WO2013035271A1 - 送風装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a blower.
- a blower such as a fan is installed on the ceiling, wall, or floor of a living room. These blowers are directly applied to the human body to lower the sensible temperature, or are used to circulate room air.
- Such an air blower includes an impeller and a motor in a base portion serving as a pedestal, and blows air in a horizontal direction with respect to a floor surface from an annular air blower portion provided above the base portion. A flow is generated (for example, refer to Patent Document 1).
- FIG. 14 is a front view of a conventional blower
- FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line 15-15 of FIG.
- the blower assembly 100 has an annular nozzle 101 in the central opening 102.
- a motor 122 that creates an air flow through the annular nozzle 101 is disposed within the base 116 along with the motor housing 126.
- an impeller (impeller) 130 is connected to a rotating shaft extending outward from the motor 122.
- the diffuser 132 is connected to the electrical connection part and the power supply.
- the motor 122 is positioned and arranged on the downstream side of the impeller 130. The user operates the blower assembly 100 by using the plurality of selection buttons 120.
- blower assembly 100 operates as follows.
- the user selects the selection button 120 as appropriate, and the motor 122 is activated.
- the motor 122 is activated and air is drawn into the blower assembly 100 from the air inlet 124. Air flows through the outer casing 118 to the inlet 134 of the impeller 130.
- the air flow that exits the outlet 136 of the diffuser 132 and the exhaust portion of the impeller 130 is divided into two air flows that travel in opposite directions through the internal passage 110.
- the airflow is squeezed as it enters the mouth 112 and further squeezed at the outlet 144 of the mouth 112. This restriction creates pressure in the internal passage 110.
- Such an air flow overcomes the pressure generated by the throttle and exits the blower assembly 100 through the outlet 144 as a primary air flow.
- the primary air flow is focused toward the user by the arrangement of the guide portion 148.
- the secondary air flow is generated by the inflow of air from the outside environment, particularly the area around the outlet 144 and around the outer edge of the annular nozzle 101. This secondary air flow passes through the central opening 102 and mixes with the primary air flow and is discharged forward from the blower assembly 100.
- the blower assembly 100 as such a conventional blower is an annular nozzle 101 closed in an annular shape
- the air flow blown from the annular nozzle 101 also has a high-speed wind velocity distribution in the closed annular shape.
- the expanded wind speed distribution produces a cool wind feeling in a wide range.
- the conventional blower when the blowing direction of the annular nozzle 101 is widened, the air in the ring is attracted from the back surface of the ring-shaped blower outlet and forwards. The amount of air that can be attracted is limited.
- the conventional blower has a problem that the inside of the ring has a negative pressure, a wide wind speed distribution against the negative pressure cannot be obtained, and a cool wind feeling cannot be obtained in a wide range.
- the blower of the present invention includes a high-pressure air generating unit that generates high-pressure air that is greater than or equal to atmospheric pressure and less than or equal to atmospheric pressure +10 kPa, a fluid element nozzle unit that blows out high-pressure air as an air stream, a high-pressure air generation unit, and a fluid element nozzle unit. And a duct for connecting.
- the fluid element nozzle unit includes an inflow port into which high-pressure air generated in the high-pressure air generation unit flows, a blowout port that expands toward the outside, an element main channel from the inflow port to the blowout port, and a long side of the element main channel A circulation air passage that branches off from one side of the side and extends to the surface on the long side of the element main passage on the opposite side.
- the inlet, the outlet, and the element main channel each have a rectangular cross section in the direction perpendicular to the flow of high-pressure air, and the air flow blown from the outlet oscillates in the short side direction of the element main channel, resulting in a circulation air passage Covers the outer periphery of the duct.
- the air blower having such a configuration can vibrate the airflow in the short side direction of the element main flow path by the fluid element nozzle portion, it can send a wide wind with a small amount of energy. Therefore, a cool wind feeling can be obtained over a wide area, and comfort is improved. Furthermore, since the circulation air passage covers the duct, the sound emission in the duct is reduced from the wall surface of the duct, and the noise of the blower is reduced.
- FIG. 1 is a perspective view of a blower according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a view cut along a plane surrounded by line 2-2 in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by line 3-3 in FIG.
- FIG. 4 is a perspective view of the air blower according to Embodiment 2 of the present invention.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by line 5-5 in FIG.
- FIG. 6 is a perspective view of the air blower according to Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 7 is an exploded perspective view of the blower.
- FIG. 8 is a view cut by a plane surrounded by line 8-8 in FIG.
- FIG. 9A is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by the line 9A-9A in FIG. 9B is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by line 9B-9B in FIG.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a duct connecting portion of the blower according to Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view when the circulation air passage width of the blower is increased.
- FIG. 12 is a view showing different duct connecting portions of the blower.
- FIG. 13 is a view showing a further different duct connection part of the blower.
- FIG. 14 is a front view of a conventional blower.
- 15 is a cross-sectional view taken along line 15-15 of FIG.
- FIG. 1 is a perspective view of a blower according to Embodiment 1 of the present invention.
- the air blower 11 includes a box 12, a fluid element nozzle portion 13, and a cylindrical duct 14.
- the blower device 11 is installed on the floor surface 15 which is a horizontal plane 37 and blows out an air flow 16 from the fluid element nozzle portion 13 while oscillating in the oscillation direction 17.
- FIG. 2 is a view cut along a plane surrounded by line 2-2 in FIG.
- the high-pressure air generator 26 that generates high-pressure air provided in the box 12 includes a suction port 18 and a high-pressure air generator 25.
- air is taken into the box 12 from the suction port 18.
- the high-pressure air generator 25 includes an impeller 19 for generating high-pressure air and a motor 20 for driving the impeller 19.
