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特開2022-171988アタッチメント、及び、気流の吹き出し口構造
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022171988
(43)【公開日】2022-11-11
(54)【発明の名称】アタッチメント、及び、気流の吹き出し口構造
(51)【国際特許分類】
   F24F 13/06 20060101AFI20221104BHJP
   F24F 13/062 20060101ALI20221104BHJP
   F24F 13/08 20060101ALI20221104BHJP
【FI】
F24F13/06 A
F24F13/06 B
F24F13/062
F24F13/08 A
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022152039
(22)【出願日】2022-09-24
(62)【分割の表示】P 2018163307の分割
【原出願日】2018-08-31
(71)【出願人】
【識別番号】000243803
【氏名又は名称】未来工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100203460
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 肇
(72)【発明者】
【氏名】松田 翔平
(57)【要約】
【課題】噴き出る気流の流量を十分に確保しつつ、吹き出た気流の減速を抑制することが可能なアタッチメントを提供する
【解決手段】気流の吹き出し口に背面側が取り付けられるアタッチメント10である。背面開口から正面開口へと気流が通過可能な円錐台筒状の中央筒部18と、中央筒部18の背面開口の周囲に設けられる円環板状のフランジ部17と、フランジ部17に互いに間隔を空けて設けられる複数の孔19と、を備える。フランジ部17の孔19を通過しなかった気流は、中央筒部18へ流入するため、中央筒部18から噴き出す気流の流量を十分確保できる。フランジ部17の孔19から吹き出す気流は、合流して円環状の気流となり、中央筒部18の正面開口の周囲へ到達する。中央筒部18から噴き出す気流の周囲が、円環状の気流に覆われて保護されるため、中央筒部18から噴き出す気流は外気との接触が抑制され、流速を保つことができる。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
気流の吹き出し口に背面側が取り付けられ、前記気流を前記背面側から正面側へと通過させるアタッチメントであって、
前記正面側の開口である正面開口と前記背面側の開口である背面開口とを有し、前記背面開口から前記正面開口へと前記気流が通過可能な中央筒部と、
前記中央筒部の前記背面開口の周囲の全周に亘って設けられ、前記気流の通過を制限する制限部と、
前記制限部に設けられ、前記制限部を前記背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、を備え、
前記中央筒部の前記背面開口と前記制限部の背面側の端部とは、気流の進行方向に垂直な仮想平面上に位置する、アタッチメント。
【請求項2】
気流の吹き出し口に背面側が取り付けられ、前記気流を前記背面側から正面側へと通過させるアタッチメントであって、
前記正面側の開口である正面開口と前記背面側の開口である背面開口とを有し、前記背面開口から前記正面開口へ向けて内径が小さくなる円錐台筒状であり、前記背面開口から前記正面開口へと前記気流が通過可能な中央筒部と、
前記中央筒部の前記背面開口の周囲に設けられ、前記中央筒部と中心軸を共有する円環板状であり、前記気流の通過を制限する制限部と、
前記制限部に設けられ、前記制限部を前記背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、を備え、
前記中央筒部の前記背面開口と前記制限部の背面側の端部とは、気流の進行方向に垂直な仮想平面上に位置する、アタッチメント。
【請求項3】
気流の吹き出し口に背面側が取り付けられ、前記気流を前記背面側から正面側へと通過させるアタッチメントであって、
前記正面側の開口である正面開口と前記背面側の開口である背面開口とを有し、前記背面開口から前記正面開口へと前記気流が通過可能な中央筒部と、
前記中央筒部の前記背面開口の周囲に設けられ、前記気流の通過を制限する制限部と、
前記制限部に設けられ、前記制限部を前記背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、
前記制限部の背面側に設けられ、背面側から正面側へ向けて縮径している筒状の誘導部と、を備えるアタッチメント。
【請求項4】
外面が蛇腹状である筒状のダクトの先端に背面側が取り付けられ、前記気流を前記背面側から正面側へと通過させるアタッチメントであって、
