JP2015165127A - ceiling fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明を備えた天井扇風機に関するものである。 The present invention relates to a ceiling fan provided with illumination.
従来、この種の天井扇風機は、天井に係合可能な支柱部と、この支柱部の下部に備えたモータ部と、このモータ部により回転する羽根部と、前記モータ部の下部に設けた制御部と、この制御部の下部に設けた照明部と、前記モータ部と前記制御部と前記照明部の少なくとも一部を覆うケース部とから構成したものである(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of ceiling fan has a column part that can be engaged with the ceiling, a motor unit provided at the lower part of the column part, a blade part rotated by the motor part, and a control provided at the lower part of the motor part. And a lighting unit provided at a lower portion of the control unit, and a case unit that covers at least a part of the motor unit, the control unit, and the lighting unit (see, for example, Patent Document 1).
従来例のように、照明機器と制御回路とモータとが一体となった照明付き天井扇における課題は、照明機器を点灯することによって発生する照明機器自身の発熱に加え、ファンモータを駆動することによって発生するモータ自身の発熱によって天井扇内部が高温状態となり、照明機器の発光効率が低下し、照明の明るさが低下してしまうというものであった。 As in the conventional example, the problem with the ceiling fan with lighting, in which the lighting device, control circuit, and motor are integrated, is to drive the fan motor in addition to the heat generated by the lighting device itself when the lighting device is turned on. Due to the heat generated by the motor itself, the inside of the ceiling fan becomes a high temperature state, the luminous efficiency of the lighting device is lowered, and the brightness of the illumination is lowered.
特に温度の影響を受けやすい従来の蛍光灯照明では点灯開始から照度安定までに時間を要するうえに、さらにモータの発熱が重なると照度がさらに低下し、安定した明るさを得ることが困難であった。 In particular, conventional fluorescent lamp lighting, which is easily affected by temperature, takes time from the start of lighting until the illuminance stabilizes.In addition, if the motor heat further overlaps, the illuminance further decreases, making it difficult to obtain a stable brightness. It was.
そこで、本発明では、上記の照明付き天井扇特有の機器内部の発熱を利用することで、課題の低減を図ることを目的とするものである。 In view of the above, the present invention aims to reduce the problems by utilizing the heat generated inside the equipment unique to the above-mentioned illuminated ceiling fan.
そして、この目的を達成するために、本発明の天井扇は、天井に係合可能な支柱部と、この支柱部の下部に備えたモータ部と、このモータ部により回転する羽根部と、前記モータ部の下部に設けた制御部と、この制御部の下部に設けた照明部からなり、前記モータ部の表面には、前記モータ部と周囲の温度差によって電力を発電する発電部を設け、前記制御部は前記発電部から供給された電力を利用して前記照明部へ供給することを特徴とした天井扇であり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the ceiling fan of the present invention includes a support column that can be engaged with the ceiling, a motor unit provided at a lower part of the support column, a blade unit that is rotated by the motor unit, It consists of a control part provided at the lower part of the motor part and an illumination part provided at the lower part of this control part, and on the surface of the motor part, a power generation part for generating electric power by the temperature difference between the motor part and the surroundings is provided, The control unit is a ceiling fan that supplies electric power supplied from the power generation unit to the illumination unit, and thereby achieves an intended purpose.
本発明の天井扇によれば、天井に係合可能な支柱部と、この支柱部の下部に備えたモータ部と、このモータ部により回転する羽根部と、前記モータ部の下部に設けた制御部と、この制御部の下部に設けた照明部からなり、前記モータ部の表面には、前記モータ部と周囲の温度差によって電力を発電する発電部を設け、前記制御部は前記発電部から供給された電力を利用して前記照明部へ供給することで、モータの発熱により照明照度が低下しても発電部の電力を照明へ利用することにより、不足照度を補うことができるという効果を得ることができる。 According to the ceiling fan of the present invention, the column part that can be engaged with the ceiling, the motor unit provided at the lower part of the column part, the blade part rotated by the motor part, and the control provided at the lower part of the motor part And an illuminating unit provided below the control unit, and a surface of the motor unit is provided with a power generation unit that generates electric power due to a temperature difference between the motor unit and the surroundings, and the control unit is connected to the power generation unit. By supplying the supplied power to the illumination unit, even if the illumination illuminance is reduced due to heat generated by the motor, the power of the power generation unit is used for illumination, so that the insufficient illuminance can be compensated. Can be obtained.
