JP6650561B2

JP6650561B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP6650561B2
Application number: JP2016042930A
Authority: JP
Inventors: 崇藤園; 一平小田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2020-02-19
Anticipated expiration: 2036-03-07
Also published as: JP2017160787A

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し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１１および図１２を参照しながら説明する。

図１１には、送風機組立体１００の正面図を、図１２には、送風機組立体１００の断面図を示している。送風機組立体１００は、中央開口部１０２を画定する環状ノズル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、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の中から所定のボタンを選択してモータ１２２が起動されると、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、口１１２に入る際に絞られ、口１１２の出口１４４で更に絞られる。この絞りにより、内部通路１１０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、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また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吸引によって生じる。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、一次空気流が出口から出ることにより、二次空気流は外部環境、特に出口周りの領域及び環状ノズルの外縁部周りからの空気の吸引によって生じるものであるため、中央開口部の環状ノズル近傍では空気の吸引が大きく、中央開口部の中心に近づくにつれ空気の吸引が小さくなるものである。このため、環状にしか空気を吹出すことができず、送風範囲を調整す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、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気の送風範囲を調整できる送風装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る送風装置は、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、前記筐体の一面から起立させた複数のノズルとを備え、前記ノズルは、側部に、前記ノズルを起立させた方向に対して垂直方向に高圧空気発生部で発生した高圧空気を吹出す吹出口を備え、内部に、高圧空気を前記吹出口に導くためのダクトを備え、前記ノズルは、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長であり、複数のノズルに設けられているそれぞれの前記吹出口が同一面となるように間隙を設けて備えられ、前記間隙によって、前記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ている送風装置であって、高圧空気を吹出す前記吹出口の個数と位置を選択する変更手段を備えたものであり、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、高圧空気を吹出す前記吹出口の個数と位置を選択する変更手段を備えたので、高圧空気を吹出す吹出口の個数と位置を選択することができるので、吹出口から吹出される高圧空気により誘引される空気も使用者の位置や人数に合わせて、送風範囲を調節することができ、快適性を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の前提例１の送風装置の斜視図同前提例１の送風装置の断面図（図１のＡ断面図）同前提例１の送風装置の断面図（図１のＢ断面図）同前提例１の送風装置の断面図（図１のＣ断面図）同実施の形態１の送風装置の変更手段を示す構成図（（ａ）図２の拡大図、（ｂ）吹出口の開状態の拡大図、（ｃ）吹出口の閉状態の拡大図）同実施の形態１の送風装置の上面から見た断面を示す構成図（全吹出口が開状態を示す図）同実施の形態１の送風装置の上面から見た断面を示す構成図（真ん中の２本のみ閉状態を示す図）同実施の形態２の送風装置の変更手段を示す構成図（（ａ）図３の拡大図、（ｂ）吹出口の閉状態の拡大図、（ｃ）吹出口の開状態の拡大図、（ｄ）真ん中の２本のみ閉状態の下面から見た断面図）同実施の形態３の送風装置を示す構成図（（ａ）斜視図、（ｂ）ノズル単体の斜視図、（ｃ）カバー単体の斜視図）同実施の形態３の送風装置の使用状況を示す図（（ａ）天井埋込型の斜視図、（ｂ）壁面へ収納した状態を示す斜視図、（ｃ）（ｂ）を上面から見たときの断面図）同実施の形態３の送風装置の使用状況を示す図（（ａ）壁面へ収納した状態を示す斜視図、（ｂ）（ａ）を上面から見たときの断面図）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

本発明に係る送風装置は、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、筐体の一面から起立させた少なくとも３本のノズルとを備え、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高圧空気発生部で発生した高圧空気を吹出す吹出口を備え、内部に、高圧空気を吹出口に導くためのダクトを備え、ノズルは、垂直方向の断面が吹出方向に縦長であり、少なくとも３本のそれぞれのノズルに設けられている吹出口が互いに同一面となるように間隙を設けて備えられ、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ている送風装置であって、高圧空気を吹出す吹出口の個数と位置を選択する変更手段を備えたものである。

