(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸い込む吸込口と前記吸込口から吸い込まれた空気を吹き出す吹出口とを備えた略円筒形状の本体と、
羽根車と該羽根車を回転させるモータとを備え、前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く高圧空気発生部と、
前記高圧空気発生部と前記吹出口とを連通する第一風路と、
前記第一風路を通って前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を前記高圧空気発生部と前記吹出口との間の位置にて調節する空気量調節手段と、
を備え、
前記空気量調節手段は、前記羽根車の回転軸と同軸上に略円形のダンパと、前記ダンパを回転駆動するダンパ用モータとを備え、前記ダンパの回転速度を任意に変更することによって、前記羽根車を一定速度で回転させた状態で、前記空気の量を、前記第１一風路の風路面積を時間とともに変化させて調節することを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記吹出口から吹き出された空気に誘引させて誘引空気を吸い込む誘引空気吸入部と、
前記誘引空気吸入部から吸い込まれた空気を吹き出す誘引空気吹出部と、
前記誘引空気吸入部と前記誘引空気吹出部とを連通する第二風路とをさらに備え、
前記吹出口は、前記誘引空気吹出部の外周に略環形状に設けられ、
前記空気量調節手段は、前記羽根車を一定速度で回転させた状態で、前記ダンパの回転により前記第一風路の風路面積を変化させることで前記第一風路に流れる空気の量を変化させ、これに基づき前記吹出口から吹き出される空気の量及び前記誘引空気吹出部から吹き出される誘引空気の量を時間とともに変化させることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記第一風路は、略円筒形状の前記本体の側面内部に設けられ、
前記誘引空気吸入部は、前記本体の側面に複数備えられ、
前記第二風路は、前記誘引空気吸入部から略円筒形状の中心軸方向に向けて貫通し前記第一風路とは独立した空間として設けることで前記第一風路を複数に分割し、
前記空気量調節手段は、複数に分割された前記第一風路に流れる空気の量を前記ダンパにより同時に変化させることを特徴とする請求項２に記載の送風装置。
【請求項４】
前記誘引空気吸入部は、前記吹出口から等距離の位置に複数備えたことを特徴とする請求項３に記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送風装置に関し、詳しくは、居室内の天井、壁、又は床面等に設置して、直接気流によって体感温度を低下させたり、室内の空気を循環させたりする扇風機又は天井扇などの送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風装置は、羽根車とモータを台座となる基部に内包して、基部上部に備えられた円環形状の送風部から床面と水平方向に吹出すようにて空気の循環及び空気の流れを生じさせる家庭用送風装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その送風装置について図６および図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図６は、送風機組立体１００をその正面から見た投影図を、図７は、送風機組立体１００の断面投影図を示している。送風機組立体１００は、中央開口部１０２を画定している環状ノズル１０１を有している。環状ノズル１０１を通る空気流を生じさせるモータ１２２がモータハウジング１２６と共に基部１１６の内部に配置されている。さらに、インペラ（羽根車）１３０が、モータ１２２から外方に延びる回転シャフトに連結され、ディフューザ１３２が、インペラ１３０の下流側に位置決めされているモータ１２２は、電気接続部及び電源に接続され、複数個の選択ボタン１２０により、ユーザは、送風機組立体１００を操作することができる。
【０００５】
上記構成で、上述した送風機組立体１００は、以下のように動作する。
【０００６】
ユーザが複数個の選択ボタン１２０の中から適当に選択してモータ１２２が駆動される。かくして、モータ１２２が起動され、空気が空気入口１２４を介して送風機組立体１００内に吸い込まれる。空気は、外側ケーシング１１８を通り、インペラ１３０の入口１３４まで流れる。ディフューザ１３２の出口１３６及びインペラ１３０の排気部を出た空気流は、内部通路１１０を通って互いに逆の方向に進む２つの空気流に分けられる。
【０００７】
空気流は、これが口１１２に入る際に絞られ、そして口１１２の出口１４４のところで更に絞られる。この絞りにより、システム中に圧力が生じる。
【０００８】
