JP2016017717A - 流体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高湿空気を目標加湿位置に向けて局所的に搬送しつつ、目標加湿位置を適度な湿度に保持する。【解決手段】加湿機は、ケーシング１、給水タンク４、貯水部７、ヒータ８、蒸気ダクト１２、スチームダクト１４、送風ファン１７、送風ダクト１８、湿度検出部２１、制御装置３０等を備える。湿度検出部２１は、加湿機本体の設置場所である第１エリアの湿度θ１を検出する。制御装置３０は、まず、目標加湿位置である第２エリアの適湿範囲に基いて、適湿範囲の上限値に対応する第１エリアの湿度上限値θ１ｍａｘを設定する。そして、加湿駆動部２０を起動することにより、１エリアの湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘまで上昇したときに、加湿駆動部２０を停止する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば加湿機等として用いられる流体搬送装置に関する。

従来技術として、例えば特許文献１に記載されているように、室内全体を加湿するのではなく、室内の特定のエリアを加湿する構成とした加湿機が知られている。従来技術では、水蒸気生成部で発生した水蒸気を含む空気に圧力を加え、加圧された空気を外部へ渦輪状に吹き出すようにしている。これにより、高湿空気を特定のエリアに向けてスポット的に搬送することができる。

また、他の従来技術として、例えば特許文献２に記載されているように、風向板を備えた卓上型の加湿機が知られている。この従来技術では、フィルターに吸い込ませた水分を用いて高湿空気を生成する。そして、風向板により高湿空気の風向を調整し、ユーザの顔面等に向けて高湿空気を斜め上方向に吹き出す構成としている。

特許第４８０８２３９号公報 特開２０１２−３２０７５号公報

上述した特許文献１に記載された従来技術では、高湿空気の流れに指向性を与えることにより、少量の水分で特定のエリアを加湿する。このため、加湿機の運転を停止すると、加湿していたエリアの湿度が周囲と同等のレベルまで短時間で低下するという問題がある。また、加湿機を連続運転する場合には、目標加湿位置としたエリアの湿度が局所的に過大となることがある。従って、例えば睡眠中に連続運転を行うと、寝具が湿気を帯びたり、睡眠の妨げになるという問題がある。一方、特許文献２に記載された従来技術においても、高湿空気の搬送しか考慮されていないので、特許文献１と同様の問題が生じる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高湿空気を目標加湿位置に向けて局所的に搬送しつつ、目標加湿位置を適度な湿度に保持することが可能な流体搬送装置を提供することにある。

本発明に係る流体搬送装置は、蒸気を含んだ高湿風の発生機能を有する加湿駆動部と、流体搬送装置の本体の設置場所である第１エリアの湿度を検出する湿度検出手段と、高湿風を目標加湿位置である第２エリアに向けて吹き出すための吹出部と、加湿駆動部を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、第２エリアの適湿範囲に基いて第１エリアの湿度上限値を設定し、加湿駆動部を起動することにより第１エリアの湿度が湿度上限値まで上昇したときに、加湿駆動部を停止する構成としている。

本発明によれば、まず、第１エリアの湿度を適湿範囲の上限値に対応する湿度上限値まで上昇させてから、加湿運転を停止することができる。このため、加湿運転が停止しても、第２エリアの湿度が適湿範囲から外れて急激に低下するのを抑制することができる。従って、第２エリアの湿度を直接的に検出しなくても、第２エリアを適湿状態に保持することができ、利便性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１による流体搬送装置としての加湿機を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１において、基本的な加湿運転の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、加湿機及び目標加湿位置の周囲の湿度分布を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１による搬送先湿度制御の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２による搬送先湿度制御の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２による搬送先湿度制御の変形例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３による加湿機を示す構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態では、流体搬送装置として加湿機を例示する。また、本明細書中の各図においては、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各実施の形態で共通する用語についても、重複する説明を省略する。さらに、本発明は、各実施の形態に記載された構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含むものとする。

実施の形態１．
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による流体搬送装置としての加湿機を示す縦断面図である。なお、本明細書では、特に断りがない限り、図１中において前、後、上、下を示す矢印の向きに基いて、前後方向及び上下方向を指定する。図１に示すように、本実施の形態の加湿機は、ケーシング１、給水タンク４、貯水部７、ヒータ８、蒸気ダクト１２、スチームダクト１４、送風ファン１７、送風ダクト１８、湿度検出部２１、人体検出部２２、制御装置３０等を備えている。

ケーシング１は、加湿機本体の外郭を構成するもので、その上面部には、蓋２が着脱可能に取付けられている。ケーシング１の後面部には、ケーシング１内に空気を吸込むための開口部１ａが形成されている。ケーシング１の前面部には、ユーザが加湿機を操作するための操作部３が設けられている。操作部３は、加湿機の電源スイッチと、各種の操作及び設定を行うスイッチ類とを備えており、制御装置３０と通信可能に接続されている。

