JP2019148241A - 送風装置および送風制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ゆらぎ気流と芳香を同時に提供する送風装置において、香料が変化しないため、ユーザーが覚醒効果及びリラックス効果を促し難いという課題を有していた。【解決手段】小風量を送風する弱気流と、大風量を送風する強気流とを交互に発生させ、弱気流及び強気流の風量又は弱気流及び強気流の送風時間が異なる複数の送風アルゴリズムを備えた送風制御部１３と香りを生成する香り発生手段と、生成される香りを制御する香り制御部５３とを備え、前記香り発生手段は、異なる複数の香料から複数の香りを発生させ、前記香り制御部５３は、各前記送風アルゴリズムに対して、それぞれ異なる香りを発生させる構成にしたことにより、ゆらぎ気流パターンと香りをそれぞれ切替えることができるので、ユーザー５の好みや外部環境に合った送風を提供でき、より自然感を感じやすく快適感を向上させる効果を得られる。【選択図】図７

Description

本発明は、送風量が時系列で変化するゆらぎ気流と香りを放出する送風装置およびゆらぎ気流パターンと香りの種類を選択する送風制御プログラムに関する。

室内空間の快適性を向上させるために、送風装置を用いた風と香りの曝露が様々検討されている。例えばユーザーに快適感を感じさせるために、送風気流に強弱をつけた自然の風のようなゆらぎ気流を曝露し、さらに気流と共に濃度を調整した香りを曝露する空気調和機および制御プログラムが知られている。（例えば、特許文献１参照）。以下、その空気調和機および制御プログラムについて図１２を用いて説明する。

図１２に示す空気調和機１０１は建物内や乗り物内、公共施設等に設置され、風量制御装置１０２による１／ｆゆらぎ気流と香りの濃度制御部１０３により調整された濃度の香りを曝露することができ、その空間内にいるユーザーに自然のような気流と香りを提供し、ユーザーの快適性を向上させることができる。

特開平５−２１５３５７号公報

このような従来の送風装置および制御プログラムにおいては、同一種類の香料を用いる構成となっている。そのため、気温や送風する時間帯等の外部環境に応じて気流のゆらぎが異なる複数のゆらぎ気流パターンを送風した場合であっても、香料が変化しないため、ユーザーの香料に対する順化を引き起こすという課題を有していた。また、ゆらぎ気流が変化した場合であっても、香料が変化しないため、ユーザーが感知する環境変化が限定的となり、覚醒効果及びリラックス効果を促し難いという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、外部環境に合わせた様々なゆらぎ気流パターンのゆらぎ気流の変化に対応し、香料の種類を切替えることで、ユーザーの香料に対する順化を抑制し、ユーザーの覚醒効果及びリラックス効果の向上を促進することを可能とした送風装置および送風制御プログラムを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る送風装置は、気流を送風する送風ファンと、
小風量を送風する弱気流と大風量を送風する強気流とを交互に発生させ、風量又は弱気流及び強気流の送風時間が異なる複数の送風アルゴリズムを備えた送風制御部と、香りを生成する香り発生手段と、生成される香りを制御する香り制御部とを備え、香り発生手段は、異なる複数の香料から複数の香りを発生させ、香り制御部は、各送風アルゴリズムに対して、それぞれ異なる香りを発生させることを特徴とする送風装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明の送風装置及び送風制御プログラムによれば、外部環境に合わせた様々なゆらぎ気流パターンを提供することができる。さらに、様々なゆらぎ気流パターンの送風変化に対応し、香料の種類を切替えることが可能になる。したがって、ユーザーの香料に対する順化を抑制し、ユーザーの覚醒効果及びリラックス効果の向上を促進することができる。

実施の形態１に係る送風装置の設置例を示す概念図。 実施の形態１に係る送風装置の構成例を示す正面図。 実施の形態１に係る送風装置のＡ−Ｂ断面を示す断面図。 実施の形態１に係るモーターの制御系の構成を示す機能ブロック図。 実施の形態１に係る自然の風の風速変化を示すグラフ。 図５の一部を拡大したグラフ。 実施の形態１に係る送風装置に香りを提供する手段を設けた場合の構成例を示す断面図。 実施の形態１に係る送風装置に香りを提供する手段を設けた場合の構成例を示す正面図。 実施の形態１に係る温度センサの動作の構成を示す機能ブロック図。 実施の形態１に係る時計機能の動作の構成を示す機能ブロック図。 実施の形態１に係る生体センサの動作の構成を示す機能ブロック図。 従来の空気調和機の構成を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための送風装置を例示するものであって、本発明は送風装置を以下のものに特定しない。また、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

