(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン組立体のためのノズルであって、
空気入口と、
少なくとも１つの空気出口と、
前記ノズルの外側からの空気が、そこを通って前記少なくとも１つの空気出口から噴出される空気によって引き込まれるボアを少なくとも部分的に画定する環状内壁と、
長手方向軸線の周り及び前記内壁の周りに延びる外壁と、
前記空気入口から前記少なくとも１つの空気出口まで空気を送るために前記内壁と前記外壁との間に配置される内部通路と、
を備え、
前記空気入口を通って前記内部通路に入る空気流は、２つの部分に分かれ、前記内部通路は、前記空気流のそれぞれの部分を受け取るとともに、前記ボアの周りで対向する角度方向に前記空気流の前記部分を送るための第１の部分及び第２の部分を有し、
前記内部通路の前記第１の部分及び前記第２の部分の各々は、前記外壁の前記長手方向軸線を通って延び且つ前記長手方向軸線を含む平面との交差から形成される断面積を有し、前記内部通路の前記第１の部分及び前記第２の部分の各々の前記断面積は、前記空気入口から空気を受け取るための第１の端部から第２の端部まで、前記ボアの周りで大きさが減少する、
ことを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記内部通路の前記第１の部分及び前記第２の部分の各々の断面積は、前記ボアの周りで漸減する、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記内部通路の前記第１の部分及び前記第２の部分の各々は、同じ断面積変化を有する、請求項１又は請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記第１の部分及び前記第２の部分の各々の断面積は、前記空気入口の反対側において最小値を有する、請求項１から３のいずれかに記載のノズル。
【請求項５】
前記第１の部分及び前記第２の部分の各々の断面積は、前記空気入口に隣接した位置における第１の値と、前記空気入口の反対側の位置における第２の値とを有し、前記第１の値は、前記第２の値の少なくとも１．５倍である、請求項１から４のいずれかに記載のノズル。
【請求項６】
前記第１の値は、前記第２の値の少なくとも１．８倍である、請求項５に記載のノズル。
【請求項７】
前記ノズルの前記第１の部分及び前記第２の部分の各々は、前記ボアの周りで半径方向の厚さが変化する、請求項１から６のいずれかに記載のノズル。
【請求項８】
前記ノズルの前記第１の部分及び前記第２の部分の各々は、前記ボアの周りで実質的に一定の奥行きを有する、請求項１から７のいずれかに記載のノズル。
【請求項９】
前記内壁は、前記外壁に対して偏心している、請求項１から８のいずれかに記載のノズル。
【請求項１０】
ファン組立体のためのノズルであって、
空気入口と、
少なくとも１つの空気出口と、
前記空気入口から前記少なくとも１つの空気出口まで空気を送る内部通路と、
環状内壁と、
前記環状内壁の周りを延びる外壁と、
を備え、
前記内部通路は、前記内壁と前記外壁との間に配置され、前記内壁は、前記ノズルの外側からの空気が、そこを通って前記少なくとも１つの空気出口から噴出される空気によって引き込まれるボアを少なくとも部分的に画定し、
前記内壁は、前記内部通路の前記断面積は、前記空気入口から空気を受け取るための第１の端部から、前記第１の端部の反対側に位置する第２の端部まで、前記ボアの周りで大きさが減少するように、前記外壁に対して偏心している、
ことを特徴とするノズル。
【請求項１１】
前記内壁及び前記外壁の各々は、それぞれの長手方向軸線の周りに延び、前記外壁の長手方向軸線は、前記空気入口と前記内壁の長手方向軸線との間に配置される、請求項１から１０のいずれかに記載のノズル。
【請求項１２】
前記内壁の長手方向軸線は、前記外壁の長手方向軸線の垂直方向上方に配置される、請求項１１に記載のノズル。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの空気出口は、単一の空気出口を含む、請求項１から１２のいずれかに記載のノズル。
【請求項１４】
前記空気出口は、環状である、請求項１３に記載のノズル。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記内壁と前記外壁との間に配置される、請求項１３又は請求項１４に記載のノズル。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記ノズルの前部に配置される、請求項１から１５のいずれかに記載のノズル。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記内壁の内部表面及び前記外壁の外部表面の各重なり部分の間に配置される、請求項１３から１６のいずれかに記載のノズル。
【請求項１８】
前記重なり部分は、実質的に平行である、請求項１７に記載のノズル。
【請求項１９】
前記重なり部分は、切頭円錐状である、請求項１７又は請求項１８に記載のノズル。
【請求項２０】