給水タンク４は、流体としての水を貯蔵するもので、例えばケーシング１内の後部側に収容されている。また、給水タンク４は、当該給水タンク４をケーシング１から取出して水の補充が可能となるように、給水部５の上部側に着脱可能に連結されている。給水タンク４の下面部には、給水部５に連結されたときに開弁し、給水部５から取外されたときに閉弁する常閉の給水弁４ａが設けられている。また、給水部５には、給水タンク４内の水位を検出するための水位検出部が設けられている。

貯水部７及びヒータ８は、給水タンク４に貯蔵された水から蒸気を生成するもので、ケーシング１内に設けられた蒸気生成部を構成している。貯水部７の下部側は、上向きの略Ｕ字状に屈曲した給水路９を介して給水部５と接続されている。給水路９には、逆止弁１０が設けられている。ヒータ８は、貯水部７内の水を加熱して蒸気化するもので、貯水部７を外側から取囲む位置に設けられている。また、貯水部７の下部側には、温度を検出するためのサーミスタ１１が設けられている。

貯水部７の上部には、貯水部７で生成された蒸気が流通する蒸気ダクト１２が着脱可能に設けられている。蒸気ダクト１２は、貯水部７からスチームダクト１４の内部まで上方に伸長している。蒸気ダクト１２の先端部は前方に向けて湾曲し、この先端部にはノズル１３が設けられている。ノズル１３は、蒸気を絞って圧縮しつつ、当該蒸気を前方に向けて水平に放出するものである。スチームダクト１４は、ノズル１３から放出された蒸気と、送風ファン１７から送り出された空気の一部とを混合してスチーム（高湿風）Ｓを生成し、このスチームをケーシング１の前方に吹き出すものである。

スチームダクト１４は、前後方向に伸長して形成され、貯水部７の上側に配置されている。スチームダクト１４の後端部には、送風ファン１７からの空気が流入する開口部１４ａが形成されている。開口部１４ａは、ノズル１３と同程度の高さ位置において、ノズル１３よりも後側に配置されている。スチームダクト１４の前端部には、ケーシング１の前面部に開口したスチーム吹出口１４ｂが形成されている。スチーム吹出口１４ｂは、開口部１４ａよりも大きく形成され、メッシュ状のダクトカバー１５により覆われている。また、スチームダクト１４の下面部には、スチームダクト１４内で生じた結露水を回収する結露水回収路１６が接続されている。

送風ファン１７は、ケーシング１の開口部１ａから空気を吸込んで当該空気を送風口から吹き出すもので、例えば電動式のファンにより構成されている。送風ファン１７は、例えば送風口を上側に向けた状態で、ケーシング１内の最後部に配置されている。送風ファン１７の吹出口は、スチームダクト１４の開口部１４ａと送風ダクト１８とに接続されている。送風ダクト１８は、送風ファン１７から送り出された空気の一部をアシスト風Ａとしてケーシング１の前方に吹き出すものである。

送風ダクト１８は、ケーシング１の後面部及び上面部に沿って屈曲しつつ、送風ファン１７の吹出口からケーシング１の前面部まで伸長している。送風ダクト１８の前端部には、ケーシング１の前面部に開口したアシスト風吹出口１８ａが形成されている。アシスト風吹出口１８ａは、スチーム吹出口１４ｂの上側に配置されている。アシスト風吹出口１８ａの開口端の上縁部には、斜め下向きに突出したルーバー１９が設けられている。

なお、本実施の形態において、ヒータ８及び送風ファン１７は、制御装置３０により駆動されて蒸気を含んだスチームＳを発生させる加湿駆動部２０を構成している。また、スチームダクト１４及び送風ダクト１８は、スチームＳを目標加湿位置である第２エリア（図３参照）に向けて吹き出すための吹出部を構成している。

一方、ケーシング１の前面部には、湿度検出部２１及び人体検出部２２が設けられている。湿度検出部２１は、加湿機本体の設置場所、即ち、ケーシング１の設置場所である第１エリア（図３参照）の湿度を検出するもので、本実施の形態の湿度検出手段を構成している。人体検出部２２は、加湿機本体と、周囲にいるユーザとの距離を検出するものである。人体検出部２２は、例えば超音波センサ、赤外線センサ、またはこれらのセンサを組合わせた複合型センサにより構成されている。湿度検出部２１及び人体検出部２２の検出結果は、制御装置３０に出力される。

制御装置３０は、加湿機を制御するもので、例えばケーシング１の前面側の内部に配置されている。制御装置３０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を有する記憶回路と、記憶回路に記憶された各種の制御プログラムを実行する演算処理部（ＣＰＵ）と、演算処理部に対して信号を入出力する入出力回路と、時計機能を有するタイマ回路とを備えている。制御装置３０の入力側には、加湿機の制御に必要な情報を取得するセンサ系統が接続されている。センサ系統には、操作部３、サーミスタ１１、湿度検出部２１、人体検出部２２、前記水位検出部等が含まれている。また、制御装置３０の出力側には、ヒータ８及び送風ファン１７が接続されている。

（加湿機の動作）
制御装置３０は、センサ系統の検出結果に基いて加湿駆動部２０を制御することにより、図２に示す基本的な加湿運転と、後述の搬送先湿度制御とを実行する。まず、図２を参照して、基本的な加湿運転について説明する。

