送風装置及び空気調和機
【課題】筒体内に軸流ファンを配してある送風装置の吹出し効率を高めることができるようにすることにあり、また、送風装置及びイオン発生部又は薬剤放出部を有する空気調和機が吹出すイオン又は揮発性薬剤の濃度を高めることができ、全体を小型化することができるようにすることにある。
【解決手段】円筒形をなす筒体１内の一端部に軸流ファン２を配し、筒体１内の他端側を、軸流ファン２により該軸流ファン２の回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風路４とし、該通風路４を、軸流ファン２及び通風路４出口間に亘って中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５を設け、周縁部４ｂを通風して出口１ｂから外部へ吹出された空気の気流が通風路４の中央部４ａへ逆流するのを抑制し、また、仕切壁５内にイオン発生部６を収容し、全体を小型にした。
【解決手段】円筒形をなす筒体１内の一端部に軸流ファン２を配し、筒体１内の他端側を、軸流ファン２により該軸流ファン２の回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風路４とし、該通風路４を、軸流ファン２及び通風路４出口間に亘って中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５を設け、周縁部４ｂを通風して出口１ｂから外部へ吹出された空気の気流が通風路４の中央部４ａへ逆流するのを抑制し、また、仕切壁５内にイオン発生部６を収容し、全体を小型にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンを備える送風装置、及び該送風装置とイオン発生部又は薬剤放出部とを備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中で放電して荷電粒子を空気中に放出するイオン発生部を備える空気調和機が広く販売されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。一般に、イオン発生部を備える空気調和機には、イオンが発生する放電電極及び該放電電極と対向して設置され放電を安定的に行わせる対向電極を有しており、放電電極及び対向電極の間に高圧電気を印加することによってイオンが生成される。放電電極で発生するイオンには、正の電荷を有する正イオンと負の電荷を有する負イオンとが存在し、印加される電圧によって様々な種類のイオンが生成される。
生成されたイオンを効率よく外部へ送出するために、イオン発生部に気流を当てることが一般的に行われており、様々な形式の送風装置が使用される。
【０００３】
送風装置は、各々の形式によって送出する気流に特徴があり、また、イオン発生部の設置方法においても使用する送風装置に適した方法が存在する。
【０００４】
特許文献１には、軸流ファンを有する軸流式の送風装置を用い、軸流ファンにより該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒内の軸流ファン側で、通風筒の中央部にイオン発生部を配し、通風筒の出口が絞られている空気調和機（美容装置）が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、シロッコファンを有する遠心式の送風装置を用い、シロッコファンにより該シロッコファンの接線方向へ送出される空気を前記接線方向へ通風させる通風路の途中で、通風路の一側壁部にイオン発生部を配した空気調和機が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、軸流ファンを有する軸流式の送風装置、又はターボファンを有する遠心式の送風装置を用い、軸流ファン又はターボファンにより送出される空気を螺旋状に通風させる通風筒内の途中で、通風筒の一側壁部にイオン発生部を配し、通風筒内に螺旋気流を発生させることで、通風筒に送出されるイオンの濃度を高めることができるようにした空気調和機が開示されている。
【０００７】
図８Ａは本発明の出願人が先に開発した空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、図８Ｂは模式的縦断側面図である。この空気調和機は、上下に貫通する筒状内壁部９０ａ及び該筒状内壁部９０ａの上端に拡径段部９０ｂを経て連なる筒状外壁部９０ｃを有する筐体９０内の下部に軸流ファン９１を有する送風装置が収納され、その中央部に吸込口９２ａを有する底板９２により筐体９０の底部が閉塞されている。筐体９０は筒状内壁部９０ａ内の送風装置と拡径段部９０ｂとの間が円筒状の通風路９３になっており、通風路９３の出口９３ａから吹出される空気の向きを整える格子状の整風体９４が拡径段部９０ｂに配されている。通風路９３の通風方向途中で、筒状内壁部９０ａの一側部には孔９０ｄが開設され、該孔９０ｄにイオン発生部９５を保持してある。
【０００８】
図９はイオン発生部９５の構成を示す斜視図である。イオン発生部９５は、正イオン発生部として針状電極９５ａ及び対向電極９５ｂを有し、負イオン発生部として針状電極９５ｃ及び対向電極９５ｄを有しており、各々の針状電極９５ａ，９５ｃ及び対向電極９５ｂ，９５ｄの間に高圧電気が印加されて、各々正イオンＨ+ （Ｈ2 Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）と負イオンＯ2-（Ｈ2 Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）を発生する。正イオンＨ+ （Ｈ2 Ｏ）ｍと負イオンＯ2-（Ｈ2 Ｏ）ｎを空気中に放出すると、空気中に浮遊する細菌やウイルスの表面に取り付いて化学反応を起こし、そのときに発生する水酸基ラジカル・ＯＨや過酸化水素Ｈ2 Ｏ2 が細菌を殺菌し、ウイルスを失活させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−００２２１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０８０４２５号公報
【特許文献３】特開２００６−０００１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のように出口が絞られている通風筒内の軸流ファン側で、中央部にイオン発生部を配してある空気調和機（美容装置）、及び図８Ａ，図８Ｂのように軸流ファン９１の回転軸方向へ通風させる通風路９３の一側壁部にイオン発生部９５を配してある空気調和機にあっては、通風路９３の出口９３ａから外部へ吹出された空気の気流の一部が前記出口９３ａから前記通風路９３の中央部へ逆流し、逆流した空気が再び周縁部に巻込まれて再び前記出口９３ａから外部へ吹出されることになるため、吹出し効率が低下し、一定の吹出量を得るには空気調和機が大型になるという問題があった。
【００１１】
ところで、特許文献１では、通風筒の出口を絞ることにより、出口から外部へ吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制するようになしてあるが、通風筒の出口が絞られることにより、出口から吹出される風量が減少し、また、吹出し抵抗が増して音鳴りが生じ易くなるため、出口は絞らないのが好ましい。
【００１２】
軸流ファンを備える空気調和機において、出口から外部へ吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのは、軸流ファンが有するプロペラの特性上である。しかし、プロペラはその特性上、比較的多い風量を簡単に得ることができるので、通風筒内の圧力損失が少ない機器ではよく使用されている。また、プロペラが送出する空気の気流は螺旋状になり、イオン発生部で発生したイオンを螺旋状に吹出し、イオンの濃度を高めることができるので、イオン発生部を備える空気調和機に使用するのは好ましい。
【００１３】
図１０Ａは送風装置が備えるプロペラ１００の構成を示す平面図、図１０Ｂは送風装置が備えるプロペラ１００の構成を示す正面図である。プロペラ１００は、ボス部１０１の周面に等配された複数のプロペラ羽根１０２を有し、矢印の方向に回転する。プロペラ羽根１０２は、翼面が回転方向に向かって先端１０２ａが送出方向と反対側へ下がる形状であるため、送出空気は、プロペラ羽根１０２によって上方へ押し上げられるとともに、プロペラ１００の回転方向にも押しやられ、さらに空気の粘性によって、プロペラ１００とともに回転することにより遠心力を受けるため回転軸方向から見て外側方向に力を受ける。このことにより、プロペラ１００が送出する空気の気流は、プロペラ１００の回転方向に向かって螺旋状に形成されるとともに、前記回転軸方向の外側に広がる気流となる。
【００１４】
また、プロペラ羽根１０２の基端が固定されているボス部１０１は、概ね円柱形をなし、ボス部１０１が回転軸方向へ空気を送出する力を発生させないのでボス部１０１の延長領域（ボス部の風下側）には気流が発生しない。
