JP2019504958A - ファン及び家電機器 - Google Patents

Abstract

ファン１００及び家電機器を開示する。ファン１００は、第１のハブ１０と、第２のハブ２０と、複数の第１のブレード３０と、複数の第２のブレード４０とを含む。第１のハブ１０と第２のハブ２０とが同軸に設けられる。複数の第１のブレード３０に第１のハブ１０と第２のハブ２０が固定的に接続されている。複数の第１のブレード３０が間隔を置いて配列されている。複数の第２のブレード４０が第２のハブ２０の外側面に固定されている。複数の第２のブレード４０が間隔を置いて配列されている。複数の第１のブレード３０の総面積が複数の第２のブレード４０の総面積より大きい。このファンは送風面積が大きく、ユーザのニーズを満たすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、家電機器分野に関し、特に、ファン及び家電機器に関する。

従来の二層ブレード構造であるファンは、風力を集中し、ファンの送風距離を増加することができる。しかしながら、従来の二層ブレード構造であるファンの内層ブレードは小さいため、気流全体への影響が少なく、ファンの送風面積が小さすぎ、ユーザのニーズを満たすことができない。

本発明は、少なくとも従来技術に存在する技術的問題の一つを解決するために、ファン及び家電機器を提供する。

本発明の実施形態に係るファンは、第１のハブと、第２のハブと、複数の第１のブレードと、複数の第２のブレードとを含む。前記第１のハブと前記第２のハブとが同軸に設けられる。前記第１のハブと、前記第２のハブとが前記複数の第１のブレードに固定的に接続されている。前記複数の第１のブレードが間隔を置いて配列されている。前記複数の第２のブレードが前記第２のハブの外側面に固定されている。前記複数の第２のブレードが間隔を置いて配列されている。前記複数の第１のブレードの総面積が前記複数の第２のブレードの総面積より大きい。

前記ファンにおいて、第１のブレードの総面積が第２のブレードの総面積より大きいため、第１のブレードがファンの気流全体へ大きな影響を与え、第１のブレードと第２のブレードからの気流を合流してから拡散することができるので、ファンの送風面積を増加し、ユーザのニーズを満たすことができる。

ある実施形態において、前記第１のブレードの迎え角が前記第２のブレードの迎え角より大きい。

ある実施形態において、前記複数の第１のブレードは、前記第１のハブを中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている。

ある実施形態において、前記複数の第２のブレードは、前記第１のハブを中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている。

ある実施形態において、前記第１のブレードは、前記第１のハブの円周方向に沿って均等に配列されている。

ある実施形態において、前記第２のブレードは、前記第２のハブの円周方向に沿って均等に配列されている。

ある実施形態において、前記第１のブレードは、翼形ブレードである。

ある実施形態において、前記第２のブレードは、翼形ブレードである。

ある実施形態において、前記複数の第１のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第１のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、１より大きく且つ３より小さい。

ある実施形態において、前記複数の第２のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第２のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、１より大きく且つ４より小さい。

ある実施形態において、前記複数の第１のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第１のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、前記複数の第２のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第２のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率より小さい。

ある実施形態において、前記ファンは、一体成形構造である。

本発明の実施形態に係る家電機器は、前記ファンを含む。

本実施形態に係る家電機器に前記ファンが用いられるため、家電機器を使用する時の送風面積がより大きくなり、ユーザのニーズを満たすことができる。

本発明の付加的な特徴及びメリットは、以下の説明において一部が述べられ、一部が以下の説明においてさらに明瞭になり、又は本発明の実践を介して把握できる。

本発明の上述の及び/又は付加的な特徴及びメリットは、以下の図面に組み合わせた実施形態に対する説明過程で明瞭になり、容易に理解できる。

本発明の実施形態に係るファンの平面概略図である。 本発明の実施形態に係るファンの作動原理の概略図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。前記実施形態の例が図面に示されるが、同一又は類似する符号は、常に、同一又は類似の部品、又は、同一又は類似の機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解されてはならない。

本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。なお、「第１」、「第２」の用語は目的を説明するためだけに用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解してはいけない。そこで、「第１」、「第２」によって限定されている特徴は一つ又はより多くの前記特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ又は二つ以上のことを意味する。

なお、本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定的な接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。機械的な接続や、電気的な接続や、あるいは互いに通信することも可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することや、あるいは二つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な状況によって、本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

本発明において、明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでもよいし、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することではなくそれらの間の別の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを表す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことだけを表す。

