サーキュレータ及び微小粒子拡散装置
【課題】省電力化を図るとともに室内の空気を十分循環させることのできるサーキュレータを提供する。
【解決手段】吸込口５と吹出口４ａ、４ｂ、４ｃとを開口する筐体２と、吸込口５と吹出口４ａ、４ｂ、４ｃとを連結して筐体２内に設けられる送風経路１０と、送風経路１０に配されて周方向に気流を送出する送風ファン８とを備え、送風経路１０が、送風ファン８の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部１１と、垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部１２とを有する。
【解決手段】吸込口５と吹出口４ａ、４ｂ、４ｃとを開口する筐体２と、吸込口５と吹出口４ａ、４ｂ、４ｃとを連結して筐体２内に設けられる送風経路１０と、送風経路１０に配されて周方向に気流を送出する送風ファン８とを備え、送風経路１０が、送風ファン８の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部１１と、垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部１２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気を循環させるサーキュレータに関する。また本発明は、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーキュレータは特許文献１に開示されている。このサーキュレータは室内の床面に設置され、下部に吸込口を開口して上面に吹出口を開口する。サーキュレータの内部に配される送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気を床面に沿って吸い込み、吹出口から前方上方に向けて空気を送出する。これにより、室内の空気を循環させることができる。
【０００３】
また、特許文献２には従来の微小粒子拡散装置が開示されている。この微小粒子拡散装置は冷蔵庫の天面等に配され、前面に吹出口が開口する筐体内に送風ファンが設けられる。送風ファンは軸方向に吸気して周方向に排気するシロッコファンから成り、回転軸を鉛直に配される。送風ファンと吹出口との間は送風経路により連結される。送風経路は送風ファンの下流側で左右方向に徐々に広げられるとともに、上下方向に徐々に狭められる。送風経路内には微小粒子であるイオンを発生する微小粒子発生装置が配される。
【０００４】
送風ファンにより発生する気流は送風経路を流通して左右方向に広がり、微小粒子発生装置で発生した微小粒子が含まれる。微小粒子を含む気流は吹出口から左右方向に広がって送出され、室内に微小粒子が拡散される。これにより、プラスイオンとマイナスイオンとを室内に供給して室内の浮遊菌の殺菌を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７０９９２号公報（第２頁−第５頁、第４図）
【特許文献２】特許第３７９７９９３号公報（第４頁−第１８頁、第１図、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来のサーキュレータによると、吹出口から送出される空気が室内の左右方向に十分拡散しない。このため、室内の隅々まで空気を循環させることが困難になる問題があった。送風ファンを左右方向に揺動させる首振り機構を設けると室内の隅々まで空気を循環させることできるが、構造が複雑になるためサーキュレータのコストが大きくなる問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された従来の微小粒子拡散装置によると、送風経路を流通する気流は左右方向に広げられて吹出口から前方に送出される。このため、簡単な構成で空気や微小粒子を室内の左右方向に広い範囲に送出することができる。
【０００８】
しかしながら、送風ファンは回転軸を鉛直に配して周接線方向に排気するため、送風経路を流通する気流の流量が送風ファンの遠心力によって左右方向で不均一になる問題があった。また、送風ファンの直後から上下方向に流路が絞られるため気流の運動エネルギーを十分回収することができず、送風経路内の静圧が低くなる。これにより、微小粒子拡散装置に対して遠い室内の壁面まで気流が到達せず、空気の循環や微小粒子の拡散を十分行うことができない問題もあった。一方、気流の到達距離を大きくするために送風ファンの回転数を大きくすると、騒音や消費電力が大きくなる問題がある。
【０００９】
また、微小粒子発生装置によってイオン以外の芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を発生する場合も同様の問題がある。
【００１０】
本発明は、省電力化を図るとともに室内の空気を十分循環させることのできるサーキュレータを提供することを目的とする。また本発明は、省電力化を図るとともに微小粒子を室内に十分拡散させることのできる微小粒子拡散装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンとを備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気を前記吹出口から送出して室内の空気を循環させるサーキュレータにおいて、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小される軸方向拡大部とを有することを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、送風ファンは遠心ファンや貫流ファンから成り、例えば回転軸が水平に配される。送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気が送風経路に流入して送風ファンの周方向に排気される。送風ファンの下流側の垂直方向拡大部は上下方向に徐々に拡大され、気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換する。垂直方向拡大部の下流側の軸方向拡大部は左右方向に徐々に広がるとともに上下方向に一定または縮小される。これにより、軸方向拡大部を流通する気流は左右方向に広げられるとともに流速の低下が抑制される。そして、吹出口から気流が左右方向の広い範囲に送出され、室内の空気が循環する。送風ファンの回転軸を水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。
【００１３】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記軸方向拡大部の流路面積が下流になる程拡大されることが好ましい。この構成によると、軸方向拡大部を流通する気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換される。
【００１４】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記垂直方向拡大部及び前記軸方向拡大部に連続して前記回転軸の軸方向に分割される複数の分割通路を有することが好ましい。この構成によると、分割通路の壁面に沿って気流が流通して回転軸の軸方向に円滑に広げられる。
【００１５】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の上端に形成するとともに前記吹出口から天井壁に沿って気流を送出するとより好ましい。この構成によると、吹出口から室内の天井壁に沿って送出される気流がコアンダ効果によって天井壁に沿って流通し、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００１６】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の下部に形成するとともに前記吹出口から上方に気流を送出するとより好ましい。この構成によると、吹出口から上方に送出される気流が室内の天井壁に到達してコアンダ効果により天井壁に沿って流通し、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００１７】
