(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内で空気流を発生させる送風機であって、該送風機は、
空気流が通って前記送風機に引き込まれる空気入口を備える第１のケーシングと、該第１のケーシングに連結されるとともに、前記空気流が通って前記送風機から噴出される空気出口を備えた第２のケーシングとを備え、
前記第１のケーシングは、
空気入口及び空気出口を有するインペラハウジングと、
前記インペラハウジング内に配置され、前記第１のケーシングの前記空気入口を介して前記空気流を引き込む混流インペラと、
前記インペラを駆動するモータと、
を備え、
前記インペラは、前記モータに連結される実質的に円錐形状のハブと、該ハブに連結される複数のブレードとを備え、該ブレードの各々は、前記インペラハウジングの前記空気入口に隣接して配置される前縁と、後縁と、前記ハブの外面に連結され、その周りに部分的に延びる内側縁と、該内側縁の反対側に配置される外側縁と、前記前縁と前記外側縁との交差部に配置されるブレード先端とを備え、
前記前縁は、前記ハブに隣接して配置される内側部分と、前記ブレード先端に隣接して配置される外側部分とを備え、前記内側部分は、前記ハブから前記外側部分へ後方に湾曲し、前記外側部分は、前記内側部分から前記ブレード先端へ前方に湾曲し、前記前縁の前記内側部分は、凸状である、送風機。
【請求項２】
前記前縁の前記内側部分は、前記前縁の長さの３０％から８０％の範囲で延びる、請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記前縁の前記内側部分は、前記前縁の長さの５０％から７０％の範囲で延びる、請求項１又は２に記載の送風機。
【請求項４】
前記前縁の前記外側部分は、凹状である請求項１から３のいずれかに記載の送風機。
【請求項５】
前記ブレードの各々は、前記ブレードの長さに沿って変化する傾斜角を有する、請求項１から４のいずれかに記載の送風機。
【請求項６】
前記傾斜角は、前記ブレードの前記前縁に隣接する最大値と、前記ブレードの前記後縁に隣接する最小値との間で変化する、請求項５に記載の送風機。
【請求項７】
前記傾斜角の最大値は、１５度から３０度の範囲であり、前記傾斜角の最小値は、−２０度から−３０度の範囲である、請求項６に記載の送風機。
【請求項８】
前記ブレードの幅は、前記前縁から前記後縁に向かって次第に減少する、請求項１から７のいずれかに記載の送風機。
【請求項９】
前記ブレードの厚さは、最大値と最小値との間で変化する、請求項１から８のいずれかに記載の送風機。
【請求項１０】
前記ブレードの厚さは、前記後縁で最小値である、請求項９に記載の送風機。
【請求項１１】
前記ブレードの厚さの最大値は、前記前縁と前記後縁との間の中程に設定される、請求項９又は１０に記載の送風機。
【請求項１２】
前記後縁は直線状である、請求項１から１１のいずれかに記載の送風機。
【請求項１３】
前記ブレードの各々は、前記ハブの周りで６０度から１２０度の範囲の角度で延びる、請求項１から１２のいずれかに記載の送風機。
【請求項１４】
前記ブレードの数は、６から１２の範囲である、請求項１から１３のいずれかに記載の送風機。
【請求項１５】
前記インペラは、前記ハブ及び前記ブレードを取り囲むように、前記ブレードの各々の前記外側縁に連結された略切頭円錐形状のシュラウドを備える、請求項１から１４のいずれかに記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内で空気流を発生させる送風機に関する。特に、限定されるものではないが、本発明は、机上型、タワー型、又は台座型送風機のような床上又は卓上送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用送風機は、通常、軸線の周りで回転するように取り付けられたブレードセット又はベーンセットと、ブレードセットを回転させて空気流を発生させる駆動装置とを備える。空気流の移動及び循環が「風冷」又は微風を引き起こし、結果的に、ユーザは、対流及び蒸発により熱が放散する際に冷却効果を体感する。一般的に、ブレードは、ケージ内に配置されおり、ユーザが送風機の使用中に回転ブレードに接触するのを防止しながら、空気流がハウジングを通過することが可能になっている。
