WO2013080427A1

WO2013080427A1 - 扇風機

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Publication number: WO2013080427A1
Application number: PCT/JP2012/006793
Authority: WO
Inventors: 拓也小棚木; 長田　篤; 一平小田; 白濱　誠司; 崇藤園
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-06-06
Also published as: MY175299A

Abstract

扇風機は回転中心を中心として回転する羽根車と、羽根車を駆動する電動機と、羽根車を覆う羽根車ガードとを備えている。そして扇風機には、回転中心から羽根車の回転径より離れた位置に羽根車からの気流の旋回成分を減少させる気流制御部が少なくとも１対、回転中心に対し対向位置に設けられている。

Description

扇風機

　本発明は、扇風機に関する。

　図３０は、従来の扇風機の気流を示す斜視図である。電動機２０２を備えた扇風機２００は羽根車２０１が回転し、気流２０４が羽根車ガード２０３を通過して吹出される。このとき気流２０４は、電動機２０２の回転軸を中心に旋回しながら直線的に吹出される。そのため、このような従来の扇風機は直接風による体感温度の減少、および室内空気の循環に使用するには送風範囲が狭かった。そこで特徴的な羽根形状にして、ワイドな気流にする扇風機が知られている（例えば特許文献１参照）。

　以下、その扇風機について図３１および図３２を参照しながら説明する。図３１は従来の扇風機の羽根を示す正面図、図３２は図３１の３２－３２断面図である。図３１および図３２に示すように煽り板１０３は、羽根支持軸筒１０１から放射状に設けられている。また煽り板１０３は羽根１０２の回転方向に対し、後方側において羽根１０２の前面外周部に任意の大きさ、および緩やかな曲面を持って設けられている。羽根１０２の回転により起こされた気流が煽り板１０３に衝突することにより、気流が羽根１０２の回転方向に大きく回転しながら進む。その結果、より広範囲に変化のある気流が送られる。

　また、この種の扇風機には、羽根の後段に案内翼を設けて気流をワイドにする例がある（例えば、特許文献２参照）。以下、その扇風機について従来の扇風機の要部断面図である図３３を参照しながら説明する。

　図３３に示すように従来の扇風機は、送風部１１１と、送風部１１１を支える支持台１１２とから構成される。ここで送風部１１１はモータ１０４と、回転軸１０５と、後ガード１０６と、前ガード１０７と、案内翼１０８と、支持柱１１０とを備えている。モータ１０４は、羽根１０２を回転させる。回転軸１０５は、モータ１０４の動力を羽根１０２に伝達する。後ガード１０６は、羽根１０２を覆う。前ガード１０７には、送風方向を変更させる案内翼１０８を備えている。前ガード１０７は、小型モータ１０９により回転される。前ガード１０７が回転されることにより、気流は左右上下の広範囲に送られる。

　特許文献１の従来の扇風機においては、煽り板１０３が圧力面側に大きく傾いているため、羽根１０２を回転させるのに必要な軸動力が増大し、消費電力が大きくなるという課題があった。

　また、特許文献２の従来の扇風機においては、羽根１０２の後段に案内翼１０８が設置されると、羽根１０２にかかる静圧が上昇する。扇風機に用いられている軸流型の羽根１０２は、一般に静圧を大きくとることができない。そのため、羽根１０２の静圧を上昇させる案内翼１０８の設置は風速の低下を招き、羽根１０２の効率を低下させて消費電力が大きくなるという課題があった。

特開平８－１２１３９２号公報特開昭６２－２０６９６号公報

　本発明は、回転中心を中心として回転する羽根車と、羽根車を駆動する電動機と、羽根車を覆う羽根車ガードとを備えた扇風機である。そして扇風機には、回転中心から羽根車の回転径より離れた位置に羽根車からの気流の旋回成分を減少させる気流制御部が少なくとも１対、回転中心に対し対向位置に設けられている。

　このような構成の扇風機は、羽根車が回転して気流制御部を横切る際、羽根車の外周側において昇圧した気流が、気流制御部に衝突する。気流の旋回成分が減少することにより、電動機の回転軸を中心とした旋回流れが崩壊し、気流は電動機の回転軸から離れた位置に放り出される。このように羽根車から生じる旋回流れが、気流制御部において切り離される。そのため扇風機の吹出し気流は、１対の気流制御部の中心間距離を短径とした楕円状のワイド気流となり、送風範囲が拡大する。そして、気流制御部において旋回流れが切り離されることにより、羽根車の回転に必要な軸動力が低下し、扇風機の消費電力は低減する。

