JP2008017888A - 布団用送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】 室温よりも低い温度の冷風でもって布団内に送風することができる布団用送風機を提供する。
【解決手段】 ファンにより機外から機内に吸い込んだ空気を布団内部に送風する布団用送風機において、前記空気を加熱する加熱装置を備えた加熱部と、前記空気を室温以下に冷却する冷却装置を備えた冷却部と、をそれぞれ前記機内の空気流路に備え、前記加熱部と前記冷却部を選択的に作動させる。また、前記冷却装置は、ペルチェ素子を用いると好ましい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ファンにより機外から強制的に機内に吸い込んだ空気を選択的に加熱または冷却して布団内部に送風する布団用送風機に関する。

従来、布団を乾燥させるための布団乾燥機が用いられている。しかし、乾燥の目的以外に、快適な睡眠が得られるように布団への送風温度を変化させることが考えられている。

下記特許文献１では、内部に温風または冷風を送り込むことに適した布団が開示されている。これは、人体の重さで乾燥袋が潰れてしまい布団内への送風ができなくなってしまうことを改善することによって、布団の上に人が乗っている状態でも布団内部に送風することを可能としたものである。この布団は、中綿を生地によって被覆した敷き布団において、中綿よりも硬い材料で形成された硬質層と、その硬質層を包み込み、かつ温風、または冷風を通風させるための送風袋を備え、その送風袋を中綿の内部に挿入したものである。

また、温風と冷風を布団に送り込む従来装置としては、下記特許文献２で示すものが提案されている。これは、人が寝ている状態でも布団内に送風できるものであり、温風を送り込むためにはヒータを用いて送風する空気を温め、冷風を送り込むためには外部から冷風を得るようにしたものである。

また、涼しい涼風を得る布団用送風機としては、下記特許文献３で示すものが提案されている。この布団用送風機は熱源（ヒータ）を有し、冬季には熱源に通電することで送風温度を高め、布団に温風を送って布団を温める。また、夏季には熱源に通電せずファンのみを回転させることで涼風を布団に送るようにしたものである。

上述したように、従来においては快適な睡眠が得られるように布団に温風と冷風とを必要に応じて送り込むことが考えられていた。
特開平８−８４６４２号公報（段落［０００４］、［０００５］、［００２５］） 特開２００１−８７０８２号公報（段落［００１１］、［００２２］） 特開平６−１９０１９１号公報（段落［０００１］、［００１８］）

しかしながら、上述した従来技術においては、冷風を得るための具体的な手段として上記特許文献２及び３で示すように外気をそのまま布団に送り込むものが用いられていた。そのため、十分な冷却効果が得られなかった。特に、真夏のように室温が高温になっている場合は、外気を布団に取り込んでも布団の温度が下がらず、快適な睡眠を促進することは難しかった。

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、室温よりも低い温度の冷風を布団内に送風できる布団用送風機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、ファンにより機外から機内に吸い込んだ空気を布団内部に送風する布団用送風機において、前記空気を加熱する加熱装置を備えた加熱部と、前記空気を室温未満に冷却する冷却装置を備えた冷却部と、をそれぞれ前記機内の空気流路に備え、前記加熱部と前記冷却部を選択的に作動させることを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の布団用送風機に係り、前記布団用送風機は、前記加熱部と前記冷却部、および前記ファンの動作を制御する制御部と、室温および布団の状態を検出するセンサーと、を備え、 前記制御部は、前記布団を加熱する加熱モードと冷却する冷却モードとを有し、加熱モード時には前記センサーによって検出される布団の温度を室温より所定温度だけ高くなるように前記加熱部と前記ファンとを制御し、冷却モード時には前記センサーによって検出される布団の温度を室温より所定温度だけ低くなるように前記冷却部と前記ファンとを制御することを特徴とする。

また、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の布団用送風機に係り、前記冷却装置は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする。

また、本願の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の布団用送風機に係り、前記センサーは、前記布団の温度と湿度を検出し、前記制御部は、検出された前記布団の湿度を加味して前記加熱部または前記冷却部を制御することを特徴とする。

また、本願の請求項５に係る発明は、請求項１に記載の布団用送風機に係り、前記布団用送風機は、前記空気流路中に、前記ファン、前記加熱部、及び前記冷却部よりも上流側にフィルターを設けたことを特徴とする。

