JP2014066151A - 扇風機 - Google Patents

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Abstract

【課題】夏場の睡眠時に運転される扇風機において、睡眠状態に入るまでは心地よく快適にし、さらに睡眠状態に移行してからも体が冷えすぎないようにして快適な睡眠を提供できる運転をおこなうことを目的とする。
【解決手段】制御部10は第1体温値保管部13に体温値が保管されてから第1体温比較部14にて赤外線センサー6から検出される体温値が第1体温値保管部13に保管された体温値に対して規定温度以上低下した場合にファンモーター3の回転数を低下させるようにし、また第2体温値保管部15に体温値が保管されてから第2体温比較部16にて赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値に対して規定温度以上上昇した場合にファンモーター3の回転数を上昇させる構成とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、睡眠時の快適性を向上させる扇風機に関するものである。
従来、この種の扇風機は、室内温度と室内照度を検出して睡眠時に室内温度が上昇すると送風ファンを回転するものが知られている(例えば文献1参照)。
以下、その扇風機について図を参照しながら説明する。
図11〜図13に示すように、扇風機本体101の主要部はファンモーター102、ファン103、支柱104、基台105からなり、基台105上には室内温度を検出する温度センサー106ならびに室内の照度を検出する照度センサー107を備え、前面には操作部108および制御部109を設けている。
上記構成において、電源が通電され使用者が自動運転モードに設定されると制御部109は温度センサー106で検出される温度をもとにファンモーター102の回転数を決定しファン103を運転させている。その後温度センサー106からの検出温度が高くなると室内空調機が停止したと判断し、照度センサー107からの検出値が夜間のような暗闇を検出しているのであれば就寝中と判断してファンモーター102の回転数を上昇させてファン103からの送風量を増やし快適に睡眠させるものである。
特開平6−280787号公報
このような従来の扇風機では、室温の上昇のみで判断しているため使用者の体感状況が判別できず運転風量を上げてしまうので寒冷感を与えてしまう場合や、騒音や風圧により睡眠から覚醒させてしまうことがあった。
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、使用者の体感状況を認識しながら快適に睡眠や覚醒をおこなうことができる扇風機を提供することを目的としている。
そして、この目的を達成するために、本発明の扇風機は、送風ファンを回転するモーターと、前記モーターの回転数を制御するモーター駆動部と、室内照度を検出する照度検出手段と、体温を検出する体温検出手段と、前記照度検出手段からの検出量と前記体温検出手段からの体温情報をもとに前記モーター駆動部に制御信号を送る制御手段を備え、前記照度検出手段には照明を消灯する就寝時の室内照度を規定する第1照度規定値と早朝の明るさの照度を規定する第2照度規定値を設け、前記制御手段には、前記照度検出手段の検出値が第1照度規定値を継続して下回る時間を計測する第1時間計測部と、前記第1時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第1体温値保管部と、前記第1体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第1体温比較部と、前記照度検出手段の検出値が第2照度規定値を継続して上回る時間を計測する第2時間計測部と、前記第2時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第2体温値保管部と、前記第2体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第2体温比較部を設け、前記第1体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を低下させるようにし、また、前記第2体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇した場合に前記モータ駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようにしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
また、本発明の扇風機は、前記制御部には前記第1体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したとき送られる制御信号と、前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値異常上昇したときに送られる制御信号を受ける睡眠状態表示駆動部と、前記睡眠状態表示駆動部からの制御信号により睡眠状態であることを表示する睡眠状態表示部を設け、前記睡眠状態表示駆動部は前記第1体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したときに前記睡眠状態表示部を点灯状態にし、前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値以上上昇したときに前記睡眠状態表示部を消灯状態にする構成にした。