図１は、本発明の実施の形態１の扇風機の斜視図である。図２は、同扇風機の平面図である。図３は、同扇風機の曲板の斜視図である。図４は、同扇風機の異なる例を示す斜視図である。図５は、同扇風機のさらに異なる例を示す斜視図である。図６は、同扇風機の気流を示す斜視図である。図７は、同扇風機と曲板なしの扇風機との風速分布を示すグラフである。図８は、本発明の実施の形態２の扇風機の斜視図である。図９は、同扇風機の切替部の斜視図である。図１０は、同扇風機の切替部の構成図である。図１１は、同扇風機の可動レールを駆動する駆動装置の斜視図である。図１２は、同扇風機の平面図である。図１３は、本発明の実施の形態３の扇風機の斜視図である。図１４は、同扇風機の平面図である。図１５Ａは、同扇風機の巻き取られた状態のシートと巻取り部の斜視図である。図１５Ｂは、同扇風機の引き出された状態のシートと巻取り部の斜視図である。図１６は、同扇風機の異なる形態の斜視図である。図１７は、本発明の実施の形態４の扇風機の斜視図である。図１８は、同扇風機の一部正面図である。図１９は、本発明の実施の形態５の扇風機の斜視図である。図２０は、本発明の実施の形態６の扇風機の斜視図である。図２１は、本発明の実施の形態７の扇風機の斜視図である。図２２Ａは、本発明の実施の形態８の扇風機の斜視図である。図２２Ｂは、同扇風機の一部を拡大した斜視図である。図２３は、同扇風機の羽根車ガードの分解斜視図である。図２４は、同扇風機の平面図である。図２５は、同扇風機の異なる形態の斜視図である。図２６Ａは、同扇風機のさらに異なる形態の斜視図である。図２６Ｂは、図２６Ａの一部を拡大した斜視図である。図２７Ａは、本発明の実施の形態９の扇風機の斜視図である。図２７Ｂは、同扇風機の一部を拡大した斜視図である。図２８は、同扇風機の側面ガードの固定部、可動部を示す断面図である。図２９Ａは、同扇風機の可動部で固定部の開口部を塞いだ状態の斜視図である。図２９Ｂは、同扇風機の側面ガードの開口率が全周で均一になっている状態の斜視図である。図３０は、従来の扇風機の気流を示す斜視図である。図３１は、同扇風機の羽根の正面図である。図３２は、図３１の３２－３２断面図である。図３３は、従来の扇風機の要部断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１の扇風機の斜視図、図２は同扇風機の平面図である。図１、図２に示すように扇風機は、回転中心１ａを中心として回転する羽根車１と、羽根車１を駆動する電動機２と、羽根車１を覆う羽根車ガード３とを有している。また扇風機には回転中心１ａから羽根車１の回転径１ｂより離れた位置に、気流制御部４が少なくとも１対、回転中心１ａに対し点対称に設けられている。そして気流制御部４は羽根車ガード３に支持され、羽根車１からの気流の旋回成分を減少させる。本発明の実施の形態１の扇風機では、気流制御部４である曲板４ａは、羽根車１の同心円上に配置され、羽根車ガード３の外周部３ａに沿う形状となっている。すなわち曲板４ａの曲率と、羽根車ガード３の外周部３ａの曲率とが同じである。このため、曲板４ａの両端が羽根車ガード３の外縁から飛び出さない。また曲板４ａを含む扇風機の頭部５を正面から見た時の面積が最小となり、頭部５がコンパクト化される。

　図１、図２では曲板４ａは、羽根車ガード３の外周部３ａの鉛直方向に１対、回転中心１ａに対し点対称に配置されている。本発明の実施の形態１では一例として、羽根車１の直径は３０ｃｍ、羽根車ガード３は金属製とし、羽根車ガード３の外周径は３７ｃｍとしている。

　図３は、本発明の実施の形態１の扇風機の曲板の斜視図である。曲板４ａの内周側には、図１に示す羽根車ガード３への着脱を可能にする着脱部６が備えられている。本発明の実施の形態１では一例として、曲板４ａの内周径は羽根車ガード３に沿う３７ｃｍとしている。また、曲板４ａにより覆われる羽根車ガード３の割合は、羽根車ガード３の外周の長さの３４％としているが、２０％～４５％の範囲内にあることが望ましい。この割合は、気流を広げる範囲との関係により決められる。さらに曲板４ａの短手方向４ｂの長さは、羽根車１の厚み方向の長さに対し、１．９倍としているが、１～３倍の範囲内であることが望ましい。