このように作られた空気流は、絞りにより生じる圧力に打ち勝ち、空気流は、一次空気流として出口１４４を通って出る。一次空気流は、ガイド部分１４８の配置により、ユーザに向かって集中し又は集束して向けられる。二次空気流は、外部環境、特に出口１４４周りの領域及び環状ノズル１０１の外縁部周りからの空気の同伴によって生じる。この二次空気流は、中央開口部１０２を通り、ここで、一次空気流と混ざり合って送風機組立体１００から前方に放出される全空気流が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０７７９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の送風装置では、吹出される空気流はモータ１２２の連続的な回転により生み出される絶え間の無い空気流であり、ユーザに脈動の少ないなめらかな空気流を提供するものである。しかしながら、うちわの風のように時間的に短い空気流、即ち瞬間的な強弱の揺らぎを実現しようとする場合、モータ１２２の慣性が障害となり実現できなかった。つまり、モータ１２２の回転速度を変化させても慣性により瞬間的にモータ１２２の回転速度を大幅に変化させることができないため、空気流の強さを瞬間的に変化させることができないという課題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、うちわの風のように瞬間的な強弱の揺らぎを実現できる送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吸い込む吸込口と前記吸込口から吸い込まれた空気を吹き出す吹出口とを備えた略円筒形状の本体と、
羽根車と該羽根車を回転させるモータとを備え前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く高圧空気発生部とを備えた送風装置において、
前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を前記高圧空気発生部と前記吹出口との間の位置にて調節する空気量調節手段を備え、
前記羽根車を一定速度で回転させた状態で前記空気量調節手段が前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を調節する送風装置としたものであり、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】
【００１３】
本発明によれば、高圧空気発生部から吹出口に流れる空気の量を前記高圧空気発生部と前記吹出口との間の位置にて調節する空気量調節手段を備え、羽根車を一定速度で回転させた状態で前記空気量調節手段が前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を調節する送風装置としたことにより、うちわ風のように瞬間的に空気流に強弱の揺らぎを与えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１の送風装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１の送風装置の断面Ａを示す構成図
【図３】本発明の実施の形態１の送風装置の断面Ｂを示す構成図
【図４】本発明の実施の形態１のダンパの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１の空気流の強さの時間変化の概念を示す図
【図６】従来技術の一例を示す正面図
【図７】従来技術の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に記載の送風装置は、空気を吸い込む吸込口と前記吸込口から吸い込まれた空気を吹き出す吹出口とを備えた略円筒形状の本体と、羽根車と該羽根車を回転させるモータとを備え前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く高圧空気発生部とを備えた送風装置において、前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を前記高圧空気発生部と前記吹出口との間の位置にて調節する空気量調節手段を備え、前記羽根車を一定速度で回転させた状態で前記空気量調節手段が前記高圧空気発生部から前記吹出口に流れる空気の量を調節するものである。
【００１６】
前記羽根車を一定速度で回転させることで、前記空気量調節手段を使用しない場合は、時間的に連続する空気流、即ちユーザに脈動の少ないなめらかな空気流を提供することができる。また前記空気量調節手段を使用することで、ユーザにうちわの風のように瞬間的な強弱の揺らぎのある空気流を提供することができる。
【００１７】
