(57)【要約】      （修正有）【課題】送風装置は、首振り機能を用いることなく、遠心ファンを用いて、全周に亘って遠心方向に気体を送ることができ、かつ、従来より吸排気の効率を高め得る送風装置を提供する。【解決手段】インペラ２の下側には、ガード１１または支柱１３から径方向内側へ広がるガイド部１４が配置される。ガイド部１４の径方向内側の端部は、羽根２１の径方向外側の端部より、径方向内側に位置する。つまり、羽根２１の径方向外端部の軸方向下方に、ガイド部１４の少なくとも一部分が配置される。このため、羽根２１から軸方向下側へ向かう気流が抑制されて、インペラ２０により気体が効率良く遠心方向へ送られる。また、吸気口４１と排気口４４とが分離されている。これにより、吸排気の効率がより高まる。また、吸気口４１から内部のインペラ２０に手が届きにくいので、安全性においても優れている。【選択図】図２
2014234782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体と、
遠心ファンと、
を有し、
前記遠心ファンは、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能なインペラと、
前記インペラを回転させる電動機と、
を有し、
前記インペラは、周方向に配列された複数の羽根を有し、
前記枠体は、
前記インペラの周囲を取り囲むガードと、
前記インペラの上部を覆う上板部と、
前記ガードより下側において、軸方向に延びる略筒状の支柱と、
前記インペラより下側において、前記ガードまたは前記支柱から径方向内側へ広がるガイド部と、
を有し、
前記ガイド部は、軸方向に貫通する貫通孔を有し、
平面視において、前記貫通孔は、中心軸を含む位置に配置され、
前記支柱は、径方向に貫通する複数の吸気口を有し、
前記ガードは、径方向に貫通する複数の排気口を有し、
前記ガイド部の径方向内側の端部は、前記羽根の径方向外側の端部より、径方向内側に位置し、
前記複数の吸気口は、前記ガイド部より下側に位置する送風装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送風装置において、
前記ガイド部の径方向内側の端部は、前記羽根の軸方向下端の径方向内側の端部より、径方向内側に位置する送風装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送風装置において、
前記インペラは、
前記複数の羽根の下端部を繋ぐ環状の下側支持部
をさらに有する送風装置。
【請求項４】
請求項３に記載の送風装置において、
前記下側支持部の径方向内側の端部は、前記ガイド部の径方向内側の端部より径方向外側に位置する送風装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の送風装置において、
前記ガイド部は、軸方向に貫通する複数の補助貫通孔を有し、
前記複数の補助貫通孔は、前記貫通孔より径方向外側に位置し、
前記下側支持部の径方向外側の端部は、前記補助貫通孔の径方向外側の端部より、径方向内側に位置する送風装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の送風装置において、
前記電動機の静止部は、前記上板部に固定されている送風装置。
【請求項７】
請求項６に記載の送風装置において、
前記電動機から延びるリード線が、前記上板部、前記ガード、および前記支柱に沿って、前記ガイド部より下側へ達している送風装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の送風装置において、
前記インペラは、
前記電動機の回転部に接続される接続部と、
前記複数の羽根の上端部を繋ぐ環状の上側支持部と、
前記接続部と前記上側支持部とを繋ぐ中継部と、
をさらに有し、
前記上側支持部の下面は、前記接続部の下面より、上側に位置する送風装置。
【請求項９】
請求項８に記載の送風装置において、
前記中継部の下面は、径方向外側へ向かうにつれて高さが上がる傾斜面である送風装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の送風装置において、
前記羽根の下端縁は、径方向外側へ向かうにつれて上側または下側に傾斜し、
前記ガイド部の上面は、前記下端縁に沿って傾斜している送風装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の送風装置において、
前記ガイド部は、
前記羽根より径方向内側において、上側へ突出した壁部
をさらに有する送風装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の送風装置において、
前記ガードは、
周方向に配列された複数の整流板
を有し、
前記排気口は、隣り合う前記整流板の間に位置し、
前記排気口の径方向外側の開口の周方向中央は、前記排気口の径方向内側の開口の周方向中央より、前記インペラの回転方向前方に位置する送風装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の送風装置において、
前記排気口は、径方向内側の開口と径方向外側の開口との間に、隣り合う前記整流板の距離が前記開口より短い部分を含む送風装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の送風装置において、
前記複数の整流板は、それぞれ、上下に延びる回転軸を中心として回転可能である送風装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の送風装置において、
