JP2020193611A - Blower and clothing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衣服に着脱可能な送風装置に関する。 The present invention relates to a blower that can be attached to and detached from clothes.
高温環境下で着用される衣服に装着され、衣服内に送風することにより衣服内を通気する送風装置が知られている。例えば、特許文献1には、吸気口と排気口とを有するハウジングと、ハウジングに収容されたモータおよびファンを備えた送風装置が開示されている。この送風装置は、吸気口が衣服の外側に配置され、排気口が衣服の内側に配置された状態で、衣服の取付け孔に装着される。モータの駆動に伴ってファンが回転されると、吸気口から吸い込まれ、排気口から衣服の内部に送出される空気流が生成される。これにより、使用者は冷感を得ることができる。
There is known a blower device that is attached to clothes worn in a high temperature environment and ventilates the inside of the clothes by blowing air into the clothes. For example,
上述の送風装置では、ファンの回転に伴い、様々な騒音が生じる。この騒音は、衣服の着用者の身体の近くから発せられるため、着用者は不快に感じることがある。 In the above-mentioned blower, various noises are generated as the fan rotates. This noise is emitted from near the wearer's body and can be uncomfortable for the wearer.
本発明は、かかる状況に鑑み、衣服に着脱可能な送風装置に関し、使用者の快適性向上に資する技術を提供することを目的とするものである。 In view of such a situation, it is an object of the present invention to provide a technique for improving the comfort of a user with respect to a blower device that can be attached to and detached from clothes.
本発明の一態様によれば、衣服に着脱可能に構成された送風装置が提供される。この送風装置は、ハウジングと、モータと、ファンとを備えている。ハウジングは、吸気口および排気口を有する。モータは、本体部と出力シャフトとを有する。本体部は、ステータおよびロータを含む。出力シャフトは、ロータから延出され、ロータと共に所定の回転軸周りに回転するように構成されている。モータは、ハウジングに収容されている。ファンは、ハブと、複数の羽根とを有する。ハブは、出力シャフトに同軸状に取り付けられている。複数の羽根は、ハブの外周部に、回転軸周りの周方向において不等間隔で配置されている。ファンは、ハウジングに収容されている。ファンは、複数の羽根の配置に起因する回転軸周りの重量アンバランスを相殺する相殺手段を更に有する。なお、本態様でいう「不等間隔で配置されている」とは、複数の羽根の間隔が不均一であることを指し、より詳細には、複数の羽根のうち少なくとも1枚の羽根と、その羽根に隣接する羽根との間隔が、他の羽根の間隔とは異なることを指すものである。 According to one aspect of the present invention, there is provided a blower device configured to be removable from clothes. This blower includes a housing, a motor, and a fan. The housing has an intake port and an exhaust port. The motor has a main body and an output shaft. The main body includes a stator and a rotor. The output shaft extends from the rotor and is configured to rotate with the rotor about a predetermined axis of rotation. The motor is housed in a housing. The fan has a hub and a plurality of blades. The hub is coaxially attached to the output shaft. The plurality of blades are arranged on the outer peripheral portion of the hub at irregular intervals in the circumferential direction around the rotation axis. The fan is housed in a housing. The fan further has an offsetting means that offsets the weight imbalance around the axis of rotation due to the arrangement of the plurality of blades. In addition, "arranged at unequal intervals" in this embodiment means that the intervals between the plurality of blades are non-uniform, and more specifically, at least one of the plurality of blades and the blades. It means that the distance between the blade and the blade adjacent to the blade is different from the distance between the other blades.
ファンの羽根が等間隔で配置されていると、ファンの回転数と羽根の枚数の積に対応する特定の周波数において生じる音(いわゆるNZ音)が、他の周波数の音に比べて顕著となる。特に、衣服に着脱可能な小型の送風装置では、吸気口とファンとが近い位置にあるため、騒音が大きくなりやすく、使用者が耳障りと感じやすい。これに対し、本態様の送風装置では、ファンの複数の羽根は、回転軸周りの周方向において不等間隔で配置されている。このため、特定の周波数の音が特に大きくなり、使用者に不快感を与えるのを抑えることができる。更に、複数の羽根が不等間隔で配置されると、ファンには回転軸周りの重量アンバランスが生じる。これに対し、本態様の送風装置では、この重量アンバランスを相殺する相殺手段が設けられている。このため、ファンの振動を抑え、モータへの無用の負荷を低減するとともに、使用者(衣服の着用者)に振動による不快感を与えるのを抑えることができる。 When the fan blades are arranged at equal intervals, the sound generated at a specific frequency corresponding to the product of the fan rotation speed and the number of blades (so-called NZ sound) becomes more prominent than the sound of other frequencies. .. In particular, in a small blower that can be attached to and detached from clothes, since the intake port and the fan are close to each other, noise tends to be loud and the user tends to feel jarring. On the other hand, in the blower device of this embodiment, the plurality of blades of the fan are arranged at unequal intervals in the circumferential direction around the rotation axis. Therefore, it is possible to suppress the sound of a specific frequency from becoming particularly loud and causing discomfort to the user. Further, when a plurality of blades are arranged at irregular intervals, the fan has a weight imbalance around the rotation axis. On the other hand, in the blower device of this embodiment, an offsetting means for offsetting this weight imbalance is provided. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the fan, reduce the unnecessary load on the motor, and suppress the discomfort caused by the vibration to the user (wearer of clothes).
