JP2014159793A

JP2014159793A - 送風機

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Publication number: JP2014159793A
Application number: JP2013031353A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Shima; 秀和志摩; Takeshi Sawada; 武士澤田; Masaru Misumi; 勝三角; Kyoko Suzuki; 杏子鈴木; Kanako Wakasa; 加奈子若狭
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
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Abstract

【課題】逆流現象を防止できる送風機を提供する。
【解決手段】室内の天井面Ｌに取り付けられるベース部２と、ベース部２に固定されるモータ１２とモータ１２によりベース部２の取付面に対して垂直な回転軸Ｃで回転する羽根車２０とを有する電動ファン１０と、羽根車２０が配される筒状の空洞部５ｂを有した環状に形成されるとともに天井面Ｌとの間に空気の流通口３ａを形成してベース部２に取り付けられ照明部５と、複数のブレード４１を有して空洞部５ｂの下端面に配されるファンガード４０とを備え、羽根車２０が正方向Ｇに回転した際に下方に送風する送風機１において、羽根車２０の半径をＲ、回転軸ＣからＲ／２の位置の羽根車２０の上方の空間６の取付面に対して垂直な方向の長さをＤ１、回転軸ＣからＲ／２よりも外周側の羽根車２０の上方の空間６の取付面に対して垂直な方向の長さをＤ２としたときに、Ｄ１／Ｒ≧０．０７及びＤ２≧Ｄ１を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の天井面に設置して空気循環を行う送風機に関する。

室内の天井面に設置して室内の空気循環を行う従来の送風機は特許文献１に開示される。この送風機は天井面に取り付けられる取り付け金具にモータが固定され、モータのモータ軸に羽根車が取り付けられる。モータの駆動によって羽根車が鉛直な回転軸で回転し、室内の空気循環が行われる。

近年、室内の照明を行う所謂シーリングライトと送風機とを一体化し、羽根車の周囲に照明部を配した送風機が商品化されている。この送風機は天井面に取り付けられるベース部を有している。ベース部には電源基板が内装され、電動ファンのモータが取り付けられる。モータのモータ軸には羽根車が取り付けられる。

照明部は筒状の空洞部を有した環状に形成され、天井面との間に空気の流通口を形成して支柱によりベース部に取り付けられる。羽根車は空洞部内に配され、空洞部の下端の開口部には複数のブレードを有するファンガードが設けられる。ファンガードによって羽根車と異物との接触を防止するとともに、開口部を所望の風速に応じた開口率に形成する。

上記構成の送風機において、照明部が点灯されると室内の照明が行われる。モータの駆動により羽根車が所定の正方向に回転すると流通口を介して羽根車に供給された空気が開口部から下方に送出され、室内の空気循環が行われる。

特開２００３−２６９３８５号公報（第２頁〜第７頁、第２図）

しかしながら、上記従来の送風機によると、羽根車の周囲に照明部が配されるため、羽根車に側方から供給される空気の流路抵抗が大きくなる。また、ファンガードによって空気の圧力損失が大きくなる。この時、羽根車が正方向に回転した状態で開口部から流通口に向けて空気が流通する逆流現象が発生する場合がある。これにより、室内の空気循環を正常に行うことができない問題があった。

本発明は、逆流現象を防止して室内の空気循環を正常に行うことのできる送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、室内の天井面に取り付けられるベース部と、前記ベース部に固定されるモータと前記モータにより前記ベース部の取付面に対して垂直な回転軸で回転する羽根車とを有する電動ファンと、前記羽根車が配される筒状の空洞部を有した環状に形成されるとともに天井面との間に空気の流通口を形成して配される環状部と、複数のブレードを有して前記空洞部の下端面に配されるファンガードとを備え、前記羽根車が所定の正方向に回転した際に下方に送風する送風機において、
前記羽根車の上下端が前記環状部の上下面に略一致して配されるとともに、前記羽根車の半径をＲ、前記回転軸から径方向にＲ／２の位置の前記羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ１、前記回転軸から径方向にＲ／２よりも外周側の前記羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ２としたときに、Ｄ１／Ｒ≧０．０７及びＤ２≧Ｄ１を満たすことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の送風機において、前記羽根車の下端と前記ファンガードの上面との距離をＤ３としたときに、Ｄ３／Ｒ≦０．０８を満たすことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の送風機において、複数の前記ブレードが放射状に配され、前記ブレードの周方向の両端面が直線状または外周側を前記正方向の回転方向前方に湾曲した曲線状に形成されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の送風機において、複数の前記ブレードが同心円状に配されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の送風機において、前記環状部が照明を行う照明部から成ることを特徴としている。

また本発明は、室内の天井面に取り付けられるベース部と、前記ベース部に固定されるモータと前記モータにより前記ベース部の取付面に対して垂直な回転軸で回転する羽根車とを有する電動ファンと、前記羽根車が配される筒状の空洞部を有した環状に形成されるとともに天井面との間に空気の流通口を形成して配される環状部と、複数のブレードを有して前記空洞部の下端面に配されるファンガードとを備え、前記羽根車が正回転した際に下方に送風する送風機において、
前記羽根車の上下端が前記環状部の上下面に略一致して配されるとともに、前記羽根車の半径をＲ、前記羽根車の下端と前記ファンガードの上面との距離をＤ３としたときに、Ｄ３／Ｒ≦０．０８を満たすことを特徴としている。

本発明によると、羽根車の半径をＲ、回転軸から径方向にＲ／２の位置の羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ１、回転軸から径方向にＲ／２よりも外周側の羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ２としたときに、Ｄ１／Ｒ≧０．０７及びＤ２≧Ｄ１を満たす。これにより、大きな風量が得られるとともに逆流現象を防止し、室内の空気循環を正常に行うことができる。

また本発明によると、羽根車の半径をＲ、羽根車の下端とファンガードの上面との距離をＤ３としたときに、Ｄ３／Ｒ≦０．０８を満たす。これにより、逆流現象を防止し、室内の空気循環を正常に行うことができる。

