(57)【要約】【課題】本発明の目的は、門型のエアーカーテンに於いて、遠心ファンの特長を活かし、消費電力の低減、騒音の低減、重量の低減を図る。技術的な課題は均一な吹出エアーを実現することである。【解決手段】左右に離間して立設したエアーの吹出口と吸込口をそれぞれ収納する筐体とこれらを連結する天板で構成される門型のエアーカーテンであって、前記左右の筐体が対面する面の片方側に吹出口を他方側に吸込口を配置する１対のエアー流路を複数対設けて、左右の筐体間に循環するエアーバリアを形成したエアーカーテンに於いて、吹出口にモータ、遠心ファン、スクロールなどで構成した遠心ファンを複数個縦方向に並設し、遠心ファンユニットのエアー吹出部分を一括する共有ノズルを設けて吹出エアーの均一化を実現する。【選択図】図１
2007010184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に離間して立設したエアーの吹出口と吸込口をそれぞれ収納する筐体とこれらを連結する天板で構成される門型のエアーカーテンであって、前記左右の筐体が対面する面の片方側にエアー吹出口を他方側に吸込口を配置する１対のエアー流路を複数対設けて、左右の筐体間に循環するエアーバリアを形成したエアーカーテンに於いて、エアー吹出口に連通してモータ、遠心ファン、スクロールなどで構成した遠心ファンユニットを複数個縦方向に並設し、遠心ファンユニットのエアー吹出部分を一括する共有ノズルを設けて吹出エアーの均一化を図るエアーカーテン。
【請求項２】
複数個縦方向に並設された遠心ファンユニットのエアー吹出部分を一括する前記共有ノズルは１室でその横断面は略台形であり、エアー吹出方向に狭くなる傾斜面で構成され、１個の縦長長方形のノズルからエアーを吹出すことを特徴とする請求項１に記載のエアーカーテン。
【請求項３】
共有ノズルの中に多孔状のディフューザ（拡散板）を設けた請求項１に記載のエアーカーテン。
【請求項４】
共有ノズルの先にエジェクター効果を目的としたエアーガイドを配置することで、共有ノズルの吹出エアーに筐体内のエアーが誘引される請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアーカーテン。
【請求項５】
周囲温度を温度検知器などのセンサーで検知し、マイコンなどの制御装置によって、ファンユニットを駆動するモータの回転速度を自動調整可能にした請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアーカーテン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーを効率良く循環させるエアーバリアの生成手段と省エネを実現するために好適な門型のエアーカーテンに関する。
【背景技術】
【０００２】
上市されている門型のエアーカーテンは、左右に設けた吹出口から中央に向かってエアーを吹出すことでエアーバリアを形成した防虫・防塵用、エアーの主流をやや外側向きとし、副流をやや内側向きにすることで室内の臭気が主流に巻き込まれないようにした防臭用、出入口の上部に吹出口と吸込口を設けて循環気流をつくり庫内外の圧力均衡化でエアーの入れ替わり抑制した冷凍冷蔵庫用などが一般的であるが、いずれもエアー気流が効率よく循環されているとはいえず消費電力は２，０００Ｗを超えている。また、横吹き循環流型エアーシャッターと称して上市されているものが見られるが、ファンユニットに有圧軸流ファンを使用しているので７７０Ｗ〜１６８０Ｗの消費電力になっている。
【０００３】
エアーカーテンの目的は省エネのための遮断であるので、シートシャッターの併用で人や車輌の出入りの都度、エアーカーテンをシートシャッターに連動させて運転しているが、この場合でも開閉の頻度の多さを考えると運転時の消費電力は無視できない。さらに消費電力に比例してファンの運転音が大きくなることも注目すべき事実である。
【０００４】
本願発明に係る先行技術としては、次の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−２４９３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、エアーカーテンとしての効果を向上させ、消費電力の低減と運転音の低減である。さらに装置の軽量化を図り店舗への普及を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
軽量でコンパクトなファンユニットで且つ効率を求める手段として小型の遠心ファンを複数個並設し、課題の吹出しエアーの均一化について、試行錯誤の結果、複数個のファンユニットから吹出されたエアーを共有ノズルに集めつつ、その出口に傾斜口状の共有ノズルを使用することで、吹出しエアーがほぼ均一な平行気流になることを見出した。
【０００７】
本発明は、左右に離間して立設したエアーの吹出口と吸込口をそれぞれ収納する筐体とこれらを連結する天板で構成される門型のエアーカーテンであって、前記左右の筐体が対面する面の片方側に吹出口を他方側に吸込口を配置する１対のエアー流路を複数対設けて、左右の筐体間に循環するエアーバリアを形成したエアーカーテンに於いて、吹出口にモータ、遠心ファン、スクロールなどで構成した遠心ファンを複数個縦方向に並設し、遠心ファンユニットのエアー吹出部分を一括する共有ノズルを設けて吹出エアーの均一化を実現した。
