JP7129606B2

JP7129606B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP7129606B2
Application number: JP2021072270A
Authority: JP
Inventors: 和宏谷口; 彩加鈴木; 雄多脇山; 慎介勝又; 元気畑
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: JP2019060295A; JP6890231B2; JP2021152365A

Description

本発明は、居室内に設置され、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などの送風装置に関する。

羽根車への接触による不安感をなくしつつ、広範囲に略均一な風速の気流を提供できる送風装置として、例えば、特許文献１に記載される送風装置がある。この送風装置は、筐体に、空気を取り入れる吸込口と、高圧空気を発生するための羽根車とその羽根車を駆動するためのモータで構成されたファンモータと、筐体の一面から起立させた複数のノズルとを備える。ノズルは、側部に、ノズルを起立させた方向に対して垂直方向にファンモータで発生した高圧空気を吹出す吹出口を備える。また、ノズルは、内部に、高圧空気を吹出口に導くためのダクトを備える。このノズルは、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長であり、複数それぞれの吹出口が同一面となるように間隙を設けて備えられる。その間隙によって、吹出口から吹出す空気に誘引される空気の誘引風路が形成される。

この送風装置は、羽根車を内包することで接触による不安感をなくすことができる。また、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気が小さくならないよう間隙を設けて複数のノズルが備えられているため、複数の吹出口から吹出された高圧空気と、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気からなる面気流を広範囲に略均一な風速の気流とすることができる。また、吹出口を面一とすることで、吹出す気流は面気流となる。この面気流は広範囲に略均一な風速の、吹出方向に直線的な気流のため、面気流の中心部にコア領域が形成されるため直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく到達することができる。

特開２０１７－１１５６２９号公報

しかしながら、特許文献１の送風装置では、筐体とノズルとが一体構造となっており、その筐体にファンモータが格納されているため、ファンモータで生じる騒音が大きいという課題があった。また、ファンモータを格納する分だけ筐体が大きくなり、結果として、送風装置そのものが大きくなるため、その送風装置を設置した居室内の空間が狭くなるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の送風装置は、特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、特定空間を構成する一壁面から特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、複数のノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、チャンバーに高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、を備える。複数のノズルのそれぞれは、チャンバーと接続するダクトと、ダクトから搬送されてきた高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有する。複数のノズルは、所定の間隙で並列に配置され、間隙によって吹出口から吹き出す高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成する。チャンバーは、一壁面のノズルが立設する位置に隣接して一壁面の内部に配置される。羽根車を含むファンモータは、一壁面の内部において一壁面に沿ってチャンバーとノズルから離れた位置に配置される。チャンバーとファンモータとは、流路を介して独立して配置される。

ここで、壁面は、居室において床面から天井面に向けて立設された壁面だけでなく、居室の床面及び天井面をも含む概念である。

本発明の送風装置によれば、吹出口からの高圧空気の吹出しにより誘引される空気が小さくならないよう間隙を設けて複数のノズルが備えられているため、複数の吹出口から吹出された空気と、吹出口からの空気の吹出しにより誘引される空気からなる面気流を広範囲に略均一な風速の気流とすることができる。また、吹出口を面一とすることで、吹出す気流を面気流とすることができる。更に、ファンモータが、ノズルを立設した壁面の内部に設けられるので、羽根車への接触による不安感をなくすことができると共に、ファンモータで生じる騒音が居室内に漏れることを抑制できる。更に、居室空間内にはノズルだけが存在することになるので、居室内の空間が狭くなることを抑制できる。よって、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供できるという効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る送風装置の斜視図である。（ａ）は、同送風装置の右側面図であり、（ｂ）は、同送風装置の上面図である。本発明の第２実施形態に係る送風装置の右側面図である。（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る送風装置の右側面図であり、（ｂ）は、同送風装置の上面図である。本発明の第４実施形態に係る送風装置の右側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、図１及び２を参照して、本発明の第１実施形態に係る送風装置１１について説明する。図１は、居室Ｒに設置された送風装置１１の斜視図であり、図２（ａ）は、その送風装置１１の右側面図であり、図２（ｂ）は、天板３２を外した状態での送風装置１１の上面図である。なお、図２（ａ）では、ノズル１３のみ図１に示す面Ａで切った断面を示してある。