また本発明は、吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンと、前記送風ファンの下流側に配されて微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気に微小粒子を含有して前記吹出口から送出する微粒子拡散装置において、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部とを有することを特徴としている。
【００１８】
この構成によると、送風ファンは遠心ファンや貫流ファンから成り、例えば回転軸が水平に配される。送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気が送風経路に流入して送風ファンの周方向に排気される。送風ファンの下流側の垂直方向拡大部は上下方向に徐々に拡大され、気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換する。垂直方向拡大部の下流側の軸方向拡大部は左右方向に徐々に広がるとともに上下方向に一定または縮小される。これにより、軸方向拡大部を流通する気流は左右方向に広げられるとともに流速の低下を抑制される。そして、微小粒子発生装置により発生した微小粒子を含む気流が吹出口から左右方向の広い範囲に送出され、室内に微小粒子が拡散する。送風ファンの回転軸を水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。
【００１９】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、垂直方向拡大部が流路を送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部が垂直方向拡大部の下流側で流路を送風ファンの回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に一定に維持または徐々に縮小するので、送風ファンの遠心力による流量の不均一を防止できる。加えて、垂直方向拡大部で気流の運動エネルギーを十分静圧に変換して静圧が高められた後に軸方向拡大部で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、省電力化を図ることができるとともに、気流の到達距離を大きくすることができる。従って、室内の空気を十分循環させることができる。また、室内に微小粒子を十分拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を上方から見た斜視図
【図２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を下方から見た斜視図
【図３】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の正面図
【図４】図３のＡ−Ａ断面の側面断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ断面の上面断面図
【図６】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の室内の気流状態を示す図
【図７】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置の側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２及び図３は第１実施形態の微小粒子拡散装置を上方から見た斜視図、下方から見た斜視図及び正面図である。微小粒子拡散装置１は筐体２で覆われ、室内の一の側壁Ｓと天井壁Ｔ（図４参照）とのコーナー近傍に配される。筐体２を側壁Ｓに取り付けてもよく、側壁Ｓの近傍の天井壁Ｔに取り付けてもよい。
【００２３】
筐体２の下面には吸込口５が開口する。吸込口５にはフィルター６が配される。筐体２の前面上部には室内に向かって右から順に第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが水平方向に並設される。第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃは筐体２の上端に設けられ、天井壁Ｔ（図４参照）に沿って空気を送出する。詳細を後述するように、第１吹出口４ａは筐体２から右方に空気を送出し、第２吹出口４ｂは筐体２から正面に空気を送出し、第３吹出口４ｃは筐体２から左方に空気を送出する。
【００２４】
図４、図５は図３のＡ−Ａ断面の側面断面図及びＢ−Ｂ断面の上面断面図を示している。筐体２内には第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃと吸込口５とを連結する送風経路１０が設けられる。送風経路１０内には送風ファン８が配される。送風ファン８はファンモータ８ａにより回転翼（不図示）が回転駆動されるクロスフローファン（貫流ファン）から成り、回転軸が水平方向に配される。ファンモータ８ａの駆動によって送風ファン８は回転翼（不図示）の周方向から吸気して周方向に排気する。回転軸を水平方向に配した遠心ファンにより送風ファン８を形成してもよい。
【００２５】
送風経路１０内には送風ファン８の下流側で水平方向に分割された第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃが順に設けられる。第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃはそれぞれ前端に第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが開口する。また、第１分割通路１０ａ及び第３分割通路１０ｃの内側の側壁１０ｅ及び外側の側壁１０ｆは鉛直面に対して傾斜した曲面により形成される。
【００２６】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃにはそれぞれ送風ファン８の下流側に垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２が形成される。垂直方向拡大部１１は流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大する。軸方向拡大部１２は垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小する。
【００２７】
尚、軸方向拡大部１２の流路面積は下流になる程拡大されている。また、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃは垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２に連続して形成される。
【００２８】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃには微小粒子発生装置７の電極７ａ、７ｂが露出して配される。電極７ａと電極７ｂとは第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃ内でそれぞれ仕切壁１０ｄにより仕切られて配置される。
【００２９】
電極７ａ、７ｂには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極７ａには正電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンが形成される。電極７ｂには負電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンが形成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。
【００３０】
Ｈ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ2Ｏ2（過酸化水素）を浮遊菌や臭い成分等の表面上で凝集生成してこれらを破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ、第３吹出口４ｃから吐出することにより、室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
【００３１】
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ2＋(ｍ＋ｎ)Ｈ2Ｏ ・・・（１）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（２）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（３）
