JP5434633B2 - 安全装置を備えた扇風機 - Google Patents

Description

この発明は長期間の使用による安全装置を備えた扇風機に関する。

ベースの上部に支柱を配置し、支柱の上部に設けた基部にモータケースを回動可能に取り付け、モータケース内に備えたファンモータの回転軸に送風ファンを取り付けると共に、モータケースの前面に送風ファンを覆うガードを取り付け、ファンモータによって送風ファンが回転して風を送る扇風機が知られている（特許文献１参照）。

ファンモータなど家庭用交流電源に接続して駆動されて大量に電気を消費する電気部品については、機器の不使用中は電気の供給が停止される構造になっている。電源コードを壁コンセントに接続して運転開始スイッチを押すと、ファンモータなどの電気部品に通電して運転が開始し、運転停止スイッチを押すと電気部品の通電が切断して運転が停止し、不使用中は電気部品への電気の供給ができないようになっている。

特開平４−２４６２８９号公報。

ところで、機器に備えた各種の電気部品は、機器の使用頻度が少なくても長年の使用により経年劣化が進んでおり、ファンモータの起動用のコンデンサは経年劣化が原因で異常加熱して発煙・発火する恐れがあり、火災などの重大なトラブルにつながる恐れがあることがわかった。このため、長年使用された機器の電気部品の劣化に対する安全対策の必要性が高まってきている。

この発明は上記の課題を解決するもので、床面に置かれるベース１の上部に配置した支柱２と、該支柱２の上部に設けた基部３と、該基部３の上部に回動可能に取り付けたモータケース４とを備え、該モータケース４内に配置したファンモータ５と、該ファンモータ５で駆動する送風ファン６とを備え、かつ、前記モータケース４の前面に取り付けた前記送風ファン６を覆うガード７を備えた扇風機において、扇風機の制御装置８には電気部品を駆動する交流電源が初めて供給されたときを検出して作動する初回運転検出手段９と、所定時間を計時するタイマ手段１０と、電気部品の電源回路１２を切断する電源供給手段１１とを備え、前記制御装置８は、前記初回運転検出手段９が作動したときに前記タイマ手段１０のカウントを開始し、該タイマ手段１０が所定時間カウントした出力で前記電源供給手段１１を作動して前記電源回路１２を切断し、以降の電気部品への通電を不可能な状態にすることを特徴とする安全装置を備えた扇風機である。

また、前記初回運転検出手段９は、前記モータケース４内に配置した光検知手段１３と、前記モータケース４に前記ガード７を装着したときに作動するガード検出手段１４とで構成し、前記制御装置８は、電源投入後に前記光検知手段１３による光検知信号と、前記ガード検出手段１４によるガード検出信号の両方を入力したときに、初回運転検出信号を出力することにより、初回運転検出手段９は誤作動を起こすことなく確実に機器の使用開始を検出することができる。

また、前記タイマ手段１０は、前記電気部品に電気を供給する電源回路１２とは別の電源１２ａを備え、前記電源回路１２に交流電源の供給が停止しているときもカウントを継続することにより、機器の使用時間にばらつきがあっても、初回運転検出手段９が作動して使用開始を検出したときから電源回路１２を切断して電気部品への通電を停止するまでの時間に大きな誤差はなく、電気部品の経年劣化に対する安全性が確保できるものである。

扇風機は出荷時に送風ファン６とガード７が分解された状態で梱包されており、機器の使用を開始するときに購入者が送風ファン６やガード７を組み立てる構造となっている。扇風機を組み立てた後、はじめて電源コードを壁コンセントに接続して制御装置８に電源が供給されると初回運転検出手段９が作動し、制御装置８は初回運転検出手段９からの検出信号を受けてタイマ手段１０のカウントを開始する。
そして、機器の使用を開始してから、タイマ手段１０があらかじめ設定された所定時間をカウントすると電源供給手段１１を作動して電源回路１２が切断され、電気部品への通電を停止する構成としている。
この発明では、各種の電気部品が経年劣化により発煙・発火などの危険な状態となる前に電源回路１２が切断されて電気部品に電気が供給されなくなり、運転開始操作を行っても機器が使用できなくなるようにしたから、安全に使用できる期間を越えて使用を継続することがなくなり、火災などの重大なトラブルを防ぐことができる。

