JP6079146B2

JP6079146B2 - 扇風機

Info

Publication number: JP6079146B2
Application number: JP2012242311A
Authority: JP
Inventors: 実下峰; 敏弘大滝; 彰熊木; 佐藤　伸光; 伸光佐藤; 一也三宅
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: JP2014092055A

Description

本発明は、送風部に直流モータを搭載した扇風機に関する。

この種の扇風機として、近年は低速回転でも回転力が強い直流モータを送風部に搭載して、心地よい柔らかな微風を安定的に送風できるように工夫したものが知られている。特に特許文献１では、直流モータの起動時に矩形波のＰＷＭ制御信号をインバータ回路に出力して、直流モータを矩形波駆動させ、直流モータが目標回転速度に達したら、正弦波のＰＷＭ制御信号をインバータ回路に出力して、直流モータを正弦波駆動させる考えが示されている。

特開平９−１２１５８４号公報

しかし、上述したような直流モータの制御部を組み込んだ扇風機では、直流モータが矩形波駆動から正弦波駆動に移行する過程で、直流モータから音が発生し、ユーザが耳障りに感じる懸念を生じていた。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、直流モータの起動開始直後に、ユーザが耳障りに感じないような扇風機を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、送風部に直流モータを搭載し、前記直流モータをＰＷＭ制御する制御部と、前記直流モータの運転開始を知らせる報知音を発生する報知部と、前記報知部に報知信号を出力する報知音制御手段を備えた扇風機において、前記直流モータは起動から所定回転数に達するまでの（t1）時間矩形波駆動された後、正弦波駆動に切替えられ、前記報知音制御手段は前記直流モータの起動から（t2）時間後に報知信号を出力開始して（t2'）時間経過後に出力終了し、前記（t2）時間は前記（t1）時間より短く、前記（t2'）時間は、前記直流モータが矩形波駆動から正弦波駆動に移行する過程で発生する音が継続する（t1'）時間より長いことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、直流モータの起動開始直後に、ユーザが耳障りに感じないような扇風機を提供できる。

本発明の一実施例を示す扇風機本体の全体斜視図である。同上、扇風機本体の正面図である。同上、扇風機本体の右側面図である。同上、扇風機本体の平面図である。同上、送風部を傾けた状態の扇風機本体の右側面図である。同上、扇風機の電気的な構成を示すブロック図である。同上、各部の動作を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明における扇風機の好ましい実施例を説明する。

図１〜図５は扇風機本体１の外観を示しており、これらの各図において、２は室内の床面などに載置されるベース、３はベース２から上方に向かう支柱、４は風を送り出す羽根部としての送風部で、支柱３の上端部と送風部４との間には、送風部４を任意の方向に首振り運動させるための首振り装置６が装備される。ベース２は、その外形が平面視でほぼ円形をなす扁平状に形成され、前方上面には複数のキーやボタンによる操作体２３（図６を参照）の他に、ＬＥＤなどの表示体を備えた操作パネル８が設けられる。また支柱３は、首振り装置６を含めた送風部４を昇降させる昇降装置をなすもので、ベース２の後方上面から垂直に延びる筒状の支柱基部１１と、この支柱基部６の内側に上下摺動自在に組み付けられた摺動杆１２とからなり、支柱基部１１の上部後方に設けたロック釦１３を、図示しない弾性体の付勢力に抗して押動することにより、支柱基部１１と摺動杆１２との係合が解除されて、送風部４や首振り装置６を支持する摺動杆１２が、支柱基部１１に対して上下に摺動するようになっている。なお、上記各図には示していないが、扇風機本体１には遠隔操作体としてのリモコン送信機を別体で備えており、これらの扇風機本体１とリモコン送信機とにより、本実施例における扇風機が構成される。