また、本発明の扇風機は、前記制御部には前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇したときに送られる制御信号を受ける体温上昇時間計測手段を設け、前記体温上昇時間計測手段が規定時間以上継続して制御信号を受けた場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させる構成にした。
本発明によれば、送風ファンを回転するモーターと、前記モーターの回転数を制御するモーター駆動部と、室内照度を検出する照度検出手段と、体温を検出する体温検出手段と、前記照度検出手段からの検出量と前記体温検出手段からの体温情報をもとに前記モーター駆動部に制御信号を送る制御手段を備え、前記照度検出手段には照明を消灯する就寝時の室内照度を規定する第1照度規定値と早朝の明るさの照度を規定する第2照度規定値を設け、前記制御手段には、前記照度検出手段の検出値が第1照度規定値を継続して下回る時間を計測する第1時間計測部と、前記第1時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第1体温値保管部と、前記第1体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第1体温比較部と、前記照度検出手段の検出値が第2照度規定値を継続して上回る時間を計測する第2時間計測部と、前記第2時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第2体温値保管部と、前記第2体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第2体温比較部を設け、前記第1体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を低下させるようにし、また、前記第2体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようにしたもので、室内消灯後の使用者の体温の低下を検出することで睡眠状態と判断し風量を低下することで寒冷感を与えることがなく、また明け方に使用者の体温の上昇を検出することで風量を上昇させて睡眠状態からの覚醒を喚起することで快適な睡眠を提供できる。
本発明の実施の形態1の扇風機の構造図 同制御ブロック図 同室温と照度とファンモーターの回転数との相関図 同時間経過とともに運転状態の変化を示すチャート 同制御部の処理を示す制御フローチャート 同制御部の処理を示す制御フローチャート 本発明の実施の形態2の制御ブロック図 同制御フローチャート 同制御フローチャート 本発明の実施の形態3の制御フローチャート 従来の扇風機の構造図 同ブロック図 同制御フローチャート
本発明の請求項1記載の発明は、送風ファンを回転するモーターと、前記モーターの回転数を制御するモーター駆動部と、室内照度を検出する照度検出手段と、体温を検出する体温検出手段と、前記照度検出手段からの検出量と前記体温検出手段からの体温情報をもとに前記モーター駆動部に制御信号を送る制御手段を備え、前記照度検出手段には照明を消灯する就寝時の室内照度を規定する第1照度規定値と早朝の明るさの照度を規定する第2照度規定値を設け、前記制御手段には、前記照度検出手段の検出値が第1照度規定値を継続して下回る時間を計測する第1時間計測部と、前記第1時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第1体温値保管部と、前記第1体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第1体温比較部と、前記照度検出手段の検出値が第2照度規定値を継続して上回る時間を計測する第2時間計測部と、前記第2時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第2体温値保管部と、前記第2体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第2体温比較部を設け、前記第1体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を低下させるようにし、また、前記第2体温比較部は、前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようにしたもの構成を有する。
これにより、照度検出手段からの照度が第1照度規定値に対して下回り、その経過時間を第1時間計測部にて計測して、その経過時間が規定時間以上経過しているのであれば室内は消灯されたと判断し、そのときの体温検出手段から検出される体温値を第1体温値保管部に保管し、それ以後第1体温比較部により体温検出手段から検出される体温値が第1体温保管部に保管された体温値に対して規定値以上低下したと判断されると睡眠状態に入ったと判断してモーターの回転数を低下して送風量を下げることで、睡眠者の冷えすぎを防止できるという効果を奏する。