本発明の請求項1記載の天井扇風機は、天井に係合可能な支柱部と、この支柱部の下部に備えたモータ部と、このモータ部により回転する羽根部と、前記モータ部の下部に設けた制御部と、この制御部の下部に設けた照明部からなり、前記モータ部の表面には、前記モータ部と周囲の温度差によって電力を発電する発電部を設け、前記制御部は前記発電部から供給された電力を利用して前記照明部へ供給することで、モータの発熱により照明照度が低下しても発電部の電力を照明へ利用することにより、不足照度を補うことができるという効果を得ることができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a ceiling fan according to a first aspect of the present invention, comprising: a strut portion that can be engaged with the ceiling; a motor portion provided at a lower portion of the strut portion; a blade portion that is rotated by the motor portion; A control unit provided, and an illumination unit provided below the control unit, and on the surface of the motor unit, a power generation unit that generates electric power due to a temperature difference between the motor unit and the surroundings is provided. By supplying the power supplied from the power generation unit to the illumination unit, even if the illumination illuminance decreases due to the heat generated by the motor, the power of the power generation unit can be used for illumination to compensate for the insufficient illuminance. The effect that can be obtained.
また、前記照明部には、主照明と補助照明を備えた構成としてもよい。
これにより、照明の回路を主照明と補助照明に分けかつ発電部の電力を補助照明に使用することで、補助照明を任意に制御が可能になる。このように補助照明をユーザーが任意に制御することで、不足照度を調整することとなる。
The illumination unit may include main illumination and auxiliary illumination.
Thus, the auxiliary illumination can be arbitrarily controlled by dividing the illumination circuit into the main illumination and the auxiliary illumination and using the power of the power generation unit for the auxiliary illumination. As described above, the user can arbitrarily control the auxiliary illumination to adjust the insufficient illuminance.
また、照明部には、照度を検知し前記制御部にフィードバックする検知手段を備えたこ構成としてもよい。 これにより、常に照度を監視することで、一定の照度を下回った際に照度を制御することが可能になる。 Further, the illumination unit may include a detection unit that detects illuminance and feeds back to the control unit. Thus, by constantly monitoring the illuminance, the illuminance can be controlled when the illuminance falls below a certain illuminance.
また、照明部には、LEDを備えた構成としてもよい。これにより、少ない電力で照度の高い照明を実現することができ、発電効果をより高めることが可能になる。 Moreover, it is good also as a structure provided with LED in the illumination part. Thereby, illumination with high illuminance can be realized with less electric power, and the power generation effect can be further enhanced.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に示すように、天井扇風機1は、支柱部2と、モータ部3と、羽根部4と、制御部5と、照明部6と、ケース部7と、パイプカバー9から構成している。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、支柱部2は、中空の棒形状で、上部には、天井に係合可能な吊下部8を有し、下部にはモータ部3が固定されている。支柱部2の周囲には、筒形状のパイプカバー9を備えている。
As shown in FIG. 2, the support |
モータ部3は、アウターロータモーターで、固定子鉄心10と、固定子巻線11と、回転子12と、発電部となる4個の熱電変換素子25と、アルミの放熱フィン24とから構成されている。図3に示すように、熱電変換素子25は固定子鉄心10の表面に吸熱面27で面接続されており、また放熱面26には放熱フィン24が取り付けられている。この熱電変換素子25はゼーベック効果を利用した発電素子であり、放熱面26と吸熱面27に温度差を与えると起電力が発生し、プラスリード28とマイナスリード29の間に電圧を発生させるものである。
The
