ファン組立体
【課題】空気流を所望の方向に動かすことができるファン組立体を提供する。
【解決手段】ファン組立体のためのノズルは、空気入口と、空気出口と、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路と、環状内壁と、内壁の周りに延びる外壁とを含む。内部通路は、内壁と外壁の間に配置される。内壁は、少なくとも部分的にノズルの外側からの空気を空気出口から噴出する空気によって引き込むボアを形成する。流れ制御ポートは、空気出口から下流に配置される。流れ制御チャンバは、空気を流れ制御ポートに送るために設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げて、空気出口から噴出する空気流を偏向させる。
【解決手段】ファン組立体のためのノズルは、空気入口と、空気出口と、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路と、環状内壁と、内壁の周りに延びる外壁とを含む。内部通路は、内壁と外壁の間に配置される。内壁は、少なくとも部分的にノズルの外側からの空気を空気出口から噴出する空気によって引き込むボアを形成する。流れ制御ポートは、空気出口から下流に配置される。流れ制御チャンバは、空気を流れ制御ポートに送るために設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げて、空気出口から噴出する空気流を偏向させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン組立体のためのノズル及びこのようなノズルを含むファン組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用ファンは、典型的には、軸線周りで回転するように取り付けられたブレード又はベーンのセットと、空気流を発生させるようにブレードのセットを回転させる駆動装置とを含む。空気流の運動及び循環は、「風速冷却」又は微風を作り出し、結果として、熱が対流及び蒸発により放散するのでユーザは冷却作用を受ける。ブレードは、一般的に、ファンの使用中にユーザが回転ブレードと接触状態になるのを防止して、空気流がハウジングを通過することを可能にするケージ内に配置される。
【０００３】
米国特許第２，４８８，４６７号は、ファン組立体から空気を放出するためにケージに入れたブレードを使用しないファンを説明する。代わりに、ファン組立体は基部を含み、基部は、空気流を吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結されて各々がファンから空気流を噴出するためにノズルの前部に位置する環状出口を含む一連の同心状の環状ノズルとを収容する。各ノズルは、ボアを形成するようにボア軸線の周りに延びる。
【０００４】
各ノズルは翼形を有する。翼形は、ノズルの後部に位置する前縁、ノズルの前部に位置する後縁、並びに前縁と後縁との間に延びる翼弦線を有すると考えることができる。米国特許第２，４８８，４６７号では、各ノズルの翼弦線は、ノズルのボア軸線に平行である。空気出口は、翼弦線上に位置し、ノズルから離れるように延びる方向及び翼弦線に沿って空気流を噴出するように配置される。
【０００５】
ファン組立体から空気を放出するようにケージに入れたブレードを用いない別のファン組立体は、国際公開第２０１０／１００４５１号で説明されている。このファン組立体は、同様に、一次空気流を基部の中に吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結され一次空気流をファンから噴出する環状口部を含む単一環状ノズルとを収容する、円筒基部を含む。ノズルは、ファン組立体の局所的な環境内の空気が、環状口部から噴出する一次空気流によって引き込まれる開口部を形成して一次空気流を増幅する。ノズルはコアンダ面を含み、環状口部は、コアンダ面上に一次空気流を向けるように配置される。コアンダ面は開口部の中心軸線の周りに対称的に延びるので、ファン組立体によって発生した空気流は、円筒又は切頭円錐状プロファイルを有する環状噴流の形態である。
【０００６】
ユーザは、空気流がノズルから噴出される方向を２つのうちのどちらかの方法で変えることができる。基部は、ファン組立体によって発生する空気流が、約１８０°の円弧の周りで広がるように、基部の中心を通過する垂直軸線の周りでノズル及び基部の一部を首振りさせるように作動可能な首振り機構を含む。また、基部は、傾動機構を含み、ノズル及び基部の上部を水平に対して最大１０°の角度だけ基部の下部に対して傾けることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２，４８８，４６７号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／１００４５１号
【特許文献３】国際公開第２０１０／１００４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ファン組立体のためのノズルを提供し、ノズルは、空気入口と、空気出口と、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路と、環状内壁と、内壁の周りに延びる外壁であって、内部通路が内壁と外壁の間に配置され、内壁が少なくとも部分的にノズルの外側からの空気を空気出口から噴出する空気によって引き込むボアを形成する外壁と、空気出口から下流に配置される流れ制御ポートと、空気を流れ制御ポートに送るための流れ制御チャンバと、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるための制御手段とを備える。
【０００９】
流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げることにより、空気出口から噴出する空気流のプロファイルを変更することができる。流れ制御ポートを通る空気流の阻止は、ノズルから噴出する空気流を横切る圧力勾配を変化させる効果がある。圧力勾配の変化により、噴出した空気流に作用する力をもたらすことができる。この力の作用により、空気流を所望の方向に動かすことができる。
【００１０】
好ましくは、ノズルは、空気出口から下流に配置される案内面を備える。案内面は、空気出口に隣接して配置することができる。空気出口は、案内面の上に空気流を向けるように構成することができる。流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができる。例えば、流れ制御ポートは、空気出口に隣接して配置することができる。
【００１１】
流れ制御ポートは、案内面の上に空気を向けるように構成することができる。流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができる。代替的に、流れ制御ポートは、案内面内、案内面の少なくとも一部の下流に配置することができる。
【００１２】
ノズルは、単一の案内面を含むことができるが、１つの実施形態では、ノズルは２つの案内面を含み、空気出口は、２つの案内面の間に空気流を噴出するように構成される。流れ制御チャンバは、第１の案内面に隣接して配置される第１の流れ制御ポートと、第２の案内面に隣接して配置される第２の流れ制御ポートとを含むことができる。代替的に、ノズルは、第１の流れ制御チャンバ及び第２の流れ制御チャンバを含むことができ、各流れ制御チャンバは、それぞれの案内面に隣接して配置されるそれぞれの流れ制御ポートを有する。
【００１３】
空気が流れ制御ポートの各々から噴出されて、空気出口から噴出する空気流と合体される場合、ノズルから噴出する空気流は、２つの案内面のうちの１つに沿う傾向をもつことになる。空気流が沿う案内面は、流れ制御ポートを通る空気流の流量、流れ制御ポートから噴出する空気の速度、空気出口の形状、案内面に対する空気出口の方向、及び案内面の形状等の多数の設計パラメータの１つ又はそれ以上に依存する場合がある。
【００１４】
流れ制御ポートの１つを通る空気流が、例えば、流れ制御ポートの１つを閉塞することによって、又はその流れ制御ポートに接続された流れ制御チャンバを通る空気流を妨げることによって阻止される場合、ノズルから噴出する空気流を横切る圧力勾配は変化する。例えば、第１の案内面に隣接して配置される第１の流れ制御ポートから実質的に空気が噴出されない場合、相対的に低い圧力は第１の案内面の近くで生成することができる。従って、空気流を横切って生成される圧力差は、第１の案内面に向かって空気流を付勢する力を生じる。勿論、前述の設計パラメータに応じて、空気流は、すでにその表面に沿っていても、この場合に、空気流は、第１の制御ポートを通る空気流が妨げられる場合に、その案内面に沿うままとなる。第２の流れ制御ポートから実質的に空気が噴出されず、第１の流れ制御ポートから空気が噴出されるように、流れ制御ポートを通る空気流が実質的に切り替えられる場合、空気流を横切る圧力差は逆転する。これにより、空気流を第２の案内面に向かって付勢する力が生じて、空気流は第２の案内面に沿うことになる。空気流は、好ましくは第１の案内面から引き離される。
【００１５】
他方では、空気を「開放した」流れ制御ポートから噴出する流量及び／又は速度に応じて、この流れ制御ポートから噴出する空気流は、この流れ制御ポートに隣接して配置される案内面に沿うことができる。この場合、空気出口から噴出する空気流は、流れ制御ポートから噴出する空気流内で同伴することができる。
【００１６】
何れの場合も、空気をノズルから噴出する方向は、空気流が沿う案内面の形状によって決まる。例えば、案内面は、ノズルから噴出する空気流が外向きに開いたプロファイルを有するように、ボアの軸線に対して外向きにテーパー付けすることができる。代替的に、案内面は、ノズルから噴出する空気流が内向きテーパー付けのプロファイルを有するように、ボアの軸線に対して内向きにテーパー付けすることができる。ノズルがこのような２つの案内面を含む場合、一方の案内面は、ボアに向かってテーパー付けすることができ、他方の案内面は、ボアから離れるようにテーパー付けすることができる。案内面は、切頭円錐状形状とすること、又は湾曲することができる。１つの実施形態では、案内面は、凸状形状である。案内面は、切子面とすることもでき、各ファセットは直線又は曲線のいずれかである。
【００１７】
前述のように、流れ制御ポートからの空気流の選択的阻止により、空気出口から噴出する空気流は、案内面に沿うか又は案内面から引き離すことができる。流れ制御ポート又は各流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができるので、案内面の上に空気を噴出するように構成することができる。
【００１８】
流れ制御ポートからの空気流の阻止により、空気流が第１の案内面から引き離されるが、第２の案内面には沿わせない場合、空気をノズルから噴出する方向は、ノズルのボアの軸線に対する空気出口の傾斜等のパラメータに依存する場合がある。例えば、空気出口は、ボアの軸線に向かって延びる方向に空気を噴出するように構成することができる。
【００１９】
空気出口は、好ましくはスロットの形態である。内部通路は、好ましくはノズルのボアを取り囲む。空気出口は、好ましくは少なくとも部分的にボアの周りに延びる。例えば、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りを延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、空気出口は、ボアを取り囲むこともできる。ボアは、ボア軸線と直交する平面において円形断面を有することができるので、空気出口は平面において円形とすることができる。代替的に、ノズルは、ボアの周りで離間した複数の空気出口を含むことができる。
【００２０】
ノズルは、ボア軸線に直交する平面において非円形断面を有するボアを形成するように形作ることができる。例えば、この断面は、楕円形又は矩形とすることができる。ノズルは、比較的長い２つの直線部分、上側湾曲部分、及び下側湾曲部分を有することができ、各湾曲部分は、直線部分のそれぞれの端部と接合する。この場合も同様に、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りに延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、ノズルの直線部分及び上側湾曲部分の各々は、この空気出口のそれぞれの部分を含むことができる。代替的に、ノズルは、各々が空気流のそれぞれの部分を噴出するための２つの空気出口を備えることができる。ノズルの各直線部分は、これらの２つの空気出口のそれぞれの１つを備えることができる。
【００２１】
案内面は、好ましくは少なくとも部分的にボアの周りに延び、より好ましくはボアを取り囲む。ノズルが２つの案内面を含む場合、第１の案内面は、好ましくは少なくとも部分的に第２の案内面の周りに延び、より好ましくはこれを取り囲むので、第２の案内面は、ボアと第１の案内面との間に位置する。
【００２２】
好都合には、ノズルは、空気出口を形成する環状前部ケーシング部分で形成することができ、空気出口は、第１の案内面を形成する第１の環状表面と、第１の環状曲面に結合されてこの周りに延びる第２の案内面を形成する第２の環状表面とを有する。ケーシング部分の２つの環状表面は、空気出口を横切って各環状表面の間に延びる複数のスポーク又はウェブによって連結することができる。結果として、空気流の各部が第１の案内面に沿う場合、空気は、ボアの軸線に向かって内向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズルから噴出するが、空気流の各部が第２の案内面に沿う場合、空気は、ボアの軸線から離れるように外向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズルから噴出することができる。
【００２３】
本明細書では一次空気流と呼ぶ、ノズルから噴出する空気は、ノズルを取り囲む空気を同伴して、一次空気流及び同伴空気の両方をユーザに与える空気増幅器として作用する。同伴空気は、本明細書では二次空気流と呼ぶ場合もある。二次空気流は、部屋の空間、領域、又はノズルを囲む外部環境から引き込まれる。一次空気流は、同伴二次空気流と合体してノズルの前部から前方に放出される合体又は全体空気流を形成する。
