JP6383935B2

JP6383935B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP6383935B2
Application number: JP2013261972A
Authority: JP
Inventors: 崇藤園; 谷口　和宏; 和宏谷口; 一平小田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: JP2015117643A

Description

本発明は、居室内の天井や壁、床面に設置され、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や天井扇などの送風装置に関するものである。

従来、この種の送風装置は、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装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風装置について図５および図６を参照しながら説明する。

図５は、送風機組立体１００をその正面から見た投影図を、図６は、送風機組立体１００の断面投影図を示している。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。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。

上記構成で、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装置では、円環形状に閉じたノズルのために、ここから吹出された気流も閉じた円環状に高速の風速分布を持つ。風速分布は、円環の形状を変えることで変更することができるため、空間的に揺らぎのある空気流は発生させることができるが、時間的には均一な空気流となるため、時間的に揺らぎのある空気流を発生させることができないという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現できる送風装置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、本体に空気を取り入れる吸込口と、前記吸込口に連通させて設けた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部と、前記高圧空気発生部と連通して設けて、吹出す空気の方向を揺動させるノズルを有する少なくとも２つの筒状のダクトを備えた送風装置であって、前記ノズルは前記筒状のダクトの側面に長手方向に配置され、前記少なくとも２つの筒状のダクトのうち隣接する２つの筒状のダクトは、前記ノズルの配置方向の軸が互いに直角もしくは鋭角に交差し、それぞれの前記ノズルから吹出す空気の少なくとも一部が前記ノズルの軸を含
む面から空気の吹出す方向に離れた位置で衝突し、前記筒状のダクトの前記高圧空気発生部側の端部に前記筒状のダクトを前記面内で回転させる可動機構を備え、前記軸がなす角度を可変することを特徴とする送風装置としたものであり、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、本体に空気を取り入れる吸込口と、前記吸込口に連通させて設けた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部と、前記高圧空気発生部と連通して設けて、吹出す空気の方向を揺動させるノズルを有する少なくとも２つの筒状のダクトを備えた送風装置という構成にしたことにより、揺動する空気が衝突することで、空気のゆらぎを発生させることができ、かつ、ノズルの配置方向の軸の交点に近い側では、隣接するノズルの距離は近く、反対側では距離が遠いため、隣接するノズルから吹出す振動する空気が衝突するまでの距離は、軸の交点に近い側ではノズルの軸を含む面に近く、反対側では遠くなるので、揺動する空気同士の衝突するタイミングが、前記ノズルの軸方向に少しずつずれることとなり、前記ノズルから吹出す空気の揺動する方向だけでなく、前記ノズルの軸方向にもゆらぎを発生させることができ、時間的、空間的な空気のゆらぎにより、自然の風に近い不規則でやわらかい気流を発生させることができ気流の快適性を高めることができるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図本発明の実施の形態１の送風装置の断面を示す構成図本発明の実施の形態１の送風装置のダクトの断面図本発明の実施の形態２の送風装置の斜視図従来技術の一例を示す正面図従来技術の一例を示す断面図

本発明の請求項１記載の送風装置は、本体に空気を取り入れる吸込口と、前記吸込口に連通させて設けた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部と、前記高圧空気発生部と連通して設けて、吹出す空気の方向を揺動させるノズルを有する少なくとも２つの筒状のダクトを備えた送風装置であって、前記ノズルは前記筒状のダクトの側面に長手方向に配置され、前記少なくとも２つの筒状のダクトのうち隣接する２つの筒状のダクトは、前記ノズルの配置方向の軸が互いに直角もしくは鋭角に交差し、それぞれの前記ノズルから吹出す空気の少なくとも一部が前記ノズルの軸を含む面から空気の吹出す方向に離れた位置で衝突するという構成を有する。これにより、揺動する空気が衝突することで、空気のゆらぎを発生させることができ、かつ、ノズルの配置方向の軸の交点に近い側では、隣接するノズルの距離は近く、反対側では距離が遠いため、隣接するノズルから吹出す振動する空気が衝突するまでの距離は、軸の交点に近い側ではノズルの軸を含む面に近く、反対側では遠くなるので、揺動する空気同士の衝突するタイミングが、前記ノズルの軸方向に少しずつずれることとなり、前記ノズルから吹出す空気の揺動する方向だけでなく、前記ノズルの軸方向にもゆらぎを発生させることができ、時間的、空間的な空気のゆらぎにより、自然の風に近い不規則でやわらかい気流を発生させることができ気流の快適性を高めることができるという効果を奏する。

また、気流の衝突する空間と交差する位置に使用者が居ると、衝突する空間よりもノズルに近い側は比較的ゆらぎの小さい気流があたり、衝突する空間よりもノズルから遠い側はゆらぎの大きいやわらかい気流があたるというように、使用者が好みに合わせて体の部位で異なる気流を浴びることができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

