特開 2022-164173 表面加工構造、表面加工シート、及びプロペラファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164173

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】表面加工構造、表面加工シート、及びプロペラファン

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/38 20060101AFI20221020BHJP

   F03D 1/06 20060101ALI20221020BHJP

【ＦＩ】

F04D29/38 A

F04D29/38 C

F03D1/06 A

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069498

(22)【出願日】2021-04-16

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】公文 ゆい

(72)【発明者】

【氏名】三角 勝

【テーマコード（参考）】

3H130

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC25

3H130BA61C

3H130CB01

3H130DA02Z

3H130DD01Z

3H130EB01C

3H130EB04C

3H130EC13C

3H130EC14C

3H130EC17C

3H178AA03

3H178AA40

3H178BB31

3H178CC03

(57)【要約】

【課題】流体が効率的に移動できる表面加工構造、表面加工シート、及びプロペラファンを提供する。
【解決手段】表面加工構造は、対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、前記対象面と平行な第一方向に並ぶ複数のブロックを備え、前記複数のブロックの各々は、前記第一方向の上流側から下流側に向かって、前記対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面を有し、前記複数のブロックが有する複数の前記傾斜面は、前記第一方向に延びる一つの線上に並ぶ。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、前記対象面と平行な第一方向に並ぶ複数のブロックを備え、
前記複数のブロックの各々は、前記第一方向の上流側から下流側に向かって、前記対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面を有し、
前記複数のブロックが有する複数の前記傾斜面は、前記第一方向に延びる一つの線上に並ぶ、
表面加工構造。

【請求項2】

前記傾斜面の全体は、前記ブロックの前記第一方向の上流側に露出し、
前記傾斜面の前記第一方向の下流側端部は、前記ブロックのうちで前記対象面からの距離が最も大きい、
請求項１に記載の表面加工構造。

【請求項3】

前記複数のブロックのうちで前記第一方向に隣り合う二つのブロックは、上流側ブロック、及び前記上流側ブロックの下流側にある下流側ブロックであり、
前記下流側ブロックにおける前記傾斜面の前記第一方向の上流側端部は、前記上流側ブロックにおける前記第一方向の下流側端部よりも、前記対象面からの距離が小さい、
請求項１又は２に記載の表面加工構造。

【請求項4】

前記複数のブロックの各々は、前記傾斜面に設けられた複数の微小溝を有し、
前記複数の微小溝は、互いに間隔を空けて前記第一方向と直交する第二方向に並び、且つ前記第一方向の上流側から下流側に向かって延びる、
請求項１から３の何れかに記載の表面加工構造。

【請求項5】

前記複数の微小溝は、前記傾斜面における前記第一方向の上流側端部から下流側端部まで延びる、
請求項４に記載の表面加工構造。

【請求項6】

前記複数のブロックは、前記第一方向と前記第二方向とに並んで二次元配列され、
前記複数のブロックのうちで前記第二方向に隣り合う二つのブロックの間には、前記第二方向と交差する方向に延びる溝状の隙間が形成され、
前記複数の微小溝の各々における前記第二方向の幅は、前記隙間における前記第二方向の幅よりも小さい、
請求項４又は５に記載の表面加工構造。

【請求項7】

前記複数のブロックは、前記第一方向に連続して並ぶ複数の前記隙間が形成されるように配置され、
前記複数の隙間は、前記第一方向に延びる一つの空気流路を構成する、
請求項６に記載の表面加工構造。

【請求項8】

第二方向に並ぶ複数の第一の溝と、
前記第一の溝と平行に延び、前記第一の溝より狭く、且つ前記第一の溝より浅い第二の溝と、
を備え、
隣り合う前記第一の溝の間に、複数の前記第二の溝が整列する、
表面加工構造。

【請求項9】

前記第一の溝のアスペクト比は、前記第二の溝のアスペクト比よりも小さい、
請求項８に記載の表面加工構造。

【請求項10】

請求項１から９の何れかに記載の表面加工構造が、前記対象面上に設置可能な基材に設けられた表面加工シート。

【請求項11】

回転軸部と、前記回転軸部から外方に延びる翼とを備え、
請求項１から９の何れかに記載の表面加工構造は、前記翼の表面上に設けられ、
前記第一方向は、前記翼の前縁側から後縁側に向かう方向である、
プロペラファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表面加工構造、表面加工シート、及びプロペラファンに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、生物のもつ多彩な機能を模倣して利用する技術、いわゆるバイオミメティクス（ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）に注目が集まっている。そして、そのような生体模倣技術を電気製品等に採用するモノづくりの一例としてネイチャーテクノロジー（登録商標）が知られている。

【0003】

回転可能な羽根の表面を加工する手法として、ディンプル加工が知られている。特許文献１が例示する発電機のように、風や流水などの流体を受けて回転する羽根を利用した装置では、回転する羽根にディンプルを設けることで、羽根の表面積を増加させると共に風の抵抗を強めて、羽根の回転を上げることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－３９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、例えば送風機やファンのように、原動機の動力を受けた羽根の回転によって流体を移動させる装置では、回転する羽根にディンプルを設けると、流体を効率的に移動できないおそれがある。具体的には、ディンプルによって羽根の表面積が増加して流体の抵抗が強まることで、羽根の回転負荷が大きくなり、羽根の円滑な回転を妨げるおそれがある。また、羽根の回転時にディンプルが羽根の表面に乱気流を生じ、その乱気流が流体の一定方向への移動を妨げるおそれがある。

【0006】

本開示の一態様は、流体が効率的に移動できる表面加工構造、表面加工シート、及びプロペラファンを提供することを目的とする。なお、本開示の一態様は、蝶鱗粉や魚鱗の構造に着目した技術的思想を含んでいるため、バイオミメティクスに関係するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る表面加工構造は、対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、前記対象面と平行な第一方向に並ぶ複数のブロックを備え、前記複数のブロックの各々は、前記第一方向の上流側から下流側に向かって、前記対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面を有し、前記複数のブロックが有する複数の前記傾斜面は、前記第一方向に延びる一つの線上に並ぶ。

【0008】

本開示の一態様に係る表面加工シートは、前記表面加工構造が前記対象面上に設置可能な基材に設けられる。

【0009】

本開示の一態様に係るプロペラファンは、回転軸部と、前記回転軸部から外方に延びる翼とを備え、前記表面加工構造は、前記翼の表面上に設けられ、前記第一方向は、前記翼の前縁側から後縁側に向かう方向である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】プロペラファンを備えた扇風機の一部分解側面図である。

【図2】プロペラファンを正面側から見た斜視図である。

【図3】プロペラファンの正面図である。

【図4A】図３におけるＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。

【図4B】翼の前面を部分的に拡大した図である。

【図5】表面加工シートを部分的に拡大した斜視図である。

【図6】図５に示す破線枠内を部分的に拡大した斜視図である。

【図7A】一つのブロックを拡大した斜視図である。

【図7B】図６に示す破線枠内を部分的に拡大した斜視図である。

【図8】表面加工シートを部分的に拡大した模式的な平面図である。

【図9A】図８に示す表面加工シートの模式的な正面図である。

【図9B】図８に示す表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10A】第一変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10B】第二変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10C】第三変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10D】第四変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10E】第五変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図10F】第六変形例に係る表面加工シートの模式的な側面図である。

