JP2020137593A - Blower - Google Patents

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Yudai Suzuki
雄大 鈴木
列樹 中島
Tsuraki Nakajima
列樹 中島
貴久 赤川
Takahisa Akagawa
貴久 赤川
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Abstract

To provide a blower which estimates drying time of clothing from water content and ambient temperature and humidity, and notifies it to a user.SOLUTION: On the basis of water content of an object calculated by comparing the strength of light of two wavelengths received by a light receiving part in a water content sensor, ambient temperature measured by a temperature sensor, and ambient humidity measured by a humidity sensor, drying time of an object is estimated and it is displayed in a display part. Thereby, a blower can be provided in which the drying time is displayed according to the difference of the water content by the raw material, thickness and the like of the object from the time of the first water content detection.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、対象物に向けて風を送り、室内に干した洗濯物の乾燥等に使用される送風機に関するものである。 The present invention relates to a blower used for drying laundry that has been dried indoors by blowing wind toward an object.

近年、生活スタイルの変化に伴い時間を問わずに洗濯物を室内にて乾かしたいという要望が多くなっている。それに基づき、室内の居住、非居住部分を洗濯物の乾燥の場所として利用する送風機の需要が高まっている。 In recent years, as lifestyles have changed, there have been increasing demands for indoor drying of laundry at any time. Based on this, there is an increasing demand for blowers that use indoor and non-residential areas as a place to dry laundry.

送風機の制御装置については、既に種々考案され、赤外線センサーを用いて室内の温度分布を作成して、その温度分布から被乾燥物の位置を特定し、その位置に向けて除湿空気を送風するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。また、温湿度センサーを用いて室内の温湿度を測定し、被乾燥物付近の絶対湿度を算出することで、被乾燥物の乾燥時間を推定するものがある(例えば、特許文献2参照)。 Various control devices for blowers have already been devised, and an infrared sensor is used to create a temperature distribution in the room, the position of the object to be dried is specified from the temperature distribution, and dehumidified air is blown toward that position. (See, for example, Patent Document 1). Further, there is a method of estimating the drying time of the object to be dried by measuring the temperature and humidity in the room using a temperature / humidity sensor and calculating the absolute humidity in the vicinity of the object to be dried (see, for example, Patent Document 2).

特許文献1では、左右方向の風向を調整するフラップと赤外線センサーを送風機に設置している。そして、送風機の前方右側、前方中央、前方左側の3つの検出範囲のどの検出範囲内に被乾燥物があるのかを赤外線センサーによる温度分布から判定する。さらに、判定した検出範囲に集中して除湿空気を送風するように、送風機のフラップの可動範囲を制御するようにしている。 In Patent Document 1, a flap for adjusting the wind direction in the left-right direction and an infrared sensor are installed in the blower. Then, it is determined from the temperature distribution by the infrared sensor which of the three detection ranges of the front right side, the front center, and the front left side of the blower contains the object to be dried. Further, the movable range of the flap of the blower is controlled so that the dehumidified air is blown in a concentrated manner in the determined detection range.

特許文献2では、温湿度センサーで測定した室内の雰囲気温湿度から被乾燥物近傍の絶対湿度を推定し、被乾燥物近傍と室内雰囲気の絶対湿度との差から乾燥速度を算出する。そして、使用者が任意に設定できる被乾燥物の量と乾燥速度に基づいて、乾燥と判断するまでの時間を算出し、本体に表示させている。 In Patent Document 2, the absolute humidity in the vicinity of the object to be dried is estimated from the ambient temperature and humidity in the room measured by the temperature / humidity sensor, and the drying rate is calculated from the difference between the vicinity of the object to be dried and the absolute humidity in the indoor atmosphere. Then, based on the amount of the object to be dried and the drying speed that can be arbitrarily set by the user, the time until the determination of drying is calculated and displayed on the main body.

