特許 7507610 ファン型吹き出し機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-20

(45)【発行日】2024-06-28

(54)【発明の名称】ファン型吹き出し機構

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/06 20060101AFI20240621BHJP

   F24F 13/065 20060101ALI20240621BHJP

   F24F 13/072 20060101ALI20240621BHJP

【ＦＩ】

F24F13/06 A

F24F13/065

F24F13/072 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020097367

(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公開番号】P2021188876

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000236056

【氏名又は名称】三菱電機ビルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】門田 祐輔

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－００３８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１３４５２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５０－０３２８５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０４－３７０３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０９４６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－００４２５８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １３／０６

Ｆ２４Ｆ １３／０６５

Ｆ２４Ｆ １３／０７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天井に設けられ、ダクトから供給される空気を吹き出すファン型吹き出し機構であって、
前記天井から鉛直方向に延出して設けられ、前記ダクトの内部と連通すると共に底面が塞がれた円筒状に形成されるシャフト部と、
前記シャフト部の途中に該シャフト部と同軸に嵌め込まれ、前記シャフト部の内部と連通する円筒状に形成され、前記シャフト部に対して軸周りに回動可能であるハブ部と、
前記ハブ部の側周面から水平方向に延出して設けられ、前記ハブ部の内部と連通すると共に先端面が塞がれた円筒状に形成され、側周面に水平方向に並んで複数の吹き出し孔が形成され、前記ハブ部に対して軸周りに回動可能であるブレード部と、
を備え、
前記シャフト部は、内周に接する複数の丸棒状の支柱を有し、
前記ハブ部は、前記ハブ部の内周面が前記支柱の外周面の一部を摺動することによって、前記シャフト部に対して軸周りに回動する、
ファン型吹き出し機構。

【請求項2】

請求項１記載のファン型吹き出し機構であって、
前記ブレード部は、前記ハブ部を中心として対称に２つ設けられる、
ファン型吹き出し機構。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のファン型吹き出し機構であって、
前記ブレード部は、基端側から先端側に向かって拡径するように形成される、
ファン型吹き出し機構。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のファン型吹き出し機構であって、
前記吹き出し孔には、前記吹き出し孔を開閉する開閉機構が設けられる、
ファン型吹き出し機構。

【請求項5】

請求項１から４のいずれ一項に記載のファン型吹き出し機構であって、
前記側周面に水平方向に並んで複数の吹き出し孔は、基端側から先端側に向かってそれぞれ拡径するように形成される、
ファン型吹き出し機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、天井に設けられ、ダクトから送風される空気を吹き出すファン型吹き出し機構に関する。

【背景技術】

【0002】

吹き出し機構は、天井に設けられ、ダクト式空気調和システムにおいてダクトから送風される空気を吹き出す機構である。ダクト式空気調和システムとは、室内機からダクトによって複数の部屋のそれぞれへ空気を送風するシステムである。吹き出し機構としては、アネモ型吹き出し機構が公知である（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－０７６５２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記アネモ型吹き出し機構では、風向板の角度が固定されているため、吹き出し方向が調節できない。そのため、室内において送風が届かない場所、送風が直接当たる場所等が発生する。なお、アネモ型吹き出し機構の風向板の角度を変更する作業は、天井板を外す必要があって容易にできることではない。また、風向板を電動で可動させるアネモ型吹き出し機構も公知であるが、このようなアネモ型吹き出し機構はランニングコスト（電気代）が発生する。

【0005】

ところで、室内の空気調和では、冷房時には部屋の下方に冷たい空気が滞留し、暖房時には部屋の上方に温かい空気が滞留する温度ムラが発生する。この温度ムラを低減するために、天井に設けられ室内の空気を撹拌するシーリングファンが公知であるが、シーリングファンを運転するにはランニングコストが発生する。

