JP4944285B2 - ファン組立体 - Google Patents

Description

本発明は、ファン又は扇風機組立体に関する。特に、本発明は、部屋、オフィス又は他の家庭環境において空気の循環及び送風を生じさせる家庭用ファン、例えば卓上扇風機に関する（なお、本明細書において、ファンと扇風機は、用語として区別なく用いられている）。

従来の家庭用ファンは、典型的には、軸を中心に回転する一組の羽根又は翼と、空気流を生成するために一組の羽根を回転させるための駆動装置とを有する。空気流の動き及び循環は、風速冷却又はそよ風を精製し、その結果、使用者は対流および蒸発によって熱が発散されるので、冷却効果を得られる。

かかるファンは、種々の寸法形状で入手できる。例えば、天井ファンは、直径が少なくとも１ｍの場合があり、通常、天井から吊り下げられた状態で取り付けられていて、下向きの空気流を生じさせ、それにより部屋を冷やすようになっている。他方、卓上ファンは、直径が約３０ｃｍの場合が多く、通常は自立型且つ携帯可能である。他形式のファンは、床に取り付け可能であり又は壁に設置できる。米国意匠特許第１０３，４７６号明細書及び米国特許第１，７６７，０６０号明細書に開示されているファンは、机又はテーブル上に立てて置くのに適している。

この種の構成の欠点は、回転翼又は羽根により生じる空気流が一般的に言って一様ではないということにある。これは、ファンの羽根表面又は外方に向いた表面全体におけるばらつきに起因している。これらばらつきの程度は、製品毎に様々な場合があり、１つの個別ファンヒータと別の個別ファンヒータとでも異なる場合がある。これらのばらつきの結果として、むらのある又は「風向きの変わりやすい」空気流が発生し、かかる空気流は、空気の一連のパルスとして感じられる場合があると共にユーザにとって不快な場合がある。もう１つの欠点は、ファンにより生じる冷却効果がユーザからの距離につれて減少することにある。このことは、ユーザがファンの冷却効果を体験するにはファンをユーザに近接して配置しなければならないということを意味している。

ファンの出口を回転させて空気流が部屋の広い領域にわたってスイープ（弧を描いて放出）されるようにするために揺動又は首振り機構体が採用される場合がある。揺動機構体は、ユーザの感じる空気流の質及び一様性を幾分改良することができるが、特徴的な「風向きの変わりやすい」空気流が生じることに変わりはない。

例えば上述したファンをユーザの近くに配置することは、ファンの形状及び構造が嵩張っていることがユーザの作業空間領域の相当な部分がファンによって占められるのでいつでも可能であるというわけではない。

ファンの中には、ユーザに空気をファンから放出する方向を調節するオプションを提供する例えば米国特許第５，６０９，４７３号明細書に記載されているようなファンがある。米国特許第５，６０９，４７３号明細書の開示内容によれば、ファンは、ベース及び各々がベースのそれぞれ対応の端部から直立した１対のヨークを有している。ファンの外側本体は、モータ及び１組の回転翼又は羽根を収容している。外側本体は、ベースに対して回動可能であるようにヨークに固定されている。ファン本体は、ベースに対して、全体として垂直の非傾動位置から傾斜した傾動位置まで揺動可能である。このように、ファンから放出される空気流の方向を変えることができる。

かかるファンでは、ベースに対するファンの本体の位置を固定するために固定機構体を採用するのが良い。固定機構体は、特に老人又は不器用なユーザにとって使用するのが困難な場合があるクランプ又は手動止めねじを有する場合がある。

家庭環境では、電気器具は、スペースの制約によりできるだけ小型且つコンパクトであることが望ましい。これとは対照的に、ファン調節機構体は、嵩張っている場合が多く、しかも、ファン組立体の外面に取り付けられ、かかるファン調節機構体は、この外面から延びている場合が多い。かかるファンがデスク上に配置されると、調節機構体のフットプリントは、事務処理、コンピュータ又は他のオフィス機器に使える領域を減少させる場合があるので望ましくない。加うるに、電気器具の幾つかの部品が外方に突き出ることは、安全上の理由とかかる部品のクリーニングが困難な場合があるとの理由の両方で望ましくない。

米国意匠特許第１０３，４７６号明細書 米国特許第１，７６７，０６０号明細書 米国特許第５，６０９，４７３号明細書

家庭環境では、電気器具は、スペースの制約によりできるだけ小型且つコンパクトであることが望ましい。これとは対照的に、ファン調節機構体は、嵩張っている場合が多く、しかも、ファン組立体の外面に取り付けられ、かかるファン調節機構体は、この外面から延びている場合が多い。かかるファンがデスク上に配置されると、調節機構体のフットプリントは、事務処理、コンピュータ又は他のオフィス機器に使える領域を減少させる場合があるので望ましくない。加うるに、電気器具の幾つかの部品が外方に突き出ることは、安全上の理由とかかる部品のクリーニングが困難な場合があるとの理由の両方で望ましくない。

第１の観点では、本発明は、送風を生じさせるファン組立体であって、スタンドと、スタンドに取り付けられていて、空気流を放出する空気出口とを有し、スタンドは、ベースと、ベースに対して非傾動位置から傾動位置に傾動可能な本体とを有し、本体は、空気流を生じさせる手段を有し、ファン組立体の重心は、ベースが実質的に水平な支持面上に置かれたときに、支持面上への重心の投影像が、本体が完全傾動位置にあるときにベースのフットプリント内に位置するよう配置されていることを特徴とするファン組立体を提供する。

空気流発生手段のコンポーネントの重量は、本体が傾動位置にあるとき、本体をベース上で安定化させるよう働くことができる。ファン組立体の重心は、好ましくは、本体内に位置する。好ましくは、空気流発生手段は、好ましくは、ファン組立体中を通る空気流を生じさせる手段は、羽根車及び羽根車を回転させるモータを有し、好ましくは更に、羽根車から下流側に設けられたディフューザを有する。羽根車は、好ましくは、混流型羽根車である。モータは、好ましくは、摩擦損失及び伝統的なブラシ付きモータで用いられているブラシからのカーボンデブリを回避するためにＤＣブラシレスモータである。カーボンデブリ及び排出物を減少させることは、清浄な又は汚染物に敏感な環境、例えば病院又はアレルギーのある人の周りでは有利である。一般にペデスタルファンに用いられる誘導モータも又、ブラシを備えていないが、ＤＣブラシレスモータは、誘導モータよりも非常に広い動作速度範囲を提供することができる。