２枚以上の前記整流板を、連動して回転させる一斉回転機構をさらに有する送風装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれかに記載の送風装置において、
前記枠体は、
前記ガードの径方向外側において周方向に広がるシャッタと、
をさらに有し、
前記シャッタは、前記枠体に対して上下に移動可能に取り付けられている送風装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の送風装置において、
前記電動機は、ブラシレスＤＣモータである送風装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の送風装置において、
前記ブラシレスＤＣモータは、
静止部と回転部とを、流体を介して回転可能に接続する流体動圧軸受
を有する送風装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の送風装置において、
前記流体動圧軸受は、
軸方向に延びる略円筒状のスリーブと、
前記スリーブの上部の開口を塞ぐキャップと、
前記スリーブの径方向内側に一部分が収容されるシャフトと、
前記シャフトに固定された円環状のスラストプレートと、
前記スリーブおよび前記キャップと、前記シャフトおよび前記スラストプレートとの間に介在する流体と、
を有し、
前記スリーブは、前記スラストプレートの下面と軸方向に対向する環状面を有し、
前記スリーブの前記環状面または前記スラストプレートの下面は、前記流体に動圧を誘起するスラスト動圧溝列を有する送風装置。
【請求項２０】
請求項１７から請求項１９までのいずれかに記載の送風装置において、
前記ブラシレスＤＣモータの静止部は、ステータコアを有し、
前記ブラシレスＤＣモータの回転部は、前記ステータコアと径方向に対向するマグネットを有し、
非回転時において、前記マグネットの軸方向の磁気中心が、前記ステータコアの軸方向の磁気中心より、下側に位置する送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、羽根の回転により気流を生じさせる扇風機、サーキュレータ、ディフューザ等の送風装置が知られている。特に、首振り機能を用いることなく、全周に亘って外側へ風を送ることができる送風装置について、種々の発明が提案されている。当該送風装置については、例えば、特開２００１−６５４９２号公報、特開２００６−６３９４８号公報、および特開２００９−９１９８０号公報に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−６５４９２号公報
【特許文献２】特開２００６−６３９４８号公報
【特許文献３】特開２００９−９１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開２００１−６５４９２号公報の扇風機は、回転するファンによりカバー内に導入された空気を、円板部によりファンの半径方向に偏向させる。これにより、首振り機構を用いることなく、３６０度の範囲にわたって空気流を送り出すことができるとされている（要約，図１）。しかしながら、当該公報では、軸流式のファンを用いて空気を円板部に衝突させることにより、空気流の向きを変えている。このため、偏向による空気流の損失が大きいと考えられる。
【０００４】
特開２００６−６３９４８号公報の扇風機は、モータの回転軸が垂直方向に設けられ、ファンが回転することにより３６０度の方向に送風を行うことができる（要約，図１）。しかしながら、当該公報の扇風機は、風洞部を持たないため、ファンにより加速された空気の一部が、ファンの上側または下側へ漏れてしまう。また、吸気口がファンより大きく、吸気口と排気口とが分離されていないため、吸排気の効率が悪いと考えられる。
【０００５】
特開２００９−９１９８０号公報の扇風機は、電動機と、電動機に接続されて遠心方向の３６０度へ送風を行なう羽根車とを有する（請求項１，図１）。しかしながら、当該公報の扇風機は、羽根車の上方および下方から空気を吸い込み、水平方向の周囲に向けて送風する（段落００４９）。このため、上方から降下する埃が羽根車に付着しやすい。また、羽根車から周囲に埃をまき散らす虞がある。また、電動機を支持するケース部が、下側の吸気口付近に配置されている。これにより、下方からの吸気効率が低下すると考えられる。
【０００６】
本発明の目的は、首振り機能を用いることなく、全周に亘って遠心方向に気体を送ることができ、かつ、従来より吸排気の効率を高め得る送風装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の例示的な第１発明は、枠体と、遠心ファンと、を有し、前記遠心ファンは、上下に延びる中心軸を中心として回転可能なインペラと、前記インペラを回転させる電動機と、を有し、前記インペラは、周方向に配列された複数の羽根を有し、前記枠体は、前記インペラの周囲を取り囲むガードと、前記インペラの上部を覆う上板部と、前記ガードより下側において、軸方向に延びる略筒状の支柱と、前記インペラより下側において、前記ガードまたは前記支柱から径方向内側へ広がるガイド部と、を有し、前記ガイド部は、軸方向に貫通する貫通孔を有し、平面視において、前記貫通孔は、中心軸を含む位置に配置され、前記支柱は、径方向に貫通する複数の吸気口を有し、前記ガードは、径方向に貫通する複数の排気口を有し、前記ガイド部の径方向内側の端部は、前記羽根の径方向外側の端部より、径方向内側に位置し、前記複数の吸気口は、前記ガイド部より下側に位置する送風装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本願の例示的な第１発明によれば、首振り機能を用いることなく、遠心ファンを用いて、全周に亘って遠心方向に気体を送ることができる。特に、ガイド部の径方向内側の端部が、羽根の径方向外側の端部より、径方向内側に位置する。つまり、羽根の径方向外端部の軸方向下方に、ガイド部の少なくとも一部分が配置される。このため、羽根から軸方向下側へ向かう気流が抑制される。その結果、インペラにより気体が効率良く遠心方向へ送られる。また、吸気口と排気口とが分離されている。これにより、吸排気の効率がより高まる。
