(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の翼を有し回転により風を送風する軸流ファンと、前記軸流ファンの下流側に設けられたフロントガードとを備え、
前記フロントガードは、その中央に円板形状の主板部を有するとともに、前記フロントガードを内周側通風部と外周側通風部とに仕切る円環状に形成された仕切リングと、前記フロントガードの外周端に設けられ円環状に形成されたガードリングとを有し、
前記内周側通風部は、前記軸流ファンから送風される風が流入する向きを整流する整流板と、前記整流板により形成された内周側通風隙間とを有し、
前記外周側通風部は、前記軸流ファンから送風される前記風が通風可能で、かつ、前記内周側通風部よりも通風抵抗が大きい形状を有し、
前記仕切リングは、前記フロントガードへ流入する風の風速が最大となる位置よりも外周側に、かつ、前記軸流ファンの外径よりも内周側に設けられ、
前記整流板は、前記主板部から前記仕切リングまで放射状に伸びており、前記軸流ファンから送風される風が流入する向きに平板形状の第一幅広面が形成された流入部と、前記軸流ファンの回転軸方向に平板形状の第二幅広面が形成された流出部とを有している扇風機。
【請求項２】
前記外周側通風部は、網目リブと、前記網目リブによって形成された外周側通風隙間とを有し、
前記外周側通風隙間は、前記内周側通風隙間よりも隙間が小さい網目状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
【請求項３】
前記網目リブは、前記フロントガードの下流側を狭く、上流側を広くしたテーパ形状であることを特徴とする請求項２に記載の扇風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、居室内の天井や壁、床面等に設置され、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される扇風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の扇風機には、遠方まで風が届くことを特長としているものがある。遠方まで風を届けるための従来の構成して、例えば、特許文献１に記載される構成が示されている。以下、その構成について、図７および図８を参照しながら説明する。
【０００３】
図７は従来の扇風機の構成を示す斜視図であり、図８は、軸流ファン１０１下流側に設けられたフロントガード１０２の形状を示す斜視図である。図７に示すように、フロントガード１０２は、軸流ファン１０１から送風される風が通過する通風部１０３と、その外周に、リアガード１０４とフロントガード１０２とを位置決めして固定するためのガードリング１０５を有している。通風部１０３は、図８に示すように、フロントガード１０２の中央側からガードリング１０５に向かって伸びる整流板１０７が軸流ファン１０１の回転軸を軸対称として渦巻状に設けられている。そして整流板１０７のうち一部は、その中央側が軸流ファン１０１の回転軸方向に突出した形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１９６８８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、軸流ファンから送風された風を、整流板に沿わせて渦巻状に中央に集めて前方へ送風することにより、風の直進性を高めて遠方まで風を届けるものである。
【０００６】
しかしながら、上記構成においては、遠方へ風が届きにくいものであった。つまり、軸流ファンの翼端後縁付近で発生する翼端渦に対する配慮がなされておらず、翼端渦が扇風機前方の風の向きを乱して直進性を弱めてしまうため、遠方へ風が届きにくいという課題があることを見出した。