JP2012132459A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】部屋内で空気流を生成するための送風機アセンブリを提供する。
【解決手段】部屋内で空気流を生成するための送風機アセンブリは、空気入口、インペラ、及び空気入口を通じて空気流を引き込むためにインペラ軸線の周りにインペラを回転させるためのモータを有する空気入口部分と、内壁、内壁の周りに延びる外壁、空気流を受け入れるための空気入口、空気流を放出するための空気出口、及び空気出口に空気流を搬送するために内壁と外壁の間に位置付けられた内部通路を有する環状ノズルとを含み、内壁は、ノズルの外側からの空気が空気出口から放出された空気流によって引き込まれるボアを形成する。支持アセンブリは、部屋の天井で空気入口部分及びノズルを支持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部屋内で空気流を生成するための送風機アセンブリに関する。好ましい実施形態では、送風機アセンブリは、天井送風機の形態である。

多くの天井送風機が公知である。標準的な天井送風機は、第１の軸線周りに取り付けられた１組の羽根と、その１組の羽根を回転させるために同じく第１の軸線周りに取り付けられた駆動装置とを含む。別のタイプの天井送風機は、部屋の中に下方へ空気の柱を生成する。例えば、英国特許第２，０４９，１６１号明細書は、天井から吊られたドーム状支持体と、支持体の内面に結合された電動インペラを有する天井送風機とを記載する。インペラから放出された空気流は、空気通路のアレイを含むほぼ円筒形の本体を通じて運ばれ、天井送風機から放出される線形空気流れを生成する。

英国特許第２，０４９，１６１号明細書

第１の態様では、本発明は、部屋内で空気流を生成するための送風機アセンブリを提供し、送風機アセンブリは、空気入口、インペラ、及び空気入口を通じて空気流を引き込むためにインペラ軸線の周りでインペラを回転させるためのモータを含む空気入口部分と、内壁、内壁の周りに延びる外壁、空気流を放出するための少なくとも１つの空気出口、及び少なくとも１つの空気出口に空気流を搬送するために内壁と外壁の間に位置付けられた内部通路を含み、内壁が、ノズルの外側からの空気が少なくとも１つの空気出口から放出された空気流によって引き込まれるボアを形成する環状ノズルと、部屋の天井で空気入口部分及びノズルを支持する支持アセンブリとを含む。

環状ノズルから放出された空気流は、ノズルを取り囲む空気を同伴し、これは、従って、放出された空気流及び同伴された空気をユーザに供給する空気増幅器として作用する。同伴された空気は、本明細書では２次空気流と称される。２次空気流は、ノズルを取り囲む部屋空間、領域、又は外部環境から引き込まれる。放出された空気流は、同伴された２次空気流と合体してノズルから前方に放出される合体した又は全体的な空気流を形成する。２次空気流の一部分は、ノズルのボアを通じて引き込まれ、一方、２次空気流の他の部分は、外壁の外側の周り及びノズルの前を通り、ボアの下流で放出された空気流と合体する。

内壁は、ボアの周りに延びかつそれを定めるために環状の形状であることが好ましい。内部通路は、内壁と外壁の間に配置されることが好ましく、少なくとも部分的に、内壁及び外壁によって定められることがより好ましい。ノズルは、空気流を受け入れる少なくとも１つの空気入口を含む。外壁は、空気入口を定めることが好ましい。例えば、その又は各空気入口は、外壁に形成された孔の形態とすることができる。ノズルは、内壁と外壁の間に延びる空気出口部分を含むことが好ましい。空気出口部分は、内壁と外壁の間に接続された別個の構成部品とすることができる。代替的に、空気出口部分の少なくとも一部は、内壁及び外壁のうちの一方と一体とすることができる。空気出口部分は、好ましくはノズルの端壁、より好ましくは下側端壁の少なくとも一部を形成する。空気出口部分は、好ましくは、少なくとも部分的に、空気流を放出するためのノズルの少なくとも１つの空気出口を定める。空気出口は、空気出口部分に形成することができる。代替的に、空気出口は、空気出口部分と内壁及び外壁のうちの一方との間に配置されてもよい。ノズルの空気入口は、ノズルの空気出口と実質的に直交することが好ましい。

空気出口部分は、ボア軸線から離れる方向に空気流を放出するように構成される、好ましくは外方にテーパ付きの円錐の形状であることが好ましい。ボア軸線から離れるように延びる方向へのノズルからの空気流の放出は、放出された空気流による２次空気流の同伴の程度を増大させ、従って、送風機アセンブリによって生成される合体空気流の流量を増大することができることを本発明者は見出した。ここでは、合体空気流の流量又は最大速度の絶対値又は相対値は、ノズルの空気出口の直径の３倍の距離で記録された値を参照している。

いかなる理論にも縛られることを望まないが、２次空気流の同伴の割合は、ノズルから放出される空気流の外側プロフィールの表面積の大きさに関連付けることができると考えられる。放出された空気流が外方にテーパ付きか又はフレア状態である時に、外側プロフィールの表面積は、比較的大きく、それによって放出される空気流及びノズルを取り囲む空気の混合が促進され、従って、合体空気流の流量が増大する。ノズルによって生成された合体空気流の流量を増大させることには、合体空気流の最大速度を低減する効果がある。これは、ノズルが、部屋又はオフィスを通る空気の流れを生成するための送風機アセンブリに使用されるのに適している。

空気出口部分は、内壁に接続された内側部分及び外壁に接続された外側部分を含むことが好ましい。少なくとも１つの空気出口は、環状壁の内側部分と外側部分の間に位置付けることができる。内側部分の少なくとも一部は、ボア軸線から離れる方向にテーパ付けられていてもよい。ボア軸線に対する内側部分のこの部分の傾斜角は、０°と４５°の間とすることができる。内側部分のこの部分は、実質的に円錐である形状を有することが好ましい。空気出口部分は、内側部分のこの部分と実質的に平行である方向に空気流を放出するように構成することができる。外側部分は、ボア軸線と実質的に直交することが好ましい。