- the duct 14 connects the high-pressure air generation unit 26 and the fluid element nozzle unit 13.
- the high pressure air generator 26 is installed on a horizontal plane 37.
- the fluid element nozzle unit 13 is disposed above the high-pressure air generation unit 26, and the air flow 16 is blown out in the horizontal direction 37a.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by line 3-3 in FIG.
- the fluid element nozzle unit 13 blows out the high-pressure air generated in the high-pressure air generation unit 26 shown in FIG. 2 as an air flow 16, and the inlet 21, the outlet 22, the element main channel 23, and the circulation And an air passage 24.
- the high-pressure air generated in the high-pressure air generator 26 flows into the inlet 21.
- the inlet 21, the outlet 22, and the element main channel 23 are respectively substantially rectangular in the inlet section 21 a, the outlet section 22 d, and the element main channel section 23 c in the direction perpendicular to the high-pressure air flow 10. That is, in FIG. 3, the inlet cross-section 21a, the outlet cross-section 22d, and the element main channel cross-section 23c are substantially rectangular in the direction perpendicular to the paper surface.
- the outlet 22 has a shape that expands toward the outside 36.
- the element main channel 23 is a channel from the inlet 21 to the outlet 22.
- the circulation air passage 24 arranged so as to cover the outer peripheral surface 14c of the duct 14 branches from one surface 23a forming the element main flow path 23 and flows to the other surface 23b forming the element main flow path 23. Road. Then, the fluid element nozzle unit 13 vibrates the air flow 16 blown from the outlet 22 in the oscillation direction 17 in the short side direction 23d of the element main channel cross section 23c which is a rectangular section of the element main channel 23.
- the high-pressure air is set to atmospheric pressure or higher and atmospheric pressure +10 kPa or lower.
- the expansion angle 22f which is the blowing angle of the airflow 16 at the blowout port 22, is preferably about 20 to 45 degrees because oscillation of the airflow 16 can be stably obtained.
- the length 24a of the circulating air path is preferably about 100 mm to 1000 mm because the frequency at which oscillation of the air flow 16 can be experienced.
- the material constituting the fluid element nozzle portion 13 is a known resin such as PP (polypropylene) or ABS (acrylonitrile butadiene styrene), or a metal.
- the air flow 16 can be vibrated in the short side direction of the element main flow path 23 by the fluid element nozzle unit 13, so that a large wind speed can be sent with a small amount of energy. A cool breeze is obtained.
- the vibration frequency of the air flow 16 is about 1 Hz to 100 Hz, which is a frequency at which vibration can be experienced and natural fluctuations can be experienced. This frequency is set by the length 24a of the circulation air passage, the speed of the high-pressure air flow 10 in the element main passage 23, and the like.
- the circulation air passage 24 covers the duct 14, the sound emission in the duct 14 is reduced from the outer peripheral surface 14c of the duct 14, and the air blower 11 is reduced in noise.
- the circulation air passage 24 may be configured in a bellows shape.
- the fluid element nozzle portion 13 is arranged on the long side of the element main flow path 23 in the direction perpendicular to the floor surface 15. That is, the high-pressure air generator 26 is installed on the horizontal plane 37, and the airflow 16 is blown out in the horizontal direction 37a. Therefore, the air blower 11 has a small installation area on the floor 15 and becomes compact.
- FIG. 4 is a perspective view of the air blower according to Embodiment 2 of the present invention.
- the two-port air blower 31 includes a box 12, fluid element nozzle parts 13 a and 13 b, and cylindrical ducts 14 a and 14 b.
- the ducts 14a and 14b and the fluid element nozzle portions 13a and 13b constitute a pair of nozzle units 73a and 73b, respectively. That is, the two-port air blower 31 includes two pairs of nozzle units 73a and 73b.
- the nozzle unit 73a and the nozzle unit 73b are arranged in parallel to each other with the space 32 interposed therebetween.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane surrounded by line 5-5 in FIG. As shown in FIG. 5, a separation wall 33 is provided in the blowout port 22 in parallel with the blowout port wall surface 22 e forming the blowout port 22, and separates the air flow 16 into two.
- the circulating air passages 24 of the fluid element nozzle portions 13a, 13b are provided with opening / closing devices 34a, 34b, 34c, 34d as vibration stopping portions for stopping the vibration of the air flow 16.
- opening / closing devices 34a, 34b, 34c, and 34d dampers that open and close as the lid rotates around an axis are used.
- the circulation air passage 24 is closed by the opening / closing devices 34a, 34b, 34c, and 34d, the vibration of the air flow 16 is stopped, and the air flow 16 is sent in a specific direction.
- the airflow 16 can be attached to the blowout port wall surface 22e in the direction in which the airflow 16 is to be blown out. Has been confirmed. For this reason, the direction of the airflow 16 can be controlled by the position where the circulating air passage 24 is closed by the opening / closing devices 34a, 34b, 34c, and 34d.
- the air flow 16 is concentrated in the center. Furthermore, attraction air 35 due to the airflow 16 is also added, and only the central portion increases the air volume compared to when the airflow vibrates.
- the optimum value of the size of the space 32 varies depending on the wind speed of the induced air 35 flowing through the space 32.
- the space 32 should just be provided so that it may not become a big resistance at the time of the attraction air 35 flows.
- FIG. 6 is a perspective view of the air blower according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 6, the air blower 41 is comprised from the box 12 and nozzle unit 43a, 43b, 43c.
- FIG. 7 is an exploded perspective view of the air blower according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 7, the nozzle units 43a, 43b, and 43c can be separated from each other. That is, the air blowing range and the wind speed are changed by using only the nozzle unit 43a or the nozzle unit 43b and the nozzle unit 43c.