前記重なり部分は、前記ボアの軸線に向かって傾斜している、請求項１７から１９のいずれかに記載のノズル。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記ノズルの後部の近くに配置される、請求項１から１５のいずれかに記載のノズル。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記内壁の外部表面及び前記外壁の内部表面の重なり部分の間に配置される、請求項１から１５及び請求項２１のいずれかに記載のノズル。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの空気出口は、前記内壁の外部表面上に空気を指し向けるように構成される、請求項２２に記載のノズル。
【請求項２４】
前記内壁の外部表面は、コアンダ面を含む、請求項２３に記載のノズル。
【請求項２５】
インペラと、
空気流を発生させるように前記インペラを回転させるモータと、
前記空気流を受け取るための請求項１から２４のいずれかに記載のノズルと、
を備えるファン組立体。
【請求項２６】
前記ノズルは、前記インペラ及び前記モータを収容する基部に取り付けられる、請求項２５に記載のノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン組立体のためのノズル及びこのようなノズルを含むファン組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用ファンは、典型的には、軸線周りで回転するように取り付けられたブレード又はベーンのセットと、空気流を発生させるようにブレードのセットを回転させる駆動装置とを含む。空気流の移動及び循環は、「風速冷却」又は微風を作り出し、結果として、熱が対流及び蒸発により放散するのでユーザは冷却作用を受ける。ブレードは、一般的に、空気流がハウジングを通過することを可能にしながら、ファンの使用中にユーザが回転ブレードと接触状態になるのを防止するケージ内に配置される。
【０００３】
米国特許第２，４８８，４６７号は、ファン組立体から空気を放出するのに、ケージに入れたブレードを使用しないファンを記載する。代わりに、ファン組立体は基部を含み、基部は、空気流を基部内に吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結された一連の同心状の環状ノズルであって、各々がファンから空気流を噴出するためにノズルの前部に位置する環状出口を含むノズルとを収容する。各ノズルは、ボアを形成するようにボア軸線の周りに延びる。
【０００４】
各ノズルは翼形（エアロフォイル形状、airfoil形状）を有する。翼形は、ノズルの後部に位置する前縁と、ノズルの前部に位置する後縁と、前縁と後縁との間に延びる翼弦線とを有すると考えることができる。米国特許第２，４８８，４６７号では、各ノズルの翼弦線は、ノズルのボア軸線に平行である。空気出口は、翼弦線上に位置し、ノズルから離れるように延びる方向且つ翼弦線に沿って空気流を噴出するように配置される。
【０００５】
ファン組立体から空気を放出するのにケージに入れたブレードを用いない別のファン組立体は、国際特許第２０１０／１００４５１号に記載されている。このファン組立体は、同様に、一次空気流を基部の中に吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結され一次空気流をファンから噴出する環状口部を含む単一環状ノズルとを収容する、円筒基部を含む。ノズルは、ファン組立体の局所的な環境内の空気が、口部から噴出される一次空気流によって引き込まれ、一次空気流を増幅する、開口部を画定する。ノズルはコアンダ面を含み、口部は、コアンダ面上に一次空気流を指し向けるように配置される。コアンダ面は開口部の中心軸線の周りに対称的に延びるので、ファン組立体によって発生した空気流は、円筒又は切頭円錐状プロファイルを有する環状噴流の形態である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第２，４８８，４６７号明細書
【特許文献２】国際公開番号２０１０／１００４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１の態様では、本発明は、ファン組立体のためのノズルを提供し、ノズルは、
空気入口と、
少なくとも１つの空気出口と、
ノズルの外側からの空気が、そこを通って少なくとも１つの空気出口から噴出される空気によって引き込まれるボアを少なくとも部分的に画定する環状内壁と、
長手方向軸線の周り及び内壁の周りに延びる外壁と、
空気入口から少なくとも１つの空気出口まで空気を送るために内壁と外壁との間に配置される内部通路と、
を備え、
内部通路は、空気入口を通って内部通路に入る空気流のそれぞれの部分を受け取り、ボアの周りで対向する角度方向に空気流の各部分を送るための第１の部分及び第２の部分を有し、
内部通路の各部分は、外壁の長手方向軸線を通って延びこれを含む平面による、内部通路との交差から形成される断面積を有し、内部通路の各部分の断面積は、ボアの周りで大きさ（size）が減少することを特徴とする。
【０００８】
以下では一次空気流と呼ぶノズルから噴出される空気は、ノズルを取り囲む空気を同伴して、一次空気流及び同伴空気の両方をユーザに供給する空気増幅器として作用する。同伴空気は、本明細書では二次空気流と呼ぶ場合もある。二次空気流は、部屋の空間、領域、又はノズルを囲む外部環境から引き込まれる。一次空気流は、同伴二次空気流と合体してノズルの前部から前方に放出される合体又は全体空気流を形成する。