前記正面側の開口である正面開口と前記背面側の開口である背面開口とを有し、前記背面開口から前記正面開口へと前記気流が通過可能な中央筒部と、
前記中央筒部の前記背面開口の周囲に設けられ、前記気流の通過を制限する制限部と、
前記制限部に設けられ、前記制限部を前記背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、
前記制限部の外周側に設けられている筒状の外周筒部と、
前記接続筒部の外周側に設けられている筒状の接続筒部と、
前記接続筒部に設けられており、前記外周筒部側へ向けて反っている返しと、を備え、
前記外周筒部と前記接続筒部との間に前記ダクトの前記先端が差し込まれて取り付けられ、前記返しが前記ダクトの前記蛇腹に引っ掛かる、アタッチメント。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項に記載のアタッチメントを備え、気流を背面側から正面側へと通過させる、気流の吹き出し口構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、送風装置の吹き出し口に取り付けられて用いられるアタッチメント、及び、送風装置における気流の吹き出し口構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、送風装置の吹き出し口の構造として、吹き出し口の中央の流路の周囲にも流路を設け、中央の流路から吹き出した気流と外気との間に層状の気流を介在させることで、中央の流路から吹き出した気流と外気との接触を抑制することが行われている。このような送風装置として、特許文献1に記載の吹き出し構造がある。特許文献1に記載の送風装置では、中央の筒部から吹き出す気流の周りに、その気流よりも流速の遅い気流を吹き出すことにより、中央の筒部から吹き出す気流と外気との接触を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5071318号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
中央の気流から吹き出す気流の流量が少なければ、その周囲を層状の気流で覆ったとしても、中央の気流の速度や、到達可能な距離は限定的である。一方、中央の流路から吹き出す気流の流量を多くすれば、周囲を覆う気流を十分確保できず、層状の気流で覆うことにより生ずる効果は限定的なものになる
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、吹き出る気流の流量を十分に確保しつつ、吹き出た気流の減速を抑制することが可能なアタッチメント、及び、気流の吹き出し口構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の構成は、気流の吹き出し口に背面側が取り付けられ、気流を背面側から正面側へと通過させるアタッチメントであって、正面側の開口である正面開口と背面側の開口である背面開口とを有し、背面開口から正面開口へと気流が通過可能な中央筒部と、中央筒部の背面開口の周囲に設けられ、気流の通過を制限する制限部と、制限部に設けられ、制限部を背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、を備える。
【0007】
第1の構成では、制限部を貫通する孔が互いに間隔を空けて設けられているため、アタッチメントに吹き込む気流全体に対する孔を通過する気流の割合が低減する。すなわち、中央筒部の背面開口に流入する気流が多くなり、中央筒部の正面開口から吹き出す気流である第1気流の流量が増加する。一方、孔を互いに間隔を空けて設ける場合、孔から吹き出した気流である第2気流の間に隙間が生ずる。その隙間の外気が第1気流と接する場合、第1気流が大きく減速するおそれがある。この点、制限部が中央筒部の背面開口の周囲に設けられているため、第2気流は拡散しつつ中央筒部の正面開口の周囲へと至る。これにより、第1気流が正面開口から吹き出す際に、第1気流の周囲が第2気流により覆われ、第1気流と外気との接触をより抑制することができる。したがって、第1気流の流量の確保しつつ、第1気流の減速を好適に抑制することができる。
【0008】
第2の構成では、第1の構成に加えて、孔を通過する気流を、中央筒部の正面開口の周囲へと誘導する誘導部を備える。
【0009】
孔から吹き出た第2気流は、拡散しつつ中央筒部の正面開口の周囲に至る。この場合に、第2気流が過剰に拡散してしまえば、正面開口の周囲に到達する第2気流を十分に確保できない。この点、第2の構成では、第2気流を中央筒部の正面開口の周囲へと誘導する誘導部を備えているため、第2気流の拡散を抑制することができる。これにより、第1気流と合流した際の第2気流の流量を十分確保でき、第1気流が外気と接することにより生ずる第1気流の減速を、好適に抑制することができる。
【0010】
第3の構成では、第1又は第2の構成に加えて、中央筒部の背面開口と制限部の背面側の端部とは、気流の進行方向に垂直な仮想平面上に位置するものとしている。
【0011】