送風装置１１は、住宅の居室Ｒ内に向かって気流を送風するものであり、図１に示す通り、居室Ｒの一壁面である床面１０から起立させた複数の等しい長さのノズル１３（本実施形態では６個）を備えている。各ノズル１３は、その断面形状が長方形形状となっており、これら複数のノズル１３の上部は天板３２で繋がれている。なお、ノズル１３の上部を天板３２で繋がず、複数のノズル１３の間隙が上部で開放されていてもよい。また、ノズル１３は、天井面から突出させてもよい。

床面１０の内部（床下）４０には、図２（ａ）に示す通り、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で構成されたファンモータ１８が設けられている。

各ノズル１３は、図１及び図２に示す通り、ノズル１３を起立させた方向に対して垂直方向の一方向に、ファンモータ１８で発生した高圧空気を吹出す吹出口１９を備えている。本実施形態では、吹出口１９は、そのノズル１３の短辺側の側面に設けられている。ノズル１３の内部には、そのファンモータ１８で発生した高圧空気を吹出口１９に導くためのダクト２０を備えている。ダクト２０は、少なくともノズル１３と同数備えている。ファンモータ１８とダクト２０の間には高圧空気を各ノズル１３のダクト２０へ分流するチャンバー２１が、床下４０に設けられている。ファンモータ１８により発生した高圧空気は、床下４０にある流路１２を介してチャンバー２１に導かれて、チャンバー２１により各ダクト２０に分流される。

ノズル１３は、図２（ｂ）に示す通り、前記垂直方向の断面が吹出方向に縦長である。複数のノズル１３は、それぞれの吹出口１９が同一面となるように、長辺側の側面を向い合せて間隙を設けて備えられ、この間隙によって、吹出口１９から吹出す気流に誘引される空気の誘引風路２２が形成されている。本実施形態の例では、ノズル１３を６本設けているので、ノズル１３に挟まれた間隙にそれぞれ誘引風路２２がノズル１３の数より少ない５本形成できる。また、図２（ａ）に示す通り、ノズル１３内の吹出口１９近傍にはノズル１３の起立方向の風向を調整する風向調整リブ２４が備えられている。

なお、前記間隙の長さとしては、ノズル１３の前記垂直方向の断面における吹出方向に対して垂直方向の長さ（ノズル１３の幅）以上、ノズル１３の床面１０からの起立方向の長さの半分以下が風速の均一性を得られるため好ましく、本実施形態では、一例としてノズル１３の幅が３０ｍｍ、ノズル１３の起立方向長さが６００ｍｍ、間隙の長さが１００ｍｍ、ノズル１３の吹出方向長さが２００ｍｍの場合を示している。また本実施形態では、ノズル１３の垂直方向の断面形状は、長方形形状だとしたが、吹出し方向に縦長であればよく、楕円など別の形状でもよい。

ここで、複数のノズル１３とは２本以上のことを示す。また、風速の均一性とは後述する吹出空気流２５と誘引空気流２６が合流した面気流５０の風速の分布に着目したもので、吹出口１９から所定の距離を離れて正面視する平面において観測される風速の分布が、所定の範囲であることを示す。つまり前記平面での最小の風速が少なくとも最大風速の半分までは許容できることとしている。また、高圧空気とは大気圧以上の空気を示すものとする。

このような構成によれば、送風装置１１が稼動すると、モータ１７が駆動し、羽根車１６が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ２３に示すように流路１２を介してチャンバー２１に至る。高圧空気は、チャンバー２１で複数のダクト２０に分流され、各ダクト２０を通過し、吹出口１９近傍に設けられた風向調整リブ２４でノズル１３起立方向の送風方向が調整され、吹出口１９から吹出されて、吹出空気流２５となる。

そして、吹出空気流２５により、誘引風路２２と最外部のノズル１３の外側の空気が誘引され、誘引空気流２６となる。これら吹出空気流２５と誘引空気流２６とが、送風装置１１の吹出方向前方で合流され、広範囲に略均一な風速の面気流５０が送風できる。