【００３２】
上記構成の微小粒子拡散装置１において、送風ファン８及び微小粒子発生装置７が駆動されると、室内の空気が吸込口５から筐体２内に取り込まれる。筐体２内に取り込まれる空気はフィルタ６により塵埃が捕集され、送風経路１０を流通して送風ファン８に導かれる。
【００３３】
送風ファン８の排気は第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃに分岐してそれぞれ第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃに導かれる。この時、送風ファン８の回転軸を鉛直に配置すると、遠心力によって左右方向で気流が不均一になる。このため、送風ファン８の回転軸を水平に配して左右方向の気流を均一にすることができる。加えて、第１分割通路１０ａ及び第３分割通路１０ｃの内側の側壁１０ｅが鉛直面に対して傾斜するため、送風ファン８から周接線方向に直進する気流を容易に湾曲させることができる。
【００３４】
また、垂直方向拡大部１１で上下方向に流路が広げられるとともに軸方向拡大部１２で左右方向に流路が広げられる。軸方向拡大部１２よりも上流の垂直方向拡大部１１では周方向に排気される送風ファン８の遠心力の影響が大きい。このため、気流は送風ファン８の回転軸に垂直な方向に進行するため左右に広げるのは望ましくない。そして、垂直方向拡大部１１で上下方向に流路を拡大することによって気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧が高められる。これにより、微小粒子拡散装置１の送風能力を向上させることができる。尚、垂直方向拡大部１１で流路の左右方向の幅を一定にしてもよく、やや縮小してもよい。この時、流路面積は下流になる程徐々に拡大させる。
【００３５】
軸方向拡大部１２では送風ファン８による遠心力が弱まった状態で流路を左右方向に拡大するので、圧力損失を大きくすることなく気流を円滑に湾曲させて左右方向に広げることができる。また、上下方向に流路が絞られるため、気流をより円滑に左右方向に広げることができるとともに気流の速度低下を抑制することができる。この時、軸方向拡大部１２の流路面積が下流になる程拡大するので、軸方向拡大部１２においても運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧を高めることができる。
【００３６】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを流通する気流には微小粒子発生装置７によってプラスイオンとマイナスイオンとが含まれる。これにより、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃからプラスイオンとマイナスイオンとを含む気流が送出される。
【００３７】
図６は微小粒子拡散装置１から送出される室内Ｄの気流の状態を示している。第１吹出口４ａから右方に向かって送出された第１気流Ａ１は天井壁Ｔに沿って流通し、右方の側壁（第１壁面Ｐ１）に沿って降下する。第２吹出口４ｂから前方に向かって送出された第２気流Ａ２は天井壁Ｔに沿って流通し、微小粒子拡散装置１が配される側壁Ｓに対向する側壁（第２壁面Ｐ２）に沿って降下する。第３吹出口４ｃから左方に向かって送出された第３気流Ａ３は天井壁Ｔに沿って流通し、左方の側壁（第３壁面Ｐ３）に沿って降下する。
【００３８】
第１壁面Ｐ１、第２壁面Ｐ２及び第３壁面Ｐ３を降下する気流は室内の床面Ｆを流通し、側壁Ｓに沿って上昇して微小粒子拡散装置１の吸込口５に戻る。これにより、室内の各壁面に沿って気流が循環して室内の隅々にイオンを行き渡らせることができる。また、室内の中央部の居住空間には壁面に沿って流通する気流によってイオンが緩やかに拡散する。第１、第２、第３気流Ａ１、Ａ２、Ａ３は壁面に沿ってコアンダ効果によって進行するため、室内の空気に奪われる運動エネルギーが抑制される。これにより、消費電力を抑制して気流の到達距離を大きくすることができる。
【００３９】
尚、電極７ａ、７ｂにより発生するイオンの極性を所定期間毎に切り替えてもよい。即ち、電極７ａからプラスイオンを発生して電極７ｂからマイナスイオンを発生する。所定期間が経過すると電極７ａからマイナスイオンを発生して電極７ｂからプラスイオンを発生する。更に所定期間が経過すると、電極７ａからプラスイオンを発生して電極７ｂからマイナスイオンを発生し、この動作を繰り返す。
【００４０】
これにより、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを左右に広がって送出される気流の左端及び右端にプラスイオンとマイナスイオンとが交互に送出される。従って、居室内の左右方向の広い範囲までプラスイオン及びマイナスイオンを高い濃度で分布させることができる。
【００４１】
本実施形態によると、垂直方向拡大部１１が流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部１２が垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小する。これにより、送風ファン８の遠心力による流量の不均一を防止して送風ファン８の回転軸の軸方向に気流を広げることができる。
【００４２】
加えて、送風ファン８の直後の垂直方向拡大部１１で流路面積が絞られないため、気流の運動エネルギーを十分回収して静圧が高められる。その後、軸方向拡大部１２で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、送風ファン８の回転数を大きくすることなく気流の到達距離を大きくすることができる。従って、微小粒子拡散装置１の省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内にイオンを十分拡散させることができる。
【００４３】
尚、垂直方向拡大部１１では送風ファン８の遠心力の影響が大きく、流路の左右方向の幅を徐々に広げても気流を左右に広げる効果が低くなるだけでなくむしろ送風ファン８の性能を低下させる可能性がある。このため、垂直方向拡大部１１で流路の左右方向の幅を一定に維持してもよく、やや縮小してもよい。また、軸方向拡大部１２で流路の上下方向の幅を一定に維持してもよい。
【００４４】
また、軸方向拡大部１２の流路面積が下流になる程拡大するので、軸方向拡大部１２においても運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧をより高めることができる。尚、軸方向拡大部１２で流路面積を一定に維持してもよい。この時、軸方向拡大部１２における運動エネルギーの回収が低減されるが、垂直方向拡大部１１における運動エネルギーのの回収によって従来よりも静圧を高めることができる。
【００４５】
また、垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２に連続して送風ファン８の軸方向に分割される複数の第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを有するので、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃの壁面に沿って気流が流通して送風ファン８の軸方向に円滑に気流を広げることができる。
【００４６】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配して筐体２が室内の天井壁Ｔの近傍に配され、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを筐体２の上端に形成するとともに天井壁Ｔに沿って気流を送出する。これにより、天井壁Ｔに沿って送出される気流がコアンダ効果によって天井壁Ｔに沿って流通する。従って、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００４７】
次に、図７は第２実施形態の微小粒子拡散装置の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図６に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態と同様に水平に並設される第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが筐体２の下部前面に開口する。また、吸込口５が筐体２の上面に開口する。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００４８】
