WO2006048970A1 - 気流拡散装置（拡散扇）及び空気調和機 - Google Patents

気流拡散装置（拡散扇）及び空気調和機 Download PDF

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Toshitaka Tanaka
Yuki Tanaka
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Takaoka, Hideko
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    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow

Definitions

  • Airflow diffuser (diffusion fan) and air conditioner
  • the present invention relates to an air flow diffuser (diffuser fan) for diffusing air such as an air conditioner (air conditioner) and a blower duct, and an air conditioner provided with the device.
  • Patent document 1 Utility model registration No. 3078419
  • the wind direction changing device of the above-mentioned utility model registration has a disadvantage that it is also planned in the air conditioning design of the entire space, and it impedes the convection of air.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and operates with no power, diffuses the blowing air flow at a wide angle, makes the temperature of the room uniform, and also provides measures against cooling and cooling disease. It is to provide a retrofit air flow diffuser (diffuser fan).
  • an air flow diffusion device installed in the vicinity of a blower opening such as an air conditioner or a blower duct.
  • This air flow diffusion device suspends the shaft member below the air conditioner, and includes an impeller including a blade member and a hub member supporting the blade member, a shaft member forming a rotation shaft of the impeller, and the air conditioner. And a hanging member to be lowered.
  • the impeller is disposed such that the wind blown down from the blower port passes through or strikes the rotation path of the blade member so that the impeller can rotate by only the wind.
  • an air conditioner provided with the air flow diffusion device is provided. Be served.
  • the air flow discharged from the air conditioner and the like can be diffused, unevenness in the temperature of the entire room can be eliminated.
  • cooling at least while the blade members of the impeller are rotating, the cold air stream reaching the user in the blow-off direction is blocked and divided by the blade members. Is also valid.
  • the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the present invention is a non-power type that does not require an additional power source, and because of air flow diffusion, excess diacid carbon (C02 There is no need to discharge
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an air flow diffusion device (diffusion fan) according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of an impeller of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is an enlarged view of the PP 'cross section of Fig. 3.
  • FIG. 5 is another plan view of the impeller of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is another plan view of the impeller of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining the temperature change (during cooling) of the air-conditioned space by the airflow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the temperature change (at the time of heating) of the air-conditioned space by the airflow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of an impeller of an air flow diffusion device (diffusion fan) according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a schematic configuration of an airflow diffusion device (diffusion fan) according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing the configuration of an air flow diffusion device (diffusion fan) according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing the configuration of an air flow diffusion device (diffusion fan) according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of an impeller of an air flow diffusion device (diffusion fan) according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view of a blade member according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a side view of a blade member according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram showing the air blowing direction of the conventional ceiling-embedded air conditioner. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the ceiling-embedded air conditioner 200 is widely used in office buildings and stores, etc., and has a suction port 110 at the central portion of the apparatus and two or four blowout ports 100, respectively. It is possible to blow cold air diagonally forward (see Fig. 16).
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration when the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention is viewed from the side.
  • the air flow diffusion device (diffusion fan) is composed of an impeller consisting of a suspension mechanism 10, a vertical shaft 20, blade members 30, spokes 40 (two of which are shown), and a hub 50. Being shown hung on the grille portion of the air conditioner suction port 110! / Scold.
  • the impeller is disposed such that the wind blown out from the air outlet 100 of the air conditioner strikes the rotation path of the blade member 30.
  • the blade member 30 of the airflow diffusion device (diffusion fan) according to the present embodiment can slide on the spoke 40 as described later, after being installed in the intake port 110 of the air conditioner, It is also possible to adjust.
  • FIG. 2 is an enlarged side view of the vicinity of the center of FIG.
  • the hanging mechanism 10 includes a back plate 11, a pedestal plate 12, a back plate 11 and a front plate 12.
  • the bolt 13 and the nut 14 for holding and holding the grill portion of the suction port 110 of the air conditioner are shown between them.
  • the back plate 11 is a member disposed on the back of the suction port of the air conditioner and hooking the entire device to the suction port 110 of the air conditioner.
  • the pedestal plate 12 is a member having a vertical shaft insertion portion 12a formed with a screw thread, disposed in front of the suction port 110 of the air conditioner, and forming a pedestal for mounting the vertical shaft.
  • the upper end of the vertical shaft 20 is formed with a thread that fits the threads of the vertical shaft insertion portion 12 a of the pedestal plate 12, and the lower end of the vertical shaft 20 is the above-described impeller hub 50 and The bearing plate 60 is inserted, and finally the end member 70 is fixed.
  • the length of the vertical shaft 20 is sufficient if the impeller does not interfere with the ceiling surface and the head of the person does not touch (for example, 60 mm).