これにより、変更手段を備えたことで、高圧空気を吹出す吹出口の個数と位置を選択することができるので、吹出口から吹出される高圧空気により誘引される空気も使用者の位置や人数に合わせて、送風範囲を調節することができ、快適性を向上させることができるという効果を奏する。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。

また、本発明に係る送風装置は、変更手段が、吹出口に備えられ、吹出口をそれぞれ開閉する開閉装置であるという構成にしてもよい。

これにより、吹出口を開閉することが可能となるので、使用者の位置や人数に合わせて、送風範囲を調整することができ、快適性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る送風装置は、変更手段が、高圧空気発生部からダクトへ繋がる分岐部に備えられ、分岐部を開閉する開閉装置であるという構成にしてもよい。

これにより、開閉装置で分岐部を開閉することが可能となるので、高圧空気を吹出す個数と位置を選択することができ、使用者の位置や人数に合わせて、送風範囲を調節することができ、快適性を向上させることができるという効果を奏する。また、筐体内に開閉装置を収めることが可能となるので、外観を変えることなく送風範囲を変更することができ、デザイン性に優れた送風装置を得ることができるという効果を奏する。さらに、開閉装置に接触することがなくなるので開閉装置の故障のリスクを減らすことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る送風装置は、変更手段は、ノズルを筐体から取り外し、ノズルを取り外した筐体にカバーをすることによって吹出口の個数と位置を選択する構成にしてもよい。

これにより、ノズルの本数を変更して、吹出し口の個数と位置を選択することができるので、高圧空気を吹出す個数と位置を選択することができ、使用者の位置や人数に合わせて、送風範囲を調節することができ、快適性を向上させることができるという効果を奏する。また、ノズルを取り外すことで誘引される空気の風路が広がり、風路の圧損が減るので、誘引される空気が流れやすくなり、気流の風速の減衰を少なくすることができ遠方まで気流を到達させることができるという効果を奏することもできる。

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。

（前提例１）
図１に示すように、本実施の形態の前提となる送風装置１１は、筐体１２の上部一面から起立させた複数の等しい長さのノズル１３（前提例１では６本）とを備えている。本前提例１では、筐体１２の上面から起立させている。

図２、３に示すように、筐体１２には、筐体１２に空気を取り入れる吸込口１４と、高圧空気を発生するための羽根車１５と該羽根車１５を駆動するモータ１６で構成された高圧空気発生部１７とを備えている。

図２に示すように、送風装置１１の正面（図２の左側）に位置するノズル１３の一側部には、ノズル１３を起立させた方向に対して垂直方向である一方向に、高圧空気発生部１７で発生した高圧空気を吹出す吹出口１８を備えている。

ノズル１３の内部には、高圧空気を吹出口１８に導くためのダクト１９を備えている。ダクト１９は、少なくともノズル１３と同数備えている。

また、図３に示すように、高圧空気発生部１７と複数のダクト１９の間には高圧空気を各ノズルに分流するチャンバー空間２０が備えられている。

ノズル１３は、平面視で図４に示すように、ノズル１３を起立させた方向に対して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１８が同一面となるように間隙を設けて備えられ、この間隙によって、吹出口１８から吹出す気流に誘引される空気の誘引風路２１がノズル１３の外側に形成されている。つまり、本実施の形態の例ではノズル１３を６本設けているので、ノズル１３に挟まれた空隙にそれぞれ誘引風路２１がノズル１３の数より少ない５本形成できる。なお、前記間隙の長さとしては、ノズル１３の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の筐体１２上面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、本実施の形態では、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。また本前提例では、ノズル１３の垂直方向の断面形状は、長方形形状としたが、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。また、複数のノズル１３は、図４に示すように、筐体１２の中央から外側に設けられたノズル１３に向かうにつれて、中央のノズル１３に対して空気の吹出し方向が離れていくように広角に備えられている。

