(57)【要約】      （修正有）【課題】扇風機のような送風装置において、圧力損失の増加を抑制しながらも、高圧空気発生部から発生した高圧空気の流れ方向が、吹出し流れの方向に与える影響を抑制する。【解決手段】高圧空気発生部と流体素子ノズル部が、内周面に少なくとも一つの平坦面１６を有するダクト１４によって形成された高圧空気風路１５によって接続された送風装置であって、流体素子ノズル部の流入口１７を遮らないように、高圧空気風路１５の平坦面１６から高圧空気風路１５内に向かって張り出した気流調整板２１を備え、気流調整板２１によって高圧空気風路１５の流れ方向とは逆向きの局所気流を発生させる構成であり、圧力損失の増加を抑制しながらも、高圧空気発生部から発生した高圧空気の流れ方向が、吹出し流れの方向に与える影響を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧空気を発生する羽根車とこの羽根車を駆動するモータを備えた高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部から延設した高圧空気風路によって接続し、前記高圧空気を前記高圧空気風路の流れ方向に対して垂直方向に揺動させて気流を吹き出すようにした流体素子ノズル部を備えた送風装置であって、前記高圧空気風路は、内周面に少なくとも一つの平坦面を有する直線状のダクトによって形成し、前記流体素子ノズル部は、前記ダクトの平坦面に開口して前記高圧空気を流入させる流入口と、外部に向けて気流が拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、前記素子主流路の対応する壁面にそれぞれ開口する循環風路を備え、前記流入口を遮らないように、前記平坦面から前記高圧空気風路内に向かって張り出した気流調整板を備え、前記気流調整板によって前記高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの局所気流を発生させることを特徴とする送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば室内において送風による快適感を持つ、いわゆる扇風機のような送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファンのない送風装置として脚光を浴びているものは、例えば図６に示すような構成となっていた。すなわち、図６に示すように、ダクト１０１は、高圧空気発生部１０２から上方へ伸び、ダクト１０１内を流れる空気をノズル部１０３から水平方向に吹き出す構成となっていた（例えば、特許文献１参照）。つまり、高圧空気発生部１０２内に送風機（図示せず）を内蔵させることで、ファンが目視できない構造としていたのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例における課題は、ダクト１０１内を流れる空気は、ノズル部１０３から水平方向に吹き出されることになるのであるが、ダクト１０１は、高圧空気発生部１０２上に設けられているので、ダクト内を流れる気流は鉛直方向への流れ成分が強く、ノズル部１０３から吹出す気流は斜め上方へ向かい、水平方向に吹出すことが困難であった。
【０００５】
すなわち、送風装置からの距離によっては、使用者の足元側への送風量が少なくなることがあったので、足元側への送風量を確保して使用感をさらに高めることが求められていた。
【０００６】
そして、要望に応じてノズル部から吹出す気流を水平方向にするために、流入口に案内板を設けて、その案内板に気流を当てることで空気の流れを変化させる方法を検討したが、この手法では圧力損失が大きくなり、省エネ性が低下してしまうことが解った。
【０００７】
そこで、本発明は、圧力損失の増加を抑制しながらも、高圧空気発生部から発生した高圧空気の流れ方向が、吹出し流れの方向に与える影響を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、高圧空気を発生する羽根車と、この羽根車を駆動するモータを備えた高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部から延設した高圧空気風路によって接続し、前記高圧空気を前記高圧空気風路の流れ方向に対して垂直方向に揺動させて気流を吹き出すようにした流体素子ノズル部を備えた送風装置であって、前記高圧空気風路は、内周面に少なくとも一つの平坦面を有する直線