【００１５】
軸流ファン９１が有するプロペラ１００は上述の特性を有するため、この軸流ファン９１を備える図８Ａ、図８Ｂの空気調和機において、筐体９０内の下部に配された送風装置は、通風方向に向かって広がりながら通風する螺旋状の気流を送出する。広がりながら通風する螺旋状の気流は通風路９３の路壁９３ｂに当たり、路壁９３ｂに沿って上方の出口９３ａへ通風し、通風の途中に配してあるイオン発生部９５で発生したイオンを巻き込んで出口９３ａの整風体９４から外部に吹出される。
【００１６】
出口９３ａの整風体９４から吹出される空気の螺旋状の気流は、出口９３ａの周縁部に集まる傾向となり、プロペラ１００のボス部１０１の真上に当たる出口９３ａの中央部には、気流があまり存在しない状態が生じる。さらに甚だしいときには出口９３ａの中央部で気流が逆流することも起きる。そのため結果的に、出口９３ａから外部へ吹出される風量が減少し、吹出し効率が低下する。
【００１７】
図１１は先に開発された空気調和機において、吹出し風量が減少する状況を示す模式図である。軸流ファン９１のプロペラ１００によって送出された空気の気流は通風路９３を上方の出口９３ａに向かって通風し、出口９３ａの周縁部では吹出し気流Ａが存在する。吹出し気流Ａは流速があるため、吹出し気流Ａ部分の近傍はベルヌーイの法則によって気圧が低下する。一方プロペラ１００のボス部１０１の延長領域９３ｃはほぼ大気圧であるため、気圧は低下していない。このような気圧の差によって、ボス部１０１の延長領域９３ｃから通風路９３の周縁部に向かう気流Ｂが発生する。吹出す気流の流速が速いほど圧力差が大きくなり逆流する気流Ｂの流速も速くなる。
【００１８】
また、特許文献２、３、及び図８Ａ、図８Ｂに示すように、通風路９３の途中で、通風路９３の一側壁部にイオン発生部９５を配してある空気調和機にあっては、通風路９３の寸法にイオン発生部９５の寸法が加算された外形になるため、空気調和機の小型化に設計上の制約があった。
【００１９】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は、軸流ファン及び通風筒を有する送風装置の吹出し効率を高めることができるようにすることにあり、また、他の目的は、送風装置及びイオン発生部又は薬剤放出部を有する空気調和機が吹出すイオン又は揮発性薬剤の濃度を高めることができ、全体を小型化することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る送風装置は、軸流ファンから該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒を備え、前記空気を前記通風筒の出口から外部へ吹出す送風装置において、前記通風筒内を前記軸流ファン及び前記出口間に亘って中央部と周縁部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明にあっては、軸流ファンが送出する空気を、通風筒内の仕切壁に沿って周縁部を通風させ、中央部を通風させないため、吹出し気流の流速に関係なく、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明に係る送風装置は、前記軸流ファンは、ボス部の周面に複数のプロペラ羽根が等配されているプロペラを有し、前記仕切壁は、前記ボス部及び前記出口間の長さとほぼ等しい長さを有する構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、ボス部及び出口間の通風筒内を、中央部と周縁部とに仕切っており、通風筒内の中央部を通風させないため、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができる。
【００２３】
また、本発明に係る送風装置は、前記通風筒及び仕切壁は略円筒形をなす構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、軸流ファンが有するプロペラにより送出される螺旋状の気流をスムーズに通風させることができるとともに、比較的大径で、且つ軽量の仕切壁を通風筒内に簡易に配することができ、仕切壁を有する割に軽量化することができ、コストを低減することができる。
【００２４】
また、本発明に係る送風装置は、前記ボス部は略円柱形をなし、前記仕切壁は前記ボス部の直径以上の外径を有する構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、吹出し気流の一部が逆流する領域を縮小することができるため、吹出し気流の逆流をより一層抑制することができる。
【００２５】
また、本発明に係る送風装置は、前記出口から外部へ吹出される空気の向きを整える整風体を有し、前記仕切壁が前記整風体に近接している構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、整風体の中央部から逆流するのを防ぐことができるため、整風体を備える送風装置において、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのをより一層抑制することができる。
【００２６】
また、本発明に係る送風装置は、前記仕切壁は、前記出口側の部分を、前記軸流ファン側の部分よりも大径にしてある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、吹出し気流の一部が逆流する領域をより一層縮小することができるため、吹出し気流の逆流をより一層抑制することができる。
【００２７】
また、本発明に係る空気調和機は、前述した発明の送風装置と、前記仕切壁に配され、イオンを発生させるイオン発生部とを備えることを特徴とする。
この発明にあっては、仕切壁が仕切る通風筒内の中央部の領域にイオン発生部を配してあるため、軸流ファン及びイオン発生部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機を小型化することができる。
【００２８】
また、本発明に係る空気調和機は、前述した発明の送風装置と、前記仕切壁に配され、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部とを備えることを特徴とする。
この発明にあっては、仕切壁が仕切る通風筒内の中央部の領域に薬剤放出部を配してあるため、軸流ファン及び薬剤放出部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機を小型化することができる。
【００２９】
また、本発明に係る空気調和機は、前記仕切壁は略円筒形をなし、該仕切壁内に前記イオン発生部又は薬剤放出部を配してある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁内にイオン発生部又は薬剤放出部を設けてあるため、軸流ファン及びイオン発生部又は薬剤放出部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機をより一層小型化することができる。
【００３０】
また、本発明に係る空気調和機は、前記仕切壁は、前記イオン発生部又は薬剤放出部と対向する位置から径方向へ貫通する孔を有し、該孔から前記イオン発生部又は薬剤放出部が前記通風筒内に露出している構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、イオン発生部が発生するイオン、又は薬剤放出部が放出する揮発性薬剤を、仕切壁の孔から通風筒内の周縁部へ放出することができ、螺旋状の気流を通風筒内でスムーズに通風させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る空気調和機は、前記イオン発生部は、前記軸流ファンの回転軸方向に離隔して複数配してある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、軸流ファンのプロペラが有する複数のプロペラ羽根夫々によって送出される空気の螺旋状の気流が、イオン発生部の夫々が発生するイオンを送出時期をずらせて送出することができるため、正イオンを発生するイオン発生部と、負イオンを発生するイオン発生部とが離隔して配されることにより、正イオン及び負イオンが互いに混合することが避けられる状態で外部へ吹出すことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁が、軸流ファンのプロペラが送出する螺旋状の気流を、前記中央部に通風させることなく前記周縁部に通風させることができるため、通風筒の出口から吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができ、送風装置の吹出し効率の低下を防ぐことができる。
【００３３】