【０００３】
国際公開第２０１０／１００４４８号には、送風機組立体から空気を放出するためにケージブレードを使用しない送風機組立体が開示される。送風機組立体は、代わりに、一次空気流を引き込むモータ駆動式インペラを収容する円筒形基部と、該基部に連結され、一次空気流が送風機から噴出される環状スロットを含む環状ノズルとを備える。ノズルは、送風機組立体の局部的環境の空気が出口から噴出される一次空気流に引き込まれる中心開口部を規定し、一次空気流を増幅する。
【０００４】
インペラは、混流インペラの形態であり、軸線方向の一次空気流を受け取り、一次空気流を軸線方向及び半径方向の両方に放出する。インペラは、略円錐形のハブと、該ハブに連結された複数のブレードとを備える。インペラは、送風機の基部内に取り付けられたインペラハウジング内に配置されている。インペラのブレードの前縁は、インペラハウジングの空気出口に隣接して配置されている。ブレードの前縁は、インペラからブレード先端へ後方に向かって湾曲している。換言すれば、ブレードの前縁は、インペラハウジングの空気入口から離れて後方に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１００４４８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様において、本発明は、室内で空気流を発生させる送風機を提供し、送風機は、
空気流が通って送風機に引き込まれる空気入口を備える第１のケーシングと、該第１のケーシングに連結される第２のケーシングとを備え、該第２のケーシングは、空気流が通って送風機から噴出される空気出口を備え、
第１のケーシングは、
空気入口及び空気出口を有するインペラハウジングと、
インペラハウジング内に配置され、第１のケーシングの空気入口を介して空気流を引き込む混流インペラと、
インペラを駆動するモータと、
を備え、
インペラは、モータに連結される実質的に円錐形状のハブと、該ハブに連結される複数のブレードとを備え、該ブレードの各々は、インペラハウジングの空気入口に隣接して配置される前縁、後縁、前記ハブの外面に連結され、その周りを部分的に延びる内側縁、該内側縁の反対側に配置される外側縁、及び前縁と外側縁との交差部に配置されるブレード先端を備え、
前縁は、ハブに隣接して配置される内側部分と、ブレード先端に隣接して配置される外側部分とを備え、内側部分は、ハブから外側部分へ後方に湾曲し、外側部分は、内側部分からブレード先端へ前方に湾曲する。
【０００７】
インペラは、国際公開第２０１０／１００４４８号のインペラと比較して、各ブレードの前縁が、ハブに隣接して配置される内側部分と、ブレード先端に隣接して配置される外側部分とを備える点で異なる。内側部分は、ハブから外側部分へ後方に、即ちインペラハウジングの空気入口から遠ざかるように湾曲するが、外側部分は、内側部分からブレード先端へ前方に、即ちインペラハウジングの空気入口に向かって湾曲する。
【０００８】
前縁の形状の変更により、国際公開第２０１０／１００４４８号のインペラに比べて送風機の使用中の騒音を低減することができる。各ブレードの前縁のブレード先端に向かう局部的な前方への湾曲により、ブレードのハブと先端との間の負荷のピークを低減することができ、このピークはブレードのほぼ前縁又はその近くにある。ハブと先端との間の負荷は、ブレードを横切る圧力勾配を分析する方法であり、以下の式で定義される。
0005592024.tif 000002
【０００９】
上式において、Ｗtはブレード先端での流れの相対速度であり、Ｗhはハブでの流れの相対速度である。発明者は、各ブレードの前縁の前方への湾曲がブレードを横切る圧力勾配を低下でき、ブレードからの流れの剥離を低減して、結果的に乱流に関連する騒音を低減することを見出した。
【００１０】
しかしながら、完全に湾曲した前縁、即ちハブからブレード先端まで湾曲した前縁は、ブレードの前縁におけるブレード間負荷を増大させる可能性がある。ブレード間負荷は、ブレードに沿う圧力勾配を分析する方法であり、以下の式で定義される。
0005592024.tif 000003
【００１１】