本発明に係る送風装置および送風制御プログラムは、気流を送風する送風ファンと、小風量を送風する弱気流と大風量を送風する強気流とを交互に発生させ、風量又は弱気流及び強気流の送風時間が異なる複数の送風アルゴリズムを備えた送風制御部と、香りを生成する香り発生手段と、生成される香りを制御する香り制御部とを備え、香り発生手段は、異なる複数の香料から複数の香りを発生させ、香り制御部は、各送風アルゴリズムに対して、それぞれ異なる香りを発生させるという構成を有する。これにより、様々なゆらぎ気流パターンの送風変化に対応し、香料の種類を切替えることが可能になる。したがって、ユーザーの香料に対する順化を抑制し、ユーザーの覚醒効果及びリラックス効果の向上を促進することができる。

また、香り制御部は、送風アルゴリズムに応じた香りをユーザーが選択することができる構成にしてもよい。これにより、ユーザーが複数のゆらぎ気流パターンのうちそれぞれに応じた香りを好みに応じて適宜選択できるという効果を備えている。したがって、複数のゆらぎ気流パターンのそれぞれに、ユーザーの嗜好にあった好みの香りを選択することができ、快適性を向上させることができる。

また、香り制御部は、外部環境に応じて送風アルゴリズムおよび複数の香料を変更することができる構成にしてもよい。これにより、例えば周囲の温度や湿度、二酸化炭素濃度、照度、人感、粉塵、臭気、時間帯、任意で設定できるタイマー等の外部環境に合ったゆらぎ気流パターンと香りに自動で切替えることができるので、ユーザーに常に快適な送風を提供することができる上、ユーザー自らがゆらぎ気流パターンおよび香りの切替えを行う必要がなく、操作の煩わしさを回避できる効果を奏する。

また、香り制御部は、生体情報の数値に応じて送風アルゴリズムおよび複数の香料を変更することができる構成にしてもよい。これにより、例えばユーザーの心拍等の生理量の数値から判断したユーザーの心理状態等に合ったゆらぎ気流パターンと香りに切替えることができるので、ユーザーに快適な送風を提供することができる。

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は本発明の実施の形態１に係る送風装置３の設置例を示す概念図である。図１に示すように、部屋１の床２上には、送風装置３とソファ４が設置されている。また、送風装置３の正面にソファ４が配置されており、ソファ４上にユーザー５が座っている。送風装置３は、部屋１内の空気をユーザー５に向けて、自然風のようなゆらぎ風を送風し、ユーザー５に自然の風から得られる爽快感を提供する。

図２は、送風装置３の構成例を示す正面図である。送風装置３は、風を送風するためのプロペラファン６と、プロペラファン６を一定の高さに固定する支持体７とから構成されている。

図３は、送風装置３のＡ―Ｂ断面を示す断面図である。プロペラファン６は、回転軸である回転体８と、回転体８に複数接続された回転することで空気中に圧力差を発生させる部材である翼９と、翼９とユーザー５が接触することを防止する部材であるガード１０と、回転体に動力を供給する動力部１１とから構成されている。また、動力部１１は回転体８に動力を供給するモーター１２と、モーター１２の回転数を制御する送風制御部１３と、送風制御部１３とモーター１２との間で信号の受け渡しを行う信号線１４とで構成されている。これらの構成により、送風装置３は送風制御部１３から送信される信号に基づいて、モーター１２の回転数を変化させることで、ユーザー５に送風する風量を変化させている。

図４は、送風制御部１３内部におけるモーター１２の制御系の構成を示すブロック図である。送風制御部１３は、予め設定された時系列でモーター１２の回転数を変化させるプログラムである送風制御プログラム１５を記憶するマイコン１６と、マイコン１６に記憶された送風制御プログラム１５をモーター１２に出力する信号出力部１７とから構成されている。つまり、送風制御部１３は、信号線１４を介して送風制御プログラム１５に基づいた信号をモーター１２に送ることで、モーター１２の回転数を時系列で変化させ、ユーザー５に送風する風量を変化させることができる。

このような構成により、本実施の形態において、送風制御部１３は送風装置３から吹き出される風が、自然のゆらぎの風のようにユーザーが感じられるようにモーター１２を制御する。

ここで、自然の風の特徴について図５および図６を用いて説明する。図５は、ある地点において、時系列に従い自然の風を風速計により測定した結果を示すグラフである。また、図６は図５に示したＢ区間の拡大図である。