第3の構成では、制限部の背面側の端部に到達し、且つ、孔と通過しない気流が中央筒部の背面開口へとより流入しやすくなる。したがって、第1気流の流量をより多くすることができる。
【0012】
第4の構成では、第1~第3のいずれかの構成に加えて、中央筒部の形状を、背面開口から正面開口へ向けて内径が小さくなる円錐台筒状としている。
【0013】
流路面積に反比例して第1気流の速度が増加するため、第4の構成により、吹き出した第1気流の流速を増加させることができる。
【0014】
第5の構成では、第4の構成に加えて、制限部の形状を、中央筒部と中心軸を共有する円環板状としている。
【0015】
第5の構成では、円環板状の制限部に設けられた孔から吹き出した第2気流は、中央筒部の正面開口の全周を覆う円環状の層となる。したがって、第1気流と外気との接触により生ずる第1気流の減速をより好適に抑制することができる。
【0016】
第6の構成では、第5の構成に加えて、孔の形状を、正面視にて、中央筒部の外周面に沿って湾曲させている。
【0017】
第6の構成では、第2気流が正面開口の周囲に到達した場合に、より円環状の層を構成しやすくなる。したがって、第1気流と外気との接触により生ずる第1気流の減速をより好適に抑制することができる。
【0018】
第7の構成では、第6の構成に加えて、孔の中心軸側の端部である内側端部の形状を、中央筒部の外周面に沿う弧としている。
【0019】
第7の構成では、孔から吹き出した第2気流は、中央筒部の外周面に沿って正面開口の周囲へと至る。これにより、第2気流が正面開口に到達した際に、第1気流と第2気流との間に外気がより入り込みづらくなり、第1気流と外気との接触により生ずる減速をより好適に抑制することができる。
【0020】
第8の構成では、第7の構成に加えて、孔の外周側の端部である外側端部の形状を、内側端部よりも中心角が大きい弧としている。
【0021】
孔から吹き出る第2気流は、外側端部側ほど外側へ向かって拡散しやすいため、周方向に近接する2つの孔における、外側端部の間の第2気流の層が薄くなりやすい。この点、第8の構成では、外側端部を内側端部よりも中心角が大きい弧としているため、外側端部側から吹き出す第2気流の流量をより多くすることができ、中央筒部の正面開口の周囲における円環状の層の厚みを十分に確保することができる。
【0022】
第9の構成では、第8の構成に加えて、外側端部の弧の長さの合計を、正面開口の円周よりも大きくしている。
【0023】
第9の構成では、孔から吹き出た第2気流が正面開口に到達した際に、吹き出した時点の形状を維持しているとしても、円環状の層を形成する第2気流で正面開口の全周を覆うことができる。したがって、第1気流と外気との接触により生ずる減速をより好適に抑制することができる。
【0024】
第10の構成では、第6~9のいずれかの構成に加えて、正面視にて、孔の面積が、周方向に隣接する一対の孔の間の面積と近似している。
【0025】
孔の面積が過剰に大きくなれば、第1気流の流量が減少する。この点、第10の構成では、孔の間の面積も十分に確保することができるため、中央筒部へ流入する気流を多くすることができる。
【0026】
第11の構成では、第1~10のいずれかの構成に加えて、中央筒部の内部を通過する気流を、中心筒部の中心軸周りに回転させる渦流化部を備えている。
【0027】
気流が渦流である場合、渦の中心に近くなるほど流速が速くなり、渦の端部側ほど流速が遅くなる。この場合に、渦の端部側は外気等と接触して減速するものの、渦の中心側は、端部側の渦に保護され、減速が抑制される。第11の構成では、第1気流を渦流とすることが可能であり、その渦流は第2気流により外周が覆われるため、渦流である第1気流の中心側の速度を、より維持することが可能である。
【0028】
第12の構成では、第5~10のいずれかの構成に加えて、中央筒部は、正面開口側から背面開口側にかけて、中心軸と内周面とをつなぐ板状のフィンを複数備え、フィンは、同一の周方向へと湾曲している。
【0029】
第12の構成では、中央筒部の内部に湾曲したフィンを設けているため、中央筒部の内部を通過する第1気流を中心軸周りに回転する渦流とすることができ、第1気流の中心側の速度をより維持することができる。
【0030】
第13の構成は、気体を流入側から流出側へと通過させる吹き出し口構造であって、気体の流入側の開口である正面開口と、気体の流出側の開口である背面開口とを有し、背面開口から正面開口へと気体が通過可能な中央筒部と、中央筒部の背面開口の周囲に設けられ、気体の通過を制限する制限部と、制限部に設けられ、制限部を背面側から正面側へと貫通する、互いに間隔を空けて設けられた複数の孔と、を備える。
【0031】
この第13の構成では、第1の構成に準ずる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】送風装置の全体構成を示す図である。
図2】第1実施形態に係るアタッチメントの正面側の斜視図である。
図3】第1実施形態に係るアタッチメントの背面側の斜視図である。
