JPS6213797A - 扇風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は夏期に涼感を得るために用いられ、また冬期の
熱効率向上の循環に用いられる首振機能を備えた扇風機
に関する。

←）従来の技術 本発明に先行する技術として特公昭５９−１４５３９７
号公報に記載の扇風機がある。該扇風機は交流にて駆動
される同期モータを用いて首振動作を行なわせるもので
扇風機は全て交流にて駆動されている。だが近年制御性
の向上を図るためには交流では十分に行なえず、他の電
気機器（特に音響機器）の如く室外にて使用できず、夏
期に＃けるキャンプ等での使用に無理があり、それ用の
発電機を必要とした。また、従来扇風機においては交流
電源による５０・６０Ｈｚの違い（こより送風羽根駆動
用電動機及び首振用モータの回転数が変化してしまうも
のであった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は扇風機の制御性向上と使用範囲の拡大とを図る
ものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は送風羽根と該送風羽根を被うガード体と前記送
風羽根を駆動するＤＣブラシレスモータとを有する扇風
機主体と、該扇風機主体を支持するスタンドと、前記Ｄ
Ｃブラシレスモータの駆動回路部と、該駆動回路部を介
して前記ＤＣブラシレスモータに給電するモータ電源部
と、該モータ電源部に給電する整流回路部と、前記ＤＣ
ブラシレスモータの運転制御を行う扇風機運転選択制御
４　　　　　部と、該扇風機運転選択制御部からの制御
信号にて前記ＤＣブラシレスモータに給電されるモータ
電源部からの供給電力を制御する電力制御部とより形成
し、ＤＣブラシレスモータζこ印加する電力制御を、直
流の電圧値を変えて行うか、もしくは印加する時間を変
化せしめて行なうか又はそれらの組み合わせにより行な
うと共に、前記扇風機主体の首振を直流ζこて駆動され
るＤＣ首振モータにて行なう手段でもって問題点を解決
するものである、 （ホ）作用 本発明はｒＬ動邑としてＤＣブラシレスモータを用いる
ことで、低速での起動性が向上すると共に小型化が図ら
れ、扇風機の運転選択制御及び電動機制御を直流にて処
理でき、低電圧で行なわれることで、扇風機の効率向上
即ち省電力化を図ると共に絶縁処理の簡略化が図れるも
のである。またＤＣ首振モータを用いたことで、扇風機
の制御を全て直流にて行なえるものである。

（へ）実施例 本発明を第１図と第２図に示す＄１実施例と、第３図に
示す第２実施例に基づき説明する。

第１実施例について説明する。

扇風機艶は基台（支）と支柱努）よりなるスタンド（３
１）と、該スタンド（３１）に支持される扇風機主体（
至）とよりなる。

前記扇風機主体（３４）はカップ状ボス部国を有する軸
流型送風羽根■と、前記ボス部Ｃ６）に収納されるＤＣ
ブラシレスモータ（１１）と、該ＤＣブラシレスモータ
（１１）の取付部（至）に装着する後ガード体（ト）と
、該後ガード体（至）ζこ装着する前ガード体（４０）
と、前記取付部弼より後方に延設される支持体（４１）
と、前記取付部（至）及び支持体（４１Ｊの後面側を被
うカバ一体（４４）と、前記支持体（４１）の後部上面
に装着した首振モータ（２）とを備えている。前記支持
体（４１）の前部を前記支柱（至）上部に突設した支軸
（４２１ζこて回動自在に支持している。前記首振モー
タ（２）の出力軸（四にはカム体（６１１が装着され、
該カム体（６１）と前記支柱（至）とをリンク体（（支
）にて連結している。従って前記首振モータ（２）が駆
動されることで前記扇風機主体（３４Ｊは前記支軸（θ
を中心に左ｔｉ＋こ首振する。本実施例に２いて扇風機
主体ｉ３但ま支軸（＠に−ご支柱（至）に直接支持され
るものであるが、支軸（θにてネックピースに支持し、
その後ネックピースを支柱田の先端部に俯仰角度調整自
在に支持せしめてもよい。

前記ＤＣブラシレスモータ（１１）は前記取付部例を円
板にて形成し、その中央に突設した筒体（句の外周に巻
線を施した内側固定子（４６）を被嵌支持している。前
記筒体（句には回転軸（４７）が挿入軸支されその突出
端部ζこカップ状外側回転子（心が固定される。