少なくとも１つの空気出口は、ボア軸線周りに延びることが好ましい。ノズルは、ボア軸線周りに角度的に離間させて設けられた複数の空気出口を含むことができるが、好ましい実施形態では、ノズルは、実質的に環状の空気出口を含む。

少なくとも１つの空気出口は、ボア軸線から離れるように延びる方向に空気を放出するように成形することができる。空気出口に隣接して位置付けられた内部通路の一部分は、放出された空気流がボア軸線から離れる方向に差し向けられるように、空気出口を通る空気流を向けるように形状付けられることができる。製造を容易にするために、空気出口部分は、空気出口を通して空気流を差し向けるための空気チャンネルを含むことができる。空気チャンネルは、ボア軸線に対して傾斜していることが好ましく、ほぼ切頭円錐形の形状を有することが好ましい。空気チャンネルとボア軸線の間に内在する角度は、０°と４５°の間であることが好ましい。好ましい実施形態では、この角度は、約１５°である。内部通路は、ボア軸線周りに延びることが好ましく、ボア軸線を取り囲むことが好ましい。内部通路は、ボア軸線を通過する平面内で任意の望ましい断面を有することができる。好ましい実施形態では、内部通路は、ボア軸線を通過する平面内で実質的に矩形断面を有する。

ノズルは、ノズルの内壁と外壁の中間に延びる翼弦線を含むことができる。少なくとも１つの空気出口は、ボア軸線と翼弦線の間に位置付けられることが好ましい。

支持アセンブリは、部屋の天井に取付可能である取付ブラケットを含むことが好ましい。この取付ブラケットは、例えば、ネジを使用して天井に取付可能である板の形態とすることができる。支持アセンブリは、好ましくはインペラ軸線が取付ブラケットに対して９０°未満の角度であるように、より好ましくはインペラ軸線が取付ブラケットに対して４５°未満の角度であるように空気入口部分及びノズルを支持するように構成されることが好ましい。一実施形態では、支持アセンブリは、インペラ軸線が取付ブラケットと実質的に平行であるように空気入口部分及びノズルを支持するように構成される。ボア軸線は、インペラ軸線と実質的に直交することが好ましく、従って、支持アセンブリは、ボア軸線が取付ブラケットと実質的に直交するように空気入口部分及びノズルを支持するように構成することができる。空気入口部分及びノズルは、ボア軸線に沿って測定した時に実質的に同じ深さを有することが好ましい。

これにより、取付ブラケットが取り付けられる水平天井と送風機アセンブリが実質的に平行に位置するように送風機を配置することができる。ノズルは、比較的天井の近くに位置付けることができ、ユーザ又はユーザが所持する品目がノズルと接触する危険が低減される。

空気入口部分の入口は、１次空気流が空気入口部分の中に引き込まれる単一の孔又は複数の孔を含むことができる。空気入口は、好ましくは、インペラ軸線が空気入口を通過するように、より好ましくはインペラ軸線が空気入口部分の空気入口と実質的に直交するように配置される。

空気入口部分のサイズを最小にするために、インペラは、軸流インペラであることが好ましい。空気入口部分は、ノズルに向けて空気流を案内するためにインペラから下流に位置付けられたディフューザを含むことが好ましい。空気入口部分は、外側ケーシングと、モータ及びインペラ周りに延びるシュラウドと、外側ケーシング内にシュラウドを取り付けるための取付構造とを好ましくは含む。ディフューザは、モータを支持するための内側環状壁と、シュラウドに接続された外側環状壁と、内壁及び外壁の間に位置付けられた複数の湾曲ベーンとを含むことが好ましい。ケーシング及びシュラウドは、実質的に円筒形であることが好ましい。

取付構造は、外側ケーシングとシュラウドの間に位置付けられた複数のマウントと、マウントとシュラウドの間に接続された複数の弾性要素とを含むことができる。好ましくはシュラウドが外側ケーシングと実質的に同軸であるように外側ケーシングに対してシュラウドを位置決めすることに加えて、弾性要素は、送風機アセンブリの使用中に生成された振動を吸収することができる。弾性要素は、マウントとシュラウドの間で緊張状態に保持されることが好ましく、かつ各々が一端でシュラウドにかつ別の端部で支持体の１つに接続された複数の引張バネを含むことが好ましい。バネを緊張状態に維持するために、引張バネの端部を付勢して離すための手段を設けることができる。例えば、取付構成は、マウントを付勢して離すように付勢するためにマウント間に位置付けられたスペーサリングを含み、これにより、各バネの一端を他端から離すことができる。

第２の態様では、本発明は、ケーシング内にモータを支持するための装置を提供し、装置は、モータに接続されてその周りに延びるシュラウドと、ケーシングとシュラウドの間に位置付けられた複数のマウントと、マウントとシュラウドの間に接続された複数の弾性要素とを含み、弾性要素は、マウントとシュラウドの間で緊張状態に保持される。

空気入口部分は、好ましくは、支持アセンブリとノズルの間に位置付けることができる。空気入口部分の一端は、支持アセンブリに接続され、空気入口部分の他端は、ノズルに接続されることが好ましい。空気入口部分は、実質的に円筒形であることが好ましい。

支持アセンブリは、空気出口の上流に配置された空気通路を含むことができる。インペラによって生成された空気流は、空気通路を通過する。支持アセンブリ及び空気入口部分の相対位置に応じて、空気通路は、空気入口部分へ又はそこから空気を搬送することができる。例えば、支持アセンブリの空気通路は、インペラとモータとを収容する空気入口部分の空気通路と実質的に同軸とすることができる。