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題を解決し、より遠方まで風が届き快適性を向上させた扇風機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、本発明に係る扇風機は、複数枚の翼を有し回転により風を送風する軸流ファンと、前記軸流ファンの下流側に設けられたフロントガードとを備え、前記フロントガードは、前記フロントガードを内周側通風部と外周側通風部とに仕切る円環状に形成された仕切リングと、前記フロントガードの外周端に設けられ円環状に形成されたガードリングとを有し、前記内周側通風部は、前記軸流ファンから送風される風が流入する向きに平板形状の第一幅広面が形成された流入部と前記軸流ファンの回転軸方向に平板形状の第二幅広面が形成された流出部とを含む整流板と、前記整流板により形成された内周側通風隙間とを有し、前記外周側通風部は、前記内周側通風隙間よりも隙間が小さい網目状に形成された外周側通風隙間を有し、前記仕切リングは、前記フロントガードへ流入する風の風速が最大となる位置よりも外周側に、かつ、前記軸流ファンの外径よりも内周側に設けられたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上により、送風する風の直進性を高め、さらに、誘引効果により風量を増加させることで遠方での風速を高めることができ、快適性をより向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の扇風機の斜視図
【図２】同実施の形態１の整流板の一部の形状を示す斜視図
【図３】同実施の形態１のフロントガードおよび軸流ファンの断面図
【図４】同実施の形態１の整流板および内周側通風隙間を通過する風の流れを示す断面図
【図５】同実施の形態１の扇風機の仕切りリングを設けたことによる風の流れを示す図（（ａ）整流板のうち一部をその中央側が軸流ファンの回転軸方向に突出した形状における風の流れを示す断面図における風の流れを示す断面図、（ｂ）本発明の実施の形態にかかる風の流れを示す断面図）
【図６】同実施の形態２の扇風機の外周側通風部の風の流れを説明する図（（ａ）実施の形態の扇風機を下流側から見た正面図、（ｂ）図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面における形状を示す断面図）
【図７】従来の扇風機の構成を示す斜視図
【図８】従来の扇風機のフロントガードの形状を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１に係る扇風機は、複数枚の翼を有し回転により風を送風する軸流ファンと、前記軸流ファンの下流側に設けられたフロントガードとを備え、前記フロントガードは、前記フロントガードを内周側通風部と外周側通風部とに仕切る円環状に形成された仕切リングと、前記フロントガードの外周端に設けられ円環状に形成されたガードリングとを有し、前記内周側通風部は、前記軸流ファンから送風される風が流入する向きに平板形状の第一幅広面が形成された流入部と前記軸流ファンの回転軸方向に平板形状の第二幅広面が形成された流出部とを含む整流板と、前記整流板により形成された内周側通風隙間とを有し、前記外周側通風部は、前記内周側通風隙間よりも隙間が小さい網目状に形成された外周側通風隙間を有し、前記仕切リングは、前記フロントガードへ流入する風の風速が最大となる位置よりも外周側に、かつ、前記軸流ファンの外径よりも内周側に設けられたものである。
【００１２】
これにより、軸流ファンの翼端後縁から発生する翼端渦がフロントガードを通過し、扇風機前方の風の向きを乱し、風の直進性が悪化するのを抑制することができる。したがって、扇風機から吹出される風の直進性の向上および風量増加を実現し、より遠方まで風が届き快適性を向上させた扇風機を提供することができる。
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して、二度目以降の説明を省略している。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる扇風機１の斜視図である。扇風機１は、軸流ファン２と、軸流ファン２を回転させるためのモータ（図示せず）と、軸流ファン２の上流側に設けられモータを内包するモータハウジング３と、軸流ファン２を側面側および背面側から覆い異物が軸流ファン２に接触しないように保護するリアガード４と、軸流ファン２を正面側から覆い軸流ファン２の下流側に設けられたフロントガード５を備えている。
【００１５】