該外側回転子（（ホ）は回転板体（４９と、該回転板体
（４９）の周囲に装着したケーシングを兼用したヨーク
（ｃＡと、該ヨークωＪの内面に装着される永久磁石体
（５１）とよりなる。前記回転軸（４７Ｉの先端にはス
ピンナ■）を捩じ込む螺子部印を形成し、前記回転板（
４９）と前記送風羽根（１）のボス部ｃ（５）とは相互
に回転不能ζこ連結している。前記ヨーク■は前記永久
磁石体（５υを被う寸法に形成される。

次に第２図に示す電気回路ブロック図に基つき説明する
。

電気回路は前記ＤＣブラシレス七−夕０１）の１駆動回
路部３）と、該駆動回路部（イ）を介して前記ＤＣブラ
シレスモータα１）に給電する可変型圧制碗部（２１３
１と、該可変電圧制御部囚）に給電する整流回路部（４
）と、前記可変電圧制御部■に可変電圧制御信号を送る
扇風機運転選択制御部面とを備えている。本実施例にお
いて、モータ電源部と電力制御部は前記可変電圧制御信
号にて形成されている。ｌＪｉ記整流回路（４）ｊこは
フィルター回路（３）を介して商用電源（１）が接続さ
れる。前記フィルター回路（３）は前記１）Ｃブラシレ
スモータ（１１）等から生じる雑音を除去するためのも
ので、コイルとコンデンサから構成され、さらに落雷等
のサージ電圧からの回路保護用バリスタを接続している
。前記可変電圧制御部３）は、人間の聴感に感じない程
度の２０Ｋ（Ｉｚ以上に設定した周波数を発振するチョ
ッパー用の発振回路（８）と、前記扇風機運転選択制御
部面からの可変電圧制御信号と前記発振回路（８）から
の信号によりチョッパー中の制御を行うｆＪ１電圧制御
回路（６）と、該第１電圧制御回路（６）の増巾部の役
目をなす第２電圧制御回路（７）と、該第２屯圧制御回
路（７）にて制御された直流電圧のチョッパ波形電圧を
平滑する平滑回路（９）とよりなる。前記発振回路（８
）と第１１！圧制御回路（６）と第２電圧制御回路（７
）と平滑回路（９）は、比較器とトランジスタと抵抗等
の回路部品を接続して形成している。前記可変電圧制御
部例を作動させるための直流定電圧を発生する第１定電
圧回路（５）は前記整流回路部（４）の後段ｌこ形成さ
れ、チェナーダイオードとコンデンサと抵抗にて形成し
ている。該第１定電圧回路（５）は後述するＤＣ首振モ
ータ（２）の駆動電源となる。前記整流回路部（４）の
出力は平均１００ｖでピーク値が約１４１■の直流であ
り、前記第２電圧制御回路（７）にてチョッパ制御され
、前記平滑回路（９）のコイルに５４Ｌ　Ｉ２ｔのノコ
ギリ波状起電力が生じ、その起電力をコンデンサにて平
滑して前記ＤＣブラシレスモータαＤに給電するように
している。該ＤＣブラシレスモータ圓に給電される電圧
は約５ｖから４０Ｖまで制御され、それに併せて前記Ｄ
Ｃブラシレスモータα１）は３００から１５００回転ま
で制御される。

前記駆動回路部（５）はマイクロコンビニ−夕にて形成
された電動機制御部αωと、該電動機制御部側からの制
御信号にて前記ＤＣブラシレスモータαυの巻線への給
電を制御する駆動・増幅回路（支）と、前記ＤＣブラシ
レスモータαυの回転子囮の永久磁石体（５１）の位置
を検出し、前記電動機制御部αつへ入力する位置検出回
路例と、前記ＤＣブラシレスモータ（１１）の異常回転
を検出する回転異常検出回路（財）とよりなる。前記電
動機制御部（１９）に用いられるマイクロコンピュータ
は本実施例においては東京三洋電機株式会社製４ビット
・１チップマイクロコンピュータＬＭ６４１７Ｅを用い
ている。前記駆動・増幅回路彌は前記ＤＣブラシレスモ
ータαＤへの各巻線への給電を切り換える如くトランジ
スタ等を接続して形成しており、駆動方式としては３相
バイポ一ラ方式を用いるが、特に限定されるものではな
く、３相ユニポ一ラ方式であってもよ（、従来公知のＤ
Ｃブラシレスモータ駆動回路及び駆動方式であれば用い
ることができる。前記位置検出回路のはホールＩＣにて
形成される。前記回転異常検出回路（至）は、比較器及
び抵抗等にて形成さｉＬ、電流の変化を検出して前記Ｄ
ＣＣブラシレスモーフのロック等の回転異常を検知して
該ＤＣブラシレスモータ（１１１を停止させるようにし
ている。

