WO2020241266A1 - 送風装置および衣服 - Google Patents

Abstract

ファンユニットは、ハウジングと、モータと、ファン５とを備える。ハウジングは、吸気口および排気口を有する。モータは、ステータおよびロータを含む本体部と、ロータから延出され、ロータと共に回転軸Ａ１周りに回転する出力シャフトとを有する。モータは、ハウジングに収容されている。ファン５は、出力シャフトに同軸状に取り付けられたハブ５１と、ハブ５１の外周部に、回転軸Ａ１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５３とを有する。ファン５は、ハウジングに収容されている。ファン５は、複数の羽根５３の配置に起因する回転軸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を更に有する。

Description

送風装置および衣服

　本発明は、衣服に着脱可能な送風装置、および、送風装置を備えた衣服に関する。

　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、特開２０１８―１１５６４６号公報には、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。

　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。

　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。

　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ための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す。より詳細には、「不等間隔で配置されている」とは、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。

　ファンの羽根が等間隔で配置されていると、いわゆるＮＺ音が、他の周波数の音に比べて顕著となる。ＮＺ音とは、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である。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。

　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る。相殺手段は、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、ハブまたは羽根と一体的に設けることができる。

　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。

　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。

　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。

　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。

　本発明の一態様において、相殺手段は、ハブの内周部に設けられていてもよい。

　本発明の一態様において、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いてもよい。そして、相殺手段は、周壁部と一体的に形成された凸部または凹部であってもよい。また、本態様において、底壁部は、モータの出力シャフトに取り付けられていてもよい。そして、周壁部の少なくとも一部は、モータの本体部に対して径方向外側に配置されていてもよい。

　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。

　本発明の一態様において、送風装置は、モータに電源を供給するためのバッテリを更に備えてもよい。

　本発明の一態様によれば、服地と、服地に設けられた取付け孔と、服地に取り外し可能に装着された送風装置とを備えた衣服が提供される。送風装置として、上述の態様の何れか１つに記載の送風装置が採用されうる。

　本発明の一態様において、送風装置は、ハウジングの外周部に着脱可能に構成されたリング部材を更に備えてもよい。そして、送風装置は、ハウジングおよびリング部材によって取付け孔の周縁部が挟持された状態で、服地に装着されてもよい。

ファンユニットが装着された上着の背面図である。 上着のファン取付け部の説明図である。 本体部からリング部材が取り外された状態のファンユニットの斜視図である。 ファンユニットの断面図である。 ファンユニットの背面図である（但し、ファンの図示は省略）。 ファンの前面図である。 実施形態のファンユニットと比較例のファンユニットの騒音レベルの測定結果を示す図である。

　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。

　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、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。取付け孔９１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箇所に設けられている。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、バッテリ９６を内蔵している。バッテリ９６は、ファンユニット１（モータ６）の電源である。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。

　ファンユニット１は、取付け孔９１に一部が挿入され、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。

　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。

　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。

　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）。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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、板状部であって、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ている。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、後方から前方へ向けて、概ね回転軸Ａ１方向にハウジング４内へ流入する。

　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いる。排気側カバー４８は、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。

　中央部４８１は、板状部であって、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ている。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。

　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、コネクタ６７が配置されている。コネクタ６７は、モータ６に電気的に接続されている。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。

　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、操作ボタンを有する。操作ボタンは、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に使用される。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。

　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。

　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。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。

　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。

　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。

　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（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。

　更に、複数の羽根５３の間隔が不均一であることに起因して、ファン５には、回転軸Ａ１周りの重量アンバランスが生じる。よって、図４および図６に示すように、ファン５には、こ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いる。バランス部５５は、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。

　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。

　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、短尺状の円筒体であって、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。

　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。

　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であって、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。

　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。

　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。

　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。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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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、あるいは、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。

　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。

　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）の構成も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。

　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。

　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。

　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。底壁部５１１および周壁部５１３は、夫々、「底壁部」および「周壁部」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。

　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。

［態様１］
　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。

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

Claims (13)

1. 　衣服に着脱可能に構成された送風装置であって、
   　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。
2. 　請求項１に記載の送風装置であって、
   　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。
3. 　請求項２に記載の送風装置であって、
   　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。
4. 　請求項２または３に記載の送風装置であって、
   　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。
5. 　請求項２～４の何れか１つに記載の送風装置であって、
   　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。
6. 　請求項２～５の何れか１つに記載の送風装置であって、
   　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。
7. 　請求項２～６の何れか１つに記載の送風装置であって、
   　前記相殺手段は、前記ハブの内周部に設けられていることを特徴とする送風装置。
8. 　請求項２～７の何れか１つに記載の送風装置であって、
   　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ことを特徴とする送風装置。
9. 　請求項８に記載の送風装置であって、
   　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ことを特徴とする送風装置。
10. 　請求項１～９の何れか１つに記載の送風装置であって、
    　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。
11. 　請求項１～１０の何れか１つに記載の送風装置であって、
    　前記モータに電源を供給するためのバッテリを更に備えたことを特徴とする送風装置。
12. 　衣服であって、
    　服地と、
    　前記服地に設けられた取付け孔と、
    　前記取付け孔に一部が挿入された状態で、前記服地に取り外し可能に装着された請求項１～１１の何れか１つに記載の送風装置とを備えたことを特徴とする衣服。
13. 　請求項１２に記載の衣服であって、
    　前記送風装置は、前記ハウジングの外周部に着脱可能に構成されたリング部材を更に備え、
    　前記送風装置は、前記ハウジングおよび前記リング部材によって前記取付け孔の周縁部が挟持された状態で、前記服地に装着されることを特徴とする衣服。

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