フロントガード５の中央には、円板形状の主板部６が備えられている。主板部６の外周側には、軸流ファン２より送風される風が通過する内周側通風部７が備えられている。内周側通風部７の外周側には、軸流ファン２から送風される風および軸流ファン２から送風される風によりフロントガード５周囲から誘引される風が通過する外周側通風部８が備えられている。
【００１６】
そして、内周側通風部７と外周側通風部８とは、円環状に形成された仕切リング１５によって仕切られている。
【００１７】
外周側通風部８の外周側、すなわち、フロントガード５の外周端には、円環状に形成されたガードリング９が備えられている。
【００１８】
フロントガード５は、ガードリング９を介してリアガード４に固定されている。
【００１９】
内周側通風部７には整流板１０が設けられている。
【００２０】
まず、内周側通風部７に設けられた整流板１０について、図２を参照しながら説明する。図２は、フロントガード５の一部を拡大した斜視図である。図２においては、内周側通風部７の整流板１０の形状を見やすくするために、整流板１０を部分的に削除した図を示している。
【００２１】
内周側通風部７には、主板部６から放射状に伸びた板形状の整流板１０が設けられている。整流板１０の上流側、すなわち、軸流ファン２からの風が整流板１０に流入する側には流入部１１が設けられている。
【００２２】
流入部１１は、平板形状に形成されており、整流板１０に風が流入する向きに沿って第一幅広面１２が形成されている。また、整流板１０の流出側、すなわち、整流板１０に流入した風が流出する側には流出部１３が設けられている。流出部１３は平板形状に形成されており、軸流ファン２の回転軸方向に沿って第二幅広面１４が形成されている。
【００２３】
整流板１０の外周端は仕切リング１５と接続されている。そして、主板部６と、整流板１０と、仕切リング１５とによって囲まれる内周側通風隙間１６が形成されている。
【００２４】
仕切リング１５の外周側には、仕切リング１５とガードリング９との間を網目状に区切り、外周側通風隙間１７を形成する網目リブ１８が設けられている。
【００２５】
外周側通風部８は、網目リブ１８によって内周側通風部７の内周側通風隙間１６よりも通風隙間が小さい網目状としている。
【００２６】
次に、仕切リング１５の配置について図３を参照しながら説明する。図３は、フロントガード５および軸流ファン２について回転軸を通る平面で分割した断面を示す模式図である。
【００２７】
図３に示す風速分布は軸流ファン２から送風されフロントガード５に流入する風の風速について、横軸を半径位置、縦軸を平均風速として示す風速分布である。
【００２８】
仕切リング１５は、軸流ファン２の回転軸を中心とする円環形状に形成されており、その半径（図中の矢符４１）は、図３に示すようにフロントガード５に流入する風速の最大となる半径（図中の矢符４２）よりも大きく、すなわち、仕切リング１５は風速最大となる位置よりも外周側に設けられている。また、軸流ファン２の外径（図中の矢符４３）に対し、仕切リング１５の半径４１は小さく、すなわち仕切リング１５は軸流ファン２の翼端よりも内周側に設けられている。また、フロントガード５の外径（図中の矢符４４）は、軸流ファン２の外径４３よりも大きく形成されている。
【００２９】
次に、本発明に係る扇風機の動作について図２〜図４を参照しながら説明する。図４は、整流板１０について図２における破線３２に沿う断面の一部を展開し、内周側通風隙間１６を通過する風の流れを模式的に示した断面図である。
【００３０】
上記構成において、軸流ファン２の回転により発生し下流側に送風される風は、フロントガード５の内周側通風部７および外周側通風部８を通過する。フロントガード５の内周側通風部７を通過する風は、流れの向きが軸流ファン２の回転軸方向（矢符２２で示す方向）に揃えられる。これは、内周側通風部７に設けられた整流板１０により形成される内周側通風隙間１６を通過する際に整流効果を受けるためである。
【００３１】
図４に示すように、整流板１０は軸流ファン２からの風を受ける側に流入部１１を有し、風が流出する側に流出部１３を有している。図３に示すように、流入部１１に流入する風は軸流ファン２の回転の影響を受けて、回転軸方向２２と同じ方向の風速成分（以下、回転軸方向成分２３で示す）と軸流ファン２の回転方向と同じ方向の風速成分（以下、旋回方向成分２４で示す）を持っている。流入部１１は、この回転軸方向成分２３と旋回方向成分２４との合成成分２５の向きに沿って流入部１１の第一幅広面１２が形成されており、流入する風はこの第一幅広面１２に沿って流れる。
