JP2006097642A - 天井扇風機の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転方向のトルクの変動や回転時の振動によるフランジや取付金具の磨耗や変形、パイプの破損なども確実に検出することのできる天井扇風機の安全装置を提供することを目的とする。
【解決手段】天井扇風機本体４に内蔵される制御部５と、この制御部５に設けた傾斜センサー６を有し、この傾斜センサー６は本体４の傾き角度に比例して出力電圧が変化するようになっており、フランジ３ａや取付金具２の磨耗や変形、パイプ３の破損などの異常を傾斜センサー６の出力より検出して本体４の運転を停止することにより、天井扇風機の安全装置が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭や事務所等で使用される天井扇風機の安全装置に関する。

従来、この種の天井扇風機の安全装置は、天井扇風機の支持具に固定されたマイクロスイッチにより、落下の可能性を検出するようにされたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特許第３０３２３２５号公報（［０００７］〜［００１５］、図１）

このような従来の天井扇風機の安全装置では、天井面に取り付けた取付金具は、パイプ上端のフランジとの接触面が、回転方向のトルクの変動や回転時の振動により磨耗や変形することがあり、またパイプ自体の変形や破損も起こることもあるが、このような変化を検出できないという課題があり、取付金具の下方で起こる変形などの異常状態を確実に検出できることが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、取付金具を天井面に固定している木ねじの緩みだけでなく、フランジや取付金具の磨耗や変形、パイプの破損等も確実に検出して運転を停止できる天井扇風機の安全装置を提供することを目的としている。

本発明の天井扇風機の安全装置は上記目的を達成するために、天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた傾斜センサーを有し、この傾斜センサーが前記本体の異常な傾きを検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにしたものである。

また、他の手段は、傾斜センサーとして、制御部に設けた反射型ホトインタラプタと、この反射型ホトインタラプタに面して天井面に設けた反射板とを有するものである。

また、他の手段は、制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーを有し、この垂直加速度センサーが前記本体の異常な加速度を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにしたものである。

また、他の手段は、制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーと、水平方向の加速度を検出する水平加速度センサーを有し、この垂直加速度センサーまたは水平加速度センサーが前記本体の異常な加速度を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにしたものである。

また、他の手段は、制御部に設けた前記モーターの回転を検出する回転検出手段を有し、この回転検出手段が前記モーター回転の異常停止を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにしたものである。

また、他の手段は、回転検出手段として、制御部に設けたホールＩＣとモーターに取り付けた磁性体を有したものである。

これらの手段により、フランジや取付金具の磨耗・変形による本体の傾斜や、パイプの破損・変形などによる異常状態を確実に検出して運転を停止できる天井扇風機の安全装置が得られる。

本発明によれば傾斜センサーにより、取付金具などの磨耗や変形による本体の傾斜や、パイプの破損などによる異常状態を確実に検出して、運転を停止できるという効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

また、反射型ホトインタラプタの発光強度を変化させ、反射板との距離を測定することにより、本体の傾きを検出できるだけでなく、本体が傾くことなく落下する場合も確実に検出して、運転を停止できるという効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

また、加速度センサーにより垂直方向の衝撃による加速度を検出することにより、地震などの衝撃を直接検出して運転を停止するだけでなく、天井面に固定している木ねじの抜けや天井面の破損による落下を確実に検出して運転を停止できるという効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

また、水平方向の加速度を検出する加速度センサーにより、本体の水平の揺れにより生じる水平方向の加速度を検出することで、羽根のアンバランスによる異常な振動を検出して運転を停止することができる効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

また、モーターの回転を検出する回転検出手段により、羽根が障害物に当たって回転が止まった場合など、モーターへの通電を停止することができる効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

また、ホールＩＣとモーターに取り付けた磁性体の組み合わせにより、モーターの回転数を検出できるので、外的な障害物による羽根の回転異常だけでなく、モーター自体の異常を検出できる効果のある天井扇風機の安全装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた傾斜センサーを有し、この傾斜センサーが前記本体の異常な傾きを検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するものであり、傾斜センサーは傾きの角度に比例して出力電圧が変化するようになっており、制御部は傾斜センサーからの出力電圧が規定値以上であった場合にはモーターの通電を停止するという作用を有する。