（特徴１）図５に示すように、自然の風の風速は、時系列で常に変化しており、その変化範囲は０．１ｍ／ｓから１．８ｍ／ｓである。

（特徴２）図５に示すように、風速が１．０ｍ／ｓを超えて大きい風速の波形である大波形１８が観測された周期は、１０ｓから３００ｓの範囲である。図６を用いて、さらに自然の風の詳細について述べる。

（特徴３）図６に示すように、自然の風の風速は、大波形１８と風速が１．０ｍ／ｓ以下の風速の波形である小波形１９とが交互に発生する構成となっている。

（特徴４）図６に示すように、小波形１９から大波形１８が発生する際の風速の変化量である風速変化幅２０は、０．４ｍ／ｓから１．２ｍ／ｓの範囲である。

本実施の形態において、送風制御プログラム１５は、前述した自然の風の（特徴１）から（特徴４）に基づいた風速の変化をユーザー５に与えられるように、モーター１２の回転数を変化させ、プロペラファン６から送風する風量を制御する。以下に本実施の形態に係る送風装置のゆらぎ制御について述べる。

本実施の形態において、複数の異なるゆらぎ気流パターンは、送風制御プログラム１５としてそれぞれメモリに記憶される。したがって送風装置３は、複数の異なるゆらぎ気流パターンを提供することができる。例えば、送風装置３は、前述した自然の風の（特徴１）から（特徴４）に基づいた風速の範囲内で大波形１８は風速が大きく、小波形１９は大波形１８よりも風速が小さく、風速変化幅２０を大きくすることで、ユーザー５がメリハリのあるゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを送風できる。このようなユーザー５がメリハリのあるゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを覚醒気流３０Ａとしてもよい。

また、送風装置３は、例えば、前述した自然の風の（特徴１）から（特徴４）に基づいた風速の範囲内で大波形１８は風速が小さく、小波形１９は大波形１８よりも風速が大きく、風速変化幅２０を小さくすることで、ユーザー５が緩やかなゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを送風できる。このようなユーザー５が緩やかなゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを鎮静気流３０Ｂとしてもよい。

また、送風装置３は、例えば、前述した自然の風の（特徴１）から（特徴４）に基づいた風速の範囲内で大波形１８は風速が大きく、小波形１９もは風速が大きく、かつ風速変化幅２０を（特徴４）に準じた値とすることで、ユーザー５に比較的強めの自然風のゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを強ゆらぎ３０Ｃとしてもよい。

また、送風装置３は、例えば、前述した自然の風の（特徴１）から（特徴４）に基づいた風速の範囲内で大波形１８は比較的小さく、小波形１９も比較的小さくし、かつ風速変化幅２０を（特徴４）に準じた値とすることで、ユーザー５に比較的弱めな自然風のゆらぎを感じることができるゆらぎ気流パターンを弱ゆらぎ３０Ｄとしてもよい。

次に、ゆらぎ気流を提供する際に、複数の香りも併せて提供する構成について説明する。

図７は、図２におけるＡ−Ｂ断面のうち動力部１１の拡大図であり、実施の形態１に係る送風装置に香りを提供する手段を設けた構成を示している。

図８は、実施の形態１に係る送風装置の回転体８、翼９、ガード１０を取り外し、動力部１１を正面側から見た場合の正面図である。

図７および図８において、図３に示した符号と同様の符号を付したものは、前述と同様の動作を行なう。図７および図８では、動力部１１に、香り発生手段である、複数の香料を設置している香料設置部５０と、香料設置部５０から外部へ香りを導出するためのシャッター５１とシャッター５２を設けている構成を示している。また、動力部１１内に設けられた送風制御部１３と香り制御部５３とは、信号線１４を電気信号の送受信が可能である。また、香り制御部５３とシャッター５１及び香り制御部５３とシャッター５２とは、信号線１４を電気信号の送受信が可能である。この構成によって、送風制御部１３は、香り制御部５３に特定のゆらぎ気流であることを通知し、そして、香り制御部５３は、特定のゆらぎ気流に対応した香りを発生させるため、シャッター５１及びシャッター５２の開閉を制御する。なお、香料設置部５０は、複数の香料が混ざり合うことがないように、複数の香料をそれぞれ個別に仕切った区画内に格納している構造としてもよい。また、香料は香り成分を含有する液体状、精油状、固体状、気体状、ゲル状、ペースト状等から成り、各香料はそれぞれカセットやカートリッジ等に収容されていてもよい。さらに、動力部１１の外装であるカバー部は取り外しができる構成としてもよい。カバーの下に香料設置部５０があり、香料設置部５０は香料を収容したカセットやカートリッジ等を挿入できるようにすることができる。これらの構成により、香料を収容したカセットやカートリッジ等は簡単に交換することができるので、適宜ユーザー５の好みの香りを放出することができる。