本体は、好ましくは、少なくとも１つの空気入口を有し、空気は、空気流を生じさせる手段によってかかる空気入口を通ってファン組立体内に引き込まれる。これにより、騒音及び摩擦損失を最小限に抑える短く且つコンパクトな空気流路が得られる。

支持面上における重心の投影像は、本体が非傾動位置にあるとき、ファン組立体の前方方向に対してベースの中心の後ろに位置するのが良い。

ベース及び本体の各々は、外面を有し、外面は、本体が非傾動位置にあるとき、外面の隣り合う部分が互いに実質的に面一をなすよう形作られている。これにより、スタンドに非傾動位置にあるときにこざっぱりとしていて且つ一様な外観を与えることができる。この種のごちゃごちゃしていないですっきりとした外観は、望ましく、ユーザ又は顧客にアピールする場合が多い。面一部分は又、ベース及び本体の外面を迅速且つ容易に拭き取ってきれいにすることができるという利点を有する。ベース及び本体の外面は、好ましくは、実質的に円筒形である。好ましい実施形態では、スタンドは、実質的に円筒形である。

好ましくは、 ベースは、半径ｒ及び中心を貫通して延びる長手方向軸線を備えた実質的に円形のフットプリントを有し、ファン組立体の重心は、本体が完全傾動位置にあるとき、長手方向軸線から０．８ｒ以下、より好ましくは０．６ｒ以下、好ましくは０．４ｒ以下の半径方向距離だけ間隔を置いて位置している。これにより、ファン組立体に増大した安定性を提供することができる。

好ましくは、ベースは、本体を支持する複数個の支持部材を有し、本体は、転動要素を受け入れる複数個の湾曲したレースを有し、転動要素は、本体を非傾動位置から傾動位置に動かすと、これら湾曲レース内で動く。本体の湾曲レースは、好ましくは、形状が凸状である。好ましくは、ベースは、各々が転動要素の各々をそれぞれ受け入れる複数個の支持部材を有する。支持部材は、好ましくは、スタンドのベースの湾曲した、好ましくは、凹状の表面から突き出る。

スタンドは、好ましくは、本体をベース上に保持するインターロック手段を有する。インターロック手段は、好ましくは、本体が非傾動位置にあるとき、ベース及び本体の外面によって包囲され、その結果、スタンドがそのこざっぱりとしていて且つ一様な外観を保つようになる。

スタンドは、インターロック手段を互いに押圧して傾動位置からの本体の運動に抵抗する手段を有する。ベースは、好ましくは、本体を支持する複数個の支持部材を有し、これら支持部材も又、本体が非傾動位置にあるとき、ベース及び本体の外面によって包囲される。各支持部材は、好ましくは、本体を支持する転動要素を有し、本体は、転動要素を受け入れる複数個の湾曲したレースを有し、転動要素は、本体を非傾動位置から傾動位置に動かすと、これら湾曲レース内で動く。

インターロック手段は、好ましくは、ベースに設けられた第１の複数個のロック部材と、本体に設けられた第２の複数個のロック部材とを有し、第２の複数個のロック部材は、第１の複数個のロック部材によって保持される。ロック部材の各々は、好ましくは、実質的にＬ字形である。ロック部材は、好ましくは、好ましくは湾曲したインターロックフランジを有する。ベースのロック部材のフランジの曲率は、好ましくは、本体のインターロック部材のフランジの曲率と実質的に同一である。これは、インターロックフランジ相互間に生じ、傾動位置からの本体の運動を止めるよう作用する摩擦力を最大にすることができる。

スタンドは、好ましくは、完全傾動位置を越えるベースに対する本体の運動を阻止する手段を有する。運動阻止手段は、好ましくは、本体が完全傾動位置にあるとき、本体から垂下していて、ベースの一部に係合する停止部材を含む。好ましい実施形態では、停止部材は、完全傾動位置を越えるベースに対する本体の運動を阻止するようインターロック手段の一部、好ましくは、ベースのインターロック部材のフランジに係合するよう配置されている。

ベースは、好ましくは、ファン組立体を制御する制御手段を有する。安全上の理由及び使用しやすくするために、制御要素をノズルから遠ざけて配置して傾動作動中に、例えば揺動、傾動、照明又は速度設定の起動のような制御機能を作動させないようにすることが有利な場合がある。

ファン組立体は、好ましくは、羽根なしファン組立体の形態をしている。羽根なしファン組立体の使用により、羽根付きファンを用いないで送風を生じさせることができる。空気の流れをファン組立体から放出するための羽根付きファンを用いない場合、比較的一様な空気の流れを発生させて室内又はユーザに向かって案内することができる。空気の流れは、効率的に出口から出て行くことができ、失われるエネルギー及び速度が僅かであり、その結果、乱流が殆ど生じない。

「羽根なし」という用語は、可動羽根を用いないで空気流をファン組立体から前方に放出し又は送り出すファン組立体を形容するために用いられている。それ故、羽根なしファン組立体は、空気流をユーザの方へ又は室内へ差し向ける可動羽根のない出力領域又は放出ゾーンを有するものであると考えることができる。羽根なしファン組立体の出力領域には、多種多様な源、例えば各種ポンプ、各種発生器、各種モータ又は各種流体輸送装置、例えばモータロータ及び（又は）空気流を発生させる羽根付きインペラのうちの１つによって生じる一次空気流を供給することができる。生じた一次空気流は、ファン組立体の外部に位置する室内空間又は他の環境からファン組立体に入り、そして出口を通って室内空間に送り出されて戻ることができる。

それ故、ファン組立体を羽根なしとして説明することは、動力源及び例えば補助ファン機能に必要なコンポーネント、例えばモータの説明にまで及ぶものではない。補助ファン機能の例としては、ファン組立体の照明、調節及び揺動が挙げられる。

