JP7170877B2 - 調整可能なノズルを備えたインダクションジェットファン - Google Patents

Description

本発明は、ファン組立体及びファン組立体用ノズルに関する。

従来の家庭用ファンは、典型的には、軸を中心に回転するように取り付けられた１組のブレード又はベーンと、空気流を生成するように１組のブレードを回転させる駆動装置とを含む。空気流の動きと循環は「風冷」あるいは風を作り出し、その結果、ユーザは対流や蒸発によって熱が放散されることで冷却効果を体験する。ブレードは、一般に、ファンの使用中にユーザが回転しているブレードに接触することを防止しながら空気流がハウジングを通過することを可能にするケージ内に配置される。

米国特許第２，４８８，４６７号明細書には、ファン組立体から空気を放出するためにケージ付きブレードを使用しないファンが記載されている。その代わりに、ファン組立体は、ベースに空気流を引き込むモータ駆動インペラを収容するベースと、ベースに接続された一連の同心の環状ノズルとを備え、各環状ノズルは、ファンから空気流を放出するための、ノズルの前方に配置された環状出口を備える。各ノズルは、ボア軸の周りに延びて、ノズルが周りに延びるボアを画定する。

各ノズルは翼形の形状であり、したがって、ノズルの後部に位置する前縁、ノズルの前部に位置する後縁、及び前縁と後縁との間に延びる翼弦線を有すると考えられる。米国特許第２，４８８，４６７号明細書では、各ノズルの翼弦線はノズルのボア軸に平行である。空気出口は、翼弦線上に位置し、ノズルから離れる方向に翼弦線に沿って空気流を放出するように配置される。

国際公開第２０１０／１００４５１号には、ケージ付きブレードを使用せずにファン組立体から空気を放出する別のファン組立体が記載されている。このファン組立体は、円筒形ベースと、ベース内に一次空気流を引き込むためのモータ駆動インペラを内蔵した円筒形ベースと、ベースに接続され、一次空気流がファンから放出される環状の口／出口を備える単一の環状ノズルとを備える。ノズルは、口から放出された一次空気流によってファン組立体の局所環境内の空気が吸引され、一次空気流を増幅する、開口を画定する。ノズルは、一次空気流を方向付けるように口が配置されたコアンダ面を含む。コアンダ面は、開口の中心軸の周りに対称に延びているので、ファン組立体によって生成される空気流は円筒形又は円錐台形のプロファイルを有する環状ジェットの形態となる。

米国特許第２，４８８，４６７号明細書 国際公開第２０１０／１００４５１号

本発明の目的は、ノズルを揺動させることなく、ノズルから吐出される空気流の方向を操作することができるファン組立体用ノズルを提供することにある。

第１の態様によれば、ファン組立体を通る空気流を発生するように配置された空気流発生器と、ファン組立体から空気流を放出するように配置されたノズルとを備えるファン組立体が提供され、ノズルは、ノズル本体と、各々が空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能な空気出口とを備える。操向可能な空気出口の各々は、ノズル本体の対応する出口部内の開口と、開口を実質的に閉塞（例：充填）するように配置され、出口本体の長手方向軸を中心に開口内で回転するように配置された細長い出口本体とを備え、各出口本体は、出口本体の幅にわたって延びる空気出口チャネルを備える。空気出口チャネルは、出口本体を通してノズルから空気を流出させる。空気流発生器は、モータ駆動インペラを備えることができる。

複数の操向可能な空気出口は、ノズル本体に対して独立して回転するように配置することができる。操向可能な空気出口は、互いに平行に配置されることが好ましい。各出口本体は、少なくとも部分的に円形の断面を有してもよく、好ましくは、形状が円筒状である。

各出口本体の空気出口チャネルは、直線状であって、出口本体を通って直径方向に延びるのがよい。各空気出口チャネルの入口端に、空気出口チャネルに流入する空気を導くのを補助するベルマウスを設けるのがよい。各出口本体は、空気出口チャネルの入口端が空気出口チャネルの出口端よりも開口に近いように配置されてもよい。

操向可能な空気出口の各々は、対応する出口本体を回転させるように配置された操向モータをさらに備えるのがよい。各出口本体は、対応する操向モータのシャフトに取り付けられるのがよい。そして、ファン組立体は、操向可能な空気出口を制御するように構成された制御回路をさらに備えるのがよい。制御回路は、各操向モータ（すなわち、操向可能な空気出口のそれぞれの操向モータ）を独立に制御するように構成されるのがもよい。

操向可能な空気出口の各々は、ノズル本体に対する出口本体の配向を検出するように構成された出口本体配向検出システムをさらに備えるのがよい。出口本体配向検出システムは、ベクタリング範囲の２つの部分のうち、出口本体が現在位置している１つを検出するように構成するのがよい。出口本体方位検出システムは、ノズル本体に設けられたフォトインタラプタと、出口本体がベクタリング範囲の２つの部分のうちの１つにあるときにフォトインタラプタによって検出されるように配置されたスクリーンとを含むことができる。スクリーンは、出口本体の回転軸から半径方向に突出して、ベクタリング範囲の２つの部分のうちの１つを横切って／越えて延びるのがよく、好ましくは、ベクタリング範囲の実質的に半分を横切って／越えて延びるのがよい。スクリーンは、回転軸から半径方向に離れて延びる２つの端部を有するのがよい。そして、スクリーンは、出口本体がベクタリング範囲の第１の端部に配向されたときに、スクリーンの第１の端部がフォトインタラプタに検出／整列されるように配置されるのがよい。スクリーンは、出口本体がベクタリング範囲の中間点から０度から１０度の間、好ましくは５度から８度の間で離れているときに、スクリーンの第２のエッジがフォトインタラプタに検出／整列されるように配置するのがよい。ベクタリング範囲の中間点は、開口を長手方向に二分する平面に位置合わせするのがよい。

ノズル本体は、操向可能な空気出口の各々の出口部を画定するケーシングを備えるのがよい。各出口部は、ケーシングによって画定され、ノズルの空気入口から操向可能な空気出口まで空気を搬送するように配置された内部通路を備えるのがよい。

ノズルは、第１の操向可能な空気出口と第２の操向可能な空気出口とを備えるのがよい。そして、ノズル本体は、第１の操向可能な空気出口を格納／収容する第１の出口部と、第２の操向可能な空気出口を格納／収容する第２の出口部とを備えるのがよい。第１の操向可能な空気出口は、第１の出口部によって画定される第１の開口と、第１の開口内に配置され、第１の開口内で回転するように配置された第１の出口本体とを備え、第２の操向可能な空気出口は、第２の出口部によって画定される第２の開口と、第２の開口内に配置され、第２の開口内で回転するように配置された第２の出口本体とを備える。

ノズル本体は、細長い環状形状を有するのがよく、第１の操向可能な空気出口及び第２の操向可能な空気出口は、それぞれ、ノズル本体のそれぞれの細長い側部に配置されるのがよい。ノズル本体は、対応する形状の中央ボアを画定するのがよい。そして、第１の操向可能な空気出口及び第２の操向可能な空気出口は、それぞれ、ノズルの前部における中央ボアのそれぞれの細長い側部に位置するのがよい。

ノズル本体は、中央ボアのそれぞれの細長い側部にそれぞれ隣接する２つの平行な直線状の側部と、直線部の上端を結合する上側湾曲部と、直線部の下端を結合する下側湾曲部とを備えるのがよい。ノズル本体は、ノズル本体の中央ボアの周りに延在する細長い環状ケーシングを含むことができ、このケーシングは、ノズルの空気入口から第１の操向可能な空気出口及び第２の操向可能な空気出口に空気を搬送するように配置された内部通路を画定する。

ファン組立体は、空気流発生器を収容する本体をさらに備えるのがよく、本体は、空気流発生器によって空気流が本体内に引き込まれる空気入口と、本体から空気流を放出するための空気流発生器の下流の空気出口／ベントとを備えている。そして、ノズルは、空気出口を覆って本体に取り付けられるのがよい。そして、ノズルは、本体の空気出口から排出される空気流を受けるように配置されるのがよい。

本体は、ファン組立体を面上に支持するためのベースを備えるのがよい。そして、本体の空気出口は、本体の上端に設けられ、ノズルは、本体の上端に取り付けられるのがよい。ノズルは、本体の上端に接続され本体からの空気流を受けるための空気入口を提供する開口下端を有するネック／ベースを備えるのがよい。本体は、空気出口を取り囲む環状フランジを含むのがよく、そしてノズルは、環状フランジ上に支持されるのがよい。環状フランジの外縁は、本体の上端に接続するノズルのベース／ネックの外面と実質的に面一であるのがよい。

