(57)【要約】【課題】羽根に埃が堆積すること低減する天井扇を提供する。【解決手段】シャフト２と、シャフト２に接続され回転部を有するモータ３と、回転部に接続され回転時に鉛直方向に送風を行う送風面５を備えた羽根４と、回転部の回転停止時に送風面を回転部の周方向に対向させる送風面角変更部８を備え、送風面角変更部８は、羽根４の長手方向における内周側に接続されて羽根４を前記回転部における中心軸方向に付勢する弾性体１４と、回転時の遠心力による弾性体１４の外周側への伸びに対して、羽根４の送風面５を前記中心軸の周方向から鉛直方向に変更する捩れ部１２により羽根４の送風面５を回転させる天井扇を提供する。【選択図】図２
2017150402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトに接続され回転部を有するモータと、
前記回転部に接続され回転時に鉛直方向に送風を行う送風面を備えた羽根と、
前記回転部の回転停止時に前記送風面を前記回転部の周方向に対向させる送風面角変更部と
を備えた天井扇。
【請求項２】
前記送風面角変更部は、
前記羽根の長手方向における内周側に接続されて前記羽根を前記回転部における中心軸方向に付勢する弾性体と、
前記回転時の遠心力による前記弾性体の外周側への伸びに対して、前記羽根の送風面を前記中心軸の周方向から鉛直方向に変更する捩れ部と、
を備えた請求項１に記載の天井扇。
【請求項３】
前記捩れ部は、
前記羽根の内周側に前記中心軸方向に向けて設けられた雄ネジ部と、
前記中心軸から外周方向に向けて設けられた雌ネジ部とを備え、
前記雌ネジ部の内部を前記雄ネジ部が回転移動することで前記羽根の送風面を回転させる請求項１または２に記載の天井扇。
【請求項４】
前記捩れ部は、
前記羽根の内周側に前記中心軸方向に向けて設けられた雌ネジ部と、
前記中心軸から外周方向に向けて設けられた雄ネジ部とを備え、
前記雌ネジ部の内部を前記雄ネジ部が回転移動することで前記羽根の送風面を回転させる請求項１または２に記載の天井扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井扇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、送風装置に利用される羽根の清掃装置として、所定の周期で回転羽根を回転させてその羽根に付着した塵埃を脱落させて除去するものが知られていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、羽根の清掃装置について図８を参照しながら説明する。
【０００４】
図８に示すように、ダクト１０１と、このダクト１０１内にその長手方法に沿って設けられた複数の回転羽根１０２と、駆動モータ１０３とにより構成されている。
【０００５】
駆動モータ１０３による回転羽根１０２の正転時、高速回転している回転羽根１０２にダクト１０１内を流れる気流の塵埃が衝突してその表面に塵埃が付着する。回転羽根１０２に付着・堆積した塵埃の量が或る量に達する前に、所定の周期で回転羽根１０２の回転を逆転させる。これによって、回転羽根１０２が空気と衝突する領域が剥がれやすくなり、清掃効果が得られるため、回転羽根１０２を定期的に掃除する際の周期を延長することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような清掃装置では、埃除去手段として複数のモータが使用されているため、モータ本体とモータを制御するための制御回路が必要となり、構造・システムの複雑化や部品点数の増加により、コストが増大するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータや制御回路を使用することなく部品の形状のみで羽根への埃の堆積を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、本発明に係る天井扇は、シャフトと、前記シャフトに接続され回転部を有するモータと、前記回転部に接続され回転時に鉛直方向に送風を行う送風面を備えた羽根と、前記回転部の回転停止時に前記送風面を前記回転部の周方向に対向させる送風面角変更部とを備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータや制御回路を使用せずに羽根に埃が堆積することを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る天井扇の側面図
【図２】実施の形態１に係る天井扇の断面図
【図３】実施の形態１に係る送風面角変更部の分解斜視図
【図４】実施の形態１に係る天井扇の回転時における上面図
【図５】天井扇の回転時と停止時における羽根の角度を示す斜視図
【図６】実施の形態２に係る天井扇の断面図
【図７】実施の形態２に係る送風面角変更部の分解斜視図