【図11A】第七変形例に係る表面加工シートの模式的な平面図である。

【図11B】第八変形例に係る表面加工シートの模式的な平面図である。

【図11C】第九変形例に係る表面加工シートの模式的な平面図である。

【図11D】第十変形例に係る表面加工シートの模式的な平面図である。

【図12A】第十一変形例に係る表面加工シートの模式的な平面図である。

【図12B】第十一変形例に係る表面加工シートの模式的な正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0012】

［扇風機１］
扇風機１を説明する。図１は、プロペラファン１００を備えた扇風機１の一部分解側面図である。図１に示すように、扇風機１は、前ガード２、後ガード３、本体部４、スタンド５、及びプロペラファン１００を含む。本体部４は、スタンド５によって支持されており、内部に図示しない駆動モータが収容されている。本体部４の前面には、駆動モータの回転軸４Ａが設けられている。プロペラファン１００の回転軸部１１０（図２等参照）が、スクリューキャップ６を用いて回転軸４Ａに固定される。

【0013】

前ガード２及び後ガード３は、本体部４に固定されたプロペラファン１００を囲うように設けられる。後ガード３は、プロペラファン１００の背面側（負圧面側）を覆うように本体部４に、固定される。前ガード２は、プロペラファン１００の正面側（正圧面側）を覆うように、後ガード３に固定される。スタンド５は、床面等に扇風機１を載置するために設けられ、本体部４を支持する。スタンド５の所定位置には、扇風機１のオン／オフや運転状態の切換え等を行なうための図示しない操作部が設けられている。スタンド５は、扇風機１の首ふり機能及び高さ調節機能を有してもよい。

【0014】

［プロペラファン１００］
プロペラファン１００を説明する。図２は、プロペラファン１００を正面側から見た斜視図である。図３は、プロペラファン１００の正面図である。図２及び図３に示すように、プロペラファン１００は、回転軸部１１０及び複数の翼１２０を有する。回転軸部１１０は、プロペラファン１００のボスハブであり、有底略円筒状の形状を有する。複数の翼１２０の各々は、滑らかに曲成された板状である。複数の翼１２０は、回転軸部１１０の外周面から、プロペラファン１００の径方向外側へ向けて突出する。複数の翼１２０は、回転軸部１１０の周方向に沿って等間隔に並び、且つ互いに同一の形状である。本例のプロペラファン１００は、７枚の翼１２０を有する。

【0015】

プロペラファン１００は、上述した駆動モータに駆動されて、回転軸部１１０の軸線を回転中心として、正面視で反時計回り方向である回転方向Ａに回転する。即ち複数の翼１２０が回転方向Ａに回転する。これにより、プロペラファン１００の背面側である吸込側から、プロペラファン１００の正面側である噴出側に向けて空気が流れて、扇風機１の前方に向けて送風される。

【0016】

複数の翼１２０の詳細構造を説明する。図４Ａは、図３におけるＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。図４Ｂは、翼１２０の前面１２５を部分的に拡大した図である。本例では、複数の翼１２０が互いに同じ形状であるため、一つの翼１２０について説明する。図２～図４Ａに示すように、翼１２０は、前縁部１２１、後縁部１２２、及び周縁部１２３を含む。

【0017】

前縁部１２１は、翼１２０における回転方向Ａの下流側にある端縁部である。前縁部１２１は、その径方向の中間部分が回転方向Ａの上流側へ突出するように湾曲している。後縁部１２２は、翼１２０における回転方向Ａの上流側にある端縁部である。後縁部１２２は、その径方向の中間部分が回転方向Ａの上流側へ突出するように湾曲している。周縁部１２３は、翼１２０において回転方向Ａに沿って延びる端縁部である。周縁部１２３は、前縁部１２１の径方向外側の端部と、後縁部１２２の径方向外側の端部とを結ぶ。翼１２０は全体として、径方向外側へ向かうに従って、前縁部１２１と後縁部１２２との距離が大きくなっている。

【0018】

プロペラファン１００が回転方向Ａに回転することにより、翼１２０では気流が前縁部１２１から後縁部１２２へ向かって流れる。翼１２０の前面１２５は、凹状に湾曲した正圧面である。翼１２０の背面１２６は、凸状に湾曲した負圧面である。上記の構成において、プロペラファン１００が回転すると、前縁部１２１から翼１２０の翼面上へ流れ込む空気は、前縁部１２１から概ね周方向に流れ、後縁部１２２から流出する。

【0019】

プロペラファン１００では、翼１２０の翼面である前面１２５及び背面１２６に、表面加工シート２００が設置されている。本例では、前面１２５の略全面と背面１２６の略全面とに、表面加工シート２００が夫々貼り付けられている。これに代えて、表面加工シート２００は前面１２５及び背面１２６の一方に設置されてもよい。表面加工シート２００は、前面１２５の一部に設置されてもよいし、背面１２６の一部に設置されてもよい。

【0020】

図４Ｂに示すように、表面加工シート２００は、翼１２０の前面１２５と面接触するように貼り付けられ、前面１２５に沿って延びる。本例では、前縁部１２１側から後縁部１２２側に向かう方向、つまり回転する翼１２０に対して空気を相対的に流す方向が、後述の第一方向に対応する。翼１２０における径方向が、後述の第二方向に対応する。

【0021】

［表面加工シート２００］
表面加工シート２００を説明する。図５は、表面加工シート２００を部分的に拡大した斜視図である。図６は、図５に示す破線枠内を部分的に拡大した斜視図である。以下では、図５における上側、下側、左下側、右上側、左上側、右下側を、夫々、表面加工シート２００の上側、下側、前側、後側、左側、右側と定義する。図５の例は、表面加工シート２００の一部であり、前後方向に２ｍｍ及び左右方向に２ｍｍである。図６では、複数のブロック５００のうち、左前側にある一つのブロック５００のみに微小溝５２０を図示している。

【0022】

図５及び図６に示すように、表面加工シート２００では、表面加工構造２０１が、対象物の表面である対象面上に設置可能な基材２０２に設けられている。以下では、翼１２０の前面１２５上に設置される表面加工シート２００を説明するため、翼１２０が対象物であり、且つ前面１２５が対象面である。

【0023】

本例の表面加工シート２００は、薄型軽量の可撓性シートである。具体的には、表面加工シート２００の厚みは、２０００μｍ未満であり、一例として１００μｍ程度である。基材２０２は、対象面に接着又は溶着によって固定できる材質で形成されればよく、例えば、樹脂、ゴム及び金属からなる群より選択される少なくとも１種を含む。樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）及びウレタンからなる群より選択される少なくとも１種を含む。ゴムは、例えば、シリコンゴムを含む。金属は、例えば、アルミニウム及びステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種を含む。基材２０２は、対象面の表面形状に合わせて変形可能な可撓性を有するため、対象面と隙間なく面接触できる。