本発明の第１実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１実施形態の送風機を示す底面図本発明の第１実施形態の送風機を示す分解斜視図本発明の第１実施形態の送風機のベース部を示す分解斜視図本発明の第１実施形態の送風機のモータ部を示す斜視図本発明の第１実施形態の送風機のモータ部の他の取り付け構造を示す概略正面断面図本発明の第１実施形態の送風機のモータ部の他の取り付け構造を示す概略正面断面図本発明の第２実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第３実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１〜３実施形態の送風機の羽根車の上方の空間と風量との関係を示す図本発明の第１〜３実施形態の送風機の羽根車の上方の空間と最小開口率との関係を示す図本発明の第１実施形態の送風機の羽根車の下方の間隙と、最小開口率及び風量との関係を示す図本発明の第４実施形態の送風機を示す底面図本発明の第５実施形態の送風機を示す底面図本発明の第４、第５実施形態の送風機の中心からの距離と風速との関係を示す図本発明の第６実施形態の送風機の要部を示す部分底面図図１６のＡ−Ａ断面図本発明の第７実施形態の送風機を示す底面図本発明の第８実施形態の送風機の要部を示す部分底面図図１９のＢ−Ｂ断面図本発明の第９実施形態の送風機のファンガードを示す底面図本発明の第９実施形態の送風機のファンガードを示す正面断面図本発明の第１０実施形態の送風機の羽根車の取付部を示す斜視図本発明の第１０実施形態の送風機の羽根車の取付部を示す正面図本発明の第１０実施形態の送風機の羽根車の取付部を示す側面図本発明の第１１実施形態の送風機の羽根車の取付部の取り付け時の状態を示す正面図本発明の第１１実施形態の送風機の羽根車の取付部を下方から見た斜視図本発明の第１１実施形態の送風機の羽根車の取付部を上方から見た斜視図本発明の第１１実施形態の送風機の羽根車の取付部の分解斜視図本発明の第１１実施形態の送風機の羽根車の取付部の正面断面図本発明の第１２実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１２実施形態の送風機による下方吹出し時の室内を示す正面断面図本発明の第１２実施形態の送風機による下方吹出し時の設置関数と室内の温度差との関係の一例を示す図本発明の第１２実施形態の送風機による上方吹出し時の室内を示す正面断面図本発明の第１２実施形態の送風機による水平吹出し時の室内を示す正面断面図本発明の第１３実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１４実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１５実施形態の送風機を示す正面断面図本発明の第１６実施形態の送風機を示す正面断面図

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１、図２、図３は第１実施形態の送風機の正面断面図、底面図及び分解斜視図を示している。送風機１は取付部材２ａを介して天井面Ｌに取り付けられるベース部２を有している。取付部材２ａには例えば一般的な引掛シーリングが用いられる。ベース部２は後述する照明部５及び電動ファン１０の電源基板や駆動基板を内装し、円錐台形状のベースカバー２ｂにより覆われて外周部が傾斜面に形成される。

ベース部２の中央部の下面には電動ファン１０が取り付けられる。電動ファン１０は軸流ファンにより形成され、モータ１２（図５参照）を内装するモータ部１１と羽根車２０とを有している。羽根車２０は中央のボス部２０ａの外周面に複数の羽根が設けられる。羽根車２０はボス部２０ａをモータ１２のモータ軸１２ａに挿通し、モータ軸１２ａに形成したネジ部に固定ネジ２１を螺合して取り付けられる。固定ネジ２１は後述する羽根車２０の回転方向（矢印Ｇ）に対して逆ネジに形成される。

これにより、羽根車２０の上方にはベース部２の下面と羽根車２０の上端との間に空気が流通する空間６が形成される。羽根車２０はモータ１２の駆動によってベース部２の取付面（天井面Ｌ）に垂直な回転軸Ｃを中心に矢印Ｇに示すように下面から見て時計回りの正方向に回転して下方に気流を送出する。羽根車２０の半径Ｒは１６０ｍｍ程度が望ましく、羽根車２０の翼断面高さは５０ｍｍ程度が望ましい。

ベース部２の周部には複数の支柱３が延び、支柱３間に空気の流通口３ａを形成して照明部５が支柱３の下端に取り付けられる。照明部５はＬＥＤ等の光源（不図示）を内装して照明カバー５ａにより覆われ、筒状の空洞部５ｂを有した環状の環状部を構成する。照明カバー５ａは光透過性の樹脂等により形成され、下面が平面の断面多角形状に形成される。

羽根車２０は上下端を照明部５の上下面に略一致して空洞部５ｂに配される。照明部５を環状に形成して空洞部５ｂに羽根車２０を配置することにより、送風機１の薄型化及び軽量化を図ることができるとともにデザイン性を向上することができる。尚、照明部５を周方向に分割して環状に配置してもよい。

空洞部５ｂの下端の開口部５ｃには複数のブレード４１を有するファンガード４０が設けられる。ファンガード４０によって羽根車２０と異物との接触を防止するとともに、開口部５ｃを所望の風速に応じた開口率に形成する。

ブレード４１はファンガード４０の外周端のリング部４０ａと、ボス部２０ａを覆う円形部４０ｂとを橋架する放射状に配される。ブレード４１の周方向の両端面は回転軸Ｃに垂直な中心線に沿った直線状の鉛直面に形成される。円形部４０ｂの半径は羽根車２０の半径をＲとして例えば、０．２５Ｒに形成される。

尚、ファンガード４０の開口率はブレード４１上の水平断面において、開口部５ｃのボス部２０ａよりも外周側の環状領域を外周領域として、（外周領域の面積−ファンガード４０による外周領域の遮蔽面積）／（外周領域の面積）で定義される。

また、図１に示すように、羽根車２０の半径をＲ、回転軸Ｃから径方向にＲ／２の位置の空間６の取付面（天井面Ｌ）に対して垂直な方向の長さをＤ１、回転軸Ｃから径方向にＲ／２よりも外周側の空間６の取付面（天井面Ｌ）に対して垂直な方向の長さをＤ２、羽根車２０の下端とファンガード４０の上面との距離をＤ３とする。この時、式（１）、式(２)、式(３)を満たすようにベース部２、羽根車２０及びファンガード４０が配置される。

Ｄ１／Ｒ≧０．０７・・・（１）
Ｄ２≧Ｄ１・・・（２）
Ｄ３／Ｒ≦０．０８・・・（３）

ベース部２の周部が傾斜面に形成されるため長さＤ２は外周側になるに従って増加し、式（２）を満たすことは明らかである。尚、図１において、傾斜面から成るベース部２の周部によって長さＤ２が変化するため、長さＤ２の最大値（Ｄ２ｍａｘ）を記載している。

図４はベース部２及びモータ部１１の分解斜視図を示している。図５はモータ部１１を上方から見た斜視図を示している。モータ部１１はモータカバー１３内にモータ１２を内装し、モータカバー１３の上面に複数のダルマ穴１３ｂを有したフランジ部１３ａが形成される。フランジ部１３ａの上面にはゴム等の制振部材（不図示）が配される。ベース部２の下面にはダルマ穴１３ｂに挿通される複数の係止ボルト２ｃが取り付けられる。

モータ部１１を取り付ける際には、モータ１２から導出されるリード線１２ｂがベース部２の所定位置に配した端子（不図示）に接続される。次に、ダルマ穴１３ｂに係止ボルト２ｃを挿通し、モータ部１１をモータ軸１２ａの回りに回転して係止ボルト２ｃにより係止する。そして、フランジ部１３ａを貫通する固定ネジ１４をベース部２の下面に螺合し、モータ部１１が固定される。

これにより、モータ部１１が固定される前に係止ボルト２ｃにより仮止めされる。このため、モータ部１１の取付作業の途中で作業者が手を離してもモータ部１１の脱落を防止することができる。従って、送風機１の組立工数及び解体性を向上することができる。