また、本発明によれば、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁にイオン発生部又は薬剤放出部を配してあるため、軸流ファン及びイオン発生部又は薬剤放出部を備える空気調和機を、空気調和機能を低下させることなく小型化することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、軸流ファンのプロペラが送出する螺旋状の気流が、イオン発生部が発生するイオン、又は薬剤放出部が放出する揮発性薬剤を通風させ、通風筒の出口から吹出されたイオン、又は薬剤が通風筒内の中央部へ逆流するのを抑制して、実質的に送出するイオン濃度又は揮発性薬剤濃度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図２】本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図３】本発明に係る空気調和機の出口から外部へ吹出される状態を示す模式的説明図である。
【図４】本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図５】本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図６】本発明に係る空気調和機が備える薬剤放出部の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る空気調和機が備える薬剤放出部の構成を示す模式的断面図である。
【図８】Ａは先に開発された空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、Ｂは先に開発された空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図９】イオン発生部の構成を示す斜視図である。
【図１０】Ａは送風装置が備える軸流ファンのプロペラの構成を示す正面図、Ｂは送風装置が備える軸流ファンのプロペラの構成を示す側面図である。
【図１１】先に開発された空気調和機において、吹出し風量が減少する状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
実施の形態１
図１は本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、図２は空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。この空気調和機は、上下に貫通する円筒形をなし、下端に入口１ａ、上端に出口１ｂを夫々有する筒体１と、該筒体１内の下部に回転自在に配されている軸流ファン２と、該軸流ファン２を回転自在に支持してあるファンケース３と、筒体１内の軸流ファン２及び出口１ｂ間に亘って形成される通風路４を、中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る円筒形をなす仕切壁５と、該仕切壁５内に収容保持されたイオン発生部６とを備え、軸流ファン２の回転により筒体１の入口１ａから筒体１内に吸込まれた空気が通風路４を通風し、イオン発生部６で発生したイオンを巻き込んで出口１ｂから外部へ吹出されるように構成されている。筒体１、軸流ファン２及びファンケース３は送風装置を構成する。
【００３７】
筒体１の下端には入口１ａを有する内向きの鍔部１ｃが設けられており、筒体１の上端には出口１ｂから外部へ吹出される空気の向きを整える整風体７が装着されている。整風体７は円環部７ａ内に格子状の仕切部７ｂが設けられている。
【００３８】
軸流ファン２は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すものと同じであり、略円柱形をなすボス部２１の周面に３枚のプロペラ羽根２２が等配されているプロペラ２０を有し、矢印の方向に回転する。プロペラ羽根２２は、翼面が回転方向に向かって先端が下がる形状をなしており、送出する空気は、上方（回転軸方向）へ押し上げられるとともに、プロペラ２０の回転方向にも押しやられ、さらに空気の粘性によってプロペラ２０とともに回転することにより遠心力を受け、回転軸方向から見て外側方向に力を受けるため、プロペラ２０が送出する空気の気流は、プロペラ２０の回転方向に向かって螺旋状になるとともに、通風方向の外側に広がる気流となる。筒体１内の通風路４の螺旋状の気流は、通風路４の周面に当り、仕切壁５の外周面に沿って出口１ｂへ通風され、通風路４の途中に配されているイオン発生部６で発生したイオンを巻き込んで出口１ｂの整風体７から外部に吹出される。
【００３９】
螺旋状の気流は、図１、図２に模式的に「ア」、「イ」、「ウ」で示すようにプロペラ羽根２２ごとに発生するため、プロペラ羽根２２の枚数に対応する数の螺旋状の気流が通風路４を並列に移動する。つまり、夫々の螺旋状の気流が積み重なって層状となり、出口１ｂに向かって移動する。
【００４０】
ボス部２１は略円柱形をなし、該ボス部２１が回転軸方向へ空気を送出する力を発生させないため、筒体１内の通風路４のボス部２１と対向する中央部４ａ（ボス部２１の風下側）には気流が発生しない。
【００４１】
ファンケース３は、軸流ファン２の回転軸と同軸に配され、軸流ファン２の外周りを覆う円筒形をなし、筒体１の鍔部１ｃに支持されている。
【００４２】
通風路４は、筒体１内における軸流ファン２のボス部２１及び出口１ｂ間に亘って形成され、軸流ファン２から送出される空気を該軸流ファン２の回転軸方向へ通風させるようになしてある。
【００４３】
仕切壁５は、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さを有し、且つボス部２１の直径以上の太さ（外径）を有する円筒形をなし、通風路４の中央側に軸流ファン２の回転軸と同軸に配設され、上端が整風体７の円環部７ａ下面に接触、換言すると円環部７ａ下面に近接しており、通風路４における仕切壁５の内側を中央部４ａとし、仕切壁５の外周りを周縁部４ｂとしてある。
【００４４】
仕切壁５の長手方向途中には、径方向に貫通する略矩形の孔５１が開設され、該孔５１の縁部にイオン発生部６が嵌込みにより取付けられている。
【００４５】
イオン発生部６は、図９に示すものと同じであり、正イオンを発生させる正イオン発生部６１と、該正イオン発生部６１と前記回転軸方向へ離隔した位置で負イオンを発生させる負イオン発生部６２、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２を保持する保持体６３とを有する。保持体６３が孔５１の縁部に取付けられ、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２が前記回転軸方向へ離隔して並置されている。
【００４６】
正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２は、孔５１から周縁部４ｂに臨む放電針、該放電針を囲繞する誘導電極環、放電針及び誘導電極環に電圧を印加する電圧印加部とを備え、電圧印加部が放電針及び誘導電極環に電圧を印加することにより、放電針がコロナ放電し、正イオン、負イオンを発生するように構成されている。
【００４７】
以上のように構成された空気調和機は、筒体１の入口１ａから居住室内の空気を吸込むことができるように架台上に載置される。電動モータ等の駆動手段により軸流ファン２のプロペラ２０が図１、図２の矢印方向へ回転し、居住室内の空気が入口１ａから筒体１内に吸込まれ、プロペラ２０を回転軸方向に通過して通風路４の周縁部４ｂへ送出される。この際、通風路４におけるプロペラ２０のボス部２１と回転軸方向に対向する部分の中央部４ａには気流が殆どないし、また、周縁部４ｂへ送出された空気は仕切壁５により中央部４ａへの通風が阻止され、周縁部４ｂに沿って整風体７から外部に吹出される。この吹出された空気の気流は、整風体７の周縁部に集まる傾向となり、整風体７の周縁部では吹出し気流があり、プロペラ２０のボス部２１と回転軸方向に対向する中央部には吹出し気流があまり存在しない状態になる。
【００４８】
図３は空気調和機の出口１ｂから外部へ吹出される状態を示す模式的説明図である。吹出し気流は流速があるため、整風体７周縁部の吹出し気流領域は気圧が低下する。一方整風体７中央部の吹出し気流がない領域はほぼ大気圧であるため、気圧は低下しない。この吹出し気流領域と吹出し気流がない領域との気圧の差によって、整風体７よりも外側の領域では仕切壁５の延長領域から吹出し気流Ａに向かう気流Ｂが発生する。吹出し気流の流速が速いほど圧力差が大きくなり逆流する気流Ｂも速くなる。しかし、整風体７よりも内側の通風路４では、該通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る円筒形をなす仕切壁５が配設されており、中央部４ａと周縁部４ｂとの間の圧力差は仕切壁５によって維持されるため、逆流する気流Ｂはない。
【００４９】
このように出口１ｂの整風体７から外部に吹出された空気の気流が通風路４へ逆流するのを防ぐことができるため、吹出し効率の低下を防ぐことができる。