上式において、Ｗssはブレードの吸引側での流れの相対速度であり、Ｗpsはブレードの圧力側での流れの相対速度である。発明者は、ブレード前縁でのブレード間負荷は、ブレードの内側縁の長さを、内側縁の長さが外側縁の長さに近づくように増大させることで低下できることを見出し、その結果、前縁の内側部分は、ハブから外側部分へ後方に湾曲されている。
【００１２】
好ましくは、前縁の内側部分は、前縁の長さの３０％から８０％の範囲、より好ましくは、５０％から７０％の範囲で延びる。
【００１３】
前縁の内側部分は、好ましくは、凸状であるが、前縁の外側部分は、好ましくは、凹状である。しかしながら、前縁の各部分の少なくとも一部は、直線状とすることができる。例えば、前縁の内側部分は直線状とすることができる。
【００１４】
ブレードの長さに沿ったブレード間負荷は、各ブレードの傾斜角、すなわちブレードとハブから半径方向外向きに延びる平面との間に規定される角度を制御することにより最適化することができる。各ブレードは、好ましくは、ブレードの長さに沿って変化する傾斜角を有する。傾斜角は、好ましくは、ブレードの前縁に隣接する最大値と、ブレードの後縁に隣接する最小値との間で変化する。傾斜角の最大値は、好ましくは、正、すなわちブレードはインペラの回転方向で前方に傾いているが、傾斜角の最小値は、好ましくは、負、すなわちブレードはインペラの回転方向から後方に遠ざかるように傾いている。傾斜角の最大値は、好ましくは、１５度から３０度の範囲であり、傾斜角の最小値は、好ましくは、−２０度から−３０度の範囲である。傾斜角は、好ましくは、ブレードの前縁と後縁との間の中程のブレード部分又はその近くで０度である。
【００１５】
ブレードの幅は、好ましくは、前縁から後縁に向かって次第に減少する。また、ブレードの厚さは、好ましくは、最大値と最小値との間で変化する。ブレードの厚さの最小値は、好ましくは、後縁にあり、ブレードの空気力学的特性を最適化する。ブレードの厚さの最大値は、好ましくは、前縁と後縁との間の中程にあり、この最大値は、好ましくは、０．９ｍｍから１．１ｍｍの範囲にある。後縁は、好ましくは、直線状である。
【００１６】
各ブレードは、好ましくは、ハブの周りに６０度から１２０度の範囲の角度で延びる。
【００１７】
ブレードの数は、好ましくは、６から１２の範囲である。
【００１８】
インペラの剛性を高めるために、インペラは、各ブレードの外側縁に連結され、ハブ及びブレードを取り囲む略切頭円錐形状のシュラウドを備える。シュラウドを設けることで、使用時にインペラがインペラハウジングに対して位置づれした場合に、ブレード先端がインペラハウジングに接触することが防止される。
【００１９】
第２のケーシングは、好ましくは、マウス部から噴出される空気流によって、第２のケーシングの外側の空気がそこを通って引き込まれる開口部の周りに延びる。好ましくは、第２のケーシングは開口部を取り囲む。第２のケーシングは、好ましくは、高さが２００ｍｍから６００ｍｍの範囲、より好ましくは、高さが２５０ｍｍから５００ｍｍの範囲の、環状の第２のケーシングとすることができる。
【００２０】
好ましくは、第２のケーシングのマウス部は、開口部の周りに延び、好ましくは、環状である。第２のケーシングは、該第２のケーシングのマウス部を形成する内側ケーシングセクション及び外側ケーシングセクションを備える。各セクションは、好ましくは、個別の環状部材から形成されるが、各セクションは、連結されるか又はそうでなければこのセクションを形成するように組み立てられる、複数の部材を備えることができる。外側ケーシングセクションは、内側ケーシングセクションと部分的に重なるように形作ることができる。これにより、第２のケーシングにおいて、内側ケーシングセクションの外面及び外側ケーシングセクションの内面の重なり部分にマウス部出口を形成することができる。
【００２１】
出口は、好ましくは、スロットの形態であり、好ましくは、幅が０．５ｍｍから５ｍｍの範囲にあり、より好ましくは、幅が０．５ｍｍから２ｍｍの範囲にある。第２のケーシングは、複数のスペーサを備えることができ、スペーサは、第２のケーシングの外側ケーシングセクション及び内側ケーシングセクションの重なり部分を離間させる。これにより、開口部の周りで実質的に均一な出口幅を維持することが可能となる。スペーサは、好ましくは、出口の周りに等間隔で配置される。