【0024】

表面加工構造２０１は、複数のブロック５００を有する。複数のブロック５００は、対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、対象面と平行な第一方向に並ぶ。第一方向は、直線方向でもよいし、曲線方向でも良い。本例では、表面加工構造２０１が基材２０２上に形成されている。複数のブロック５００は、基材２０２を介して対象面上に配置される。表面加工シート２００の前後左右方向は、対象面の面方向と略平行をなす。表面加工シート２００の上側は、対象面とは反対側を向く。表面加工シート２００の下側は、対象面側を向く。

【0025】

複数のブロック５００は、複数のブロック列５０１を構成する。複数のブロック列５０１の各々は、第一方向に並んだ二以上のブロック５００からなる。複数のブロック列５０１は、第一方向と直交する第二方向に並んで配置されている。第二方向は、直線方向でもよいし、曲線方向でも良い。従って複数のブロック５００は、基材２０２上において、第一方向及び第二方向に並んで二次元配列される。

【0026】

プロペラファン１００では、表面加工シート２００の前側が前縁部１２１側を向き、且つ表面加工シート２００の後側が前縁部１２１側を向くように、翼１２０の前面１２５上に取り付けられる。そのため、図５に示すように、表面加工シート２００の後方向は、第一方向（図４Ｂ参照）と平行である。表面加工シート２００の左右方向は、第二方向と平行である。

【0027】

図４Ａに示すように、本例の翼１２０の翼面は、前縁部１２１側から後縁部１２２側に向かって、翼１２０の正面側に湾曲している。従って、図４Ｂ及び図５に示すように、表面加工シート２００の上方向及び下方向は、夫々、翼１２０の正面方向及び背面方向に対して傾斜している。具体的には、表面加工シート２００の上方向は、翼１２０の正面方向に対して、第一方向の上流側に傾斜している。

【0028】

図６に示すように、複数のブロック５００の各々は、第一方向の上流側から下流側に向かって、対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面５１０を有する。傾斜面５１０は、ブロック５００のうちで上側を向く面の少なくとも一部である。本例では、ブロック５００の上面全体が、後方に向かって上側に傾いた傾斜面５１０をなす。

【0029】

複数のブロック５００が有する複数の傾斜面５１０は、第一方向に延びる一つの線Ｖ上に並ぶ。詳細には、複数のブロック列５０１の各々では、第一方向に延びる一つの線Ｖが、平面視でブロック列５０１を構成する全てのブロック５００の傾斜面５１０を通る。線Ｖは、第一方向と平行に延びる仮想的な直線又は曲線である。図６の例では、後方向へ直線状に延びる線Ｖが、平面視でブロック列５０１内の全ブロック５００を通る。

【0030】

複数のブロック５００の詳細構造を説明する。図７Ａは、一つのブロック５００を拡大した斜視図である。図７Ｂは、図６に示す破線枠内を部分的に拡大した斜視図である。図７Ａでは、ブロック５００に設けられた微小溝５２０の図示を省略している。

【0031】

複数のブロック５００は、基材２０２上に形成できる材料で作製されればよく、基材２０２と同じ材料でも作製されてもよいし、基材２０２とは異なる材料で作製されてもよい。複数のブロック５００は、射出成形等の成形により作製されてもよいし、フライス加工、レーザー加工、エッチング等の除去加工により作製されてもよい。本例では、基材２０２の上面にエッチングによる微細加工を行って、互いに同じ形状の複数のブロック５００が作製される。以下では、一つのブロック５００について説明する。

【0032】

傾斜面５１０は、翼１２０の回転時に前面１２５に流れ込む空気と接触して、第一方向に流れる気流を生じさせる機能を有する。図７Ａの例では、傾斜面５１０が空気をより長い距離に亘って第一方向に案内できるように、ブロック５００は第一方向に長い直方体状である。傾斜面５１０は、第一方向の下流側に向かって高くなるように傾斜する平面である。

【0033】

傾斜面５１０は、前面１２５に流れ込む空気と十分に接触できるように、相対的に大きな面積を有する。表面加工シート２００を平面視した場合に、表面加工シート２００のうちで複数の傾斜面５１０の総面積が占める割合は、例えば全体の６０％以上である。本例では、傾斜面５１０の第一方向の長さである奥行Ｄは、ブロック５００の第一方向の最大長さと等しく、１２５μｍである。傾斜面５１０の第二方向の長さである幅Ｗは、ブロック５００の第二方向の最大長さと等しく、７５μｍである。

【0034】

傾斜面５１０は、第一方向における上流側端部５１１及び下流側端部５１２を含む。図７Ａの例では、傾斜面５１０は、傾斜面５１０の前端にある上流側端部５１１から、傾斜面５１０の後端にある下流側端部５１２まで、直線的に傾斜する平面である。従って傾斜面５１０の高さＨは、上流側端部５１１で最小値Ｈｍｉｎとなり、下流側端部５１２で最大値Ｈｍａｘとなる。つまり、対象面から傾斜面５１０までの距離は、上流側端部５１１で最小となり、下流側端部５１２で最大となる。本例では、最小値Ｈｍｉｎは２０μｍであり、最大値Ｈｍａｘは５０μｍであるため、傾斜面５１０の高低差は３０μｍである。

【0035】

上流側端部５１１の高さＨが小さいほど、第一方向の上流側からブロック５００に流れ込む空気とブロック５００の前面５２１との接触面積を小さくできる。本例では、上流側端部５１１の高さＨが最小値Ｈｍｉｎであるため、この接触面積を抑制して空気をスムーズに傾斜面５１０上に移動できる。

【0036】

ブロック５００では、傾斜面５１０の高低差と奥行Ｄとによって、対象面に対する傾斜面５１０の傾斜角度αが定まる。傾斜角度αが大きいほど、傾斜面５１０上を移動する空気を対象面から高く離れた位置に移動できる一方、空気と傾斜面５１０との接触圧が大きくなり、空気の流速が低下するおそれがある。傾斜角度αが小さいほど、傾斜面５１０上を移動する空気の流速低下を抑制できる一方、空気を対象面から高く離れた位置に移動できないおそれがある。かかる観点から、傾斜角度αは６度～２７度の範囲内であり、本例では１３．５度程度である。

【0037】

なお、傾斜面５１０の面積、奥行Ｄ、幅Ｗは、上記の例示に限定されない。例えば、傾斜角度αは、上述した６度～２７度の範囲に限定されず、少なくとも０度よりも大きく且つ４５度よりも小さければよい。