また、傾斜センサーは、制御部に設けた反射型ホトインタラプタと、この反射型ホトインタラプタに面して天井面に設けた反射板とからなるものであり、本体が所定以上の角度で傾いた場合には、反射板に反射した赤外線が反射型ホトインタラプタに戻らなくなるので、制御部は異常であると判断するとともに、制御部は反射型ホトインタラプタから出力される赤外線強度を変化させて常時反射板との距離を測定し、反射板との距離が通常よりも長くなる場合にも異常と判断して、モーターの通電を停止するという作用を有する。

また、制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーを有したものであり、この垂直加速度センサーは受けた加速度に比例して大きな出力電圧を発生するので、制御部は地震や本体の脱落による異常な加速度に対応する大きな出力電圧を検出したとき、モーターの通電を停止するという作用を有する。

また、制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーと、水平方向の加速度を検出する水平加速度センサーを有したものであり、この２つの加速度センサーは受けた加速度に比例して電圧が大きくなるようになっており、垂直加速度センサーが検出できないような羽根のバランスが崩れた場合や、異常な外力を受けた場合には、本体自体が円周方向に揺れるので、その加速度に応じた電圧信号が水平加速度センサーから出力され、制御部はこの電圧が規定値を上回った時にはモーターの通電を停止するという作用を有する。

また、制御部に設けたモーターの回転を検出する回転検出手段を有したものであり、この回転検出手段は回転数に比例した電圧が出力されるようになっており、羽根が障害物に当たるときや、本体が傾いて回転が妨げられた場合には、回転検出手段から電圧が出力されなくなり、制御部はこれを検出してモーターの通電を停止という作用を有する。

また、回転検出手段は制御部に設けたホールＩＣとモーターに取り付けた磁性体からなるものであり、この磁性体がホールＩＣの近くを通過するとホールＩＣからパルスが出力されるようになっており、羽根が障害物に当たり回転が妨げられた場合には、磁性体が止まったままの状態となりホールＩＣからはパルスが出力されず、制御部はこれを検出してモーターの通電を停止するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、取付板１は木ねじで天井面に固定され、底面に開口部を備え開口部の周囲には傾斜面が形成された取付金具２はねじで取付板１に固定されている。パイプ３は上端にフランジ３ａが設けられ、下部には本体４がねじで固定されている。本体４には制御部５が内蔵され、制御部５には傾斜センサー６が搭載されている。また、パイプ３にはシャフト７がねじで固定され、シャフト７は圧入されたベアリング８を介してモーター９を支持している。また、モーター９には羽根１０がねじで固定されている。パイプ３に設けられたフランジ３ａが、取付金具２の下部の傾斜面に圧接状態で支持されることにより、本体４が天井面に吊り下げられる。

上記構成において、傾斜センサー６は本体４の傾き角度に比例して出力電圧が変化するようになっており、正常な設置状態では傾き角度は約５度以内に設定されている。

本体４の運転と停止の繰返しによる回転方向のトルクの変動や回転時の振動により、取付板１を天井面に固定している木ねじが緩んだり、取付板１と取付金具２を固定しているねじが外れる場合や、またパイプ３上端のフランジ３ａおよび取付金具２の開口部の磨耗や変形により、さらにパイプ３自体の変形が起こるような場合は、本体４が大きく傾いて傾き角度５度以上となり、傾斜センサー６からその傾きに比例する電圧が出力される。制御部５は傾斜センサー６からの信号に基き、警報装置（図示せず）に通電することにより、危険を報知するとともに、モーター９へ通電中であった場合には通電を停止することにより、羽根１０の回転を止める。