状のダクトによって形成し、前記流体素子ノズル部は、前記ダクトの平坦面に開口して前記高圧空気を流入させる流入口と、外部に向けて気流が拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、前記素子主流路の対応する壁面にそれぞれ開口する循環風路を備え、前記流入口を遮らないように、前記平坦面から前記高圧空気風路内に向かって張り出した気流調整板を備え、前記気流調整板によって前記高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの局所気流を発生させることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高圧空気を発生する羽根車と、この羽根車を駆動するモータを備えた高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部から延設した高圧空気風路によって接続し、前記高圧空気を前記高圧空気風路の流れ方向に対して垂直方向に揺動させて気流を吹き出すようにした流体素子ノズル部を備えた送風装置であって、前記高圧空気風路は、内周面に少なくとも一つの平坦面を有する直線状のダクトによって形成し、前記流体素子ノズル部は、前記ダクトの平坦面に開口して前記高圧空気を流入させる流入口と、外部に向けて気流が拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、前記素子主流路の対応する壁面にそれぞれ開口する循環風路を備え、前記流入口を遮らないように、前記平坦面から前記高圧空気風路内に向かって張り出した気流調整板を備え、前記気流調整板によって前記高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの局所気流を発生させるという構成にしたことにより、ダクト内を流れる高圧空気の一部が気流調整板に衝突し、平坦面側に向きを変えた気流が、平坦面に沿って高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの流れになる。その逆流の空気の粘性による摩擦により、流入口に向かう空気流には高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの成分が加えられることで、吹出し口から吹出す気流が、高圧空気風路の流れ方向に偏ること無く吹出す。
【００１０】
その結果、圧力損失の増加を抑制しつつ、送風装置から使用者までの距離によらず、使用者がダクトを延設した範囲で気流にあたることができ、より快適な涼感を提供することが可能になる。また、気流調整板はダクト内の平坦面に設けるため、吹出し口から見えることが無く、送風装置の美観も損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１および２の送風装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１および２の送風装置の正面図
【図３】同送風装置の断面Ｘでの構成を示す図
【図４】同送風装置の断面Ｙでの構成を示す図
【図５】図４のＡ部の拡大図の構成を示す図
【図６】従来技術の一例の断面を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の請求項１記載の送風装置は、高圧空気を発生する羽根車と、この羽根車を駆動するモータを備えた高圧空気発生部と、前記高圧空気発生部から延設した高圧空気風路によって接続し、前記高圧空気を前記高圧空気風路の流れ方向に対して垂直方向に揺動させて気流を吹き出すようにした流体素子ノズル部を備えた送風装置であって、前記高圧空気風路は、内周面に少なくとも一つの平坦面を有する直線状のダクトによって形成し、前記流体素子ノズル部は、前記ダクトの平坦面に開口して前記高圧空気を流入させる流入口と、外部に向けて気流が拡大する吹出口と、前記流入口から前記吹出口を連通する素子主流路と、前記素子主流路の対応する壁面にそれぞれ開口する循環風路を備え、前記流入口を遮らないように、前記平坦面から前記高圧空気風路内に向かって張り出した気流調整板を備え、前記気流調整板によって前記高圧空気風路の流れの方向とは逆向きの局所気流を発生させるものである。
【００１３】