図4】第1実施形態に係るアタッチメントの正面図である。
図5】第1実施形態に係るアタッチメントの背面図である。
図6】第1実施形態に係るアタッチメントの上面図である。
図7】第1実施形態に係るアタッチメントのAA断面図である。
図8図4の拡大図である。
図9】第1実施形態に係るアタッチメントを通過する気流を示す断面図である。
図10】第1実施形態に係るアタッチメントを通過する気流の拡大正面図ある。
図11】第2実施形態に係るアタッチメントの正面図である。
図12】第2実施形態に係るアタッチメントの背面図である。
図13】第2実施形態に係るアタッチメントのBB断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【0034】
まず、本実施形態に係るアタッチメントが取り付けられる送風システムの全体構成について、図1を参照して説明する。送風システムが備える送風装置100は、内部に設けられたファンを回転させて気流を発生させる。送風装置100が発生させた気流は、送風装置100に接続された筒状のダクト101を通じて供給される。ダクト101の側面には開口が複数設けられており、開口のそれぞれには、側面が蛇腹状に形成された円筒形のフレキシブルダクト102が複数取り付けられている。このフレキシブルダクト102は、蛇腹状に形成されているため、湾曲させることで気流の吹き出し方向を変化させることができる。各フレキシブルダクト102の先端部に、本実施形態に係るアタッチメント10が取り付けられる。本実施形態に係るアタッチメント10が取り付けられるフレキシブルダクト102の内径は、約100mmないし約150mmであり、フレキシブルダクト102内を通過する気流の流速は、10~20m/sを想定している。なお、フレキシブルダクト102の内径及び気流の流速がこのような値であるため、アタッチメント10に吹き込む気流及びアタッチメント10から吹き出す気流は乱流となる。
【0035】
本実施形態に係るアタッチメント10の具体的な構造について、図2~6を参照して説明する。なお、以下の説明において、アタッチメント10がフレキシブルダクト102の先端に取り付けられた際に、フレキシブルダクト102側、すなわち気流がアタッチメント10へ流れ込む側を背面とし、その反対側、すなわち、気流が吹き出す側を正面とする。また、以下の説明において、正面側を前側、背面側を後側とすることができるため、正面から背面への方向及びその逆方向のいずれも、前後方向と称する場合がある。
【0036】
アタッチメント10は、厚みが略均一な円筒形の外周筒部11を備えている。この外周筒部11の外径は、取り付け対象として想定しているフレキシブルダクト102の内径と略等しい。この外周筒部11の外側には、外周筒部11よりも大径であり、且つ、中心軸が共通の接続筒部12が設けられている。接続筒部12の内径は、取り付け対象として想定しているフレキシブルダクト102の外径よりも大きい。この接続筒部12の正面側の端部と、外周筒部11の正面側の端部とは、中心軸に垂直な仮想平面上に位置している。
【0037】
外周筒部11と接続筒部12とは、外周筒部の正面側の端部にて、厚みが略均一の円環である接続部13により接続されている。この接続部は13、中心軸に対して垂直であり、且つ、正面視にて、外周筒部11及び接続筒部12と中心が共通している。この接続部13の内径は、外周筒部11の内径と等しく、接続部13の外径は、接続筒部12の外径と等しい。
【0038】
接続筒部12の側面には、中心軸に対して略平行であり、且つ長さが等しい一対の直線状の孔と、その一対の直線状の孔の正面側の端部どうしを結ぶ直線状の孔とにより構成される切り欠き14が設けられている。この切り欠き14は、接続筒部12の上下面の対向する位置に、それぞれひとつずつ設けられている。この切り欠き14が設けられることにより、接続筒部12の上下面には、正面側が解放された長方形の返し15が設けられる。この返し15の先端側、すなわち正面側は、内側、すなわち外周筒部11側に向けて反っている。
【0039】
外周筒部11の背面側端部の内周には、外周筒部11の背面側端部から正面側へ向けて縮径する、円錐台筒状の導入流路16が設けられている。この導入流路16は外周筒部11と中心軸が共通しており、導入流路16の母線の中心軸に対する角度は30度である。導入流路16の前後方向の長さは方向の長さは、外周筒部11の前後方向の略半分である。また、導入流路16の側面の厚みは、略均一である。
【0040】
導入流路16の先端には、円環板状であり、且つ、厚みが略均一なフランジ部17が設けられている。このフランジ部17は、外周筒部11の中心軸に対して垂直であり、且つ、フランジ部17の中心は、外周筒部17の中心軸に一致する。すなわち、正面視にて、フランジ部17の内周及び外周はいずれも外周筒部11と同心円状である。
【0041】