【００５０】
図１乃至図３に示す空気調和機は、筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５が円筒形をなし、該仕切壁５に開設された孔５１にイオン発生部６が収容されているため、軸流ファン２及びイオン発生部６を有する空気調和機を、機能を低下させることなく小型化することができる。
【００５１】
イオン発生部６は、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２が軸流ファン２の回転軸方向に離隔配置されているため、プロペラ２０のプロペラ羽根２２ごとに発生する螺旋状の気流「ア」、「イ」、「ウ」が通風筒４で積み重なって層状となり、出口１ｂに向かって移動する際、「ア」の螺旋気流には負イオンが含まれ、「ウ」の螺旋気流には正イオンが含まれるとともに、正イオン及び負イオンが互いに混合することが避けられる状態で出口１ｂの整風体７から外部に吹出される。また、整風体７から外部に吹出された空気の気流が通風路４へ逆流するのを仕切壁５により防ぐことができるため、通風路４で消滅するイオンの数を減少させることができ、結果的に、空気調和機や送風装置を増強することなく、出口１ｂの整風体７から外部へ送出するイオンの数を増加することができる。表１は本発明に係る空気調和機と従来の空気調和機とが送出するイオンの数を、出口１ｂの整風体７部分で測定したものである。
【００５２】
【表１】
【００５３】
本発明に係る空気調和機にあっては、従来の空気調和機に比べて正イオンが２．５％増加し、負イオンが１６％増加した。
【００５４】
実施の形態２
図４は本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。この空気調和機は、全長に亘って等径の仕切壁５が筒体１内の通風路４を仕切る構成とする代わりに、出口１ｂ側の部分が軸流ファン２側の部分よりも大径に形成された仕切壁５０が筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る構成としたものである。
【００５５】
仕切壁５０は、プロペラ２０のボス部２１とほぼ等径の小径筒部５０ａと、該小径筒部５０ａに連なる拡径筒部５０ｂ及び該拡径筒部５０ｂに連なり、出口１ｂの整風体７から吹出す空気の気流の幅を制限しない程度に大径とした大径筒部５０ｃとを有し、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さに形成されている。仕切壁５０は通風路４の中央側に軸流ファン２の回転軸と同軸に配設され、大径筒部５０ｃの端末が整風体７の円環部７ａ下面にほぼ接触している。仕切壁５０の長手方向途中には孔５１ａが開設され、該孔５１ａにイオン発生部６が収容されている。
【００５６】
この構成にあっては、通風路４における周縁部４ｂの出口１ｂ側断面積が軸流ファン２側断面積よりも狭く、通風筒４を通風する気流の最終流速が速くなる。しかし、プロペラ２０が送出する空気の気流は、外側へ広がりながら回転軸方向へ通風される螺旋状であるため、出口１ｂの整風体７から吹出す気流の幅を制限しない程度に大径にすることは、吹出された気流が通風路４へ逆流する領域を縮小することにつながり、吹出し気流の逆流をより一層なくすることができる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００５７】
実施の形態３
図５は本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。この空気調和機は、筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５にイオン発生部６を配設する代わりに、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部８を仕切壁５に配設したものである。
【００５８】
図６は薬剤放出部８の構成を示す斜視図、図７は薬剤放出部８の構成を模様式的断面図である。薬剤放出部８は、揮発性を有する一般的な殺菌剤、殺虫剤、防かび剤、消臭剤のいずれか一つ又は単に芳香を発する芳香剤が含浸されたペレット８１を、放出孔８２ａを有する容器８２内に収納したものであり、仕切壁５に開設された孔５１に容器８２が嵌込みにより取付けられ、放出孔８２ａから周縁部４ｂへ放出される揮発性薬剤を、周縁部４ｂを通風する空気が巻き込むようになしてある。
【００５９】
この構成にあっては、イオン発生部６を備えるものと同様、プロペラ２０が送出する空気の螺旋状の気流によって揮発性薬剤が室内に吹出される。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
また、仕切壁５に代えて、仕切壁５０を用いてもよい。
【００６０】
尚、以上説明した実施の形態では、上下に貫通する円筒形をなす筒体１内を通風路４とし、空気を上方へ吹き出す構成としたが、その他、例えば鉛直に対して斜めに配される筒体１内を通風路とし、空気を斜め上方へ吹出す構成としてもよいし、また、横方向に配される筒体１内を通風路とし、空気を横方向へ吹出す構成としてよく、空気の吹出し方向は特に制限されない。
【００６１】
また、以上説明した実施の形態では、円筒形をなす仕切壁５が筒体１内の通風路４を仕切る構成としたが、その他、例えば円柱形をなす仕切壁、又は一端が閉鎖された有底の円筒形をなす仕切壁が通風路４を仕切る構成としてもよい。円柱形をなす仕切壁の場合、通風路４の中央部４ａには空間が存在しなくなるが、軸流ファン２のボス部２１と対向する中央部４ａの領域はもともと空気の気流があまり存在しないため、中央部４ａに空間が存在しなくとも差し支えない。また、円柱形をなす仕切壁の場合、イオン発生部６又は薬剤放出部８を収容する凹部又は径方向に貫通する孔を仕切壁の周面に設ける。また、仕切壁は円形である他、６角形、８角形等の多角形であってもよい。
【００６２】
また、以上説明した実施の形態では、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さを有する仕切壁５，５０を用い、仕切壁５，５０の上端が整風体７の円環部７ａ下面に近接する構成としたが、その他、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さよりも長い仕切壁を用い、該仕切壁の上端が、円環形をなす整風体の上面に至るか、又は整風体から外部へ突出する構成としてもよい。
【００６３】
また、本発明に係る空気調和機は、冷房機能及び暖房機能の少なくとも一つを備える構成であってもよい。
【００６４】
本発明によれば、軸流ファン２を使用する空気調和機において吹出口近傍の気流が逆流するのを防いで軸流ファン２の無駄な仕事を減らすことができる。そのことはとりもなおさず省エネルギーに通じるものである。また、軸流ファン２のボス部２１の下流側に確保した空間に芳香手段や薬剤拡散手段等の機能手段を収納することができ、機器全体の小型化にも有効である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 筒体
１ｂ 出口
２ 軸流ファン
２０ プロペラ
２１ ボス部
２２ プロペラ羽根
４ａ 中央部
４ｂ 周縁部
５、５０ 仕切壁
５１、５１ａ 孔
６ イオン発生部
７ 整風体
８ 薬剤放出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンを備える送風装置、及び該送風装置とイオン発生部又は薬剤放出部とを備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中で放電して荷電粒子を空気中に放出するイオン発生部を備える空気調和機が広く販売されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。一般に、イオン発生部を備える空気調和機には、イオンが発生する放電電極及び該放電電極と対向して設置され放電を安定的に行わせる対向電極を有しており、放電電極及び対向電極の間に高圧電気を印加することによってイオンが生成される。放電電極で発生するイオンには、正の電荷を有する正イオンと負の電荷を有する負イオンとが存在し、印加される電圧によって様々な種類のイオンが生成される。
生成されたイオンを効率よく外部へ送出するために、イオン発生部に気流を当てることが一般的に行われており、様々な形式の送風装置が使用される。
【０００３】
送風装置は、各々の形式によって送出する気流に特徴があり、また、イオン発生部の設置方法においても使用する送風装置に適した方法が存在する。
【０００４】