【0038】

図７Ｂに示すように、複数のブロック５００の各々は、傾斜面５１０に設けられた複数の微小溝５２０を有する。複数の微小溝５２０は、互いに間隔を空けて第一方向と直交する第二方向に並び、且つ第一方向の上流側から下流側に向かって延びる。複数の微小溝５２０は、微小溝５２０の内部に比較的遅い空気の流れによる空気層を形成する機能を有する。その結果、微小溝５２０の上部付近を通過する空気は、微小溝５２０の内部に形成される空気層の表面をすべるように通過できる。つまり複数の微小溝５２０は、傾斜面５１０に沿って流れる空気と傾斜面５１０との接触面積を抑制することで、傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗を低減し、気流をスムーズに流すために設けられる。

【0039】

本例では、複数の微小溝５２０は、傾斜面５１０における第一方向の上流側端部５１１から下流側端部５１２まで延びる。複数の微小溝５２０のうちで互いに隣り合う二つの微小溝５２０の間には、第一方向に延びるレール状の凸部５３０が形成される。従って傾斜面５１０では、複数の凸部５３０と複数の微小溝５２０とが交互に並ぶ。傾斜面５１０に流れ込む空気は、複数の凸部５３０の上面に沿って第一方向に流れる。本例では、複数の微小溝５２０が互いに同じ形状であるため、一つの微小溝５２０について説明する。

【0040】

微小溝５２０の第二方向の長さは幅Ｗ１である。幅Ｗ１が小さいほど、微小溝５２０の内部に空気層を形成しやすくなる一方、微小溝５２０の正確な作製が困難になり、且つ空気と傾斜面５１０との接触面積が大きくなる。幅Ｗ１が大きいほど、微小溝５２０の正確な作製が容易となる一方、微小溝５２０の内部に空気層を形成しにくくなり、微小溝５２０の上部付近を通過する空気が流入しやすくなる。微小溝５２０の内部に空気が流入すると、空気と微小溝５２０との接触面積に応じた摩擦抵抗が発生する。かかる観点から、微小溝５２０の幅Ｗ１は０．５μｍ～６００μｍの範囲内であり、本例では２μｍ程度である。

【0041】

微小溝５２０の上下方向の長さは深さＴである。深さＴが小さいほど、微小溝５２０の正確な作製が容易になる一方、微小溝５２０の上部付近を通過する空気が微小溝５２０内に流入しやすくなる。深さＴが大きいほど、微小溝５２０内の空気層が深くなって空気層を形成しやすくなる一方、深くなりすぎると空気層が深い位置に形成され、微小溝５２０の上部が抵抗になると共に、微小溝５２０の正確な作製が困難となる。更に、深さＴが大きい場合、凸部５３０の横幅に対する高さが大きくなるため、凸部５３０の剛性が小さくなり撓み易くなるおそれがある。凸部５３０が撓むと、微小溝５２０内の空気層を崩すおそれがある。かかる観点から、微小溝５２０の深さＴは０．５μｍ～３００μｍの範囲内であり、本例では２μｍ程度である。

【0042】

複数の微小溝５２０の形成間隔であるピッチＰは、互いに隣り合う二つの微小溝５２０間の距離であり、凸部５３０の第一方向の長さに等しい。ピッチＰが大きいほど、複数の微小溝５２０の正確な作製が容易になる一方、傾斜面５１０に形成可能な微小溝５２０の数量が減るため、傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗が大きくなる。ピッチＰが小さいほど、傾斜面５１０に形成可能な微小溝５２０の数量が増えるため、傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗が小さくなる一方、複数の微小溝５２０の正確な作製が困難になる。かかる観点から、微小溝５２０のピッチＰは１μｍ～８００μｍの範囲内であり、本例では４．８μｍ程度である。

【0043】

なお、微小溝５２０の数量、幅Ｗ１、深さＴ、ピッチＰは、上記の例示に限定されず、上述した範囲とは異なる値でもよい。複数の微小溝５２０は、傾斜面５１０の全体に亘って第一方向に延びる態様に限定されず、上流側端部５１１と下流側端部５１２との間の一部において第一方向に延びてもよい。

【0044】

複数のブロック５００の配置関係を説明する。図８は、表面加工シート２００を部分的に拡大した模式的な平面図である。図９Ａは、図８に示す表面加工シート２００の模式的な正面図である。図９Ｂは、図８に示す表面加工シート２００の模式的な側面図である。図８の例では、四つのブロック列５０１が第二方向に並び、且つ各ブロック列５０１では四つのブロック５００が第一方向に並ぶ。

【0045】

複数のブロック５００の各々において、傾斜面５１０の全体は、ブロック５００の第一方向の上流側に露出する。具体的には、図８及び図９Ｂの例において、複数のブロック５００のうちで第一方向に隣り合う二つのブロック５００を、上流側ブロック５００Ａ、及び上流側ブロック５００Ａの下流側にある下流側ブロック５００Ｂとする。上流側ブロック５００Ａの後面５２２から視て、下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０の全体が、他の部材に遮られることなく露出する。

【0046】

更に、傾斜面５１０の第一方向の下流側端部５１２は、ブロック５００のうちで対象面からの距離が最も大きい。つまり、傾斜面５１０の下流側端部５１２は、ブロック５００のうちで最も高い位置にある。

【0047】

また、下流側ブロック５００Ｂにおける傾斜面５１０の第一方向の上流側端部５１１は、上流側ブロック５００Ａにおける第一方向の下流側端部５１２よりも、対象面からの距離が小さい。つまり、下流側ブロック５００Ｂの上流側端部５１１は、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２よりも低い位置にある。

【0048】

複数のブロック列５０１の各々では、複数のブロック５００のうちで第一方向に隣り合う二つのブロック５００の間に、第一方向と交差する方向に延びる溝状の隙間５４０が形成されている。図８及び図９Ｂの例では、各ブロック列５０１において前後に隣り合う二つのブロック５００の間に、第二方向に延びる隙間５４０が形成されている。

【0049】

複数のブロック５００のうちで第二方向に隣り合う二つのブロック５００の間には、第二方向と交差する方向に延びる溝状の隙間５５０が形成されている。図８及び図９Ａの例では、互いに隣り合う二つのブロック列５０１において、左側のブロック列５０１のブロック５００と、右側のブロック列５０１のブロック５００との間に、第一方向に延びる隙間５５０が形成されている。

【0050】

このように複数のブロック５００では、第一方向に隣り合う二つのブロック５００が隙間５４０を挟んで並び、且つ第二方向に隣り合う二つのブロック５００が隙間５５０を挟んで並ぶ。このように複数のブロック５００は互いに離隔しているため、例えば複数のブロック５００を互いに繋がるように作製するよりも、複数のブロック５００を基材２０２上に正確且つ容易に作製できる。

【0051】

図９Ａに示すように、隙間５５０の第二方向の長さは幅Ｗ２である。隙間５５０は、第二方向に隣り合う二つのブロック５００の間に空気層を形成する機能を有する。その結果、隙間５５０の上部付近を通過する空気は、隙間５５０に形成される空気層の表面をすべるように通過できる。つまり隙間５５０は、隙間５５０の上部付近を通過する空気と表面加工シート２００との接触面積を抑制することで、隙間５５０上の気流に与える接触抵抗を低減し、気流をスムーズに流すために設けられる。

