JP6523731B2 - 送風装置 - Google Patents

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Description

本発明は、上下方向への首振りが可能な送風装置に関する。
送風装置が備える羽根車(ファン)は、ファンガードにより覆われている。特に、サーキュレータとして構成される送風装置においては、ファンガードとしての機能を有する1つのケーシング内に、ファン及びファン駆動モータが収容されていることが一般的である(例えば、特許文献1を参照)。
また、従来のサーキュレータは、ファン及びファン駆動モータを収容しているケーシングの外周面を、左右一対の支持部材により回動自在に支持することにより、送風角度を上下方向に調節することができるように構成されているものが多い。
実用新案登録第3104900号公報
サーキュレータは、室内で使用されるものであり、省スペースであることが好ましい。しかしながら、上述したような従来のサーキュレータでは、ケーシングの外周面に支持部材が設けられているので、モータなどの駆動装置により自動首振り機構を設けようとした場合、ケーシング外周面の更に外側に駆動装置を設ける必要があり、省スペース化を図ることが困難であるという問題点を有していた。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自動首振り機構を設けつつ、省スペース化を図ることができる送風装置を提供することを目的とする。
本発明に係る送風装置は、ファンモータと、このファンモータの出力軸に取付けられるファンと、このファンを覆うファンガード部、該ファンガード部の後方に配されて前記ファンモータを収容するモータハウジング部を有するケーシングと、上記モータハウジング部を上下方向に回動可能に支持する回動軸と、前記回動軸の回りに前記ケーシングを回動させる駆動手段を備え、前記羽根車の取付側とは反対側へ前記モータから離隔した位置に前記回動軸を配してある。
また、本発明に係る送風装置は、前記ファンモータを、前記回動軸の前方に、前記首振りモータを、前記回動軸の下方に、それぞれ配置する。
このようにすることによって、前記回動軸よりも後方のモータハウジング部の長さを抑えることが出来、モータハウジング部をコンパクトにすることが出来る。また、モータハウジング部の重心を下げることが出来る。
また、本発明に係る送風装置は、前記ファンモータを前記回動軸の前方に、前記首振りモータを前記回動軸の上方に、それぞれ配置する。
このようにすることによって、前記回動軸よりも後方の長さを抑えることが出来、モータハウジング部をコンパクトにすることが出来る。
本発明にあっては、ケーシングを回動させる駆動部をケーシング内部に収容することができ、ケーシングの外側に駆動装置を設ける必要がなくなるため、装置全体の省スペース化が図られる。
また、本発明にあっては、回動軸より後ろのケーシングの長さを短くすることが出来るので、ケーシング支持部の高さを下げることが出来送風時の姿勢を安定させることが出来る。
本発明によれば、自動首振り機構を設けつつ、省スペース化を図ることができる。
また、本発明によれば、モータハウジング部の長さを抑えられるので、長さを短くした分ケーシングを上方へ回動した時に、ケーシング支持部との間に余裕を生じる。従ってケーシング支持部の高さを下げることが出来、送風時またはケーシング回動時に装置全体の姿勢の安定性を高めることができる。
本発明の第1実施形態に係る送風装置の正面図である。 図1の送風装置の側面図である。 図1のIII−III線における断面図である。 送風方向が上向きとなる場合の送風装置を示す正面図である。 送風方向が上向きとなる場合の送風装置を示す側面図である。 図4のVI−VI線における断面図である。 ケーシングの回動範囲を規制する規制手段の構成を示す模式図である。 本発明に係る送風装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態における断面図である。 本発明の第3の実施形態における回動軸の位置を説明する図である。
〔実施形態1〕
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図1は本実施の形態に係る送風装置1の正面図であり、図2はその側面図、図3は図1のIII−III線における断面図である。本実施の形態に係る送風装置1は、床置き式のサーキュレータとして構成されている。図1〜図3では、送風装置1による送風方向が水平方向となる姿勢を示している。
