JP6738999B2

JP6738999B2 - エアカーテン装置

Info

Publication number: JP6738999B2
Application number: JP2016181082A
Authority: JP
Inventors: 井上　大輔; 大輔井上; 鈴木　康浩; 康浩鈴木; 田村　博; 博田村; 雅之広川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JP2018044737A

Description

本発明は、食品店やレストランの出入り口等に設置され、カーテン状の気流により外気を遮断するエアカーテン装置に関するものである。

従来、エアカーテン装置は、カーテン状の気流により外気を遮断することで、室内の冷暖房した冷気や熱を逃げにくくしたり、外部からの埃の侵入を遮断したりするため、食料品店やレストランの出入り口等において使用される。

従来のエアカーテン装置の構造を図６、図７に示す。ここで、図６は側面断面の概略図であり、図７は斜視概略図である。

図６に示すエアカーテン装置は電動機１０１と貫流ファン１０２を有している。本体は、壁面１０３に備えつけられた取り付け板１０４に、本体背面側に設けられた背面パネル１０５を取り付けることで固定される。貫流ファン１０２は、風路を構成するリアガイダー１０６とスタビライザー１０７との間に備えられている。本体の正面側には、吸込パネル１０８が設けられ、本体の外郭を構成する外郭パネル１０９によって固定されている。吸込パネル１０８には図７に示すように、多数の吸込口１１０が設けられている。電動機１０１が運転されると、貫流ファン１０２が回転方向１１１の方向に回転し、吸込パネル１０８に設けられた吸込口１１０より吸込気流１１２が流入し、リアガイダー１０６とスタビライザー１０７に沿って流れ、カーテン状の吹出気流１１３となって、本体の下面側に設けられた吹出口１１４から送出される。

上記構成により、貫流ファン１０２の回転軸を中心として、吸込口１１０と吹出口１１４の角度を９０°に近づけ、貫流ファン１０２のファン効率を向上している。（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３１２３７２号公報

このような従来のエアカーテン装置では、貫流ファンのファン効率は高いが、長期使用によって吸込口に埃等が堆積して汚れが目立つという課題があった。また、吸込口を隠すため、単純に吸込口の位置を製品上面に変更しただけでは、吸込気流に対して吹出気流の角度が９０°よりも大きくなってしまうことから、ファン効率が低下するという課題があった。

すなわち、貫流ファンのファン効率を高めるためには、吸込気流に対して吹出気流を９０°以下にすることが好ましい。しかしながら、上面に吸込口を設けた場合はエアコンのように前面側に吹き出すように風路を形成しなくてはならないが、真下に向けて風を吹き出す機能が要求されるエアカーテン装置に対してはエアコンと異なり大きな課題であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、長期使用時にも吸込口の汚れが目立たないように上面に吸込口を設けながらもファン効率の低下を抑制したエアカーテン装置を提供することを目的とする。

本発明のエアカーテン装置は上記目的を達成するために、外郭を構成する筐体と前記外郭の内部に空気を取り入れる吸込口と前記外郭の外部に空気を吹き出す吹出口と前記吸込口から前記吹出口に空気を導くファンとを備えたエアカーテン装置であって、前記外郭の上面の前面側に設けられた前記吸込口と、前記外郭の下面に水平に設けられた前記吹出口と、前記筐体の両側面に垂直に設けられた中心軸を軸中心として回転する前記ファンとしての貫流ファンと、前記貫流ファンにおける吹出口側の風路内に設けられた風路構造体と、を備え、前記風路構造体は、前記風路構造体における前面側に、前記中心軸よりも背面側に突出した凸部と当該凸部よりも前面側に位置する凹部とを有し前記凸部及び凹部を前記貫流ファンの両端に渡って設けて構成された舌部と、前記凹部の下端から鉛直下方に向けて設けられた前面垂直壁と、を備え、前記風路構造における背面側に、前記凹部における上端から前記前面垂直壁下端までの上下範囲かつ前記貫流ファンの両端の左右範囲を構成する前面壁Ａと同一形状の背面壁Ｂを、当該前面壁Ａの背面側であって前記吹出口の前面側端部と背面側端部との距離と等距離の位置に平行に設けたものであり、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、製品の天面側に吸込口を設けた場合でも、ファン効率の低下を抑制することができ、より遮断効果を高めたエアカーテン装置を提供することができる。

本発明に係るエアカーテン装置の斜視図本発明に係るエアカーテン装置の側断面図吹出口近傍の拡大断面図風路構造体の拡大断面図風路構造体説明用の側面断面図従来のエアカーテン装置の側面断面の概略図従来のエアカーテン装置の概略斜視図

