JP7257903B2

JP7257903B2 - ファン及び送風装置

Info

Publication number: JP7257903B2
Application number: JP2019130164A
Authority: JP
Inventors: 明山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2039-07-12
Also published as: JP2021014822A

Description

本発明は、ファン及び送風装置に関する。

特許文献１に記載の送風装置は、ファンモータと、回転ボスと、軸流型の羽根部と、斜流型の羽根部と、開閉手段とを備える。回転ボスは、ファンモータの回転軸に取り付けられる。軸流型の羽根部は、回転ボスを中心として、複数の翼を放射状に設けてなる。斜流型の羽根部は、回転ボスを中心として、複数の翼を放射状に設けてなる。斜流型の羽根部の直径は、軸流型の羽根部の直径よりも小さい。開閉手段は、斜流型の羽根部の吸気口を開閉する。開閉手段が吸気口を閉めることで、直進性のある風を送風する。一方、開閉手段が吸気口を開けることで、広がりのある風を送風する。

特開２０１７－１８０４７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の送風装置では、広がりのある風を送風する場合に、斜流型の羽根部は、軸流型の羽根部の内側に位置するため、斜流型の羽根部で発生した気流と、軸流型の羽根部で発生した気流とが衝突した。その結果、圧損が高くなった。よって、効率的に強い風を送風できなかった。

本発明は、効率的に強い風を送風できるファン及び送風装置を提供することを目的とする。

本願の第１局面によれば、ファンは、回転軸部と、第１ファン部と、第２ファン部とを備える。前記第１ファン部は、軸流型である。前記第２ファン部は、斜流型である。前記回転軸部は、回転軸線を中心として回転する。前記第１ファン部は、複数の第１羽根を有する。前記第２ファン部は、複数の第２羽根を有する。前記複数の第１羽根は、前記回転軸部の外周に沿って位置する。前記複数の第２羽根は、前記第１ファン部の外周に沿って位置する。

本願の第２局面によれば、送風装置は、上記記載のファンと、駆動源と、風向板部とを備える。前記駆動源は、前記ファンを駆動する。前記風向板部は、前記第２ファン部から吹き出された気流の進行方向を調整することが可能である。前記風向板部は、前記ファンの外周に沿って位置する。

本発明のファン及び送風装置によれば、効率的に強い風を送風できる。

本発明の実施形態に係る扇風機の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る送風部の一例を示す断面図である。本実施形態に係るファンの一例を示す斜視図である。本実施形態に係るファンの一例を示す斜視図である。本実施形態に係るファンの一例を示す断面図である。本実施形態に係る扇風機の一例を示す正面図である。本実施形態に係るファンが回転した時に発生する空気の流れを表した図である。本実施形態に係る送風部の他の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る送風部の他の一例を示す断面図である。本実施形態に係るファンが回転した時に発生する空気の流れを表した図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１を参照して、本発明の本実施形態に係る扇風機の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る扇風機の一例を示す斜視図である。また、本実施形態では、図中に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示す。Ｚ軸は鉛直方向に平行であり、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向に平行である。更に、本実施形態では、Ｘ軸の正方向は、扇風機１の前面側を示す。扇風機１のファンの回転軸線ＡＸは、Ｘ軸に沿っている。

図１に示すように、扇風機１は、ベースと、支柱３と、送風部４とを備える。扇風機１は、送風装置の一例である。なお、前面側のガードは、ファンの形状をわかりやすく見せるため、図示していないが、前面側のガードを備えてもよい。

ベースは、床面に載置される。ベースの外形は、例えば、平面視でほぼ円形をなす扁平状を有する。そして、ベースの前方上面には、例えば、キー、ボタン及び操作パネルが設けられる。

支柱３は、ベースから上方に延びる。支柱３は、送風部４を昇降させる。具体的には、支柱３は、筒状の支柱基部と、柱状の摺動杆と、ロック釦とを有する。支柱基部は、ベースの後方上面から垂直に延びる。摺動杆は、送風部４を支持する。摺動杆は、支柱基部の内側に上下摺動自在に組み付けられる。ロック釦は、支柱基部の上部後方に設けられる。そして、ロック釦を、弾性体の付勢力に抗して押動することにより、支柱基部と摺動杆との係合が解除される。その結果、摺動杆が、支柱基部に対して上下に摺動する。

続けて、送風部４について説明する。図２は、本実施形態に係る送風部４の一例を示す断面図である。図２に示すように、送風部４は、駆動部カバー１９と、ＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）ファンモータ１５と、ファン３０と、ガード５０とを備える。ＤＣファンモータ１５は、駆動源の一例である。