送風装置1は、床や棚の上に載置されるスタンド14、及びスタンド14により回動可能に支持されるケーシング20を備える。
スタンド14は、平面視で円形状に形成された台座部141と、この台座部141の中心より後方側から垂直に立設される支柱部142と、支柱部142の上側に設けられ、ファン11及びファンモータ12が収容されたケーシング20を回動可能に支持するケーシング支持部143とを備える。ケーシング20は、空気流を発生させるためのファン11を駆動するファンモータ12などを収容する。
ケーシング20は、略水平方向(横方向)の回動軸10を有し、ケーシング支持部143は、この回動軸10を軸支する左右一対の軸受け部40(図7を参照)を備える。ケーシング20内には、首振りモータ31を備えた首振り機構部30が設けられており、首振りモータ31による駆動力を減速ギヤ32などの複数のギヤを介して回動軸10に伝達し、回動軸10の回りにケーシング20を回動させることによって、ケーシング20を上下方向へ首振りさせ、ファン11による送風方向を上下方向に変化させる。
首振り機構部30は、首振りモータ31による駆動力を回動軸10に伝達し、回動軸10の回りにケーシング20を回動させることが出来ればよいので、首振りモータ31は回動軸の周りで適宜位置を選択することが出来る。
ケーシング支持部143は、支柱部142に対して垂直方向に移動可能に構成されており、支柱部142に設けられたボタン143aを操作することで、ケーシング支持部143を上下動させ、ケーシング20の高さを設定することができるように構成されている。また、ケーシング支持部143は、支柱部142に対して左右方向に回動可能に軸支される。これにより、ケーシング20の左右方向の首振りを可能とし、ファン11による送風方向を左右方向に変化させることができる。送風装置1は、左右方向の首振りを自動で行わせるために、支柱部142の軸長方向の回りにケーシング支持部143を回動させるためのモータ143bを備える。
送風装置1のファン11は、例えば、3枚の羽根部材を備え、ファンモータ12の出力軸121に取付けられる。ファンモータ12により駆動されることによって、ファン11は、所定方向(正面から見て時計回り)に回転し、ファンモータ12とは反対側への空気流を発生させる。すなわち、図2に示した側面図において、ファン11により発生する空気流は、ファン11よりも左側へ送出されるように構成されている。以下では、送風方向の下流側をケーシング20の前方、送風方向の上流側をケーシング20の後方とする。
ケーシング20は、ファンモータ12及び上下方向の首振り機構部30が設けられるモータハウジング部21、ファン11の外周及び後方を覆うファンガード部22、並びにファン11の前方を覆うカバー23により構成される。モータハウジング部21及びファンガード部22は一体的に形成され、カバー23はファンガード部22に着脱可能に取付けられる。
モータハウジング部21は、ファンモータ12を収容する第1収容部211、及び首振り機構部30を収容する第2収容部212を備える。また、本実施の形態に係る送風装置1は、イオン発生装置213aを備えており、モータハウジング部21は、前記第1及び第2収容部212に加えて、イオン発生装置213aを収容するための第3収容部213を備える。
第1収容部211は、モータハウジング部21の前方側中央付近に設けられ、ファンモータ12の出力軸121をファンガード部22の側へ突出させる開口部211aを備える。ファンモータ12は、出力軸121が開口部211aより前方へ突出した状態で第1収容部211内に固定される。
第2収容部212は、モータハウジング部21の後方側中央付近(第1収容部211の後方)に設けられ、その内部に、ケーシング20を上下方向に回動させる首振り機構部30を収容する。本発明では、ファン11の取付側とは反対側へファンモータ12から離隔した位置(すなわち、ファンモータ12の後方)に、ケーシング20の回動軸10を配置してあることを特徴の1つとしている。