また、吹出口１９を同一面となるようにノズル１３は間隙を設けて配置することで、吹出す気流は面気流５０となる。面気流５０は、広範囲に略均一な風速の気流で、吹出方向に直線的な気流のため、面気流５０の中心部にコア領域が形成される。よって、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく到達することができる。

また、ファンモータ１８が、ノズル１３が立設された床下４０に設けられるので、羽根車１６への接触による不安感をなくすことができると共に、ファンモータ１８で生じる騒音が居室Ｒ内に漏れることを抑制できる。更に、居室Ｒの空間内にはノズル１３だけが存在することになるので、居室Ｒの空間が狭くなることを抑制できる。よって、羽根車１６との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置１１を提供できる。

（第２実施形態）
次いで、図３を参照して第２実施形態に係る送風装置１１について、第１実施形態に係る送風装置１１と相違する点を中心に説明する。第１実施形態に係る送風装置１１と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係る送風装置１１の右側面図である。ただし、図３において、ノズル１３のみノズル１３内部を示した断面を示してある。ただし、図を簡略化するために、ノズル１３内部に設けられた風向調整リブは省略して示している。

第２実施形態に係る送風装置１１では、ノズル１３が、居室Ｒの床面１０から天井面６０を貫通するように構成されている。床面１０の内部（床下）４０には、第１実施形態に係る送風装置１１と同様に、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で構成されたファンモータ１８が設けられている。このファンモータ１８が、本発明の第１ファンモータに相当する。一方、天井面６０の内部（天井裏）４１には、高圧空気を発生するための第２羽根車６１と第２羽根車６１を駆動するための第２モータ６２で構成された第２ファンモータ６３が設けられている。

また、各ノズル１３の内部には、ファンモータ１８で発生した高圧空気を吹出口１９に導くためのダクト２０を床面１０側に備えると共に、第２ファンモータ６３で発生した高圧空気を吹出口１９に導くための第２ダクト６６を天井面６０側に備えている。このダクト２０が、本発明の第１ダクトに相当する。このダクト２０と第２ダクト６６とは仕切部６７により仕切られている。ダクト２０及び第２ダクト６６は、それぞれ少なくともノズル１３と同数備えている。

ファンモータ１８とダクト２０との間には、第１実施形態と同様に、高圧空気を各ノズル１３のダクト２０へ分流するチャンバー２１が、床下４０に設けられている。ファンモータ１８により発生した高圧空気は、床下４０にある流路１２を介してチャンバー２１に導かれて、チャンバー２１により各ダクト２０に分流される。このチャンバー２１が、本発明の第１チャンバーに相当する。一方、第２ファンモータ６３と第２ダクト６６との間には、高圧空気を各ノズル１３の第２ダクト６６へ分流する第２チャンバー６５が、天井裏４１に設けられている。第２ファンモータ６３により発生した高圧空気は、天井裏４１にある第２流路６４を介して第２チャンバー６５に導かれて、第２チャンバー６５により各第２ダクト６６に分流される。

このような構成によれば、第１実施形態に係る送風装置１１が奏する効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、送風装置１１が稼動すると、モータ１７が駆動し、羽根車１６が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ２３に示すように流路１２を介してチャンバー２１に至る。ファンモータ１８にて発生した高圧空気は、チャンバー２１で複数のダクト２０に分流され、各ダクト２０を通過し、吹出口１９の下半分から吹出されて、吹出空気流２５となる。

一方、送風装置１１が稼動すると、第２モータ６２も駆動し、第２羽根車６１が回転することにより高圧空気が発生し、内部流れ７１に示すように第２流路６４を介して第２チャンバー６５に至る。第２ファンモータ６３にて発生した高圧空気は、第２チャンバー６５で複数の第２ダクト６６に分流され、各第２ダクト６６を通過し、吹出口１９の上半分から吹出されて、吹出空気流２５となる。

そして、吹出口１９の下半分と上半分から吹出される吹出空気流２５により、誘引風路２２と最外部のノズル１３の外側の空気が誘引され、誘引空気流２６となる。これら吹出空気流２５と誘引空気流２６とが、送風装置１１の吹出方向前方で合流され、居室Ｒの床面１０から天井面６０にかけて広範囲に略均一な風速の面気流５０が送風できる。