【0006】

本発明の目的は、吹き出し方向を容易に調節することができると共に、ランニングコストが発生することなく室内の空気を撹拌することができるファン型吹き出し機構を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るファン型吹き出し機構は、天井に設けられ、ダクトから供給される空気を吹き出すファン型吹き出し機構であって、天井から鉛直方向に延出して設けられ、ダクトの内部と連通すると共に底面が塞がれた円筒状に形成されるシャフト部と、シャフト部の途中にシャフト部と同軸に嵌め込まれ、シャフト部の内部と連通する円筒状に形成され、シャフト部に対して軸周りに回動可能であるハブ部と、ハブ部の側周面から水平方向に延出して設けられ、ハブ部の内部と連通すると共に先端面が塞がれた円筒状に形成され、側周面に水平方向に並んで複数の吹き出し孔が形成され、ハブ部に対して軸周りに回動可能であるブレード部と、を備える。

【0008】

本発明に係るファン型吹き出し機構において、ブレード部は、ハブ部を中心として対称に２つ設けられることが好ましい。

【0009】

本発明に係るファン型吹き出し機構において、ブレード部は、基端側から先端側に向かって拡径するように形成されることが好ましい。

【0010】

本発明に係るファン型吹き出し機構において、吹き出し孔には、吹き出し孔を開閉する開閉機構が設けられることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るファン型吹き出し機構によれば、吹き出し方向を容易に調節することができると共に、ランニングコストが発生することなく室内の空気を撹拌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態が適用される空気調和システムの概略図である。

【図2】本実施形態の一例であるファン型吹き出し機構の正面図である。

【図3】図２のＡＡ断面図である。

【図4】図３のＢＢ断面図である。

【図5】本実施形態の一例であるファン型吹き出し機構の動作の一例を説明する図である。

【図6】本実施形態の他の一例であるファン型吹き出し機構の正面図である。

【図7】本実施形態のさらに他の一例であるファン型吹き出し機構の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。以下では全ての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

【0014】

図１を用いて、本実施形態に係わる空気調和システム１０について説明する。

【0015】

空気調和システム１０は、ダクト式空気調和システムであって、室内機１２からダクト１３によって複数の部屋Ｒのそれぞれへ空気を供給するシステムである。空気調和システム１０によれば、部屋毎に室内機を設置する必要がなく、部屋の空間形状又はインテリアに合わせて吹き出し口及び吸い込み口を設けることができる。

【0016】

図１に示すように、空気調和システム１０は、室外に設置される室外機１１と、部屋Ｒの天井裏空間Ｔに設けられる室内機１２と、室内機１２から複数の部屋Ｒのそれぞれへ空気を送風するダクト１３と、天井Ｃに設けられ、ダクト１３から供給される空気を吹き出すファン型吹き出し機構２０と、複数の部屋Ｒのそれぞれの天井Ｃに設けられる吸い込み口から室内機１２へ空気を供給するダクト（図示なし）とを有する。

【0017】

本実施形態の空気調和システム１０では、複数の部屋Ｒのそれぞれに一つの吹き出し機構２０が設けられるが、これに限定されない。複数の部屋Ｒのそれぞれに複数の吹き出し機構２０が設けられてもよい。本実施形態のダクト１３は、送風方向に垂直な断面視が円形状であるが、これに限定されない。送風方向に垂直な断面視が矩形状であってもよい。

【0018】

図２から図４を用いて、本実施形態の一例であるファン型吹き出し機構２０について説明する。図２は、ファン型吹き出し機構２０の正面図である。図３は、図２のＡＡ断面図である。図４は、図３のＢＢ断面図である。

【0019】

ファン型吹き出し機構（以下、吹き出し機構２０）は、上述したように天井Ｃに設けられ、ダクト１３から供給される空気を吹き出す機構である。吹き出し機構２０によれば、詳細は後述するが、吹き出し方向を容易に調節することができ、ランニングコストが発生することなく部屋Ｒの空気を撹拌することができる。

【0020】

吹き出し機構２０は、後述するブレード部２３が回転し、ファンの様に見える吹き出し機構であって、ダクト１３に接続されるシャフト部２１と、シャフト部２１と同軸上に設けられ、シャフト部２１に対して軸周りに回動可能であるハブ部２２と、ハブ部２２の側周面から水平方向に延出して設けられ、側周面に形成された吹き出し孔２３Ａから空気を吹き出し、ハブ部２２に対して軸周りに回動可能であるブレード部２３とを備える。