送風部４は、駆動源としてのＤＣ（直流）ファンモータ１５と、このＤＣファンモータ１５により回転駆動されるファン１６と、ファン１６を覆う網状のファンガード１７とからなる。ファン１６は、ＤＣファンモータ１５の前方に突出した回転軸（図示せず）に固定され、複数の羽根１８を放射状に配置して構成される。また、送風部４のＤＣファンモータ１５と首振り装置６の全体は、前側を開口した駆動部カバー１９により覆われており、この駆動部カバー１９の開口周縁にファンガード１７が取り付けられる。本実施例では、特に送風部４の駆動源としてＡＣ（交流）モータではなく、ＤＣファンモータ１５を採用しているので、このＤＣファンモータ１５に供給するパルス駆動信号のデューティを制御することで、ファン１６の回転数を任意に可変することができる。

次に、扇風機の主な電気的構成を図６に基づき説明する。２１は商用電源Ｓからの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路、２２は複数の半導体スイッチ素子を含むインバータ回路であり、ここでは操作パネル８を構成する操作体２３からの操作信号と、ＤＣファンモータ１５からの回転子位置を検知する検知信号が、制御部２４に各々取り込まれる。制御部２４は、操作パネル８からの操作信号や、ＤＣファンモータ１５からの検知信号に基づき、インバータ回路２２にＰＷＭ制御信号を送出するモータ制御手段としての機能を有する。これによりインバータ回路２２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２１からの直流電力を入力として、制御部２４からのＰＷＭ制御信号に基づき半導体スイッチ素子を個々にスイッチング動作させ、ＤＣファンモータ１５に所望のパルス駆動信号を送出する構成になっている。

本実施例では、扇風機の運転状況を報知音でユーザに知らせるために、制御部２４の出力ポートには報知部としてのブザー報知部２６を接続している。また制御部２４には、扇風機の運転状況に応じて、ブザー報知部２６の音源となる報知信号をブザー報知部２６に出力して、ブザー報知部２６から報知音を発生させる報知制御手段３１を備えている。

報知制御手段３２は、操作体２３からの操作信号を受けて、所定の周波数（０Ｈｚを含む）と時間幅を有する一乃至複数のパルス信号群からなる報知信号を、所定のタイミングでブザー報知部２６に出力するもので、特に扇風機の運転開始時には、操作体２３を構成する運転ボタン２３Ａからの操作信号を受けて、扇風機の起動を知らせるための特定の報知信号をブザー報知部２６に出力する機能を有する。また、制御部２４からのＰＷＭ制御信号によってＤＣファンモータ１５が起動した後、少なくともＤＣファンモータ１５から音が発生している間は、前述した特定の報知信号が連続して出力されるように、予め特定の報知信号の出力タイミングが報知制御手段３２に設定されている。

報知制御手段３２は、扇風機の運転開始時に限らず、例えば運転モードの切替え時などにも、操作体２３からの操作信号を受けてブザー報知部２６に報知信号を送出するが、このときのブザー報知部２６からの報知音は、扇風機の運転開始時の報知音と異なる音色にしてもよい。ブザー報知部２６から発生する報知音の音色は、報知制御手段３２で生成されるパルス信号群の周波数と時間幅を変えることで、様々に変化させることができる。

次に上記構成に関し、図７を参照しながら、本実施例における扇風機の作用を説明する。なお図７において、上段は運転ボタン２３からの操作信号の状態を示しており、以下、直流ファンモータからの音の発生状態と、制御部２４からの報知信号の状態をそれぞれ示している。

扇風機を使用するために、操作体２３の運転ボタン２３Ａを時刻Ｔｏに押動操作すると、図７に示すように、制御部２４は運転ボタン２３Ａからの操作信号が時刻Ｔｏでオフからオンに切替わったのを検知して、インバータ回路２２にＰＷＭ制御信号を送出する。これによりインバータ回路２２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２１からの直流電力を入力として、ＤＣファンモータ１５にパルス駆動信号を送出し、ＤＣファンモータ１５が回転し始める。ＤＣファンモータ１５の起動時には、大きな出力トルクを必要とするため、制御部２４は時刻Ｔｏの直後に矩形波のＰＷＭ制御信号をインバータ回路２２に送出し、ＤＣファンモータ１５を矩形波駆動させる。その後で制御部２４は、直流ファンモータ１５からの回転子検出信号に基づき、ＤＣファンモータ１５が所定の回転数に達したら、ＤＣファンモータ１５を矩形波駆動から正弦波駆動に切替えるために、矩形波ではなく正弦波のＰＷＭ制御信号をインバータ回路２２に送出する。これにより、ＤＣファンモータ１５を低振動・低騒音で回転させて、送風部４から所望の風量で送風を行なうことが可能になる。