　また着脱部６は、金属製の羽根車ガード３に固定する磁石を備えている。磁石以外に着脱部６に樹脂製のツメが設けられ、そのツメにより曲板４ａが羽根車ガード３に着脱されてもよい。

　図４は、本発明の実施の形態１の扇風機の異なる例を示す斜視図である。曲板４ａが羽根車ガード３の外周部３ａの水平方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられている。

　図５は、本発明の実施の形態１の扇風機のさらに異なる例を示す斜視図である。図５は、曲板４ａを使用しない場合に曲板４ａの保管場所となる収納部７に曲板４ａを収納した状態を示す。本発明の実施の形態１では一例として、扇風機の台座８の内側に磁石を備え、曲板４ａを台座８に磁力により固定し、収納している。また台座８内に収納スペースを確保し、曲板４ａを保管してもよい。

　次に実施の形態１の扇風機の作用について説明する。

　図６は、本発明の実施の形態１の扇風機の気流を示す斜視図である。図６中の矢印は、気流である。曲板４ａを外周部３ａの鉛直方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられた本実施の形態１の扇風機では、羽根車１が回転して曲板４ａを横切る際、羽根車１の外周側において昇圧した気流が曲板４ａに衝突する。そして気流の旋回成分が減少することにより、電動機２の回転軸を中心とした旋回流れが崩壊し、気流は電動機２の回転軸から離れた位置に放り出される。その結果、羽根車１から生じる旋回流れが曲板４ａにより切り離されるため、羽根車１に必要な軸動力は低下する。そして、扇風機の吹出し気流は、１対の曲板４ａの中心間距離を短径とした楕円状のワイド気流となる。

　このように本発明の実施の形態１の扇風機は、軸動力が低下することにより消費電力が低減するとともに、送風範囲が拡大する。図６では曲板４ａが外周部３ａの鉛直方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられているため、水平方向のワイド気流となる。そのため例えば複数の人が水平に並んでいる際に、複数の人に対して同時に気流が送風される。

　また、曲板４ａが外周部３ａの水平方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられている場合、鉛直方向にワイド気流となるため、頭から足元まで均一に送風される。一般に、体の各部に偏った風速をあてるより、均一な風速をあてる方が、快適性が向上することが知られている。そのため鉛直方向のワイド気流とすることにより、使用者の快適性が向上する。さらに着脱部６によりワイド気流の方向が、自在に切替えられる。

　なお本発明の実施の形態１では、曲板４ａを回転中心１ａに対し点対称に設けたが、対向位置に設ければよい。すなわち、一対の曲板４ａのそれぞれの回転中心１ａからの距離、および長さが異なっていてもよい。

　（実施例）
　実施の形態１に示した扇風機（改善モデル）について、その性能を実測した。羽根車１はパナソニック（株）製扇風機（品番Ｆ－ＣＤ３２５）を利用し、モータはパナソニック（株）製ＤＣモータを使用した。比較対象は改善モデルの曲板４ａなしとし、これを比較モデルとする。

　評価方法は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ９６０１「扇風機」に記載の風量測定方法に準じて送風性能を評価した。図７は本発明の実施の形態１の扇風機と曲板なしの扇風機との風速分布を示すグラフであり、電動機２の回転軸を中心とした水平方向の位置における風速値を示している。比較モデルでは電動機２の回転軸の中心から２０ｃｍの地点において風速の減衰が始まるが、改善モデルでは中心から３５ｃｍの地点まで風速が減衰せず、比較モデルに対して気流が格段に拡がっている。

　また、表１に各モデルの性能一覧を示す。

　表１に示すように、比較モデルに曲板４ａを取り付けた改善モデルの方が、軸動力及び消費電力が低下する。この軸動力の低下の要因は、羽根車１が曲板４ａ近傍を通過する時、羽根車１の吸込みが曲板４ａによって阻害されるため、羽根車１の回転に伴う昇圧作用が制限されるからである。

　また本実施例において示された消費電力の低減は、軸動力の低下に伴って電動機２の仕様点が変化し、電動機２の効率が向上した結果である。つまり本実施例における消費電力の低下は、電動機２の特性に起因する。一般に軸動力の低下は電動機２の出力低減につながるため、電動機２の効率が大幅に低下しない限りは、曲板４ａにより消費電力の低減の効果が得られる。またワイド気流とすることにより、風量も増えている。