【０００９】
また、インペラより下側にガイド部が配置され、当該ガイド部よりさらに下側に吸気口が配置される。このため、吸気口から内部のインペラに手が届きにくい。したがって、第１発明の送風装置は、安全性においても優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、扇風機の外観図である。
【図２】図２は、扇風機の縦断面図である。
【図３】図３は、ガードおよびインペラの横断面図である。
【図４】図４は、支柱の横断面図である。
【図５】図５は、扇風機の部分縦断面図である。
【図６】図６は、スリーブ、キャップ、シャフト、およびスラストプレートの縦断面図である。
【図７】図７は、スリーブの縦断面図である。
【図８】図８は、スリーブの上面図である。
【図９】図９は、キャップの下面図である。
【図１０】図１０は、電動機の部分縦断面図である。
【図１１】図１１は、ガードおよびインペラの部分横断面図である。
【図１２】図１２は、変形例に係る整流板および一斉回転機構を示した図である。
【図１３】図１３は、変形例に係る送風装置の縦断面図である。
【図１４】図１４は、変形例に係る送風装置の縦断面図である。
【図１５】図１５は、変形例に係る送風装置の縦断面図である。
【図１６】図１６は、変形例に係る送風装置の縦断面図である。
【図１７】図１７は、変形例に係る送風装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、電動機の中心軸と平行な方向を「軸方向」、電動機の中心軸に直交する方向を「径方向」、電動機の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、インペラに対して上板部側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係る送風装置の使用時の向きを限定する意図はない。
【００１２】
＜１．扇風機の全体構成＞
図１は、本発明に係る送風装置の一実施形態となる扇風機１の外観図である。図２は、扇風機１の縦断面図である。この扇風機１は、電動機３０の動力によりインペラ２０を回転させて、周囲に風を送る装置である。扇風機１は、例えば、家庭の床面または卓上に置かれ、ユーザが涼をとるために用いられる。図１および図２に示すように、本実施形態の扇風機１は、枠体１０と、インペラ２０および電動機３０からなる遠心ファン２と、を有する。
【００１３】
枠体１０は、ガード１１、上板部１２、支柱１３、およびガイド部１４を有する。ガード１１は、インペラ２０の径方向外側に位置し、インペラ２０の周囲を環状に取り囲む。ガード１１は、回転中のインペラ２０にユーザが接触することを防止する。図３は、ガード１１およびインペラ２０の横断面図である。図３に示すように、ガード１１は、複数の整流板１５を有する。複数の整流板１５は、周方向に略等間隔に配置される。隣り合う２つの整流板１５の間には、径方向に貫通するスリット状の排気口４３が介在する。すなわち、本実施形態のガード１１は、周方向に配列された複数の排気口４３を有する。
【００１４】
なお、整流板１５の形状は、必ずしも板状でなくてもよい。隣り合う整流板１５の間に複数の排気口４３を形成できるならば、整流板１５の形状は、単なる棒状であってもよい。
【００１５】
図１および図２に戻る。上板部１２は、インペラ２０の上側に位置し、ガード１１の上端部を閉じる。すなわち、上板部１２は、インペラ２０の上部を覆う。上方から降下する埃は、上板部１２に遮られるため、インペラ２０へ付着しにくい。したがって、インペラ２０の清掃負担が軽減される。特に、遠心ファン２のインペラ２０は、軸流ファンのインペラと比べて羽根の数が多いので、清掃しにくい。このため、インペラ２０に対する埃の付着を抑制して、清掃負担を軽減できることは、有意義である。また、インペラ２０に対する埃の付着が抑制されれば、インペラ２０から周囲に埃をまき散らすことも、抑制できる。
【００１６】
本実施形態の上板部１２は、平板状であり、中心軸９に対して略垂直に広がる。しかしながら、上板部１２は、必ずしも平板状でなくてもよい。例えば、上板部を、上方へ向けて突出した半球状とし、当該上板部の内側に電動機３０または電動機３０の一部分を配置してもよい。
【００１７】
ガード１１の下側には、略筒状の支柱１３が配置される。支柱１３は、ガード１１の下端部と扇風機１の設置面との間で、軸方向に延びる。ガード１１、上板部１２、ガイド部１４、電動機３０、およびインペラ２０は、支柱１３によって、直接的または間接的に支持される。特に、本実施形態では、支柱１３の外径が、インペラ２０の外径より大きい。このため、扇風機１の全体が、支柱１３により安定的に支持される。したがって、扇風機１が転倒する虞が小さい。また、インペラ２０のアンバランスなどの影響で、駆動時に生じる扇風機１の振動を、小さくすることができる。
【００１８】