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

まず、図１を用いて本発明に係るエアカーテンの概略構成について説明する。なお図１は本発明に係るエアカーテン装置１の斜視図である。

エアカーテン装置１は、図１に示すように、壁面１２に設置され、外郭２と、モーター４０と、吸込口３と、吹出口４と、ファン５と、風路構造体６とを備えている。

外郭２は、内蔵する部品を外部から保護するための筐体７と、エアカーテン装置１を壁面１２に設置するための背面パネル８と、外郭２と吹出口４との隙間を埋めるための吹出口パネル９を備えている。

モーター４０は外郭２の左右方向の中央に配置され、電源コードを通して給電される。モーター４０は両側にシャフトを持つ両軸モーターであり、左右のシャフトに対して、ファン５が接続されている。

モーター４０に電源が投入されると、ファン５が回転し、吸込口３から外郭２の内部に空気が流入し、風路構造体６の内側を通って、吹出口４から真下に外部に空気を送出する構造である。

次に図２を用いて、本発明に係るエアカーテン装置の概略構成について詳細を説明する。なお図２は、図１に示すＡ−Ａ断面に対する側断面図であり、ファン５の両端に渡って同一断面である。

筐体７は、ＡＢＳ樹脂で成形されており、製品の上面、正面、下面、両側面を覆う箱型形状である。筐体７と吹出口パネル９とを別部品で構成している理由は、筐体７に吹出口４の開口部を設けた場合に、金型の抜き方向に対して開口部がアンダーカットになることで金型作成費用が増加することを防ぐためである。

背面パネル８は、金属で成形されており、壁面１２に固定された壁面取り付けパネル１３に設けられた穴に引っ掛けるための爪部１０が設けられている。筐体７、吹出口パネル９は、背面パネル８にネジで締結され固定される。

吸込口３は、外郭２の上面の前面側に設けられている。ここで前面側とはエアカーテン装置１の正面側のことである。吸込口３の背面側端部３ａは、筐体７の両側面に垂直に設けられた中心軸１１よりも前面側に配置される。ここで、中心軸１１は、ファン５の回転中心５ａと一致している。吸込口３の前面側端部３ｂは吸込口３の面積を確保するために可能な限り筐体７の上面の前面側にあることが好ましい。

吹出口４は、外郭２の下面に水平に設けられる。ここでいう水平とは、鉛直に対する水平を意味する。具体的には、エアカーテン装置１の設置状態において、吹出気流４ｃが吹き出される方向は鉛直方向であり、この鉛直方向に対して垂直に交わる平面が吹出口４である。これは、吹出口４から送出される吹出気流４ｃを、エアカーテン装置１が設置される壁面１２に対して平行に吹出させるためである。

ファン５は、中心軸１１を回転中心５ａとして回転する。ファン５は、エアカーテン装置１の幅方向（左右方向）に均一に風を吹き出すことができる貫流ファン１４である。

貫流ファン１４における吹出口４側の風路内には、風路構造体６が設けられている。風路構造体６は図２に太線で示す部分である。風路構造体６の吹出口４近傍の詳細について、図３を用いて説明する。図３は図２の吹出口近傍の拡大図である。

風路構造体６は、流れを安定化させる機能を有するスタビライザー６ａと、貫流ファン１４の吹出口４側において、吹出口４に向かって気流の流れをガイドする機能を有するリアガイダー６ｂとで構成される。スタビライザー６ａは、風路構造体６における前面側に、リアガイダー６ｂは背面側に配置される。

スタビライザー６ａは、中心軸１１よりも背面側、厳密に言うと中心軸１１を通る円直面よりも背面側に突出した凸部１５ａと当該凸部よりも前面側に位置する凹部１５ｂとを有している。ここで凸部１５ａと凹部１５ｂは円滑に連なっている。すなわち、凸部１５ａの凸部下端１６ｂは凹部上端１７ａと一致し、凸部１５ａの接線と凹部１５ｂの接線は同一直線上に位置する。また、凸部下端１６ｂ（凹部上端１７ａ）は凸部１５ａの下端側のＲの終端と凹部１５ｂの上端側のＲの終端とを結ぶ直線の中点である。スタビライザー６ａは、凸部上端１６ａから前面側に向かって伸びている。ここで凸部上端１６ａは、中心軸１１から鉛直下方に引いた鉛直直線と風路構造体６における前面側上部が交わる位置である。

