(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の一端を天井面側に固定する取り付け手段と、前記回転軸を中心に回転する電動機と、前記電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記電動機または前記回転体に固定される複数の羽根板と、前記回転体の下方に位置し前記回転軸に固定される非回転部を備え、前記電動機と共に前記羽根板が回転し送風を行う天井扇で、前記非回転部に固定される板状の静翼を複数備え、前記静翼の任意の周方向断面形状が下方に突な略円弧状で、天井扇が下方に送風する回転方向の下流側端辺が上流側端辺より低い位置にあり、かつ前記下流側端辺の位置が最下端となっている天井扇。
【請求項２】
板状の静翼の周方向断面形状における取り付け角度が外周に向かって漸次変化し、ひねり形状を成す請求項１記載の天井扇。
【請求項３】
静翼の取り付け角度が変更可能な請求項１または２記載の天井扇。
【請求項４】
静翼の取り付け角度を変更する電動機を備えた請求項３記載の天井扇。
【請求項５】
静翼の取り付け角度が所定の時間間隔で変動する請求項４記載の天井扇。
【請求項６】
静翼の径方向長さが可変である請求項１または２記載の天井扇。
【請求項７】
静翼が、本体の非回転部に固定される棒状部分と、外周側の板状部分からなる請求項１または２記載の天井扇。
【請求項８】
羽根板の枚数と静翼の枚数が異なる請求項１〜７いずれかに記載の天井扇。
【請求項９】
静翼が周方向に不等間隔に取り付けられた請求項１〜７いずれかに記載の天井扇。
【請求項１０】
回転軸に垂直な面への羽根板の下縁の投影線と静翼の上流側端辺の投影線が、前記羽根板の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無い請求項１〜９いずれかに記載の天井扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に設置され、直接風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天井扇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の天井扇は、長板状の羽根板の一端を支持する接続部材を介して、電動機により回転する回転体に固定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その天井扇について図１４を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、天井扇１０１の全体構成はキャノピー（上カバー）１０２と中カバー１０３と電動機の外側回転体１０４と下カバー１０５と、外側回転体１０４のホルダー１０６に羽根１０７が取り付けられているものからなり、キャノピー１０２の内部の簡易取り付け金具１０８が天井９９にネジ止めされて天井扇１０１は吊り下げられている。
【０００５】
上記構成において、羽根１０７は回転軸を中心とする周方向に所定の角度を持って取り付けられており、電動機により羽根１０７が回転すると、羽根１０７の昇圧作用により、正方向の回転では羽根１０７の外周から天井９９と羽根１０７の間を通った空気が下方に送風され、逆回転では羽根１０７の下方から天井９９と羽根１０７の間を通って羽根１０７の外周に送風される。よって、主に夏季に天井扇１０１の直下付近で涼を取る場合は正方向回転で使用され、主に冬季に、直接風で冷風感を感じないように部屋全体の空気の循環を促す場合は逆回転で使用される。
【特許文献１】特開平１１−２１０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の天井扇では、電動機の外側回転体１０４の強度やスペースにより羽根１０７の枚数が限られるため、送風効率を良くするための最適な羽根１０７の枚数にすることができず、また羽根１０７からの送風には旋回する風速成分があるため、下方向への送風だけでなく旋回風にもエネルギーを消費するため、送風効率が悪く消費電力が大きいという課題があり、送風効率を向上することが要求されている。
【０００７】
また、天井扇１０１から下方への吹き出し方向は常に一定で、送風の到達範囲を変更できないため、天井扇１０１の直下のみに送風すればよい場合でも他の不要な場所に送風して無駄な電力を消費し、また広範囲に送風したい場合には設置台数を増やさなければならないという課題があり、送風の到達範囲を変更できるようにすることが要求されている。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、送風効率が良く、送風の到達範囲を変更でき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】
【０００９】