（基本的な加湿運転）
図２は、本発明の実施の形態１において、基本的な加湿運転の動作を示すフローチャートである。まず、図２に示すルーチンが開始される前の段階において、加湿機のユーザは、室内で所望の位置に加湿機を設置する。一例を挙げると、睡眠時に顔等を保湿するために加湿機を使用する場合には、ベッドサイド、布団の横等において、ユーザの頭に対応する位置に加湿機を設置する。また、この段階において、給水タンク４内の水は、給水弁４ａ、給水部５及び給水路９等を介して貯水部７に供給されている。貯水部７内の水位は、給水弁４ａにより調整されている。

このような状態において、まず、図２中のステップＳ１０１において、操作部３の電源スイッチがＯＮされると、加湿機の電源がＯＮとなる。これにより、ステップＳ１０２では、ヒータ８を起動（ＯＮ）する。ヒータ８が起動すると、貯水部７内の水は、ヒータ８により加熱されて蒸気となる。この蒸気は、蒸気ダクト１２内に充満した後に、ノズル１３により絞られた状態で当該ノズル１３からスチームダクト１４内に放出される。このとき、蒸気ダクト１２内の圧力は上昇するが、貯水部７内の水は、逆止弁１０により給水部５への逆流を阻止される。

次に、ステップＳ１０３では、送風ファン１７を起動する。これにより、送風ファン１７は、ケーシング１の開口部１ａから取込んだ空気をスチームダクト１４及び送風ダクト１８にそれぞれ送風する。送風ファン１７から送り出された空気のうち、スチームダクト１４内に流入した空気は、ノズル１３から放出される蒸気と混ざり合ってスチームＳを生成する。このとき、スチームダクト１４内に流入した空気は常温であるから、スチームＳの温度は低下する。そして、スチームＳは、図１に示すように、スチーム吹出口１４ｂから前方に向けて水平に吹き出す。

一方、送風ダクト１８に流入した空気は、アシスト風Ａとなってアシスト風吹出口１８ａから吹き出す。このとき、アシスト風Ａの風向は、ルーバー１９により斜め下向きに調整される。即ち、アシスト風Ａの風向は、スチームＳの風向（本実施の形態では、水平方向）よりも下向きに傾斜している。スチームＳは、常温よりも温度が高いので、スチーム吹出口１４ｂから吹き出した後に推力が衰えると、上昇し始める。これに対し、アシスト風Ａは、スチームＳの流れを上側から抑え込むように斜め下向きに吹き出すので、スチームＳの上昇を抑制しつつ、当該スチームＳを目標加湿位置に向けて効率よく搬送することができる。

次に、図２中のステップＳ１０４では、人体検出部２２により加湿機本体とユーザとの距離を検出する。そして、ユーザとの距離に基いてヒータ８の運転レベルを調整する。具体的に述べると、例えばユーザとの距離が５０ｃｍ程度の場合には、ユーザが近い位置にいると判定する。この場合には、ヒータ８の運転レベルを弱運転に設定し、蒸気の生成量を減少させる。弱運転は、例えばヒータ８の作動時間を短縮したり、加熱動作の間隔を長くすることにより実現される。

一方、例えばユーザとの距離が１００ｃｍ程度の場合には、ユーザが比較的遠い位置にいると判定する。この場合には、ヒータ８の運転レベルを強運転に設定し、蒸気の生成量を増加させる。強運転は、ヒータ８の作動時間の延長、加熱動作の間隔の短縮等により実現される。なお、本発明では、上記説明のようにヒータ８の運転レベルを２段階に切換えるのではなく、ユーザとの距離が遠くなるにつれてヒータ８の運転レベルを強くする構成としてもよい。目標加湿位置の湿度は、ステップＳ１０４の処理により適度な湿度に保持される。具体例を挙げると、例えばユーザの顔の周辺の湿度を、睡眠時に適した５０〜６０％程度に保持することができる。

次に、ステップＳ１０５では、予め設定された各種の条件に基いて加湿機の電源をＯＦＦするか否かを判定する。具体例を挙げると、下記の条件（１）〜（３）の少なくとも１つが成立した場合には、ステップＳ１０６に移行し、加湿機の電源をＯＦＦする。一方、条件（１）〜（３）の全てが不成立である場合には、ステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理を繰返す。なお、下記の条件（１）〜（３）は一例に過ぎず、本発明では、このうち少なくとも１つの条件に基いて判定を実行すればよい。

（１）ユーザにより電源スイッチがＯＦＦされたか？
（２）タイマーに設定された時間が経過したか？
（３）給水タンク４の貯水量が零まで減少したか？

（搬送先湿度制御）
次に、図３及び図４を参照して、制御装置３０により実行される搬送先湿度制御について説明する。図３は、本発明の実施の形態１において、加湿機及び目標加湿位置の周囲の湿度分布を模式的に示す説明図である。図４は、本発明の実施の形態１による搬送先湿度制御の一例を示すタイミングチャートである。なお、本明細書では、図３に示すように、加湿機の設置場所を第１エリアと表記し、加湿機により保湿すべき位置（目標加湿位置）を第２エリアと表記するものとする。また、図３では、ユーザの睡眠時に加湿機を使用し、ユーザの顔付近を目標加湿位置とする場合を例示している。