図４は、支柱１３の横断面図である。図１、図２、および図４に示すように、支柱１３は、複数の吸気口４１を有する。各吸気口４１は、支柱１３を径方向に貫通する。複数の吸気口４１は、ガイド部１４より下側に位置する。また、複数の吸気口４１は、周方向に略等間隔に配列される。ただし、複数の吸気口４１の周方向の間隔は、必ずしも一定でなくてもよい。
【００１９】
ガイド部１４は、インペラ２０より下側、かつ、複数の吸気口４１より上側に位置する。図２の例では、支柱１３の上端部から径方向内側へ向けて、ガイド部１４が広がっている。ただし、ガイド部１４は、ガード１１の下端部から径方向内側へ向けて、広がっていてもよい。ガイド部１４は、円環状であり、その中央に貫通孔４２を有する。貫通孔４２は、ガイド部１４を軸方向に貫通する。また、貫通孔４２は、平面視において中心軸９を含む位置に配置される。
【００２０】
インペラ２０は、ガード１１の径方向内側、上板部１２の下側、かつ、ガイド部１４の上側、に配置される。インペラ２０は、枠体１０に対して回転可能に支持される。本実施形態のインペラ２０は、複数の羽根２１、下側支持部２２、および上側支持部２３を有する。複数の羽根２１は、周方向に略等間隔に配列される。ただし、複数の羽根２１の周方向の間隔は、必ずしも一定でなくてもよい。
【００２１】
図３に示すように、本実施形態のインペラ２０には、各羽根２１が径方向外側へ向かうにつれて回転方向（図３の矢印方向）の後方へ湾曲する、いわゆるターボファンが用いられている。ターボファンを用いれば、より遠方まで風を送ることができる。また、羽根２１の数を減らして、インペラ２０の駆動時の騒音を低減できる。ただし、ターボファンに代えて、各羽根が回転方向の前方へ湾曲する、いわゆるシロッコファンを用いてもよい。
【００２２】
下側支持部２２は、複数の羽根２１の下端部を、円環状に繋いでいる。上側支持部２３は、複数の羽根２１の上端部を、円環状に繋いでいる。複数の羽根２１は、下側支持部２２と上側支持部２３との間で、軸方向に延びる。このように、下側支持部２２および上側支持部２３が有ることにより、複数の羽根２１の剛性が向上する。
【００２３】
また、インペラ２０は、接続部２４および中継部２５を有する。接続部２４は、電動機３０の回転部３２に接続される。中継部２５は、接続部２４の径方向外側の端部と、上側支持部２３の径方向内側の端部とを繋いでいる。図２に示すように、上側支持部２３の下面は、接続部２４の下面より、上側に位置する。このため、羽根２１の径方向内側に電動機３０を配置し、かつ、羽根２１を軸方向に長くとることができる。
【００２４】
電動機３０は、インペラ２０に対して、回転のための動力を供給する機構である。本実施形態では、電動機３０にブラシレスＤＣモータが用いられる。ブラシレスＤＣモータは、ブラシの摩耗による性能の劣化が無いため、ブラシ付きモータより長寿命である。また、ブラシレスＤＣモータは、ＡＣモータより変速させやすく、かつ、消費電力を低減しやすい。また、本実施形態では、電動機３０の静止部３１が、上板部１２に固定される。このため、電動機３０の下側に、気体の流路を広く確保できる。すなわち、電動機３０が、吸気口４１から貫通孔４２を通って排気口４３へ向かう気流の妨げとなりにくい。
【００２５】
図２に示したように、扇風機１は、リード線４４および回路基板４５を有する。外部電源から入力される電流は、リード線４４および回路基板４５を通って、電動機３０へ供給される。回路基板４５は、支柱１３の内周面に固定される。リード線４４は、電動機３０から引き出され、上板部１２、ガード１１、および支柱１３に沿って、ガイド部１４より下側の回路基板４５まで延びる。また、リード線４４は、回路基板４５から、支柱１３に沿ってさらに下側へ延び、支柱１３の下端部付近から外部へ引き出される。本実施形態の扇風機１では、このように、リード線４４および回路基板４５が、枠体１０内の気流を横切らないように、配置される。したがって、リード線４４および回路基板４５による風量の損失が生じにくい。
【００２６】
＜２．電動機について＞
図５は、電動機３０の付近における扇風機１の部分縦断面図である。図５に示すように、電動機３０は、静止部３１と回転部３２とを有する。静止部３１は、上板部１２に対して相対的に静止する。回転部３２は、静止部３１に対して、回転可能に支持される。
【００２７】
本実施形態の静止部３１は、軸受保持部３３、ステータ３４、スリーブ３５、およびキャップ３６を有する。
【００２８】
軸受保持部３３は、中心軸９の周囲において、上板部１２から下側へ向けて、略円筒状に突出する。本実施形態では、上板部１２と軸受保持部３３とが、単一の部材で形成されている。しかしながら、上板部１２と軸受保持部３３とは、互いに別の部材であってもよい。
【００２９】
ステータ３４は、上板部１２の下側、かつ、軸受保持部３３の径方向外側に位置する。ステータ３４は、ステータコア３４１と、複数のコイル３４２とを有する。ステータコア３４１は、例えば、積層鋼板からなる。ステータコア３４１は、軸受保持部３３の外周面に、固定される。また、ステータコア３４１は、径方向外側へ向けて突出する複数のティース３４３を有する。コイル３４２は、各ティース３４３に巻かれた導線により構成される。コイル３４２と、上述したリード線４４とは、電気的に接続される。
【００３０】
スリーブ３５は、軸受保持部３３の径方向内側に配置される。スリーブ３５は、軸方向に略円筒状に延びる。スリーブ３５の径方向内側には、後述するシャフト３７が挿入される。スリーブ３５の内周面と、シャフト３７の外周面とは、径方向に対向する。また、スリーブ３５は、内周面の上端部から径方向外側へ向けて広がる環状面３５２を有する。環状面３５２は、後述するスラストプレート３８の下側に位置する。
【００３１】