以下の内容において、多くの異なる実施形態または例示を提供することにより、本発明の異なる構造を実現することが開示されている。本発明の説明を簡素化するため、以下に特定の例の部材及び配置について説明する。勿論、これらは例示に過ぎず、本発明を限定する意図がない。また、本発明は、異なる例において数字及び／またはアルファベットの符号を重複して使用することができる。このような重複は、簡素化及び明瞭のためであり、それ自体は検討する各種の実施例及び／または配置の間の関係を示すものではない。また、本発明は、さまざまな特定の工程及び材料の例を挙げているが、当業者は、他の工程の適用及び／または他の材料の使用も考えることが可能である。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態に係るファン１００は、第１のハブ１０と、第２のハブ２０と、複数の第１のブレード３０と、及び複数の第２のブレード４０とを含む。

第１のハブ１０と第２のハブ２０とが同軸に設けられる。第１のハブ１０と第２のハブ２０が複数の第１のブレード３０によって固定的に接続されている。複数の第１のブレード３０が間隔を置いて配列されている。複数の第２のブレード４０が第２のハブ２０の外側面２２に固定されている。複数の第２のブレード４０が間隔を置いて配列されている。複数の第１のブレード３０の総面積ΣＳ１は複数の第２のブレード４０の総面積ΣＳ２より大きい。

前記ファン１００において、ファン１００の第１のブレード３０の総面積が第２のブレード４０の総面積より大きいため、第１のブレード３０が、ファン１００により発生する気流全体へ大きな影響を与え、第１のブレード３０と第２のブレード４０からの気流を合流してから拡散することができるので、ファン１００の送風面積が増加し、ユーザのニーズを満たすことができる。

また、第１のブレード３０と第２のブレード４０からの気流が合流してから互いに作用し合うことにより、ファン１００の遠心力による渦流現象を減少することができ、拡散後の風は、自然の風により近くなり、ユーザ体験を高める。

発明者が検出された本発明実施例に係るファン１００のパラメータと、従来のファンのパラメータとを同一条件において比較し、回転数が近い場合の両者の風量及びノイズを比較して表１を取得した。

風量が同じ場合の両者のノイズを比較して表２を取得した。

表１から見ると、回転数が近い場合、本実施形態に係るファン１００の風量は従来のファンの風量より顕著に大きいが、ノイズの差異が小さく、ユーザへの影響が小さい。

表２から見ると、風量が同じ場合、本実施形態に係るファン１００のノイズは従来のファンのノイズより顕著に低く、回転数と電力も従来のファンより顕著に低いため、電気量を節約することができる。

本実施形態において、第１のハブ１０は、内部ハブであり、第２のハブ２０は、外部ハブであることを理解すべきである。第１のブレード３０は、内部ブレードであり、第２のブレード４０は、外部ブレードである。

第１のハブ１０が第２のハブ２０よりファン１００の回転中心に近く、第１のブレード３０が第２のブレード４０よりファン１００の回転中心に近い。

具体的に、複数の第１のブレード３０の内端エッジ３２が第１のハブ１０の外側壁１２に接続されている。複数の第１のブレード３０の外端エッジ３４が第２のハブ２０の内側面２４に接続されている。

第１のハブ１０及び第２のハブ２０が直接に第１のブレード３０を介して接続されているため、ファン１００の構造の複雑さが低下され、ファン１００を容易に製造することができる。

本実施形態において、複数の第１のブレード３０が第１のハブ１０を中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている。

これにより、第１のハブ１０及び第２のハブ２０が第１のブレード３０に接続されやすくなり、ファン１００の強度を向上することができる。

本実施形態において、複数の第２のブレード４０が第１のハブ１０を中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている。

これにより、ファン１００の吸気面積を増加することができ、ファン１００の送風量を増加しやすくなる。

本実施形態において、第１のブレード３０が第１のハブ１０の円周方向に沿って均等に配列されている。

要するに、任意の隣接する二つの第１のブレード３０の間の円周方向での距離が等しいか、または任意の隣接する二つの第１のブレード３０の間の夾角が等しい。これにより、ファン１００を製造しやすくなり、第１のブレード３０が円周方向に沿ってスピードの均一な気流を発生することができ、第１のブレード３０及び第２のブレード４０からの気流を合流してから拡散することができるので、ファン１００の送風面積が増加する。