【図８】従来の天井扇の外観図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る天井扇は、シャフトと、前記シャフトに接続され回転部を有するモータと、前記回転部に接続され回転時に鉛直方向に送風を行う送風面を備えた羽根と、前記回転部の回転停止時に前記送風面を前記回転部の周方向に対向させる送風面角変更部を備える。
【００１３】
これにより、回転停止時には送風面を回転軸の周方向に対向させることが可能となり、羽根に埃が堆積する面を減少させることができるという効果を奏する。
【００１４】
また、前記送風面角変更部は、前記羽根の長手方向における内周側に接続されて前記羽根を前記回転部における中心軸方向に付勢する弾性体と、前記回転時の遠心力による前記弾性体の外周側への伸びに対して、前記羽根の送風面を前記中心軸の周方向から鉛直方向に変更する捩れ部とを備える構成としても良い。
【００１５】
これにより、回転時から停止時、または停止時から回転時における送風面の回転は、遠心力を利用して行われるため、従来の構造に対して別途モータや制御回路を追加することなく、すなわちコストを抑制できるという効果を奏する。
【００１６】
また、前記羽根の内周側に前記中心軸方向に向けて設けられた雄ネジ部と、前記中心軸から外周方向に向けて設けられた雌ネジ部とを備え、前記雌ネジ部の内部を前記雄ネジ部が回転移動することで前記羽根の送風面を回転させる構成としても良い。
【００１７】
また、前記捩れ部は、前記羽根の内周側に前記中心軸方向に向けて設けられた雌ネジ部と、前記中心軸から外周方向に向けて設けられた雄ネジ部とを備え、前記雌ネジ部の内部を前記雄ネジ部が回転移動することで前記羽根の送風面を回転させる構成としても良い。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付している。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。
（実施の形態１）
最初に、本発明に係る天井扇の外観について図１を参照しながら説明する。なお図１は、本実施の形態に係る天井扇の側面図である。
【００１９】
天井扇１は、天井に取り付けられる扇風機であり、シーリングファンとも呼ばれる。
【００２０】
天井扇１は、シャフト２と、本体カバー６と、羽根４とを備える。
【００２１】
シャフト２は、中空円筒形の棒状であり、上端を天井や天井裏に設けられる柱等に固定される。またシャフト２の下端は、天井に固定された上端から鉛直下方に位置させて固定される。
【００２２】
本体カバー６は、鉛直下方からモータを覆うように設けられ、下側表面には意匠を凝らしたものとなっている。また、本実施の形態では、本体カバー６はモータの外周に設けられたローターに固定されている。
【００２３】
羽根４は、モータの回転部であるローターの外周側に複数枚（本実施の形態では４枚）設けられている。羽根４は矩形板状であって、その長手方向が、シャフト２から外周に向けた仮想線上に一致させて、放射状に設けられる。また羽根４における板状の平面は、表面と裏面とから構成され、本実施の形態では鉛直下方に向いている面を表面と定義する。また本実施の形態では、表面が送風面５を構成する。ここで言う送風面とは、モータの回転により空気を送り出す面を指し、例えば天井扇１が鉛直下方に送風を行う場合には、モータの回転時に鉛直下方に向いている面が送風面となる。また、例えば天井扇１が鉛直上方に送風を行う場合には、モータの回転時に鉛直上方に向いている面が送風面となる。
【００２４】
続いて、図２を参照しながら天井扇１の内部構造について説明する。なお図２は、天井扇１の回転時における断面図である。また、説明に供するため、図２においては天井扇１における各部の構造を図１に比較して簡略化して示している。
【００２５】
天井扇１は、図１に示した各部に加えて、さらにモータ３と、送風面角変更部８とを備える。
【００２６】
モータ３は、外転型の誘導電動機であり、ステータ１０と、ステータ１０の外周側にローター１１とを備える。モータ３への給電は、例えばシャフト２の中空空間からの配線を介して行われる。
【００２７】
ステータ１０は、シャフト２の下端に接続されて天井扇１の左右方向における中央部に設けられる。ステータ１０は、シャフト２の上端と下端とを結ぶ回転軸３０を備えている。なお、ここで言う回転軸とは、軸自体が回転するのではなく、ステータ１０の外周に設けられた回転部としてのローター１１の回転軸中心であることを意味する。また、回転軸３０は、天井扇１の中央部に設けられている点より、中心軸とも定義できる。
【００２８】
ローター１１は、ステータ１０の外周側に設けられる。ローター１１は、ステータ１０が備える回転軸３０を中心として回転する。そして天井扇１の鉛直上方からの上面視にて、ローターは例えば時計回りに回動する。ローター１１は、本体カバー６と一体に構成されており、ローター１１の回転によって本体カバー６と羽根４とが回転軸３０を中心として回転する。