前記電動機制御部側には導通角選択部■を入力接続し、
適宜選択することで、前記ＤＣブラシレスモータ（社）
の導通角度を選択してセリ、信号は２ビツトにて１２０
度、１５０度、１５５度、１６０度に選択でき、互いの
巻線の重なり導通角度が０度、３０度、３５度、４０度
になるように構成されている。前記導通角度を選択する
ことで、ＤＣブラシレスモータの振動や電磁音を減少さ
せることができる。前記電動機制御部側には正逆転モー
ド選択部＋２１１を入力接続している。本実施例では抵
抗を接続して正回転専用としているが、スイッチ体を介
して接続することで、正回転と逆回転に切り換えらｎる
ようにしてもよい。

前記扇風機運転選択制御部面は、マイクロコンピュータ
にて形成された運転機能制御部（１２１と、該運転機能
制御部囮に選択信号を入力する運転選択部０３と、該運
転選択部（２）による選択状態の表示部（５）と、前記
運転選択部（２）の操作されたことを音にて報知する音
声出力部（１４１と、直流にて駆動されるＤＣ首振モー
タ（２）を停動制御する首振モータ駆動回路（Ｉ６）と
を備えている。前記運転機能制御部（２）に用いられる
マイクロコンピュータは本実施例においては東京三洋電
機株式会社製４ビット・１チップマイクロコンピュータ
ＬＭ６４１６Ｋを用いている。前記運転選択部αｍはス
イッチにて形成され、前記表示部（１５）はＬＥＤ等の
発光素子にて形成され、前記音声出力部（１４）はブザ
ー等にて形成している。

前記運転選択部＋１３）により従来扇風機が有する種々
の機能を選択でき、例えば前記ＤＣブラシレスモータ（
１１）の速度制御、１・２・３時間の運転時間制御、運
転時間制御と併わせで順次回転速度が低下するおやすみ
時間制御、前記ＤＣブラシレスモータ（１１）の速度が
順次高から低へ、低から高へと変化する自然の風制御等
種々行なえるものである。前記運転選択部（１３）によ
り選択された制御は前記運転機能制御部＋１２１にて判
別され、前記可変電圧制御部■の第１電圧制御回路（６
）に入力され、前記ＤＣブつ ラシレスモータａυの回転が制御される。

前記整流回路部（４）の後段で前記可変電圧制御部■の
後段部分に＄２定電圧回路α０を形成し、該第２定電圧
回路α０にて、前記電動機制御部（１９と運転機能制御
部α２を形成するマイクロコンピュータが駆動される。

前記′１動機制御部０！！と運転機能制御部＠には基準
クロック回路αηとリセット回路α印が接続される。前
記基準クロック回路α′７）は本実施例において８ＱＱ
ＫＨ！にて発振させている。前記基準クロック回路（１
９とリセット回路（１８）は本実施例では兼用している
が前記電動機制御部（１９）と運転機能部α２とを別基
板に組み込んだ場合は個々に必要となる。

前記送風羽根国の回転駆動をＤＣブラシレスモータαＤ
にて行うことで、従来誘導電動機では難かしかった小型
化が図ゎ、起動性良く超低速にて回転駆動できるもので
ある。また、前記整流回路部（４）を変えることで全世
界の電圧に対応か図れると共に商用電源は）の周波数が
例えば６０Ｈ１，５０Ｈｚと変化しても回転数に変化が
ないものである。

本実施例において、円板状基板（２）にホールＩＣを組
み込んで前記位置検出回路にを形成し、該円板状基板（
２）を前記取付部（至）の筒体（４５１に嵌挿装着して
いる。前記位置検出回路内以外の回路要素は基板■に組
み込まれて前記基台（２）に内装さくＬる。前記円板状
基板り７１）と基板力とはリード線（割にて接続される
。前記位置検出回路（２）以外の回路要素を前記基台■
に組み込まれる基板■に組み込んだことで、組み立Ｃ後
の電気回路チェックを容易に行なえると共に、誤動作の
原因となるノイズ発生源であるＬ）Ｃブラシレスモータ
α１）から離れた位置にあるので、影響を受けにくいも
のである。