加湿運転が開始されると、スチームＳは、スチームダクト１４から吹き出すときの勢いと、アシスト風Ａの補助とにより指向性を付与され、第２エリアに向けて搬送される。このとき、スチームＳは、加湿機から離れるにつれて徐々に拡散しつつ、第２エリアに到達する。従って、湿度は、図３に示すように、スチームＳの吹出位置から離れるにつれて低下する。スチームＳの吹出位置と目標加湿位置との間の湿度分布は、スチームＳの吹き出し量、吹き出し方向、勢い等によって決定される。また、室内の換気率及び拡散速度は、部屋の大きさ、建築方式、外気温、外気湿度等に応じて変化するので、これに伴って上記湿度分布も変化する。

このため、本実施の形態では、図４に示すように、第２エリアの湿度θ２が適湿範囲に収まるように加湿駆動部２０を制御する搬送先湿度制御を実行する。具体的に述べると、搬送先湿度制御では、まず、第２エリアの適湿範囲に基いて第１エリアの湿度上限値θ１ｍａｘ及び湿度下限値θ１ｍｉｎを設定する。そして、加湿駆動部２０を起動し、これによって第１エリアの湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘまで上昇したときに、加湿駆動部２０を停止する。また、加湿駆動部２０を停止することにより、第１エリアの湿度θ１が湿度下限値θ１ｍｉｎまで低下したときに、加湿駆動部２０を再起動する。

なお、本実施の形態において、第１エリアの湿度θ１は、湿度検出部２１により検出される実際の湿度である。第２エリアの湿度θ２は、直接的に検出されない湿度の推定値に相当している。また、第２エリアの適湿範囲は、例えば室内において一般的に適切な湿度の範囲、または、ユーザにより設定された目標湿度の範囲に基いて定められる。

第１エリアの湿度下限値θ１ｍｉｎは、第２エリアの適湿範囲の下限値に対応して設定される。一例を挙げると、湿度下限値θ１ｍｉｎは、図４に示すように、第２エリアの適湿範囲の下限値と等しく設定してもよい。また、第１エリアの湿度上限値θ１ｍａｘは、例えば湿度下限値θ１ｍｉｎに対して湿度制御範囲α１を加算した値に設定される（即ち、θ１ｍａｘ＝θ１ｍｉｎ＋α１）。

湿度制御範囲α１は、例えば第２エリアの湿度θ２が適湿範囲の上限値まで上昇したときに、第１エリアの湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘに到達するように設定する。この設定は、例えば第２エリアの適湿範囲の上限値、加湿機本体から第２エリアまでの距離、湿度θ１，θ２の相関等を考慮することにより実現される。なお、湿度制御範囲α１は、湿度上限値θ１ｍａｘと湿度下限値θ１ｍｉｎとの差分に相当している。即ち、湿度制御範囲α１は、搬送先湿度制御により第１エリアの湿度θ１が制御される範囲を表している。従って、湿度制御範囲α１の上限値は、湿度上限値θ１ｍａｘであり、湿度制御範囲α１の下限値は、湿度下限値θ１ｍｉｎである。

次に、図４を参照して、搬送先湿度制御を具体的に説明する。図４において、下段は、搬送先湿度制御による加湿駆動部２０（ヒータ８及び送風ファン１７）の駆動状態を示し、上段は、湿度θ１，θ２の時間的推移を示している。搬送先湿度制御が開始されると、まず、加湿駆動部２０が起動され、加湿運転が実行される。これにより、第２エリアでは、加湿されていない状態からスチームＳが到達するようになる。従って、第２エリアの湿度θ２は、図４に示すように、最初に急激に上昇する。また、第２エリアに搬送されたスチームＳは、第２エリアの湿度θ２を上昇させつつ、室内に徐々に拡散し、室内全体の湿度を上昇させる。この結果、第１エリアの湿度θ１は、第２エリアの湿度θ２と共に徐々に上昇し、湿度下限値θ１ｍｉｎを超えて湿度上限値θ１ｍａｘに到達する。

このとき、制御装置３０は、湿度検出部２１により検出される第１エリアの湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘまで上昇したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、第２エリアの湿度θ２が適湿範囲の上限値に到達したと判断されるので、加湿駆動部２０を停止し、加湿運転を一旦停止する。加湿運転が停止されると、第２エリアでは、スチームＳの直接的な供給が停止されるので、湿度θ２は急激に低下する。一方、第１エリアでも、湿度θ１は徐々に低下し、やがて湿度下限値θ１ｍｉｎに到達する。湿度θ１，θ２の低下は、主としてスチームＳの拡散に起因するが、室内の換気等により促進される。