ノズル１３内の吹出口１８近傍には、図２に示すように、ノズル１３の起立方向の風向を調整する風向調整リブ２３が備えられている。ここで、複数のノズル１３とは３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２４と誘引空気流２５が合流した面気流の風速の分布に着目したもので、吹出口１８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。

上記構成によれば、送風装置１１が稼動すると、モータ１６が駆動し、羽根車１５が回転することにより、内部流れ２２に示すように、室内空気は、吸込口１４から送風装置１１内部に取り込まれ、羽根車１５を通過しチャンバー空間２０に至る。チャンバー空間２０で高圧空気は複数のダクト１９に分流され、各ダクト１９を通過し、吹出口１８近傍に設けられた風向調整リブ２３でノズル１３起立方向の風向を調整され、吹出口１８から吹出し、吹出空気流２４となる。

つまり、図１のように吹出空気流２４により、誘引風路２１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２５となる。これら吹出空気流２４と誘引空気流２５が送風装置１１の吹出方向前方で合流し、広範囲に略均一な風速の浄化された空気の面気流を送風できるものである。このとき、羽根車１５は筐体１２内に内包されているため、使用者が外部から接触できない構造となっているため、接触による不安感をなくすことができる。

また、吹出口１８を面一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となる。

また、風向調整リブ２３は仰角を調整することでノズル１３の起立方向の風向を上方へ広げることができるため、ノズル１３の起立方向長さより広範囲に送風することができる。すなわち、送風装置１１高さよりも上方にも送風することができる。
（実施の形態１）
さて、本実施の形態１の送風装置１１は、図５に示すように、前提例１の送風装置１１に対して、ノズル１３は吹出口１８の個数と位置を選択する変更手段としての開閉装置２６を備えている。開閉装置２６は、図５（ａ）に示すように、吹出口１８を覆うことのできる略平板状の板状部材２７と、板状部材２７を回転駆動するステッピングモータ２８と、気流を噴出させるノズル１３の位置を選択する操作部（図示せず）備えたものである。ステッピングモータ２８はノズル１３上部に配置している。ステッピングモータ２８の回転によって板状部材２７が回動し、吹出口１８を開閉することができるものである。

図５（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ吹出口１８を開いた開状態と、吹出口１８を閉じた閉状態を示している。開閉装置２６は、各ノズル１３にそれぞれ備えられており、高圧空気を吹出す吹出口１８をそれぞれ独立して開閉させることができるものである。

上記構成によれば、使用者の人数や位置に合わせて、送風範囲を調整することができ、快適性を向上させることができる。

例えば、使用者２人（使用者Ａ、Ｂ）が離れている場合、図６Ａのように全てのノズル１３を開いて使用しても、真ん中の２本からの吹出空気流２４と誘引空気流２５は無駄になる。気流を噴出すノズル１３の位置を操作部（図示せず）で選択することで、ステッピングモータ２８が板状部材２７を回動させて、選択されたノズル１３を開状態にして気流を噴出すこととなり、使用者の位置に合わせて送風を行うことができる。すなわち、図６Ｂに示すように、ノズル１３の６本のうち使用者にあたらない真ん中に位置する２本の吹出口１８を閉じて使用することができる。

また、気流を噴出すノズルの個数が操作部（図示せず）で選択されることとなり、風量を増加させることもできる。すなわち、ステッピングモータ２８が板状部材２７を回動させて、真ん中の２本を閉じることで、使用者にあたらない部分には吹出空気流２４の供給が停止されることとなり、高圧空気は残りの４本に分配されることとなる。これにより開状態になっている吹出口１８からの吹出空気流２４は風速が増加し、誘引空気流２５の量が増え、離れている使用者２人の快適性が向上する。