第3収容部213は、モータハウジング部21の前方側上部(第1収容部211の上側)に設けられ、その内部にイオン発生装置213aを収容する。第3収容部213の前方側にはイオン送出口213bが設けられている。イオン発生装置213aから発生するイオンは、イオン送出口213bを通じてファンガード部22内に拡散し、ファン11の回転に伴う送風流によって前方へ運ばれる。
ファンガード部22は、前方側に正面視で円形状の開口縁部221を有し、この開口縁部221を通じてカバー23が着脱可能に取付けられるように構成されている。また、ファンガード部22の後方側には、前述したモータハウジング部21が一体的に形成されている。ファンガード部22の外周部及び後方部には、スリット222,223が設けられており、ファン11の駆動時には、スリット222,223を通じてファンガード部22の内部に装置外部の空気を取り込み、ファン11の回転により空気流を発生させるように構成されている。
カバー23は、正面視で円形状に形成されており、図1に示すように、中心から放射状に設けられる多数の風切り部材231,231,231,…を備える。送風装置1は、ファン11によって前方外側へ拡散しようとする風の向きをカバー23に設けた風切り部材231により変更し、送風方向の直進性を高めるように構成されている。
カバー23は、ファンガード部22の開口縁部221の外径より少しだけ大きな外径を有する開口縁部232を有する。この開口縁部232の内周面には複数の係止溝が周方向に形成される。また、ファンガード部22の前方側の開口縁部221には、係止溝と同じ数だけの係止突起が形成される。使用者は、カバー23側の係止溝とファンガード部22側の係止突起とを位置合わせして、カバー23側の係止溝をファンガード部22側の係止突起に挿入し、カバー23を周方向に回すことによって両者を係合させ、ファンガード部22へのカバー23の取付けを行う。
また、カバー23は、カバー外周面の内径より小さな外径を有し、カバー外周面と対向するように設けられた環状の区画壁233を備える。この区画壁233の内径は、図1に示すように、ファン11の外径よりも大きくなるように構成されている。ファン11の回転によって発生する空気流は、この区画壁233の内側を通り、送風装置1の外部へ送出される。一方、カバー23の嵌合部と区画壁233とによって形成される隙間は、送風装置1の外側からケーシング20内部へ空気が流れ込む開口部となる。
すなわち、本実施の形態においては、ファン11による下流方向への空気流と、装置外部から流れ込む上流方向への空気流とを区画壁233によって分離する構成としている。これにより、装置外部から流れ込む空気流とファン11による下流方向への空気流との間の干渉が軽減されるので、ファン11による送風流が弱められたり、送風方向の直進性が低下したりすることが回避される。
図4は送風方向が上向きとなる場合の送風装置1を示す正面図であり、図5はその側面図、図6は図4のVI−VI線における断面図である。図4〜図6では、送風装置1による送風方向が上向きとなる姿勢を示している。本発明において上向き姿勢とは、ケーシング20が上方に回動してカバー23の下端が回動軸10の中心よりも上方にある状態をいうこととする。また、回動軸10とファン11の中心とを結ぶ線が水平から60°以上傾いた状態であるともいえる。
本発明では、ファンモータ12の出力軸121が仰角域にて90度未満、より好ましくは88度以下となるように、ケーシング20の回動範囲を規制することを特徴の1つとしている。図4に示すように、この状態では、概ねU字型を成しているケーシング支持部143の両腕の間の空間をモータハウジング部21が埋めたようになる。最も重いファンモータ12とファン11が回動軸10よりも高い位置になることで、安定性が低下する可能性がある。このような姿勢でも安定性を向上するために、スタンド14の中心軸の延長線上に回動軸10の中心軸が存在するように構成することが好ましい。
また、送風装置1は、俯角が10度以下となるようにケーシング20の回動範囲を規制するようにしている。
図7はケーシング20の回動範囲を規制する規制手段の構成を示す模式図である。前述したように、ケーシング支持部143は、ケーシング20の回動軸10を両端にて軸支する左右一対の軸受け部40を備える。ケーシング20は、首振り機構部30が備える首振りモータ31の駆動力によって、回動軸10の回りに回動するように構成されている。軸受け部40には、回動軸10の端部が嵌合する凹部が設けられている。回動軸10の両端は左右一対の軸受け部40の凹部にそれぞれ嵌合されることによって、回動軸10はケーシング支持部143に支持される。
