(57)【要約】従来の電動扇風機やファンの様な電動回転体は、一般的にモータの出力軸に羽根体を取り付けて、モータにより羽根体を回転させて風を送風していたため、羽根体の中心位置にモータが配置せざるを得ないために、モータによって空気の移動が妨げられたおり送風効率が低下するという欠点を有していた。本願発明は、従来のモータ駆動を用いないで軽量を軽くするために円環状体にコイルを巻線し、該円環状体内に相対峙する羽根体に永久磁石を取り付けることにより、容易に起磁力を得て動力に変換できることを見いだし、新規な電動回転装置およびそれを用いた電動扇風機、電動ファン及び新規な電動モータを用いる回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内の  ブロファ、ポンプを提供するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項２】
円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とが支柱に固定されるように構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けらた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動扇風機。
【請求項３】
外枠内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体を保持する回転軸とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動ファン。
【請求項４】
ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとから構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられてた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項５】
ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させることを特徴とする電動モータ。
【請求項６】
請求項５記載の電動モータを取り付けたことを特徴とする回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプから選ばれる電気機器。
【請求項７】
支持フレームの任意の箇所に設けられた円環状体と、該円環状体の中心部に設けられた軸部と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブとから構成される回転装置であって、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項８】
シャフトに軸支される複数の羽根体と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体とを有する回転装置において、
前記円環状体は鉄素材から成り、外枠体に取付けられた鉄心の周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項９】
大小の円環状体と、複数の羽根体が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、
前記小円環状体は、該環状体の表裏面に環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第一磁石部と、
該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項１０】
シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と上下の円環状体とから構成される回転装置であって、
前記円環状体は、環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、
該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、円環状体にコイル群を捲き、一方、相対する位置にある羽根体の先端に永久磁石を備えて、羽根体の回転運動を効率良く行って起磁力を簡易に得られる電動回転装置に関し、さらに詳しくは、これらの電動回転装置を所定の支持体に取り付けた電動扇風機、電動ファン、電動モータに関するものである。
【背景技術】  従来の電動扇風機は、一般的にモータの出力軸に羽根体を取り付けて、モータにより羽根体を回転させて風を送風していたため、羽根体の中心位置にモータが配置せざるを得なく、モータによって空気の移動が妨げられたおり送風効率が低下するという欠点を有していた。
羽根体の中心部にあるモータから発生する熱が羽根板によって送風されるのを改良する扇風機として、特開平９−１３３０９２号「扇風機」は、「複数の羽根体と、前記複数の羽根体を仮想円内において前記仮想円の周方向に間隔をおき仮想円の中心からほぼ放射状に延在させた状態で前記羽根体のそれぞれの外周部を連結すると共に回転することで前記羽根体を一体的に回転させる円環状の枠体と、前記枠体の外周部を前記枠体の周方向に移動可能に支持する指示手段と、前記支持手段を支持する基台と、前記支持手段の半径方向の外側で前記基台で支持され、前記枠体をその周方向に移動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする扇風機」が開示されている。
上記扇風機は、モータを基台の中に位置させ、枠体の中に磁石を組み込むことでモータの回転子として利用しているので、モータの熱で温められた空気を送風することなく、さらに軽量で取り扱いが便利な扇風機であるとしている。
一方、天井や側引き取り付けられるファンは、扇風機同様に中心部にモータが配置し、モータの駆動力を利用して先端に取り付けられているプレート等が回転する構造となっているが、現在は小型軽量化や低消費電力化を追求する一方、低速城から高速域まで回転速度を任意に変更できる標準化が可能なファンモータの開発が成されている。
このようなブラスレスモータとしては、特開平１１−１３６９８９号「ブラスレスモータの駆動制御装置およびそれを用いた電気機器」は、「永久磁石回転子と、この永久磁石回転子の位置を検出する複数の位置検出手段と、前記永久磁石回転子の回転速度を検出する回転速度算出手段と、複数相の固定子巻線と、この各固定子線に接続されそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング素子と、このスイッチング素子を介して前記固定子素子を介して前記固定子巻線に給電するスイッチング電源と、前記位置検出手段からの位置検出出力信号の組み合わせ状態に応じて前記固定子巻線にそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するようあらかじめ決められた所定のスイッチング素子をオンするスイッチング素子オン手段と、今回オンしたスイッチング素子を所定時間後にオフするスイッチング素子オフ手段と、前記永久磁石回転子の回転速度を所定の回転速度ＮＩ以下となったとき負荷量判定手段を備えたことを特徴とするブラスレスモータの駆動制御装置」を開示しており、これらを搭載する電気機器として卓上扇風機、天井扇風機、産業扇風機が提供されている。