【００２４】
一次空気流がノズルから噴出される方向を変化させると、一次空気流による二次空気流の同伴の程度を変化させることができるので、ファン組立体が発生する合体空気流の流量を変化させることができる。
【００２５】
理論に縛られることを意図するものではないが、本出願人は、一次空気流による二次空気流の同伴速度は、ノズルから噴出する一次空気流の外側プロファイルの表面積の大きさに関係すると考えている。ノズルに入る空気の所定流量に対して、一次空気流が、外向きにテーパー付けされる又は外向きに開く場合、外側プロファイルの表面積は相対的に大きくなり、一次空気流とノズルを取り囲む空気との混合が促進されて合体空気流の流量が増大するが、一次空気流が内向きにテーパー付けされる場合、外側プロファイルの表面積は相対的に小さくなり、一次空気流による二次空気流の同伴が少なくなり、合体空気流の流量が減少する。ノズルのボアを通る空気流の誘発が損なわれる場合もある。
【００２６】
ボア軸線と直交すると共に空気出口の平面から下流にオフセットする平面で測定する場合に、ノズルが発生する合体空気流の流量の増加は、空気流がノズルから噴出される方向を変えることによって、この平面上の合体空気流の最大速度を低下させるように作用する。これにより、ノズル近傍の多くのユーザを冷却するための、部屋又はオフィスを通り抜ける比較的広い範囲の空気流を発生するのに適したノズルを作ることができる。他方で、ノズルが発生する合体空気流の流量の減少は、合体空気流の最大速度を高くする作用がある。これにより、ノズルの前方のユーザを急速に冷却するための空気流を発生するのに適したノズルを作ることができる。ノズルが発生する空気流のプロファイルは、流れ制御チャンバを通る空気流の通路を選択的に使用可能にするか又は阻止することにより、これらの２つの異なるプロファイルの間を迅速に切り替えることができる。
【００２７】
空気出口及び案内面の幾何学形状は、少なくとも一部において、ノズルが発生する空気流に対して２つの異なるプロファイルを制御することができる。例えば、ボア軸線を通過する平面に沿った断面で見て、ノズルの上端と下端との略中間に配置される場合、第１の案内面の曲率は、第２の案内面の曲率と異なることができる。例えば、この断面では、第１の案内面は、第２の案内面よりも大きな曲率を有することができる。
【００２８】
空気出口は、各空気出口に関して、案内面の一方が、他方の案内面よりも空気出口の近くに位置するように配置することができる。代替的に又は追加的に、空気出口は、案内面の一方が、他方よりもボア軸線の周りに延びてこれに平行な仮想曲面の近くに位置するように配置することができ、仮想曲面は、全体的に空気出口から噴出する空気流のプロファイルを表すように空気出口の中心を通過する。
【００２９】
好ましくは、制御手段は、流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第１の状態と、流れ制御ポートを通る空気流を可能にする第２の状態とを有する。制御手段は、流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための弁本体と、入口に対して弁本体を移動させるためのアクチュエータとを含む弁の形態とすることができる。代替的に、弁本体は、流れ制御ポートを閉塞するように構成することができる。弁は、これらの２つの状態の間でユーザが押す、引く、又はそうでなければ移動させる手動操作可能な弁とすることができる。１つの実施形態では、弁は、ユーザが、例えばリモコン装置を用いて遠隔操作することによって、又はファン組立体に配置されるボタン又は他のスイッチを操作することによって作動される電磁弁である。
【００３０】
流れ制御チャンバは、ノズルの外部表面上に配置される空気入口を有することができる。この場合、内部通路が受け入れる全ての空気流は、空気出口から噴出させることができる。しかしながら、流れ制御チャンバは、内部通路から流れ制御空気流を受け入れるように構成することが好ましい。この場合、内部通路が受け入れる空気流の第１の部分は、選択的に流れ制御チャンバに入って流れ制御空気流を形成することができ、空気流の残りの部分は、空気出口を通って内部通路から噴出されて、空気出口の下流の流れ制御空気流と再び合体するようになっている。
【００３１】
内部通路は、ノズルの内壁によって流れ制御チャンバから隔離することができる。この壁は、好ましくは、流れ制御チャンバの空気入口を含む。流れ制御チャンバの空気入口は、好ましくはノズルの基部の方に配置され、それを通って空気流がノズルに入る。
【００３２】
流れ制御チャンバは、内部通路に隣接してノズルを貫通して延びることができる。従って、流れ制御チャンバは、ノズルのボアの周りに少なくとも部分的に延びることができ、ボアを取り囲むことができる。
【００３３】
前述のように、ノズルは、空気出口に隣接して配置される第２の流れ制御ポートと、空気出口から噴出する空気流を偏向するように第２の流れ制御ポートに空気を送るための第２の流れ制御チャンバとを含むことができる。この第２の流れ制御ポートは、好ましくは、空気出口と第２の案内面との間に配置される。
【００３４】
制御手段は、第２の流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるように構成することができる。制御手段は、第１の流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第１の状態と、第２の流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第２の状態とを有することができる。例えば、制御手段の状態は、単一の弁本体の位置を調節することによって制御することができる。代替的に、制御手段は、第１の流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための第１の弁本体と、第２の流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための第２の弁本体と、空気入口に対して弁本体を移動させるためのアクチュエータとを含むことができる。それぞれの流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するのでなく、制御手段は、第１及び第２の流れ制御ポートのうちの選択された１つを閉塞するように構成することができる。
【００３５】
第１の流れ制御チャンバと同様に、第２の流れ制御チャンバは、ノズルの外部表面上に配置される入口を有することができる。しかしながら、ノズルは、ノズルの内部容積を内部通路と２つの流れ制御チャンバに分けるための複数の内壁等の手段を含むことが好ましい。
【００３６】
好ましくは、第２の流れ制御チャンバの空気入口は、ノズルの基部の方に配置される。また、第２の流れ制御チャンバは、内部通路に隣接してノズルを貫通して延びることができる。従って、第２の流れ制御チャンバは、ノズルのボアの周りで少なくとも部分的に延びることができ、ボアを取り囲むことができる。空気出口は、各流れ制御チャンバの間に配置することができる。
【００３７】
内部通路は、ノズルが受け入れる空気流の少なくとも一部を加熱するための手段を含むことができる。
【００３８】
第２の態様では、本発明は、インペラと、インペラを回転させて空気流を発生させるためのモータと、空気流を受け入れるための前述のようなノズルと、モータを制御するためのモータコントローラとを含むファン組立体を提供する。モータコントローラは、ユーザが制御手段を操作する場合にモータの速度を自動的に調節するように構成することができる。例えば、モータコントローラは、制御手段を操作して、ノズルが発生する空気流をボア軸線に向かって集中させる場合に、モータの速度を低下させるように構成することができる。
【００３９】
本発明の第１の態様に関連して説明した特徴は、本発明の第２の態様に同様に適用可能であり、逆もまた同様である。
【００４０】
本発明の実施形態は添付の図面を参照して以下に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ファン組立体の正面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿ったファン組立体の垂直断面図である。
【図３】図１のファン組立体のノズルの分解図である。
【図４】ノズルの右側面図である。
【図５】ノズルの正面図である。
【図６】図５の線Ｈ−Ｈに沿ったノズルの水平断面図である。
【図７】図６で特定した区域Ｊの拡大図である。
【図８】ノズルの下から見た右側斜視図である。
【図９】ノズルの内部及び後部ケーシング部、及び流れコントローラを含む、ノズルの一部の上から見た後側斜視図である。
【図１０】図９に示すノズルの一部の右側面図である。
【図１１】図１０の線Ｆ−Ｆに沿った部分垂直断面図である。
【図１２】図１１の線Ｇ−Ｇに沿った水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、ファン組立体１０の外観図である。ファン組立体１０は、空気流がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む本体１２と、この本体１２上に取り付けられた環状ノズル１６とを含む。ノズル１６は、ファン組立体１０から空気流を噴出するための空気出口１８を含む。
【００４３】
本体１２は、略円筒形の下側本体部分２２上に取り付けられた略円筒形の主本体部分２０を含む。主本体部分２０及び下側本体部分２２は、上側本体部分２０の外部表面が、実質的に下側本体部分２２の外部表面と同一平面にあるように、実質的に同じ外径を有することが好ましい。主本体部分２０は、空気がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む。本実施形態では、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された開口アレイを含む。代替的に、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された窓内に取り付けられた１つ又はそれ以上のグリル又はメッシュを含むことができる。主本体部分２０は、その上端で開放して（図示のように）、空気流が本体１２から排出される空気出口２３（図２に示す）を備える。空気出口２３は、ノズル１６と主本体部分２０との間に位置する任意の上側本体部分に設けることができる。
【００４４】
下側本体部分２２は、ファン組立体１０のユーザインターフェイスを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザが操作可能な複数のボタン２４、２６、ユーザがファン組立体１０の種々の機能を制御できるようにするためのダイヤル２８、並びにボタン２４、２６及びダイヤル２８に接続されたユーザインターフェイス制御回路３０を含む。また、下側本体部分２２は、リモコン装置（図示せず）からの信号がファン組立体１０に入る窓３２を含む。下側本体部分２２は、ファン組立体１０が置かれる表面と係合するように基部プレート３４上に取り付けられる。
【００４５】
図２は、ファン組立体１０を通る断面図を示す。下側本体部分２２は、全体を符号３６で示す、ユーザインターフェイス制御回路３０に接続された主制御回路を収容する。ボタン２４、２６及びダイヤル２８の作動に応答して、ユーザインターフェイス制御回路３０は、主制御回路３６に適切な信号を伝達するように構成されて、ファン組立体１０の種々の作動を制御する。
【００４６】
また、下側本体部分２２は、全体を符号３８で示す、主本体部分２０を下側本体部分２２に対して首振りさせるための機構を収容する。首振り機構３８の作動は、ボタン２６のユーザ操作に応答して主制御回路３６によって制御される。下側本体部分２２に対する主本体部分２０の各首振り周期の範囲は、好ましくは６０°から１８０°、本実施形態では約９０°である。ファン組立体１０に電力を供給するための主電力ケーブル３９は、下側本体部分２２に形成された開口を貫通して延びる。ケーブル３９は、主電源に接続するためにプラグ（図示せず）に接続される。
【００４７】
主本体部分２０は、空気入口１４を通って本体１２の中に空気を吸い込むためのインペラ４０を収容する。好ましくは、インペラ４０は、混合流インペラの形態である。インペラ４０は、モータ４４から外向きに延びる回転シャフト４２に接続される。本実施形態では、モータ４４は、ダイヤル２８のユーザ操作に応答して主制御回路３６によって速度変更できるＤＣブラシレスモータである。モータ４４は、下側部分４８に結合された上側部分４６を含むモータバケット内に収容される。モータバケットの上側部分４６は、ディフューザ５０を含む。ディフューザ５０は、湾曲ブレードを有する環状ディスクの形態である。
【００４８】
モータバケットは、略切頭円錐状インペラハウジング５２内に配置され、該ハウジング上に取り付けられる。インペラハウジング５２は、次に、基部１２の主本体部分２０内に配置されてこれに結合された複数の角度離間した支持体５４、本実施形態では３つの支持体上に取り付けられる。インペラ４０及びインペラハウジング５２は、インペラ４０がインペラハウジング５２の内面に近接するがこれと接触しないように成形される。略環状の入口部分５６は、空気をインペラハウジング５２の中に案内するためにインペラハウジング５２の底面に結合される。電気ケーブル５８は、主制御回路３６から、本体１２の主本体部分２０及び下側本体部分２２に形成された開口、及びインペラハウジング５２及びモータバケットに形成された開口を通ってモータ４４に至る。
【００４９】
好ましくは、本体１２は、本体１２からのノイズ発生を低減するための消音発泡体を含む。本実施形態では、本体１２の主本体部分２０は、空気入口１４の下に位置する第１の環状発泡部材６０と、インペラハウジング５２と入口部材５６との間に位置する第２の環状発泡部材６２とを含む。
【００５０】