また、初回運転検出手段９は光検知手段１３とガード検出手段１４とで構成し、扇風機の使用を開始するため、機器を箱から取り出したときに光検知手段１３に光が届くと共に、ガード７を取り付けたときにガード検出手段１４が切替わる構造であり、扇風機の組み立て後に初めて電源コードを壁コンセントに接続して光検出手段１３の光検出信号とガード検出手段１４のガード検出信号が出力されたときに、機器の使用開始を検出するものであり、初回運転検出手段９は扇風機が使用可能状態となったときに初めて作動するから、使用開始時期を確実に検出することができる。

また、タイマ手段１０は電気部品に電源を供給する電源回路１２とは別の電源１２ａで作動して、扇風機の停止中もカウントを継続する構成としている。このため、扇風機の使用時間によらず時間を確実に検出することができるものであり、電気部品の劣化に対する安全性が確保できるものである。

この発明の実施例の扇風機の構成を示すブロック図である。 この発明の実施例を示す扇風機の断面図である。 この発明の実施例を示す扇風機の組み立て前の状態を示す断面図である。 この発明の実施例を示す回路図である。

図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は扇風機のベース、２ａはベース１の上面の中央部から立設した筒状の下部支柱、２ｂは下部支柱２ａ内に上下動可能に取り付けられた上部支柱、２は上部支柱２ａと下部支柱２ｂで伸縮可能に構成した支柱であり、上部支柱２ｂが上下動することで扇風機の高さ位置が調整できる。

３は支柱２を構成する上部支柱２ｂの上端に設けた基部、３ａは基部３から上方に延びる回転軸、３ｂは回転軸３ａの上端に取り付けたモータベースであり、モータベース３ｂは回転軸３ａによって基部３に回動可能に取り付けられている。５はモータベース３ｂに取り付けたファンモータ、５ａはファンモータ５のモータ軸、４は基部３の上部に位置するファンモータ５を覆うモータケース、４ａはモータケース４の前面に取り付けた固定板であり、ファンモータ５のモータ軸５ａが固定板４ａを貫通して前方に突出している。

６はモータ軸５ａに取り付けた送風ファン、７は送風ファン６の前後を囲むガードであり、ファンモータ５が駆動するとモータ軸５ａに取り付けられた送風ファン６が回転して前方に風を送り出すことができる。

１５はベース１に設けた操作部、１６は操作部１５に配置したスイッチで構成する風量設定手段であり、実施例では風量設定手段１６を押すと電源が入って「微弱」で運転開始し、風量設定手段１６を押す度に「弱」「中」「強」「停止」の順に切り替わるようになっており、扇風機の運転・停止と風量の切り替えを１つのスイッチで行うことができる。

８はベース１内に配置した扇風機の運転を制御するマイクロコンピュータを内装した制御装置、１７は制御装置８に備えたファンモータ５の回転数を制御するファンモータ制御手段であり、風量設定手段１６で風量を選択すると制御装置８からファンモータ制御手段１７に出力信号が送られ、ファンモータ制御手段１７はこの出力信号に基づいて予め設定された電圧をファンモータ５に通電し、送風ファン６が指定された回転数で回転するものであり、風量設定手段１６によって風量を変更すると、ファンモータ５に通電する電圧が変更されてファンモータ５の回転数が変更され、送風ファン６の送風量が可変できる。

１８はモータケース４内のモータベース３ｂに取り付けた首振り用モータ、１９は首振り用モータ１８に取り付けた偏心カム、２０は偏心カム１９と基部３との間に連結する駆動リンクであり、首振りモータ１８が駆動すると偏心カム１９が回転し、偏心カム１９に連結した駆動リンク２０が往復運動してモータベース３ｂが回転軸３ａを中心に揺動するので、モータケース４が基部３に対して左右に首振りする。２１は操作部１５に設けた首振りスイッチであり、首振りスイッチ２１を押すと首振り用モータ１８が駆動してモータケース４が首振り運転を行なうものであり、扇風機の周囲にいる複数の人に風を送ることができる。

ファンモータ５や首振り用モータ１８といった電気部品は家庭用交流電源に接続して駆動するものであり、２２はベース１に取り付けた電源コード、１２は電源コード２２に接続して電気部品に電源を供給する電源回路であり、電源コード２２を壁コンセントに接続することで電源回路１２に電気が供給される。
制御装置８の通電は風量設定手段１６が作動・停止を指示しており、制御装置８が電気部品の通電制御を行なう構造になっており、機器の不使用中には電気部品に電気を供給しないようになっている。

現在市販されている扇風機は、送風ファン６とガード７がモータケース４やファンモータ５のモータ軸５ａから取外された状態で梱包用ダンボールに梱包され、収納・梱包の容積を少なくしており、使用を開始するときに組み立てるものが一般的となっている。