微小粒子拡散装置１の筐体２は天井壁Ｔとの間に所定の隙間Ｈを有して室内の一側壁Ｓに取り付けられる。第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃ（図４参照）は水平に対して所定角度だけ上方に向かって傾斜する。これにより、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３が天井壁Ｔに到達した後に、天井壁Ｔに沿って流通する。
【００４９】
第１吹出口４ａから右方に向かって送出された第１気流Ａ１は天井壁Ｔに沿って流通し、右方の側壁（第１壁面Ｐ１（図６参照））に沿って降下する。第２吹出口４ｂから前方に向かって送出された第２気流Ａ２は天井壁Ｔに沿って流通し、微小粒子拡散装置１が配される側壁Ｓに対向する側壁（第２壁面Ｐ２（図６参照））に沿って降下する。第３吹出口４ｃから左方に向かって送出された第３気流Ａ３は天井壁Ｔに沿って流通し、左方の側壁（第３壁面Ｐ３（図６参照））に沿って降下する。そして、第１壁面Ｐ１、第２壁面Ｐ２及び第３壁面Ｐ３を降下する気流は室内の床面Ｆを流通し、側壁Ｓに沿って上昇して微小粒子拡散装置１の側方から吸込口５に戻る。
【００５０】
本実施形態によると、第１実施形態と同様に、垂直方向拡大部１１が流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部１２が垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小するので、送風ファン８の遠心力による流量の不均一を防止して送風ファン８の回転軸の軸方向に気流を広げることができる。
【００５１】
加えて、送風ファン８の直後の垂直方向拡大部１１で流路面積が絞られないため、気流の運動エネルギーを十分回収して静圧が高められる。その後、軸方向拡大部１２で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、送風ファン８の回転数を大きくすることなく気流の到達距離を大きくすることができる。従って、微小粒子拡散装置１の省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内にイオンを十分拡散させることができる。
【００５２】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配して筐体２が室内の天井壁Ｔの近傍に配され、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを筐体２の下部に形成して上方に気流を送出する。これにより、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃから上方に送出される気流が室内の天井壁Ｔに到達してコアンダ効果によって天井壁Ｔに沿って流通する。従って、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００５３】
尚、第１実施形態の微小粒子拡散装置１を天井壁Ｔから所定の隙間Ｈを有して側壁Ｓに取り付けてもよい。そして、本実施形態と同様に、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを水平に対して所定角度だけ上方に向かって傾斜させる。これにより、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３を天井壁Ｔに到達した後に天井壁Ｔに沿って流通させることができる。しかしながら、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３が天井壁Ｔに到達するまでに運動エネルギーが奪われるため、第１実施形態のように天井壁Ｔに沿って第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを形成する方がより望ましい。
【００５４】
第１、第２実施形態において、微小粒子拡散装置１は微小粒子発生装置７により発生したプラスイオンとマイナスイオンとを送出して室内の殺菌を行っている。微小粒子発生装置７によりマイナスイオンのみを発生して室内のリラクゼーション効果を得る微小粒子拡散装置１であってもよい。また、微小粒子発生装置７により芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等を発生して室内の消臭、殺虫、殺菌等を行う微小粒子拡散装置１であってもよい。
【００５５】
また、微小粒子発生装置７を省いて第１、第２、第３気流Ａ１、Ａ２、Ａ３によって室内の気流を循環させるサーキュレータにしてもよい。この時、垂直方向拡大部１１で気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換した後に軸方向拡大部１２で気流を左右方向に広げ、気流の到達距離を大きくすることができる。従って、省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内の空気を十分循環させることができる。
【００５６】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配しているが、水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。そして、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを送風ファン８の軸方向に並設することにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によると、室内の空気を循環させるサーキュレータに利用することができる。また本発明によると、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 微小粒子拡散装置
２ 筐体
４ａ 第１吹出口
４ｂ 第２吹出口
４ｃ 第３吹出口
４ｄ 第４吹出口
５ 吸込口
６ フィルター
７ 微小粒子発生装置
８ 送風ファン
１０ 送風経路
１０ａ 第１分割通路
１０ｂ 第２分割通路
１０ｃ 第３分割通路
１１ 垂直方向拡大部
１２ 軸方向拡大部
Ａ１ 第１気流
Ａ２ 第２気流
Ａ３ 第３気流
Ａ４ 第４気流
Ｆ 床面
Ｐ１ 第１壁面
Ｐ２ 第２壁面
Ｐ３ 第３壁面
Ｓ 側壁
Ｔ 天井壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気を循環させるサーキュレータに関する。また本発明は、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーキュレータは特許文献１に開示されている。このサーキュレータは室内の床面に設置され、下部に吸込口を開口して上面に吹出口を開口する。サーキュレータの内部に配される送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気を床面に沿って吸い込み、吹出口から前方上方に向けて空気を送出する。これにより、室内の空気を循環させることができる。
【０００３】
また、特許文献２には従来の微小粒子拡散装置が開示されている。この微小粒子拡散装置は冷蔵庫の天面等に配され、前面に吹出口が開口する筐体内に送風ファンが設けられる。送風ファンは軸方向に吸気して周方向に排気するシロッコファンから成り、回転軸を鉛直に配される。送風ファンと吹出口との間は送風経路により連結される。送風経路は送風ファンの下流側で左右方向に徐々に広げられるとともに、上下方向に徐々に狭められる。送風経路内には微小粒子であるイオンを発生する微小粒子発生装置が配される。
【０００４】
送風ファンにより発生する気流は送風経路を流通して左右方向に広がり、微小粒子発生装置で発生した微小粒子が含まれる。微小粒子を含む気流は吹出口から左右方向に広がって送出され、室内に微小粒子が拡散される。これにより、プラスイオンとマイナスイオンとを室内に供給して室内の浮遊菌の殺菌を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７０９９２号公報（第２頁−第５頁、第４図）