空気出口は、好ましくは、スタンドに取り付けられたノズルから成り、ノズルは、空気流を放出する口を有し、ノズルは、ノズルの外部から空気を口から放出された空気流によって引き込むように通す開口部周りに延びている。好ましくは、ノズルは、開口部を包囲する。ノズルは、環状ノズルであるのが良く、このノズルの高さは、好ましくは、２００〜６００ｍｍ、より好ましくは２５０〜５００ｍｍである。

好ましくは、ノズルの口は、開口部周りに延び、かかる口は、好ましくは環状である。ノズルは、好ましくは、内側ケーシング区分及び外側ケーシング区分を有し、これらケーシング区分は、ノズルの口を構成する。各区分は、好ましくは、それぞれ対応の環状部材で作られるが、各区分は、その区分を形成するよう互いに連結され又は違ったやり方で組み立てられた複数個の部材によって構成されるのが良い。外側ケーシング区分は、好ましくは、内側ケーシング区分と部分的にオーバーラップするよう形作られる。これにより、ノズルの内側ケーシング区分の外面とノズルの外側ケーシング区分の内面の互いにオーバーラップした部分相互間に口（マウス）の出口を構成することができる。出口は、好ましくは、幅が好ましくは０．５〜５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍのスロットの形態をしている。ノズルは、ノズルの内側ケーシング区分及び外側ケーシング区分の互いにオーバーラップした部分を互いに押し離す複数のスペーサを有するのが良い。これは、口部の周りに実質的に一様な出口幅を維持するのを助けることができる。スペーサは、好ましくは、出口に沿って等間隔に設けられる。

ノズルは、好ましくは、スタンドから空気流を受け入れる内部通路を有する。内部通路は、好ましくは環状であり、好ましくは、空気流を開口部周りに互いに逆方向に流れる２つの空気部分流に分割するよう形作られている。また、内部通路は、好ましくは、ノズルの内側ケーシング区分及び外側ケーシング区分で構成されている。

ファン組立体は、好ましくは、送風を円弧にわたり、好ましくは６０°〜１２０°にわたりスイープさせるようノズルを揺動させる手段を有する。例えば、スタンドのベースは、本体が連結された上側ベース部材を下側ベース部材に対して揺動させる手段を有するのが良い。

ファン組立体により生じる送風の最大空気流量は、好ましくは、毎秒３００〜８００リットルであり、より好ましくは毎秒５００〜８００リットルである。

ノズルは、表面、好ましくは、口に隣接して位置するコアンダ（Coanda）面を有するのが良く、口は、この口から放出される空気流をかかるコアンダ面上でこれに沿って差し向けるよう配置されている。好ましくは、ノズルの内側ケーシング部分の外面は、コアンダ面を形成する。コアンダ面は、好ましくは、開口部の周りに延びる。コアンダ面は、表面に近接して位置する出力オリフィスを出た流体の流れがコアンダ効果を呈するようにする既知形式の表面である。流体は、表面上をこれに沿って密接し、ほぼ「くっついて」又は「貼りついて」流れようとする。コアンダ効果は、一次空気流をコアンダ面上でこれに沿って差し向ける既に証明されて調べが良くついている同伴方法である。コアンダ面の特徴及びコアンダ面上の流体の流れの効果に関する説明は、レバ（Reba）著，「サイエンティフィック・アメリカン（Scientific American）」，第２１４巻，１９６６年６月，ｐ．８４〜９２の論文に見られる。コアンダ面の利用により、ファン組立体の外部からの増加した量の空気が、口から放出される空気によって開口部を通って引き込まれる。

好ましくは、空気流は、スタンドからファン組立体のノズルに入る。以下の説明において、この空気流を一次空気流と称する。一次空気流は、ノズルの口から放出され、好ましくは、この一次空気流は、コアンダ面上をこれに沿って流れる。一次空気流は、ノズルの口の周りの空気を同伴し、これは、一次空気流と同伴空気の両方をユーザに送る空気増量手段（air amplifier ）としての役目を果たす。かかる同伴空気を本明細書では二次空気流と称する。二次空気流は、ノズルの口の周りの室内空間、領域又は外部環境から引き込まれると共に押し退けによりファン組立体の周りの他の領域から引き込まれ、かかる二次空気流は、主として、ノズルによって構成された開口部を通過する。コアンダ面上でこれに沿って差し向けられた一次空気流と同伴二次空気流との組み合わせにより、ノズルにより構成された開口部から前方に放出され又は送り出される全空気流が得られる。好ましくは、ノズルの口の周りの空気の同伴は、主要空気流量が少なくとも５倍になり、より好ましくは少なくとも１０倍になり、他方、滑らかな全体的出力が維持されるようなものである。

好ましくは、ノズルは、コアンダ面の下流側に設けられたディフューザ面を有する。ノズルの内側ケーシング区分の外面は、好ましくは、ディフューザ面を構成するよう形作られる。

第２の観点では、本発明は、送風を生じさせるファン組立体であって、スタンドに取り付けられた空気出口を有し、スタンドは、ベースと、ベースに対して非傾動位置から傾動位置に傾動可能な本体とを有し、空気出口は、スタンドに取り付けられたノズルから成り、ノズルは、空気流を放出する口を有し、ノズルは、ノズルの外部からの空気を口から放出された空気流によって引き込むよう通す開口部の周りに延び、ファン組立体の重心は、ベースが実質的に水平な支持面上に置かれたときに、支持面上への重心の投影像が、本体が完全傾動位置にあるときベースのフットプリント内に位置するよう配置されていることを特徴とするファン組立体を提供する。

本発明の第１の観点と関連して上述した特徴は、本発明の第２の観点に同じように適用でき、又その逆の関係が成り立つ。

次に、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。

ファン組立体の正面図である。 図１のファン組立体のノズルの斜視図である。 図１のファン組立体の断面図である。 図３の一部の拡大図である。 図１のファン組立体の側面図であり、（ａ）は、ファン組立体を非傾動位置で示す図、（ｂ）は、ファン組立体を第１の傾動位置で示す図、（ｃ）は、ファン組立体を第２の傾動位置で示す図である。 図１のファン組立体の上側ベース部材の平面側斜視図である。 図１のファン組立体の本体の背面側斜視図である。 図７の本体の分解組立て図である。 ファン組立体が非傾動位置にあるときのベースに対する２つの断面の取り方を示す図である。 図９（ａ）のＡ‐Ａ線矢視断面図である。 図９（ａ）のＢ‐Ｂ線矢視断面図である。 ファン組立体が非傾動位置にあるときのスタンドに対する別の２つの断面の取り方を示す図である。 図１０（ａ）のＣ‐Ｃ線矢視断面図である。 図１０（ａ）のＤ‐Ｄ線矢視断面図である。