羽根部4は、略長四角平板形状で、この略長四角平板形状の一方短辺側が支持部23に着脱可能に設けられている。支持部23は、モータ部3の周縁、つまり回転子12に固定され、回転子12とともに回転自在にモータ部3に設けられている。
The blade portion 4 has a substantially long rectangular flat plate shape, and one short side of the substantially long rectangular flat plate shape is detachably provided on the
制御部5は、図4に示すように、モータ部3の下部に設けられ、制御ケース部13と、この制御ケース部13内に設けられた制御基板部14とから構成されている。またPCBホルダー50は制御基板部14を固定しかつ制御ケース部13を装着可能にしている。制御ケース部13は、上部が開口した略椀形状で、下面には、下面から下方へ突出した突起部13aを備えている。制御基板部14は、モータ36、LED基板部17、4個の熱電変換素子25および天井裏からのびる電源電線22と電気的に接続している。図6に示すように、制御基板部14にはモータ36やLED基板部17の主照明部39へ電源を供給する電源回路部35と、その電源回路部35を制御するマイコン37と、熱電変換素子25で得られた起電力を補助照明部40用の電源へと変換するための補助照明用制御回路38で構成されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、照明部6は、照明下カバー15と、照明上カバー16と、LED基板部17とから構成され、制御部5の下部に設けられ、下面から下方へ光を照らすものである。ケース部7は、モータ部3と、制御部5と、照明部6の少なくとも一部を覆う上面が開口した椀形状で、下部にも開口を有し、この開口から照明部6の一部が露出する。この露出部分から光を照らすものである。照明下カバー15は、下部が閉塞した円形の筒形状で、制御部5とケース部7とに挟まれている。側面には、スリット状の開口部15aが設けられている。照明下カバー15は、材質は、光透過性を有する樹脂材料で、1例として拡散材を含有したポリカーボネートである。この照明下カバー15内に、照明上カバー16が収められる。照明上カバー16は、上部が閉塞した円形の筒形状で、照明下カバー15と制御部5とに挟まれている。照明上カバー16の上面は、制御部5の制御ケース部13下面から下方へ突出した突起部13aに当たるものである。これにより、照明上カバー16と制御部5との間には、空間部が設けられている。照明上カバー16の材質は、金属で、1例としてアルミニウムであり、一体に形成している。この照明上カバー16に、LED基板部17が取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the illumination unit 6 includes an illumination
図5に示すように、LED基板部17は複数の発光素子18と1つの受信部19で構成された主照明部39と、補助用発光素子30、31、32、33および1つの照度センサー34で構成された補助照明部40で構成されている。主照明や補助照明に使用する発光素子の1例は、長方形の板形状のLEDチップである。このLEDチップが、受信部19を中心として、放射状に複数個配置される。受信部19は、LED基板部17の中央に、LED基板部17から下方へ所定の距離を有して設けられ、照明下カバー15を介してリモコン60から送信された信号を受信できるものである。この信号の1例は、赤外線によるものである。また補助照明部40の照度センサー34はセンサー周辺の明るさを検出し、その検出結果を制御基板部14へフィードバックするものである。
As shown in FIG. 5, the
次に天井扇風機1の動作について説明する。リモコン60から送信された信号をLED基板部17の中央に設けられている受信部19が受信し、天井扇のモータ部3を駆動させることで本体の、羽根部4が回転し風を送る。また、リモコン60の照明用のボタンを押すことで照明用の信号を受信し、照明の点灯や消灯を行う。
Next, the operation of the
本実施の形態1における天井扇風機の特徴は、熱電変換素子25の吸熱面27を固定子鉄心10に密着させて固定子鉄心10の熱を吸熱し、一方で放熱面26を放熱フィン24に密着させて放熱することで熱電変換素子25に温度差を生じさせ補助用発光素子30、31、32、33用の電力を得ていることである。固定子鉄心10はモータコイルに通電されることで磁界を生むと同時に渦電流損による発熱を生じるため、熱電変換素子25はそれらを吸熱することで起電力を得ることが可能である。本実施の形態1の天井扇風機1では、モータ36は50ワットの出力を有しており、そのときの固定子鉄心10の表面温度は最大で90℃となる。一方で放熱フィン24は天井扇のボディ外側に曝け出されているため、ファンが回転している間は発生する気流により常に空冷されつづけ、固定子鉄心10との温度差を大きく取れるという効果を生むことができる。ここで大気中の温度を25℃で一定とすると、放熱フィン24表面は約30℃、熱電変換素子25の放熱面26の温度は約35℃で安定するものとし、放熱面26と固定子鉄心10間の最大温度差は約55℃となる。実施の形態1の天井扇風機1では、図8に示すように、1個あたりの熱電変換素子25の起電力は55℃の温度差において約30mWであり、4個合計では120mWの起電力が得られることになる。
The feature of the ceiling fan in the first embodiment is that the
次に、熱電変換素子25で得られた起電力は、図7に示すように補助照明用制御回路38に供給される。補助照明用制御回路38はいわゆるDC/DCコンバータであり、得られた起電力を昇圧して補助用発光素子30、31、32、33用の電源電圧を作り出し、補助照明部40へ供給する。ここで電源制御IC56はマイコン37で制御されることで、補助照明部40への電源オン/オフが実行される。マイコン37では、補助照明部40に実装されている照度センサー34によって主照明部39周辺の明るさを常に監視しており、主照明部39の照度が目標照度を下回った時には補助照明部40への電源を供給するよう動作する。ここでは主照明部39の発光素子18が点灯時において、LED基板部17上の照度が9000lxを下回ったときに補助照明部40への電源供給を開始するよう動作するものとする。また補助照明部40上の補助用発光素子30、31、32、33は定電流ダイオード47〜50で電流が制限されるため、電源が供給された時は一定の発光輝度が確保される。
Next, the electromotive force obtained by the
