JPH0989321A - 気流生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音を発生せず、かつ効率良く広い範囲で均
一な気流を形成する。 【解決手段】 円環状の枠部材１８の内側に４枚の合成
繊維の布から成る羽根１４が９０度の角度を成して放射
状に配置されている。各羽根１４の両端部には張り棒１
４Ａ、１４Ｂが装着され、各羽根１４の中心部の張り棒
１４Ｂはロープ１６により連結されている。一方、外周
部の張り棒１４Ａは、鉛直線に対して４５度傾斜させて
枠部材１８に連結されている。４本の支柱２２は正方形
の頂点の位置に配置され、その上端部には保持手段２０
が取り付けられている。各保持手段２０は、枠部材１８
を、その周方向に移動可能に保持する。各保持手段２０
はまた、それぞれモータ３０を有し、駆動ローラ２８を
回転させて枠部材１８を周方向に移動させる。その結
果、羽根１４は枠部材１８と共に回転し、気流が発生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物内に形成され
た空間や屋外において気流を生成する気流生成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】高層ビルの内部に形成されるアトリウム
などの大空間では、上部と下部の空気の温度に大きな差
が生じる場合がある。例えば、夏期には、図１１に示す
ように、アトリウム２のトップライト４直下に熱溜りと
称される高温域６が形成される。一方、冬期には、図１
２に示すように、トップライト４直下に暖気３２が生成
される一方、アトリウム２内の壁部に沿って、上部から
下部へと移動する低温の気流、すなわちコールドドラフ
ト８が発生し、下部に低温域１０が形成される。このよ
うな高温域６や低温域１０が形成されると、その領域で
は居住性が著しく悪化する。そこで、従来は高温域６や
低温域１０を解消するため、アトリウム２内に多数の強
力な送風機を配置し、アトリウム２内の空気を循環させ
たり、あるいはアトリウム２の外に排出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アトリウム２
の容積は極めて大きいため、送風機としては、非常に強
力なものが必要であり、また多数の送風機を配備しなけ
ればならない。その結果、送風機の運転により大きな騒
音が発生し、温度の点で居住性を改善できても、静粛性
の点で居住環境の悪化を招いていた。また、複数の送風
機を配置するので、各送風機の送風領域では強力な気流
が発生するが、その領域から外れた箇所では気流は極め
て弱く、そのため、アトリウム２内でむらなく空気を移
動させて均一な温度分布を得ることは困難であった。

【０００４】一方、外部空間においても、大規模な気流
を効率良く生成できれば、環境改善に大きな効果が得ら
れる場合が多々ある。例えば、夏期の無風時などに、人
の集まる様々な場所で風を起すことができれば、その効
果は明らかである。また、交差点など排気ガスが多量に
排出されるような場所では、気流を生成して排気ガスが
一箇所に留まることを防止できる。しかし、従来はロス
が大きいため、屋外での規模の大きい気流生成はほとん
ど行われていない。

【０００５】そこで本発明の目的は、大きな騒音を発生
せず、かつ大規模で均一な気流を効率良く生成すること
が可能な気流生成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、円環状の枠部材と、前記枠部材の内側に、枠
部材を含む面に対して傾斜して配置され、一端がそれぞ
れ前記枠部材の周方向に間隔をおいた箇所に連結された
複数の羽根と、前記枠部材の中心部で前記複数の羽根の
他端を連結する連結手段と、前記枠部材を、前記枠部材
の周方向に間隔をおいた複数の箇所で前記周方向に移動
可能に保持する複数の保持手段と、前記枠部材をその周
方向に移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明は、前記羽根が織物またはフ
ィルム等の膜体により形成されていることを特徴とす
る。また、本発明は、前記連結手段がロープまたはワイ
ヤにより構成されていることを特徴とする。また、本発
明は、前記複数の羽根の前記他端が、該羽根の長手方向
において互いに十分な間隔をおいて前記連結手段により
連結されていることを特徴とする。また、本発明は、前
記駆動手段が、前記保持手段が設けられた箇所において
前記枠部材を移動させることを特徴とする。また、本発
明は、前記駆動手段が、前記保持手段ごとに設けられて
いることを特徴とする。また、本発明は、前記複数の保
持手段をそれぞれ所定の高さに支持する複数の支持手段
が設けられていることを特徴とする。

【０００８】本発明の気流生成装置では、保持手段によ
り保持された枠部材を、駆動手段によって枠部材の周方
向に移動させると、枠部材に連結された複数の羽根が枠
部材と共に回転する。そして、羽根の回転に伴って気流
が発生する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の気流生成装置の実施
例を図面を参照して説明する。図１は本発明の気流生成
装置の一例を示す概略斜視図である。この気流生成装置
１２は、４枚の羽根１４、羽根１４を連結するロープ１
６、円環状の枠部材１８、４つの保持手段２０、４本の
支柱２２などにより構成されている。