このとき、制御装置３０は、第１エリアの湿度θ１が湿度下限値θ１ｍｉｎまで低下したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、第２エリアの湿度θ２が適湿範囲の下限値に到達したと判断されるので、加湿駆動部２０を再起動し、加湿運転を再開する。そして、これ以降は、上述した各判定に基いて加湿駆動部２０の停止及び再起動を繰返すことにより、加湿運転を間欠的に実行する。

以上詳述した通り、搬送先湿度制御によれば、湿度検出部２１により検出可能な第１エリアの湿度θ１に基いて、第２エリアの湿度θ２を適湿範囲に保持することができる。これにより、スチームＳを第２エリアに向けて局所的に搬送しつつ、第２エリアの湿度θ２が適湿範囲の上限値を超えて高くなり過ぎるのを抑制することができる。従って、睡眠時に使用した場合には、過度の高湿状態により寝具の濡れ、睡眠の妨げ等が生じるのを防止することができる。

また、搬送先湿度制御の開始時には、まず、第１エリアの湿度θ１を適湿範囲の上限値に対応する湿度上限値θ１ｍａｘまで上昇させてから、加湿運転の間欠動作を開始する。このため、加湿運転が停止しても、第２エリアの湿度θ２が適湿範囲から外れて急激に低下するのを抑制することができる。また、第１エリアの湿度θ１が湿度下限値θ１ｍｉｎに到達したときには、加湿運転を開始する。従って、第２エリアの湿度不足によりユーザの睡眠が妨げられるのを回避することができる。このように、本実施の形態によれば、第２エリアの湿度θ２を直接的に検出しなくても、第２エリアを適湿状態に保持することができ、利便性が高い加湿機を実現することができる。

なお、加湿運転中における湿度の上昇速度は、外気温度、外気湿度、部屋の大きさ、建築方式等に応じて変化する。このため、本実施の形態では、例えば加湿運転中における第１エリアの湿度θ１の上昇速度に基いて、湿度制御範囲α１を補正する構成としてもよい。具体例を挙げると、湿度θ１の上昇速度が遅い場合には、スチームＳの拡散が速いと考えられる。そこで、湿度θ１の上昇速度が遅いほど、湿度制御範囲α１を小さく設定する構成としてもよい。これにより、スチームＳの拡散速度に応じて湿度上限値θ１ｍａｘを適切に変更することができ、第２エリアの湿度θ２を精度よく制御することができる。

また、本実施の形態では、加湿運転を実行しても湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘまで上昇しない状態が停止判定時間ｔにわたって継続した場合に、加湿駆動部２０を停止する構成としてもよい。ここで、停止判定時間ｔは、例えば加湿運転を継続しても湿度θ１が湿度上限値θ１ｍａｘに到達しないと判断可能な時間であり、予め設定されている。この構成によれば、湿度θ１が上昇し難い条件下において、加湿運転が無駄に継続されたり、第２エリアだけが局所的に過度の高湿状態となるのを防止することができる。なお、湿度θ１が上昇し難い条件としては、例えば極端な低温環境である場合、室内の換気率が高い場合等が挙げられる。

また、本実施の形態では、第１エリアと第２エリアとの距離が０．５〜１．５ｍであるときに、第２エリアの湿度θ２を制御可能な構成としている。これにより、加湿機をユーザから適度に離れた場所に設置し、両者の距離をユーザの好みで変更することができる。

実施の形態２．
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御において、加湿機を睡眠時に使用することを前提としている。そして、ユーザの睡眠期間を複数の期間に区分し、湿度制御範囲、湿度上限値及び湿度下限値のうち、少なくとも１つの制御パラメータを期間に応じて切換えることを特徴としている。図５は、本発明の実施の形態２による搬送先湿度制御の一例を示すタイミングチャートである。

図５において、第１期とは、睡眠開始から睡眠が安定するまでの期間であり、睡眠初期に対応している。また、第２期とは、第１期の終了から起床前の眠りが浅くなるタイミングまでの期間であり、睡眠中期に対応している。第３期とは、第２期の終了後に眠りが浅くなってから起床するまでの期間であり、睡眠後期に対応している。一般に、第１期は、睡眠の開始時を起点として、３０分から３時間程度の時間とされており、第２期の終了タイミングは、起床時刻の３０分前〜１．５時間前とされている。

制御装置３０は、ユーザの入力により起床時刻を設定する機能を備えている。そして、本実施の形態では、例えば起床時刻が設定されたタイミングを睡眠開始時刻と認識し、睡眠開始時刻から起床時刻までの睡眠時間を第１期から第３期に区分する。なお、睡眠開始時刻も入力により設定する構成としてもよい。また、ユーザの入力により加湿機の運転終了時刻を設定し、この運転終了時刻を起床時刻の代わりに用いてもよい。このように、本実施の形態では、ユーザにより設定された起床時刻または運転終了時刻に基いて、睡眠中期から睡眠後期に移行する時刻を設定するので、ユーザの生活リズムに合わせて制御の切換タイミングを適切に設定することができる。

