(57)【要約】【課題】室内の温度を均一にする時間を要し、また暖房時には直線的に下方に噴流するため直接風による体感温度の減少や不快感を無くす天井扇を提供することを目的とする。【解決手段】本体１に取付手段２と、固定軸３と連結する電動機４と、前記電動機４と連結する複数の羽根板５とを有し、前記電動機４とともに前記羽根板５が回転し送風を行う天井扇において、前記羽根板５より外側で上端７と下端８を羽板から離れる方向に形成した板体であって、板体の上端７は前記羽根板５の回転面の中心側に傾けて、下端８は羽根板５の外側に傾けて配置できるようにした気流誘引手段６と、前記気流誘引手段６の位置を羽根板の円周方向に沿って回転させる誘引回転手段１１と、天井扇の周囲にある壁を検知する検知手段１４と、制御手段１５を備え、天井扇の気流により室内の壁面沿いの空気を循環させ室内温度を均一する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記固定軸と連結する固定子と固定子の外周を回転する回転子から成る電動機と、前記電動機の回転子と連結する複数の羽根板とを有し、前記電動機の回転子とともに前記羽根板が回転し送風を行う天井扇において、前記羽根板より外側で上端と下端を羽板から離れる方向に形成した板体であって、この板体の上端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、下端は羽根板の外側に傾けて配置できるようにした気流誘引手段と、前記固定軸の周りに回転する回転部と、この回転部から延設して前記気流誘引手段と連結する腕部とを備えた誘引回転手段とを備え、前記誘引回転手段は、回転部の背向する側面にそれぞれ配置し、周囲にある室内の壁を検知する検知手段を備え、前記電動機を制御するとともに、前記検知手段の検知に基づいて誘引回転手段を回転させて気流誘引手段を室内の壁側へ移動する制御手段を備えたことを特徴とする天井扇。
【請求項２】
気流誘引手段は、板体の下端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、上端は羽根板の外側に傾けて配置できるようにした傾斜角度変更手段を備え、この傾斜角度変更手段と腕部が連結する構成とした請求項１記載の天井扇。
【請求項３】
気流誘引手段は、左右両端に可動部と、羽根板の円周方向に気流誘引手段を延伸可能な延伸手段を備えた構成とした請求項１または２のいずれか一つに記載の天井扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気の循環に使用される天井扇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風機として、室内に空気調和機と併用して複数の送風機を垂直下向きに配置し下方床面に向けてそれぞれの送風機から噴流を落下させて送風機ごとの環流域を構成することにより、室内の天井付近と床面との空気の温度差を著しく小さくして、室内全域での温度を均一にしようとするものが知られていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、暖房空気の室内均一法について図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図７に示すように、暖房器１０１を配置して室内暖房する工場、事務所、住宅等に於いて、部屋１０２の天井面に、前部に送風筒１０３を保持した小型送風機１０４を、室内天井面積に対応した一定面積毎の定点６点毎、例えば、天井面積１５ｍ２前後に１個の割合の定点毎に、それぞれ垂直下向きに配置して稼働させ、暖房中に上昇して天井下面に高速度で這い拡がって滞留する均一な暖房層から、それぞれの小型送風機１０４毎に取り込んだ暖房空気を、天井高さ数値と同じ数値に近い初速度、例えば、天井高さ２．５ｍのとき小型送風機１０４の初速度を２．５ｍ／ｓ前後として送風筒の先端から直線的に下方に向けて噴流させ、床面に達する速度が少なくとも０．２ｍ／ｓ以上の温暖空気塊として、それぞれの定点位置から落下させて、定点位置毎に室内上下を循環する暖気の環流を生じさせることにより、室内全面の天井付近と床面との空気の温度差を著しく小さくして、少ない暖房カロリーで室内のすべての部位での温度を均一にするものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の図７の暖房空気の室内均一法では、直線的に下方に噴流するため床上に配置されている機械設備などにより気流の循環が妨げられ空気調和機から一番遠い室内の温度まで均一にするには時間を要し、また暖房時には直線的に下方に噴流するため直接風により冷風や不快に感じるという課題があり、快適な室内温度の環境が要求されている。