【００１０】羽根１４は、帯状の、例えばヨットの帆に
用いられるような合成繊維の布等からなる膜体で形成さ
れ、長手方向の両端部には、羽根１４を短軸方向で広げ
た状態に維持する張り棒１４Ａ、１４Ｂが装着されてい
る。羽根１４を形成する材料は軽くて十分な強度が得ら
れるものであればどのようなものでもよく、従って、例
えば綿などの布を用いることも可能であり、また、織物
以外にも合成樹脂などのフィルムにより羽根１４を形成
してもよい。

【００１１】４枚の羽根１４は、図１に示すように、隣
接するものどうしが本実施例では９０度の角度を成して
放射状に配置され、４枚の羽根１４の中心側の端部はロ
ープ１６により互いに連結されている。すなわち、図２
の側面図にも示すように、各羽根１４の張り棒１４Ｂの
中央部にはロープ１６の端部が締結され、各ロープ１６
の他端はリング１６Ａに締結されている。なお、羽根１
４の連結には、上述のようにロープ１６を用いる以外に
もワイヤなどを用いてもよい。

【００１２】このような４枚の羽根１４は、円環状の枠
部材１８の内側に配置され、各羽根１４の外周側端部は
それぞれ張り棒１４Ａおよび軸１８Ａを介して枠部材１
８に連結されている。ここで、各張り棒１４Ａは枠部材
１８を含む面に対して、すなわち、送風方向（本例では
鉛直方向）に対して所定の角度だけ傾斜させた状態で枠
部材１８に取り付けられている。具体的には、本実施例
では、枠部材１８の外側から見て、送風方向に対して反
時計回りに４５度回転させた状態で取り付けられてい
る。

【００１３】４本の同じ高さの支柱２２は本例では地面
２４（図２）に立設され、それぞれ正方形の頂点の位置
に配置され、支柱２２が支持手段に相当している。各支
柱２２の上端には保持手段２０がそれぞれ取り付けら
れ、枠部材１８はこれらの保持手段２０により水平に保
持されている。枠部材１８および保持手段２０は詳しく
は図３に示すような形状および構造となっている。枠部
材１８の断面は水平部１８Ｂと垂直部１８ＣからなるＬ
字形であり、水平部１８Ｂの内側端面に羽根１４の張り
棒１４Ａが軸１８Ａを介して取り付けられている。張り
棒１４Ａは上述したように傾斜させて軸１８Ａに連結さ
れている。一方、垂直部１８Ｃは保持手段２０に係合し
て保持手段２０からの脱落が阻止され、また駆動される
部分となっている。

【００１４】保持手段２０の断面形状は概ねコの字形で
あるが、下側の内面端には上方に突出する縁２０Ａが形
成されている。この縁２０Ａと枠部材１８の前記垂直部
１８Ｃとの間には鉛直な軸を中心に回転可能なローラ２
６が介在されている。このローラ２６により、枠部材１
８は保持手段２０から脱落することが阻止される。

【００１５】また、保持手段２０の内側の底面２０Ｂ上
には、支軸を水平に向けた駆動ローラ２８が配設されて
いる。枠部材１８の垂直部１８Ｃの下面はこの駆動ロー
ラ２８に当接し、枠部材１８はこの駆動ローラ２８によ
り、周方向に移動可能な状態で支持されている。各保持
手段２０はその外側にモータ３０を備えており、その回
転軸は所定の動力伝達手段を介して駆動ローラ２８の支
軸に連結されている。モータ３０は、地上に設置された
不図示の送風制御装置にケーブルによって電気的に接続
され、送風制御装置の制御のもとで、必要な回転方向お
よび回転速度で回転する。尚、駆動ローラ２８やモータ
３０が駆動手段に相当している。

【００１６】次に、このように構成された気流生成装置
の動作を説明する。送風を行う場合には、上記送風制御
装置より各保持手段２０のモータ３０に給電され、各モ
ータ３０は送風制御装置の制御のもとで、必要な回転方
向および回転速度で回転する。モータ３０が回転する
と、その回転軸は所定の動力伝達手段を介して駆動ロー
ラ２８に連結されているので、駆動ローラ２８も回転
し、各保持手段２０の箇所において、枠部材１８は駆動
され、その周方向に移動する。従って、枠部材１８は複
数の羽根１４と共に回転し、気流が生成される。

