(57)【要約】【課題】  室内温度を均一化し冷暖房のエネルギー消費を少なくし、且つ、室内に居住等する者などが、空気還流機からの冷気等に直接さらされない空気還流機を提供する。【解決手段】  送風機と、この送風機からの送風を拡散させることなく上方に方向付ける送風筒にて、空気還流機からの空気流を室内に居住等する者などに直接あたることなく天井近傍に到達させると、天井近傍に達した空気流は、送風筒からの空気流の方向に対して放射方向へと流れを変え、やがて、部屋の壁などに遮られて、下方に向かう空気流となって床面へと戻り、再び空気還流機の吸気口に向けて還流する。かくして、室内温度をより均一化し冷暖房のエネルギー消費を減少させるとともに、空気還流機によって直接生じる空気流ではなく、天井等にあたった後の間接的な空気流にて、室内の快適な冷暖房を行うことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、この送風機からの送風を拡散させることなく上方に方向付ける送風筒と、この送風筒の吹出し口よりも低位置に開口して前記送風機に空気を供給するための吸気口とを有することを特徴とする空気還流機。
【請求項２】
前記吸気口は、前記送風筒の送風軸方向と直行する平面方向に開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の空気還流機。
【請求項３】
前記送風筒は、その内部に前記送風軸方向に平行して設けられた仕切り板を有して、前記送風機からの送風を拡散させることなく上方に方向付けることを特徴とする請求項１または２に記載の空気還流機。
【請求項４】
前記送風筒の周辺の外気を、前記送風機の送風によって、前記送風筒の内部に吸気するための空隙を有することを特徴とする請求項２または３に記載の空気還流機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房が施された室内の温度を均一化する空気還流機（サーキュレータ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷暖房が施された室内の温度を均一化して冷暖房エネルギーを節約する空気還流機としては、送風機（ファン）を天井下面に取りつけ又は吊下げて天井付近の空気と床面付近の空気とを還流させるものが一般的である。しかし、単に暖気または冷気を送風機にて還流させても、送風機からの風は拡散してしまい、室内温度の均一化には限界がある。そこで、図７に示すように、送風機の送風前方に送風筒を設けた空気還流機１を天井２に吊下げて、送風機からの風の拡散を防ぎつつ、矢印ａのように床３に向けて送風することにより、空調装置（図示せず）からの暖気または冷気を天井２と床３との間に還流させて、室内４の温度を均一化し、冷暖房のエネルギー消費を軽減するものが使用されている（特許文献１）。
【特許文献１】特許第３０３２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図７のように、風の拡散を防ぐことができる空気還流機１にて、天井２から床３に向けて送風すると、天井２から床３へ、床３から天井２へと冷気または暖気（以下「冷気等」と表示する。）が還流して、室内４の温度を均一化することができる。しかし、空気還流機１の直下の領域にいる人間は、空気還流機１から送風される冷気等に直接さらされるから、快適な冷暖房感を得にくいことになる。ここで、天井２に吊下げた空気還流機１を移動することができれば、空気還流機１からの冷気等に直接さらされる領域を変えることも可能だが、吊下げ位置の調整・変更は工事を伴い容易ではなく、仮に、吊下げ位置の調整・変更が容易だとしても、冷気等に直接さらされる領域を他の領域に移動するにすぎない。あるいは、吊下げ位置の変更・調整に代えて、送風機の送気量を少なくすることで、冷気等に直接さらされる不快感を軽減することも可能であるが、送風機の送気量を少なくすると、室内温度の均一化、冷暖房の省エネ効果の減少をまねいてしまう。
【０００４】
即ち、従来の空気還流機１は、室内温度を均一化し冷暖房のエネルギー消費を少なくできるが、空気還流機１の下方に冷気等に直接さらされる領域を生じるため、室内４の全領域あるいは広い領域に亘って快適な冷暖房を施すためには、更なる改良が望まれるのである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る空気還流機は、送風機と、この送風機からの送風を拡散させることなく上方に方向付ける送風筒と、この送風筒の吹出し口よりも低位置に開口して前記送風機に空気を供給するための吸気口とを有することを特徴とする（請求項１）。