第２の態様によれば、ファン組立体用ノズルが提供される。ノズルは、ファン組立体から空気流を受ける空気入口と、ノズル本体と、それぞれが空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能な空気出口とを含む。操向可能な空気出口の各々は、ノズル本体の対応する出口部内の開口と、この開口を実質的に閉塞（すなわち充填）するように配置され、出口本体の長手方向軸を中心に開口内で回転するように配置された細長い出口本体とを備え、各出口本体は、出口本体の幅を通って延びる空気出口チャネルを備える。複数の操向可能な空気出口は、ノズル本体に対して独立して回転するように配置されるのがよい。

ノズルは、第１の操向可能な空気出口と第２の操向可能な空気出口とを含むのがよい。ノズル本体は、第１の操向可能な空気出口を格納／収容する第１の出口部と、第２の操向可能な空気出口を格納／収容する第２の出口部とを含むのがよい。第１の操向可能な空気出口は、第１の出口部によって画定された第１の開口と、第１の開口内に配置され、第１の開口内で回転するように配置された第１の出口本体とを備えるのがよく、第２の操向可能な空気出口は、第２の出口部によって画定された第２の開口と、第２の開口内に配置され、第２の開口内で回転するように配置された第２の出口本体とを備えるのがよい。

ノズル本体は、細長い環状形状を有するのがよく、第１の操向可能な空気出口及び第２の操向可能な空気出口は、それぞれノズル本体のそれぞれの細長い側部に配置されるのがよい。ノズル本体は、対応する形状の中央ボアを画定するのがよい。そして、第１の操向可能な空気出口及び第２の操向可能な空気出口の各々は、ノズルの前部における中央ボアのそれぞれの細長い側部に配置されるのがよい。ノズル本体は、それぞれが中央ボアのそれぞれの細長い側部に隣接する２つの平行な直線状の側部と、直線部の上端を結合する上側湾曲部と、直線部の下端を結合する下側湾曲部とを含むのがよい。

ファン組立体を通る空気流を生成するように配置された空気流発生器と、ファン組立体から空気流を放出するように配置されたノズルとを備えるファン組立体も提供される。ノズルは、ノズル本体と、各々が空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能／操縦可能な空気出口とを備え、複数の操向可能な空気出口は、ノズル本体に対して独立して回転するように配置される。操向可能な空気出口の各々は、ノズル本体の対応する出口部内の開口と、開口内に配置され、開口内で回転するように配置された出口本体とを備える。各出口本体は、出口本体の幅にわたって延びる空気出口チャネルを備えるのがよい。空気出口チャネルは、出口本体を通してノズルから空気を流出可能にするのがよい。各出口本体は、対応する開口を実質的に閉塞（例:充填）するように配置されるのがよい。

ここで、本発明の実施形態を、一例として添付図面を参照しながら説明する。

ファン組立体の一実施形態の正面図である。 図１のファン組立体の左側面図である。 図１のファン組立体の等角図である。 図１のファン組立体の側断面図である。 図１のファン組立体の本体の側断面図である。 図１のファン組立体の本体の等角図である。 フィルタ組立体の１つを取り外した状態のファン組立体の等角図である。 図１のファン組立体と共に使用するのに適したフィルタ組立体の断面図である。 図８に示したフィルタ組立体の背面斜視図である。 本明細書に記載のファン組立体と共に使用するのに適したノズルの一実施形態の正面断面図である。 図１０のノズルの上面断面図である。 第１の構成における図１０のノズルの上面断面図である。 第２の構成における図１０のノズルの上面断面図である。 本明細書に記載のノズルと共に使用するのに適した操向可能な空気出口の一実施形態の側面図である。 図１３の操向可能な空気出口の分解図である。 第３の構成における図１０のノズルの上面断面図である。 第４の構成における図１０のノズルの上面断面図である。 本明細書に記載のノズルと共に使用するのに適したバルブの一実施形態の後方斜視図である。 第５の構成における図１０のノズルの上面断面図である。

次に、ノズルを揺動させることなくノズルから放出される空気流の方向を操作することができるノズルを備えるファン組立体について説明する。本明細書で使用される「ファン組立体」という用語は、熱快適性及び／又は環境又は気候制御の目的のために空気流を生成し、送達するように構成されたファン組立体を指す。このようなファン組立体は、除湿空気流、加湿空気流、清浄空気流、濾過空気流、冷却空気流、及び加熱空気流のうちの１つ以上を生成することができる。

ファン組立体は、空気流を生成するように配置された空気流発生器と、ファン組立体から空気流を放出するように配置されたノズルとを備え、ノズルは、ノズル本体と、各々が空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能／操作可能な空気出口とを備える。操向可能な空気出口は、本体のいかなる部分に対してもノズルを回転させることなく、各操向可能な空気出口によって放出される空気流の部分の方向を変化させることができるように、ノズル本体に対して独立して回転するように配置される。本明細書で使用される用語「空気出口」は、空気流がノズルから抜け出るノズルの部分を指す。特に、本明細書に記載する実施形態では、各空気出口は、空気流がノズルから出る空気出口チャネルを備える。

好ましい実施形態では、操向可能な空気出口の各々は、ノズル本体の対応する出口部内の開口と、開口内に配置され、開口内で回転するように配置された出口本体とを備える。次に、各出口本体には、出口本体の幅を貫いて延び、出口本体を通ってノズルから空気を流出させる空気出口チャネルが設けられる。各出口本体は、出口本体と対応する開口との間のいかなる空間を通ってもノズル内の空気が漏れることがほとんどないように、対応する開口を実質的に閉塞／充填するように配置される。

図１、図２及び図３は、ファン組立体１０００の一実施形態の外観図である。図１は、ファン組立体１０００の正面図であり、図２は、ファン組立体１０００の側面図であり、図３は、ファン組立体１０００の等角図である。ファン組立体１０００は、ファン組立体を通る空気流を生成するように配置されたモータ駆動インペラを含む本体又はスタンド１１００と、本体１１００に取り付けられ、ファン組立体１０００から空気流を放出するように配置されたノズル１２００とを備える。

図４は、ファン組立体１０００の側断面図であり、図５は、ノズル１２００のないファン組立体１０００の本体１１００の側断面図であり、図６は、ノズル１２００のないファン組立体１０００の本体１１００の等角図である。

ファン組立体１０００の本体１１００は、略円筒状の下側本体部１１０２に取り付けられた略円筒状の上側本体部１１０１を備える。下側本体部１１０２は、ファン組立体１０００が載置されるベース１１０３を提供する。

ファン組立体１０００の上側本体部１１０１は、モータ駆動インペラ１１０４を含む／収容する。したがって、上側本体部１１０１は、ファン組立体１０００の本体１１００の外部からが空気の流れを引き込むことができる空気入口１１０５と、モータ駆動インペラ１１０４が発生した空気の流れがファン組立体１０００の本体１１００から排出される空気出口１１０６とが設けられている。そして、ノズル１２００は、上側本体部１１０１の上端に取り付けられ、ファン組立体１０００の本体１１００の空気出口１１０６から排出された空気流を受けるように配置されている。

また、モータ駆動インペラ１１０４により空気入口１１０５を通って吸引された空気流が、ファン組立体１０００の本体１１００に入る前に濾過されるように、ファン組立体１０００の上側本体部１１０１は、取外し可能なフィルタ組立体１１０７を空気入口１１０５の上流側に支持するように配置されている。そして、上側本体部１１０１は、フィルタ組立体１１０７をファン組立体１０００の本体１１００から保持及び解放するための機構も備えている。したがって、図７は、フィルタ組立体１１０７ｂの一方が取外され、フィルタ組立体１１０７ｂの他方が上側本体部１１０１の反対側に取り付けられたファン組立体１０００の等角図を示す。

図示の実施形態では、ファン組立体１０００の上側本体部１１０１は、上側本体シャシ１１０８を備えている。そして、モータ駆動インペラ１１０４は、上側本体シャシ１１０８の上端に向かって支持されるインペラハウジング１１０９内に収容される。次に、上側本体シャシ１１０８は、インペラハウジング１１０９の下にキャビティを画定する。上側本体部１１０１は、上側本体シャシ１１０８上に配置され、キャビティとインペラハウジング１１０９の側面とを囲む一対のグリル又は格子１１１０をさらに備えている。そして、グリル１１１０は、空気入口１１０５を上側本体部１１０１内に提供し、一対のフィルタ組立体１１０７は、グリル１１１０の上で上側本体シャシ１１０８上に解放可能に保持される。

図示の実施形態では、上側本体シャシ１１０８は、上側本体シャシ１１０８の下端に配置された下部環状フランジ１１１１と、上側本体シャシ１１０８の上端に向かって／近接して配置された上部環状フランジ１１１２と、下部環状フランジ１１１１と上部環状フランジ１１１２との間で垂直に延びる一対の直径方向に対向する側部１１１３とを備えている。下部環状フランジ１１１１及び上部環状フランジ１１１２の両方は、上側本体シャシ１１０８の長手方向軸（Ｚ）から半径方向／垂直方向に離れるように延びる。そして、下部環状フランジ１１１１の外縁は、下側本体部１１０２の周縁／外面と実質的に面一であり、一方、上部環状フランジ１１１２の外縁は、上側本体シャシ１１０８の上端に接続するノズル１２００のベース／ネック１２０１の外面と実質的に面一である。