図１は、ファン組立体１０の正面図である。ファン組立体１０は、好ましくは、スタンド１２と、スタンド１２に取り付けられると共にこれによって支持されたノズル１４とを有する羽根なしファン組立体の形態をしている。スタンド１２は、実質的に円筒形の外側ケーシング１６を有し、この外側ケーシングは、外側ケーシング１６に設けられている孔の形態をした複数個の空気入口１８を有し、一次空気流は、外部環境からこれら空気入口を通ってスタンド１２内に引き込まれる。スタンド１２は、ファン組立体１０の動作を制御する複数個のユーザにより操作可能なボタン２０及びユーザにより操作可能なダイヤル２２を更に有している。この例では、スタンド１２の高さは、２００〜３００ｍｍであり、外側ケーシング１６の外径は、１００〜２００ｍｍである。この例では、スタンド１２は、約１９０ｍｍの高さｈ及び約１４５ｍｍの外径２ｒを有する。

更に図２を参照すると、ノズル１４は、環状の形をしており、このノズルは、中央開口部２４を画定又は構成している。ノズル１４の高さは、２００〜４００ｍｍである。ノズル１４は、ファン組立体１０の後部寄りに設けられていて、空気をファン組立体１０から開口部２４を通って放出する口（マウス）２６を有している。口２６は、開口部２４周りに少なくとも部分的に延びている。ノズル１４の内周部は、口２６に隣接して設けられたコアンダ面２８を有し、口２６は、ファン１０から放出された空気をコアンダ面２８上でこれに沿って差し向け、ノズル１４の内周部は更に、コアンダ面２８の下流側に位置するディフューザ面３０及びディフューザ面３０の上流側に位置する案内面３２を有している。ディフューザ面３０は、ファン組立体１０から放出される空気の流れを助けるために開口部２４の中心軸線Ｘから遠ざかってテーパするよう配置されている。ディフューザ面３０と開口部２４の中心軸線Ｘとのなす角度は、５°〜２５°であり、この例では約１５°である。案内面３２は、ファン組立体１０からの冷却用空気流の効率的な送り出しを一段と助けるようディフューザ面３０に対して角度をなして配置されている。案内面３２は、好ましくは、実質的に平らで且つ実質的に滑らかなフェースを口２６から放出された空気流に提供するよう開口部２４の中心軸線Ｘに実質的に平行に配置されている。見栄えの良いテーパ付き表面３４が、案内面３２から見て下流側に設けられており、開口部２４の中心軸線Ｘに実質的に垂直に位置する先端面３６で終端している。テーパ面３４と開口部２４の中心軸線Ｘとのなす角度は、好ましくは約４５°である。開口部２４の中心軸線Ｘに沿って延びる方向におけるノズル２４の全深さは、１００〜１５０ｍｍであり、この例では、約１１０ｍｍである。

図３は、ファン組立体１０の断面図である。スタンド１２は、下側ベース部材３８及び下側ベース部材３８に取り付けられた上側ベース部材４０で形成されたベースと、ベースに取り付けられた本体４２とで形成されている。下側ベース部材３８は、ファン組立体１０が置かれた支持面に係合する実質的に平らで且つ実質的に円形の底面４３を有する。ベースが円筒形なので、ベースのフットプリントは、下側ベース部材３８の底面４３と同一の寸法のものであり、従って、ベースのフットプリントは、半径ｒを有する。上間ベース部材４０は、図１及び図２に示されたユーザにより操作可能なボタン２０の押し下げ及び／又はユーザにより操作可能なダイヤル２２の操作に応答してファン組立体１０の動作を制御するコントローラ４４を収容している。上側ベース部材４０は、上側ベース部材４０及び本体４２を下側ベース部材３８に対して揺動させる揺動機構体４６を更に収容するのが良い。本体４２の各揺動サイクルの範囲は、好ましくは６０°〜１２０°であり、この例では、約９０°である。この例では、揺動機構体４６は、毎分約３〜５回の揺動サイクルを実施するよう構成されている。電源ケーブル４８が、電力をファン組立体１０に供給するために下側ベース部材３８に形成された孔を貫通している。

スタンド１２の本体４２は、ノズル１４が例えばスナップ嵌め連結方式で連結された開放上端部を有する。本体４２は、スタンド１２の空気入口１８を構成するよう孔のアレイが形成された円筒形グリル５０を有している。

本体４２は、グリル５０の孔を通って主要空気流量をスタンド１２中に引き込むための羽根車５２を収容している。好ましくは、羽根車５２は、混流型羽根車の形態をしている。羽根車５２は、モータ５６から外方に延びる回転シャフト５４に連結されている。この例では、モータ５６は、ダイヤル２２のユーザによる操作に応答して速度がコントローラ４４によって変化するＤＣブラシレスモータである。モータ５６の最大速度は、好ましくは、５，０００〜１０，０００ｒｐｍである。モータ５６は、モータバケット内に収容され、このモータバケットは、上側部分５８を下側部分６０に連結したものである。

モータバケットの上側部分５８及び下側部分６０のうちの一方は、螺旋羽根を備えた静止円板の形態をしていて、羽根車５２から見て下流側に配置されたディフューザ６２を有する。

モータバケットは、羽根車ハウジング６４内に配置されると共にこれに取り付けられている。羽根車ハウジング６４は、スタンド１２の本体４２内に配置されている複数個の角度間隔を置いた支持体６６、この例では３つの支持体に取り付けられている。全体として切頭円錐形のシュラウド６８が、羽根車ハウジング６４内に設けられている。シュラウド６８は、羽根車５２の外縁部がシュラウド６８の内面に密接するが、これには接触しないよう形作られている。実質的に環状の入口部材７０が、一次空気流を羽根車ハウジング６４内に案内するために羽根車ハウジング６４の底部に連結されている。好ましくは、スタンド１２は、スタンド１２から出る騒音を減少させる消音化フォームを更に有する。この例では、スタンド１２の本体４２は、本体４２のベース寄りに配置された円板形フォーム部材７２及びモータバケット内に配置された実質的に環状のフォーム部材７４を有している。

