JP2017145768A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広がりつつ前方中央にも十分な強さを有する気流を作り出すことで快適性を向上させた送風装置を提供する。【解決手段】複数枚の翼４を有し回転により気流を発生する軸流ファン３と、軸流ファン３の下流側で軸流ファン３の回転軸１１に中心軸を合わせて配置したガード２を備え、ガード２は中心軸の周りに位置する風向変更部１９を備え、風向変更部１９は、前記気流のガード２の外周方向成分を強める第１風向変更手段９と、前記気流の回転軸１１方向成分を強める第２風向変更手段１０と、を備え、軸流ファン３の回転方向に沿って第１風向変更手段９と第２風向変更手段１０を少なくともそれぞれ２つずつ交互に配置することにより、中央部分の流速が速い楕円状に気流を広げた。【選択図】図２

Description

本発明は、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される送風装置に関するものである。

従来の送風装置に備えられているガードには、手指や異物の混入を予防するだけでなく、風の送風範囲をより広くするため特別な形状を有するものがある。その一例としては特許文献１に記載された構成のものがある。以下その構成について、図９を参照しながら説明する。

図９は特許文献１における従来の送風装置におけるガード１０１の構成を示す断面図である。ガード１０１は、円環状に形成された固定枠１０２と、固定枠１０２の枠内に配置され固定枠１０２の枠内を通過する風の進行方向を調整する複数の羽根板１０３を有している。

複数設けられた羽根板１０３は、円環状の固定枠１０２の軸１０４を通過し水平方向に広がる線１０５を境界として上方に位置する第１の組１０６と下方に位置する第２の組１０７とに分けられている。
また、羽根板１０３は、水平方向に延伸する長さ方向と、この長さ方向と直交し風が流入する流入端から風が流出する流出端まで延伸する幅方向を有している。また、それぞれの羽根板１０３は隣り合う羽根板１０３と所定の間隔をあけて軸１０４から離れる方向に向かって配置されている。そして、軸１０４から離れるにつれ、第１の組１０６の羽根板１０３は上方向に、第２の組１０７の羽根板１０３は下方向に向かって傾斜している。

実用新案登録 第３１８９１９４号公報

上記特許文献１に示される構成は、送風装置からの気流を２方向（図９中の上下方向）に向けて変更することで送風範囲を広げるものである。

しかしながら、上記構成においては気流を２方向に分けて吹出すため送風装置の前方中央前方の気流が弱くなってしまうものであり、気流の快適性に課題があるものであった。

そこで本発明は、上記課題を解決し、送風範囲が広がりつつ前方中央にも十分な強さを有する気流を作り出すことで快適性を向上させた送風装置を提供することを目的とするものである。

そして、本発明に係る送風装置のガードは、複数枚の翼を有し回転により気流を発生する軸流ファンと、前記軸流ファンの発生する気流の下流側で該軸流ファンの回転軸に中心軸を合わせて配置したガードを備え、前記ガードは前記中心軸の周りに位置する風向変更部を備え、前記風向変更部は、前記気流の前記ガードの外周方向へ向う成分を強める第１風向変更手段と、前記気流の前記回転軸方向へ向う成分を強める第２風向変更手段と、を備え、前記軸流ファンの回転方向に沿って前記第１風向変更手段と前記第２風向変更手段を少なくともそれぞれ２つずつ交互に配置したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

以上により、送風範囲が広がりつつ前方中央にも十分な強さを有する気流を作り出すことで快適性を向上させた送風装置を提供するものである。

本発明の実施の形態にかかる扇風機の斜視図 同実施の形態に係るガードの正面図 同実施の形態に係る第１風向変更手段の構成を示す正面図 同実施の形態に係る第２風向変更手段の構成を示す正面図 同実施の形態に係る第１風向変更手段を通過する気流に対する作用を示す正面図 同実施の形態に係る第２風向変更手段を通過する気流に対する作用を示す正面図 同実施の形態に係るガードの風向変更部を通過した気流の広がりを示す斜視図 同実施の形態に係る第２風向変更手段の他の構成を示す正面図 従来の送風装置の構成を示す断面図