キャップ３６は、中心軸９に直交する方向に、略円板状に広がる。キャップ３６は、後述するシャフト３７およびスラストプレート３８の上側に位置する。キャップ３６は、スリーブ３５の上端部に固定されて、スリーブ３５の上部の開口を塞ぐ。スリーブ３５およびキャップ３６の材料には、例えば、ステンレス鋼やりん青銅等の金属が使用される。
【００３２】
本実施形態の回転部３２は、シャフト３７、スラストプレート３８、およびマグネット３９を有する。
【００３３】
シャフト３７は、中心軸９に沿って軸方向に延びる。シャフト３７の材料には、例えば、ステンレス鋼等の金属が使用される。シャフト３７の一部分は、スリーブ３５の径方向内側に、収容される。シャフト３７の下端部は、スリーブ３５の下面より下側へ突出する。また、シャフト３７の下端部は、金属製の接続部材２６を介して、インペラ２０の接続部２４に接続される。
【００３４】
スラストプレート３８は、円環状の部材であり、シャフト３７の上端部に固定される。スラストプレート３８の外周面は、シャフト３７の外周面より、径方向外側に位置する。スラストプレート３８の下面は、スリーブ３５の環状面３５２と、軸方向に対向する。また、スラストプレート３８の上面は、キャップ３６の下面と、軸方向に対向する。
【００３５】
マグネット３９は、ステータ３４の径方向外側に位置する。本実施形態では、中継部２５の内周面に、磁性体のヨーク３９１が固定される。そして、当該ヨーク３９１の内周面に、マグネット３９が固定される。本実施形態のマグネット３９は、円環状である。マグネット３９の内周面は、複数のティース３４３の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、マグネット３９の内周面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁される。
【００３６】
なお、円環状のマグネット３９に代えて、複数のマグネットを使用してもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。
【００３７】
＜３．流体動圧軸受について＞
図６は、スリーブ３５、キャップ３６、シャフト３７、およびスラストプレート３８の縦断面図である。図６に示すように、スリーブ３５およびキャップ３６と、シャフト３７およびスラストプレート３８との間には、流体である潤滑液５０が介在する。潤滑液５０には、例えば、ポリオールエステル系オイルや、ジエステル系オイルが使用される。静止部３１と回転部３２とは、潤滑液５０を介して回転可能に接続される。すなわち、本実施形態では、スリーブ３５、キャップ３６、シャフト３７、スラストプレート３８、および潤滑液５０が、流体動圧軸受５を構成する。
【００３８】
本実施形態では、スリーブ３５およびキャップ３６と、シャフト３７およびスラストプレート３８との間に、連続した袋状の間隙が形成される。そして、当該間隙に、潤滑液５０が保持される。潤滑液５０は、スリーブ３５の内周面３５１の下端部付近と、シャフト３７の外周面３７１との間に、単一の液面５１を有する。液面５１付近では、スリーブ３５の内周面３５１とシャフト３７の外周面３７１との径方向の間隔が、下方に向かうにつれて漸次に拡大する。このため、液面５１付近の潤滑液５０は、表面張力により上側へ引き付けられる。これにより、スリーブ３５より下側への潤滑液５０の漏れが、抑制される。
【００３９】
図７は、スリーブ３５の縦断面図である。図７に示すように、スリーブ３５の内周面３５１には、ヘリングボーン状のラジアル動圧溝列５２が、上下２段に設けられる。扇風機１の駆動時には、スリーブ３５に対してシャフト３７が、一方向に回転する。このとき、ラジアル動圧溝列５２によって、スリーブ３５とシャフト３７との間に介在する潤滑液５０に、動圧が誘起される。シャフト３７は、当該動圧によって、スリーブ３５に対して径方向に支持される。すなわち、本実施形態では、静止軸受面であるスリーブ３５の内周面３５１と、回転軸受面であるシャフト３７の外周面３７１と、これらの間に介在する潤滑液５０とで、ラジアル軸受部が構成される。
【００４０】
なお、ラジアル動圧溝列５２は、スリーブ３５の内周面３５１と、シャフト３７の外周面との、いずれか一方に設けられていればよい。
【００４１】
図８は、スリーブ３５の上面図である。図８に示すように、スリーブ３５の環状面３５２には、ヘリングボーン状の第１スラスト動圧溝列５３が、設けられる。図９は、キャップ３６の下面図である。図９に示すように、キャップ３６の下面３６１には、ヘリングボーン状の第２スラスト動圧溝列５４が、設けられる。扇風機１の駆動時には、スリーブ３５およびキャップ３６に対して、スラストプレート３８が、一方向に回転する。このとき、第１スラスト動圧溝列５３および第２スラスト動圧溝列５４によって、潤滑液５０に動圧が誘起される。スラストプレート３８は、当該動圧によって、スリーブ３５およびキャップ３６に対して、軸方向に支持される。すなわち、本実施形態では、静止軸受面であるスリーブ３５の環状面３５２およびキャップ３６の下面３６１と、回転軸受面であるスラストプレート３８の下面３８１および上面３８２と、これらの間に介在する潤滑液５０とで、スラスト軸受部が構成される。
【００４２】
なお、第１スラスト動圧溝列５３は、スリーブ３５の環状面３５２と、スラストプレート３８の下面３８１との、いずれか一方に設けられていればよい。また、第２スラスト動圧溝列５４は、キャップ３６の下面３６１と、スラストプレート３８の上面３８２との、いずれか一方に設けられていればよい。また、スラスト動圧溝列の形状は、スパイラル状であってもよい。
【００４３】
流体動圧軸受５を用いると、潤滑液５０のダンパー効果により、電動機３０の振動が抑制される。このため、ボールベアリングや滑り軸受等の他方式の軸受機構を用いる場合より、扇風機１の駆動時の騒音が低減される。また、運搬時の振動や衝撃も、低減される。