図４は、ノズル１４の断面図である。ノズル１４は、環状の外側ケーシング区分８０を有し、この外側ケーシング区分は、環状の内側ケーシング区分８２に連結された状態でこの周りに延びている。これら区分の各々は、複数個の互いに連結された部品で形成されても良いが、この実施形態では、外側ケーシング区分８０及び内側ケーシング区分８２の各々は、それぞれ単一の成形部品で作られている。内側ケーシング区分８２は、ノズル１４の中央開口部２４を構成し、この内側ケーシング区分は、コアンダ面２８、ディフューザ面３０、案内面３２及びテーパ面３４を備えるよう形作られた外周面８４を備えている。

外側ケーシング区分８０と内側ケーシング区分８２は一緒になって、ノズル１４の環状内部通路８６を構成している。かくして、内部通路８６は、開口部２４周りに延びている。内部通路８６は、外側ケーシング区分８０の内周面８８及び内側ケーシング区分８２の内周面９０によって画定又は構成されている。外側ケーシング区分８０は、例えばスナップ嵌め連結方式によってスタンド１２の本体４２の開放上端部に連結されると共にこれを覆っているベース９２を有する。外側ケーシング区分８０のベース９２は、一次空気流がスタンドの１２の本体４２の開放上端部からノズル１４の内部通路８６に流入するようかかる一次空気流を通す孔を有している。

ノズル１４の口２６は、ファン組立体１０の後部寄りに配置されている。口２６は、外側ケーシング区分８０の内周面８８及び内側ケーシング区分８２の外周面８４のそれぞれの互いにオーバーラップした又は向かい合った部分９４，９６によって画定されている。この例では、口２６は、実質的に環状であり、図４に示されているように、この口は、ノズル１４を直径方向に通る線に沿って見て実質的にＵ字形の断面を有する。この例では、外側ケーシング区分８０の内周面８８及び内側ケーシング区分８２の外周面８４の互いにオーバーラップした部分９４，９６は、口２６が一次空気流をコアンダ面２８上でこれに沿って差し向けるよう構成された出口９８に向かってテーパするよう形作られている。出口９８は、好ましくは０．５〜５ｍｍの比較的一定の幅を有する環状スロットの形態をしている。この例では、出口９８の幅は、約１．０ｍｍである。外側ケーシング区分８０の内周面８８及び内側ケーシング区分８２の外周面８４の互いにオーバーラップした部分９４，９６を互いに押し離して出口９８の幅を所望のレベルに維持するためのスペーサが口２６の周りに間隔を置いて設けられるのが良い。これらスペーサは、外側ケーシング区分８０の内周面８８か内側ケーシング区分８２の外周面８４かのいずれかと一体であるのが良い。

次に、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）を参照すると、本体４２は、スタンド１２のベースに対して、図５（ｂ）に示されている第１の完全傾動位置と図５（ｃ）に示されている第２の完全傾動位置との間で動くことができる。この軸線Ｘは、好ましくは、本体を図５（ａ）に示されている非傾動位置からこれら２つの完全傾動位置のうちの一方に動かすと、約１０°の角度だけ傾けられる。本体４２及び上側ベース部材４０の外面は、本体４２が非傾動位置にあるとき、本体４２及びスタンド１２のこれら外面の隣接部分が互いに実質的に面一をなすよう形作られている。

ファン組立体の重心は、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）にＣＧで示されている。重心ＣＧは、スタンド１２の本体４２内に位置している。スタンド１２の下側ベース部材３８が水平支持面上に置かれると、支持面上における重心ＣＧの投影像は、第１の完全傾動位置と第２の完全傾動位置との間における本体４２の位置とは無関係に、ベースのフットプリント内に位置し、従って、ファン組立体１０は、本体４２の位置とは無関係に、安定した形態を取るようになる。

図５（ａ）を参照すると、本体４２が非傾動位置にあるとき、支持面上における重心ＣＧの投影像は、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）で見て右から左へのファン組立体の前方方向に関しベースの中心の後ろに位置する。この例では、ベースの長手方向軸線Ｌと重心ＣＧとの間の半径方向距離ｘ₁は、約０．１５ｒであり、ｒは、下側ベース部材３８の底面４３の半径であり、底面４３と重心との間の長手方向軸線Ｌに沿う距離ｙ₁は、約０．７ｈであり、ｈは、スタンド１２の高さである。本体４２が図５（ｂ）に示されている第１の完全傾動位置にあるとき、支持面上における重心ＣＧの投影像は、ベースの中心の僅か前に位置する。この例では、ベースの長手方向軸線Ｌと重心ＣＧとの間の半径方向距離ｘ₂は、約０．０５ｒであり、底面４３と重心との間における長手方向軸線Ｌに沿う距離ｙ₂は、約０．７ｈのままである。本体４２が図５（ｃ）に示された第２の完全傾動位置にあるとき、支持面上における重心ＣＧの投影像は、ベースの中心の後ろに位置する。この例では、ベースの長手方向軸線Ｌと重心ＣＧとの間の半径方向距離ｘ₃は、約０．３５ｒであり、底面４３と重心との間における長手方向軸線Ｌに沿う距離ｙ₃は、約０．７ｈのままである。ｙ₂とｙ₃の差は、好ましくは、５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下である。

図６を参照すると、上側ベース部材４０は、下側ベース部材３８に取り付けられた環状下面１００、実質的に円筒形の側壁１０２及び湾曲した上面１０４を有している。側壁１０２は、複数個の孔１０６を有している。ユーザにより操作可能なダイヤル２２は、孔１０６のうちの１つから突き出ており、これに対し、ユーザにより操作可能なボタン２０は、他の孔１０６を介して接近可能である。上側ベース部材４０の湾曲した上面１０４は、形状が凹状であり、全体として鞍形であると形容できる。モータ５６から延びる電気ケーブル１１０（図３に示されている）を受け入れる孔１０８が、上側ベース部材４０の上面１０４に形成されている。