ＤＣファンモータ１５は、ファン３０を駆動する。そして、ＤＣファンモータ１５は、前側を開口した駆動部カバー１９により覆われている。なお、本明細書において、「前」は、ファン３０の回転軸線ＡＸに沿った方向における、ファンモータ１５の位置からファン３０の位置に向かう方向を示す。また、「後」は、ファン３０の回転軸線ＡＸに沿った方向における、ファン３０の位置からファンモータ１５の位置に向かう方向を示す。

ガード５０は、例えば、ファン３０を覆う網状体である。ガード５０は、例えば、円環形の基部５１と、中空円筒形の周縁部５２とを有する。

基部５１は、ファン３０の後面に対向する。そして、基部５１の内周端は、駆動部カバー１９の前端に取付けられる。

周縁部５２は、基部５１の外周端から基部５１の径方向外側前方に延びており、ファン３０の外周部に対向する。周縁部５２は、例えば、円筒形の連結部５２ａと、複数の骨部５２ｂと有する。複数の骨部５２ｂの各々は、直線状に設けられ、前後方向に沿っている。複数の骨部５２ｂは、互いに間隔を有して配置される。複数の骨部５２ｂの一端の各々は、連結部５２ａと連結され、複数の骨部５２ｂの他端の各々は、基部５１と連結される。

図３及び図４を参照して、ファン３０について説明する。図３は、本実施形態に係るファン３０の一例を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係るファン３０の一例を示す斜視図である。図３及び図４に示すように、ファン３０は、回転軸部３１と、第１ファン部３２と、第２ファン部３３とを備える。

回転軸部３１は、回転軸線ＡＸを中心として回転する。具体的には、回転軸部３１は、円筒体である。詳細には、回転軸部３１の中央には、ＤＣファンモータ１５の前方に突出した回転軸が取付けられる。その結果、ファン３０は、ＤＣファンモータ１５によって回転駆動される。

第１ファン部３２は、軸流型のファン部である。軸流型のファン部は、複数の第１羽根を有する。複数の第１羽根は、例えば、７枚の羽根である。複数の第１羽根の各々は、互いに同一形状をなす。そして、複数の第１羽根は、回転軸部３１の外周に沿って位置する。具体的には、複数の第１羽根は、回転軸部３１を中心に放射状に配置される。詳細には、第１ファン部３２では、前後方向に沿って回転軸線ＡＸが延びている。ＤＣファンモータ１５の駆動により、第１ファン部３２は回転し、第１ファン部３２は、後方から吸い込んだ空気を、前方に吹き出す。なお、軸流型のファン部とは、例えば、プロペラファンであり、後方から吸い込んだ空気を、前方に吹き出すファンのことをいう。

第２ファン部３３は、斜流型のファン部である。斜流型のファン部は、複数の第２羽根を有する。複数の第２羽根は、例えば、７枚の羽根であり、第１羽根の枚数と同じであってもよく、異なっていてもよい。複数の第２羽根の各々は、互いに同一形状をなす。そして、複数の第２羽根は、第１ファン部３２の外周に沿って位置する。具体的には、複数の第２羽根は、回転軸部３１を中心に放射状に配置される。詳細には、第２ファン部３３では、前後方向に沿って回転軸線ＡＸが延びている。ＤＣファンモータ１５の駆動により、第２ファン部３３は回転し、第２ファン部３３は、後方から吸い込んだ空気を、斜め前方に吹き出す。なお、斜流型のファン部とは、例えば、後方から吸い込んだ空気を、斜め前方に吹き出すファンのことをいい、特に後方から吸い込んだ空気を、斜め前方に広がるように吹き出すファンのことをいう。

ファン３０は、分離部３４を更に備える。そして、分離部３４は、第１ファン部３２の外側で、第２ファン部３３の内側に位置する。具体的には、分離部３４は、円筒体である。

図５を参照して、扇風機１から吹き出される空気の流れについて説明する。図５は、本実施形態に係るファン３０の一例を示す断面図である。第１風路Ｆ１、第２風路Ｆ２、第３風路Ｆ３及び第４風路Ｆ４の各々は、空気の流れを示す。第１風路Ｆ１は、第１ファン部３２に吸い込まれる空気の流れを示す。第２風路Ｆ２は、第１ファン部３２から吹き出される空気の流れを示す。第３風路Ｆ３は、第２ファン部３３に吸い込まれる空気の流れを示す。第４風路Ｆ４は、第２ファン部３３から吹き出される空気の流れを示す。

