(57)【要約】【課題】ファン組立体のためのノズル及びそのようなノズルを含むファン組立体を提供する。【解決手段】ファン組立体のためのノズルは、空気入口と、空気出口と、空気を空気入口から空気出口に運ぶための内部通路と、環状内側壁と、内側壁の周りに延びる外側壁とを含む。内部通路は、内側壁と外側壁の間に位置付けられる。内側壁は、空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側の空気が通るボアを少なくとも部分的に形成する。空気出口は、少なくとも部分的にボアを形成する外部面の上に空気を誘導するように配置される。流れ制御ポートが、その面から下流に位置付けられる。空気を流れ制御ポートに運ぶための流れ制御チャンバが設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気の流れが、空気出口から放出される空気流を偏向させることを選択的に可能にする。【選択図】図７
2014173604.tif 000002
【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、
空気出口と、
空気を前記空気入口から前記空気出口まで運ぶための内部通路と、
環状内側壁と、
前記内側壁の周りに延びる外側壁と、
を含み、
前記内部通路は、前記内側壁と前記外側壁の間に位置付けられ、該内側壁は、前記空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側の空気が通るボアを少なくとも部分的に形成し、該空気出口は、空気をノズルの外部面の上に誘導するように配置され、
ノズルが、
前記空気出口及び前記面から下流に位置付けられた流れ制御ポートと、
空気を前記流れ制御ポートまで運ぶための流れ制御チャンバと、
前記流れ制御ポートを通る空気の流れを選択的に抑制するための制御手段と、
を更に含む、
ことを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記面は、前記ボアを少なくとも部分的に形成することを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記面は、前記ボアの軸線の周りに少なくとも部分的に延びることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記面は、前記ボアの軸線を取り囲むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項５】
前記面は、前記空気出口からすぐ下流に位置付けられたコアンダ面を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項６】
前記面は、前記ボアの軸線に対して外向きにテーパのついたディフューザ面を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項７】
前記ディフューザ面と前記流れ制御ポートの間に位置付けられた案内面を含むことを特徴とする請求項６に記載のノズル。
【請求項８】
前記案内面は、前記ディフューザ面に対して内向きにテーパのついた形状にされることを特徴とする請求項７に記載のノズル。
【請求項９】
前記案内面は、前記ボアの前記軸線に対して内向きにテーパのついた形状にされることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のノズル。
【請求項１０】
前記案内面は、ノズルの空気流案内部材の外部面によって形成されることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１１】
前記空気流案内部材の内部面が、前記流れ制御ポートを少なくとも部分的に形成することを特徴とする請求項１０に記載のノズル。
【請求項１２】
前記流れ制御ポートは、空気流をノズルの第２の外部面の上に誘導するように配置されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１３】
前記第２の外部面は、ノズルの前記ボアを少なくとも部分的に形成することを特徴とする請求項１２に記載のノズル。
【請求項１４】
前記第２の外部面は、ノズルの前側部分の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１３に記載のノズル。
【請求項１５】
前記第２の外部面は、前記流れ制御ポートからすぐ下流に位置付けられた第２のコアンダ面を含むことを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１６】
前記第２の外部面は、前記ボアの軸線に対して外向きにテーパのついた第２のディフューザ面を含むことを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１７】
前記第２の外部面は、第２の案内面を含むことを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１８】
ファン組立体のためのノズルであって、
空気入口と、
空気出口と、
空気を前記空気入口から前記空気出口まで運ぶための内部通路と、
環状内側壁と、
前記内側壁の周りに延びる外側壁と、
を含み、
前記内部通路は、前記内側壁と前記外側壁の間に位置付けられ、該内側壁は、前記空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側の空気が通るボアを少なくとも部分的に形成し、第１の案内面が、該空気出口から下流に位置付けられ、
ノズルが、
前記第１の案内面から下流に位置付けられた流れ制御ポートと、
前記流れ制御ポートから下流に位置付けられ、前記第１の案内面に対して角度のついた第２の案内面と、
空気を前記流れ制御ポートまで運ぶための流れ制御チャンバと、
前記流れ制御ポートを通る空気の流れを選択的に抑制するための制御手段と、
を更に含む、
ことを特徴とするノズル。
【請求項１９】
前記流れ制御チャンバは、前記内部通路の前に位置付けられることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２０】
前記内部通路及び前記流れ制御チャンバの各々が、ノズルの前記ボアを取り囲むことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２１】
前記空気出口及び前記流れ制御ポートの各々が、スロットの形態にあることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバを通る空気の通過を抑制するための第１の状態と、該流れ制御チャンバを通る空気の該通過を許すための第２の状態とを有することを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２３】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するためのバルブ本体と、該バルブ本体を該流れ制御チャンバの該空気入口に対して移動するためのアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２４】
前記内部通路内に少なくとも部分的に位置付けられた加熱器組立体を含むことを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項２５】
インペラと、
前記インペラを回転させて空気流を発生させるためのモータと、
前記空気流を受け入れるための請求項１から請求項２４のいずれか１項に記載のノズルと、
前記モータを制御し、かつ制御手段の状態を変更するためのコントローラと、
を含むことを特徴とするファン組立体。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記制御手段の前記状態が変更された時に前記モータの速度を調節するように配置されることを特徴とする請求項２２に従属する時の請求項２５に記載のファン組立体。
【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、及びそ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、軸線の周りに回転可能に取り付けられた１組のブレード又はベーンと、ブレードの組を回転させて空気流を発生する駆動装置とを含む。空気流の移動及び循環が「風速冷却」又は微風を生成し、その結果、熱が対流及び蒸発によって消散するので、ユーザは冷却効果を体験する。ブレードは、一般的にケージ内に位置付けられ、それによってファンの使用中にユーザが回転ブレードと接触することを防止しながら、空気流はハウジングを通過することができる。
【０００３】
ＵＳ  ２，４８８，４６７は、ケージに入れたブレードを使用することなくファン組立体から空気を噴出するファンを説明している。代わりに、ファン組立体は、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を収容する基部と、この基部に接続され、かつファンから空気流を放出するためにノズルの前部に位置付けられた環状出口を各ノズルが含む一連の同心状の環状ノズルとを含む。各ノズルは、ボア軸線の周りに延びてボアを形成し、このボアの周りにノズルが延びる。
