JP4077097B2 - ファン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はファンに係り、特に、夜祭り等夜間の戸外で用いる際に、任意の文字や図形を発光表示させることが可能なファンに関する。
【0002】
【従来の技術】
夜祭り等のように、夜間の戸外で用いる祭具には、文字や図形等を発光表示することができる団扇(ファン)がある。
【0003】
このような団扇の一例を、図5の符号101に示す。この団扇101は、板状の送風部102と、送風部102を支持する支持部103を有している。支持部103は棒状の本体131と、複数の棒状の枝部132とを有しており、枝部132は本体131の端部に放射状に取り付けられている。そして、この枝部132の先端には、板状の送風部102が取り付けられており、使用者が支持部103を把持して揺動することで、送風部102が揺動して送風できるので、団扇101が構成されている。
【0004】
この団扇101では、送風部102の表面に、発光塗料104が塗布されて、所望の文字(ここでは「祭」という文字)を描いているので、暗所でその文字を発光表示することができる。
【0005】
しかしながら、一般的に発光塗料は輝度が低い。上記の団扇101では、かかる発光塗料104を用いて発光表示を行なっているため、夜間の戸外で十分視認可能な発光表示をすることはできない。
また、発光塗料104は劣化しやすいため、比較的短期間で輝度が低下してしまい、長期間にわたって発光表示をすることはできなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、夜間でも十分に視認可能な輝度で、文字や図形を送風部に発光表示することができるファンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、送風部と、筒状の支持部と、発電部と、発光表示部とを有し、前記送風部は、前記支持部に取り付けられ、前記発光表示部は、前記送風部に設けられ、前記発電部は前記支持部に設けられ、前記発光表示部は、EL素子からなり、前記発電部から印加される電圧により、発光するように構成されたファンであって、前記発電部は、ピエゾ素子を有し、前記発光表示部は、前記ピエゾ素子の生成する電圧で発光することができるように構成され、前記ピエゾ素子は、使用者が前記支持部を把持して前記送風部を揺動させ、該送風部から送風させる際に、前記支持部に生じる撓みによって変形し、電圧を生成するように構成されたことを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のファンであって、前記発光表示部は、無機EL素子からなり、前記発電部は、レベルシフト回路を有し、前記レベルシフト回路は、前記ピエゾ素子の生成する電圧を、前記無機EL素子を駆動するのに適当な大きさに調整して前記無機EL素子に印加するように構成されたことを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1記載のファンであって、前記発光表示部は、有機EL素子からなり、前記発電部は、整流回路を有し、前記整流回路は、前記ピエゾ素子の生成する電圧を、直流電圧に整流して前記有機EL素子に印加するように構成されたことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のファンであって、前記送風部は、前記発光表示部の表示面を少なくとも被覆するように配置された、防湿性のフィルムを有することを特徴とする。
【0011】
【0012】
一般的に、EL素子は発光塗料などに比して輝度が高い。本発明では、発光表示部として、かかるEL素子を用いているので、発光塗料を発光表示部として用いた場合と異なり、夜間でも視認性が良好な発光表示が可能である。
また、一般にファンの使用者は、支持部を把持して揺動することで送風部を揺動させ、送風部から送風させる。
【0013】
本発明では支持部に、ピエゾ素子が設けられており、支持部が揺動する際に支持部に生じる撓みによってピエゾ素子が変形することにより、電圧を発生している。こうして発生した電圧をEL素子に印加して、発光表示させることができるので、発光表示部の電源として電池等が不要になる。従って、電池を交換する手間が不要になり、取り扱いが容易で、長期間発光表示可能なファンを得ることが可能になる。
【0014】
なお、発光表示部が無機EL素子の場合には、交流電圧を印加する必要があるが、ピエゾ素子で生成される高い交流電圧を無機EL素子に直接印加すると、電圧が高すぎて無機EL素子が破壊してしまうおそれがある。
【0015】
そこで本発明では、発電部にレベルシフト回路が設けられており、このレベルシフト回路で、ピエゾ素子で生成される高い交流電圧が、無機EL素子を発光させるのに適当な電圧レベルまで低下されて無機EL素子に印加されるので、無機EL素子を破壊することなく、発光させることができる。
【0016】
また、発光表示部が有機EL素子からなるときには、直流電圧を印加する必要があるが、ピエゾ素子では交流電圧が生成されるので、この交流電圧を有機EL素子に直接印加しても、有機EL素子を発光させることはできない。
【0017】
そこで本発明では、発電部に整流回路が設けられており、ピエゾ素子で生成される交流電圧が整流回路で直流電圧に整流されて有機EL素子に印加されるので、ピエゾ素子で有機EL素子を発光させることができる。
【0018】