【００２２】
第２のケーシングは、好ましくは、スタンドから空気流を受け入れる内部通路を備える。内部通路は、好ましくは、環状であり、好ましくは、空気流を開口部の周りを反対方向に流れる２つの空気ストリームに分流するように形作られる。また、内部通路は、好ましくは、第２のケーシングの外側ケーシングセクション及び内側ケーシングセクションにより形成される。
【００２３】
第２のケーシングは、マウス部に隣接して配置される表面、好ましくはコアンダ面を備え、マウス部は、該マウス部から噴出される空気がその上に向かうように構成されている。好ましくは、第２のケーシングの内側ケーシングセクションの外面は、コアンダ面を形成するように形作られている。コアンダ面は、好ましくは、開口部の周りに延びる。コアンダ面は、隣接した出口オリフィスから流出する空気流がその上でコアンダ効果を発揮する公知の形式の表面である。流体はコアンダ面上に接近して、ほぼコアンダ面に「くっついて」又は「沿って」流れる傾向がある。コアンダ効果は、文献で十分に証明された同伴方法であり、一次空気流はコアンダ面の上に向けられる。コアンダ面の機能及びコアンダ面上の流体の作用に関する記載は、Ｒｅｂａ著の「Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｍｅｒｉｃａｎ」、２１４巻、１９６６年６月、８４〜９２ページ、の文献に見出すことができる。コアンダ面を使用することで、マウス部から噴出する空気によって、送風機組立体の外側から増量した空気が開口部を通って引き込まれる。
【００２４】
好ましくは、空気流は、第１のケーシングから送風機組立体の第２のケーシングに入る。以下の記載では、この空気流は一次空気流と呼ぶ。一次空気流は、第２のケーシングのマウス部から噴出され、好ましくは、コアンダ面の上を通る。一次空気流はマウス部を取り囲む空気を同伴し、これは一次空気流及び同伴空気をユーザに供給する空気増幅部として作用する。同伴空気は本明細書では二次空気流と呼ぶ。二次空気流は、第２のケーシングのマウス部を取り囲む室内空間、領域、又は外部環境から、及び置換により送風機組立体の周りの他の領域から引き込まれ、主として第２のケーシングが規定する開口部を通って流れる。コアンダ面の上に向けられ、同伴された２次空気流と合体される一次空気流は、第２のケーシングが規定する開口部から前方へ放出又は噴出される総体空気流と同じである。好ましくは、第２のケーシングのマウス部を取り囲む空気の同伴は、滑らかな全体出力を維持しながら、一次空気流が少なくとも５倍、より好ましくは、少なくとも１０倍に増幅されるようになっている。
【００２５】
好ましくは、第２のケーシングは、コアンダ面の下流に配置されるディフューザ面を備える。内側ケーシングセクションの外面は、好ましくは、ディフューザ面を規定するように形作られている。
【００２６】
例えば、既存のインペラの置換に関して、インペラは、送風機の他の特徴部とは無関係に構成することができるので、第２の態様において、本発明は、好ましくは、送風機用のインペラを提供し、インペラは、実質的に円錐形状のハブと、該ハブに連結された複数のブレードとを備え、各ブレードは、前縁、後縁、ハブの外側面に連結されてその周りに部分的に延びる内側縁、該内側縁の反対側に配置される外側縁、及び前縁と外側縁との交差部に配置されるブレード先端を備え、前縁は、ハブに隣接して配置された内側部分とブレード先端に隣接して配置される外側部分とを備え、内側部分は、ハブから外側部分へ後方に湾曲し、外側部分は、内側部分からブレード先端へ前方に湾曲する。
【００２７】
本発明の第１の態様に関連して前述した特徴は、本発明の第２の態様にも同様に適用可能であり、逆も同じである。
以下に、例示的に本発明の好ましい特徴を添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】送風機の正面図である。
【図２】送風機の上部ケーシングを上方から見た正面斜視図である。
【図３】送風機の上面図である。
【図４】図３の線Ａ―Ａに沿った送風機の下部ケーシングの側面断面図である。
【図５】下部ケーシングのインペラハウジング及びモータハウジングの上面図である。