本発明の請求項１に係る送風装置は、複数枚の翼を有し回転により気流を発生する軸流ファンと、前記軸流ファンの発生する気流の下流側で該軸流ファンの回転軸に中心軸を合わせて配置したガードを備え、前記ガードは前記中心軸の周りに位置する風向変更部を備え、前記風向変更部は、前記気流の前記ガードの外周方向へ向う成分を強める第１風向変更手段と、前記気流の前記回転軸方向へ向う成分を強める第２風向変更手段と、を備え、前記軸流ファンの回転方向に沿って前記第１風向変更手段と前記第２風向変更手段を少なくともそれぞれ２つずつ交互に配置したものである。

これにより、中央部分の流速を確保した楕円状に気流を広げることができる。すなわち、広がりつつ前方中央にも十分な強さを有する気流を作り出すことができる。

また、請求項２に係る送風装置は、第１風向変更手段は平板状に形成した複数の第１風向変更板を平行に配列した集合体であって、前記第１風向変更手段と軸流ファンとが重なる位置で、前記第１風向変更板の長手方向を前記軸流ファンの後縁に引いた仮想の接線に対して垂直となる方向に向けて配置し、第２風向変更手段は平板状に形成した複数の第２風向変更板を平行に配列した集合体であって、第２風向変更手段と前記軸流ファンとが重なる位置で、前記第２風向変更板の長手方向を前記仮想の接線に対して平行となる方向に向けて配置してもよい。

このようにすると、第１風向変更手段に流入する気流の外周方向へ向う成分をより効率よく強めることができ、また、第２風向変更手段に流入する気流の回転軸方向成分をより効率よく強めることができる。

また、請求項３に係る送風装置は、ガードの正面において、第１風向変更板と第２風向変更板とがなす角度を３０°〜６０°のうちの任意の角度としてもよい。

このようにすると、第２風向変更手段に流入する気流の回転軸方向へ向う成分をより効果的に強めることができる。ここで、３０°より小さい角度とすると回転軸方向成分よりも第１風向変更手段が強める外周方向へ向う成分と同じ方向の成分を強める作用が大きくなり、６０°より大きい角度とすると、第１風向変更手段が強める外周方向へ向う成分とは異なる他の外周方向へ向う成分を強める作用が大きくなり回転軸方向へ向う成分を強める作用が小さくなるので、３０°〜６０°の任意の角度とすることが望ましい。

また、請求項４に係る送風装置は、ガードにおける第１風向変更手段が占める領域を第１領域とし、第２風向変更手段が占める領域を第２領域としたときに、第１領域よりも第２領域を小さくしてもよい。

このようにすると、第１領域と第２領域を通過する風量と風速の減衰のバランスをとることができ、送風装置前方での風速のムラを小さくすることができる。

また、請求項５に係る送風装置は、第１風向変更板が整列する間隔よりも第２風向変更板が整列する間隔を大きくしてもよい。

このようにすると、第１風向変更手段を通過する際の損失に比べて、第２風向変更手段を通過する際の損失を小さくすることができ、送風装置前方での風速をより強めることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、各図面ごとの説明は省略している。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における送風装置１を示す斜視図である。また、図２は、ガード２および軸流ファン３を正面から見た正面図である。

送風装置１は、複数枚の翼４を有する軸流ファン３と、軸流ファン３の下流側に設けられたガード２と、軸流ファン３を回転させる図示しないモータ５を備えている。矢符６は、軸流ファン３の回転方向を示している。

図２に示すように、ガード２は、中央に円盤状のガードマーク部７と、円環状のガードリング部８を備えている。このガードマーク部７とガードリング部８との間には、風向変更部１９が備えられており、風向変更部１９には、軸流ファン３の回転方向に沿って、後述する第１風向変更手段９と第２風向変更手段１０とが２つずつ交互に配置されている。

ガード２の中心は、軸流ファン３の回転軸１１に合わせて配置している。そして、２つの第１風向変更手段９と２つの第２風向変更手段１０とを、軸流ファン３の回転軸１１を中心としてその周りに互いに対称となる位置に配置している。

