JP6019384B2

JP6019384B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP6019384B2
Application number: JP2012086134A
Authority: JP
Inventors: 崇藤園; 一平小田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: JP2013217211A

Description

本発明は、居室内の天井や壁、床面に設置され、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される扇風機や天井扇などの送風装置に関するものである。

従来、この種の送風装置は、羽根車とモータを台座となる基部に内包して、基部上部に備えられた円環形状の送風部から床面と水平方向に吹出すようにて空気の循環及び空気の流れを生じさせる家庭用送風装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風装置について図４および図５を参照しながら説明する。

図４は、送風機組立体１００をその正面から見た投影図を、図５は、送風機組立体１００の断面投影図を示している。送風機組立体１００は、中央開口部１０２を画定している環状ノズル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、ディフューザ１３２が、インペラ１３０の下流側に位置決めされているモータ１２２は、電気接続部及び電源に接続され、複数個の選択ボタン１２０により、ユーザは、送風機組立体１００を操作することができる。

上記構成で、上述した送風機組立体１００は、以下のように動作する。

ユーザが複数個の選択ボタン１２０の中から適当に選択してモータ１２２が駆動される。かくして、モータ１２２が起動され、空気が空気入口１２４を介して送風機組立体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、これが口１１２に入る際に絞られ、そして口１１２の出口１４４のところで更に絞られる。この絞りにより、システム中に圧力が生じる。

このように作られた空気流は、絞りにより生じる圧力に打ち勝ち、空気流は、一次空気流として出口１４４を通って出る。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中し又は集束して向けられる。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の同伴によって生じる。この二次空気流は、中央開口部１０２を通り、ここで、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全空気流が生じる。

特開２０１０−０７７９６９号公報

このような従来の送風装置では、円環形状に閉じたノズルのために、ここ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。送風範囲を広げるためには、環状ノズルを大きくする、首振りの機構を備えるなど送風装置が大きく、複雑になるという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、固定ノズルから広範囲への送風を簡易に実現できるコンパクトな送風装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、吸込口と吹出口を有する箱体内に、高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部の下流側に配置した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を連通する高圧空気風路を備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は、前記吸込口から吸込んだ空気で高圧空気を発生する羽根車とこの羽根車を駆動するモータを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する前記吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形のスリット形状とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺と同じ幅で前記素子主流路の長辺側の片面から反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記循環風路の一部を前記高圧空気風路内に配置し、前記循環風路の一部を少なくとも３個の風路に分岐させ風路間に間隔をあけて配置し、前記高圧空気発生部から前記流体素子ノズル部の流入口へ流入する気流が前記間隔を流れるようにしたことを特徴とする送風装置であり、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、吸込口と吹出口を有する箱体内に、高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部の下流側に配置した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を連通する高圧空気風路を備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は、前記吸込口から吸込んだ空気で高圧空気を発生する羽根車とこの羽根車を駆動するモータを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する前記吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形のスリット形状とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺と同じ幅で前記素子主流路の長辺側の片面から反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記循環風路の一部を前記高圧空気風路内に配置し、前記循環風路の一部を少なくとも３個の風路に分岐させ風路間に間隔をあけて配置し、前記高圧空気発生部から前記流体素子ノズル部の流入口へ流入する気流が前記間隔を流れるようにしたことを特徴とする送風装置としたことにより、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ので、首振り機構や可動ノズルを備えることなく固定ノズルから広範囲に送風することができる。

特に、前記循環風路を前記高圧空気風路内に配置することができるので、前記高圧空気風路を避けて前記循環風路を配置する必要がないため、送風装置をコンパクトにすることができる。

本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図本発明の実施の形態１の送風装置の断面を示す構成図（ａ）本発明の実施の形態１の送風装置の吹出口長辺に垂直な断面を示す構成図、（ｂ）本発明の実施の形態１の送風装置の吹出口長辺に平行な断面を示す構成図従来技術の一例を示す正面図従来技術の一例を示す断面図