尚、図６に要部の正面断面図を示すように、スナップ錠１５によりモータ部１１を仮止めしてもよい。即ち、ベース部２及びフランジ部１３ａにそれぞれスナップ錠１５のフック部１５ａ及びリング部１５ｂを設け、フック部１５ａの挿通孔１３ｃをフランジ部１３ａに設ける。そして、挿通孔１３ｃにフック部１５ａを挿通し、フック部１５ａとリング部１５ｂとの係合によりモータ部１１を仮止めする。

これにより、モータ部１１を回転させないため制振部材とベース部２との摩擦による作業性の低下を防止し、モータ部１１の取付性をより向上することができる。この時、スナップ錠１５がモータ部１１を保持可能なバネ性を有する場合には、固定ネジ１４を省いてスナップ錠１５によりモータ部１１を固定してもよい。

また、図７に要部の正面断面図を示すように、モータ１２とベース部２との電気的な接続をコンプレッションコネクタ１６により行ってもよい。即ち、モータ１２のリード線１２ｂ（図５参照）を接続した端子板１２ｃをモータカバー１３に設け、ベース部２にコンプレッションコネクタ１６を取り付ける。

モータ部１１をベース部２に取り付けると、端子板１２ｃがコンプレッションコネクタ１６の弾性体の端子１６ａに接触する。これにより、リード線１２ｂによりモータ部１１が垂れ下がった状態での取付作業を回避し、モータ部１１の取付性をより向上することができる。

上記構成の送風機１において、照明部５が点灯されると室内の照明が行われる。モータ１２の駆動により羽根車２０が矢印Ｇに示す正方向に回転すると、矢印Ｋ１（図１参照）に示すように室内の空気が流通口３ａを介して羽根車２０の吸気側に供給される。該空気は羽根車２０によって矢印Ｋ２（図１参照）に示すようにファンガード４０を通過して開口部５ｃから下方に送出される。これにより、室内の空気循環が行われる。

＜第２実施形態＞
次に、図８は第２実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はベース部２の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ベース部２は羽根車２０よりも小径の円筒形状のベースカバー２ｂにより覆われる。このため、羽根車２０の上方の空間６は内周部ではベース部２の下面と羽根車２０の上端との間に形成され、外周部では天井面Ｌと羽根車２０の上端との間に形成される。この時、第１実施形態と同様に、前述の式（１）、式(２)、式(３)を満たすようにベース部２、羽根車２０及びファンガード４０が配置される。

本実施形態の送風機１は第１実施形態と同様に、照明部５が点灯されると室内の照明が行われる。また、モータ１２（図５参照）の駆動により羽根車２０が回転し、室内の空気循環が行われる。

＜第３実施形態＞
次に、図９は第３実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はベース部２の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ベース部２は羽根車２０よりも大径の円筒形状のベースカバー２ｂにより覆われる。このため、羽根車２０の上方の空間６はベース部２の下面と羽根車２０の上端との間に形成される。この時、第１実施形態と同様に、前述の式（１）、式(２)、式(３)を満たすようにベース部２、羽根車２０及びファンガード４０が配置される。

次に、図１０は第１、第２、第３実施形態の送風機１の羽根車２０の上方の空間６と風量との関係を示す図である。図１０において縦軸は風量（単位：ｍ³／ｍｉｎ）を示し、横軸はＤ１／Ｒ（単位なし）を示している。図中、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はそれぞれ第１、第２、第３実施形態を示し、ファンガード４０の開口率は約１００％、距離Ｄ３は２ｍｍである。また、ＪＩＳＣ９６０１−１９９０に基づいて風量を計測している。

図１１は第１、第２、第３実施形態の送風機１の羽根車２０の上方の空間６とファンガード４０の最小開口率との関係を示す図である。図１１において縦軸は最小開口率（単位：％）を示し、横軸はＤ１／Ｒ（単位なし）を示している。図中、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はそれぞれ第１、第２、第３実施形態を示し、距離Ｄ３は２ｍｍ（Ｄ３／Ｒ＝０．０１２５）である。

ブレード４１による遮蔽面積が大きくファンガード４０の圧力損失が大きくなると、羽根車２０が正方向（矢印Ｇ）に回転した状態で開口部５ｃから流通口３ａに向かって空気が流通する逆流現象が発生する。この時、逆流現象が発生する時の開口率を最小開口率としている。尚、最小開口率は扇状の遮蔽治具によって開口部５ｃを所定間隔で遮蔽していき、逆流現象の発生時の開口率を計測している。

図１０によると、風量はＤ１／Ｒが大きくなるに従って増加し、０．１６以上になると略飽和して最大値をとる。また、風量は第３実施形態Ｓ３、第１実施形態Ｓ１、第２実施形態Ｓ２の順に大きくなる。図１１によると、最小開口率はＤ１／Ｒが大きくなるに従って減少する。また、最小開口率は第３実施形態Ｐ３、第１実施形態Ｐ１、第２実施形態Ｐ２の順に小さくなる。

この時、Ｄ１／Ｒを０．０７（図中、Ｅ１）以上にすると、最大風量の約８５％以上の大きい風量を得ることができる。この時、最小開口率は最も条件の悪い第３実施形態Ｐ３で約７５％よりも低くなっている。

ファンガード４０の開口率は所望の風量及び風速を得るために８０％以上に設定される。このため、前述の式（１）及び式(２)を満たすことによって風量が大きく逆流現象を防止できる送風機１を実現することができる。

図１２は第１実施形態の羽根車２０の下方の距離Ｄ３と、最小開口率及び風量との関係を示す図である。図１２において縦軸は最小開口率（単位：％）及び風量（単位：ｍ³／ｍｉｎ）を示し、横軸はＤ３／Ｒ（単位なし）を示している。Ｄ１／Ｒは０．１６、風量計測時の開口率は約１００％である。

同図によると、風量はＤ３／Ｒに対して殆ど変化がなく、最小開口率は距離Ｄ３が大きくなるに従って増加する。前述の図１１において、Ｄ３／Ｒが０．０１２５の時に最小開口率は最も条件の悪い第３実施形態Ｐ３で約７５％よりも低い。ファンガード４０の開口率が８０％以上とすると、Ｄ３／Ｒが０．０１２５の時に比して最小開口率が５ポイント程度大きくなっても逆流現象を防止できる。このため、前述の式（３）を満たしてＤ３／Ｒを０．０８（図中、Ｅ２）以下にすることにより、逆流現象を確実に防止することができる。

＜第４実施形態＞
次に、図１３は第４実施形態の送風機１の底面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０のブレード４１の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ブレード４１はファンガード４０の外周端のリング部４０ａと、ボス部２０ａを覆う円形部４０ｂとを橋架する放射状に配される。ブレード４１の周方向の両端面は外周側を正方向（矢印Ｇ方向）の回転方向前方に湾曲した曲線状（以下、「順螺旋状」という場合がある）の鉛直面に形成される。円形部４０ｂの半径は羽根車２０の半径をＲとして例えば０．２５Ｒに形成される。