【０００４】
各ノズルは翼形である。翼形は、ノズルの後部に位置付けられた前縁、ノズルの前部に位置付けられた後縁、及び前縁と後縁の間を延びる翼弦線を有すると考えることができる。ＵＳ  ２，４８８，４６７では、各ノズルの翼弦線は、ノズルのボア軸線と平行である。空気出口は、翼弦線上に位置付けられ、翼弦線に沿ってノズルから離れる方向に空気流を放出するように配置される。
【０００５】
ＷＯ  ２０１０／１００４５１には、ケージに入れたブレードを使用することなくファン組立体から空気を噴出する別のファン組立体が説明されている。このファン組立体は、同じく１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を収容する円筒形基部と、この基部に接続され、ファンから放出される１次空気流が通る環状口部を含む単一の環状ノズルとを含む。ノズルは、口部から放出される１次空気流によって引き込まれて１次空気流を増幅するファン組立体の局所環境の空気が通る開口部を形成する。ノズルは、コアンダ面を含み、その上に口部が配置されて１次空気流を誘導する。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、ファン組立体で発生する空気流は、円筒形又は切頭円錐形プロフィールを有する環状噴流の形態になる。
【０００６】
ユーザは、空気流がノズルから放出される方向を２つの方法のいずれかで変更することができる。基部は、首振り機構を含み、それを作動させて、ファン組立体で発生する空気流が約１８０°の円弧の周りで掃引されるようにノズル及び基部の一部を基部の中心を通過する垂直軸線の周りで首振りさせることができる。基部はまた、ノズル及び基部の上部を水平線に対して１０°までの角度だけ基部の下部に対して傾斜させる傾斜機構を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ  ２，４８８，４６７
【特許文献２】ＷＯ  ２０１０／１００４５１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様において、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、空気出口と、空気を空気入口から空気出口に運ぶための内部通路と、環状内側壁と、内側壁の周りに延びる外側壁とを含み、内部通路は、内側壁と外側壁の間に位置付けられ、内側壁は、空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側からの空気が通るボアを少なくとも部分的に形成し、空気出口は、空気をノズルの外部面の上に誘導するように配置され、ノズルは、更に、空気出口及び上述の面から下流に位置付けられた流れ制御ポートと、空気を流れ制御ポートに運ぶための流れ制御チャンバと、流れ制御ポートを通る空気の流れを選択的に抑制するための制御手段とを含む。
【０００９】
流れ制御ポートを通る空気の流れを変動させて、空気出口から放出される空気流のプロフィールを変更することができる。流れ制御ポートを通る空気の流れの変動は、ノズルの空気出口から放出される空気流にわたる圧力勾配を変更する効果を有することができる。圧力勾配を変更は、空気出口から放出される空気流に作用する力の発生をもたらすことができる。この力の作用は、望ましい方向に移動する空気流をもたらすことができる。
【００１０】
空気を誘導するために空気出口がその上に配置された外部面は、少なくとも部分的にボアを形成することが好ましい。外部面は、少なくとも部分的にボアの軸線の周りに延びることが好ましい。この面は、ボアの軸線を取り囲む場合がある。外部面は、好ましくは、空気出口からすぐ下流に位置付けられた湾曲コアンダ面を含む。外部面は、好ましくは、ボアの軸線に対して外向きにテーパのついたディフューザ面を含む。このディフューザ面は、好ましくは、湾曲コアンダ面から下流に位置付けられる。ディフューザ面は、切頭円錐形とすることができ、又はそれは、湾曲させることができる。
【００１１】
ノズルは、好ましくは、空気出口から放出される空気流を望ましい方向に案内するために空気出口と流れ制御ポートの間に位置付けられた案内面を含む。案内面は、好ましくは、空気出口によって空気がその上で誘導される外部面の一部を形成する。案内面は、好ましくは、ディフューザ面と流れ制御ポートの間に位置付けられる。案内面は、好ましくは、ディフューザ面に対して角度がついている。好ましい実施形態において、案内面は、好ましくは、ディフューザ面に対して、好ましくは、同じくボアの軸線に対して内向きにテーパがついた形状を有する。案内面には、ファセットをつける場合があり、各ファセットは、真っ直ぐか又は湾曲している。流れ制御ポートは、好ましくは、案内面に隣接するように位置付けられる。好ましくは、流れ制御ポートは、案内面からすぐ下流に位置付けられる。案内面は、少なくとも部分的にボアの周りに延びることが好ましく、より好ましくは、ボアを取り囲む。
【００１２】
ノズルは、好ましくは、ノズルの内側壁に接続することができる空気流案内部材を含む。案内面は、好ましくは、空気流案内部材の外部面によって形成される。空気流案内部材は、少なくとも部分的に流れ制御ポートを形成することができる。好ましい実施形態において、流れ制御ポートは、空気流案内部材の内部面とノズルの第３の壁の外部面との間に位置付けられる。ノズルの第３の壁は、好ましくは、ノズルの前壁である。ノズルの前壁は、好ましくは、ノズルの内側壁及び外側壁のうちの少なくとも一方に接続される。
【００１３】
流れ制御ポートは、好ましくは、空気流をノズルの第２の外部面の上に誘導するように配置される。ノズルのこの第２の外部面は、好ましくは、ノズルの前壁の外部面の一部である。第２の外部面は、好ましくは、ノズルのボア、より好ましくはノズルのボアの前側部分を少なくとも部分的に形成することができる。第２の外部面は、好ましくは、流れ制御ポートからすぐ下流に位置付けられた第２のコアンダ面を含む。第２の外部面は、好ましくは、ボアの軸線に対して外向きにテーパのついた第２のディフューザ面を含む。第２のディフューザ面は、切頭円錐形とすることができ、又はそれは、湾曲させることができる。
【００１４】
ノズルは、好ましくは、流れ制御ポートから放出される空気を望ましい方向に案内するために流れ制御ポートから下流に位置付けられた第２の案内面を含む。第２の案内面は、好ましくは、空気出口から下流に位置付けられた案内面に対して角度がついている。この第２の案内面は、第２のディフューザ面から下流に位置付けられる場合がある。代替的に、第２のディフューザ面は、この第２の案内面の少なくとも一部を形成すると考えることができ、例えば、流れ制御ポートから遠隔の第２のディフューザの一部が、この第２の案内面を提供すると考えることができる。第２の案内面は、第２のディフューザ面に対して角度をつけることができる。第２の案内面は、好ましくは、空気出口から下流に位置付けられた案内面に対して角度がついている。空気出口から下流に位置付けられた案内面は、以下において第１の案内面と呼ぶ。
【００１５】
空気は、空気出口から放出される時に、空気出口から下流に位置付けられた１つ又はそれよりも多くの面に付着する傾向があることになる。好ましい実施例では、これらの面は、少なくとも空気出口から下流に位置付けられたディフューザ面、及びこのディフューザ面から下流に位置付けられた第１の案内面を含む。第１の案内面は、空気がディフューザ面から離れるように流れる時に第１の案内面に付着するように、ディフューザ面と連続することが好ましい。第１の案内面の形状により、空気流はノズルの前壁の外部面から離れるように誘導される。
【００１６】
ノズルから放出される空気の方向は、空気流が付着する最終外部面の形状に依存する傾向がある。例えば、流れ制御ポートを閉じること、又は流れ制御ポートに接続された流れ制御チャンバを通る空気の流れを抑制することによって流れ制御ポートを通る空気の流れが抑制される場合に、第１の案内面は、この空気流がノズルの第２の外部面及び従ってノズルの第２の案内面から離れるように案内する形状を有することが好ましい。その結果、流れ制御ポートを通る空気の流れが抑制される場合に、ノズルから放出される空気の方向は、ノズルの第１の案内面の形状に依存する。
【００１７】
空気出口からの空気の放出と同時に空気が流れ制御ポートから放出される時に、流れ制御ポートから放出される空気は、流れ制御ポートから下流に位置付けられた第２の外部面に付着する傾向があることになる。流れ制御ポートからの空気の放出により、空気出口から放出される空気流にわたる圧力勾配が変化する。例えば、流れ制御ポートからすぐ下流に位置付けられた第２の外部面の一部に隣接して、及び従って空気出口から放出される空気流の一方の側に比較的低圧が発生する場合がある。空気出口から放出される空気流にわたってこのように生成された圧力差により、空気流を第２の外部面に向けて付勢する力が発生する。この結果、空気出口から放出される空気及び流れ制御ポートから放出される空気の両方が、ノズルの第２の外部面に付着する。上述したように、ノズルから放出される空気の方向は空気流が付着する最終面の形状に依存するので、この場合に、ノズルから放出される空気の方向は、ノズルの第２の案内面の形状に依存することになる。
【００１８】