【０００９】
発明者らは、前記のようにノズルの各部分の断面積を制御することで、ノズルの前のユーザが受ける合体空気流の乱流を低減できることを見出した。乱流の低減は、一次空気流がノズルのボアの周囲から噴出される角度変化を最小にした結果である。この断面積の変化がないと、空気入口に隣接して配置される内部通路の部分から、ノズルの長手方向軸線に対して比較的急角度で一次空気流が上向きに噴出する傾向があるのに対して、空気入口の反対側に配置される内部通路の部分から噴出する空気流の部分は、比較的浅い角度で噴出される。空気入口が、ノズルの基部に向かって配置される場合には、一次空気流は、ノズル上端の前部にほぼ位置する場所に向かって集中する可能性がある。一次空気流の集中により、ノズルから発生する合体空気流に乱流が生じる場合がある。
【００１０】
空気入口に隣接する内部通路の断面積を相対的に増加させると、一次空気流がノズルの基部から噴出される速度を低下できる。この速度低下は、空気流が内部通路のこの部分から噴出される角度を低減することが分かった。ボアの周りで断面積を低減するように内部通路の形状を制御することで、一次空気流がノズルから噴出する角度の何らかの変化を著しく低下できる。
【００１１】
内部通路の各部分の断面積の変化は、各々が外壁の長手方向軸線を通って延び且つこれを含む一連の平面での、内部通路との交差部に見られ、ここで、外壁は中心に置かれる。また、内部通路の各部分の断面積の変化は、内部通路の部分の第１の端部から第２の端部まで延びる空気流路の断面積の変化と称されてもよいので、本発明のこの態様は、ファン組立体用のノズルを提供し、ノズルは、空気入口と、少なくとも１つの空気出口と、ノズルの外側からの空気が、そこを通って少なくとも１つの空気出口から噴出される空気によって引き込まれるボアを少なくとも部分的に画定する環状内壁と、長手方向軸線の周り及び内壁の周りに延びる外壁と、空気入口から少なくとも１つの空気出口まで空気を送るために内壁と外壁との間に配置される内部通路とを含み、内部通路は、空気入口を通って内部通路に入る空気流のそれぞれの部分を受け取り且つボアの周りで対向する角度方向に空気流の各部分を送るための、部分の第１の端部から第２の端部まで延びる流路に沿った、第１の部分及び第２の部分を有し、流路の断面積はボアの周りで大きさが減少するようになっている。
【００１２】
内部通路の各部分の断面積は、ボアの周りで段階的に減少することができる。代替的に、内部通路の各部分の断面積は、ボアの周りで徐々に減少する、またはテーパ付けられていてもよい。
【００１３】
ノズルは、空気入口及びノズル中心を通る平面に関して実質的に対称であることが好ましく、内部通路の各部分は、同じ断面積変化を有することが好ましい。例えば、ノズルは、略円形、楕円形、又は「レーストラック」形状を有することができ、内部通路の各部分は、ボアの各側面上に配置される比較的直線の部分を含む。
【００１４】
内部通路の各部分の断面積の変化は、断面積が、空気入口から空気を受け取るための第１の端部から第２の端部までボアの周りで大きさが減少するようになっていることが好ましい。各部分の断面積は、空気入口の反対側の位置において最小値を有することが好ましい。
【００１５】
内部通路の各部分の断面積の変化は、断面積が、空気入口に隣接する第１の値と、空気入口の反対側での第２の値とを有するようになっていることが好ましく、第１の値は、第２の値の少なくとも１．５倍、より好ましくは、第１の値は、第２の値の少なくとも１．８倍である。
【００１６】
内部通路の各部分の断面積の変化は、ノズルの各部分の半径方向の厚さをボアの周りで変化させることで生じ得る。この場合、ボアの軸線に沿って延びる方向に測定した場合のノズルの奥行きは、ボアの周りで実質的に一定とすることができる。代替的に、ノズルの奥行きは、ボアの周りで変えることもできる。例えば、ノズルの各部分の奥行きは、空気入口に隣接する第１の値から空気入口の反対側の第２の値まで低減することができる。
【００１７】
空気入口は、空気がノズルの内部通路に入る複数の部分又は開口を含むことができる。これらの部分又は開口は、互いに隣接して配置されてもよく、又はノズルの周りで離間することもできる。少なくとも１つの空気出口は、ノズルの前端に又はこれの近くに配置することができる。代替的に、少なくとも１つの空気出口は、ノズルの後端の近くに配置することができる。ノズルは、単一の空気出口又は複数の空気出口を含むことができる。１つの実施例では、ノズルは、ボアの軸線を囲む単一の環状空気出口を含み、この空気出口は、円形の形状とすることができ、又はノズルの前端の形状に適合する形状を有することができる。代替的に、内部通路の各部分は、それぞれの空気出口を含むことができる。例えば、ノズルが長円形（レーストラック形）を有する場合、ノズルの各直線部分はそれぞれの空気出口を含むことができる。また、その、または各空気出口は、スロットの形態であることが好ましい。スロットは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲の幅を有することが好ましい。
【００１８】