特開2010−112604号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-12604 特開2007−181585号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-181585

従来の送風機においては、対象物の判定を室内の温度分布で行っている。衣類の乾燥において、衣類の素材、厚み等によって水分量に違いが生じると、同一の温度、湿度の環境であっても乾く時間に差異が生じ、正確に乾燥時間の推定ができないおそれがあった。本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、対象物の素材や厚み等による水分量の保有量を把握し、最適な乾燥時間の推定を行う送風機を提供することを目的とする。 In the conventional blower, the object is determined by the temperature distribution in the room. In drying clothes, if the amount of water differs depending on the material, thickness, etc. of the clothes, the drying time may differ even in the same temperature and humidity environment, and the drying time may not be estimated accurately. .. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a blower for grasping the amount of water retained by the material and thickness of an object and estimating the optimum drying time. ..

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る送風機は、本体と前記本体外部の空気を前記本体内に吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記本体外部へ吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口へ空気を搬送させる送風部と、対象物が含む水分量を算出する水分量センサーと、前記送風部の運転を制御し、水分量センサーで算出した対象物が含む水分量に基づいて、対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を算出する制御部と、前記制御部で推定した乾燥予定時間を表示する表示部と、を備えるものとし、これにより初期の目的を達成するものである。 In order to solve the above problems, the blower according to one aspect of the present invention has a suction port for sucking air from the main body and the outside of the main body into the main body, and an outlet for blowing air sucked from the suction port to the outside of the main body. The air blower that conveys air from the suction port to the air outlet, the water content sensor that calculates the amount of water contained in the object, and the object that controls the operation of the air blower and is calculated by the water content sensor. It is provided with a control unit that calculates the drying time required to dry the object based on the amount of water contained, and a display unit that displays the estimated drying time estimated by the control unit, thereby providing an initial purpose. Is to be achieved.

本発明の送風機によれば、対象物の素材や厚み等による水分量の含有量を正確に把握し、最適な乾燥時間の推定を行うことができる。 According to the blower of the present invention, it is possible to accurately grasp the content of water content depending on the material and thickness of the object, and to estimate the optimum drying time.

図1は、本発明の実施の形態1に係る送風機の概略構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a blower according to a first embodiment of the present invention. 図2は、同送風機の概略構成を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the blower. 図3は、同送風機の発光部と受光部の概略構成を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting portion and a light receiving portion of the blower. 図4は、同送風機の制御の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 4 is a schematic block diagram showing a control configuration of the blower. 図5は、同送風機の水分量センサーにおける水分及び水蒸気の吸光スペクトルと光の波長との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the absorption spectra of water and water vapor in the water content sensor of the blower and the wavelength of light. 図6は、同送風機の乾燥時間算出におけるフローチャートを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a flowchart for calculating the drying time of the blower. 図7は、同送風機の制御部における対象物の水分量と送風機の乾燥時間との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the water content of the object in the control unit of the blower and the drying time of the blower. 図8は、同送風機の乾燥時間記憶部における水分量、温湿度情報、乾燥時間の関係を示した表を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a table showing the relationship between the water content, temperature / humidity information, and drying time in the drying time storage unit of the blower.

本発明の送風機は、本体外部の空気を本体内に吸い込む吸込口と、吸込口から吸い込んだ空気を本体外部へ吹き出す吹出口と、吸込口から吹出口へ空気を搬送させる送風部と、乾燥対象である対象物が含む水分量を算出する水分量センサーと、送風部の運転を制御し、水分量センサーが算出した対象物の水分量に基づいて対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を推定する制御部と、制御部で推定した乾燥時間を表示する表示部とを有した送風機である。 The blower of the present invention has a suction port that sucks air outside the main body into the main body, an outlet that blows air sucked from the suction port to the outside of the main body, a blower that conveys air from the suction port to the outlet, and a drying target. The moisture content sensor that calculates the amount of water contained in the object and the operation of the blower are controlled, and the drying time required to dry the object is estimated based on the moisture content of the object calculated by the moisture sensor. It is a blower having a control unit for controlling the air and a display unit for displaying the drying time estimated by the control unit.

これにより、対象物の含水分量から乾燥時間を推定することで乾燥時間の精度を向上させることができる。 Thereby, the accuracy of the drying time can be improved by estimating the drying time from the water content of the object.