フランジ部17の内周には、フランジ部17から正面側へ向けて縮径する、円錐台筒状の中央筒部18が設けられている。この中央筒部18も、外周筒部11と中心軸が共通しており、中央筒部18の母線の中心軸に対する角度は30度である。中央筒部18の正面側の開口である正面開口18aは、接続部13の正面と同一の仮想平面状に位置している。中央筒部18の前後方向の長さは、外周筒部11の前後方向の略半分である。また、中央筒部18の側面の厚みは、略均一である。中央筒部18の背面側の開口である背面開口18bとフランジ部17の背面とは、中心軸線に垂直な共通の仮想平面状に位置しており、中央筒部18の背面開口18bとフランジ部17とは、開口を共有している。
【0042】
フランジ部17には、前後方向に貫通する孔19が、互いに間隔を空けて複数設けられている。この孔19の中心軸側の端部である内側端部19aは、正面視にて、中央筒部18の背面開口18bの外周に沿った弧である。また、孔19の内側端部19aは、前後方向において、中心軸からの距離が一定である。すなわち、孔19の内側端部19aは中心軸に平行な弧状の曲面となっている。
【0043】
孔19の外周側の端部である外側端部19bは、正面視にて、内側端部19aと中心線が共通であり、且つ、内側端部19aよりも中心角が大きい弧である。この外側端部19bは、前後方向について、導入流路16の内周面と連続する直線状となっている。すなわち、外側端部19bは、背面側から正面側に向けて、中心軸からの距離が徐々に小さくなっている。したがって、孔19の中心軸に対して垂直な方向の高さは、背面側から正面側に向けて徐々に小さくなっている。
【0044】
また、孔19の円周方向の端部は、それぞれ、内側端部19aと外側端部19bとを結ぶ直線である。上述した通り、外側端部19bの中心角が内側端部19aの中心角よりも大きいため、正面視にて、ひとつの孔19における円周方向の端部を通る仮想直線どうしの交点s1は、アタッチメント10の中心sよりも孔19側に寄った位置となる。
【0045】
このように構成される孔19において、外側端部19bの弧の長さの合計は、中央筒部18の正面開口18aの外周よりも大きくしてある。また、正面視での孔19の面積が、周方向で隣り合う一対の孔19に挟まれる面積と等しくなるように、内側端部19aと外側端部19bの弧の長さを定めている。なお、製造するうえで誤差が生じたとしても、面積が等しいということができる。また、本実施形態において、孔19は14箇所設けている。
【0046】
中央筒部16の内周面には、中央筒部16の中心軸と内周面とを結び、中央筒部16の内側の空間を区画するフィン20が5つ設けられている。このフィン20は、形状が等しく、且つ、互いの間隔は等しい。すなわち、フィン20により、中央筒部16の内側の空間を5等分する。
【0047】
このフィン20は、厚みが略均一な板状であり、且つ周方向に所定の曲率で曲がっている。この曲率は、フィン20の正面側から背面側のいずれの位置でも一定である。中央筒部16の径は正面側から背面側へ向けて大きくなるため、フィン20と中央筒部16の内周面との接続部は、それぞれ、同一方向へ向けて曲がる曲線となる。
【0048】
以上説明したアタッチメント10は、外周筒部11と接続筒部12との間にフレキシブルダクト102の先端が差し込まれることで、フレキシブルダクト102の先端に取り付けられる。このとき、接続筒部12に設けられた反し14がフレキシブルダクト102の蛇腹に引っ掛かり、フレキシブルダクト102の先端からの抜けを抑制する。
【0049】
続いて、アタッチメント10がフレキシブルダクト102の先端に取り付けられ、アタッチメント10の背面側から正面側へと抜ける気流が通過する場合について、図9及び10を参照して説明する。図9及び10において、矢印は、気流の進行方向を示している。
【0050】
送風装置100から吹き出した気流は、メインダクト101及びフレキシブルダクト102を通過し、アタッチメント10の背面側に到達する。アタッチメント10の背面側に到達した気流は、導入筒部16によりアタッチメント10の中心軸方向へと誘導され、中央筒部18の背面側の開口18b及びフランジ部17の背面側へ向かう。このとき、導入筒部16の流路面積は、正面側へ向かうほど小さくなっているため、中央筒部18の背面側の開口18b及びフランジ部17の背面側に到達した気流は、フレキシブルダクト102内を通過する気流よりも流速が速くなっている。なお、導入筒部16は、気流をアタッチメント10の中心軸方向へと誘導する機能を有するため、誘導部を称することができる。
【0051】
フランジ部17の背面側へ到達した気流は、一部が孔19を通過して、孔19の正面側から第2気流として吹き出す。このとき、孔19の外側端部19bが導入流路16の内周面と連続する直線状であるため、第2気流はアタッチメント10の中心軸方向へ向かう状態を維持しつつ、吹き出す。また、孔19の中心軸に対して垂直な方向の高さは、背面側から正面側に向けて小さくなっているため、孔19から吹き出す第2気流は、孔19への流入時よりも速度が速くなっている。なお、孔19の外側端部19bは、気流をアタッチメント10の中心軸方向へと誘導する機能を有するため、導入筒部16と同様に、誘導部を称することができる
【0052】