【特許文献１】特開平９−１３３０９２号
【特許文献２】特開平１１−１３６９８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  上記のように従来の扇風機やファンは、回転羽根やプレートの中心部にモータを配置するために、設計上支柱や支持体が大きくならざるを得ないという構造上の問題があった。
【課題を解決するための手段】  一方、近年の消費者の要望として、回転エネルギーの効率が良い装置であって機械部品が少なく、メンテナンスが簡易に可能な電動回転装置やそれらを用いた電導扇風機、電導ファンの開発が望まれていた。
本発明音は斯かる課題を解決するために鋭意研究したところ、円環状体にコイルを巻線し、該円環状体内に相対峙する羽根体に永久磁石を取り付けることにより、容易に起磁力を得て動力に変換できることを見いだし、本発明の電動回転装置およびそれを用いた電動扇風機、電動ファン及び電動モータを開発することができた。
すなわち本発明の第一は、円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
本発明の第二は、円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とが支柱に固定されるように構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けらた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動扇風機である。
本発明の第三は、外枠内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体を保持する回転軸とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動ファンである。
本発明の第四は、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとから構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられてた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
本発明の第五は、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させることを特徴とする電動モータである。
本発明の第六は、請求項５記載の電動モータを取り付けたことを特徴とする回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプから選ばれる電気機器である。
本発明の第七は、支持フレームの任意の箇所に設けられた円環状体と、該円環状体の中心部に設けられた軸部と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブとから構成される回転装置であって、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
本発明の第八は、シャフトに軸支される複数の羽根体と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体とを有する回転装置において、
前記円環状体は鉄素材から成り、外枠体に取付けられた鉄心の周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
本発明の第九は、大小の円環状体と、複数の羽根体が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、
前記小円環状体は、該環状体の表裏面に環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第一磁石部と、
該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動回転装置である。
本発明の第十は、シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と上下の円環状体とから構成される回転装置であって、
前記円環状体は、環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、
該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動ファンである。
【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の電動回転体を示す正面図である。
第２図は、第１図の電動回転体を用いた電動扇風機を示す斜視図である。
第３図は、第１図の電動回転体を用いた電動ファンを示す斜視図である。
第４図は、本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
第５ａ−ｃ図は、本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
第６図は、第５ｂ図における断面図である。
第７図は、本発明の別な形態の電動回転体を示す断面図である。
第８図は、本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
第９図は、本発明の別な形態の電動ファンを示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・円環状体
２・・・右捲きコイル
３・・・左捲きコイル
４・・・磁石Ｎ極
５・・・磁石Ｓ極
６・・・羽根体
７・・・シャフト
８・・・センサー
９・・・スイッチング回路
１０・・ＤＣ電源
１１・・扇風機
１２・・羽根部
１３・・支柱部
１４・・スタンド部
１５・・円環状体
１６・・支柱
１７・・支柱基部
１８・・上面プレート
１９・・操作ボタン
２０・・ガイドレール付き円環状体
２１・・右捲きコイル
２２・・左捲きコイル
２３・・ガイドレール
２４・・マグネットローラＮ極
２５・・マグネットローラＳ極
２６・・センサー
２７・・ＤＣ電源
２８・・スイッチング回路
３０・・電動ファン
３１・・ファン外枠
３２・・羽根部
３３・・回転軸
３４・・取付板
３５・・円環状体
３６・・スリーブ付き羽根体
３７・・軸部
３８・・支持フレーム
３９・・切込み部
４０・・磁石部
４１・・枠体
４２・・羽根体挟持円環状体
４３・・内羽根
４４・・外羽根
４５・・支軸
４６・・上部円形羽根
４７・・下部円形羽根
【発明を実施するための最良の形態】  本発明を図面をもって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】  図１は、本発明の電動回転装置の正面図である。本発明の電動回転装置は、円環状体１と、該円環状体１内に相対峙する羽根体６とから構成されている。この場合、前記円環状体１は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル２及び左捲きコイル３として交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体６の先端部にはマグネットがＮ極（以下、磁石Ｎ極４という）とＳ極（以下、磁石Ｓ極５という）とを交互に取り付けられており、ＤＣ電源１０からスイッチ操作により電力回転を行い、起磁力を得ながら羽根体を回転させることができるようになっている。