ノズルは、１次空気流が部屋の中に放出される方向をユーザが変更することを可能にするために支持アセンブリに対して回転可能であることが好ましい。ノズルは、回転軸周りに、かつ空気流が天井から離れる方向に差し向けられる第１の向きと空気流が天井の方向に差し向けられる第２の向きとの間で支持アセンブリに対して回転可能であることが好ましい。例えば、夏期には、ユーザは、送風機アセンブリによって生成される空気流によって送風機アセンブリの下に位置するユーザを涼しくするための比較的涼しい微風が得られるように、空気流が、送風機アセンブリが取り付けられた天井から離れる方向に部屋の中に放出されるようにノズルの向きを変えたいと思う場合がある。しかし、冬期には、ユーザは、送風機アセンブリのすぐ下で微風を生成することなく、部屋の壁の上側部分に上がった温かい空気を移動かつ循環させるために空気流が天井の方向に放出されるように１８０°にわたってノズルを反転させたいと思う場合がある。

ノズルは、それが第１の向きと第２の向きの間で回転する時に反転させることができる。ノズルの回転軸は、実質的にボア軸線と直交することが好ましく、かつインペラ軸線と実質的に同一平面上であることが好ましい。

ノズルは、空気入口部分及び支持アセンブリの両方に対して回転可能にすることができる。代替的に、空気入口部分は、空気入口部分及びノズルの両方が支持アセンブリに対して回転可能であるように支持アセンブリに接続することができる。

支持アセンブリは、天井に送風機アセンブリを取り付けるための天井マウントと、天井マウントに接続された第１の端部を有するアームと、アームの第２の端部とノズル及び空気入口部分のうちの一方とに接続された本体とを含むことが好ましい。本体は、ノズルまたは空気入口部分に直結することができる。本体は、環状本体であることが好ましく、これは、空気出口まで空気流を搬送するための空気通路を含む。

本体は、上昇位置と下降位置の間でノズルを移動させるためにアームに対してピボット回転可能であることが好ましい。ノズル及び空気入口部分は、従って、支持アセンブリの取付ブラケットに対してピボット回転可能にすることができる。ノズルを下降させることは、ノズルと送風機アセンブリが取り付けられた天井との間の距離を増大させ、従って、ノズルを天井と接触することなく支持アセンブリに対して回転させることができる。ノズルを下降させることは、ユーザによるその回転を容易にすることができる。

ノズル及び空気入口部分は、インペラ軸線と実質的に直交するピボット軸の周りにピボット回転可能であることが好ましい。本体は、従って、インペラ軸線と実質的に直交するピボット軸周りにアームに対してピボット回転可能であることが好ましい。ピボット軸は、ノズルのボア軸線と実質的に直交することが好ましい。インペラ軸線は、ノズルが上昇位置にあって支持アセンブリが実質的に水平天井に接続される時に、実質的に水平であることが好ましい。

本体は、上昇位置から下降位置までノズルを移動させるために５°から４５°の範囲の角度でピボット回転可能にすることができる。ノズルの外壁の半径に応じて、本体は、上昇位置から下降位置までノズルを移動させるために１０°から２０°の範囲の角度でピボット回転することができる。本体は、ノズルがその上昇位置に維持されるようにアームに対して本体をロックするための解除可能なロック機構を収容することが好ましい。ロック機構は、ノズルをその下降位置に移動させることでユーザによって解除可能である。ロック機構は、ノズルがその上昇位置に維持されるようにアームに対して本体をロックするためのロック構造に向かって付勢されることが好ましい。ロック機構は、ノズルが下降位置から上昇位置に移動する時にロック構造に自動的に戻るように構成されることが好ましい。

アームは、天井マウントに回転可能に接続されることが好ましい。アームは、回転軸周りに天井マウントに対して回転可能であることが好ましく、アームは、回転軸に対して傾斜することが好ましい。その結果、アームがその回転軸周りに回転すると、ノズル及び空気入口は、回転軸周りを周回する。それによってノズルを比較的広い環状区域内の望ましい位置に移動させることができる。アームは、ノズルと天井の間の距離を最小にするために、回転軸に対して４５°から７５°まで範囲の角度で傾斜することが好ましい。アームの回転軸は、本体のピボット軸と実質的に直交することが好ましい。

本発明の第１の態様に関連して上述した特徴は、本発明の第２の態様に等しく適用可能であり、その逆も同様である。

ここで、本発明の好ましい特徴を単に一例として図面を参照して以下に説明する。

天井送風機の上からの正面側斜視図である。 天井に取り付けられて天井送風機の環状ノズルが上昇位置にある天井送風機の左側面図である。 天井送風機の正面図である。 天井送風機の後面図である。 天井送風機の上面図である。 図５の線Ａ−Ａに沿った天井送風機の側面断面図である。 天井送風機の空気入口部分のモータ及びインペラを示す、図６に示す区域Ａの拡大図である。 環状ノズルの空気出口を示す、図６に示す区域Ｂの拡大図である。 天井マウントと天井送風機の支持アセンブリのアームとの間の接続を示す、図６に示す区域Ｄの拡大図である。 図６の線Ｃ−Ｃに沿った天井マウント及び支持アセンブリのアームの側面断面図である。 環状ノズルを上昇位置に保持するための解除可能なロック機構を示す図６に示す区域Ｃの拡大図である。 図１１のラインＢ−Ｂに沿ったロック機構の断面図である。 天井に取り付けられて天井送風機の環状ノズルが下降位置にある天井送風機の左側面図である。

図１〜図５は、部屋内で空気流を生成する送風機アセンブリを示している。この例において、送風機アセンブリは、部屋の天井Ｃに接続可能である天井送風機１０の形態である。天井送風機１０は、空気流を生成する空気入口部分１２、空気流を放出する環状ノズル１４、及び部屋の天井Ｃに空気入口部分１２及びノズル１４を支持する支持アセンブリ１６を含む。

空気入口部分１２は、ノズル１４から放出される１次空気流を生成するシステムを収容するほぼ円筒形の外側ケーシング１８を含む。図１、図２、及び図５に示すように、外側ケーシング１８には、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌ周りに離間している複数の軸線方向に延びる補強リブ２０を形成することができるが、これらのリブ２０は、外側ケーシング１８が形成される材料の強度によっては省略することができる。