特許文献１には、軸流ファンを有する軸流式の送風装置を用い、軸流ファンにより該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒内の軸流ファン側で、通風筒の中央部にイオン発生部を配し、通風筒の出口が絞られている空気調和機（美容装置）が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、シロッコファンを有する遠心式の送風装置を用い、シロッコファンにより該シロッコファンの接線方向へ送出される空気を前記接線方向へ通風させる通風路の途中で、通風路の一側壁部にイオン発生部を配した空気調和機が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、軸流ファンを有する軸流式の送風装置、又はターボファンを有する遠心式の送風装置を用い、軸流ファン又はターボファンにより送出される空気を螺旋状に通風させる通風筒内の途中で、通風筒の一側壁部にイオン発生部を配し、通風筒内に螺旋気流を発生させることで、通風筒に送出されるイオンの濃度を高めることができるようにした空気調和機が開示されている。
【０００７】
図８Ａは本発明の出願人が先に開発した空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、図８Ｂは模式的縦断側面図である。この空気調和機は、上下に貫通する筒状内壁部９０ａ及び該筒状内壁部９０ａの上端に拡径段部９０ｂを経て連なる筒状外壁部９０ｃを有する筐体９０内の下部に軸流ファン９１を有する送風装置が収納され、その中央部に吸込口９２ａを有する底板９２により筐体９０の底部が閉塞されている。筐体９０は筒状内壁部９０ａ内の送風装置と拡径段部９０ｂとの間が円筒状の通風路９３になっており、通風路９３の出口９３ａから吹出される空気の向きを整える格子状の整風体９４が拡径段部９０ｂに配されている。通風路９３の通風方向途中で、筒状内壁部９０ａの一側部には孔９０ｄが開設され、該孔９０ｄにイオン発生部９５を保持してある。
【０００８】
図９はイオン発生部９５の構成を示す斜視図である。イオン発生部９５は、正イオン発生部として針状電極９５ａ及び対向電極９５ｂを有し、負イオン発生部として針状電極９５ｃ及び対向電極９５ｄを有しており、各々の針状電極９５ａ，９５ｃ及び対向電極９５ｂ，９５ｄの間に高圧電気が印加されて、各々正イオンＨ+ （Ｈ2 Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）と負イオンＯ2-（Ｈ2 Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）を発生する。正イオンＨ+ （Ｈ2 Ｏ）ｍと負イオンＯ2-（Ｈ2 Ｏ）ｎを空気中に放出すると、空気中に浮遊する細菌やウイルスの表面に取り付いて化学反応を起こし、そのときに発生する水酸基ラジカル・ＯＨや過酸化水素Ｈ2 Ｏ2 が細菌を殺菌し、ウイルスを失活させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−００２２１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０８０４２５号公報
【特許文献３】特開２００６−０００１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のように出口が絞られている通風筒内の軸流ファン側で、中央部にイオン発生部を配してある空気調和機（美容装置）、及び図８Ａ，図８Ｂのように軸流ファン９１の回転軸方向へ通風させる通風路９３の一側壁部にイオン発生部９５を配してある空気調和機にあっては、通風路９３の出口９３ａから外部へ吹出された空気の気流の一部が前記出口９３ａから前記通風路９３の中央部へ逆流し、逆流した空気が再び周縁部に巻込まれて再び前記出口９３ａから外部へ吹出されることになるため、吹出し効率が低下し、一定の吹出量を得るには空気調和機が大型になるという問題があった。
【００１１】
ところで、特許文献１では、通風筒の出口を絞ることにより、出口から外部へ吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制するようになしてあるが、通風筒の出口が絞られることにより、出口から吹出される風量が減少し、また、吹出し抵抗が増して音鳴りが生じ易くなるため、出口は絞らないのが好ましい。
【００１２】
軸流ファンを備える空気調和機において、出口から外部へ吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのは、軸流ファンが有するプロペラの特性上である。しかし、プロペラはその特性上、比較的多い風量を簡単に得ることができるので、通風筒内の圧力損失が少ない機器ではよく使用されている。また、プロペラが送出する空気の気流は螺旋状になり、イオン発生部で発生したイオンを螺旋状に吹出し、イオンの濃度を高めることができるので、イオン発生部を備える空気調和機に使用するのは好ましい。
【００１３】
図１０Ａは送風装置が備えるプロペラ１００の構成を示す平面図、図１０Ｂは送風装置が備えるプロペラ１００の構成を示す正面図である。プロペラ１００は、ボス部１０１の周面に等配された複数のプロペラ羽根１０２を有し、矢印の方向に回転する。プロペラ羽根１０２は、翼面が回転方向に向かって先端１０２ａが送出方向と反対側へ下がる形状であるため、送出空気は、プロペラ羽根１０２によって上方へ押し上げられるとともに、プロペラ１００の回転方向にも押しやられ、さらに空気の粘性によって、プロペラ１００とともに回転することにより遠心力を受けるため回転軸方向から見て外側方向に力を受ける。このことにより、プロペラ１００が送出する空気の気流は、プロペラ１００の回転方向に向かって螺旋状に形成されるとともに、前記回転軸方向の外側に広がる気流となる。
【００１４】
また、プロペラ羽根１０２の基端が固定されているボス部１０１は、概ね円柱形をなし、ボス部１０１が回転軸方向へ空気を送出する力を発生させないのでボス部１０１の延長領域（ボス部の風下側）には気流が発生しない。
【００１５】
軸流ファン９１が有するプロペラ１００は上述の特性を有するため、この軸流ファン９１を備える図８Ａ、図８Ｂの空気調和機において、筐体９０内の下部に配された送風装置は、通風方向に向かって広がりながら通風する螺旋状の気流を送出する。広がりながら通風する螺旋状の気流は通風路９３の路壁９３ｂに当たり、路壁９３ｂに沿って上方の出口９３ａへ通風し、通風の途中に配してあるイオン発生部９５で発生したイオンを巻き込んで出口９３ａの整風体９４から外部に吹出される。
【００１６】
出口９３ａの整風体９４から吹出される空気の螺旋状の気流は、出口９３ａの周縁部に集まる傾向となり、プロペラ１００のボス部１０１の真上に当たる出口９３ａの中央部には、気流があまり存在しない状態が生じる。さらに甚だしいときには出口９３ａの中央部で気流が逆流することも起きる。そのため結果的に、出口９３ａから外部へ吹出される風量が減少し、吹出し効率が低下する。
【００１７】
図１１は先に開発された空気調和機において、吹出し風量が減少する状況を示す模式図である。軸流ファン９１のプロペラ１００によって送出された空気の気流は通風路９３を上方の出口９３ａに向かって通風し、出口９３ａの周縁部では吹出し気流Ａが存在する。吹出し気流Ａは流速があるため、吹出し気流Ａ部分の近傍はベルヌーイの法則によって気圧が低下する。一方プロペラ１００のボス部１０１の延長領域９３ｃはほぼ大気圧であるため、気圧は低下していない。このような気圧の差によって、ボス部１０１の延長領域９３ｃから通風路９３の周縁部に向かう気流Ｂが発生する。吹出す気流の流速が速いほど圧力差が大きくなり逆流する気流Ｂの流速も速くなる。
【００１８】
また、特許文献２、３、及び図８Ａ、図８Ｂに示すように、通風路９３の途中で、通風路９３の一側壁部にイオン発生部９５を配してある空気調和機にあっては、通風路９３の寸法にイオン発生部９５の寸法が加算された外形になるため、空気調和機の小型化に設計上の制約があった。
【００１９】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は、軸流ファン及び通風筒を有する送風装置の吹出し効率を高めることができるようにすることにあり、また、他の目的は、送風装置及びイオン発生部又は薬剤放出部を有する空気調和機が吹出すイオン又は揮発性薬剤の濃度を高めることができ、全体を小型化することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る送風装置は、軸流ファンから該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒を備え、前記空気を前記通風筒の出口から外部へ吹出す送風装置において、前記通風筒内を前記軸流ファン及び前記出口間に亘って中央部と周縁部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明にあっては、軸流ファンが送出する空気を、通風筒内の仕切壁に沿って周縁部を通風させ、中央部を通風させないため、吹出し気流の流速に関係なく、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明に係る送風装置は、前記軸流ファンは、ボス部の周面に複数のプロペラ羽根が等配されているプロペラを有し、前記仕切壁は、前記ボス部及び前記出口間の長さとほぼ等しい長さを有する構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、ボス部及び出口間の通風筒内を、中央部と周縁部とに仕切っており、通風筒内の中央部を通風させないため、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができる。