一般的に電動ファン１０により開口部５ｃから吹き出される風向の垂直成分は回転軸Ｃに対して下方が拡がり、水平成分は回転方向（矢印Ｇ）に対して遠心する方向に拡がる。ブレード４１は風向に沿って湾曲した順螺旋状に形成されるため、第１実施形態に比してファンガード４０の圧力損失を小さくすることができる。

従って、ファンガード４０の最小開口率を第１実施形態よりも低くすることができ、逆流現象の発生リスクに対するマージンを大きくすることができる。

＜第５実施形態＞
次に、図１４は第５実施形態の送風機１の底面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０のブレード４１の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ブレード４１はファンガード４０の外周端のリング部４０ａと、ボス部２０ａを覆う円形部４０ｂとを橋架する放射状に配される。ブレード４１の周方向の両端面は外周側を正方向（矢印Ｇ方向）の回転方向後方に湾曲した曲線状（以下、「逆螺旋状」という場合がある）の鉛直面に形成される。円形部４０ｂの半径は羽根車２０の半径をＲとして例えば０．２５Ｒに形成される。

ブレード４１は風向に沿って逆方向に湾曲した逆螺旋状に形成されるため、第１実施形態に比してファンガード４０の圧力損失が大きくなる。従って、第１実施形態よりも逆流現象の発生リスクに対するマージンが小さくなるが、開口率を大きく形成することによって逆流現象を防止することができる。

図１５は第４実施形態及び第５実施形態の送風機１の中心からの距離と風速との関係を示している。同図において、縦軸は風速（単位：ｍ／ｓ）を示し、横軸は中心（回転軸Ｃ）からの距離（単位：ｍｍ）を示している。図中、「順螺旋状」は第４実施形態を示し、「逆螺旋状」は第５実施形態と示している。また、図中、「ファンガードなし」は比較のためファンガード４０を省いた状態を示している。

風速はファンガード４０の下面から下方に９６０ｍｍの位置で計測しており、ブレード４１の垂直方向の厚みは８ｍｍ、Ｄ１／Ｒ１＝０．１６、Ｄ３＝２ｍｍである。

同図によると、ブレード４１が順螺旋状（第４実施形態）及び逆螺旋状（第５実施形態）で最大風速は同等である。また、ブレード４１が順螺旋状及び逆螺旋状の場合はファンガード４０の整流作用によってファンガード４０を省いた状態よりも最大風速が大きくなっている。

このため、ファンガード４０を設けることにより、気流の到達距離を延ばすことができる。この時、ファンガード４０が１００％に近い開口率の場合はファンガード４０を省いた状態と同等になるため、所望の風速を得られる開口率のファンガード４０が配される。

また、この時の風量は、ブレード４１が順螺旋状の場合に４７ｍ³／ｍｉｎ、ブレード４１が逆螺旋状の場合に２６ｍ³／ｍｉｎになっている。このため、最小開口率だけでなく風量確保の観点からも逆螺旋状の場合よりも順螺旋状の場合がより望ましい。

＜第６実施形態＞
次に、図１６は第６実施形態の送風機１のファンガードの要部を示す底面図である。また、図１７は図１６のＡ−Ａ断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０のブレード４１の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

放射状に配されるブレード４１の周方向の両端面４１ａ、４１ｂは回転軸Ｃに垂直な中心線に沿った直線状に形成される。また、端面４１ａ、４１ｂは鉛直面に対して下方が正方向（矢印Ｇ方向）の回転方向前方に傾斜角α１で傾斜した傾斜面に形成される。

これにより、羽根車２０の回転によって下流側を回転方向前方に導かれる気流（矢印Ｋ３）に沿ってブレード４１の端面４１ａ、４１ｂが形成される。このため、第１実施形態よりもファンガード４０の圧力損失を小さくすることができる。従って、風量をより増加するとともに逆流現象の発生リスクに対するマージンをより大きくすることができる。尚、前述の図１４、図１５に示す第４、第５実施形態においても同様に、ブレード４１の両端面を傾斜面に形成してもよい。

＜第７実施形態＞
次に、図１８は第７実施形態の送風機１のファンガードの要部を示す底面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０のブレード４２の形状が第１実施形態のブレード４１と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ブレード４２はファンガード４０のリング部４０ａと円形部４０ｂとを橋架する橋架部４０ｃ上に回転軸Ｃを中心とした同心円状に複数設けられる。ブレード４２の径方向の両端面は鉛直面に形成される。円形部４０ｂの半径は羽根車２０の半径をＲとして例えば０．２５Ｒに形成される。

ブレード４２が同心円状に配されるため、正方向（矢印Ｇ）に回転する羽根車２０により形成される旋回気流がブレード４２に沿って送出される。このため、第１実施形態に比してファンガード４０の圧力損失を小さくすることができる。従って、ファンガード４０の最小開口率を第１実施形態よりも低くすることができ、逆流現象の発生リスクに対するマージンを大きくすることができる。

＜第８実施形態＞
次に、図１９は第８実施形態の送風機１のファンガードの要部を示す底面図である。また、図２０は図１９のＢ−Ｂ断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１８に示す第７実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はファンガード４０のブレード４２の形状が第７実施形態と異なっている。その他の部分は第７実施形態と同様である。

同心円状に配されるブレード４２の径方向の両端面４２ａ、４２ｂは鉛直面に対して下方が外周側に傾斜角α２で傾斜した傾斜面に形成される。

これにより、羽根車２０の回転により遠心力によって下流側を外周側に導かれる気流（矢印Ｋ４）に沿ってブレード４２の端面４２ａ、４２ｂが形成される。このため、第７実施形態よりもファンガード４０の圧力損失を小さくすることができる。従って、風量をより増加するとともに逆流現象の発生リスクに対するマージンをより大きくすることができる。

表１は第１、第４、第５、第７実施形態の送風機１のファンガード４０による特性比較をまとめている。比較のため、ファンガード４０を省いた状態を並記している（比較例１）。表１において、交差角は水平面内における旋回気流とブレード４１、４２とが交差する角度を示している。また、最小開口率はいずれもＤ１／Ｒ＝０．１６、Ｄ３＝２ｍｍの場合を示している。

同表によると、ブレード４１、４２が順螺旋状及び同心円状の場合に風量が大きく最小開口率が小さいため良好な特性を有する。次に、ブレード４１が直線状の場合に風量及び最小開口率の特性が高い。また、ブレード４１が逆螺旋状の場合は直線状、順螺旋状及び同心円状に比して風量及び最小開口率の特性が低くなっている。

＜第９実施形態＞
次に、図２１、図２２は第９実施形態の送風機１のファンガード４０を示す底面図及び正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０の構成が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ファンガード４０は照明部５（図１参照）に固定される固定部４３と、固定部４３に対して回転軸Ｃを中心に回転可能な可動部４４とを備えている。固定部４３及び可動部４４はそれぞれ放射状に配されるブレード４１、４５を有している。ブレード４１、４５の周方向の両端面は回転軸Ｃに垂直な中心線に沿った直線状に形成される。