図６及び図７をここで参照すると、空気入口部分１２は、天井送風機１０に１次空気流を引き込むインペラ２２を収容する。インペラ２２は、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌと実質的に同一直線上であるインペラ軸線周りに回転可能である軸流インペラの形態である。インペラ２２は、モータ２６から外方に延びる回転シャフト２４に接続される。この実施形態では、モータ２６は、支持アセンブリ１６内に位置付けられる制御回路（図示せず）により可変である速度を有するＤＣブラシレスモータである。モータ２６は、前側モータケーシング部分２８及び後側モータケーシング部分３０を含むモータケーシング内に収容される。組み立て中、モータ２６は、最初に前側モータケーシング部分２８に挿入され、次に、後側モータケーシング部分３０が、モータケーシング内でモータ２６を前後モータケーシング部分両方で保持して支えるように前側ケーシング部分２８に挿入される。

空気入口部分１２は、インペラ２２の下流に位置付けられるディフューザも収容する。ディフューザは、ディフューザの内側円筒壁３４と外側円筒外壁の間に位置付けられる複数のディフューザベーン３２を含む。ディフューザは、単一部品として成形されることが好ましいが、代替的に、ディフューザは、互いに接続された複数の部品又は部分で形成することができる。内側円筒壁３４は、モータケーシング周りに延びてモータケーシングを支持する。外側円筒壁は、インペラ２２及びモータケーシング周りに延びるシュラウド３６を提供する。この例において、シュラウド３６は、実質的に円筒形である。シュラウド３６は、その一端に設けられ１次空気流が天井送風機１０の空気入口部分１２に入る空気入口３８と、他端に設けられ１次空気流が天井送風機１０の空気入口部分１２から排出される空気出口４０とを含む。インペラ２２及びシュラウド３６は、インペラ２２及びモータケーシングがディフューザによって支持される時に、インペラ２２のベーン先端がシュラウド３６の内面の直近にあるが接触せず、かつインペラ２２がシュラウド３６と実質的に同軸であるように形状付けられる。円筒形案内部材４２が、インペラ２２の回転によって生成された１次空気流をシュラウド３６の空気出口４０の方向に案内するために、ディフューザの内側円筒壁３４の後側に接続される。

空気入口部分１２は、インペラ軸線が外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌと実質的に同一直線上であるように外側ケーシング１８内にディフューザを取り付ける取付構造を含む。取付構造は、外側ケーシング１８とシュラウド３６の間に延びる環状チャネル４４に位置付けられる。取付構造は、第１のマウント４６と第１のマウント４６から長手方向軸線Ｌに沿って軸線方向に離間している第２のマウント４８とを含む。第１のマウント４６は、長手方向軸線Ｌに沿って相互に軸線方向に離間している１対の相互に結合された弓形部材４６ａ、４６ｂを含む。第２のマウント４８は、同様に、長手方向軸線Ｌに沿って相互に軸線方向に離間している１対の相互に結合された弓形部材４８ａ、４８ｂを含む。各マウント４６、４８の弓形部材４６ａ、４８ａは、複数のバネコネクタ５０を含み、それらの各々は、それぞれの引張バネ（図示せず）の一端に接続される。この例において、取付構造は、４つの引張バネを含み、これらの弓形部材４６ａ、４８ａの各々は、２つの直径方向に反対側のコネクタ５０を含む。各引張バネの他端は、シュラウド３６内に形成されたそれぞれのバネコネクタ５２に接続される。マウント４６、４８は、引張バネがコネクタ５０、５２の間で緊張状態に保持されるように、マウント４６、４８の間で環状チャネル４４に挿入された弓形スペーサリング５４により離れる方向に付勢される。これは、マウント４６、４８に対するシュラウド３６の或る程度の半径方向の移動がモータケーシングから外側ケーシング１８への振動の伝達を低減することを可能にしながら、シュラウド３６とマウント４６、４８の間に規則正しい間隔を維持する役目をする。可撓性シール５６が、１次空気流の一部が環状チャネル４４に沿ってシュラウド３６の空気入口４０に戻るのを防止するために環状チャネル４４の一端に設けられる。

環状の取付ブラケット５８は、例えば、ボルト６０により、シュラウド３６の空気出口４２周りに延びる外側ケーシング１８の端部に接続される。天井送風機１０のノズル１４の環状のフランジ６２が、例えば、ボルト６４により取付ブラケット５８に接続される。代替的に、取付ブラケット５８は、ノズル１４と一体とすることができる。

図１〜図５に戻ると、ノズル１４は、外側部分７０と、ノズルの上端で（図示のように）外側部分７０に接続された内側部分７２とを含む。外側部分７０は、ノズル１４の外側側壁７４を定めるように互いに接続された複数の弓形部分を含む。内側部分７２は、ノズル１４の環状の内側側壁７６を定めるように各々が外側部分７０のそれぞれの部分に接続された複数の弓形部分を同様に含む。外壁７４は、内壁７６の周りに延びる。内壁７６は、ノズルのボア７８を定めるように中心ボア軸線Ｘの周りに延びる。ボア軸線Ｘは、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌと実質的に直交する。ボア７８は、ボア軸線Ｘに沿って直径が変わるほぼ円形断面を有する。ノズルも、外壁７４の一端と内壁７６の一端との間に延びる環状上壁８０と、外壁７４の他端と内壁７６の他端との間に延びる環状下壁８２とを含む。内側部分７０は、上壁８０に沿って実質的に中間に外側部分７２に接続され、一方、ノズルの外側部分７２は、下壁８２の大部分を形成する。