例えば、上記特徴を有する空気還流機を床などの上に置いて使用すれば、床上面近傍の空気は、該空気還流機の吸気口から吸い込まれて、拡散することなく天井近傍まで送風される。かくして天井近傍に達した空気流は、天井に遮られ、送風筒からの空気流の方向に対して放射方向へと流れを変え、やがて、同じ室内において使用される他の該空気還流機によって生じた空気流あるいは部屋の壁などに遮られて、下方に向かう空気流となって床面へと戻る。ここで、該空気還流機の吸気口は送風筒の吹出し口よりも低位置に開口しているから、床面上の空気は、送風筒からの空気流と衝突することなく、吸気口から再び該空気還流機へと流入して、該空気還流機により発生する空気流は、床、該送風機、天井、壁などをむらなく還流することになる。
【０００６】
また、前記送風筒の送風軸方向と直行する平面方向に開口部を有する吸気口を設けることにより、該空気還流機は、その周囲の全方向から空気を吸気して、上方に送風することになるから、より均一に室内に空気を還流させることができ、室内温度の均一性がより向上する（請求項２）。
また、前記送風筒の内部に送風軸方向に平行する仕切り板を設けることにより、前記送風機からの送風が周囲へ拡散することをより効果的に防止できる（請求項３）。
【０００７】
また、前記送風筒の周辺の外気を、前記送風機の送風によって、前記送風筒の内部に吸気するための空隙を設けることにより、前記送風筒に吸気して、前記送風筒から吐き出される空気流の拡散をより少なくし、空気流の風速を速めることができるから、小型の送風機にて、所望の風速（該空気還流機の送風筒から吐き出されて天井に達するために必要な風速）を得ることができる（請求項４）。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明に係る空気還流機によれば、送風筒から、上方に向けて吐き出される空気流は、拡散することなく天井に達したのち、空気流の方向に対して放射方向へと流れを変え、更に床に向かって下降して室内を還流するから、空調装置から供給される冷気等をむらなく室内に還流させることが可能となり、室内温度の均一性を高めることができ、冷暖房のエネルギー消費をより軽減することが可能となる。また、送風筒から、上方に向けて吐き出される空気流は、周囲に拡散しないため、該空気還流機の近くにいる人間に直接当たることもないから、快適な冷暖房を実現できる。また、本発明に係る空気還流機は、床などの上に置いて使用することができるから、天井に取り付ける空気還流機に比べると、容易にその位置を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る空気還流機を説明する。図１は、本発明に係る空気還流機の一実施例の斜視図である。図２は、図１に示した空気還流機の断面構造（Ａ−Ａ断面）を示す図である。
【実施例１】
【００１０】
図１及び図２に示す空気還流機１０は、基台１１、この基台１１に載置される本体部１２、及び本体部１２に収納される送風筒２０を有する。ここで、正方形（例えば約１８ｃｍ四方）の環状に形成された上枠１３及び下枠１４は、複数の連結材１５（例えば１ないし２ｃｍ幅の角材）にて連結されて、略直方体形状（高さ約３０ｃｍ）の本体部１２を形成する。各連結材１５は、所定の間隔（例えば約３ｃｍ）を有して上枠１３と下枠１４とを連結している。
【００１１】
下枠１４の上方で、本体部１２の内側には、各連結材１５に接して、送風機１７を有する略正方形板状の送風機支持部１６（例えば厚さ約４ｃｍ）が取り付けられ、この送風機支持部１６は、送風機１７の送風軸（送風機１７にて発生する空気流の中心軸）を本体部１２の中心軸に位置付ける。送風機支持部１６は、例えば本体部１２の高さの３ないし４割程度の高さに位置付けられ、送風機１７は上方に向けて送風する。基台１１は、その上面に下枠１４を嵌め込むことができる凹部１１ａ（例えば深さ１ｃｍ）が形成されており、この凹部１１ａに下枠１４を嵌め込むことにより、本体部１２を基台１１に載置することができる。こうして、本体部１２を基台１１の上に載置すると、送風機支持部１６よりも下方に位置する各連結材１５の間の開口部分は、外部の空気を送風機１７に導くための開口部１８ａ（例えば幅約３ｃｍ）からなる吸気口１８を形成する（開口部１８ａは、送風機支持部１６の下方で、送風機１７の送風軸（後述する送風軸２１）と直行する平面方向に開口することになる。）。なお、送風機１７は、たとえば、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）、あるいは商用電源を整流して得た直流電源にて駆動される。
【００１２】