なお、相殺手段は、典型的には、重量を増加させるための凸部、または、重量を減少させるための凹部として構成することができ、ハブまたは羽根の適切な位置に、ハブまたは羽根と別個にあるいは一体的に設けることができる。 It should be noted that the offsetting means can typically be configured as a convex portion for increasing weight or a concave portion for decreasing weight, at an appropriate position on the hub or blade, separate from the hub or blade. It can be provided in or integrally.
本発明の一態様において、相殺手段は、ハブに設けられていてもよい。この場合、羽根に相殺手段が設けられる場合に比べ、生成される空気流に影響を及ぼしにくい。また、本態様において、相殺手段は、複数の羽根によって生成される空気流の流路から外れた位置に設けられていると、より好ましい。この場合、相殺手段によって空気流に乱れが生じ、騒音の原因となることを防止することができる。 In one aspect of the invention, the offsetting means may be provided on the hub. In this case, the generated air flow is less likely to be affected as compared with the case where the blades are provided with the canceling means. Further, in this embodiment, it is more preferable that the canceling means is provided at a position deviated from the flow path of the air flow generated by the plurality of blades. In this case, it is possible to prevent the air flow from being disturbed by the canceling means and causing noise.
本発明の一態様において、相殺手段は、回転軸の延在方向において、少なくとも部分的に羽根とオーバーラップする位置に配置されていてもよい。この場合、回転軸の延在方向においてもファンの重量バランスをとりやすい。 In one aspect of the present invention, the canceling means may be arranged at a position that at least partially overlaps with the blade in the extending direction of the rotation axis. In this case, it is easy to balance the weight of the fan even in the extending direction of the rotating shaft.
本発明の一態様において、ハブは、少なくとも部分的に、モータの本体部に対して径方向外側に配置されるように構成されていてもよい。そして、相殺手段は、径方向において、モータの本体部とハブの外表面との間に配置されていてもよい。この場合、回転軸の延在方向にモータの本体部とファンとが並設される場合に比べ、回転軸の延在方向において、送風装置全体を小型化することが可能となる。 In one aspect of the invention, the hub may be configured to be located radially outward with respect to the body of the motor, at least in part. The canceling means may be arranged between the main body of the motor and the outer surface of the hub in the radial direction. In this case, the entire blower device can be miniaturized in the extending direction of the rotating shaft, as compared with the case where the main body of the motor and the fan are arranged side by side in the extending direction of the rotating shaft.
本発明の一態様において、ハブと相殺手段とは、樹脂で一体成形されていてもよい。この場合、相殺手段を備えたハブを、容易に製造することができる。 In one aspect of the present invention, the hub and the canceling means may be integrally molded with a resin. In this case, a hub provided with offsetting means can be easily manufactured.
本発明の一態様において、ハウジングは、複数の第1リブと複数の第2リブとを備えてもよい。複数の第1リブは、放射状に配置され、吸気口を規定する。複数の第2リブは、放射状に配置され、排気口を規定する。そして、周方向において、複数の第1リブおよび複数の第2リブのうち少なくとも一方の配置は、複数の羽根の配置とは異なってもよい。つまり、複数の第1リブの配置のみ、または複数の第2リブの配置のみが、複数の羽根の配置とは異なってもよいし、複数の第1リブの配置および複数の第2リブの配置の両方が、複数の羽根の配置とは異なってもよい。なお、本態様でいう「配置が異なる」とは、具体的には、複数の第1リブの配置のみが異なる場合を例に挙げると、回転軸の延在方向にみて、第1リブのうち1本の位置を規定する直線が、複数の羽根のうち1枚の位置を規定する直線と重なるとき、他の第1リブの位置を規定する直線の全てが、他の羽根の位置を規定する直線の何れとも重ならない状態をいう。このような配置によれば、夫々の第1リブおよび/または第2リブを何れかの羽根が横切るタイミングを全て異ならせることができる。これにより、羽根との干渉で生じる騒音を低減することができる。 