上側本体シャシ１１０８は、上側本体シャシ１１０８の上端部に設けられて上側本体部１１０１内でインペラハウジング１１０９を支持するように配置されたファン取付／シート部１１１４をさらに備える。図示された実施形態では、上側本体シャシ１１０８のファン取付部１１１４は、下端に入口ベルマウス１１１５を有し、上端にプレーンパイプ出口１１０６を有する略管状の形状である。そして、上部保持リング１１１６が管状ファン取付部１１１４の上端に配置され、一方、下部保持リング１１１７が管状ファン取付部１１１４の下端に向かって／近接して配置されている。そして、インペラハウジング１１０９は、インペラハウジング１１０９と上部保持リング１１１６との間に接続された第１組の引張ばね１１１８と、インペラハウジング１１０９と下部保持リング１１１７との間に接続された第２組の引張ばね１１１９とにより、管状ファン取付部１１１４内に支持される。

図示の実施形態では、インペラハウジング１１０９は、モータ駆動インペラ１１０４の周りに延びており、インペラハウジング１１０９の空気入口１１２０を画定する第１の端部と、第１の端部とは反対側に位置し、インペラハウジング１１０９の空気出口１１２１を画定する第２の端部とを有する。インペラハウジング１１０９は、インペラハウジング１１０９の長手方向軸がファン組立体１０００の本体１１００の長手方向軸（Ｚ）と同一線上にあり、インペラハウジング１１０９の空気入口１１２０が空気出口１１２１の下に位置するように、ファン取付部１１１４内に位置合わせされている。インペラハウジング１１０９は、略円錐台形の下壁１１２２と、略円錐台形の上壁１１２３とを備えている。そして、インペラハウジング１１０９の下壁１１２２の底部に、流入する空気流をインペラハウジング１１０９内に案内するための実質的に環状の入口部材１１２４が接続されている。したがって、インペラハウジング１１０９の空気入口１１２０は、インペラハウジング１１０９の開口下端部に設けられた環状の入口部材１１２４によって画定され、インペラハウジング１１０９のこの空気入口１１２０は、ファン取付部１１１４の下端部に設けられた入口ベルマウス１１１５の上方に配置され位置合わせされている。

図示の実施形態では、インペラ１１０４は、混流インペラの形態であり、略円錐形のハブと、ハブに接続された複数のインペラブレードと、ハブ及びブレードを取り囲むようにブレードに接続された略円錐台形のシュラウドとを備える。インペラ１１０４は、インペラハウジング１１０９内に配置されたモータハウジング１１２７内に収容されたモータ１１２６から外方に延びる回転シャフト１１２５に連結されている。図示の実施形態では、モータは、ユーザから提供される制御入力に応答して制御回路によって速度が可変とされるＤＣブラシレスモータである。

モータハウジング１１２７は、モータ１１２６を支持する略円錐台形の下部１１２８と、下部１１２８に連結される略円錐台形の上部１１２９とを備えている。シャフト１１２５は、モータハウジング１１２７の下部１１２８に形成された開口を貫いて突出し、インペラ１１０４をシャフト１１２５に連結させる。モータハウジング１１２７の上部１１２９は、モータハウジング１１２７の上部１１２９の外面から突出する湾曲した羽根の形態の環状ディフューザ１１３０をさらに備えている。インペラハウジング１１０９の壁は、インペラハウジング１１０９とそれらの間のモータハウジング１１２７とがインペラハウジング１１０９を通って延びる環状空気流路を画定するように、モータハウジング１１２７を取り囲むと共にモータハウジング１１２７から離間している。そして、モータ駆動インペラ１１０４によって発生した空気流が排出される、インペラハウジング１１０９の空気出口１１２１は、モータハウジング１１２７の上部１１２９とインペラハウジング１１０９の上壁１１２３とによって画定される。

次に、インペラハウジング１１０９と、上側本体シャシ１１０８のファン取付部１１１４の上端との間に、可撓性シール部材１１３１が取り付けられている。可撓性シール部材１１３１は、インペラハウジング１１０９の外面の周りを空気が通過するのを防止する。シール部材１１３１は、好ましくはゴムで形成された環状のリップシールを備える。

上述したように、ファン組立体１０００の上側本体部１１０１は、さらに、上側本体シャシ１１０８の対向する開放側部に配置された一対のグリル又は格子１１１０を備えている。グリル１１１０の各々は、ファン組立体１０００の本体１１００の空気入口１１０５として作用する開口の配列を備えている。具体的には、第１グリル１１１０ａが上側本体シャシ１１０８の第１の開放側部に取り付けられ、第２グリル１１１０ｂが上側本体シャシ１１０８の第２の開放側部に取り付けられている。第１グリル１１１０ａは、開口の配列を備えた管状プレートの形状を有しており（すなわち、弓形断面を有している）、上部環状フランジ１１１２と下部環状フランジ１１１１との間、及び上側本体シャシ１１０８の第１の側部１１１３と第２の側部１１１３との間に延びるように配置されている。

図示された実施形態では、上側本体シャシ１１０８の側部１１１３は、それぞれ、グリル１１１０上にわたって上側本体シャシ１１０８上で一対のフィルタ組立体１１０７を取り外し可能に保持するように協働する一対のフィルタ保持組立体のうちの１つを支持する。具体的には、第１の保持組立体は、上側本体シャシ１１０８の第１の側部１１１３ａ内に支持され、第２の保持組立体は、上側本体シャシ１１０８の第２の側部１１１３ｂ内に支持される。そして、第１の保持組立体は、第１のフィルタ組立体１１０７ａの第１のエッジの近隣で第１のフィルタ組立体１１０７ａと係合すると共に、第２のフィルタ組立体１１０７ｂの第１のエッジの近隣で第２のフィルタ組立体１１０７ｂと取り外し可能に係合するように構成される。そして第２の保持組立体は、第１のフィルタ組立体１１０７ａの第２のエッジの近隣で第１のフィルタ組立体１１０７ａと取り外し可能に係合し、第２のフィルタ組立体１１０７ｂの第２のエッジの近隣で第２のフィルタ組立体１１０７ｂと取り外し可能に係合するように構成される。第１のフィルタ組立体１１０７ａの第１のエッジは、第１のフィルタ組立体１１０７ａの第２のエッジの反対にあり、第２のフィルタ組立体１１０７ｂの第１のエッジは、第２のフィルタ組立体１１０７ｂの第２のエッジの反対にある。フィルタ保持組立体及びフィルタ組立体は、参照により本明細書に組み込まれる英国特許出願第１７２００５５．１号及び英国特許出願第１７２００５７．７号に記載されているとおりである。

図８は、図１から図７のファン組立体と共に使用するのに適したフィルタ組立体の断面図である。図示された実施形態において、各フィルタ組立体１１０７は、１つ以上のフィルタ媒体１１３３を支持するフィルタフレーム１１３２を備える。各フィルタフレーム１１３２は、フィルタフレーム１１３２の長手方向軸に平行な２つの直線状側部と、フィルタフレーム１１３２の長手方向軸に垂直な２つの湾曲端部とを有する半円筒の形状を実質的に有する。１つ以上のフィルタ媒体１１３３は、フィルタフレーム１１３２によって画定される表面領域を覆うように配置される。各フィルタ組立体１１０７は、空気がフィルタ組立体１１０７のエッジの周りを通過してファン組立体１０００の本体１１００の空気入口１１０５を提供するグリル１１１０に至るのを防止するように上側本体シャシ１１０８と係合するためにフィルタフレーム１１３２の内周全体の周りに設けられた可撓性フィルタシール１１３４をさらに備える。可撓性フィルタシール１１３４は、好ましくは実質的に円弧形状のワイパー又はリップシールの形態をとる下部及び上側湾曲シール部を備え、下部シール部の各端部は、それぞれ実質的にワイパー又はリップシールの形態をとる２つの直線シール部によって上部シール部の対応する端部に接続される。したがって、上部及び下側湾曲シール部は、グリル１１１０の上下にある上側本体シャシ１１０８の部分に接触するように配置され、一方、直線シール部は、上側本体シャシ１１０８の側部１１１３の一方又は他方に接触するように配置されている。好ましくは、フィルタフレーム１１３２は、フィルタフレーム１１３２の内周全体の周りに延在し、可撓性フィルタシール１１３４を受け入れて支持するように配置された凹部（図示せず）を備える。