図５に示すように、ファン３０の後方の空気は、第１風路Ｆ１に沿って流れた後、第１ファン部３２に吸い込まれる。第１ファン部３２に吸い込まれた空気は、第１ファン部３２によって、第２風路Ｆ２に沿って吹き出される。また、ファン３０の後方の空気は、第３風路Ｆ３に沿って流れた後、第２ファン部３３に吸い込まれる。第２ファン部３３に吸い込まれた空気は、第２ファン部３３によって、第４風路Ｆ４に沿って吹き出される。

以上のように、本発明のファン３０によれば、第２ファン部３３の複数の第２羽根は、第１ファン部３２の外周に沿って位置する。従って、第１ファン部３２で発生した気流と、第２ファン部３３で発生した気流とが衝突することが低減される。その結果、効率的に強い風を送風できる。

また、分離部３４は、第１ファン部３２の外側で、第２ファン部３３の内側に位置するため、第１ファン部３２で発生する気流と、第２ファン部３３で発生する気流とは分離される。その結果、第１ファン部３２で発生した気流と、第２ファン部３３で発生した気流とが衝突することがより低減されるため、広範囲に、より強い風を送風できる。

図３及び図４に示すように、第２ファン部３３は、ベース部３３ａと、複数のリブ部３３ｂとを更に有する。ベース部３３ａは、第１ファン部３２側に位置する内周面と、第１ファン部３２と反対側に位置する外周面とを有する。具体的には、ベース部３３ａは、円錐台形体である。そして、ベース部３３ａの径は、前方に沿って大きくなっている。

複数の第２羽根は、外周面に配置される。また、複数のリブ部３３ｂは、内周面に配置される。詳細には、複数のリブ部３３ｂは、ベース部３３ａの内周面と分離部３４の外周面との間を連結する。その結果、ベース部３３ａは複数のリブ部３３ｂによって補強される。また、複数のリブ部３３ｂによっても気流を発生させることにより、素な風と密な風とが発生することをなくすことができる。

図６を参照して、風向板部２０について説明する。図６は、本実施形態に係る扇風機１の一例を示す正面図である。図６に示すように、風向板部２０は、ファン３０の外周に沿って配置されている。風向板部２０は、ガード５０に支持される。具体的には、風向板部２０の後端は、連結部５２ａの前端に取り付けられる。

風向板部２０は、複数の風向板を有する。例えば、複数の風向板は、第１風向板２１と、第２風向板２２と、第３風向板２３と、第４風向板２４とを含む。第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４との各々は、曲面を有する板状体である。そして、風向板部２０は、ファン３０の外周に沿って位置する。具体的には、第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４とは、回転軸線ＡＸに周方向に沿って配列される。

扇風機１は、第１姿勢をとる。詳細には、第１姿勢では、第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４との各々の前端が、回転軸線ＡＸから離れる側に、第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４との各々の前端が位置する。

また、風向板部２０は、第２ファン部３３から吹き出された空気の進行方向を調整することが可能である。

図７を参照して、扇風機１から吹き出される空気の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係るファン３０が回転した時に発生する空気の流れを表した図である。図７に示すように、第２ファン部３３の後方の空気は、第３風路Ｆ３に沿って流れた後、ガード５０を経て第２ファン部３３に吸い込まれる。第２ファン部３３に吸い込まれた空気は、第２ファン部３３によって、第２ファン部３３の斜め前方に吹き出される。第２ファン部３３から斜め前方に吹き出された空気は、風向板部２０に沿う。その結果、空気の進行方向が第４風路Ｆ４に沿う。よって、広がりのある風が送風される。

また、第１ファン部３２の後方の空気は、第１風路Ｆ１に沿って流れた後、ガード５０を経て第１ファン部３２に吸い込まれる。第１ファン部３２に吸い込まれた空気は、第１ファン部３２によって、第１ファン部３２の前方に吹き出される。その後、第１ファン部３２か前方に吹き出された空気の一部の進行方向は、第４風路Ｆ４に沿う空気と第２風路Ｆ２に沿う空気との間に生じる気圧差によって、第４風路Ｆ４に沿う。よって、少し広がりのある風が送風される。

更に、第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４とは、個別に可動する。詳細には、第１風向板２１の後端は、例えば、第１ヒンジを介して連結部５２ａの前端に取り付けられる。その結果、使用者は、第１風向板２１の後端を回転軸として、第１風向板２１の前端を移動させることができる。また、第２風向板２２の後端は、例えば、第２ヒンジを介して連結部５２ａの前端に取り付けられる。第３風向板２３の後端は、例えば、第３ヒンジを介して連結部５２ａの前端に取り付けられる。第４風向板２４の後端は、例えば、第４ヒンジを介して連結部５２ａの前端に取り付けられる。