In one aspect of the invention, the housing may include a plurality of first ribs and a plurality of second ribs. The plurality of first ribs are arranged radially to define the intake port. The plurality of second ribs are arranged radially to define the exhaust port. Then, in the circumferential direction, the arrangement of at least one of the plurality of first ribs and the plurality of second ribs may be different from the arrangement of the plurality of blades. That is, only the arrangement of the plurality of first ribs or the arrangement of the plurality of second ribs may be different from the arrangement of the plurality of blades, the arrangement of the plurality of first ribs and the arrangement of the plurality of second ribs. Both may differ from the arrangement of the plurality of blades. In addition, "the arrangement is different" in this embodiment specifically, for example, when only the arrangement of a plurality of first ribs is different, among the first ribs in the extending direction of the rotation axis. When a straight line defining one position overlaps a straight line defining the position of one of a plurality of blades, all the straight lines defining the position of the other first rib define the position of the other blades. A state that does not overlap with any of the straight lines. According to such an arrangement, the timing at which any of the blades crosses the first rib and / or the second rib can be made different. As a result, the noise generated by the interference with the blades can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るファンユニット1について説明する。まず、ファンユニット1の使用態様について簡単に説明する。
Hereinafter, the
図1に示すように、ファンユニット1は、例えば、上着9に装着されて使用される。図2に示すように、上着9は、前開きで長袖の上衣である。上着9は、後身頃の下方(詳細には、着用時に使用者の腰周りの背中側を覆う部分)の2箇所に、ファンユニット1を取り付けるための取付け孔91を有する。つまり、上着9には、2つのファンユニット1が取り付け可能である。なお、取付け孔91は、ファンユニット1のハウジング4の筒状部40(図3参照)の径と概ね同径に形成されている。以下、取付け孔91の周縁部を、ファン取付け部93ともいう。また、上着9(例えば、前身頃の内側)には、バッテリユニット95を収容可能なポケット94が設けられている。バッテリユニット95は、ファンユニット1の電源としてのバッテリ96を内蔵している。バッテリユニット95と2つのファンユニット1は、二股状の接続ケーブル97によって電気的に接続される。
As shown in FIG. 1, the
ファンユニット1は、取付け孔91に一部が挿入され、図1に示すように、吸気口447が上着9の外部を臨む状態で、上着9に装着される。ファンユニット1は、吸気口447を介して上着9の外部から空気を吸い込み、上着9の内部(使用者の側)へ向けて送出する。上着9の内部へ送出された空気は、使用者の身体を冷却しつつ上着9の内部を流れ、襟元や袖口から上着9の外部へ流出する。ファンユニット1の装着によって上着9内を通気可能とすることで、使用者は、快適な作業環境を得ることができる。
A part of the
次に、ファンユニット1の概略構成について説明する。図3および図4に示すように、ファンユニット1は、本体部3と、リング部材8とを備えている。本体部3は、ハウジング4と、ハウジング4に収容されたモータ6およびファン5(図4参照)とを主体として構成されている。ファン5の回転軸A1の延在方向(以下、単に回転軸A1方向という)におけるハウジング4の一端部には、径方向外側に突出するフランジ43が設けられている。リング部材8は、全体としては、中心軸A2を有する短尺の円筒体であって、ハウジング4の外周部に着脱可能に構成されている。中心軸A2の延在方向(以下、単に中心軸A2方向という)方向におけるリング部材8の一端部には、径方向外側に突出する円環状のフランジ83が設けられている。
Next, the schematic configuration of the
本実施形態では、ファンユニット1は、フランジ43が上着9の外側に配置された状態で、本体部3のフランジ43以外の部分が取付け孔91から上着9の内部(つまり、使用者の背中に対向する側)に挿入される。そして、リング部材8が上着9の内部から本体部3の外周部に同軸状に嵌め込まれる。これにより、ハウジング4のフランジ43とリング部材8のフランジ83とによって上着9の服地(詳細には、ファン取付け部93)が挟持された状態で、ファンユニット1が上着9に対して装着される。
In the present embodiment, in the
なお、以下の説明では、便宜上、ファンユニット1の方向に関しては、ファンユニット1が上着9に装着され、更に上着9が着用されたときの使用者の向きを基準として定義する。具体的には、ファン5の回転軸A1およびリング部材8の中心軸A2の延在方向を前後方向、上着9の外側方向(つまり、ハウジング4のフランジ43側)を後側、上着9の内側方向(つまり、リング部材8のフランジ83側)を前側とする。また、回転軸A1および中心軸A2周りの周方向に関しては、ファンユニット1を前側からみた場合を基準として、時計回り方向CWおよび反時計回り方向CCWを規定する(図3参照)。
In the following description, for convenience, the direction of the
以下、ファンユニット1の詳細な構成について、順に説明する。
Hereinafter, the detailed configuration of the
まず、本体部3について説明する。図3および図4に示すように、本体部3は、ハウジング4と、ハウジング4に収容されたモータ6およびファン5とを主体として構成されている。
First, the
本実施形態では、ハウジング4は、樹脂製であって、筒状部40と、フランジ43と、吸気側カバー44と、排気側カバー48とを含む。
In the present embodiment, the housing 4 is made of resin and includes a