- FIG. 8 is a view cut by a plane surrounded by line 8-8 in FIG.
- the high-pressure air generator 26 includes a suction port 18 for taking air into the box 12 and a high-pressure air generator 25.
- the high pressure air generator 25 includes an impeller 19 for generating high pressure air and a motor 20 for driving the impeller 19.
- FIGS. 9A and 9B are respectively composed of fluid element nozzle portions 13a and 13b and cylindrical ducts 44a and 44b.
- the fluid element nozzle portions 13a and 13b blow out high-pressure air as air currents 46a and 46b, respectively.
- the cylindrical ducts 44a and 44b connect the high-pressure air generator 26 and the fluid element nozzles 13a and 13b shown in FIG. 8, respectively.
- FIG. 10 is a diagram showing a duct connecting portion of the blower according to Embodiment 3 of the present invention.
- the ducts 44a and 44b are provided with fitting portions 45, which are duct connection portions for connecting the nozzle units 43a and 43b.
- the fitting portion 45 is provided with a rubber packing 47 for preventing air leakage.
- the blower device 41 includes nozzle units 43a, 43b, and 43c.
- the duct 44a and the fluid element nozzle portion 13a constitute a pair of nozzle units 43a.
- a nozzle unit 43b is constituted by the duct 44b and the fluid element nozzle part 13b
- a nozzle unit 43c is constituted by the duct 44c and the fluid element nozzle part 13c.
- the ducts 44a, 44b, and 44c have a duct connecting portion, and the nozzle unit 43a and the nozzle unit 43b, and the nozzle unit 43b and the nozzle unit 43c are connected by the duct connecting portion.
- the nozzle units 43a, 43b, 43c can be divided by the duct connecting portion, and the air blowing range can be freely changed by the combination of the nozzle units 43a, 43b, 43c.
- the air blowing range of the air flow 46 is variable.
- the airflows 46a, 46b, and 46c are sent in different directions for the nozzle units 43a, 43b, and 43c, respectively.
- the air flow 46 has an arbitrary wind speed distribution, and the air flow 46 is blown to a necessary range. Therefore, the amount of high-pressure air generated in the high-pressure air generator 25 is reduced, and the energy saving property is improved.
- the enlarged angles 48a and 48b of the outlets 22a and 22b of the nozzle units 43a and 43b are different.
- the enlarged angle 48a of the nozzle unit 43a is smaller than the enlarged angle 48b of the nozzle unit 43b.
- an air flow 46a having a narrow blowing width is obtained from the nozzle unit 43a
- an air flow 46b having a wide blowing width is obtained from the nozzle unit 43b. It is done.
- the airflow 46 is applied to a person sitting using the blower 41, the head is smaller than the trunk, and therefore a narrow range of airflow 46a is applied to the head and a wide range of airflow 46b is applied to the trunk. .
- the amount of high-pressure air generated in the high-pressure air generator 25 is reduced, and the energy saving performance is increased.
- the widths 50a and 50b of the element main flow paths of the nozzle units 43a and 43b are different. That is, the width 50a of the element main flow path of the nozzle unit 43a is smaller than the width 50b of the element main flow path of the nozzle unit 43b.
- an air flow 46a having a small air volume is obtained from the nozzle unit 43a, and an air stream 46b having a large air volume is obtained from the nozzle unit 43b.
- the airflow 46 is applied to a person sitting using the air blower 41, the head is directly exposed to the airflow 46a, so that a cool feeling can be obtained with a smaller air volume at the head. Therefore, an air flow 46a with a small air volume is applied to the head, and an air flow 46b with a large air volume is applied to the trunk. As a result, there is no waste, the amount of high-pressure air generated in the high-pressure air generator 25 is reduced, and the airflow 46 is provided with high energy saving and comfort.
- FIG. 11 is a horizontal sectional view in the case where the circulating air passage width of the blower according to Embodiment 3 of the present invention is increased, and is a view showing a comparison with FIG. 9B. That is, FIG. 11 shows a case where the circulation air passage width when cut along the plane surrounded by the line 9B-9B in FIG. 7 is larger than that in FIG. 9B.
- the length 51c of the circulation air passage of the nozzle unit 43c is shorter than the length 51b of the circulation air passage of the nozzle unit 43b.
- the circulation air passage width 49c of the nozzle unit 43c is larger than the circulation air passage width 49b of the nozzle unit 43b.
- the cross-sectional area 52c of the circulation air passage of the nozzle unit 43c is greater than the cross-sectional area 52b of the circulation air passage of the nozzle unit 43b. large.
- the frequency of the air flow 46 becomes smaller.
- the cross-sectional area of the circulation air passage 24 becomes smaller, the frequency of the air flow 46 becomes smaller. Therefore, the frequency of the airflow 46b is smaller in the nozzle unit 43b than in the nozzle unit 43c.
- the lengths 51a, 51b, 51c of the circulation air passages of the nozzle units 43a, 43b, 43c are not all the same.
- the cross-sectional areas 52a, 52b, and 52c of the circulation air passages of the nozzle units 43a, 43b, and 43c are not all the same.
- the frequencies of the airflows 46a, 46b, and 46c are not all the same.
- the frequency of the airflows 46a, 46b, and 46c to be blown out varies depending on the nozzle units 43a, 43b, and 43c, an airflow 46 that fluctuates spatially and temporally is generated.
- the vibration sounds of the airflows 46a, 46b, and 46c generated from the nozzle units 43a, 43b, and 43c are mixed with each other, so that the vibration sounds of the airflow 46 are difficult to hear.