内壁は、ボアの少なくとも前方部を画定することが好ましい。各壁は、単一の構成要素で形成することができるが、代替的に、壁の一方又は両方は、複数の構成要素から形成することができる。内壁は、外壁に対して偏心していることが好ましい。換言すると、内壁及び外壁は同心状ではないことが好ましい。１つの実施例では、内壁の中心又は長手方向軸線は、内部通路の断面積がノズルの下端からノズルの上端に向かって減少するように、外壁の中心又は長手方向軸線の上方に配置される。これはノズルの断面変化を実現するのに比較的簡単な方法であり、第２の態様では、本発明は、ファン組立体のためのノズルを提供し、ノズルは、空気入口と、少なくとも１つの空気出口と、空気入口から少なくとも１つの空気出口まで空気を送る内部通路と、環状内壁と、環状内壁の周りに延びる外壁とを備え、内部通路は、内壁と外壁との間に配置され、内壁は、ノズルの外側からの空気が、そこを通って少なくとも１つの空気出口から噴出される空気によって引き込まれるボアを少なくとも部分的に画定し、内壁は、外壁に対して偏心している。
【００１９】
前述のように、ノズルの各部分の断面積は、各々がノズルの外壁の中心を通り、各々が外壁の中心を通る長手方向軸線を含む、一連の交差平面で測定されることが好ましい。しかしながら、内壁及び外壁の偏心により、ノズルの各部分の断面積は、各々がノズルの内壁の中心を通り、各々が内壁の中心を通る長手方向軸線を含む一連の交差平面で測定することができる。この軸線は、ボアの軸線と同一直線上にある。
【００２０】
少なくとも１つの空気出口は、内壁と外壁との間に配置されることが好ましい。例えば、少なくとも１つの空気出口は、内壁及び外壁の重なり部分の間に配置することができる。壁のこれらの重なり部分は、内壁の内部表面の一部及び外壁の外部表面の一部を含むことができる。代替的に、壁のこれらの重なり部分は、外壁の内部表面の一部及び内壁の外部表面の一部を含むことができる。一連のスペーサが、他の壁と係合するために一方の壁の周りに角度的に離間して配置され、少なくとも１つの空気出口の幅を制御できる。壁の重なり部分は、略平行であることが好ましく、ノズルから噴出される空気流を選択された方向に案内する役割を果たす。１つの実施例では、重なり部分は、ボアの軸線に対して傾斜するように切頭円錐形状である。ノズルから噴出される空気流の所望のプロファイルに応じて、重なり部分は、ボアの軸線に向かって又はこれから離れるように傾斜できる。
【００２１】
理論によって制限することを意図するものではないが、本出願人は、一次空気流による二次空気流の同伴比率は、ノズルから噴出される一次空気流の外側プロファイルの表面積の大きさに関係すると考えている。一次空気流が、外向きにテーパー付けされる又は外向きに開く場合、外側プロファイルの表面積は相対的に大きくなり、一次空気流とノズルを取り囲む空気の混合が促進されて合体空気流の流量が増加するのに対して、一次空気流が内向きにテーパー付けされる場合、外側プロファイルの表面積は相対的に小さく、一次空気流による二次空気流の同伴が少なくなり、合体空気流の流量が減少する。
【００２２】
ノズルによって発生される合体空気流の流量の増加は、合体空気流の最大速度を低下させるように作用する。これにより、ノズルは、部屋又はオフィスを通り抜ける空気流を発生するためのファン組立体に使用するのに適したものとなることができる。他方、ノズルによって発生する合体空気流の流量の減少は、合体空気流の最大速度を高くする作用がある。これにより、ノズルは、ファンの前のユーザを急速に冷却するための空気流を発生させる机上ファン又は他の卓上ファンに使用するのに適したものとなることができる。
【００２３】
ノズルは、内壁と外壁との間に延びる環状前壁を有することができる。ノズルの構成要素の数を低減するために、前壁は外壁と一体化することが好ましい。少なくとも１つの空気出口は前壁に隣接して、例えば、ボアと前壁との間に配置することができる。
【００２４】
代替的に、少なくとも１つの空気出口は、内壁の外部表面に空気が向かうように構成することができる。少なくとも１つの空気出口に隣接して配置される外部表面の少なくとも一部は、凸形状とすることができ、ノズルから噴出される空気が指し向けられるコアンダ面をもたらす。
【００２５】
空気入口は、ノズルの外壁によって画定されることが好ましく、ノズルの下端に配置されることが好ましい。
【００２６】
また、本発明は、インペラ、空気流を発生させるようにインペラを回転させるモータ、及び空気流を受け取るための前述のノズルを含むファン組立体を提供する。ノズルは、インペラ及びモータを収容する基部に取り付けることが好ましい。
【００２７】
本発明の第１の態様に関連して説明した特徴は、本発明の第２の態様に同様に適用可能であり、逆もまた同じである。
【００２８】
本発明の実施形態は添付の図面を参照して以下に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ファン組立体の第１の実施形態の上から見た正面斜視図である。
【図２】ファン組立体の正面図である。
【図３ａ】図２の線Ｅ−Ｅに沿った左側断面図である。
【図３ｂ】図２の線Ａ−Ａに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【図３ｃ】図２の線Ｂ−Ｂに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【図３ｄ】図２の線Ｃ−Ｃに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【図４】ファン組立体の第２の実施形態の上から見た正面斜視図である。