【図６】図５の線Ａ―Ａに沿った側面断面図である。
【図７】送風機の下部ケーシングのインペラのハブ及びブレードを上方から見た正面斜視図である。
【図８】インペラのハブ及びブレードの上面図である。
【図９】インペラのハブ及びブレードの側面図である。
【図１０】図８の線Ａ―Ａに沿った側面断面図である。
【図１１】図９の線Ｂ−Ｂに沿った上面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、送風機１０の正面図である。送風機は、本実施例では、外面に形成された複数の開口の形態の空気入口１４を有する、本体１２の形態の下部ケーシングを備え、一次空気流が外部環境から空気入口を通って本体１２内へ引き込まれる。送風機１０から一次空気流を噴出する空気出口２０を有する上部環状ケーシング１８は、本体１２に連結されている。さらに、本体１２は、ユーザが送風機１０の作動を制御することを可能にするユーザインタフェースを備える。ユーザインタフェースは、ユーザが操作可能な複数のボタン２２、２４、及びユーザが操作可能なダイアル２６を備える。
【００３０】
また、図２に示すように、上部ケーシング１８は、環状内側ケーシングセクション３０に連結されてその周りに延びる環状外側ケーシングセクション２８を備える。上部ケーシング１８の環状セクション２８、３０は、開口部３２の周りに延びてこれ規定する。セクションの各々は、複数の連結部品から形成することができるが、本実施形態では、外側ケーシングセクション２８及び内側ケーシングセクション３０の各々は、それぞれの単一の成形部品から形成されている。組立時、外側ケーシングセクション２８は、内側ケーシングセクション３０の前部に配置されたスロット内に挿入される。外側ケーシングセクション２８及び内側ケーシングセクション３０は、スロット内に導入された接着剤により一体的に連結することができる。外側ケーシングセクション２８は、本体１２の開放上端に連結される基部３４を備え、基部は開放下端を有し、本体１２から一次空気流を受け入れるようになっている。
【００３１】
外側ケーシングセクション２８と内側ケーシングセクション３０とは、一緒になって、一次空気流を空気出口２０へ送る環状内部通路３５（図４に示す）を形成する。内部通路３５は、外側ケーシングセクション２８の内面及び内側ケーシングセクション３０の内面によって境界付けされる。外側ケーシングセクション２８の基部３４は、一次空気流を上部ケーシング１８の内部通路３５内に送るように形作られている。
【００３２】
空気出口２０は、上部ケーシング１８の後方に向けて配置され、一次空気流が開口部３２を通って送風機１０の前方に向けて噴出されるように構成される。空気出口２０は、開口部３２の周りに少なくとも部分的に延び、好ましくは、開口部３２を取り囲んでいる。空気出口２０は、外側ケーシングセクション２８の内面及び内側ケーシングセクション３０の外面のそれぞれの部分を重ねるか又は向かい合わせることにより形成され、好ましくは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲の比較的一定の幅を有する環状スロットの形態とされている。本実施例では、空気出口の幅は約１ｍｍである。スペーサを空気出口２０の周りに間隔を置いて配置することができ、外側ケーシングセクション２８及び内側ケーシングセクション３０のオーバーラップ部が離間するようにして、空気出口２０の幅を所望レベルに維持するようになっている。これらのスペーサは、外側ケーシングセクション２８又は内側ケーシングセクション３０の何れかと一体化することができる。
【００３３】