本発明の請求項１記載の送風装置は、吸込口と吹出口を有する箱体内に、高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部の下流側に配置した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を連通する高圧空気風路を備えた送風装置であって、前記高圧空気発生部は、前記吸込口から吸込んだ空気で高圧空気を発生する羽根車とこの羽根車を駆動するモータを備え、前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する前記吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、前記流入口と前記吹出口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形のスリット形状とし、前記循環風路は、前記素子主流路の長辺と同じ幅で前記素子主流路の長辺側の片面から反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、前記循環風路の一部を前記高圧空気風路内に配置し、前記循環風路の一部を少なくとも３個の風路に分岐させ風路間に間隔をあけて配置し、前記高圧空気発生部から前記流体素子ノズル部の流入口へ流入する気流が前記間隔を流れるようにしたことを特徴とするものである。これにより、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ので、首振り機構や可動ノズルを備えることなく固定の吹出口から広範囲に送風することができる。

さらに、前記循環風路を前記高圧空気風路内に配置することができ、前記高圧空気風路を避けて前記循環風路を配置する必要がないため、送風装置をコンパクトにすることができるという効果を奏する。

また、前記循環風路において分岐した循環風路の断面積の合計と分岐していない循環風路の断面積が略一定であるという構成にしてもよい。これにより、循環風路内での圧力損失を低減することができ、安定して広範囲に気流を発生させることができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

また、前記循環風路の分岐部分が均等な間隔をあけて配置された構成にしてもよい。これにより、循環風路の分岐部分の間を流れた高圧空気が整流され圧力損失を低減することができ、吹出口から出る気流の風量を維持することができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

また、前記循環風路の分岐部分の断面形状が高圧空気の流れ方向に流線型をした構成にしてもよい。これにより、高圧空気風路内での圧力損失を低減することができ、吹出口から出る気流の風量を維持することができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

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、図２、図３に示すように、送風装置１０は、高圧空気発生部１２と流体素子ノズル部１３と、高圧空気発生部１２と流体素子ノズル部１３を連通する高圧空気風路１４で構成されるものであり、気流を図１の矢印方向に発振させながら吹出すものである。ここで、高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。

高圧空気発生部１２は、高圧空気を発生するための羽根車１６と羽根車１６を駆動するためのモータ１７を備え、箱体１１内に設けた、空気を取り入れる吸込口１５から吸い込んだ空気で高圧空気を発生させ、高圧空気風路１４に送出している。

流体素子ノズル部１３は、気流の流入する流入口１８と、外部に向けて拡大する吹出口１９と、流入口１８から吹出口１９を連通する素子主流路２０と、循環風路２１とを備え、流入口１８と吹出口１９と素子主流路２０の、気流に対し垂直方向の断面は略長方形のスリット形状をしており、図３（ａ）に示すように、循環風路２１は素子主流路２０の長辺と同じ幅で素子主流路２０の長辺側の片面から反対側の素子主流路２０の長辺側の面に連通しており、吹出口１９から吹出す気流を素子主流路２０の短辺方向に振動させるものである。

本実施形態では、箱体１１と流体素子ノズル部１３を一体としており、箱体１１で高圧空気風路１４を形成している。

このとき、循環風路２１の一部は高圧空気風路１４内に配置され、循環風路２１の高圧空気風路１４内にある部分は複数（図２では８個）の風路に分岐され風路間に間隔をあけている。このとき、風路間の間隔は、気流の流れに対して風路間が一番狭くなっている断面（図３（ｂ）で示すＡ−Ａ断面）でも、５０％以上の開口率があると、圧力損失を最小限に抑えることができるため望ましい。

このような構成によれば、首振り機構や可動ノズルを備えることなく固定の吹出口１９から広範囲に送風することができる。

さらに、高圧空気風路１４内に循環風路２１を配置することができるため、高圧空気風路１４を避けて循環風路２１を配置する必要がないため、送風装置１０をコンパクトにすることができる。

なお、吹出口１９の拡大角としては２０度から４５度程度が気流の発振が安定して得られるため望ましく、循環風路２１の長さとしては１００ｍｍから１０００ｍｍ程度が気流の発振が体感できる振動数となるため望ましい。また流体素子ノズル部１３を構成する材質としてＰＰやＡＢＳなど既知の樹脂や金属などで構成することができる。このとき、振動の振動数としては１Ｈｚから２００Ｈｚ程度が振動、すなわち直接当たる気流の有無を体感できるため望ましい。