【図５】図４のファン組立体の正面図である。
【図６ａ】図５の線Ｅ−Ｅに沿った左側断面図である。
【図６ｂ】図５の線Ａ−Ａに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【図６ｃ】図５の線Ｂ−Ｂに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【図６ｄ】図５の線Ｃ−Ｃに沿ったファン組立体のノズルの１つの部分を通る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１及び図２は、ファン組立体１０の第１の実施形態の外観図である。ファン組立体１０は、一次空気流がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む本体１２と、この本体１２に取り付けられた環状ノズル１６とを含む。ノズル１６は、ファン組立体１０から一次空気流を噴出するための空気出口１８を含む。
【００３１】
本体１２は、実質的に円筒形の下側本体部分２２に取り付けられた実質的に円筒形の主本体部分２０を含む。主本体部分２０及び下側本体部分２２は、上側本体部分２０の外部表面が、下側本体部分２２の外部表面と実質的に同一平面にあるように、実質的に同じ外径を有することが好ましい。本実施形態では、本体１２は、１００ｍｍから３００ｍｍの範囲の高さ及び１００ｍｍから２００ｍｍの範囲の直径を有する。
【００３２】
主本体部分２０は、一次空気流がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む。本実施形態では、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された配列開口を含む。代替的に、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された窓内に取り付けられた１つ又はそれ以上のグリル又はメッシュを含むことができる。主本体部分２０は、その上端で（図示のように）開放して一次空気流が本体１２から排出される空気出口２３（図３ａに示す）を提供する。
【００３３】
主本体部分２０は、下側本体部分２２に対して傾くことができ、一次空気流がファン組立体１０から噴出される方向を調節できる。例えば、下側本体部分２２の上面及び主本体部分２０の下面には、主本体部分２０が下側本体部分２２から持ち上がるのを防止しながら、主本体部分２０が下側本体部分２２に対して移動することを可能にする相互結合部を備えることができる。例えば、下側本体部分２２及び主本体部分２０は、連結Ｌ字形部材を含むことができる。
【００３４】
下側本体部分２２は、ファン組立体１０のユーザインターフェイスを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザが操作可能な複数のボタン２４、２６と、ユーザがファン組立体１０の種々の機能を制御できるようにするためのダイヤル２８と、ボタン２４、２６及びダイヤル２８に接続されたユーザインターフェイス制御回路３０とを含む。下側本体部分２２は、ファン組立体１０が置かれる表面と係合するように基部３２上に取り付けられる。
【００３５】
図３ａは、ファン組立体１０の断面図を示す。下側本体部分２２は、全体を符号３４で示す、ユーザインターフェイス制御回路３０に接続された主制御回路を収容する。ボタン２４、２６及びダイヤル２８の操作に応答して、ユーザインターフェイス制御回路３０は、主制御回路３４に適切な信号を伝達して、ファン組立体１０の種々の作動を制御するように構成されている。
【００３６】
また、下側本体部分２２は、全体を符号３６で示す、下側本体部分２２を基部３２に対して首振りさせるための機構を収容する。首振り機構３６の作動は、ボタン２６のユーザ操作に応答して主制御回路３４によって制御される。基部３２に対する下側本体部分２２の各首振り周期の範囲は、好ましくは６０°から１２０°、本実施形態では約８０°である。本実施形態では、首振り機構３６は、１分間当たり約３から５の首振り周期を実行するように構成される。ファン組立体１０に電力を供給するための主電力ケーブル（図示せず）が、基部３２に形成された開口３８を貫通して延びる。ケーブルは、主電源に接続するためにプラグに接続される。
【００３７】
主本体部分２０は、空気入口１４を通って本体１２の中に一次空気流を吸い込むためのインペラ４０を収容する。好ましくは、インペラ４０は、混流（斜流）インペラの形態である。インペラ４０は、モータ４４から外向きに延びる回転シャフト４２に結合される。本実施形態では、モータ４４は、ダイヤル２８のユーザ操作に応答して主制御回路３４によって速度を変更できるＤＣブラシレスモータである。モータ４４の最高速度は、好ましくは５，０００ｒｐｍから１０，０００ｒｐｍの範囲である。モータ４４は、下側部分４８に結合された上側部分４６を含むモータバケット内に収容される。モータバケットの上側部分４６は、湾曲ブレードを有する環状ディスクの形態のディフューザ５０を含む。
【００３８】