空気出口２０は、一次空気流を内側ケーシングセクション３０の外面上に向けるように形作られている。内側ケーシングセクション３０の外面は、空気出口２０に隣接して配置され、空気出口２０が送風機１０から噴出された空気を送るコアンダ面３６と、コアンダ面３６の下流に配置されるディフューザ面３８と、ディフューザ面３８の下流に配置される案内面４０とを備える。ディフューザ面３８は、送風機１０から噴出される空気流を助長するように、開口部３２の中心軸Ｘから離れるようにテーパ付けされる。ディフューザ面３８と開口部３２の中心軸Ｘとの間に規定される角度は、５度から２５度の範囲にあり、本実施例では約１５度である。案内面４０は、ディフューザ面３８に対して内向きの角度になっており、空気流が軸線Ｘに向かって戻るように導く。案内面４０は、好ましくは、開口部３２の中心軸Ｘと実質的に平行に配置され、空気出口２０から噴出される空気流に、実質的に平らで実質的に滑らかな面を提供する。視覚的にアピールするテーパ面４２は、案内面４０の下流に配置され、開口部３２の中心軸Ｘに対して実質的に垂直に置かれる先端面４４で終端する。テーパ面４２と開口部３２の中心軸Ｘとの間に規定される角度は、好ましくは、約４５度である。
【００３４】
図４は、送風機１０の本体１２を貫通する側面断面図である。本体１２は、略円筒形の下側本体セクション５２上に取り付けられた略円筒形の主本体セクション５０を備える。主本体セクション５０及び下側本体セクション５２は、好ましくは、プラスチック材料から形成されている。主本体セクション５０及び下側本体セクション５２は、好ましくは、実質的に同じ外径を有し、上側本体セクション５０の外面は、下側本体セクション５２の外面と実質的に同一平面にある。
【００３５】
主本体セクション５０は、空気入口１４を備え、一次空気流は空気入口１４を通って送風機組立体１０に入る。本実施形態では、空気入口１４は、主本体セクション５０に形成される開口アレイを備える。代替的に、空気入口１４は、主本体セクション５０に形成された窓内に取り付けられる１つ又はそれ以上のグリル又はメッシュを備えることができる。主本体セクション５０は上端で開放されており（図示のように）、一次空気流が本体１２から排出される空気出口５４を提供するようになっている。
【００３６】
主本体セクション５０は、下側本体セクション５２に対して傾くことができ、一次空気流が送風機組立体１０から噴出される方向を調節するようになっている。例えば、下側本体セクション５２の上面及び主本体セクション５０の下面は、主本体セクション５０の下側本体セクション５２から持ち上がることを防止しながら、主本体セクション５０が下側本体セクション５２に対して移動することを可能にする、相互連結機構を備えることができる。例えば、下側本体セクション５２及び主本体セクション５０は、連動Ｌ字形部材を備えることができる。
【００３７】
下側本体セクション５２は、基部５６に取り付けられ、送風機組立体１０が配置される表面と係合する。下側本体セクション５２は、前述のユーザインタフェース及び全体を符号５８で示す制御回路を備え、ユーザインタフェースの操作に応答して送風機１０の様々な機能を制御するようになっている。また、下側本体セクション５２は、基部３６に対して下側本体セクション５２を周期的に往復させる機構を収容する。往復機構の作動は、ユーザによるユーザインタフェースのボタン２４の押圧に応答して制御回路５８により制御される。基部５６に対する下側本体セクション５２の各往復サイクルの範囲は、好ましくは、６０度から１２０度であり、往復機構は、毎分約３回から５回の往復サイクルを実行するように構成されている。電力を送風機１０に供給するための電源電力ケーブル（図示せず）は、基部５６に形成された開口を通って延びる。
【００３８】
主本体セクション５０は、空気入口１４を通して一次空気流を本体１２に引き込むインペラ６０を収容する。インペラ６０は、混流インペラである。インペラ６０は、モータ６４から外向きに延びる回転軸６２に連結されている。本実施形態では、モータ６４は、ダイアル２６のユーザ操作に応答して制御回路５８により速度が可変とされたＤＣブラシレスモータである。モータ６４の最大速度は、好ましくは、５，０００ｒｐｍから１０，０００ｒｐｍの範囲にある。
【００３９】
図５及び図６を参照すると、モータ６４はモータハウジングに収容されている。モータハウジングは、モータ６４を支持する下部セクション６６と、該下部セクション６６に連結される上部セクション６８とを備える。軸６２はモータハウジングの下部セクション６６に形成された開口を通って突出し、インペラ６０を軸６２へ連結することが可能になっている。モータハウジングの上部セクション６８は、インペラ６０から排出される一次空気流を受け入れて、空気流を主本体セクション５０の空気出口へ案内する複数のブレードを有する環状ディフューザ７０を備える。