上側ベース部材４０は、本体４２を上側ベース部材４０上に支持する４つの支持部材１２０を更に有している。支持部材１２０は、上側ベース部材４０の上面１０４から上方に突き出ており、これら支持部材は、これらが互いに実質的に等距離を置くと共に上面１０４の中心から実質的に等距離を置いて位置するよう配置されている。第１の対をなす支持部材１２０は、図９（ａ）にＢ‐Ｂ線に沿って配置され、第２の対をなす支持部材１２０は、第１の対をなす支持部材１２０と平行である。さらに図９（ｂ）及び図９（ｃ）を参照すると、各支持部材１２０は、円筒形外壁１２２、開放上端部１２４及び閉鎖下端部１２６を有している。支持部材１２０の外壁１２２は、ボールベアリング（球状支承体）の形態の転動要素１２８を包囲している。転動要素１２８は、好ましくは、円筒形外壁１２２の半径よりも僅かに小さい半径を有し、従って、転動要素１２８は、支持部材１２０によって保持された状態でこの中で動くことができるようになっている。転動要素１２８は、支持部材１２０の閉鎖下端部１２６と転動要素１２８との間に設けられた弾性要素１３０により上側ベース部材４０の上面１０４から押し離されており、その結果、転動要素１２８の一部が支持部材１２０の開放上端部１２４を越えて突き出るようになっている。この実施形態では、弾性部材１３０は、コイルばねの形態をしている。

図６に戻ってこれを参照すると、上側ベース部材４０は、本体４２を上側ベース部材４０上に保持する複数本のレールを更に有している。レールは又、上側ベース部材４０に対する本体４２の運動を案内するのに役立ち、従って、本体４２を傾動位置から動かし又は傾動位置に動かしているときに、上側ベース部材４０に対する本体４２の捩り又は回転が実質的に生じないようになっている。レールの各々は、軸線Ｘに実質的に平行な方向に延びている。例えば、レールのうちの１本は、図１０（ａ）に示されたＤ‐Ｄ線に沿って位置している。この実施形態では、複数本のレールは、１対の比較的短い外側レール１４２相互間に位置した１対の比較的長い内側レール１４０を有している。さらに図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照すると、内側レール１４０の各々は、逆Ｌ字形の形態の断面を有し、各内側レールは、それぞれの１対の支持部材１２０相互間に延び、上側ベース部材４０の上面１０４に連結された状態でこれから直立した壁１４４を有している。内側レール１４０の各々は、壁１４４の長さに沿って延びると共に壁１４４の頂部から隣接の外側案内レール１４２に向かって直角に突き出た湾曲フランジ１４６を更に有している。外側レール１４２の各々も又、逆Ｌ字形の形態の断面を有し、各外側レールは、上側ベース部材４０の上面に連結された状態でこれから直立した壁１４８及び壁１４８の長さに沿って延びると共に壁１４８の頂部から直角に隣接の内側案内レール１４０から突き出た湾曲フランジ１５０を有している。

次に図７及び図８を参照すると、本体４２は、実質的に円筒形の側壁１６０、環状の下端部１６２及び凹部を構成するよう本体４２の下端部１６２から間隔を置いて位置した湾曲ベース１６４を有している。グリル５０は、好ましくは、側壁１６０と一体である。本体４２の側壁１６０は、上側ベース部材４０の側壁１０２と実質的に同一の外径を有している。ベース１６４は、形状が凸状であり、一般に逆鞍形を有するものとして形容可能である。ケーブル１１０が本体４２のベース１６４から延びることができるようにする孔１６６がベース１６４に形成されている。２対の停止部材１６８が、ベース１６４の周囲から上方に延びている（図８に示されている）。停止部材１６８の各対は、軸線Ｘに実質的に平行な方向に延びる線に沿って位置している。複数の対をなす停止部材１６８のうちの１対の停止部材は、図１０（ａ）に示されたＤ‐Ｄ線に沿って位置している。

凸状チルトプレート又は傾動板１７０が、本体４２のベース１６４に連結されている。傾動板１７０は、本体４２の凹部内に配置されており、この傾動板は、本体４２のベース１６４と実質的に同一の曲率を有している。停止部材１６８の各々は、傾動板１７０の周囲に沿って設けられた複数個の孔１７２の各々からそれぞれ突き出ている。傾動板１７０は、上側ベース部材４０の転動要素１２８に係合する１対の凸状レース１７４を構成するよう形作られている。各レース１７４は、軸線Ｘに実質的に平行な方向に延びており、各レースは、図９（ｃ）に示されているように、対応のそれぞれ１対の支持部材１２０の転動要素１２８を受け入れるよう配置されている。

傾動板１７０は、複数個のランナを更に有し、これらランナの各々は、上側ベース部材４０のそれぞれ対応のレールの下に少なくとも部分的に配置され、かくして、そのレールと協働して本体４２を上側ベース部材４０上に保持すると共に上側ベース部材４０に対する本体４２の運動を案内するよう構成されている。かくして、ランナの各々は、軸線Ｘに実質的に平行な方向に延びている。例えば、ランナのうちの１つは、図１０（ａ）に示されたＤ‐Ｄ線に沿って位置している。この実施形態では、複数個のランナは、１対の比較的短い外側ランナ１８２相互間に位置した１対の比較的長い内側ランナ１８０を含む。さらに図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照すると、内側ランナ１８０の各々は、逆Ｌ字形の形態の断面を有し、各内側ランナは、実質的に垂直の壁１８４及び壁１８４の頂部の一部から直角に且つ内方に突き出た湾曲フランジ１８６を有している。各内側ランナ１８０の湾曲フランジ１８６の曲率は、各内側レール１４０の湾曲フランジ１４６の曲率と実質的に同一である。外側ランナ１８２の各々も又、逆Ｌ字形の形態の断面を有し、各外側ランナは、実質的に垂直な壁１８８及び湾曲フランジ１９０を有し、この湾曲フランジは、壁１８８の長さに沿って延びると共に壁１８８の頂部から直角に且つ内方に突き出ている。この場合も又、各外側ランナ１８２の湾曲フランジ１９０の曲率は、各外側レール１４２の湾曲フランジ１５０の曲率と実質的に同一である。傾動板１７０は、ケーブル１１０を受け入れる孔１９２を更に有している。