　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２では、実施の形態１と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図８は、本発明の実施の形態２の扇風機の斜視図である。図８に示すように本発明の実施の形態２の扇風機は、曲板４ａの配置を切り替える切替部９を備えている。また図９は本発明の実施の形態２の扇風機の切替部の斜視図、図１０は同扇風機の切替部の構成図である。

　図９、図１０に示すように切替部９は、羽根車ガード３の両側に設けた一組の支持装置１４を備えている。支持装置１４は羽根車ガード３と一体化した２本の固定レール１２と、固定レール１２上を回転可能に支持し曲板４ａと一体化した可動レール１０と、車輪１３とからなる。可動レール１０は、固定レール１２との間に設けた車輪１３により手動でもスムーズに回転できる。

　図１１は、本発明の実施の形態２の扇風機の可動レールを駆動する駆動装置の斜視図である。本発明の実施の形態２では一例として、駆動装置１５はギアとステッピングモーターとから構成されている。ギアは図９において、左側の可動レール１０に設けられた溝１１と嵌合し、ステッピングモーターが可動レール１０と一体になった曲板４ａの駆動（回転）、停止を制御する。

　このように本発明の実施の形態２の扇風機は、切替部９に駆動装置１５を備えたことにより生活シーンに応じて、ワイド気流のワイド方向を駆動装置１５により切り替えることができる。

　また図１２は、本発明の実施の形態２の扇風機の平面図である。図１２に示すように曲板４ａは、短手方向４ｂと長手方向４ｃとを有する形状である。そして曲板４ａを平面視したときの形状が、長方形を除く平行四辺形である。これにより、羽根車１の外周側において昇圧した気流が曲板４ａに衝突するタイミングに時間差がつく。その結果、気流が曲板４ａに衝突する際に生じる渦を小さくでき、騒音を低減できる。

　（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３では、実施の形態１、２と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図１３は本発明の実施の形態３の扇風機の斜視図、図１４は同扇風機の平面図である。

　図１３、図１４に示すように本発明の実施の形態３の扇風機では、気流制御部４は羽根車１の円周方向１ｃに巻取る巻取り部２５を備えるシート２４である。シート２４は、羽根車ガード３の外周部３ａに沿うように固定されている。図１３、図１４ではシート２４は、鉛直方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられている。

　図１５Ａは本発明の実施の形態３の扇風機の巻き取られた状態のシートと巻取り部の斜視図、図１５Ｂは同扇風機の引き出された状態のシートと巻取り部の斜視図である。シート２４は巻取り部２５から引き出された先端に、図１３に示す羽根車ガード３への着脱を可能にする着脱部６を備えている。

　また、シート２４の材質はポリエチレン、グラスファイバー、鋼材など柔軟性があり想定される引張り負荷に耐えられ、気流を通さない材質であればよい。また、シート２４は、羽根車１からの気流を妨げることが可能な程度であれば開口部があってもよい。

　また図１３に示す巻取り部２５は、金属製の羽根車ガード３に磁力によって固定可能である。他に巻取り部２５に樹脂製のツメが設けられ、そのツメにより巻取り部２５が羽根車ガード３に固定されてもよい。さらに螺子にて巻取り部２５が、羽根車ガード３に固定されてもよい。

　また巻取り部２５は、自動的にシート２４を巻き取る。巻取りの手段としては、ゼンマイバネを巻取り部２５の内部に備え、シート２４を引き出した時にゼンマイバネが変形し、元に戻る力を用いてシート２４を巻き取る。他の自動巻取りの方法としては、モータなどの駆動装置を用いてシート２４を巻き取ってもよい。手動にてシート２４を巻き取る場合、レバーなどを取り付けて巻き取るようにしてもよい。シート２４の収納が自動的に行われることにより、気流の吹出し方向の切り替えが容易になる。

　図１６は、本発明の実施の形態３の扇風機の異なる形態の斜視図である。図１６に示す扇風機はシート２４が、水平方向に１対、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられている。