図１から図４を参照すると、ノズル１６は、環状形状を有する。ノズル１６は、ボア軸線Ｘの周りに延びて、ノズル１６のボア６４を形成する。本実施例では、ボア６４は、ノズル１６の幅（ノズル１６の側壁の間に延びる方向に測定した場合）よりも大きい高さ（ノズルの上端からノズル１６の下端まで延びる方向に測定した場合）を有する略細長い形状を有する。ノズル１６は、本体１２の主本体部分２０の開放上端に結合され、本体１２から空気流を受け取るための開放下端６８を有する基部６６を含む。前述のように、ノズル１６は、ファン組立体１０から空気流を噴出するための空気出口１８を有する。空気出口１８は、ノズル１６の前端７０に向かって配置され、好ましくは、ボア軸線Ｘの周りに延びるスロットの形態である。空気出口１８は、好ましくは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲の相対的に一定の幅を有する。
【００５１】
ノズル１６は、環状後部ケーシング部分７２、環状内部ケーシング部分７４、及び環状前部ケーシング部分７６を含む。後部ケーシング部分７２は、ノズル１６の基部６６を含む。本明細書では、各ケーシング部分は単一の構成要素から形成されるものとして示されるが、ケーシング部分の１つ又はそれ以上は、例えば、接着剤を用いて相互に結合された複数の構成要素から形成することができる。後部ケーシング部分７２は、環状内壁７８及び後部ケーシング部分７２の後端８２における内壁７８に結合された環状外壁８０を有する。内壁７８は、ノズル１６のボア６４の後方部分を形成する。内壁７８及び外壁８０は、全体としてノズル１６の内部通路８４を形成する。本実施例では、内部通路８４は、ノズル１６のボア６４を取り囲む環状形状である。従って、内部通路８４の形状は、内壁７８の形状に密接に追従するので、ボア６４の両側に位置する２つの直線部分を有し、上側湾曲部分は直線部分の上端に結合し、下側湾曲部分は直線部分の下端に結合する。空気は、空気出口１８を通る内部通路８４から噴出される。空気出口１８は、１ｍｍから３ｍｍの範囲の幅Ｗ1を有する出口オリフィスに向かってテーパー付けされる。
【００５２】
空気出口１８は、ノズル１６の前部ケーシング部分７６によって形成される。前部ケーシング部分７６は、略環状形状であり、環状内壁８８及び環状外壁９０を有する。内壁８８は、ノズル１６のボア６４の前側部分を形成する。空気出口１８は、前部ケーシング部分７６の内壁８８と外壁９０との間に配置される。
【００５３】
空気出口１８は、外壁９０の内部表面の一部を形成する第１の案内面９２と、内壁８８の内部表面の一部を形成する第２の案内面９４の後方に配置される。従って、空気出口１８は、案内面９２、９４の間で空気流を噴出するように構成される。本実施例では、各案内面９２、９４は、凸状形状であり、第１の案内面９２はボア軸線Ｘから離れるように湾曲し、第２の案内面９４はボア軸線Ｘに向かって湾曲している。代替的に、各案内面９２、９４は、切子面とすることができる。図７に示すように、ボア軸線Ｘを通過する平面に沿った断面で見て、ノズル１６の上端と下端との略中間に位置する場合、案内面９２、９４は、異なる曲率を有することができ、本実施例では、第１の案内面９２は、第２の案内面９４よりも大きな曲率をもつ。
【００５４】
一連のウェブ９６は、内壁８８を外壁９０に結合する。好ましくは、ウェブ９６は、内壁８８及び外壁９０と一体化され、約１ｍｍの厚みがある。また、ウェブ９６は、壁８８、９０から空気出口１８まで、空気出口１８を横切って延びて、空気出口１８を壁８８、９０に結合する。従って、ウェブ９６は、内部通路８４から空気出口１８を通過する空気を、空気がボア軸線Ｘに略平行な方向にノズル１６から噴出されるように案内する働きをすることもできる。また、ウェブ９６は、空気出口１８の幅を管理する働きをすることができる。内壁８８及び外壁９０が別個の構成要素から形成される場合、ウェブ９６は、壁８８、９０の他方側と係合して、各壁を引き離して結果的に空気出口１８の幅を決定するための、壁８８、９０の一方側に配置される一連のスペーサに置き換えることができる。
【００５５】
図５に示すように、本実施例では、空気出口１８は、内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分だけから空気を受け取るように、ノズル１６のボア軸線Ｘの周りで部分的に延びる。前部ケーシング部分７６の下側湾曲部分は、前部ケーシング部分７６の下側湾曲部分からの空気の噴出を阻止するバリア９８を形成するように形作られる。これにより、ノズル１６が細長い形状を有する場合に、ノズル１６から噴出する空気流のプロファイルをより綿密に制御することができるが、そうでなければ、空気はボア軸線Ｘに向かって比較的急角度で上向きに噴出する傾向がある。バリア９８は図２に示されており、空気出口１８の長さに沿って周期的に構成されたウェブ９６の形状と同じ断面形状を有する。
【００５６】
図７に戻ると、製造時、内部ケーシング部分７４は、後部ケーシング部分７２内に挿入される。内部ケーシング部分７４は、後部ケーシング部分７２の外壁８０の内部表面と係合する環状外壁１００と、後部ケーシング部分７２の内壁８８の内部表面と係合する環状内壁１０２とを有する。段部は、壁１００、１０２の前端上に形成されて、後部ケーシング部分７２の中への内部ケーシング部分７４の挿入を制限するためのストッパ部材をもたらし、段部は、接着剤を用いて後部ケーシング部分７２に結合することができる。内部ケーシング部分７４は、壁１００、１０２の後端の間に延びる後壁１０４を有する。後壁１０４に形成された開口１０６は、空気が内部通路８４から空気出口１８まで移動することを可能にする。この場合も同様に、開口１０６は、内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分のみから空気出口１８に空気を送るように、ノズル１６のボア軸線Ｘの周りに部分的に延びる。比較的短いウェブ１０８は、開口１０６の長さに沿って周期的に配置して、開口１０６の幅を管理することができる。図９に示すように、これらのウェブ１０８の間の間隔は、内部ケーシング部分７４が後部ケーシング部分７２の中に完全に挿入される時に、各ウェブ９６の端部がそれぞれのウェブ１０８の端部と当接するように、各ウェブ９６の間隔と略同一である。次に、前部ケーシング部分７６は、内部ケーシング部分７４が、後部ケーシング部分７２及び前部ケーシング部分７６によって囲まれるように、例えば、接着剤を用いて後部ケーシング部分７２に取り付けられる。
【００５７】
内部通路８４に加えて、ノズル１６は、第１の流れ制御チャンバ１１０を形成する。第１の流れ制御チャンバ１１０は、環状形状であり、ノズル１６のボア６４の周りに延びる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、空気出口１８、前部ケーシング部分７６の外壁９０並びに内部ケーシング部分７４の外壁１００、及び後壁１０４によって境界付けられる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、第１の案内面９２に隣接して配置される流れ制御ポート１１１に空気を送るように構成される。流れ制御ポート１１１は、空気出口１８と第１の案内面９２との間に配置され、第１の流れ制御チャンバ１１０から第１の案内面９２の上に空気を送るように構成される。
【００５８】
また、本実施例では、ノズル１６は、第２の流れ制御チャンバ１１２を形成する。第２の流れ制御チャンバ１１２も同様に環状形状であり、ノズル１６のボア６４の周りに延びる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、第２の流れ制御チャンバ１１２の周りに延びる。第２の流れ制御チャンバ１１２は、空気出口１８、前部ケーシング部分７６の内壁８８並びに内部ケーシング部分７４の内壁１０２、及び後壁１０４によって境界付けられる。第２の流れ制御チャンバ１１２は、第２の案内面９４に隣接して配置される流れ制御ポート１１３に空気を送るように構成される。流れ制御ポート１１３は、空気出口１８と第２の案内面９４との間に配置され、第２の流れ制御チャンバ１１２から第２の案内面９４の上へ空気を送るように構成される。
【００５９】
空気は、内部ケーシング部分７４の後壁１０４に形成されたそれぞれの空気入口１１６、１１８を通って流れ制御チャンバ１１０、１１２の各々に入る。図２、図３、図９、及び図１１に示すように、各空気入口１１６、１１８は、内部通路８４の下側湾曲部分から空気を受け取るように構成される。
【００６０】
ノズル１６は、流れ制御チャンバ１１０、１１２を通る空気流を制御するための制御機構１２０を含む。本実施例では、制御機構１２０は、流れ制御ポート１１１、１１３のうちの一方を通る空気流を選択的に妨げるように構成されるが、同時に空気が流れ制御ポート１１１、１１３の他方を通ることを可能にする。例えば、第１の状態では、制御機構１２０は、第１の流れ制御チャンバ１１０を通る空気流を妨げるように構成されるのに対して、第２の状態では、制御機構１２０は、第２の流れ制御チャンバ１１２を通る空気流を妨げるように構成される。
【００６１】
図２、図３、図８、及び図９に明瞭に示すように、制御機構１２０は、主にノズル１６の後部ケーシング部分７２内に配置される。制御機構１２０は、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞するための第１の弁本体１２２と、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞するための第２の弁本体１２４とを含む。また、制御機構１２０は、弁本体１２２、１２４をそれぞれの空気入口１１６、１１８に向かって及びこれらから離れるように移動させるためのアクチュエータ１２６を含む。本実施例では、アクチュエータ１２６は、モータ駆動式歯車構成である。歯車構成は、モータが第１の方向に駆動する場合、第１の弁本体１２２は内部ケーシング部分７４の後壁１０４に向かって移動して第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞するが、第２の弁本体１２４は内部ケーシング部分７４の後壁１０４から離れるように移動して第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を開放するように構成される。モータが第１の方向と反対の第２の方向に駆動する場合、第１の弁本体１２２は内部ケーシング部分７４の後壁１０４から離れるように移動して第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を開放するが、第２の弁本体１２４は内部ケーシング部分７４の後壁１０４に向かって移動して第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞する。
【００６２】
アクチュエータ１２６のモータは、主制御回路３６によって又はバッテリ等の内部電源によって電力を供給することができる。代替的に、歯車構成は、手動で駆動することができる。アクチュエータ１２６は、ノズル１６の基部６６に位置する小さな開口１３０を通って突出するレバー１２８を用いてユーザが操作できる。代替的に、アクチュエータ１２６は、ファン組立体１０の本体１２の下側ケーシング部分２２上に配置される追加のボタンを用いて、及び／又はリモコン装置上に配置されるボタンを用いて操作できる。この場合、ユーザインターフェイス制御回路３０は、主制御回路３６に適切な信号を伝送することができ、これはアクチュエータ１２６を作動させてその第１及び第２の状態のうちの選択された一方に制御機構１２０を位置づけるように主制御回路３６に指示する。
【００６３】
ファン組立体１０を作動させるために、ユーザは、ユーザインターフェイスのボタン２４を押圧する。ユーザインターフェイス制御回路３０は、この操作を主制御回路３６に伝達し、これに応答して、主制御回路３４は、インペラ４０を回転させるようモータ４４を起動させる。インペラ４０の回転により、一次空気流すなわち第１の空気流は空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる。ユーザは、ユーザインターフェイスのダイヤル２８を操作することで、モータ４４の速度、従って空気が空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる速度を制御できる。モータ４４の速度に応じて、インペラ４０が発生する空気流の流量は、１０リットル／秒から４０リットル／秒とすることができる。空気流は、主本体部分２０の開放上端においてインペラハウジング５２及び空気出口２３を順次通過して、ノズル１６の内部通路８４に入る。
【００６４】
本実施例では、ファン組立体１０のスイッチをＯＮにすると、制御機構１２０は、第１の状態と第２の状態との間に位置付けられるように構成される。この状態では、制御機構１２０によって、空気は空気入口１１６、１１８の各々を通って送ることができる。ファン組立体１０のスイッチがＯＦＦになると、制御機構１２０はこの状態に移動するように構成できるので、制御機構１２０は、次回、ファン組立体１０のスイッチをＯＮにすると自動的にこの初期状態になる。
【００６５】
この初期状態の制御機構によって、空気流の第１の部分は、空気入口１１６を通過して、第１の流れ制御チャンバ１１０を通過する第１の流れ制御空気流を形成する。空気流の第２の部分は、空気入口１１８を通過して、第２の流れ制御チャンバ１１２を通過する第２の流れ制御空気流を形成する。空気流の第３の部分は、内部通路８４内に残り、第３の部分は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、内部通路８４の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は空気出口１８を通って噴出される。
【００６６】
