JP7282144B2 - 加熱式クロスフローファン - Google Patents

Description

本発明は、電気暖房機の分野に関し、より具体的には、加熱式クロスフローファンに関する。

現代社会では、人口が増加し続けるに伴って、居住空間の使用率についていっそう高い要望が提示されるようになっている。例えば、扇風機は夏にしか使用できず、電気ヒーターは冬にしか使用できない。そのため、使用できない季節にはこれらを片付け、場所を確保して収納しておき、次の使用サイクルが巡ってくれば再び取り出して使用することになる。しかし、この場合には、少なくとも半分の期間はこれら２種類のタイプの製品を遊ばせた状態となる。この問題は、冷暖房兼用の電気機器であれば解決可能である。夏が来れば、スイッチ制御により発熱装置又は加熱機能をオフにして、製品を通常の空気循環系製品として使用する一方、冬には、発熱装置又は発熱機能を再びオンにして製品を電気ヒーターとして使用すれば、冷暖房兼用との目的が実現される。

従来の暖房機又は冷暖房兼用電気機器は、いずれも送風装置を使用して発熱部品に空気を吹き付け、加熱した風を本体から送り出す。しかし、このような動作方式には大きな弊害が存在している。即ち、風が発熱部品を通過する際に、発熱部品が風の流動に対してやむを得ず抵抗力を生じることで、加熱装置からの送風距離が短縮される。これにより、熱量を迅速に本体から放出できず、本体内の温度上昇が容易に規準を超える結果、加熱装置のユーザエクスペリエンス及び使用安全率が低下する。このことは、加熱装置の開発過程で部品や材料を選択するにあたり不都合を生じる。また、長期間使用した後に、送風装置と加熱装置に埃等の物質が付着して汚れ（特に、発熱線が露出した加熱装置の場合）、加熱装置の再起動時に火災が発生する恐れがある。

本発明は、従来技術の処理における欠陥及び瑕疵を解消するために、加熱式クロスフローファンを提供する。

上記の目的を実現するために、本発明で採用する技術方案は加熱式クロスフローファンである。前記クロスフローファンは、いくつかの羽根、固定リング、モータを含む。前記羽根は、前記固定リングの周方向に配列されるとともに、前記固定リングに固定されている。前記固定リングは少なくとも２つあり、それぞれ前記羽根の両端を固定するために用いられる。前記固定リングには、前記羽根と係合するいくつかの貫通孔が周方向に設けられている。前記羽根は前記貫通孔内に挿設可能である。前記モータは、前記固定リングの１つに接続されて前記羽根を回動させる。前記クロスフローファンには発熱構造が設置されている。

好ましくは、前記発熱構造は羽根であり、前記羽根の材料は発熱可能な金属材料である。前記クロスフローファンは、更に、ファン軸と導電構造を含む。前記ファン軸は前記固定リングの中央に設置されている。前記羽根は、導電構造との電気的接続により通電して発熱する。

前記導電構造は、導電スリップリングステータ、導電スリップリングロータ、回路基板を含む。前記ファン軸は前記導電スリップリングロータに挿設されている。前記導電スリップリングロータは回動可能に前記導電スリップリングステータに挿設されている。前記回路基板は前記羽根に接続されている。前記導電スリップリングロータは、導線を介して前記回路基板に電気的に接続されている。前記導電スリップリングステータは、通電すると、前記導電スリップリングロータ、回路基板を通じて前記羽根に電気を伝え、発熱可能とする。

前記回路基板は２つあり、それぞれ前記羽根の両端の前記固定リングに設置されている。前記回路基板はリング状構造をなしている。前記回路基板には、前記羽根に組み合わされる係合口が周長方向に設けられており、前記羽根が前記係合口と係接する。

好ましくは、前記発熱構造は発熱体ユニットである。前記クロスフローファンは軸受を更に含む。前記軸受は前記固定リングの中央に設置されている。前記羽根は、軸受を中心として、前記固定リングの周方向に順に配列されるとともに、前記固定リングに固定されている。前記発熱体ユニットは、前記固定リングの中央に設置されるとともに、前記軸受に固定されている。前記羽根は、回動することで、前記発熱体ユニットが発生した熱を送り出す。

前記発熱体ユニットは、発熱管、いくつかの放熱フィン、発熱体ホルダを含む。前記放熱フィンは、前記発熱管の長さ方向に均一に配列されている。前記発熱管は、発熱体ホルダを介して前記軸受に固定されている。

前記固定リングの中心には、更に、前記発熱体ユニットを挿設するための中心孔が設けられている。

前記クロスフローファンは、更に、外部に風路ハウジングが設けられている。前記風路ハウジングには送風口が設けられている。更に、前記風路ハウジングには、熱を反射する反射板が接続されている。