４ｂはファンモータ５のモータ軸５ａの周囲を囲むように固定板４ａに設けたガード固定部、７ａは固定板４ａに取り付ける後ガード、７ｃは固定板４ａのガード固定部４ｂに係合するガード固定手段であり、固定板４ａのガード固定部４ｂとガード固定手段７ｃにはネジが形成されている。後ガード７ａの中央の開口を固定板４ａのガード固定部４ｂに嵌合した後、ガード固定手段７ｃをガード固定部４ｂに係合すると後ガード７ａが固定板４ａに固定される。

６ａはファンモータ５のモータ軸５ａと係合するファン固定手段であり、後ガード７ａを固定板４ａに取り付けた後、送風ファン６をモータ軸５ａに嵌合し、ファン固定手段６ａをモータ軸５ａに係合すると送風ファン６が固定される。

７ｂは後ガード７の前方に取り付ける前ガード、７ｄは後ガード７ａと前ガード７ｂを係合するための係止片であり、前ガード７ｂを後ガード７ａに取り付けて係止片７ｄによって固定する。

扇風機に内蔵する電気部品は長年使用を続けるうちに少しずつ劣化が進み、ファンモータ５や首振り用モータ１８の駆動用のコンデンサから液漏れが発生することがあるが、ファンモータ５や首振り用モータ１８が液漏れした状態で使用を続けるとモータが過熱して発煙や発火の恐れがあることがわかった。そのため、長年使用された扇風機の点検や使用中止を呼びかけると共に、経年劣化に対する安全対策の強化の必要性が高まってきている。

この発明の実施例において、９は制御装置８に備えた初回運転検出手段、１０は所定時間計時するタイマ手段、１１は電気部品への通電・停止を行なう電源供給手段であり、初回運転検出手段９は制御装置８に初めて電源が供給されたときに作動し、タイマ手段１０のカウントを開始する。タイマ手段１０がカウント開始してから予め設定された所定時間が経過すると電源供給手段１１が電源回路１２を切断して電気部品への通電を停止する。

タイマ手段１０のカウント時間は電気部品の液漏れが発生して危険な状態となる前に電源回路１２を切断して電気部品への通電が停止するように設定されている。例えば、機器の使用開始から８年以上経過すると電気部品の液漏れが発生する可能性が高くなる場合、初回運転検出手段９が使用開始を検出してタイマ手段１０がカウントを開始してから８年後に電源供給手段１１が電源回路１２を切断するように設定している。

電源供給手段１１が電源回路１２を切断した以降は、電源コード２２を壁コンセントに接続して風量設定手段８を押しても電気部品に通電されなくなり、機器を使用することができなくなるから、安全性が確保できる期間を大きく越えて使用を続けることがなくなり、経年劣化による電気部品からの発煙・発火の恐れはなく、安全性を確保できるものとなった。

初回運転検出手段９の具体的な実施例として、１３はモータケース４内の光が届き易い部分に配置した光検知手段であり、ｃｄｓやフォトトランジスタのような半導体素子を使っている。１４はモータケース４の固定板４ａの後ガード７ａとの接触面に配置したガード検出手段であり、マイクロスイッチを使っている。

扇風機を購入後、初めて使用するときに梱包用ダンボールから機器を取り出すと、モータケース４内の光検知手段１３に光があたる。また、モータケース４の固定板４ａとファンモータ５のモータ軸５ａに後ガード７ａ・送風ファン６・前ガード７ｂの順に取り付けると、後ガード７ａによってガード検出手段１４が押されて切り替わる。

扇風機を組立後、電源コード２２を壁コンセントに接続して電源回路１２に電気が供給されると、光検知手段１３とガード検出手段１４が作動し、初回運転検出手段９は光検知手段１３の検知信号によって周囲が明るい状態であることを検出すると共に、ガード検出手段１４の検出信号によって後ガード７ａが取り付けられた状態であることを検出したときに、機器の使用が開始されたと判断し、タイマ手段１０のカウントを開始するものである。

初回運転検出手段９は、光検知手段１３とガード検出手段１４と電源回路１２の条件がそろうことではじめて機器の使用開始を検出するものであり、例えば扇風機を組み立てる前に電源コード２２を壁コンセントに接続してもガード検出手段１４の検出信号が出力されないから使用開始を検出することはない。このため、初回運転検出手段９が誤作動することなく正確な使用開始時期を検出することができる。
初回運転検出手段９が使用開始を検出してタイマ手段１０がカウント開始すると、光検知手段１３とガード検出手段１４は無効となり、周囲の明るさが変化したり、ガード７の着脱が行なわれたりしても、光検知手段１３やガード検出手段１４から検知信号が出力されることはない。