流れ制御ポートを通る空気の流れがその後に抑制される時に、空気出口から放出される空気流にわたる圧力差は除去される。もはや空気流を第２の外部面に向けて押すどのような力もないので、好ましいことに空気流は第２の外部面から離れ、従って、ノズルから放出される空気の方向は、ここでもまたノズルの第１の案内面の形状に依存する。
【００１９】
すなわち、流れ制御ポートからの空気流の変動により、空気出口から放出される空気流は、ノズルのいずれか１つの案内面又は２つの案内面に選択的に付着することができる。
【００２０】
第２の態様において、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、空気出口と、空気を空気入口から空気出口に運ぶための内部通路と、環状内側壁と、内側壁の周りに延びる外側壁とを含み、内部通路は、内側壁と外側壁の間に位置付けられ、内側壁は、空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側の空気が通るボアを少なくとも部分的に形成し、第１の案内面が、空気出口から下流に位置付けられ、ノズルは、更に、第１の案内面から下流に位置付けられた流れ制御ポートと、流れ制御ポートから下流に位置付けられ、第１の案内面に対して角度のついた第２の案内面と、空気を流れ制御ポートに運ぶための流れ制御チャンバと、流れ制御ポートを通る空気の流れを選択的に抑制するための制御手段とを含む。流れ制御ポートを通る空気の流れを選択的に抑制することにより、空気出口から放出される空気は、第２の案内面から離れることができる。
【００２１】
上述したように、流れ制御ポートは、好ましくは、空気流をノズルの第２の外部面の上に誘導するように配置される。空気出口からの空気の放出と同時に空気が流れ制御ポートから放出される時に、空気出口及び流れ制御ポートの両方から放出される空気は、流れ制御ポートから下流に位置付けられた第２の外部面に付着する傾向があることになる。しかし、ノズルは、流れ制御ポートを通る空気の流れが抑制される時に空気出口から放出される空気が第２の外部面に付着し、かつ流れ制御ポートを通る空気の流れが可能にされる時に空気出口から放出される空気が第２の外部面から離れるように代替方法で配置することができる。例えば、流れ制御ポートは、ボア軸線を通りかつこれを含む垂直平面に向けて内向きに、例えば、半径方向内向きに流れ制御空気流を誘導するように配置することができる。流れ制御空気流が流れ制御ポートから放出される時に、空気出口から放出される空気は、ノズルの第２の外部面から離れように偏向される。その結果、流れ制御ポートを通る空気の流れが可能にされる時に、ノズルから放出される空気の方向は、ノズルの第１の案内面に依存することになる。
【００２２】
空気出口は、好ましくは、スロットの形態とされる。内部通路は、好ましくは、ノズルの軸線を取り囲む。空気出口は、少なくとも部分的にボアの周りに延びることが好ましい。例えば、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りに延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、空気出口は、ボアも取り囲むことができる。ボアは、ボア軸線に垂直な平面内で円形断面を有することができるので、空気出口は、円形状とすることができる。代替的に、ノズルは、ボアの周りに離間した複数の空気出口を含むことができる。
【００２３】
ノズルは、ボア軸線に垂直な平面内で非円形断面を有するボアを形成するような形状にすることができる。例えば、この断面は、楕円形又は矩形とすることができる。ノズルは、比較的長い２つの直線部分、上側湾曲部分、及び下側湾曲部分を有することができ、各湾曲部分は、直線部分のそれぞれの端部に接続する。ここでもまた、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りに延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、ノズルの直線部分及び上側湾曲部分の各々は、この空気出口のそれぞれの一部を含むことができる。代替的に、ノズルは、２つの空気出口を含み、各々が空気流のそれぞれの一部を放出することができる。ノズルの各直線部分は、これらの２つの空気出口のそれぞれの１つを含むことができる。
【００２４】
本明細書で１次空気流と呼ぶノズルから放出される空気は、ノズルを取り囲む空気を同伴し、ノズルは、従って、１次空気流及び同伴空気の両方をユーザに与える空気増幅器として作用する。同伴空気は、本明細書で２次空気流と呼ぶこともある。２次空気流は、部屋の空間、領域、又はノズルを取り囲む外部環境から引き込まれる。１次空気流は、同伴された２次空気流と結合し、ノズルの前部から前方に噴出される結合又は全体空気流を形成する。
【００２５】
１次空気流がノズルから放出される方向の変動により、１次空気流による２次空気流の同伴の程度が変動するので、ファン組立体で発生する結合空気流の流量が変動する。
【００２６】
理論に縛られることを意図しないが、本出願人は、１次空気流による２次空気流の同伴の割合は、ノズルから放出される１次空気流の外側プロフィールの面積の大きさに関係する可能性があると考えている。ノズルに入る所定流量の空気に対して、１次空気流に外向きにテーパがつき又は外向きに広がる場合に、外側プロフィールの面積は比較的大きくなり、従って、１次空気流とノズルを取り囲む空気との結合が促進されて結合空気流の流量が増大するが、１次空気流に内向きにテーパがつく場合に、外側プロフィールの面積は比較的小さくなり、１次空気流による２次空気流の同伴が少なくなり、従って、結合空気流の流量が減少する。ノズルのボアを通る空気の流れの誘発が損なわれることもある。
【００２７】
ボア軸線に対して垂直であり、かつ空気出口の平面から下流にオフセットされた平面で流量を測定する時のノズルが発生する結合空気流の流量は、空気流がノズルから放出される方向を変動させることによって増加し、この増加は、この平面上の結合空気流の最大速度を低下させる効果がある。それによってノズルは、部屋又はオフィスを通る比較的広がった空気流を発生するのに適するものになる。他方では、ノズルが発生する結合空気流の流量が減少すると、結合空気流の最大速度が上昇する効果がある。それによってノズルは、ノズルの前方にいるユーザを急速に冷却する空気流を発生するのに適するものになる。ノズルが発生する空気流のプロフィールは、流れ制御チャンバを通る空気流の通路を選択的に可能にするか又は抑制することにより、これらの２つの異なるプロフィール間で迅速に切り換えることができる。
【００２８】
空気出口及び案内面の幾何学形状は、ノズルが発生する空気流に関する２つの異なるプロフィールを少なくとも部分的に制御することができる。例えば、ボア軸線を通過してノズルの上端と下端のほぼ中間に位置付けられた平面に沿った断面で見て、第１の案内面の形状は、第２の案内面の形状と異なることができる。例えば、この断面において、ボア軸線と第１の案内面の間の角度は、ボア軸線と第２の案内面の間の角度よりも小さくすることができる。
【００２９】
制御手段は、好ましくは、流れ制御ポートを通る空気の流れを抑制する第１の状態と、流れ制御ポートを通る空気の流れを可能にする第２の状態とを有する。制御手段は、流れ制御チャンバの空気入口を閉じるバルブ本体と、このバルブ本体を入口に対して移動するアクチュエータとを含むバルブの形態とすることができる。代替的に、バルブ本体は、流れ制御ポートを閉じるように配置することができる。バルブは、ユーザがこれらの２つの状態の間で押す、引く、又はそうでなければ移動する手動作動可能なバルブとすることができる。一実施形態において、アクチュエータは、モータによって作動される。モータは、好ましくは、ノズルのコントローラ又は制御回路によって作動される。この制御回路は、ファン組立体の主制御回路とすることができる。代替的に、この制御回路は、ファン組立体の主制御回路に接続した第２の制御回路とすることができる。主制御回路は、好ましくは、ファン組立体のユーザインタフェースから受け取った信号に応答してモータを起動するように配置される。このユーザインタフェースは、ファン組立体の本体に位置付けられてユーザがモータを起動するために操作するボタン又は他のユーザ作動可能部材を含むことができる。代替的に又は追加的に、ファン組立体は、主制御回路へ命令信号を送信する遠隔制御器を含み、主制御回路は、モータを起動させて制御手段の状態を変更することができる。
【００３０】
流れ制御チャンバは、ノズルの外部面上に位置付けられた空気入口を有することができる。この場合に、内部通路が受け入れる全ての空気流は、空気出口から放出することができる。しかし、流れ制御チャンバは、好ましくは、内部通路から流れ制御空気流を受け入れるように配置される。この場合に、内部通路が受け入れる空気流の第１の部分は、選択的に流れ制御チャンバに入って流れ制御空気流を形成することができ、空気流の残りの部分は、空気出口を通って内部通路から放出され、空気出口の下流で流れ制御空気流と再び結合する。
【００３１】
内部通路は、ノズルの内側壁によって流れ制御チャンバから分離することができる。この壁は、好ましくは、流れ制御チャンバの空気入口を含む。流れ制御チャンバの空気入口は、好ましくは、ノズルに入る空気が通るノズルの基部の近くに位置付けられる。
【００３２】