【００２９】
送風面角変更部８は、捩れ部１２と、軸固定部７とを備えている。
【００３０】
捩れ部１２は、送風面角変更部８の内周側に位置し、内周側端部をシャフト２または本体カバー６のシャフト２近傍に固定されている。なお捩れ部１２の詳細については後述する。
【００３１】
軸固定部７は、円筒棒形状を有し、棒形状の両端部において羽根４の内周側端部と捩れ部１２の外周側端部とに接続する。軸固定部７と捩れ部１２にて構成される送風面角変更部８も羽根４と同様、その長手方向が、シャフト２から外周に向けた仮想線上に一致させて、放射状に設けられる。
【００３２】
続いて、図３を参照しながら送風面角変更部８の詳細について説明する。なお図３は、送風面角変更部８の分解斜視図である。また、説明に供するため、図３においては各部の構造を簡略化して示している。
【００３３】
軸固定部７の内周側端部には、雄ネジ部１３が固定されている。
【００３４】
雄ネジ部１３は、十字形状を有し、十字形状の外面における交差中心から垂直方向にむけて軸固定部７の端部が接続されている。つまり雄ネジ部１３は、羽根４の内周側に、中心軸（図２における回転軸３０）方向に向けて設けられる。雄ネジ部１３は、十字形状の内面における交差中心から鉛直方向に弾性体１４が接続されている。
【００３５】
弾性体１４は、軸固定部７の長手方向における内周側延長線上を伸縮自在に配置される。弾性体１４は、伸縮方向の断面径が軸固定部７の長手方向における断面径よりも短い。弾性体１４は、具体的にはバネが該当するが、特にバネには限定せず、バネと同様に伸縮可能であれば他の部材でもよい。
【００３６】
図３における立方体１７は、本体カバー６の捩れ部１２周縁を仮想的に切り出したものである。つまり立方体１７は、捩れ部１２の外郭を構成する。
【００３７】
立方体１７は、貫通孔１６と、雌ネジ部１５と、ストッパ９とを備えている。
【００３８】
貫通孔１６は、立方体１７の長手方向両端部に設けられている。立方体１７の外周側に設けられた貫通孔１６の内径は、軸固定部７の長手方向における断面径よりも大きく、すなわち軸固定部７を挿通可能となっている。立方体１７の内周側に設けられた貫通孔１６は、弾性体１４の一端が挿通可能なサイズであればよい。弾性体１４がバネである場合には、バネを形成する針金が通る程度のサイズでよい。
【００３９】
雌ネジ部１５は、長手方向断面視において雄ネジ部１３とほぼ同一サイズの十字形状を有する捩れ空間（溝）を備えている。雌ネジ部１５における捩れ空間は、内周側端部から外周側端部の間で、十字形状が約９０度回転する空間として構成される。つまり、雌ネジ部１５の内部を、雄ネジ部１３が内周側端部から外周側端部まで移動することで、雄ネジ部１３が約９０度回転する。
【００４０】
ストッパ９は、雌ネジ部１５の外周側端部に壁として設けられ、雄ネジ部１３の、雌ネジ部１５の外周側端部よりもさらに外周側への移動を抑止する。
【００４１】
続いて、図４及び図５を参照しながら天井扇１の本実施の形態に係る主要部の動作について説明する。なお図４は、天井扇１の回転時における上面図である。また図５は、回転時と停止時における羽根の角度を示す斜視図である。
【００４２】
図４及び図５においても理解に供するため、各部の形状を簡略化し、さらに図４では、天井扇１を上面視した際の、範囲３１にて切り取られる一部のみを示している。また、図４において、本体カバー６を透過して内部構造を示している。
【００４３】
図４及び図５の回転時に示すように、天井扇１は、上面視にして時計回りに回転する。天井扇１の回転時においては、自重によって羽根４に外周側への遠心力が掛かる。ここで、弾性体１４の内周側端部は、例えばシャフト２に接続されているが、羽根４に掛かる遠心力によって外周側端部が外周方向に引っ張られている。よって回転状態においては、雄ネジ部１３が雌ネジ部１５の外周側端部に位置し、ストッパ９によって固定される。
【００４４】
なお回転状態においては、羽根４には、伸びた状態の弾性体１４が縮む方向、すなわち中心軸方向に向かう方向に、弾性力が働いている。つまり停止時は縮んだ状態の弾性体１４が、遠心力によって外周側に引っ張られ、この状態において羽根４には中心軸方向に向かって弾性体１４の弾性力が常に働いている状態となり、すなわち弾性体１４は羽根４を中心軸方向に付勢している。
【００４５】
回転状態では、雄ネジ部１３と軸固定部７と羽根４との固定関係に基づいて、羽根４の送風面５は鉛直下方（または鉛直上方）に対向している。よって、羽根４の回転により、鉛直下方（または鉛直上方）に送風が行われる。
【００４６】
このような回転状態からモータ３を停止すると、羽根４の回転が減速し、いずれ停止する。羽根４が回転から停止に至る際には、遠心力が低下するため、遠心力に対して弾性体１４の中心軸方向への付勢力が勝る状態となる。