筒状部40は、円筒状に形成され、ファン5の回転軸A1と同軸状に、ファン5の一部を囲むように配置されている。なお、筒状部40の外周面には、リング部材8を係止するための構成が設けられているが、この点については、後述する。フランジ43は、筒状部40の後端部(つまり、回転軸A1方向においてファン5の吸気側の端部)から径方向外側に突出する部分である。
The
図4よび図5に示すように、吸気側カバー44は、筒状部40の後端部の開口を覆うように配置されている。吸気側カバー44は、中央部441と、複数のリブ443とを含む。中央部441は、吸気側カバー44の中心部に、回転軸A1に概ね直交するように配置された板状部である。中央部441は、本実施形態では、円形とされている。複数のリブ443は、回転軸A1に交差するように(詳細には、概ね直交するように)、中央部441から径方向外側に(放射状に)直線状に延在し、筒状部40の後端部の内周面に接続している。なお、本実施形態では、リブ443の数は25本とされている。リブ443によって規定される開口(つまり、リブ443の間に形成される開口)は、吸気口447を構成する。各吸気口447は、回転軸A1方向に(つまり、前後方向に)吸気側カバー44を貫通している。ファン5によって生成される空気流は、吸気口447を通って、ハウジング4内へ後方から前方へ向けて、概ね回転軸A1方向に流入する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the intake side cover 44 is arranged so as to cover the opening at the rear end of the
図3および図4に示すように、排気側カバー48は、筒状部40の前端部(つまり、ファン5の排気側に位置する端部)の開口を覆うように配置されている。本実施形態では、排気側カバー48は、全体としては、筒状部40の前端部から前方に突出する円形ドーム状に形成されており、中央部481と、第1リブ483と、第2リブ484と、第3リブ485とを含む。
As shown in FIGS. 3 and 4, the exhaust side cover 48 is arranged so as to cover the opening of the front end portion (that is, the end portion located on the exhaust side of the fan 5) of the
中央部481は、排気側カバー48の中心部に、回転軸A1に概ね直交するように配置された板状部である。中央部481は、本実施形態では、円形とされている。第1リブ483は、回転軸A1に交差するように、中央部481からやや後方へ向けて径方向外側に(放射状に)直線状に延在している。第2リブ484は、環状に形成され、第1リブ483の径方向外側の端部を接続する。第3リブ485は、周方向に等間隔で配置され、第2リブ484と筒状部40の前端部を円弧状に接続する。第1リブ483、第2リブ484、および第3リブ485によって規定される開口(つまり、第1リブ483、第2リブ484、第3リブ485の間に形成される開口)は、排気口487を構成する。各排気口487は、回転軸A1方向および回転軸A1に交差する方向に排気側カバー48を貫通している。ファン5が回転されると、吸気口447からハウジング4内へ流入した空気は、排気口487を通って、後方から前方へ向けて回転軸A1方向に流出するとともに、回転軸A1に交差する方向にも流出する。
The
排気側カバー48の周方向における一部には、凹部489が設けられている。凹部489に対して回転軸A1側には、モータ6に電気的に接続されたコネクタ67が配置されている。上述のようにバッテリユニット95に接続された接続ケーブル97のコネクタ973(図2参照)が凹部489に配置され、コネクタ67に接続されることで、バッテリユニット95とファンユニット1とが電気的に接続される。
A
図4に示すように、モータ6は、ステータおよびロータを含む本体部61と、ロータから延設され、ロータと一体的に回転軸A1周りに回転する出力シャフト63とを備えている。なお、本実施形態では、モータ6として、ブラシレスモータが採用されている。モータ6は、出力シャフト63が前後方向に延在する向きでハウジング4に収容されている。出力シャフト63は、本体部61から後方へ突出している。なお、本実施形態では、上述のバッテリユニット95(図2参照)は、モータ6の駆動開始および停止の指示、ならびにモータ6の回転数(つまり、ファン5の風量)の設定指示を入力するための操作ボタンを有する。また、バッテリユニット95には、コントローラ(例えば、CPUを備えたマイクロコンピュータ、図示略)も搭載されている。コントローラは、入力された指示に応じてモータ6の駆動を制御する。
As shown in FIG. 4, the
ファン5は、回転軸A1方向の空気流を生成する軸流ファンである。図4および図6に示すように、ファン5は、出力シャフト63に同軸状に取り付けられたハブ51と、ハブ51の外周部から径方向外側に突出する複数の羽根53とを備えている。
The
ハブ51は、全体としては有底円筒状(カップ状)に形成されている。より詳細には、ハブ51は、概ね円形の底壁部511と、底壁部511の周縁から延びる円筒状の周壁部513とを含む。なお、ハブ51の径(周壁部513の内径)は、モータ6の本体部61の径よりも大きく設定されている。ハブ51は、その一部がモータ6の本体部61の径方向外側に配置された状態で(つまり、回転軸A1方向(前後方向)において、モータ6の本体部61と部分的にオーバーラップする状態で)出力シャフト63に取り付けられている。より詳細には、ハブ51の周壁部513は、本体部61の径方向外側で本体部61の後側部分を囲むように配置されている。なお、周壁部513は、本体部61の外周面から離間しており、周壁部513と本体部61の外周面の間には円筒状の空間が形成されている。そして、底壁部511の中央部には、出力シャフト63の後端部が固定されている。
The
ファン5は、いわゆる不等ピッチファンとして構成されており、図6に示すように、複数の羽根53は、回転軸A1周りの周方向において、不等間隔で配置されている。ここでいう「不等間隔で配置されている」とは、複数の羽根53の間隔が不均一であることをいい、より詳細には、複数の羽根53のうち少なくとも1枚の羽根53と、その羽根53に隣接する羽根53との間隔が、他の羽根53の間隔とは異なることをいう。なお、隣接する2枚の羽根53の間の間隔は、例えば、回転軸A1に直交する平面において、回転軸A1と、各羽根53の前縁(ファン5の回転方向(図中の矢印R方向)にあるエッジ)の外周端53Aとを結ぶ2つの直線がなす角度(以下、配置角度という)で表される。
The
本実施形態では、羽根53の数は7枚である。以下の説明では、7枚の羽根53を夫々区別して指す場合には、羽根531〜537といい、羽根531〜537を総称する場合および何れかの区別なく指す場合には、羽根53というものとする。羽根531〜537は、全て同一の構成(同一の形状およびサイズ)を有する。羽根531と羽根532の間の配置角度θ1は、40.3度である。羽根532と羽根533の間の配置角度θ2は、46.9度である。羽根533と羽根534の間の配置角度θ3は、66.5度である。羽根534と羽根535の間の配置角度θ4は、46.9度である。羽根535と羽根536の間の配置角度θ5は、59.5度である。羽根536と羽根537の間の配置角度θ6は、59.5度である。羽根537と羽根531の間の配置角度θ7は、40.3度である。