モータバケットは、略切頭円錐状インペラハウジング５２内に配置され、該ハウジングに取り付けられる。インペラハウジング５２は、次に、基部１２の主本体部分２０内に配置されてこれに結合された複数の角度的に離間した支持体５４、本実施形態では３つの支持体上に取り付けられる。インペラ４０及びインペラハウジング５２は、インペラ４０がインペラハウジング５２の内面に近接するがこれと接触しないように形成される。実質的に環状の入口部材５６が、一次空気流をインペラハウジング５２の中に案内するためにインペラハウジング５２の底面に結合される。電気ケーブル５８が、主制御回路３４から、本体１２の主本体部分２０及び本体部分２２に形成された開口、並びにインペラハウジング５２及びモータバケットに形成された開口を通ってモータ４４に至る。
【００３９】
好ましくは、本体１２は、本体１２からのノイズ発生を低減するための消音発泡体を含む。本実施形態では、本体１２の主本体部分２０は、空気入口１４の下に位置する第１の発泡部材６０と、モータバケット内に位置する第２の環状発泡部材６２とを含む。
【００４０】
可撓性シール部材６４は、インペラハウジング５２上に装着される。可撓性シール部材は、空気がインペラハウジング５２の外面を回って入口部材５６に移動するのを防止する。シール部材６４は、好ましくはゴムから形成された、好ましくは環状リップシールを含む。シール部材６４は、電気ケーブル５８をモータ４４に案内するためのグロメットの形態の案内部分を更に含む。
【００４１】
図１及び図２に戻ると、ノズル１６は環状形状を有する。ノズル１６は環状内壁７２の周りに延びる外壁７０を含む。本実施例では、壁７０、７２の各々は、別個の構成要素から形成される。また、ノズル１６は前壁７４及び後壁７６を有し、これらは、本実施例では、外壁７０と一体化される。内壁７２の後端は、例えば、接着剤を用いて後壁７６に結合される。
【００４２】
内壁７２は、ボア軸線又は長手方向軸線Ｘの周りに延びて、ノズル１６のボア７８を画定する。ボア７８は、ノズル１６の後壁７６からノズル１６の前壁７４までボア軸線Ｘに沿って直径が変化する略円形の断面を有する。本実施例では、内壁７２は、各々がボア７８の周りに延びる、環状後方部分８０及び環状前方部分８２を有する。後方部分８０は、切頭円錐形状を有し、ボア軸線Ｘから離れるように後壁７６から外向きにテーパー付けされる。また、前方部分８２は切頭円錐状形状を有するが、ボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされる。ボア軸線Ｘに対する前方部分８２の傾斜角度は、好ましくは−２０°から２０°であり、本実施例では約８°である。
【００４３】
前述のように、ノズル１６の前壁７４及び後壁７６は、外壁７０と一体にすることができる。内壁７２に隣接して配置される外壁７０の端部分８４は、内壁７２の前方部分８２の周りに延びるか又はこれと重なって、外壁７０の外面と内壁７２の内面との間にノズル１６の空気出口１８を画定するように成形される。外壁７０の端部分８４は、内壁７２の前方部分８２と実質的に平行であるので、同様に約８°の角度でボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされる。従って、ノズル１６の空気出口１８は、ノズル１６の壁７０、７２の間に配置され、ノズル１６の前端の近くに配置される。空気出口１８は、ボア軸線Ｘを中心として、この周りに延びる略円形のスロットの形態である。スロットの幅は、好ましくは、ボア軸線Ｘの周りで実質的に一定であり、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲である。一連の角度的に離間したスペーサ８６は、部分８２、８４の接面の一方に設けられ、これらの接面の間で規則的な間隔を維持するように他方の接面と係合することができる。例えば、内壁７２は外壁７０に結合することができ、そうするとスペーサ８６がない場合、接面が接触するので、スペーサ８６は、接面が離れるように付勢するようにも作用する。
【００４４】
外壁７０は、本体１２の主本体部分２０の開放上端２３に結合され、本体１２から一次空気流を受け取るための空気入口を提供する開放下端を有する基部８８を含む。外壁７０の残りの部分は、略円筒形であり、ボア軸線Ｘに平行であるがこれから離間する中心軸線、または長手方向線Ｙの周りに延びる。換言すると、外壁７０及び内壁７２は偏心している。本実施例では、ボア軸線Ｘは、ファン組立体１０の中心を通って垂直に延びる中心軸線Ｙの上に位置し、軸線Ｘ、Ｙは図２に示す平面Ｅ−Ｅに位置する。
【００４５】
外壁７０及び内壁７２は、空気を空気入口８８から空気出口１８まで送るための内部通路９０を画定する。内部通路９０は、ノズル１６のボア７８の周りに延びる。ノズル１６の壁７０、７２の偏心により、内部通路９０の断面積は、ボア７８の周りで変化する。内部通路９０は、図１及び図２において全体を符号９２及び９４で示すように、各々がボア７８の周りで反対の角度方向に延びる、第１及び第２の湾曲部分を含むと考えることができる。図３ａから図３ｄも参照すると、内部通路９０の各部分９２、９４の断面積は、ボア７８の周りで大きさが減少する。各部分９２、９４の断面積は、ノズル１６の空気入口に隣接して位置する第１の値Ａ1から空気入口の直径方向反対側に位置する第２の値Ａ2まで減少し、ここで２つの部分９２、９４は連結される。軸線Ｘ、Ｙの相対位置は、内部通路９０の各部分９２、９４が、ボア７８の周りで同じ断面積の変化を有するようになっているものであり、各部分９２、９４の断面積は、第１の値Ａ1から第２の値Ａ2まで漸次的に減少する。内部通路９０の断面積の変化は、好ましくはＡ1≧１．５Ａ2であり、より好ましくはＡ1≧１．８Ａ2である。図３ｂから図３ｄに示すように、各部分９２、９４の断面積の変化は、ボア７８の周りの各部分９２、９４の半径方向の厚さの変化によって生じ、軸線Ｘ、Ｙに沿って延びる方向で測定した場合のノズル１６の奥行きは、ボア７８の周りで比較的一定である。１つの実施例では、Ａ1≒２５００ｍｍ2及びＡ2≒１３００ｍｍ2であり、別の実施例では、Ａ1≒１８００ｍｍ2及びＡ2≒８００ｍｍ2である。