  • the bearing plate 60 is a ring-shaped member in which a large number of balls (steel balls, stainless steel balls, plastic balls) are embedded in the surface (upper surface), and the hub 50 starts to rotate rapidly, and Be able to hold the rotation.
  • balls steel balls, stainless steel balls, plastic balls
  • FIG. 3 is a plan view of the impeller of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the present embodiment.
  • a hub 50 supports six spokes 40, and at the tip of each spoke 40, a six-bladed impeller is shown with a vane member 30 mounted.
  • the impeller is disposed below the air conditioner, substantially at the center of a quadrilateral formed by the four outlets 100 of the air conditioner indicated by dotted lines in the figure, and may be stationary at any time.
  • the wing members 30 are located on the lower side of the air outlet 100 so that they can start rotating in response to the wind.
  • impeller according to the present embodiment is not an obstacle to the suction port 110 of the air conditioner, as in the configuration in which the vane members 30 facing each other across the hub 50 are separated. Ru.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the PP 'cross section of the blade member 30 of FIG.
  • each vane member 30 has a spoke retaining structure 32 which allows the spoke retaining structure 32 to be inserted with and attached to the spokes 40.
  • the cross section of the spoke 40 is circular, and the screw 32a of the spoke holding structure 32 enables the blade member 30 to be changed and fixed to a desired pitch angle.
  • Loosening moving the blade member 30 over the spokes 40 to fit in the air conditioner outlet 100 layout, or within the range regulated by the relationship between the spokes 40 and the spoke holding structure 32 (for example, The diameter of the entire impeller can be increased or reduced by 2000 mm).
  • an aluminum plate, an acrylic plate or the like can be suitably used as the blade member 30.
  • the air flow diffusion device (diffusion fan) having the above configuration can be used in the air conditioner.
  • the rotating and moving blade members receive the wind one after another and bounce back, thereby achieving the diffusion of the blowing air into the entire air-conditioned space.
  • FIG. 7 is a view for explaining the temperature change (at the time of cooling) of the air-conditioned space by the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • Output in Fig. 7 3. This figure shows the hourly temperature change when the 75kW ceiling-mounted air conditioner is cooled.
  • the measurements were made in a room about 8m wide x 8m deep x 2. 6m high and with an air conditioner in the middle of the ceiling.
  • the outdoor temperature was 30 ° C
  • the room initial temperature was 28 ° C
  • the automatic operation was performed with the temperature of the air conditioner set at 25 ° C.
  • a radiation thermometer and a temperature measuring device were used to measure the temperature.
  • THO and TH in FIG. 7 are temperature changes at a height of 1. lm on the ground assuming the vicinity of the head of a sitting human, and THO (dotted line) is an air flow diffuser according to the present embodiment
  • THO (dotted line) is an air flow diffuser according to the present embodiment
  • TH solid line
  • TH represents a measurement result in the case of using the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the embodiment.
  • TFO in FIG. 7 TF is a temperature at a height of 0.5 m on the ground assuming the foot of a human sitting. It is a change, TFO (one-dot chain line) indicates the measurement result in the case where the air flow diffuser (diffusion fan) according to the present embodiment is not used, and TF (broken line) indicates the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the embodiment It shows the measurement result in the case of
  • the temperature difference is 13 ° C. between 1.5 m and 0.5 m above the ground. The temperature is low especially in the vicinity of the feet.
  • TH and TF showing the case of using the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the present embodiment approach each other at the set temperature 25 ° C., and the temperature difference is within 1 ° C. It is understood that the whole air conditioned space is well stirred.
  • FIG. 8 is a view for explaining temperature change (at the time of heating) of the air-conditioned space by the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the first embodiment of the present invention.
  • the output in Figure 8 shows the temperature change per hour when the 75kW ceiling-mounted air conditioner is cooled.
  • the measurements were made in a room about 8m wide x 8m deep x 2. 6m high and with an air conditioner in the middle of the ceiling.
  • the outside air temperature was 7 ° C at the time of measurement
  • the room initial temperature was 11 ° C
  • the air conditioner was set to 26 ° C and automatic operation was performed.
  • a radiation thermometer and a temperature measuring device were used to measure the temperature.
  • THO and TH in FIG. 8 are temperature changes at a height of 1. lm on the ground assuming the vicinity of the head of a sitting human, and THO (dotted line) is an air flow diffuser according to the present embodiment
  • THO dotted line
  • TH solid line
  • TH represents a measurement result in the case of using the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the embodiment.
  • TFO and TF in FIG. 8 are temperature change of height of 0.5 m on the ground assuming the foot of a sitting human, and TFO (one-dot chain line) is an air flow diffuser according to the present embodiment (diffusion The measurement result in the case of not using the fan), TF (broken line) represents the measurement result in the case of using the air flow diffuser (diffusion fan) according to the embodiment.