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、天井扇から床面に送風される気流から一部の気流を誘引することにより送風方向を変え、この気流を利用した複数の天井扇を用いて室内の壁面沿いの空気を循環させ、室内温度を均一にして快適な室内環境とする天井扇を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の天井扇は、上記目的を達成するために、固定軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記固定軸と連結する固定子と固定子の外周を回転する回転子から成る電動機と、前記電動機の回転子と連結する複数の羽根板とを有し、前記電動機の回転子とともに前記羽根板が回転し送風を行う天井扇において、前記羽根板より外側で上端と下端を羽板から離れる方向に形成した板体であって、この板体の上端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、下端は羽根板の外側に傾けて配置できるようにした気流誘引手段と、前記固定軸の周りに回転する回転部と、この回転部から延設して前記気流誘引手段と連結する腕部とを備えた誘引回転手段とを備え、前記誘引回転手段は、回転部の背向する側面にそれぞれ配置し、周囲にある室内の壁を検知する検知手段を備え、前記電動機を制御するとともに、前記検知手段の検知に基づいて誘引回転手段を回転させて気流誘引手段を室内の壁側へ移動する制御手段を備えた構成としたものである。
【０００９】
この手段により、検知手段が室内の壁を検知すると、制御手段は、誘引回転手段を回転させて気流誘引手段を室内の壁側へ移動させる。夏季などに正回転で天井扇から下方に送風して使用する場合、室内に設置した複数の天井扇から気流誘引手段により誘引された気流は、気流誘引手段の下端側から室内の壁面方向へ向かい壁面に沿って室内を循環し室内温度を均一にするとともに直接風により涼風を感じることができる天井扇が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、夏季などに正回転で天井扇から下方に送風して使用する場合、室内に設置した複数の天井扇から気流誘引手段により誘引された気流は、室内の壁面方向へ向かい壁面に沿って正回転と同じ方向に室内を循環し室内温度を均一にするとともに涼風を感じることができる天井扇が得られる。また、冬季などに逆回転で天井扇から上方に送風して使用する場合、室内に設置した複数の天井扇から気流誘引手段により誘引された気流は、室内の壁面方向へ向かい壁面に沿って逆回転と同じ方向に室内を循環し室内温度を均一にするとともに直接風により冷風を感じないようにすることができる天井扇を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の天井扇の構成を示す側面概略図
【図２】同実施の形態１の天井扇の構成を示す上面概略図
【図３】同実施の形態１の天上扇の正回転時の設置を示す構成図
【図４】同実施の形態２の天井扇の構成を示す側面概略図
【図５】同実施の形態２の天井扇の逆回転時の設置を示す構成図
【図６】同実施の形態３の天井扇の構成を示す上面概略図
【図７】従来の送風機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明は、固定軸の一端を天井面側に固定する取付手段と、前記固定軸と連結する固定子と固定子の外周を回転する回転子から成る電動機と、前記電動機の回転子と連結する複数の羽根板とを有し、前記電動機の回転子とともに前記羽根板が回転し送風を行う天井扇において、前記羽根板より外側で上端と下端を羽板から離れる方向に形成した板体であって、この板体の上端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、下端は羽根板の外側に傾けて配置できるようにした気流誘引手段と、前記固定軸の周りに回転する回転部と、この回転部から延設して前記気流誘引手段と連結する腕部とを備えた誘引回転手段とを備え、前記誘引回転手段は、回転部の背向する側面にそれぞれ配置し、周囲にある室内の壁を検知する検知手段を備え、前記電動機を制御するとともに、前記検知手段の検知に基づいて誘引回転手段を回転させて気流誘引手段を室内の壁側へ移動する制御手段を備えた構成としたものである。