より具体的には、幅３０ｃｍの羽根体６を６枚を直径６ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計６個固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を２００巻回したコイルを６個６区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、６０度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計６区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、６サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、６サイクルのパルスは、１５度のＯＮタイム、４５度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が６０度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽は１０００回転し、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風をしたことを確認できた。
これは同形状の電動回転装置の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
【実施例２】  図２は、実施例１に示す電動回転装置を用いた電動扇風機を示す斜視図である。この電動扇風機は、円環状体１５と、該円環状体１５内に相対峙する羽根体６とが支柱１６に固定されるように構成され、前記円環状体１は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル２と左捲きコイル３と交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体６の先端部には磁石Ｎ極と磁石Ｓ極とが交互に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。
より具体的には、幅３０ｃｍの羽根体６を５枚を直径１０ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽は１０００回転し、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風をしたことを確認できた。
これは同形状の市販品扇風機の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
【実施例３】  図３は、実施例１の電動回転装置を用いた電動ファン３０を示す斜視図である。この電動ファン３０は、外枠３１内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体３２を保持する回転軸３３とから構成されている。
この場合、前記円環状体は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル及び左捲きコイルとして交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体の先端部にはマグネットが磁石Ｎ極と磁石Ｓ極とを交互に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。
この場合、ファン外枠のうち、羽根部に面する内面は非磁性体として、磁力の分散を防止している。
より具体的には、実施例２と同様に幅３０ｃｍの羽根体６を５枚を直径１０ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽は１０００回転し、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風したことを確認できた。
これは同形状の電動ファンの消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
【実施例４】  図４は、別な形態を示す電動回転装置の正面図である。この電動回転装置は、ガイドレール付き円環状体２０と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラ２４、２５とから構成されている。
この場合、前記ガイドレール付き円環状体２０は、ガイドレール部分を非磁性体素材で構成し、円環状体は鉄素材から構成されるがその周囲にコイルが右捲きコイル２１及び左捲きコイル２２に交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前マグネットローラの外側全周部を磁石Ｎ極と磁石Ｓ極と交互になるように円環体のガイドレール部分に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。
より具体的には、実施例１を応用したものでありマグネットローラ２４、２５を５枚を直径２０ｃｍの円環体に取付けると共に、該羽根体６の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をアルミングに合計２０個交互になるように固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となったマグネットローラは、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽を１０００回転させたところ、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風したことを確認できた。
これは同形状の電動回転装置の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
【実施例５】  図示しないが実施例４の電動回転装置は、電動モータとしても応用可能であり、この電動モータは、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、前記ガイドレール付き円環状体は、ガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、円環状体は鉄素材からなる構成してなるがその周囲にコイルが右捲き及び左捲きに交互に螺旋されなり、一方、前マグネットローラの外側全周部を磁石Ｎ極と磁石Ｓ極と交互になるように円環体のガイドレール部分に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させるようになっている。
この電動モータを利用する装置としては、回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプなど中心に軸を使用しない装置に応用されるものである。