軸受け部40は、回動軸10の軸長方向に立設される規制部材41を備える。規制部材41は、ケーシング20の仰角域における回動範囲を規制するための上側当接面411、及び俯角域における回動範囲を規制するための下側当接面412を有する。首振り機構部30の筐体には外向きに突出する突片35が形成されており、回動軸10の回りにケーシング20が上方向に回動した場合に突片35が上側当接面411に当接し、回動軸10の回りにケーシング20が下方向に回動した場合に突片35が下側当接面412に当接するように構成されている。
本実施の形態では、突片35が上側当接面411に当接した場合に、ファンモータ12の出力軸121の仰角が90度未満、より好ましくは88度以下となるように、突片35及び上側当接面411の位置関係が予め調節される。また、突片35が下側当接面412に当接した場合に、ファンモータ12の出力軸121の俯角が10度以下となるように、突片35及び下側当接面412の位置関係が予め調節される。
本実施形態においては、首振りモータ31は、回動軸10の下方に配置されている。このようにすることで、図3において回動軸10よりも右側になるモータハウジング部の長さが抑えられ、ケーシング2全体がコンパクトにできる。また、ケーシング2の重心が下がり姿勢の安定性が向上する。
図8は本実施の形態に係る送風装置1の制御系の構成を示すブロック図である。送風装置1は、操作部101、リモコン信号受信部102、制御部103、第1及び第2モータドライバ104,105、ファンモータ12、及び首振りモータ31を備える。なお、図8においては、左右方向の首振りを行わせるための制御系の構成、及びイオン発生装置213aの動作を制御するための制御系の構成については図示していない。
操作部101は、例えば台座部141の正面側に設けられ、各種の操作ボタンを備える。操作部101が備える操作ボタンには、送風を開始又は停止させる操作ボタン、風量を調節させる操作ボタン、ケーシング20の上下方向の首振りを開始又は停止させる操作ボタンが含まれる。ユーザの操作により何れかの操作ボタンが押下された場合、操作部101は、その旨を示す信号を制御部103へ出力する。
リモコン信号受信部102は、図に示していないリモートコントローラ(リモコン)から送信される赤外線信号を受信する。リモートコントローラには、操作部101と同様に、送風を開始又は停止させる操作ボタン、風量を調節させる操作ボタン、ケーシング20の上下方向の首振りを開始又は停止させる操作ボタンなどが含まれる。ユーザの操作により何れかの操作ボタンが入切された場合、リモートコントローラは、その旨を示す赤外線信号を送信する。リモコン信号受信部102は、リモートコントローラからの赤外線信号を受信した場合、赤外線信号をデコードし、リモートコントローラによる操作に応じた信号を制御部103へ出力する。
制御部103は、例えばマイクロプロセッサを備える。制御部103は、操作部101又はリモコン信号受信部102から出力される信号を受信した場合、受信した信号に応じた制御を行う。例えば、制御部103は、送風開始指示を示す信号を操作部101又はリモコン信号受信部102から受信した場合、DCモータであるファンモータ12の駆動開始を指示する制御信号を第1モータドライバ104へ出力する。この制御信号を受信した第1モータドライバ104は、ファンモータ12への電流をオンし、ファンモータ12の駆動を開始する。
また、制御部103は、上下方向の首振り開始指示を示す信号を操作部101又はリモコン信号受信部102から受信した場合、ステッピングモータである首振りモータ31の駆動開始を指示する制御信号を第2モータドライバ105へ出力する。この制御信号を受信した第2モータドライバ105は、首振りモータ31の出力軸を正方向へ所定角度だけ回転させるパルス信号と逆方向に所定角度だけ回転させるパルス信号とを交互に出力し、首振りモータ31による上下方向のケーシング20の首振りを実施させる。
本実施の形態においては、軸受け部40に設けた規制部材41により回動範囲を物理的に規制するので、第2モータドライバ105の制御によってケーシング20の角度制御を行う必要はない。このため、第2モータドライバ105は、ケーシング20の回動範囲を超える角度範囲(例えば、100度以上)で、首振りモータ31を正方向に回動させるパルス信号と逆方向に回動させるパルス信号とを交互に出力する構成とすればよい。