  • a temperature difference of approximately 13 ° C. occurs between 1. lm and 0.5 m above the ground. In particular, the temperature near the feet is low and the temperature at the head is too high.
  • TH and TF representing the case of using the air flow diffuser (diffusion fan) according to the present embodiment It is understood that each of them closely approaches the set temperature 26 ° C., and the temperature difference is within 1 ° C., and the entire air-conditioned space is well stirred.
  • FIG. 9 is a plan view of an impeller of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the present embodiment. Referring to FIG. 9, of the six spokes 40, a six-bladed impeller is shown, with two of the spokes 51 having a decorative shape 51. As described above, in the present invention, since the rotational speed of the impeller can be reduced by adjusting the pitch angle, the movement of the decorative blade 51 is enjoyed by adjusting the pitch angle of the blade member 30. You can get the configuration.
  • FIG. 10 is a side view of the air flow diffusion device (diffusion fan) according to the present embodiment.
  • a configuration in which two impellers are arranged on one vertical shaft 20 is shown. According to this configuration, it is possible to create many timings at which the blade members 30 are positioned between the blowout port 100 and the user, depending on the number of impellers. Further, by changing the size of the diameters of the impellers, the number of blade members 30, the shape, the area, and the pitch angle, it is possible to obtain a configuration that enjoys the difference in relative rotational motion.
  • FIG. 11 is a schematic configuration view of the air flow diffuser (diffusion fan) according to the present embodiment as viewed from the side.
  • various thrust bearings such as magnetic bearings.
  • FIG. 12 is a schematic view of the air flow diffuser (diffusion fan) according to the present embodiment as viewed from the side. Referring to FIG. 12, a hanging end 15 is fixed to the upper end of the vertical shaft 20, and a bearing plate 60 is disposed on the lower surface thereof.
  • the present embodiment is characterized in that an impeller having eight spokes is used as shown in FIG. Others are the same as the air flow diffuser (diffusion fan) according to each of the above-described embodiments.
  • an air flow diffuser that can be retrofitted to a ceiling-embedded air conditioner
  • the present invention is not limited to the ceiling-embedded air conditioning. It is also applicable to devices other than aircraft.
  • the blowing air can be diffused at a wide angle, and the wind can be cut off directly at least when passing through the blade members.
  • a motor connected to the upper end (air conditioner side) of the vertical shaft 20 and capable of driving the impeller when the air conditioner is not operating, and an operation mode (a diffusion fan A configuration in which a switching mechanism of mode Z ceiling fan mode is attached is also employable.
  • the back plate 11, the base plate 12, the bolt 13 for holding them, and the nut 14 constitute a hanging member, and the vertical shaft 20 is suspended from the ceiling surface.
  • Other configurations may be employed, such as striking the pedestal plate 12 directly to the ceiling, as long as it can withstand the weight of the impeller and shaft.
  • the load may be dispersed by connecting the middle portion of the vertical shaft 20 and hooks, rings, etc. separately embedded in the ceiling with a chain, string material, piano wire, etc., as appropriate.
  • the grill portion of the suction port of the air conditioner is structured to be able to support the vertical shaft 20.
  • the grill portion of the suction port of the air conditioner is structured to be able to support the vertical shaft 20.
  • the blade member 30 is described as having the spoke holding structure 32 and having a variable pitch angle, and being capable of moving on the spoke 40.
  • the force hub 50 has been described as using an impeller having six to eight blades and the trapezoidal blade member 30 is replaced with a plurality of other sheets.
  • the structure provided with a blade member is also employable.
  • the shape of the blade member 30 may be any shape as well as the geometrical shape, as long as it can rotate the impeller, such as an all-shaped one or a rugby ball-like one.
  • the blade member 30 is attached to the spoke member 40.
  • a connecting portion with the hub member 50 is provided on the blade member 30 to form an impeller, and the spoke member 40 is formed. It is also possible to adopt a configuration in which the In this case, the radial line length of the impeller will be fixed in principle. Of course, impellers having different impeller layouts may be prepared in advance, and the entire impeller may be replaced.
  • a motor connected to the vertical shaft 20 and capable of rotating the impeller is disposed, for example, on the upper end of the vertical shaft 20, and the air flow is diffused according to the above-described principle when the air conditioner is operated.
  • the motor may rotate the impeller to promote air circulation.

