JPH0674190A - 送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 送風羽根を駆動するＤＣブラシレスモータ11
と、ＤＣブラシレスモータ11の駆動回路部25と、駆動回
路部25を介してＤＣブラシレスモータ11に給電するモー
タ電源部と、モータ電源部に給電する整流回路部４と、
ＤＣブラシレスモータ11の運転制御を行う運転選択制御
部27と、運転選択制御部27からの制御信号にてＤＣブラ
シレスモータ11に給電されるモータ電源部からの給電電
力を制御する電力制御部と、運転選択制御部27の制御信
号にて駆動制御され、送風方向を可変する風向変更用Ｄ
Ｃモータ２とを備えてなる送風機。 【効果】 送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うこと
ができると共に、送風用ＤＣブラシレスモータと風向変
更用ＤＣモータとの同期を図り、送風量に応じた風向変
更を行うことで使用者の不快感を減少させることもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】送風方向を可変する風向変更用モ
ータを備えた送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の送風機は、同期モータにより送風
羽根を駆動すると共に、同期モータにより送風方向を可
変するもので、全て交流にて駆動されている。しかし、
制御性の向上を図るためには交流では十分に行えず、ま
た、交流電源による50・60Ｈzの違いにより送風羽根駆動
用電動機及び風向変更用モータの回転数が変化してしま
うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、扇風機の制
御性の向上を図り得る送風機を提供することを課題とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、送風羽根を駆
動するＤＣブラシレスモータと、該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
の運転制御を行う運転選択制御部と、該運転選択制御部
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給電電力を制御する電力制御部
と、前記運転選択制御部の制御信号にて駆動制御され、
送風方向を可変する風向変更用ＤＣモータとを備えた構
成を特徴とする。

【０００５】

【作用】送風羽根駆動用電動機としてＤＣブラシレスモ
ータを、風向変更用モータとしてＤＣモータを採用する
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、送風機の運転選択制御及び電動機制御を全て直流
にて処理することができ、低電圧で制御することがで
き、送風機の効率向上、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、両モータを
同期して制御することができ、使用者に不快感を与えな
いようにできる。

【０００６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１及び図２に示す扇
風機に基づいて以下に詳述する。

【０００７】扇風機30は、基台32と支柱33よりなるスタ
ンド31と、該スタンド31に支持される扇風機主体34とよ
り構成されている。

【０００８】前記扇風機主体34は、カップ状ボス部35を
有する軸流型送風羽根36と、前記ボス部35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38に装着する後ガード体39と、該後ガード体39
に装着する前ガード体40と、前記取付部38より後方に延
設される支持体41と、前記取付部38及び支持体41の後面
側を被うカバー体44と、前記支持体41の後部上面に装着
し、扇風機主体34のスタンド31に対する向きを変更して
送風方向を可変する風向変更用モータとなる首振モータ
２とを備えている。

【０００９】前記支持体41の前部を支柱33上部に突設し
た支軸42にて回動自在に支持している。前記首振モータ
２の出力軸60にはカム体61が装着され、カム体61と支柱
33とをリンク体62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、扇風機主体34は支軸42を
中心に左右に首振する。本実施例において、扇風機主体
34は支軸42にて支柱33に直接支持されるものであるが、
支軸42にてネックピースに支持し、その後ネックピース
を支柱33の先端部に俯仰角度調節自在に支持せしめても
よい。

【００１０】前記ＤＣブラシレスモータ11は取付部38を
円板にて形成し、その中央に突設した筒体45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
45には、回転軸47が挿入軸支され、その突出端部にカッ
プ状外側回転子48が固定される。該外側回転子48は、回
転板体49と、該回転板体49の周囲に装着したケ−シング
を兼用したヨ−ク50と、該ヨ−ク50の内面に装着される
永久磁石体51とより構成している。前記回転軸47の先端
にはスピンナ52を捩じ込む螺子部53を形成し、前記回転
板体49と送風羽根36のボス部35とは相互に回転不能に連
結している。前記ヨ−ク50は永久磁石体51を被う寸法に
形成されている。