第１の流れ制御チャンバ１１０によって、第１の流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで同様に反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。内部通路８４と同様に、これらの空気流の各々は、第１の流れ制御チャンバ１１０の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は第１の流れ制御チャンバ１１０の上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第１の流れ制御チャンバ１１０の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第１の案内面９２に隣接する、好ましくはこれに沿った第１の流れ制御ポート１１１から噴出される。第２の流れ制御チャンバ１１２によって、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第２の流れ制御チャンバ１１２の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第２の流れ制御チャンバ１１２の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第２の案内面９４に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１３から噴出される。従って、流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、インペラが発生する空気流と再結合するようになっている。
【００６７】
空気出口１８から噴出する空気流は、第１及び第２の案内面９２、９４の一方に沿って流れる。本実施例では、ノズル１６の寸法及び空気出口１８の位置は、制御機構１２０が初期状態にある時に、空気流が、２つの案内面の一方に自動的に沿って確実に流れるように選択される。空気出口１８は、空気出口１８と第１の案内面９２との間の最小距離Ｗ2が、空気出口１８と第２の案内面９４との間の最小距離Ｗ3と異なるように位置決めされる。距離Ｗ2、Ｗ3は、任意の選択されたサイズとすることができる。また、本実施例では、これらの距離Ｗ2、Ｗ3の各々は、好ましくは１ｍｍから３ｍｍの範囲であり、ボア軸線Ｘの周りで実質的に一定である。また、空気出口１８は、案内面９２、９４の一方が、他方よりも、空気出口１８の中心を通過するボア軸線Ｘの周りでこれに平行に延びる仮想曲面Ｐ1の近くに配置されるように位置決めされる。この面Ｐ1は、図７に示されており、全体的に空気出口１８から噴出する空気プロファイルを説明する。本実施例では、平面Ｐ1と第１の案内面９２との間の最小距離Ｗ4は、平面Ｐ1と第２の案内面９４との間の最小距離Ｗ5よりも大きい。
【００６８】
結果として、ファン組立体１０のスイッチを最初にＯＮにすると、ノズル１６から噴出する空気流は、第２の案内面９４に沿って流れる傾向がある。空気流がノズル１６から噴出される際に、空気流のプロファイル及び方向は第２の案内面９４の形状によって決まる。前述のように、本実施例では、第２の案内面９４は、ノズル１６のボア軸線Ｘに向かって湾曲するので、空気流は、Ｐ2で示す経路に沿ってボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズル１６から噴出される。
【００６９】
空気出口１８からの空気流の噴出は、外部環境から空気を同伴して二次空気流を発生させる。空気は、ノズル１６のボア６４を通ってノズル１６の周囲及びその前部の両方の環境から空気流の中に吸い込まれる。この二次空気流はノズル１６から噴出する空気流と合体してファン組立体１０から前方に放出される合体又は全体空気流（気流）を生成するようになっている。ボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされる空気流によって、その外側プロフィールの表面積は相対的に小さくなり、これにより、ノズル１６の前部の領域から相対的に小さな空気の同伴、及びノズル１６のボア６４を通る相対的に小さな空気流量がもたらされるので、ファン組立体１０が発生する合体空気流は、相対的に小さな流量となる。しかしながら、インペラが発生する一次空気流の所定流量に対して、ファン組立体１０が発生する合体空気流の流量が低減することは、ノズルから下流に配置される固定平面で生じる合体空気流の最大速度の増大に関連する。これにより、ボア軸線Ｘに向かう空気流の方向と一緒になって、ファン組立体の前方のユーザを急速に冷やすのに適する合体空気流が形成される。
【００７０】
制御機構１２０のアクチュエータ１２６が作動して、制御機構１２０を第１の状態に位置付ける場合、第２の弁本体１２４は、内部ケーシング部分７４の後面１０４から離れるように移動して、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を開放状態に維持する。同時に、第１の弁本体１２２は、後面１０４に向かって移動して、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞する。結果として、空気流の単一部分だけが内部通路から離れて分流されて、第２の流れ制御チャンバ１１２を通過する流れ制御空気流を形成するようになっている。
【００７１】
前述のように、第２の流れ制御チャンバ１１２内で、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第２の流れ制御チャンバ１１２の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第２の流れ制御チャンバ１１２の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第２の案内面９４に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１３から噴出される。流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、空気流と再結合するようになっている。しかしながら、流れ制御ポート１１１を通る空気の通路が流れ制御機構１２０によって妨げられる場合、相対的に低い圧力が第１の案内面９２に隣接して作り出される。従って、空気流を横切って作り出された圧力差により、空気流を第１の案内面９２に向かって付勢する力が生じ、結果的に空気流は第２の案内面９４から引き離されて第１の案内面９２に沿うようになる。
【００７２】
前述のように、第１の案内面９２は、ノズル１６のボア軸線Ｘから離れて湾曲するので、空気流は、図７にＰ3で示す経路に沿ってボア軸線Ｘから離れるように外向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズル１６から噴出される。ここでボア軸線Ｘから離れるように外向きにテーパー付けされる空気流によって、空気流の外側プロファイルの表面積は相対的に大きくなり、これにより、ノズル１６の前の領域から空気の相対的に大きな同伴がもたらされるので、インペラが発生する空気の所定流量に対して、ファン組立体１０が発生する合体空気流の流量は相対的に大きくなる。従って、制御機構１２０を第１の状態に位置付けることにより、ファン組立体１０が部屋又はオフィスを通り抜ける比較的範囲の広い空気流を発生させるという結果につながる。
【００７３】
次に、制御機構１２０のアクチュエータ１２６が作動されて、制御機構１２０を第２の状態に位置付ける場合、第２の弁本体１２４は、内部ケーシング部分７４の後面１０４に向かって移動して、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞する。同時に、第１の弁本体１２２は、後面１０４から離れるように移動して、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を開放する。結果として、空気流の一部分は内部通路から離れて分流して、第１の流れ制御チャンバ１１０を通過する流れ制御空気流を形成する。
【００７４】
前述のように、第１の流れ制御チャンバ１１０内で、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第１の流れ制御チャンバ１１０の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第１の流れ制御チャンバ１１０の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第１の案内面９２に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１１から噴出される。流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、空気流と再結合することになる。しかしながら、流れ制御ポート１１３を通る空気の通路が、流れ制御機構１２０によって妨げられると、空気流を横切る圧力差は逆転する。これにより、空気流を第２の案内面９４に向かって付勢する力が生じる。これにより、空気流は第１の案内面９２から引き離されて第２の案内面９４へ再び沿うようになる。
【００７５】
制御機構１２０の状態を変更する作動に加えて、主制御回路３６は、制御機構１２０の選択された状態に応じてモータ４４の速度を自動的に調節するように構成できる。例えば、主制御回路３６は、制御機構１２０が第１の状態に位置付けられる場合に、モータ４４の速度を高くしてノズル１６から噴出する空気流の速度を大きくするように構成できるので、ファン組立体１０が配置される部屋又は他の場所の急速な冷却を促進できる。
【００７６】
代替的に又は追加的に、主制御回路３６は、制御機構１２０が第２の状態に位置付けられる場合に、モータ４４の速度を低くしてノズル１６から噴出する空気流の速度を低下させるように構成できる。このことは、発明者らの同時係属特許出願の国際公開第２０１０／１００４５３号で説明した加熱素子を内部通路８４内に配置する場合に特に有益であり、その開示内容は、引用により本明細書に組み込まれている。ユーザに向けられる加熱空気流の速度を低下させることで、ノズル１６の直前のユーザを加熱するための「スポットヒータ」として使用するのに適したファン組立体１０を作ることができる。
【００７７】
要約すれば、ファン組立体のためのノズルは、空気入口、空気出口、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路、環状内壁、及び内壁の周りに延びる外壁を含む。内部通路は、内壁と外壁との間に配置される。内壁は、空気出口から噴出する空気によってノズルの外側からの空気が引き込まれる、ボアを少なくとも部分的に形成する。流れ制御ポートは、空気出口に隣接して配置される。流れ制御チャンバは、空気を流れ制御ポートに送るために設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げて、空気出口から噴出する空気流を偏向させる。
【符号の説明】
【００７８】
７２ 後部ケーシング部分
７８ 内壁
８０ 外壁
８４ 内部通路
８８ 内壁
９０ 外壁
９２ 第１の案内面
９４ 第２の案内面
１００ 外壁
１０２ 内壁
１０４ 後壁
１０６ 開口
１１０ 第１の流れ制御チャンバ
１１１ 第１の流れ制御ポート
１１２ 第２の流れ制御チャンバ
１１３ 流れ制御ポート
１１８ 空気入口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン組立体のためのノズル及びこのようなノズルを含むファン組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用ファンは、典型的には、軸線周りで回転するように取り付けられたブレード又はベーンのセットと、空気流を発生させるようにブレードのセットを回転させる駆動装置とを含む。空気流の運動及び循環は、「風速冷却」又は微風を作り出し、結果として、熱が対流及び蒸発により放散するのでユーザは冷却作用を受ける。ブレードは、一般的に、ファンの使用中にユーザが回転ブレードと接触状態になるのを防止して、空気流がハウジングを通過することを可能にするケージ内に配置される。
【０００３】
米国特許第２，４８８，４６７号は、ファン組立体から空気を放出するためにケージに入れたブレードを使用しないファンを説明する。代わりに、ファン組立体は基部を含み、基部は、空気流を吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結されて各々がファンから空気流を噴出するためにノズルの前部に位置する環状出口を含む一連の同心状の環状ノズルとを収容する。各ノズルは、ボアを形成するようにボア軸線の周りに延びる。
【０００４】
各ノズルは翼形を有する。翼形は、ノズルの後部に位置する前縁、ノズルの前部に位置する後縁、並びに前縁と後縁との間に延びる翼弦線を有すると考えることができる。米国特許第２，４８８，４６７号では、各ノズルの翼弦線は、ノズルのボア軸線に平行である。空気出口は、翼弦線上に位置し、ノズルから離れるように延びる方向及び翼弦線に沿って空気流を噴出するように配置される。
【０００５】
ファン組立体から空気を放出するようにケージに入れたブレードを用いない別のファン組立体は、国際公開第２０１０／１００４５１号で説明されている。このファン組立体は、同様に、一次空気流を基部の中に吸い込むためのモータ駆動式インペラと、基部に連結され一次空気流をファンから噴出する環状口部を含む単一環状ノズルとを収容する、円筒基部を含む。ノズルは、ファン組立体の局所的な環境内の空気が、環状口部から噴出する一次空気流によって引き込まれる開口部を形成して一次空気流を増幅する。ノズルはコアンダ面を含み、環状口部は、コアンダ面上に一次空気流を向けるように配置される。コアンダ面は開口部の中心軸線の周りに対称的に延びるので、ファン組立体によって発生した空気流は、円筒又は切頭円錐状プロファイルを有する環状噴流の形態である。
【０００６】
ユーザは、空気流がノズルから噴出される方向を２つのうちのどちらかの方法で変えることができる。基部は、ファン組立体によって発生する空気流が、約１８０°の円弧の周りで広がるように、基部の中心を通過する垂直軸線の周りでノズル及び基部の一部を首振りさせるように作動可能な首振り機構を含む。また、基部は、傾動機構を含み、ノズル及び基部の上部を水平に対して最大１０°の角度だけ基部の下部に対して傾けることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２，４８８，４６７号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／１００４５１号