香料は、例えば常温で香り成分が揮発するものがよいが、これに限られるものではなく、加温するなどによって香り成分が揮発するものを使用してもよい。例えば、香料設置部５０内部にヒーター等を設けて、香料を加温できる構成としてもよい。また、前述の香料を収容したカセットやカートリッジ等の内部にヒーター等を設置することもできる。

香料の種類は、例えば覚醒を促すレモンやライム等の覚醒香料４０Ａや、鎮静を促すラベンダーやフィトンチッド等の鎮静香料４０Ｂを用いてもよい。その他の例として、暖かみを感じるジンジャーやシナモン等の暖感香料４０Ｃや、涼しさを感じるペパーミント等の涼感香料４０Ｄを用いてもよい。

ここで図８では、香料を二つ格納しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

これらの構成により、送風制御部１３は、香り制御部５３に特定のゆらぎ気流であることを通知し、そして、香り制御部５３は、特定のゆらぎ気流に対応した香りを発生させるため、シャッター５１及びシャッター５２の開閉を制御する。したがって、送風装置３は、様々なゆらぎ気流パターンの送風変化に対応し、香料の種類を切替えることが可能になる。

例えば、香り制御部５３は、送風制御部１３から前述した覚醒気流３０Ａを送風する信号を受信した場合、覚醒香料４０Ａが格納された側のシャッター５１を開き、鎮静香料４０Ｂが格納された側のシャッター５２を閉じる信号を発する。このような構成によって、ユーザーに覚醒気流３０Ａと覚醒香料４０Ａの香りを提供することができる。同様に、香り制御部５３は、送風制御部１３から前述した鎮静気流３０Ｂを送風する信号を受信した場合、覚醒香料４０Ａが格納された側のシャッター５１を閉じ、鎮静香料４０Ｂが格納された側のシャッター５２を開く信号を発する。このような構成によって、ユーザーに鎮静気流３０Ｂと鎮静香料４０Ｂの香りを提供することができる。

ここで、送風制御部１３および香り制御部５３から発せられる信号は、送風装置３の外部に搭載されたスイッチにより、ユーザー５が自由に切替えることができる構成としてもよい。また、送風制御部１３および香り制御部５３は、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線受信部５６を設けることで、ユーザー５が送風装置３から離れた位置からでもリモートコントローラや移動式端末等を使用して、送風制御部１３および香り制御部５３の設定を変更することができる構成としてもよい。

このような構成により、ユーザー５が集中力を必要とする作業時、勉強時、運転時等のときは、適宜ユーザー５が覚醒気流３０Ａおよび覚醒香料４０Ａを送風する制御を選択することができる。一方、ユーザー５がリラックスを必要とする休憩時、入眠時、くつろぎ時等のときは、適宜ユーザー５が鎮静気流３０Ｂおよび鎮静香料４０Ｂを送風する制御を選択することができる。

さらに、送風制御部１３および香り制御部５３に搭載の無線受信部５６では各種センサの受信機能を備える。各種センサは例えば、温度を検知するサーミスタ等の温度センサ５４であり送風装置３や室内の壁面等に設置してもよく、その動作は図９に示す通りである。

以下、図９を用いて温度センサ５４の動作を説明する。はじめに温度センサ５４が温度を判定し、例えば２３度以上ならば、送風制御部１３は前述の強ゆらぎ３０Ｃを送風し、連動して香り制御部５３は涼感香料４０Ｄを曝露する制御としてもよい。例えば２３度以下ならば、送風制御部１３は前述の弱ゆらぎ３０Ｄを送風し、連動して香り制御部５３は暖感香料４０Ｃを曝露する制御としてもよい。ここで、温度センサ５４の判定値を２３度としたが、これの限りではない。

また、送風制御部１３および香り制御部５３には、時計機能５５を搭載してもよい。図１０に示す時計機能５５の動作は、起床時間を検知すると送風制御部１３から前述の覚醒気流３０Ａを送風し、香り制御部５３は、覚醒香料４０Ａを曝露するようにシャッター５１、シャッター５２を制御する構成としてもよい。また、時計機能５５は入眠時間を検知すると送風制御部１３から前述の鎮静気流３０Ｂを送風し、香り制御部５３は、鎮静香料４０Ｂを曝露するようにシャッター５１、シャッター５２を制御する構成としてもよい。