【特許文献２】特許第３７９７９９３号公報（第４頁−第１８頁、第１図、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来のサーキュレータによると、吹出口から送出される空気が室内の左右方向に十分拡散しない。このため、室内の隅々まで空気を循環させることが困難になる問題があった。送風ファンを左右方向に揺動させる首振り機構を設けると室内の隅々まで空気を循環させることできるが、構造が複雑になるためサーキュレータのコストが大きくなる問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された従来の微小粒子拡散装置によると、送風経路を流通する気流は左右方向に広げられて吹出口から前方に送出される。このため、簡単な構成で空気や微小粒子を室内の左右方向に広い範囲に送出することができる。
【０００８】
しかしながら、送風ファンは回転軸を鉛直に配して周接線方向に排気するため、送風経路を流通する気流の流量が送風ファンの遠心力によって左右方向で不均一になる問題があった。また、送風ファンの直後から上下方向に流路が絞られるため気流の運動エネルギーを十分回収することができず、送風経路内の静圧が低くなる。これにより、微小粒子拡散装置に対して遠い室内の壁面まで気流が到達せず、空気の循環や微小粒子の拡散を十分行うことができない問題もあった。一方、気流の到達距離を大きくするために送風ファンの回転数を大きくすると、騒音や消費電力が大きくなる問題がある。
【０００９】
また、微小粒子発生装置によってイオン以外の芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を発生する場合も同様の問題がある。
【００１０】
本発明は、省電力化を図るとともに室内の空気を十分循環させることのできるサーキュレータを提供することを目的とする。また本発明は、省電力化を図るとともに微小粒子を室内に十分拡散させることのできる微小粒子拡散装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンとを備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気を前記吹出口から送出して室内の空気を循環させるサーキュレータにおいて、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小される軸方向拡大部とを有することを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、送風ファンは遠心ファンや貫流ファンから成り、例えば回転軸が水平に配される。送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気が送風経路に流入して送風ファンの周方向に排気される。送風ファンの下流側の垂直方向拡大部は上下方向に徐々に拡大され、気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換する。垂直方向拡大部の下流側の軸方向拡大部は左右方向に徐々に広がるとともに上下方向に一定または縮小される。これにより、軸方向拡大部を流通する気流は左右方向に広げられるとともに流速の低下が抑制される。そして、吹出口から気流が左右方向の広い範囲に送出され、室内の空気が循環する。送風ファンの回転軸を水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。
【００１３】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記軸方向拡大部の流路面積が下流になる程拡大されることが好ましい。この構成によると、軸方向拡大部を流通する気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換される。
【００１４】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記垂直方向拡大部及び前記軸方向拡大部に連続して前記回転軸の軸方向に分割される複数の分割通路を有することが好ましい。この構成によると、分割通路の壁面に沿って気流が流通して回転軸の軸方向に円滑に広げられる。
【００１５】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の上端に形成するとともに前記吹出口から天井壁に沿って気流を送出するとより好ましい。この構成によると、吹出口から室内の天井壁に沿って送出される気流がコアンダ効果によって天井壁に沿って流通し、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００１６】
また本発明は、上記構成のサーキュレータにおいて、前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の下部に形成するとともに前記吹出口から上方に気流を送出するとより好ましい。この構成によると、吹出口から上方に送出される気流が室内の天井壁に到達してコアンダ効果により天井壁に沿って流通し、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００１７】
また本発明は、吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンと、前記送風ファンの下流側に配されて微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気に微小粒子を含有して前記吹出口から送出する微粒子拡散装置において、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部とを有することを特徴としている。
【００１８】
この構成によると、送風ファンは遠心ファンや貫流ファンから成り、例えば回転軸が水平に配される。送風ファンの駆動によって吸込口から室内の空気が送風経路に流入して送風ファンの周方向に排気される。送風ファンの下流側の垂直方向拡大部は上下方向に徐々に拡大され、気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換する。垂直方向拡大部の下流側の軸方向拡大部は左右方向に徐々に広がるとともに上下方向に一定または縮小される。これにより、軸方向拡大部を流通する気流は左右方向に広げられるとともに流速の低下を抑制される。そして、微小粒子発生装置により発生した微小粒子を含む気流が吹出口から左右方向の広い範囲に送出され、室内に微小粒子が拡散する。送風ファンの回転軸を水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。
【００１９】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、垂直方向拡大部が流路を送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部が垂直方向拡大部の下流側で流路を送風ファンの回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に一定に維持または徐々に縮小するので、送風ファンの遠心力による流量の不均一を防止できる。加えて、垂直方向拡大部で気流の運動エネルギーを十分静圧に変換して静圧が高められた後に軸方向拡大部で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、省電力化を図ることができるとともに、気流の到達距離を大きくすることができる。従って、室内の空気を十分循環させることができる。また、室内に微小粒子を十分拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を上方から見た斜視図
【図２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を下方から見た斜視図
【図３】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の正面図
【図４】図３のＡ−Ａ断面の側面断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ断面の上面断面図
【図６】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の室内の気流状態を示す図