具体的には、風向板部２０の前端は、回転軸線ＡＸから近づく側に可動する。図８は、送風部４の他の一例を示す斜視図である。図９は、送風部４の他の一例を示す断面図である。

図８及び図９に示すように、扇風機１は、第２姿勢をとる。詳細には、第２姿勢では、第１風向板２１と第２風向板２２と第３風向板２３と第４風向板２４との各々が、回転軸線ＡＸに沿っている。

図１０を参照して、扇風機１から吹き出される空気の流れについて説明する。図１０は、本実施形態に係るファン３０が回転した時に発生する空気の流れを表した図である。図１０に示すように、第２ファン部３３の後方の空気は、第３風路Ｆ３に沿って流れた後、ガード５０を経て第２ファン部３３に吸い込まれる。第２ファン部３３に吸い込まれた空気は、第２ファン部３３によって、第２ファン部３３の斜め前方に吹き出される。第２ファン部３３から斜め前方に吹き出された空気は、風向板部２０に当たる。その結果、風向板部２０によって、空気の進行方向が第２風路Ｆ２に変えられる。よって、直進性のある風が送風される。

また、第１ファン部３２の後方の空気は、第１風路Ｆ１に沿って流れた後、ガード５０を経て第１ファン部３２に吸い込まれる。第１ファン部３２に吸い込まれた空気は、第１ファン部３２によって、第１ファン部３２の前方に吹き出される。よって、直進性のある風が送風される。

以上のように、本実施形態によれば、風向板部２０の姿勢を変えることにより、第２ファン部３３から吹き出された空気の進行方向が切り替えられる。その結果、簡易な構成で、第２ファン部３３から吹き出された空気の進行方向を切り替えることができる。

更に、一般的に斜流ファンから吹き出される風が障害物によって受ける圧損は、小さい。その結果、扇風機１によれば、風量を弱くせず、広がりのある風を直進性のある風に切り替えることができる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）本実施形態において、扇風機１であったが、本発明はこれに限定されない。天井送風装置であってもよい。Ｚ軸の負方向は、天井送風装置１００の前面側を示す。本実施形態に係る扇風機１では、ファン３０の回転軸線ＡＸは、Ｘ軸に沿っているのに対して、天井送風装置では、ファン３０の回転軸線ＡＸは、Ｚ軸に沿っている点で相違する。

（２）本実施形態において、第２ファン部３３は、逆ネジを用いて第１ファン部３２に取付け取外し可能であってもよい。第２ファン部３３を取り外すことにより、第１ファン部３２のみを備える扇風機１として使用できる。
（３）本実施形態において、第１羽根の枚数と第２羽根の枚数とは、同じであってもよく（実施例）、異なっていてもよい。例えば、第１羽根の枚数のほうが多くてもよい。第１羽根で生じた風は、直線状に向かうため、人に当たりやすい。羽根の枚数が多いほうが、風のあたりが柔らかになる（風の塊が小さくなり、風のぶつかり感がわかりにくくなる）ため、好ましい。

本発明は、ファンの分野に利用可能である。

１扇風機
２０風向板部
３０ファン
３１回転軸部
３２第１ファン部
３３第２ファン部
３４分離部
５０ガード
ＡＸ回転軸線

Claims

回転軸線を中心として回転する回転軸部と、
複数の第１羽根を有する軸流型の第１ファン部と、
複数の第２羽根を有する斜流型の第２ファン部と
を備え、
前記複数の第１羽根は、前記回転軸部の外周に沿って位置し、
前記複数の第２羽根は、前記第１ファン部の外周に沿って位置し、
前記第２ファン部は、
ベース部と、
複数のリブ部と
を更に有し、
前記ベース部は、
前記第１ファン部側に位置する内周面と、
前記第１ファン部と反対側に位置する外周面と
を有し、
前記複数の第２羽根は、前記外周面に配置され、
前記複数のリブ部は、前記内周面に配置される、ファン。
前記第１ファン部の外側で、前記第２ファン部の内側に位置する分離部を更に備え、
前記分離部は、前記第１ファン部で発生する気流と、前記第２ファン部で発生する気流とを分離する、請求項１に記載のファン。
請求項１又は請求項２に記載のファンと、
前記ファンを駆動する駆動源と、
前記第２ファン部から吹き出された気流の進行方向を調整することが可能な風向板部と
を備え、
前記風向板部は、前記ファンの外周に沿って位置する、送風装置。
前記風向板部は、複数の風向板を有し、
前記複数の風向板は、前記回転軸線に対して周方向に沿って配列され、
前記複数の風向板の各々は、可動する、請求項３に記載の送風装置。