そして、１つ以上のフィルタ媒体１１３３は、フィルタフレーム１１３２の外側の凸面上に支持される。図示の実施形態では、各フィルタ組立体１１０７は、化学フィルタ媒体層１１３３ａと、化学フィルタ媒体層１１３３ａの上流の微粒子フィルタ媒体層１１３３ｂと、微粒子フィルタ媒体層１１３３ｂの上流の外側メッシュ層１１３３ｃとを備える。

そして、有孔シュラウド１１３５が、ファン組立体１０００の本体１１００上に配置されたときにフィルタ組立体１１０７を覆うように、各フィルタフレーム１１３２に取り外し可能に取り付けられる。したがって、図９は、有孔シュラウド１１３５がフィルタフレーム１１３２から取り外された状態の、図８に示したフィルタ組立体の後方斜視図である。各有孔シュラウド１１３５は、使用時に、フィルタ組立体の空気入口１１３６として作用する開口の配列を備える。あるいは、シュラウド１１３５の空気入口１１３６は、シュラウド１１３５内の窓内に取り付けられる１つ以上のグリル又はメッシュを備えてもよい。本発明の範囲内において、空気入口配列の代替パターンが想定されることは明らかであろう。シュラウド１１３５は、例えば輸送中に、フィルタ媒体１１３３を損傷から保護し、また、フィルタ組立体１１０７のための視覚的に魅力的な外面を提供し、これは、ファン組立体１０００の全体的な外観と調和している。シュラウド１１３５がフィルタ組立体１１０７のための空気入口１１３６を画定する場合、開口の配列は、より大きな粒子がフィルタ組立体１１０７に入ってフィルタ媒体１１３３を詰まらせたり損傷したりすることを防止するようなサイズにされる。図示された実施形態では、有孔シュラウド１１３５は、実質的に半円筒状であり、上部環状フランジ１１１２の外縁と下部環状フランジ１１１１の外縁との間、及び上側本体シャシ１１０８の第１の側部１１１３の外面と第２の側部１１１３との外面の間に延びる領域を覆うように配置される。

使用時には、モータ１１２６によるインペラ１１０４の回転により、インペラハウジング１１０９を通る空気流が発生する。この空気流は、空気入口１１０５の上に取り付けられたフィルタ組立体１１０７を介してファン組立体１０００の本体１１００内に空気を引き込む。そして、空気流は、インペラハウジング１１０９を通り、インペラハウジング１１０９の空気出口１１２１により設けられた、上側本体部１１０１の上端に設けられたベント／開口を通ってファン組立体１０００の本体１１００から出て、ノズル１２００内に入る。

ノズル１２００は、本体１１００の上端部に、空気流が本体１１００から出る空気ベント１１２１上に取り付けられている。ノズル１２００は、本体１１００の上端に連結され本体１１００からの空気流を受けるための空気入口１２０２を提供する開口下端を有するネック／ベース１２０１を備える。そして、ノズル１２００のベース１２０１の外面は、上側本体シャシ１１０８の上部環状フランジ１１１２の外縁と実質的に面一である。したがって、ベース１２０１は、この実施形態では上部環状フランジ１１１２の上面により提供される、本体１１００の上面に設けられているファン組立体１０００の任意の構成要素を覆う／囲むハウジングを提供する。

図示の実施形態では、多数の制御回路１１３７が、上側本体部１１０１の上端から半径方向に離れて延びる上部環状フランジ１１１２の上面に取り付けられている。したがって、これらの制御回路１１３７は、ノズル１２００のベース１２０１内に収容されている。さらに、電子ディスプレイ１１３８も、上側本体部１１０１の上部環状フランジ１１１２に取り付けられており、したがって、ノズル１２００のベース１２０１内に収容されており、ディスプレイ１１３８は、ノズル１２００のベース１２０１に設けられた開口部又は少なくとも部分的に透明な窓を通して見ることができる。任意に、１つ以上の追加の電子コンポーネントが、上部環状フランジの上面に取り付けられ、結果的に、ノズル１２００のベース１２０１内に収容されてもよい。例えば、これらの追加の電子コンポーネントは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの１つ以上の無線通信モジュール、及び湿度センサ、赤外線センサ、ダストセンサなどの１つ以上のセンサ、その他の関連する電子部品であってもよい。このような付加的な電子コンポーネントは、１つ又は複数の制御回路にも接続されうる。

図示された実施形態では、次に、ノズル１２００は、スタジアム又は円板長方形形状としばしば呼ばれる細長い環状形状を有するノズル本体１２０３を備え、ノズル本体１２０３は対応する形状のボア１２０４を画定し、このボアは、その幅（ノズル１２００の側壁間を延びる方向で測定される）より大きい高さ（ノズル１２００の上端から下端まで延びる方向で測定される）と、中心軸（Ｘ）とを有する。したがって、ノズル本体１２０３は、それぞれがボア１２０４のそれぞれの細長い側に隣接する２つの平行な直線状側部１２０５と、直線部１２０５の上端を接合する上側湾曲部１２０６と、直線部１２０５の下端を接合する下側湾曲部１２０７とを備える。

図１０は、ノズル１２００の具体的な一実施形態の正面断面図を示す。図示された実施形態では、ノズル本体１２０３は、ノズル１２００の中央ボア１２０４の周りに延在する細長い環状ケーシング１２０８を備える。ノズルケーシング１２０８は、ノズル１２００の空気入口１２０２から１つ以上の空気出口１２１０、１２１１へ空気を搬送するように配置された内部通路１２０９を画定する。空気入口１２０２を通ってノズル１２００に入る空気がノズル本体１２０３の下側湾曲部１２０７に入り、それぞれがノズル本体１２０３の直線部１２０５のそれぞれに流れる２つの空気流に分割されるので、ケーシング１２０８によって画定される内部通路１２０９は、それぞれが内側ボア１２０４の周りで反対方向に延在する第１及び第２の部分を備えると考えることができる。

次に、ノズル本体１２０３の平行な側部１２０５の各々は、ノズルの別個の細長い出口部１２１２を形成し、これらの出口部１２１２は、実質的に側部１２０５の全長に沿って延びる。そして、各出口部１２１２は、ノズル１２００から空気流の一部を放出するように配置された操向可能／操縦可能な空気出口１２１０を備え、操向可能な空気出口１２１０の各々は、ノズルケーシング１２０８に対して独立して回転するように配置されている。したがって、ノズル１２００は、本体１１００のいずれの部分に対してもノズル１２００を回転させることなく、各操向可能な空気出口１２１０によって放出される空気流の一部の方向を変化させることができる。

図１１は、図１０のノズル１２００の上面断面図である。図示の実施形態では、操向可能な空気出口１２１０の各々は、ノズル本体１２０３の対応する出口部１２１２によって画定される細長い前向きの開口１２１３と、開口１２１３内に配置され、出口本体１２１４の長手方向軸（Ｂ）を中心にして開口１２１３内で回転するように配置されたほぼ円筒形の細長い排気／出口本体１２１４とを備える。次に、各出口本体１２１４は、出口本体１２１４の幅を貫通して延び、したがって、空気が出口本体１２１４を通ってノズル１２００から流出することを可能にする空気出口スロット又はチャネル１２１５を備える。したがって、開口１２１３内で出口本体１２１４を回転させると、出口本体１２１４を通って放出される空気流の方向も変わるように、ノズル本体１２０３に対する空気出口チャネル１２１５の向きが変わる。したがって、ノズル１２００は、ノズル１２００の前部において中央ボア１２０４のそれぞれの細長い側部に位置する２つの細長い操向可能な空気出口１２１０を備える。

図示された実施形態では、２つの操向可能な空気出口１２１０は、各々、ほぼ円筒形であり、したがって円形断面を有する出口本体１２１４を備え、出口本体１２１４において空気出口チャネル１２１５は直線状であり、出口本体１２１４を通って直径方向に延びる。操向可能な空気出口１２１０は、出口本体１２１４の湾曲した外面の一部が対応する開口１２１３を通って外向きに突出するように配置され、空気出口チャネル１２１５の入口端１２１６は、対応する出口部１２１２の内部に配置された出口本体１２１４の部分に設けられ、空気出口チャネル１２１５の出口端１２１７は、対応する出口部１２１２の開口１２１３を通して露出する出口本体１２１４の部分に配置される。そして、空気出口チャネル１２１５の入口端１２１６にはベルマウスが設けられ、ノズル１２００の内部通路１２０９内を流れる空気を空気出口チャネル１２１５内に導くのを助ける。

図示された実施形態では、操向可能な空気出口１２１０の各々は、約１００度のベクタリング範囲（θ_V）を有するように配置され、このベクトルタリング範囲は、対応する出口本体１２１４を通ってノズル１２００から放出される空気流を変化させることができる角度範囲である。例として、図１２ａは、ベクトルタリング範囲の第１の端部にある操向可能な空気出口１２１０を示し、図１２ｂは、ベクトルタリング範囲の反対側の第２の端部にある操向可能な空気出口１２１０を示す。