【００３２】
一方、整流板１０の流出部１３においては、流出部１３の第二幅広面１４が軸流ファン２の回転軸方向２２に沿って形成されている。流出部１３から流れ出る風は第二幅広面１４にそって回転軸方向２２に流出する。流入部１１の第一幅広面１２と流出部１３の第二幅広面１４とは所定の角度をなしているため、整流板１０に流入する風は流れの向きが曲げられて流出する。このようにして、軸流ファン２から送風される風は、内周側通風部７を通過する際に整流板１０による整流効果を受けて、回転軸方向２２に整流される。
【００３３】
一方、外周側通風部８を内周側通風部７よりも通風隙間が小さい網目状としている。それにより、外周側通風部８の通風抵抗は内周側通風部７の通風抵抗よりも大きくなっている。
【００３４】
さて、本実施の形態の特徴は、内周側通風部７と外周側通風部８とを仕切る仕切リング１５を、軸流ファン２によって生成されフロントガード５に流入する風の風速が最大となる位置の半径２０よりも外周側で、かつ、軸流ファン２の外径２１よりも内周側に設けたことである。それにより、フロントガード５の下流の風の直進性を高め、また風量を増やすことができる。以下その作用について図５を参照しながら説明する。
【００３５】
図５（ａ）は、整流板のうち一部をその中央側が軸流ファンの回転軸方向に突出した形状における風の流れを示す断面図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態にかかる風の流れを示す断面図である。
【００３６】
整流板のうち一部をその中央側が軸流ファンの回転軸方向に突出した形状では、軸流ファン１０１の外周後縁付近には、図５（ａ）に示すように軸流ファン１０１の翼の表裏における静圧差を起因とした気流の渦である翼端渦１０７が発生する。この翼端渦１０７はフロントガード１０２を通過し、扇風機から下流へ送風される風（以下、扇風機の風と呼ぶ）１０８の周囲を取り巻くようにして流れ、扇風機の風１０８の向きを乱し、その直進性を妨げる。
【００３７】
また一般に、扇風機の風１０８は周囲の空気を巻き込み、いわゆる誘引風１０９を発生させる。誘引風１０９は、誘引を引き起こす風の向きが揃っているほど誘引効果が大きいのでその風量が大きくなる。扇風機の風量は、扇風機の風１０８に誘引風１０９を加えた風量であるので、誘引効果が大きいほど風量が増加する。
【００３８】
しかし、翼端渦１０７は扇風機の風１０８の向きを乱すため、誘引効果を小さくしてしまう。誘引効果が小さくなると誘引風１０９が弱くなり、結果として扇風機の風量が小さくなる。
【００３９】
それに対し、実施の形態では、図３に示すように内周側通風部７と外周側通風部８を仕切る仕切リング１５を、軸流ファン２によって生成されフロントガード５に流入する風の風速が最大となる位置の半径２０よりも外周側で、かつ、軸流ファン２の外径２１よりも内周側に設けている。
【００４０】
このとき、フロントガード５の外周側通風部８の通風抵抗は内周側通風部７の通風抵抗よりも大きいので、外周側通風部８に翼端渦２６を通過させる場合は、内周側通風部７を通過させる場合に比べて大きな通風抵抗を与えることができ、翼端渦２６をより効果的に弱めることができる。
【００４１】
一方、翼端渦２６は、軸流ファン２の翼端後縁近傍に発生するのに対し、軸流ファン２から送風される風の風速が最大となる位置は、軸流ファン２の翼端よりも内周側に存在する。
【００４２】
したがって、仕切リング１５をフロントガード５へ流入する風の風速が最大となる位置の半径２０よりも外周側に設け、仕切リング１５を軸流ファン２の外径２１よりも小さい位置に設けることで、翼端渦２６が内周側通風部７を通過するのを抑制でき、つまり、より確実に翼端渦２６を外周側通風部８に導くことができる。よって、上記の仕切リング１５の配置は、翼端渦２６を弱める効果をより大きくすることができる。また、風速が最大となる位置が内周側通風部７となるので、内周側通風部７を通過する風をより多くすることができる。その結果、図５（ｂ）に示すように、翼端渦２６が扇風機の風２７の風向きを乱すのを抑制できる。すなわち、扇風機の風２７が内周側通風部７を通過して風の向きが回転軸方向に揃っている状態を維持することができ、扇風機の風２７の直進性を高めることができる。さらに、扇風機の風２７の風向きが回転軸方向に揃うので、周囲の風を誘引する効果が高まり、誘引風２８の風量を増加させることができる。したがって、扇風機の風量を増加させることができる。