本体４２を上側ベース部材４０に連結するために、傾動板１７０を図７及び図８に示された向きから逆さまにし、傾動板１７０のレース１７４を上側ベース部材４０の支持部材１２０の真後ろにこれと一線をなして配置する。本体４２の孔１６６を通って延びている電気ケーブル１１０を傾動板１７０及び上側ベース部材４０のそれぞれの孔１０８，１９２に通し、次に図３に示されているようにコントローラ４４に接続するのが良い。次に、傾動板１７０を上側ベース部材４０上でこれに沿って滑らせて転動要素１２８が図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示されているようにレース１７４に係合するようにし、各外側ランナ１８２の湾曲フランジ１９０が図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示されているようにそれぞれの外側レール１４２の湾曲フランジ１５０の下に配置し、各内側ランナ１８０の湾曲フランジ１８６を図９（ｂ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示されているようにそれぞれの内側レール１４０の湾曲フランジ１４６の下に配置するようにする。

傾動板１７０を上側ベース部材４０上の中央に位置決めした状態で、本体４２を傾動板１７０上に下降させ、停止部材１６８が傾動板１７０の孔１７２内に配置されると共に傾動板１７０が本体４２の凹部内に収容されるようにする。次に、上側ベース部材４０及び本体４２を逆さまにし、ベース部材４０を軸線Ｘの方向に沿って変位させて傾動板１７０に設けられている第１の複数個の孔１９４ａが現われるようにする。これら孔１９４ａの各々を本体４２のベース１６４に設けられている管状突出部１９６ａに位置合わせする。セルフタッピンねじを孔１９４ａの各々にねじ込んでこれが下に位置する突出部１９６ａに入るようにし、それにより傾動板１７０を本体４２に部分的に連結する。次に、上側ベース部材４０を逆方向に変位させて傾動板１７０に設けられている第２の複数個の孔１９４ｂが現われるようにする。これら孔１９４ｂの各々も又、本体４２のベース１６４に設けられている管状突出部１９６ｂに位置合わせする。セルフタッピンねじを孔１９４ｂの各々にねじ込んでこれが下に位置する突出部１９６に入り、それにより本体４２に対する傾動板１７０の連結を完了させる。

本体４２を上側ベース部材４０に取り付け、下側ベース部材３８の底面４３を支持面上に位置決めすると、本体４２は、支持部材１２０の転動要素１２８によって支持される。支持部材１２０の弾性要素１３０は、本体４２を傾動させたときに、上側ベース部材４０の上面の擦りを阻止するのに十分な距離だけ転動要素１２８を支持部材１２０の閉鎖下端部１２６から押し離す。例えば、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）の各々に示されているように、本体４２の下端部１６２は、本体４２を傾動させたときに、上側ベース部材４０の上面１０４との接触が阻止されるようかかる上面から押し離される。さらに、弾性要素１３０の作用により、ランナの湾曲フランジ１８６，１９０の凹状上面がレールの湾曲フランジ１４６，１５０の凸状下面に押し付けられる。

本体４２を上側ベース部材４０に対して傾動させるため、ユーザは、本体４２を軸線Ｘに平行な方向に滑らせて本体４２を図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示された完全傾動位置のうちの一方に向かって動かし、それにより転動要素１２８がレース１７４に沿って動くようにする。本体４２がいったん所望の位置になると、ユーザは、本体４２を解除し、この本体は、ランナの湾曲フランジ１８６，１９０の凹状上面と重力の作用で図５（ａ）に示された非傾動位置に向かう本体４２の運動に抵抗するよう作用するレールの湾曲フランジ１４６，１５０の凸状下面との間の接触により生じた摩擦力によって所望の位置に保持されている。本体４２の完全傾動位置は、各対の停止部材１６８のうちの１つと対応の内側レール１４０の相互当接によって定められる。

ファン組立体１０を作動させるため、ユーザは、スタンド１２のボタン２０のうちの適当な１つを押し、これに応答して、コントローラ４４は、モータ５６を作動させて羽根車５２を回す。羽根車５２の回転により、一次空気流が空気入口１８を通ってスタンド１２内に引き込まれる。一次空気流は、モータの速度に応じて、毎秒２０〜３０リットルであるのが良い。一次空気流は、羽根車ハウジング６４及び本体４２の開放上端部を順次通ってノズル１４の内部通路８６に入る。ノズル１４内において、一次空気流は、ノズル１４の中央開口部２４周りに互いに逆方向に進む２つの部分空気流に分割される。部分空気流は、内部通路８６を通過する際、空気は、ノズル１４の口２６に流入する。口２６内への空気流は、好ましくは、ノズル１４の開口部２４周りにおいて実質的に均等である。口２６の各区分内において、部分空気流の一部分の流れ方向が実質的に逆になる。部分空気流の一部分は、口２６のテーパ付き区分により絞られ、出口９８を通って放出される。

口２６から放出された一次空気流は、ノズル１４のコアンダ面２８上でこれに沿って差し向けられ、それにより外部環境からの、特に口２６の出口９８周りの領域及びノズル１４の後部周りからの空気の同伴によって二次空気流が生じる。この二次空気流は、ノズル１４の中央開口部２４を通り、ここで、二次空気流は、一次空気流と合流し、それによりノズル１４から前方に放出される全空気流又は風が生じる。モータ５６の速度に応じて、ファン組立体１０から前方に放出される空気の流れの質量流量は、毎秒最大４００リットル、好ましくは毎秒最大６００リットルになる場合があり、送風の最大速度は、２．５〜４ｍ／ｓになる場合がある。

ノズル１４の口２６に沿う一次空気流の均等な分布により、空気流は、ディフューザ面３０上でこれに沿って一様に流れるようになる。ディフューザ面３０により、空気流が膨張の制御された領域を通って動くようになるので空気流の平均速度が減少する。開口部２４の中心軸線Ｘに対するディフューザ面３０の比較的浅い角度により、空気流の膨張は、徐々に起こることができる。もしそうでなければ、強烈な又は迅速な広がりにより空気流は、乱れて膨張領域中に渦が生じる。かかる渦により、空気流中に生じる乱流及び関連の騒音が増大する場合があり、このことは、特に家庭用製品、例えばファンでは望ましくない場合がある。ディフューザ面３０を越えて前方に放出された空気流は、引き続き広がる傾向がある。開口部３０の中心軸線Ｘに実質的に平行に延びる案内面３２が設けられているので、空気流は一段と収斂又は集中する。その結果、空気流は、効率的にノズル１４から出て行くことができ、それによりファン組立体１０から数メートルの距離を置いたところで空気流を迅速に受けることができる。