また、６本とも開いている場合と同じ程度の風量でよい場合には、モータ１６の出力を減らすことができ、消費電力を低減することが可能となる。この場合、モータ１６の回転数を制御する装置を備えることで、容易に風量を調節することができる。

なお、本実施の形態では真ん中の２本を閉じたが、使用者の状況に応じて、右半分だけを閉じる、１本おきに閉じる使い方なども可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、開閉装置２６に換えて別の実施の形態を説明する。前提例１、実施の形態１と異なる点のみについて説明をする。なお、前提例１および実施の形態１と同一の構成要件については同一の付号を付し、重複を避けるために詳細な説明は省略する。

図７に送風装置３１の構成図を示す。図７（ａ）は送風装置３１の筐体１２を正面から見た断面図である。

筐体１２内の高圧空気発生部１７と複数のダクト１９の間には高圧空気を各ノズル１３に分流するチャンバー空間２０が備えられている。図７（ａ）に示すように、本実施の形態は、チャンバー空間２０から各ダクト１９への分岐部３２に、風路の開閉装置３３を備えている。

開閉装置３３は、シート状で風路遮断する遮断部材３４と、遮断部材３４の巻き取り用のステッピングモータ３５から構成されている。

図７（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ分岐部３２を開いた開状態と、分岐部３２を閉じた閉状態を示している。図７（ｃ）のようにステッピングモータ３５が回転し、分岐部３２が塞がれるようにシート状の遮断部材３４を広げることで、分岐部３２においてチャンバー空間２０からダクト１９への通風路を遮断し、高圧空気がダクト１９へ流れなくなるものである。また、ステッピングモータ３５が回転し、シート状の遮断部材３４を巻き取ることでダクト１９とチャンバー空間２０が連通し、高圧空気をダクト１９へ流すことができるものである。

開閉装置３３は、各ダクト１９の分岐部３２にそれぞれ備えられており、高圧空気を流す分岐部３２をそれぞれ独立して開閉させることができるものである。

図７（ｄ）は、６本のうち真ん中にある２本の吹出口１８を閉じた状態をチャンバー空間２０側からダクト１９の方向を見た断面を示している。つまり、図７（ｄ）では、左から順番に「開」、「開」、「閉」、「閉」、「開」、「開」の状態になっている。

上記構成によれば、実施の形態１と同様に使用者の人数や位置に合わせて、送風範囲を調整することができ、快適性を向上させることができる。

また、開閉装置３３が、筐体１２内に収まった構成となるので、外観を変えることなく送風範囲を変更することができ、デザイン性に優れた送風装置を得ることができるという効果を奏する。

また、羽根車１５は筐体１２内に内包されているため、使用者が外部から接触できない構造となっているため、接触による不安感をなくすことができる。

さらに、開閉装置３３に使用者の手が接触することがなくなるので開閉装置３３の故障のリスクを減らすことができるという効果を奏する。

なお、開閉装置３３は、シート状の遮断部材３４と、巻き取り用のステッピングモータ３５としたが、平板状の板を回転開閉させる機構や、スライドさせるなどで風路を遮断できる構成であれば、作用効果に差異は生じない。

（実施の形態３）
実施の形態３では、開閉装置２６、または開閉装置３３に換えて別の実施の形態を説明する。実施の形態１、２と異なる点のみについて説明をする。なお、前提例１および実施の形態１、２と同一の構成要件については同一の付号を付し、重複を避けるために詳細な説明は省略する。

図８に送風装置４１の構成図を示す。本実施の形態の送風装置４１は、筐体４２からノズル４３を取り外し、カバー４４によってノズル４３を取り外したあとで、ふたをできる構成となっている。

図８（ａ）は、６本のノズル４３のうち１本を外し、カバー４４をした状態を示している。図８（ｂ）は、取り外したノズルの斜視図、図８（ｃ）はカバー４４の斜視図である。

上記構成によれば、ノズル４３を取り外すことで、誘引風路２１が広がるので、風路抵抗が減ることになる。そのため、誘引される空気が流れやすくなり、気流の風速減衰が少なくなり、遠方まで到達させることが可能となる。