【００４６】
ファン組立体１０を作動させるために、ユーザは、ユーザインターフェイスのボタン２４を押圧する。ユーザインターフェイス制御回路３０は、この操作を主制御回路３４に伝達し、これに応答して、主制御回路３４は、インペラ４０を回転させるようモータ４４を起動させる。インペラ４０の回転により、一次空気流は空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる。ユーザは、ユーザインターフェイスのダイヤル２８を操作することで、モータ４４の速度、従って空気が空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる量を制御できる。モータ４４の速度に応じて、インペラ４０が発生する一次空気流は、１０リットル／秒から３０リットル／秒とすることができる。一次空気流は、インペラハウジング５２と主本体部分２０の開放上端における空気出口２３とを順次通過して、ノズル１６の基部８８に位置する空気入口を経由してノズル１６の内部通路９０に入る。
【００４７】
内部通路９０内で、一次空気流は、各々が内部通路９０のそれぞれの部分９２、９４内にある、ノズル１６のボア７８の周りで対向する角度方向に向かう２つの気流に分かれる。気流が内部通路９０を通過すると、空気は、空気出口１８を通って噴出される。空気出口１８からの一次空気流の噴出は、外部環境から、具体的にはノズル１６の周りの領域からの空気を同伴して二次空気流を発生させる。この二次空気流は一次空気流と合体し、ノズル１６から前方に放出される合体又は全体空気流（気流）を生成する。
【００４８】
空気入口に隣接する内部通路９０の断面積の増大により、ノズル１６の下端から噴出される一次空気流の速度は低くなり、内部通路９０のこの位置から噴出する空気流のボア軸線Ｘに対する角度は減少することになる。内部通路９０の各部分９２、９４の断面積におけるボア７８の周りでの漸次的な減少は、一次空気流がノズル１６から噴出される角度の任意の（いくらかの）変化を最小にする作用がある。従って、ボア７８の周りの内部通路９０の断面積の変化は、ユーザが受ける合体空気流の乱流を減少させる。
【００４９】
図４及び図５は、ファン組立体１００の第２の実施形態の外観図である。ファン組立体１００は、一次空気流がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む本体１２と、本体１２上に取り付けられた環状ノズル１０２とを含む。ノズル１０２は、ファン組立体１００から一次空気流を噴出するための空気出口１０４を含む。本体１２は、ファン組立体１０の本体１２と同じであるので、本明細書では更に詳細に説明しない。
【００５０】
ノズル１０２は環状形状を有する。ノズル１０２は、環状内壁１０８の周りに延びる外壁１０６を含む。本実施例では、壁１０６、１０８の各々は、別個の構成要素から形成される。壁１０６、１０８の各々は、前端及び後端を有する。外壁１０６の後端は、内壁１０８の後端に向かって内向きに湾曲して、ノズル１０２の後端を画定する。内壁１０８の前端は、外壁１０６の前端に向かって外向きに折り返されて、ノズル１０２の前端を画定する。外壁１０６の前端は、内壁１０８の前端に位置するスロットに挿入され、スロットに導入された接着剤を用いて内壁１０８に結合される。
【００５１】
内壁１０８は、ボア軸線または長手方向軸線Ｘの周りに延びてノズル１０２のボア１１０を画定する。ボア１１０は、ノズル１０２の後端からノズル１０２の前端までボア軸線Ｘに沿って直径が変化する略円形の断面を有する。
【００５２】
内壁１０８は、内壁１０８の外部表面、すなわちボア１１０を画定する表面が、多数の部分を有するように成形される。内壁１０８の外部表面は、凸状後方部分１１２、外向きに広がる切頭円錐状前方部分１１４、及び後方部分１１２と前方部分１１４との間に配置される円筒部分１１６を有する。
【００５３】
外壁１０６は、本体１２の主本体部分２０の開放上端２３に結合され、本体１２から一次空気流を受け取るための空気入口を提供する開放下端を有する基部１１８を含む。外壁１０６の大部分は、略円筒形である。外壁１０６は、ボア軸線Ｘに平行であるがこれから離間した中心軸線または長手方向線Ｙの周りに延びる。換言すると、外壁１０６及び内壁１０８は偏心している。本実施例では、ボア軸線Ｘはファン組立体１００の中心を通って垂直に延びる中心軸線Ｙの上に位置し、軸線Ｘ、Ｙの各々は図５に示す平面Ｅ−Ｅ上に位置する。
【００５４】