【実施例６】  図５ａー５ｃは、別な形態の電動回転装置において支持フレームの任意の箇所に取り付けれる円環状体と羽根体の関係を示す支持フレーム側から見た図面であり、図６は、図５ｂの断面図である。
本実施例における電動回転装置は、支持フレーム３８の任意の箇所に設けられた円環状体３５と、該円環状体３５の中心部に設けられた軸部３７と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブ３６とから構成される回転装置であって、前記円環状体３５は、実施例１−５と同様に鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させる装置である。
この回転装置の場合、羽根体のサイズによって任意の部位に相対峙して円環状体３５を設けることが可能となり、円環状体には、実施例１−５に示すように右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されてコイル部を形成している。
このコイル部に相対峙する羽根体の部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成すものである。
より具体的には、幅３０ｃｍの羽根体６を４枚を直径６ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽を１０００回転させたところ、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風したことを確認できた。
これは同形状の回転装置の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
本実施例においては、リング体の大きさを一定にして羽根体のサイズを換えて対応しているが、逆に羽根体のサイズを一定にしてリング体の径を代えて対応が可能となっている。
【実施例７】  図７は、別な形態の電動回転体を示す断面図である。この電動回転体は、シャフトである軸部３７に軸支される複数の羽根体３６と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体３５とを有する回転装置において、前記円環状体３５は、外枠体４１に取付けられた環状体に沿って鉄心コイル（図示せず）が配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部（図示せず）であり、該コイル部４０に相対峙する羽根体部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させる装置である。
このコイル部に相対峙する羽根体の部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｎ極を交互に取り付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成すものである。
より具体的には、幅３０ｃｍの羽根体６を５枚を直径１０ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の磁石部４０に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置し、一方、３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材の鉄心コイルに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽を１０００回転させたところ、本実施例で用いた羽は１０００回転で２７００立方メートル／時間の送風したことを確認できた。
これは同形状の電動回転体の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風量を得ることができた。
【実施例８】  図８は、さらに別な形態の電動回転体を示す断面図である。この電動回転体は、大小の円環状体３５、４２と、複数の羽根体４３、４４が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、前記小円環状体３５は、該環状体の表裏面に鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取付けた第一磁石部と、該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させる装置である。
このコイル部に相対峙する羽根体の部位に磁石を取り付けた磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極が交互に取付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成し、内羽根４３と外羽根４４との回転方向を同一に、あるいは反対方向に回転させるようになっている。
より具体的には、幅１４ｃｍの内側羽根体４３を４枚を直径６ｍｍの軸部に取付けると共に、該内側羽根体４３の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置した第一磁石部と、一方、３０ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けたコイル部とを設けた。
さらに幅１４ｃｍの外側羽根体４４を８枚、５０ｃｍ直径の非磁性の大円環状体４２の基部を固定し、外側羽根体４４の先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置した第二磁石部を設け、前記コイル部に羽根体４４の先端が対峙するようにし、また外側の去急性と内側の極性とそれぞれ逆になるように取付けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの内側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽を１０００回転した。
このように１個の回転体で反対方向に回転する回転体を用いた応用具として、海水中で用いられる潜水用操舵機に用いると従来のような１枚の羽根体の回転による操作では進行中左右前後に振られるのが、２枚の回転体で反対方向に回転させると進行中の振れがなくなり、潜水用操舵機の操作が簡易にできるようになる。
【実施例９】  図９は、所謂シロッコファンと呼ばれるファンを示す斜視図である。このファンは、シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と円環状体とから構成される回転装置であって、前記円環状体は、鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させるファンである。
このコイル部に相対峙する羽根体の部位に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極が交互に配置される磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成し、上部円形羽根４６と下部円形羽根４７との回転方向を同一に、あるいは反対方向に回転させるようになっている。