【０００８】
請求項２の発明は、複数個縦方向に並設された遠心ファンユニットのエアー吹出部分を一括する前記共有ノズルは１室で構成され、その横断面は略台形で、エアー吹出方向に狭くなる傾斜面を有し、１個の縦長長方形のノズルからエアーを吹出すことを特徴としており、ノズルはエアー吹出し方向に突出部分を有しておりエアーの方向性と収束性の向上を助成する。チャンバー内は圧力が高まるが乱流が生じないように側壁の傾斜角度を調整する。吹出し方向を基準にして３０〜６０度が好適である。他に側壁内面にフィンを取着して乱流を防止している。
【０００９】
請求項３の発明は、共有ノズルの中に多孔状のディフューザ（拡散板）を設けたことを特徴としており、共有ノズルの室内は圧力が高くなるが、圧力ムラを生じさせないために拡散させ乱流が生じないようにすることで吹出すエアーの流速を均一化する。複数個配置した遠心ファンユニットの出力が過多になり、共有ノズルで充分な均一エアーが得られない場合、共有ノズル内に多孔状のディフューザを設けることで均一なエアーが得られる。
【００１０】
請求項４の発明は、共有ノズルの先にエジェクター効果を目的としたエアーガイドを配置することで、共有ノズルの吹出しエアーに筐体内のエアーが誘引され、吹出しエアーの収束性を高めるとともに、筐体内のエアーによどみを発生させない効果を与える。筐体内の負圧の向上を助勢しエアバリアの循環を促進させる。
【００１１】
請求項５の発明は、周囲温度を温度検知器などのセンサーで検知し、マイコンのような電子制御装置によって、ファンユニットを駆動するモータの回転速度を自動調整可能にしたことを特徴としており、例えば外気の状況により吹出しエアーの流速若しくは風量を自動的に変更し、消費電力の適正化を図る。
【００１２】
また、ＤＣモータの使用により、消費電力を低減させたことも特徴としており、ブラシレスモータを用いて高いトルクを有し小型化できるから消費電力も少なくて済む利点がある。さらにＤＣモータは回転数の調整が簡単なコントローラで行えトルクの低下も少ないから門幅が変更されても最適のエアーバリアを提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エアーカーテンとしての効果を損なわず、消費電力の低減と運転音の低減が可能となる。しかも軽量であるので、工場や倉庫での使用はもとより店舗やオフィスビルでの普及にもつながり、ハエなどの虫の侵入が防げる上に、冷暖房のエネルギーが外へ放出されることの予防として充分な役割を果たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の門型エアーカーテンは、両吸込みタイプの遠心ファンを複数個縦方向に並設して吹出口をチャンバーで一括し１個の縦長のノズルから平行気流を吹出すことでＤＣモータの冷却と、騒音の少ない循環エアバリアを実現させた。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例を示す門型エアーカーテン１の全体を示す斜視図である。左側筐体２と所定の間隔を置いて右側筐体３を天板４で連結し門型を形成している。５はエアーを吹出す共有ノズルであり、６はエアー吸込口に取着されたガードである。矢印は平行気流の方向を示しており、左側筐体２の上方はエアーの吸込口であり、下方はエアーの吹出口である。図示されないが右側筐体は上方に吹出口、下方に吸込口が構成されている。
【００１６】
図２は、本発明のエアーカーテン１の天板を除いた平面図であり、図３は正面断面図である。図３において右側筐体３の上方に遠心ファンユニット８は縦方向に４個並設されそれぞれのエアー吹出しは共有ノズル５に連結されて一括されエアーガイド７を通過するが、この間にエアーの均一化を図り吹出しエアーの平行気流が矢印で示す方向に吹出される。平行気流は左側筐体のガード６に到達する。また左側筐体２の下方には遠心ファンユニット８が右側筐体の遠心ファンユニットと同様に縦方向に４個並設されておりそれぞれのエアー吹出口は共有ノズル５で一括されエアーガイド７を通過して矢印方向に平行気流を吹出すようになっている。従って筐体の内部エアーは遠心ファンユニットの吸込口に吸引され負圧になっているからガードに到達した平行気流は筐体に吸引され循環するようになる。この循環気流によって経済的なエアーバリアが形成され、エアーカーテンの役割を果たすことができる。
【００１７】
図４は左側筐体の右側面図であり、筐体のほぼ半分は平行気流の吸込み側に設けられたガード６であり、他のほぼ半分は均一化されたエアーの吹出口となるエアーガイド７が設けられる。図５は右側筐体の左側面図であり、左側筐体の逆の配置になっている。
【００１８】
図６は、筐体内に並設された遠心ファンユニット８の斜視図であり、連結ベース１２に４個取着している。連結ベース１２は中央に遠心ファンユニットを設置しその両端部に突出した取着座１２ａ、１２ｂを備え、筐体に取着したとき遠心ファンが両面からエアーを吸込むための空間を確保している。
【００１９】