なお、取付工事の際、パイプ３に設けられたフランジ３ａを正しく取付金具２の下部の傾斜面に圧接するように吊り下げられず、５度以上傾いた状態で設置された場合にも、同様にして危険を報知することができる。

（実施の形態２）
図２に示すように天井扇風機の本体４には制御部５が内蔵され、制御部５には反射型ホトインタラプタ１１が搭載され、反射型ホトインタラプタ１１の上部の本体４にはスリット１２が切ってあり、スリット１２の上には反射型ホトインタラプタ１１から出る赤外線を反射するための反射板１３が天井面に固定されている。

上記構成において、本体４が正常状態の場合には反射型ホトインタラプタ１１から出た赤外線は反射板１３で反射され、再び反射型ホトインタラプタ１１に戻り、制御部５は正常状態と判断している。

モーター９の運転と停止の繰返しによる回転方向のトルクの変動や回転時の振動により、取付板１を天井面に固定している木ねじが緩んだり、取付板１と取付金具２を固定しているねじが外れたりする場合がある。また、パイプ３上端のフランジ３ａと取付金具２の開口部が接触しているので磨耗や変形を生じたり、パイプ３自体の破損や変形する場合がある。このような場合には、本体４が通常想定される角度以上に傾き、反射型ホトインタラプタ１１から出た赤外線は反射板１３で異なる方向に反射されるか、もしくは反射板１３に当たらないため、反射型ホトインタラプタ１１には戻らなくなる。制御部５は反射型ホトインタラプタ１１に赤外線を検出できないことで異常と判断し、警報装置（図示せず）に通電することにより、危険を報知するとともに、モーター９へ通電中であった場合には通電を停止することにより、羽根１０の回転を止める。

さらに、反射型ホトインタラプタ１１から出力される赤外線の発光強度を変化させることにより、反射板１３との距離を測定することができるので、本体４が垂直に傾くことなく脱落する場合でも、制御部５は反射板１３との距離の変化を検出して、危険を報知するとともに、モーター９の通電を停止することができる。

（実施の形態３）
図３に示すように天井扇風機の本体４には制御部５が内蔵され、制御部５には垂直方向に加わる加速度を検出する垂直加速度センサー１４が搭載され、この垂直加速度センサー１４は受けた加速度に比例した電圧が出力されるようになっている。

上記構成において、本体４が地震や外力により垂直方向の衝撃を受けた場合は、回転垂直加速度センサー１４が衝撃に比例した電圧を出力する。制御部５は垂直加速度センサー１４からの出力電圧が規定値を超えた場合、警報装置（図示せず）に通電することにより、危険を報知するとともに、モーター９へ通電中であった場合には通電を停止することにより、羽根１０の回転を止める。

また、規定値以下の連続的な衝撃の場合は、検出時間を規定時間と比較して、垂直加速度センサー１４からの出力電圧と検出時間の両方のデータから、制御部５はモーター９の通電を停止することができる。

（実施の形態４）
図４に示すように天井扇風機の本体４には制御部５が内蔵され、制御部５には垂直方向に加わる加速度を検出する垂直加速度センサー１４に加え、水平方向に加わる加速度を検出する水平加速度センサー１５が搭載され、この２つの加速度センサーは受けた加速度に比例した電圧を出力するようになっている。

上記構成において、本体４が地震や外力により垂直方向の衝撃を受けた場合は、回転垂直加速度センサー１４が衝撃に比例した電圧を出力する。制御部５は垂直加速度センサー１４からの電圧が規定値を超えた場合、警報装置（図示せず）に通電することにより、危険を報知するとともに、モーター９へ通電中であった場合には通電を停止することにより、羽根１０の回転を止める。

また、羽根１０をモーター９に固定しているねじの緩み等による本体４の水平方向の異常な振動や揺れにより、水平加速度センサー１５はその加速度に比例した電圧を出力する。制御部５は水平加速度センサー１５から出力される電圧が規定値を超えた場合には、警報装置（図示せず）に通電することにより、危険を報知するとともに、モーター９へ通電を停止することができる。