Abstract

　気流拡散装置（拡散扇）は、羽根部材３０とスポーク部材４０とハブ部材５０とからなる羽根車と、羽根車の回転軸を構成するシャフト部材２０と、天井面からシャフト部材２０を吊り下げる吊下部材１０と、を備える。この気流拡散装置（拡散扇）は、空気調和機の下方に、空気調和機から吹き降ろされる風が羽根部材に当たって回転するよう配設される。そして、回転移動する羽根部材が次々に風を受け、かつ、はね返すことよって、吹き出し風の空調空間全体への拡散を達成する。

Description

明 細 書
気流拡散装置 (拡散扇)及び空気調和機
技術分野
[0001] 本発明は、空気調和機 (エアーコンディショナー)や送風ダクト等力もの風を拡散す る気流拡散装置 (拡散扇)及び該装置を備えた空気調和機に関する。
背景技術
[0002] 空気調和機力もの冷風が直接当たる位置に居ると、冷え性のほか、体のバランスに も影響を及ぼすと言われている。空気調和機力もの冷風が直接当たる位置に居ざる を得ない者を守るために、空気調和機を間欠的に動作させるタイマー機能のほか、 吹き出し口内部等に複数の風向調整板を備え、適当な時間間隔で上下左右に風向 を変更できる機能を備えたものも一般的である。また、自然風に近い風量 ·風向制御 を行うゆらぎ機能を備えた空気調和機も製品化されるに至っている。
[0003] また、風向自体を全く変えてしまうものとして、実用新案登録第 3078419号記載の 風向変更装置等がある。この種の装置を用いれば、例えば、受付窓口等の担当者席 に向力う冷風を、板状部材によって、所定方向（例えば、訪問客ロビー側）に返すこと が可能となっている。
[0004] 特許文献 1：実用新案登録第 3078419号
発明の開示
[0005] そもそも空気調和機が設置された空間の利用者それぞれに、快適な温度と!/、うもの があり、万人に満足の行く気温設定や風向の調整が難しいことに問題がある。また、 各種空気調和機は冷暖房を効率良くなしうるよう、冷気は上方に、暖気は下方に吹き 出すよう設計されているため、強冷房時は冷たい空気が強く吐き出され、強暖房時に は熱い空気が強く吐き出される。例えば冷房について見ると、上記風向調整板を用 いた首振り機能やゆらぎ機能を用いたとしても、強冷房時は冷気に直接さらされる人 間を増やしてしまうことになるため、実用新案登録第 3078419号記載のような装置が 必要となる。更には、設置場所の観点から吹出し口の幅を大きく取れず吹出し範囲 が制限される場合や、美観や安全性等の面から首振り範囲自体が制限される場合が ある。
[0006] また、上述の実用新案登録第 3078419号記載の風向変更装置では、当該装置が 設置された方向には直接風が全く届かないことになつてしまい、当該状態を快適と感 じる者とそうでない者とが表れてしまう。例えば、顧客の待合ロビーと業務窓口の中間 の天井に、天井設置型の空気調和機が設置されている場合、上述の実用新案登録 の風向変更装置を用いることによって、窓口担当者に冷風が当たらな 、ようにするこ とができる力 窓口担当者の背後で従事する者にも冷風が届かなくなってしまうことに なる。
[0007] また、レストランや車両内等の利用者の出入が激 、場所では、上述の実用新案 登録の風向変更装置を適用することは困難である。例えば、絶えず入れ替わる利用 者からの申出に応じて、上述の実用新案登録の風向変更装置をその都度着脱する ことになり、現実的な解決策は得られない。
[0008] 更に、上述の実用新案登録の風向変更装置では、空間全体の空調設計にて予定 されて 、た空気の対流をも妨げてしまうと 、う難点もある。
[0009] また、上述した実用新案登録記載の風向変更装置同様に、追加の動力源を必要と しない構成であることも望まれる。そうすれば、配線等に悩む必要も無く後付けの設 置が容易となり、また装置全体の軽量ィ匕にも資することができる。
[0010] 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、無動力で動作し、広角に 吹出し気流を拡散し部屋の温度を均一化するとともに、冷え性や冷房病の対策とも なる後付け型の気流拡散装置 (拡散扇)を提供することにある。
[0011] 本発明の第 1の視点によれば、空気調和機や送風ダクト等の送風口付近に設置す る気流拡散装置が提供される。この気流拡散装置は、羽根部材と前記羽根部材を支 持するハブ部材とからなる羽根車と、前記羽根車の回転軸を構成するシャフト部材と 、前記空気調和機の下方に前記シャフト部材を吊り下げる吊下部材と、を含んで構 成される。前記羽根車は、前記少なくとも風のみによって自転できるように、前記送風 口から吹き降ろされる風が羽根部材の回転軌道上を通過し乃至当たるよう配設され る。
[0012] また、本発明の第 2の視点によれば、この気流拡散装置を備えた空気調和機が提 供される。
[0013] 本発明によれば、空気調和機等力 吐き出される気流を拡散させることができるた め、部屋全体の温度のムラを解消することができる。また、冷房時、少なくとも上記羽 根車の羽根部材が回転している間は、当該吹き出し方向に居る利用者に届く冷気流 は羽根部材によって遮られ分断されるため、冷え性や冷房病の対策としても有効で ある。
[0014] また、本発明に係る気流拡散装置 (拡散扇）は、追加の動力源を必要とするもので ない無動力型であり、気流拡散のために、余分な二酸ィ匕炭素 (C02)を排出すること もない。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]第 1図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の概略構成 を表した図である。