【0021】

シャフト部２１は、天井Ｃから鉛直方向に向けて延出して設けられ、ダクト１３の内部と連通すると共に底面が塞がれた円筒状に形成されている。また、シャフト部２１は、ハブ部２２及びブレード部２３を軸周りに回動可能に支持する軸受け部となる。シャフト部２１は、円筒状の本体２１Ａと、本体２１Ａの下方に間をあけて設けられている底面部２１Ｃとを有する。本体２１Ａと底面部２１Ｃとはハブ支持部２１Ｂにより、連結固定され、間をあけた途中部にハブ部２２が回転可能に軸受けされる。

【0022】

本体２１Ａは、鉛直方向を軸とする円筒状であって、ダクト１３の先端側（部屋Ｒ側）と接続される部分である。本体２１Ａの内部はダクト１３の内部と連通し、本体２１Ａとダクト１３とはシールして接続される。本体２１Ａの直径は、ダクト１３の直径と同一長さであることが好ましい。本体２１Ａの軸方向の長さは、ブレード部２３が回動する際に天井Ｃに干渉しない長さとする。ダクト１３の開口部（送風方向に垂直な断面形状）が矩形状の場合には、本体２１Ａの上端部にフランジ部を形成してダクトに接続する。

【0023】

ハブ支持部２１Ｂは、ハブ部２２を鉛直軸（シャフト部２１の軸周り）に回動可能に支持する部分である。より詳細には、ハブ支持部２１Ｂは、シャフト部２１に対してハブ部２２が回動する際に、ハブ部２２の本体２２Ａが摺動する部分である。

【0024】

ハブ支持部２１Ｂは、複数（本実施形態では４本）の丸棒状の支柱２１Ｐが鉛直方向に立設して構成される。ハブ支持部２１Ｂは、平面視において支柱２１Ｐの側周面が本体２１Ａの内周に接するように配置される。それぞれの支柱２１Ｐは、支柱２１Ｐの側周面が本体２１Ａの内周面に固定され、本体２１Ａから下方に延出している。

【0025】

ハブ支持部２１Ｂの側周面と本体２２Ａの内周面との摩擦係数は、吹き出し機構２０から空気が吹き出される際に、ハブ支持部２１Ｂに対し本体２２Ａが回動可能な程度に小さいものとする。

【0026】

底面部２１Ｃは、シャフト部２１の底面を塞ぐ部分である。底面部２１Ｃは、底面が塞がれた鉛直方向を軸とする円筒状に形成される。底面部２１Ｃの直径は、本体２１Ａの直径と同一とする。底面部２１Ｃの軸方向の長さは、本体２１Ａの軸方向の長さよりも十分短いものとする。底面部２１Ｃの内周面には、複数の支柱２１Ｐの側周面が固定される。底面部２１Ｃの上には、ハブ部２２の本体２２Ａが乗り、軸支されているが、この軸受け部の摩擦係数も小さく設定され、ハブ部２２が軽く回転可能である。

【0027】

ハブ部２２は、シャフト部２１の下端部にシャフト部２１と同軸上に設けられ、シャフト部２１の内部と連通する円筒状に形成され、シャフト部２１に対して軸周りに回動可能である部分である。ハブ部２２によれば、シャフト部２１と連通したまま軸周りにファンのように回転することができる。

【0028】

ハブ部２２は、円筒状の本体２２Ａと、本体２２Ａから水平方向に突出して形成される円筒形状の接続部２２Ｂと、ブレード部２３の係合部２３Ｂが回動可能に係合する鉤部２２Ｃとを有する。

【0029】

本体２２Ａは、シャフト部２１のハブ支持部２１Ｂによって軸周り（シャフト部２１の軸周り）に回動可能に支持される部分である。より詳細には、シャフト部２１に対してハブ部２２が回動する際に、本体２２Ａの内周面がハブ支持部２１Ｂを構成する支柱２１Ｐの外周面の一部を摺動する。

【0030】

本体２２Ａは、シャフト部２１の本体２１Ａ及び底面部２１Ｃと略同一の直径であって、本体２１Ａ及び底面部２１Ｃと同一軸の円筒状に形成される。本体２２Ａとシャフト部２１の本体２１Ａとは、ダクト１３から部屋Ｒに供給される空気が漏れないように密着して接続されることが好ましい。同様に、本体２２Ａとシャフト部２１の底面部２１Ｃとは、密着して接続されることが好ましい。