【００４７】
遠心力に対して付勢力が勝ると、雄ネジ部１３が雌ネジ部１５の捩れ空間を内周側に移動し、すなわち雄ネジ部１３が最終的に約９０度回転する。
【００４８】
この回転に伴い、雄ネジ部１３に接続された羽根４が同じく約９０度回転することで、送風面５も約９０度回転する。つまり停止時には、図５の停止時に示すように、送風面５はローター１１の周方向に対向して位置する。
【００４９】
この状態では、矩形である羽根の側面が鉛直上方に位置し、羽根に埃が堆積する面を減少させることができる。つまり、面積の小さい面が鉛直上方に向くため、鉛直上方から下方に落ちて堆積する埃の付着を抑制、低減することが可能となる。
【００５０】
停止時から再度回転する場合には、上述したものと逆の動きが発生する。つまり、回転の増加に併せて遠心力が発生し、雄ネジ部１３が雌ネジ部１５の内周側端部から外周側端部に移動すると共に、これに応じて弾性体１４が外周側へ伸びる。そして雄ネジ部１３は移動と同時に回転し、これに連動して羽根４が回転する。このため、送風時には送風面５は鉛直下方を向くことで、鉛直下方に送風を行うことが可能になる。
【００５１】
以上に示したように、回転時から停止時、または停止時から回転時における送風面の回転は、遠心力を利用して行われるため、従来の構造に対して別途モータや制御回路を追加することなく、すなわちコストを抑制できる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に対して雄ネジ部と雌ネジ部との位置を逆転させた構成について、図６を用いて説明する。なお図６は、天井扇の断面図であり、各部の構造を簡略化している。また本実施の形態においては、実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００５２】
図６に示すように、捩れ部１２ｂは、送風面角変更部８ｂの外周側に位置し、外周側端部を羽根４に固定されている。つまり捩れ部１２ｂは、実施の形態１における立方体１７に該当する。ただし外形は円筒体である。
【００５３】
軸固定部７は、両端部において本体カバー６の外周側端部と捩れ部１２の内周側端部とに接続されている。
【００５４】
本体カバー６ｂは、実施の形態１において備えている捩れ部１２を排除した構造である。つまり、捩れ部１２が無いため、鉛直上下方向の厚みを薄くすることができる。
【００５５】
続いて、図７を参照しながら送風面角変更部８ｂの詳細について説明する。なお図７は、送風面角変更部８の分解斜視図である。また、説明に供するため、図７においては各部の構造を簡略化して示している。
【００５６】
軸固定部７の外周側端部には、雄ネジ部１３が固定されている。
【００５７】
雄ネジ部１３は、本体カバー６ｂの外周側に、中心軸（図２における回転軸３０）と対向した方向に十字形状における交差中心の内面を向けて設けられる。雄ネジ部１３は、十字形状の外面における交差中心から鉛直方向に弾性体１４が接続されている。
【００５８】
ストッパ９は、雌ネジ部１５の内周側端部に壁として設けられ、雄ネジ部１３の、雌ネジ部１５の内周側端部よりもさらに内周側への移動を抑止する。
【００５９】
天井扇１の本実施の形態に係る主要部の動作については、実施の形態１に対して雄ネジ部と雌ネジ部との位置を逆転させた構成であるため詳細は省略する。なお、停止時には羽根４の側面が鉛直上方に位置し、羽根に埃が堆積する面を減少させることができるため、実施の形態１と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる天井扇は、モータや制御回路羽根に埃が堆積することを抑制するものであるので、鉛直方向に送風するファンを備えた機器に用いる技術として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１    天井扇
２    シャフト
３    モータ
４    羽根
５    送風面
６，６ｂ    本体カバー
７    軸固定部
８，８ｂ    送風面角変更部
９    ストッパ
１０    ステータ
１１    ローター
１２，１２ｂ    捩れ部
１３    雄ネジ部
１４    弾性体
１５    雌ネジ部
１６    貫通孔
３０    回転軸
【図１】
2017150402.tif 000003
【図２】
2017150402.tif 000004
【図３】
2017150402.tif 000005
【図４】
2017150402.tif 000006
【図５】
2017150402.tif 000007
【図６】
2017150402.tif 000008
【図７】
2017150402.tif 000009
【図８】
2017150402.tif 000010