これにより、ダクト内を流れる高圧空気の一部が気流調整板に衝突し、平坦面側に向きを変えた気流が、平坦面に沿って高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの流れになる。この逆向きの流れの空気の粘性による摩擦により、流入口に向かう空気流には高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの成分が加えられることで、吹出し口から吹出す気流が、高圧空気風路の流れ方向に偏ること無く吹出す。
【００１４】
その結果、圧力損失の増加を抑制しながらも、送風装置から使用者までの距離によらず、使用者がダクトを延設した範囲で気流にあたることができ、より快適な涼感を提供することが可能になる。また、気流調整板はダクト内の平坦面に設けるため、吹出し口から見えることが無く、送風装置の美観も損なうことがない。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図および正面図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、送風装置は下部の高圧空気発生部１１と、この高圧空気発生部１１上に設けた７箇所の流体素子ノズル部１２から構成されている。
【００１８】
高圧空気発生部１１は空気を取り入れる吸込口１３と、高圧空気を発生するための羽根車２４と、この羽根車２４を駆動するためのモータ２５を備えている。
【００１９】
図３に示すように、高圧空気発生部１１と流体素子ノズル部１２を接続する高圧空気風路１５は、内周面に少なくとも一つの平坦面１６を有する直線状のダクト１４によって形成される。
【００２０】
ダクト１４は、高圧空気発生部１１の上方へ伸びる円筒状で、その長手方向における上端には閉塞部を有しており、このダクト１４内の空間が高圧空気風路１５となる。
【００２１】
流体素子ノズル部１２は、ダクト１４の平坦面１６に開口して高圧空気を流入させる流入口１７と、外部に向けて気流が拡大する吹出口１８と、流入口１７から吹出口１８を連通する素子主流路１９と、素子主流路１９の対応する壁面にそれぞれ開口する循環風路２０を備えている。
【００２２】
吹出口１８は、図２に示すように、ダクト１４の高圧空気風路１５方向に複数形成されている。そして、それぞれ、流入口１７、素子主流路１９共に、素子主流路１９の流れ方向に対し垂直方向の断面が略長方形に形成されている。
【００２３】
循環風路２０は、素子主流路１９の長辺側の片面から分岐して反対側の素子主流路１９の長辺側の面に連通して構成されている。
【００２４】
また、流入口１７を遮らないように、平坦面１６から高圧空気風路１５内に向かって張り出して、高圧空気風路１５の流れの方向とは逆向きの局所気流を発生させる気流調整板２１が、図４のように、平坦面１６部分において、高圧空気風路１５を複数の流入口１７に対応するように備えられている。そして気流調整板２１は、図３に示すように、平坦面１６からダクト１４の平坦面１６以外の内周面に向かって一体に形成され、ダクト１４内周面側から立設する部分の形状は、図５に示すように、平坦面１６から立設する部分から離れるにつれてダクト１４の上流側に向かって先端は傾けられている。
【００２５】
以上の構成における、送風動作について説明する。
【００２６】
まず、モータ２５によって羽根車２４が駆動されると、外気が吸込口１３からダクト１４内の高圧空気風路１５に吸い込まれ、この高圧空気風路１５を介して流入口１７から素子主流路１９を経由して吹出される。
【００２７】
この際、コアンダ効果によって吹出口１８の拡大角を有する長辺側の面のどちらかに付着した流れとなる。次に、一旦、吹出口１８の一方の面に付着した流れが発生すると、面の境界における空気の流速が速いために空気が付着した方の素子主流路１９の片面に接続した循環風路２０内の圧力は低くなるのに対し、他方の面は空気の流速が遅いために循環風路２０内の圧力が高くなる。素子主流路１９の両面に接続したそれぞれの循環風路２０は連通しているため、圧力が循環風路２０によって伝達され、空気が付着した方の片面に接続した循環風路２０内の圧力が上昇し、他方の圧力が低下していくことにより、一方の片面に付着していた空気の流れが他方の面に付着するすように切り替わる。この運動が交互に行われることによって気流が発振する運動となる。すなわち、吹出口１８から吹出す気流を素子主流路の短辺方向に振動させる。
【００２８】
これによって、吹出口１８からの気流は広範囲に吹き出され、吹出された空気は周囲の空気を巻き込みながら使用者に当たり、使用者に涼感を提供することができる。
【００２９】