【0031】

接続部２２Ｂは、ブレード部２３を接続する部分である。接続部２２Ｂは、本体２２Ａの内部と連通する水平方向を軸とする円筒状に形成される。接続部２２Ｂの円筒状の直径は、ブレード部２３の円筒状の直径と同一とする。接続部２２Ｂの先端側には鉤部２２Ｃが形成される。

【0032】

鉤部２２Ｃは、ブレード部２３の係合部２３Ｂが回動可能に係合する部分である。より詳細には、鉤部２２Ｃは、接続部２２Ｂに対してブレード部２３が回動する際に、係合部２３Ｂが摺動する部分である。鉤部２２Ｃと係合部２３Ｂとは密着して係合されることが好ましい。鉤部２２Ｃは、接続部２２Ｂの先端縁が内側に張り出してさらに外側に折り曲がって形成される。

【0033】

鉤部２２Ｃと係合部２３Ｂとの摩擦係数は、吹き出し機構２０から空気が吹き出された際に、鉤部２２Ｃに対して係合部２３Ｂが回動することがない程度に十分に大きなものとする。また、上記摩擦係数は、使用者がハブ部２２に対してブレード部２３を手動で回動することができる程度であればよい。さらに、上記摩擦係数は、ハブ支持部２１Ｂの側周面と本体２２Ａの内周面との摩擦係数よりも大きいものとする。

【0034】

ブレード部２３は、ハブ部２２の側周面から水平方向に延出して設けられ、ハブ部２２の内部と連通すると共に先端面が塞がれた円筒状に形成され、側周面に水平方向に並んで吹き出し孔２３Ａが形成され、ハブ部２２に対して軸周りに回動可能である部分である。ブレード部２３によれば、吹き出し孔２３Ａから空気を吹き出すことによってシャフト部２１に対し回動することができると共に、吹き出し孔２３Ａの向きを変更することができる。

【0035】

ブレード部２３は、水平方向を軸とする先端面が塞がれた円筒状に形成され、基端側にハブ部２２の接続部２２Ｂと係合する係合部２３Ｂが形成される。また、ブレード部２３は、ハブ部２２の接続部２２Ｂと略同一の直径であって、接続部２２Ｂと同一軸の円筒状に形成される。ブレード部２３の水平方向の長さは、シャフト部２１の鉛直方向の長さよりも長く形成される。ブレード部２３の直径は、シャフト部２１の直径よりも短く形成される。

【0036】

ブレード部２３は、ハブ部２２の接続部２２Ｂに対し軸周り（接続部２２Ｂの軸周り）に回動可能に構成される。使用者がブレード部２３をハブ部２２に対して回動させることによって、ブレード部２３の吹き出し孔２３Ａの向く方向を変更可能である。

【0037】

吹き出し孔２３Ａは、ダクト１３から送風される空気を部屋Ｒに吹き出す孔である。吹き出し孔２３Ａは、水平方向に沿って複数（本実施形態では４つ）並んで形成される。本実施形態の吹き出し孔２３Ａは、円形状に形成されるが、これに限定されない。吹き出し孔２３Ａが矩形状に形成されてもよい。また、吹き出し孔２３Ａは、等間隔に形成されることが好ましい。

【0038】

吹き出し孔２３Ａは、基端側から先端側に向かってそれぞれ拡径するように形成されてもよい。これにより、ハブ部２２から遠い先端側の吹き出し孔２３Ａの開口面積を大きくしてそれぞれの吹き出し孔２３Ａから吹き出す風量を均一にすることができる。

【0039】

吹き出し孔２３Ａには、開閉機構としてのシャッタが設けられてもよい。シャッタは、使用者が手動で吹き出し孔２３Ａを開閉可能な部材である。これにより、吹き出し孔２３Ａのいくつかを閉塞して吹き出し風量を低減することができる。

【0040】

係合部２３Ｂは、ブレード部２３がハブ部２２に接続される際に、ハブ部２２の鉤部２２Ｃに係合する部分である。係合部２３Ｂは、ブレード部２３の基端部が内側に張り出して形成される。