図８を特に参照すると、ノズル１４は、環状空気出口部分８４も含む。出口部分８４は、内壁７６の下端に接続された内側のほぼ切頭円錐の内側部分８６を含む。内側部分８６は、ボア軸線から離れる方向にテーパ付けられている。この実施形態では、内側部分８６とボア軸線Ｘの間に内在する角度は、約１５°である。出口部分８４は、ノズル１４の外側部分７０の下端に接続され、かつノズルの環状下壁８２の一部を定める環状外側部分８８も含む。出口部分８４の内側部分８６及び外側部分８８は、ボア軸線Ｘの周りの内側部分８６と外側部分８８の間の間隔を制御する役目をする複数のウェブ（図示せず）により互いに接続される。出口部分８４は、単一部品として構成することができるが、互いに接続された複数の構成要素として構成することもできる。代替的に、内側部分８６は、内側部分７０と一体とすることができ、外側部分８８は、外側部分７２と一体とすることができる。この場合、内側部分８６及び外側部分８８の一方には、ボア軸線Ｘの周りの内側部分８６と外側部分８８の間の間隔を制御するために、内側部分８６及び外側部分８８の他方の部分と係合する複数のスペーサを形成することができる。

内壁７６は、翼形の表面の一部の形状であるボア軸線Ｘを含む平面における断面プロフィールを有すると考えることができる。この翼形は、ノズルの上壁８０に位置する前縁と、ノズルの下壁８２に位置する後縁と、前縁と後縁の間に延びる翼弦線ＣＬとを有する。この実施形態では、翼弦線ＣＬは、ボア軸線Ｘとほぼ平行である。

ノズル１４の空気出口９０は、出口部分８４の内側部分８６と外側部分８８の間に位置付けられる。空気出口９０は、図６に示すように、ノズル１４の内壁７６の近くに、及び従って翼弦線ＣＬ及びボア軸線Ｘの間に、ノズル１４の下壁８２に位置付けられると考えることができる。空気出口９０は、環状スロットの形態であることが好ましい。空気出口９０は、形状がほぼ円形であり、ボア軸線Ｘに垂直である平面内に位置付けられることが好ましい。空気出口９０は、０．５から５ｍｍの範囲で比較的一定の幅を有することが好ましい。

空気入口部分１２にノズル１４を接続する環状フランジ６２は、ノズルの外側部分７０の各部分のうちの１つと一体である。フランジ６２は、空気入口部分１２から１次空気流を受け入れるために、ノズルの空気入口９２の周りに延びると考えることができる。ノズル１４の外側部分７０のこの部分は、ノズル１４の環状の内部通路９４に１次空気流を搬送するように形状付けられる。ノズル１４の外壁７４、内壁７６、上壁８０、及び下壁８２は、一緒になって、ボア軸線Ｘの周りに延びる内部通路９４を定める。内部通路９４は、ボア軸線Ｘを通過する平面においてほぼ矩形の断面を有する。

図８に示すように、空気出口部分８４は、空気出口９０を通じて１次空気流を差し向ける空気チャンネル９６を含む。空気チャンネル９６の幅は、空気出口９０の幅と実質的に同じである。この実施形態では、空気チャンネル９６は、空気チャンネル９６が翼形の翼弦線ＣＬ及びノズル１４のボア軸線Ｘに対して傾斜するように、ボア軸線Ｘから離れるように延びる方向Ｄに、空気出口９０に向かって延びている。

方向Ｄへのボア軸線Ｘ又は翼弦線ＣＬの傾斜角は、任意の値を取ることができる。角度は、０°から４５°の範囲であることが好ましい。この実施形態では、傾斜角は、ボア軸線Ｘの周りに実質的に一定であり、約１５°である。ボア軸線Ｘへの空気チャンネル９６の傾きは、従って、ボア軸線Ｘへの内側部分８６の傾きと実質的に同じである。

１次空気流は、従って、ノズル１４のボア軸線Ｘに大して傾斜している方向Ｄに、ノズル１４から放出される。１次空気流は、ノズル１４の内壁７６から離れる方向にも放出される。空気チャンネル９６がボア軸線Ｘから離れる方向に延びるように空気チャンネル９６の形状を制御することにより、天井送風機１０によって発生する合体空気流の流量は、１次空気流が、実質的にボア軸線Ｘと平行であるか又はボア軸線Ｘの方向に傾斜している方向Ｄに放出される時に発生する合体空気流の流量と比較して、増大させることができる。いかなる理論にも縛られることを望まないが、これは、比較的大きい表面積を有する外側プロフィールを有する１次空気流の放出によるものであると考えられる。この例において、１次空気流は、一般的に外方にテーパ付けられている円錐の形状のノズル１４から放出される。この表面積の増大により、ノズル１４を取り囲む空気との１次空気流の混合が促進され、１次空気流による２次空気流の同伴が増大し、従って、合体空気流の流量が増大する。

図１〜図５に再び戻ると、支持アセンブリ１６は、天井Ｃに天井送風機１０を取り付ける天井マウント１００と、天井マウント１００に接続された第１の端部及び支持アセンブリ１００の本体１０４に接続された第２の端部を有するアーム１０２とを含む。本体１０４は、天井送風機１０の空気入口部分１２に接続される。

天井マウント１００は、取付ブラケット１０６を含み、取付ブラケット１０８は、孔１０８に挿通可能なネジを使用して部屋の天井Ｃに接続可能である。図９及び図１０を参照すると、天井マウント１００は、取付ブラケット１０６にアーム１０２の第１の端部１１０を結合する結合アセンブリを更に含む。結合アセンブリは、結合円板１１２を含み、結合円板１１２は、結合円板１１２が回転軸Ｒ周りに取付ブラケット１０６に対して回転可能であるように取付ブラケット１０６の環状チャンネル１１６内に受け入れられる環状リム１１４を有する。アーム１０２は、好ましくは４５°から７５°までの範囲であり、この例においては約６０°である角度θだけ回転軸Ｒに対して傾斜している。その結果、アーム１０２が回転軸Ｒの周りに回転すると、空気入口部分１０２及びノズルは、回転軸Ｒの周りの軌動を有する。