また、前記吹出口から吹き出された空気に誘引させて誘引空気を吸い込む誘引空気吸入部と、前記誘引空気吸入部から吸い込まれた空気を吹き出す誘引空気吹出部と、前記高圧空気発生部と前記吹出口とを連通する第一風路と、前記誘引空気吸入部と前記誘引空気吹出部とを連通する第二風路とを備え、前記吹出口は、前記誘引空気吹出部の外周に略環形状に設けられ、前記空気量調節手段は、前記羽根車の回転軸と同軸上に略円形のダンパと前記ダンパを回転駆動するダンパ用モータを備え、前記羽根車を一定速度で回転させた状態で前記ダンパの回転により前記第一風路の風路面積を変化させることで前記第一風路に流れる空気の量を変化させ、これに基づき前記吹出口から吹出される空気の量及び前記誘引空気吹出部から吹出される誘引空気の量を変化させる構成としてもよい。
【００１８】
この構成では、前記ダンパの回転により連続的に前記第一風路の風路面積を変化させることができるため、送風装置から吹出される空気流も連続的に空気流の強さが揺らぐ。このため、うちわを連続的にあおいだような揺らぎのある空気流をユーザに提供することができる。また、前記羽根車と前記ダンパは前記本体に内包されている。このため、ユーザは前記羽根車と前記ダンパに接触できず、安全性を高めることができる。また、ユーザは前記羽根車と前記ダンパを目視することができないため、前記羽根車と前記ダンパの回転による圧迫感を感じることなくユーザにうちわの風のような空気流を提供することができる。
【００１９】
また、前記第一風路は、略円筒形状の前記本体の側面内部に設けられ、前記誘引空気吸入部は、前記本体の側面に複数備えられ、前記第二風路は、前記誘引空気吸入部から略円筒形状の中心軸方向に向けて貫通し前記第一風路とは独立した空間として設けることで前記第一風路を複数に分割し、前記空気量調節手段は、複数に分割された前記第一風路に流れる空気の量を前記ダンパにより同時に変化させてもよい。
【００２０】
複数に分割された前記第一風路に流れる空気の量を前記ダンパにより同時に変化させることで、前記第一風路に流れる空気の量を完全に遮蔽することもできるため、ユーザに提供する空気流の変化量をより大きくすることができる。また、前記第一風路に流れる空気の量を遮蔽する際に、前記羽根車は回転しているため、前記羽根車と前記ダンパの間の空間の圧力は、前記ダンパで前記第一風路に流れる空気の量を遮蔽しない場合と比較し高圧になる。前記ダンパを回転して前記第一風路の遮蔽を解除する際には、前記羽根車と前記ダンパの間の空間の高まった圧力が開放される。このため、前記ダンパで前記第一風路に流れる空気の量を遮蔽しない通常の状態よりも強い空気流が前記吹出口から瞬間的に吹出されることになり、より瞬間な強弱の揺らぎを実現できる。
【００２１】
また、前記ダンパの回転速度を任意に変更できるようにしてもよい。
【００２２】
前記ダンパの回転速度を変更することで送風装置から吹出される空気流の強さの変化する間隔を調節することができるため、ユーザの希望に応じたリズムで空気流の強さの変化を実現することができる。
【００２３】
また、前記誘引空気吸入部は、前記吹出口から等距離の位置に複数備えてもよい。
【００２４】
複数の前記誘引空気吸入部が等距離にあることで、複数の前記誘引空気吸入部から吸込まれた空気が送風中心で混合される。このため、送風中心に強くまとまった気流を生成することができ、風速の減衰が少なく遠方まで届く気流にすることができる。
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、全図面を通して、同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。
【００２６】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態にかかる送風装置１１の斜視図を示す。
【００２７】
図１に示すように送風装置１１は、略円筒形状の送風部１２と送風部１２を固定する台座部１３で構成されており、図１の矢印方向、即ち送風方向に気流を発生するものである。
【００２８】
送風部１２は略円筒形状における天面、つまり送風する方向を前面とし、底面、つまり送風する方向とは逆の方向を背面としている。
【００２９】
背面には、空気を吸い込む吸込口１４が備えられている。前面には、吸込口１４から吸い込まれた空気を吹き出す環形状の吹出口１５と、吹出口１５の内周側に誘引空気吹出部１６とが備えられている。
【００３０】
送風部１２の側面には、天面及び底面の円の中心を結ぶ中心軸１７と吹出口１５から等距離に、複数（本実施の形態では６個）の誘引空気吸入部１８が設けられている。
【００３１】
誘引空気吸入部１８は、送風部１２の略円筒形状における内部空間、即ち後述の誘引空気混合部を介して誘引空気吹出部１６と連通している。
【００３２】
台座部１３は、送風部１２を支持する支柱１９と、支柱１９を最下部で支持する支持部２０とを備えている。
【００３３】
支持部２０は、送風部１２（後述のファン用モータ）の動作のオン／オフを制御する電源スイッチ２１と、後述するダンパ用モータの動作のオン／オフを制御する風速変動スイッチ２２とを備えている。
【００３４】