より具体的には、幅３０ｃｍの上下の羽根体４６、４７を直径１０ｍｍの軸部に取付けると共に、該上下の羽根体４６、４７の相対峙する先端部周囲に長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ４ｍｍの永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるようにアルミングに合計２０個固定配置し、一方、上下の羽根体の間に３３ｃｍ直径、厚さ５ｍｍの鉄材のリング状コアに１８度の区間で０．６φエナネル銅線を１５０巻回したコイルを２０個２０区間設けた。
磁石と一体となった羽は、リング状の鉄心に巻かれたコイルの外側で、シャフトとベアリングによって自由に回転できるように装置され、１８度間隔に巻回されるコイルは、一つおきの区間ごとに合計１０区間直列接続することによって直列接続された二つのコイルが形成されることになる。
直列接続された一方のコイル両端を接続し、閉鎖されたコイル回路とし、もう一方のコイル両端は、スイッチング回路出力に接続すると共に、自由に回転する羽の回転位置検出のセンサースリットをシャフトに設け、光センサーにより位置検出ができるようにしている。
羽が１回転する間に、１０サイクルのパルス信号をスイッチング回路に供給するが、この場合、１０サイクルのパルスは、９度のＯＮタイム、２７度のＯＦＦタイムをつくるように設定している。
磁石中心が１８度区間のコイル先端より回転方向に入ったタイミングでパルス電力を加えるが、この場合、３６Ｖの直流電圧をパルス変換して電力供給した場合、２２Ｗの消費電力で羽が１０００回転した。
従来のシロッコファン体は、１個の円形状ファンのみであるために送風力が限定されるが、本実施例のシロッコファン体は、２個のファン体を同時に同一方向、又は逆方向に回転できるために従来のファン体に比較すると２倍以上の送風力を有する一方で、消費電力は従来の少なくとも半分以下の電力で回転できることを確認している。
【産業上の利用可能性】  本発明の電動回転装置は、市販の扇風機型枠や羽根体を利用して簡易に起電が可能な電動回転装置であり、応用製品として電動扇風機や電動ファン、又は電動モータとして利用可能である。
本発明製品は、型枠に円環状体の鉄心コイルを巻線し、或いは空芯コイルを埋め込み、一方羽根体には複数の永久磁石を相対峙させて少ない電力で起磁力を得るために、従来のようにモータを用いる必要が無いために装置全体を軽量化できるようになっている。
【図１】
2006011626.tif 000002
【図２】
2006011626.tif 000003
【図３】
2006011626.tif 000004
【図４】
2006011626.tif 000005
【図５ａ】
2006011626.tif 000006
【図５ｂ】
2006011626.tif 000007
【図５ｃ】
2006011626.tif 000008
【図６】
2006011626.tif 000009
【図７】
2006011626.tif 000010
【図８】
2006011626.tif 000011
【図９】
2006011626.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月9日(2006.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項２】
円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とが支柱に固定されるように構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けらた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動扇風機。
【請求項３】
外枠内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体を保持する回転軸とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動ファン。
【請求項４】
ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとから構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられてた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項５】
ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させることを特徴とする電動モータ。
【請求項６】
請求項５記載の電動モータを取り付けたことを特徴とする回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプから選ばれる電気機器。
【請求項７】
支持フレームの任意の箇所に設けられた円環状体と、該円環状体の中心部に設けられた軸部と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブとから構成される回転装置であって、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項８】
シャフトに軸支される複数の羽根体と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体とを有する回転装置において、
前記円環状体は鉄素材から成り、外枠体に取付けられた鉄心の周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項９】
大小の円環状体と、複数の羽根体が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、
前記小円環状体は、該環状体の表裏面に環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第一磁石部と、
該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動回転装置。
【請求項１０】
シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と上下の円環状体とから構成される回転装置であって、
前記円環状体は、環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、