【００２３】
また、本発明に係る送風装置は、前記通風筒及び仕切壁は略円筒形をなす構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、軸流ファンが有するプロペラにより送出される螺旋状の気流をスムーズに通風させることができるとともに、比較的大径で、且つ軽量の仕切壁を通風筒内に簡易に配することができ、仕切壁を有する割に軽量化することができ、コストを低減することができる。
【００２４】
また、本発明に係る送風装置は、前記ボス部は略円柱形をなし、前記仕切壁は前記ボス部の直径以上の外径を有する構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、吹出し気流の一部が逆流する領域を縮小することができるため、吹出し気流の逆流をより一層抑制することができる。
【００２５】
また、本発明に係る送風装置は、前記出口から外部へ吹出される空気の向きを整える整風体を有し、前記仕切壁が前記整風体に近接している構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、整風体の中央部から逆流するのを防ぐことができるため、整風体を備える送風装置において、吹出し気流の一部が通風筒内へ逆流するのをより一層抑制することができる。
【００２６】
また、本発明に係る送風装置は、前記仕切壁は、前記出口側の部分を、前記軸流ファン側の部分よりも大径にしてある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、吹出し気流の一部が逆流する領域をより一層縮小することができるため、吹出し気流の逆流をより一層抑制することができる。
【００２７】
また、本発明に係る空気調和機は、前述した発明の送風装置と、前記仕切壁に配され、イオンを発生させるイオン発生部とを備えることを特徴とする。
この発明にあっては、仕切壁が仕切る通風筒内の中央部の領域にイオン発生部を配してあるため、軸流ファン及びイオン発生部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機を小型化することができる。
【００２８】
また、本発明に係る空気調和機は、前述した発明の送風装置と、前記仕切壁に配され、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部とを備えることを特徴とする。
この発明にあっては、仕切壁が仕切る通風筒内の中央部の領域に薬剤放出部を配してあるため、軸流ファン及び薬剤放出部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機を小型化することができる。
【００２９】
また、本発明に係る空気調和機は、前記仕切壁は略円筒形をなし、該仕切壁内に前記イオン発生部又は薬剤放出部を配してある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁内にイオン発生部又は薬剤放出部を設けてあるため、軸流ファン及びイオン発生部又は薬剤放出部を有し、吹出し気流の逆流を防ぐことができる空気調和機をより一層小型化することができる。
【００３０】
また、本発明に係る空気調和機は、前記仕切壁は、前記イオン発生部又は薬剤放出部と対向する位置から径方向へ貫通する孔を有し、該孔から前記イオン発生部又は薬剤放出部が前記通風筒内に露出している構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、イオン発生部が発生するイオン、又は薬剤放出部が放出する揮発性薬剤を、仕切壁の孔から通風筒内の周縁部へ放出することができ、螺旋状の気流を通風筒内でスムーズに通風させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る空気調和機は、前記イオン発生部は、前記軸流ファンの回転軸方向に離隔して複数配してある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、軸流ファンのプロペラが有する複数のプロペラ羽根夫々によって送出される空気の螺旋状の気流が、イオン発生部の夫々が発生するイオンを送出時期をずらせて送出することができるため、正イオンを発生するイオン発生部と、負イオンを発生するイオン発生部とが離隔して配されることにより、正イオン及び負イオンが互いに混合することが避けられる状態で外部へ吹出すことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁が、軸流ファンのプロペラが送出する螺旋状の気流を、前記中央部に通風させることなく前記周縁部に通風させることができるため、通風筒の出口から吹出された空気の気流の一部が通風筒内へ逆流するのを抑制することができ、送風装置の吹出し効率の低下を防ぐことができる。
【００３３】
また、本発明によれば、通風筒内を中央部と周縁部とに仕切る仕切壁にイオン発生部又は薬剤放出部を配してあるため、軸流ファン及びイオン発生部又は薬剤放出部を備える空気調和機を、空気調和機能を低下させることなく小型化することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、軸流ファンのプロペラが送出する螺旋状の気流が、イオン発生部が発生するイオン、又は薬剤放出部が放出する揮発性薬剤を通風させ、通風筒の出口から吹出されたイオン、又は薬剤が通風筒内の中央部へ逆流するのを抑制して、実質的に送出するイオン濃度又は揮発性薬剤濃度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図２】本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図３】本発明に係る空気調和機の出口から外部へ吹出される状態を示す模式的説明図である。
【図４】本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図５】本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図６】本発明に係る空気調和機が備える薬剤放出部の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る空気調和機が備える薬剤放出部の構成を示す模式的断面図である。
【図８】Ａは先に開発された空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、Ｂは先に開発された空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図９】イオン発生部の構成を示す斜視図である。
【図１０】Ａは送風装置が備える軸流ファンのプロペラの構成を示す正面図、Ｂは送風装置が備える軸流ファンのプロペラの構成を示す側面図である。
【図１１】先に開発された空気調和機において、吹出し風量が減少する状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
実施の形態１
図１は本発明に係る空気調和機の構成を示す模式的縦断正面図、図２は空気調和機の構成を示す模式的縦断側面図である。この空気調和機は、上下に貫通する円筒形をなし、下端に入口１ａ、上端に出口１ｂを夫々有する筒体１と、該筒体１内の下部に回転自在に配されている軸流ファン２と、該軸流ファン２を回転自在に支持してあるファンケース３と、筒体１内の軸流ファン２及び出口１ｂ間に亘って形成される通風路４を、中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る円筒形をなす仕切壁５と、該仕切壁５内に収容保持されたイオン発生部６とを備え、軸流ファン２の回転により筒体１の入口１ａから筒体１内に吸込まれた空気が通風路４を通風し、イオン発生部６で発生したイオンを巻き込んで出口１ｂから外部へ吹出されるように構成されている。筒体１、軸流ファン２及びファンケース３は送風装置を構成する。
【００３７】
筒体１の下端には入口１ａを有する内向きの鍔部１ｃが設けられており、筒体１の上端には出口１ｂから外部へ吹出される空気の向きを整える整風体７が装着されている。整風体７は円環部７ａ内に格子状の仕切部７ｂが設けられている。
【００３８】