次に図２、図３、図４を参照しながら送風部１２の内部構造について説明する。なお図２は、図１における断面Ａでの送風装置１１の断面を示す構成図、図３は図１における断面Ｂでの送風装置１１の断面を示す構成図、図４はダンパの斜視図である。送風部１２は、図２のＣに示すように、内部に高圧空気を発生する高圧空気発生部２３と、高圧空気発生部２３と吹出口１５とを連通する第一風路２４と、複数の誘引空気吸入部１８と誘引空気吹出部１６とを連通する第二風路２５と、誘引空気混合部２６と、空気量調節手段２７とを備えている。
【００３５】
高圧空気発生部２３は、吸込口１４から吹出口１５へと空気を導く羽根車としてのターボファン２８とターボファン２８を駆動するファン用モータ２９からなる。
【００３６】
ファン用モータ２９は、図１に示した電源スイッチ２１によって動作のオン／オフが行われる。
【００３７】
第一風路２４は略円筒形状の送風部１２の側面内部に設けられ、誘引空気吸入部１８は送風部１２の側面に、送風中心から等距離の位置に複数備えられている。ここで、送風中心とは誘引空気吹出部１６の吹出し方向と平行で送風部１２の中心を通る中心軸１７のことを示す。
【００３８】
第二風路２５は誘引空気吸入部１８から略円筒形状の中心軸１７方向に向けて貫通し、第一風路２４とは独立した空間として設けることで第一風路２４を複数に分割している。
【００３９】
空気量調節手段２７は、略円形のダンパ３０とダンパ３０を回転駆動するダンパ用モータ３１からなる。ダンパ３０は、ターボファン２８と回転軸を一致させて備えられている。
【００４０】
ダンパ３０は、図４に示すように略円形であって中央部に円形の中央開口部３２を備え、上面視にしてドーナツ形状を有する。中央開口部３２周縁には切り欠きを備えており、ダンパ用モータ３１の切り欠きと噛合することで中央開口部３２の中心３３を軸として回動可能となっている。またダンパ３０は、中心３３を中心として周縁部に複数の突出部３４を備えている。さらにダンパ３０は、隣接する突出部３４に挟まれて、突出部３４と同心円上に外周開口部３５を備えている。
【００４１】
外周開口部３５及び突出部３４はそれぞれ第一風路２４の断面積より面積が大きく、分割された第一風路２４と同数、さらに第一風路２４と同一間隔で備えられている。このためダンパ３０を回転させることで第一風路２４の下流側開口部を全て同時に開き、または同時に塞ぎ、さらには一定の割合で開く（塞ぐ）ことが可能であり、同時に変化させることができる。
【００４２】
続いて、図２、図３、図５を参照しながら、送風装置１１を駆動させた際の各部の動作を説明する。図５は送風装置１１から吹出される空気流の強さの時間変化の概念を示す図である。
【００４３】
なお、図２及び図３のＣは、一例として第一風路２４を完全に開いた際の構成を、図２及び図３のＤは一例として第一風路２４を完全に閉じた際の構成を示している。
【００４４】
そして最初に、図２のＣ、図３のＣの状態、即ち第一風路２４を完全に開いた状態について説明する。この状態では、図３のＣに示すように、第一風路２４の断面は全てダンパ３０の外周開口部３５の内部に存在する。つまり第一風路２４は１００％開口している状態である。
【００４５】
図２に示すように、この状態で前述の電源スイッチ２１を操作すると、ファン用モータ２９は電力で駆動し、即ち電圧等を制御する制御基盤を備えた電源供給部（図示なし）から電力が供給され、ターボファン２８が駆動する。なお電源供給部には、例えば送風装置１１の外部にある家庭用コンセントなどから電源が引き込まれる。
【００４６】
ターボファン２８の駆動により、吸込口１４から空気Ｘ（実線矢印で示す）が吸い込まれる。吸い込まれた空気Ｘは、ターボファン２８により高圧空気発生部２３で昇圧され、第一風路２４を介して吹出口１５から吹き出される。
【００４７】
吹出口１５から空気Ｘが吹き出されると、誘引空気吹出部１６の周辺は負圧となるため、吹出口１５から吹出された空気Ｘに誘引されて空気Ｙ（破線矢印で示す）が複数の誘引空気吸入部１８から吸い込まれる。複数の誘引空気吸入部１８から吸い込まれた空気Ｙは誘引空気混合部２６で混合され、さらに吹出口１５近傍にて空気Ｘと混合されて大風量の気流となって遠方に届けられる。この状態は、縦軸に空気流の強さを、横軸に時間を表した図５のグラフにおいて時間Ａの範囲が該当し、吹き出す空気流の強さが一定となる。この状態では、ユーザに脈動の少ないなめらかな空気流を提供することができる。
【００４８】
ここで、風速変動スイッチ２２を操作する（図５のＯｎ）。これにより、ダンパ用モータ３１が駆動し、これによりダンパ３０が回転駆動して図３のＣからＤの状態に移行する。
【００４９】
このとき、ダンパ３０がＣからＤの状態に移行してもターボファン２８は一定速度で回転している。この状態では、図３のＤに示すように、第一風路２４の断面は全てダンパ３０の突出部３４の内部に存在する。つまり第一風路２４は１００％閉口している状態である。この状態では、図２のＤに示すように、吸込口１４から吸い込まれた空気Ｘは、ターボファン２８により高圧空気発生部２３で昇圧されるが、第一風路２４はダンパ３０により閉口されているため第一風路２４に空気流は流れない。このためターボファン２８とダンパ３０の間の空間はＣの状態より圧力が高い状態となる。そしてＤの状態では、吹出口１５への気流の流れが停止するため、吹出口１５における空気流は急速に減衰し、ほぼゼロとなる。