また、水分量センサーは、対象物に向けて水に吸収される波長の光である検知光と、検知光より水に吸収されにくい波長の光である参照光とを発光する発光部と、対象物から反射さえた検知光と、対象物から反射された参照光とを受光する受光部と、受光部が検知した検知光の強度と受光部が検知した参照光の強度との比に基づいて対象物が含む水分量を算出する水分量算出部とを有している。 Further, the water content sensor includes a light emitting unit that emits detection light having a wavelength that is absorbed by water toward an object and reference light having a wavelength that is less likely to be absorbed by water than the detection light. Based on the ratio of the light receiving part that receives the detection light reflected from the object and the reference light reflected from the object, the intensity of the detection light detected by the light receiving part, and the intensity of the reference light detected by the light receiving part. It has a water content calculation unit that calculates the water content contained in the object.

これにより、対象物に反射した光の強度を直接検出することができ、対象物の素材や厚み等による水分量の違いを判別できるようになる。 As a result, the intensity of the light reflected on the object can be directly detected, and the difference in the amount of water depending on the material and thickness of the object can be discriminated.

また、制御部は対象物が含む水分量に応じて設定された対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を記憶する乾燥時間記憶部を備え、乾燥時間記憶部から対象物が含む水分量に応じて設定された乾燥時間を推定する構成を有している。 In addition, the control unit is provided with a drying time storage unit that stores the drying time required for drying the object, which is set according to the amount of water contained in the object, and the drying time storage unit responds to the amount of water contained in the object. It has a configuration for estimating the set drying time.

これにより、対象物の素材や厚み等による水分量の違いを考慮し、より高精度な乾燥時間を推定し報知することができる。 This makes it possible to estimate and notify the drying time with higher accuracy in consideration of the difference in the amount of water depending on the material and thickness of the object.

また、乾燥時間記憶部は、対象物が含む水分量と本体周辺の温湿度情報とを用いて設定された対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を記憶し、制御部は、乾燥時間記憶部から対象物が含む水分量と本体周辺の温湿度情報とに応じて設定された乾燥時間を推定する構成を有している。 Further, the drying time storage unit stores the drying time required for drying the object, which is set by using the amount of water contained in the object and the temperature / humidity information around the main body, and the control unit stores the drying time storage unit. It has a configuration to estimate the drying time set according to the amount of water contained in the object and the temperature / humidity information around the main body.

これにより、対象物の水分量だけでなく、周囲環境の変化に応じて乾燥時間を推定し報知することができる。 This makes it possible to estimate and notify the drying time according to changes in the surrounding environment as well as the water content of the object.

また、制御部によって算出された乾燥時間を通信端末に送信する送信部を有している。 In addition, it has a transmission unit that transmits the drying time calculated by the control unit to the communication terminal.

これにより、推定された対象物の乾燥時間を本体から離れた場所にいる使用者に報知することができる。 As a result, the estimated drying time of the object can be notified to the user who is away from the main body.

以下では、本発明の実施の形態1に係る送風機について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態1は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すもので、除湿機を例にして示している。したがって、以下の実施の形態1で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態1における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, the blower according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each of the first embodiment described below shows a preferable specific example of the present invention, and shows a dehumidifier as an example. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement of components, connection modes, etc. shown in the first embodiment below are examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the components in the first embodiment below, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present invention will be described as arbitrary components.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not always match in each figure. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.

(実施の形態1)
[送風機1]まず、送風機1について説明する。送風機は対象物100に向けて送風することができ、例えば、除湿機、バス乾燥機等がある。ここでは、送風機能を備えた送風機1について説明を行う。
(Embodiment 1)
[Blower 1] First, the blower 1 will be described. The blower can blow air toward the object 100, and includes, for example, a dehumidifier, a bath dryer, and the like. Here, a blower 1 having a blower function will be described.

図1は送風機1の概略構成を示す斜視図である。図2は送風機1の概略構成を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the blower 1. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the blower 1.