　図１６に示す羽根車１が回転してシート２４を横切る際、羽根車１の外周側の昇圧した気流がシート２４に衝突する。その結果、気流の旋回成分が減少し、電動機２の回転軸を中心とした旋回流れが崩壊し、気流は電動機２の回転軸から離れた位置に放り出される。そして、羽根車１から生じる旋回流れがシート２４により切り離されるため、羽根車１に必要な軸動力は低下する。また、扇風機の吹出し気流は、１対のシート２４の中心間距離を短径とした楕円状のワイド気流となる。このように本発明の実施の形態３の扇風機は、軸動力が低下することにより消費電力が低減し、送風範囲が拡大する。

　また１対のシート２４の引き出し長さ、すなわち１対のシート２４にて羽根車ガード３を覆う適正範囲がシート２４に表示されている。その結果、羽根車ガード３を覆う範囲を使用者が調節できるため、使用者が気流の広がり具合を任意に決めることができる。

　（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４では、実施の形態１～３と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図１７は本発明の実施の形態４の扇風機の斜視図、図１８は同扇風機の一部正面図である。図１７、図１８に示すように本発明の実施の形態４の扇風機は、巻取り部２５を備えたシート２４が、羽根車ガード３の外周部３ａに２対設けられている。シート２４および巻取り部２５は、鉛直方向と水平方向とに、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に設けられている。

　上記構成において、鉛直方向に配置されたシート２４のみが引き出された場合、水平方向に広がるワイド気流となるため、水平方向の複数人が同時に直接風による涼を得たい時に有効である。

　また、水平方向に配置されたシート２４のみが引き出された場合には、鉛直方向に広がるワイド気流となるため、風呂上り等、体全体に風を浴びたい時に有効である。

　また、全てのシート２４が巻取り部２５によって巻き取られることにより標準の気流となり標準、水平ワイド、鉛直ワイドの３種類の気流が簡単に切り替えられる。

　（実施の形態５）
　本発明の実施の形態５では、実施の形態１～４と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図１９は、本発明の実施の形態５の扇風機の斜視図である。図１９に示すように本発明の実施の形態５の扇風機は外周部３ａに、回転中心１ａに対し点対称に、巻取り部２５およびシート２４を押えるための押え２６を備えた１対のシート２４が設けられている。ここで巻取り部２５は、シート２４の引き出し口を羽根車ガード３の円周方向１ｃに備えている。

　上記構成において、巻取り部２５はシート２４を羽根車１の円周方向１ｃのどちら側にも引き出すことができる。シート２４が押え２６と羽根車ガード３との間に通されると、シート２４と羽根車ガード３との隙間が小さくなり気流の漏れが抑えられる。またシート２４の引き出し方向が制限されないため、１対のシート２４と巻取り部２５とにより標準、水平ワイド、鉛直ワイドの３種類の気流が切り替えられる。

　なお本発明の実施の形態３では、巻取り部２５が固定され、シート２４が円周方向１ｃに引き出されるようにした。しかし巻取り部２５は、シート２４の一端を羽根車ガード３に固定し、巻き取りの軸を回転軸として回転可能に支持されてもよい。

　（実施の形態６）
　本発明の実施の形態６では、実施の形態１～５と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図２０は、本発明の実施の形態６の扇風機の斜視図である。図２０に示すように本発明の実施の形態６の扇風機は、羽根車１の回転中心１ａに対し点対称に巻取り部３５を備えた１対のシート３４と、羽根車ガード３を１周する溝３６とを設けている。そして溝３６と嵌合する巻取り部３５には、凸部３７が備えられている。またシート３４および巻取り部３５が、溝３６に沿って移動可能に据付けられている。このように溝３６は、巻取り部３５を備えたシート３４を羽根車ガード３の外周部３ａに沿って移動させる移動部である。

　上記構成において巻取り部３５を備えたシート３４は、任意の位置に固定される。そのため、任意の方向へワイド気流が送風される。また、シート３４の引き出し量は調整可能のため、気流の送風範囲が調整され、快適性が向上する。なお羽根車ガード３は溝３６を備え、シート３４および巻取り部３５が動かされるとした。しかし、巻取り部３５が羽根車ガード３に固定され、羽根車ガード３が回転中心１ａを中心に回転移動されてもよい。

　（実施の形態７）
　本発明の実施の形態７では、実施の形態１～６と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図２１は、本発明の実施の形態７の扇風機の斜視図である。図２１に示すように本発明の実施の形態７の扇風機は、回転中心１ａに対し点対称に、円周方向１ｃの両側に巻取り部４５を備えた少なくとも１対のシート４４を設けている。そしてシート４４は、開口部４６を備えている。具体的にはシート４４は、羽根車ガード３の外周部３ａに鉛直、水平方向にそれぞれ１対備えられている。