孔19から吹き出る第2気流は、導入筒部16及び孔19の外側端部19bにより中心軸方向へと向かうように誘導された気流であるため、中央筒部18の外周に沿いつつ、正面開口18aの周囲と向かう。周方向で隣接する孔19から吹き出た第2気流どうしは、図8に示すように、正面開口18に到達するまでに合流し、正面開口18aの全周を覆う環状の気流となる。
【0053】
一方、フランジ部17の背面側に到達した気流のうち、孔18を通過しなかった気流は、中央筒部18の背面開口18bに到達した気流と合流し、中央筒部18へと流入する。中央筒部18は、導入筒部16と同様に流路面積が徐々に小さくなるため、その流路面積に反比例して流速が速くなる。すなわち、第1気流は第2気流よりも流速が速くなった状態で、正面開口18aから吹き出す。加えて、中央筒部18の内側に設けられたフィン20により、気流はアタッチメント10の中心軸周りに回転する渦流となり、中央筒部18の正面開口18aから吹き出す。
【0054】
このようにして正面開口18aから吹き出た第1気流の周囲は、孔19から吹き出た環状の第2気流により覆われることとなる。流速の異なる気流が接する場合、その境界では、気流間の相対速度がゼロとなるように気流の加減速が生じる。したがって、第1気流は、第2気流と接触することにより減速するものの、第2気流も第1気流と同方向へ流れる気流であるため、第1気流が第2気流と接触することによる減速は、第1気流が外気と接触することによる減速と比較すれば小さい。したがって、第1気流の減速を低減することができ、アタッチメントの正面から吹き出す気流を、より遠くまで到達させることができる。
【0055】
以上説明した本実施形態に係るアタッチメント10が奏する効果について、アタッチメント10の各構成に対応させて説明する。
【0056】
・フランジ部17において、間隔を空けて孔19を設けているため、アタッチメント10に吹き込む気流全体に対する孔19を通過する気流の割合が低減する。したがって、中央筒部18の背面開口18bに流入する気流が多くなり、正面開口18aから吹き出す第1気流の流量が増加させることができる。一方、孔19を互いに間隔を空けて設ける場合、孔19から吹き出した気流である第2気流の間に隙間が生ずる。この点、フランジ部17が中央筒部18の背面開口18bの周囲に設けられているため、第2気流は拡散しつつ中央筒部18の正面開口18aの周囲へと至る。これにより、第1気流が正面開口18aから吹き出す際に、第1気流の周囲が第2気流により覆われ、第1気流と外気との接触をより抑制することができる。したがって、第1気流の流量の確保しつつ、第1気流の減速を好適に抑制することができる。
【0057】
・孔19から吹き出た第2気流は、拡散しつつ中央筒部18の正面開口18の周囲に至る。この場合に、第2気流が過剰に拡散してしまえば、正面開口18aの周囲に到達する第2気流を十分に確保できないおそれがある。この点、円錐台状の導入筒部16により、孔19へ流入する気流を中心軸側へ誘導し、かつ、孔19の外側端部19bを中心軸側へ向けて傾斜させているため、第2気流の拡散を抑制することができる。これにより、第1気流と合流した際の第2気流の流量を十分確保でき、第1気流が外気と接することにより生ずる第1気流の減速を、好適に抑制することができる。
【0058】
・中央筒部18の背面開口18b及びフランジ部17の背面が、中心軸線に垂直な共通の仮想平面状に位置しているため、フランジ部17の背面側に到達し、且つ、孔19と通過しない気流は、中央筒部18の背面開口18bへとより流入しやすくなる。したがって、第1気流の流量をより多くすることができる。
【0059】
・中央筒部18の形状を、円錐台筒状としているため、中央筒部18の正面開口18aから吹き出す第1気流の速度をより早くすることができる。
【0060】
・円環形のフランジ部17の周方向に間隔を空けて孔19を設けているため、孔19から吹き出した第2気流は、中央筒部18の正面開口に至るまでに円環状の層となりやすい。したがって、第2気流により第1気流の全周を覆うことができ、第1気流と外気との接触により生ずる第1気流の減速をより好適に抑制することができる。
【0061】
・孔19の内側端部19aを中央筒部18の外周面に沿う形状としているため、孔19から吹き出した第2気流は、中央筒部18の外周面に沿って正面開口18aの周囲へと至る。これにより、第2気流が正面開口18aに到達した際に、第1気流と第2気流との間に外気がより入り込みづらくなり、第1気流と外気との接触により生ずる減速をより好適に抑制することができる。
【0062】
・孔19から吹き出る第2気流は、外側端部19b側ほど外側へ向かって拡散しやすいため、周方向で近接する2つの孔19における、外側端部19bの間の第2気流の層が薄くなりやすい。この点、外側端部19bを内側端部19aよりも中心角が大きい弧としているため、外側端部19b側から吹き出す第2気流の流量をより多くすることができ、孔19の間における円環状の層の厚みを確保することができる。
【0063】