[図 2]第 2図は、第 1図を拡大した図である。
[図 3]第 3図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車の 平面図である。
[図 4]第 4図は、第 3図の P— P'断面を拡大した図である。
[図 5]第 5図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車の 別の平面図である。
[図 6]第 6図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車の 別の平面図である。
[図 7]第 7図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇）による空調 空間の温度変化 (冷房時)を説明するための図である。
[図 8]第 8図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇）による空調 空間の温度変化 (暖房時)を説明するための図である。
[図 9]第 9図は、本発明の第 2の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車の 平面図である。
[図 10]第 10図は、本発明の第 3の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の概略構 成を表した図である。 [図 11]第 11図は、本発明の第 4の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の構成を 表した図である。
[図 12]第 12図は、本発明の第 5の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の構成を 表した図である。
[図 13]第 13図は、本発明の第 6の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車 の平面図である。
[図 14]第 14図は、本発明の第 7の実施形態に係る羽根部材の平面図である。
[図 15]第 15図は、本発明の第 7の実施形態に係る羽根部材の側面図である。
[図 16]第 16図は、従来の天井埋込型の空気調和機の送風方向を表した図である。 発明を実施するための最良の形態
[0016] 続いて、本発明を天井埋込型の空気調和機に後付けする気流拡散装置 (拡散扇） として構成した最良の実施の形態について説明する。はじめに、天井埋込型の空気 調和機について概説する。天井埋込型の空気調和機 200は、オフィスビルや店舗等 で広く採用されているものであり、吸込口 110を装置中央部分に備えるとともに、吹出 口 100を 2方乃至 4方に備え、それぞれ斜め前方に向かって冷風を送風可能となつ ている（第 16図参照)。
[0017] [第 1の実施形態]
第 1図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を、側方から見 た場合の概略構成を表した図である。第 1図を参照すると、気流拡散装置 (拡散扇） は、吊下げ機構 10と、垂直シャフト 20と、羽根部材 30、スポーク 40 (うち 2本を図示） 、ハブ 50とからなる羽根車で構成され、空気調和機の吸込口 110のグリル部分に吊 下げられた状態が示されて！/ヽる。
[0018] 羽根車は、羽根部材 30の回転軌道に、空気調和機の吹出口 100から吹き出す風 が当たるように配設される。なお、本実施の形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽 根部材 30は、後述するようにスポーク 40上を摺動可能であるため、空気調和機の吸 込口 110に設置した後から調整することも可能である。
[0019] 第 2図は、第 1図の中央付近を拡大した側面図である。第 2図を参照すると、吊下げ 機構 10は、背面プレート 11と、台座プレート 12と、背面プレート 11と正面プレート 12 との間に空気調和機の吸込口 110のグリル部分を挟んで保持するためのボルト 13及 びナット 14とが示されている。
[0020] 背面プレート 11は、前記空気調和機の吸い込み口背面に配置し、装置全体を空 気調和機の吸込口 110に掛止するための部材である。台座プレート 12は、ねじ山が 形成された垂直シャフト挿入部 12aを有し、空気調和機の吸込口 110正面に配置し 、垂直シャフトを取り付ける台座をなす部材である。
[0021] また、垂直シャフト 20の上端は、台座プレート 12の垂直シャフト揷入部 12aのねじ 山に適合するねじ山が形成されており、垂直シャフト 20の下端は、上述した羽根車 のハブ 50と、ベアリングプレート 60とが挿入され、最後にエンド部材 70が固着されて いる。垂直シャフト 20の長さは、羽根車が天井面に干渉せず、人の頭が触れない程 度の長さ（例えば、 60mm)であれば足りる。
[0022] ベアリングプレート 60は、表面（上面）に多数のボール（鋼球、ステンレス球、プラス チック球)を埋設したリング状の部材であり、ハブ 50が速やかに回転を開始し、またそ の回転を保持できるようになって 、る。