本実施の形態の特徴は、圧力損失の増加を抑制しながらも、高圧空気発生部１１から発生した鉛直上向きの空気の流れを、吹出口１８において略水平方向に吹出すように気流調整板を備えることによって、送風装置から使用者までの距離によらず、使用者が気流を感じることができ、より快適な涼感を提供することである。
【００３０】
以下に、高圧空気発生部１１から発生した鉛直上向きに流れる高圧空気を、吹出口１８において水平方向に吹出させる気流調整板２１の作用について説明する。
【００３１】
高圧空気発生部１１に吸込まれた空気は高圧空気風路１５を通ってダクト１４内に鉛直上向きに流れ込むが、高圧空気風路１５中に気流調整板２１を設けることで、高圧空気の一部は図５のように２枚の気流調整板２１と平坦面１６との間で循環流２３を起こす。循環流２３の中では、高圧空気風路１５の流れ方向とは逆向きの鉛直下向きの逆流が生じており、流入口１７へ流れ込む気流は、この逆流の空気の粘性の摩擦により、鉛直下向きの方向に引っ張られながら流入口１７へ流れ込むため、素子主流路１９から吹出口１８の間の流路では水へ方向に気流を流すことが容易となる。すなわち、高圧空気風路１５の流れの向きは、素子主流路１９から吹出口１８の間の流路での流れに影響がでないようにすることができる。
【００３２】
そして、気流は吹出口１８から水平に吹出すことなる。
【００３３】
特に、本実施の形態では、気流調整板２１は、図５に示すように、ダクト１４の上流側に向かって先端は傾けられている構成にした。これによって、効率よく気流調整板２１に高圧空気を導くことが可能になり、前記の本実施の効果を高めることができる。なお、気流調整板２１は、流入口１７を遮らないように前記平坦面１６から前記高圧空気風路１５内に向かって張り出してさえすれば、単純な平板でも構わない。
【００３４】
また図３のように、気流調整板２１は平坦面１６に接続されながらも流入口１７を遮らないような構造になっている。具体的には、流入口１７開口面とダクト１４内周面の対面との間には気流調整板２１が設けられないようにした。これによって、高圧空気風路１５中で圧力損失の増加の大きな要因になってしまう、流入口１７を遮る気流の案内板を装着せずに済むので、圧力損失の増加を抑制することが可能になる。
【００３５】
また、本効果の実現のために、送風装置の外側から見える吹出口１８および素子主流路１９中に案内板を設けることもないので、送風装置の美観も損なうことがないという効果も有している。
【００３６】
また、本実施の形態では、前記平坦面１６と素子主流路１９は曲面によって接続されている。これによって圧力損失の低減を果たすことができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、気流調整板２１の枚数や各気流調整板２１の隙間は各流入口１７で様々であるが、任意に設定して構わない。気流調整板２１の枚数を多く、各気流調整板２１の隙間を小さくする程、各々の気流調整板２１間や吹出口１８の下部において空気が流れない現象が抑制される。これによって、流体素子機能実現の発端となる、吹出口１８の拡大角を有する長辺側の面のどちらかへの付着が生じ易くなるため、流体素子の働きを、吹出口１８のより広い領域において安定的に持たせることができる。しかしその一方で、圧力損失は大きくなってしまう。
【００３８】
なお、本実施の形態の送風装置は、流体素子の構造を有していなくても構わない。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成要素について同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態では、図４のように、気流調整板２１の枚数は、それぞれの流体素子ノズル部１２の近傍において異なっている。しかし、高圧空気発生部１１から一番離れた流体素子ノズル部１２近傍を除く、全ての流体素子ノズル部１２近傍において、各流体素子ノズル部１２同士の境界部２２には必ず１枚の気流調整板２１を設けている。
【００４１】
本実施の形態の特徴は、使用者により快適な涼感を提供するために、使用者の体全体に一様に気流を当てながらも、気流が高圧空気風路１５内を鉛直上向きに流れることによって生じる、高圧空気風路１５中の気流調整板２１の圧力損失の抑制を果たすことである。
【００４２】
気流調整板２１は、図３に示すように高圧空気風路１５を一部閉塞する。そのため、高圧空気風路１５内を鉛直上方に流れる気流において、気流調整板２１は圧力損失の原因になる。
【００４３】