【００５０】
上記状態においてさらにダンパ３０がＤからＣの状態に移行すると、ターボファン２８とダンパ３０の間の空間の高まった圧力が開放される。このため、図５に示すように第一風路２４を閉口する前のＣの状態よりもピーク差５０の分だけ強い空気流５１が吹出口１５から瞬間的に吹出されることになる。言い換えると、瞬間的に強い空気流５１を発生させることができる。
【００５１】
さらにダンパ３０を回転駆動し、上述したＣ、Ｄの状態を連続的に変化させることで、時間Ｂの範囲に示すように、うちわを連続的にあおいだような瞬間的に強弱が繰り返される空気流、即ちうちわ風をユーザに提供することができる。なお、参考のため、図５に従来のファンをオンオフした場合の、空気流の強さと時間との関係を曲線５２として示す。従来のファン（モータ）をオンオフした場合では、慣性により瞬間的にモータの回転速度を変化させることができないため、空気流の強さを瞬間的に変化させることができない。このため本実施の形態にかかる送風装置１１が提供する風との質の違いが明らかである。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、送風装置１１が誘引構造を備えていることは上述したとおりである。誘引構造を備えた場合、吹出口１５より吹き出された気流が周囲の空気を巻き込んで大風量を実現することができる。これは言い換えると、送風を停止する場合には吹出口１５から吹き出される少量の空気を止めるのみで大風量の送風を停止することができるということである。
【００５３】
これはつまり、誘引構造を備えない構成、即ち大量の空気を高圧にして維持した後に一気に開放する構成と比べて、筐体やモータ、ファン等に負担を掛けること無くうちわ風を実現できる点で有利である。
【００５４】
なお、ターボファン２８などの可動部を内包しているため、ユーザはターボファン２８などの可動部に接触できないため安全である。また、ユーザはターボファン２８などの可動部を目視することもできないため、ターボファン２８などの可動部の回転による圧迫感を感じることなくユーザにうちわの風のように瞬間的な空気流の強さの揺らぎのある空気流を提供することができる。
【００５５】
なお、ダンパ３０の回転速度を任意に変更できる構成としてもよい。具体的には、ダンパ３０の回転速度を変更することで送風装置１１から吹出される空気流の強さの変化する間隔を調節することができるため、ユーザの希望に応じたリズムの空気流の強さの変化を実現することができる。
【００５６】
なお、誘引空気吸入部１８を複数備えることで、一つの前記誘引空気吸入部１８が塞がれるような使用状態でも、他の誘引空気吸入部１８から空気を誘引できるため十分な性能を発揮することができる。
【００５７】
また、複数の誘引空気吸入部１８が等距離にあることで、複数の誘引空気吸入部１８から吸込まれた空気が送風中心の誘引空気混合部２６で混合されるため、送風中心に強くまとまった気流を生成することができ、遠方まで風速の減衰が少なく届く気流にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる送風装置は、居室内の床、机上、天井や壁に設置され、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される各種送風機器等として有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１１  送風装置
１２  送風部
１３  台座部
１４  吸込口
１５  吹出口
１６  誘引空気吹出部
１７  中心軸
１８  誘引空気吸入部
１９  支柱
２０  支持部
２１  電源スイッチ
２２  風速変動スイッチ
２３  高圧空気発生部
２４  第一風路
２５  第二風路
２６  誘引空気混合部
２７  空気量調節手段
２８  ターボファン
２９  ファン用モータ
３０  ダンパ
３１  ダンパ用モータ
３２  中央開口部
３３  中心
３４  突出部
３５  外周開口部
１００  送風機組立体
１０１  環状ノズル
１０２  中央開口部
１１０  内部通路
１１２  口
１１６  基部
１１８  外側ケーシング
１２０  選択ボタン
１２２  モータ
１２４  空気入口
１２６  モータハウジング
１３０  インペラ
１３２  ディフューザ
１３４  入口
１３６  出口
１４４  出口
１４８  ガイド部分
【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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