本発明の天井扇は上記目的を達成するために、回転軸の一端を天井面側に固定する取り付け手段と、回転軸を中心に回転する電動機と、電動機の全部または一部を内包する回転体と、電動機または回転体に固定される複数の羽根板と、回転体の下方に位置し回転軸に固定される非回転部を備え、電動機と共に羽根板が回転し送風を行う天井扇で、非回転部に固定される板状の静翼を複数備え、前記静翼の任意の周方向断面形状が下方に突な略円弧状で、天井扇が下方に送風する回転方向の下流側端辺が上流側端辺より低い位置にあり、かつ前記下流側端辺の位置が最下端となっている天井扇としたものである。
【００１０】
この手段により、静翼により羽根板から流出した送風の周方向成分の運動エネルギーを回収して昇圧することにより送風効率を向上することができる天井扇が得られる。また、この手段により、羽根板からの送風の角度を外周方向に向けることができ、送風の周方向成分の割合を増加させて送風の到達範囲を拡大することができる天井扇が得られる。
【００１７】
また他の手段は、板状の静翼の周方向断面形状における取り付け角度が外周に向かって漸次変化し、ひねり形状を成す天井扇としたものである。
【００１８】
この手段により、送風の下方成分と周方向成分の割合を内周側から外周側にかけての各部の風速に合わせて変化させることができ、送風効率を向上することができる天井扇が得られる。
【００１９】
また他の手段は、静翼の取り付け角度が変更可能な天井扇としたものである。
【００２０】
この手段により、設置場所により送風の到達範囲を調整することができる天井扇が得られる。
【００２１】
また他の手段は、静翼の取り付け角度を変更する電動機を備えた天井扇としたものである。
【００２２】
この手段により、静翼に直接触れずに取り付け角度を変更することができる天井扇が得られる。
【００２３】
また他の手段は、静翼の取り付け角度が所定の時間間隔で変動する天井扇としたものである。
【００２４】
この手段により、到達範囲を所定の時間間隔で変動させることができるため、一定の場所では風速が変動し、快適性を向上することができる天井扇が得られる。
【００２５】
また他の手段は、静翼の径方向長さが可変である天井扇としたものである。
【００２６】
この手段により、静翼の効果を得る羽根板の範囲を調節することができるため、長さの調節によって送風の到達範囲を変更することができる天井扇が得られる。
【００２７】
また他の手段は、静翼が、本体の非回転部に固定される棒状部分と、外周側の板状部分からなる天井扇としたものである。
【００２８】
この手段により、最も送風の仕事量の多い外周側が静翼の効果を得ることができるため、軽量な静翼で送風効率を向上し、送風の到達範囲を変更することができる天井扇が得られる。
【００２９】
また他の手段は、羽根板の枚数と静翼の枚数が異なる天井扇としたものである。
【００３０】
この手段により、複数の羽根板が同時に静翼を横切ることが無いため、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる天井扇が得られる。
【００３１】
また他の手段は、静翼が周方向に不等間隔に取り付けられた天井扇としたものである。
【００３２】
この手段により、複数の羽根板が同時に静翼を横切ることが無いため、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる天井扇が得られる。
【００３３】
また他の手段は、回転軸に垂直な面への羽根板の下縁の投影線と静翼の上流側端辺の投影線が、羽根板の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無い天井扇としたものである。
【００３４】
この手段により、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる天井扇が得られる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、送風効率が良く、送風の到達範囲を変更できる天井扇を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の請求項１記載の発明は、回転軸の一端を天井面側に固定する取り付け手段と、回転軸を中心に回転する電動機と、電動機の全部または一部を内包する回転体と、電動機または回転体に固定される複数の羽根板と、回転体の下方に位置し回転軸に固定される非回転部を備え、電動機と共に羽根板が回転し送風を行う天井扇で、非回転部に固定される板状の静翼を複数備え、前記静翼の任意の周方向断面形状が下方に突な略円弧状で、天井扇が下方に送風する回転方向の下流側端辺が上流側端辺より低い位置にあり、かつ前記下流側端辺の位置が最下端となっている天井扇としたものであり、静翼により羽根板から流出した送風の周方向成分の運動エネルギーを回収して昇圧することにより送風効率を向上することができるという作用を有する。また、羽根板からの送風の角度を外周方向に向けることができ、送風の周方向成分の割合を増加させて送風の到達範囲を拡大することができるという作用を有する。
【００４０】
また、板状の静翼の周方向断面形状における取り付け角度が外周に向かって漸次変化し、ひねり形状を成す天井扇としたものであり、内周から外周にかけての各部で風速や流出角度が異なる羽根板からの送風に合わせて、静翼の角度を変化させることができ、送風効率を向上することができる天井扇が得られる。
【００４１】