【0041】

図５を用いて、吹き出し機構２０の動作について説明する。

【0042】

吹き出し機構２０では、吹き出し孔２３Ａから吹き出される空気の水平方向の成分が推進力となり、ブレード部２３及びハブ部２２がシャフト部２１に対し回動する。これにより、部屋Ｒの空気が撹拌され部屋Ｒの温度ムラが低減される。

【0043】

図５（Ａ）に示すように、例えば、ブレード部２３をハブ部２２に対し回動させることによって吹き出し機構２０の吹き出し孔２３Ａを水平方向より２０°程度下方に向ける。この場合は、吹き出し機構２０から吹き出される空気が部屋Ｒの上方に吹き出されるので、部屋Ｒの下方に冷たい空気が滞留する傾向のある冷房運転時に好適である。

【0044】

図５（Ｂ）に示すように、例えば、ブレード部２３をハブ部２２に対し回動させることによって吹き出し機構２０の吹き出し孔２３Ａが水平方向より７０°程度下方に向ける。この場合は、吹き出し機構２０から吹き出される空気が部屋Ｒの下方に吹き出されるので、部屋Ｒの上方に温かい空気が滞留する傾向のある暖房運転時に好適である。また、吹き出される空気の水平方向の成分が水平方向より７０°程度下方に向ける場合よりも小さいので、左記場合よりもブレード部２３及びハブ部２２の回動速度は遅くなる。

【0045】

吹き出し機構２０によれば、ハブ部２２に対しブレード部２３を回動させることによって吹き出し孔２３Ａの軸周りの位置を変更することができる。これにより、吹き出し機構２０の吹き出し方向を容易に調節することができる。ひいては、部屋Ｒにおいて送風が届かない場所、直接送風が当たる場所等を低減することができる。

【0046】

また、吹き出し機構２０によれば、吹き出し孔２３Ａから吹き出される空気の水平方向の成分を推進力として、ハブ部２２及びブレード部２３がシャフト部２１に対し回動することができる。これにより、ランニングコストが発生することなく部屋Ｒの空気を撹拌することができる。ひいては、空気調和時の部屋Ｒの温度ムラを低減することができる。

【0047】

さらに、吹き出し機構２０によれば、ハブ部２２に対しブレード部２３を回動させることによって、吹き出し孔２３Ａから吹き出される空気の水平方向の成分の大きさを調整することができる。これにより、シャフト部２１に対するハブ部２２及びブレード部２３の回動速度を調節することができる。

【0048】

図６を用いて、本実施形態の他の一例である吹き出し機構２０について説明する。図６は、吹き出し機構２０の正面図である。

【0049】

図６に示すように、吹き出し機構２０は、ハブ部２２を中心として対称に２つのブレード部２３がハブ部２２に設けられる。シャフト部２１、ハブ部２２及びそれぞれのブレード部２３の構成については、図２で説明した吹き出し機構２０のシャフト部２１、ハブ部２２及びブレード部２３と同様の構成である。図６で示す吹き出し機構２０によれば、図２で示す吹き出し機構２０よりも、部屋Ｒの空気をさらに撹拌することができる。

【0050】

図７を用いて、本実施形態の他の一例である吹き出し機構２０について説明する。図７は、吹き出し機構２０の正面図である。

【0051】

図７に示すように、吹き出し機構２０は、基端側から先端側に向かって拡径するように形成されるブレード部２３を備える。シャフト部２１、ハブ部２２及びブレード部２３の形状以外の構成については、図２で説明した吹き出し機構２０のシャフト部２１、ハブ部２２及びブレード部２３と同様の構成である。図７で示す吹き出し機構２０によれば、図２で示す吹き出し機構２０と比較して、部屋Ｒの空気をさらに撹拌することができる。

【0052】

なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 空気調和システム、１１ 室外機、１２ 室内機、１３ ダクト、２０ ファン型吹き出し機構（吹き出し機構）、２１ シャフト部、２１Ａ 本体、２１Ｂ ハブ支持部、２１Ｃ 底面部、２１Ｐ 支柱、２２ ハブ部、２２Ａ 本体、２２Ｂ 接続部、２２Ｃ 鉤部、２３ ブレード部、２３Ａ 吹き出し孔、２３Ｂ 係合部、Ｃ 天井、Ｒ 部屋、Ｔ 天井裏空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】