【００１３】
これにより、夏季などに正回転で天井扇から下方に送風して使用する場合、室内に設置した複数の天井扇から気流誘引手段により誘引された気流は、室内の壁面の方向へ向かい壁面に沿って室内を循環させるという作用を有し、室内を循環する気流により空気調和機からの冷気の滞留を防ぎ室内温度を均一にするとともに直接風により涼風を感じることができる効果がある。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、気流誘引手段は、板体の下端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、上端は羽根板の外側に傾けて配置できるようにした傾斜角度変更手段を備え、この傾斜角度変更手段と腕部が連結する構成としたものである。
【００１５】
この手段により、傾斜角度変更手段によって、気流誘引手段の下端は前記羽根板の回転面の中心側に傾けて、上端は羽根板の外側に傾けて配置することで、冬季などに逆回転で天井扇から上方に送風して使用する場合、室内に設置した複数の天井扇から気流誘引手段により誘引された気流は、気流誘引手段の上端側から室内の壁面方向へ向かい壁面に沿って室内を循環させるとういう作用を有し、室内を循環する気流により空気調和機からの暖気の滞留を防ぎ室内温度を均一にするとともに直接風で冷風を感じないようにすることができる効果がある。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、気流誘引手段は、左右両端に可動部と、羽根板の円周方向に気流誘引手段を延伸可能な延伸手段を備えた構成としたものである。
【００１７】
この手段より、可動部により気流誘引手段に重ねて収納している延伸手段を羽根板の円周方向に可動して延伸することで気流誘引手段の面積を拡大させることが可能となる。気流誘引手段の面積を拡大させることにより天井扇の気流の一部から誘引する気流も増加するという作用を有し、複数の天井扇から室内の循環する気流を増加させ室内温度を均一にする効果がある。
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本願発明における天井扇の構成を示す側面概略図、図２は天井扇の構成を示す上面概略図、図３は天井扇を設置した室内平面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、本体１は天井面の引っ掛けシーリングを使って固定する金具から成る取付手段２に固定軸３を引っ掛け吊り下げられる。固定軸３の下端は電動機４の固定子と連結し、この電動機４の固定子の外側を回転する回転子には放射状に羽根板５が連結される。
【００２１】
羽根板５の外周の外側には、板体で形成した気流誘引手段６を配置している。
【００２２】
気流誘引手段６は、上端７と下端８を羽根板５から離れる方向に形成した板体であって、板体の上端７は前記羽根板５の回転面の中心側に傾けて、下端８は羽根板５の外側に傾けて配置できるようにしている。
【００２３】
電動機４の上部には、固定軸３を中心に回転する回転部９と腕部１０から成る誘引回転手段１１を備えている。
【００２４】
回転部９は、図２に示すように、リング状のギア１２とステッピングモーター１３のギア１３ａから成る。
【００２５】
腕部１０は、回転部９から羽根板５と平行に引き伸ばしたパイプであって、このパイプの先端に羽根板５の外周の外側に位置しＡＢＳなどの樹脂板から成る気流誘引手段６が接続される。
【００２６】
また、誘引回転手段１１と腕部１０の連結部から左右９０度の回転部９の側面には、超音波方式の信号を送受信する検知手段１４が２対、天井扇の外周方向へ向けて備えられている。すなわち、検知手段１４は、回転部９の背向する側面に天井扇の外周方向に向けて備えられている。
【００２７】
この検知手段１４は、設置する天井扇の周囲４ｍまでの壁を反射した信号から検出するためのものである。
【００２８】
電動機４の下部には、この電動機４の回転数と誘引回転手段１１の回転位置および検知手段１４の送受信を制御するマイクロコンピューターを搭載した制御手段１５が備えられている。
【００２９】
