JPS63129883A - 扇風機等の送風機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ファン駆動用のブラシレスモータの回転速度
を制御するようにした扇風機等の送風機に関する。

（従来の技術） 例えば扇風機において、近年、ファン駆動用のブラシレ
スモータの回転速度を切換えてファンの送風量を変化さ
せるようにしたものが供されている。このものは第４図
に示すような構成になっている。。即ち、モータ駆動回
路１が、ブラシレスモータ２のロータの回転位置を検出
するホールセンサ３からの信号に基づいて、ブラシレス
モータ２のコイルに順次通電してロータを回転させるよ
うになっている。ここで、このブラシレスモータ２のロ
ータ軸にはファンが取付けられていて、ロータの回転速
度を変化させることによりファンの送風量を変化させる
ことができる。而してロータの回転速度を変化させる方
法としては、基準信号発生回路４にファンの送風量、従
ってブラシレスモータ２の回転速度に対応した複数のデ
ータを設定し、それらのデータの中から所望の回転速度
に対応したデータを演算回路５に出力することにより、
演算回路５が直流電源６の電圧を種々変化させるように
なっている。この場合、基準信号発生回路４には例えば
第５図に示す３段階の回転速度Ａ、Ｂ、Ｃに対応したデ
ータが設定されていて、図示しない風足選択スイッチを
操作することにより回転速度Ａ、Ｂ、Ｃに対応したデー
タの中から任意のデータが選択されて演算回路５に出力
されるようになっている。

また扇風機には、ファン駆動用のモータが扇風機の固有
振動数に対応する回転数を中心とした共振帯域内で回転
すると共振状態に陥って異常振動を発生するという事情
があり、このため第５図に示すようにブラシレスモータ
２の回転速度Ａ、Ｂ。

Ｃを扇風機の共振帯域り、Ｅに重ならないように設定し
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述のものの場合、ブラシレスモータ２の
回転速度Ａ、Ｂ、Ｃは直流電源６の電圧値、ブラシレス
モータ２の特性、あるいはファンの回転負６：ｆ等によ
り定まるから、７Ｉｉ源電圧の変動や製作１−のばらつ
き史には気温の変動等により変化し、実際には設定され
た回転速度Ａ、Ｂ、Ｃに対しある幅をもった領域内の回
転速度でブラシレスモータ２が回転する。このため、と
きにはブラシレスモータ２の実際の回転速度が扇風機の
共振帯域り、Ｅ内に入って共振状態に陥り、以て扇風機
の振動が激しくなって扇風機に悪影響を及ぼすという問
題点を有していた。

また、近年、ファンの送風はを多段に設定したいという
要望があるが、上述のように従来の扇風機ではブラシレ
スモータ２の回転速度の変動が大きいため、送風量設定
の多段化を図ると回転速度が扇風機の共振帯域内で同転
してしまう機会が一層増大し、従って、送風は設定の多
段化も図り得ないという欠点があった。

本発明は１−記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、共振状態に陥って異常振動を発生することを確実に
防１１−できると共に送風量の多段な設定も可能にでき
る扇風機等の送風機を提供するにある。

［発明の目的］ （問題点を解決するための手段） 本発明の扇風機等の送風機は、ファン駆動用のブラシレ
スモータの回転速度に応じた回転速度検出信号を出力す
る回転速度検出手段を設け、前記回転速度検出信号に基
づき前記ブラシレスモータを設定された回転速度による
回転状態に制御する回転制御手段とを設けたことを特徴
とする。

（作用） ブラシレスモータが回転すると回転速度検出手段が回転
検出信号を出力する。すると回転制御手段がその回転検
出信号に基づきブラシレスモータの回転速度を設定され
た回転速度による回転状態に制御するから、電源電圧の
変動等によっても回転速度が変動することがない。

（実施例） 以下、本発明を扇風機に適用した第一実施例について第
１図及び第２図を参照して説明する。

まず、第１図において、１１はブラシレスモータで、こ
れのロータ輔にはファンが取着されている。このブラシ
レスモータ１１内にはロータマグネットに対向してホー
ルセンサ１２が設けられていて、ロータが回転するとそ
のホールセンサ１２からホール効果に基づいてロータ位
置検出信号が出力するようになっている。１３は商用電
源を整流した出力電圧可変形の直流電源、１４はモータ
駆動回路で、このモータ駆動回路１４はホールセンサ１
２からのロータ位置検出信号に基づいて直流電源１３か
らブラシレスモータ１１のコイルへの通電を制御してロ
ータを回転させる。

