き送風とすると、環形状の外側に向かう方向は同一方向となり、任意方向にスポット的に送風できるので全周方向への気流が必要なく所望の送風方向に対してのみ気流が必要な場合に効率的に気流を生成することができる。

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）
図１に本発明の実施の形態１の送風機の斜視図、図２に同送風機の断面を示す構成図、図３に同送風機の吹出し部の断面を示す拡大構成図、図４に同送風機のダンパの斜視図を示す。

まず、実施の形態１の構成について説明する。

本発明の実施の形態１の送風機は、図１から図３に示すように、送風機１は、箱体２と、箱体２に空気を取り入れる吸込み口３と、高圧空気を発生するための羽根車４と前記羽根車を駆動するためのモータ５で構成された高圧空気発生手段とが設けられた高圧空気発生部６と、高圧空気を気流として吹出すための吹出し口７を有する高圧空気発生部６を中心に囲む２つの円環形状の内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９を備え、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９は円環形状内外方向に平行となるように接して内部が２分された６本の連通部１０で高圧空気発生部６に保持され、高圧空気発生部６に備えられた取付部材１１を介して円環形状が天井１２と平行になるように天井１２に取り付けられている。

ここで内側気流吹出し部８の吹出し口である内側気流吹出し口１３は、円環形状の軸に対して角αとして３０度外向きとなるような円環形状に対してほぼ垂直方向に開口し、外側気流吹出し部９の吹出し口である外側気流吹出し口１４は、円環形状の軸に対して角βとして３０度内向きとなるような円環形状に対してほぼ垂直方向に開口している。

また、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９は、図１の点線部で円環状の周方向に内部で６分割される気流吹出し部となっており、１つの連通部１０に対応して１つの気流吹出し部へ空気が流れるようになっている。

また、内部が２分された連通部１０は、天井側連通部１５を通って外側気流吹出し部９へ、天井逆側連通部１６を通って内側気流吹出し部８へ、空気が流れるようになっている。

また、高圧空気発生部６の内部には、連通部１０との接続部に、周方向にスライドする円管形状のダンパ１９と、ダンパ１９を駆動する小型モータ２０と、これらを連携させる歯車２１を備え、ダンパ１９には天井側連通部１５への開口率を調整する天井側穴２２と天井逆側連通部１６への開口率を調整する天井逆側穴２３が空けられており、ダンパの穴位置図として図５、図６に示すように周方向の各連通部１０に対して周方向の各天井側穴２２と各天井逆側穴２３と間隔と幅がずれている。

次に、実施の形態１の動作を示す。

操作者が有線または無線のリモコン（図示せず）でモータ５を駆動すると羽根車４が回転する。羽根車４は高圧発生に適したターボファンであり、回転の際の遠心力により吸込み口３の近辺の空気が吸い込まれて羽根車４の外側である高圧空気発生部６の内部に昇圧されて蓄えられる。蓄えられた空気はダンパによって天井側連通部１５と天井逆側連通部１６に気流を分けて昇圧送風する。天井側連通部１５へ分けられた空気は外形が９００ｍｍの円環状の外側気流吹出し部９の内部へ蓄えられて高圧状態となっているエネルギを利用して隙間１．５ｍｍのスリットノズルである外側気流吹出し口１４から内側３０度へ向けて吹出される。天井逆側連通部１６へ分けられた空気は外側気流吹出し部９に外側で接する内側気流吹出し部８の内部へ蓄えられて高圧状態となっているエネルギを利用して隙間１．５ｍｍのスリットノズルである内側気流吹出し口１３から外側３０度へ向けて吹出される。

ここで、全ての吹出し部から吹出されると円環状の軸方向の真下方向の送風となり、任意箇所１部分の吹出し部を外向き送風にし、外側送風の箇所からから最遠方となって向かい合う吹出し部を内向き送風にすることで、任意方向への風向変化ができる。吹出し部の変更はダンパ１９で行われ、操作者からのコントロールにより小型モータ２０が回転し、これに同期して歯車２１が回転し、ダンパギヤ２４に力が伝わることでダンパ１９が周方向にスライドする。