図1、図2において示すように、送風機1の本体2内部にはファン(図示せず)で構成された送風部3を設ける。送風部3は、室内空気を吸込口10から吹出口11へ導く。このとき、吸込口10から取り込まれた室内空気は、送風部3によって吹出口11から室内へ送風される。 As shown in FIGS. 1 and 2, a blower portion 3 composed of a fan (not shown) is provided inside the main body 2 of the blower 1. The blower unit 3 guides the indoor air from the suction port 10 to the outlet 11. At this time, the indoor air taken in from the suction port 10 is blown into the room from the outlet 11 by the blower unit 3.

図2において示すように、本体2の上方には、送風部3からの空気を送風する吹出口11と対象物の水分量を測定する水分量センサー12とを設けている。また、本体2の下方には送風部3へ空気を給気する吸込口10を設ける。 As shown in FIG. 2, above the main body 2, an air outlet 11 for blowing air from the air blowing unit 3 and a moisture sensor 12 for measuring the moisture content of the object are provided. Further, a suction port 10 for supplying air to the blower portion 3 is provided below the main body 2.

本体2には制御部5と本体2周囲の室内空気を検知できる位置に周囲温度を測定する温度センサー14と周囲湿度を測定する湿度センサー15と使用者に表示が見えるように表示部13とを設ける。 The main body 2 has a control unit 5, a temperature sensor 14 that measures the ambient temperature at a position where the indoor air around the main body 2 can be detected, a humidity sensor 15 that measures the ambient humidity, and a display unit 13 so that the user can see the display. Provide.

図2及び図4に示すように、水分量センサー12には、発光部7と受光部8と水分量算出部56とを設け、発光部7で対象物100に向かって発光させて反射させた光を受光部8で受光する。水分量算出部56は、受光部8によって受光した2つの波長の光の強度から対象物100の水分量を算出する。 As shown in FIGS. 2 and 4, the water content sensor 12 is provided with a light emitting unit 7, a light receiving unit 8, and a water content calculation unit 56, and the light emitting unit 7 emits light toward the object 100 and reflects it. The light is received by the light receiving unit 8. The water content calculation unit 56 calculates the water content of the object 100 from the intensities of light of two wavelengths received by the light receiving unit 8.

図2及び図4に示すように、制御部5は、1つまたは複数のマイクロコントローラで構成される。制御部5は、対象物100が含む水分量と温度センサー14で取得された温度と湿度センサー15で取得された湿度との情報と、対象物が乾燥まで要する乾燥時間を関連付けて記憶する乾燥時間記憶部81を備えている。また、制御部5は、送風機1の統括的な動作プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。 As shown in FIGS. 2 and 4, the control unit 5 is composed of one or a plurality of microcontrollers. The control unit 5 stores the information of the amount of water contained in the object 100, the temperature acquired by the temperature sensor 14 and the humidity acquired by the humidity sensor 15 in association with the drying time required for the object to dry. The storage unit 81 is provided. Further, the control unit 5 includes a non-volatile memory in which the overall operation program of the blower 1 is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like. Has.

具体的には、制御部5は、受光部8によって受光した2つの波長の光の強度の比較によって算出された対象物100の水分量と、温度センサー14で取得された周囲温度と、湿度センサー15で取得された周囲湿度とに基づいて、対象物100の乾燥時間を推定し、表示部13に表示させる。これにより、対象物100の素材や厚み等による水分量の違いに応じて最適な乾燥時間を算出することができる。すなわち、水分量センサー12が対象物の水分量を1度算出することで、正確な乾燥時間を表示することができる。 Specifically, the control unit 5 contains the water content of the object 100 calculated by comparing the intensities of light of two wavelengths received by the light receiving unit 8, the ambient temperature acquired by the temperature sensor 14, and the humidity sensor. Based on the ambient humidity obtained in 15, the drying time of the object 100 is estimated and displayed on the display unit 13. As a result, the optimum drying time can be calculated according to the difference in the amount of water depending on the material and thickness of the object 100. That is, the moisture content sensor 12 calculates the moisture content of the object once, so that the accurate drying time can be displayed.