図示された実施形態では、約１００度のベクタリング範囲は、対応する開口１２１３を介して外向きに突出するために、出口本体１２１４の１８％～２０％を必要とする。しかしながら、各操向可能な空気出口１２１０は、４５度～１８０度のいずれかのベクタリング範囲を有するように同様に配置することができ、この場合、対応する開口１２１３を介して外向きに突出するために、出口本体１２１４の４％～５０％のいずれかの範囲を必要とする。そして、各出口本体１２１４のベクタリング範囲の中心／中間点は、図示の実施形態では、対応する開口１２１３を長手方向に二分する平面に位置合わせされることが好ましく、ノズル本体１２０３を長手方向に二分する平面ともに平行になる。

図１３は、操向可能な空気出口１２１０の具体的な実施形態の側面図を示し、一方、図１４は、図１３の操向可能な空気出口１２１０の分解図を示す。図示された実施形態では、次いで、細長い出口本体１２１４の一端は、操向モータ１２１８のシャフトに取り付けられ、操向モータ１２１８の動作により、ノズルケーシング１２０８によって画定される細長い開口１２１３内で出口本体１２１４が回転するようになっている。そして、出口本体１２１４の反対端は、軸受１２１９内に配置される。したがって、操向可能な空気出口１２１０の各々から放出される空気流の方向は、対応する操向モータ１２１８を制御して空気出口チャネル１２１５の角度方向を調整することによって変化させることができる。したがって、制御回路１１３７の１つ以上は、操向可能な空気出口１２１０の各々の各操向モータ１２１８を独立して制御するように構成されている。

操向可能な空気出口１２１０は、拡散モード及び集中モードのいずれにおいても動作可能である。拡散モードでは、２つの（左右の）操向可能な空気出口１２１０は、それらの中心軸が集束しないように配向される。例えば、拡散モードでは、操向可能な空気出口１２１０の出口本体１２１４は、それらの空気出口チャネル１２１５の中心軸（Ｃａ、Ｃｂ）が平行になるように方向付けることができる。あるいは、拡散モードでは、操向可能な空気出口１２１０の出口本体１２１４は、それらの空気出口チャネル１２１５の中心軸（Ｃａ、Ｃｂ）が他方から離れるように配向され得る。一例として、図１５ａは、出口本体１２１４が拡散モードで動作するように構成されている、図１０のノズル１２００の上面断面図を示す。そして、２つの操向可能な空気出口１２１０の相対的な向きは、２つの（左右の）操向モータ１２１８の回転速度が等しくなることを保証することによって、ノズル１２００から放出される空気流の全方向の任意の変化の間、及び／又はノズル１２００から放出される空気流の任意の揺動の間、維持され得る。

集中モードでは、２つの（左右の）操向可能な空気出口１２１０は、収束方向に向けられる。換言すれば、２つの操向可能な空気出口１２１０は、それらの中心軸（Ｃａ、Ｃｂ）が交差するように配向されている。特に、集中モードでは、操向可能な空気出口１２１０の出口本体１２１４は、それらの空気出口チャネル１２１５の中心軸（Ｃａ、Ｃｂ）が収束するように方向付けることができる。一例として、図１５ｂは、出口本体１２１４が集中モードで動作するように構成されている、図１０のノズル１２００の上面断面図を示す。集中モードでは、ノズル１２００は、２つの操向可能な空気出口１２１０の中心軸（Ｃａ、Ｃｂ）が収束する位置のノズル本体１２０３の前面からの距離が、空気出口１２１０の向きに関係なく一定となるように配置することができる。ノズル１２００から放出される空気流の全方向の任意の変化の間、及び／又はノズル１２００から放出される空気流の任意の揺動の間にこの一定距離を維持することは、２つの（左右の）操向モータ１２１８が異なる回転速度で動作することを必要とする。そのために、制御回路１１３７は、第１の走行可能な空気出口１２１０ａを第１の速度で、第２の操向可能な空気出口１２１０ｂを第１の速度とは異なる第２の速度で同時に揺動させるように構成されている。例えば、制御回路１１３７は、第１の操向可能な空気出口１２１０ａが第２の操向可能な空気出口１２１０ｂから離れるように回転しているとき、第１の速度は第２の速度よりも小さく、第１の操向可能な空気出口１２１０ａが第２の操向可能な空気出口１２１０ｂに向かって回転しているとき、第１の速度が第２の速度よりも大きくなるように構成することができる。

図示の実施形態では、操向可能な空気出口１２１０の各々は、ノズル本体１２０３に対する出口本体１２１４の向きを検出するように配置された出口本体配向検出機構／システム１２２０をさらに備える。特に、出口本体配向検出機構１２２０は、出口本体１２１４が回転可能な範囲の２つの部分のうち現在どちらにあるかを検出するように配置されている。出口本体配向検出機構１２２０は、対応する出口部１２１２内でノズル本体１２０３に設けられたフォトインタラプタ１２２１と、出口本体１２１４が回転範囲の２つの部分のいずれかにあるときにフォトインタラプタ１２２１によって検出されるように配置されたスクリーン１２２２とを備える。ここで、フォトインタラプタとは、発光素子と受光素子とが、それらの間に画定された間隙を隔てて対向配置されたフォトセンサである。そして、フォトインタラプタは、対象物が両素子間に入り、発光素子からの光が受光素子に到達するのを防止したことを検知する。一般に、発光素子としては赤外線エミッタが用いられ、受光素子としては赤外線検出器が用いられる。図示の実施形態では、フォトインタラプタ１２２１は、発光素子と受光素子との間の間隙が、出口本体１２１４の回転軸及び対応する開口１２１３の中心とほぼ一致するように配置されている。そして、スクリーン１２２２は、出口本体１２１４の回転軸（すなわち長手方向／中心軸）から半径方向に突出し、回転範囲の２つの部分のうちの１つを覆って延びる。したがって、スクリーン１２２２は、回転軸から半径方向に離れて延びる２つの端部を有し、したがって、三角形又は円形のセクタ形状を有することができる。

操向可能な空気出口１２１０の各々のフォトインタラプタ１２２１は、その出力を制御回路１１３７への入力として提供するように配置される。そして、制御回路１１３７は、フォトインタラプタ１２２１からの入力を使用して、操向可能な空気出口１２１０の各々の操向モータ１２１８を制御するように構成される。特に、最初に、操向可能な空気出口１２１０の各々のフォトインタラプタ１２２１から受信される入力は、間隙が遮蔽されており、したがって、対応する出口本体１２１４が、回転範囲の２つの部分のうちの第１の部分にあるか、又は、間隙がクリアであり、したがって、対応する出口本体１２１４が、回転範囲の２つの部分のうちの第２の部分にあるかのいずれかを示す。次いで、制御回路１１３７は、各出口本体１２１４が回転範囲の遠位端に向かって回転するように各操向モータ１２１８を作動させるように構成される。出口本体１２１４の各々のこの回転中に、対応するスクリーン１２２２の端部が間隙を通過して、フォトインタラプタ１２２１が遮蔽されている状態とクリアな状態との間で遷移するようになり、それによって、制御回路１１３７は、回転範囲内の出口本体１２１４の正確な位置を決定する。

図示された実施形態では、各操向可能な空気出口１２１０の配向検出機構１２２０は、対応する出口本体１２１４が、利用可能な回転範囲と一致しないベクタリング範囲の第１の端部に配向されたときに、スクリーン１２２２の第１の端部がフォトインタラプタ１２２１に検出／整列されるように配置される。そして、操向可能な空気出口１２１０のそれぞれの配向検出機構１２２０は、対応する出口本体１２１４の空気出口チャネル１２１５の中心軸がノズル本体１２０３を長手方向に二分する平面に向けて配向された状態で、ベクタリング範囲の中点から（すなわち、対応する開口１２１４を長手方向に二分する平面から）約７度離れたときに、スクリーン１２２２の第２の端部がフォトインタラプタ１２２１に検出／整列されるようにさらに配置される。しかしながら、配向検出機構１２２０は、同様に、対応する出口本体１２１４の空気出口チャネル１２１５の中心軸が、ベクタリング範囲の中点から０度乃至４０度の間で離れたときに、スクリーン１２２２の第２の端部が、フォトインタラプタ１２２１に検出／整列されるように配置されてもよい。このように各操向可能な空気出口１２１０の配向検出機構１２２０を構成することにより、制御回路１１３７は、両方の操向可能な空気出口１２１０の出口本体１２１４が、その中心軸がノズル本体１２０３を長手方向に二分する平面上で交差するような収束方向に配向されているときに、それを検出することができる。