真下方向送風のダンパ状態図として図５に示すように、周方向の全ての天井側連通部１５と天井逆側連通部１６に矢印Ｆで示す高圧空気が通ずると全周で内側気流吹出し口１３と外側気流吹出し口１４から同時に同風量で吹出され互いの気流が衝突して図６に示す円環状の軸方向となる下向きに送風される。

任意方向のスポット気流のダンパ状態図として図７に示すように、送風方向送風部の外側気流吹出し部１７と送風方向から最遠方となって送風方向送風部の外側気流吹出し部１７と向かう対面内側気流吹出し部１８のみから矢印Ｆで示す高圧空気が通ずると各吹出し部からのそのままの送風方向となり図８に示す任意方向への気流が生成される。このようにダンパのスライド位置によって風向が変化し、これが操作者のコントロールで切替可能となっている。

上記構成と動作により、気流吹出し部を２重に備え、内側気流吹出し部８が外向に傾き、外側気流吹出し部９が内向きに傾いていることで、各気流吹出し部の気流方向に加えて、各気流吹出し部の気流が衝突して合成される中間方向の気流を発生することができ、この風量調整を選択的に行うことで気流方向が変更できる。

また、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９が同心の円環形状であることで、円環部中心を軸として吹出し部が軸対称形状となるので、円環に対して周方向に一様な風を送ることができ、強風、弱風のムラの無い快適な気流を生成することができる。

また、吹出し部を環形状の周方向に等しい幅で偶数分割となるように分割し、送風方向送風部の外側気流吹出し部１７と対面内側気流吹出し部１８を切り替えることで風向変化を可能としていることで、任意方向にスポット的に送風できるので全周方向への気流が必要なく所望の送風方向に対してのみ気流が必要な場合に効率的に気流を生成することができる。

また、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９が内外方向に接することで、強度を向上することが可能となる。

また、内側気流吹出し口１３、外側気流吹出し口１４への風量を高圧空気発生部６の内部の風量可変機構にて調整することで、１つのアクチュエータで容易にダンパを開閉できる構造とできる。

また、高圧空気発生部６が吹出し部の環形状内側にあり、かつダンパ１９が環形状に対して周方向にスライドする円管形状であって、円管曲面部に空けられた天井側穴２２と天井側連通部１５と、天井逆側穴２３と天井逆側連通部１６に通じる穴と、の重なり量を変えることで各吹出し部への風量を変更できることで、高圧空気発生部が吹出し部の内側にある場合に１つのアクチュエータで容易にダンパを開閉できる構造とできる。

また、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９が天井１２と平行な床面（図示せず）とほぼ垂直になるようにした内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９の中央に高圧空気発生部６を備え、高圧空気発生部６からの環形状に対して周方向の複数の連通部１０を介して内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９を保持し、高圧空気発生部６を天井に取り付けることで、天井に取り付けて使用する涼をとるための送風機として適した構成にできる。

なお、実施の形態１では、６本の連通部１０で構成しているが、内側気流吹出し部と外側気流吹出し部をバランスよく吊ることができれば良く、特に３本以上であることが望ましい。また、任意方向のスポット気流として、最遠方に位置する２つの吹き出し部を外向き、内向きとしているが、実施の形態２に後述するように、内向きと内向きとすることで、真下方向のスポット気流を生成し、外向きと外向きとすることでワイド気流を生成することも可能となる。

以上のように気流吹出し部を環形状に対して内外方向に平行となるよう２重に備え、内側の気流吹出し部が外向に傾き、外側の気流吹出し部が内向きに傾き、各吹出し部の風量を変更する構成としたことにより、送風機を固定したまま簡単に風向を変えることができ、快適な気流効果を得ることができる。