また、静翼の取り付け角度が変更可能な天井扇としたものであり、取り付け角度を変更することにより送風の下方成分と周方向成分の割合を変更できるため、設置場所により送風の到達範囲を調整することができるという作用を有する。
【００４２】
また、静翼の取り付け角度を変更する電動機を備えた天井扇としたものであり、静翼に直接触れずに取り付け角度を変更することができるという作用を有する。
【００４３】
また、静翼の取り付け角度が所定の時間間隔で変動する天井扇としたものであり、到達範囲を所定の時間間隔で変動させることができるため、一定の場所では風速が変動し、快適性を向上することができるという作用を有する。
【００４４】
また、静翼の径方向長さが可変である天井扇としたものであり、静翼の効果を得る羽根板の範囲を調節することができるため、長さの調節によって送風の到達範囲を変更することができるという作用を有する。
【００４５】
また、静翼が、本体の非回転部に固定される棒状部分と、外周側の板状部分からなる天井扇としたものであり、最も送風の仕事量の多い外周側が静翼の効果を得ることができるため、軽量な静翼で送風効率を向上し、送風の到達範囲を変更することができるという作用を有する。
【００４６】
また、羽根板の枚数と静翼の枚数が異なる天井扇としたものであり、複数の羽根板が同時に静翼を横切ることが無いため、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができるという作用を有する。
【００４７】
また、静翼が周方向に不等間隔に取り付けられた天井扇としたものであり、複数の羽根板が同時に静翼を横切ることが無いため、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができるという作用を有する。
【００４８】
また、回転軸に垂直な面への羽根板の下縁の投影線と静翼の上流側端辺の投影線が、羽根板の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無い天井扇としたものであり、羽根板と静翼の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができるという作用を有する。
【００４９】
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。
【００５０】
（参考の形態１）
図１、２に示すように、天井扇１は、回転軸２の一端を天井面側に固定するための取り付け手段３と、回転軸２を中心に回転する電動機４と、電動機４を内包し電動機４と共に回転する回転体５と、回転体５の下方に位置し回転軸に固定される非回転部６とを備え、３枚の羽根板７が回転体５にアーム部８を介して回転軸２と垂直な平面と平行に等ピッチで固定されている。この例では非回転部６の外径は２５０ｍｍで天井９から非回転部６の最下端までの距離は３００ｍｍであり、羽根板７は内径３００ｍｍ、外径９００ｍｍで回転軸２を中心とする周方向に取り付け角度θｄで固定されている。取り付け手段３は、天井９にあらかじめ備えられた引っ掛けシーリングに固定することができる引っ掛け部材とする。
【００５１】
回転体５より下方の非回転部６には、平板状の静翼１０が回転軸２を中心とする周方向に取り付け角度θｓで回転軸２と垂直な平面と平行に等ピッチで３枚固定されている。なお、この例では静翼１０の取り付け角度θｓは３０度とし、また羽根板７と静翼１０との軸方向の間隔は、羽根板７の振動による変位と干渉音を考慮し、３０ｍｍとする。
【００５２】
この構成により、下方に送風するために電動機４により羽根板７が羽根板７の下面１１に圧力がかかる回転方向１２に回転すると、羽根板７の昇圧作用により、天井９と羽根板７の間から羽根板７に室内空気が流入し、羽根板７から下方への送風１３が発生するが、下方に配置された静翼１０により羽根板７から流出した送風１３の周方向成分１４と下方成分１８のうち周方向成分１４の運動エネルギーを回収して昇圧することができるため、送風効率を向上することができる。
【００５３】
（実施の形態１）
図３に示すように、静翼１０の任意の周方向断面形状が下方に突な円弧状で、回転方向１２に対する静翼１０の下流側端辺１５が静翼１０の上流側端辺１６より低い位置にあり、かつ静翼１０の下流側端辺１５の位置が静翼１０の最下端となっており、静翼１０の下流側端辺１５の接線１７は回転軸２に垂直な平面と角度βを成している。この例では角度βは１０度とする。
【００５４】
この構成により、羽根板７から静翼１０に至った送風１３は、周方向断面形状が下方に突な円弧状で静翼１０の下流側端辺１５の接線１７が回転軸２に垂直な平面と角度βを成す静翼１０に沿って滑らかに周方向に転向されるため、送風１３の周方向成分１４と下方成分１８のうち周方向成分１４の割合が増加し、送風１３が外周方向に向けられ、送風の到達範囲を拡大することができる。
【００５５】
なお、この例では周方向断面形状は円弧形状としたが、その他二円弧形状などのように送風を滑らかに転向させるような形状であれば良い。
【００５６】
（参考の形態２）