アーム１０２の第１の端部１１０は、結合アセンブリの多数の結合部材１１８、１２０、１２２により結合円盤１１２に接続される。結合アセンブリは、取付ブラケット１０６に固定され、かつアーム１０２の第１の端部１１０が突出する開口を含む環状キャップ１２４により封入される。キャップ１２４も、天井送風機１０に電力で供給する電線との接続のための電気接続箱１２６を取り囲む。電気ケーブル（図示せず）は、接続箱１２６から延び、結合アセンブリ内に形成された開口１２８、１３０、及びアームの第１の端部１００内に形成された開口１３２を通り、空気１０２の中に入る。図９〜図１１に示すように、アーム１０２は、管状であり、かつアーム１０２の長さ方向に沿って延びて内部に電気ケーブルが天井マウント１００から本体１０４まで延びるボア１３４を含む。

アーム１０２の第２の端部１３６は、支持アセンブリ１６の本体１０４に接続される。支持アセンブリ１６の本体１０４は、環状内側本体部分１３８と、内側本体部分１３８の周りに延びる環状外側本体部分１４０と、を含む。内側本体部分１３８は、空気入口部分１２の外側ケーシング１８上に位置付けられたフランジ１４４に係合する環状フランジ１４２を含む。環状コネクタ１４６、例えば、Ｃクリップが、外側ケーシング１８が長手方向軸線Ｌの周りに内側本体部分１３８に対して回転可能であるように、外側ケーシング１８のフランジ１４４の周りに延びて支持するように内側本体部分１３８のフランジ１４２に接続される。環状入口シール１４８が、シュラウド３６と内側本体部分１３８のフランジ１４２との間に気密シールを形成する。

空気入口部分１２と取付ブラケット５８により外側ケーシング１８に接続されたノズル１４とは、従って、長手方向軸線Ｌの周りに支持アセンブリ１６に対して回転可能である。それによってユーザは、支持アセンブリ１６に対して及び従って支持アセンブリ１６が接続された天井Ｃに対してノズル１４の向きを調節することができる。天井Ｃに対するノズルの向きを調節するために、ユーザは、空気入口部分１２及びノズル１４が長手方向軸線Ｌの周りに両方とも回転するようにノズル１４を引く。例えば、夏期には、ユーザは、送風機によって生成される空気流によって天井送風機１０の下に位置するユーザを涼しくするための比較的涼しい微風が得られるように、１次空気流が天井Ｃから離れる方向にかつ部屋の中に放出されるようにノズル１４の向きを変えたい場合がある。しかし、冬期には、ユーザは、天井送風機のすぐ下に微風を生成することなく部屋の壁の上側部分に上がった温かい空気を移動して循環させるために、１次空気流が天井の方向に放出されるように１８０°にわたってノズル１４を反転させたいと思う場合がある。

この例において、空気入口部分１２及びノズル１４の両方は、長手方向軸線Ｌの周りに回転可能である。代替的に、天井送風機１０は、ノズル１４が外側ケーシング１８に対して及び従って空気入口部分１２及び支持アセンブリ１６に対して回転可能であるように配置することができる。例えば、外側ケーシング１８は、ボルト又はネジによって内側本体部分１３８に固定することができ、ノズル１４は、長手方向軸線Ｌの周りに外側ケーシング１８に対して回転可能であるように外側ケーシング１８に固定することができる。この場合、ノズル１４と外側ケーシング１８の接続の方法は、この例において空気入口部分１２と支持アセンブリ１６の間に達成されたものと同様とすることができる。

図１１に戻ると、内側本体部分１３８は、空気入口部分１２の空気入口３８に１次空気流を搬送する空気通路１５０を定める。シュラウド３６は、空気入口部分１２を通って延びる空気通路１５２を定め、支持アセンブリ１６の空気通路１５２は、空気入口部分１２の空気通路１５０と実質的に同軸である。空気通路１５０は、長手方向軸線Ｌと直交する空気入口１５４を有する。

内側本体部分１３８及び外側本体部分１４０は、一緒に支持アセンブリ１６の本体１０４のハウジング１５６を定める。ハウジング１５６は、モータ２６に電源を供給する制御回路（図示せず）を保持することができる。電気ケーブルは、アーム１０２の第２の端部１３６内に形成された孔（図示せず）を通って延び、かつ制御回路に接続される。第２の電気ケーブル（図示せず）は、制御回路からモータ２６まで延びる。第２の電気ケーブルは、本体１０４の内側本体部分１３８のフランジ１４２内に形成された孔を通って、外側ケーシング１８とシュラウド３６の間に延びる環状チャンネル４４に入る。第２の電気ケーブルは、次に、ディフューザを通ってモータ２６まで延びる。例えば、第２の電気ケーブルは、シュラウドのディフューザベーン３２を通ってモータケーシングに入ることができる。シュラウド３６内に形成された孔の周面との気密シールを形成するために、グロメットを第２の電気ケーブルの周りに位置付けることができ、それによりこの孔を通る空気の漏れを抑制する。本体１０４は、ユーザが天井送風機１０の作動を制御することを可能にする制御回路に接続されたユーザインタフェースを含むことができる。例えば、ユーザインタフェースは、ユーザがモータ２６を起動及び停止し、かつモータ２６の速度を制御することを可能にする１つ又はそれよりも多くのボタン又はダイヤルを含むことができる。代替的に又は追加的に、ユーザインタフェースは、天井送風機１０の作動を制御する遠隔制御装置からの制御信号を受信するセンサを含むことができる。

ノズル１４の外壁７４の半径、アーム１０２の長さ、及び天井送風機１０が接続された天井の形状に応じて、ノズル１４が回転する外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌと天井の間の距離は、ノズル１４の外壁７４の半径よりも短いとすることができ、これによって長手方向軸線Ｌの周りの９０°にわたるノズルの回転が抑制される。ノズルを反転させることを可能にするために、支持アセンブリ１６の本体１０４は、図２に示すような上昇位置と図１３に示すような下降位置との間にノズル１４を移動させるように第１のピボット軸Ｐ１の周りにアーム１０２に対してピボット回転可能である。第１のピボット軸Ｐ１を図１１に示している。第１のピボット軸Ｐ１は、アーム１０２の第２の端部１３６を通って延び、かつ本体１０４の内側本体部分１３８によって保持された端部を有するピン１５８の長手方向軸線によって定められる。第１のピボット軸Ｐ１は、アーム１０２が天井マウント１００に対して回転する回転軸Ｒと実質的に直交する。第１のピボット軸Ｐ１は、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌと実質的に直交する。