流れ制御チャンバは、内部通路に隣接してノズルを通って延びることができる。従って、流れ制御チャンバは、ノズルのボアの周りに少なくとも部分的に延びることができ、かつボアを取り囲むことができる。
【００３３】
内部通路は、ノズルが受け入れる空気流の少なくとも一部を加熱するための手段を含むことができる。
【００３４】
第３の態様において、本発明は、インペラと、インペラを回転させて空気流を発生するモータと、空気流を受け入れるための上述のノズルと、モータを制御し、かつ制御手段の状態を変更するためのコントローラとを含むファン組立体を提供する。コントローラは、制御手段の状態が変化した時にモータの速度を調整するように配置することができる。例えば、モータコントローラは、制御手段の状態を変更して集束した空気流を生成する時にモータの速度を減速し、制御手段の状態を変更して拡散した空気流を生成する時にモータを増速するように配置することができる。
【００３５】
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及び第３の態様に同様に適用可能であり、逆も同様である。
【００３６】
ここで、本発明の実施形態を一例として添付図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ファン組立体の正面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿って取り出したファン組立体の垂直断面図である。
【図３】ファン組立体のためのノズルの上方から見た左方斜視図である。
【図４】ノズルの分解組立図である。
【図５】ノズルの後部ケーシング部分の分解組立図である。
【図６】ノズルの正面図である。
【図７】図６の線Ｂ−Ｂに沿って取り出したノズルの水平断面図である。
【図８】ノズルの下方から見た左方斜視図である。
【図９】ノズルの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、ファン組立体１０の外観図である。この実施例において、ファン組立体１０は、ファン加熱器の形態とされる。ファン組立体１０は、このファン組立体１０に入る１次空気流が通る空気入口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、１次空気流をファン組立体１０から放出する空気出口１８を含む。
【００３９】
本体１２は、実質的に円筒形の下側本体部分２２上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及び下部本体部分２２は、上部本体部分２０の外部面が下部本体部分２２の外部面と実質的に同一平面になるように実質的に同じ外径を有することが好ましい。主本体部分２０は、ファン組立体１０に入る１次空気流が通る空気入口１４を含む。この実施例では、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された開口のアレイを含む。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つ又はそれよりも多くのグリル又はメッシュを含むことができる。
【００４０】
図２は、ファン組立体１０を通る断面図を例示している。下側本体部分２２は、ファン組立体１０のユーザインタフェースを含む。ユーザインタフェースは、ファン組立体１０の様々な機能を制御するためのユーザ作動可能アクチュエータ又はボタン２４と、このボタン２４に接続したユーザインタフェース制御回路２６とを含む。ファン組立体１０は、制御信号をファン組立体１０のユーザインタフェース回路２６に送信する遠隔制御器（図示しない）を含むことができる。概説すると、遠隔制御器は、ユーザが押圧可能な複数のボタンと、これらのボタンの１つの押圧に応答して赤外線光信号を発生しかつ送信する制御ユニットとを含む。赤外線光信号は、遠隔制御器の一端に位置付けられた窓から放出される。制御ユニットは、遠隔制御器のバッテリハウジング内に位置付けられたバッテリによって電力が供給される。ユーザインタフェース回路２６は、遠隔制御器が送信する信号を受信するセンサ又は受信機２８と、ファン組立体１０の現在の作動設定値を表示するディスプレイ３０とを含む。例えば、ディスプレイ３０は、通常はユーザが選択した温度設定値を表示することができる。受信機２８及びディスプレイ３０は、下側本体部分２２の外側壁の透明又は半透明部分３２の直ぐ背後に位置付けられる場合がある。下側本体部分２２は、ファン組立体１０がその上に位置付けられる面に係合するための基部３４上に取り付けられる。基部３４は、任意的な基部プレート３６を含む。
【００４１】
下側本体部分２２は、ユーザインタフェース回路２６に接続した主制御回路３８を収納する。ボタン２４の作動又は遠隔制御器からの信号の受信に応答して、ユーザインタフェース回路２６は、主制御回路３８に適切な信号を送信してファン組立体１０の様々な作動を制御するように構成される。
【００４２】
下側本体部分２２は、基部３４に対して下側本体部分２２を首振りさせる機構４０も収納する。首振り機構４０の作動は、ユーザが遠隔制御器のボタンの１つを操作するのに応答して主制御回路３８で制御される。基部３４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１８０°であり、この実施形態では約７０°である。ファン組立体１０の主制御回路３８に電力を供給する主電源ケーブル４２が、基部３４に形成された開口を通って延びる。ケーブル４２は、主電源への接続のためにプラグ４４に接続される。
【００４３】
主本体部分２０は、ダクト５０の空気入口５２を形成する第１の端部と、第１の端部の反対側に位置付けられてダクト５０の空気出口５４を形成する第２の端部とを有するダクト５０を含む。ダクト５０は、このダクト５０の縦軸線が本体１２の縦軸線と同心になるように本体１２と位置合わせされ、その結果、空気入口５２が空気出口５４の下方に位置付けられる。
【００４４】
ダクト５０は、ファン組立体１０の本体１２内に１次空気流を引き込むインペラ５６の周りに延びる。インペラ５６は、混成流インペラである。インペラ５６は、ほぼ円錐形のハブと、このハブに接続された複数のインペラブレードと、ブレードに接続され、ハブ及びブレードを取り囲むほぼ切頭円錐形のシュラウドとを含む。ブレードは、好ましくは、ハブと一体であり、好ましくは、プラスチック材料から形成される。
【００４５】
インペラ５６は、モータ６０から外方に延びる回転シャフト５８には接続され、モータ６０は、インペラ５６を起動してダクト５０の縦軸線と同心の回転軸線の周りに回転させる。この実施例では、モータ６０は、ブラシレス直流モータであり、その速度は、主制御回路３８のブラシレス直流モータドライバによって変更可能である。ユーザは、ボタン２４又は遠隔制御器の使用によってモータ６０の速度を調整可能である。この実施例では、ユーザは、１０個の異なる速度設定値の１つを選択することができる。ユーザが速度設定値を変更した時に、現在の速度設定値の数値がディスプレイ３０上に表示される。
【００４６】
モータ６０は、モータハウジング内に収納される。ダクト５０の外側壁は、ダクト５０の内側壁を与えるモータハウジングを取り囲む。従って、ダクト５０の両壁は、ダクト５０を通って延びる環状空気流路を形成する。モータハウジングは、モータ６０を支持する下側部分６２と、下側部分６２に接続された上側部分６４とを含む。モータハウジングの下側部分６２に形成された開口を通ってシャフト５８が突出し、インペラ５６がシャフト５８に接続することができる。モータ６０は、上側部分６４が下側部分６２に接続される前に、モータハウジングの下側部分６２内に挿入される。モータハウジングの下側部分６２は、ほぼ切頭円錐形であり、ダクト５０の空気入口５２に向けて延びる方向で内向きにテーパがついている。モータハウジングの上側部分６４は、ほぼ切頭円錐形であり、ダクト５０の空気出口５４に向けて内向きにテーパがついている。ダクト５０の外側壁とモータハウジングの上側部分６４との間に環状ディフューザ６６が位置付けられる。ディフューザ６６は、空気流をダクト５０の空気出口５４に向けて案内する複数のブレードを含む。ブレードは、空気流がディフューザ６６を通過する時にこの空気流を真っ直ぐにする形状を有する。主制御回路３８からの電力をモータ６０へ供給するケーブルは、ダクト５０の外側壁、ディフューザ６６及びモータハウジングの上側部分６４を通過する。モータハウジングの上側部分６４には穴があけられ、モータハウジングの上側部分６４の内面には、ノイズ吸収材料、好ましくは、吸音発泡体料が裏打ちされ、ファン組立体１０の作動中に発生する広帯域ノイズを抑制することができる。
【００４７】
ダクト５０は、本体１２に位置付けられた環状シート６８に取り付けられる。シート６８は、シート６８の上面が実質的にインペラ５６の回転軸線と直交するように主本体部分２０の内面から半径方向内向きに延びる。ダクト５０とシート６８の間には、環状シール７０が位置付けられる。シール７０は、好ましくは、発泡環状シールであり、好ましくは、閉鎖セル発泡体料から形成される。シール７０は、シート６８の上面と密封係合する上面と、ダクト５０と密封係合する底面とを含む。シート６８が開口を含むことにより、ケーブル（図示しない）がモータ６０を通過することができる。環状シール７０は、ケーブルの一部を収納する凹部を形成する形状を有する。ケーブルの周りに１つ又はそれよりも多くのグロメット又は他の密封部材を設けて、開口及び凹部と主本体部分２０の内部面との間を通る空気の漏れを防止することができる。