・孔19の外側端部19bの長さの合計を、正面開口18aの外周よりも大きくしているため、孔19から吹き出た第2気流が正面開口18に到達した際に、吹き出した時点の形状を維持していたとしても、第2気流は正面開口18aの全周を囲う環状の気流となる。したがって、第1気流と外気との接触により生ずる減速をより好適に抑制することができる。
【0064】
・孔19の外側端部19bの長さの合計を、正面開口18aの外周よりも大きくする場合、孔19の面積が過剰に大きくなれば、中央筒部18へ流入する気流を十分に確保できない。この点、孔19の面積と孔19の間の面積を等しくしているため、中央筒部18へ流入する気流を十分に確保することができる。
【0065】
・気流が渦流である場合、渦の中心に近くなるほど流速が速くなり、渦の端部側ほど流速が遅くなる。この場合に、渦の端部側は外気等と接触して減速するものの、渦の中心側は、端部側の渦に保護され、減速が抑制される。本実施形態では、中央筒部18にフィン20を設け、第1気流を渦流とすることが可能であり、その渦流は第2気流により外周が覆われるため、渦流である第1気流の中心側の速度を、より維持することが可能となる。
【0066】
・樹脂成型品等を製造するうえで、筒状の部材の内部に前後方向で曲率が変化する部材を設けることは困難である。この点、フィン20の周方向への曲率を、正面開口18a側から背面開口18b側にかけて一定としているため、アタッチメント10を樹脂等で製造する場合でも、容易に製造することができる。
【0067】
<第2実施形態>
本実施形態に係るアタッチメント110を、図11~13を参照して説明する。本実施形態に係るアタッチメントは、第1実施形態と同様に、フレキシブルダクト102の先端に取り付けられて使用される。
【0068】
本実施形態に係るアタッチメント110において、外周筒部111、接続筒部112、接続部113、切り欠き114、及び、返し115については、第1実施形態と同等であるため、説明を省略する。
【0069】
本実施形態に係るアタッチメント110では、第1実施形態と異なり、導入筒部16を設けず、外周筒部111の後端の内周に円環板状のフランジ部117を設けている。このフランジ部117は、第1実施形態と同様に、外周筒部111の中心軸に対して垂直であり、且つ、フランジ部117の中心は、外周筒部17の中心軸に一致する。
【0070】
フランジ部117の内周には、フランジ部117から正面側へ向けて縮径する、円錐台筒状の中央筒部118が設けられている。この中央筒部118も、外周筒部111と中心軸が共通しており、中央筒部118の母線の中心軸に対する角度は30度である。中央筒部118の正面側の開口である正面開口118aは、接続部113の正面と同一の仮想平面状に位置している。中央筒部118の前後方向の長さは、外周筒部111の前後方向の略等しい。また、中央筒部118の側面の厚みは、略均一である。中央筒部118の背面側の開口である背面開口118bとフランジ部117の背面とは、中心軸線に垂直な共通の仮想平面状に位置しており、中央筒部118の背面開口118bとフランジ部117とは、開口を共有している。
【0071】
フランジ部117には、第1実施形態と同様に、前後方向に貫通する孔119が、互いに間隔を空けて複数設けられている。この孔119の中心軸側の端部である内側端部119aは、正面視にて、中央流路118の背面開口18bの外周に沿った弧である。また、孔119の中心軸側の端部119aは、前後方向において、中心軸からの距離が一定である。すなわち、孔119の中心側の端部119aは中心軸に平行な弧状の曲面となっている。すなわち、孔19の中心側の端部19aは中心軸に平行な弧状の曲面となっている。
【0072】
孔119の外周側の端部である外側端部119bは、正面視にて、内側端部119aと中心線が共通であり、且つ、内側端部119aよりも中心角が大きい弧である。この外側端部119bは、後端側から正面側にかけて、中心軸側へ近づく傾斜が設けられている。したがって、孔119の中心軸に対して垂直な方向の高さは、背面側から正面側に向けて小さくなっている。また、孔19の円周方向の端部である一対の側方端部19cは、それぞれ、内側端部19aと外側端部19bとを結ぶ直線である。
【0073】
このように構成される孔119において、第1実施形態と同様に、外側端部119bの弧の長さの合計は、中央筒部118の正面開口118aの外周よりも大きくされている。また、内側端部119aと外側端部119bの弧の長さは、正面視での孔119の面積が、周方向で隣り合う一対の孔119に挟まれる面積と等しくされている。
【0074】
上記構成により、本実施形態に係るアタッチメント110は、第1実施形態に準ずる効果を奏する。
【0075】
<変形例>
アタッチメント10,110の構造は、実施形態で示したものに限られず、共通の機能を有するものに適宜変更が可能である。実施形態に係るアタッチメントの機能を変更した例としては、例えば以下のものが挙げられる。
【0076】