このように制御部５に垂直加速度センサー１４と水平加速度センサー１５を搭載することにより、本体４が受ける垂直方向と水平方向のいずれか一方の衝撃に対しても、安全に運転を停止することができる。

なお、上記では垂直と水平の加速度を検出するために、２個の加速度センサーを用いているが、互いに直角の３方向（ｘ、ｙ、ｚ方向）の加速度を同時に検出する１つのセンサーを用いても同様の効果が得られる。

（実施の形態５）
図５に示すように天井扇風機の本体４には制御部５が内蔵され、回転検出手段として、制御部５にはモーター９の回転を検出するホールＩＣ１７を搭載し、モーター９にはホールＩＣ１７に対向するように磁性体１８が固定されている。正常に羽根１０が回転している場合には、モーター９に固定されている磁性体１８が周期的にホールＩＣ１７の下を通過するため、ホールＩＣ１７からは周期的にパルス信号が出力されるようになっている。

上記構成において、本体４の運転中に羽根１０が障害物に当たり回転が妨げられた場合には、磁性体が止まったままの状態となり、ホールＩＣ１７からのパルス信号が出力されなくなる。制御部５はホールＩＣ１７からの信号を異常と判断し、警報装置（図示せず）に通電して危険を報知するとともに、モーター９の通電を停止することにより、羽根１０の回転を止める。

また、本体４が傾いて天井面に羽根１０の回転が妨げられた場合や、モーター９自体の故障によりモーター９が回転しなくなった場合にも、同様にして制御部５は異常と判断し、警報装置（図示せず）に通電することにより危険を報知するとともに、モーター９への通電を停止することができる。

制御部に本体の傾斜や振動、モーターの回転を検出するセンサーを用いて容易に異常を検出することができ、一般家庭や事務所等に設置される天井扇風機に適用できる。

本発明の実施の形態１の天井扇風機の断面図 本発明の実施の形態２の天井扇風機の断面図 本発明の実施の形態３の天井扇風機の断面図 本発明の実施の形態４の天井扇風機の断面図 本発明の実施の形態５の天井扇風機の断面図

符号の説明

１ 取付板（支持具）
２ 取付金具（支持具）
３ パイプ
３ａ フランジ
４ 本体
５ 制御部
６ 傾斜センサー
７ シャフト
９ モーター
１１ 反射型ホトインタラプタ
１３ 反射板
１４ 垂直加速度センサー
１５ 水平加速度センサー
１７ ホールＩＣ（回転検出手段）
１８ 磁性体（回転検出手段）

Claims (6)

1. 天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた傾斜センサーを有し、この傾斜センサーが前記本体の異常な傾きを検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにした天井扇風機の制御装置。
2. 傾斜センサーは、制御部に設けた反射型ホトインタラプタと、この反射型ホトインタラプタに面して天井面に設けた反射板とからなる請求項１記載の天井扇風機の制御装置。
3. 天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーを有し、この垂直加速度センサーが前記本体の異常な加速度を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにした天井扇風機の制御装置。
4. 天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた垂直方向の加速度を検出する垂直加速度センサーと、水平方向の加速度を検出する水平加速度センサーを有し、この垂直加速度センサーまたは水平加速度センサーが前記本体の異常な加速度を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにした天井扇風機の制御装置。
5. 天井扇風機本体の中心を上下に貫通するシャフトと、このシャフトの上部に固定されるパイプと、このパイプの上端に設けたフランジと、このフランジと係合して前記本体を吊り下げる支持具と、前記シャフトに軸支されるモーターと、前記本体に内蔵される制御部と、この制御部に設けた前記モーターの回転を検出する回転検出手段を有し、この回転検出手段が前記モーター回転の異常停止を検出したとき、前記制御部は前記モーターの通電を停止するようにした天井扇風機の制御装置。
6. 回転検出手段は、制御部に設けたホールＩＣとモーターに取り付けた磁性体からなる請求項５記載の天井扇風機の制御装置。

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