睡眠中には、時間の経過に伴って睡眠の安定度が変化する。このため、本実施の形態では、図５に示すように、例えば第１期から第３期の各期間において、湿度上限値及び湿度下限値を切換える。具体的に述べると、まず、第１期は、睡眠を開始した直後であるから、適度な湿度に保持することにより、寝付きを良くするのが好ましい。このため、第１期には、前記実施の形態１と同様の湿度上限値θ１ｍａｘ及び湿度下限値θ１ｍｉｎを用いて搬送先湿度制御を実行する。これにより、ユーザは快適な状態で寝付くことができる。

第２期は、眠りが深くて安定した時期であるから、必ずしも最適な湿度を必要としない。このため、第２期には、湿度上限値及び湿度下限値を第１期よりも小さくして、θ１ｍａｘ′及びθ１ｍｉｎ′に設定する（即ち、θ１ｍａｘ＞θ１ｍａｘ′、θ１ｍｉｎ＞θ１ｍｉｎ′）。これにより、第２期には、加湿運転を必要最小限に抑制し、加湿機の節電及び節水を促進することができる。

また、第２期に出現するレム睡眠では、ユーザが強い送風及び加湿等のような変化に敏感となる。このため、第２期中に加湿運転を抑制することにより、ユーザのレム睡眠にも適切に対応することができる。なお、図５では、湿度上限値θ１ｍａｘ′及び湿度下限値θ１ｍｉｎ′のみを変更し、湿度制御範囲α１を一定とする場合を例示した。しかし、本発明では、第２期において、湿度上限値θ１ｍａｘ′及び湿度下限値θ１ｍｉｎ′を用いるだけでなく、湿度制御範囲を第１期の値α１よりも小さくする構成としてもよい。

第３期は、起床時刻が近づくにつれて眠りが浅くなる。このため、第３期には、湿度上限値及び湿度下限値を第２期よりも大きく設定する。より具体的には、第３期の湿度上限値及び湿度下限値は、第１期の値以上に設定するのが好ましい。なお、図５では、第３期において、第１期と等しい湿度上限値θ１ｍａｘ及び湿度下限値θ１ｍｉｎを用いる場合を例示している。このように、第３期には、第２期で抑えていた湿度を適切な値に戻すことにより、ユーザの起床時に快適な湿度環境を実現し、すっきりとした寝起きをサポートすることができる。

次に、他の制御例について説明する。図６は、本発明の実施の形態２による搬送先湿度制御の変形例を示すタイミングチャートである。この図に示すように、本実施の形態では、例えば第１期から第３期の各期間において、湿度制御範囲を切換える構成としてもよい。具体的に述べると、第２期の湿度制御範囲α２は、第１期の湿度制御範囲α１よりも小さく設定されている。また、第３期の湿度制御範囲α３は、第１期の湿度制御範囲α１以上の値に設定するのが好ましい。この変形例によっても、図５に示す制御と同様の効果を得ることができる。なお、図６では、第１期から第３期において湿度下限値θ１ｍｉｎを一定とし、湿度制御範囲と共に湿度上限値を切換える場合を例示している。

なお、本実施の形態では、ユーザの睡眠時間を第１期、第２期及び第３期からなる３つの期間に区分する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば睡眠時間を睡眠初期と睡眠後期からなる２つの期間に区分したり、４つ以上の期間に区分した上で、各期間において制御パラメータを切換える構成としてもよい。また、制御パラメータは、必ずしも全ての期間で異なる値をとる必要はなく、区分された複数の期間のうち、少なくとも１つの期間において他の期間と異なる値に切換えればよい。また、切換対象となる制御パラメータは、湿度上限値と湿度下限値の一方のみでもよいし、両方であってもよい。更には、湿度上限値と湿度下限値とを変更しつつ、両者の差分である湿度制御範囲も変更することにより、全ての制御パラメータを期間に応じて変更する構成としてもよい。

実施の形態３．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、第１エリアの湿度を検出する湿度検出手段に代えて、第２エリアの湿度を検出する湿度検出手段を備えることを特徴としている。図７は、本発明の実施の形態３による加湿機を示す構成図である。

本実施の形態の加湿機は、例えば加湿機本体のケーシング１に着脱可能に取付けられた可動型の湿度検出部５０を備えている。図７は、湿度検出部５０を加湿機本体から取外して第２エリアに配置した状態を示している。この状態において、湿度検出部５０は、第２エリアの湿度θ２を直接的に検出するもので、本実施の形態の湿度検出手段を構成している。また、加湿機の本体は、湿度検出部５０から湿度θ２の検出値を受信するための受信部５１を備えている。受信部５１は、制御装置３０と接続されている。

また、湿度検出部５０と受信部５１とは、図７に示すように、信号線５２により有線接続されている。湿度検出部５０により検出された湿度θ２の情報は、信号線５２を介して受信部５１に送信され、更に、受信部５１から制御装置３０に入力される。信号線５２は、例えばリールに巻き付けた状態で収納され、数十ｃｍ〜２ｍ程度の範囲で伸縮可能な構成とすることが好ましい。これにより、ユーザは、枕元等の所望の場所に湿度検出部５０を配置することができる。