図示された実施形態では、細長い環状ケーシング１２０８は、細長い環状内側ケーシング部１２２４と同心でありその周りに延在する細長い環状外側ケーシング部１２２３を備える。この例では、内側ケーシング部１２２４と外側ケーシング部１２２３とは、単一の部品として一体に形成される。しかし、これらは別個の部品として形成することもできる。また、環状ケーシング１２０８は、ノズル本体１２０３の後部を構成する湾曲後側ケーシング部１２２５をさらに備え、湾曲後側ケーシング部１２２５の内端部は、内側ケーシング部１２２４の後端部に連結されている。この例では、内側ケーシング部１２２４と湾曲後側ケーシング部１２２５とは、例えばネジ及び／又は接着剤を用いて互いに連結された別部品である。しかし、単一の部品として一体的に形成することもできる。湾曲後側ケーシング部１２２５は、ノズル１２００の内側ボア１２０４の中心軸に垂直な概ね細長い環状断面と、ノズル１２００の内側ボア１２０４の中心軸に平行な概ね半円状の断面とを有する。

内側ケーシング部１２２４は、ノズル１２００の内側ボア１２０４の中心軸に垂直な略細長い環状断面を有し、ノズル１２００の内側ボア１２０４の周りに延び、これを取り囲んでいる。この例では、内側ケーシング部１２２４は、内側ケーシング部１２２４の後端から内側ボア１２０４の中心軸（Ｘ）から離れて外側に傾斜している。したがって、内側ケーシング部１２２４は、外側ケーシング部１２２３の前端に向かって先細りしているが、外側ケーシング部１２２３の前端には接しておらず、そのため、内側ケーシング部１２２４の前端と外側ケーシング部１２２３の前端との間に間隙／空間が存在する。そして、ケーシング１２０８は、ノズル本体１２０３の上下の湾曲部１２０６、１２０７において、内側ケーシング部１２２４の前端と外側ケーシング部１２２３の前端との間の間隙を横切って延びる２つの湾曲カバー１２２６をさらに備えている。そして、直線状側部１２０５に沿って延在する間隙のこれらの部分は、それぞれ、２つの操向可能な空気出口１２１０の細長い前方を向いた開口１２１３を画定し、そして、出口本体１２１４は細長い開口１２１３のそれぞれの内部に配置される。したがって、ノズル１２００は、それぞれがノズル１２００の前部の中央ボア１２０４のそれぞれの細長い側部１２０５に配置される２つの第１の空気出口１２１０を備え、これらの第１の空気出口１２１０は、操向可能な空気出口である。

そして、外側ケーシング部１２２３は、ノズル本体１２０３の前方から湾曲後側ケーシング部１２２５の外端に向かって延びているが、湾曲後側ケーシング部１２２５の外端には接しておらず、外側ケーシング部１２２３の後端と湾曲後側ケーシング部１２２５の外端との間に間隙／空間が存在する。したがって、外側ケーシング部１２２３の後端と湾曲後側ケーシング部１２２５の外端との間のこの間隙は、操向可能な第１の空気出口１２１０とは別の第２の空気出口１２１１を提供し、この第２の空気出口１２１１はノズル本体１２０３の最外面（すなわち、ボア１２０４の中心軸に対して実質的に垂直な方向を向いているノズル１２００の外面）の一部の周りに延在する。

したがって、外側ケーシング部１２２３、内側ケーシング部１２２４、及び湾曲後側ケーシング部１２２５は、ノズル１２００の空気入口１２０２から第１の空気出口１２１０及び第２の空気出口１２１１の一方又は両方に空気を搬送するための内部通路１２０９を画定する。すなわち、内部通路１２０９は、外側ケーシング部１２２３、内側ケーシング部１２２４、及び湾曲後側ケーシング部１２２５の内面によって境界付けられている。空気入口１２０２を通ってノズル１２００に入る空気が、ノズル本体１２０３の下側湾曲部１２０７に入り、それぞれがノズル本体１２０３の直線部１２０５のそれぞれの一方に流れる２つの空気流に分割されるので、内部通路１２０９は、それぞれがボア１２０４の周りの反対方向に延びる第１及び第２の部分を備えると考えることができる。

次に、ノズル本体１２０３のケーシング１２０８は、内部通路１２０９内に設けられ、内部通路１２０９内の空気流を第２の空気出口１２１１に向けて方向付けるように構成されたバッフル１２２７をさらに備えている。バッフル１２２７は、内部通路１２０９を少なくとも部分的に画定するノズル本体１２０３の内面から内部通路１２０９内に延びる。したがって、バッフル１２２７と第２の空気出口１２１１に隣接するノズル本体１２０３の内面の一部との両方によって囲まれる内部通路１２０９の部分は、ノズル本体１２０３内の空気が第２の空気出口１２１１に導かれる第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８を画定する。

バッフル１２２７は、湾曲後側ケーシング部１２２５から内部通路１２０９内に延びるバッフル壁により提供される。バッフル壁１２２７は、湾曲後側ケーシング部１２２５の外端に連結され、前部１２２７ａと後部１２２７ｂとを有している。バッフル壁１２２７は、湾曲後側ケーシング部１２２５の外端からボア１２０４の中心軸（Ｘ）に向かって内方に傾斜しており、バッフル壁１２２７の少なくとも一部が外側ケーシング部１２２３の隣接する部分と重なるように、ノズル本体１２０３の前方に向かって延びている。バッフル壁１２２７の前端及び外側ケーシング部１２２３の内面によって画定される、第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８の入口端は、ノズル本体１２０３によって画定されるボア１２０４の中心軸線（Ｘ）に対して実質的に垂直である。

バッフル壁１２２７は、内部通路１２０９の細長い側部を上方に延び、上側湾曲部１２０６の周囲に延びている。バッフル壁１２２７の細長い側部は、概ね直線である。一方、バッフル壁の下端は、ノズル本体１２０３に入る空気流がこの下端を介して第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８に入ることができないように、内部通路１２０９の下側湾曲部１２０７の内面に接するまで、部分的にのみ下側湾曲部１２０７内に延びる。さらに、バッフル壁１２２７は、上側湾曲部１２０６のピーク／中心に、バッフル壁１２２７の外向き面から外側ケーシング部１２２３の内面まで延びる突出部をさらに備え、それにより、第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８の隣接部分を内部通路１２０９から分離し、内部通路１２０９から第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８への開口を２つの部分に分割し、開口の各部分は、細長い側部１２０５の一方を上に延び、上側湾曲部１２０６のピークの突出部に達するまで、内部通路１２０９の上側湾曲部１２０６の周りを部分的に延びる。

次に、ファン組立体１０００は、第２の空気出口１２１１からの空気の流れを制御するように配置された弁１２３０を備える。そのために、弁１２３０は、ノズル１２００内の空気流が第２の空気出口１２１１に到達するのを弁部材１２３１が閉塞／阻止する第１の端部位置と、ノズル１２００内の空気流が第２の空気出口１２１１に到達するのを弁部材１２３１が許容する第２の端部位置との間で移動可能に配置された、一対の弁部材１２３１を備える。弁１２３０は、ノズル１２００の内部通路１２０９内に設けられている。その結果、各弁部材１２３１は、第１の端部位置にあるときに第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８の入口端を内部通路１２０９の残部から遮断するように配置されており、空気流が第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８に入るのを実質的に防止するようになっている。

したがって、各弁部材１２３１は、第１の端部位置において、弁部材１２３１が第２の空気出口１２１１に隣接するノズル本体１２０３の内面とバッフル壁１２２７との両方に当接／着座することにより、第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８への開口の対応部分を内部通路１２０９の残部から実質的に遮断するように配置される。各弁部材１２３１には、弁部材１２３１が第１の端部位置にあるときに弁部材１２３１とバッフル壁１２２７との間に形成されるシールを改善するシール要素１２３２が設けられている。

図１６は、本明細書に記載するノズル１２００に適した弁１２３０の一実施形態の後方斜視図を示す。図示された実施形態では、各弁部材１２３１の形状は、内部通路１２０９の整列されたセクション／部分の形状に実質的に対応／相関している。したがって、各弁部材１２３１は、概してＪ字形であり、細長い部分及び湾曲した端部を有し、また、細長い部分及び湾曲した端部を備えるほぼＪ字形の断面を有する。

弁部材１２３１を第１の端部位置から第２の端部位置に移動させるために、ファン組立体１０００には、制御回路１１３７から受信した信号に応じて弁部材１２３１を移動させるように配置された弁モータ１２３３が設けられている。弁モータ１２３３は、曲線状又は円弧状のラック１２３５に噛み合うピニオン１２３４を回転させるように配置されており、弁モータ１２３３の回転によりピニオン１２３４及びラック１２３５の両方が回転し、ラック１２３５の回転により弁部材１２３１が移動するように弁１２３０は構成されている。