・実施形態では、アタッチメント10,110をフレキシブルダクト102の先端に取り付けるものとしたが、アタッチメント10,110の取り付け対象は、フレキシブルダクト102に限らず、気体の吹き出し口であればよい。この場合には、外周筒部11,111や接続筒部12,112の形状を、取り付け対象に応じた形状に変更すればよい。また、アタッチメント10,110に接続筒部12,112を設けず、気体の吹き出し口の内周面に外周筒部11,111の外周面を取り付けるものとしてもよい。
【0077】
・実施形態では、中央筒部18,118の形状を円錐台筒としたが、中央筒部18,118の形状は、円筒であってもよいし、多角錐台筒や多角筒であってもよい。この場合においても、孔から吹き出した第2気流は中央筒部18,118の周囲で拡散しつつ中央筒部18,118の正面の周囲へ向かうため、実施形態に準ずる効果を得ることができる。同様に、導入筒部16の形状についても、円筒であってもよいし、多角錐台筒や多角筒であってもよい。
【0078】
・孔19,119の形状は実施形態で示したものに限られない。例えば、孔の内側端部19a,119aと外側端部19b,119bについて、中心角が等しい弧状としてもよいし、内側端部19a,119aの中心角を外側端部19b,119bの中心角よりも大きくしてもよい。さらに、孔19,119の形状を、半円形や円形等としてもよい。
【0079】
・各実施形態において、フランジ部17,117を設け、そのフランジ部17,117に孔19,119を設けるものとしたが、フランジ部17,117を設けず、円錐台形の中央筒部18,118の側面に孔を設けるものとしてもよい。この場合においても、アタッチメント10,110の背面から流入した気流の一部が孔を通過して第2気流として吹き出し、中央筒部18,118の外面に沿って中央筒部18,118の正面開口の周囲へと至る。また、孔を通過しなかった気流は中央筒部18,118の正面開口18a,118aから第1気流として吹き出すため、各実施形態に準ずる効果を奏する。
【0080】
・実施形態では、中央筒部18,118の内側に設けたフィン20,120の形状は、実施形態で示したものに限られず、第1気流を中央筒部18,118の中心軸周りに回転する渦流を発生可能な形状であればよい。例えば、フィン20,120の周方向の曲率について、背面側から正面側に向けて徐々に大きくなるものとしてもよい。また、実施形態では、フィン20,120を中央筒部18,118の中心軸上でつなげ、中央筒部18,118の内部を等分するものとしたが。フィン20,120を中心軸上でつなげず、中心軸に至らない範囲で、中央筒部18,118の内周面から突出するものとしてもよい。
【0081】
・実施形態では、アタッチメント10,100をフレキシブルダクト102の先端に接続するものとしたが、フレキシブルダクト等の先端の気体の吹き出し口に、実施形態に係るアタッチメント10,100に準ずる構造を設けるものとしてもよい。具体的には、気体の吹き出し口の先端を外周筒部に準ずるものとし、その内部に、導入筒部、フランジ部、中央筒部18等を設けるものとすればよい。
【0082】
・実施形態では、正面視での孔19の面積と、周方向で隣り合う一対の孔19に挟まれる面積とが等しくなるように、孔19の内側端部19a及び外側端部19bの弧の長さを定めているが、この限りではない。正面視での孔19の面積と、周方向で隣り合う一対の孔19に挟まれる面積とが近似していれば、実施形態と同等の効果を得ることができる。また、一方の面積が他方の面積の半分程度であっても、第1気流の流量の確保しつつ、第1気流の減速を抑制するうえで、一定の効果を得ることができる。
【0083】
・実施形態では、フレキシブルダクト102の内径及びフレキシブルダクト102内を通過する気流の流速を特定しているが、これはあくまで一例であって、様々なサイズのフレキシブルダクト102に対して適用可能であり、フレキシブルダクト102内の気流の流速についても、実施形態に限られるわけではない。このような場合には、アタッチメント10,100の大きさは取り付け対象のフレキシブルダクト102の大きさに合ったものとすればよい。
【0084】
・実施形態では、アタッチメント10,100をフレキシブルダクト102の先端に接続するものとしたが、アタッチメント10,100の接続対象はこれに限られず、フレキシブルダクト102以外の筒状の吹き出し口に取り付けることもできる。また、アタッチメント10,100を、壁面や機器等の気流の吹き出し口に取り付けることもでき、この場合には、アタッチメント10,100に、取り付け対象とする気流の吹き出し口に対応した取付構造を設けるものとすればよい。
【符号の説明】
【0085】
10…アタッチメント、11…外周筒部、16…導入筒部、17…フランジ部、18…中央筒部、18a…正面開口、18b…背面開口、19…孔、19a…内側端部、19b…外側端部、20…フィン
110…アタッチメント、111…外周筒部、117…フランジ部、118…中央筒部、118a…正面開口、118b…背面開口、119…孔、119a…内側端部、119b…外側端部、120…フィン

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13