【００４３】
このようにして、扇風機からの風速風量を最大にしつつ、翼端渦２６を弱める効果を最大に発揮させることができる。それにより、扇風機の風の直進性を高くし、扇風機１の風量を増加させることができる。結果、より遠方まで風が届き快適性を向上させた扇風機を提供することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態１の構成に対して、網目リブ１８の形状を変えた形態を説明する。
【００４５】
本実施の形態における外周側通風部８の網目リブ１８の形状は、フロントガード５の下流側を狭く、上流側を広くしたテーパ形状としたものである。このようにすると、翼端渦２６の流出抑制効果をより高め、誘引風をより多くして扇風機からの風量を増加させることができる。以下その作用効果について図６を参照しながら説明する。
【００４６】
図６（ａ）は、扇風機１を下流側から見た正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面を矢符の方向から見た断面図である。図６（ａ）に示すように、軸流ファン２から発生する翼端渦２６は、翼、１枚ごとに発生し、その場所は翼の翼端の後縁付近に限られる。したがって、ある瞬間においては、外周側通風部８には翼端渦２６が通過している部分と通過していない部分とが存在する。
【００４７】
翼端渦２６が通過する部分においては、上記したように外周側通風部８の通風抵抗により翼端渦２６は弱まり、扇風機の風の向きを乱すのを抑制し誘引風の誘引効果を高めることができる。そして扇風機の風の直進性を高くできるので、より遠方まで風を届けることができる。
【００４８】
一方、翼端渦２６が通過していない部分においては、誘引風３０は、図６（ｂ）に示すようにフロントガード５の前面側（軸流ファンに対し下流側）から軸流ファン２側に向かって流れる。それは、外周側通風部８を網目状に形成しているため空気の流通が可能であることと、外周側通風部８の前面近傍の空気がフロントガードの内周側通風部７を流れる風による誘引作用を受けることによるためである。
【００４９】
この誘引風３０は外周側通風部８を通過し、軸流ファン２と外周側通風部８との間の空間で、軸流ファン２から直接送風される風３１と合流し、内周側通風部７を通過してフロントガード５下流へと流れる。
【００５０】
これに対し、外周側通風部８の網目リブ１８の形状をフロントガード５の下流側を狭く、上流側を広くしたテーパ形状とすることで、上流側から流れてくる翼端渦２６に対しては通風抵抗が大きくなり、下流側から流れてくる誘引風に対しては通風抵抗が小さくなる。したがって、翼端渦２６を弱める効果をより高め、また、誘引風をより多くして扇風機からの風量を増加させることができる。
【００５１】
なお、実施の形態１、２においては、外周側通風部８を網目状に形成したが、通風可能でかつ内周側通風部７よりもその通風抵抗が大きい形状であればよく、例えば、円形の小孔が多数設けられたいわゆるパンチ孔形状としても、それぞれ同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る扇風機は、より遠方まで風を届けることができるものであり、リビング等の家庭用扇風機としてだけではなく、会議室・食堂等の大空間の壁面・天井面や駅・休憩所等の屋外の高所に取り付けられ多数の人が涼を得るための扇風機としてきわめて有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１  扇風機
２  軸流ファン
５  フロントガード
７  内周側通風部
８  外周側通風部
９  ガードリング
１０  整流板
１１  流入部
１２  第一幅広面
１３  流出部
１４  第二幅広面
１５  仕切リング
１６  内周側通風隙間
１７  外周側通風隙間
【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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