図３はガード２の左上に位置する第１風向変更手段９の構成を示す正面図、図４はガード２の左下に位置する第２風向変更手段１０の構成を示す正面図である。

ここで、ガード２の右下に位置する第１風向変更手段９の構成は左上に位置する第１風向変更手段９の構成と同様の構成である。すなわち、回転軸１１について１８０°回転させた回転対称の位置に配置したものであるため、左上に位置する第１風向変更手段９の構成を代表例として説明する。

また、右上に位置する第２風向変更手段１０の構成は左下に位置する第２風向変更手段１０の構成と同様であり、回転軸１１について１８０°回転させた回転対称の位置に配置したものである。第１風向変更手段９の構成の説明と同様に左下に位置する第２風向変更手段１０の構成を代表例として説明する。

図３に示すように、第１風向変更手段９は、平板状に形成された複数の第１風向変更板１２を備えており、これらの第１風向変更板１２は平板状の面を平行に配列している。そして、ガード２を正面からみて軸流ファン３が第１風向変更手段９と重なる位置において、軸流ファン３の後縁の点（図３中の点１３）から仮想の接線１４を引いたときに、第１風向変更板１２の長手方向はこの仮想の接線１４に対して垂直となる方向に向けて配置されている。

本実施の形態においては、前記仮想の接線１４は、軸流ファン３の翼４の弦長が最大となる半径１５の位置で、軸流ファン３の後縁に引いた接線であり、図３では、点１３に引いた接線がこれに対応する。すなわち、第１風向変更手段９上の前段側（回転するファン４が第１風向変更手段９の領域に進入する側）で、第１の風向変更板１２を横方向（略水平方向）に位置する仮想の接線１４と直角に交差するように設けたものである。

したがって、ガード２に備えられた２つの第１風向変更手段９のそれぞれの長手方向が向く方向は、縦方向（略鉛直方向）に向いている。つまり、第１風向変更手段９の前段側で仮想の接線１４と第１風向変更手段９は直角に交差する。気流は、図２において左上に配置された第１風向変更手段９の長手方向は上方向を向き、右下に配置された第１風向変更手段９の長手方向は下方向を向いて流れるようにできる。

一方、第２風向変更手段１０は、図４に示すように、平板状に形成された複数の第２風向変更板１６を備えており、これらの第２風向変更板１６は平板状の面を平行に配列している。そして、図４に示すように、ガード２を正面からみて軸流ファン３が第２風向変更手段１０と重なる位置において、軸流ファン３の後縁の点（図４中の点１７）から仮想の接線１８を引いたときに、第２風向変更板１６の長手方向はこの仮想の接線１８に対して水平となる方向に向けて配置されている。

軸流ファン３の翼には、回転軸１１を中心とした半径Ａ（図中の矢符１５）においてその弦長が最大となる位置がある。第２風向変更手段１０上前段側（回転するファン４が第２風向変更手段１０の領域に進入する側）で第２風向変更板１６は、軸流ファン３の翼４の弦長が最大となる位置に軸流ファン３の後縁に引いた仮想の接線１８（図４の点１７に引いた接線）と平行になるように、かつ、第１風向変更板１２の長手方向となす角が４５°（図中の矢符２１で示す角度）となるようにしている。すなわち、図２に示すように、ガード２に備えられた２つの第２風向変更手段１０のそれぞれの長手方向が向く方向は、第１風向変更手段９の長手方向と４５°をなす角度を向いている。なお、第２風向変更手段１０のそれぞれの長手方向が向く方向と第１風向変更手段９の長手方向とがなす角度は、３０°から６０°の範囲であれば任意の角度とすることができる。