可動部４４の回転によってブレード４１とブレード４５との重なり状態が変化し、ファンガード４０の開口率が可変される。この時、開口率はブレード４１とブレード４５とが重なると最小開口率よりも大きく、ブレード４１間にブレード４５が配されると最小開口率よりも小さくなっている。

これにより、羽根車２０（図１参照）を正方向に回転させた状態で逆流現象を意図的に発生させることができる。例えば、室温が低い場合には送風機１の直下に送風すると使用者に直接風が当たるため快適性が低下する。この時、モータ１２（図５参照）の回転方向を逆転可能な仕様にすると、モータ制御のコストが増加する。また、固定ネジ２１（図３参照）が緩みによって脱落する危険があるため、羽根車２０の固定構造が複雑化する。従って、可動部４４の回転によって逆転現象を発生させることにより、送風機１の吹出し方向を安価な構成で可変して快適性を向上することができる。

＜第１０実施形態＞
次に、図２３、図２４、図２５は第１０実施形態の送風機１の羽根車２０（図１参照）のボス部２０ａを含む取付部２２を示す斜視図、正面断面図及び側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態は固定ネジ２１（図３参照）が省かれ、羽根車２０の取り付け構造が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。尚、これらの図において記載を省いているが、ボス部２０ａの外周面には複数の羽根が設けられる。

モータ１２のモータ軸１２ａには軸方向に垂直に突出するピン２３が取り付けられる。ボス部２０ａの回転軸Ｃ上にはモータ軸１２ａが嵌合する嵌合孔（不図示）が貫通する。ボス部２０ａの上面には一方向に延びるＶ字状のテーパ溝２０ｄが形成される。ボス部２０ａの下面には平面視矩形の凹部２０ｂが形成される。凹部２０ｂの座面には嵌合孔の周囲の４箇所に羽根固定部材２４が挿通される貫通孔２４ｃが設けられる。

羽根固定部材２４は一対設けられ、互いに接近する方向に延びる延出部２４ｅから水平方向に突出する軸部２４ｄを有している。凹部２０ｂの内壁に形成した孔部（不図示）と軸部２４ｄとの嵌合によって羽根固定部材２４が回動自在に配される。羽根固定部材２４の下端はボス部２０ａの下面から突出し、外側に延びる摘持部２４ａが設けられる。両摘持部２４ａ間には摘持部２４ａを外周側に付勢する圧縮バネ２５が配される。羽根固定部材２４は延出部２４ｅの上面が凹部２０ｂの座面に当接することにより、摘持部２４ａが離れる方向への回動が規制される。

また、羽根固定部材２４には摘持部２４ａの内周端から上方向に延びるレバー部２４ｂが設けられる。レバー部２４ｂは各羽根固定部材２４に対してそれぞれテーパ溝２０ｄと平行な方向に並ぶ２箇所に設けられ、各レバー部２４ｂが貫通孔２４ｃに挿通される。レバー部２４ｂの上端には内側に屈曲した係合爪２４ｃが設けられる。係合爪２４ｃの上面は外側が上方に傾斜する傾斜面に形成される。

上記構成の送風機１において、羽根車２０の取り付け時にピン２３の方向とテーパ溝２０ｄの方向を合わせた状態で嵌合孔内にモータ軸１２ａが挿通される。図２６に示すようにピン２３が係合爪２４ｃに当接すると、係合爪２４ｃの上面が傾斜面に形成されるため両係合爪２４ｃが離れる方向に羽根固定部材２４が回動する。

そして、図２４に示すようにピン２３がテーパ溝２４ｄの下端に当接すると圧縮バネ２５の付勢によって係合爪２４ｃがピン２３と係合する。これにより、ボス部２０ａが圧縮バネ２５によってピン２３に押しつけられる方向に付勢され、羽根車２０がモータ軸１２ａに保持される。モータ１２の駆動によってモータ軸１２ａと一体に羽根車２０が回転する。

また、両摘持部２４ａを圧縮バネ２５の付勢力に抗して接近する方向に摘持すると、係合爪２４ｃとピン２３との係合が解除される。そして、摘持部２４ａを摘持した状態で羽根車２０を下方に引き抜いて取り外すことができる。

本実施形態によると、ピン２３はテーパ溝２０ｄに掛るように位置決めされ、モータ１２の回転力をテーパ溝２０ｄで受けるため係合爪２４ｃに力が掛らない構造になっている。また、羽根車２０の揚力は係合爪２４ｃの先端面で押さえるため、水平方向に配される圧縮バネ２５に対して力が直接働かない。このため、モータ１２の回転力を羽根車２０に確実に伝えるとともに、羽根車２０の固定の信頼性を向上させることができる。

また、使用者が片手で羽根車２０を容易に着脱することができ、羽根車２０の着脱時の作業性を向上することができる。加えて、モータ１２を矢印Ｇ（図２参照）に示す正方向と逆方向に回転しても羽根車２０の脱落を防止することができ、室内の環境に応じて送風方向を可変することができる。

＜第１１実施形態＞
次に、図２７、図２８、図２９は第１１実施形態の送風機１の羽根車２０（図１参照）のボス部２０ａを含む取付部３２を上方から見た斜視図、下方から見た斜視図及び分解斜視図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。

本実施形態は固定ネジ２１（図３参照）が省かれ、羽根車２０の取り付け構造が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。尚、これらの図において記載を省いているが、ボス部２０ａの外周面には複数の羽根が設けられる。

ボス部２０ａには軸方向に貫通する貫通孔２０ｈが設けられ、貫通孔２０ｈの内面には軸方向に延びる複数のリブ２０ｊが周方向に並設される。リブ２０ｊの上面は内側が下がる傾斜面に形成され、リブ２０ｊの下面はボス部２０ａの下面よりも上方に配される。ボス部２０ａの下端には径方向に突出したフランジ部２０ｋが形成される。

ボス部２０ａの貫通孔２０ｈにはシャフト支持部３４が挿通される。シャフト支持部３４はモータ軸１２ａ（図３０参照）が嵌合する嵌合孔３４ａを有し、周面には軸方向に延びる複数のリブ３４ｂが周方向に並設される。リブ３４ｂはボス部２０ａのリブ２０ｊ間に配される。

シャフト支持部３４の下端には径方向に突出するフランジ部３４ｅが設けられる。フランジ部３４ｅの上面とボス部２０ａのリブ２０ｊの下面との間に圧縮バネ３５が配される。これにより、ボス部２０ａはシャフト支持部３４に対して上方に付勢される。シャフト支持部３４の上端には環状の溝部３４ｄが形成され、溝部３４ｄに配される拘束リング３７がリブ２０ｊの上面に当接してボス部２０ａが抜け止めされる。

シャフト支持部３４のリブ３４ｂ間の周面にはボール３６が嵌合する複数のテーパ孔３４ｃが開口する。テーパ孔３４ｃは嵌合孔３４ａ側が狭いテーパ形状に形成され、ボール３６が嵌合孔３４ａ内に脱落しない大きさになっている。また、テーパ孔３４ｃに配されるボール３６はボス部２０ａのリブ２０ｊによって外側への脱落が防止される。