該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動ファン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、円環状体にコイル群を捲き、一方、相対する位置にある羽根体の先端に永久磁石を備えて、羽根体の回転運動を効率良く行って起磁力を簡易に得られる電動回転装置に関し、さらに詳しくは、これらの電動回転装置を所定の支持体に取り付けた電動扇風機、電動ファン、電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の電動扇風機は、一般的にモータの出力軸に羽根体を取り付けて、モータにより羽根体を回転させて風を送風していたため、羽根体の中心位置にモータが配置せざるを得なく、モータによって空気の移動が妨げられたおり送風効率が低下するという欠点を有していた。【０００３】  羽根体の中心部にあるモータから発生する熱が羽根板によって送風されるのを改良する扇風機として、特開平９−１３３０９２号「扇風機」は、「複数の羽根体と、前記複数の羽根体を仮想円内において前記仮想円の周方向に間隔をおき仮想円の中心からほぼ放射状に延在させた状態で前記羽根体のそれぞれの外周部を連結すると共に回転することで前記羽根体を一体的に回転させる円環状の枠体と、前記枠体の外周部を前記枠体の周方向に移動可能に支持する指示手段と、前記支持手段を支持する基台と、前記支持手段の半径方向の外側で前記基台で支持され、前記枠体をその周方向に移動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする扇風機」が開示されている。【０００４】  上記扇風機は、モータを基台の中に位置させ、枠体の中に磁石を組み込むことでモータの回転子として利用しているので、モータの熱で温められた空気を送風することなく、さらに軽量で取り扱いが便利な扇風機であるとしている。【０００５】  一方、天井や側引き取り付けられるファンは、扇風機同様に中心部にモータが配置し、モータの駆動力を利用して先端に取り付けられているプレート等が回転する構造となっているが、現在は小型軽量化や低消費電力化を追求する一方、低速域から高速域まで回転速度を任意に変更できる標準化が可能なファンモータの開発が成されている。【０００６】  このようなブラスレスモータとしては、特開平１１−１３６９８９号「ブラスレスモータの駆動制御装置およびそれを用いた電気機器」は、「永久磁石回転子と、この永久磁石回転子の位置を検出する複数の位置検出手段と、前記永久磁石回転子の回転速度を検出する回転速度算出手段と、複数相の固定子巻線と、この各固定子線に接続されそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング素子と、このスイッチング素子を介して前記固定子素子を介して前記固定子巻線に給電するスイッチング電源と、前記位置検出手段からの位置検出出力信号の組み合わせ状態に応じて前記固定子巻線にそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するようあらかじめ決められた所定のスイッチング素子をオンするスイッチング素子オン手段と、今回オンしたスイッチング素子を所定時間後にオフするスイッチング素子オフ手段と、前記永久磁石回転子の回転速度を所定の回転速度ＮＩ以下となったとき負荷量判定手段を備えたことを特徴とするブラスレスモータの駆動制御装置」を開示しており、これらを搭載する電気機器として卓上扇風機、天井扇風機、産業扇風機が提供されている。
【特許文献１】特開平９−１３３０９２号
【特許文献２】特開平１１−１３６９８９号
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上記のように従来の扇風機やファンは、回転羽根やプレートの中心部にモータを配置するために、設計上支柱や支持体が大きくならざるを得ないという構造上の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  一方、近年の消費者の要望として、回転エネルギーの効率が良い装置であって機械部品が少なく、メンテナンスが簡易に可能な電動回転装置やそれらを用いた電導扇風機、電導ファンの開発が望まれていた。
【０００９】  本発明者は斯かる課題を解決するために鋭意研究したところ、円環状体にコイルを巻線し、該円環状体内に相対峙する羽根体に永久磁石を取り付けることにより、容易に起磁力を得て動力に変換できることを見いだし、本発明の電動回転装置およびそれを用いた電動扇風機、電動ファン及び電動モータを開発することができた。
【００１０】  すなわち本発明の第一は、円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
【００１１】  本発明の第二は、円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体とが支柱に固定されるように構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けらた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動扇風機である。
【００１２】  本発明の第三は、外枠内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体を保持する回転軸とから構成され、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きに螺旋されるコイル２と左巻に螺旋されるコイル３とが交互に螺旋されたコイル部が設けられ、
一方、前記羽根体の先端部にはマグネットがＮ極とＳ極と交互に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動ファンである。
【００１３】  本発明の第四は、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとから構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられてた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
【００１４】  本発明の第五は、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、
前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
一方、前記マグネットローラの外側全周部をＮ極とＳ極と交互になるように円環体に取り付けられた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させることを特徴とする電動モータである。
【００１５】  本発明の第六は、請求項５記載の電動モータを取り付けたことを特徴とする回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプから選ばれる電気機器である。
【００１６】  本発明の第七は、支持フレームの任意の箇所に設けられた円環状体と、該円環状体の中心部に設けられた軸部と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブとから構成される回転装置であって、
前記円環状体は鉄素材から成り、その周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
【００１７】  本発明の第八は、シャフトに軸支される複数の羽根体と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体とを有する回転装置において、
前記円環状体は鉄素材から成り、外枠体に取付けられた鉄心の周囲にコイルが右捲きと左捲きに交互に螺旋されるコイル部が設けられ、