【００４８】
図３を参照すると、ノズル１６は、環形状を有する。ノズル１６は、ボア軸線Ｘの周りに延びてノズル１６のボア８０を形成する。この実施例では、ボア８０は、ほぼ細長い形状を有し、ノズル１６の高さ（ノズル１６の上端からノズルの下端まで延びる方向に測定した時）は、幅（ノズル１６の側壁間を延びる方向に測定した時）よりも大きい。ノズル１６は、本体１２の主本体部分２０の開放上端に接続された基部８２を含む。
【００４９】
図４及び図５は、ノズル１６の分解組立図を例示している。ノズル１６は、環状後部ケーシング部分８４、環状前部ケーシング部分８６、及び環状後部ケーシング部分８４と環状前部ケーシング部分８６の間に位置付けられた環状空気案内部分８８を含む。ここでは環状前部ケーシング部分８６及び環状空気案内部分８８の各々が単一の構成要素から形成されるように例示するが、ノズル１６の１つ又はそれよりも多くのこれらの部分は、例えば、接着剤を使用して互いに結合した複数の構成要素から形成することができる。
【００５０】
後部ケーシング部分８４は、環状内側ケーシング部分９２に接続されてその周りに延びる環状外側ケーシング部分９０を有する。ここでもまた、これらの部分は、複数の接続部分から構成することができるが、この実施形態において、各々のケーシング部分９０、９２は、それぞれの単一の成形部分から形成される。外側ケーシング部分９０はノズル１６の基部８２を含む。図６及び図７も参照して、外側ケーシング部分９０及び内側ケーシング部分９２は、一緒にノズル１６の環状内部通路９４を形成する。内部通路９４は、ノズル１６のボア８０の周りに延び、従って、各々がボア８０のそれぞれの細長い側部に隣接する２つの比較的真っ直ぐな部分、直線部分の上端に接続する上側湾曲部分、及び直線部分の下端に接続する下側湾曲部分を含む。内部通路９４の境界は、外側ケーシング部分９０の内部面９６と内側ケーシング部分９２の内部面９８とで形成される。基部８２は、本体１２から内部通路９４の下側湾曲部分に入る空気が通る空気入口１００を含む。
【００５１】
ノズル１６の後部ケーシング部分８４は、１対の加熱器組立体１０４を収納する。各加熱器組立体１０４は、１列に並んで配置された加熱器要素１０６を含む。加熱器要素１０６は、好ましくは、正の温度係数（ＰＴＣ）セラミック材料から形成される。加熱器要素の列は、２つの放熱部分１０８間に挟まれ、各放熱部分１０８は、フレーム内に位置付けられた放熱フィンのアレイを含む。放熱部分１０８は、好ましくは、高い熱伝導性（約２００から約４００Ｗ／ｍＫ）を有するアルミニウム又は他の材料から形成され、シリコーン接着剤のビーズを使用して又はクランプ機構により、加熱器要素１０６の列に取り付け可能である。加熱器要素１０６の側面は、少なくとも部分的に金属フィルムで覆うことが好ましく、加熱器要素１０６と放熱部分１０８の間に電気接触が形成される。このフィルムは、スクリーン印刷されるか又はスパッタされたアルミニウムから形成される。加熱器組立体１０４の端部に位置付けられた電気端子は、加熱器組立体１０４に電力を供給するためのｌｏｏｍ１１０に接続される。ｌｏｏｍ１１０は、次に、加熱器組立体１０４を作動させるためにノズル１６の基部８２に位置付けられた加熱器制御回路１１２に接続される。加熱器制御回路１１２は、次に、主制御回路３８からこれに供給される制御信号によって制御される。加熱器制御回路１１２は、加熱器組立体１０４の加熱器要素１０６を制御する２つのトライアック回路を含む。加熱器制御回路１１２には、ファン組立体１０に入る空気の温度を表示するサーミスタが接続される。サーミスタは、空気入口１４のすぐ背後に位置付けられる場合があるが、加熱器制御回路１１２に容易に接続することができるようにノズル１６の基部８２内に位置付けられることが好ましい。各加熱器組立体１０４と加熱器制御回路１１２の間には、温度ヒューズ及び任意的に熱切断器が電気的に位置付けられる。
【００５２】
ユーザは、遠隔制御器のボタンを押圧することによって望ましい室温又は温度設定値を設定することができる。以下に詳しく説明するように、ファン組立体１０の現在の作動モードに応じて、ユーザインタフェース制御回路２６は、望ましい室内空気温度に対応する場合があるユーザが現在選択している温度をディスプレイ３０に表示する。ユーザがモータ６０の速度設定値を変更すると、ユーザインタフェース制御回路２６は、ユーザが選択した温度の表示に戻る前に、ユーザが現在選択している速度設定値を例えば数秒間程度の短時間だけディスプレイ３０に一時的に表示する。
【００５３】
加熱器組立体１０４は、シャーシ１２０によって内部通路９４のそれぞれの直線部分に各々保持される。シャーシ１２０は、加熱器組立体１０４が挿入される１対の加熱器ハウジングを含む。加熱器ハウジングは、環状本体１２４の１対の細長い内側壁１２２と、それぞれの細長い内側壁１２２に例えばネジを使用して各々接続された１対の細長い外側壁１２６とで形成される。内側壁１２２は、環状本体１２４の上側及び下側湾曲部分１２８、１３０で一体に接続される。壁１２２、１２６は、加熱器ハウジングが前端及び後端で開放する形状を有する。壁１２２、１２６は、こうして内部通路９４内に２つの第１の空気流チャンネル１３２を形成する。
【００５４】
内側ケーシング部分９２の後端は、上側及び下側湾曲フランジ１３４、１３６を含む。各フランジ１３４、１３６は、それぞれの湾曲密封部材１３８、１４０を保持する形状を有する。各密封部材１３８、１４０は、それぞれのＵ字形突起１４２、１４４に係合するように配置され、突起１４２、１４４は、外側ケーシング部分９０の後端の上側及び下側部分ら前方に延びて密封部材１３８、１４０と共にシールを形成する。ノズル１６の組立時に、環状本体１２４は、環状本体１２４の各湾曲部分１２８、１３０がそれぞれのフランジ１３４、１３６に係合するように、外側ケーシング部分９０の後端にわたって押圧される。その後、密封部材１３８、１４０は、環状本体１２４の湾曲部分１２８、１３０が外側ケーシング部分９０と密封部材１３８、１４０の間に挟まれるようにフランジ１３４、１３６内へ押し込まれる。これは図２に示されている。図７に戻って、シャーシ１２０の内側壁１２２は、内側壁１２２の後端１４６が内側ケーシング部分９２の細長部分の後端１４８を包む形状を有する。内側ケーシング部分９２の内部面９８には、内側壁１２２に係合してこの内側壁１２２を内側ケーシング部分９２の内部面９８から離す第１の組の隆起スペーサ１５０が設けられる。内側壁１２２の後端１４６には、内側ケーシング部分９２の外部面１５４に係合して内側壁１２２の後端１４６を内側ケーシング部分９２の外部面１５４から離す第２の組のスペーサ１５２が設けられる。
【００５５】
すなわち、シャーシ１２０の内側壁１２２及び内側ケーシング部分９２は、内部通路９４内に２つの第２の空気流チャンネル１５６を形成する。各々の第２の空気チャンネル１５６は、内側ケーシング部分９２の内面９８に沿って内側ケーシング部分９２の後端１４６の周りに延びる。各第２の空気チャンネル１５６は、シャーシ１２０の内側壁１２２によってそれぞれの第１の空気チャンネル１２８から分離される。各第２の空気チャンネル１５６は、内側ケーシング部分９２の外部面１５４と内側壁１２２の後端１４６の間に位置付けられた空気出口１５８で終端する。従って、各空気出口１５８は、組み立てたノズル１６のボア８０のそれぞれの側部に位置付けられた垂直に延びるスロットの形態とされる。各空気出口１５８の幅は、好ましくは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲であり、この実施例では、空気出口１５８の幅は約１ｍｍである。
【００５６】
シャーシ１２０の環状本体１２４を内側ケーシング部分９２に接続した状態で、加熱器組立体１０４は、シャーシ１２０の内側壁１２２に沿って置かれ、環状本体１２４に形成されたそれぞれのハウジング１６２は、各加熱器組立体１０４の上端に位置付けられたラグ１６０を受け入れる。これは、外側壁１２６が内側壁１２２に接続されてシャーシ１２０によって形成された加熱器ハウジング内に加熱器組立体１０４を保持する前に、加熱器組立体１０４を環状本体１２４に対してほぼ位置付けるように機能する。内側壁１２２及び外側壁１２６の各々は、加熱器組立体１０４を加熱器ハウジングの内面から離すように作用する１組のリブ１６４、１６６を含む。それによって空気は、第１の空気流チャンネル１３２を通過する時に、加熱器組立体１０４の放熱部分１０８を通過し、加熱器組立体１０４を迂回することができる。その後、ｌｏｏｍ１１０が、加熱器組立体１０４に接続され、加熱器制御回路１１２が、ｌｏｏｍ１００に接続される。加熱器制御回路１１２は、内側ケーシング部分９２によって安定位置に支持することができる。図８及び図９を参照すると、加熱器制御回路１１２は、加熱器制御回路１１２のプリント基板に形成された穴に挿入されて内側ケーシング部分９２に形成されたボス１７０が受け入れられるネジ１６８を使用して、内側ケーシング部分９２に接続することができる。
【００５７】