【0052】

幅Ｗ２が小さいほど、隙間５５０に空気層を形成しやすくなる一方、隙間５５０の正確な作製が困難になり、複数のブロック５００を第二方向に並べて作製することが困難となる。幅Ｗ２が大きいほど、隙間５５０の正確な作製が容易となり、複数のブロック５００を第二方向に並べて作製しやすい一方、隙間５５０に空気層を形成しにくくなり、隙間５５０の上部付近を通過する空気が流入しやすくなる。隙間５５０に空気が流入すると、空気と隙間５５０との接触面積に応じた摩擦抵抗が発生する。かかる観点から、隙間５５０の幅Ｗ２は１０μｍ～６００μｍの範囲内であり、本例では２０μｍ程度である。

【0053】

先述した複数の微小溝５２０の各々における第二方向の幅Ｗ１は、隙間５５０における第二方向の幅Ｗ２よりも小さい。ここで、表面加工シート２００に流れ込む空気の流速は、例えばプロペラファン１００の回転速度等によって異なる。微小溝５２０及び隙間５５０のような溝では、その溝に向かう空気の流速と溝の幅との関係が、その内部に空気層を効果的に形成できるか否かに影響する。溝の内部に空気層を効果的に形成できない場合、空気が溝の内部に流入して溝が空気の流れを妨げる抵抗となるおそれがある。

【0054】

例えば、表面加工シート２００に流れ込む空気の流速幅を、低速域、中速域、高速域の三つに区分けしたとする。流れ込む空気の流速が低速域にある場合、相対的に幅が広い隙間５５０は、相対的に幅が狭い微小溝５２０よりも効果的に空気層を形成できる。流れ込む空気の流速が中速域にある場合、隙間５５０及び微小溝５２０は何れも効果的に空気層を形成できる。流れ込む空気の流速が高速域にある場合、微小溝５２０は隙間５５０よりも効果的に空気層を形成できる。つまり、表面加工シート２００に流れ込む空気の流速が何れの速域にある場合でも、隙間５５０及び微小溝５２０の少なくとも一方によって効果的に空気層を形成できる。このような表面加工構造２０１によって、流れ込む空気の幅広い流速域に対して摩擦低減効果を発揮できる。

【0055】

低速域に効果的な隙間５５０のアスペクト比（深さＨｍａｘに対する幅Ｗ２の大きさ）は、高速域に効果的な微細溝５２０のアスペクト比（深さＴに対する幅Ｗ１の大きさ）よりも小さくてもよい。この場合、隙間５５０の表面積を、微細溝５２０の表面積に対して相対的に小さくすることができる。従って、高速域において隙間５５０に空気層が効果的に形成されない場合でも、隙間５５０の内部に流入する空気との接触面積を抑制して、隙間５５０が抵抗となってしまう場合の摩擦抵抗を抑制できる。

【0056】

本例では、複数のブロック５００は、第一方向に連続して並ぶ複数の隙間５５０が形成されるように配置される。複数の隙間５５０は、第一方向に延びる一つの空気流路を構成する。具体的には、図５及び図８に示すように、複数のブロック５００は基材２０２上で格子状に二次元配列されている。そのため、互いに隣り合う二つのブロック列５０１の間では、複数の隙間５５０が第一方向に連続して並んだ空気流路が形成される。この空気流路を流れる空気は、蛇行することなく第一方向へスムーズに流れる。

【0057】

図９Ｂに示すように、隙間５４０の第一方向の長さは幅Ｗ３である。後述するように、第一方向の上流側から表面加工シート２００に流れ込む空気は、第一方向に並ぶ複数のブロック５００の傾斜面５１０に沿って連続的に流れる。幅Ｗ３が大きいほど、複数のブロック５００を第一方向に並べて作製しやすい。しかしながら、空気が上流側ブロック５００Ａの傾斜面５１０から下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０に流れる際に、その空気の一部が隙間５４０に流入して、気流の風量が落ちるおそれがある。

【0058】

一方、幅Ｗ３が小さいほど、複数のブロック５００を作製する際に、互いに隣り合うブロック５００が第一方向に繋がる可能性が高くなる。しかしながら、互いに隣り合うブロック５００が第一方向に繋がっても、空気を第一方向に流す機能に大きな支障はない。かかる観点から、隙間５４０の幅Ｗ３は３００μｍ以下の範囲内であり、本例では１０μｍ程度である。

【0059】

表面加工シート２００における空気の流れを説明する。先述したようにプロペラファン１００が回転方向Ａに回転すると、回転する翼１２０に対して相対的に移動する空気が、翼１２０の翼面上へ流れ込む。このとき空気は、回転方向Ａの下流側にある前縁部１２１から、前面１２５及び背面１２６に流れ込む。以下、前面１２５における空気の流れを説明するが、背面１２６における空気の流れも同様である。

【0060】

図８に示すように、翼１２０の回転に伴って、表面加工シート２００も回転方向Ａに回転する。本例では、先述したように表面加工シート２００の上方向は、翼１２０の正面方向に対して、第一方向の上流側である前側に傾斜している。従って、図９Ｂに示すように、回転方向Ａに回転する表面加工シート２００は、その前側上方に向かって移動する。従って、前面１２５に流れ込む空気は、表面加工シート２００に対して前側上方から近づくように相対的に移動する。

【0061】

この場合、空気が表面加工シート２００において、以下のように第一方向の上流側から下流側に移動する。図８に示すように、表面加工シート２００において、表面加工シート２００に向かう空気が、複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とに分岐される。複数の主流ＳＴ１では、表面加工シート２００に流れ込む空気の大部分が、平面視で表面加工シート２００の大部分を占める複数のブロック５００の上側を流れる。複数の副流ＳＴ２では、表面加工シート２００に流れ込む空気の残りが、平面視で複数のブロック５００の左右両側を流れる。したがって、表面加工シート２００の上側では、主流ＳＴ１と副流ＳＴ２とが交互に繰り返して左右に並ぶように、流れ込んだ空気が第一方向に流れる。

【0062】

図８及び図９Ｂに示すように、複数の主流ＳＴ１は、複数のブロック列５０１の夫々に対応して形成される気流である。複数の主流ＳＴ１の各々では、対応するブロック列５０１を構成する二以上のブロック５００の傾斜面５１０に沿って、空気が第一方向の上流側から下流側に流れる。具体的には、空気は上流側ブロック５００Ａの傾斜面５１０に沿って流れる際、上流側端部５１１から下流側に移動するに連れて、翼１２０の前面１２５から上側に離れる。