図３０は取付部３２の正面断面図を示している。モータ１２（図５参照）のモータ軸１２ａには環状の溝部１２ｅが凹設され、軸方向に垂直な方向に突出するピン（不図示）が設けられる。また、ボス部２０ａの上面にはモータ軸１２ａのピンに係合する溝部（不図示）が設けられる。

上記構成の送風機１において、羽根車２０の取り付け時にボス部２０ａ及びシャフト支持部３４のフランジ部２０ｋ、３４ｅが摘持され、圧縮バネ３５の付勢力に抗して互いに近づけられる。これにより、ボール３６がリブ２０ｊの上面よりも上方に配される。次にモータ軸１２ａを嵌合孔３４ａに挿通すると、ボール３６が外周側に退避してモータ軸１２ａの下端がボール３６の下方に配される。

次に、フランジ部３４ｅから手指を離すと圧縮バネ３５によりボス部２０ａがフランジ部３４ｅに対して上方に付勢される。この時、ボール３６はモータ軸１２ａに当接するためテーパ孔３４ｃから外周側に突出し、リブ２０ｊ上に配された状態を維持する。そして、図３０に示すように嵌合孔３４ａに挿入されるモータ軸１２ａの溝部１２ｅがボール３６に対向すると、ボール３６がリブ２０ｊの上面を転がり、溝部１２ｅに嵌合する。この時、リブ２０ｊの内周面によってボール３６の脱落が防止される。

そして、モータ軸１２ａに設けたピンとボス部２０ａに設けた溝部とが係合し、モータ１２の駆動によってモータ軸１２ａと一体に羽根車２０が回転する。

また、羽根車２０を取り外す際にはボス部２０ａのフランジ部２０ｋを下方に引くと、ボール３６がリブ２０ｊよりも上方に配される。更にボス部２０ａを引くとモータ軸１２ａによりボール３６が外周側に押し出され、モータ軸１２ａから羽根車２０を引き抜いて取り外すことができる。

本実施形態によると、使用者が片手で羽根車２０を容易に着脱することができ、羽根車２０の着脱時の作業性を向上することができる。加えて、モータ１２を矢印Ｇ（図２参照）に示す正方向と逆方向に回転しても羽根車２０の脱落を防止することができ、室内の環境に応じて送風方向を可変することができる。

＜第１２実施形態＞
次に、図３１は第１２実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はファンガード４０の上方に風向板７が設けられる。また、本実施形態の羽根車２０は矢印Ｇ（図２参照）に示す正方向と逆方向（下方から見て反時計回り）とに回転可能になっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

風向板７は回動可能に設けられる。モータ１２（図５参照）の駆動により羽根車２０が正方向に回転すると、室内の空気が矢印Ｋ１に示すように流通口３ａを介して羽根車２０に供給される。風向板７を鉛直に対して小さい角度で傾斜させると、矢印Ｋ２に示すように開口部５ｃから下方に送風される下方吹出し状態となる。また、風向板７を鉛直に対して大きい角度で傾斜させると、開口部５ｃから略水平方向に送風する水平吹出し状態となる。

また、羽根車２０が逆方向に回転すると、室内の空気が矢印Ｋ１１に示すように開口部５ｃを介して羽根車２０に供給される。該空気は矢印Ｋ１２に示すように流通口３ａから上方に送風され、上方吹出し状態となる。

図３２は下方吹出し時の室内の気流の状態を示している。送風機１は部屋Ｒの天井面Ｌの中央部に取り付けられる。送風機１の開口部５ｃから下方に送出された気流は矢印Ｋ５に示すように、床面Ｚに到達すると床面Ｚに沿って流通する。そして、気流は側壁Ｗに沿って上方に移動し、流通口３ａ（図３１参照）に導かれる。この時、気流が床面Ｚに沿って流通するため、床面Ｚ付近の空気を効率良く拡散させることができる。

例えば、夏期にエアコン等により冷房運転をした場合に、冷たい空気が床面Ｚに溜まり易くなる。このため、室内の使用者は上半身に暑さを感じ不快である。この時、送風機１により下方に送風することで、冷たい空気が拡散されて部屋全体の温度が均一となるため室内が快適な環境となる。また、使用者が送風による風を感じることで体感温度が低くなり、冷房の設定温度を高く設定あるいは冷房が不必要となる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。

しかしながら、送風機１から送出される気流の風速が大きすぎると、室内の使用者が風を感じて不快となる虞がある。一方で、気流の風速が小さすぎると、室内の温度分布のムラが解消しないため快適な環境を得ることが困難となる。従って、適切な風速に設定することが必要となる。

この時、温度分布及び使用者に当たる風の影響は部屋Ｒの大きさや送風方向も影響する。このため、吹出し時の風速をｖ（ｍ／ｓ）、吹出口（開口部５ｃ）から床面Ｚまでの距離をｂ（ｍ）、水平面に対する気流の送出角度をθ（゜）とし、設置関数Ｆを式（４）に示すように定義した。ここで、下方吹出しであるため、送出範囲Ｈ１は３０°＜θ≦９０°の範囲としている。送出角度θは風向板７の配置によって設定される。

Ｆ（ｂ，θ，ｖ）＝ｖ³／ｂ²×ｔａｎ（θ−３０）・・・（４）

この時、０．１≦Ｆ≦１００を満たすように送風機１を設置及び運転した場合に、温度分布測定及び体感試験の結果から使用者の不快感を防止して快適な室内環境が得られることが見出された。

図３３は下方吹出し時の温度分布を計測した一例を示し、設置関数Ｆと室内の温度差ΔＴ（℃）との関係を示している。同図において、縦軸は温度差ΔＴであり、横軸は設置関数Ｆである。距離ｂ＝２ｍ、送出角度θ＝７０°として風速ｖの可変によって設置関数Ｆを可変している。

また、部屋Ｒの広さは８畳であり、エアコンによる暖房運転時の温度を測定している。温度の測定点は各側壁Ｗからそれぞれ５ｃｍを最外として室内に複数設け、最高温度と最低温度との差を温度差ΔＴとしている。送風機１の電動ファン１０の駆動前の状態で天井付近が最大温度で床面付近が最低温度となっており、この時の温度差は約９℃であった。

同図によると、設置関数Ｆが０．１よりも低いと、温度差ΔＴが３℃を超えて温度分布のムラが解消されていない。即ち、Ｆ＜０．１の場合は、風速ｖが小さいことまたは距離ｂが大きいことまたは送出角度θが小さいことが理由で、風が床面Ｚまで到達せず、温度ムラが解消しない。

また、設置関数Ｆが１００を超えると、使用者に当たる風が強くなるため、使用者が不快に感じる環境であった。即ち、Ｆ≧１００の場合は、風速ｖが大きいことまたは距離ｂが小さいことまたは送出角度θが大きいことが理由で、使用者の足元に風が強く吹き、不快な環境となる。従って、０．１≦Ｆ≦１００を満たすことにより、快適な環境を得ることができる。