軸流ファン２は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すものと同じであり、略円柱形をなすボス部２１の周面に３枚のプロペラ羽根２２が等配されているプロペラ２０を有し、矢印の方向に回転する。プロペラ羽根２２は、翼面が回転方向に向かって先端が下がる形状をなしており、送出する空気は、上方（回転軸方向）へ押し上げられるとともに、プロペラ２０の回転方向にも押しやられ、さらに空気の粘性によってプロペラ２０とともに回転することにより遠心力を受け、回転軸方向から見て外側方向に力を受けるため、プロペラ２０が送出する空気の気流は、プロペラ２０の回転方向に向かって螺旋状になるとともに、通風方向の外側に広がる気流となる。筒体１内の通風路４の螺旋状の気流は、通風路４の周面に当り、仕切壁５の外周面に沿って出口１ｂへ通風され、通風路４の途中に配されているイオン発生部６で発生したイオンを巻き込んで出口１ｂの整風体７から外部に吹出される。
【００３９】
螺旋状の気流は、図１、図２に模式的に「ア」、「イ」、「ウ」で示すようにプロペラ羽根２２ごとに発生するため、プロペラ羽根２２の枚数に対応する数の螺旋状の気流が通風路４を並列に移動する。つまり、夫々の螺旋状の気流が積み重なって層状となり、出口１ｂに向かって移動する。
【００４０】
ボス部２１は略円柱形をなし、該ボス部２１が回転軸方向へ空気を送出する力を発生させないため、筒体１内の通風路４のボス部２１と対向する中央部４ａ（ボス部２１の風下側）には気流が発生しない。
【００４１】
ファンケース３は、軸流ファン２の回転軸と同軸に配され、軸流ファン２の外周りを覆う円筒形をなし、筒体１の鍔部１ｃに支持されている。
【００４２】
通風路４は、筒体１内における軸流ファン２のボス部２１及び出口１ｂ間に亘って形成され、軸流ファン２から送出される空気を該軸流ファン２の回転軸方向へ通風させるようになしてある。
【００４３】
仕切壁５は、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さを有し、且つボス部２１の直径以上の太さ（外径）を有する円筒形をなし、通風路４の中央側に軸流ファン２の回転軸と同軸に配設され、上端が整風体７の円環部７ａ下面に接触、換言すると円環部７ａ下面に近接しており、通風路４における仕切壁５の内側を中央部４ａとし、仕切壁５の外周りを周縁部４ｂとしてある。
【００４４】
仕切壁５の長手方向途中には、径方向に貫通する略矩形の孔５１が開設され、該孔５１の縁部にイオン発生部６が嵌込みにより取付けられている。
【００４５】
イオン発生部６は、図９に示すものと同じであり、正イオンを発生させる正イオン発生部６１と、該正イオン発生部６１と前記回転軸方向へ離隔した位置で負イオンを発生させる負イオン発生部６２、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２を保持する保持体６３とを有する。保持体６３が孔５１の縁部に取付けられ、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２が前記回転軸方向へ離隔して並置されている。
【００４６】
正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２は、孔５１から周縁部４ｂに臨む放電針、該放電針を囲繞する誘導電極環、放電針及び誘導電極環に電圧を印加する電圧印加部とを備え、電圧印加部が放電針及び誘導電極環に電圧を印加することにより、放電針がコロナ放電し、正イオン、負イオンを発生するように構成されている。
【００４７】
以上のように構成された空気調和機は、筒体１の入口１ａから居住室内の空気を吸込むことができるように架台上に載置される。電動モータ等の駆動手段により軸流ファン２のプロペラ２０が図１、図２の矢印方向へ回転し、居住室内の空気が入口１ａから筒体１内に吸込まれ、プロペラ２０を回転軸方向に通過して通風路４の周縁部４ｂへ送出される。この際、通風路４におけるプロペラ２０のボス部２１と回転軸方向に対向する部分の中央部４ａには気流が殆どないし、また、周縁部４ｂへ送出された空気は仕切壁５により中央部４ａへの通風が阻止され、周縁部４ｂに沿って整風体７から外部に吹出される。この吹出された空気の気流は、整風体７の周縁部に集まる傾向となり、整風体７の周縁部では吹出し気流があり、プロペラ２０のボス部２１と回転軸方向に対向する中央部には吹出し気流があまり存在しない状態になる。
【００４８】
図３は空気調和機の出口１ｂから外部へ吹出される状態を示す模式的説明図である。吹出し気流は流速があるため、整風体７周縁部の吹出し気流領域は気圧が低下する。一方整風体７中央部の吹出し気流がない領域はほぼ大気圧であるため、気圧は低下しない。この吹出し気流領域と吹出し気流がない領域との気圧の差によって、整風体７よりも外側の領域では仕切壁５の延長領域から吹出し気流Ａに向かう気流Ｂが発生する。吹出し気流の流速が速いほど圧力差が大きくなり逆流する気流Ｂも速くなる。しかし、整風体７よりも内側の通風路４では、該通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る円筒形をなす仕切壁５が配設されており、中央部４ａと周縁部４ｂとの間の圧力差は仕切壁５によって維持されるため、逆流する気流Ｂはない。
【００４９】
このように出口１ｂの整風体７から外部に吹出された空気の気流が通風路４へ逆流するのを防ぐことができるため、吹出し効率の低下を防ぐことができる。
【００５０】
図１乃至図３に示す空気調和機は、筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５が円筒形をなし、該仕切壁５に開設された孔５１にイオン発生部６が収容されているため、軸流ファン２及びイオン発生部６を有する空気調和機を、機能を低下させることなく小型化することができる。
【００５１】
イオン発生部６は、正イオン発生部６１及び負イオン発生部６２が軸流ファン２の回転軸方向に離隔配置されているため、プロペラ２０のプロペラ羽根２２ごとに発生する螺旋状の気流「ア」、「イ」、「ウ」が通風筒４で積み重なって層状となり、出口１ｂに向かって移動する際、「ア」の螺旋気流には負イオンが含まれ、「ウ」の螺旋気流には正イオンが含まれるとともに、正イオン及び負イオンが互いに混合することが避けられる状態で出口１ｂの整風体７から外部に吹出される。また、整風体７から外部に吹出された空気の気流が通風路４へ逆流するのを仕切壁５により防ぐことができるため、通風路４で消滅するイオンの数を減少させることができ、結果的に、空気調和機や送風装置を増強することなく、出口１ｂの整風体７から外部へ送出するイオンの数を増加することができる。表１は本発明に係る空気調和機と従来の空気調和機とが送出するイオンの数を、出口１ｂの整風体７部分で測定したものである。
【００５２】
【表１】
【００５３】
本発明に係る空気調和機にあっては、従来の空気調和機に比べて正イオンが２．５％増加し、負イオンが１６％増加した。
【００５４】
実施の形態２
図４は本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。この空気調和機は、全長に亘って等径の仕切壁５が筒体１内の通風路４を仕切る構成とする代わりに、出口１ｂ側の部分が軸流ファン２側の部分よりも大径に形成された仕切壁５０が筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る構成としたものである。
【００５５】
仕切壁５０は、プロペラ２０のボス部２１とほぼ等径の小径筒部５０ａと、該小径筒部５０ａに連なる拡径筒部５０ｂ及び該拡径筒部５０ｂに連なり、出口１ｂの整風体７から吹出す空気の気流の幅を制限しない程度に大径とした大径筒部５０ｃとを有し、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さに形成されている。仕切壁５０は通風路４の中央側に軸流ファン２の回転軸と同軸に配設され、大径筒部５０ｃの端末が整風体７の円環部７ａ下面にほぼ接触している。仕切壁５０の長手方向途中には孔５１ａが開設され、該孔５１ａにイオン発生部６が収容されている。
【００５６】
この構成にあっては、通風路４における周縁部４ｂの出口１ｂ側断面積が軸流ファン２側断面積よりも狭く、通風筒４を通風する気流の最終流速が速くなる。しかし、プロペラ２０が送出する空気の気流は、外側へ広がりながら回転軸方向へ通風される螺旋状であるため、出口１ｂの整風体７から吹出す気流の幅を制限しない程度に大径にすることは、吹出された気流が通風路４へ逆流する領域を縮小することにつながり、吹出し気流の逆流をより一層なくすることができる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００５７】
実施の形態３
図５は本発明に係る空気調和機の他の構成を示す模式的縦断正面図である。この空気調和機は、筒体１内の通風路４を中央部４ａと周縁部４ｂとに仕切る仕切壁５にイオン発生部６を配設する代わりに、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部８を仕切壁５に配設したものである。