図２に示す上昇位置において、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌ及び従ってインペラ軸線は、取付ブラケット１０６と実質的に平行である。これにより、ボア軸線Ｘが長手方向軸線Ｌと、天井送風機１０が取り付けられた水平天井Ｃとに対して実質的に垂直であるようにノズル１４の向きを変えることができる。下降位置において、外側ケーシング１８の長手方向軸線Ｌ及び従ってインペラ軸線は、好ましくは９０°未満の角度だけ、より好ましくは４５°未満の角度だけ取付ブラケット１０６に対して傾斜している。本体１０４は、上昇位置から下降位置までノズル１４を移動させるために、５°から４５°の範囲の角度でピボット回転可能にすることができる。ノズル１４の外壁７４の半径に応じて、１０°から２０°の範囲の角度のピボット回転は、ノズルを天井に接触することなく反転させることができるように十分にノズルを下降させるのに十分である。この例において、本体１０４は、上昇位置から下降位置までノズル１４を移動させるために約１２°から１５°までの角度でアーム１０２に対してピボット回転可能である。

本体１０４のハウジング１５６は、また、アーム１０２に対して本体１０４の位置をロックするための解除可能なロック機構１６０を収容する。ロック機構１６０は、所定位置に本体１０４を保持し、それによりノズルを上昇位置に位置させる役目をする。図１１及び図１２を参照すると、この例において、ロック機構１６０は、アーム１０２と本体１０４の間の相対移動を抑制するために、アーム１０２の第２の端部１３６と本体１０４の上側部分１６４とに係合するロック楔１６２を含む。ロック楔１６２は、内側本体部分１３８に対して第２のピボット軸Ｐ２の周りのピボット回転移動をするように内側本体部分１３８に接続される。第２のピボット軸Ｐ２は、第１のピボット軸Ｐ１と実質的に平行である。ロック楔１６２は、本体１０４の内側本体部分１３８の周りに延びるロックアーム１６６により、図１１に示すロック位置に保持される。ロックアームローラ１６８は、ロック楔１６２と係合してロック楔１６２及びロックアーム１６６の間の摩擦力を最小にするために、ロックアーム１６６の上端に回転可能に接続される。ロックアーム１６６は、内側本体部分１３８に対して第３のピボット軸Ｐ３の周りのピボット回転移動をするように内側本体部分１３８に接続される。第３のピボット軸Ｐ３は、第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２と実質的に平行である。ロックアーム１６６は、弾性要素１７０、好ましくは、ロックアーム１６６と内側本体部分１３８のフランジ１４２との間に位置付けられたバネにより、図１１に示す位置に向かって付勢される。

ロック機構１６０を解除するために、ユーザは、第３のピボット軸Ｐ３の周りにロックアーム１６６をピボット回転するように弾性要素１７０の付勢力に対してロックアーム１６６を押す。外側本体部分１４０は、ユーザがロックアーム１６６と係合する工具を挿通することができるウインドウ１７２を含む。代替的に、ユーザ操作可能なボタンが、ユーザによる押し下げのためにウインドウ１７２を通って突出するようにロックアーム１６６の下端に装着することができる。第３のピボット軸Ｐ３の周りのロックアーム１６６の移動により、ロックアームローラ１６８が、アーム１０２の第２の端部１３６から離れ、従って、ロック楔１６２は、第２のピボット軸Ｐ２の周りにロック位置から離れる方向にピボット回転し、アーム１０２の第２の端部１３６との係合から外れることができる。ロック位置から離れる方向のロック楔１６２の移動により、本体１０４が第１のピボット軸Ｐ１の周りにアーム１０２に対してピボット回転し、上昇位置から下降位置までノズル１４を移動させることができる。

ユーザが所望量だけ長手方向軸線Ｌの周りにノズル１４を回転させると、ユーザは、本体１０４が第１のピボット軸Ｐ１の周りにピボット回転するようにノズル１４の端部を上昇させることにより、上昇位置にノズル１４を戻すことができる。ロックアーム１６６は図１１に示す位置に向かって付勢されているので、上昇位置へのノズル１４の戻りにより、ロックアーム１６６は、図１１に示す位置に自動的に戻り、従って、ロック位置にロック楔１６２を戻す。

天井送風機１０を操作するために、ユーザは、ユーザインタフェース又は遠隔制御装置の適切なボタンを押す。ユーザインタフェースの制御回路は、主制御回路にこのアクションを通信し、これに応答して、主制御回路は、モータ２６を起動させてインペラ２２を回転させる。インペラ２２の回転により、１次空気流は、空気入口１５０を通じて支持アセンブリ１６の本体１０４に引き込まれる。ユーザは、ユーザインタフェース又は遠隔制御装置を使用して、モータ２６の速度及び従って空気が支持アセンブリ１６に引き込まれる割合を制御することができる。１次空気流は、支持アセンブリ１６の空気通路１５０及び空気入口部分１２の空気通路１５２に沿って順番に通り、ノズル１４の内部通路９４に入る。

ノズル１４の内部通路９４内では、１次空気流は、ノズル１４のボア７８の周りに反対方向に通る２つの空気の流れに分割される。空気の流れが内部通路９４を通過すると、空気は、空気出口９０を通じて放出される。ボア軸線Ｘを通過しかつそれを含む平面で見た時に、１次空気流は、方向Ｄに空気出口９０を通じて放出される。空気出口９０からの１次空気流の放出により、外部環境からの、具体的にはノズル周りの領域からの空気の同伴によって２次空気流が発生する。この２次空気流は、１次空気流と合体し、ノズル１４から前方へ放出される合体した又は全体的な空気流又は空気の流れを生成する。