前記整流回路部（４）の後段に直流入力コネクタ部（支
）を形成し、車載蓄電池又は外部直流電源により前記扇
風ｍ（ＩＯを駆動できるように形成している。

前述の第１実施例は前記ＤＣブラシレスモータ（１１１
に給電される電力の電圧値を変化せしめ、通電時間は常
に通電ｒることで回転速度の制御を行なう”Ｃいたもの
であるが、第３図の電気回路に示される第２実施例の扇
風機は前記ＤＣブラシレスモータ（１１）に給電する時
間を変化せしめて給電される電力を変化せしめるもので
ある。発振回路（８）と第２−！！圧制御回路（７）と
平滑回路（９）ｃこて形成されるモータ電源部−にて常
に一定電圧の電力をＤＣＣブラシレスモータα１駆動・
増幅回路（２）に給電する。

該駆動・増幅回路■の各巻線への通電切換及び通電時間
をチョッパ制御回路（１）にて制御する。従って、該チ
ョッパ制御回路−が電力制御部となる。

該チョッパ制御回路間は扇風機運転選択制御部−の制御
信号にて制御される。前記チョッパ制御回路−によるオ
ンデユーテイ１００％の制御の時が前述の第１実施例と
同様回路動作となり、最も高速で回転することになる。

従って、本実施例において前記ＤＣブラシレスモータ圓
を１４５　（１回転させるためには３８Ｖの供給電圧を
必要とすることから前記モータ電源部−からの出力電圧
は６８Ｖに設定される。但し設定電圧は扇風機の最高速
度及び運転効率の点から種々変えられるものである。本
実施例はいわゆるチョッパ制御にてＤＣブラシレスモー
タαＤの速度制御を行う一実施例であり、前記チョッパ
制御回路−は常にオンデユーテイ１００％にて制御さｎ
、前記モータ電源部−からの出力電圧をチョッパ制御し
てもよ（、この場合はモータ電源部間が電力制御部を兼
用することとなる。本実施例においても首振モータ（２
）は直流モータを用いて七り、扇風機■の運転制御を全
て直流にて行なっているものである。前記首振モータ（
２）にＤＣブラシレスモータを用いることでその速度制
御を行い、送風の高低に連動して制御するようにしても
よい。たとえば送風の高及び中ζこおける首振速度に比
べて送風の低Ｉこおいて首振速度を早くすることで、さ
れやかな風を早い周期で変化させ、使用者に不快感を与
えないようにできるものである。

本発明は以上の種々の実施例に限定さｉＬるものではな
（、各構成部の構造及び回路構造等については要旨を逸
脱しない範囲において種々考えらｒＬるものである。

（ト）発明の効果 本発明は送風羽根をＤＣブラシレスモータにて駆動し、
扇風機主体の首振をＤＣ首振モータにて行なうことで、
扇風機、を直流にて駆動制御することができ、運転選択
制御及び電動機制御を円滑に効率よく行え、低電圧化に
よる絶縁処理の簡略化が図ｒＬるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の一部断面した右側面図、第２図は
同電気回路ブロック図、第３図は＄２実施例の電気回路
ブロック図である。 （２）・・・首振モータ、（４）・・・整流回路部、１
１１・・・ＤＣブラシレスモータ、（５）・・・駆動回
路部、□□□・・・可変電圧制御部（モータ電源部、電
力制御部）、万・・・扇風機運転選択制御部、（３１）
・・・スタンド、（財）・・・扇風機主体、（支）・・
・送風羽根、ｍ・・・後ガード体、（４０）・・・前ガ
ード体、（へ）・・・モータ電源部、（（ト）・・・チ
ョッパ制御回路（電力制御部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送風羽根と該送風羽根を被うガード体と前記送風羽
   根を駆動するＤＣブラシレスモータとを有する扇風機主
   体と、該扇風機主体を支持するスタンドと、前記ＤＣブ
   ラシレスモータの駆動回路部と、該駆動回路部を介して
   前記ＤＣブラシレスモータに給電するモータ電源部と、
   該モータ電源部に給電する整流回路部と、前記ＤＣブラ
   シレスモータの運転制御を行う扇風機運転選択制御部と
   該扇風機運転選択制御部からの制御信号にて前記ＤＣブ
   ラシレスモータに給電されるモータ電源部からの供給電
   力を制御する電力制御部と、前記扇風機運転選択制御部
   の制御信号にて駆動制御されるＤＣ首振モータとを備え
   てなる扇風機。 ２、扇風機運転選択制御部からの制御信号にて整流回路
   部からの電圧を制御する可変電圧制御部にてモータ電源
   部と電力制御部を形成してなる特許請求の範囲第１項記
   載の扇風機。 ３、駆動回路部に組み込まれ、ＤＣブラシレスモータへ
   のモータ電源部からの給電時間を制御し、扇風機運転選
   択制御部にて制御されるチョッパ制御回路にて電力制御
   部を形成してなる特許請求の範囲第１項記載の扇風機。