本発明は上述した構成により以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、本願の請求項１に係る布団用送風機の発明によれば、この送風機に設けられた加熱部の加熱装置によって布団を加熱することができるだけでなく、冷却部の冷却装置によって布団を室温未満に冷却させることができる。従来は冷風を布団に送り込むといってもファンを単に回して送風のみを行うものであったため、布団を室温未満に冷却することは難しかったが、本発明では、送風機に冷却装置を内蔵させたために室温未満に冷却することが可能である。これにより夏季などに布団の温度を室温よりも低くして快適な睡眠を促進できるようになる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、前記制御部は加熱モードと冷却モードを選択的に動作させることができ、加熱モード時には、センサーによって検出された室温や布団の状態に基づいて、設定すべき適切な布団の温度を算出し、ファンと加熱部を制御する。また、冷却モード時には、センサーによって検出された室温や布団の状態に基づいて、設定すべき適切な布団の温度を算出し、ファンと冷却部を制御する。これによって、加熱や冷却の動作が自動的に行われるようになり、ユーザーの操作を簡単にできる。

また、本願の請求項３に係る発明によれば、冷却装置としてペルチェ素子を採用することによって、冷却部は可動部分のない構成となるので、騒音を発生せず睡眠を妨害することが全くない。

また、本願の請求項４に係る発明によれば、センサーは布団の温度と湿度を検出し、この検出結果を温度制御に使用するので、目標とする加熱温度と冷却温度はセンサーによって検出される湿度を考慮することができ、布団の湿度状態に対応した最適の温度に加熱または冷却されて快適な睡眠が可能となる。

また、本願の請求項５に係る発明によれば、前記布団用送風機内に吸い込まれた空気を前記フィルターによって塵埃を除去してから前記ファン、加熱部及び冷却部へと送られるので、ファン、加熱部及び冷却部に塵埃が付着することが防止され、これらが劣化して故障することを軽減できる。

以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。尚、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための布団用送風機を例示するものであって、本発明をこの布団用送風機に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態の布団用送風機にも等しく適用し得るものである。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係る布団用送風機の使用状態を示す側面図、図２は図１における布団用送風機を上方から見た場合の平面断面図、図３は実施例に係る布団用送風機の構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、布団用送風機１は本体２を備え、本体２は、その一方の側面に設けられた吸気口３と、他方の側面に設けられた一対の吹出口４と、吸気口３と吹出口４との間に設けられた空気流路５と、空気流路５中に設けられたファン６とを備えている。また、ファン６の上流側に位置する吸気口３にはフィルター９が配設される。

空気流路５には、ファン６の下流側に加熱部７が、ファン６の上流側に冷却部８がそれぞれ設けられる。このうち加熱部７はヒータからなり、冷却部８はペルチェ素子からなる。冷却部８を構成するペルチェ素子は、吸熱面８０が空気流路５に面し放熱面８１が本体２の外面に露出するように設けられている。さらに、ファン６は本体２内部に設置されたモータ１３によって回転されるようになっており、ファン６が回転することによって、吸気口３からフィルター９を介して外気を取り込み、空気流路５を、冷却部８、ファン６、加熱部７の順に、吹出口４へと送風されるようにする。空気流路５のフィルター９より下流側であって冷却部８および加熱部７の上流側には温度センサー１２が配置され、冷却も加熱もされていない室温を検出するようになっている。

吹出口４には伸縮自在で可撓性を有する一対の伸縮ホース１４１、１４２が継手によって装着される。一方の伸縮ホース１４１の先端は羽毛掛け布団１５の中に挿入され、他方の伸縮ホース１４２にはセンサー用マット１７が取り付けられ、伸縮ホース１４２はセンサー用マット１７とともに羽毛敷き布団１６の中に挿入される
センサー用マット１７は複数の状態センサー１８を備えており、羽毛敷き布団１６内の温度と湿度を検出する。状態センサー１８はリード線１９を介して本体１内部に設置された回路基板１０に接続されている。

本体１内部に設置された回路基板１０は制御部を構成しており、本体２の表面に設けられた操作部１１の指示に従って布団用送風機１の各部の動作を制御する。操作部１１は電源スイッチ、送風のスタート・ストップスイッチ、加熱用スイッチ、冷却用スイッチなどを備える。

図３において示されているように、制御部２０は回路基板１０上に配されたマイコン２００を有している。マイコン２００には、その出力側に、モータ１３を制御するモータ制御回路２０１と、加熱部７への通電を制御する加熱部制御回路２０２と、冷却部８への通電を制御する冷却部制御回路２０３とが接続されている。特に、モータ制御回路２０１はモータ１３の回転速度を可変させ、加熱部制御回路２０２は加熱部７を構成するヒータへの通電電流の大きさを可変させ、冷却部制御回路２０３は冷却部８のペルチェ素子への印加電圧の大きさを可変させる。このようにして制御部２０は、布団用送風機１の風量、加熱、冷却の度合いを連続的に変化させることができるようになる。