送風筒２０（例えば高さ約１５ｃｍ、径約１３．５ｃｍの八角柱形状の筒）は、送風機支持部１６の上面に載置され、送風機１７が上方に向けて発生する空気流（風）の拡散を防止する。図３は、この拡散防止の様子を示す模式図であり、図３（ａ）は送風筒２０のない場合における空気流（破線矢印）の拡散の様子を示し、図３（ｂ）は送風筒２０を有して空気流（破線矢印）の拡散を防止する様子を示す。例えば、図３（ｃ）に示すように、送風軸２１（送風機１７にて発生する空気流の中心軸に一致するように位置付けられる。）の方向に平行して送風筒２０の内部に互いに直行する仕切り板２２ａ、２２ｂを、送風筒２０の高さ方向全域に亘って設けると、送風機１７が上方に向けて発生する空気流が有する回転速度成分（送風軸２１を中心とする回転速度成分）は、送風筒２０の内部において、仕切り板２２ａ、２２ｂに遮られて、送風軸２１方向の速度成分に変換されるため、送風筒２０から上方に向けて吐き出される空気流の速度は増加する一方、空気流の拡散は防止される。
【００１３】
上記構成を有する空気還流機１０を２台用いて室内４に冷気等を還流させる様子を図４（ａ）に示す。各空気還流機１０は、適当な間隔を有して、床３の上に配置されている。各空気還流機１０からは、天井２に向けてそれぞれ送風ａ１及びａ２がされている。送風ａ１及びａ２は、拡散することなく上昇して天井２に衝突すると、送風筒からの送風方向に対して放射方向へと流れを変えたのち、互いに衝突して、あるいは部屋の壁などに遮られて、下方に向かう空気流となって床３へと戻る。ここで、各空気還流機１０の吸気口１８は、送風筒２０の吹出し口２０ａよりも低位置に開口しているから、床３に戻った空気流は、送風ａ１またはａ２と衝突することなく、再び空気還流機１０の吸気口１８から吸気される。
【００１４】
例えば、空調装置６を床３上で壁に接して設けると（図４（ａ））、空調装置６からの冷気等は、直近の空気還流機１０によって室内４に還流するとともに、他の１台の空気還流機１０による還流と接して、当該他の１台の空気還流機１０による還流にも取り込まれて室内４を還流する。即ち、２台の空気還流機１０により、床３の上面近傍の空気及び空調装置６からの冷気等は、上方に向けて吐き出され、拡散せずに天井２の近傍に達したのち、送風筒２０からの空気流に対して放射方向へと流れを変え、やがて床３に向かって還流するから、空調装置６による冷気等をむらなく室内４に還流させることが可能となり、室内温度の均一性をより高めて、冷暖房のエネルギー消費をより少なくすることができる。また、空気還流機１０からの送風ａ１及びａ２（空気還流機１０からの直接風）は、周囲に拡散しないから、室内４に居住する人間は、空気還流機１０の近くにいたとしても、空気還流機１０からの直接風ではなく、天井２から下降してくる空気や床３の上面近傍の空気（空気還流機１０からの間接風）に接することになり、風にさらされているという不快感を感じることもない。
【００１５】
次に、テーブル５の上に置かれた１台の空気還流機１０を用いて、室内４に冷気等を還流させる様子を図４（ｂ）にて説明する。この場合も、空気還流機１０から天井２に向う送風ａ１は、拡散することなく上昇して天井２に遮られて、天井２の下面近傍で放射方向へと流れを変え、さらに、壁などに遮られて、下方に向かう空気流となって床３の上面近傍へと流れる。床３の上面近傍の空気及び空調装置６からの冷気等は、天井２から下降してくる空気流によって、テーブル５に向かって移動するとともに、テーブル５上の空気還流機１０へと向かうことになる。かくして、空調装置６による冷気等をむらなく室内４に還流させることが可能となる。図４（ｂ）の場合も、室内に居住する人間は、空気還流機１０からの直接風ではなく間接風に接することになるから、不快感を感じることもない。
【００１６】
また、本発明に係る空気還流機は、床等に置いて使用することができるから、置き場所を変えることも自在であり、室内に工事痕を残すといった問題を回避することもできる。
なお、空気還流機１０は、天井に取り付け等した空気還流機にくらべて、清掃等を容易に行うことができる。例えば、空気還流機１０では、送風筒２０を本体部１２から取出して清掃することができるし、本体部１２を基台１１から取外して清掃することもできる。さらに、基台１１の凹部１１ａに吸湿剤、吸臭剤あるいは芳香剤を置けば、冷暖房時の室内温度の均一化に加えて、室内の湿気や臭気を吸収したり、あるいは芳香を漂わせることもできる。また、基台１１、本体部１２、送風機支持部１６及び送風筒２０等に杉、檜などの木材を使用すれば、室内に木の香りを漂わせることもできる。
【００１７】