【００４４】
特に、本実施形態の流体動圧軸受５は、扇風機１の駆動時に、スリーブ３５の環状面３５２と、スラストプレート３８の下面３８１との間において、潤滑液５０に動圧を発生させる。これにより、スリーブ３５の環状面３５２に対してスラストプレート３８の下面３８２を若干浮上させる。その結果、スリーブ３５とスラストプレート３８との間の摩擦を低減しながら、効率よく回転部３２を回転させることができる。
【００４５】
図１０は、非回転時における電動機３０の部分縦断面図である。図１０に示すように、非回転時には、マグネット３９の軸方向の磁気中心４６が、ステータコア３４１の軸方向の磁気中心４７より、下側に位置する。このため、マグネット３９とステータコア３４１との間の磁気的吸引力により、マグネット３９は、上方向への吸引力を受ける。その結果、回転部３２に対して、上方向のバイアス力が掛かる。このようにすれば、扇風機１の駆動開始時に、回転部３２を浮上させやすい。したがって、扇風機１の駆動を、より円滑に開始することができる。
【００４６】
なお、他の方法で、回転部３２に対して、上方向のバイアス力を掛けてもよい。例えば、上板部１２の下面に磁性体を配置し、当該磁性体とマグネット３９との間の磁気的吸引力により、回転部３２に上方向のバイアス力が掛かるようにしてもよい。
【００４７】
＜４．扇風機の動作＞
上記の扇風機１において、リード線４４からコイル３４２に駆動電流が供給されると、複数のティース３４３に磁束が生じる。そして、ティース３４３とマグネット３９との間の磁束の相互作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部３１に対して回転部３２が、中心軸９を中心として回転する。インペラ２０は、回転部３２とともに、中心軸９を中心として回転する。
【００４８】
インペラ２０が回転すると、図２中に太い破線で示したように、支柱１３の外部から吸気口４１を通って支柱１３の内部へ、気体が吸引される。また、当該気体は、貫通孔４２を通って、ガード１１の径方向内側の空間へ送られる。続いて、インペラ２０により気体が加速され、気体が遠心方向へ送られる。その後、当該気体は、複数の排気口４３を通って、ガード１１の径方向外側の空間へ排気される。このように、この扇風機１は、首振り機能を用いることなく、遠心ファン２を用いて、全周に亘って遠心方向に気体を送ることができる。
【００４９】
ここで、図２に示すように、ガイド部１４の径方向内側の端部は、羽根２１の径方向外側の端部より、径方向内側に位置する。つまり、羽根２１の径方向外端部の軸方向下方に、ガイド部１４の少なくとも一部分が配置される。このため、羽根２１から軸方向下側へ向かう気流が抑制される。その結果、インペラ２０により気体が効率良く遠心方向へ送られる。
【００５０】
特に、本実施形態では、ガイド部１４の径方向内側の端部が、羽根２１の軸方向下端の径方向内側の端部より、径方向内側に位置する。つまり、羽根２１の軸方向下端の径方向内側の端部の軸方向下方に、ガイド部１４の少なくとも一部分が配置される。このため、羽根２１から軸方向下側へ向かう気流が、より抑制される。その結果、インペラ２０により、気体がより効率よく遠心方向へ送られる。また、貫通孔４２の直上空間に羽根２１が存在しない。このため、羽根２１から貫通孔４２へ向かう気流が生じにくい。したがって、貫通孔４２付近において、二方向の風が衝突して乱流が生じることを、抑制できる。したがって、扇風機１の駆動時の騒音が低減される。
【００５１】
また、この扇風機１では、吸気口４１と排気口４３とが、間隔をあけて上下に配置されている。すなわち、吸気口４１と排気口４３とが分離されている。このため、排気口４３から排気された気体が直ちに吸気口４１へ吸引される、いわゆる「気流のループ」が生じにくい。したがって、吸気および排気が、より効率よく行われる。
【００５２】
また、この扇風機１では、インペラ２０より下側にガイド部１４が配置され、当該ガイド部１４よりさらに下側に吸気口４１が配置される。このため、吸気口４１から内部のインペラ２０に手が届きにくい。したがって、この扇風機１は、安全性においても優れている。
【００５３】
また、この扇風機１では、複数の羽根２１の下側に、環状の下側支持部２２が配置される。このため、羽根２１から下側へ向かう気流が抑制される。したがって、気体を遠心方向へより効率よく送ることができる。また、この扇風機１では、複数の羽根２１の上側に、環状の上側支持部２３が配置される。このため、羽根２１から上側へ向かう気流が抑制される。したがって、気体を遠心方向へより効率よく送ることができる。これらの結果、より遠くへ風を送り出すことができる。
【００５４】
また、この扇風機１では、下側支持部２２の径方向内側の端部が、ガイド部１４の径方向内側の端部より径方向外側に位置する。このため、貫通孔４２を通過した気体は、下側支持部２２に遮られることなく、羽根２１の径方向内側の空間へ送られる。これにより、吸排気の効率がより高まる。
【００５５】
また、この扇風機１では、羽根２１の径方向内側の端部が、下側支持部２２の径方向内側の端部より、径方向外側に位置する。このため、羽根２１の径方向内側の空間が広く、羽根２１の径方向内側の空間において、気体の乱流が生じにくい。したがって、扇風機１の駆動時の騒音が、より低減される。
【００５６】