その後、ノズル１６の内側ケーシング部分９２は、ノズル１６の外側ケーシング部分９０内に挿入される。外側ケーシング部分９０は、外側ケーシング部分９０の内面９６の一部がシャーシ１２０の外側壁１２６の周りに延びる形状を有する。外側壁１２６は、前端１７２及び後端１７４と、外側壁１２６の外側面上に位置付けられて外側壁１２６の端部１７２、１７４間を延びる第３の組のスペーサ１７６とを有する。スペーサ１７６は、外側ケーシング部分９０の内面９６に係合して外側壁１２６を外側ケーシング部分９０の内面９６から離すように構成される。すなわち、シャーシ１２０の外側壁１２６と外側ケーシング部分９０とは、環状内部通路９４内に２つの第３組の空気流チャンネル１７８を形成する。各々の第３の流れチャンネル１７８は、外側ケーシング部分９０の内面９６に隣接して位置付けられ、かつそれに沿って延びる。各第３の流れチャンネル１７８は、シャーシ１２０の外側壁１２６によってそれぞれの第１の流れチャンネル１２８から分離される。各第３の流れチャンネル１７８は、内部通路９４内において、シャーシ１２０の外側壁１２６の後端１７４と外側ケーシング部分９０の間に位置付けられた空気出口１８０で終端する。各空気出口１８０も、ノズル１６の内部通路９４内に位置付けられて垂直に延びるスロットの形態とされ、好ましい幅の範囲は、０．５から５ｍｍである。この実施例では、空気出口１８０の幅は約１ｍｍである。
【００５８】
外側ケーシング部分９０は、シャーシ１２０の内側壁１２２の後端１４６の一部の周りで内向きに湾曲する形状を有する。内側壁１２２の後端１４６は、第４の組のスペーサ１８２を含み、このスペーサ１８２は、内側壁１２２に対して第２の組のスペーサ１５２とは反対側に位置付けられ、外側ケーシング部分９０の内面９６に係合して内側壁１２２の後端１４６を外側ケーシング部分９０の内面９６から離すように配置される。すなわち、外側ケーシング部分９０及び内側壁１２２の後端１４６は、２つの空気出口１８４を更に形成する。各空気出口１５８がそれぞれの空気出口１８４と内側ケーシング部分９２の外部面１５４との間に位置付けられた状態で、各空気出口１８４は、空気出口１５８のそれぞれの１つに隣接して位置付けられる。空気出口１５８と同様に、各空気出口１８４は、組み立てたノズル１６のボア８０のそれぞれの側部に位置付けられた垂直に延びるスロットの形態とされる。空気出口１８４は、好ましくは、空気出口１５８と同じ幅を有する。各空気出口１８４の幅は、好ましくは、０．５から５ｍｍの範囲であり、この実施例では、空気出口１８４の幅は、約２から３ｍｍである。従って、ファン組立体１０から空気を放出する空気出口１８は、２つの空気出口１５８及び２つの空気出口１８４を有する。上述したように、外側ケーシング部分９０は、それぞれの密封部材１３８、１４０に各々係合して内部通路９４の上側及び下側湾曲部分からの空気の放出を抑制する１対の湾曲突起１４２、１４４を含む。
【００５９】
図２から図４に戻って、内側ケーシング部分９２の外部面１５４には、空気出口１８に隣接して位置付けられた凸面のコアンダ面１９０が設けられ、空気出口１８は、そこから出る空気をコアンダ面１９０上に誘導するように配置される。内側ケーシング部分９２の外部面１５４には、コアンダ面１９０から下流に位置付けられたディフューザ面１９２が更に設けられる。ディフューザ面１９２は、空気出口１８からノズル１６の前部に延びる方向にボア８０のボア軸線Ｘから離れるテーパがつくように配置される。ディフューザ面１９２とボア８０のボア軸線Ｘとの間に形成される角度は、ボア軸線Ｘを通過してこれを含む水平面で見た時に０°から２５°の範囲にあり、この実施例では約５°である。
【００６０】
内側ケーシング部分９２は、ディフューザ面１９２に接続された外向きフレア付き前面１９４を含む。ノズル１６の空気案内部分８８は、内側ケーシング部分９２の前面１９４に接続される。この実施例では、内側ケーシング部分９２は、前面１９４の周りに離間した１組のピン１９８を含み、空気案内部分８８は、その外周の周りに同様に離間した１組の開口１９６を含む。組立時に、空気案内部分８８は、内側ケーシング部分９２の前面１９４に押圧され、空気案内部分８８の位置を後部ケーシング部分８４の上へ案内するためにピン１９８が開口１９６内に入る。図７に示すように、空気案内部分８８が後部ケーシング部分８４に押圧されると、空気案内部分８８の後端２００は、内側ケーシング部分９２の前面１９４に位置付けられた凹部２０２内に入る。空気案内部分８８が後部ケーシング部分８４に完全に押圧されると、空気案内部分８８の前側部分２０４は、内側ケーシング部分９２の前面１９４から前方に突出する。空気案内部分８８のこの前側部分２０４は、内側ケーシング部分９２のディフューザ面１９２から下流に位置付けられてこれと連続する環状案内面２０６を含む。案内面２０６は、空気出口１８からノズル１６の前部に延びる方向にボア８０のボア軸線Ｘに向うテーパがつくように配置される。案内面２０６とボア８０のボア軸線Ｘとの間に形成される角度は、ボア軸線Ｘを通過してこれを含む水平面で見た時に０から−２５°の範囲にあり、この実施例では約−１０°である。
【００６１】
空気案内部分８８の後部ケーシング部分８４への取り付けに続いて、前部ケーシング部分８６が、後部ケーシング部分８４の前部に押圧される。前部ケーシング部分８６の内面は、外側ケーシング部分９０の前端２１２及び内側ケーシング部分９２の前端２１４の両方を受け入れる第１の環状凹部２１０を形成する形状を有する。凹部２１０に接着剤を供給して前部ケーシング部分８６を後部ケーシング部分８４に固定することができる。また、前部ケーシング部分８６の内面は、空気案内部分８８の上端及び下端からそれぞれ前方に延びる湾曲突起２１８、２１９を受け入れる第２の環状凹部２１６を形成する形状を有する。ここでもまた、凹部２１６に接着剤を供給して前部ケーシング部分８６を空気案内部分８８に固定することができる。
【００６２】
内部通路９４に加えて、ノズル１６は、流れ制御チャンバ２２０を形成する。流れ制御チャンバ２２０は、環形状であり、ノズル１６のボア８０の周りに延びる。このように流れ制御チャンバ２２０は、ボア８０のそれぞれの細長い側部に各々隣接する２つの比較的真っ直ぐな部分、直線部分の上端を接続する上側湾曲部分、及び直線部分の下端を接続する下側湾曲部分を含む。流れ制御チャンバ２２０の境界は、内側ケーシング部分９２の前面１９４、空気案内部分８８の内部面２２２、及び前部ケーシング部分８６の内部面２２４で形成される。
【００６３】
流れ制御チャンバ２２０は、空気を２つの流れ制御ポート２２６に運び、かつ流れ制御チャンバ２２０の直線部分ら放出するように配置される。前部ケーシング部分８６の凹部２１６と空気案内部分８８の湾曲突起２１８、２１９との間の係合により、空気が流れ制御チャンバ２２０の湾曲部分ら放出されることが抑制される。流れ制御ポート２２６は、案内面２０６からすぐ下流に位置付けられる。各流れ制御ポート２２６は、組み立てたノズル１６のボア８０のそれぞれの側部に位置付けられた垂直に延びるスロットの形態とされる。流れ制御ポート２２６は、好ましくは、空気出口１８と同じ長さを有する。各流れ制御ポート２２６の好ましい幅の範囲は、０．５ｍｍから５ｍｍであり、この実施例では、流れ制御ポート２２６の幅は約１ｍｍである。
【００６４】
流れ制御ポート２２６は、空気案内部分８８の前側部分２０４の内部面２２２と前部ケーシング部分８６の外部面２２８との間に位置付けられる。前部ケーシング部分８６上に設けられた第５の組のスペーサ２３０は、外側ケーシング部分９０の内面９６に係合するように配置され、流れ制御ポート２２６の近くで空気案内部分８８の前側部分２０４の内部面２２２を前部ケーシング部分８６の外部面２２８から離す。
【００６５】
流れ制御ポート２２６は、空気を前部ケーシング部分８６の外部面２２８の上に誘導するように配置される。外部面２２８は、流れ制御ポート２２６に隣接して位置付けられた凸面コアンダ面２３２を含み、流れ制御ポート２２６は、そこから出る空気をコアンダ面２３２の上に誘導するように配置される。前部ケーシング部分８６の外部面２２８は、コアンダ面２３２から下流に位置付けられたディフューザ面２３４を更に含む。ディフューザ面２３４は、流れ制御ポート２２６からノズル１６の前部に延びる方向にボア８０のボア軸線Ｘから離れるテーパがつくように配置される。ディフューザ面２３４とボア８０のボア軸線Ｘとの間に形成される角度は、ボア軸線Ｘを通過してこれを含む水平面で見た時に２０°から７０°の範囲にあり、この実施例では約４５°である。
【００６６】
図４、図５、図８、及び図９を参照すると、空気は、内側ケーシング部分９２の前面１９４に形成された１つ又はそれよりも多くの空気入口２３６を通って流れ制御チャンバ２２０に入る。この実施例では、流れ制御チャンバ２２０は、２つの空気入口２３６を有する。空気入口２３６は、内部通路９４の下側湾曲部分から空気を受け入れるように配置される。ノズル１６は、流れ制御チャンバ２２０を通る空気の流れを制御する制御機構２４０を含む。この実施例では、制御機構２４０は、流れ制御チャンバ２２０を通る空気の流れを選択的に抑制するように配置される。換言すれば、制御機構２４０は、制御機構２４０が、流れ制御ポート２２６が実質的に空気を放出しないように流れ制御チャンバ２２０を通る空気の流れを抑制するように配置される第１の状態と、制御機構２４０が、両方の流れ制御ポート２２６が同時に空気を放出するように流れ制御チャンバ２２０を通る空気の流れを可能にするように配置される第２の状態とを有する。
【００６７】