[発光部7と受光部8と制御部5の構成]次に、実施の形態1に係る水分量センサー12と制御部5の構成の概要についてさらに説明する。 [Structure of the light emitting unit 7, the light receiving unit 8 and the control unit 5] Next, the outline of the configuration of the water content sensor 12 and the control unit 5 according to the first embodiment will be further described.

図3は、実施の形態1に係る発光部7と受光部8の構成と対象物100とを示す模式図である。図4は、実施の形態1に係る送風機1の制御構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the light emitting unit 7 and the light receiving unit 8 and the object 100 according to the first embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the blower 1 according to the first embodiment.

本実施の形態1では、図3及び図4に示すように、発光部7および受光部8は、空間を隔てて存在する対象物100に含まれる水分量を波長の違う2波長の比較で検出する。対象物100に含まれる水分量は、対象物100上に溜まった水分と、対象物100に浸透した水分とである。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the light emitting unit 7 and the light receiving unit 8 detect the amount of water contained in the object 100 existing across the space by comparing two wavelengths having different wavelengths. To do. The amount of water contained in the object 100 is the water accumulated on the object 100 and the water permeated into the object 100.

以下では、各構成要素について詳細に説明する。 In the following, each component will be described in detail.

[発光部7]発光部7は、水に吸収される波長の光である第一波長帯を含む検知光と、第一波長帯よりも水に吸収させる波長が小さい第二波長帯を含む参照光とを対象物100に向けて発光する。具体的には、発光部7は、投光レンズ21と、光源22とを備えている。 [Light emitting unit 7] The light emitting unit 7 includes a detection light including a first wavelength band which is light having a wavelength absorbed by water, and a second wavelength band having a wavelength smaller than the first wavelength band absorbed by water. Light is emitted toward the object 100. Specifically, the light emitting unit 7 includes a light projecting lens 21 and a light source 22.

投光レンズ21は、光源22が発した光を、対象物100に対して集光する集光レンズである。投光レンズ21は、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。 The light projecting lens 21 is a condensing lens that collects the light emitted by the light source 22 on the object 100. The projectile lens 21 is a convex lens made of resin, but is not limited to this.

光源22は、検知光をなす第一波長帯と参照光をなす第二波長帯とを含み、ピーク波長が第二波長帯側にある連続した光を発するLED(Light Emitting Diode)光源である。具体的には、光源22は、化合半導体からなるLED光源である。 The light source 22 is an LED (Light Emitting Mode) light source that includes a first wavelength band that forms a detection light and a second wavelength band that forms a reference light, and emits continuous light having a peak wavelength on the second wavelength band side. Specifically, the light source 22 is an LED light source made of a compound semiconductor.

図5は、水と水蒸気との吸光スペクトルを示す図である。図5に示すように、水は、約1450nm及び約1940nmの波長に吸収ピークを有する。水蒸気は、水の吸収ピークよりやや低い波長、具体的には約1350nm〜1400nm及び約1800nm〜1900nmの波長に吸収ピークを有する。 FIG. 5 is a diagram showing absorption spectra of water and water vapor. As shown in FIG. 5, water has absorption peaks at wavelengths of about 1450 nm and about 1940 nm. Water vapor has absorption peaks at wavelengths slightly lower than the absorption peak of water, specifically at wavelengths of about 1350 nm to 1400 nm and about 1800 nm to 1900 nm.

検知光をなす第一波長帯としては、水の吸光度が高い波長帯を選択する。参照光をなす第二波長帯としては、第一波長帯よりも水の吸光度が小さい波長帯を選択する。そして、一例としては、第二波長帯の平均波長は、第一波長体の平均波長よりも長くする。第一波長体は水蒸気の影響を受けにくい。また、光学的なバンドパスフィルタの最大透過率の半値である波長の中心値で定義される中心波長に関して、例えば第一波長帯の中心波長は1450nmとし、第二波長帯の中心波長は1700nmとする。 As the first wavelength band that forms the detection light, a wavelength band having a high absorbance of water is selected. As the second wavelength band that forms the reference light, a wavelength band in which the absorbance of water is smaller than that of the first wavelength band is selected. Then, as an example, the average wavelength of the second wavelength band is made longer than the average wavelength of the first wavelength body. The first wavelength body is not easily affected by water vapor. Further, regarding the center wavelength defined by the center value of the wavelength which is the half value of the maximum transmittance of the optical bandpass filter, for example, the center wavelength of the first wavelength band is 1450 nm and the center wavelength of the second wavelength band is 1700 nm. To do.