また、図９は、天井５０や室内壁５１の窪みに納める形で送風装置４１を設置した一例を示している。図９（ａ）に示すように天井に取り付けることで、室内の空気を循環させるなど、天井扇などのように用いることができる。また、図９（ｂ）は壁の窪みに納めることで、設置していても人の活動を妨げないようにすることもできる。

しかしながら、図９（ｃ）に示すように、図９（ａ）、（ｂ）の設置方法では、送風装置４１の前面全体から高圧空気が吹出す状態となっているため、誘引される空気がノズル４３の背面側に回り込むことができなくなり、誘引される空気の供給量が減少し、風量が低下する。

そこで本実施の形態の構成を備え、図１０に示すように、ノズル４３を周りの環境に合わせて取り外すことによって、誘引される空気の供給経路を確保して、吹出空気流の影響を受けにくい空間を作ることができる。つまり、前記空間を通って、誘引される空気がノズル４３の背面側に回り込むことが可能となる。これにより、誘引される空気が十分に供給されることになり、誘引される空気の減少を防ぐことが可能となる。（図１０では、６本の中で左右の一番外側のノズル４３をはずしている）。

なお、本実施の形態では、ノズル４３を外すことで誘引される空気の供給を可能としているが、ノズル４３を外さずに、６本の中のいずれかの吹出口１８からの高圧空気の吹出しを止めることでも、同様の効果を得ることが可能となる。また、図１０では、６本の中で左右の一番外側のノズル４３をはずしているが、一番外側以外のノズル４３をはずした場合でも、同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、カバー４４は筐体４２から完全に取り外す構成にしているが、筐体４２と接続された状態でもよい。例えば、ノズル４３を筐体４２に取り付けた時にカバー４４が筐体４２内へ押し込まれチャンバー空間２０とダクト１９が連通し、ノズル４３を取り外した時に、ばねなどの反発力を利用して、自動でふたをするような構成であってもよい。

本発明にかかる送風装置は、羽根車を内包することで使用者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。

１１送風装置
１２筐体
１３ノズル
１４吸込口
１５羽根車
１６モータ
１７高圧空気発生部
１８吹出口
１９ダクト
２０チャンバー空間
２１誘引風路
２２内部流れ
２３風向調整リブ
２４吹出空気流
２５誘引空気流
２６開閉装置
２７板状部材
２８ステッピングモータ
３１送風装置
３２分岐部
３３開閉装置
３４遮断部材
３５ステッピングモータ
４１送風装置
４２筐体
４３ノズル
４４カバー
５０天井
５１室内壁
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

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、前記筐体の一面から起立させた少なくとも３本のノズルとを備え、
前記ノズルは、側部に、前記ノズルを起立させた方向に対して垂直方向に前記高圧空気発生部で発生した高圧空気を吹出す吹出口を備え、内部に、高圧空気を前記吹出口に導くためのダクトを備え、
前記ノズルは、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長であり、
少なくとも３本のそれぞれの前記ノズルに設けられている前記吹出口が互いに同一面となるように間隙を設けて備えられ、
前記間隙によって、前記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ている送風装置であって、
高圧空気を吹出す前記吹出口の個数と位置を選択する変更手段を備えたことを特徴とする送風装置。
前記変更手段が、前記吹出口に備えられ、前記吹出口をそれぞれ開閉する開閉装置であることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
前記変更手段が、前記高圧空気発生部から前記ダクトへ繋がる分岐部に備えられ、前記分岐部を開閉する開閉装置であることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
前記変更手段は、前記ノズルを前記筐体から取り外し、前記ノズルを取り外した前記筐体にカバーをすることによって前記吹出口の個数と位置を選択することを特徴とする請求項１に記載の送風装置。