なお、循環風路２１は素子主流路２０近傍では、分岐した状態ではなく一つの風路としておくのが望ましい。これは、循環風路２１が分岐した状態では、素子主流路２０の長辺に沿って均等な圧力が発生しなくなり、吹出口１９から出る気流の発振が安定しなくなるためである。ここで素子主流路２０の近傍とは、素子主流路２０から循環風路２１に沿って少なくとも１０ｍｍは必要であり、図２、３に示すように、高圧空気風路１４を横切るように配置された部分だけを分岐させるのが望ましい。

また、循環風路２１の断面積を略一定とすることにより、循環風路２１内での圧力損失を低減させることができるので、安定して広範囲に気流を発生させることができる。図３（ｂ）に示すように、循環風路２１が１つの風路となっている分岐していない循環風路２１ａと、高圧空気風路１４内にあり分岐している循環風路２１ｂの断面積を全て合わしたものとが同断面積となっている。

また、循環風路２１の分岐部分を均等な間隔をあけて配置することにより、循環風路２１の分岐部分の間を流れた高圧空気が整流され圧力損失が低減することで、吹出口１９から出る気流の風量が維持される。

また、循環風路２１の分岐部分の断面形状が高圧空気の流れ方向に流線型にすることにより、高圧空気が分岐部分にあたることで発生する渦を低減することができ、圧力損失を低減できるので、吹出口１９から出る気流の風量が維持される。

本発明にかかる送風装置は、羽根車を内包することで接触による不安感をなくし、流体素子技術を用いたノズル構成により、コンパクトな送風装置で簡易に広範囲に気流を発生させ快適性を向上できるため、居室内の天井や壁に設置され、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される各種送風機器等として有用である。

１０送風装置
１１箱体
１２高圧空気発生部
１３流体素子ノズル部
１４高圧空気風路
１５吸込口
１６羽根車
１７モータ
１８流入口
１９吹出口
２０素子主流路
２１循環風路
２１ａ分岐していない循環風路
２１ｂ分岐している循環風路
１００送風機組立体
１０１環状ノズル
１０２中央開口部
１１０内部通路
１１２口
１１６基部
１１８外側ケーシング
１２０選択ボタン
１２２モータ
１２４空気入口
１２６モータハウジング
１３０インペラ
１３２ディフューザ
１３４入口
１３６出口
１４４出口
１４８ガイド部分

Claims

吸込口と吹出口を有する箱体内に、
高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部の下流側に配置した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を連通する高圧空気風路を備えた送風装置であって、
前記高圧空気発生部は、前記吸込口から吸込んだ空気で高圧空気を発生する羽根車とこの羽根車を駆動するモータを備え、
前記流体素子ノズル部は、気流の流入する流入口と、外部に向けて拡大する前記吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、循環風路を備え、
前記流入口と前記吹出口と前記素子主流路の、気流の流れに対し垂直方向の断面は略長方形のスリット形状とし、
前記循環風路は、前記素子主流路の長辺と同じ幅で前記素子主流路の長辺側の片面から反対側の前記素子主流路の長辺側の面に連通し、前記吹出口から吹出す気流を前記素子主流路の短辺方向に振動させるものであり、
前記循環風路の一部を前記高圧空気風路内に配置し、前記循環風路の一部を少なくとも３個の風路に分岐させ風路間に間隔をあけて配置し、前記高圧空気発生部から前記流体素子ノズル部の流入口へ流入する気流が前記間隔を流れるようにしたことを特徴とする送風装置。
前記循環風路において分岐した循環風路の断面積の合計と分岐していない循環風路の断面積が略一定であることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
前記循環風路の分岐部分が均等な間隔をあけて配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の送風装置。
前記循環風路の分岐部分の断面形状が高圧空気の流れ方向に流線型をしていることを特徴とする請求項１から３に記載の送風装置。