- the enlarged angles 48a, 48b and 48c of the outlets 22a, 22b and 22c of the nozzle units 43a, 43b and 43c are not all the same.
- air currents 46a, 46b, 46c having arbitrary spread are blown out from the respective nozzle units 43a, 43b, 43c. Therefore, by combining the nozzle units 43a, 43b, and 43c in different air blowing ranges, the air flow 46 has an arbitrary wind speed distribution, and the air flow 46 is blown to a necessary range. Therefore, the amount of high-pressure air generated in the high-pressure air generator 25 is reduced, and the energy saving property is improved.
- the widths 50a, 50b, 50c of the element main flow paths of the nozzle units 43a, 43b, 43c are not all the same.
- the amount of air blown out from the nozzle units 43a, 43b, 43c is proportional to the widths 50a, 50b, 50c of the respective element main flow paths, so that the necessary wind speed distribution can be obtained depending on the combination of the nozzle units 43a, 43b, 43c.
- FIG. 12 is a diagram showing different duct connection portions of the blower according to Embodiment 3 of the present invention.
- the blower 51 includes a box 12 and nozzle units 43a and 43b.
- the duct connecting portion that connects the nozzle unit 43a and the nozzle unit 43b is a circular fitting portion 53 having a circular joint shape.
- the circular fitting portion 53 includes a positioning protrusion 54 that aligns the direction of the air flow 56.
- the direction of the nozzle units 43a and 43b can be adjusted in any direction approximately 360 degrees except for the location where the positioning projections 54 overlap, and any direction To be blown. Further, when the air flow 56 is concentrated in one place, the direction of the air flow 56 can be easily adjusted by the positioning projection 54.
- the same nozzle units 43a and 43b having the enlarged angles 48a and 48b may be used, and the air flow 56 is blown out in a wide range even without a driving unit such as a swing mechanism.
- FIG. 13 is a diagram showing a further different duct connection part of the air blower according to Embodiment 3 of the present invention.
- the air blower 61 is comprised from the box 12 and nozzle unit 43a, 43b.
- the duct connecting portion that connects the nozzle unit 43a and the nozzle unit 43b is a regular polygon fitting portion 63 having a regular polygonal shape as a joint portion.
- the same nozzle units 43a and 43b having the enlarged angles 48a and 48b may be used, and the air flow 56 is blown out in a wide range even without a driving unit such as a swing mechanism.
- the air blower of the present invention is useful as various air blowers installed on the ceiling or wall of a living room.
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Abstract
送風装置は大気圧以上、大気圧+10kPa以下の高圧空気を発生する高圧空気発生部と、流体素子ノズル部と、高圧空気発生部と流体素子ノズル部とを接続するダクトとを備える。流体素子ノズル部は高圧空気が流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、流入口から吹出し口までの素子主流路と、素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の素子主流路の長辺側の面までの循環風路とを備える。そして流入口と吹出し口と素子主流路とは、それぞれ高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が長方形であり、吹出し口から吹出す気流が素子主流路の短辺方向に振動する。 気流を素子主流路の短辺方向に振動させることができるので、少ないエネルギーにより風速の大きい風を広範囲に送ることができ、広範囲に涼風感が得られ、快適性が向上する。