なお、制御部103は、上下方向の首振り停止指示を示す信号を操作部101又はリモコン信号受信部102から受信した場合、首振りモータ31の駆動停止を指示する制御信号を第2モータドライバ105へ出力する。このとき、第2モータドライバ105は、首振りモータ31を駆動するためのパルス信号の出力を停止する。
以上のように、本実施形態においては、ファンモータ12の後方に配した略水平方向の回動軸10の回りにケーシング20を回動させることによって、上下方向の首振りを行わせている。これにより、回動軸10を駆動するモータ等により構成される首振り機構部30をケーシング20内部に収容することが可能であり、ケーシング20の外側に首振り機構を設ける場合と比較して、省スペース化を図ることができる。
また、本実施形態においては、首振りモータ31の駆動力によりケーシング20を上下方向に首振りさせ、送風方向を上下方向に自動で変化させることができる。ケーシング20を上下方向に首振りさせる際、首振り機構部30は、首振りモータ31による駆動力を減速ギヤ32などの複数のギヤを介して回動軸10に伝達することにより、ケーシング20を回動軸10の回りに回動させる。
ケーシング20が上向きとなった場合、首振り機構部30でのバックラッシュの存在に起因して、ケーシング20の急激な重心変動が発生し、送風装置1の姿勢が不安定になる場合がある。本実施の形態では、ケーシング20の回動範囲を規制する規制部材41を備えており、ファンモータ12の出力軸が仰角域にて90度未満、より好ましくは88度以下となるように、ケーシング20の回動範囲を規制しているので、上述したようなケーシング20の急激な重心変動を抑制し、送風装置1の姿勢の安定性を維持することが可能となる。
〔実施形態2〕
図9に第2の実施形態にかかわる送風装置1の構造を示す。実施形態1と異なる点は、首振りモータ31が回動軸10の上方に設けられる点である。その他の構成は、実施形態1と同じであるので詳細な説明は省略する。
このようにすることで、図9において回動軸10よりも右側になるモータハウジング部の長さが抑えられ、ケーシング2全体がコンパクトにできる。
また、第2収容部212の上部空間が送風装置1を携帯するときの把持部となっているため、最上部となる首振り機構部30の廃熱が放出しやすくなる。
〔実施形態3〕
実施形態1または実施形態2では、ファンモータ12が薄型モータであることで、回動軸10をファンモータの後方、つまりファンモータ12に対してファン11の取り付け側と反対側に設置することが可能であった。このように、ファンモータの高性能化が進んでモータが薄型化されると、回動軸10をファンモータと重なる位置に設置することで、さらなるコンパクト化も可能になる。このような例を本実施形態で示す。
本実施形態では、実施形態1または実施形態2と異なり、回動軸10の中心線がファンモータ12の胴体部分に侵入した位置にある。ファンモータの胴体部とはモータステータおよびロータが収納されている部分でモータの中心をなす部分である。図面を簡単にするために、回動軸10、ファンモータ21、首振りモータ31の位置関係を図10に示す。図は、首振りモータ31が回動軸10の下方に設置された状態を示す。
このように構成することで、モータハウジング部21の長さを実施形態1や実施形態2よりもさらに短くすることが出来る。また、回動軸10がファンモータ12の胴体部分に侵入した位置にあることで、ファンモータ12の質量がスタンド14の軸に真直ぐにかかる状態となり、ケーシング20を上下方向に回動した場合でも、重心位置の変動が少なくなり安定した状態で送風が可能になる。
なお、図10では首振りモータ31を回動軸10の下方に設置したが、実施形態2で説明したように回動軸10の上方に設置してもよい。また、ファンモータ21の出力軸121の延長線上に回動軸10の中心線が来るように配置することが好ましいのは、実施形態1および実施形態2と同じである。
〔まとめ〕
以上説明した本発明に係る送風装置は、モータと該モータの出力軸に取付けられるファンとを収容するケーシング、及び該ケーシングを軸方向が略水平方向の回動軸の回りに回動可能に支持するスタンドを備える送風装置において、前記回動軸の回りに前記ケーシングを回動させる駆動手段を備え、前記ファンの取付側とは反対側へ前記モータから離隔した位置に前記回動軸を配してある。