制御手段１５は、リモコンなど（図示せず）から信号を受信する受信部１６と誘引回転手段１１の位置を角度として記憶し、また、検知手段１４の送受信時間を記憶するメモリとして記憶手段１７および回転部９のステッピングモーターの回転を制御ためのパルス電力を与える回転部駆動手段１８が備えられている。リモコンから受信した信号に基づき電動機４の制御を行い、検知手段１４の検知信号から誘引回転手段１１の位置を記憶手段１７に記憶し、記憶した位置に基づいて回転部駆動手段１８により回転部９を回転させ気流誘引手段６を室内の壁側へ移動させるものである。
【００３０】
上記構成において、天井扇が図３に示すように室内の天井面に任意の方向で設置した後、例えばＡ点に設置した壁面位置ａが検知範囲に一箇所ある天井扇の場合、電源の通電を行うと天井扇に気流誘引手段６の回転位置を確定するための初期設置の動作を開始する。
【００３１】
以下の初期設置の動作を行うのは、制御手段ですが、すでに記載している構成でこのような動作をすることができますか？０°を基準にして７２０°、１８０°と順番に回転させて反射信号の時間を計測することを記載していますが、制御手段に備えた記憶手段１７、または回転部駆動手段１８がそれをするのでしょうか？構成として説明のないものは、どのようにして以下のような作用、動作が実現できるのか理解が得られ難いです。
【００３２】
制御手段１５は、誘引回転手段１１の現状の位置を角度０°として記憶手段１７に記憶する。
【００３３】
次に制御手段１５は回転部駆動手段１８からステッピングモーター１３へ７２０°の回転を行うパルス信号を与える。ステッピングモーター１３の回転とともにリング状のギア１２により回転部９が回転し誘引回転手段１１自体が羽根板５の正回転と同じ方向に回転を開始する。回転部９は、ステッピングモーター１３が７２０°の回転を行うことによりギア１２とのギア比を４となるように構成しているため１８０°の回転を行う。
【００３４】
回転部９の回転と同時に背向する検知手段１４は、超音波の間欠信号を外周方向へ向けて送信を開始する。
【００３５】
回転しながら天井扇の外周にある４ｍまでの距離の壁面から反射する信号を受信し、送信から反射信号を受信するまでの送受信時間と角度を記憶手段１７に順次記憶していく。回転部９が１８０°の回転を終了し記憶した送受信時間の中から最も短時間で受信した誘引回転手段１１の角度（０°から回転した角度）である壁面位置ａ点を記憶手段Ａ２３に記憶させ初期設置は完了する。
【００３６】
また、Ｂ点に設置した壁面が近くに２箇所ある天井扇の場合、Ａ点と同様に電源の通電を行うと天井扇は初期設置の動作を開始する。制御手段１５は、誘引回転手段１１の現状の位置を角度０°として記憶手段１７に記憶する。回転部９の回転動作により天井扇の外周にある２箇所の壁面から反射信号を受信するまでの送受信時間と角度を記憶手段１７に順次記憶していく。記憶した送受信時間と角度の中から最も短時間で受信した誘引回転手段１１の角度（０°から回転した角度）である壁面位置ｂ１点を記憶手段Ａ２３に記憶する。次に、ｂ１点を記憶した誘引回転手段１１の角度と記憶手段１７に記憶した内容から±６０°以上の角度に受信信号がある場合、この送受信時間と角度の中から最も短時間で受信した誘引回転手段１１の角度である壁面位置ｂ２点を記憶手段Ａ２３に追加して記憶する。
【００３７】
制御手段１５は、壁面位置ｂ１とｂ２の記憶手段Ａ２３に記憶した角度がｂ２≧ｂ１のとき電動機４を正回転するときはｂ２を基準位置とし、電動機４を逆回転するときはｂ１を基準位置として記憶手段Ａ２３に記憶する。また、壁面位置ｂ１とｂ２の記憶手段Ａ２３に記憶した角度がｂ２≦ｂ１のとき電動機４を正回転するときはｂ１を基準位置とし、電動機４を逆回転するときはｂ２を基準位置として記憶手段Ａ２３に記憶する。
【００３８】
次にリモコンから正回転の運転信号を送信する。この信号を受信部１６が受信することにより受信した壁面からの信号を１箇所受信したＡ点の天井扇の制御手段１５は、誘引回転手段１１を記憶した角度（壁面位置ａ）から図３の角度θ分正転方向に回転する。また、２箇所の信号を受信したＢ点の天井扇の制御手段１５は誘引回転手段１１を記憶した角度（壁面の位置ｂ２）から図３の角度θ分正転方向に回転する。この場合θは４５°としている。
【００３９】