制御装置３０は、湿度検出部５０により検出した第２エリアの湿度θ２に基いて、当該湿度θ２が適湿範囲に収まるように加湿駆動部２０を制御する。具体例を挙げると、制御装置３０は、まず、加湿駆動部２０を起動し、これによって第２エリアの湿度θ２が適湿範囲の上限値である湿度上限値θ２ｍａｘまで上昇したときに、加湿駆動部２０を停止する。また、加湿駆動部２０を停止することにより、湿度θ２が適湿範囲の下限値である湿度下限値θ２ｍｉｎまで低下したときには、加湿駆動部２０を再起動する。

本実施の形態の搬送先湿度制御によっても、前記実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。しかも、本実施の形態では、第２エリアの湿度θ２を直接検出しつつ、当該湿度θ２が適湿範囲に収まるようにフィードバック制御を行うことができる。これにより、湿度θ２の制御精度を向上させることができる。また、湿度検出部５０は、加湿機本体から取外して所望の場所に配置することができる。これにより、ユーザの必要性に応じて第２エリアの位置を変更することができ、加湿機の利便性を向上させることができる。また、湿度検出部５０は、信号線５２により有線接続したので、簡単で低コストな構成により可動型の湿度検出部５０を実現することができる。そして、湿度検出部５０の紛失等を防止することができる。

また、本実施の形態では、湿度検出部５０と受信部５１にそれぞれ無線通信手段を搭載し、両者を無線により接続してもよい。この構成によれば、信号線５２が不要となるので、ユーザが信号線５２に引掛かったり、湿度検出部５０の配置が信号線５２により制限されるのを回避することができる。従って、利便性を更に向上させることができる。

また、本実施の形態では、睡眠中のユーザの動きを検出する体動検出手段を湿度検出部５０に搭載してもよい。体動検出手段は、例えば汎用的な振動センサ、加速度センサ等により構成されている。制御装置３０は、例えば体動検出手段により検出された動きの頻度に基いて、ユーザの睡眠状態が第１期、第２期及び第３期の何れであるかを判定する。そして、この判定結果に基いて、前記実施の形態２とほぼ同様の制御を実行する。具体的に述べると、睡眠中期においては、第２エリアの適湿範囲と、湿度上限値θ２ｍａｘと、湿度下限値θ２ｍｉｎのうち、少なくも１つの制御パラメータを睡眠初期よりも小さく設定する。この構成によれば、実施の形態２とほぼ同様の効果が得られる上に、ユーザの近くで睡眠状態を確実に判定することができ、制御精度を向上させることができる。

なお、本発明では、例えば市販の携帯電話、モバイル通信端末等のように、体動検出手段が搭載された可搬式の無線通信端末を利用してもよい。この場合、制御装置３０は、外部のネットワーク、電話回線等を経由して、無線通信端末からユーザの動きに関する情報を受信する。そして、例えばユーザの動きの頻度に基いて、ユーザの睡眠状態が第１期、第２期及び第３期の何れであるかを判定する。次に、この判定結果に基いて前記実施の形態２または３で説明した制御を実行する。この構成によれば、実施の形態２，３とほぼ同様の効果が得られる上に、市販の無線通信端末を利用して、睡眠中の動きをユーザの近くで正確に検出することができる。

また、本発明では、第１エリアの湿度を検出する第１の湿度検出手段と、第２エリアの湿度を検出する第２の湿度検出手段とを加湿機に搭載してもよい。具体例を挙げると、湿度検出部５０により第１，第２の湿度検出手段を兼用する構成としてもよい。この場合、湿度検出部５０は、加湿機本体に取付けた状態において、第１の湿度検出手段となる。この状態において、制御装置３０は、湿度検出部５０により検出した第１エリアの湿度θ１に基いて、前記実施の形態１または２の搬送先湿度制御を実行する。一方、湿度検出部５０を加湿機本体から取外して第２エリアに配置したときには、湿度検出部５０が第２の湿度検出手段となる。この状態では、湿度検出部５０により検出した第２エリアの湿度θ２に基いて、前記実施の形態３の搬送先湿度制御を実行する。この構成によれば、ユーザは、例えば高精度な湿度制御の必要性、取外した湿度検出部５０が邪魔になるか否かの判断等に応じて、２つの制御形態を使い分けることができる。

また、本発明では、例えば人体を２次元画像として検出可能なアレイ型の赤外線センサ、画像センサ等により体動検出手段を構成し、体動検出手段を加湿機本体に搭載してもよい。この構成によれば、検出した２次元画像に基いてユーザの動きの頻度を計測し、睡眠状態を高い精度で判定することができる。

１ ケーシング，１ａ 開口部，２ 蓋，３ 操作部，４ 給水タンク，４ａ 給水弁，５ 給水部，７ 貯水部，８ ヒータ，９ 給水路，１０ 逆止弁，１１ サーミスタ，１２ 蒸気ダクト，１３ ノズル，１４ スチームダクト（吹出部），１４ａ 開口部，１４ｂ スチーム吹出口，１５ ダクトカバー，１６ 結露水回収路，１７ 送風ファン，１８ 送風ダクト（吹出部），１８ａ アシスト風吹出口，１９ ルーバー，２０ 加湿駆動部，２１，５０ 湿度検出部（湿度検出手段），２２ 人体検出部，３０ 制御装置，５１ 受信部，５２ 信号線，Ｓ スチーム（高湿風），Ａ アシスト風