本発明に係る送風装置は、ケーシングを上下方向に回動するための前記回動軸の下方に前記ケーシングを回動させる駆動手段を備える。
また、本発明に係る送風装置は、前記回動軸の上方に前記ケーシングを回動させる駆動手段を備える。
また、本発明に係る送風装置は、ファンモータの回転軸の延長線上に回動軸の中心線が位置するように回動軸を配置する。
また、本発明に係る送風装置は、ファンモータの胴体部分に回動軸の中心線が位置するように回動軸を配置する。
これらの構造により、ケーシングを回動させる駆動手段をケーシング内部に収容することができ、ケーシングの外側に駆動装置を設ける必要がなくなるため、装置全体の省スペース化が図られる。
また、本発明にあっては、回動軸より後ろのモータハウジング部の長さを短くできるので、ケーシングを上方へ回動するときに短くなった分だけケーシング支持部との間に余裕が生じる。これによって、結果的にケーシング支持部の高さを下げることが出来、送風時の姿勢を安定させることが出来る。
さらに、スタンド軸に延長上に回動軸が配置されることによって、ケーシングを上下方向に回動した場合にも安定して送風を行うことが出来る。
また、本発明によれば、ケーシングを上下方向に回動した場合でも、回動軸に対するトルクが小さくなり、首振り機構部への負担が抑制できる。
以上説明したように、本発明によれば、駆動手段により自動首振り機構を設けつつ、省スペース化を図ることができる。
上述した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、本発明の効果がある限りにおいては、送風装置1に、実施の形態に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
1 送風装置
10 回動軸
11 ファン
12 ファンモータ
14 スタンド
20 ケーシング
31 首振りモータ

Claims (5)

  1. ファンモータと、
    前記ファンモータの出力軸に取付けられるファンと、
    前記ファンを覆うファンガード部、該ファンガード部の後方に配されて前記ファンモータを収容するモータハウジング部を有するケーシングと、
    前記モータハウジング部を上下方向に回動可能に支持する回動軸と、
    前記モータハウジング部に設けられ、該モータハウジング部を上下方向に回動させる首振りモータと、を備え
    前記ファンモータは、前記回動軸の前方に、
    前記首振りモータは、前記回動軸の上方に配置され、断面から見て前記回動軸から鉛直方向に線を引いた際に、前記線と重なる位置に配置される送風装置。
  2. ファンモータと、
    前記ファンモータの出力軸に取付けられるファンと、
    前記ファンを覆うファンガード部、該ファンガード部の後方に配されて前記ファンモータを収容するモータハウジング部を有するケーシングと、
    前記モータハウジング部を上下方向に回動可能に支持する回動軸と、
    前記モータハウジング部に設けられ、該モータハウジング部を上下方向に回動させる首振りモータと、を備え
    前記ファンモータは、前記回動軸の前方に、
    前記首振りモータは前記回動軸の下方に配置され、断面から見て前記回動軸から鉛直方向に前記線を引いた際に、前記線と前記首振りモータが重なる位置に配置される送風装置。
  3. 前記回動軸は、前記出力軸の延長線上に位置する請求項1または2に記載の送風装置。
  4. さらに前記ケーシングを支持するケーシング支持部と、
    前記ケーシング支持部と接続されて送風装置を支持するスタンドとを設け、
    前記ケーシング支持部は、前記スタンドに接続される接続部と前記接続部の両端から上方へ突出する腕部を有してU字型形状を成し、
    前記回動軸は、前記ケーシングと前記ケーシング支持部とを接続して、前記ケーシングを回動自在に軸支する請求項1〜3のいずれかに記載の送風装置。
  5. 前記首振りモータは、その回転力を複数の減速ギヤを介して前記回動軸に伝える首振り機構を構成し、
    前記首振り機構は、前記モータハウジング部に収容されている請求項1〜4のいずれかに記載の送風装置。
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