Description
本発明は、送風装置に関する。
従来、扇風機などの送風装置は居室内の天井、壁、または床面に設置されている。そしてこれら送風装置は直接、風を人体に当て体感温度を下げる、あるいは室内空気の循環に使用されている。このような送風装置は、羽根車とモータとを台座となる基部に内包し、基部上方に備えられた円環形状の送風部から空気を床面と水平方向に吹出し、空気の循環及び空気の流れを生じさせている(例えば、特許文献1参照)。
以下、従来の送風装置について図14および図15を参照しながら説明する。
図14は従来の送風装置の正面図、図15は図14の15-15線断面図である。図14、図15に示すように送風機組立体100は、中央開口部102に環状ノズル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ている。そしてディフューザ132が、電気接続部、及び電源に接続されている。またモータ122は、インペラ130の下流側に位置決めされ、配置されている。そして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。
上記構成において送風機組立体100は、以下のように動作する。
ユーザが適宜、選択ボタン120を選択し、モータ122が起動される。モータ122が起動され、空気が空気入口124から送風機組立体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において更に絞られる。この絞りにより、内部通路110中に圧力が生じる。
このような空気流は、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を通って送風機組立体100から出る。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束される。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が流れ込むことによって生じる。この二次空気流は中央開口部102を通り、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。
このような従来の送風装置である送風機組立体100は円環形状に閉じた環状ノズル101のため、環状ノズル101から吹出された気流も閉じた円環状に高速の風速分布を持つ。拡がった風速分布は、広範囲に涼風感を生み出すが、このような従来の送風装置では環状ノズル101の吹出し方向を広げる場合、環内の空気が円環形状の吹出し口の背面から誘引されて前方へ送られるため、誘引される空気の量には限りがある。そのため従来の送風装置では、環内部が負圧になり、負圧力に逆らう広い風速分布とすることができず、広範囲に涼風感が得られないという課題があった。また従来の送風装置では、送風機組立体100内の気流による騒音が大きいという課題があった。
本発明の送風装置は大気圧以上、大気圧+10kPa以下の高圧空気を発生する高圧空気発生部と、高圧空気が気流として吹出される流体素子ノズル部と、高圧空気発生部と流体素子ノズル部とを接続するダクトとを備えている。流体素子ノズル部は高圧空気発生部において発生させた高圧空気が流入する流入口と、外部に向けて拡大する吹出し口と、流入口から吹出し口までの素子主流路と、素子主流路の長辺側の片面から分岐して反対側の素子主流路の長辺側の面までの循環風路とを備えている。そして流入口と吹出し口と素子主流路とは、それぞれ高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が長方形であり、吹出し口から吹出す気流が素子主流路の短辺方向に振動し、循環風路がダクトの外周面を覆っている。
このような構成の送風装置は、気流を流体素子ノズル部により素子主流路の短辺方向に振動させることができるため、少ないエネルギーにより風速の大きい風を広範囲に送ることができる。そのため広範囲に涼風感が得られ、快適性が向上する。さらに循環風路がダクトを覆っているため、ダクトの壁面からダクト内の音の放出が低減され、送風装置は低騒音化される。
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の送風装置の斜視図である。図1に示すように送風装置11は、箱体12と、流体素子ノズル部13と、筒状のダクト14とから構成される。送風装置11は水平面37である床面15に設置され、気流16を流体素子ノズル部13より発振方向17に発振させながら吹出す。
図1は、本発明の実施の形態1の送風装置の斜視図である。図1に示すように送風装置11は、箱体12と、流体素子ノズル部13と、筒状のダクト14とから構成される。送風装置11は水平面37である床面15に設置され、気流16を流体素子ノズル部13より発振方向17に発振させながら吹出す。
図2は、図1の2-2線により囲まれた平面により切断した図である。図2に示すように箱体12内に設けられた高圧空気を発生させる高圧空気発生部26は、吸込み口18と、高圧空気発生装置25とを備えている。ここで箱体12内に、吸込み口18から空気が取り入れられる。高圧空気発生装置25は、高圧空気を発生するための羽根車19と、羽根車19を駆動するためのモータ20とから構成される。ダクト14は、高圧空気発生部26と流体素子ノズル部13とを接続する。また高圧空気発生部26は、水平面37に設置されている。流体素子ノズル部13は高圧空気発生部26の上方に配置され、気流16が水平方向37aに吹出される。
図3は、図1の3-3線により囲まれた平面により切断した断面図である。図3に示すように流体素子ノズル部13は図2に示す高圧空気発生部26において発生された高圧空気を気流16として吹出し、流入口21と、吹出し口22と、素子主流路23と、循環風路24とを備えている。ここで流入口21には、高圧空気発生部26において発生させた高圧空気が流入する。流入口21と吹出し口22と素子主流路23とは、それぞれ高圧空気の流れ10に対し垂直方向の流入口断面21a、吹出し口断面22d、素子主流路断面23cが略長方形である。すなわち図3において流入口断面21a、吹出し口断面22d、素子主流路断面23cは、紙面に垂直方向に略長方形形状である。吹出し口22は、外部36に向かって拡大する形状である。
また素子主流路23は、流入口21から吹出し口22までの流路である。ダクト14の外周面14cを覆うように配置されている循環風路24は、素子主流路23を形成する一方の面23aから分岐して、素子主流路23を形成する他方の面23bまでの風路である。そして流体素子ノズル部13は、吹出し口22から吹出す気流16を素子主流路23の長方形断面である素子主流路断面23cの短辺方向23dの発振方向17に振動させる。また、高圧空気とは大気圧以上、大気圧+10kPa以下とする。