【0063】

各ブロック５００の傾斜面５１０には、先述した複数の微小溝５２０が設けられている。傾斜面５１０は、複数の微小溝５２０が設けられている分、その外表面の面積が小さい。傾斜面５１０の外表面積は、実質的に複数の凸部５３０の上面の総面積に等しい。複数の微小溝５２０は、先述したように幅Ｗ１が極めて狭いため、その内部に空気が進入しにくい空気層が形成される。従って、傾斜面５１０上を流れる空気は、実質的に傾斜面５１０の外表面のみと接触するため、傾斜面５１０と空気との接触面積が抑制される。傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗が低減されて、主流ＳＴ１の流速低下を抑制できる。

【0064】

更に空気は、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２を超えて下流側に流れ、下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０上に移動する。本例では、下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０の全体が上流側ブロック５００Ａ側へ露出し、且つ下流側端部５１２が上流側ブロック５００Ａのうちで最も高い。上流側ブロック５００Ａ及び下流側ブロック５００Ｂの上側を連続して流れる気流は、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２と下流側ブロック５００Ｂの上流側端部５１１との高低差に起因して、下流側ブロック５００Ｂの上流側端部５１１の上側付近に気流渦Ｅを生じる。

【0065】

これにより、上流側ブロック５００Ａの傾斜面５１０を流れる主流ＳＴ１は、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２を超えると、気流渦Ｅの上側を滑るように流れて、下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０に移動する。即ち気流渦Ｅは、主流ＳＴ１が上流側ブロック５００Ａと下流側ブロック５００Ｂとの隙間５４０に流入することを抑制するため、主流ＳＴ１に与える接触抵抗を抑制できる。

【0066】

また本例では、下流側ブロック５００Ｂの上流側端部５１１は、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２よりも、対象面からの距離が小さい。従って、上流側ブロック５００Ａの下流側端部５１２から流れ出る空気は、下流側ブロック５００Ｂの上流側端部５１１に干渉することなく、下流側ブロック５００Ｂの傾斜面５１０に移動しやすい。更に、上流側ブロック５００Ａと下流側ブロック５００Ｂとの隙間５４０が極めて狭いため、上流側ブロック５００Ａから下流側ブロック５００Ｂに流れる空気が、隙間５４０に流入することが抑制される。

【0067】

各ブロック列５０１では、空気が上述した移動を繰り返すことで、第一方向に並ぶ二以上のブロック５００の傾斜面５１０を跳ねるように連続して移動する。空気は各傾斜面５１０において、上流側端部５１１から下流側端部５１２まで移動するのではなく、上流側端部５１１よりも下流側の位置から下流側端部５１２まで移動する。これにより、各傾斜面５１０における空気の第一方向の移動距離が抑制されるため、傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗が更に低減される。

【0068】

このように各ブロック列５０１では、傾斜面５１０上の気流に与える接触抵抗が相対的に小さいため、主流ＳＴ１がスムーズに第一方向に流れる。主流ＳＴ１は、上流側ブロック５００Ａから下流側ブロック５００Ｂに流れる際に、気流渦Ｅの影響で流速の低下が抑制される。複数の主流ＳＴ１は、第一方向から逸れることが抑制されつつ、スムーズに且つ安定して流れる。

【0069】

図８及び図９Ａに示すように、複数の副流ＳＴ２は、平面視で複数のブロック列５０１の間に形成される気流である。複数の副流ＳＴ２の各々では、第一方向に並ぶ複数の隙間５５０の上部付近で形成される空気流路に沿って、空気が第一方向の上流側から下流側に流れる。副流ＳＴ２は、その左右両側を流れる二つの主流ＳＴ１に挟まれている。先述したように、隙間５５０は微小溝５２０よりも幅広であり、また隙間５５０では気流渦Ｅが生じないため、副流ＳＴ２と主流ＳＴ１とに流速差が生じる。つまり、副流ＳＴ２とその左右両側の主流ＳＴ１とは互いに流速が異なるため、副流ＳＴ２が第一方向から逸れることが抑制される。

【0070】

以上のことから、表面加工シート２００では、複数の主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２によって空気が第一方向に流れると共に、スパン方向である第二方向に異なる流速の分布が生じる。つまり、表面加工シート２００上における層流境界層内に、相対的な低速層及び高速層が交互に並ぶ流速の縞が形成される。表面加工シート２００上で第一方向に流れる気流の運動量が、スパン方向で拡散される。これにより、表面加工シート２００上に一様流が流れる場合と比較して、乱流領域の成長を遅らせることができる。

【0071】

以上説明したように、上述した表面加工構造２０１を有する表面加工シート２００では、複数の主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２が第一方向へスムーズに且つ安定して移動できる。プロペラファン１００は、複数の翼１２０に表面加工シート２００が設けられることで、その回転時の空気抵抗が抑制されてスムーズに回転できると共に、より高速な風を第一方向に向けて正確に送風できる。

【0072】

［備考］
本開示は上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態に夫々開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。更に、各実施形態に夫々開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【0073】

上記実施形態では、扇風機１のプロペラファン１００に表面加工シート２００を設ける場合を例示したが、表面加工シート２００は流体である気体又は液体に接触する対象物の表面に設けられればよい。例えば、表面加工シート２００をエアコンの室外機ファンに設けることで、省電力且つ静音で効率的に送風できる。また、表面加工シート２００を排水又は排気用のホースの内面に設けることで、ホース内を流れる流体をスムーズに且つ所望の方向に流すことができる。

【0074】

上記実施形態では、表面加工シート２００を対象面に設置することで、表面加工構造２０１を対象物に容易且つ正確に設けられることを例示した。これに代えて、プロペラファン１００のような対象物の表面に、表面加工構造２０１を直接形成してもよい。複数のブロック５００の少なくとも一つは、傾斜面５１０に複数の微小溝５２０が形成されなくてもよい。

【0075】

表面加工構造２０１は、各種態様を適用できる。例えば複数のブロック５００の形状や配置は、以下のように各種変形が可能である。図１０Ａ～図１０Ｆは、夫々、第一～第六変形例に係る表面加工シート２００の模式的な側面図である。図１１Ａ～図１１Ｄは、夫々、第七～第十変形例に係る表面加工シート２００の模式的な平面図である。図１２Ａは、第十一変形例に係る表面加工シート２００の模式的な平面図である。図１２Ｂは、第十一変形例に係る表面加工シート２００の模式的な正面図である。

【0076】

図１０Ａの第一変形例が示すように、各ブロック列５０１において第一方向に並ぶ二以上のブロック５００は、互いに繋がってもよい。図１０Ｂの第二変形例が示すように、複数のブロック５００の各々は、側面視で三角形状となるように、上流側端部５１１が基材２０２上に設けられてもよい。図１０Ｃの第三変形例が示すように、各ブロック列５０１において第一方向に並ぶ二以上のブロック５００は、側面視で第一方向に連なる山型でもよい。