マイコン２００は、操作部１１からの指示、および温度センサー１２と状態センサー１８の出力に基づき演算処理を行い、モータ制御回路２０１、加熱部制御回路２０２、冷却部制御回路２０３の動作を制御する制御データを出力する。

加熱モードにおいては、マイコン２００は温度センサー１２によって検出された温度と状態センサー１８によって検出された温度および湿度に基づいて室温に対する最適の加熱条件を算出し、モータ制御回路２０１と加熱部制御回路２０２を制御する。例えば湿度が高い場合は、室温に対する羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６の設定温度の差を少なく設定する。これに対し、湿度が低い場合は、室温に対する羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６の設定温度の差を大きく設定する。

一方、冷却モードにおいては、マイコン２００は温度センサー１２によって検出された温度と状態センサー１８によって検出された温度および湿度に基づいて室温に対する最適の冷却条件を算出し、モータ制御回路２０１と冷却部制御回路２０３を制御するようになっている。例えば、湿度が高い場合は、室温に対する羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６の設定温度の差を大きく設定する。これに対し、湿度が低い場合は、室温に対する羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６の設定温度の差を少なく設定する。

マイコン２００は、加熱または冷却の開始時にはファン６を高速に回転させて送風量を多くすると同時に、加熱部７または冷却部８への通電量を多くすることによって目標とする温度に迅速に到達するように制御を行う。そして、マイコン２００は、状態センサー１８で検出される温度が目標値に接近すると、ファン６を徐々に低速に回転させ送風量を少なくすると同時に、加熱部７または冷却部８への通電量または印加電圧を徐々に小さくすることによってゆっくりと加熱または冷却されるように制御を行う。

上述した本発明の実施例による布団用送風機の動作を説明する。まず、使用者は、本体２の吹出口４に伸縮ホース１４１と伸縮ホース１４２とを接続し、一方の伸縮ホース１４１を羽毛掛け布団１５の中に挿入し、他方の伸縮ホース１４２を羽毛敷き布団１６の中に挿入する。また、他方の伸縮ホース１４２を羽毛敷き布団１６の中に挿入する際は、センサー用マット１７も羽毛敷き布団１６の中に挿入する。

冬季のように羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６とを暖めたいときには、使用者は操作部１１を操作して加熱モードに設定する。加熱モードに設定されると、制御部２０のマイコン２００はモータ制御回路２０１、加熱部制御回路２０２の制御を行うための制御データを出力するが、この制御データは温度センサー１２により検出された室温よりも高い温度を目標値とする。そして、マイコン２００は状態センサー１８により検出される羽毛敷き布団１６内の温度が目標値に到達するまでモータ制御回路２０１を制御してモータ１３の回転動作を行い、加熱部制御回路２０７を制御して加熱部７による加熱を行う。

この加熱動作は、モータ１３が回転することによってファン６が吸気口３から強制的に空気を吸い込み、加熱部７のヒータが通電されることでその空気を加熱し、吹出口４から伸縮ホース１４１、１４２を介して羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６内に送風することによって達成される。その結果、羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６は目標の温度に暖められる。

尚、上述したように、マイコン２００は、加熱開始時は強力に加熱を行うための制御信号を出力し、状態センサー１８により検出される温度が目標値に近づくと加熱の強さを徐々に弱める。そして、目標値に到達した後は、この状態を維持するようにモータ制御回路２０１及び加熱部制御回路２０２を制御する。

一方、夏季のように羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６とを冷やしたいときには、使用者は操作部１１を操作して冷却モードに設定する。冷却モードに設定されると、制御部２０のマイコン２００はモータ制御回路２０１、冷却部制御回路２０３の制御を行うための制御データを出力するが、この制御データは温度センサー１２により検出された室温よりも低い温度を目標値とする。そして、マイコン２００は状態センサー１８により検出される羽毛敷き布団１６内の温度が目標値に到達するまでモータ制御回路２０１を制御してモータ１３の回転動作を行い、同時に、冷却部制御回路２０３を制御して冷却部７による冷却を行う。その結果、羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６は目標の温度まで冷やされる。

この冷却動作は、モータ１３が回転することによってファン６が吸気口３から空気を吸い込み、冷却部７のペルチェ素子に通電されることでその空気を冷却し、吹出口４から伸縮ホース１４１、１４２を介して羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６内に送風することによって達成される。その結果、羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６は目標の温度に冷やさる。

尚、上述したように、マイコン２００は、冷却開始時は強力に冷却を行うための制御信号を出力し、状態センサー１８により検出された温度が目標値に近づくと冷却の強さを徐々に弱める。そして、目標値に到達した後は、この状態を維持するようにモータ制御回路２０１と冷却部制御回路２０３を制御する。