そこで、本実施の形態のように、本実施の形態のように流体素子ノズル部１２を複数有する送風装置において、境界部２２に装着されている気流調整板２１の大きさを流体素子ノズル部１２の位置に応じて適宜調節することで、各々の流体素子ノズル部１２近傍における高圧空気風路１５の断面積を設定することで、気流調整板２１の圧力損失を抑制する。
【００４４】
なお本実施の形態では、境界部２２以外に装着されている気流調整板２１は、境界部２２に装着されている気流調整板２１よりも小さく設計されている。これは圧力損失の抑制のためであり、本実施においては、境界部２２に装着されている気流調整板２１の圧力損失が支配的である。以下では、境界部２２に装着されている気流調整板２１について記載する。
【００４５】
ここで、本実施の形態の送風装置が、７ｍ３／ｈの送風量を有する場合についての具体的な設定値と作用について、以下に記載する。
【００４６】
使用者により快適な涼感を提供するためには、使用者の体全体に一様に送風することが重要であり、そのためには、７個の吹出口１８それぞれにおいて均等に１ｍ３／ｈの吹出し量を設定することが望まれる。
【００４７】
そこで、まず高圧空気発生部１１に一番近い流体素子ノズル部１２近傍について明記する。この部分では、７ｍ３／ｈの内１ｍ３／ｈを吹出口１８から吹出させ、残りの６ｍ３／ｈを、高圧空気風路１５を経由して鉛直上方に流すことが望まれる。この時、気流調整板２１を設けることによって生じ、流速の２乗に比例する圧力損失の増加を抑制するためには、気流調整板２１で一部閉塞された高圧空気風路１５を鉛直上方に流れる気流の流速を最低でも吹出口１８からの流速よりも低くする。流速は流量に比例し、風路の断面積に反比例するので、高圧空気風路１５の断面積が吹出口１８の断面積の最低でも６倍よりも大きくなるように、気流調整板２１によって高圧空気風路１５の断面積を設定する。
【００４８】
次に、例えば高圧空気発生部１１から二番目に遠い流体素子ノズル部１２近傍について明記する。この部分の高圧空気風路１５には、ノズル１４の上流側の５箇所の流体素子ノズル部１２において既に合計で５ｍ３／ｈの空気が吹出口１８から吹出されるため、残り２ｍ３／ｈの気流が流れる。この２ｍ３／ｈの内１ｍ３／ｈを吹出し口から吹出させ、残りの１ｍ３／ｈを、高圧空気風路１５を経由して鉛直上方に流すことになる。上記同様に、気流調整板２１を設けることによって生じる圧力損失の増加を抑制するように、気流調整板２１で一部閉塞された高圧空気風路１５を鉛直上方に流れる気流の流速を最低でも吹出口１８からの流速よりも低くするために、高圧空気風路１５の断面積が吹出口１８の断面積の最低でも２倍よりも大きくなるように設定する。
【００４９】
他の流体素子ノズル部１２近傍においても、同様の原理で高圧空気風路１５の断面積を設定する。
【００５０】
これによって、気流調整板２１で一部閉塞された高圧空気風路１５の鉛直上向きの気流の流速を、吹出口１８から吹出す気流の流速よりも低くすることが可能になる。その結果、気流調整板２１を設けることによって生じる圧力損失の増加を抑制することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、図３のように高圧空気発生部１１に２番目に近い高圧空気風路１５の開口面積を、吹出し口１８の断面積の６倍に設定している。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、圧力損失の増加を抑制しながらも、ダクト内を流れる高圧空気の一部が高圧空気風路の流れ方向とは逆向きの流れになり、その逆流の空気の粘性による摩擦により、吹出す気流が高圧空気風路の流れ方向に偏ること無く吹出す。したがって、家庭用や事務用、公共空間などの、送風装置としての活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１１  高圧空気発生部
１２  流体素子ノズル部
１３  吸込口
１４  ダクト
１５  高圧空気風路
１６  平坦面
１７  流入口
１８  吹出口
１９  素子主流路
２０  循環風路
２１  気流調整板
２２  境界部
２３  循環流
【図１】
2015059508.tif 000003
【図２】
2015059508.tif 000004
【図３】
2015059508.tif 000005
【図４】
2015059508.tif 000006
【図５】
2015059508.tif 000007
【図６】
2015059508.tif 000008