また、ガード２の第１風向変更手段９が占める領域を第１領域とし、第２風向変更手段１０が占める領域を第２領域としたときに、第１領域よりも第２領域の大きさを小さくしている。本実施の形態においては、図２のように、第１風向変更手段９と第２風向変更手段１０との境界をガード２のガードマーク部７から放射状に伸びる２本の直線として区切っており、そのうちの１本は上下方向に、また他の１本は、上下方向に対し４５°をなす角度の方向に向かって伸びた直線としている。そして、第１領域と第２領域とのガード表面の面積比率は第１領域：第２領域＝３：１としている。

次に、図５〜７を参照しながらその動作について説明する。図５は第１風向変更手段９を通過する気流に対する作用を示す正面図、図６は第２風向変更手段１０を通過する気流に対する作用を示す正面図、図７はガード２の風向変更部１９を通過した気流の広がりを示す斜視図である。

軸流ファン３によって発生する気流は、渦を巻くように回転しながらガード２に流入する。本実施の形態においては、軸流ファン３の回転方向はガード２の正面側から見て時計回りの方向であるため、気流は、同じ時計回りの方向（図１の矢符２０の方向）を向いてガード２に流入する。

ここで、本実施形態では、第１風向変更板１２の長手方向を、軸流ファン３の後縁に引いた仮想の接線１４に対して垂直な方向としている。

図５に示すように第１風向変更手段９全体に流入する気流は、第１風向変更板１２に衝突してその向きを長手方向（図５において紙面の上方向）に変更される。軸流ファン３によって生成されガード２に流入する気流は仮想の接線１４に対して垂直な向きの成分が大きいが、第１風向変更板１２の長手方向をこの仮想の接線１４に対して垂直な方向としている。よって、気流が第１風向変更板１２に対して衝突する角度が浅くなり、より少ない損失で第１風向変更板１２の長手方向に風向変更できる。

この第１風向変更板１２の前段側（ファン４が通過する上流側）で仮想の接線１４が直角に交差するようにしているので、第１風向変更手段９を通過することで気流の外周方向成分が強められることになる。

本実施形態では、ガード２の２つの第１風向変更手段９によって気流の上方向および下方向を向く成分が強められ、正面から見て左上に位置する第１風向変更手段９においては、矢符２０の方向を向いて流入する気流は矢符２６の方向に向きを変更され上方向に広げられる。また、同様に、正面から見て右下に位置する第１風向変更手段９においては、流入する気流は下方向に広げられる。

特に、第１風向変更手段９上の前段側（回転するファン４が第１風向変更手段９に進入する側）で、第１の風向変更板１２を横方向（略水平方向）に位置する仮想の接線１４と直角に交差するように設けたことで、より効率よく気流を強めることができる。これは、流入する気流は渦を巻いているため、もともとの気流の向きを最大限に利用できる、すなわち、第１風向変更手段９全体における、気流の流入方向と第１風向変更板１２の長手方向とのなす角度の平均が小さくなることで、第１風向変更板１２との衝突による気流の損失を最小限に抑えることができ、効率よく気流の外周方向成分を強めることができるためである。このようにして、第１風向変更手段９を通過する気流の外周方向へ向う成分を強めることができる。

一方、ガード２の第２風向変更手段１０を通過する気流は軸流ファン３の回転軸方向へ向う成分が強められる。

ここで、第２風向変更板１６の長手方向を、軸流ファン３の後縁に引いた仮想の接線１８に対して平行な方向としている。

図６に示すように、矢符２７の方向を向いて第２風向変更手段１０に流入する気流は、第２風向変更板１６に衝突して流れの向きを回転軸方向（矢符２８の方向、すなわち、図６において紙面に向かって手前方向）に変更される。軸流ファン３によって生成されガード２に流入する気流は仮想の接線１８に対して垂直な向きの成分が大きい。ところが、第２風向変更板１６の長手方向を仮想の接線１８に対して水平な方向としているため、第１風向変更手段９とは異なり第２風向変更板１６の長手方向に沿って流れるよりも第２風向変更板１６に衝突し短手方向に沿って流れやすい。すなわち、気流は軸流ファン３の回転軸方向に向きを変更されやすいので、第２風向変更手段１０を通過する気流の回転軸方向へ向う成分が強められる。