制御機構２４０は、バルブ本体２４２を含む。バルブ本体２４２は、制御機構２４０が第１の状態と第２の状態の間で切り換わる時にノズル１６に対して移動可能である。この実施例では、バルブ本体２４２は、制御機構２４０が第１の状態に置かれる時に空気入口２３６を塞いで流れ制御チャンバ２２０を通る空気の流れを抑制する１対のバルブ２４４を含む。バルブ２４４は、内側ケーシング部分９２の前面１９４の内部面に取り付けられた環状シール２４６に係合するように配置され、環状シール２４６は、制御機構２４０が第１の状態に置かれる時に、バルブ２４４と内側ケーシング部分９２の内部面との間から空気が空気入口２３６へ漏れるのを防止する。
【００６８】
バルブ本体２４２は、ノズル１６に対して移動するように内側ケーシング部分９２に接続される。バルブ本体２４２は、その両端に１対のフィンガ２４８を含み、内側ケーシング部分９２の前面１９４の内部面に形成されたハウジング２５０が、各フィンガ２４８の端部を受け入れる。すなわち、バルブ本体２４２は、ノズル１６に対して、フィンガ２４８の端部を通過するピボット軸線の周りにピボット回転することができる。制御機構２４０は、ノズル１６に対してバルブ本体２４２を移動するアクチュエータ２５２を含む。アクチュエータ２５２は、バルブ本体２４２に接続した一端と、アクチュエータ２５２を移動するモータ２５４に接続した他端とを有するワイヤの形態とされる。モータ２５４は、主制御回路３８から受信した信号に応答して加熱器制御回路１１２によって作動される。以下により詳しく説明するように、主制御回路３８は、遠隔制御器で発生された信号をユーザインタフェース回路２６が受信したことに応答してモータ２５４の起動を制御する。
【００６９】
モータ２５４は、制御機構２４０が第１の状態と第２の状態の間で切り換わると異なる方向に駆動される。モータ２５４が第１の方向に駆動されて制御機構２４０を第１の状態にした場合に、アクチュエータ２５２は、バルブ本体２４２を第１の角度方向にピボット回転させ、バルブ２４４が内側ケーシング部分９２の前面１９４に近づくように移動して空気入口２３６を閉じる。モータ２５４が第１の方向とは反対の第２の方向に駆動される場合に、アクチュエータ２５２は、バルブ本体２４２を第１の角度方向とは反対の第２の角度方向にピボット回転させ、バルブ２４４が内側ケーシング部分９２の前面１９４から離れるように移動して空気入口２３６を開く。
【００７０】
この実施例において、ファン組立体１０は、３つの異なる作動モードで作動可能である。ファンモードと呼ぶことができる第１の作動モードでは、加熱器組立体１０４は作動されず、制御機構２４０は第１の状態に置かれる。スポット加熱モードと呼ぶことができる第２の作動モードでは、加熱器組立体１０４は作動され、制御機構２４０は第１の状態に置かれる。部屋加熱モードと呼ぶことができる第３の作動モードでは、加熱器組立体１０４は作動され、制御機構２４０は第２の状態に置かれる。これらの作動モードの各々は、ファン組立体１０の作動時に、ユーザが遠隔制御器の１つ又はそれよりも多くのボタンを押圧することによって選択することができる。ユーザインタフェース回路２６には、現在選択している作動モードに応じてユーザインタフェース回路２６によって異なる方式で点灯されるいくつかのＬＥＤが設けられる。
【００７１】
ファン組立体１０は、遠隔制御器のボタン２４又は専用ボタンのいずれかを押圧することによってスイッチオン又はオフにされる。ファン組立体１０がオフに切り換えられると、主制御回路３８は、現在のユーザ選択作動パラメータを記憶し、ここでパラメータは、ファン組立体１０の現在の作動モード、モータ６０の現在のユーザ選択速度設定値、及びファン組立体１０が第２又は第３の作動モードにある時にユーザが選択した現在の温度を含む。ファン組立体１０が次にオンに切り換えられると、ファン組立体１０は、これらの記憶したパラメータを使用して作動する。
【００７２】
例えば、ファンモードにあるファン組立体１０の以前の作動に続いて、ファン組立体１０がオンに切り換えられる場合には、主制御回路３８は、その実施例を以下に列挙する第１の値域からモータ６０の回転速度を選択する。第１の値域内の各値は、ユーザ選択可能速度設定値のそれぞれの１つに関連付けられる。
【００７３】
（表）
2014173604.tif 000003
【００７４】
最初に、主制御回路３８が選択した速度は、ファン組立体１０が前回オフに切り換えられた時にユーザが選択していた速度設定値に対応する。例えば、ユーザが、速度設定値７を選択していた場合には、モータ６０は、７，６００ｒｐｍで回転し、ディスプレイ３０には、数値「７」が表示される。ユーザが異なる速度設定値を選択する時は、現在の速度設定値がディスプレイ３０に表示される。
【００７５】
モータ６０がインペラ５６を回転させることにより、１次空気流は、空気入口１４を通って本体１２に入り、ダクト５０の空気入口５２を通過する。空気流は、ダクト５０を通過し、ダクト５０の空気出口５４の成形された周囲面によって案内され、ノズル１６の内部通路９４の下側湾曲部分に入る。内部通路９４の下側湾曲部分内で、１次空気流は、ノズル１６のボア８０の周りで互いに反対方向へ流れる２つの空気ストリームに分れる。一方の空気流ストリームは、ボア８０の一方の側に位置付けられた内部通路９４の直線部分に入り、他方の空気流ストリームは、ボア８０の他方の側に位置付けられた内部通路９４の直線部分に入る。空気ストリームが内部通路９４の直線部分を通過する時に、各空気ストリームは、約９０°向きを変え、ノズル１６のそれぞれの空気出口１８に向けてシャーシ１２０によって形成された流れチャンネル１２８、１５６、１７８を通過する。
【００７６】
空気出口１８から放出された１次空気流は、次に、ノズル１６の後部ケーシング部分８４によって形成されたコアンダ面１９０の上を通過し、ノズル１６の後部ケーシング部分８４によって形成されたディフューザ面１９２の上を通過し、最後にノズル１６の空気案内部分８８によって形成された案内面２０６の上を通過する。１次空気流は、通過する時にこれらの面に付着するので、ノズルが放出する１次空気流のプロフィール及び方向は、案内面２０６の形状に依存する。上述したように、この実施例では、案内面２０６は、ノズル１６のボア軸線Ｘに向けて内向きにテーパがついているので、１次空気流は、ボア軸線Ｘに向けて内向きにテーパのついたプロフィールでノズル１６から放出される。
【００７７】
空気流が空気出口１８から放出されると、外部環境からの空気の同伴によって２次空気流が発生する。空気は、ノズル１６のボア８０を通って、並びにノズル１６の周り及びその前の両方の環境から空気流内へ引き込まれる。この２次空気流は、ノズル１６から放出される空気流と結合し、ファン組立体１０から前方に噴出される結合又は合計空気流又は空気流れを生成する。空気流は、ボア軸線Ｘに向けて内向きにテーパがついているので、その外側プロフィールの表面積は比較的狭く、その結果、ノズル１６の前の領域からの空気の同伴が比較的少なく、かつノズル１６のボア８０を通過する流量が比較的少なく、従って、ファン組立体１０で発生する結合空気流の流量は比較的少ない。しかし、インペラで発生する所定流量の１次空気流に対して、ファン組立体１０で発生する結合空気流の流量の減少は、ノズルから下流に位置付けられた固定平面で得られる結合空気流の最高速度の増加に関連付けられる。空気流の方向がボア軸線Ｘに向うことと共に、これは、結合空気流をファン組立体１０の前にいるユーザを早急に冷却するのに適するものにする。ユーザは、遠隔制御器の専用ボタンの押圧によって首振り機構４０を作動させることができ、それによってノズル１６は、結合空気流がファン組立体１０から前方へ噴出する方向に首振りする。
【００７８】
ファン組立体１０を第２の作動モード又はスポット加熱モードにするためにユーザが遠隔制御器のボタンを押圧すると、遠隔制御器は、この作動を示すデータを含む赤外線光信号を発生して送信する。ユーザインタフェース回路２６の受信機２８は、この信号を受信し、かつ受信したことを主制御回路３８に通信し、ファン組立体１０は、第２の作動モードに置かれる。この第２の作動モードにある時に、主制御回路３８は、ユーザが以前に選択した温度Ｔｓをファン組立体１０内の又はこれを通過する空気の温度Ｔａと比較するが、ここで温度Ｔａは、サーミスタによって検出されて加熱器制御回路１１２によって主制御回路３８に提供されるものである。Ｔａ＜Ｔｓの時に、主制御回路３８は、加熱器組立体１０４を作動させるように加熱器制御回路１２２に命令する。
【００７９】
この第２の作動モードでは、主制御回路３８は、その実施例を以下に列挙する第２の値域からモータ６０の回転速度を選択する。ここでもまた、第２の値域内の各値は、ユーザ選択可能速度設定値のそれぞれの１つに関連付けられる。
【００８０】
（表）
2014173604.tif 000004
【００８１】
一般的に、ユーザが選択した速度設定値の大部分に対して、第２値域でのモータ６０の関連付けられた回転速度は、第１値域でのそれよりも低く、ファン組立体１０で加熱される局所環境内での望ましくないドラフトの生成が免れる。例えば、ユーザが速度設定値７を選択していた場合に、ファン組立体１０が第１の作動モードから第２の作動モードに切り換わると、モータ６０の回転速度は、７，６００ｒｐｍから６，１５０ｒｐｍに下がる。
【００８２】