図３４は上方吹出し時の室内の気流の状態を示している。モータ１２を下方吹出し時と逆回転して羽根車２０が逆方向に回転すると、送風機１から上方に送出された空気は矢印Ｋ１５に示すように天井面Ｌに沿って流通する。そして、気流は側壁Ｗに沿って下方に移動して床面Ｚ上を流通し、部屋Ｒの中央部を上昇して開口部５ｃ（図３１参照）に導かれる。これにより、天井面Ｌの空気を効率良く拡散することができる。

例えば、冬期にエアコン等により暖房運転をした場合に、暖かい空気が天井面Ｌに溜まり易くなる。この時、送風機１により上方に送風することで、暖かい空気を室内の下方に届けることができる。その結果、部屋Ｒの下部の空気が温まり、室内の使用者の快適性を向上することができる。

また、床面Ｚや側壁Ｗの下部を含む部屋Ｒの全体が暖められるため、温度設定を低く設定することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。加えて、室内の使用者に直接風が当たることがないため、不快感がなく、温度分布のムラを解消することが可能となる。

また、通常夏期には心地よい風により涼しさを感じさせる下方吹出しが行われる。しかし、冷房運転時に室内の使用者が冷えを感じた場合に上方吹出しとすることで、風を感じさせずに空気を効率的に循環させることもできる。

上記構成の送風機１において、送風機１から送出される気流の風速が小さすぎると空気が循環しないため室内の温度分布のムラが解消しない。一方で、気流の風速が大きすぎると、室内の使用者が風を感じて不快となる虞がある。

このため、吹出し時の風速をｖ（ｍ／ｓ）、開口部５ｃから天井面Ｌまでの距離をｄ（ｍ）、水平面に対する気流の送出角度をθ（゜）とし、設置関数Ｆを式（５）に示すように定義した。ここで、上方吹出しであるため、送出範囲Ｈ２は３０°＜θ≦９０°の範囲としている。

Ｆ（ｄ，θ，ｖ）＝ｖ／ｄ²×ｔａｎ（θ−３０）・・・（５）

この時、１≦Ｆ≦１００を満たすように送風機１を設置及び運転した場合に、上記と同様の温度分布測定及び体感試験の結果により、使用者の不快感を防止して快適な室内環境が得られる。

図３５は水平吹出し時の室内の気流の状態を示している。水平吹出し時は下方吹出し時に対して風向板７の配置を可変し、送風機１の開口部５ｃから略水平方向に気流が送出される。開口部５ｃから送出された気流は矢印Ｋ６に示すように、側壁Ｗに到達すると側壁Ｗに沿って下方に流通する。そして、気流は床面Ｚ上を流通し、部屋Ｒの中央部を上昇して流通口３ａに導かれる。

水平吹出しでは使用者に直接風が当たりにくくなるため、使用者が女性、高齢者、病人、乳幼児等の場合に適している。また、冬期の暖房運転時に室内の温度分布のムラをなくすことで、快適性を高めつつ省エネルギー化を図ることができる。また、下方吹出しのように床面Ｚに局所的に強い風を吹き付けないため床面の埃が飛散しにくく、上方吹出しのように天井面に風を吹き付けないため天井面Ｌの埃が飛散しにくい。

また、上方吹出しと水平吹出しとを切り替えてもよい。例えば、日射により天井部が熱せられた場合に冬期では天井部の熱せられた空気を撹拌することで室内温度がより高くなるため上方吹出しが好ましい。一方、夏期では天井部の熱せられた空気が撹拌されることで室内温度が高くなるため、水平吹出しが好ましい。

また、夏期の冷房運転時にも使用者は直接風が当たり難いがソフトな風を感じることができ、冷えすぎ対策に効果的である。また、冷房運転時に下方吹出しを行い、使用者が冷えを感じた場合に水平吹出しとすることで風を感じさせず空気を効率的に循環させることもできる。従って、冬期及び夏期を含む通年で良好な室内環境とすることができる。

このため、吹出し時の風速をｖ（ｍ／ｓ）、開口部５ｃから床面Ｚまでの距離をｂ（ｍ）、水平面に対する気流の送出角度をθ（゜）とし、設置関数Ｆを式（６）に示すように定義した。送出角度θは下方を正、上方を負にしている。ここで、水平吹出しであるため、送出範囲Ｈ３は−３０°＜θ≦３０°の範囲としている。

Ｆ（ｂ，θ，ｖ）＝ｖ／ｂ²×ｃｏｓθ ・・・（６）

この時、０．５≦Ｆ≦１００を満たすように送風機１を設置及び運転した場合に、上記と同様の温度分布測定及び体感試験の結果により、使用者の不快感を防止して快適な室内環境が得られる。

本実施形態において、送風機１が下方吹出し、上方吹出し及び水平吹出しをいずれも行うことができるが、いずれか一または二を行う送風機１において設置関数Ｆに基づいて設置及び運転を行ってもよい。

また、風向板７により下方吹出しと水平吹出しとを切り替えているが、他の構成により切り替えてもよい。例えば、ファンガード４０を二重に設け、一方をリニアガイド等によって開口部５ｃの外側と開口部５ｃの直下との間を可動にしてもよい。この時、送出角度θは例えば、前述の図２０に示すようにファンガード４０のブレード４２の端面４２ａ、４２ｂの傾斜によって設定することができる。また、扇風機のように電動ファン１０自体が送出方向を変えるように回動可能に形成してもよい。

また、本実施形態において、羽根車２０を正方向と逆方向とに回転させるため、前述の図２３〜図３０に示す第１０、第１１実施形態の取付部２２、３２により羽根車２０を取り付けてもよい。

＜第１３実施形態＞
次に、図３６は第１３実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７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。本実施形態はイオン発生装置５０が設けられる。また、ファンガード４０（図１参照）が省かれ、照明部５の形状が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

照明部５の照明カバー５ａは内周面が円筒面に形成され、断面形状が略楕円形に形成される。イオン発生装置５０はベース部２を覆うベースカバー２ｂの下面の周部に形成した傾斜面に設置される。イオン発生装置５０を複数設けてもよい。

イオン発生装置５０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一対の電極（不図示）を有する。一方の電極には正電圧が印加され、コロナ放電により空気中の水分子が電離して水素イオンが生成される。この水素イオンが溶媒和エネルギーにより空気中の水分子とクラスタリングする。これにより、Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍ（ｍは０または任意の自然数）から成る空気イオンの正イオンが放出される。

他方の電極には負電圧が印加され、コロナ放電により空気中の酸素分子または水分子が電離して酸素イオンが生成される。この酸素イオンが溶媒和エネルギーにより空気中の水分子とクラスタリングする。これにより、Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）から成る空気イオンの負イオンが放出される。

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（８）〜（１０）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）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、イオン発生装置５０から空間６に向けて放出されるプラスイオン及びマイナスイオンを含む気流を開口部５ｃから送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。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋(ｍ＋ｎ)Ｈ₂Ｏ・・・（８）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（９）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（１０）