図７は筐体３に設置された遠心ファンユニット８の横断面拡大図である。筐体３の内部壁面に連結ベース１２が取着され、中央にファンユニット８が固定される。遠心ファンユニット８は両吸込タイプであり、中心にＤＣモータ１１があり、回転軸に遠心ファン１０が固定されその周囲をスクロール９が覆っている。矢印はエアーの吸込み状態を示す。エアーの吹出口は共有ノズル５に連結され複数個の遠心ファンの吹出口を一括し吹出方向に狭くなる断面形状を有し、先端は吹出方向に平行な突出部分が形成される。
【実施例２】
【００２０】
図８は、実施例１の図７に示した構成のなかで、共有ノズル５の内部にディフューザ１３を取り付けた場合を示す。全圧Ｐｔ＝動圧Ｐｖ＋静圧Ｐｓであり、動圧Ｐｖ＝Ｖ２÷２ｇ×γである。Ｖは風速ｍ／ｓｅｃ、ｇは重力の加速度９．８ｍ／ｓｅｃ２、γは空気の比重量約１．２ｋｇ／ｍ３を示す。ファンユニット８から吹出された直後がエアーの局部的発生源であり、風速が主となる動圧Ｐｖであるので、複数個を連結し吹出口を一括した共有ノズル５内に於いても局部的に風速が速い箇所と遅い箇所が生じてしまう場合がある。これはファンユニット８の出力と連結ピッチなどが要因である。全圧Ｐｔ＝動圧Ｐｖ＋静圧Ｐｓの式に於いて、全圧Ｐｔが一定であるので、ディフューザ１３を共有ノズル５内に設けることで、動圧Ｐｖが静圧Ｐｓに変化する。これにより吹出エアーの均一化を図ることができる。ディフューザ１３を多孔状としたのは、ディフューザ１３によって、動圧Ｐｖが大幅に静圧Ｐｓに移行しないようにしたものである。
【実施例３】
【００２１】
図９は、実施例１の図７に示した構成の中で、共有ノズル５の先端部にエアーガイド７を設けてエアーの乱流を防止した場合を示す。左右の筐体が対面する面の片方側にエアー吹出口を他方側に吸込口を配置する１対のエアー流路を複数対設けて、左右の筐体間に循環するエアーバリアを形成したエアーカーテンに於いて、左右の各筐体の内部に循環エアーのデットゾーンが生じる場合がある。このデットゾーンが、循環エアーの低減と筐体内部での不連続な運転音の要因になっている。筐体内のデットゾーンを解消する手段として共有ノズル５の吹出エアーの力を利用したもので、エアーガイド７の内部に共有ノズル５を配置し、共有ノズル５から吹出されるエアーに筐体内に発生したデットゾーンを誘引しながら吹出したものである。メカニズムはエアーガイド７と共有ノズル５の組合せによってエジェクター効果を形成している。
【実施例４】
【００２２】
図１０は、実施例１の図１示したセンサー１４で周囲温度を検知し、マイコンなどの制御ユニットによって運転モードを自動的に選択し、ＤＣモータ１１を環境温度に合わせて適正な速度で運転することによって、経済的且つ省エネ運転を実現させた。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したように、軸流ファンに替えて遠心ファンを使用した場合、吹出エアーが不均一になる技術的な問題があった。反面、有圧軸流ファンを使用すれば、耳障りな運転音と消費電力が下がらない問題がある。本発明は、遠心ファンユニットを複数個並べ、共有ノズル、ディフューザ、エアーガイドを組合せることによって、吹出エアーの均一化を実現したものであり、これによって、消費電力の低減、運転音の低減、重量の低減が可能になった。従って、コストも低減することは明白である。これまで、エアーカーテンを使用することで省エネが可能ではあるが、値段が高いから使えないと諦めていた顧客への提案も容易になる。普及層の広がりにより、地球環境にやさしい省エネが期待できる。また、遠心ファンを使用しているので吹出エアーの到達距離がクロスファンや軸流ファンよりも優れていることを活用すれば、左右の筐体からなる門型のエアーカーテン以外にも、上下に筐体の配置を替えれば、空港や水族館のような広くて大きな窓や水槽の結露予防や、高さのあるデザインビルの窓用エアーバリア（ペリメータ）としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の全体を示す斜視図である。（実施例１）
【図２】本発明の天板を除いた平面図である。（実施例１）
【図３】本発明の正面断面図である。（実施例１）
【図４】本発明の左側筐体の右側面図である。（実施例１）
【図５】本発明の右側筐体の左側面図である。（実施例１）
【図６】本発明のファンユニットの斜視図である。（実施例１）
【図７】本発明の設置したファンユニットの横断面拡大図である。（実施例１）
【図８】本発明の設置したファンユニットの横断面拡大図である。（実施例２）
【図９】本発明の設置したファンユニットの横断面拡大図である。（実施例３）
【図１０】本発明のシーケンス図である。（実施例４）
【符号の説明】
【００２５】
１    エアーカーテン
２    左側筐体
３    右側筐体
４    天板
５    共有ノズル
６    ガード
７    エアーガイド
８    ファンユニット
９    スクロール
１０  遠心ファン
１１  ＤＣモータ
１２  連結ベース
１３  連結ベース
１４  センサー
【図１】
2007010184.tif 000003
【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】
2007010184.tif 000009
【図８】
2007010184.tif 000010
【図９】
2007010184.tif 000011
【図１０】
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