該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部を設けて両側あるいは一端面に磁石を取り付けた磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させることを特徴とする電動回転装置である。
【００１８】  本発明の第九は、大小の円環状体と、複数の羽根体が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、
前記小円環状体は、該環状体の表裏面に環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第一磁石部と、
該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動回転装置である。
【００１９】  本発明の第十は、シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と上下の円環状体とから構成される回転装置であって、
前記円環状体は、環状体に沿って鉄心が配置され、コイルが右巻き及び左巻きに交互に螺旋されるコイル部であり、
該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、
該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、
電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させることを特徴とする電動ファンである。
【発明の効果】
【００２０】  本発明の電動回転装置は、市販の扇風機型枠や羽根体を利用して簡易に起電が可能な電動回転装置であり、応用製品として電動扇風機や電動ファン、又は電動モータとして利用可能である。
【００２１】  本発明製品は、型枠に円環状体の鉄心コイルを巻線し、或いは空芯コイルを埋め込み、一方羽根体には複数の永久磁石を相対峙させて少ない電力で起磁力を得るために、従来のようにモータを用いる必要が無いために装置全体を軽量化できるようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  本発明を図面をもって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】  図１は、本発明の電動回転装置の正面図である。本発明の電動回転装置は、円環状体１と、該円環状体１内に相対峙する羽根体６とから構成されている。この場合、前記円環状体１は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル２及び左捲きコイル３として交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体６の先端部にはマグネットがＮ極（以下、磁石Ｎ極４という）とＳ極（以下、磁石Ｓ極５という）とを交互に取り付けられており、ＤＣ電源１０からスイッチイング（整流）により電力回転を行い、起磁力を得ながら羽根体を回転させることができるようになっている。
【実施例２】
【００２４】  図２は、実施例１に示す電動回転装置を用いた電動扇風機を示す斜視図である。この電動扇風機は、円環状体１５と、該円環状体１５内に相対峙する羽根体６とが支柱１６に固定されるように構成され、前記円環状体１は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル２と左捲きコイル３と交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体６の先端部には磁石Ｎ極と磁石Ｓ極とが交互に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。【００２５】  幅３０ｃｍの羽根体６を６枚を直径１０ｍｍの軸部に取付けると共に、該羽根体６の先端部に永久磁石をＮ極とＳ極が交互になるように取付け、一方円環状体の鉄心には右巻きコイルと左巻きコイルとを交互に巻線してコイル部を形成し、電源からＡＣ１００Ｖの電力を送信して回転数１０００ｒｐｍ／ｍｉｎで回転させたところ、風速１７０ｍ／ｍｉｎ、風力４６ｍ３／ｍｉｎを測定し、更に消費電力を調べたところ２２Ｗであり、これは同形状の市販品扇風機の消費電力が４４Ｗと比較すると約半分の消費電力で、同等以上の風速及び風力を得ることができた。
【実施例３】
【００２６】  図３は、実施例１の電動回転装置を用いた電動ファン３０を示す斜視図である。この電動ファン３０は、外枠３１内に固定される円環状体と、該円環状体内に相対峙する羽根体３２を保持する回転軸３３とから構成されている。【００２７】  この場合、前記円環状体は鉄心から成り、その周囲にコイルが右捲きコイル及び左捲きコイルとして交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前記羽根体の先端部にはマグネットが磁石Ｎ極と磁石Ｓ極とを交互に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。【００２８】  この場合、ファン外枠のうち、羽根部に面する内面は非磁性体として、磁力の分散を防止している。
【実施例４】
【００２９】  図４は、別な形態を示す電動回転装置の正面図である。この電動回転装置は、ガイドレール付き円環状体２０と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラ２４、２５とから構成されている。【００３０】  この場合、前記ガイドレール付き円環状体２０、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲きコイル２１及び左捲きコイル２２に交互に螺旋状に巻線されてなり、一方、前マグネットローラの外側全周部を磁石Ｎ極と磁石Ｓ極と交互になるように円環体に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させるようになっている。
【実施例５】
【００３１】  図示しないが実施例４の電動回転装置は、電動モータとしても応用可能であり、この電動モータは、ガイドレール付き円環状体と、該ガイドレールに当接し、且つ中心部を円環体に固定されてなるマグネットローラとが支柱に固定されるように構成され、前記ガイドレール付き円環状体は、円環状体は鉄素材からなるがガイドレール部分は非磁性体素材で構成し、その周囲にコイルが右捲き及び左捲きに交互に螺旋されなり、一方、前マグネットローラの外側全周部を磁石Ｎ極と磁石Ｓ極と交互になるように円環体に取り付けられており、電力によって起磁力を得ながらマグネットローラを回転させるようになっている。【００３２】  この電動モータを利用する装置としては、回転軸を有しない電動ファン、電動スクリュー、内部のドラムを直接回転させる洗濯機、円パイプのダクト内のブロファ、ポンプなど中心に軸を使用しない装置に応用されるものである。
【実施例６】