前記軸受と発熱体ホルダとの間には軸受カバーが設けられている。

前記送風口には、風圧板が設けられている。

本発明は、加熱式クロスフローファンを提供する。クロスフローファンの羽根が発熱するか、クロスフローファンの内部に発熱体ユニットを設置する。これにより、風がクロスフローファン内を通過するのと同時に、発熱した羽根又はクロスフローファン内部の発熱体ユニットによって空気を加熱することも可能であり、更に、加熱した空気をより遠い場所まで送り届けることもできる。こうすることで、従来の暖房加熱タイプの電気機器による暖房効果を得られるだけでなく、火災発生の恐れを回避することも可能となる。

図１は、本発明における加熱式クロスフローファンの羽根発熱式構造の断面図である。 図２は、本発明における加熱式クロスフローファンの羽根発熱式構造の分解図である。 図３は、本発明における加熱式クロスフローファンの発熱体ユニット発熱式構造の断面図である。 図４は、本発明における加熱式クロスフローファンの発熱体ユニット発熱式構造の分解図である。

以下に、図面を組み合わせて、本発明について更に詳細に説明する。これらの図面はいずれも簡略化した概略図であって、本発明の基本構造を概略的に説明するものにすぎない。本具体的実施における方向は、図１の方向を基準とする。

図１～図４に示すように、加熱式クロスフローファンは、いくつかの羽根１、固定リング２、モータ５を含む。羽根１は、固定リング２の周方向に配列されるとともに、固定リング２に固定されている。固定リング２は少なくとも２つあり、それぞれ羽根１の両端を固定するために用いられる。固定リング２には、羽根１と係合するいくつかの貫通孔２１が周方向に設けられている。羽根１は貫通孔２１内に挿設可能である。モータ５は、固定リング２の１つに接続されて羽根１を回動させる。また、クロスフローファンには発熱構造が設置されている。

図１及び図２に示すように、発熱構造は羽根１であり、羽根１の材料は発熱可能な金属材料である。クロスフローファンは、更に、ファン軸３と導電構造４を含む。ファン軸３は固定リング２の中央に設置されている。また、羽根１は、導電構造４との電気的接続により通電して発熱する。実施例１では、本来送風のために用いられるクロスフローファン装置を発熱可能な発熱源とする。羽根１が通電して発熱することで、風がクロスフローファン内を通過するのと同時に空気を加熱することも可能であり、更に、加熱した空気をより遠い場所まで送り届けることもできる。これにより、従来の暖房加熱タイプの電気機器による暖房効果を得られるだけでなく、火災発生の恐れを回避することも可能となる。

導電構造４は、導電スリップリングステータ４１、導電スリップリングロータ４２、回路基板４３を含む。ファン軸３は導電スリップリングロータ４２に挿設されており、導電スリップリングロータ４２は回動可能に導電スリップリングステータ４１に挿設されている。回路基板４３は羽根１に接続されている。導電スリップリングロータ４２は、導線を介して回路基板４３に電気的に接続されている。導電スリップリングステータ４１は、通電すると、導電スリップリングロータ４２、回路基板４３を通じて羽根１に電気を伝え、発熱可能とする。

導電スリップリングステータ４１は風路に固定されている。導電スリップリングステータ４１は、リード線を介して本体の電気回路に接続されている。導電スリップリングロータ４２はファン軸３に固定されている。導電スリップリングロータ４２は、リード線を介して回路基板４３に電気的に接続されている。

回路基板４３を予め固定リング２の上面に固定してから、各羽根１を回路基板４３に溶接する。導電スリップリングロータ４２は、回路基板４３の１つに電気的に接続されている。

回路基板４３は２つあり、それぞれ羽根１の両端の固定リング２に設置されている。回路基板４３はリング状構造をなしている。回路基板４３には、羽根１に組み合わされる係合口４４が周長方向に設けられており、羽根１が係合口４４と係接する。

モータ５がクロスフローファンを回動させると、導電スリップリングロータ４２も導電スリップリングステータ４１に対して回動可能となる。

羽根１は、正極羽根と負極羽根に分けられる。電気は、導電スリップリングステータ４１、導電スリップリングロータ４２、上方の回路基板４３、正極羽根から下方の回路基板４３へと伝わったあと、下方の回路基板４３から負極羽根、導電スリップリングロータ４２、導電スリップリングステータ４１へと伝わって回路を形成する。負極羽根は１枚あればよい。正極羽根と負極羽根はいずれも発熱可能である。

図３及び図４に示すように、発熱構造は発熱体ユニット７である。クロスフローファンは軸受６を更に含む。軸受６は固定リング２の中央に設置されている。羽根１は、軸受６を中心として、固定リング２の周方向に順に配列されるとともに、固定リング２に固定されている。発熱体ユニット７は、固定リング２の中央に設置されるとともに、軸受６に固定されている。羽根１は、回動することで、発熱体ユニット７が発生した熱を送り出す。