【図７】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置の側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２及び図３は第１実施形態の微小粒子拡散装置を上方から見た斜視図、下方から見た斜視図及び正面図である。微小粒子拡散装置１は筐体２で覆われ、室内の一の側壁Ｓと天井壁Ｔ（図４参照）とのコーナー近傍に配される。筐体２を側壁Ｓに取り付けてもよく、側壁Ｓの近傍の天井壁Ｔに取り付けてもよい。
【００２３】
筐体２の下面には吸込口５が開口する。吸込口５にはフィルター６が配される。筐体２の前面上部には室内に向かって右から順に第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが水平方向に並設される。第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃは筐体２の上端に設けられ、天井壁Ｔ（図４参照）に沿って空気を送出する。詳細を後述するように、第１吹出口４ａは筐体２から右方に空気を送出し、第２吹出口４ｂは筐体２から正面に空気を送出し、第３吹出口４ｃは筐体２から左方に空気を送出する。
【００２４】
図４、図５は図３のＡ−Ａ断面の側面断面図及びＢ−Ｂ断面の上面断面図を示している。筐体２内には第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃと吸込口５とを連結する送風経路１０が設けられる。送風経路１０内には送風ファン８が配される。送風ファン８はファンモータ８ａにより回転翼（不図示）が回転駆動されるクロスフローファン（貫流ファン）から成り、回転軸が水平方向に配される。ファンモータ８ａの駆動によって送風ファン８は回転翼（不図示）の周方向から吸気して周方向に排気する。回転軸を水平方向に配した遠心ファンにより送風ファン８を形成してもよい。
【００２５】
送風経路１０内には送風ファン８の下流側で水平方向に分割された第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃが順に設けられる。第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃはそれぞれ前端に第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが開口する。また、第１分割通路１０ａ及び第３分割通路１０ｃの内側の側壁１０ｅ及び外側の側壁１０ｆは鉛直面に対して傾斜した曲面により形成される。
【００２６】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃにはそれぞれ送風ファン８の下流側に垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２が形成される。垂直方向拡大部１１は流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大する。軸方向拡大部１２は垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小する。
【００２７】
尚、軸方向拡大部１２の流路面積は下流になる程拡大されている。また、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃは垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２に連続して形成される。
【００２８】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃには微小粒子発生装置７の電極７ａ、７ｂが露出して配される。電極７ａと電極７ｂとは第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃ内でそれぞれ仕切壁１０ｄにより仕切られて配置される。
【００２９】
電極７ａ、７ｂには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極７ａには正電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンが形成される。電極７ｂには負電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンが形成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。
【００３０】
Ｈ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ2Ｏ2（過酸化水素）を浮遊菌や臭い成分等の表面上で凝集生成してこれらを破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ、第３吹出口４ｃから吐出することにより、室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
【００３１】
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ2＋(ｍ＋ｎ)Ｈ2Ｏ ・・・（１）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（２）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（３）
【００３２】
上記構成の微小粒子拡散装置１において、送風ファン８及び微小粒子発生装置７が駆動されると、室内の空気が吸込口５から筐体２内に取り込まれる。筐体２内に取り込まれる空気はフィルタ６により塵埃が捕集され、送風経路１０を流通して送風ファン８に導かれる。
【００３３】
送風ファン８の排気は第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃに分岐してそれぞれ第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃに導かれる。この時、送風ファン８の回転軸を鉛直に配置すると、遠心力によって左右方向で気流が不均一になる。このため、送風ファン８の回転軸を水平に配して左右方向の気流を均一にすることができる。加えて、第１分割通路１０ａ及び第３分割通路１０ｃの内側の側壁１０ｅが鉛直面に対して傾斜するため、送風ファン８から周接線方向に直進する気流を容易に湾曲させることができる。
【００３４】
また、垂直方向拡大部１１で上下方向に流路が広げられるとともに軸方向拡大部１２で左右方向に流路が広げられる。軸方向拡大部１２よりも上流の垂直方向拡大部１１では周方向に排気される送風ファン８の遠心力の影響が大きい。このため、気流は送風ファン８の回転軸に垂直な方向に進行するため左右に広げるのは望ましくない。そして、垂直方向拡大部１１で上下方向に流路を拡大することによって気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧が高められる。これにより、微小粒子拡散装置１の送風能力を向上させることができる。尚、垂直方向拡大部１１で流路の左右方向の幅を一定にしてもよく、やや縮小してもよい。この時、流路面積は下流になる程徐々に拡大させる。
【００３５】
軸方向拡大部１２では送風ファン８による遠心力が弱まった状態で流路を左右方向に拡大するので、圧力損失を大きくすることなく気流を円滑に湾曲させて左右方向に広げることができる。また、上下方向に流路が絞られるため、気流をより円滑に左右方向に広げることができるとともに気流の速度低下を抑制することができる。この時、軸方向拡大部１２の流路面積が下流になる程拡大するので、軸方向拡大部１２においても運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧を高めることができる。
【００３６】
第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを流通する気流には微小粒子発生装置７によってプラスイオンとマイナスイオンとが含まれる。これにより、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃからプラスイオンとマイナスイオンとを含む気流が送出される。
【００３７】