ここで、本実施例では前述のホールセンサ１２を本発明
でいう回転速度検出手段として利用している。即ち、ホ
ールセンサ１２がら得られる回転、速度検出信号は、ロ
ータの回転速度に比例した周波数になっている。そして
、カウンタ１５はその回転速度検出信号が与えられると
その周波数を／１ｌ１１定し、測定した周波数をデジタ
ル数値（以下回転速度データと称する）に変換して比較
演算手段１６に出力する。１７は基準信号発生手段で、
これには第２図に示すＦ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊの５段階の回
転速度に対応したデジタル数値（以下設定同転速度デー
タと称する）が設定されていて、図示しない風は選択ス
イッチの操作に応じて５段階の設定回転速度データのう
ちがら任意の設定回転速度データを比較演算手段１６に
出力するようになっている。そして、比較演算手段１６
は回転速度データと設定回転速度データとを比較して、
回転速度データが設定回転速度データよりも下回ってい
るときは直流電源１３に電圧上昇信号を出力し、逆に回
転速度データが設定回転速度データよりもＬ回っている
ときは直流電源１３に電圧降下信号を出力する。直流電
源１３は、比較演算手段１６から電圧上昇ｆ；号を受け
ると出力電圧を上ｙ７させ、−万雷圧降下信号を受ける
とその出力電圧を降下させる。ここで、以上述べたカウ
ンタ１５．比較演算子段１６及び基準信号発生手段１７
は図示しないＣＰＵを主体とするマイクロコンピュータ
１８から構成されていて、このマイクロコンピュータ１
８を本発明でいう回転制御手段としている。

次に上記ｔ＋％成の作用について説明する。

まず、所望の風量選択スイッチを操作すると、設定回転
速度データが比較演算手段１６に与えられると共にモー
タ駆動回路１４が動作を開始する。

ブラシレスモータ１１の起動当初は回転速度データの数
値のノｊが設定回転速度データの数値よりも小さいので
、比較演算手段１６からの電圧１−昇信号に応じて直流
電源１３の出力電圧が所定値まで１、昇してブラシレス
モータ１１が加速される。すると、ブラシレスモータ１
１の回転速度の上Ｒに伴って、ホールセンサ１２からカ
ウンタ１５に出力されている回転速度検出信号の周波数
か増大するので、カウンタ１５から比較演算手段１６に
出力されている回転速度データの数値が上昇する。

そしてその回転速度データの値が設定回転速度データに
達すると比較演算手段１６は電圧−１〕昇信号の出力を
停止するので、直流電源１３はそのときの出力電圧を維
持し、以てブラシレスモータ１１は設定回転速度で回転
する。ここで、例えば商用電源の電圧が−Ｌ昇した場合
には直流電源１３の出力電圧も！−昇してブラシレスモ
ータ１１の回転速度が一時的に設定回転速度を１−回る
が、このときには回転速度データの数値が設定回転速度
データの数値を上回ることにより比較演算手段１６が直
流電源１３に電圧降下信号を出力するので、直流電源１
３の出力電圧が降下してブラシレスモータ１１の回転速
度が直ちに低下する。そしてその回転速度が設定回転速
度まで低下すると比較演算手段１６は電圧降下信号の出
力を停止するので、ブラシレスモータ１１は設定回転速
度で回転するようになる。また、逆にブラシレスモータ
１１が設定回転速度で回転中にその回転速度が設定回転
速度よりも下回った場合は、１−述と同様にして比較演
算回路１６が回転速度データを設定回転速度データに合
致させるように直流電源１３の出力電圧を２１整するの
で、ブラシレスモータ１１は設定回転速度で回転するよ
うになる。