さらに、送風部が、少なくとも発光表示部の表示面を被覆するように配置された防湿性のフィルムを有しているので、発光表示部の表示面から水分が侵入して発光表示部が劣化することを抑制し、発光表示可能な期間を長くすることができ、長期間の使用に耐え得るファンを得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図1(a)、(b)の符号1に、本実施形態の団扇(ファン)を示す。この団扇1は、送風部2と、支持部3とを有している。
送風部2は、樹脂から成る板状部材21を有している。
【0020】
支持部3は、本体31と、複数の枝部32とを有しており、本体31は可撓性を有するポリエチレンテレフタレート等の透明絶縁性樹脂が筒状に成形されて成る。他方、枝部32は、本体31と同じ樹脂が棒状に成形されて成る。
枝部32は、本体31の先端部に放射状に取り付けられている。枝部32の先端には、板状部材21の端部が取り付けられて、団扇1が構成されている。
【0021】
板状部材21の表面のほぼ中央には、EL素子4が配置されている。
このEL素子4は、図2(a)にその断面図を示すように、透明フィルム12、透明電極13、発光層14、反射絶縁層15、背面電極16を有している。
【0022】
透明フィルム12の表面全面には、ITO(Indium Tin Oxide)膜からなる透明電極13が形成され、透明電極13の表面全面には発光層14が形成されている。この発光層14は、シアノエチル化化合物中に、電場発光型の蛍光体粉末が分散されたものを母材としており、電場発光型の蛍光体粉末は、ZnSを母体材料とし、付活剤をCuとし、共付活剤をClとしている。
【0023】
発光層14の表面には、反射絶縁層15が配置されている。この反射絶縁層15は、ポバール等のシアノエチル化物中に、チタン酸バリウムが分散されたものを母材としており、誘電率や反射率が高いという性質を有している。
【0024】
反射絶縁層15の表面には、アルミニウム箔などの金属箔からなる背面電極16が、図2(b)に示すように所望の形状(ここでは「祭」という文字)に成形されて配置されている。図2(b)は、EL素子4を透明フィルム12側からみた平面図であって、図2(a)は、図2(b)のA−A線断面図である。
【0025】
かかるEL素子4は、背面電極16側が、板状部材21の表面側に面するように、板状部材21の表面に配置されている。
そして、板状部材21の表面には、EL素子4上から板状部材21の表面全面を被覆するように、透明の防湿性フィルム22が形成されており、板状部材21と防湿性フィルム22とで、送風部2が構成されている。
【0026】
この防湿性フィルム22は、フッ素化樹脂フィルムと、透明シーラントフィルムとを有している。そのフッ素化樹脂フィルムにはポリ塩化三フッ化エチレン(以下PCTFEと称する。)が、透明シーラントフィルムにはエチレン−酢酸ビニル重合体(以下EVAと称する。)が用いられている。それらのPCTFEと、EVAとは透明接着剤で接着されている。
【0027】
支持部3の本体31の内部には、ピエゾ素子5と、レベルシフト回路6とが設けられている。ピエゾ素子5は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の強誘電体からなり、圧力や張力を受けることで、電圧を発生することができる圧電素子の一種である。
【0028】
本実施形態のピエゾ素子5は、2つの出力端子を有しており、一方の出力端子は、図2(c)に示すようにレベルシフト回路6を介してEL素子4の透明電極13に接続されている。ピエゾ素子5の他方の出力端子は、背面電極16に直接接続されており、背面電極16とピエゾ素子5の他方の出力端子とは、ともに接地されている。
【0029】
上記の団扇1では、使用者が送風部2から送風させるときに、支持部の本体31を把持し、支持部3の本体31を揺動させると、図3(a)に示すように本体31に撓みが生じる。ピエゾ素子5は、本体31が撓むと圧縮されるように本体31内部に取り付けられており、本体31が撓むことでピエゾ素子5が圧縮される。
【0030】
次いで、図3(b)に示すように、本体31の弾性力によって、本体31が撓んだ状態から撓みのない元の状態に復元すると、図3(a)の状態で圧縮されていたピエゾ素子5も膨張して元の状態に復元する。
【0031】
使用者は本体31を揺動させているため、本体31は撓んだ状態と、元の状態とを交互に繰り返す。本体31が撓むごとにピエゾ素子5も縮み、本体が復元するたびにピエゾ素子5も復元するので、ピエゾ素子5は交流電圧を生成している。
【0032】
こうして生成された交流電圧は、レベルシフト回路6でEL素子4を駆動可能な程度の電圧レベルまで低下されて、EL素子4の透明電極13に印加される。すると、背面電極16の形成された領域上の発光層14上にだけ強い電圧が印加されるので、背面電極16上の発光層14のみを発光させることができる。
【0033】
発光層14から発せられた光は、透明電極13側に照射されるとともに、反射絶縁層15側にも照射される。反射絶縁層15に照射された光は、反射率の高い反射絶縁層15で反射され、再び発光層14を介して透明電極13側へと照射されるので、反射絶縁層15が設けられていない場合に比して、発光効率が高くなっている。
【0034】
EL素子4は、背面電極16の形成された領域のみを発光させることができる。ここでは背面電極16は、図2(b)で示したように予め所望の形状(「祭」という文字)に成形されているので、その形状を発光させることができ、図4に示すように、透明フィルム12を介して外側に発光光を放射することで、送風部2の表面に所望の形状8を発光表示させることができる。
【0035】
EL素子4の発光輝度は、発光塗料等による発光輝度に比して高いので、夜間でも所望の形状8を十分視認できる程度の発光表示が可能である。また、EL素子は発光塗料に比して劣化もしにくいので、従来に比して長期間発光表示をすることができる。