【００１７】生成される気流は、各羽根１４が上述のよ
うな傾斜角となっているので、枠部材１８が図１に示す
矢印Ａの方向に回転した場合には、上昇気流となり、逆
に、矢印Ａと反対の方向に回転した場合には、下降気流
となる。従って、このような気流生成装置１２を、例え
ば車の通行量の多い交差点付近に設置した場合には、気
流生成装置１２により生成される上昇気流などにより、
車から排出される多量の排気ガスを効果的に排除するこ
とができる。また、このような気流生成装置１２を、図
４に示すように、アトリウム２内に設置し場合、羽根１
４によって生成される例えば上昇気流２５により、夏期
にトップライト４の直下に上述したような熱溜りが形成
されていても、その熱溜りの熱気は排気口２Ａを通じて
アトリウム２の外に排出され、熱溜りが解消される。な
お、アトリウム２の下部には給気口２Ｂが形成されてお
り、この給気口２Ｂから外気が吸い込まれ、上昇気流２
５となる。

【００１８】次に、第２の実施例について説明する。図
５に示すこの実施例が図１の気流生成装置１２と異なる
のは、４枚の羽根が、中心部において該羽根の長手方向
に十分な間隔をおいて連結されている点においてであ
る。なお、上記実施例と同一の要素には同一の符号を付
し、それらについての説明はここでは省略する。

【００１９】すなわち、第２の実施例の気流生成装置１
２’では、上述の場合より短めの羽根１４’が用いら
れ、各羽根１４’の内側の張り棒１４Ｂは、中心部に配
置された円環状の連結部材３６に接続されている。従っ
て、本実施例では、４枚の羽根１４’の中心部に穴３８
が形成され、この穴３８の領域では、羽根１４’が回転
しても、羽根１４’の回転自体では気流は生成されな
い。

【００２０】このような気流生成装置１２’を、例え
ば、図６に示すように、アトリウム２内に設置した場
合、羽根１４’の回転により上昇気流４０が発生する
と、アトリウム２内で対流が生じ、冬期には、トップラ
イト４下の暖気３２は、気流生成装置１２’の中央部の
穴３８を通じて気流生成装置１２’の下側に移動する。
その結果、コールドドラフト８も発生せず、アトリウム
２の下部に低温域が形成されることがない。

【００２１】なお、この第２の実施例では円環状の連結
部材３６を用いて各羽根１４’を連結したが、このよう
な連結手段を用いる代りに、図７に示すように、ロープ
４２（あるいはワイヤ）によって羽根１４’の各張り棒
１４Ｂを、十分な間隔をおいて連結してもよい。この場
合にも４枚の羽根１４’の中央部には十分な面積の穴４
４が形成され、上述した穴３８と同じ機能を果たす。

【００２２】上述した実施例では、支柱２２はすべて同
じ高さであり、従って、枠部材１８および羽根１４は水
平に支持されているとしたが、支柱２２の高さを変える
ことにより気流の方向を種々に設定することができる。
例えば図８に示すように２本の高い支柱２２’と、２本
の低い支柱２２”を用いた場合、枠部材１８および羽根
１４は水平面に対して傾斜して設置されることになり、
生成される気流の方向も、矢印Ｂで示すように、傾斜し
たものとなる。

【００２３】また、支柱を予め種々の位置に設けてお
き、種々の大きさの枠および羽根を交換して取り付ける
ようにすることも可能である。例えば図９の平面図に示
すように、外側の４本の支柱４８Ａ〜４８Ｄと、その内
側に高さの低い４本の支柱５０Ａ〜５０Ｃとをそれぞれ
保持装置と共に設けておけば、支柱４８Ａ〜４８Ｄによ
り大型の枠５２および羽根（図示せず）を回転させるこ
とができ、また、必要に応じて、枠５２を取り外し、支
柱５０Ａ〜５０Ｄに、より小型の枠５４および羽根（図
示せず）を装着して回転させることができる。さらに、
支柱５０Ｂ、５０Ｄ、４８Ｃを用いて、中型の枠５６お
よび羽根（図示せず）を傾斜させた状態で回転させるこ
とができる。なお、各支柱の上端部は回転および屈曲可
能としておくことにより、支柱５０Ｂ、５０Ｄ、４８Ｃ
などを共用して枠５６を装着することが可能となる。

【００２４】以上の実施例ではいずれも１台の気流生成
装置をアトリウムなどに設置したが、複数、例えば２台
の気流生成装置を用いて、横方向の気流を生成すること
も可能である。図１０はその一例であり、地面２４に、
図８により説明したものと同様の気流生成装置５８、６
０を横に並べて設置している。そして、気流生成装置６
０によって上昇気流６２を生成し、一方、気流生成装置
６０によって下降気流６４を生成している。その結果、
両気流生成装置５８、６０の間の地上部では横向きの気
流が生成される。