この時、ベースカバー２ｂの下面の周部に設置されるイオン発生装置５０から略鉛直下方にイオンが放出される。イオンの放出方向は電極が平面の場合には該平面に直交する方向であり、電極が針状の場合には電極が延びる方向に平行な方向である。イオン発生装置５０から放出されたイオンは矢印Ｋ１に示すように流通口３ａに流入する空気に含まれる。これにより、開口部５ｃから送出される気流にイオンを容易に含むことができる。

＜第１４実施形態＞
次に、図３７は第１４実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図３６に示す第１３実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はベース部２の形状が第１３実施形態と異なっている。その他の部分は第１３実施形態と同様である。

ベース部２は第３実施形態と同様の羽根車２０よりも大径の円筒形状のベースカバー２ｂにより覆われる。イオン発生装置５０はベース部２の周部に配され、略鉛直下方にイオンを放出する。これにより、第１３実施形態と同様に開口部５ｃから送出される気流にイオンを容易に含むことができる。

＜第１５実施形態＞
次に、図３８は第１５実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図３７に示す第１４実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はイオン発生装置５０の配置が第１４実施形態と異なっている。その他の部分は第１４実施形態と同様である。

イオン発生装置５０は支柱３に取り付けられ、流通口３ａから流入する気流に沿った方向にイオンを放出する。これにより、開口部５ｃから送出される気流にイオンを容易に含むことができる。尚、イオン発生装置５０から水平方向と鉛直下方との間の任意の方向にイオンを放出してもよい。この時、流通口３ａから羽根車２０に導かれる気流に対して平行な方向にイオンを放出すると、イオンの衝突による消滅を低減できるためより望ましい。

＜第１６実施形態＞
次に、図３９は第１６実施形態の送風機１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図３７に示す第１４実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はイオン発生装置５０の配置が第１４実施形態と異なっている。その他の部分は第１４実施形態と同様である。

イオン発生装置５０は照明部５の周部の上面に取り付けられ、略鉛直上方にイオンを放出する。これにより、開口部５ｃから送出される気流にイオンを容易に含むことができる。

次に、第１４〜第１６実施形態の送風機１において流通口３ａを通る気流の風速を測定した。羽根車２０の半径Ｒは１６０ｍｍ、開口部５ｃの直径は３６５ｍｍ、ベース部２の下面と天井面Ｌとの距離は５０ｍｍである。その結果、ベース部２の下面での風速は２．２ｍ／ｓであった。支柱３の鉛直方向の中間点での風速は１．８ｍ／ｓであった。照明部５の上面での風速は１．１ｍ／ｓであった。

一般的に、イオンは空気の流速が大きい箇所に放出されると、広く拡散することが知られている。このため、イオン発生装置５０を照明部５の上面に配置した場合（第１６実施形態）よりも支柱３に配置した場合（第１５実施形態）の方がイオンを均一に送出できるためより望ましい。また、イオン発生装置５０を支柱３に配置した場合（第１５実施形態）よりもベース部２の下面周部に配置した場合（第１４実施形態）の方がイオンを均一に送出できるためより望ましい。

本実施形態において、送風機１からプラスイオン及びマイナスイオンを含む気流を送出しているが、いずれか一方のイオンを含む気流を送出してもよい。これにより、イオンが有する電荷によって、室内の空間に浮遊する付着対象である物体の電位を除去することができる。また、室内の空間のイオンバランスを調整することができる。

また、イオン発生装置５０が例えばラジカル成分を含む帯電微粒子水を生成する機器であってもよい。

第１〜第１６実施形態において、環状の照明部５を備えた送風機について説明しているが、羽根車２０が配される空洞部５ｂを有した環状の環状部を備えた送風機１について同様の構成によって同様の効果を得ることができる。

本発明によると、室内の天井面に設置して空気循環を行う送風機に利用することができる。

１送風機
２ベース部
２ａ取付部材
２ｂベースカバー
２ｃ係止ボルト
３支柱
５照明部
５ａ照明カバー
５ｂ空洞部
５ｃ開口部
６空間
７風向板
１０電動ファン
１１モータ部
１２モータ
１２ａモータ軸
１２ｂリード線
１３モータカバー
１３ｂダルマ穴
１５スナップ錠
１６コンプレッションコネクタ
２０羽根車
２０ａボス部
２０ｂ、２０ｈ貫通孔
２０ｃ凹部
２０ｄテーパ溝
２０ｊ、３４ｂリブ
２０ｋ、３４ｅフランジ部
２１固定ネジ
２２、３２取付部
２３ピン
２４羽根固定部材
２４ａ摘持部
２４ｂレバー部
２４ｃ係合爪
２５、３５圧縮バネ
３４シャフト支持部
３４ａ嵌合孔
３４ｃテーパ孔
３６ボール
３７拘束リング
４０ファンガード
４１、４２、４５ブレード
４３固定部
４４可動部
５０イオン発生装置

Claims

室内の天井面に取り付けられるベース部と、前記ベース部に固定されるモータと前記モータにより前記ベース部の取付面に対して垂直な回転軸で回転する羽根車とを有する電動ファンと、前記羽根車が配される筒状の空洞部を有した環状に形成されるとともに天井面との間に空気の流通口を形成して前記ベース部に取り付けられる環状部と、複数のブレードを有して前記空洞部の下端面に配されるファンガードとを備え、前記羽根車が所定の正方向に回転した際に下方に送風する送風機において、
前記羽根車の上下端が前記環状部の上下面に略一致して配されるとともに、前記羽根車の半径をＲ、前記回転軸から径方向にＲ／２の位置の前記羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ１、前記回転軸から径方向にＲ／２よりも外周側の前記羽根車の上方の空間の前記取付面に対して垂直な方向の長さをＤ２としたときに、Ｄ１／Ｒ≧０．０７及びＤ２≧Ｄ１を満たすことを特徴とする送風機。
前記羽根車の下端と前記ファンガードの上面との距離をＤ３としたときに、Ｄ３／Ｒ≦０．０８を満たすことを特徴とする請求項１に記載の送風機。
複数の前記ブレードが放射状に配され、前記ブレードの周方向の両端面が直線状または外周側を前記正方向の回転方向前方に湾曲した曲線状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送風機。
前記環状部が照明を行う照明部から成る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送風機。
室内の天井面に取り付けられるベース部と、前記ベース部に固定されるモータと前記モータにより前記ベース部の取付面に対して垂直な回転軸で回転する羽根車とを有する電動ファンと、前記羽根車が配される筒状の空洞部を有した環状に形成されるとともに天井面との間に空気の流通口を形成して配される環状部と、複数のブレードを有して前記空洞部の下端面に配されるファンガードとを備え、前記羽根車が正回転した際に下方に送風する送風機において、
前記羽根車の上下端が前記環状部の上下面に略一致して配されるとともに、前記羽根車の半径をＲ、前記羽根車の下端と前記ファンガードの上面との距離をＤ３としたときに、Ｄ３／Ｒ≦０．０８を満たすことを特徴とする送風機。