[0023] 第 3図は、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の羽根車の平面図である。第 3図を参照すると、ハブ 50は 6本のスポーク 40を支持しており、各スポーク 40の先端 には、羽根部材 30が装着された、 6枚羽根の羽根車が示されている。羽根車は、空 気調和機の下方、図中点線で示された空気調和機の 4つの吹出口 100によって構 成される 4角形の略中心に配置され、静止した状態にあっても、いずれかの羽根部 材 30が吹出口 100の外方下側に位置し、風を受けて回転を開始できるようになって いる。
[0024] また、本実施の形態に係る羽根車は、空気調和機の吸込口 110の障害とならな 、 ように、ハブ 50を挟んで対向する羽根部材 30間を離隔した構成となって 、る。
[0025] 第 4図は、第 3図の羽根部材 30の P— P'断面を拡大した図である。第 4図を参照す ると、各羽根部材 30は、スポーク保持構造 32を有しており、スポーク保持構造 32に スポーク 40を挿入して取り付けることが可能となっている。また、スポーク 40の断面は 円形であり、スポーク保持構造 32のビス 32aによって、羽根部材 30を所望のピッチ 角に変更し固定することが可能となっている。また、第 5図に示すように、ビス 32aを 緩めて、羽根部材 30をスポーク 40上を移動させ、空気調和機の吹出口 100のレイァ ゥトに適合させることや、スポーク 40とスポーク保持構造 32との関係によって規制さ れる範囲内（例えば、 2000mm)で、羽根車全体の径を拡大乃至縮小することが可 能となっている。
[0026] この羽根部材 30は、例えばアルミ板、アクリル板等を好適に使用することができる。
また、羽根車全体も、能動的に動作し風を起こすものではないため、特段剛性の高 V、材料 ·構成を採用する必要もな 、。
[0027] 以上の構成よりなる気流拡散装置 (拡散扇）は、その羽根車の羽根部材 30の数、 形状、面積、ピッチ角等に応じて、第 1図に示すように、空気調和機の吹出口 100か らの風を受けて、風力で回転し、回転移動する羽根部材が次々に風を受け、かつ、 はね返すことよって、吹き出し風の空調空間全体への拡散を達成する。
[0028] また、少なくとも、吹出口 100と利用者との間に羽根部材 30が位置する状態を所定 時間毎に作り出すことができ、冷気等が利用者に吹き付けられる時間を短くすること が可能となっている。
[0029] なお、第 6図に示すように、上述した気流拡散装置 (拡散扇)を空気調和機の吹出 口 100に 2台以上設置することも可能である。
[0030] 第 7図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇）による空調空間 の温度変化 (冷房時)を説明するための図である。第 7図の出力 3. 75kWの天井埋 込型空気調和機を冷房運転させた場合の 1時間毎の温度変化を表している。なお、 計測は大きさは幅約 8m X奥行き約 8m X天井高 2. 6m、その天井部中央に空気調 和機が設定されている部屋にて行った。また、計測時の外気温度は 30°C、室内初期 温度が 28°Cで、空気調和機を 25°Cに温度設定して自動運転を行った。温度測定に は、放射温度計と気温測定器を使用した。
[0031] 第 7図の THO、THは、座っている人間の頭部付近を想定した地上 1. lmの高さの 温度変化であり、 THO (点線）は本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用し な ヽ場合の計測結果、 TH (実線)は実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用 した場合の計測結果を表して 、る。
[0032] 第 7図の TFO、 TFは、座っている人間の足元を想定した地上 0. 5mの高さの温度 変化であり、 TFO (一点鎖線)は本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用し な ヽ場合の計測結果、 TF (破線)は実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用 した場合の計測結果を表して 、る。
[0033] 第 7図の TH0、 TFOを見れば明らかなとおり、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡 散扇)を使用しない場合、地上 1. lmと 0. 5mで温度差が 13°C前後生じており、特 に足元付近の温度が低い状態となってしまっている。一方、本実施形態に係る気流 拡散装置 (拡散扇)を使用した場合を表した TH、 TFはそれぞれ設定温度 25°Cによ く接近し、かつ、温度差は 1°C以内に収まっており、空調空間全体がよく攪拌されて いることが理解される。
[0034] 第 8図は、本発明の第 1の実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇）による空調空間 の温度変化 (暖房時)を説明するための図である。第 8図の出力 3. 75kWの天井埋 込型空気調和機を冷房運転させた場合の 1時間毎の温度変化を表している。なお、 計測は大きさは幅約 8m X奥行き約 8m X天井高 2. 6m、その天井部中央に空気調 和機が設定されている部屋にて行った。また、計測時の外気温度は 7°C、室内初期 温度が 11°Cで、空気調和機を 26°Cに温度設定して自動運転を行った。温度測定に は、放射温度計と気温測定器を使用した。