【特許文献３】国際公開第２０１０／１００４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ファン組立体のためのノズルを提供し、ノズルは、空気入口と、空気出口と、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路と、環状内壁と、内壁の周りに延びる外壁であって、内部通路が内壁と外壁の間に配置され、内壁が少なくとも部分的にノズルの外側からの空気を空気出口から噴出する空気によって引き込むボアを形成する外壁と、空気出口から下流に配置される流れ制御ポートと、空気を流れ制御ポートに送るための流れ制御チャンバと、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるための制御手段とを備える。
【０００９】
流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げることにより、空気出口から噴出する空気流のプロファイルを変更することができる。流れ制御ポートを通る空気流の阻止は、ノズルから噴出する空気流を横切る圧力勾配を変化させる効果がある。圧力勾配の変化により、噴出した空気流に作用する力をもたらすことができる。この力の作用により、空気流を所望の方向に動かすことができる。
【００１０】
好ましくは、ノズルは、空気出口から下流に配置される案内面を備える。案内面は、空気出口に隣接して配置することができる。空気出口は、案内面の上に空気流を向けるように構成することができる。流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができる。例えば、流れ制御ポートは、空気出口に隣接して配置することができる。
【００１１】
流れ制御ポートは、案内面の上に空気を向けるように構成することができる。流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができる。代替的に、流れ制御ポートは、案内面内、案内面の少なくとも一部の下流に配置することができる。
【００１２】
ノズルは、単一の案内面を含むことができるが、１つの実施形態では、ノズルは２つの案内面を含み、空気出口は、２つの案内面の間に空気流を噴出するように構成される。流れ制御チャンバは、第１の案内面に隣接して配置される第１の流れ制御ポートと、第２の案内面に隣接して配置される第２の流れ制御ポートとを含むことができる。代替的に、ノズルは、第１の流れ制御チャンバ及び第２の流れ制御チャンバを含むことができ、各流れ制御チャンバは、それぞれの案内面に隣接して配置されるそれぞれの流れ制御ポートを有する。
【００１３】
空気が流れ制御ポートの各々から噴出されて、空気出口から噴出する空気流と合体される場合、ノズルから噴出する空気流は、２つの案内面のうちの１つに沿う傾向をもつことになる。空気流が沿う案内面は、流れ制御ポートを通る空気流の流量、流れ制御ポートから噴出する空気の速度、空気出口の形状、案内面に対する空気出口の方向、及び案内面の形状等の多数の設計パラメータの１つ又はそれ以上に依存する場合がある。
【００１４】
流れ制御ポートの１つを通る空気流が、例えば、流れ制御ポートの１つを閉塞することによって、又はその流れ制御ポートに接続された流れ制御チャンバを通る空気流を妨げることによって阻止される場合、ノズルから噴出する空気流を横切る圧力勾配は変化する。例えば、第１の案内面に隣接して配置される第１の流れ制御ポートから実質的に空気が噴出されない場合、相対的に低い圧力は第１の案内面の近くで生成することができる。従って、空気流を横切って生成される圧力差は、第１の案内面に向かって空気流を付勢する力を生じる。勿論、前述の設計パラメータに応じて、空気流は、すでにその表面に沿っていても、この場合に、空気流は、第１の制御ポートを通る空気流が妨げられる場合に、その案内面に沿うままとなる。第２の流れ制御ポートから実質的に空気が噴出されず、第１の流れ制御ポートから空気が噴出されるように、流れ制御ポートを通る空気流が実質的に切り替えられる場合、空気流を横切る圧力差は逆転する。これにより、空気流を第２の案内面に向かって付勢する力が生じて、空気流は第２の案内面に沿うことになる。空気流は、好ましくは第１の案内面から引き離される。
【００１５】
他方では、空気を「開放した」流れ制御ポートから噴出する流量及び／又は速度に応じて、この流れ制御ポートから噴出する空気流は、この流れ制御ポートに隣接して配置される案内面に沿うことができる。この場合、空気出口から噴出する空気流は、流れ制御ポートから噴出する空気流内で同伴することができる。
【００１６】
何れの場合も、空気をノズルから噴出する方向は、空気流が沿う案内面の形状によって決まる。例えば、案内面は、ノズルから噴出する空気流が外向きに開いたプロファイルを有するように、ボアの軸線に対して外向きにテーパー付けすることができる。代替的に、案内面は、ノズルから噴出する空気流が内向きテーパー付けのプロファイルを有するように、ボアの軸線に対して内向きにテーパー付けすることができる。ノズルがこのような２つの案内面を含む場合、一方の案内面は、ボアに向かってテーパー付けすることができ、他方の案内面は、ボアから離れるようにテーパー付けすることができる。案内面は、切頭円錐状形状とすること、又は湾曲することができる。１つの実施形態では、案内面は、凸状形状である。案内面は、切子面とすることもでき、各ファセットは直線又は曲線のいずれかである。
【００１７】
前述のように、流れ制御ポートからの空気流の選択的阻止により、空気出口から噴出する空気流は、案内面に沿うか又は案内面から引き離すことができる。流れ制御ポート又は各流れ制御ポートは、空気出口と案内面との間に配置することができるので、案内面の上に空気を噴出するように構成することができる。
【００１８】
流れ制御ポートからの空気流の阻止により、空気流が第１の案内面から引き離されるが、第２の案内面には沿わせない場合、空気をノズルから噴出する方向は、ノズルのボアの軸線に対する空気出口の傾斜等のパラメータに依存する場合がある。例えば、空気出口は、ボアの軸線に向かって延びる方向に空気を噴出するように構成することができる。
【００１９】
空気出口は、好ましくはスロットの形態である。内部通路は、好ましくはノズルのボアを取り囲む。空気出口は、好ましくは少なくとも部分的にボアの周りに延びる。例えば、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りを延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、空気出口は、ボアを取り囲むこともできる。ボアは、ボア軸線と直交する平面において円形断面を有することができるので、空気出口は平面において円形とすることができる。代替的に、ノズルは、ボアの周りで離間した複数の空気出口を含むことができる。
【００２０】
ノズルは、ボア軸線に直交する平面において非円形断面を有するボアを形成するように形作ることができる。例えば、この断面は、楕円形又は矩形とすることができる。ノズルは、比較的長い２つの直線部分、上側湾曲部分、及び下側湾曲部分を有することができ、各湾曲部分は、直線部分のそれぞれの端部と接合する。この場合も同様に、ノズルは、少なくとも部分的にボアの周りに延びる単一の空気出口を含むことができる。例えば、ノズルの直線部分及び上側湾曲部分の各々は、この空気出口のそれぞれの部分を含むことができる。代替的に、ノズルは、各々が空気流のそれぞれの部分を噴出するための２つの空気出口を備えることができる。ノズルの各直線部分は、これらの２つの空気出口のそれぞれの１つを備えることができる。
【００２１】
案内面は、好ましくは少なくとも部分的にボアの周りに延び、より好ましくはボアを取り囲む。ノズルが２つの案内面を含む場合、第１の案内面は、好ましくは少なくとも部分的に第２の案内面の周りに延び、より好ましくはこれを取り囲むので、第２の案内面は、ボアと第１の案内面との間に位置する。
【００２２】
好都合には、ノズルは、空気出口を形成する環状前部ケーシング部分で形成することができ、空気出口は、第１の案内面を形成する第１の環状表面と、第１の環状曲面に結合されてこの周りに延びる第２の案内面を形成する第２の環状表面とを有する。ケーシング部分の２つの環状表面は、空気出口を横切って各環状表面の間に延びる複数のスポーク又はウェブによって連結することができる。結果として、空気流の各部が第１の案内面に沿う場合、空気は、ボアの軸線に向かって内向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズルから噴出するが、空気流の各部が第２の案内面に沿う場合、空気は、ボアの軸線から離れるように外向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズルから噴出することができる。
【００２３】
本明細書では一次空気流と呼ぶ、ノズルから噴出する空気は、ノズルを取り囲む空気を同伴して、一次空気流及び同伴空気の両方をユーザに与える空気増幅器として作用する。同伴空気は、本明細書では二次空気流と呼ぶ場合もある。二次空気流は、部屋の空間、領域、又はノズルを囲む外部環境から引き込まれる。一次空気流は、同伴二次空気流と合体してノズルの前部から前方に放出される合体又は全体空気流を形成する。
【００２４】
一次空気流がノズルから噴出される方向を変化させると、一次空気流による二次空気流の同伴の程度を変化させることができるので、ファン組立体が発生する合体空気流の流量を変化させることができる。
【００２５】
理論に縛られることを意図するものではないが、本出願人は、一次空気流による二次空気流の同伴速度は、ノズルから噴出する一次空気流の外側プロファイルの表面積の大きさに関係すると考えている。ノズルに入る空気の所定流量に対して、一次空気流が、外向きにテーパー付けされる又は外向きに開く場合、外側プロファイルの表面積は相対的に大きくなり、一次空気流とノズルを取り囲む空気との混合が促進されて合体空気流の流量が増大するが、一次空気流が内向きにテーパー付けされる場合、外側プロファイルの表面積は相対的に小さくなり、一次空気流による二次空気流の同伴が少なくなり、合体空気流の流量が減少する。ノズルのボアを通る空気流の誘発が損なわれる場合もある。
【００２６】
ボア軸線と直交すると共に空気出口の平面から下流にオフセットする平面で測定する場合に、ノズルが発生する合体空気流の流量の増加は、空気流がノズルから噴出される方向を変えることによって、この平面上の合体空気流の最大速度を低下させるように作用する。これにより、ノズル近傍の多くのユーザを冷却するための、部屋又はオフィスを通り抜ける比較的広い範囲の空気流を発生するのに適したノズルを作ることができる。他方で、ノズルが発生する合体空気流の流量の減少は、合体空気流の最大速度を高くする作用がある。これにより、ノズルの前方のユーザを急速に冷却するための空気流を発生するのに適したノズルを作ることができる。ノズルが発生する空気流のプロファイルは、流れ制御チャンバを通る空気流の通路を選択的に使用可能にするか又は阻止することにより、これらの２つの異なるプロファイルの間を迅速に切り替えることができる。
【００２７】
空気出口及び案内面の幾何学形状は、少なくとも一部において、ノズルが発生する空気流に対して２つの異なるプロファイルを制御することができる。例えば、ボア軸線を通過する平面に沿った断面で見て、ノズルの上端と下端との略中間に配置される場合、第１の案内面の曲率は、第２の案内面の曲率と異なることができる。例えば、この断面では、第１の案内面は、第２の案内面よりも大きな曲率を有することができる。
【００２８】
空気出口は、各空気出口に関して、案内面の一方が、他方の案内面よりも空気出口の近くに位置するように配置することができる。代替的に又は追加的に、空気出口は、案内面の一方が、他方よりもボア軸線の周りに延びてこれに平行な仮想曲面の近くに位置するように配置することができ、仮想曲面は、全体的に空気出口から噴出する空気流のプロファイルを表すように空気出口の中心を通過する。
【００２９】
好ましくは、制御手段は、流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第１の状態と、流れ制御ポートを通る空気流を可能にする第２の状態とを有する。制御手段は、流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための弁本体と、入口に対して弁本体を移動させるためのアクチュエータとを含む弁の形態とすることができる。代替的に、弁本体は、流れ制御ポートを閉塞するように構成することができる。弁は、これらの２つの状態の間でユーザが押す、引く、又はそうでなければ移動させる手動操作可能な弁とすることができる。１つの実施形態では、弁は、ユーザが、例えばリモコン装置を用いて遠隔操作することによって、又はファン組立体に配置されるボタン又は他のスイッチを操作することによって作動される電磁弁である。
【００３０】
流れ制御チャンバは、ノズルの外部表面上に配置される空気入口を有することができる。この場合、内部通路が受け入れる全ての空気流は、空気出口から噴出させることができる。しかしながら、流れ制御チャンバは、内部通路から流れ制御空気流を受け入れるように構成することが好ましい。この場合、内部通路が受け入れる空気流の第１の部分は、選択的に流れ制御チャンバに入って流れ制御空気流を形成することができ、空気流の残りの部分は、空気出口を通って内部通路から噴出されて、空気出口の下流の流れ制御空気流と再び合体するようになっている。
【００３１】
内部通路は、ノズルの内壁によって流れ制御チャンバから隔離することができる。この壁は、好ましくは、流れ制御チャンバの空気入口を含む。流れ制御チャンバの空気入口は、好ましくはノズルの基部の方に配置され、それを通って空気流がノズルに入る。
【００３２】
流れ制御チャンバは、内部通路に隣接してノズルを貫通して延びることができる。従って、流れ制御チャンバは、ノズルのボアの周りに少なくとも部分的に延びることができ、ボアを取り囲むことができる。
【００３３】
前述のように、ノズルは、空気出口に隣接して配置される第２の流れ制御ポートと、空気出口から噴出する空気流を偏向するように第２の流れ制御ポートに空気を送るための第２の流れ制御チャンバとを含むことができる。この第２の流れ制御ポートは、好ましくは、空気出口と第２の案内面との間に配置される。