本実施形態において、第２のブレード４０が第２のハブ２０の円周方向に沿って均等に配列されている。

これにより、ファン１００を製造しやすくなり、且つファン１００からの気流の密度が均一化し、気体が流れやすい。

また、第１のブレード３０及び第２のブレード４０がいずれもファン１００の円周方向に沿って均等に配列されている。静止状態でのファン１００の質量重心がファン１００の回転中心に位置する。これにより、ファン１００が回転する時の振動を減少し、ファン１００の回転によるノイズを低減することができる。

具体的には、第１のハブ１０に中心穴１４が設けられ、ファン１００が中心穴１４を介してモータの回転軸に接続され、モータがファン１００の回転を駆動する。

本実施形態において、第１のブレード３０の迎え角が第２のブレード４０の迎え角より大きい。

これにより、ファン１００が良い空力性能を備え、ファン１００の効率を向上することができ、且つ本実施形態に係るファン１００が、従来のファンと比べて、同じ回転数である場合、ファン１００により発生する風量が更に大きくなる。

本実施形態において、第１のブレード３０は、翼形ブレードである。

翼形ブレードが良い空力性能を備えるため、各第１のブレード３０の空力性能を向上することができ、且つ第１のブレード３０はファン１００の気流全体への影響が大きいので、ファン１００の空力性能が向上し、ファン１００の電力損失が減少し、エネルギー(例えば、電気エネルギー)を節約することができる。

具体的には、複数の第１のブレード３０の構造がいずれも同じであり、要するに、各第１のブレード３０の全体構造が同じであるため、ファン１００を製造しやすくなる。

更に、第１のブレード３０は、ねじれた翼形ブレードである。ねじれたブレードの形状と気流の流動パターンが合致しているため、気体の流れの損失を減少させ、ファン１００の効率を向上させることができる。

好ましくは、第２のブレード４０は、翼形ブレードである。これにより、ファン１００の空力性能を更に向上することができる。

また、翼形ブレードは、例えば、鳥の翼を生体模倣対象として設計される。具体的には、一実施例において、第１のブレード３０は、次列風切羽の形状に設けることができ、第２のブレード４０は、初列風切羽状の形状に設けることができる。これにより、外見が異なる二層のブレードを設けることができ、以下のようなメリットを有する。１．ブレードの外見は、生体模倣の設計を採用するため、ブレードが良好な空力性能を備え、且つ組み立て後の外観が美しい。２．二層ブレード設計を採用するため、風の吹付け面積を増加し、風量を向上することができる。３．二層ブレードの内外ハブ設計により、ブレードの強度を向上し、使用寿命を延長することができる。

本実施形態において、複数の第１のブレード３０の総面積ΣＳ１の、隣接する二つの第１のブレード３０の間の隙間の面積の和ΣＳ１’に対する比率は、１より大きく且つ３より小さい。

つまり、１<ΣＳ１/ΣＳ１’<３である。実験を経て、ΣＳ１/ΣＳ１’が１より大きく且つ３より小さい場合、第１のブレード３０が良い空力性能を備え、ファン１００の風量が大きく、且つ送風面積が大きいことがわかった。

本実施形態において、複数の第２のブレード４０の総面積ΣＳ２の、隣接する二つの第２のブレード４０の間の隙間の面積の和ΣＳ２’に対する比率は、１より大きく且つ４より小さい。

つまり、１<ΣＳ２/ΣＳ２’<４である。実験を経て、ΣＳ２/ΣＳ２’が１より大きく且つ４より小さい場合、ファン１００の空力性能を更に向上することができるため、ファン１００の送風量が大きく、且つ送風面積がより広いことがわかる。

本実施形態において、複数の第１のブレード３０の総面積ΣＳ１の、隣接する二つの第１のブレード３０の間の隙間の面積の和ΣＳ１’に対する比率であるΣＳ１/ΣＳ１’が、複数の第２のブレード４０の総面積ΣＳ２の、隣接する二つの第２のブレード４０の間の隙間の面積の和ΣＳ２’に対する比率であるΣＳ２/ΣＳ２’より小さい。

つまり、ΣＳ１/ΣＳ１’<ΣＳ２/ΣＳ２’である。これにより、第１のブレード３０の第１のハブ１０の円周方向に沿った配置は、第２のブレード４０の第２のハブ２０の円周方向に沿った配置よりまばらである。これにより、ファン１００の吸気量が十分なので、ファン１００の大風量のニーズを満たすことができる。

具体的に、本実施形態において、第１のブレード３０の数は、七つであり、第２のブレード４０の数は、九つである。

他の実施形態において、実際の状況に応じて第１のブレードと第２のブレードの具体的数量を決定することができる。他の実施形態においても、複数の第１のブレードの総面積の、隣接する二つの第１のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、複数の第２のブレードの総面積の、隣接する二つの第２のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率より小さいことを満たすことが好ましい。