In this embodiment, the number of
また、本実施形態では、回転軸A1周りの周方向において、7枚の羽根53の配置は、吸気口447を規定する吸気側カバー44の25本のリブ443の配置(図5参照)とは異なっている。より詳細には、回転軸A1方向にみて、リブ443のうち1本の中心線(放射状に延びる直線)が、回転軸A1と、羽根53のうち1枚(例えば、羽根531)の前縁の外周端53Aとを結ぶ直線と重なるとき、他のリブ443の全ての中心線は、回転軸A1と、他の羽根53の(羽根532〜537)の前縁の外周端53Aとを結ぶ全ての直線の何れとも重ならない。このような配置により、夫々のリブ443を何れかの羽根53が横切るタイミングはすべて異なることとなる。
Further, in the present embodiment, the arrangement of the seven
更に、図4および図6に示すように、ファン5には、複数の羽根53の間隔が不均一であることに起因する回転軸A1周りの重量アンバランスを相殺するためのバランス部55が設けられている。本実施形態では、バランス部55は、回転軸A1に対し、羽根53の間隔(配置角度)がより小さい領域(つまり、羽根53が密に配置されている領域)とは反対側の領域に設けられてバランスをとるウェイトとして構成されている。より詳細には、バランス部55は、ハブ51の周壁部513(詳細には、羽根535の径方向内側の部分)の内周部に、他の部分よりも厚みが大きい厚肉部として設けられており、樹脂でハブ51と一体成形されている。なお、本実施形態では、ハブ51は羽根53と共に樹脂で一体成形され、単一部材としてのファン5を構成している。
Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the
バランス部55は、回転軸A1方向(前後方向)において、周壁部513の概ね全長に亘って延在している。なお、回転軸A1方向における羽根53の高さは、周壁部513の全長と概ね等しい。よって、回転軸A1方向において、バランス部55と羽根53とは、概ね同じ範囲にある。つまり、回転軸A1方向において、バランス部55と羽根53とは概ね全体的にオーバーラップしている。
The
次に、リング部材8について説明する。図3および図4に示すように、リング部材8は、筒状部81と、フランジ83とを含む。筒状部81は、ハウジング4の筒状部40の外周部に着脱可能に構成された短尺状の円筒体として形成されている。フランジ83は、中心軸A2方向における一端部から径方向外側に突出するように設けられている。
Next, the
また、ハウジング4およびリング部材8には、リング部材8をハウジング4に装着するための構成が設けられている。
Further, the housing 4 and the
より詳細には、図3に示すように、ハウジング4の筒状部40の外周面には、略L字状のガイド溝401が設けられている。一方、リング部材8の筒状部81の内周面には、径方向内側に突出する係止突起85が設けられている。係止突起85は、ガイド溝401内に挿入可能なサイズに設定されている。係止突起85は、リング部材8がハウジング4に対して着脱される過程で、ガイド溝401内に挿入され、ガイド溝401に沿って案内される。更に、ハウジング4の筒状部40の外周面には、係止凹部403が設けられている。一方、リング部材8の筒状部81には、係止片87が設けられている。係止片87は、可撓性を有する帯状部材として、筒状部81の周方向に延在するように、筒状部81と一体的に形成されている。係止片87は、先端から径方向内側に突出する爪(図示略)を有し、爪を介して係止凹部403に係止可能に構成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, a substantially L-shaped
以上の構成を有するファンユニット1は、使用者によって、上着9(図1および図2参照)に取り付けられて使用される。
The
ファンユニット1を上着9に装着する時には、使用者はまず、リング部材8を本体部3から取り外し、フランジ43を後身頃(ファン取付け部93)の外側に配置した状態で、本体部3を取付け孔91から上着9の内側へ挿入する。その後、使用者は、係止突起85がガイド溝401の受入口に対向するように、リング部材8をハウジング4に対して位置合わせし、リング部材8をハウジング4に対して後方へ移動する。更に、使用者は、係止突起85がガイド溝401のうち周方向に延在する部分に沿って案内される状態で、リング部材8をハウジング4に対して時計回り方向CWに回転させる。係止片87の爪が係止凹部403に係止すると、ハウジング4に対するリング部材8の装着が完了する。このようにして、ハウジング4のフランジ43とリング部材8のフランジ83によってファン取付け部93が挟持され、ファンユニット1が上着9に取り付けられる。
When attaching the
ファンユニット1を上着9から取り外す時には、使用者は、係止片87を撓ませて爪を係止凹部403から外した後、リング部材8をハウジング4に対して装着時とは反対方向に移動させることになる。つまり、リング部材8は、反時計回り方向CCWに相対移動され、その後、回転軸A1方向にハウジング4から離れる方向に相対移動されることで、ハウジング4から取り外される。
When removing the
以上のように構成されたファンユニット1では、モータ6が駆動されるのに伴って、ファン5が回転されると、不等間隔で配置された複数の羽根53によって、回転軸A1方向の空気流が生成される。この空気流は、吸気口447からハウジング4内に流入し、排気口487からハウジング4の外部(上着9の内側)へ流出する。
In the
以下に、図7を参照して、本実施形態に係るファンユニット1と、比較例に係るファンユニットの騒音レベルの測定結果について説明する。なお、詳細な図示は省略するが、比較例に係るファンユニットには、等間隔で配置された7枚の羽根531を有するファン(いわゆる等ピッチファン)が採用されている。つまり、比較例では、7枚の羽根531の間の配置角度は、すべて約51.43度である。比較例に係るファンユニットのファン以外の構成(ハウジング4、モータ6、リング部材8)は、すべてファンユニット1と同一である。
The noise level measurement results of the
騒音レベルの測定は、ファンユニット1および比較例のファンユニットを、夫々、閉鎖された室内で、床から1メートルの高さの位置に吊り下げ、吸気側カバー44から、回転軸A1方向に1メートル離れた位置に配置したマイクロフォンにより行った。このときのモータ6(ファン)の回転数は、毎分6,000回転(6,000rpm)とした。図7は、この測定の結果(周波数解析結果)を示している。
To measure the noise level, the