【００３４】
制御手段は、第２の流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるように構成することができる。制御手段は、第１の流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第１の状態と、第２の流れ制御ポートを通る空気流を妨げる第２の状態とを有することができる。例えば、制御手段の状態は、単一の弁本体の位置を調節することによって制御することができる。代替的に、制御手段は、第１の流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための第１の弁本体と、第２の流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための第２の弁本体と、空気入口に対して弁本体を移動させるためのアクチュエータとを含むことができる。それぞれの流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するのでなく、制御手段は、第１及び第２の流れ制御ポートのうちの選択された１つを閉塞するように構成することができる。
【００３５】
第１の流れ制御チャンバと同様に、第２の流れ制御チャンバは、ノズルの外部表面上に配置される入口を有することができる。しかしながら、ノズルは、ノズルの内部容積を内部通路と２つの流れ制御チャンバに分けるための複数の内壁等の手段を含むことが好ましい。
【００３６】
好ましくは、第２の流れ制御チャンバの空気入口は、ノズルの基部の方に配置される。また、第２の流れ制御チャンバは、内部通路に隣接してノズルを貫通して延びることができる。従って、第２の流れ制御チャンバは、ノズルのボアの周りで少なくとも部分的に延びることができ、ボアを取り囲むことができる。空気出口は、各流れ制御チャンバの間に配置することができる。
【００３７】
内部通路は、ノズルが受け入れる空気流の少なくとも一部を加熱するための手段を含むことができる。
【００３８】
第２の態様では、本発明は、インペラと、インペラを回転させて空気流を発生させるためのモータと、空気流を受け入れるための前述のようなノズルと、モータを制御するためのモータコントローラとを含むファン組立体を提供する。モータコントローラは、ユーザが制御手段を操作する場合にモータの速度を自動的に調節するように構成することができる。例えば、モータコントローラは、制御手段を操作して、ノズルが発生する空気流をボア軸線に向かって集中させる場合に、モータの速度を低下させるように構成することができる。
【００３９】
本発明の第１の態様に関連して説明した特徴は、本発明の第２の態様に同様に適用可能であり、逆もまた同様である。
【００４０】
本発明の実施形態は添付の図面を参照して以下に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ファン組立体の正面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿ったファン組立体の垂直断面図である。
【図３】図１のファン組立体のノズルの分解図である。
【図４】ノズルの右側面図である。
【図５】ノズルの正面図である。
【図６】図５の線Ｈ−Ｈに沿ったノズルの水平断面図である。
【図７】図６で特定した区域Ｊの拡大図である。
【図８】ノズルの下から見た右側斜視図である。
【図９】ノズルの内部及び後部ケーシング部、及び流れコントローラを含む、ノズルの一部の上から見た後側斜視図である。
【図１０】図９に示すノズルの一部の右側面図である。
【図１１】図１０の線Ｆ−Ｆに沿った部分垂直断面図である。
【図１２】図１１の線Ｇ−Ｇに沿った水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、ファン組立体１０の外観図である。ファン組立体１０は、空気流がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む本体１２と、この本体１２上に取り付けられた環状ノズル１６とを含む。ノズル１６は、ファン組立体１０から空気流を噴出するための空気出口１８を含む。
【００４３】
本体１２は、略円筒形の下側本体部分２２上に取り付けられた略円筒形の主本体部分２０を含む。主本体部分２０及び下側本体部分２２は、上側本体部分２０の外部表面が、実質的に下側本体部分２２の外部表面と同一平面にあるように、実質的に同じ外径を有することが好ましい。主本体部分２０は、空気がファン組立体１０に入る空気入口１４を含む。本実施形態では、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された開口アレイを含む。代替的に、空気入口１４は、主本体部分２０に形成された窓内に取り付けられた１つ又はそれ以上のグリル又はメッシュを含むことができる。主本体部分２０は、その上端で開放して（図示のように）、空気流が本体１２から排出される空気出口２３（図２に示す）を備える。空気出口２３は、ノズル１６と主本体部分２０との間に位置する任意の上側本体部分に設けることができる。
【００４４】
下側本体部分２２は、ファン組立体１０のユーザインターフェイスを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザが操作可能な複数のボタン２４、２６、ユーザがファン組立体１０の種々の機能を制御できるようにするためのダイヤル２８、並びにボタン２４、２６及びダイヤル２８に接続されたユーザインターフェイス制御回路３０を含む。また、下側本体部分２２は、リモコン装置（図示せず）からの信号がファン組立体１０に入る窓３２を含む。下側本体部分２２は、ファン組立体１０が置かれる表面と係合するように基部プレート３４上に取り付けられる。
【００４５】
図２は、ファン組立体１０を通る断面図を示す。下側本体部分２２は、全体を符号３６で示す、ユーザインターフェイス制御回路３０に接続された主制御回路を収容する。ボタン２４、２６及びダイヤル２８の作動に応答して、ユーザインターフェイス制御回路３０は、主制御回路３６に適切な信号を伝達するように構成されて、ファン組立体１０の種々の作動を制御する。
【００４６】
また、下側本体部分２２は、全体を符号３８で示す、主本体部分２０を下側本体部分２２に対して首振りさせるための機構を収容する。首振り機構３８の作動は、ボタン２６のユーザ操作に応答して主制御回路３６によって制御される。下側本体部分２２に対する主本体部分２０の各首振り周期の範囲は、好ましくは６０°から１８０°、本実施形態では約９０°である。ファン組立体１０に電力を供給するための主電力ケーブル３９は、下側本体部分２２に形成された開口を貫通して延びる。ケーブル３９は、主電源に接続するためにプラグ（図示せず）に接続される。
【００４７】
主本体部分２０は、空気入口１４を通って本体１２の中に空気を吸い込むためのインペラ４０を収容する。好ましくは、インペラ４０は、混合流インペラの形態である。インペラ４０は、モータ４４から外向きに延びる回転シャフト４２に接続される。本実施形態では、モータ４４は、ダイヤル２８のユーザ操作に応答して主制御回路３６によって速度変更できるＤＣブラシレスモータである。モータ４４は、下側部分４８に結合された上側部分４６を含むモータバケット内に収容される。モータバケットの上側部分４６は、ディフューザ５０を含む。ディフューザ５０は、湾曲ブレードを有する環状ディスクの形態である。
【００４８】
モータバケットは、略切頭円錐状インペラハウジング５２内に配置され、該ハウジング上に取り付けられる。インペラハウジング５２は、次に、基部１２の主本体部分２０内に配置されてこれに結合された複数の角度離間した支持体５４、本実施形態では３つの支持体上に取り付けられる。インペラ４０及びインペラハウジング５２は、インペラ４０がインペラハウジング５２の内面に近接するがこれと接触しないように成形される。略環状の入口部分５６は、空気をインペラハウジング５２の中に案内するためにインペラハウジング５２の底面に結合される。電気ケーブル５８は、主制御回路３６から、本体１２の主本体部分２０及び下側本体部分２２に形成された開口、及びインペラハウジング５２及びモータバケットに形成された開口を通ってモータ４４に至る。
【００４９】
好ましくは、本体１２は、本体１２からのノイズ発生を低減するための消音発泡体を含む。本実施形態では、本体１２の主本体部分２０は、空気入口１４の下に位置する第１の環状発泡部材６０と、インペラハウジング５２と入口部材５６との間に位置する第２の環状発泡部材６２とを含む。
【００５０】
図１から図４を参照すると、ノズル１６は、環状形状を有する。ノズル１６は、ボア軸線Ｘの周りに延びて、ノズル１６のボア６４を形成する。本実施例では、ボア６４は、ノズル１６の幅（ノズル１６の側壁の間に延びる方向に測定した場合）よりも大きい高さ（ノズルの上端からノズル１６の下端まで延びる方向に測定した場合）を有する略細長い形状を有する。ノズル１６は、本体１２の主本体部分２０の開放上端に結合され、本体１２から空気流を受け取るための開放下端６８を有する基部６６を含む。前述のように、ノズル１６は、ファン組立体１０から空気流を噴出するための空気出口１８を有する。空気出口１８は、ノズル１６の前端７０に向かって配置され、好ましくは、ボア軸線Ｘの周りに延びるスロットの形態である。空気出口１８は、好ましくは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲の相対的に一定の幅を有する。
【００５１】
ノズル１６は、環状後部ケーシング部分７２、環状内部ケーシング部分７４、及び環状前部ケーシング部分７６を含む。後部ケーシング部分７２は、ノズル１６の基部６６を含む。本明細書では、各ケーシング部分は単一の構成要素から形成されるものとして示されるが、ケーシング部分の１つ又はそれ以上は、例えば、接着剤を用いて相互に結合された複数の構成要素から形成することができる。後部ケーシング部分７２は、環状内壁７８及び後部ケーシング部分７２の後端８２における内壁７８に結合された環状外壁８０を有する。内壁７８は、ノズル１６のボア６４の後方部分を形成する。内壁７８及び外壁８０は、全体としてノズル１６の内部通路８４を形成する。本実施例では、内部通路８４は、ノズル１６のボア６４を取り囲む環状形状である。従って、内部通路８４の形状は、内壁７８の形状に密接に追従するので、ボア６４の両側に位置する２つの直線部分を有し、上側湾曲部分は直線部分の上端に結合し、下側湾曲部分は直線部分の下端に結合する。空気は、空気出口１８を通る内部通路８４から噴出される。空気出口１８は、１ｍｍから３ｍｍの範囲の幅Ｗ1を有する出口オリフィスに向かってテーパー付けされる。
【００５２】
空気出口１８は、ノズル１６の前部ケーシング部分７６によって形成される。前部ケーシング部分７６は、略環状形状であり、環状内壁８８及び環状外壁９０を有する。内壁８８は、ノズル１６のボア６４の前側部分を形成する。空気出口１８は、前部ケーシング部分７６の内壁８８と外壁９０との間に配置される。
【００５３】
空気出口１８は、外壁９０の内部表面の一部を形成する第１の案内面９２と、内壁８８の内部表面の一部を形成する第２の案内面９４の後方に配置される。従って、空気出口１８は、案内面９２、９４の間で空気流を噴出するように構成される。本実施例では、各案内面９２、９４は、凸状形状であり、第１の案内面９２はボア軸線Ｘから離れるように湾曲し、第２の案内面９４はボア軸線Ｘに向かって湾曲している。代替的に、各案内面９２、９４は、切子面とすることができる。図７に示すように、ボア軸線Ｘを通過する平面に沿った断面で見て、ノズル１６の上端と下端との略中間に位置する場合、案内面９２、９４は、異なる曲率を有することができ、本実施例では、第１の案内面９２は、第２の案内面９４よりも大きな曲率をもつ。
【００５４】
一連のウェブ９６は、内壁８８を外壁９０に結合する。好ましくは、ウェブ９６は、内壁８８及び外壁９０と一体化され、約１ｍｍの厚みがある。また、ウェブ９６は、壁８８、９０から空気出口１８まで、空気出口１８を横切って延びて、空気出口１８を壁８８、９０に結合する。従って、ウェブ９６は、内部通路８４から空気出口１８を通過する空気を、空気がボア軸線Ｘに略平行な方向にノズル１６から噴出されるように案内する働きをすることもできる。また、ウェブ９６は、空気出口１８の幅を管理する働きをすることができる。内壁８８及び外壁９０が別個の構成要素から形成される場合、ウェブ９６は、壁８８、９０の他方側と係合して、各壁を引き離して結果的に空気出口１８の幅を決定するための、壁８８、９０の一方側に配置される一連のスペーサに置き換えることができる。
【００５５】
図５に示すように、本実施例では、空気出口１８は、内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分だけから空気を受け取るように、ノズル１６のボア軸線Ｘの周りで部分的に延びる。前部ケーシング部分７６の下側湾曲部分は、前部ケーシング部分７６の下側湾曲部分からの空気の噴出を阻止するバリア９８を形成するように形作られる。これにより、ノズル１６が細長い形状を有する場合に、ノズル１６から噴出する空気流のプロファイルをより綿密に制御することができるが、そうでなければ、空気はボア軸線Ｘに向かって比較的急角度で上向きに噴出する傾向がある。バリア９８は図２に示されており、空気出口１８の長さに沿って周期的に構成されたウェブ９６の形状と同じ断面形状を有する。
【００５６】