　上記構成において、シート４４に開口部４６が備えられているため、シート４４が羽根車ガード３を覆う場合、開口部４６を巻取り部４５の中に収納し開口部４６以外のシート４４だけを引き出す。またシート４４が羽根車ガード３を覆わない場合は、開口部４６以外のシート４４を巻取り部４５の中に収納し、開口部４６だけを引き出す。このようにシート４４が、羽根車ガード３を覆う場合、覆わない場合の切り替えができる。

　さらに、巻取り部４５がシート４４の円周方向１ｃの両側に備えられている。そのため一方の巻取り部４５によりシート４４が巻き取られる場合に、もう一方の巻取り部４５からはシート４４が引き出され、シート４４の巻き取りと引き出しは同時に行われる。こうしてシート４４の巻き取り量が調整されることにより、羽根車ガード３は開口部４６と、開口部４６以外とが切り替わって覆われる。これにより、鉛直方向にワイド気流、水平方向にワイド気流、標準の気流が容易に切り替えられる。

　なお、本発明の実施の形態７では、２対のシート４４が設けられ、シート４４には巻取り部４５が備えられている。しかし、１対の巻取り部４５を備えたシート４４が、羽根車ガード３の全周を覆ってもよく、羽根車ガード３の全周を覆わない場合は、１対の巻取り部４５を備えたシート４４が、羽根車１の回転軸を軸として回転可能に支持されてもよい。

　（実施の形態８）
　本発明の実施の形態８では、実施の形態１～７と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図２２Ａは本発明の実施の形態８の扇風機の斜視図、図２２Ｂは同扇風機の一部を拡大した斜視図である。図２２Ａ、図２２Ｂに示すように本発明の実施の形態８の扇風機では、羽根車ガード３は前面ガード５４と側面ガード５５と背面ガード５６とが接合部５７により接合されている。また前面ガード５４、側面ガード５５、および背面ガード５６それぞれは、棒状のガード５９により形成されている。

　図２３は本発明の実施の形態８の扇風機の羽根車ガードの分解斜視図、図２４は同扇風機の平面図である。図２３、図２４に示すように側面ガード５５は、開口を有する環状の遮蔽部５８を備えている。ここで遮蔽部５８は、図２２Ａに示す羽根車１からの気流の旋回成分を減少させる気流制御部４である。遮蔽部５８は、側面ガード５５において開口率が小さい領域である。所定領域の開口率は、所定領域の側面ガード５５の接合部５７を除いた面積に対し、その面積のうちガード５９により塞がれていない部分の面積の比率である。

　本発明の実施の形態８の扇風機では図２３に示すように遮蔽部５８ａ、５８ｂが側面ガード５５の鉛直方向に１対配置されている。一例として、羽根車１の直径は３０ｃｍ、側面ガード５５の外周径は３７ｃｍ、遮蔽部５８ａ、５８ｂの長さは側面ガード５５の外周部３ａに沿う３２ｃｍとする。

　また、遮蔽部５８ａ、５８ｂが側面ガード５５に占める割合は、例えば側面ガード５５の外周部３ａの長さの３４％としているが、２０％～４５％の範囲内が望ましい。この割合は、気流を広げる範囲との関係により決められる。さらに遮蔽部５８ａ、５８ｂの短手方向の長さは、本発明の実施の形態８では図２２Ａに示す羽根車１の厚み方向の長さに対し１．９倍としているが、１～３倍の範囲内が望ましい。これは遮蔽部５８ａ、５８ｂの短手方向の長さが、羽根車１の厚みより短いと旋回流れを切り離す効果が弱まりワイド気流にする効果が弱まる。また遮蔽部５８ａ、５８ｂの短手方向の長さが、羽根車１の厚みの３倍以上では圧力損失が増え、風量が極端に減少する。

　また、本発明の実施の形態８では遮蔽部５８ａ、５８ｂの開口率と、側面ガード５５における遮蔽部５８ａ、５８ｂ以外の開口率との比率は７５％としている。この比率は、０～９０％の範囲内であればよく、より望ましくは０～５０％の範囲内である。この比率が５０％以上であると、気流の旋回流れの切り離れ方が遮蔽部５８ａ、５８ｂと、その他の部分との差がつきにくくなり、ワイド気流にする効果が弱まる。