【００５８】
図６は薬剤放出部８の構成を示す斜視図、図７は薬剤放出部８の構成を模様式的断面図である。薬剤放出部８は、揮発性を有する一般的な殺菌剤、殺虫剤、防かび剤、消臭剤のいずれか一つ又は単に芳香を発する芳香剤が含浸されたペレット８１を、放出孔８２ａを有する容器８２内に収納したものであり、仕切壁５に開設された孔５１に容器８２が嵌込みにより取付けられ、放出孔８２ａから周縁部４ｂへ放出される揮発性薬剤を、周縁部４ｂを通風する空気が巻き込むようになしてある。
【００５９】
この構成にあっては、イオン発生部６を備えるものと同様、プロペラ２０が送出する空気の螺旋状の気流によって揮発性薬剤が室内に吹出される。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
また、仕切壁５に代えて、仕切壁５０を用いてもよい。
【００６０】
尚、以上説明した実施の形態では、上下に貫通する円筒形をなす筒体１内を通風路４とし、空気を上方へ吹き出す構成としたが、その他、例えば鉛直に対して斜めに配される筒体１内を通風路とし、空気を斜め上方へ吹出す構成としてもよいし、また、横方向に配される筒体１内を通風路とし、空気を横方向へ吹出す構成としてよく、空気の吹出し方向は特に制限されない。
【００６１】
また、以上説明した実施の形態では、円筒形をなす仕切壁５が筒体１内の通風路４を仕切る構成としたが、その他、例えば円柱形をなす仕切壁、又は一端が閉鎖された有底の円筒形をなす仕切壁が通風路４を仕切る構成としてもよい。円柱形をなす仕切壁の場合、通風路４の中央部４ａには空間が存在しなくなるが、軸流ファン２のボス部２１と対向する中央部４ａの領域はもともと空気の気流があまり存在しないため、中央部４ａに空間が存在しなくとも差し支えない。また、円柱形をなす仕切壁の場合、イオン発生部６又は薬剤放出部８を収容する凹部又は径方向に貫通する孔を仕切壁の周面に設ける。また、仕切壁は円形である他、６角形、８角形等の多角形であってもよい。
【００６２】
また、以上説明した実施の形態では、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さとほぼ等しい長さを有する仕切壁５，５０を用い、仕切壁５，５０の上端が整風体７の円環部７ａ下面に近接する構成としたが、その他、ボス部２１及び出口１ｂ間の長さよりも長い仕切壁を用い、該仕切壁の上端が、円環形をなす整風体の上面に至るか、又は整風体から外部へ突出する構成としてもよい。
【００６３】
また、本発明に係る空気調和機は、冷房機能及び暖房機能の少なくとも一つを備える構成であってもよい。
【００６４】
本発明によれば、軸流ファン２を使用する空気調和機において吹出口近傍の気流が逆流するのを防いで軸流ファン２の無駄な仕事を減らすことができる。そのことはとりもなおさず省エネルギーに通じるものである。また、軸流ファン２のボス部２１の下流側に確保した空間に芳香手段や薬剤拡散手段等の機能手段を収納することができ、機器全体の小型化にも有効である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 筒体
１ｂ 出口
２ 軸流ファン
２０ プロペラ
２１ ボス部
２２ プロペラ羽根
４ａ 中央部
４ｂ 周縁部
５、５０ 仕切壁
５１、５１ａ 孔
６ イオン発生部
７ 整風体
８ 薬剤放出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンから該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒を備え、前記空気を前記通風筒の出口から外部へ吹出す送風装置において、前記通風筒内を前記軸流ファン及び前記出口間に亘って中央部と周縁部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記軸流ファンは、ボス部の周面に複数のプロペラ羽根が等配されているプロペラを有し、前記仕切壁は、前記ボス部及び前記出口間の長さとほぼ等しい長さを有する請求項１記載の送風装置。
【請求項３】
前記通風筒及び仕切壁は略円筒形をなす請求項１又は２記載の送風装置。
【請求項４】
前記ボス部は略円柱形をなし、前記仕切壁は前記ボス部の直径以上の外径を有する請求項３記載の送風装置。
【請求項５】
前記出口から外部へ吹出される空気の向きを整える整風体を有し、前記仕切壁が前記整風体に近接している請求項１から４のいずれか一つに記載の送風装置。
【請求項６】
前記仕切壁は、前記出口側の部分を、前記軸流ファン側の部分よりも大径にしてある請求項３から５のいずれか一つに記載の送風装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の送風装置と、前記仕切壁に配され、イオンを発生させるイオン発生部とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一つに記載の送風装置と、前記仕切壁に配され、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
前記仕切壁は略円筒形をなし、該仕切壁内に前記イオン発生部又は薬剤放出部を配してある請求項７又は８記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記仕切壁は、前記イオン発生部又は薬剤放出部と対向する位置から径方向へ貫通する孔を有し、該孔から前記イオン発生部又は薬剤放出部が前記通風筒内に露出している請求項９記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記イオン発生部は、前記軸流ファンの回転軸方向に離隔して複数配してある請求項７、９、１０のいずれか一つに記載の空気調和機。
【請求項１】
軸流ファンから該軸流ファンの回転軸方向へ送出される空気を前記回転軸方向へ通風させる通風筒を備え、前記空気を前記通風筒の出口から外部へ吹出す送風装置において、前記通風筒内を前記軸流ファン及び前記出口間に亘って中央部と周縁部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記軸流ファンは、ボス部の周面に複数のプロペラ羽根が等配されているプロペラを有し、前記仕切壁は、前記ボス部及び前記出口間の長さとほぼ等しい長さを有する請求項１記載の送風装置。
【請求項３】
前記通風筒及び仕切壁は略円筒形をなす請求項１又は２記載の送風装置。
【請求項４】
前記ボス部は略円柱形をなし、前記仕切壁は前記ボス部の直径以上の外径を有する請求項３記載の送風装置。
【請求項５】
前記出口から外部へ吹出される空気の向きを整える整風体を有し、前記仕切壁が前記整風体に近接している請求項１から４のいずれか一つに記載の送風装置。
【請求項６】
前記仕切壁は、前記出口側の部分を、前記軸流ファン側の部分よりも大径にしてある請求項３から５のいずれか一つに記載の送風装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の送風装置と、前記仕切壁に配され、イオンを発生させるイオン発生部とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一つに記載の送風装置と、前記仕切壁に配され、揮発性薬剤を放出する薬剤放出部とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
前記仕切壁は略円筒形をなし、該仕切壁内に前記イオン発生部又は薬剤放出部を配してある請求項７又は８記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記仕切壁は、前記イオン発生部又は薬剤放出部と対向する位置から径方向へ貫通する孔を有し、該孔から前記イオン発生部又は薬剤放出部が前記通風筒内に露出している請求項９記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記イオン発生部は、前記軸流ファンの回転軸方向に離隔して複数配してある請求項７、９、１０のいずれか一つに記載の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２４１６（Ｐ２０１３−２４１６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６６６３（Ｐ２０１１−１３６６６３）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【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２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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