上述したように、空気ストリームが内部通路９４の直線部分を通過する時に、各空気ストリームは、ノズル１６のそれぞれの空気出口１８に向けてシャーシ１２０によって形成された流れチャンネル１２８、１５６、１７８を通過する。各空気ストリームの第１の部分は、第１の流れチャンネル１２８を通過し、各空気ストリームの第２の部分は、第２の流れチャンネル１５６を通過し、各空気ストリームの第３の部分は、第３の流れチャンネル１７８を通過する。加熱器組立体１０４が作動される時に、この作動された加熱器組立体１０４で発生した熱は、対流によって１次空気流の第１の部分に伝達され、その温度を上昇させる。１次空気流の第２の部分は、内側ケーシング部分９２の内部面９８に沿って流れ、１次空気流の比較的高温の第１の部分と内側ケーシング部分９２との間の熱障壁として作用する。１次空気流の第３の部分は、外側ケーシング部分９０の内部面９６に沿って流れ、１次空気流の比較的高温の第１の部分と外側ケーシング部分９０との間の熱障壁として作用する。
【００８３】
第３の空気流チャンネル１７８は、１次空気流の第３の部分を内部通路９４内に位置付けられた空気出口１８０に運ぶように配置される。空気出口１８０からの放出時に、１次空気流の第３の部分は、１次空気流の第１の部分と融合する。１次空気流のこれらの融合部分は、外側ケーシング部分８８の内部面９６と加熱器ハウジングの内側壁１２２との間で空気出口１８４まで運ばれる。空気出口１８４は、１次空気流の比較的高温の融合した第１の部分及び第３の部分を空気出口１５８が放出する１次空気流の比較的低温の第２の部分の上に誘導するように構成され、ここで第２の部分は、内側ケーシング部分９０の外部面９２と空気出口１８４が放出する比較的高温の空気との間の熱障壁として作用する。その結果、ノズル１６の内部面及び外部面の大部分は、ファン組立体１０で発生する比較的高温の空気から遮蔽される。
【００８４】
第２の作動モードで作動する時に、ファン組立体１０で発生する結合空気流のプロフィールは、ファン組立体１０が第１の作動モードで作動する時に発生するそれと実質的に同じである。外部環境の空気の温度が上がる時に、空気入口１４を通ってファン組立体１０内に引き込まれる１次空気流の温度Ｔａも上がる。この１次空気流を表す信号がサーミスタから加熱器制御回路１１２に出力される。ＴａがＴｓを１℃超えると、加熱器制御回路１１２は、加熱器組立体１０４を停止させ、主制御回路３８は、モータ６０の回転速度を１，０００ｒｐｍに下げる。１次空気流の温度が低下してＴｓを約１℃下回ると、加熱器制御回路１１２は、加熱器組立体１０４を再作動させ、主制御回路３８は、モータ６０の速度を現在選択している速度設定値に関連付けられた速度へ戻す。
【００８５】
ファン組立体１０を第３の作動モード又は部屋加熱モードにするためにユーザが遠隔制御器のボタンを押圧すると、遠隔制御器は、この作動を示すデータを含む赤外線光信号を発生して送信する。ユーザインタフェース回路２６の受信機２８がこの信号を受信し、かつ受信したことを主制御回路３８に通信し、ファン組立体１０は、第３の作動モードに置かれる。この第３の作動モードにある時に、主制御回路３８は、その実施例を以下に列挙する第３の値域からモータ６０の回転速度を選択する。ここでもまた、第３の値域内の各値は、ユーザ選択可能速度設定値のそれぞれの１つに関連付けられる。
【００８６】
（表）
2014173604.tif 000005
【００８７】
一般的に、ユーザが選択した速度設定値の大部分に対して、第３値域でのモータ６０の関連付けられた回転速度は、第２値域でのそれよりも高く、ファン組立体１０で発生する結合空気流の速度及び流量が上昇するので、ファン組立体１０が位置付けられた部屋又は他の場所はより急速に加熱される。例えば、ユーザが速度設定値７を選択していた場合には、ファン組立体１０が第２の作動モードから第３の作動モードに切り換わると、モータ６０の回転速度は、６，１５０ｐｐｍから７，２００ｒｐｍに上げられる。
【００８８】
この第３の作動モードにおいて、主制御回路３８は、モータ２５４を第２の方向に駆動するように加熱器制御回路１１２に命令し、制御機構２４０を第２の状態に置く。それによってアクチュエータ２５２が、バルブ本体２４２を第２の角度方向にピボット回転させ、バルブ２４４が内側ケーシング部分９２の前面１９４から離れて流れ制御チャンバ２２０の空気入口２３６を開く。制御機構２４０がこの第２の状態に置かれた時に、空気流の第１の部分は、内部通路９４の下側湾曲部分ら空気入口２３６を通過し、流れ制御チャンバ２２０を通過する流れ制御空気流を形成する。空気流の第２の部分は、内部通路９４内に留まり、上述したように、そこでノズル１６のボア８０の周りを反対方向に流れる２つの空気ストリームに分れる。流れ制御チャンバ２２０に入る空気流の割合は、好ましくは、５％から３０％の範囲であり、この実施例では約２０％である。
【００８９】
流れ制御チャンバ２２０内で、流れ制御空気流は、同じくノズル１６のボア８０の周りを反対方向に流れる２つの空気ストリームに分れる。内部通路９４の場合と同様に、これらの空気ストリームの各々は、流れ制御チャンバ２２０の２つの直線部分の一方のそれぞれに入り、これらの部分の各々を上方に通過して流れ制御チャンバ２２０の上側湾曲部分に向けて実質的に垂直方向に運ばれる。これらの空気ストリームが流れ制御チャンバ２２０の直線部分を通過する時に、空気は、流れ制御ポート２２６から放出される。流れ制御ポート２２６から放出される流れ制御空気流は、次に、ノズル１６の前部ケーシング部分８６によって形成されたコアンダ面２３２の上をかつノズル１６の前部ケーシング部分８６によって形成されたディフューザ面２３４の上を流れる。
【００９０】
流れ制御空気流は、流れる時にこれらの面２３２、２３４に付着し、空気案内面８８の前側部分２０４に隣接して比較的低い圧力を発生する。次に、それによってノズル１６の空気出口１８から放出される空気ストリームの各々にわたる圧力差が発生し、空気ストリームは、各々が空気案内部分８８の前側部分２０４によって形成された外部案内面２０６の上を通る。こうして空気ストリームにわたって発生した圧力差により、空気ストリームを前部ケーシング部分８６の外部面２２８に向けて付勢する力が発生し、その結果、空気ストリームが前部ケーシング部分８６の外部面２２８に付着し、流れ制御空気流と融合するようになる。
【００９１】
上述したように、前部ケーシング部分８６のディフューザ面２３４には、ノズル１６のボア軸線Ｘから離れるテーパがついているので、空気流は、ボア軸線Ｘから外向きに離れるテーパのついたプロフィールでノズル１６から放出される。空気流は、ボア軸線Ｘから外向きに離れるテーパがついているので、その外側プロフィールの表面積は比較的広く、その結果、ノズル１６の前の領域からの空気の同伴が比較的多く、インペラで発生する空気の所定流量に対してファン組立体１０で発生する結合空気流の流量は比較的多い。すなわち、制御機構２４０をその第２の状態に置くと、ファン組立体１０は、部屋又はオフィスを通る比較的広いかつ加熱された空気の流れを発生するようになる。
【００９２】
その後にユーザがファンモード又はスポット加熱モードのいずれかを選択する場合には、主制御回路３８は、モータ２５４を第１の方向に駆動して制御機構２４０をその第１へ状態に戻すように加熱器制御回路１１２に命令する。それによってアクチュエータ２５２は、バルブ本体２４２を第１の角度方向にピボット回転させ、バルブ２４４が内側ケーシング部分９２の前面１９４に近づくように移動して流れ制御チャンバ２２０の空気入口２３６を閉じる。流れ制御チャンバ２２０を通る空気の通路は、流れ制御機構２４０によって抑制されるので、空気出口１８が放出する空気ストリームにわたる圧力差は除去される。それによって空気ストリームは、前部ケーシング部分８６の外部面２２８から離れ、ノズル１６が放出する１次空気流のプロフィールは、ボア軸線Ｘに向けて内向きにテーパのついたプロフィールに戻る。
【００９３】
要約すると、ファン組立体のためのノズルは、空気入口と、空気出口と、空気を空気入口から空気出口に運ぶための内部通路と、環状内側壁と、内側壁の周りに延びる外側壁とを含む。内部通路は、内側壁と外側壁の間に位置付けられる。内側壁は、空気出口から放出される空気によって引き込まれるノズルの外側の空気が通るボアを少なくとも部分的に形成する。空気出口は、空気をノズルの外部面の上に誘導するように配置される。流れ制御ポートは、その面から下流に位置付けられる。空気を流れ制御ポートに運ぶための流れ制御チャンバが設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気の流れが、空気出口から放出される空気流を偏向させることを選択的に可能にする。
【符号の説明】
【００９４】
１６  ノズル
９４  内部通路
１５４  外部面
２２０  流れ制御チャンバ
２２６  流れ制御ポート
【図１】
2014173604.tif 000006
【図２】
2014173604.tif 000007
【図３】
2014173604.tif 000008
【図４】
2014173604.tif 000009
【図５】
2014173604.tif 000010
【図６】
2014173604.tif 000011
【図７】
2014173604.tif 000012
【図８】
2014173604.tif 000013
【図９】
2014173604.tif 000014