【0077】

図１０Ｄの第四変形例が示すように、複数のブロック５００の各々は、基材２０２上から、第一方向に沿って斜め上方に延びる板状でもよい。図１０Ｅの第五変形例が示すように、複数のブロック５００の各々は、基材２０２上において側面視で円弧状又は放物線状に隆起した形状でもよい。図１０Ｆの第六変形例が示すように、複数のブロック５００の各々では、傾斜面５１０が側面視で円弧状又は放物線状に湾曲してもよい。

【0078】

なお、第三～第五変形例（図１０Ｃ～図１０Ｅ参照）では、ブロック５００の前端にある上流側端部５１１から、ブロック５００の上端にある下流側端部５１２まで延びる傾斜面又は湾曲面が、傾斜面５１０として機能する。この場合、下流側端部５１２からブロック５００の後端まで延びる傾斜面又は湾曲面が、ブロック５００の後面５２２をなす。

【0079】

図１１Ａの第七変形例が示すように、複数のブロック５００は千鳥状に配置されてもよい。本例では、複数のブロック５００は、複数のブロック行５０２を構成する。複数のブロック行５０２の各々は、第二方向に並んだ二以上のブロック５００からなる。複数のブロック行５０２は、第一方向に並んで配置されている。第一方向に隣り合う二つの複数のブロック行５０２のうち、一のブロック行５０２は他のブロック行５０２に対して、ブロック５００の半個分、第二方向にずれている。

【0080】

上記実施形態と同様に、複数のブロック５００が有する複数の傾斜面５１０は、第一方向に延びる一つの線Ｖ上に並ぶ。具体的には、図１１Ａに示すように、一のブロック５００の左側部分又は右側部分を通る線Ｖは、平面視で全てのブロック行５０２において、各ブロック行５０２に含まれるブロック５００の右側部分又は左側部分を通る。つまり、平面視で線Ｖは、全てのブロック行５０２においてブロック５００の傾斜面５１０を通る。

【0081】

表面加工シート２００に向かう空気は、以下のように複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とに分岐される。各ブロック５００の左側部分又は右側部分に向かう空気は、夫々対応する線Ｖに沿って第一方向に流れる。このとき、空気が複数の傾斜面５１０に沿って連続して流れることで、複数の主流ＳＴ１を形成する。一方、それ以外の空気は、傾斜面５１０の中央部分と隙間５５０とを交互に経由して第一方向に流れる。先述したように、隙間５５０は微小溝５２０よりも幅広であり、また隙間５５０では気流渦Ｅが生じないため、主流ＳＴ１とは流速が異なる複数の副流ＳＴ２が形成される。

【0082】

第七変形例（図１１Ａ参照）でも、上記実施形態と同様に、複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とが第二方向に交互に並ぶため、表面加工シート２００上で第一方向に流れる気流の運動量がスパン方向で拡散される。従って、複数の主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２が第一方向へスムーズに且つ安定して移動できると共に、より高速な風を第一方向に向けて正確に送風できる。

【0083】

図１１Ｂの第八変形例が示すように、複数のブロック５００は、複数パターンの異なる形状であってもよいし、ランダムに配置してもよい。この場合、表面加工シート２００では、第二方向の位置に応じて、線Ｖが通るブロック５００の数量や範囲が異なる。空気が線Ｖに沿って流れる場合に、その線Ｖが通るブロック５００の数量や範囲が大きいと、その空気がスムーズに流れることで主流ＳＴ１が形成される。一方、空気が線Ｖに沿って流れる場合に、その線Ｖが通るブロック５００の数量や範囲が小さいと、主流ＳＴ１とは流速が異なる副流ＳＴ２が形成される。

【0084】

上記のように、複数のブロック５００の形状パターンが異なったり、複数のブロック５００をランダムに配置したりすると、複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とが形成されると共に、主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２の形成位置が第二方向にばらつく。従って、第八変形例（図１１Ｂ参照）でも、上記実施形態と同様に、複数の主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２が第一方向へスムーズに且つ安定して移動できると共に、より高速な風を第一方向に向けて正確に送風できる。

【0085】

図１１Ｃの第九変形例が示すように、第二方向に長い複数のブロック５００が、第一方向に並ぶ一つのブロック列５０１を形成してもよい。この場合、表面加工シート２００に向かう空気が、ブロック列５０１を構成する複数のブロック５００の傾斜面５１０に沿って連続して流れることで、全体として主流ＳＴ１を形成する、従って、第九変形例（図１１Ｃ参照）でも、上記実施形態と同様に、より高速な風を第一方向に向けて正確に送風できる。

【0086】

図１１Ｄの第十変形例が示すように、各ブロック列５０１を構成する二以上のブロック５００が並ぶ第一方向は、曲線状に延びてもよい。つまり、各ブロック列５０１では、二以上のブロック５００が、平面視で曲線状に連続して並んでもよい。この場合、各ブロック５００は、その前側が第一方向の上流側を向き、その後側が第一方向の下流側を向くように配置されればよい。これにより、各ブロック５００では、傾斜面５１０が第一方向に向かって上側に傾くように延び、且つ複数の微小溝５２０が実質的に第一方向と平行に且つ直線状に延びる。

【0087】

第十変形例（図１１Ｄ参照）でも、表面加工シート２００に向かう空気は、複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とに分岐されて第一方向に流れるため、上記実施形態と同様の作用を奏する。本例では、第一方向が曲線状であることに対応して、複数の主流ＳＴ１及び複数の副流ＳＴ２も曲線状に流れる。このように、表面加工構造２０１が空気を一定方向に流す機能を利用することで、所望の方向へ容易に送風できる。

【0088】

図１２Ａの第十一変形例が示すように、複数のブロック５００の各々は平面視で菱形状でもよく、これらの菱形状のブロック５００を格子状に配置してもよい。互いに隣り合う二つのブロック５００の間には、第一方向及び第二方向に対して傾斜して延びる隙間５６０が形成される。

【0089】

この場合、表面加工シート２００では、第二方向の位置に応じて、線Ｖが通るブロック５００の数量が異なる。空気が線Ｖに沿って流れる場合に、その線Ｖがブロック５００の左側部分又は右側部分を通ったほうが、その線Ｖがブロック５００の中央部分を通るよりも、その空気が通るブロック５００の数が多くなる。

【0090】

ここで、空気が一定距離を流れる場合、その空気が経由するブロック５００の数が多いほど、以下の理由により空気の流速が大きくなる。空気が流れる一定距離におけるブロック５００の数が多いほど、その一定距離内にある隙間５６０の数が多くなる。空気が隙間５６０を流れる際、その空気に接触抵抗が生じにくい。つまり隙間５６０を流れる空気は、その流速を低下させることなく移動しやすい。

【0091】

第十一変形例（図１２Ａ参照）では、ブロック５００の左側部分又は右側部分を流れる空気によって複数の主流ＳＴ１が形成され、ブロック５００の中央部分を流れる空気によって複数の副流ＳＴ２が形成される。上記実施形態と同様に、複数の主流ＳＴ１と複数の副流ＳＴ２とが第二方向に交互に並ぶ。そのため、複数の主流ＳＴ１及び副流ＳＴ２が第一方向へスムーズに且つ安定して移動できると共に、より高速な風を第一方向に向けて正確に送風できる。