７０ 外側部分
７６ 内壁
８４ 環状空気出口部分
８６ 内側部分
８８ 環状外側部分

Claims (32)

1. 部屋内で空気流を生成するための送風機アセンブリであって、
   空気入口、インペラ、及び前記空気入口を通じて空気流を引き込むためにインペラ軸線の周りで該インペラを回転させるためのモータを含む空気入口部分と、
   内壁、前記内壁の周りに延びる外壁、前記空気流を放出するための少なくとも１つの空気出口、及び前記空気流を該少なくとも１つの空気出口まで搬送するために前記内壁と前記外壁の間に位置付けられた内部通路を含む環状ノズルであって、前記内壁が、前記ノズルの外側からの空気が前記少なくとも１つの空気出口から放出された前記空気流によって引き込まれるボアを形成する環状ノズルと、
   部屋の天井に装着可能である取付ブラケットを含み、前記インペラ軸線が取付ブラケットに対して９０°未満の角度であるように前記空気入口部分及び前記ノズルを支持するように構成された、部屋の天井で該空気入口部分及び該ノズルを支持するための支持アセンブリと、
   を含むことを特徴とする送風機アセンブリ。
2. 前記支持アセンブリは、前記インペラ軸線が前記取付ブラケットに対して４５°未満の角度であるように前記空気入口部分及び前記ノズルを支持するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の送風機アセンブリ。
3. 前記支持アセンブリは、前記インペラ軸線が前記取付ブラケットと実質的に平行であるように前記空気入口部分及び前記ノズルを支持するように構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送風機アセンブリ。
4. 前記支持アセンブリは、前記ボアの軸線が前記取付ブラケットと実質的に直交するように前記空気入口部分及び前記ノズルを支持するように構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
5. 前記ノズル及び前記空気入口部分は、前記取付ブラケットに対してピボット回転可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
6. 前記ノズル及び前記空気入口部分は、前記インペラ軸線と実質的に直交するピボット軸の周りにピボット回転可能であることを特徴とする請求項５に記載の送風機アセンブリ。
7. 前記ノズルは、前記支持アセンブリに対して回転可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
8. 前記ノズルは、前記インペラ軸線と実質的に同一平面上にある軸線の周りに回転可能であることを特徴とする請求項７に記載の送風機アセンブリ。
9. 前記インペラ軸線は、前記空気入口部分の前記空気入口を通過することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
10. 前記インペラは、軸流インペラであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
11. 前記空気入口部分は、前記インペラの下流に位置付けられたディフューザを含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
12. 前記空気入口部分は、外側ケーシングと、前記モータ及び前記インペラの周りに延びるシュラウドと、前記外側ケーシング内に前記シュラウドを取り付けるための取付構造とを含むことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
13. 前記取付構造は、前記外側ケーシングと前記シュラウドの間に位置付けられた複数のマウントと、該マウントとシュラウドの間に接続された複数の弾性要素とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の送風機アセンブリ。
14. 前記弾性要素は、前記マウントと前記シュラウドの間で緊張状態に保持されることを特徴とする請求項１３に記載の送風機アセンブリ。
15. 前記シュラウド及び前記外側ケーシングの各々は、実質的に円筒形であることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
16. 前記空気入口部分は、前記支持アセンブリと前記ノズルの間に位置付けられることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
17. 前記支持アセンブリは、前記少なくとも１つの空気出口の上流に位置付けられた空気通路を含むことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
18. 前記空気通路は、前記環状ノズルに向かって空気流を搬送するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の送風機アセンブリ。
19. 前記空気通路は、前記空気入口部分の前記空気入口まで空気を搬送するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載の送風機アセンブリ。
20. 前記インペラ及び前記モータは、前記入口部分の空気通路内に位置付けられ、
    前記支持アセンブリの前記空気通路は、前記空気入口部分の前記空気通路と実質的に同軸である、
    ことを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
21. 前記支持アセンブリは、天井マウントと、該天井マウントに接続された第１の端部を有するアームと、前記アームの第２の端部及び前記ノズルに接続された本体とを含むことを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
22. 前記本体は、環状であることを特徴とする請求項２１に記載の送風機アセンブリ。
23. アームは、前記天井マウントに回転可能に接続されることを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の送風機アセンブリ。
24. 前記ノズルは、前記内壁と前記外壁の間に延びる空気出口部分を含み、該空気出口部分は、前記少なくとも１つの空気出口を含むことを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
25. 前記空気出口部分は、前記内壁に接続された内側部分と、前記外壁に接続された外側部分と、を含み、
    前記内側部分の少なくとも一部は、前記ボアの軸線から離れる方向にテーパ付けられている、
    ことを特徴とする請求項２４に記載の送風機アセンブリ。
26. 前記ボア軸線に対する前記内側部分の前記少なくとも一部の傾斜角は、０と４５°の間であることを特徴とする請求項２５に記載の送風機アセンブリ。
27. 前記内側部分の前記少なくとも一部は、実質的に円錐である形状を有することを特徴とする請求項２５又は請求項２６記載の送風機アセンブリ。
28. 前記少なくとも１つの空気出口は、前記内側部分と前記外側部分の間に位置付けられることを特徴とする請求項２５から請求項２７のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
29. 前記外側部分は、前記ボアの軸線と実質的に直交することを特徴とする請求項２５から請求項２８のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
30. 前記少なくとも１つの空気出口は、前記ボアの軸線の周りに延びることを特徴とする請求項１から請求項２９のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
31. 前記少なくとも１つの空気出口は、実質的に環状の空気出口を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。
32. 前記空気入口部分及び前記ノズルは、前記ボアの軸線と平行な方向に実質的に同じ深さを有することを特徴とする請求項１から請求項３１のいずれか１項に記載の送風機アセンブリ。

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