図示された実施形態では、弁モータ１２３３は、上側湾曲部１２０６のピーク／中心で内部通路１２０９内のバッフル壁１２２７に取り付けられ、そして、バッフル壁１２２７は、後側ケーシング部１２２５に取り付けられる。そして、弁モータ１２３３の回転シャフトは、後側ケーシング部１２２５に向けて突出し、シャフトの回転軸はボア１２０４の中心軸と平行である。回転シャフトにはピニオン１２３４が取り付けられており、ピニオン１２３４の歯は、内部通路１２０９の上側湾曲部１２０６の形状に実質的に対応／相関する形状の円弧状ラック１２３５と噛み合っている。

ノズル本体１２０３が細長い環状形状を有するので、ラック１２３５は、ラック１２３５が１８０度未満の角度をなす小円弧の形状を有する。具体的には、円弧状ラック１２３５は、ノズル本体１２０３によって画定される内部通路１２０９の上側湾曲部１２０６の大部分の周囲に延び、円弧状ラック１２３５の端部はそれぞれ、ノズル本体１２０３内に取り付けられたときに、内部通路１２０９のそれぞれの細長い側部１２０５に位置合わせされる。

第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８への開口は、ノズル１２００のボア１２０４の中心軸（Ｘ）に実質的に平行である。これにより、弁部材１２３１が第１の端部位置にあるときに第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８を閉鎖するために、弁部材１２３１はそれぞれ、ボア１２０４の中心軸（Ｘ）と実質的に平行な方向に移動するように配置される。したがって、弁１２３０は、ラック１２３５の回転がボア１２０４の中心軸（Ｘ）と平行な方向への弁部材１２３１の移動に変換されるように構成される。

ラック１２３５の回転をボア１２０４の中心軸（Ｘ）に平行な方向への弁部材１２３１の移動に変換するために、円弧状ラック１２３５は、ラック１２３５からボア１２０４の中心軸（Ｘ）に平行な方向に突出する一対の面を備えている。これらの突出面の各々は、円弧状ラック１２３５の曲率に沿うように湾曲しており、ラック１２３５は、ピニオン１２３４がラック１２３５に係合されたときに一対の面がピニオン１２３４の両側に位置するように構成されている。そして、これらの突出面の各々には、ラック１２３５の回転軸に対して約４５度の角度で湾曲面を横切って延び、対応する弁部材１２３１から突出するフォロワピン１２３７により係合されるように配置されたカムスロット１２３６の形態のリニアカムが設けられており、両突出面に設けられたカムスロット１２３６は同一方向に傾斜している。

また、一対の弁アクチュエータのうちの第１の弁アクチュエータ１２３８ａは、円弧状ラック１２３５の第１の端部に回転可能に連結／取り付けられ、一対の弁アクチュエータのうちの第２の弁アクチュエータ１２３８ｂは、円弧状ラック１２３５の反対側の第２の端部に回転可能に連結／取り付けられている。各弁アクチュエータ１２３８は、細長い（内部通路１２０９の細長い側部に沿って延びるように配置されている）ものであり、弁アクチュエータ１２３８の上端に向かって設けられた上側カムスロット１２３９と、弁アクチュエータ１２３８の下端に向かって設けられた下側カムスロット１２４０とを備えている。上側カムスロット１２３９及び下側カムスロット１２４０は、ボア１２０４の中心軸（Ｘ）に対して約４５度の角度で、対応する弁アクチュエータ１２３８を横切って延び、それぞれ、対応する弁部材１２３１から突出するフォロワピン１２４１により係合されるように配置される。第１の弁アクチュエータ１２３８ａ上のカムスロット１２３９ａ、１２４０ａは、カムスロット１２３９ａ、１２４０ａが弁アクチュエータ１２３８ａの後方から前方に延びるにつれて上方に傾斜し、一方、第２の弁アクチュエータ１２３８ｂ上のカムスロット１２３９ｂ、１２４０ｂは、カムスロット１２３９ｂ、１２４０ｂが弁アクチュエータ１２３８ｂの後方から前方に延びるにつれて下方に傾斜する。したがって、各弁部材１２３１は、ラック１２３５の対応する部分に設けられたカムスロット１２３６と、対応する弁アクチュエータ１２３８に設けられた上側カムスロット１２３９及び下側カムスロット１２４０とに、それぞれ係合するように配置された３つのフォロワピン１２３７、１２４１を備える。

弁部材１２３１を第１の端部位置と第２の端部位置との間で移動させるために、制御回路１１３７は、弁モータ１２３３に信号を送り、モータ１２３３にシャフトを一方向又は他方向に回転させて、シャフトに設けられたピニオン１２３４を回転させる。このため、ピニオン１２３４と円弧状ラック１２３５との係合により、ラック１２３５はシャフトと同じ方向に回転する。したがって、円弧状ラック１２３５の回転により、ラック１２３５から突出する曲面上に設けられた傾斜カムスロット１２３６が、カムスロット１２３６内に係合する対応する弁部材１２３１のフォロワピン１２３７に対して相対的に移動し、カムスロット１２３６の角度により、円弧状ラック１２３５の回転運動がボア１２０４の中心軸（Ｘ）に平行な方向への弁部材１２３１の直線運動に変換されることになる。特に、円弧状ラック１２３５の回転により、両方の突出面が同じ方向に回転する。ここで、ラック１２３５から突出する湾曲面に設けられたカムスロット１２３６は、同一方向に傾斜しているので、湾曲面の同一方向の回転は、第１の弁部材１２３１ａ及び第２の弁部材１２３１ｂの同一方向の水平移動に変換される。

また、円弧状ラック１２３５の回転により、円弧状ラック１２３５の第１の端部及び第２の端部が上下方向に変位し、これに伴い、円弧状ラック１２３５の端部に回転自在に接続された弁アクチュエータ１２３８が上下方向に変位する。特に、円弧状ラック１２３５の回転により、円弧状ラック１２３５の第１の端部及び第２の端部の一方と、接続された弁アクチュエータ１２３８ａとが上方に移動し、円弧状ラック１２３５の第１の端部及び第２の端部の他方と、接続された弁アクチュエータ１２３８ｂとが下方に移動する。弁アクチュエータ１２３８の垂直方向の変位により、弁アクチュエータ１２３８に設けられた傾斜カムスロット１２３９、１２４０が、対応する弁部材１２３１の各フォロワピン１２４１に対して移動し、カムスロット１２３９、１２４０の角度は、弁アクチュエータ１２３８の垂直方向の変位を、ボア１２０４の中心軸（Ｘ）に平行な方向への弁部材１２３１の水平移動に変換する。この点に関して、第１の弁アクチュエータ１２３８ａに設けられたカムスロット１２３９ａ、１２４０ａは、第２の弁アクチュエータ１２３８ｂに設けられたカムスロット１２３９ａ、１２４０ａとは反対方向に傾斜しているので、第１の弁アクチュエータ１２３８ａ及び第２の弁アクチュエータ１２３８ｂの反対の垂直方向への移動は、第１の弁部材１２３１ａ及び第２の弁部材１２３１ｂの水平方向への移動に変換される。

ファン組立体１０００を操作するために、ユーザはユーザインターフェース上のボタンを押す。ユーザインターフェースは、ファン組立体１０００自体、関連するリモコン（図示せず）、及び／又はファン組立体と無線で通信するタブレット又はスマートフォンなどの無線コンピュータ装置（図示せず）に設けることができる。このユーザの動作は制御回路１１３７に伝達され、それに応答して制御回路１１３７はファンモータ１１２６を作動させてインペラ１１０４を回転させる。インペラ１１０４の回転により、空気流がフィルタ組立体１１０７を介して空気入口１１０５を通って本体１１００内に引き込まれる。ユーザは、ユーザインターフェースを操作することによって、ファンモータ１１２６の速度、したがって空気が空気入口１１０５を通って本体内に引き込まれる速度を制御することができる。空気流は、ファン組立体１０００の本体１１００の開口上端でフィルタ組立体１１０７、空気入口１１０５、インペラハウジング１１０９及び空気ベント１１２１を順次通過し、ノズル１２００のベース１２０１に位置する空気入口１２０２を介してノズル１２００の内部通路１２０９に入る。

内部通路１２０９内では、空気流は、ノズル１２００のボア１２０４の周りを反対の角度方向に通過する２つの空気流に分割され、各空気流は、内部通路１２０９のそれぞれの直線部１２０５内にある。空気流が内部通路１２０９を通過するとき、空気は、操向可能な第１の空気出口１２１０のそれぞれの出口本体１２１４の位置と、第２の空気出口１２１１の弁部材１２３１の位置とに応じて、第１の空気出口１２１０及び第２の空気出口１２１１の一方又は両方から放出される。

内部通路１２０９に設けられた弁部材１２３１の両方が第１の端部位置にあるとき、弁部材１２３１に設けられたシール要素１２３２の細長い部分は、バッフル壁１２２７の前端及び外側ケーシング部１２２３の内面の重なり部に接触する。したがって、弁部材１２３１は、第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８への開口を実質的に閉鎖して、空気流が第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８に入るのを実質的に防止する。そして、ノズル１２００内の空気流の全体は、操向可能な第１の空気出口１２１０を介してのみノズル１２００から放出され得るようになる。