Claims (15)

1. 蒸気を含んだ高湿風の発生機能を有する加湿駆動部と、
   流体搬送装置の本体の設置場所である第１エリアの湿度を検出する湿度検出手段と、
   前記高湿風を目標加湿位置である第２エリアに向けて吹き出すための吹出部と、
   前記加湿駆動部を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記第２エリアの適湿範囲に基いて前記第１エリアの湿度上限値を設定し、前記加湿駆動部を起動することにより前記第１エリアの湿度が前記湿度上限値まで上昇したときに、前記加湿駆動部を停止する流体搬送装置。
2. 前記制御装置は、前記第２エリアの適湿範囲に基いて前記第１エリアの湿度下限値を設定し、前記加湿駆動部を停止することにより前記第１エリアの湿度が前記湿度下限値まで低下したときに、前記加湿駆動部を再起動する請求項１に記載の流体搬送装置。
3. 前記湿度上限値と前記湿度下限値との差分は、前記加湿駆動部の作動中に上昇する前記第１エリアの湿度の上昇速度に基いて補正する請求項２に記載の流体搬送装置。
4. 前記制御装置は、前記加湿駆動部を起動しても前記第１エリアの湿度が前記湿度上限値まで上昇しない状態が予め設定された時間にわたって継続した場合に、前記加湿駆動部を停止する請求項１から３のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。
5. 前記制御装置は、ユーザの睡眠期間を複数の期間に区分し、前記第１エリアの湿度が制御される範囲である湿度制御範囲と、前記湿度制御範囲の上限値である湿度上限値と、前記湿度制御範囲の下限値である湿度下限値のうち、少なくも１つの制御パラメータを前記期間に応じて切換える請求項１から４のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。
6. 前記制御装置は、ユーザの睡眠期間を睡眠初期、睡眠中期及び睡眠後期に区分し、前記睡眠中期においては、前記第１エリアの湿度が制御される範囲である湿度制御範囲と、前記湿度制御範囲の上限値である湿度上限値と、前記湿度制御範囲の下限値である湿度下限値のうち、少なくも１つの制御パラメータを前記睡眠初期よりも小さく設定する請求項１から４のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。
7. 前記制御装置は、前記睡眠後期における前記制御パラメータの値を前記睡眠初期の値以上に設定する請求項６に記載の流体搬送装置。
8. 前記制御装置は、ユーザにより設定された起床時刻に基いて前記睡眠中期から前記睡眠後期に移行する時刻を設定する請求項６または７に記載の流体搬送装置。
9. 蒸気を含んだ高湿風の発生機能を有する加湿駆動部と、
   前記高湿風を目標加湿位置となるエリアに向けて吹き出すための吹出部と、
   流体搬送装置の本体に着脱可能に取付けられ、前記本体から取外して前記エリアに配置したときに当該エリアの湿度を検出する湿度検出手段と、
   前記加湿駆動部を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記エリアの適湿範囲に基いて当該エリアの湿度上限値を設定し、前記加湿駆動部を起動することにより前記エリアの湿度が前記湿度上限値まで上昇したときに、前記加湿駆動部を停止する流体搬送装置。
10. 前記制御装置は、前記エリアの適湿範囲に基いて当該エリアの湿度下限値を設定し、前記加湿駆動部を停止することにより前記エリアの湿度が前記湿度下限値まで低下したときに、前記加湿駆動部を再起動する請求項９に記載の流体搬送装置。
11. 前記湿度検出手段は、前記制御装置と有線接続する請求項９または１０に記載の流体搬送装置。
12. 前記湿度検出手段と前記制御装置とを無線により接続する無線通信手段を備える請求項９から１１のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。
13. 前記制御装置は、ユーザの睡眠期間を睡眠初期、睡眠中期及び睡眠後期に区分し、前記睡眠中期においては、前記エリアの適湿範囲と、前記適湿範囲の上限値である湿度上限値と、前記適湿範囲の下限値である湿度下限値のうち、少なくも１つの制御パラメータを前記睡眠初期よりも小さく設定する請求項９から１２のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。
14. 前記湿度検出手段は、ユーザの動きを検出する体動検出手段を備え、
    前記制御装置は、前記体動検出手段により検出された動きの頻度に基いて、ユーザの睡眠状態が睡眠初期、睡眠中期及び睡眠後期の何れであるかを判定する請求項１３に記載の流体搬送装置。
15. ユーザの動きを検出する体動検出手段が搭載された可搬式の無線通信端末を利用して、前記体動検出手段の検出結果を前記無線通信端末から前記制御装置に送信する構成とし、
    前記制御装置は、前記体動検出手段により検出された動きの頻度に基いて、ユーザの睡眠状態が睡眠初期、睡眠中期及び睡眠後期の何れであるかを判定する請求項６から８及び１３のうち何れか１項に記載の流体搬送装置。

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