発熱体ユニット７は、発熱管７１、いくつかの放熱フィン７２、発熱体ホルダ７３を含む。放熱フィン７２は、発熱管７１の長さ方向に均一に配列されている。発熱管７１は、発熱体ホルダ７３を介して軸受６に固定されている。

固定リング２の中心には、更に、発熱体ユニット７を挿設するための中心孔２２が設けられている。

クロスフローファンは、更に、外部に風路ハウジング８が設けられている。風路ハウジング８には送風口８１が設けられている。更に、風路ハウジング８には、熱を反射する反射板９が接続されている。

軸受６と発熱体ホルダ７３との間には軸受カバー６１が設けられている。

送風口８１には、風圧板８２が設けられている。風圧板８２は、送風効率を増大させるために用いられる。

ファンには金属材質を採用する。軸受６は大径の空心軸であり、発熱体ユニット７を装着しやすい。

装着過程：第１に、モータ５を予め本体内に固定しておく。第２に、クロスフローファンを装入し、クロスフローファンとモータ５の固定ネジを締め付ける。第３に、軸受６を風路ハウジング８に装着する。このとき、軸受６の内孔がクロスフローファンの固定リング２に組み付けられるよう注意する。第４に、軸受カバー６１を装着する。第５に、発熱体ユニット７を装着する。発熱体ユニット７は、風路ハウジング８と軸受６を組み合わせた孔からクロスフローファンの中央に装入する。第６に、発熱体ユニット７と軸受カバー６１をネジで風路ハウジング８に固定する。

動作時には、モータ５が回動してクロスフローファンを回転させる。クロスフローファン内部の発熱体ユニット７は、風路ハウジング８に回動しないよう固定されている。空気は、風路ハウジング８に吸い込まれたあと、クロスフローファンと発熱体ユニット７を通過して加熱され、送風口８１から送り出される。本体内部には、更に鏡面アルミの反射板９を追加することで、一部の熱をクロスフローファンに反射する。これにより、発熱体ユニット７の加熱効率を増大させるとともに、本体内部の部品の温度上昇を低下させる。

柱状のクロスフローファン式送風装置自体の加熱によって冷暖房兼用を実現するものには、タワーファン、エアコンの室内機、エアカーテン等の家電系製品が含まれる。内部の羽根の数、配列方式、形状及び層数に関わらず、いずれもこのタイプの保護の範囲に含まれる。

以上の記載は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。本発明の精神及び原則の範囲内で行われる任意の修正、同等の置換及び改良等はいずれも本発明の保護の範囲に含まれる。

Claims (2)

1. いくつかの羽根（１）、固定リング（２）、モータ（５）を含み、前記羽根（１）は、前記固定リング（２）の周方向に配列されるとともに、前記固定リング（２）に固定されており、前記固定リング（２）は少なくとも２つあり、それぞれ前記羽根（１）の両端を固定するために用いられ、前記固定リング（２）には、前記羽根（１）と係合するいくつかの貫通孔（２１）が周方向に設けられており、前記羽根（１）は前記貫通孔（２１）内に挿設可能であり、前記モータ（５）は、前記固定リング（２）の１つに接続されて前記羽根（１）を回動させ、クロスフローファンには発熱構造が設置され、
   前記発熱構造は羽根（１）であり、前記羽根（１）の材料は発熱可能な金属材料であり、前記クロスフローファンは、更に、ファン軸（３）と導電構造（４）を含み、前記ファン軸（３）は前記固定リング（２）の中央に設置されており、前記羽根（１）は、導電構造（４）との電気的接続により通電して発熱し、
   前記導電構造（４）は、導電スリップリングステータ（４１）、導電スリップリングロータ（４２）、回路基板（４３）を含み、前記ファン軸（３）は前記導電スリップリングロータ（４２）に挿設されており、前記導電スリップリングロータ（４２）は回動可能に前記導電スリップリングステータ（４１）に挿設されており、前記回路基板（４３）は前記羽根（１）に接続されており、前記導電スリップリングロータ（４２）は、導線を介して前記回路基板（４３）に電気的に接続されており、前記導電スリップリングステータ（４１）は、通電すると、前記導電スリップリングロータ（４２）、回路基板（４３）を通じて前記羽根（１）に電気を伝え、発熱可能とする、
   ことを特徴とする加熱式クロスフローファン。
2. 前記回路基板（４３）は２つあり、それぞれ前記羽根（１）の両端の前記固定リング（２）に設置されており、前記回路基板（４３）はリング状構造をなしており、前記回路基板（４３）には、前記羽根（１）に組み合わされる係合口（４４）が周長方向に設けられており、前記羽根（１）が前記係合口（４４）と係接することを特徴とする請求項１に記載の加熱式クロスフローファン。

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