複数の第１のブレード３０の総面積ΣＳ１と、隣接する二つの第１のブレード３０の間の隙間の面積Ｓ１’と、複数の第２のブレード４０の総面積ΣＳ２と、及び隣接する二つの第２のブレード４０の間の隙間の面積Ｓ２’とが、正面投影したファン１００の面積により検出されたものであり、正面投影したファン１００の図は、図１のようなファン１００の図である。

隣接する二つの第１のブレード３０の間の隙間の面積Ｓ１’は、正面投影したファン１００における隣接する二つの第１のブレード３０の輪郭線と、第１のハブ１０の輪郭線と、第２のハブ２０の輪郭線とで囲まれた図形の面積である。

例えば、図１において、線分L１と、線分L２と、線分L３と、線分L４とで囲まれた図形の面積が、隣接する二つの第１のブレード３０の間の隙間の面積Ｓ１’である。

複数の第１のブレード３０の総面積ΣＳ１は、正面投影したファン１００における各第１のブレード３０の輪郭線で囲まれた図形の面積Ｓ１の和である。

隣接する二つの第２のブレード４０の間の隙間の面積Ｓ２’は、正面投影したファン１００における隣接する二つの第２のブレード４０の輪郭線と、第２のハブ２０の輪郭線と、及び第２のブレード４０の外エッジ輪郭線の延長線(図１において点線で示す)とで囲まれた図形の面積である。

本実施形態において、好ましくは、ファン１００は、一体成形構造である。

具体的には、ファン１００の材料は、すべてプラスチックであってよい。さらに、射出成形によりファン１００の構造が形成される。

これにより、ファン１００の加工工程が簡単になり、ファン１００の製造コストが低下され、第１のブレード３０及び第２のブレード４０の強度も向上することができるため、第１のブレード３０及び第２のブレード４０を損傷しにくい。

本発明の実施形態に係る家電機器は、前記ファン１００を含む。

本実施形態に係る家電機器に、前記ファン１００が用いられるため、家電機器を使用する時の送風面積が大きくなり、ユーザのニーズを満たすことができる。

家電機器は、例えば扇風機、暖房装置またはエアコンなどのファンを備える家電機器である。

本発明の説明において、「一つの実施形態」、「一部の実施形態」、「例示的な実施形態」、「例」、「具体的な例」、或いは「一部の例」などの用語を参考した説明とは、該実施形態或いは示例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも一つの実施形態或いは例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な描写は、必ずしも同じ実施形態或いは例を示すとは限らない。又、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか一つ或いは複数の実施形態又は例において適宜結合することができる。

本発明の実施形態を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施形態に対して各種の変化、修正、置換及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。

Claims (13)

1. 第１のハブと、
   前記第１のハブと同軸に設けられる第２のハブと、
   前記第１のハブと前記第２のハブとを固定的に接続し、間隔を置いて配列された複数の第１のブレードと、
   前記第２のハブの外側面に固定され、間隔を置いて配列された複数の第２のブレードと、
   を含み、
   前記複数の第１のブレードの総面積が前記複数の第２のブレードの総面積より大きい、
   ことを特徴とするファン。
2. 前記第１のブレードの迎え角が前記第２のブレードの迎え角より大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載のファン。
3. 前記複数の第１のブレードは、前記第１のハブを中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のファン。
4. 前記複数の第２のブレードは、前記第１のハブを中心として放射状をなし且つ間隔を置いて配列されている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のファン。
5. 前記第１のブレードは、前記第１のハブの円周方向に沿って均等に配列されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のファン。
6. 前記第２のブレードは、前記第２のハブの円周方向に沿って均等に配列されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のファン。
7. 前記第１のブレードは、翼形ブレードである、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のファン。
8. 前記第２のブレードは、翼形ブレードである、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のファン。
9. 前記複数の第１のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第１のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、１より大きく且つ３より小さい、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のファン。
10. 前記複数の第２のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第２のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、１より大きく且つ４より小さい、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のファン。
11. 前記複数の第１のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第１のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率は、前記複数の第２のブレードの総面積の、隣接する二つの前記第２のブレードの間の隙間の面積の和に対する比率より小さい、
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のファン。
12. 前記ファンは、一体成形構造である、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のファン。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のファンを含む、
    ことを特徴とする家電機器。

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