上記のようなＤＣファンモータ１５の制御を行なう扇風機では、時刻Ｔｏから一定の時間ｔ１（約０．５秒）が経過すると、ＤＣファンモータ１５から所定の時間ｔ１’（１秒以内）の間だけ音が発生する。この音は、ＤＣファンモータ１５が矩形波駆動から正弦波駆動に移行する過程で発生するもので、制御部２４からインバータ回路２２に決められたタイミングで矩形波と正弦波のＰＷＭ制御信号が順に与えられれば、運転開始の操作からＤＣファンモータ１５が音を発生するまでの時間ｔ１と、ＤＣファンモータ１５が音を発生し続ける時間ｔ１’も自ずと決定される。

そこで、本実施例の報知音制御手段３２は、ＤＣファンモータ１５が音を発生するまでの時間ｔ１よりも早く、扇風機の運転開始を知らせる報知信号の送出を開始すると共に、ＤＣファンモータ１５が音を発生し続ける時間ｔ１’を過ぎても、この報知信号の送出が途中で中断することなく継続するように、上記の時間ｔ１、ｔ１’を考慮して、運転開始の操作からブザー報知部２６に報知信号を出力し始めるまでの時間ｔ２と、その後でブザー報知部２６に報知信号を出力し続ける時間ｔ２’を予め設定する。これにより、ＤＣファンモータ１５が音を発生している間の時間ｔ１’は、報知音制御手段３２からブザー報知部２６に報知信号が確実に出力され、ブザー報知部２６から報知音が発生することになり、ユーザはブザー報知部２６からの報知音によって、扇風機の運転開始を知ることができると共に、ＤＣファンモータ１５からの音が感じにくくなる。

以上のように本実施例では、送風部４に直流モータとしてのＤＣファンモータ１５を搭載した扇風機において、扇風機の運転状況に関する報知音を発生する報知部としてのブザー報知部２６と、ＤＣファンモータ１５が起動した後に、少なくともそのＤＣファンモータ１５から音が発生している間は、ブザー報知部２６に報知信号を出力してブザー報知部２６から報知音を発生させる報知音制御手段３２と、を備えて構成される。

この場合、ＤＣファンモータ１５が起動した後、少なくともＤＣファンモータ１５から音が発生する時間ｔ１’は、報知音制御手段３２からの報知信号により、ブザー報知部２６が扇風機の運転開始を知らせる報知音を連続的に発生するので、ユーザはブザー報知部２６からの報知音によって、ＤＣファンモータ１５からの音を感じにくくなる。そのため、ＤＣファンモータ１５の起動開始直後に、ユーザが耳障りに感じないような扇風機を提供できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば報知音制御手段３２の構成として、図７では時間ｔ１よりも早い時間ｔ２が経過した時点で、報知信号の出力を開始させているが（ｔ１＞ｔ２）、時間ｔ１の経過と同時に報知信号の出力を開始させてもよい（ｔ１＝ｔ２）。また、ＤＣファンモータ１５からの音の発生が終了するのと同時に、報知信号の送出を終了させてもよい。

４送風部
１５ＤＣファンモータ（直流モータ）
２４制御部
２６ブザー報知部（報知部）
３２報知音制御手段

Claims

送風部に直流モータを搭載し、前記直流モータをＰＷＭ制御する制御部と、前記直流モータの運転開始を知らせる報知音を発生する報知部と、前記報知部に報知信号を出力する報知音制御手段を備えた扇風機において、
前記直流モータは起動から所定回転数に達するまでの（t1）時間矩形波駆動された後、正弦波駆動に切替えられ、
前記報知音制御手段は前記直流モータの起動から（t2）時間後に報知信号を出力開始して（t2'）時間経過後に出力終了し、前記（t2）時間は前記（t1）時間より短く、
前記（t2'）時間は、前記直流モータが矩形波駆動から正弦波駆動に移行する過程で発生する音が継続する（t1'）時間より長いことを特徴とする扇風機。