また照度検出手段からの照度が第2照度規定値に対して上回り、その経過時間を第2時間計測部にて計測して、その経過時間が規定時間以上経過しているのであれば明け方になったと判断し、そのときの体温検出手段から検出される体温値を第2体温値保管部に保管し、それ以後第2体温比較部により体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値に対して規定値以上上昇したと判断されると覚醒状態に入ったと判断してモーターの回転数を上昇させて送風量を上げることで刺激を与えて快適に覚醒できるという効果を奏する。
また、請求項2記載の発明は、前記制御部には前記第1体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したとき送られる制御信号と、前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値異常上昇したときに送られる制御信号を受ける睡眠状態表示駆動部と、前記睡眠状態表示駆動部からの制御信号により睡眠状態であることを表示する睡眠状態表示部を設け、前記睡眠状態表示駆動部は前記第1体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したときに前記睡眠状態表示部を点灯状態にし、前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値以上上昇したときに前記睡眠状態表示部を消灯状態にする構成を有する。
これにより使用者が睡眠状態での運転モードに入っている状態であることを他の人も認識できるので、誤って扇風機に近づいて運転風量を変化させてしまうことを防止できるという効果を奏する。
また、請求項3記載の発明は、前記制御部には前記第2体温比較部が前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇したときに送られる制御信号を受ける体温上昇時間計測手段を設け、前記体温上昇時間計測手段が規定時間以上継続して制御信号を受けた場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようした構成を有する。
これにより寝返りによる検出温度の変化や他の外乱要因による温度変化に対して運転風量をあげてしまうことがないので、使用者の睡眠妨害を防止できるという効果を奏する。
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。
(実施の形態1)
図1、図2に示すように、扇風機の本体1の主要部はファン2、ファンモーター3、支柱4、基台5からなり、支柱4には人の温度を検出する体温検出手段である赤外線センサー6を、基台5上には室内の照度を検出する照度センサー7と室内の温度を検出する温度センサー8と、前面には操作部9および制御部10を備えている。操作部9には自動運転モードの設定が可能となっており温度自動運転モードと睡眠自動運転モードを選択できるようになっている。
ここで制御部10には、照度センサー7から検出される照度に対して照明を消灯する就寝時の室内照度を規定する第1照度規定値と早朝の明るさの照度を規定する第2照度規定値を規定しており、照度センサー7から検出される照度が第1照度規定値を下回ってから連続して下回る時間を計測する第1時間計測部11と、第2照度規定値を上回ってから連続して上回る時間を計測する第2時間計測部12を設け、第1時間計測部11が規定時間以上を計測した時に赤外線センサー6が検出した体温値を保管する第1体温値保管部13と、第1体温値保管部13に保管された体温値と赤外線センサー6が検出した体温値を比較判定する第1体温比較部14と、第2時間計測部12が規定時間以上を計測した時に赤外線センサー6が検出した体温値を保管する第2体温値保管部15と、第2体温値保管部15に保管された体温値と赤外線センサー6が検出した体温値を比較判定する第2体温比較部16と、第1体温比較部14と第2体温比較部16から制御信号が送られファンモーターを駆動するモーター駆動部17を備えている。
上記構成において、使用者が就寝前に操作部9を操作して睡眠自動運転モードを選択すると図3に示されるように制御部10は温度センサー8からの温度情報を元にファンモーター3の回転数を決定し運転を開始する。その後室内の照明を消灯し照度センサー7から検出される照度値が第1照度値を下回ると第1時間計測部11にて時間計測が開始され、5分間経過しても第1照度値を下回ったままであると就寝体勢に移行したと判断して赤外線センサー6から検出される使用者の体温を第1体温値保管部13に保管する。
それから、第1体温比較部14は赤外線センサー6から検出される体温値が第1体温値保管部13に保管された体温値よりも1.0℃以上体温が低下すると、使用者は睡眠状態に移行したと判断し、モーター駆動部17に制御信号を送りファンモーター3の回転数を減少させファン2の送風量を低下させるものである。