図４に示すように、静翼１０の任意の周方向断面形状がＳ字状で、回転方向１２の、静翼１０の下流側端辺１５が、静翼１０の上流側端辺１６より低い位置にあり、静翼１０の下流側端辺１５の位置が、静翼１０の最下端で、静翼１０の下流側端辺１５での接線１７は回転軸２に垂直な平面と角度βを成し、また、静翼１０の上流側端辺１６の位置が、静翼１０の最上端で、静翼１０の上流側端辺１６での接線１９は回転軸２に垂直な平面と角度αを成している。この例では、角度α、βはともに１０度とする。
【００５７】
この構成により、静翼１０の上流側端辺１６が角度αで傾いていることにより羽根板７からの送風１３が静翼１０に衝突せずにスムーズに流入することができるため、送風効率が向上し、またＳ字上の静翼１０によって滑らかに転向された送風１３は、下流側端辺１５の接線１７が回転軸２に垂直な平面と角度βを成しているため、送風１３の周方向成分１４と下方成分１８のうち周方向成分１４の割合が増加し、送風１３が外周方向に向けられ、送風の到達範囲を拡大することができる。
【００５８】
（参考の形態３）
図５に示すように、静翼１０の任意の周方向断面形状が上方に突な略円弧状で、回転方向１２の、静翼１０の下流側端辺１５が、静翼１０の上流側端辺１６より低い位置にあり、静翼１０の上流側端辺１６の位置が、静翼１０の最上端で、静翼１０の上流側端辺１６での接線１９は回転軸２に垂直な平面と角度αを成し、静翼１０の下流側端辺１５の接線１７が回転軸２に対し下流側に傾いて角度βを成している。この例では角度αは１０度、角度βは４５度とする。
【００５９】
この構成により、静翼１０の上流側端辺１６が角度αで傾いていることにより羽根板７からの送風１３が静翼１０に衝突せずにスムーズに流入することができるため、送風効率が向上し、また、周方向断面形状が上方に突な円弧状で、静翼１０の下流側端辺１５の接線１７が回転軸２に垂直な平面と角度βを成す静翼１０に沿って滑らかに下方に転向され、送風１３の周方向成分１４と下方成分１８のうち下方成分１８の割合が増加するため、旋回ロスを抑制して送風効率を向上し、送風１３の到達範囲を狭めて風速を大きくすることができる。
【００６０】
なお、この例では周方向断面形状は円弧形状としたが、その他二円弧形状などのように送風を滑らかに転向させるような形状であれば良い。
【００６１】
（実施の形態２）
図６に示すように、静翼１０の周方向断面形状における取り付け角度θｓが外周に向かって漸次変化小さくなり、ひねり形状を成している。図中では、一例として、最内周取り付け角度θｓｉを３５度、最外周取り付け角度θｓｏを１５度として、外周へ向かって漸次小さくしている。
【００６２】
この構成により、羽根板７の中で風速の小さい内周側では静翼１０の取り付け角度θｓが大きいため、送風１３の下方成分１８の割外が大きくなって送風効率が向上し、また風速の大きい外周側では静翼１０の取り付け角度θｓが小さいため、羽根板７からの高風速の送風１３が静翼１０に衝突して送風ロスとなることを抑制するというように、内周から外周にかけての各部で風速や流出角度が異なる羽根板７からの送風１３に合わせて、静翼の角度を変化させることができ、送風効率を向上することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
図７に示すように、静翼１０の本体７の非回転部６への接合部分２０は断面が円形の棒状であり、接合部分２０を回動軸２１として、静翼１０の取り付け角度θｓを任意に変更して固定できる角度可変の構成となっている。
【００６４】
この構成により、取り付け角度θｓを変更して送風１３の下方成分１８と周方向成分１４の割合を変更できるため、設置場所や使用状況により、送風１３の到達範囲を調整することができる。送風１３の到達範囲を狭めて風速を上げたい場合は、送風１３の下方成分１８の割合を大きくするために取り付け角度θｓを大きく、また到達範囲を広げたい場合は送風１３の周方向成分１４の割合を大きくするために取り付け角度θｓを小さくすれば良い。
【００６５】
（実施の形態４）
図７、図８に示すように、静翼１０の非回転部６への接合部分２０は断面が円形の棒状であり、接合部分２０と連結され、接合部分２０を回動軸２１として静翼１０の取り付け角度θｓを変更するための静翼用電動機２２が本体７に内包された構成となっている。
【００６６】
この構成により、静翼１０に直接触れずに取り付け角度θｓを変更することができるため、天井扇１の設置後も容易に使用状況に応じて送風の到達範囲を変更することができる。
【００６７】
また、静翼用電動機２２を、例えば毎秒５度の角度変更スピードで１０秒間隔で一往復させるなど、所定の時間間隔で同一方向や逆方向に回転させることにより、送風１３の到達範囲内における一定の場所においては風速が変動するため、快適性を向上することができる。
【００６８】
（実施の形態５）
図９に示すように、静翼１０は非回転部６に固定される外径６００ｍｍの主翼部２３と、主翼部２３に沿って移動、固定できる長さ２００ｍｍの延長翼部２４で構成されており、静翼１０の長さが可変となっている。
【００６９】
この構成により、延長翼部２４の移動により、最も仕事量が多く風速の速い羽根板７の外周部への静翼１０の効果を調節することができるため、静翼１０の長さの調整によって送風の到達範囲を変更することができる。
【００７０】
（実施の形態６）