図7の上の図に示すように、等ピッチファンを採用する比較例のファンユニットでは、ファンの回転数と羽根531の枚数の積に対応する特定の周波数において生じる音(いわゆるNZ音)が、他の周波数の音に比べて大きい。具体的には、ファンのNZ音は、700ヘルツ(Hz)(=6,000/60)×7)に次数(整数)を乗じた周波数において生じるが、特に、700Hz、2,100Hz、2,800Hz、4,900Hzにおいて、ピークが顕著に現れている。これに対し、図7の下の図に示すように、不等ピッチファン5を採用する実施形態のファンユニット1では、これらの周波数において生じる音は、比較例に比べて低減されている。また、ファンユニット1では、複数の周波数においてピークが現れるものの、これらは広範囲に分散されている。つまり、特定の周波数の音のみが、際立って大きいわけではない。
As shown in the upper diagram of FIG. 7, in the fan unit of the comparative example in which the equal pitch fan is adopted, the sound generated at a specific frequency corresponding to the product of the fan rotation speed and the number of blades 531 (so-called NZ sound) , Loud compared to sounds of other frequencies. Specifically, the NZ sound of the fan is generated at a frequency obtained by multiplying 700 hertz (Hz) (= 6,000/60) × 7) by an order (integer), and in particular, 700 Hz, 2,100 Hz, 2, Peaks are prominent at 800 Hz and 4,900 Hz. On the other hand, as shown in the lower figure of FIG. 7, in the
衣服に装着されて使用される従来のファンユニットでは、比較例と同様、複数の羽根が等間隔で配置されたファンが採用されている。よって、比較例と同様、NZ音が、他の周波数の音に比べて顕著となる。特に、衣服に着脱可能な小型のファンユニットでは、吸気口とファンとが近い位置にあるため、騒音が大きくなりやすく、使用者が耳障りと感じやすい。これに対し、図7の測定結果で示される通り、本実施形態のファンユニット1では、複数の羽根53が周方向に不等間隔で配置されることで、特定の周波数の音が特に大きくなり、不快感を与えるのを抑えることができる。更に、ファン5には、複数の羽根53が不等間隔で配置されることで生じる回転軸A1周りの重量アンバランスを相殺するバランス部55が設けられている。このため、ファン5の振動を抑え、モータ6への無用の負荷を低減するとともに、使用者(上着9の着用者)に、振動による不快感を与えるのを抑えることができる。
In the conventional fan unit used by being attached to clothes, a fan in which a plurality of blades are arranged at equal intervals is adopted as in the comparative example. Therefore, as in the comparative example, the NZ sound becomes more prominent than the sound of other frequencies. In particular, in a small fan unit that can be attached to and detached from clothes, since the intake port and the fan are close to each other, noise tends to be loud and the user tends to feel jarring. On the other hand, as shown in the measurement result of FIG. 7, in the
また、本実施形態では、バランス部55は、ハブ51の周壁部513の内周部に設けられており、羽根53によって生成される空気流の流路から外れた位置にある。このため、バランス部55によって空気流に乱れが生じ、騒音の原因となることを防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、回転軸A1方向において、バランス部55と羽根53とは概ね全体的にオーバーラップしている。よって、回転軸A1方向においてもファン5の重量バランスが良好に維持される。これにより、バランス部55の付加に起因するファン5の振動の発生を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the
更に、本実施形態では、ハブ51の一部(詳細には、周壁部513の大部分)は、モータ6の本体部61に対して径方向外側に配置されている。そして、バランス部55は、径方向において、本体部61とハブ51の外表面(外周面)との間に配置されている。よって、回転軸A1方向に本体部61とファン5とが並設される場合に比べ、回転軸A1方向において、ファンユニット1全体を小型化することが可能となる。
Further, in the present embodiment, a part of the hub 51 (specifically, most of the peripheral wall portion 513) is arranged radially outward with respect to the
また、本実施形態では、回転軸A1周りの周方向において、吸気口447を規定する複数のリブ443の配置と、複数の羽根53の配置とは異なっている。このような配置によれば、夫々のリブ443を何れかの羽根53が横切るタイミングはすべて異なることとなる。つまり、夫々のリブ443に沿って下流側に流れた空気が2枚以上の羽根53に同時に当たるのを回避することができる。これにより、羽根53との干渉で生じる騒音を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the arrangement of the plurality of
なお、上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る送風装置は、例示されたファンユニット1の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、ファンユニット1、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
The above embodiment is merely an example, and the blower device according to the present invention is not limited to the configuration of the illustrated
例えば、複数の羽根53の数、構成、および間隔(配置角度)は、上記実施形態の例示に限られるものではなく、適宜変更されうる。例えば、複数の羽根53は、全て同一形状を有する必要はなく、例えば周方向の幅が異なっていてもよい。上記実施形態では、複数の羽根53の配置角度は、一部が同一であるが、全ての配置角度が異なっていてもよい。また、ハブ51の形状や、出力シャフト63に対する取付け位置についても、適宜変更が可能である。