図１１は、ガード１１およびインペラ２０の部分横断面図である。図１１に示すように、ガード１１の複数の整流板１５の間には、排気口４３が介在する。本実施形態の複数の整流板１５は、それぞれ、径方向に対して斜めに延びる。具体的には、整流板１５の径方向外側の端部が、径方向内側の端部より、インペラ２０の回転方向前方側に位置する。このため、各排気口４３は、径方向内側の開口４３１と、径方向外側の開口４３２との間で、径方向に対して斜めに連通する。すなわち、径方向外側の開口４３２の周方向中央は、径方向内側の開口４３１の周方向中央より、インペラ２０の回転方向前方に位置する。このようにすれば、インペラ２０により加速される気体の向き（図１１中の破線矢印の向き）と、排気口４３の向きとが、近くなる。したがって、排気口４３における風損を低減して、円滑な排気を行うことができる。
【００５７】
また、図１１に示すように、各整流板１５は、径方向内側の端部から径方向外側へ向かうにつれて、その幅が、一旦太くなった後再び収束する形状を有する。このため、隣り合う整流板１５の距離ｄは、径方向内側の開口４３１から径方向外側の開口４３２へ向かうにつれて、一旦狭くなった後再び拡大する。すなわち、各排気口４３は、径方向内側の開口４３１と径方向外側の開口４３２との間に、隣り合う整流板１５の距離ｄがこれらの開口４３１，４３２より短い部分を含む。このような形状にすれば、排気口４３の付近における気体の乱流が低減される。したがって、扇風機１の駆動時の騒音が、より低減される。
【００５８】
また、本実施形態の複数の整流板１５は、上下に延びる回転軸１５１を中心として、個別に回転可能となっている。このため、図１１中に二点鎖線で示したように、一部の整流板１５を回転させることにより、一部の排気口４３２を閉じたり、排気口４３２の開度を調節したりすることができる。これにより、扇風機１の周りの各位値において、風の有無や強さを任意に調整できる。
【００５９】
＜５．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６０】
図１２は、一変形例に係る一部の整流板１５Ａと、それらの整流板１５Ａに接続される一斉回転機構１６Ａとを示した図である。図１２の例では、２枚以上の整流板１５Ａに対して、１つの一斉回転機構１６Ａが接続されている。一斉回転機構１６Ａのツマミ１６１Ａを回転させると、一斉回転機構１６Ａに接続された２枚以上の整流板１５Ａが、連動して回転する。このようにすれば、２枚以上の整流板１５Ａを、容易に回転させることができる。したがって、扇風機の周りにおいて、風の有無や強さを、領域毎に容易に調整できる。
【００６１】
図１３は、他の変形例に係る扇風機１Ｂの縦断面図である。図１３の例では、羽根２１Ｂの下端縁が、径方向外側へ向かうにつれて下側に傾斜している。また、ガイド部１４Ｂの上面も、羽根２１Ｂの下端縁に沿って、径方向外側へ向かうにつれて下側に傾斜している。このようにすれば、羽根２１Ｂの下端縁とガイド部１４Ｂの上面との間の空間を低減できる。したがって、羽根２１Ｂの下端縁とガイド部１４Ｂの上面との間において、気体が径方向内側へ逆流することを抑制できる。その結果、扇風機１Ｂの排気効率が、より高まる。
【００６２】
また、図１３のガイド部１４Ｂは、径方向内側の端部から上側へ突出した壁部１４１Ｂを有する。壁部１４１Ｂは、羽根２１Ｂより径方向内側に位置する。このようにすれば、羽根２１Ｂの下端縁とガイド部１４Ｂの上面との間の空間から、貫通孔４２Ｂ側へ気体が流れることを、より抑制できる。したがって、羽根２１Ｂの下端縁とガイド部１４Ｂの上面との間において、気体が径方向内側へ逆流することを、より抑制できる。その結果、扇風機１Ｂの排気効率が、より高まる。
【００６３】
図１４は、他の変形例に係る扇風機１Ｃの縦断面図である。図１４の例では、羽根２１Ｃの下端縁が、径方向外側へ向かうにつれて上側に傾斜している。また、ガイド部１４Ｃの上面も、羽根２１Ｃの下端縁に沿って、径方向外側へ向かうにつれて上側に傾斜している。このようにすれば、羽根２１Ｃの下端縁とガイド部１４Ｃの上面との間の空間を低減できる。したがって、羽根２１Ｃの下端縁とガイド部１４Ｃの上面との間において、気体が径方向内側へ逆流することを抑制できる。その結果、扇風機１Ｃの排気効率が、より高まる。
【００６４】
また、図１４のガイド部１４Ｃは、径方向内側の端部から上側へ突出した壁部１４１Ｃを有する。壁部１４１Ｃは、羽根２１Ｃより径方向内側に位置する。このようにすれば、羽根２１Ｃの下端縁とガイド部１４Ｃの上面との間の空間から、貫通孔４２Ｃ側へ気体が流れることを、より抑制できる。したがって、羽根２１Ｃの下端縁とガイド部１４Ｃの上面との間において、気体が径方向内側へ逆流することを、より抑制できる。その結果、扇風機１Ｃの排気効率が、より高まる。
【００６５】
なお、羽根の下端縁とガイド部の上面とを、ともに水平に配置し、当該羽根より径方向内側において、ガイド部から上側へ突出する壁部を設けてもよい。
【００６６】
図１５は、他の変形例に係る扇風機１Ｄの縦断面図である。図１５の扇風機１Ｄは、ガード１１Ｄの一部分を覆うシャッタ１７Ｄを有する。シャッタ１７Ｄは、ガード１１Ｄの径方向外側において、周方向に広がる。シャッタ１７Ｄは、上面視において円弧状であってもよく、円環状であってもよい。また、シャッタ１７Ｄは、枠体１０Ｄに対して上下に移動可能に取り付けられる。シャッタ１７Ｄを下側へ移動させると、排気口４３Ｄが広がる。また、シャッタ１７Ｄを上側へ移動させると、排気口４３Ｄが狭まる。排気口４３Ｄが狭まると、シャッタ１７Ｄの上方における風の単位面積当たりの風量が増大する。したがって、風の流速が高まり、より遠くまで風を送ることができる。
【００６７】