図１０に示すように、静翼１０は、非回転部６へ接合される外径５００ｍｍの棒状部分２５と、外周側の板状部分２６で構成されている。
【００７１】
この構成により、もともと仕事量の少ない羽根板７の内周側では静翼１０の効果がないが、最も送風の仕事量の多い外周側が静翼１０の効果を得ることができるため、軽量な静翼１０でも送風効率を向上し、送風の到達範囲を変更することができる。
【００７２】
（実施の形態７）
図１１に示すように、羽根板７は３枚、静翼１０は４枚で、お互いの枚数が異なる構成となっている。
【００７３】
この構成により、運転中に複数の羽根板７が同時に静翼１０を横切ることが無いため、羽根板７と静翼１０の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる。
【００７４】
（実施の形態８）
図１２に示すように、３枚の静翼１０が周方向に不等間隔に取り付けられている。
【００７５】
この構成により、複数の羽根板７が同時に静翼１０を横切ることが無いため、羽根板７と静翼１０の干渉に起因する圧力変動による騒音を抑制することができる。
【００７６】
（実施の形態９）
図１３に示すように、静翼１０は羽根板７の回転方向１２と逆方向に２０度の角度をもって取り付けられており、回転軸２に垂直な面への羽根板７の下縁２７の投影線と静翼１０の上流側端辺１６の投影線が、羽根板７の回転範囲のいかなる位置においても、平行な部分が無い構成となっている。
【００７７】
この構成により、羽根板７が回転したときに、羽根板７と静翼１０の最短距離位置が羽根板７の外周から内周にかけて移動するため、羽根板７と静翼１０の干渉に起因する圧力変動が羽根板７全域に同時に起こらないため、騒音を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、送風効率が良く、送風の到達範囲を変更できる天井扇を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の参考の形態１の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）上面図）
【図２】本発明の参考の形態１の天井扇を示す図（（ａ）部分側面図、（ｂ）側面図）
【図３】本発明の実施の形態１の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）部分側面図）
【図４】本発明の参考の形態２の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）部分側面図）
【図５】本発明の参考の形態３の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）部分側面図）
【図６】本発明の実施の形態２の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）部分側面図）
【図７】本発明の実施の形態３および４の天井扇を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）部分側面図）
【図８】本発明の実施の形態４の天井扇を示す部分側断面図
【図９】本発明の実施の形態５の天井扇を示す斜視図
【図１０】本発明の実施の形態６の天井扇を示す斜視図
【図１１】本発明の実施の形態７の天井扇を示す下面図
【図１２】本発明の実施の形態８の天井扇を示す下面図
【図１３】本発明の実施の形態９の天井扇を示す下面図
【図１４】従来の天井扇を示す側断面図
【符号の説明】
【００８０】
１      天井扇
２      回転軸
３      取り付け手段
４      電動機
５      回転体
６      非回転部
７      羽根板
８      アーム部
θｄ    取り付け角度
９      天井
１０    静翼
θｓ    取り付け角度
１１    下面
１２    回転方向
１３    送風
１４    周方向成分
１５    下流側端辺
１６    上流側端辺
１７    接線
β      角度
１８    下方成分
１９    接線
α      角度
θｓｉ  最内周取り付け角度
θｓｏ  最外周取り付け角度
２０    接合部分
２１    回動軸
２２    静翼用電動機
２３    主翼部
２４    延長翼部
２５    棒状部分
２６    板状部分
２７    下縁
【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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【図８】
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【図９】
0004835173.tif 000010
【図１０】
0004835173.tif 000011
【図１１】
0004835173.tif 000012
【図１２】
0004835173.tif 000013
【図１３】
0004835173.tif 000014
【図１４】
0004835173.tif 000015