凸部１５ａ及び凹部１５ｂは貫流ファン１４の両端に渡って設けて構成されており、これを舌部１８と称する。

凹部１５ｂの下端側のＲの終端である凹部下端１７ｂから鉛直方向に向けて、外郭２に至るまで前面垂直壁１９が設けられている。

次に風路構造体６におけるスタビライザー６ａとリアガイダー６ｂの形状の詳細について、図４を用いて説明する。図４は図２の風路構造体６の拡大図である。

風路構造体６の背面側に位置するリアガイダー６ｂの上端側には、貫流ファン１４に向かって凸部形状を設けている。これをリアガイダー凸部２６という。リアガイダー６ｂとリアガイダー凸部２６は連通している。貫流ファン１４の中心軸１１とリアガイダー凸部２６の頂点を結ぶ直線Ｅ２３と、中心軸１１を通る鉛直直線とで成す上面側の角度Ｅ５１は１５°〜２５°の範囲であり、直線Ｅ２３上の貫流ファン１４の外径とリアガイダー凸部２６の距離Ｅ５２は３〜７ｍｍであることが、エアカーテン装置１のファン性能を向上させる上で好ましい。リアガイダー凸部２６を境に、リアガイダー凸部２６から吸込口３に向かって中心軸１１とリアガイダー６ｂの表面との距離は漸次拡大する。同様に、リアガイダー凸部２６を境に、リアガイダー凸部２６から吹出口４に向かって中心軸１１とリアガイダー６ｂの表面との距離は漸次拡大する。リアガイダー６ｂは、吹出口４に向かってリアガイダー６ｂを構成する背面壁Ｂ２１の上端とＲ形状で接続される。背面壁Ｂ２１の詳細については後述する。

スタビライザー６ａの上端は、凸部上端１６ａから前面側に向かって伸びている。中心軸１１からスタビライザー６ａの表面との距離は、舌部１８の最背面位置を起点として、上方側かつ前面側に向かうにしたがって縮小していく。スタビライザー６ａの上端であるスタビライザー上端２２と貫流ファン１４の外形との距離Ｆ５３は３〜７ｍｍかつ、中心軸１１とスタビライザー上端２２を結ぶ直線Ｆ２４と直線Ｅ２３とで成す前面側の角度Ｆ５４は１７０°〜１９０°の範囲であることが、エアカーテン装置１のファン性能を向上させる上で好ましい。角度Ｆ５４を１７０°〜１９０°の間で設定する理由は、貫流ファン１４に対して、吸い込む風量と吹き出す風量との差を少なくし、風路内の流れを安定化させるためである。

リアガイダー６ｂの下端側には、凹部１５ｂの上端である凹部上端１７ａから前面垂直壁１９の下端である前面垂直壁下端１９ｂまでの上下範囲かつ貫流ファン１４の両端の左右範囲を構成する前面壁Ａ２０（図４に示す前面側の太線部）と同一形状の背面壁Ｂ２１（図４に示す背面側の太線部）を設けている。背面壁Ｂ２１は当該前面壁Ａ２０の背面側であって吹出口４の前面側端部４ｂ（前面垂直壁下端１９ｂと同位置）と背面側端部４ａとの距離と等距離の位置に平行に設けた構成としている。つまり前面壁Ａ２０と背面壁Ｂ２１とは、貫流ファン１４の両端部に渡って同一形状、かつ面平行の位置関係にある。

上記構成において、吸込口３から流入した気流は、貫流ファン１４と風路構造体６によって昇圧された後、吹出口４から鉛直方向に吹き出される前に、一度、前面側に向かうような流れとなる。つまり、貫流ファン１４の中心軸１１を中心として、吸込口３から吹出口４に至る気流の角度を９０°に近づけることができ、貫流ファン１４のファン効率を高めることができる。また、前面側に向かう流れを鉛直方向に偏向し、前面垂直壁１９とそれに対向する背面垂直壁２５からなる直線部を設けたことで吹出気流４ｃの直進性を向上し、エアカーテン装置１としての性能を高めることができる。

これにより、上面側に吸込口３を設けても、エアカーテン装置１の性能低下を抑制することが可能になる。

また、前面壁Ａ２０は、さらに中心軸１１よりも前面側に配置されている。これにより、気流の角度を９０°により近づけることができ、貫流ファンの性能を高めることができる。

なお、前面壁Ａ２０に含まれる前面垂直壁１９が中心軸１１よりも前面側に配置されていれば、同様の効果が見込まれる。

次に、図５を用いて、風路構造体６の形状について説明する。ここで図５は図２と同一の断面図である。

吸込口３に最も近い風路構造体６における背面側、すなわちリアガイダー凸部２６を起点として背面壁Ｂ２１の最上部２１ａまでの中心軸１１からの距離は、漸次拡大している。すなわち、リアガイダー凸部２６から背面壁Ｂ２１の最上部までの中心軸１１からの距離が漸次拡大する構造である。これにより、貫流ファン１４とリアガイダー６ｂの間で気流を十分に昇圧することができ、また風路の縮小による圧力損失の増加を抑えることができる。