逆に、内部通路１２０９に設けられた弁部材１２３１の両方が第２の端部位置にある場合、第２の空気出口１２１１の空気出口チャネル１２２８への開口は、内部通路１２０９の残りの部分に開放され、それにより、ノズル１２００内の空気流は、その後、第２の空気出口１２１１を介してノズル１２００から放出され得る。次いで、制御回路１１３７は、操向可能な第１の空気出口１２１０の各々の操向モータ１２１８を制御して、対応する出口本体１２１４をベクタリング範囲の端部の１つを超えて回転させることにより、出口本体１２１４の空気出口チャネル１２１５の入口端１２１６及び出口端１２１７の両方が、対応する出口部１２１２の内部に配置されるように構成することができる。このようにすることで、操向可能な第１の空気出口１２１０が閉鎖され、対応する出口本体１２１４の空気出口チャネル１２１５を通過する任意のものはノズル１２００の内部に留まり、ノズル１２００から放出されない。そして、ノズル１２００内の空気流の全体は、ノズル１２００から第２の空気出口１２１１を介してのみ放出され得る。したがって、図１７は、弁１２３０が開いており、操向可能な第１の空気出口１２１０が閉じられるように出口本体１２１４が配置されている、図１０のノズル１２００の上面断面図を示す。

なお、上述した各項目は、単独で使用してもよいし、図面に示された他の項目や明細書に記載された他の項目と組み合わせて使用してもよいし、同一箇所に記載された項目や同一図面に記載された項目を組み合わせて使用する必要はない。さらに、「手段」という表現は、アクチュエータ又はシステム又は装置によって置き換えてもよい。さらに、「備える」又は「含む」という表現は、いかなる形でも限定することを意図しておらず、読者は、明細書及びクレームを適宜に解釈すべきである。

さらに、本発明を上記の好ましい実施形態に関して説明したが、これらの実施形態は例示のみであることを理解されたい。当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内にあると考えられる開示を考慮して、修正及び代替を行うことができる。例えば、当業者であれば、上述の発明は、自立型ファン組立体だけでなく、他のタイプの環境制御ファン組立体にも同様に適用可能であることを理解するであろう。一例として、このようなファン組立体は、自立型ファン組立体、天井又は壁に取り付けられたファン組立体、及び車載ファン組立体のいずれであってもよい。

さらに、上述した実施形態は全て、弁の弁部材の動きを駆動するための弁モータを提供するが、本明細書に記載したノズルは、弁部材の動きを駆動するための手動機構を代替的に含んでもよく、その場合、ユーザによる力の印加は弁部材の動きに変換される。例えば、これは、回転可能なダイヤルもしくはホイール、又は、スライド式のダイヤル若しくはスイッチの形態をとることができ、ユーザによるダイヤルの回転又はスライドにより、シャフト、ピニオン及びラックが回転する。

さらに、上述した実施形態では、操向可能な空気出口の各々は、ほぼ円筒形の出口本体を備え、したがって、円形断面を有する。しかしながら、操向可能な空気出口は、各々、部分的にのみ円筒形である出口本体を備えることができ、その円筒形の部分は、対応する開口内で出口本体が回転するのを可能にするのに十分である。例えば、操向可能な空気出口の出口本体は、切頭円、円形セクタ、涙滴等の断面形状を有することができる。さらに、上述した実施形態では、操向可能な空気出口の出口本体を通過する空気出口チャネルは直線であり、出口本体を通って直径方向に延びているが、空気出口チャネルは、出口本体の直径に対して湾曲し、角度をつけられ、又は、オフセットされることができる。

１０００ ファン組立体
１１００ 本体
１１０４ モータ駆動インぺラ
１２００ ノズル
１２０３ ノズル本体
１２１０ 操向可能な空気出口
１２１２ 出口部
１２１３ 開口
１２１４ 出口本体
１２１５ 空気出口チャネル

Claims (14)

1. ファン組立体であって、
   空気流を発生するように配置された空気流発生器と、
   前記ファン組立体から前記空気流を放出するように配置されたノズルであって、ノズル本体と、各々が前記空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能な空気出口と、を備えるノズルと、
   を備え、
   前記操向可能な空気出口の各々は、前記ノズル本体の対応する出口部内の開口と、前記開口を実質的に閉塞するように配置された細長い出口本体であって当該出口本体の長手方向軸を中心に前記開口内で回転するように配置された前記細長い出口本体と、を備え、
   前記各出口本体には、前記出口本体の幅にわたって延びる空気出口チャネルが設けられており、
   前記ノズルは、第１の操向可能な空気出口と、第２の操向可能な空気出口とを備え、
   前記ノズル本体は、前記第１の操向可能な空気出口を提供する第１の出口部と、前記第２の操向可能な空気出口を提供する第２の出口部とを備え、
   前記第１の出口部は、第１の追加空気出口をさらに提供し、前記第２の出口部は、第２の追加空気出口をさらに提供する、
   ファン組立体。
2. 前記複数の操向可能な空気出口は、前記ノズル本体に対して独立して回転するように配置される、請求項１に記載のファン組立体。
3. 前記各出口本体は、少なくとも部分的に円形の断面を有し、好ましくは円筒形状である、請求項１又は２に記載のファン組立体。
4. 前記各出口本体の前記空気出口チャネルは、直線状であり、前記出口本体を直径方向に通って延びている、請求項１から３の何れか一項に記載のファン組立体。
5. 前記操向可能な空気出口の各々は、前記対応する出口本体を回転させるように配置された操向モータをさらに備える、請求項１から４の何れか一項に記載のファン組立体。
6. 前記操向可能な空気出口を制御するように構成された制御回路をさらに備え、前記制御回路は、前記各操向モータを独立して制御するように構成されている、請求項５に記載のファン組立体。
7. 前記操向可能な空気出口の各々は、前記ノズル本体に対する前記出口本体の向きを検出するように構成された出口本体配向検出システムをさらに備える、請求項１から６の何れか一項に記載のファン組立体。
8. 前記出口本体配向検出システムは、ベクタリング範囲の２つの部分の内、前記出口本体が現在位置している１つを検出するように構成され、
   前記ベクタリング範囲は、対応する前記出口本体を通って前記ノズルから放出される空気流を変化させることができる角度範囲である、請求項７に記載のファン組立体。
9. 前記出口本体配向検出システムは、前記ノズル本体に設けられたフォトインタラプタと、前記出口本体が前記ベクタリング範囲の前記２つの部分の内の１つにあるときに前記フォトインタラプタによって検出されるように配置されたスクリーンと、を備える、請求項８に記載のファン組立体。
10. 前記ノズル本体は、前記操向可能な空気出口の各々の前記出口部を画定するケーシングを備える、請求項１から９の何れか一項に記載のファン組立体。
11. 各出口部は、前記ケーシングによって画定された内部通路であって前記ノズルの空気入口から前記操向可能な空気出口へ空気を搬送するように構成された前記内部通路を備える、請求項１０に記載のファン組立体。
12. 前記第１の操向可能な空気出口は、前記第１の出口部によって画定される第１の開口と、前記第１の開口内に配置され、前記第１の開口内で回転するように配置される第１の出口本体とを備え、前記第２の操向可能な空気出口は、前記第２の出口部によって画定される第２の開口と、前記第２の開口内に配置され、前記第２の開口内で回転するように配置される第２の出口本体とを備える、請求項１から１１の何れか一項に記載のファン組立体。
13. 前記ノズル本体は細長い環状形状を有し、前記第１の操向可能な空気出口及び前記第２の操向可能な空気出口はそれぞれ、前記ノズル本体のそれぞれの細長い側部に配置される、請求項１から１２の何れか一項に記載のファン組立体。
14. ファン組立体用ノズルであって、
    前記ファン組立体から空気流を受けるための空気入口と、
    ノズル本体と、各々が前記空気流の一部を放出するように配置された複数の操向可能な空気出口と、備え
    前記操向可能な空気出口の各々は、前記ノズル本体の対応する出口部内の開口と、前記開口を実質的に閉塞するように配置された細長い出口本体であって当該出口本体の長手方向軸を中心に前記開口内で回転するように配置された前記細長い出口本体と、を備え、
    前記各出口本体には、前記出口本体の幅にわたって延びる空気出口チャネルが設けられており、
    前記ノズルは、第１の操向可能な空気出口と、第２の操向可能な空気出口とを備え、
    前記ノズル本体は、前記第１の操向可能な空気出口を提供する第１の出口部と、前記第２の操向可能な空気出口を提供する第２の出口部とを備え、
    前記第１の出口部は、第１の追加空気出口をさらに提供し、前記第２の出口部は、第２の追加空気出口をさらに提供する、
    ファン組立体用ノズル。

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