図１６は、他の変形例に係る扇風機１Ｅの縦断面図である。図１６の例では、インペラ２０Ｅの中継部２５Ｅおよび上側支持部２３Ｅが、風の偏向に適した形状となっている。具体的には、中継部２５Ｅの下面２５１Ｅおよび上側支持部２３Ｅの下面２３１Ｅが、径方向外側へ向かうにつれて、高さが上がる傾斜面となっている。このため、貫通孔４２Ｅを通過した気体は、これらの傾斜面に沿って、円滑に径方向外側へ偏向される。その結果、扇風機１Ｅの吸排気の効率が、より高まる。
【００６８】
図１７は、他の変形例に係る扇風機１Ｆの縦断面図である。図１７のガイド部１４Ｆは、複数の補助貫通孔４８Ｆを有する。各補助貫通孔４８Ｆは、ガイド部１４Ｆを軸方向に貫通する。また、複数の補助貫通孔４８Ｆは、貫通孔４２Ｆより径方向外側において、周方向に配列される。このようにすれば、吸引口４１Ｆから吸引された気体が、貫通孔４２Ｆだけではなく、複数の補助貫通孔４８Ｆを通って、インペラ２０Ｆ側へ送られる。したがって、インペラ２０Ｆに対して、より多くの気体を供給することができる。その結果、扇風機１Ｆの風量を増加させることができる。
【００６９】
インペラ２０Ｆが下側支持部２２Ｆを有する場合には、補助貫通孔４８Ｆ経由の気流を下側支持部２２Ｆで遮らないように、下側支持部２２Ｆの径方向外側の端部を、補助貫通孔４８Ｆの径方向外側の端部より、径方向内側に配置するとよい。
【００７０】
また、複数の補助貫通孔４８Ｆは、図１７のように、羽根２１Ｆの径方向外側の端部の軸方向下側に配置されることが、好ましい。つまり、補助貫通孔４８Ｆの径方向外側の端部は、羽根２１Ｆの径方向外側の端部と内側の端部との中心よりも、径方向外側に位置することが、好ましい。ここで、羽根２１Ｆの径方向外側の端部付近においては、羽根２１Ｆの径方向内側の端部付近より、気体が遠心方向に加速され、遠心方向の速度成分が大きくなる。このため、複数の補助貫通孔４８Ｆを設けたとしても、羽根２１Ｆから補助貫通孔４８Ｆ側へ向かう気流は生じにくい。したがって、補助貫通孔４８Ｆの付近において、二方向の風が衝突して乱流が生じる虞は小さい。
【００７１】
上記の実施形態の扇風機１は、ステータ３４の径方向外側にマグネット３９が配置された、いわゆるアウタロータ型の電動機を用いていた。しかしながら、本発明の送風装置は、ステータの径方向内側にマグネットが配置された、いわゆるインナロータ型の電動機を用いていてもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態の扇風機１は、スリーブ３５が静止部３１に属し、シャフト３７が回転部３２に属する、いわゆる軸回転型の電動機を用いていた。しかしながら、本発明の送風装置は、シャフトが静止部に属し、スリーブが回転部に属する、いわゆる軸固定型の電動機を用いていてもよい。
【００７３】
また、本発明の送風装置は、必ずしも流体動圧軸受を用いていなくてもよい。例えば、流体動圧軸受に代えて、ボールベアリングや滑り軸受が用いられていてもよい。また、流体動圧軸受を用いる場合であっても、流体動圧軸受の構造は、上記の実施形態と同一でなくてもよい。
【００７４】
また、本発明の送風装置は、必ずしも、涼をとることを目的とした扇風機でなくてもよい。例えば、枠体の内部にフィルタを取り付けて、空気清浄機としてもよい。また、枠体の内部に芳香剤を配置して、アロマディフューザとしてもよい。また、枠体の内部に温調部を設けて、ヒータまたはクーラとしてもよい。また、枠体の内部に虫除け剤を配置して、虫除け器具としてもよい。
【００７５】
また、本発明の送風装置は、上記の実施形態と上下が逆に配置されてもよい。すなわち、インペラに対して上板部が下となるように配置されてもよい。
【００７６】
また、送風装置を構成する各部材の細部の形状は、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、支柱の外形が、多角形状であってもよい。また、インペラの接続部、中継部、および上支持部の各下面が、同一の高さに位置していてもよい。
【００７７】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、扇風機、空気清浄機、ディフューザ等の送風装置に利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  扇風機
２  遠心ファン
５  流体動圧軸受
９  回転軸
１０，１０Ｄ  枠体
１１，１１Ｄ  ガード
１２  上板部
１３  支柱
１４，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｆ  ガイド部
１５，１５Ａ  整流板
１６Ａ  一斉回転機構
１７Ｄ  シャッタ
２０，２０Ｅ，２０Ｆ  インペラ
２１，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｆ  羽根
２２，２２Ｆ  下側支持部
２３  上側支持部
２４  接続部
２５，２５Ｅ  中継部
３０  電動機
３１  静止部
３２  回転部
３３  軸受保持部
３４  ステータ
３５  スリーブ
３６  キャップ
３７  シャフト
３８  スラストプレート
３９  マグネット
４１，４１Ｆ  吸気口
４２，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｅ，４２Ｆ  貫通孔
４３，４３Ｄ  排気口
４４  リード線
４５  回路基板
４８Ｆ  補助貫通孔
５０  潤滑液
５２  ラジアル動圧溝列
５３  第１スラスト動圧溝列
５４  第２スラスト動圧溝列
１４１Ｂ，１４１Ｃ  壁部
３４１  ステータコア
３４２  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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