照明の光源となる発光素子18は、その点灯開始から時間の経過に伴い自己発熱による影響で発光効率が低下していく。すなわち主照明部39全体の照度が低下することになる。図9には照明部6直下1.5mでの照度を時間の経過とともに記録したグラフを示す。図9に示すように、補助照明部40の点灯がない場合は1時間後には初期照度に比べて約40lxの照度低下が起こり、さらに経過とともに低下しや約250lxで安定する。一方、補助照明部40の点灯がある場合は、照度センサー34によってLED基板部17上の照度が9000lx以下、すなわち1.5mの直下照度において260lx以下になったことを検知すると、補助用発光素子30、31、32、33を点灯させる。そうすることで1.5mの直下照度を260lxで維持することができ、主照明部39の照度の低下を補うことが可能となる。
The luminous efficiency of the light-emitting
上記の構成に示すように、本実施の形態1の天井扇風機では、モータ36の固定子鉄心10の発熱を熱電変換素子25で起電力へと変換し、補助用発光素子30、31、32、33の電源を作り出すことが可能である。これにより、商用電源からの電力を無駄に消費することなく、かつ天井扇風機本体のサイズをコンパクトに維持したまま、照明用電源を得ることが可能となる。
As shown in the above configuration, in the ceiling fan of the first embodiment, the heat generated by the
また主照明部39と補助照明部40のように、補助用発光素子30、31、32、33の電源を分けて独立して制御可能にすることにより、意図した状況やタイミングで補助用発光素子30、31、32、33を点灯させることが可能な照明部6を得ることができる。
Further, like the main illumination unit 39 and the
またLED基板部17上に照度センサー34を設け主照明部39の照度を監視することにより、補助用発光素子30、31、32、33を点灯させる状況やタイミングをマイコン37で判断させることが可能となる。
In addition, by providing an
また照明に用いる発光素子を照明で発光効率の高いLEDを用いることで、省エネで熱電変換素子25の少量の起電力でも照明を点灯可能な補助照明部40を得ることが可能となる。
Moreover, it becomes possible to obtain the
以上のように本発明は、天井に係合可能な支柱部と、この支柱部の下部に備えたモータ部と、このモータ部により回転する羽根部と、前記モータ部の下部に設けた制御部と、この制御部の下部に設けた照明部からなり、前記モータ部の表面には、前記モータ部と周囲の温度差によって電力を発電する発電部を設けており、前記制御部は前記発電部から供給された電力を利用して前記照明部へ供給することを特徴としたものである。 As described above, the present invention includes a support column that can be engaged with the ceiling, a motor unit that is provided at the lower part of the support unit, a blade unit that is rotated by the motor unit, and a control unit that is provided at the lower part of the motor unit. And an illuminating unit provided at a lower portion of the control unit, and a power generation unit that generates electric power due to a temperature difference between the motor unit and the surroundings is provided on the surface of the motor unit, and the control unit is configured to generate the power generation unit. It supplies to the said illumination part using the electric power supplied from 1. It is characterized by the above-mentioned.
すなわち、照明用の補助電源をモータの発熱部に備えたもので、照明付き天井扇風機の従来の課題であった内部発熱の上昇を逆に利用し、照明部の照度低減を抑制することができるものである。したがって、家庭用や事務所用などに適した小型の照明付き天井扇風機としての活躍が期待されるものである。 In other words, an auxiliary power supply for illumination is provided in the heat generating part of the motor, and the increase in internal heat generation, which has been a conventional problem of a ceiling fan with illumination, can be used in reverse, and the illuminance reduction of the illumination part can be suppressed Is. Therefore, it is expected to play an active role as a small ceiling fan with lighting suitable for home use and office use.
1 天井扇風機
2 支柱部
3 モータ部
4 羽根部
5 制御部
6 照明部
7 ケース部
9 パイプカバー
10 固定子鉄心
11 固定子巻線
12 回転子
13 制御ケース部
13a 突起部
14 制御基板部
15 照明下カバー
16 照明上カバー
17 LED基板部
18 発光素子
22 電源電線
23 支持部
25 熱電変換素子
30,31,32,33 補助用発光素子
34 照度センサー
40 補助照明部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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