For example, the number, configuration, and spacing (arrangement angle) of the plurality of
バランス部55は、複数の羽根53の間隔が不均一であることに起因する回転軸A1周りの重量アンバランスを相殺可能である限りにおいて、その構成や位置は適宜変更されうる。例えば、バランス部55は、羽根53の間隔(配置角度)がより小さい領域(つまり、羽根53が密に配置されている領域)において、ハブ51の内周部に設けられた凹部(切欠き、薄肉部ともいえる)として構成されてもよい。また、バランス部55は、ハブ51の内周部ではなく、外周部に設けられていてもよい。なお、回転軸A1方向に関しては、バランス部55は、上記実施形態のように、羽根53の概ね全体とオーバーラップするか、羽根53の中央部のみにオーバーラップすると、回転軸A1方向におけるバランスをとることができるため、好ましい。また、バランス部55は、ハブ51と一体成形されている必要はなく、別個に形成されたウェイトが、ハブ51に取り付けられてもよい。更に、バランス部55は、ハブ51に設けられることが好ましいが、羽根53に設けられることが排除されるものではない。
The configuration and position of the
上記実施形態では、吸気口447を規定する複数のリブ443の配置が、複数の羽根53の配置とは異なる例を示している。しかしながら、排気口487を規定する第1リブ483、第2リブ484、および第3リブ485のうち、放射状に配置された複数の第1リブ483および第3リブ485の少なくとも一方にも、同様の配置が適用されてもよい。つまり、複数の第1リブ483および第3リブ485の少なくとも一方の配置が、周方向において、複数の羽根53の配置と異なっていてもよい。なお、吸気口447を規定するリブ443の下流に生じる空気流の乱れが羽根53と干渉して騒音が大きくなりやすいことから、少なくとも吸気口447のリブに、上述の配置が適用されることが好ましい。
In the above embodiment, the arrangement of the plurality of
また、例えば、1つのハウジング4内に複数のファン5が収容されていてもよい。この場合、ハウジング4の吸気口447(吸気側カバー44)および排気口487(排気側カバー48)の構成のあわせて変更される。また、ファン5の数に対応して、モータ6も複数設けられていてもよい。更に、モータ6には、ブラシレスモータに代えて、ブラシ付きのモータが採用されてもよい。
Further, for example, a plurality of
ファンユニット1を上着9(ファン取付け部93)に着脱可能とするための構成は、上記実施形態の例に限られない。例えば、ハウジング4およびリング部材8の一方に可撓性を有する係止片が設けられ、他方に係止片が係止可能な凹部が設けられていてもよい。この場合、リング部材8がハウジング4に対して回転軸A1方向に嵌め込まれ、係止片が凹部に係止することで、ファンユニット1が上着9に取り付けられる。あるいは、筒状部40の外周面に雄ネジ部が形成され、リング部材8の内周面に雌ネジ部が形成されていてもよい。この場合、リング部材8が筒状部40に螺合されることで、ファンユニット1が上着9に取り付けられる。
The configuration for attaching and detaching the
ファンユニット1を着脱可能な衣服は、上着9のような長袖の上衣である必要はなく、例えば、半袖や袖なしの上衣、あるいはズボンのような下衣であってもよい。また、衣服が表地と裏地の2層構造を有する場合には、ファン取付け部93が表地に設けられ、ファンユニット1の装着時には、排気側カバー48が表地と裏地の間の内部空間に配置されてもよい。この場合、冷却の必要性が高い襟元や脇等に、適宜、通気度が比較的高い領域(開口を含む)が設けられ、ここから流出する空気によって着用者の身体が冷却されてもよい。また、衣服におけるファン取付け部93の位置や数(つまり、取付け可能なファンユニット1の数)は、適宜変更することができる。
The garment to which the
本実施形態およびその変形例の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。ファンユニット1は、「送風装置」の一例である。上着9は、「衣服」の一例である。ハウジング4、吸気口447、排気口487は、夫々、「ハウジング」、「吸気口」、「排気口」の一例である。モータ6、ステータ、ロータ、本体部61、出力シャフト63は、夫々、「モータ」、「ステータ」、「ロータ」、「本体部」、「出力シャフト」の一例である。ファン5、ハブ51、複数の羽根53は、夫々、「ファン」、「ハブ」、「複数の羽根」の一例である。バランス部55は、「相殺手段」の一例である。複数のリブ443は、「複数の第1リブ」の一例である。複数の第1リブ483は、「複数の第2リブ」の一例である。複数の第3リブ485は、「複数の第2リブ」の別の一例である。
The correspondence between each component of the present embodiment and its modifications and each component of the present invention is shown below. The
本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様のうち少なくとも1つが、上述の実施形態、変形例、もしくは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されてもよい。 In view of the gist of the present invention and the above-described embodiment, the following aspects are constructed. At least one of the following embodiments may be adopted in combination with the above-described embodiment, modification, or invention described in each claim.
[態様1]
前記相殺手段は、前記ハブの内周部に設けられている。
[態様2]
前記ハブは、底壁部と周壁部とを含む有底円筒状に形成されており、
前記相殺手段は、前記周壁部と一体的に形成された凸部または凹部である。
[態様3]
態様2において
前記底壁部は、前記出力シャフトに取り付けられており、
前記周壁部の少なくとも一部は、前記モータの前記本体部に対して径方向外側に配置されている。
[態様4]
前記ハブ、前記複数の羽根および前記相殺手段は、樹脂で一体成形されている。
[Aspect 1]
The canceling means is provided on the inner peripheral portion of the hub.
[Aspect 2]
The hub is formed in a bottomed cylindrical shape including a bottom wall portion and a peripheral wall portion.