また本発明の請求項２記載の送風装置は、前記筒状のダクトの前記高圧空気発生部側の端部に前記筒状のダクトを前記面内で回転させる可動機構を備え、前記軸がなす角度を可変できる構成にしてもよい。これにより、隣接するノズルとの距離を可変することができるので、隣接するノズルから吹出す振動する空気が衝突するまでの距離を使用者が任意に変更することができ、使用者がいる位置に合わせて快適な気流を送風することが可能となるという効果を奏する。

また本発明の請求項３記載の送風装置は、前記ノズルは、高圧空気を揺動する気流として吹出す流体素子を備えた構成にしてもよい。これにより、揺動する気流を発生させるための可動機構が必要でなくなるので、可動機構の故障が起こることがなく、長期間安定して揺動する気流を送風することが可能となるという効果を奏する。

また本発明の請求項４記載の送風装置は、前記ノズルを同一面側に向けて放射状に等角度で３つ以上配置して前記放射状の中心部に配置した回転機構で回転させる構成にしてもよい。これにより、隣接するノズルから吹出す振動する空気が衝突する付近にだけ風量を偏らせずに、面全体で偏りが少ない送風をすることができるので、広い範囲でゆらぎのある快適な気流を得ることが可能とな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）
図１は送風装置１１の斜視図である。図１に示すように、送風装置１１は吸込口１２と、高圧空気発生部１３と、高圧空気発生部１３に連通して設けた吹出す空気の方向を揺動させるノズル１４を有する２つの筒状のダクト１５を備えている。すなわち、ノズル１４としてノズル１４ａとノズル１４ｂをそれぞれ筒状のダクト１５としてダクト１５ａとダクト１５ｂに備えている。ここで高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。

ノズル１４は筒状のダクト１５の側面に長手方向に配置されており、隣接する２つのダクト１５ａとダクト１５ｂは、それぞれノズル１４ａとノズル１４ｂの配置方向の軸ａ、軸ｂが互いに直角もしくは鋭角に交差するように配置している。

図２は図１の送風装置１１の平面Ａでの断面の構成図である。図２に示すように、高圧空気発生部１３は遠心羽根車１６と遠心羽根車１６を駆動するためのモータ１７を備えている。

このような構成によれば、吸込口１２から吸込まれた空気が、高圧空気発生部１３で昇圧され、ノズル１４から揺動する空気として吐き出されることにより、ノズル１４の軸ａ、軸ｂを含む平面Ｂから空気の吹出す方向に離れた位置で、一方のノズル１４ａから吐き出された揺動する空気の一部と、もう一方のノズル１４ｂから吐き出された揺動する空気の一部が衝突する。

このとき、ノズル１４の軸ａ、軸ｂの交点に近い側では、隣接するノズル１４同士の距離は近く、反対側では距離が遠いため、隣接するノズル１４から吹出す揺動する空気が衝突するまでの距離は、軸ａ、軸ｂの交点に近い側ではノズル１４の軸ａ、軸ｂを含む平面Ｂに近く、交点から遠い側では遠くなるので、ノズル１４の軸ａ、軸ｂを含む平面Ｂに対して傾斜した面空間である衝突空間Ｃが形成される。このように、揺動する空気同士の衝突するタイミングが、ノズル１４の軸方向に少しずつずれるため、ノズル１４から吹出された揺動する方向だけでなく、ノズル１４の軸方向にもゆらぎを発生させることができ、時間的、空間的な空気のゆらぎにより、自然の風に近い不規則でやわらかい気流を発生させることができ気流の快適性を高めることができる。

なお、空間的にゆらぎのある気流とは、ある時間の、ノズル１４前方の平面Ｂと平行な面においてノズル１４の軸方向に一様でない風速分布を有する気流のことを言う。

以下、ゆらぎのある気流について詳細に説明を加える。

ノズル１４の軸ａ、軸ｂが仮に平行に配置されている送風装置では、ノズル１４ａ、ノズル１４ｂから吐き出された空気はノズル１４前方の平面Ｂと平行な面において、軸方向に一様な風速分布の気流となり、ノズル１４ａ、ノズル１４ｂから吐き出された空気が衝突してゆらぎが生じても、軸方向に同じタイミングで衝突するため、軸方向に一様な風速分布の気流であることに大きな変化はない。

本実施の形態では、ノズル１４ａ、ノズル１４ｂから吐き出された直後の空気はノズル１４の軸ａ、軸ｂの軸方向に一様な風速分布の気流であるが、ノズル１４の軸ａ、軸ｂの交点から軸方向にノズル１４の先端側に離れるほど平面Ｂから遠い位置で衝突するため、ノズル１４前方の平面Ｂと平行な面が衝突空間Ｃと交差する点で風速が変化し、ノズル１４前方の平面Ｂと平行な面において、衝突後の気流と衝突前の気流が存在することとなり、軸方向に一様でない風速分布を有するゆらぎのある気流となる。

また、時間的に揺らぎのある気流とは、上述した風速分布が経時的に変化する気流のことを言う。

また、使用者が衝突空間Ｃと交差する位置に居ると、衝突空間Ｃよりもノズル１４に近い側は比較的ゆらぎの小さい気流があたり、衝突空間Ｃよりもノズル１４から遠い側はゆらぎの大きいやわらかい気流があたるというように、使用者が好みに合わせて体の部位で異なる気流を浴びることができ、快適性を高めることができる。