【００４０】
モータハウジングは、インペラハウジング７２により主本体セクション５０に支持されている。ディフューザ７０は、該ディフューザ７０のブレードの周りに延びる外側環状部材７４を備え、これはモータハウジングの上部部分６８と一体になっている。外側環状部材７４は、インペラハウジング７２の内面に配置された環状支持面７６により支持されている。
【００４１】
インペラハウジング７２は、略切頭円錐形状であり、下部端部が一次空気流を受け入れる比較的小さい円形の空気入口７８と（図示するように）、上部端部の比較的大きい円形の空気出口８０と（図示するように）を備え、モータハウジングがインペラハウジング７２に収容される場合、インペラハウジングの中にディフューザ７０が配置される。環状入口部材８２は、インペラハウジング７２の外面に連結され、一次空気流をインペラハウジング７２の空気入口７８に向かって案内する。
【００４２】
インペラ６０は、略円錐形状のハブ８４と、該ハブ８４に連結された複数のインペラブレード８６と、該ブレード８６に連結されハブ８４及びブレード８６を取り囲む略切頭円錐形状のシュラウド８８とを備える。ブレード８６は、好ましくは、ハブ８４と一体であり、好ましくは、プラスチック材料で作られている。ハブ８４の厚さｘ1は、１ｍｍから３ｍｍの範囲にある。ハブ８４は、モータハウジングの下部セクション６６の外面の円錐形状と同じ円錐形状の内面を有する。ハブ８４は、同様に１ｍｍから３ｍｍの範囲にある距離ｘ2だけモータハウジングから離間している。
【００４３】
インペラ６０のハブ８４及びブレード８６は、図７から図１１により詳細に示されている。本実施例では、インペラ６０は、９枚のブレード８６を備える。各ブレード８６は、ハブ８４の周りに６０度から１２０度の範囲の角度で部分的に延び、本実施例では、各ブレード８６はハブ８４の周りに約１０５度の角度で延びる。各ブレード８６は、ハブ８４に連結される内側縁９０と、該内側縁９０とは反対側に配置された外側縁９２とを有する。また、各ブレード８６は、インペラハウジング７４の空気入口７４に隣接して配置される前縁９４、ブレード８６の先端９４とは反対端に配置された後縁９６、及び前縁９４と外側縁９２との交差部に配置されたブレード先端９８を有する。
【００４４】
各側縁９０、９２の長さは、前縁９４及び後縁９６の長さよりも大きい。外側縁９２の長さは、好ましくは、７０ｍｍから９０ｍｍの範囲であり、本実施例では約８０ｍｍである。前縁９４の長さは、好ましくは、１５ｍｍから３０ｍｍの範囲であり、本実施例では、約２０ｍｍである。後縁９６の長さは、好ましくは、５ｍｍから１５ｍｍの範囲であり、本実施例では、約１０ｍｍである。ブレード８６の幅は、前縁９４から後縁９６に向かって徐々に減少している。
【００４５】
各ブレード８６の後縁９６は、好ましくは、直線状である。各ブレード８６の前縁９４は、ハブ８４に隣接して配置される内側部分１００と、ブレード先端９８に隣接して配置された外側部分１０２とを備える。前縁９４の内側部分１００は、前縁９４の長さの３０％から８０％の範囲で延びる。本実施例では、内側部分１００は外側部分１０２よりも長く、前縁９４の長さの５０％から７０％の範囲で延びる。
【００４６】
ブレード８６の形状は、ブレード８６の一部を横切る圧力勾配を低減することで、インペラ６４の回転時に発生する騒音を最小にするように設計されている。これらの圧力勾配の低減により、一次空気流がブレード８６から剥離する傾向が低減され、結果的に空気流内の乱流が低減される。
【００４７】
前縁９４の外側部分１０２は、内側部分１００からブレード先端９８まで、前方に湾曲している。各ブレード８６の前縁９４のブレード先端９８に向かう局部的な前方への湾曲は、ブレード８６のハブから先端への負荷ピークを低減できる。外側部分１０２は、凹形状であり、内側部分１００からブレード先端９８へ前方に湾曲している。ブレード８６のブレード間負荷を低減するために、内側部分１００は、内側縁９０の長さが外側縁９２の長さ近づくように、ハブ８６から外側部分１０２へ後方に湾曲している。本実施例では、前縁９４の内側部分１００は、凸形状であり、ハブ８４から前縁９４の外側部分１０２へ後方に湾曲して、内側縁９０の長さを最大にしている。
【００４８】