この制御により各天井扇の気流誘引手段６は、設置した室内の壁面の位置に関わらず正回転する天井扇によって室内を効率よく気流が循環する方向を向くこととなる。通常正回転する天井扇から下向きに噴出している気流は、気流誘引手段６により気流の一部が引き寄せられる。気流誘引手段６の下端を外側に曲げた形状により、誘引された気流は天井扇の外周方向へ向かう。この引き寄せられた気流は気流誘引手段６が向く室内の壁と角度θとなる方向へ流れていき、この気流は壁面を沿うこととなる。各天井扇の気流誘引手段６から誘引された気流により壁面側を沿う気流が室内全体に流れ室内の温度を均一にすることとなる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、腕部１０と気流誘引手段６の連結部に気流誘引手段６の角度を板体の下端８は羽根板５の回転面の中心側に傾けて、上端７は羽根板５の外側に傾けて傾斜することができるステッピングモーターとして傾斜角度変更手段１９と、制御手段１５に傾斜角度変更手段１９のステッピングモーターの回転を制御ためのパルス電力を与える傾斜角度駆動手段２４が備えられている。
【００４２】
上記構成において、リモコンから逆回転の運転信号を送信する。この信号を受信部１６が受信することにより制御手段１５は傾斜角度駆動手段２４から傾斜角度変更手段１９へθ１の可独活として１０°の回転を行うパルス信号を与える。Ａ点の天井扇の制御手段１５は誘引回転手段１１を記憶した角度（壁面位置ａ）から図５の角度θ分逆転方向に回転する。また、Ｂ点の天井扇の制御手段１５は誘引回転手段１１を記憶した角度（壁面の位置ｂ１）から図５の角度θ分逆回転方向に回転する。この場合θは４５°としている。
【００４３】
この制御により各天井扇の気流誘引手段６は、設置した室内の壁面の位置に関わらず逆回転する天井扇によって室内を効率よく気流が循環する方向を向くこととなる。通常逆回転する天井扇から上向きに噴出している気流は、気流誘引手段６に気流の一部が引き寄せられる。気流誘引手段６の上端を外側に曲げた形状により、誘引された気流は天井扇の外周方向へ向かう。この引き寄せられた気流は気流誘引手段６が向く室内の壁と角度θとなる方向へ流れていき、この気流は壁面を沿うこととなる。各天井扇の気流誘引手段６の気流により壁面側を沿う気流が室内全体に流れ室内の温度を均一にすることなる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１から２と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
図６に示すように、図１から図５のいずれかの構成に加えて気流誘引手段Ａ２０の両端に羽根板５の円周方向に気流誘引手段Ａ２０を延伸する樹脂板として延伸手段２１が備えられる。この延伸手段２１は誘引気流手段Ａ２０と一体となるように折りたたみ収納可能とし誘引気流手段Ａ２０と延伸手段２１の連結部に蝶番として可動部２２が備えられている。
【００４６】
上記構成において、気流誘引手段Ａ２０に折りたたみ収納されている延伸手段２１を可動部２２により羽根板５の円周方向となるように可動し設置する。設置した延伸手段２１により気流誘引手段Ａ２０の面積を拡大することができる。面積を拡大したことにより天井扇から噴出す気流から引き寄せられる気流が増大し、誘引される気流の風量を増加することができる。各天井扇に設置することにより、室内を循環する全体の風量も増やすことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
複数の送風機の誘引させた気流により、室内の空気を循環させるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１      本体
２      取付手段
３      固定軸
４      電動機
５      羽根板
６      気流誘引手段
７      上端
８      下端
９      回転部
１０    腕部
１１    誘引回転手段
１２    ギア
１３    ステッピングモーター
１３ａ  ギア
１４    検知手段
１５    制御手段
１６    受信部
１７    記憶手段
１９    傾斜角度変更手段
２０    気流誘引手段Ａ
２１    延伸手段
２２    可動部
２３    記憶手段Ａ
２４    傾斜角度駆動手段
【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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