　また遮蔽部５８ａ、５８ｂは、図２２Ｂでは一例として、ガード５９を密に並べた形状としているが、板を複数並べる、板を任意形状に開口してもよい。

　図２５は、本発明の実施の形態８の扇風機の異なる形態の斜視図である。図２５の扇風機は、遮蔽部５８ａ、５８ｂが側面ガード５５の水平方向に配置されている。側面ガード５５は接合部５７において回転可能に接合されているため、側面ガード５５が円周方向１ｃに回転されることにより、遮蔽部５８ａ、５８ｂの取付け位置が変更できる。

　次に、本発明の実施の形態８の扇風機の作用について説明する。

　図２３に示すように遮蔽部５８ａ、５８ｂが鉛直方向に配置されていると、図２２Ａに示す羽根車１が回転して遮蔽部５８ａ、５８ｂを横切る際、羽根車１の外周側において昇圧した気流が遮蔽部５８ａ、５８ｂに衝突する。そのため気流の旋回成分が減少し、電動機２の回転軸を中心とした旋回流れが崩壊し、気流は電動機２の回転軸から離れた位置に放り出される。これにより、羽根車１から生じる旋回流れが遮蔽部５８ａ、５８ｂにおいて切り離されるため、羽根車１に必要な軸動力は低下する。そして扇風機の吹出し気流は、遮蔽部５８ａ、５８ｂの中心間距離を短径とした楕円状のワイド気流となる。

　このように本発明の実施の形態８の扇風機は、軸動力が低下することにより消費電力が低減するとともに、送風範囲が拡大する。図２３に示すように遮蔽部５８ａ、５８ｂが鉛直方向に配置されていると水平方向にワイド気流となり、水平方向に並んだ複数の人に対して同時に気流が送風される。

　また、図２５に示すように遮蔽部５８ａ、５８ｂが水平方向に配置されていると鉛直方向にワイド気流となるため、頭から足元まで均一に送風される。

　また、本発明の実施の形態８では、羽根車ガード３が前面ガード５４と側面ガード５５と背面ガード５６とを接合して構成されるとした。しかし気流制御部４として、羽根車ガード３の外周部３ａに開口を有する環状の遮蔽部５８が備えられてもよい。

　図２６Ａは本発明の実施の形態８の扇風機のさらに異なる形態の斜視図、図２６Ｂは図２６Ａの一部を拡大した斜視図である。図２６Ａ、図２６Ｂに示すように羽根車ガード３が、前面ガード５４と背面ガード５６とを接合して構成されている。前面ガード５４の接合部５７側と、背面ガード５６の接合部５７側との少なくともどちらかに、開口を有する環状の遮蔽部５８が備えられている。

　このように羽根車ガード３が気流の旋回成分を減少させる機能を果たすため、遮蔽部５８として別部材が不要であり、構造を簡略化できる。

　（実施の形態９）
　本発明の実施の形態９では、実施の形態１～８と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図２７Ａは本発明の実施の形態９の扇風機の斜視図、図２７Ｂは同扇風機の一部を拡大した斜視図、図２８は同扇風機の側面ガードの固定部、可動部を示す断面図である。

　図２７Ａ、図２７Ｂ、図２８に示すように本発明の実施の形態９の扇風機では、羽根車ガード３は前面ガード６３と側面ガード６４と背面ガード６５とが接合して構成されている。側面ガード６４は棒状の第１のガード５９ａが固定された固定部６６と、棒状の第２のガード５９ｂが円周方向１ｃに移動可能な可動部６７とから構成されている。固定部６６と可動部６７とは、それぞれ開口を有する環状の遮蔽部６８を備えている。ここで可動部６７は、１対の遮蔽部６８を備えている。所定領域の開口率は、所定領域の側面ガード６４の面積に対し、その領域における固定部６６と可動部６７とに塞がれていない部分の面積の比率である。図２７Ａ、図２７Ｂでは、側面ガード６４は固定部６６と、固定部６６の外周に可動部６７とを備えている。

　図２９Ａは本発明の実施の形態９の扇風機の可動部で固定部の開口部を塞いだ状態の斜視図、図２９Ｂは同扇風機の側面ガードの開口率が全周で均一になっている状態の斜視図である。図２９Ａに示すように固定部６６の遮蔽部６８の開口を塞ぐように可動部６７が配置されている。そのため側面ガード６４の遮蔽部６８の開口率がさらに小さくなり、任意方向へ拡大するワイド気流となる。また可動部６７を移動させることにより、側面ガード６４の遮蔽部６８の開口率が調整されるので、ワイド気流の拡大範囲が調整される。