【００３３】  図５ａー５ｃは、別な形態の電動回転装置において支持フレームの任意の箇所に取り付けれる円環状体と羽根体の関係を示す支持フレーム側から見た図面であり、図６は、図５ｂの断面図である。【００３４】  本実施例における電動回転装置は、支持フレーム３８の任意の箇所に設けられた円環状体３５と、該円環状体３５の中心部に設けられた軸部３７と、該軸部の周囲を回転可能な羽根付きスリーブ３６とから構成される回転装置であって、前記円環状体３５は、実施例１−５と同様に鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する羽根体部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させる装置である。【００３５】  この回転装置の場合、羽根体のサイズによって任意の部位に相対峙して円環状体３５を設けることが可能となり、円環状体には、実施例１−５に示すように右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されてコイル部を形成している。【００３６】  このコイル部に相対峙する羽根体の部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成すものである。
【実施例７】
【００３７】  図７は、別な形態の電動回転体を示す断面図である。この電動回転体は、シャフトである軸部３７に軸支される複数の羽根体３６と、前記羽根体の外周部に相対峙する円環状枠体３５とを有する回転装置において、前記円環状体３５は、外枠体４１に取付けられた環状体に沿って鉄心コイル（図示せず）が配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部（図示せず）であり、該コイル部４０に相対峙する羽根体部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取り付けた磁石部４０が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を回転させる装置である。【００３８】  このコイル部に相対峙する羽根体の部位に切欠部３９を設けて両側あるいは一端面に磁石Ｎ極及び磁石Ｎ極を交互に取り付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成すものである。
【実施例８】
【００３９】  図８は、さらに別な形態の電動回転体を示す断面図である。この電動回転体は、大小の円環状体３５、４２と、複数の羽根体４３、４４が前記円環状体内部をそれぞれ回転する回転装置であって、前記小円環状体３５は、該環状体の表裏面に鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する小円環状体内部の羽根体先端部に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極を交互に取付けた第一磁石部と、該コイル部に相対峙する大円環状体内部の羽根体先端部に磁石を取付けた第二磁石部とが設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させる装置である。【００４０】  このコイル部に相対峙する羽根体の部位に磁石を取り付けた磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極が交互に取付けた磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成し、内羽根４３と外羽根４４との回転方向を同一に、あるいは反対方向に回転させるようになっている。【００４１】  このように１個の回転体で反対方向に回転する回転体を用いた応用具として、海水中で用いられる潜水用操舵機に用いると従来のような１枚の羽根体の回転による操作では進行中左右前後に振られるのが、２枚の回転体で反対方向に回転させると進行中の振れがなくなり、潜水用操舵機の操作が簡易にできるようになる。
【実施例９】
【００４２】  図９は、所謂シロッコファンと呼ばれるファンを示す斜視図である。このファンは、シャフトに軸支される複数の円形状ファン体と円環状体とから構成される回転装置であって、前記円環状体は、鉄心コイルが環状体に沿って配置され、右巻きコイル及び左巻きコイルが交互に螺旋されるコイル部であり、該コイル部に相対峙する上部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第一磁石部が設けられ、該コイル部に相対峙する下部円形状ファン体の端部に磁石を取り付けた第二磁石部が設けられ、電力によって起磁力を得ながら羽根体を、同一方向又は逆方向に回転させるファンである。【００４３】  このコイル部に相対峙する羽根体の部位に磁石Ｎ極及び磁石Ｓ極が交互に配置される磁石部４０が設け、この磁石部４０がリング状のマグネットローターの働きを成し、上部円形羽根４６と下部円形羽根４７との回転方向を同一に、あるいは反対方向に回転させるようになっている。【００４４】  従来のシロッコファン体は、１個の円形状ファンのみであるために送風力が限定されるが、本実施例のシロッコファン体は、２個のファンタを同時に同一方向、又は逆方向に回転できるために従来のファン体に比較すると２倍以上の送風力を有する一方で、消費電力は従来の少なくとも半分以下の電力で回転できることを確認している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の電動回転体を示す正面図である。
【図２】図１の電動回転体を用いた電動扇風機を示す斜視図である。
【図３】図１の電動回転体を用いた電動ファンを示す斜視図である。
【図４】本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
【図５ａ−ｃ】本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
【図６】図５ｂにおける断面図である。
【図７】本発明の別な形態の電動回転体を示す断面図である。
【図８】本発明の別な形態の電動回転体を示す正面図である。
【図９】本発明の別な形態の電動ファンを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】１・・・円環状体
２・・・右捲きコイル
３・・・左捲きコイル
４・・・磁石Ｎ極
５・・・磁石Ｓ極
６・・・羽根体
７・・・シャフト
８・・・センサー
９・・・スイッチング回路
１０・・ＤＣ電源
１１・・扇風機
１２・・羽根部
１３・・支柱部
１４・・スタンド部
１５・・円環状体
１６・・支柱
１７・・支柱基部
１８・・上面プレート
１９・・操作ボタン
２０・・ガイドレール付き円環状体
２１・・右捲きコイル
２２・・左捲きコイル
２３・・ガイドレール
２４・・マグネットローラＮ極
２５・・マグネットローラＳ極
２６・・センサー
２７・・ＤＣ電源
２８・・スイッチング回路
３０・・電動ファン
３１・・ファン外枠
３２・・羽根部
３３・・回転軸
３４・・取付板
３５・・円環状体
３６・・スリーブ付き羽根体
３７・・軸部
３８・・支持フレーム
３９・・切込み部
４０・・磁石部
４１・・枠体
４２・・羽根体挟持円環状体
４３・・内羽根
４４・・外羽根
４５・・支軸
４６・・上部円形羽根
４７・・下部円形羽根
【国際調査報告】
2006011626.tif 000013
2006011626.tif 000014
2006011626.tif 000015
2006011626.tif 000016