本発明は、上述の詳細な説明には限定されない。当業者には変形例が明らかであろう。

例えば、スタンド１２は、ファン組立体以外の種々の電気器具に使用できる。ベースに対する本体４２の運動を電動化し、ユーザがボタン２０のうちの１つを押すことによって作動されても良い。

また、本発明は、以下のような態様を採用してもよい。
（１）空気出口は、前記スタンドの前記本体に取り付けられたノズルから成り、前記ノズルは、前記空気流を放出する口を有し、前記ノズルは、前記ノズルの外部からの空気を前記口から放出された前記空気流によって引き込むよう通す開口部の周りに延びている、ファン組立体。
（２）ノズルは、前記口に隣接して位置するコアンダ面を有し、前記口は、前記口から放出された前記空気流を前記コアンダ面上でこれに沿って差し向けるよう配置されている、ファン組立体。
（３）前記スタンドは、実質的に円筒形である、ファン組立体。
（４）前記本体は、少なくとも１つの空気入口を有し、空気は、空気流を生じさせる前記手段によって前記空気入口を通って前記ファン組立体内に引き込まれる、ファン組立体。
（５）前記本体を前記ベース上の任意の傾動位置で保持するインターロック手段を有し、前記インターロック手段は、前記本体に配置されたレールと、前記ベースに配置されるとともに前記本体の前記レールに接触するレールとを有する、ファン組立体。

１０ ファン組立体
１２ スタンド
１４ 空気出口又はノズル
２４ 開口部
２６ 口又はマウス
２８ コアンダ面
３０ ディフューザ面
３２ 案内面
３８，４０ スタンドベース
４２ スタンド本体
４６ 揺動機構体
５２ 羽根車
５６ モータ
８６ 内部通路
ＣＧ ファン組立体の重心

Claims (16)

1. 送風を生じさせるファン組立体であって、ベース及び前記ベースに対して非傾動位置から傾動位置に傾動可能な本体を有するスタンドに取り付けられた空気出口を有し、前記ファン組立体の重心は、前記ベースが実質的に水平な支持面上に置かれたときに、前記支持面上への前記重心の投影像が、前記本体が完全傾動位置にあるときに前記ベースのフットプリント内に位置するよう配置され、前記スタンドの前記本体は、前記ファン組立体中を通る空気流を生じさせる手段を有し、空気流を生じさせる前記手段は、羽根車と、前記羽根車を駆動するモータと、前記本体を前記ベース上で保持するインターロック手段と、を有し、前記インターロック手段は、前記ベースに設けられた第１の複数個の実質的にＬ字形のロック部材と、前記本体に設けられるとともに前記第１の複数個のロック部材によって保持される第２の複数個の実質的にＬ字形のロック部材と、を有し、各ロック部材は、湾曲したフランジを有する、ファン組立体。
2. 前記ファン組立体の前記重心は、前記本体内に位置する、請求項１に記載のファン組立体。
3. 前記支持面上への前記重心の前記投影像は、前記本体が非傾動位置にあるとき、前記ファン組立体の前方方向に対して前記ベースの中心の後ろに位置する、請求項１または２に記載のファン組立体。
4. 前記ベースは、半径ｒ及び中心を貫通して延びる長手方向軸線を備えた実質的に円形のフットプリントを有し、前記ファン組立体の重心は、前記本体が完全傾動位置にあるとき、前記長手方向軸線から０．８ｒ以下の半径方向距離だけ間隔を置いて位置している、請求項１から３のいずれか１項に記載のファン組立体。
5. 前記ファン組立体の重心は、前記本体が完全傾動位置にあるとき、前記長手方向軸線から０．６ｒ以下の半径方向距離だけ間隔を置いて位置している、請求項４に記載のファン組立体。
6. 前記ファン組立体の重心は、前記本体が完全傾動位置にあるとき、前記長手方向軸線から０．４ｒ以下の半径方向距離だけ間隔を置いて位置している、請求項４または５に記載のファン組立体。
7. 前記ベースは、前記本体を支持する複数個の転動要素を有し、前記本体は、前記転動要素を受け入れる複数個の湾曲したレースを有し、前記転動要素は、前記本体を非傾動位置から傾動位置に動かすと、前記湾曲レース内で動く、請求項１から６のいずれか１項に記載のファン組立体。
8. 前記本体の前記湾曲レースは、形状が凸状である、請求項７記載のファン組立体。
9. 前記ベースは、各々が前記転動要素の各々をそれぞれ受け入れる複数個の支持部材を有する、請求項７又は８記載のファン組立体。
10. 前記支持部材は、前記スタンドの前記ベースの湾曲した表面から突き出る、請求項９記載のファン組立体。
11. 前記ベースの湾曲した表面は、形状が凹状である、請求項１０記載のファン組立体。
12. 前記インターロック手段を互いに押圧して前記傾動位置からの前記本体の運動に抵抗する付勢手段を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のファン組立体。
13. 前記スタンドは、完全傾動位置を越える前記ベースに対する前記本体の運動を阻止する手段を有し、前記運動阻止手段は、前記本体が完全傾動位置にあるとき、前記本体から垂下していて、前記ベースの一部に係合する停止部材を含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載のファン組立体。
14. 前記スタンドの前記ベースは、前記ファン組立体を制御する制御手段を有する、請求項１から１３のうちいずれか１項に記載のファン組立体。
15. 前記ベースは、前記本体が接続された上側ベース部材と、下側ベース部材と、前記上側ベース部材を前記下側ベース部材に対して揺動させる手段と、を有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載のファン組立体。
16. 前記第１の複数個のインターロック部材の前記フランジの曲率は、前記第２の複数個のインターロック部材の前記フランジの曲率と実質的に同一である、請求項１から１５のいずれか１項に記載のファン組立体。

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