【0092】

図１２Ｂに示すように、ブロック５００の傾斜面５１０では、複数の微小溝５２０が、正面視で下方に湾曲するように延び、且つ下方に向かって幅が狭くなる形状でもよい。複数の凸部５３０は、正面視で上方に湾曲するように延び、且つ上方に向かって幅が狭くなる形状でもよい。複数の凸部５３０は、第二方向の中心に近いほど、上方への突出高さが大きくてもよい。複数の凸部５３０の各々は、第一方向の下流側に向かって高さが大きくなる形状であればよい。このように傾斜面５１０を構成しても、上記実施形態と同様の傾斜面５１０と同様の機能を発揮できる。

【0093】

図１２Ｂの例では、複数の凸部５３０の頂部は、表面粗さが相対的に小さい。複数の微小溝５２０の底部は、表面粗さが相対的に大きい。これにより、傾斜面５１０に流れ込む空気が、凸部５３０上を流れやすくすると共に、微小溝５２０内を流れにくくすることができる。なお、上記実施形態及び他の変形例も同様に、凸部５３０の表面粗さを相対的に小さくしてもよいし、微小溝５２０の表面粗さを相対的に大きくしてもよい。

【0094】

なお、上記実施形態では、微小溝５２０がブロック５００の傾斜面５１０に設けられた場合を例示した。これに代えて、ブロック５００は傾斜面５１０を有していなくてもよい。微小溝５２０は、ブロック５００に設けられなくてもよい。例えば、表面加工構造２０１は、第二方向に並ぶ複数の第一の溝と、第一の溝と平行に延び、第一の溝より狭く、且つ第一の溝より浅い第二の溝とを備えてもよい。隣り合う第一の溝の間に、複数の第二の溝が整列してもよい。この場合、上記実施形態と同様に、第一の溝が隙間５５０と同様に機能し、且つ第二の溝が微小溝５２０と同様に機能するため、流れ込む空気の幅広い流速域に対して摩擦低減効果を発揮できる。

【符号の説明】

【0095】

１００ プロペラファン、１１０ 回転軸部、１２０ 翼、２００ 表面加工シート、２０１ 表面加工構造、２０２ 基材、５００ ブロック、５１０ 傾斜面、５２０ 微小溝、５１１ 上流側端部、５１２ 下流側端部、５５０ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図10E】

【図10F】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12A】

【図12B】

【手続補正書】

【提出日】2021-09-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、前記対象面と平行な第一方向に並ぶ複数のブロックを備え、
前記複数のブロックの各々は、前記第一方向の上流側から下流側に向かって、前記対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面を有し、
前記複数のブロックが有する複数の前記傾斜面は、前記第一方向に延びる一つの線上に並び、
前記複数のブロックの各々は、前記傾斜面に設けられた複数の微小溝を有し、
前記複数の微小溝は、互いに間隔を空けて前記第一方向と直交する第二方向に並び、且つ前記第一方向の上流側から下流側に向かって延び、
前記複数の微小溝は、前記傾斜面における前記第一方向の上流側端部から下流側端部まで同じ深さで延びる、
表面加工構造。

【請求項2】

前記傾斜面の全体は、前記ブロックの前記第一方向の上流側に露出し、
前記傾斜面の前記第一方向の下流側端部は、前記ブロックのうちで前記対象面からの距離が最も大きい、
請求項１に記載の表面加工構造。

【請求項3】

前記複数のブロックのうちで前記第一方向に隣り合う二つのブロックは、上流側ブロック、及び前記上流側ブロックの下流側にある下流側ブロックであり、
前記下流側ブロックにおける前記傾斜面の前記第一方向の上流側端部は、前記上流側ブロックにおける前記第一方向の下流側端部よりも、前記対象面からの距離が小さい、
請求項１又は２に記載の表面加工構造。

【請求項4】

前記複数のブロックは、前記第一方向と前記第二方向とに並んで二次元配列され、
前記複数のブロックのうちで前記第二方向に隣り合う二つのブロックの間には、前記第一方向に延びる溝状の隙間が形成され、
前記複数の微小溝の各々における前記第二方向の幅は、前記隙間における前記第二方向の幅よりも小さく、
前記複数のブロックは、前記隙間が前記第一方向に延びる一つの流体流路を構成するように配置され、
前記傾斜面に設けられた前記複数の微小溝と、前記流体流路とが、前記第二方向に沿って交互に並ぶように配置される、
請求項１から３の何れかに記載の表面加工構造。

【請求項5】

前記隙間の深さに対する幅の大きさを示すアスペクト比は、前記微小溝の深さに対する幅の大きさを示すアスペクト比よりも小さく、
前記幅は前記第二方向の長さであり、且つ前記深さは前記第一方向及び前記第二方向と直交な第三方向の長さである、
請求項４に記載の表面加工構造。

【請求項6】

対象物の表面である対象面上に配置された立体物であり、前記対象面と平行な第一方向と前記第一方向に直交する第二方向とに並ぶ複数のブロックを備え、
前記複数のブロックの各々は、前記第一方向の上流側から下流側に向かって、前記対象面からの距離が漸増するように延びる傾斜面を有し、
前記複数のブロックが有する複数の前記傾斜面は、前記第一方向に延びる一つの線上に並び、
前記複数のブロックの各々は、前記傾斜面に設けられた複数の微小溝を有し、
前記複数の微小溝は、互いに間隔を空けて前記第二方向に並び、且つ前記第一方向の上流側から下流側に向かって延び、
前記複数のブロックのうちで前記第二方向に隣り合う二つのブロックの間には、前記第一方向に延びる溝状の隙間が形成され、
前記複数の微小溝の各々における前記第二方向の幅は、前記隙間における前記第二方向の幅よりも小さく、
前記複数のブロックは、前記隙間が前記第一方向に延びる一つの流体流路を構成するように配置され、
前記傾斜面に設けられた前記複数の微小溝と、前記流体流路とが、前記第二方向に沿って交互に並ぶように配置される、
表面加工構造。

【請求項7】

前記隙間の深さに対する幅の大きさを示すアスペクト比は、前記微小溝の深さに対する幅の大きさを示すアスペクト比よりも小さく、
前記幅は前記第二方向の長さであり、且つ前記深さは前記第一方向及び前記第二方向と直交な第三方向の長さである、
請求項６に記載の表面加工構造。

【請求項8】

請求項１から７の何れかに記載の表面加工構造が、前記対象面上に設置可能な基材に設けられた表面加工シート。

【請求項9】

回転軸部と、前記回転軸部から外方に延びる翼とを備え、
請求項１から８の何れかに記載の表面加工構造は、前記翼の表面上に設けられ、
前記第一方向は、前記翼の前縁側から後縁側に向かう方向である、
プロペラファン。