図６は微小粒子拡散装置１から送出される室内Ｄの気流の状態を示している。第１吹出口４ａから右方に向かって送出された第１気流Ａ１は天井壁Ｔに沿って流通し、右方の側壁（第１壁面Ｐ１）に沿って降下する。第２吹出口４ｂから前方に向かって送出された第２気流Ａ２は天井壁Ｔに沿って流通し、微小粒子拡散装置１が配される側壁Ｓに対向する側壁（第２壁面Ｐ２）に沿って降下する。第３吹出口４ｃから左方に向かって送出された第３気流Ａ３は天井壁Ｔに沿って流通し、左方の側壁（第３壁面Ｐ３）に沿って降下する。
【００３８】
第１壁面Ｐ１、第２壁面Ｐ２及び第３壁面Ｐ３を降下する気流は室内の床面Ｆを流通し、側壁Ｓに沿って上昇して微小粒子拡散装置１の吸込口５に戻る。これにより、室内の各壁面に沿って気流が循環して室内の隅々にイオンを行き渡らせることができる。また、室内の中央部の居住空間には壁面に沿って流通する気流によってイオンが緩やかに拡散する。第１、第２、第３気流Ａ１、Ａ２、Ａ３は壁面に沿ってコアンダ効果によって進行するため、室内の空気に奪われる運動エネルギーが抑制される。これにより、消費電力を抑制して気流の到達距離を大きくすることができる。
【００３９】
尚、電極７ａ、７ｂにより発生するイオンの極性を所定期間毎に切り替えてもよい。即ち、電極７ａからプラスイオンを発生して電極７ｂからマイナスイオンを発生する。所定期間が経過すると電極７ａからマイナスイオンを発生して電極７ｂからプラスイオンを発生する。更に所定期間が経過すると、電極７ａからプラスイオンを発生して電極７ｂからマイナスイオンを発生し、この動作を繰り返す。
【００４０】
これにより、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを左右に広がって送出される気流の左端及び右端にプラスイオンとマイナスイオンとが交互に送出される。従って、居室内の左右方向の広い範囲までプラスイオン及びマイナスイオンを高い濃度で分布させることができる。
【００４１】
本実施形態によると、垂直方向拡大部１１が流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部１２が垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小する。これにより、送風ファン８の遠心力による流量の不均一を防止して送風ファン８の回転軸の軸方向に気流を広げることができる。
【００４２】
加えて、送風ファン８の直後の垂直方向拡大部１１で流路面積が絞られないため、気流の運動エネルギーを十分回収して静圧が高められる。その後、軸方向拡大部１２で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、送風ファン８の回転数を大きくすることなく気流の到達距離を大きくすることができる。従って、微小粒子拡散装置１の省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内にイオンを十分拡散させることができる。
【００４３】
尚、垂直方向拡大部１１では送風ファン８の遠心力の影響が大きく、流路の左右方向の幅を徐々に広げても気流を左右に広げる効果が低くなるだけでなくむしろ送風ファン８の性能を低下させる可能性がある。このため、垂直方向拡大部１１で流路の左右方向の幅を一定に維持してもよく、やや縮小してもよい。また、軸方向拡大部１２で流路の上下方向の幅を一定に維持してもよい。
【００４４】
また、軸方向拡大部１２の流路面積が下流になる程拡大するので、軸方向拡大部１２においても運動エネルギーを回収して静圧に変換し、静圧をより高めることができる。尚、軸方向拡大部１２で流路面積を一定に維持してもよい。この時、軸方向拡大部１２における運動エネルギーの回収が低減されるが、垂直方向拡大部１１における運動エネルギーのの回収によって従来よりも静圧を高めることができる。
【００４５】
また、垂直方向拡大部１１及び軸方向拡大部１２に連続して送風ファン８の軸方向に分割される複数の第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを有するので、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃの壁面に沿って気流が流通して送風ファン８の軸方向に円滑に気流を広げることができる。
【００４６】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配して筐体２が室内の天井壁Ｔの近傍に配され、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを筐体２の上端に形成するとともに天井壁Ｔに沿って気流を送出する。これにより、天井壁Ｔに沿って送出される気流がコアンダ効果によって天井壁Ｔに沿って流通する。従って、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００４７】
次に、図７は第２実施形態の微小粒子拡散装置の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図６に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態と同様に水平に並設される第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃが筐体２の下部前面に開口する。また、吸込口５が筐体２の上面に開口する。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００４８】
微小粒子拡散装置１の筐体２は天井壁Ｔとの間に所定の隙間Ｈを有して室内の一側壁Ｓに取り付けられる。第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃ（図４参照）は水平に対して所定角度だけ上方に向かって傾斜する。これにより、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３が天井壁Ｔに到達した後に、天井壁Ｔに沿って流通する。
【００４９】
第１吹出口４ａから右方に向かって送出された第１気流Ａ１は天井壁Ｔに沿って流通し、右方の側壁（第１壁面Ｐ１（図６参照））に沿って降下する。第２吹出口４ｂから前方に向かって送出された第２気流Ａ２は天井壁Ｔに沿って流通し、微小粒子拡散装置１が配される側壁Ｓに対向する側壁（第２壁面Ｐ２（図６参照））に沿って降下する。第３吹出口４ｃから左方に向かって送出された第３気流Ａ３は天井壁Ｔに沿って流通し、左方の側壁（第３壁面Ｐ３（図６参照））に沿って降下する。そして、第１壁面Ｐ１、第２壁面Ｐ２及び第３壁面Ｐ３を降下する気流は室内の床面Ｆを流通し、側壁Ｓに沿って上昇して微小粒子拡散装置１の側方から吸込口５に戻る。
【００５０】
本実施形態によると、第１実施形態と同様に、垂直方向拡大部１１が流路を送風ファン８の回転軸の垂直方向に徐々に拡大し、軸方向拡大部１２が垂直方向拡大部１１の下流側で流路を送風ファン８の回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに垂直方向に徐々に縮小するので、送風ファン８の遠心力による流量の不均一を防止して送風ファン８の回転軸の軸方向に気流を広げることができる。
【００５１】
加えて、送風ファン８の直後の垂直方向拡大部１１で流路面積が絞られないため、気流の運動エネルギーを十分回収して静圧が高められる。その後、軸方向拡大部１２で気流の速度低下を抑制して軸方向に気流が広げられる。これにより、送風ファン８の回転数を大きくすることなく気流の到達距離を大きくすることができる。従って、微小粒子拡散装置１の省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内にイオンを十分拡散させることができる。
【００５２】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配して筐体２が室内の天井壁Ｔの近傍に配され、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを筐体２の下部に形成して上方に気流を送出する。これにより、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃから上方に送出される気流が室内の天井壁Ｔに到達してコアンダ効果によって天井壁Ｔに沿って流通する。従って、気流の到達距離をより長くすることができる。