次に、送風機支持部１６の変形例（送風機支持部１６’）を送風筒２０とともに、図５（ａ）及び（ｂ）に示す。この変形例では、送風機支持部１６’の四辺部に上方に向けて壁部１６ａが立設されている。そして、八角柱状の送風筒２０が送風機支持部１６’に載置されると、送風筒２０の吸気側端部２０ｂは、壁部１６ａの内面に接するようになっている（図５（ａ）及び（ｂ））。すると八角柱状の送風筒２０の吸気側端部２０ｂと送風機１７の送風口（円形）の内周面１７ａとの間には、４ヶ所の空隙２３が形成される（図５（ａ））。係る空隙２３を設けることにより、送風機１７からの送風によって、空隙２３の周辺の空気が送風筒２０へと吸い込まれて、送風筒２０からの送風は、拡散がより少なくなる一方、送風軸２１方向の風速がより速いものとなる。なお、図５に示す送風機支持部１６’では、壁部１６ａの高さを、空隙２３から、例えば１５〜２０ｍｍとすることで、送風筒２０からの送風の拡散をより少なくすることができた。
【００１８】
従って、空気還流機１０において、図５に示す送風機支持部１６’を使用すると、風機１７の送風量を少なくし、且つ、空気流の拡散をより効果的に防止して天井２まで送風すること、即ち、送風量の少ない送風機１７にて室内４の温度を均一化することが可能となる。ここで、送風量が少ないほど、送風機は、いわゆる風切り音が小さいから、空気還流機として好ましいものとなる。
【００１９】
なお、円柱形状の送風筒を使用する場合には、この送風筒の外径を送風機の送風口の内周面の径より僅かに小さくして、送風筒の吸気側端部と送風機の送風口との間に空隙を形成してもよい。この場合、送風筒は、例えば、送風機支持部に着脱自在に装着されて、送風機の送風側に位置付けられ、上記空隙を形成する。
【実施例２】
【００２０】
次に、本発明に係る空気還流機の変形例を説明する。図６は、本発明に係る空気還流機の変形例（実施例２）における断面構造を示す図である。ここで空気還流機１０と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。空気還流機１０ａでは、基台１１の四辺部に上方に向けて壁部１１ｂが立設されている。これら壁部１１ｂの高さは、例えば、送風機支持部１６より低く設定されている。空気還流機１０ａが開口部１８ａから吸引する空気は、壁部１１ｂの上方を通過して、開口部１８ａに達した空気だから、例えば、空気還流機１０ａを床に置いて使用する場合、空気還流機１０ａが、床３の上面に漂っている埃なども吸引して、室内４に還流させてしまうことを防止することができる。もちろん、基台の高さを適宜設定して、空気還流機が床の上面に漂っている埃などを吸引しないようにしてもよい。
【００２１】
以上、本発明に係る空気還流機の実施形態について説明したが、該空気還流機を用いて温度を均一化する室内とは、住宅における居室、寝室などに限定されず、事務所、工場等の建屋一般における室内、屋内等や、さらには畜舎内やビニールハウス内なども含むものであり、空気環流機からの直接風から保護される対象は、人間だけでなく、畜舎内の家畜、ビニールハウス内の植物などをも含む。また、本発明に係る空気還流機は、前述の各実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変形して実施できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る空気還流機の斜視図である（実施例１）。
【図２】図１の空気還流機の断面構造を示す図である（実施例１）。
【図３】送風の拡散とその防止の様子などを示す図であり、（ａ）は送風筒のない場合における空気流の拡散の様子を示す模式図であり、（ｂ）は送風筒による空気流の拡散防止の様子を示す模式図であり、（ｃ）は拡散防止の仕切り板を有する送風筒の上部斜視図である。
【図４】（ａ）は２台の空気還流機を用いて室内に冷気等を還流させる様子を示す模式図であり、（ｂ）は１台の空気還流機をテーブル等に載せて室内に冷気等を還流させる様子を示す模式図である。
【図５】（ａ）は図１に示す空気還流機の送風機支持部の変形例を示す平面図であり、（ｂ）はその断面構造を示す図である。
【図６】本発明に係る空気還流機の変形例における断面構造を示す図である（実施例２）。
【図７】従来の空気還流機により室内に冷気等を還流させる様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０、１０ａ  空気還流機
１７  送風機
１８  吸気口
１８ａ  開口部
２０  送風筒
２０ａ  送風筒の吹出し口
２１  送風軸
２２ａ、２２ｂ  仕切り板
２３  空隙
【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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