　また、図２９Ｂに示すように可動部６７の位置が変更されることによって、側面ガード６４の開口率が外周部３ａの全周において均一となる。すなわち図２９Ａに示す遮蔽部６８が可動部６７の移動によって消滅し、扇風機から吹出される気流は標準気流になる。その結果、ワイド気流と標準気流との切り替えが容易になる。

　また図２７Ｂに示すように可動部６７が複数段備えられることにより、１段ごとの遮蔽部６８の面積が小さくなる。その結果、標準気流にするために可動部６７の遮蔽部６８が、固定部６６の遮蔽部６８の開口を塞がないように可動部６７を配置した際、羽根車１に流入する気流を妨げにくくなり、効率悪化が防がれる。

　本発明の扇風機は、家庭用、および事務所用などの扇風機としての活用が期待される。

　１　　羽根車
　１ａ　　回転中心
　１ｂ　　回転径
　１ｃ　　円周方向
　２　　電動機
　３　　羽根車ガード
　３ａ　　外周部
　４　　気流制御部
　４ａ　　曲板
　４ｂ　　短手方向
　４ｃ　　長手方向
　５　　頭部
　６　　着脱部
　７　　収納部
　８　　台座
　９　　切替部
　１０　　可動レール
　１１　　溝
　１２　　固定レール
　１３　　車輪
　１４　　支持装置
　１５　　駆動装置
　２４，３４，４４　　シート
　２５，３５，４５　　巻取り部
　２６　　押え
　３６　　溝
　３７　　凸部
　４６　　開口部
　５４，６３　　前面ガード
　５５，６４　　側面ガード
　５６，６５　　背面ガード
　５７　　接合部
　５８，５８ａ，５８ｂ，６８　　遮蔽部
　５９　　ガード
　５９ａ　　第１のガード
　５９ｂ　　第２のガード
　６６　　固定部
　６７　　可動部

Claims

回転中心を中心として回転する羽根車と、
前記羽根車を駆動する電動機と、
前記羽根車を覆う羽根車ガードとを備えた扇風機であって、
前記回転中心から前記羽根車の回転径より離れた位置に前記羽根車からの気流の旋回成分を減少させる気流制御部が少なくとも１対、前記回転中心に対し対向位置に設けられたことを特徴とする扇風機。
前記気流制御部は、曲板であることを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
前記曲板は、前記羽根車の同心円上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
前記曲板は、平面視したときの形状が長方形を除く平行四辺形であることを特徴とする請求項２に記載の扇風機。
前記曲板は、前記羽根車ガードに着脱できる着脱部を備えることを特徴とする請求項２に記載の扇風機。
前記曲板の配置を切り替える切替部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の扇風機。
前記気流制御部は、前記羽根車の円周方向に巻取る巻取り部を備えるシートであることを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
前記巻取り部は、前記シートを自動的に巻き取ることを特徴とする請求項７に記載の扇風機。
前記シートは、２対備えられていることを特徴とする請求項７に記載の扇風機。
前記巻取り部は、前記シートを前記円周方向のどちら側にも引出せることを特徴とする請求項７に記載の扇風機。
前記シートが前記羽根車ガードの外周に沿って移動する移動部を備えることを特徴とする請求項７に記載の扇風機。
前記シートは開口部を備え、前記円周方向の両側に前記巻取り部を備えることを特徴とする請求項７に記載の扇風機。
前記気流制御部は開口を有する遮蔽部であることを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
前記羽根車ガードは前面ガードと背面ガードとを接合して構成され、前記遮蔽部が前記前面ガードと前記背面ガードとの少なくともどちらかに設けられることを特徴とする請求項１３に記載の扇風機。
前記羽根車ガードは前面ガード、側面ガード、および背面ガードを接合して構成され、前記遮蔽部が前記側面ガードに設けられることを特徴とする請求項１３に記載の扇風機。
前記側面ガードは、第１のガードが固定された固定部と第２のガードが円周方向に移動する可動部とから構成されることを特徴とする請求項１５に記載の扇風機。
前記可動部は、複数段備えられることを特徴とする請求項１６に記載の扇風機。
前記遮蔽部が、前記可動部の移動によって消滅することを特徴とする請求項１６に記載の扇風機。