各ブレード８６の長さに沿ったブレード間負荷は、各ブレード８６の傾斜角、つまりブレード８６とハブ８４から半径方向外向きに延びる平面との間に規定される角度を制御することにより低減される。各ブレード８６は、ブレード８６の前縁９４に隣接する最大値から、ブレード８６の後縁９６に隣接する最小値まで、ブレード８６の長さに沿って変動する傾斜角を有する。傾斜角は、好ましくは、ブレード８６が前縁９４においてインペラの回転方向で前方に傾くように前縁９４で正であり、一方、傾斜角は、好ましくは、ブレード８６がインペラの回転方向から後方に離れるように後縁９６で負である。これは、図９に示されている。傾斜角の最大値は、好ましくは、１５度から３０度の範囲であり、本実施例では約２０度であり、傾斜角の最小値は、好ましくは、−２０度から−３０度の範囲であり、本実施例では約−２５度である。傾斜角は、ブレード８６の前縁９４と後縁９６との間の中程部分又はその近くで０度である。
【００４９】
各ブレード８６の後縁９６におけるブレード間負荷を最小にするように、ブレードの厚さは、好ましくは、後縁９６で最小値とされている。ブレード８６の厚さの最大値は、好ましくは、前縁９４と後縁９６との間の中程に設定され、この最大値は、好ましくは、０．９ｍｍから１．１ｍｍの範囲にある。本実施例では、この最大値は、約１ｍｍである。最小厚さは、好ましくは、０．２ｍｍから０．８ｍｍの範囲にある。前縁９４におけるブレード８６の厚さは、好ましくは、これら最大値と最小値との間である。ブレードの厚さの、それらの長さに沿った変動は図１０に見られる。
【００５０】
図４に戻って、複数のゴムマウント１０８は、インペラハウジング７２に連結されている。これらのマウント１０８は、インペラハウジング７２が基部１２内に配置される場合、基部１２の主本体セクション５０内に配置及び連結された支持体１１０にそれぞれ設けられている。電気ケーブル１１２は、主制御回路５８から、本体１２の主本体部分５０及び下側本体部分５２、並びにインペラハウジング７４及びモータバケットに形成された開口を通って、モータ６４へ延びている。
【００５１】
好ましくは、本体１２は、該本体１２からのノイズ放出を低減する消音発泡体を備える。本実施形態では、本体１２の主本体部分５０は、空気入口１４の下に配置される第１の発泡部材１１４と、モータバケット内に配置される第２の環状発泡部材１１６とを備える。
【００５２】
送風機１０の作動に際し、ユーザはユーザインタフェースのボタン２２を押圧し、これに応答して、主制御回路５８は、モータ６４を駆動してインペラ６０を回転させる。インペラ６０の回転は、空気入口１４を通って本体１２内へ引き込まれる一次空気流を引き起こす。ユーザは、ユーザインタフェースのダイアル２６を操作することにより、モータ６４の速度、従って空気入口１４を通って本体１２内へ引き込まれる空気の割合を制御できる。インペラ６０が発生する一次空気流は、モータ６４の速度に応じて、毎秒２０リットルと３０リットルとの間とすることができる。一次空気流は、本体１２の空気出口５４を通る前に、順に、インペラハウジング７２とディフューザ７０を通り、上部ケーシング１８に入る。本体１２の空気出口５４における一次空気流の圧力は、少なくとも１５０Ｐとすることができ、好ましくは、２５０Ｐａから１．５ｋＰａの範囲にある。
【００５３】
上部ケーシング１８内で、一次空気流は、ケーシング１４の開口部３２の周りで反対方向に流れる２つの空気ストリームに分流される。空気ストリームが内部通路３５を通る際に、空気は、空気出口２０から噴出される。空気出口２０から噴出される一次空気流は、上部ケーシング１８のコアンダ面３６の上に向けられ、外部環境から、特に空気出口２０の周りの領域からの及び上部ケーシング１８の後部の周りからの空気を同伴することにより、二次空気流を発生させる。二次空気流は、上部ケーシング１８の中心開口部３２を通って流れ、そこで、二次空気流は一次空気流と合体して、上部ケーシング１８から前方へ噴出される合体空気流又は空気の流れを生成する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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