The canceling means is a convex portion or a concave portion formed integrally with the peripheral wall portion.
[Aspect 3]
In the second aspect, the bottom wall portion is attached to the output shaft.
At least a part of the peripheral wall portion is arranged radially outward with respect to the main body portion of the motor.
[Aspect 4]
The hub, the plurality of blades, and the canceling means are integrally molded with a resin.
1:ファンユニット、3:本体部、4:ハウジング、40:筒状部、401:ガイド溝、403:係止凹部、43:フランジ、44:吸気側カバー、441:中央部、443:リブ、447:吸気口、48:排気側カバー、481:中央部、483:第1リブ、484:第2リブ、485:第3リブ、487:排気口、489:凹部、5:ファン、51:ハブ、511:底壁部、513:周壁部、53、531、532、533、534、535、536、537:羽根、53A:外周端、55:バランス部、6:モータ、61:本体部、63:出力シャフト、67:コネクタ、8:リング部材、81:筒状部、83:フランジ、85:係止突起、87:係止片、9:上着、91:取付け孔、93:ファン取付け部、94:ポケット、95:バッテリユニット、96:バッテリ、97:接続ケーブル、973:コネクタ、A1:回転軸、A2:中心軸 1: Fan unit 3: Main body part 4: Housing, 40: Cylindrical part, 401: Guide groove, 403: Locking recess, 43: Flange, 44: Intake side cover, 441: Central part, 443: Rib, 447: Intake port, 48: Exhaust side cover, 481: Central part, 483: 1st rib, 484: 2nd rib, 485: 3rd rib, 487: Exhaust port, 489: Concave, 5: Fan, 51: Hub , 511: Bottom wall part, 513: Peripheral wall part, 53, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537: Flange, 53A: Outer peripheral end, 55: Balance part, 6: Motor, 61: Main body part, 63 : Output shaft, 67: Connector, 8: Ring member, 81: Cylindrical part, 83: Flange, 85: Locking protrusion, 87: Locking piece, 9: Jacket, 91: Mounting hole, 93: Fan mounting part , 94: Pocket, 95: Battery unit, 96: Battery, 97: Connection cable, 973: Connector, A1: Rotating shaft, A2: Central shaft
Claims (7)
吸気口および排気口を有するハウジングと、
ステータおよびロータを含む本体部と、前記ロータから延出され、前記ロータと共に所定の回転軸周りに回転する出力シャフトとを有し、前記ハウジングに収容されたモータと、
前記出力シャフトに同軸状に取り付けられたハブと、前記ハブの外周部に、前記回転軸周りの周方向において不等間隔で配置された複数の羽根とを有し、前記ハウジングに収容されたファンとを備え、
前記ファンは、前記複数の羽根の配置に起因する前記回転軸周りの重量アンバランスを相殺するための相殺手段を更に有することを特徴とする送風装置。 A blower that is removable from clothes
A housing with intake and exhaust ports,
A motor having a main body including a stator and a rotor, an output shaft extending from the rotor and rotating around a predetermined rotation axis together with the rotor, and a motor housed in the housing.
A fan coaxially attached to the output shaft and having a plurality of blades arranged at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis on the outer peripheral portion of the hub, and housed in the housing. With and
The fan further comprises an offsetting means for offsetting the weight imbalance around the axis of rotation due to the arrangement of the plurality of blades.
前記相殺手段は、前記ハブに設けられていることを特徴とする送風装置。 The blower according to claim 1.
The canceling means is a blower device provided on the hub.
前記相殺手段は、前記複数の羽根によって生成される空気流の流路から外れた位置に設けられていることを特徴とする送風装置。 The blower according to claim 2.
The canceling means is a blower device provided at a position deviated from the flow path of the air flow generated by the plurality of blades.
前記相殺手段は、前記回転軸の延在方向において、少なくとも部分的に前記羽根とオーバーラップする位置に配置されていることを特徴とする送風装置。 The blower according to claim 2 or 3, wherein the blower
The air blower is characterized in that the canceling means is arranged at a position that at least partially overlaps with the blade in the extending direction of the rotation shaft.
前記ハブは、少なくとも部分的に、前記モータの前記本体部に対して径方向外側に配置されるように構成されており、
前記相殺手段は、前記径方向において、前記モータの前記本体部と前記ハブの外表面との間に配置されていることを特徴とする送風装置。 The blower according to any one of claims 2 to 4.
The hub is configured to be located radially outward with respect to the body of the motor, at least in part.
The canceling means is a blower device that is arranged between the main body of the motor and the outer surface of the hub in the radial direction.
前記ハブと前記相殺手段とは、樹脂で一体成形されていることを特徴とする送風装置。 The blower according to any one of claims 2 to 5.
The blower is characterized in that the hub and the canceling means are integrally molded with a resin.
前記ハウジングは、
放射状に配置され、前記吸気口を規定する複数の第1リブと、
放射状に配置され、前記排気口を規定する複数の第2リブとを備え、
前記周方向において、前記複数の第1リブおよび前記複数の第2リブのうち少なくとも一方の配置は、前記複数の羽根の配置とは異なることを特徴とする送風装置。 The blower according to any one of claims 1 to 6.
The housing is
A plurality of first ribs arranged radially and defining the intake port,
Arranged radially, with a plurality of second ribs defining the exhaust port,
A blower device characterized in that the arrangement of at least one of the plurality of first ribs and the plurality of second ribs in the circumferential direction is different from the arrangement of the plurality of blades.
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