例えば、図3〜図6に示すように温度センサー8での検出温度が24℃で照度センサー7での検出照度が100ルクスの場合は制御部10はファンモーター3を300rpmで回転させるが、使用者が室内照明を消灯させると照度センサー7での検出照度が5ルクスを下回るのでファンモーター3の回転数を200rpmに低下させ、同時に第1時間計測部11はその時点から時間計測を開始する。その後5分間連続して5ルクスを下回るとその時点の赤外線センサー6が検出した体温値36.2℃を第1体温値保管部13に保管する。その後第1体温比較部14にて赤外線センサー6が検出する体温値が35.2℃まで低下すれば1.0℃以上体温が低下したと判断してモーター駆動部17よりファンモーター3の回転数を150rpmまで低下させるものである。
また、翌朝の明け方には照度センサー7から検出される照度レベルが上昇しはじめるため、その照度値が第2照度値を上回ると第2時間計測部12にて時間計測が開始され、5分間経過しても第2照度値を上回ったままであると早朝の明るさであると判断して赤外線センサー6から検出される使用者の体温を第2体温値保管部15に保管する。それから第2体温比較部16は赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも0.5℃以上体温が上昇すると、使用者は覚醒状態に移行したと判断し、モーター駆動部17に制御信号を送りファンモーター3の回転数を上昇させファン2の送風量を増加させるものである。
例えば、温度センサー8での検出温度が24℃で照度センサー7での検出照度が2ルクスですでに睡眠状態に移行していると判断されている場合は制御部10はファンモーター3を150rpmで回転させているが、早朝の明るさになると室内の照度が上昇してくるので照度センサー7での検出照度が30ルクスを上回ると第2時間計測部12はその時点から時間計測を開始する。その後5分間連続して30ルクスを上回るとその時点の赤外線センサー6が検出した体温値35.4℃を第2体温値保管部15に保管する。その後第2体温比較部16にて赤外線センサー6が検出する体温値が35.9℃まで上昇すれば0.5℃以上体温が上昇したと判断してモーター駆動部17によりファンモーター3の回転数を300rpmまで上昇させるものである。
以上のように、使用者の睡眠状態への移行を検出して送風量を低下させることで、無意識のうちに体を冷してしまうことを防止できるので睡眠時にも安心して扇風機を使用することができる。また、翌朝には覚醒状態への移行を検出して送風量を増加させて外的な刺激を与えることで、不快感なく目覚めさせることができるので使い勝手のよい運転をおこなうことができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について図7および図8を参照しながら説明する。なお、本実施の形態2は前記実施の形態1に対して使用者の睡眠状態をお知らせする睡眠状態表示部19および睡眠状態表示部19の点灯状態を制御する睡眠状態表示駆動部18を設けたものであるため、同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明は省略する。
すなわち、制御部10には第1体温比較部14が赤外線センサー6から検出される体温値が第1体温値保管部13に保管された体温値よりも規定温度以上低下したとき送られる制御信号と、第2体温比較部16が赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも規定値異常上昇したときに送られる制御信号を受ける睡眠状態表示駆動部18と、睡眠状態表示駆動部18からの制御信号により睡眠状態であることを表示する睡眠状態表示部19を設けたものである。
睡眠状態表示駆動部18は、第1体温比較部14が赤外線センサー6から検出される体温値が第1体温値保管部13に保管された体温値よりも規定温度以上低下したときに睡眠状態表示部19を点灯状態にし、第2体温比較部16が赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも規定値以上上昇したときに睡眠状態表示部19を消灯状態にする構成を有する。
上記構成において、使用者が就寝前に操作部9を操作して睡眠自動運転モードを選択すると図3に示されるように制御部10は温度センサー8からの温度情報をもとにファンモーター3の回転数を決定し運転を開始する。
その後室内の照明を消灯し照度センサー7から検出される照度値が第1照度値を下回ると第1時間計測部11にて時間計測が開始され、5分間経過しても第1照度値を下回ったままであると就寝体勢に移行したと判断して赤外線センサー6から検出される使用者の体温を第1体温値保管部13に保管する。
それから第1体温比較部14は赤外線センサー6から検出される体温値が第1体温値保管部13に保管された体温値よりも1.0℃以上体温が低下すると、使用者は睡眠状態に移行したと判断し、睡眠状態表示駆動部18に制御信号を送り睡眠状態表示部19を点灯させるものである。
また、翌朝の明け方には照度センサー7から検出される照度レベルが上昇しはじめるため、その照度値が第2照度値を上回ると第2時間計測部12にて時間計測が開始され、5分間経過しても第2照度値を上回ったままであると早朝の明るさであると判断して赤外線センサー6から検出される使用者の体温を第2体温値保管部15に保管する。
それから第2体温比較部16は赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも0.5℃以上体温が上昇すると、使用者は覚醒状態に移行したと判断し、睡眠状態表示駆動部18に制御信号を送り睡眠状態表示部19を消灯させるものである。