また、ファンモータ１８と第２ファンモータ６３との複数のファンモータを用いて高圧空気を発生させ、ノズル１３内に設けられた複数のダクト（ダクト２０及び第２ダクト６６）へ高圧空気が搬送されるので、１つのファンモータにおいて発生すべき高圧空気の風量を減少させることができる。よって、ファンモータにかかる圧力損失を低減できるので、ファンモータによる騒音を抑制できるので、ファンモータが床下４０又は天井裏４１に設けたこととの相乗効果により、より低騒音な送風装置１１を提供できる。

また、ダクト２０と第２ダクト６６とが仕切部６７により仕切られているので、ファンモータ１８にて発生させた高圧空気がダクトを介して第２ファンモータ６３へ逆流し、又は、第２ファンモータ６３にて発生させた高圧空気がダクトを介してファンモータ１８へ逆流することを抑制できる。よって、逆流によってファンモータ１８又は第２ファンモータ６３に負荷が加わることによる騒音を抑制でき、より低騒音な送風装置１１を提供できる。

（第３実施形態）
次いで、図４を参照して第３実施形態に係る送風装置１１について、第１及び第２実施形態に係る送風装置１１と相違する点を中心に説明する。第１及び第２実施形態に係る送風装置１１と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。

図４（ａ）は、第３実施形態に係る送風装置１１の右側面図であり、図４（ｂ）は、天板３２を外した状態での送風装置１１の上面図である。第３実施形態に係る送風装置１１では、ファンモータ１８に対して空気を供給するために、空気を取り入れる吸込口８０が居室Ｒ内に設けられている。吸込口８０とファンモータ１８とは流路８１によって接続されており、吸込口８０にて取り込まれた居室Ｒの空気は、流路８１を介してファンモータ１８に供給される。

そして、この吸込口８０は、居室Ｒの壁面の、送風装置１１から送風される面気流５０に接触しない位置に設けられている。例えば、図４（ｂ）に示す通り、送風装置１１より気流が送風される側とは反対側であって、送風装置１１の背面から離れた床面１０に、吸込口８０が設けられる。なお、吸込口８０は必ずしも床面１０に設けられる必要はなく、居室Ｒの壁面の、送風装置１１から送風される面気流５０に接触しない位置であれば、任意の位置に吸込口８０が設けられてよい。

このような構成によれば、居室Ｒ内に吹出された面気流５０が、吸込口８０へ取り込まれる空気により発生する気流によって乱されることを抑制でき、広範囲に略均一な風速の面気流５０を保つことができる。また、面気流５０を体感できる領域に吸込口８０を設けないことで吸込口８０から放射される騒音が人に届きにくくなり、低騒音を実現できる。

（第４実施形態）
次いで、図５を参照して第４実施形態に係る送風装置１１について、第１～第３実施形態に係る送風装置１１と相違する点を中心に説明する。第１～第３実施形態に係る送風装置１１と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。

図５は、第４実施形態に係る送風装置１１の右側面図である。第４実施形態に係る送風装置１１では、ファンモータ１８に対して空気を供給するための空気を取り入れる吸込口として、吸込口８０が居室Ｒ内に設けられるほか、第２吸込口８３が住宅外Ｏに面した壁面に設けられる。吸込口８０は居室Ｒの空気を取り込み、第２吸込口８３は住宅外Ｏの外気を取り入れる。吸込口８０から取り込まれた空気は、流路８１、ダンパー８５、流路８６を介してファンモータ１８へ搬送される。また、第２吸込口８３から取り込まれた空気は、流路８４、ダンパー８５、流路８６を介してファンモータ１８へ搬送される。

ダンパー８５は、吸込口８０から取り込まれた空気の流路８１及び第２吸込口８３から取り込まれた空気の流路８４と、ファンモータ１８へ取り込まれた空気を搬送する流路８６との間に設けられている。このダンパー８５は、接続されファンモータ１８へ搬送される空気を、吸込口８０から取り込まれた居室Ｒ内の空気と、第２吸込口８３から取り込まれた住宅外Ｏの外気とで切り替え、及び／又は、吸込口８０及び第２吸込口８３から取り込まれた空気の量の比率を調節する。ダンパー８５には図示しないダンパー用モータが接続されており、そのダンパー用モータを駆動することで、ダンパー８５が回動可能に構成される。