【００１１】次に、図２に示す電気回路ブロック図に基
づいて説明する。

【００１２】電気回路は、前記ＤＣブラシレスモータ11
の駆動回路部25と、該駆動回路部25を介してＤＣブラシ
レスモータ11に給電する可変電圧制御部26と、該可変電
圧制御部26に給電する整流回路部４と、前記可変電圧制
御部26に可変電圧制御信号を送る運転選択制御部27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、可変電圧制御部26にて形成されている。前記整
流回路４には、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ＤＣ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−ジ電
圧からの回路保護用バリスタを接続している。

【００１３】前記可変電圧制御部26は人間の聴覚に感じ
ない程度の20ＫＨz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、前記運転選択部27からの可
変電圧制御信号と発信回路８からの信号によりチョッパ
ー幅の制御を行う第１電圧制御回路６と、該第１電圧制
御回路６の増幅部の役目をなす第２電圧制御回路７と、
該第２電圧制御回路７にて制御された直流電圧のチョッ
パー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１電圧制御回路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。

【００１４】前記可変電圧制御部26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、整流回路部
４の後段に形成され、ツェナ−ダイオードとコンデンサ
と抵抗にて形成している。前記第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。

【００１５】前記整流回路部４の出力は平均１００Ｖ
で、ピーク値が約１４１Ｖの直流であり、第２電圧制御
回路７にてチョッパー制御され、平滑回路９のコイルに
１／２ＬＩ²ｔ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ＤＣブラシレスモータ11に
給電するようにしている。前記ＤＣブラシレスモータ11
に給電される電圧は約５Ｖから４０Ｖまで制御され、そ
れに合わせてＤＣブラシレスモータ11は３００から１５
００回転まで制御される。

【００１６】前記駆動回路部25は、マイクロコンピュー
タにて形成された電動機制御部19と、該電動機制御部19
からの制御信号にてＤＣブラシレスモータ11への巻線へ
の給電を制御する駆動・増幅回路22と、ＤＣブラシレス
モータ11の回転子48の永久磁石体51の位置を検出し、電
動機制御部19へ入力する位置検出回路23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24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Ｌ
Ｍ６４１７Ｅを用いている。

【００１７】前記駆動・増幅回路22は、ＤＣブラシレス
モータ11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
バイポーラ方式を用いるが、特に限定されるものではな
く、３相ユニポ−ラ方式であってもよく、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。

【００１８】前記回転異常検出回路24は、比較器及び抵
抗等にて形成され、電流の変化を検出してＤＣブラシレ
スモータ11のロック等の回転異常を検知してＤＣブラシ
レスモータ11を停止させるようにしている。

【００１９】前記電動機制御部19には導通角選択部20を
入力接続し、適宜選択することで、ＤＣブラシレスモー
タ11の導通角度を選択しており、信号は２ビットにて１
２０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、４
０度になるように構成されており、 ＤＣブラシレスモ
ータの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。

【００２０】前記電動機制御部19には正逆転モード選択
部21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れるようにしても
よい。

【００２１】前記運転選択制御部27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12と運転機能制御
部12に選択信号を入力する運転選択部13と、害運転選択
部13による選択状態の表示部15と、前記運転選択部13の
操作されたことを音にて報知する音声出力部14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16とを備えている。

【００２２】前記運転機能制御部12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ＬＭ
６４１６Ｅを用いている。前記運転選択部13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。

【００２３】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
転時間制御と合わせて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
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、運転機能制御部12にて判別され、可変電圧制御部
26の第１電圧制御回路６に入力され、ＤＣブラシレスモ
ータ11の回転が制御される。