外壁１０６の後端は内壁１０８の後端と重なるように成形され、外壁１０６の内面と内壁１０８の外面との間にノズル１０２の空気出口１０４を画定する。空気出口１０４は、ボア軸線Ｘを中心として、この周りに延びる略円形のスロットの形態である。スロットの幅はボア軸線Ｘの周りで実質的に一定であり、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲であることが好ましい。外壁１０６及び内壁１０８の重なり部分１２０、１２２は実質的に平行であり、ノズル１０２のコアンダ面をもたらす、内壁１０８の凸状後方部分１１２の上に空気を指し向けるように構成される。一連の角度的に離間したスペーサ１２４が、外壁１０６及び内壁１０８の重なり部分１２０、１２２の接面の一方に設けられ、これらの接面の間で規則的な間隔を維持するように他方の接面と係合することができる。
【００５５】
外壁１０６及び内壁１０８は、空気を空気入口８８から空気出口１０４まで送るための内部通路１２６を画定する。内部通路１２６は、ノズル１０２のボア１１０の周りに延びる。ノズル１０２の壁１０６、１０８の偏心により、内部通路１２６の断面積は、ボア１１０の周りで変化する。内部通路１２６は、図４及び図５で全体を符号１２８及び１３０で示すように、各々がボア１１０の周りで対向する角度方向に延びる第１及び第２の湾曲部分を含むと考えることができる。図６（ａ）から図６（ｄ）も参照すると、第１の実施形態と同様に、内部通路１２６の各部分１２８、１３０の断面積は、ボア１１０の周りで大きさが減少する。各部分１２８、１３０の断面積は、ノズル１０２の空気入口に隣接して位置する第１の値Ａ1から空気入口の直径方向反対側に位置する第２の値Ａ2まで減少し、ここで２つの部分１２８、１３０の端部は連結される。軸線Ｘ、Ｙの相対位置は、内部通路１２６の各部分１２８、１３０が、ボア１１０の周りで同じ断面積変化を有するものであり、各部分１２８、１３０の断面積は、第１の値Ａ1から第２の値Ａ2まで漸次的に減少する。内部通路１２６の断面積の変化は、好ましくはＡ1≧１．５Ａ2であり、より好ましくはＡ1≧１．８Ａ2である。図６（ｂ）から図６（ｄ）に示すように、各部分１２８、１３０の断面積の変化は、ボア１１０の周りの各部分１２８、１３０の半径方向の厚さの変化によって生じ、軸線Ｘ、Ｙに沿って延びる方向で測定した場合のノズル１０２の奥行きは、ボア１１０の周りで比較的一定である。１つの実施例では、Ａ1≒２２００ｍｍ2でありＡ2≒１２００ｍｍ2である。
【００５６】
ファン組立体１００の作動は、ファン組立体１０の作動と同じである。一次空気流は、モータ４４によるインペラ４０の回転によって基部１２の空気入口１４を通って引き込まれる。一次空気流は、インペラハウジング５２と主本体部分２０の開放上端における空気出口２３とを順次通過して、ノズル１０２の基部１１８に位置する空気入口を介してノズル１０２の内部通路１２６に入る。
【００５７】
内部通路１２６内で、一次空気流は、各々が内部通路１２６のそれぞれの部分１２８、１３０内にある、ノズル１０２のボア１１０の周りで対向する角度方向に向かう２つの気流に分かれる。気流は、内部通路１２６を通過すると、空気は、空気出口１０４を通って噴出される。空気出口１０４からの一次空気流の噴出は、外部環境から、具体的にはノズル１０２の周りの領域から空気を同伴して二次空気流を発生させる。この二次空気流は一次空気流と合体されて、ノズル１０２から前方に放出される合体又は全体空気流（気流）を生成するようになっている。本実施形態では、ボア１１０の周りの内部通路１２６の断面積の変化により、内部通路１２６の周りの静圧変化を最小にできる。
【００５８】
要約すれば、ファン組立体のためのノズルは、空気入口、空気出口、及び空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路を有する。内部通路は、環状内壁と該内壁の周りに延びる外壁との間に配置される。内壁は、空気出口から噴出する空気によってノズルの外側からの空気が引き込まれる、ボアを少なくとも部分的に画定する。内部通路の断面積はボアの周りで変化する。内部通路の断面積の変化は、空気出口から噴出される空気の方向を制御でき、ファン組立体によって発生する空気流の乱流を減少させる。内部通路の断面積の変化は、内壁を外壁に対して偏心するように配置することで実現できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ファン組立体
１２  本体
１４  空気入口
１６  ノズル
１８  空気出口
２０  主本体部分
２２  下側本体部分
２４、２６  ボタン
２８  ダイヤル
３２  基部
７２  内壁
７４  前壁
７８  ボア
８０  後方部分
８６  スペーサ
８８  基部、空気入口
９２、９４  内部通路９０の部分
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ  線
Ｘ  ボア軸線又は長手方向軸線
Ｙ  中心軸線すなわち長手方向線
【図１】
0005546607.tif 000002
【図２】
0005546607.tif 000003
【図３ａ】
0005546607.tif 000004
【図３ｂ】
0005546607.tif 000005
【図３ｃ】
0005546607.tif 000006
【図３ｄ】
0005546607.tif 000007
【図４】
0005546607.tif 000008
【図５】
0005546607.tif 000009
【図６ａ】
0005546607.tif 000010
【図６ｂ】
0005546607.tif 000011
【図６ｃ】
0005546607.tif 000012
【図６ｄ】
0005546607.tif 000013