さらに、ユーザーの状態を検知する生体センサ５７を設置してもよい。生体センサ５７は、ユーザーの体温や心拍、呼吸、発汗量、血圧、脳波などの生理量を検知できるものである。そして、検知した数値は、無線受信部５６に送信され、送風制御部１３および香り制御部５３は、無線受信部５６によって受信した数値に基づいて、ゆらぎ気流パターン及び香りを選択することができる構成としてもよい。図１１では例えば心拍数の数値からゆらぎ気流パターン及び香りを選択する制御の構成を説明する。まず生体センサ５７はユーザー５の心拍数を測定する。例えば心拍数が７０ｂｐｍ以下ならば、ユーザー５は漫然状態と判断され、送風制御部１３は前述の覚醒気流３０Ａを送風し、連動して香り制御部５３は覚醒香料４０Ａを曝露する制御としてもよい。例えば７０ｂｐｍ以上ならば、ユーザー５は興奮状態と判断され、送風制御部１３は前述の鎮静気流３０Ｂを送風し、連動して香り制御部５３は鎮静香料４０Ｂを曝露する制御としてもよい。ここで、生体センサ５７の判定値を７０ｂｐｍとしたが、これの限りではない。ただし、一般的に人間の正常時の心拍数は男性が６０ｂｐｍ〜７０ｂｐｍ、女性が６５ｂｐｍ〜７５ｂｐｍと言われている。

なお、図３、図７に記載の信号線１４は、有線のコードを用いた接続のほか、無線通信を行ってもよい。

なお、送風制御部１３と香り制御部５３はそれぞれ分けて記載したが、これに限ったことではなく、それぞれの機能を統合した一つの制御部としてもよい。

以上のように本発明に係る送風装置および送風制御プログラムは、より自然なゆらぎを感じる風と香りをユーザーに提供することを可能とするものであると同時に、覚醒や鎮静を促す効果を提供することも可能なので、空気調和機や送風装置、天井扇等の送風機器だけでなく、効果的な睡眠や起床を促す機器や作業や勉強時に有効な集中力向上を促進する機器等、さらに車の運転中に必要な集中力を向上させる車載機器等、幅広い分野にて有用である。

１ 部屋
２ 床
３ 送風装置
４ ソファ
５ ユーザー
６ プロペラファン
７ 支持体
８ 回転体
９ 翼
１０ ガード
１１ 動力部
１２ モーター
１３ 送風制御部
１４ 信号線
１５ 送風制御プログラム
１６ マイコン
１７ 信号出力部
１８ 大波形
１９ 小波形
２０ 風速変化幅
３０Ａ 覚醒気流
３０Ｂ 鎮静気流
３０Ｃ 強ゆらぎ
３０Ｄ 弱ゆらぎ
４０Ａ 覚醒香料
４０Ｂ 鎮静香料
４０Ｃ 暖感香料
４０Ｄ 涼感香料
５０ 香料設置部
５１ シャッター
５２ シャッター
５３ 香り制御部
５４ 温度センサ
５５ 時計機能
５６ 無線受信部
５７ 生体センサ

Claims (5)

1. 気流を送風する送風ファンと、小風量を送風する弱気流と大風量を送風する強気流とを交互に発生させ、風量又は弱気流及び強気流の送風時間が異なる複数の送風アルゴリズムを備えた送風制御部と、香りを生成する香り発生手段と、生成される香りを制御する香り制御部とを備え、前記香り発生手段は、異なる複数の香料から複数の香りを発生させ、前記香り制御部は、各前記送風アルゴリズムに対して、それぞれ異なる香りを発生させることを特徴とする送風装置。
2. 前記香り制御部は、前記送風アルゴリズムに応じた香りをユーザーが選択することができることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 前記香り制御部は、外部環境の変化に応じて前記送風アルゴリズムおよび前記複数の香料を変更することを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
4. 前記香り制御部は、生体情報の数値に応じて前記送風アルゴリズムおよび前記複数の香料を変更することを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
5. 小風量を送風する弱気流と、大風量を送風する強気流とを交互に発生させ、弱気流及び強気流の風量又は弱気流及び強気流の送風時間が異なる複数の送風アルゴリズムを制御する送風制御と、異なる複数の香料から複数の香りを発生させる香り発生制御とを行う送風制御プログラムにおいて、送風制御プログラムは、各前記送風アルゴリズムに対して、それぞれ異なる香りを発生させる制御を備えていることを特徴とする送風制御プログラム。

Images