また、側面視にして吸込口３における前面側端部３ｂと背面側端部３ａとの中間点である中間点３ｃと中心軸１１とを結ぶ直線Ｘ３０と、前面壁Ａ２０の上端部（すなわち１７ａ）と背面壁Ｂ２１の最上部２１ａとの中間点３２と中心軸１１とを結ぶ直線Ｙ３１とが交わって形成される角度すなわち気流の角度は、前面側の角度Ｘ３３よりも背面側の角度Ｙ３４が大きくなる構成としている（角度Ｘ３３＞角度Ｙ３４）。これにより、気流の角度を９０°により近づけることができ、かつ、貫流ファン１４が背面側に移動するため、貫流ファンの性能を向上させながらも、製品の厚みを抑え、サイズを小さくすることができる。

本発明のエアカーテン装置は、建物入り口の外気の遮断目的以外に、貫流ファンを内蔵した送風機器への転用により、室内空気を攪拌させるサーキュレーターとしての用途などにも適用できる。

１エアカーテン装置
２外郭
３吸込口
３ａ吸込口の背面側端部
３ｂ吸込口の前面側端部
３ｃ中間点
４吹出口
４ａ吹出口の背面側端部
４ｂ吹出口の前面側端部
５ファン
５ａ回転中心
６風路構造体
６ａスタビライザー
６ｂリアガイダー
７筐体
８背面パネル
９吹出口パネル
１０爪部
１１中心軸
１２壁面
１３壁面取り付けパネル
１４貫流ファン
１５ａ凸部
１５ｂ凹部
１６ａ凸部上端
１６ｂ凸部下端
１７ａ凹部上端
１７ｂ凹部下端
１８舌部
１９前面垂直壁
１９ｂ前面垂直壁下端
２０前面壁Ａ
２１背面壁Ｂ
２１ａ背面壁Ｂの最上部
２２スタビライザー上端
２３直線Ｅ
２４直線Ｆ
２５背面垂直壁
２６リアガイダー凸部
３０直線Ｘ
３１直線Ｙ
３２中間点
３３角度Ｘ
３４角度Ｙ
４０モーター
５１角度Ｅ
５２距離Ｅ
５３距離Ｆ
５４角度Ｆ
１０１電動機
１０２貫流ファン
１０３壁面
１０４取り付け板
１０５背面パネル
１０６リアガイダー
１０７スタビライザー
１０８吸込パネル
１０９外郭パネル
１１０吸込口
１１１回転方向
１１２吸込気流
１１３，４ｃ吹出気流
１１４吹出口

Claims

外郭を構成する筐体と前記外郭の内部に空気を取り入れる吸込口と前記外郭の外部に空気を吹き出す吹出口と前記吸込口から前記吹出口に空気を導くファンとを備えたエアカーテン装置であって、
前記外郭の上面の前面側に設けられた前記吸込口と、
前記外郭の下面に水平に設けられた前記吹出口と、
前記筐体の両側面に垂直に設けられた中心軸を軸中心として回転する前記ファンとしての貫流ファンと、
前記貫流ファンにおける吹出口側の風路内に設けられた風路構造体と、を備え、
前記風路構造体は、
前記風路構造体における前面側に、
前記中心軸よりも背面側に突出した凸部と当該凸部よりも前面側に位置する凹部とを有し前記凸部及び凹部を前記貫流ファンの両端に渡って設けて構成された舌部と、
前記凹部の下端から鉛直下方に向けて設けられた前面垂直壁と、を備え、
前記風路構造における背面側に、
前記凹部における上端から前記前面垂直壁下端までの上下範囲かつ前記貫流ファンの両端の左右範囲を構成する前面壁Ａと同一形状の背面壁Ｂを、当該前面壁Ａの背面側であって前記吹出口の前面側端部と背面側端部との距離と等距離の位置に平行に設けたエアカーテン装置。
前記前面壁は、さらに前記中心軸よりも前面側に配置された請求項１記載のエアカーテン装置。
前記吸込口に最も近い前記風路構造体における背面側を起点として前記背面壁Ｂの最上部までの前記中心軸からの距離は、漸次拡大する請求項１または２に記載のエアカーテン装置。
側面視にして前記吸込口における前面側端部と背面側端部との中間点と前記中心軸とを結ぶ直線Ｘと、前記前面壁Ａの上端部と前記背面壁Ｂの上端部との中間点と前記中心軸とを結ぶ直線Ｙとが交わって形成される角度は、前面側よりも背面側が大きい請求項１から３のいずれかに記載のエアカーテン装置。