図７に戻ると、製造時、内部ケーシング部分７４は、後部ケーシング部分７２内に挿入される。内部ケーシング部分７４は、後部ケーシング部分７２の外壁８０の内部表面と係合する環状外壁１００と、後部ケーシング部分７２の内壁８８の内部表面と係合する環状内壁１０２とを有する。段部は、壁１００、１０２の前端上に形成されて、後部ケーシング部分７２の中への内部ケーシング部分７４の挿入を制限するためのストッパ部材をもたらし、段部は、接着剤を用いて後部ケーシング部分７２に結合することができる。内部ケーシング部分７４は、壁１００、１０２の後端の間に延びる後壁１０４を有する。後壁１０４に形成された開口１０６は、空気が内部通路８４から空気出口１８まで移動することを可能にする。この場合も同様に、開口１０６は、内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分のみから空気出口１８に空気を送るように、ノズル１６のボア軸線Ｘの周りに部分的に延びる。比較的短いウェブ１０８は、開口１０６の長さに沿って周期的に配置して、開口１０６の幅を管理することができる。図９に示すように、これらのウェブ１０８の間の間隔は、内部ケーシング部分７４が後部ケーシング部分７２の中に完全に挿入される時に、各ウェブ９６の端部がそれぞれのウェブ１０８の端部と当接するように、各ウェブ９６の間隔と略同一である。次に、前部ケーシング部分７６は、内部ケーシング部分７４が、後部ケーシング部分７２及び前部ケーシング部分７６によって囲まれるように、例えば、接着剤を用いて後部ケーシング部分７２に取り付けられる。
【００５７】
内部通路８４に加えて、ノズル１６は、第１の流れ制御チャンバ１１０を形成する。第１の流れ制御チャンバ１１０は、環状形状であり、ノズル１６のボア６４の周りに延びる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、空気出口１８、前部ケーシング部分７６の外壁９０並びに内部ケーシング部分７４の外壁１００、及び後壁１０４によって境界付けられる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、第１の案内面９２に隣接して配置される流れ制御ポート１１１に空気を送るように構成される。流れ制御ポート１１１は、空気出口１８と第１の案内面９２との間に配置され、第１の流れ制御チャンバ１１０から第１の案内面９２の上に空気を送るように構成される。
【００５８】
また、本実施例では、ノズル１６は、第２の流れ制御チャンバ１１２を形成する。第２の流れ制御チャンバ１１２も同様に環状形状であり、ノズル１６のボア６４の周りに延びる。第１の流れ制御チャンバ１１０は、第２の流れ制御チャンバ１１２の周りに延びる。第２の流れ制御チャンバ１１２は、空気出口１８、前部ケーシング部分７６の内壁８８並びに内部ケーシング部分７４の内壁１０２、及び後壁１０４によって境界付けられる。第２の流れ制御チャンバ１１２は、第２の案内面９４に隣接して配置される流れ制御ポート１１３に空気を送るように構成される。流れ制御ポート１１３は、空気出口１８と第２の案内面９４との間に配置され、第２の流れ制御チャンバ１１２から第２の案内面９４の上へ空気を送るように構成される。
【００５９】
空気は、内部ケーシング部分７４の後壁１０４に形成されたそれぞれの空気入口１１６、１１８を通って流れ制御チャンバ１１０、１１２の各々に入る。図２、図３、図９、及び図１１に示すように、各空気入口１１６、１１８は、内部通路８４の下側湾曲部分から空気を受け取るように構成される。
【００６０】
ノズル１６は、流れ制御チャンバ１１０、１１２を通る空気流を制御するための制御機構１２０を含む。本実施例では、制御機構１２０は、流れ制御ポート１１１、１１３のうちの一方を通る空気流を選択的に妨げるように構成されるが、同時に空気が流れ制御ポート１１１、１１３の他方を通ることを可能にする。例えば、第１の状態では、制御機構１２０は、第１の流れ制御チャンバ１１０を通る空気流を妨げるように構成されるのに対して、第２の状態では、制御機構１２０は、第２の流れ制御チャンバ１１２を通る空気流を妨げるように構成される。
【００６１】
図２、図３、図８、及び図９に明瞭に示すように、制御機構１２０は、主にノズル１６の後部ケーシング部分７２内に配置される。制御機構１２０は、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞するための第１の弁本体１２２と、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞するための第２の弁本体１２４とを含む。また、制御機構１２０は、弁本体１２２、１２４をそれぞれの空気入口１１６、１１８に向かって及びこれらから離れるように移動させるためのアクチュエータ１２６を含む。本実施例では、アクチュエータ１２６は、モータ駆動式歯車構成である。歯車構成は、モータが第１の方向に駆動する場合、第１の弁本体１２２は内部ケーシング部分７４の後壁１０４に向かって移動して第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞するが、第２の弁本体１２４は内部ケーシング部分７４の後壁１０４から離れるように移動して第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を開放するように構成される。モータが第１の方向と反対の第２の方向に駆動する場合、第１の弁本体１２２は内部ケーシング部分７４の後壁１０４から離れるように移動して第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を開放するが、第２の弁本体１２４は内部ケーシング部分７４の後壁１０４に向かって移動して第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞する。
【００６２】
アクチュエータ１２６のモータは、主制御回路３６によって又はバッテリ等の内部電源によって電力を供給することができる。代替的に、歯車構成は、手動で駆動することができる。アクチュエータ１２６は、ノズル１６の基部６６に位置する小さな開口１３０を通って突出するレバー１２８を用いてユーザが操作できる。代替的に、アクチュエータ１２６は、ファン組立体１０の本体１２の下側ケーシング部分２２上に配置される追加のボタンを用いて、及び／又はリモコン装置上に配置されるボタンを用いて操作できる。この場合、ユーザインターフェイス制御回路３０は、主制御回路３６に適切な信号を伝送することができ、これはアクチュエータ１２６を作動させてその第１及び第２の状態のうちの選択された一方に制御機構１２０を位置づけるように主制御回路３６に指示する。
【００６３】
ファン組立体１０を作動させるために、ユーザは、ユーザインターフェイスのボタン２４を押圧する。ユーザインターフェイス制御回路３０は、この操作を主制御回路３６に伝達し、これに応答して、主制御回路３４は、インペラ４０を回転させるようモータ４４を起動させる。インペラ４０の回転により、一次空気流すなわち第１の空気流は空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる。ユーザは、ユーザインターフェイスのダイヤル２８を操作することで、モータ４４の速度、従って空気が空気入口１４を通って本体１２の中に吸い込まれる速度を制御できる。モータ４４の速度に応じて、インペラ４０が発生する空気流の流量は、１０リットル／秒から４０リットル／秒とすることができる。空気流は、主本体部分２０の開放上端においてインペラハウジング５２及び空気出口２３を順次通過して、ノズル１６の内部通路８４に入る。
【００６４】
本実施例では、ファン組立体１０のスイッチをＯＮにすると、制御機構１２０は、第１の状態と第２の状態との間に位置付けられるように構成される。この状態では、制御機構１２０によって、空気は空気入口１１６、１１８の各々を通って送ることができる。ファン組立体１０のスイッチがＯＦＦになると、制御機構１２０はこの状態に移動するように構成できるので、制御機構１２０は、次回、ファン組立体１０のスイッチをＯＮにすると自動的にこの初期状態になる。
【００６５】
この初期状態の制御機構によって、空気流の第１の部分は、空気入口１１６を通過して、第１の流れ制御チャンバ１１０を通過する第１の流れ制御空気流を形成する。空気流の第２の部分は、空気入口１１８を通過して、第２の流れ制御チャンバ１１２を通過する第２の流れ制御空気流を形成する。空気流の第３の部分は、内部通路８４内に残り、第３の部分は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、内部通路８４の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が内部通路８４の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は空気出口１８を通って噴出される。
【００６６】
第１の流れ制御チャンバ１１０によって、第１の流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで同様に反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。内部通路８４と同様に、これらの空気流の各々は、第１の流れ制御チャンバ１１０の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は第１の流れ制御チャンバ１１０の上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第１の流れ制御チャンバ１１０の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第１の案内面９２に隣接する、好ましくはこれに沿った第１の流れ制御ポート１１１から噴出される。第２の流れ制御チャンバ１１２によって、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第２の流れ制御チャンバ１１２の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第２の流れ制御チャンバ１１２の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第２の案内面９４に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１３から噴出される。従って、流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、インペラが発生する空気流と再結合するようになっている。
【００６７】
空気出口１８から噴出する空気流は、第１及び第２の案内面９２、９４の一方に沿って流れる。本実施例では、ノズル１６の寸法及び空気出口１８の位置は、制御機構１２０が初期状態にある時に、空気流が、２つの案内面の一方に自動的に沿って確実に流れるように選択される。空気出口１８は、空気出口１８と第１の案内面９２との間の最小距離Ｗ2が、空気出口１８と第２の案内面９４との間の最小距離Ｗ3と異なるように位置決めされる。距離Ｗ2、Ｗ3は、任意の選択されたサイズとすることができる。また、本実施例では、これらの距離Ｗ2、Ｗ3の各々は、好ましくは１ｍｍから３ｍｍの範囲であり、ボア軸線Ｘの周りで実質的に一定である。また、空気出口１８は、案内面９２、９４の一方が、他方よりも、空気出口１８の中心を通過するボア軸線Ｘの周りでこれに平行に延びる仮想曲面Ｐ1の近くに配置されるように位置決めされる。この面Ｐ1は、図７に示されており、全体的に空気出口１８から噴出する空気プロファイルを説明する。本実施例では、平面Ｐ1と第１の案内面９２との間の最小距離Ｗ4は、平面Ｐ1と第２の案内面９４との間の最小距離Ｗ5よりも大きい。
【００６８】
結果として、ファン組立体１０のスイッチを最初にＯＮにすると、ノズル１６から噴出する空気流は、第２の案内面９４に沿って流れる傾向がある。空気流がノズル１６から噴出される際に、空気流のプロファイル及び方向は第２の案内面９４の形状によって決まる。前述のように、本実施例では、第２の案内面９４は、ノズル１６のボア軸線Ｘに向かって湾曲するので、空気流は、Ｐ2で示す経路に沿ってボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズル１６から噴出される。
【００６９】
空気出口１８からの空気流の噴出は、外部環境から空気を同伴して二次空気流を発生させる。空気は、ノズル１６のボア６４を通ってノズル１６の周囲及びその前部の両方の環境から空気流の中に吸い込まれる。この二次空気流はノズル１６から噴出する空気流と合体してファン組立体１０から前方に放出される合体又は全体空気流（気流）を生成するようになっている。ボア軸線Ｘに向かって内向きにテーパー付けされる空気流によって、その外側プロフィールの表面積は相対的に小さくなり、これにより、ノズル１６の前部の領域から相対的に小さな空気の同伴、及びノズル１６のボア６４を通る相対的に小さな空気流量がもたらされるので、ファン組立体１０が発生する合体空気流は、相対的に小さな流量となる。しかしながら、インペラが発生する一次空気流の所定流量に対して、ファン組立体１０が発生する合体空気流の流量が低減することは、ノズルから下流に配置される固定平面で生じる合体空気流の最大速度の増大に関連する。これにより、ボア軸線Ｘに向かう空気流の方向と一緒になって、ファン組立体の前方のユーザを急速に冷やすのに適する合体空気流が形成される。
【００７０】
制御機構１２０のアクチュエータ１２６が作動して、制御機構１２０を第１の状態に位置付ける場合、第２の弁本体１２４は、内部ケーシング部分７４の後面１０４から離れるように移動して、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を開放状態に維持する。同時に、第１の弁本体１２２は、後面１０４に向かって移動して、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を閉塞する。結果として、空気流の単一部分だけが内部通路から離れて分流されて、第２の流れ制御チャンバ１１２を通過する流れ制御空気流を形成するようになっている。
【００７１】
前述のように、第２の流れ制御チャンバ１１２内で、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第２の流れ制御チャンバ１１２の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第２の流れ制御チャンバ１１２の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第２の案内面９４に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１３から噴出される。流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、空気流と再結合するようになっている。しかしながら、流れ制御ポート１１１を通る空気の通路が流れ制御機構１２０によって妨げられる場合、相対的に低い圧力が第１の案内面９２に隣接して作り出される。従って、空気流を横切って作り出された圧力差により、空気流を第１の案内面９２に向かって付勢する力が生じ、結果的に空気流は第２の案内面９４から引き離されて第１の案内面９２に沿うようになる。