[0035] 第 8図の THO、THは、座っている人間の頭部付近を想定した地上 1. lmの高さの 温度変化であり、 THO (点線）は本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用し な ヽ場合の計測結果、 TH (実線)は実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用 した場合の計測結果を表して 、る。
[0036] 第 8図の TFO、 TFは、座っている人間の足元を想定した地上 0. 5mの高さの温度 変化であり、 TFO (一点鎖線)は本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用し な ヽ場合の計測結果、 TF (破線)は実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用 した場合の計測結果を表して 、る。
第 8図の THO、 TFOを見れば明らかなとおり、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡 散扇)を使用しない場合、地上 1. lmと 0. 5mで温度差が 13°C前後生じており、特 に足元付近の温度が低ぐかつ、頭部の温度が高すぎる状態となってしまっている。 一方、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)を使用した場合を表した TH、 TF はそれぞれ設定温度 26°Cによく接近し、かつ、温度差は 1°C以内に収まっており、空 調空間全体がよく攪拌されて 、ることが理解される。
[0037] [第 2の実施形態]
続いて、本発明の第 2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述し た第 1の実施の形態の羽根車の羽根部材 30のいくつ力を図形や絵をあしらった飾り 羽根に変更したことを特徴する。第 9図は、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇 )の羽根車の平面図である。第 9図を参照すると、 6本のスポーク 40のうち、 2本に図 形をあしらった飾り羽根 51を備えた 6枚羽根の羽根車が示されている。上述したとお り、本発明では、そのピッチ角の調整により、羽根車の回転速度を低速することがで きるため、羽根部材 30のピッチ角の調整することによって、飾り羽根 51の動きを楽し む構成を得ることができる。
[0038] [第 3の実施形態]
続いて、本発明の第 3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述し た第 1、第 2の実施の形態の羽根車を垂直方向に複数配置したことを特徴する。第 1 0図は、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の側面図である。第 10図を参照 すると、 1本の垂直シャフト 20に 2つの羽根車を並べた構成が示されている。本構成 によれば、羽根車の数に応じて、吹出口 100と利用者との間に羽根部材 30が位置 するタイミングを多数作り出すことができる。また、羽根車同士の径の大きさや、羽根 部材 30の数、形状、面積、ピッチ角を変えることにより、相対的な回転動作の違いを 楽しむ構成を得ることもできる。
[0039] [第 4の実施形態]
続いて、本発明の第 4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述し た各実施の形態のベアリングプレート 60に代えてスラスト軸受 61を配設したことを特 徴する。第 11図は、本実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)の側方から見た場合 の概略構成図である。このように、本発明は、第 11図に示された玉軸受のほか、磁気 軸受等の各種スラスト軸受を追加することも可能である。
[0040] [第 5の実施形態]
続いて、本発明の第 5の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述し た各実施の形態のベアリングプレート 60、スラスト軸受 61を吊下部材 10側に配設し 、垂直シャフト 20にハブ 50を固定したことを特徴する。第 12図は、本実施形態に係 る気流拡散装置 (拡散扇)の側方から見た場合の概略構成図である。第 12図を参照 すると、垂直シャフト 20上端に吊下げエンド 15を固着し、その下面にベアリングプレ ート 60が配設されている。
[0041] [第 6の実施形態]
続いて、本発明の第 6の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第 13図 に示すとおり、スポーク数が 8本の羽根車を用いたことを特徴とする。その他は、上記 した各実施形態に係る気流拡散装置 (拡散扇)と同様である。
[0042] 以上、天井埋込型の空気調和機に後付けする場合に好適ないくつかの実施の形 態を説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されず、種々の変形構成を採り うることはいうまでもない。
[0043] 例えば、上記した各実施の形態では、天井埋込型の空気調和機に後付けすること のできる気流拡散装置 (拡散扇)を説明したが、本発明は、天井埋込型の空気調和 機以外にも適用可能である。他にも、壁掛け露出型や天井吊下げ型 (露出型)の空 気調和機があるが、吹出口付近に、上述した羽根車を一つ、或いは複数配置するこ とによって、風力によって回転せしめて広角に吹出し気流を拡散させ、また、少なくと も羽根部材の通過時に直接風を寸断させることができる。