以上のように使用者が睡眠状態に移行している間は睡眠状態を表示しているので使用者以外の人にも睡眠状態であることを知らせることができるので室内の照明の点灯や赤外線センサーの検知範囲に入ってしまい覚醒状態に移行したと誤判断させることを防止できる。
また、図10に示すように本実施例では照度センサー7により第2照度値を上回ると第2時間計測部12にて時間計測が開始され、5分間経過しても第2照度値を上回ったままであれば早朝の明るさであると判断して赤外線センサー6から検出される使用者の体温を第2体温値保管部15に保管する。それから第2体温比較部16は赤外線センサー6から検出される体温値が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも0.5℃以上体温が上昇すると、使用者は覚醒状態に移行したと判断したが、赤外線センサー6から検出される使用者の体温が第2体温値保管部15に保管された体温値よりも0.5℃以上高いと判断され続ける時間を計測する体温上昇時間計測部20を設けて、体温上昇時間計測部20にて規定時間以上計測されることで覚醒状態に移行したと判断しモーター駆動部17に制御信号を送りファンモーター3の回転数を上昇させファン2の送風量を増加させるようにすることで寝返りなどによる急な温度変化に対して誤判断させることを防止できる。
本発明にかかる扇風機は、夏場の睡眠を快適におこなわすためのものであり、冬場に用いる暖房機に用いる技術としても有用である。
1 本体
2 ファン
3 ファンモーター
4 支柱
5 基台
6 赤外線センサー
7 照度センサー
8 温度センサー
9 操作部
10 制御部
11 第1時間計測部
12 第2時間計測部
13 第1体温値保管部
14 第1体温比較部
15 第2体温値保管部
16 第2体温比較部
17 モーター駆動部

Claims (3)

  1. 送風ファンを回転するモーターと、前記モーターの回転数を制御するモーター駆動部と、室内照度を検出する照度検出手段と、体温を検出する体温検出手段と、前記照度検出手段からの検出量と前記体温検出手段からの体温情報をもとに前記モーター駆動部に制御信号を送る制御手段を備え、前記照度検出手段には照明を消灯する就寝時の室内照度を規定する第1照度規定値と早朝の明るさの照度を規定する第2照度規定値を設け、前記制御手段には、前記照度検出手段の検出値が第1照度規定値を継続して下回る時間を計測する第1時間計測部と、前記第1時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第1体温値保管部と、前記第1体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第1体温比較手段と、前記照度検出手段の検出値が第2照度規定値を継続して上回る時間を計測する第2時間計測部と、前記第2時間計測部が規定時間以上計測された時に前記体温検出手段から検出された体温値を保管する第2体温値保管部と、前記第2体温値保管部に保管された体温値と前記体温検出手段から検出される体温値とを比較判定する第2体温比較手段を設け、前記第1体温比較手段は、前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を低下させるようにし、また、前記第2体温比較手段は、前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇した場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようにした扇風機。
  2. 前記制御部には前記第1体温比較手段が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したときに送られる制御信号と前記第2体温比較手段が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値異常上昇したときに送られる制御信号を受ける睡眠状態表示駆動部と、前記睡眠状態表示駆動部からの制御信号により睡眠状態であることを表示する睡眠状態表示部を設け、前期睡眠状態表示駆動部は前記第1体温比較手段が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第1体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上低下したときに前記睡眠状態表示部を点灯状態にし、前記第2体温比較手段が前記体温検出手段から検出される体温値が前記第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定値以上上昇したときに前記睡眠状態表示部を消灯状態にするようにした請求項1記載の扇風機。
  3. 前記制御部には前記第2体温比較手段が前記体温検出手段から検出される体温値が第2体温値保管部に保管された体温値よりも規定温度以上上昇したときに送られる制御信号を受ける体温上昇時間計測手段を設け、前記体温上昇時間計測手段が規定時間以上継続して制御信号を受けた場合に前記モーター駆動部に制御信号を送り前記モーターの回転数を上昇させるようにした請求項1記載の扇風機。
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