このダンパー８５を回動させて位置８５ａに位置させると、接続されファンモータ１８へ搬送される空気を全て吸込口８０から取り込まれた居室Ｒ内の空気とすることができる。一方、ダンパー８５を回動させて位置８５ｂに位置させると、接続されファンモータ１８へ搬送される空気を全て第２吸込口８３から取り込まれた住宅外Ｏの外気とすることができる。また、ダンパー８５を回動させて位置８５ａ及び位置８５ｂの間の任意に場所に位置させることで、流路８６と接続される、吸込口８０より吸い込まれた居室Ｒ内の空気の流路８１の断面積と、第２吸込口８３より吸い込まれた住宅外Ｏの外気の流路８４の断面積とを調整することができる。この流路８１，８４の断面積の調整によって、吸込口８０及び第２吸込口８３から取り込まれた空気の量の比率が調整される。

なお、ダンパー８５の位置は、使用者によって変更できるように構成されてもよいし、居室Ｒ内の温度や住宅外Ｏの温度といった状況に応じて自動で変更できるように構成されてもよい。

このような構成によれば、ファンモータ１８へ供給される空気を、居室Ｒ内の空気と住宅外Ｏの外気とで切り替え、又は、混合することができるので、必要に応じて、居室Ｒ内に設けられた吸込口８０から取り込まれる空気風量を低減することができる。よって、吸込口８０から発生する風切音を抑制でき、低騒音を実現できる。また、吹出口１９から外気の新鮮な空気を送風できるので、居室Ｒ内の快適性を高めることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部又は複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部又は複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。また、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

本発明に係る送風装置は、羽根車との接触による不安感をなくし、広範囲に略均一な風速の気流を提供しつつ、低騒音で省スペースな送風装置を提供できるため、居室内の床、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。

Ｒ居室
Ｏ住宅外
１０床面
１１送風装置
１２流路
１３ノズル
１６羽根車
１７モータ
１８ファンモータ
１９吹出口
２０ダクト
２１チャンバー
２２誘引風路
２３内部流れ
２４風向調整リブ
２５吹出空気流
２６誘引空気流
３２天板
４０床下
４１天井裏
５０面気流
６０天井面
６１第２羽根車
６２第２モータ
６３第２ファンモータ
６４第２流路
６５第２チャンバー
６６第２ダクト
６７仕切部
７１内部流れ
８０吸込口
８１流路
８３第２吸込口
８４流路
８５ダンパー
８５ａ位置
８５ｂ位置
８６流路

Claims

特定空間の内部に気流を生成する送風装置であって、
前記特定空間を構成する一壁面から前記特定空間の内部に向かって立設された複数のノズルと、
複数の前記ノズルのそれぞれに高圧空気を搬送するためのチャンバーと、
前記チャンバーに前記高圧空気を送るための羽根車及びファンモータと、
を備え、
複数の前記ノズルのそれぞれは、前記チャンバーと接続するダクトと、前記ダクトから搬送されてきた前記高圧空気を吹き出すための吹出口と、を有し、
複数の前記ノズルは、所定の間隙で並列に配置され、前記間隙によって前記吹出口から吹き出す前記高圧空気に誘引される空気の誘引風路を構成し、
前記チャンバーは、前記一壁面の前記ノズルが立設する位置に隣接して前記一壁面の内部に配置され、
前記羽根車を含む前記ファンモータは、前記一壁面の内部において前記一壁面に沿って前記チャンバーと前記ノズルから離れた位置に配置され、
前記チャンバーと前記ファンモータとは、流路を介して独立して配置される、送風装置。
前記特定空間の内部の空気を取り入れる吸込口を前記一壁面に備え、
前記ファンモータは、前記吸込口にて取り込まれた前記特定空間の内部の空気を前記チャンバーへ搬送する、請求項１に記載の送風装置。
前記特定空間の外部の空気を取り入れる第二吸込口と、
前記吸込口から前記チャンバーへ搬送される空気の量と前記第二吸込口から前記チャンバーへ搬送される空気の量との比率を調節するためのダンパーと、を備える請求項２に記載の送風装置。