（実施の形態２）図９に本発明の実施の形態２の送風機の斜視図、図１０に同送風機の断面を示す構成図、図１１に同送風機の吹出し部の断面を示す拡大構成図、図１２に同送風機のダンパの下面からの斜視図を示す。

本発明の実施の形態２の送風機は、図９から図１２に示すように、送風機１は、下部に自立するための平面スタンド部２５を有する箱体２と、箱体２に空気を取り入れる吸込み口３と、高圧空気を発生するための羽根車４と前記羽根車を駆動するためのモータ５で構成された高圧空気発生手段とが設けられた高圧空気発生部６と、高圧空気を気流として吹出すための吹出し口７を有する２つの同心円環形状の内側気流吹出し部８、外側気流吹出し部９を備え、内側気流吹出し部８と外側気流吹出し部９は円環形状内外方向に平行となるように高圧空気発生部６の上部に円環状の軸が床面２６と水平になるように内部が２分された連通部１０を介して保持され、送風機１送風方向を前面にして床面２６に置かれている。

また、内部が２分された連通部１０は、前側連通部２７を通って内側気流吹出し部８へ、後側連通部２８を通って外側気流吹出し部９へ、空気が流れるようになっている。

また、高圧空気発生部６の内部には、連通部１０との接続部に、ダンパが環形状に対して垂直方向にスライドするダンパ１９と、ダンパ１９を駆動する小型モータ２０と、これらを連携させる歯車２１を備え、ダンパ１９には前側連通部２７への開口率を調整する前側穴３０と後側連通部２８への開口率を調整する後側穴３１が空けられている。

次に、実施の形態２の動作を示す。

操作者が前面の操作ボタン２９でモータ５を駆動すると羽根車４が回転する。羽根車４は高圧発生に適したターボファンであり、回転の際の遠心力により吸込み口３の近辺の空気が吸い込まれて羽根車４の外側である高圧空気発生部６の内部に昇圧されて蓄えられる。蓄えられた空気はダンパによって前側連通部２７と後側連通部２８に気流を分けて昇圧送風する。前側連通部２７へ分けられた空気は外形が３００ｍｍの円環状の外側気流吹出し部９の内部へ蓄えられて高圧状態となっているエネルギを利用して隙間１．５ｍｍのスリットノズルである外側気流吹出し口１４から内側３０度へ向けて吹出される。後側連通部２８へ分けられた空気は内側気流吹出し部８の内部へ蓄えられて高圧状態となっているエネルギを利用して隙間１．５ｍｍのスリットノズルである内側気流吹出し口１３から外側３０度へ向けて吹出される。

ここで、内側気流吹出し口１３と外側気流吹出し口１４から同時に同風量で吹出されると、互いの気流が衝突して円環状の軸方向に吹出され、また内側気流吹出し口１３のみの吹出しの場合には、内側３０度方向のスポット送風となり、外側気流吹出し口１４のみの吹出しの場合には、外側３０度方向のワイド送風となり、と外側気流吹出し口１４への風量のバランスで内側３０度から真正面、真正面から外側３０度の方向の気流が生成される。風量バランスの調整はダンパ１９で行われ、操作者からのコントロールにより小型モータ２０が回転し、これに同期して歯車２１が回転し、ダンパギヤ２４に力が伝わることでダンパ１９がスライドする。ダンパ１９の回転による開口率の変化の例として、円環形状軸方向となる真正面方向送風のダンパ状態図を図１３に示すように、前側穴３０は前側連通部２７と５０％重なり、後側穴３１は後側連通部２８と５０％重なり、高圧空気発生部６の内部で発生した気流が同量流れ込むようになり、全周で内側気流吹出し口１３と外側気流吹出し口１４から同時に同風量で吹出され互いの気流が衝突して図１４に示す円環状の軸方向となる真正面向きに送風される。