吹出し口22における気流16の吹出し角度である拡大角22fは、20度から45度程度が気流16の発振が安定して得られるため望ましい。循環風路の長さ24aは、100mmから1000mm程度が気流16の発振が体感できる周波数となるため望ましい。また流体素子ノズル部13を構成する材質はPP(polypropylene)、ABS(acrylonitrile butadiene styrene)など既知の樹脂、または金属などである。
このような送風装置11では、気流16を流体素子ノズル部13により素子主流路23の短辺方向に振動させることができるため、少ないエネルギーにより風速の大きい風を広範囲に送ることができ、広範囲に涼風感が得られる。
このとき、気流16の振動の周波数としては1Hzから100Hz程度が振動を体感でき、自然なゆらぎを体感できる周波数である。この周波数は循環風路の長さ24aと、素子主流路23内の高圧空気の流れ10の速度等とにより設定される。
また循環風路24がダクト14を覆っているため、ダクト14内の音のダクト14の外周面14cからの放出が低減され、送風装置11が低騒音化される。ここで図3に示すように循環風路24は、蛇腹状に構成されてもよい。
また図2に示すように流体素子ノズル部13が、床面15に対し垂直方向に素子主流路23の長辺側が配置されている。すなわち高圧空気発生部26は水平面37に設置され、気流16が水平方向37aに吹出される。そのため送風装置11は、床面15への設置面積が小さくなり、コンパクトになる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、実施の形態1と同じ構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図4は、本発明の実施の形態2の送風装置の斜視図である。図4に示すように2口式送風装置31は箱体12と、流体素子ノズル部13a、13bと、筒状のダクト14a、14bとを備えている。ダクト14a、14bと流体素子ノズル部13a、13bとから、それぞれ1対のノズルユニット73a、73bが構成されている。すなわち2口式送風装置31は、2対のノズルユニット73a、73bを備えている。そしてノズルユニット73aと、ノズルユニット73bとが空間32を挟み、互いに平行に配置されている。
本発明の実施の形態2では、実施の形態1と同じ構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図4は、本発明の実施の形態2の送風装置の斜視図である。図4に示すように2口式送風装置31は箱体12と、流体素子ノズル部13a、13bと、筒状のダクト14a、14bとを備えている。ダクト14a、14bと流体素子ノズル部13a、13bとから、それぞれ1対のノズルユニット73a、73bが構成されている。すなわち2口式送風装置31は、2対のノズルユニット73a、73bを備えている。そしてノズルユニット73aと、ノズルユニット73bとが空間32を挟み、互いに平行に配置されている。
このような2口式送風装置31は、流体素子ノズル部13a、13bから吹出される気流16により空間32の空気が誘引されるため、風下での風量が増加する。
図5は、図4の5-5線により囲まれた平面により切断した断面図である。図5に示すように分離壁33が、吹出し口22を形成する吹出し口壁面22eと平行に吹出し口22に設けられ、気流16を2つに分離している。
このような2口式送風装置31では、分離壁33を設けたことにより、吹出し口22において気流16が振動する際に生じる渦、および吹出し口22から発生する騒音が低減される。また吹出し口壁面22eと、分離壁33とが平行に配置されたことにより、吹出し口22の流路が拡大形状にならないため、吹出し口22から放出される騒音の増大が抑制される。
また、図5に示すように流体素子ノズル部13a、13bの循環風路24には、気流16の振動を停止させる振動停止部としての開閉装置34a、34b、34c、34dが設けられている。開閉装置34a、34b、34c、34dとしては、軸を中心にフタが回転して開閉を行うダンパーなどが用いられる。
このような2口式送風装置31では、開閉装置34a、34b、34c、34dにより循環風路24を閉じ、気流16の振動が停止され、気流16は特定の方向に向けて送られる。
すなわち、気流16を吹出したい方向に吹出されるように開閉装置34a、34b、34c、34dが閉じられると、コアンダ効果により気流16を吹出したい方向の吹出し口壁面22eに付着させることができるという現象が確認されている。このため気流16の方向は、循環風路24を開閉装置34a、34b、34c、34dの閉じる位置により制御できる。
例えば図5に示すように、開閉装置34bと開閉装置34cとが閉じられると、気流16は中央に集中させられる。さらに、気流16による誘引空気35も加わり、中央部分だけが気流振動時より風量が増加する。
なお空間32の大きさは、空間32を流れる誘引空気35の風速により最適値が異なる。空間32は、誘引空気35が流れる際の大きな抵抗にならないよう設けられればよい。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3では、実施の形態1、2と同じ構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図6は、本発明の実施の形態3の送風装置の斜視図である。図6に示すように送風装置41は、箱体12とノズルユニット43a、43b、43cとから構成されている。
本発明の実施の形態3では、実施の形態1、2と同じ構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図6は、本発明の実施の形態3の送風装置の斜視図である。図6に示すように送風装置41は、箱体12とノズルユニット43a、43b、43cとから構成されている。
図7は、本発明の実施の形態3の送風装置の分解斜視図である。図7に示すようにノズルユニット43a、43b、43cは、それぞれ分離できる。すなわちノズルユニット43aのみ、もしくはノズルユニット43bとノズルユニット43cとが用いられる等により送風範囲、および風速が変更される。
図8は、図6の8-8線により囲まれた平面により切断した図である。図8に示すように高圧空気発生部26は、箱体12内に空気を取り入れる吸込み口18と、高圧空気発生装置25とを備えている。高圧空気発生装置25は、高圧空気を発生するための羽根車19と、羽根車19を駆動するためのモータ20とから構成されている。
図9Aは図7の9A-9A線により囲まれた平面により切断した断面図、図9Bは図7の9B-9B線により囲まれた平面により切断した断面図である。図9A、図9Bに示すようにノズルユニット43a、43bはそれぞれ、流体素子ノズル部13a、13bと、筒状のダクト44a、44bとから構成されている。ここで流体素子ノズル部13a、13bは、それぞれ高圧空気を気流46a、46bとして吹出す。筒状のダクト44a、44bは、それぞれ図8に示す高圧空気発生部26と流体素子ノズル部13a、13bとを接続する。
図10は、本発明の実施の形態3の送風装置のダクト接続部を示す図である。図10に示すようにダクト44a、44bには、ノズルユニット43a、43bを接続するダクト接続部である嵌合部45が設けられている。また嵌合部45には、空気漏れ防止のためのゴム製のパッキン47が設けられている。