[0044] 更に、天井扇としての機能を奏するため、垂直シャフト 20の上端 (空気調和機側） に連結され、空気調和機の非運転時に羽根車を駆動可能な電動機と、動作モード（ 拡散扇モード Z天井扇モード)の切換機構を取り付ける構成も採用可能である。
[0045] また、上記した各実施の形態では、背面プレート 11、台座プレート 12、これらを挟 持するボルト 13、ナット 14にて、吊下げ部材を構成し、垂直シャフト 20を天井面から 吊り下げるものとして説明した力 羽根車及びシャフトの重みに耐えうるものであれば 、台座プレート 12を直接天井に打ち付ける、その他構成も採用可能である。また、適 宜、垂直シャフト 20の中間部分と、天井に別途埋設したフック、リング等をチェーン、 紐材、ピアノ線等で連結し荷重を分散させるようにしてもよ ヽ。
[0046] また、空気調和機の吸込口のグリル部分を垂直シャフト 20を支持可能な構造にす ること、空気調和機の吸込口のグリル部分を上記台座プレート 12と掛合可能な構成 とすることで、上記した気流拡散装置 (拡散扇)の機能を備えた空気調和機を得ること ができる。
[0047] また、上記した各実施の形態では、羽根部材 30は、スポーク保持構造 32を有し、 ピッチ角を可変であること、スポーク 40上を移動させることが可能であるものとして説 明したが、固定ピッチ型やレイアウト固定型の羽根車を用いることも可能である。
[0048] 同様に、上記した各実施の形態では、 6枚羽根ないし 8枚羽根で台形の羽根部材 3 0を備えた羽根車を用いるものとして説明した力 ハブ 50を代えることでその他複数 枚の羽根部材を備える構成も採用できる。また、羽根部材 30の形状も、幾何学形状 はもちろんとして、オール状のものや、ラグビーボール状のもの等、羽根車の回転が 可能な形状であれば、各種形状を採用することができる。
[0049] また、上記した各実施の形態ではスポーク部材 40に羽根部材 30を取り付ける構成 としている力 羽根部材 30にハブ部材 50との接合部を設けて羽根車を構成し、スポ 一ク部材 40を省いた構成も採用可能である。この場合は、羽根車の径ゃ羽根レイァ ゥトは原則固定して用いることになる。もちろん、羽根車の径ゃ羽根レイアウトが異な る羽根車を予め用意しておき、羽根車全体を交換するようにしてもよい。
[0050] また、垂直シャフト 20に連結され、羽根車を回転可能としたモーターを、例えば、垂 直シャフト 20の上端に配置し、空調機の運転時には上述した原理により気流の拡散 を行うこととし、空調機の非運転時にはこのモータにより羽根車を回転させて、空気の 循環を促すようにしてもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 羽根部材と前記羽根部材を支持するハブ部材とからなり、空気調和機の送風口か ら吹き降ろされる風が前記羽根部材の回転軌道上に当たるよう配設される羽根車と、 前記羽根車の回転軸を構成するシャフト部材と、
前記空気調和機の下方に前記シャフト部材を吊り下げる吊下部材と、を備え、 少なくとも前記送風口から吹き出される風のみによって前記羽根車を自転可能とし たこと、
を特徴とする気流拡散装置。
[2] 羽根部材とスポーク部材と前記スポーク部材を支持するハブ部材とからなり、空気 調和機の送風ロカ 吹き降ろされる風が前記羽根部材の回転軌道上に当たるよう配 設される羽根車と、
前記羽根車の回転軸を構成するシャフト部材と、
前記空気調和機の下方に前記シャフト部材を吊り下げる吊下部材と、を備え、 少なくとも前記送風口から吹き出される風のみによって前記羽根車を自転可能とし たこと、
を特徴とする気流拡散装置。
[3] 羽根部材とスポーク部材と前記スポーク部材を支持するハブ部材とからなり、空気 調和機の送風ロカ 吹き降ろされる風が前記羽根部材の回転軌道上に当たるよう配 設される羽根車と、
ねじ山が形成された上端と前記羽根車を水平に軸支する下端を有するシャフト部 材と、
前記シャフト部材の螺入孔を有し、前記空気調和機の吸 、込み口正面に配置する 台座プレートと、
前記シャフト部材の前記空気調和機の吸 、込み口背面に配置する背面プレートと 前記台座プレートと背面プレートを挟持して、前記シャフト部材を前記空気調和機 の吸い込み口正面に吊り下げる挟持部材と、を備え、
風によって前記羽根車を自転可能としたこと、 を特徴とする気流拡散装置。
[4] 前記羽根部材のピッチ角は可変であること、を特徴とする請求項 1乃至 3いずれか 一に記載の気流拡散装置。
[5] 前記羽根部材が、前記スポーク部材上を移動可能としたこと、を特徴とする請求項
1乃至 4いずれか一に記載の気流拡散装置。
[6] 前記シャフト部材に、前記羽根車の荷重を支持する軸受部材を嵌挿したこと、を特 徴とする請求項 1乃至 5いずれか一に記載の気流拡散装置。
[7] 前記シャフト部材によって複数の羽根車を 1軸上に配設したこと、を特徴とする請求 項 1乃至 6いずれか一に記載の気流拡散装置。
[8] 前記羽根部材に代えて、飾り羽根部材を配設したこと、を特徴とする請求項 1乃至
7V、ずれか一に記載の気流拡散装置。
[9] 請求項 1乃至 8いずれか一に記載の気流拡散装置を備えたことを特徴とする空気 調和機。
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