また、円環形状軸に対して３０度外向き方向送風の状態図を図１５に示すように、前側穴３０は前側連通部２７と１００％重なって完全に開口しているが、後側穴３１は後側連通部２８の位置とずれているためにダンパ１９でふさがれて、高圧空気発生部６の内部で発生した気流が前側連通部２７のみに流れて図１６に示す外向き方向の広範囲に送風される。このようにダンパ１９のスライド位置によって、前側連通部２７を通る外側気流吹出し部９からの吹出し気流と後側連通部２８を通る内側気流吹出し部８からの吹出し気流の量のバランスで前述のように内側３０度から真正面、真正面から外側３０度の方向の気流が生成され、これが操作者のコントロールで切替可能となっている。

また、吹出し部の環形状の全周にわたって環形状に対して軸方向気流とした通常送風と、全周にわたって軸方向に対して内側に傾いた内向き気流としたスポット送風と、全周にわたって軸方向に対して外側に傾いた外向き気流としたワイド送風と、を切替可能としていることで、全周の気流を送風機真正面の内側に集中して強い涼風を受ける場合と、全周の気流を外側に向けて広範囲で涼風を受ける場合の選択が可能となり、状況に応じた気流を生成することが出来る。

また、高圧空気発生部６が吹出し口７の環形状外側にあり、ダンパ１９が環形状に対して垂直方向にスライドするダンパであって、ダンパ１９面内の穴と連通部１０に通じる穴との重なり量を変えることで各吹出し部への風量を変更できることで、高圧空気発生部が吹出し部の外側にある場合に１つのアクチュエータで容易にダンパを開閉できる構造とできる。

また、吹出し口が床面２６と平行とした気流吹出し部の下方に高圧空気発生部６を備え、前記高圧空気発生部下方に自立できるよう平面スタンド部２５を備えたことで、床置きして使用する涼をとるための送風機として適した構成にできる。

本発明にかかる送風機は、送風機を固定したまま風向を変える構成により、涼風範囲の拡大とドラフト感の抑制効果とともに直接風による体感温度低減や室内空気の循環作用の提供ができるため、住宅用の室内空気の撹拌を目的に使用される各種送風機器等として有用である。

１送風機
２箱体
３吸込み口
４羽根車
５モータ
６高圧空気発生部
７吹出し口
８内側気流吹出し部
９外側気流吹出し部
１０連通部
１１取付部材
１２天井
１３内側気流吹出し口
１４外側気流吹出し口
１５天井側連通部
１６天井逆側連通部
１７送風方向送風部の外側気流吹出し部
１８対面内側気流吹出し部
１９ダンパ
２０小型モータ
２１歯車
２２天井側穴
２３天井逆側穴
２４ダンパギヤ
２５平面スタンド部
２６床面
２７前側連通部
２８後側連通部
２９操作ボタン
３０前側穴
３１後側穴
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
１１４コアンダ面
１１８外側ケーシング
１１６基部
１２０選択ボタン
１２２モータ
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

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前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段とが設けられた高圧空気発生部と、高圧空気を気流として吹出すための吹出し口を有する環形状の気流吹出し部を備えた送風機であって、
前記気流吹出し部を環形状に対して内外方向に平行となるよう２重に備えるとともに、環形状の周方向に等しい幅で分割し、
各気流吹出し部は内部を空気が流れる連通部を介して前記高圧空気発生部に保持され、
各吹出し口は前記気流吹出し部の環形状に対してほぼ垂直方向に開口し、内側の気流吹出し部が外向きに傾き、外側の気流吹出し部が内向きに傾き、各気流吹出し部の風量を変更することで、環形状に対して内外方向の送風範囲および環形状の軸方向への風向を変更できる送風機。
前記周方向への分割数が偶数であると共に、
前記任意箇所の吹出し部を外向き送風部とし、前記外向き送風部から最遠方となって向かい合う吹出し口を内向き送風部として、任意箇所の送風部を切り替えることで風向変化を可能とした請求項１に記載の送風機。