加熱モード時においても冷却モード時においても、マイコン２００は、目標とする温度及び状態センサー１８によって検出された湿度を考慮することによって設定し、湿度に応じて室温と目標温度との差を変化させる。

上述した本発明の実施例によれば、操作部１１を操作することによって加熱モードまたは冷却モードを選択すると、制御部２０のマイコン２００がモータ制御回路２０１を制御してファン６を作動させると同時に、加熱モード時には加熱部制御回路２０２を制御して加熱部７を作動させ、冷却モード時には冷却部制御回路２０３を制御して冷却部８を作動させる。すると加熱部７で加熱または冷却部８で冷却された空気が吹出口４から伸縮ホース１４１、１４２を介して羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６内へ送り込まれる。その結果、羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６は暖められ、或いは冷やされ、使用者は快適に睡眠ができるようになる。

特に、真夏のように室温が高い場合、冷却モードにおいて羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６が室温より低い温度に保たれると、使用者に対して清涼感を強く与えることとなる。

尚、羽毛掛け布団１５と羽毛敷き布団１６を暖めるか冷却するためにマイコン２００によって設定される温度は、状態センサー１８によって検出される湿度を考慮するので、羽毛敷き布団１６の湿度状態に対応させることができ、使用者の健康に寄与することができる。

また、本発明の実施例においては、布団を暖める温度または冷却する温度は、羽毛敷き布団１６の湿度を考慮することによって決定されるようにしたが、本発明においてはこれに限定されることなく、状態センサー１８が温度だけを検出し、温度だけを考慮して最適な温度を算出するようにしてもよい。

また、本発明の実施例においては、暖める温度または冷却する温度はマイコン２００によって自動的に算出されるようにしたが、本発明はこれに限定されることなく使用者が操作部１１で直接目標温度値を設定するようにしてもよい。

更に、本発明の実施例においては、吸気口３にフィルター９が配設されていることによって、吸気口３から吸い込まれる空気は、冷却部８、加熱部７、およびファン６を通過する前に塵埃が除去される。これによって冷却部８、ファン６及び加熱部７への塵埃の付着を防止でき、その結果、これらが劣化して故障することを防止できる。

また、本発明の実施例においては、冷却部８はペルチェ素子によって構成され、可動部分のない構成であるため騒音を発生せず睡眠を妨害することが全くない。尚、上記実施例では冷却部８にペルチェ素子を用いたが、本発明においてはこれに限定されることなく他の冷却手段を用いてもよいことは勿論である。

本発明の実施例に係る布団用送風機の使用状態を示す平面図である。 図１における布団用送風機の平面状態の断面図である。 本発明の実施例に係る布団用送風機の電気回路を示すブロック図である。

符号の説明

１ 布団用送風機
２ 本体
３ 吸気口
４ 吹出口
５ 空気流路
６ ファン
７ 加熱部
８ 冷却部
９ フィルター
１０ 回路基板
１１ 操作部
１２ 温度センサー
１３ モータ
１４１、１４２ 伸縮ホース
１５ 羽毛掛け布団
１６ 羽毛敷き布団
１７ センサー用マット
１８ 状態センサー
１９ リード線
２０ マイコン
８０ 吸熱面
８１ 放熱面
２００ マイコン
２０１ モータ制御回路
２０２ 加熱部制御回路
２０３ 冷却部制御回路

Claims (5)

1. ファンにより機外から機内に吸い込んだ空気を布団内部に送風する布団用送風機において、前記空気を加熱する加熱装置を備えた加熱部と、前記空気を室温未満に冷却する冷却装置を備えた冷却部と、をそれぞれ前記機内の空気流路に備え、前記加熱部と前記冷却部を選択的に作動させることを特徴とする布団用送風機。
2. 前記布団用送風機は、前記加熱部と前記冷却部、および前記ファンの動作を制御する制御部と、
   室温および布団の状態を検出するセンサーと、を備え、前記制御部は、前記布団を加熱する加熱モードと冷却する冷却モードとを有し、加熱モード時には前記センサーによって検出される布団の温度を室温より所定温度だけ高くなるように前記加熱部と前記ファンとを制御し、冷却モード時には前記センサーによって検出される布団の温度を室温より所定温度だけ低くなるように前記冷却部と前記ファンとを制御することを特徴とする請求項１に記載の布団用送風機。
3. 前記冷却装置は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の布団用送風機。
4. 前記センサーは、前記布団の温度と湿度を検出し、前記制御部は、検出された前記布団の湿度を加味して前記加熱部または前記冷却部を制御することを特徴とする請求項２に記載の布団用送風機。
5. 前記布団用送風機は、前記空気流路中に、前記ファン、前記加熱部、及び前記冷却部よりも上流側にフィルターを設けたことを特徴とする請求項１に記載の布団用送風機。