【００２５】なお、上記実施例では羽根の枚数は４枚と
したが、これはあくまでも一例であり、羽根の数は任意
である。また、実施例では、枠部材を水平面内で、或
は、水平面に対して傾斜した面内で回転させる場合につ
いて説明したが、鉛直内で回転させる場合にもむろん適
用可能であり、更に、枠部材の中心部で羽根の他端を連
結する連結手段や、枠部材を保持する保持手段、枠部材
を移動させる駆動手段等の構成は種々考えられ、実施例
の構造に限定されない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の気流生成装
置では、保持手段により保持された枠部材を、駆動手段
によって枠部材の周方向に移動させると、枠部材に連結
された複数の羽根が枠部材と共に回転する。そして、各
羽根は送風方向に対して所定の角度だけ傾斜しているの
で、羽根の回転に伴って気流が発生する。従って、本発
明の気流生成装置では、従来の送風機のものと比べて巨
大な羽根を用いることができるので、大空間において、
回転数を高くしなくても十分な気流を生成することがで
き、その結果、騒音の問題を解決できる。また、従来の
ように多数の送風機を配備する場合に比べて、生成され
る気流にむらがなく、従って均一な温度分布ならびに均
一な換気を実現できる。さらに、屋外でも大規模な気流
を効率良く生成できるので、夏期の熱環境の改善や、交
差点などでの排気ガスの拡散に有効である。

【００２７】そして、生成される気流の方向は、枠部材
の回転方向を切り換えることによりを容易に変更でき
る。さらに、保持手段や駆動手段も含めて各構成要素
は、建物の壁や天井に埋め込まれることなく露出してい
るので、装置の保守が容易である。また、同じ理由によ
り、装置の設置および撤去を容易に行える。そして、こ
のような気流生成装置をアトリウムなどに設置した場合
には、帆船の帆のような大きな羽根が大空間内を比較的
低速で回転することになるので、演出効果も得られる。
また、羽根に文字や絵を描いて、コマーシャル媒体とし
て利用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による気流生成装置の一例を示す斜視図
である。

【図２】気流生成装置の側面図である。

【図３】気流生成装置の一部を詳しく示す部分断面側面
図である。

【図４】アトリウム内に設置した気流生成装置を示す断
面側面図である。

【図５】気流生成装置の他の例を示す斜視図である。

【図６】アトリウム内に設置した気流生成装置を示す断
面側面図である。

【図７】気流生成装置のさらに他の例を示す斜視図であ
る。

【図８】気流生成装置の他の例を示す側面図である。

【図９】気流生成装置の他の例を示す平面図である。

【図１０】気流生成装置を２台設置した場合を示す概略
側面図である。

【図１１】アトリウム内の熱環境を示す断面側面図であ
る。

【図１２】アトリウム内の熱環境を示す他の断面側面図
である。

【符号の説明】

２ アトリウム ４ トップライト １２、１２’、５８、６０ 気流生成装置 １４、１４’ 羽根 １４Ａ、１４Ｂ 張り棒 １６、４２ ロープ １８、５２、５４、５６ 枠部材 ２０ 保持手段 ２８ 駆動ローラ ３０ モータ ３６ 連結部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状の枠部材と、 前記枠部材の内側に、枠部材を含む面に対して傾斜して
   配置され、一端がそれぞれ前記枠部材の周方向に間隔を
   おいた箇所に連結された複数の羽根と、 前記枠部材の中心部で前記複数の羽根の他端を連結する
   連結手段と、 前記枠部材を、前記枠部材の周方向に間隔をおいた複数
   の箇所で前記周方向に移動可能に保持する複数の保持手
   段と、 前記枠部材をその周方向に移動させる駆動手段と、 を備えたことを特徴とする気流生成装置。
2. 【請求項２】 前記羽根は織物またはフィルム等の膜体
   により形成されている請求項１記載の気流生成装置。
3. 【請求項３】 前記連結手段はロープまたはワイヤによ
   り構成されている請求項１記載の気流生成装置。
4. 【請求項４】 前記複数の羽根の前記他端は、該羽根の
   長手方向において互いに十分な間隔をおいて前記連結手
   段により連結されている請求項１記載の気流生成装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、前記保持手段が設けら
   れた箇所において前記枠部材を移動させる請求項１記載
   の気流生成装置。
6. 【請求項６】 前記駆動手段は、前記保持手段ごとに設
   けられている請求項５記載の気流生成装置。
7. 【請求項７】 前記複数の保持手段をそれぞれ所定の高
   さに支持する複数の支持手段が設けられている請求項１
   記載の気流生成装置。