さらに、電源として電池を要しないので、電池を交換する手間が不要になり、取り扱いが容易で、長期間発光表示可能なファンを得ることが可能になる。
【0036】
また、送風部2が、少なくともEL素子4を被覆するように配置された防湿性フィルムを有しているので、EL素子4が湿気によって劣化せず、EL素子の寿命を長くすることができる。
【0037】
なお、本実施形態では、防湿性フィルム22を構成する透明シーラントフィルムとして、EVAを用いているが、本発明はこれに限らず、未延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、エチレン−エチルアクリレート(EEA)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)等を用いてもよい。
【0038】
また、本実施形態では、板状部材21の表面にEL素子4が配置され、EL素子4上から、板状部材21表面の全面を被覆するように防湿性フィルム32が配置されているが、本発明はこれに限らず、少なくともEL素子4の透明フィルム12の表面を被覆できるように設けられていればよい。このように構成しても、EL素子の表示面となる透明フィルム12は、面積がEL素子4の側面に比して大きく、水分が侵入する可能性が高いので、水分がEL素子4内部に侵入して劣化することを防止する目的は大部分果たせる。
【0039】
さらに、板状部材21の内部にEL素子4が埋め込まれるような構成にしてもよいし、防湿性フィルムを2枚貼り合わせて、その間にEL素子4を挟みこむようにして送風部2を構成してもよい。
【0040】
また、支持部3の材料として、ポリエチレンテレフタレートを用いているが、本発明はこれに限らず、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等の透明絶縁性物質を用いてもよい。
【0041】
さらに、反射絶縁層15として、シアノエチル化物中に、無機高誘電体粉末が分散されたものを用い、シアノエチル化物としてポバールを、無機高誘電体粉末としてチタン酸バリウムを、それぞれ用いているが、本発明はこれに限らず、シアノエチル化物としてプルラン等の材料を用いてもよいし、無機高誘電体粉末として酸化チタンを用いてもよい。
【0042】
また、本実施形態では発光表示部として、無機のEL素子4を用い、レベルシフト回路6を設けているが、本発明はこれに限らず、発光表示部として、直流電圧で駆動可能な有機EL素子を用い、レベルシフト回路に代えて整流回路を設けるような構成にしてもよい。このような構成にすることにより、ピエゾ素子で生成された交流電圧が、整流回路で直流電圧にされて有機EL素子に印加されるので、ピエゾ素子を用いて有機EL素子に発光表示させることができる。
【0043】
【発明の効果】
夜間でも十分に表示可能な輝度で、所望の文字や図形を、発光可能なファンを得ることができる。また、電池が不要なので、電池交換などの手間も不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a):本発明のファンを説明する平面図
(b):本発明のファンを説明する側面図
【図2】(a):本発明のEL素子を説明する断面図
(b):本発明のEL素子を説明する平面図
(c):本発明のファンの電気的接続関係を説明する図
【図3】(a):本発明のピエゾ素子の発電機構を説明する第1の図
(b):本発明のピエゾ素子の発電機構を説明する第2の図
【図4】本発明のファンが発光表示している状態を説明する平面図
【図5】従来のファンを説明する平面図
【符号の説明】
1…団扇(ファン) 2…送風部 3…支持部 4…EL素子 5…ピエゾ素子6…レベルシフト回路 12…透明フィルム 13…透明電極 14…発光層15…反射絶縁層 16…背面電極 21…板状部材 22…防湿性フィルム31…本体 32…枝部
Claims (4)
- 送風部と、筒状の支持部と、発電部と、発光表示部とを有し、
前記送風部は、前記支持部に取り付けられ、
前記発光表示部は、前記送風部に設けられ、
前記発電部は前記支持部に設けられ、
前記発光表示部は、EL素子からなり、前記発電部から印加される電圧により、発光するように構成されたファンであって、
前記発電部は、ピエゾ素子を有し、
前記発光表示部は、前記ピエゾ素子の生成する電圧で発光することができるように構成され、
前記ピエゾ素子は、使用者が前記支持部を把持して前記送風部を揺動させ、該送風部から送風させる際に、前記支持部に生じる撓みによって変形し、電圧を生成するように構成されたことを特徴とするファン。 - 前記発光表示部は、無機EL素子からなり、
前記発電部は、レベルシフト回路を有し、
前記レベルシフト回路は、前記ピエゾ素子の生成する電圧を、前記無機EL素子を駆動するのに適当な大きさに調整して前記無機EL素子に印加するように構成されたことを特徴とする請求項1記載のファン。 - 前記発光表示部は、有機EL素子からなり、
前記発電部は、整流回路を有し、
前記整流回路は、前記ピエゾ素子の生成する電圧を、直流電圧に整流して前記有機EL素子に印加するように構成されたことを特徴とする請求項1記載のファン。 - 前記送風部は、前記発光表示部の表示面を少なくとも被覆するように配置された、防湿性のフィルムを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のファン。
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