上述のようにしてブラシレスモータ１１の回転速度が設
定回転速度から変動すると、その回転速度が設定回転速
度に合致するように制御されるので、回転速度の変動幅
は第２図に示すように小さく維持され、同図に示す扇風
機の共振帯域に、　　Ｌに重なることがない。これにて
、扇風機が共振状態に陥って異常振動を発生することを
確実に防止することができるものである。また、上述の
ように回転速度を小さな変動幅に抑えることができるの
で、従来の回転速度の変動幅が大きいものとは違い、回
転速度が扇風機の共振帯域に、Ｌに重ならない・ように
して設定回転速度を多段化することが可能で、ひいては
送風量をきめ細かく設定することができる。また、本実
施例によれば、ブラシレスモータ１１に設けられている
既存のホールセンサ１２を回転速度検出手段として利用
し、これから回転速度検出信号を得るようにしたので、
新たに同転速度検出手段を設ける必要がなくて全体の構
成を簡素化し得る。更にマイクロコンピュータ１８によ
り回転制御手段を構成したので、一層全体の構成を簡素
化し得る。

第３図は本発明の第二実施例を示しており、先の第一実
施例と同一部分には同−ｎ号を記して説明を省略し、異
なる部分についてのみ説明する。

本実施例では、ブラシレスモータ１１に回転速度検出手
段としての周波数発電機１９を設け、この周波数発電機
１９から出力される回転速度検出信号をアンプ２０によ
り増幅し、この増幅された回転速度検出信号をＦ−Ｖ変
換器２１により回転速度に対応した速は検出電圧に安換
して比較演算回路２２に出力するものである。そして比
較演算回路２２はその速度検出電圧と基準信号発生回路
２３から出力される設定電圧とを比較して、速度検出電
圧が設定電圧よりも下回っているときは直流電源１３の
出力電圧を−Ｌ昇させ、逆に速度検出電圧が設定電圧を
上回っているときは直流電源１３の出力電圧を低下させ
るようになっている。ここで、基準信号発生回路２３は
ブラシレスモータ１１の異なる設定回転速度に対応した
複数の設定電圧を選択的に発生するようになっており、
図示しない風量選択スイッチにより所望の設定電圧を比
較演算回路２２に出力できるようになっている。

この場合、周波数発電機１９．アンプ２０．Ｆ−■変換
器２１．比較演算回路２２及び基準信号発生回路２３が
回転制御手段２４を構成する。

このものでも、先の第一実施例と同様に、ブラシレスモ
ータ１１の回転速度が設定回転速度から変動すると比較
演算回路２２が速度検出電圧と設定電圧とを比較して、
双方が一致するように直流電源１３の出力電圧を変化さ
せるので、ブラシレスモータ１１は設定回転速度を中心
とした極めて狭い変動幅内で回転する。従って、電源電
圧の変動や特性上のばらつきがあっても、ブラシレスモ
ータ１１の回転速度が扇風機の共振帯域と重なりあって
扇風機が共振状態に陥ることがないと共に、回転速度の
設定を多段化することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、回
転速度検出手段は、ホールセンサ１２あるいは周波数発
電機１９に代えて光学式のセンサを用いても良く、更に
は、本発明は扇風機に限らず換気扇等に適用しても良い
等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる
。

（発明の効果］ 本発明は以１−の記述から明らかなように、ファン駆動
用のブラシレスモータの回転速度に応じた回転速度検出
信号を出力する回転速度検出手段を設け、その回転速度
検出信号に基づき前記プランレスモータを設定された回
転速度による回転状態に制御するようにしたので、回転
速度の変動幅を小さく　Ｌ　ｉ！７、以て、送風機が共
振状態に陥ることを確実に防止できる上に、送風量設定
の多段化も可能になるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第一実施例を示したもので
、第１図は全体のブロック図、第２図は扇風機の共振帯
域とブラシレスモータの回転速度の変動との関係を説明
するための特性図であり、第３図は本発明の第二実施例
を示す第１図相当図である。そして第４図及び第５図は
従来構成を示す夫々第１図及び第２図相当図である。 図中、１１はブラシレスモータ、１２はホールセンサ（
回転速度検出手段）、１８はマイクロコンピュータ（回
転制御手段）、１９は周波数発電機（回転速度検出手段
）、２４は回転制御手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ファン駆動用のブラシレスモータと、このブラシレ
   スモータの回転速度に応じた回転速度検出信号を出力す
   る回転速度検出手段と、前記回転速度検出信号に基づき
   前記ブラシレスモータを設定された回転速度による回転
   状態に制御する回転制御手段とを具備して成る扇風機等
   の送風機。