図6~図10に示すように送風装置41は、ノズルユニット43a、43b、43cを備えている。そしてダクト44aと流体素子ノズル部13aとにより、1対のノズルユニット43aが構成されている。同様にダクト44bと流体素子ノズル部13bとによりノズルユニット43b、ダクト44cと流体素子ノズル部13cとによりノズルユニット43cが構成されている。そしてダクト44a、44b、44cはダクト接続部を有し、ダクト接続部によりノズルユニット43aとノズルユニット43b、ノズルユニット43bとノズルユニット43cが接続されている。その結果、ノズルユニット43a、43b間およびノズルユニット43b、43c間からの空気漏れが防止され、空気漏れによる騒音、および風量低下が防止される。
また送風装置41では、ノズルユニット43a、43b、43cがダクト接続部により分割でき、ノズルユニット43a、43b、43cの組合せにより送風範囲が自由に変更できる。このように気流46の送風範囲は、可変である。また、ノズルユニット43a、43b、43cは、それぞれ自由に配置できるため、ノズルユニット43a、43b、43c毎にそれぞれ異なる方向に気流46a、46b、46cが送られる。また、異なる送風範囲のノズルユニット43a、43b、43cが組み合わせられることにより、任意の風速分布の気流46となり、必要な範囲に気流46が送風される。そのため、高圧空気発生装置25における高圧空気の発生量が少なくなり、省エネルギー性が高くなる。
また図9A、図9Bに示すようにノズルユニット43a、43bのそれぞれの吹出し口22a、22bの拡大角48a、48bが異なる。ノズルユニット43aの拡大角48aは、ノズルユニット43bの拡大角48bより小さい。
例えば図9A、図9Bに示したノズルユニット43a、43bを備えた送風装置41では、ノズルユニット43aからは吹出し幅の狭い気流46aが得られ、ノズルユニット43bからは吹出し幅の広い気流46bが得られる。送風装置41を用いて座っている人に気流46を当てた場合、頭部の方が体幹より小さいため、頭部には狭い範囲の気流46a、体幹には広い範囲の気流46bを当てる。その結果、無駄がなく、高圧空気発生装置25における高圧空気の発生量が少なくなり、省エネルギー性が高くなる。
また図9A、図9Bに示すように、ノズルユニット43a、43bのそれぞれの素子主流路の幅50a、50bが、異なっている。すなわちノズルユニット43aの素子主流路の幅50aが、ノズルユニット43bの素子主流路の幅50bより小さくなっている。
例えば図9A、図9Bに示したノズルユニット43a、43bを備えた送風装置41では、ノズルユニット43aからは風量の小さい気流46aが得られ、ノズルユニット43bからは風量の大きい気流46bが得られる。送風装置41を用いて座っている人に気流46を当てた場合、頭部には直接、気流46aが当たるため頭部の方が小さい風量により涼感が得られる。そのため、頭部には風量の小さい気流46a、体幹には風量の大きい気流46bを当てる。その結果、無駄がなく、高圧空気発生装置25における高圧空気の発生量が少なくなり、省エネルギー性が高く、快適な気流46が提供される。
図11は、本発明の実施の形態3の送風装置の循環風路幅を大きくした場合の水平断面図であり、図9Bとの比較を示す図である。すなわち図11は、図7の9B-9B線により囲まれた平面により切断したときの循環風路幅が、図9Bに比べて大きい場合である。図9Bに示すノズルユニット43bと、図11に示すノズルユニット43cとでは、ノズルユニット43cの循環風路の長さ51cがノズルユニット43bの循環風路の長さ51bより短い。またノズルユニット43cの循環風路幅49cの方が、ノズルユニット43bの循環風路幅49bより大きい。
また図7に示すようにノズルユニット43bと、ノズルユニット43cとの高さHは同じであるため、ノズルユニット43cの循環風路の断面積52cがノズルユニット43bの循環風路の断面積52bより大きい。循環風路24の長さが長くなるほど、気流46の振動数は小さくなり、循環風路24の断面積は小さいほうが気流46の振動数は小さくなる。そのためノズルユニット43bの方がノズルユニット43cに比べ、気流46bの振動数が小さくなる。そしてノズルユニット43a、43b、43cのそれぞれの循環風路の長さ51a、51b、51cが、全て同一ではないようにする。またノズルユニット43a、43b、43cのそれぞれの循環風路の断面積52a、52b、52cが、全て同一ではない。
そのためノズルユニット43a、43b、43cにおいて、それぞれの気流46a、46b、46cの振動数が全て同一ではなくなる。その結果、吹出す気流46a、46b、46cの振動数がノズルユニット43a、43b、43cにより異なるため空間的、時間的に揺らぎのある気流46が発生する。また、ノズルユニット43a、43b、43cから発生する気流46a、46b、46cの振動音がそれぞれ混ざり合うことにより、気流46の振動音が聞こえにくくなる。これは、ノズルユニット43a、43b、43cから発生する気流46a、46b、46cの振動音の発生時間間隔がずれて増幅されないためである。ここでノズルユニット43a、43b、43cからそれぞれ異なった振動数の気流46a、46b、46cが発生すると、最も振動音を聞こえにくくする効果が大きい。
このとき、ノズルユニット43a、43b、43cからの気流46a、46b、46cは、それぞれの位相が合わない振動数に設定されると効率よく振動音が聞こえにくくなる。
また図9A、図9B、図11に示すようにノズルユニット43a、43b、43cのそれぞれの吹出し口22a、22b、22cの拡大角48a、48b、48cが全て同一ではないようにする。その結果、それぞれのノズルユニット43a、43b、43cから任意の広がりの気流46a、46b、46cが吹出される。そのため、異なる送風範囲のノズルユニット43a、43b、43cを組み合わせることにより、任意の風速分布の気流46となり、必要な範囲に気流46が送風される。そのため、高圧空気発生装置25における高圧空気の発生量が少なくなり、省エネルギー性が高くなる。
またノズルユニット43a、43b、43cのそれぞれの素子主流路の幅50a、50b、50cが、全て同一ではないようにする。その結果、ノズルユニット43a、43b、43cから吹出される風量は、それぞれの素子主流路の幅50a、50b、50cに比例するため、ノズルユニット43a、43b、43cの組合せにより、必要な風速分布が作り出される。
図12は、本発明の実施の形態3の送風装置の異なるダクト接続部を示す図である。図12に示すように送風装置51は、箱体12と、ノズルユニット43a、43bとから構成される。ノズルユニット43aとノズルユニット43bとを接続するダクト接続部は、接合部形状が円形の円形嵌合部53である。また、円形嵌合部53は、気流56の方向を合わせる位置決め突起54を備えている。
このような送風装置51では、ダクト接続部の断面形状が円形であるため、ノズルユニット43a、43bの方向を位置決め突起54が重なる箇所を除きおおよそ360度どの方向でも調節可能であり、任意の方向に送風される。また、一箇所に気流56を集中させる場合、位置決め突起54により容易に気流56の方向が合わせられる。