なお、本実施の形態において、ノズル１４を２つ設けたが、各ノズル１４から吐き出される揺動する空気の一部が衝突するような数と配置であれば、効果を得ることができる。

また、筒状のダクト１５の高圧空気発生部１３側の端部に筒状のダクト１５を平面Ｂ内で回転させる可動機構１８を備え、軸ａ、軸ｂがなす角度を可変できる構成にしてもよい。

このような構成により、隣接するノズル１４間の距離を可変することができるので、隣接するノズル１４から吹出す揺動する空気が衝突するまでの距離を、使用者が任意に変更することができ、使用者がいる位置に合わせて快適な気流を送風することが可能となる。

なお、実施の形態において可動機構１８は蛇腹としたが、モータなどを取り付けることにより自動で回転させる機構としてもよく、筒状のダクト１５の可動機構１８を軸として筒状のダクト１５を回転させ、ノズル１４の軸ａ、軸ｂのなす角を変更できればよい。

また、図３に筒状のダクト１５の平面Ｄでの断面の構成図を示すように、ノズル１４は高圧空気を揺動する気流として吹出す流体素子１９を備えた構成にしてもよい。

このような構成により、揺動する気流を発生させるための、筒状のダクト１５の首振り機構や、ノズル１４のルーバー機構など可動機構が必要でなくなるので、可動機構の故障が起こることがなく、長期間安定して揺動する気流を送風することが可能となるという効果を奏する。

なお、流体素子１９の吹出口２０の拡大角２１としては２０度から４５度程度が気流の発振が安定して得られるため望ましく、循環風路２２の長さとしては１００ｍｍから１０００ｍｍ程度が気流の発振が体感できる振動数となるため望ましい。このとき、振動の振動数としては１Ｈｚから２００Ｈｚ程度が振動、すなわち直接当たる気流の有無を体感できるため望ましい。ここで、それぞれの筒状のダクト１５の気流の振動数の関係が、整数倍（例えば３つのノズルの場合、２０Ｈｚ、４０Ｈｚ、８０Ｈｚなど）にならないようにしたほうが、気流の吹出し方向が切り替わる周期がずれることにより、切り替わる時に発生する気流の振動音が増幅されるのを抑制でき、振動音を聞こえにくくする効果が大きいため望ましい。

（実施の形態２）
図４において、図１、２および図３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は、送風装置４１の斜視図であり、送風装置４１はノズル１４を放射状に等角度で４つ配置して放射状の中心部に配置した回転機構４２で回転する構成を有している。

この構成により、吸込口１２から吸込まれた空気は、高圧空気発生部１３において昇圧され、４つのノズル１４からそれぞれ揺動する空気として吐き出される。そのとき、隣接するノズル１４から吹出した揺動する空気が衝突しゆらぎのある気流となるが、衝突が生じる空間にだけ風量が集中しがちになる。回転機構４２を中心にノズル１４を回転させることにより、面全体に送風をすることができるので、広い範囲に時間的、空間的な空気のゆらぎのある自然の風に近い不規則でやわらかい気流を送風することができ気流の快適性を高めることができる。

なお、本実施の形態において、ノズル１４は４つとしたが、各ノズル１４から吐き出される揺動する空気の一部が衝突するような数であれば、効果を得ることができる。

本発明にかかる送風装置は、羽根車を内包することで接触による不安感をなくし、流体素子技術を用いたノズル構成により空間的、時間的に揺らぎのある空気流を簡易に実現でき快適性を向上できるため、居室内の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。

１１送風装置
１２吸込口
１３高圧空気発生部
１４ノズル
１４ａノズル
１４ｂノズル
１５筒状のダクト
１５ａダクト
１５ｂダクト
１６遠心羽根車
１７モータ
１８可動機構
１９流体素子
２０吹出口
２１拡大角
２２循環風路
４１送風装置
４２回転機構
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
１１６基部
１１８外側ケーシング
１２０選択ボタン
１２２モータ
１２４空気入口
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

本体に空気を取り入れる吸込口と、前記吸込口に連通させて設けた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部と、前記高圧空気発生部と連通して設けて、吹出す空気の方向を揺動させるノズルを有する少なくとも２つの筒状のダクトを備えた送風装置であって、前記ノズルは前記筒状のダクトの側面に長手方向に配置され、前記少なくとも２つの筒状のダクトのうち隣接する２つの筒状のダクトは、前記ノズルの配置方向の軸が互いに直角もしくは鋭角に交差し、それぞれの前記ノズルから吹出す空気の少なくとも一部が前記ノズルの軸を含む面から空気の吹出す方向に離れた位置で衝突し、前記筒状のダクトの前記高圧空気発生部側の端部に前記筒状のダクトを前記面内で回転させる可動機構を備え、前記軸がなす角度を可変することを特徴とする送風装置。
前記ノズルは、高圧空気を揺動する循環風路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。