【００７２】
前述のように、第１の案内面９２は、ノズル１６のボア軸線Ｘから離れて湾曲するので、空気流は、図７にＰ3で示す経路に沿ってボア軸線Ｘから離れるように外向きにテーパー付けされるプロファイルでもってノズル１６から噴出される。ここでボア軸線Ｘから離れるように外向きにテーパー付けされる空気流によって、空気流の外側プロファイルの表面積は相対的に大きくなり、これにより、ノズル１６の前の領域から空気の相対的に大きな同伴がもたらされるので、インペラが発生する空気の所定流量に対して、ファン組立体１０が発生する合体空気流の流量は相対的に大きくなる。従って、制御機構１２０を第１の状態に位置付けることにより、ファン組立体１０が部屋又はオフィスを通り抜ける比較的範囲の広い空気流を発生させるという結果につながる。
【００７３】
次に、制御機構１２０のアクチュエータ１２６が作動されて、制御機構１２０を第２の状態に位置付ける場合、第２の弁本体１２４は、内部ケーシング部分７４の後面１０４に向かって移動して、第２の流れ制御チャンバ１１２の空気入口１１８を閉塞する。同時に、第１の弁本体１２２は、後面１０４から離れるように移動して、第１の流れ制御チャンバ１１０の空気入口１１６を開放する。結果として、空気流の一部分は内部通路から離れて分流して、第１の流れ制御チャンバ１１０を通過する流れ制御空気流を形成する。
【００７４】
前述のように、第１の流れ制御チャンバ１１０内で、流れ制御空気流は、ノズル１６のボア６４の周りで反対方向に向かう２つの空気流に分けられる。これらの空気流の各々は、第１の流れ制御チャンバ１１０の２つの直線部分のそれぞれに入り、各々は上側湾曲部分に向かって略垂直方向に送られる。空気流が第１の流れ制御チャンバ１１０の直線部分及び上側湾曲部分を通過する際に、空気は第１の案内面９２に隣接する、好ましくはこれに沿った流れ制御ポート１１１から噴出される。流れ制御空気流は、空気出口１８から噴出する空気と結合して、空気流と再結合することになる。しかしながら、流れ制御ポート１１３を通る空気の通路が、流れ制御機構１２０によって妨げられると、空気流を横切る圧力差は逆転する。これにより、空気流を第２の案内面９４に向かって付勢する力が生じる。これにより、空気流は第１の案内面９２から引き離されて第２の案内面９４へ再び沿うようになる。
【００７５】
制御機構１２０の状態を変更する作動に加えて、主制御回路３６は、制御機構１２０の選択された状態に応じてモータ４４の速度を自動的に調節するように構成できる。例えば、主制御回路３６は、制御機構１２０が第１の状態に位置付けられる場合に、モータ４４の速度を高くしてノズル１６から噴出する空気流の速度を大きくするように構成できるので、ファン組立体１０が配置される部屋又は他の場所の急速な冷却を促進できる。
【００７６】
代替的に又は追加的に、主制御回路３６は、制御機構１２０が第２の状態に位置付けられる場合に、モータ４４の速度を低くしてノズル１６から噴出する空気流の速度を低下させるように構成できる。このことは、発明者らの同時係属特許出願の国際公開第２０１０／１００４５３号で説明した加熱素子を内部通路８４内に配置する場合に特に有益であり、その開示内容は、引用により本明細書に組み込まれている。ユーザに向けられる加熱空気流の速度を低下させることで、ノズル１６の直前のユーザを加熱するための「スポットヒータ」として使用するのに適したファン組立体１０を作ることができる。
【００７７】
要約すれば、ファン組立体のためのノズルは、空気入口、空気出口、空気入口から空気出口まで空気を送るための内部通路、環状内壁、及び内壁の周りに延びる外壁を含む。内部通路は、内壁と外壁との間に配置される。内壁は、空気出口から噴出する空気によってノズルの外側からの空気が引き込まれる、ボアを少なくとも部分的に形成する。流れ制御ポートは、空気出口に隣接して配置される。流れ制御チャンバは、空気を流れ制御ポートに送るために設けられる。制御機構は、流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げて、空気出口から噴出する空気流を偏向させる。
【符号の説明】
【００７８】
７２ 後部ケーシング部分
７８ 内壁
８０ 外壁
８４ 内部通路
８８ 内壁
９０ 外壁
９２ 第１の案内面
９４ 第２の案内面
１００ 外壁
１０２ 内壁
１０４ 後壁
１０６ 開口
１１０ 第１の流れ制御チャンバ
１１１ 第１の流れ制御ポート
１１２ 第２の流れ制御チャンバ
１１３ 流れ制御ポート
１１８ 空気入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン組立体のためのノズルであって、
空気入口と、
空気出口と、
前記空気入口から前記空気出口まで空気を送るための内部通路と、
環状内壁と、
前記内壁の周りに延びる外壁であって、前記内部通路が前記内壁と前記外壁の間に配置され、前記内壁が前記空気出口から噴出する空気によって前記ノズルの外側からの空気を引き込むボアを少なくとも部分的に形成する前記外壁と、
前記空気出口から下流に配置される流れ制御ポートと、
空気を前記流れ制御ポートに送るための流れ制御チャンバと、
前記流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるための制御手段と、
を備えるノズル。
【請求項２】
前記空気出口から下流に位置する案内面を備える、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記流れ制御ポートは、前記空気出口と前記案内面との間に配置される、請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記流れ制御ポートは、前記案内面の上に空気流を向けるように構成される、請求項２又は請求項３に記載のノズル。
【請求項５】
前記案内面は、前記ボアの軸線の周りに少なくとも部分的に延びる、請求項２から請求項４のいずれかに記載のノズル。
【請求項６】
前記案内面は、前記ボアの軸線を取り囲む、請求項２から請求項５のいずれかに記載のノズル。
【請求項７】
前記案内面は、前記ボアの軸線に対して外向きにテーパー付けされる、請求項２から請求項６のいずれかに記載のノズル。
【請求項８】
前記案内面は、湾曲している、請求項２から請求項７のいずれかに記載のノズル。
【請求項９】
前記案内面は、凸状形状である、請求項２から請求項８のいずれかに記載のノズル。
【請求項１０】
前記流れ制御チャンバは、前記内部通路の前方に配置される、請求項１から請求項９のいずれかに記載のノズル。
【請求項１１】
前記内部通路は、前記ノズルのボアを取り囲む、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のノズル。
【請求項１２】
前記空気出口は、前記ボアの周りに少なくとも部分的に延びる、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のノズル。
【請求項１３】
前記空気出口は、前記ノズルのボアの周りに延びる湾曲部分を有する、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のノズル。
【請求項１４】
前記空気出口は、スロットの形態である、請求項１から請求項１３のいずれかに記載のノズル。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバを通る前記空気の通路を妨げる第１の状態と、前記流れ制御チャンバを通る前記空気の通路を許容する第２の状態とを有する、請求項１から請求項１４のいずれかに記載のノズル。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための弁本体と、前記入口に対して前記弁本体を移動させるためのアクチュエータとを備える、請求項１から請求項１５のいずれかに記載のノズル。
【請求項１７】
前記流れ制御チャンバは、前記ボア軸線の周りに少なくとも部分的に延びる、請求項１から請求項１６のいずれかに記載のノズル。
【請求項１８】
前記流れ制御チャンバは、前記ボアを取り囲む、請求項１から請求項１７のいずれかに記載のノズル。
【請求項１９】
インペラと、前記インペラを回転させて空気流を発生させるためのモータと、前記空気流を受け取るための請求項１から請求項１８のいずれかに記載のノズルと、前記モータを制御するためのコントローラとを備えるファン組立体。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記制御手段をユーザが操作する場合に前記モータの速度を自動的に調節するように構成される、請求項１９に記載のファン組立体。
【請求項１】
ファン組立体のためのノズルであって、
空気入口と、
空気出口と、
前記空気入口から前記空気出口まで空気を送るための内部通路と、
環状内壁と、
前記内壁の周りに延びる外壁であって、前記内部通路が前記内壁と前記外壁の間に配置され、前記内壁が前記空気出口から噴出する空気によって前記ノズルの外側からの空気を引き込むボアを少なくとも部分的に形成する前記外壁と、
前記空気出口から下流に配置される流れ制御ポートと、
空気を前記流れ制御ポートに送るための流れ制御チャンバと、
前記流れ制御ポートを通る空気流を選択的に妨げるための制御手段と、
を備えるノズル。
【請求項２】
前記空気出口から下流に位置する案内面を備える、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記流れ制御ポートは、前記空気出口と前記案内面との間に配置される、請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記流れ制御ポートは、前記案内面の上に空気流を向けるように構成される、請求項２又は請求項３に記載のノズル。
【請求項５】
前記案内面は、前記ボアの軸線の周りに少なくとも部分的に延びる、請求項２から請求項４のいずれかに記載のノズル。
【請求項６】
前記案内面は、前記ボアの軸線を取り囲む、請求項２から請求項５のいずれかに記載のノズル。
【請求項７】
前記案内面は、前記ボアの軸線に対して外向きにテーパー付けされる、請求項２から請求項６のいずれかに記載のノズル。
【請求項８】
前記案内面は、湾曲している、請求項２から請求項７のいずれかに記載のノズル。
【請求項９】
前記案内面は、凸状形状である、請求項２から請求項８のいずれかに記載のノズル。
【請求項１０】
前記流れ制御チャンバは、前記内部通路の前方に配置される、請求項１から請求項９のいずれかに記載のノズル。
【請求項１１】
前記内部通路は、前記ノズルのボアを取り囲む、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のノズル。
【請求項１２】
前記空気出口は、前記ボアの周りに少なくとも部分的に延びる、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のノズル。
【請求項１３】
前記空気出口は、前記ノズルのボアの周りに延びる湾曲部分を有する、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のノズル。
【請求項１４】
前記空気出口は、スロットの形態である、請求項１から請求項１３のいずれかに記載のノズル。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバを通る前記空気の通路を妨げる第１の状態と、前記流れ制御チャンバを通る前記空気の通路を許容する第２の状態とを有する、請求項１から請求項１４のいずれかに記載のノズル。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記流れ制御チャンバの空気入口を閉塞するための弁本体と、前記入口に対して前記弁本体を移動させるためのアクチュエータとを備える、請求項１から請求項１５のいずれかに記載のノズル。
【請求項１７】
前記流れ制御チャンバは、前記ボア軸線の周りに少なくとも部分的に延びる、請求項１から請求項１６のいずれかに記載のノズル。
【請求項１８】
前記流れ制御チャンバは、前記ボアを取り囲む、請求項１から請求項１７のいずれかに記載のノズル。
【請求項１９】
インペラと、前記インペラを回転させて空気流を発生させるためのモータと、前記空気流を受け取るための請求項１から請求項１８のいずれかに記載のノズルと、前記モータを制御するためのコントローラとを備えるファン組立体。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記制御手段をユーザが操作する場合に前記モータの速度を自動的に調節するように構成される、請求項１９に記載のファン組立体。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１１３３０１（Ｐ２０１３−１１３３０１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２７０７５９（Ｐ２０１２−２７０７５９）
【出願日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【出願人】（５０８０３２３１０）ダイソン テクノロジー リミテッド (286)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７０７５９（Ｐ２０１２−２７０７５９）
【出願日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【出願人】（５０８０３２３１０）ダイソン テクノロジー リミテッド (286)
【Ｆターム（参考）】
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