【００５３】
尚、第１実施形態の微小粒子拡散装置１を天井壁Ｔから所定の隙間Ｈを有して側壁Ｓに取り付けてもよい。そして、本実施形態と同様に、第１分割通路１０ａ、第２分割通路１０ｂ及び第３分割通路１０ｃを水平に対して所定角度だけ上方に向かって傾斜させる。これにより、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３を天井壁Ｔに到達した後に天井壁Ｔに沿って流通させることができる。しかしながら、第１気流Ａ１、第２気流Ａ２及び第３気流Ａ３が天井壁Ｔに到達するまでに運動エネルギーが奪われるため、第１実施形態のように天井壁Ｔに沿って第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを形成する方がより望ましい。
【００５４】
第１、第２実施形態において、微小粒子拡散装置１は微小粒子発生装置７により発生したプラスイオンとマイナスイオンとを送出して室内の殺菌を行っている。微小粒子発生装置７によりマイナスイオンのみを発生して室内のリラクゼーション効果を得る微小粒子拡散装置１であってもよい。また、微小粒子発生装置７により芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等を発生して室内の消臭、殺虫、殺菌等を行う微小粒子拡散装置１であってもよい。
【００５５】
また、微小粒子発生装置７を省いて第１、第２、第３気流Ａ１、Ａ２、Ａ３によって室内の気流を循環させるサーキュレータにしてもよい。この時、垂直方向拡大部１１で気流の運動エネルギーを回収して静圧に変換した後に軸方向拡大部１２で気流を左右方向に広げ、気流の到達距離を大きくすることができる。従って、省電力化及び低騒音化を図ることができるとともに、室内の空気を十分循環させることができる。
【００５６】
また、送風ファン８の回転軸を水平に配しているが、水平に対して傾斜して配してもよく、鉛直に配してもよい。そして、第１吹出口４ａ、第２吹出口４ｂ及び第３吹出口４ｃを送風ファン８の軸方向に並設することにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によると、室内の空気を循環させるサーキュレータに利用することができる。また本発明によると、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 微小粒子拡散装置
２ 筐体
４ａ 第１吹出口
４ｂ 第２吹出口
４ｃ 第３吹出口
４ｄ 第４吹出口
５ 吸込口
６ フィルター
７ 微小粒子発生装置
８ 送風ファン
１０ 送風経路
１０ａ 第１分割通路
１０ｂ 第２分割通路
１０ｃ 第３分割通路
１１ 垂直方向拡大部
１２ 軸方向拡大部
Ａ１ 第１気流
Ａ２ 第２気流
Ａ３ 第３気流
Ａ４ 第４気流
Ｆ 床面
Ｐ１ 第１壁面
Ｐ２ 第２壁面
Ｐ３ 第３壁面
Ｓ 側壁
Ｔ 天井壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンとを備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気を前記吹出口から送出して室内の空気を循環させるサーキュレータにおいて、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小される軸方向拡大部とを有することを特徴とするサーキュレータ。
【請求項２】
前記軸方向拡大部の流路面積が下流になる程拡大されることを特徴とする請求項１に記載のサーキュレータ。
【請求項３】
前記垂直方向拡大部及び前記軸方向拡大部に連続して前記回転軸の軸方向に分割される複数の分割通路を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーキュレータ。
【請求項４】
前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の上端に形成するとともに前記吹出口から天井壁に沿って気流を送出したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサーキュレータ。
【請求項５】
前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の下部に形成するとともに前記吹出口から上方に気流を送出したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサーキュレータ。
【請求項６】
吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンと、前記送風ファンの下流側に配されて微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気に微小粒子を含有して前記吹出口から送出する微粒子拡散装置において、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部とを有することを特徴とする微粒子拡散装置。
【請求項７】
前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の微粒子拡散装置。
【請求項１】
吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンとを備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気を前記吹出口から送出して室内の空気を循環させるサーキュレータにおいて、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小される軸方向拡大部とを有することを特徴とするサーキュレータ。
【請求項２】
前記軸方向拡大部の流路面積が下流になる程拡大されることを特徴とする請求項１に記載のサーキュレータ。
【請求項３】
前記垂直方向拡大部及び前記軸方向拡大部に連続して前記回転軸の軸方向に分割される複数の分割通路を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーキュレータ。
【請求項４】
前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の上端に形成するとともに前記吹出口から天井壁に沿って気流を送出したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサーキュレータ。
【請求項５】
前記筐体が前記回転軸を水平に配して室内の天井壁の近傍に配され、前記吹出口を前記筐体の下部に形成するとともに前記吹出口から上方に気流を送出したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサーキュレータ。
【請求項６】
吸込口と吹出口とを開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結して前記筐体内に設けられる送風経路と、前記送風経路に配されて周方向に気流を送出する送風ファンと、前記送風ファンの下流側に配されて微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、前記吸込口から前記送風経路に流入する室内の空気に微小粒子を含有して前記吹出口から送出する微粒子拡散装置において、前記送風経路が、前記送風ファンの下流側で流路を前記送風ファンの回転軸の垂直方向に徐々に拡大する垂直方向拡大部と、前記垂直方向拡大部の下流側で流路を前記回転軸の軸方向に徐々に拡大するとともに前記回転軸の垂直方向に一定に維持または徐々に縮小する軸方向拡大部とを有することを特徴とする微粒子拡散装置。
【請求項７】
前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の微粒子拡散装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４１０５９（Ｐ２０１１−１４１０５９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７７（Ｐ２０１０−８７７）
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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