そして、通過する気流の強められる成分の向きが異なる第１風向変更手段９と第２風向変更手段１０とを回転方向に沿って交互に配置しているために、ガード２を通過する気流は、図７に示すように縦長の楕円状に広がる。すなわち、第１風向変更手段９を通過した気流は図７の矢符２４のように上下に広がり、第２風向変更手段１０を通過した気流は図７の矢符２５のように前方中央に向かうため、互いの気流の干渉が小さく効率よく広がり、気流が縦長の楕円状に広がるのである。

また、ガード２において第１風向変更手段９が占める領域を第１領域とし、第２風向変更手段が占める領域を第２領域とすると、第１領域よりも第２領域を小さくしている。すなわち、第１風向変更手段９を通過する気流は広がっていくにつれて流速が減衰し、その減衰が大きい。一方、第２風向変更手段１０を通過する気流は広がらずに流れるため風速の減衰が小さい。そのため、第１領域よりも第２領域を小さくすることで通過する風量と風速の減衰のバランスをとることができ、送風装置前方での風速のムラを小さくすることができる。

このようにして、送風装置前方においては、気流は、第１風向変更手段９により図７中の上下方向に広がりながら、第２風向変更手段１０により前方向きの成分も強められる。したがって、送風範囲を広げつつも本体前方中央でも強い気流を体感できるものである。

なお、図８に示すように、第１風向変更板１２が整列する間隔ａ（図８中の矢符２２で示す間隔）よりも、第２風向変更板１６が整列する間隔ｂ（図８中の矢符２３で示す間隔）を大きくしてもよい。このようにすると、第２風向変更手段１０を通過する際の損失を小さくすることができるので、送風装置前方中央における気流を速め、快適性をより向上させることができる。

本発明に係る送風装置は、送風装置からの風をより広範囲に満遍なく送風することができるものであり、リビング等の家庭用扇風機としてだけではなく、会議室・食堂等の大空間や駅・休憩所等の屋外に取り付けられ多数の人が涼を得るための送風装置としてきわめて有用である。

１ 送風装置
２ ガード
３ 軸流ファン
９ 第１風向変更手段
１０ 第２風向変更手段
１２ 第１風向変更板
１４ 仮想の接線
１６ 第２風向変更板
１８ 仮想の接線

Claims (5)

1. 複数枚の翼を有し回転により気流を発生する軸流ファンと、前記軸流ファンの発生する気流の下流側で該軸流ファンの回転軸に中心軸を合わせて配置したガードを備え、前記ガードは前記中心軸の周りに位置する風向変更部を備え、前記風向変更部は、前記気流の前記軸流ファンの回転に対する接線方向成分を強める第１風向変更手段と、前記気流の前記回転軸方向成分を強める第２風向変更手段と、を備え、前記軸流ファンの回転方向に沿って前記第１風向変更手段と前記第２風向変更手段を少なくともそれぞれ２つずつ交互に配置した送風装置。
2. 第１風向変更手段は平板状に形成した複数の第１風向変更板を平行に配列した集合体であって、前記第１風向変更手段と軸流ファンとが重なる位置で、前記第１風向変更板の長手方向を前記軸流ファンの後縁における仮想の接線に対して垂直となる方向に向けて配置し、第２風向変更手段は平板状に形成した複数の第２風向変更板を平行に配列した集合体であって、第２風向変更手段と前記軸流ファンとが重なる位置で、前記第２風向変更板の長手方向を前記仮想の接線に対して平行となる方向に向けて配置した請求項１に記載の送風装置。
3. ガードの表面において、第１風向変更板と第２風向変更板とがなす角度を３０°〜６０°のうちの任意の角度とした請求項２に記載の送風装置。
4. ガードにおける第１風向変更手段が占める領域を第１領域とし、第２風向変更手段が占める領域を第２領域としたときに、第１領域よりも第２領域を小さくした請求項１〜３のいずれか一つに記載の送風装置。
5. 第１風向変更板が整列する間隔よりも第２風向変更板が整列する間隔を大きくした請求項２〜４のいずれか一つに記載の送風装置。