なお、拡大角48a、48bの同じノズルユニット43a、43bが用いられてもよく、首振り機構等の駆動部がなくても、広範囲に気流56が吹出される。
図13は、本発明の実施の形態3の送風装置のさらに異なるダクト接続部を示す図である。図13に示すように送風装置61は、箱体12と、ノズルユニット43a、43bとから構成されている。ノズルユニット43aとノズルユニット43bとを接続するダクト接続部は、接合部形状が正多角形の正多角形嵌合部63である。
このような送風装置61では、ダクト接続部の断面形状が正多角形であるため、正多角形の角数の方向へ送風される。また一箇所に気流56を集中させる場合、正多角形の形状が位置合わせの役割を果たすため、容易に気流56の方向が合わせられる。
なお、拡大角48a、48bの同じノズルユニット43a、43bが用いられてもよく、首振り機構等の駆動部がなくても、広範囲に気流56が吹出される。
本発明の送風装置は、居室内の天井、または壁に設置される各種送風機器等として有用である。
10 高圧空気の流れ
11,41,51,61 送風装置
12 箱体
13,13a,13b,13c 流体素子ノズル部
14,14a,14b,44a,44b,44c ダクト
14c 外周面
15 床面
16,46,46a,46b,46c,56 気流
17 発振方向
18 吸込み口
19 羽根車
20 モータ
21 流入口
21a 流入口断面
22,22a,22b,22c 吹出し口
22d 吹出し口断面
22e 吹出し口壁面
22f,48a,48b,48c 拡大角
23 素子主流路
23a 一方の面
23b 他方の面
23c 素子主流路断面
23d 短辺方向
24 循環風路
24a,51a,51b,51c 循環風路の長さ
25 高圧空気発生装置
26 高圧空気発生部
31 2口式送風装置
32 空間
33 分離壁
34a,34b,34c,34d 開閉装置
35 誘引空気
36 外部
37 水平面
37a 水平方向
43a,43b,43c,73a,73b ノズルユニット
45 嵌合部
47 パッキン
49b,49c 循環風路幅
50a,50b,50c 素子主流路の幅
52a,52b,52c 循環風路の断面積
53 円形嵌合部
54 位置決め突起
63 正多角形嵌合部
11,41,51,61 送風装置
12 箱体
13,13a,13b,13c 流体素子ノズル部
14,14a,14b,44a,44b,44c ダクト
14c 外周面
15 床面
16,46,46a,46b,46c,56 気流
17 発振方向
18 吸込み口
19 羽根車
20 モータ
21 流入口
21a 流入口断面
22,22a,22b,22c 吹出し口
22d 吹出し口断面
22e 吹出し口壁面
22f,48a,48b,48c 拡大角
23 素子主流路
23a 一方の面
23b 他方の面
23c 素子主流路断面
23d 短辺方向
24 循環風路
24a,51a,51b,51c 循環風路の長さ
25 高圧空気発生装置
26 高圧空気発生部
31 2口式送風装置
32 空間
33 分離壁
34a,34b,34c,34d 開閉装置
35 誘引空気
36 外部
37 水平面
37a 水平方向
43a,43b,43c,73a,73b ノズルユニット
45 嵌合部
47 パッキン
49b,49c 循環風路幅
50a,50b,50c 素子主流路の幅
52a,52b,52c 循環風路の断面積
53 円形嵌合部
54 位置決め突起
63 正多角形嵌合部
Claims (14)
- 大気圧以上、大気圧+10kPa以下の高圧空気を発生する高圧空気発生部と、
前記高圧空気が気流として吹出される流体素子ノズル部と、
前記高圧空気発生部と前記流体素子ノズル部とを接続するダクトとを備え、
前記流体素子ノズル部は前記高圧空気発生部において発生させた前記高圧空気が流入する流入口と、
外部に向けて拡大する吹出し口と、
前記流入口から前記吹出し口までの素子主流路と、
前記素子主流路を形成する一方の面から分岐して前記素子主流路を形成する他方の面までの循環風路とを備え、
前記流入口と前記吹出し口と前記素子主流路とはそれぞれ前記高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が長方形であり、前記吹出し口から吹出す前記気流が前記素子主流路の前記長方形の短辺方向に振動させ、前記循環風路が前記ダクトの外周面を覆うことを特徴とする送風装置。 - 前記高圧空気発生部が水平面に設置され、前記高圧空気発生部の上方に前記流体素子ノズル部が配置され、前記気流が水平方向に吹出されることを特徴とする請求項1に記載の送風装置。
- 前記ダクトと前記流体素子ノズル部とにより1対のノズルユニットを構成し、2対の前記ノズルユニットが空間を挟み、互いに平行に配置されることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の送風装置。
- 前記吹出し口に、前記気流を2つに分離する分離壁を設けたことを特徴とする請求項3に記載の送風装置。
- 前記分離壁は前記吹出し口を形成する吹出し口壁面と平行であることを特徴とする請求項4に記載の送風装置。
- 前記流体素子ノズル部に前記気流の振動を停止させる振動停止部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の送風装置。
- 前記振動停止部が前記循環風路の開閉装置であることを特徴とする請求項6に記載の送風装置。
- 前記ダクトと前記流体素子ノズル部とにより1対のノズルユニットを構成し、複数の前記ノズルユニット備えるとともに、前記ダクトは前記ダクト同士を接続するダクト接続部を有し、前記ダクト接続部により前記ノズルユニット同士を接続することを特徴とする請求項1に記載の送風装置。
- 複数の前記ノズルユニットのそれぞれの前記気流の振動数が全て同一ではないことを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
- 複数の前記ノズルユニットのそれぞれの前記吹出し口の拡大角が全て同一ではないことを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
- 複数の前記ノズルユニットのそれぞれの前記素子主流路の幅が全て同一ではないことを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
- 複数の前記ノズルユニットのそれぞれの前記循環風路の長さが全て同一ではないことを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
- 複数の前記ノズルユニットのそれぞれの前記循環風路の断面積が全て同一ではないことを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
- 前記気流の送風範囲が可変であることを特徴とする請求項8に記載の送風装置。
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