【００２４】前記整流回路部４の後段で可変電圧制御部
26の後段部分に、第２定電圧回路10を形成し、該第２定
電圧回路10にて、電動機制御部19と運転機能制御部12を
形成するマイクロコンピュータが駆動される。前記電動
機制御部19と運転機能制御部12には基準クロック回路17
とリセット回路18が接続される。前記基準クロック回路
17は本実施例において８００ＫＨｚにて発振させてい
る。前記基準クロック回路17とリセット回路18は本実施
例では兼用しているが、電動機制御部19と運転機能部12
とを別基板に組み込んだ場合はここに必要となる。

【００２５】前記送風羽根36の回転駆動をＤＣブラシレ
スモータ11にて行うことで、従来誘導電動機では難しか
った小型化が図れ、機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を替えること
で、全世界の電圧に対応が図れると共に、商用電源１の
周波数が例えば６０Ｈｚ、５０Ｈｚと変化しても回転数
に変化がないものである。

【００２６】本実施例において、円板状基板71にホール
ＩＣを組み込んで位置検出回路23を形成し、該円板状基
板71を取付部38の筒体45に嵌挿装着している。前記位置
検出回路23以外の回路要素は基板72に組み込まれて基台
32に内装される。前記円板状基板71と基板72とはリード
線73にて接続される。前記位置検出回路23以外の回路要
素を基台32に組み込まれる基板72に組み込んだことで、
組立て後の電気回路チェックを容易に行えると共に、誤
動作の原因となるノイズ発生源であるＤＣブラシレスモ
ータ11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。

【００２７】前記整流回路部４の後段に直流入力コネク
タ部28を形成し、車載蓄電池または外部直流電源により
扇風機30を駆動できるように形成している。

【００２８】前述の第１実施例はＤＣブラシレスモータ
11に給電される電力の電圧値を変化せしめ、通電時間は
常に通電することで、回転速度の制御を行っていたもの
であるが、図３の電気回路に示される第２実施例の扇風
機は、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。

【００２９】発振回路８と第２電圧制御回路７と平滑回
路９にて形成されるモータ電源部65にて常にいって遺伝
圧の電力をＤＣブラシレスモータ11の駆動・増幅回路22
に給電する。該駆動・増幅回路22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66にて制御する。従っ
て、チョッパ制御回路66が電力制御部となる。該チョッ
パ制御回路66は運転選択制御部27の制御信号にて制御さ
れる。前記チョッパ制御回路66によるオンデュ−ティ１
００％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、ＤＣブラシレスモータ11を１４３０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、モータ電源部65からの出力電圧は３８Ｖ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。

【００３０】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11の速度制御を行う一実施例であり、
チョッパ制御回路65は常にオンデュ−ディ１００％にて
制御され、モータ電源部65からの出力電圧をチョッパ制
御してもよく、この場合はモータ電源部65が電力制御部
を兼用することとなる。

【００３１】本実施例においても、首振モータ２は直流
モータを用いており、扇風機30の運転制御を全て直流に
て行っているものである。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。例えば、送風
の高及び中における首振速度に比べて送風の低において
首振速度を早くすることで、使用者に不快感を与えない
ようにできるものである。

【００３２】本発明は以上の種々の実施例に限定される
ものではなく、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れるもので
ある。

【００３３】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、送風機を
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うことができ、低電圧化に
よる絶縁処理の簡略化を図ることができると共に、送風
用ＤＣブラシレスモータと風向変更用ＤＣモータとの同
期を図り、送風量に応じた風向変更を行うことで使用者
の不快感を減少させることもできる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の一部を断面した側面図で
ある。

【図２】同電気回路ブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例の電気回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ 風向変更用ＤＣモータ(首振モータ) ４ 整流回路部 11 ＤＣブラシレスモータ 25 駆動回路部 26 可変電圧制御部 27 運転選択制御部 31 スタンド 34 扇風機主体 36 送風羽根 65 モータ電源部 66 チョッパ制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風羽根を駆動するＤＣブラシレスモー
   タと、該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運転選
   択制御部と、該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
   給電電力を制御する電力制御部と、前記運転選択制御部
   の制御信号にて駆動制御され、送風方向を可変する風向
   変更用ＤＣモータとを備えてなる送風機。