１２ａは制御装置８に備えたタイマ手段１０の駆動用の電源であり、乾電池やバッテリで構成している。タイマ手段１０の電源１２ａは交流電源が供給される電源回路１２とは別に設けられており、初回運転検出手段９が機器の使用開始を検出してタイマ手段１０がカウント開始してからは、電源コード２２を壁コンセントから外して電源回路１２への電気の供給が停止しているときも、タイマ手段１０には電源１２ａから電気が供給されて作動を続けており、機器の不使用時や梱包用ダンボールに収納保管している間もタイマ手段１０はカウントを継続している。

タイマ手段１０のカウント時間は機器の運転時間を基準に設定してもよいが、その場合使用頻度によって電源回路１２が切断されるまでの時間にばらつきが生じやすくなる。使用頻度が低いときは、電源回路１２が切断されるまでの時間が実際の電気部品の寿命よりも長くなってしまい、電源回路１２が切断される前に寿命となり安全性が確保できなくなることがある。一方、使用頻度が高いときは想定した時間よりも短くなってしまうことが考えられる。

この発明では不使用時でもタイマ手段１０がカウントを行うことで、機器の使用開始から電源回路１２が切断されるまでの時間が予想される電気部品の寿命と一致するから、機器を使用する期間や１日の使用時間など使用頻度に差があっても、使用開始から電源回路１２が切断されるまでの時間にばらつきはなく、経年劣化による電気部品の寿命を越えても電源回路１２が切断されなかったり、電気部品の寿命よりも短い期間で使用できなくなってしまったりするようなことはなく、確実に安全性が確保できるものである。

２３はタイマ手段１０が所定時間カウントしたときに作動する報知手段であり、実施例では操作部１５に設けたランプを使用している。タイマ手段１０が所定時間カウントすると電源供給手段１１は電源回路１２を切断して電気部品への通電を停止し、代わって報知手段２３に通電するものであり、電気部品の寿命による買い替え時期がきたを知らせることができる。また、機器の不使用中にタイマ手段１０が所定時間カウントしたときは、電源コード２２を壁コンセントに接続して制御装置８に電気が供給されたときに報知手段２３に通電され、買い替え時期がきていることを知らせることができる。

１ ベース
２ 支柱
３ 基部
４ モータケース
５ ファンモータ
６ 送風ファン
７ ガード
８ 制御装置
９ 初回運転検出手段
１０ タイマ手段
１１ 電源供給手段
１２ 電源回路
１２ａ 電源
１３ 光検知手段
１４ ガード検出手段

Claims (3)

1. 床面に置かれるベース（１）の上部に配置した支柱（２）と、該支柱（２）の上部に設けた基部（３）と、該基部（３）の上部に回動可能に取り付けたモータケース（４）とを備え、該モータケース（４）内に配置したファンモータ（５）と、該ファンモータ（５）で駆動する送風ファン（６）とを備え、
   かつ、前記モータケース（４）の前面に取り付けた前記送風ファン（６）を覆うガード（７）を備えた扇風機において、
   扇風機の制御装置（８）には電気部品を駆動する交流電源が初めて供給されたときを検出して作動する初回運転検出手段（９）と、所定時間を計時するタイマ手段（１０）と、前記電源回路（１２）を切断する電源供給手段（１１）とを備え、
   前記制御装置（８）は、前記初回運転検出手段（９）が作動したときに前記タイマ手段（１０）のカウントを開始し、該タイマ手段（１０）が所定時間カウントした出力で前記電源供給手段（１１）を作動して電気部品の電源回路（１２）を切断し、以降の電気部品への通電を不可能な状態にすることを特徴とする安全装置を備えた扇風機。
2. 前記初回運転検出手段（９）は、前記モータケース（４）内に配置した光検知手段（１３）と、前記モータケース（４）に前記ガード（７）を装着したときに作動するガード検出手段（１４）とで構成し、
   前記制御装置（８）は、電源投入後に前記光検知手段（１３）による光検知信号と、前記ガード検出手段（１４）によるガード検出信号の両方を入力したときに、初回運転検出信号を出力することを特徴とする請求項１記載の安全装置を備えた扇風機。
3. 前記タイマ手段（１０）は、前記電気部品に電気を供給する電源回路（１２）とは別の電源（１２ａ）を備え、前記電源回路（１２）に交流電源の供給が停止しているときもカウントを継続する請求項１または２に記載の安全装置を備えた扇風機。

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