このように、光源22が、第一波長帯と第二波長帯とを連続して含む光を照射するので、対象物100には、水による吸収が大きな第一波長帯を含む検知光と、水による吸収が第一波長帯よりも小さい第二波長帯を含む参照光が照射される。 In this way, since the light source 22 irradiates the light including the first wavelength band and the second wavelength band continuously, the object 100 is provided with the detection light including the first wavelength band which is largely absorbed by water. Reference light is irradiated that includes a second wavelength band whose absorption by water is smaller than that of the first wavelength band.

[受光部8]図3に示すように受光部8において、発光部7によって照射され対象物100に反射された反射光RA1は、受光レンズ71によって集光しハーフミラー34を介して第一光路LR01と第二光路LR02に分割される。 [Light receiving unit 8] As shown in FIG. 3, in the light receiving unit 8, the reflected light RA1 irradiated by the light emitting unit 7 and reflected by the object 100 is collected by the light receiving lens 71 and collected by the light receiving lens 71, and the first optical path is passed through the half mirror 34. It is divided into LR01 and the second optical path LR02.

受光レンズ71は、対象物100によって反射された反射光RA1を第一受光素子73および第二受光素子43に集光する集光レンズである。受光レンズ71は、例えば、焦点が第一受光素子73の受光面に位置するように受光部8に固定されている。受光レンズ71は、例えば、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。 The light receiving lens 71 is a condensing lens that collects the reflected light RA1 reflected by the object 100 on the first light receiving element 73 and the second light receiving element 43. The light receiving lens 71 is fixed to the light receiving portion 8 so that the focus is located on the light receiving surface of the first light receiving element 73, for example. The light receiving lens 71 is, for example, a convex lens made of resin, but is not limited to this.

ハーフミラー34は、例えば、受光レンズ71と第一受光素子73の間に配置され、受光レンズ71によって集光された光のうち半分が透過し、残りは反射する。 The half mirror 34 is arranged, for example, between the light receiving lens 71 and the first light receiving element 73, and half of the light collected by the light receiving lens 71 is transmitted and the rest is reflected.

ハーフミラー34を透過した第一光路LR01の先には、第一バンドパスフィルタ72と、第一受光素子73とを備えている。 A first bandpass filter 72 and a first light receiving element 73 are provided at the tip of the first optical path LR01 that has passed through the half mirror 34.

第一バンドパスフィルタ72は、反射光RA1から第一波長帯の光を抽出するバンドパスフィルタである。具体的には、第一バンドパスフィルタ72は、ハーフミラー34と、第一受光素子73との間に配置されており、ハーフミラー34を透過して第一受光素子73に入射する反射光の光路上に設けられている。第一バンドパスフィルタ72は、第一波長帯の光を透過するとともに、それ以外の波長帯の光を反射または吸収する。 The first bandpass filter 72 is a bandpass filter that extracts light in the first wavelength band from the reflected light RA1. Specifically, the first bandpass filter 72 is arranged between the half mirror 34 and the first light receiving element 73, and the reflected light transmitted through the half mirror 34 and incident on the first light receiving element 73. It is provided on the optical path. The first bandpass filter 72 transmits light in the first wavelength band and reflects or absorbs light in other wavelength bands.

第一受光素子73は、対象物100によって反射されてハーフミラー34を透過して第一バンドパスフィルタ72を透過した第一波長帯の光を受光し、第一電気信号に変換する受光素子である。第一受光素子73は、受光した第一波長帯の光を光電変換することで、当該光の受光量(すなわち、強度)に応じた第一電気信号を生成する。生成された第一電気信号は、水分量算出部56(図4)に出力される。第一受光素子73は、例えば、フォトダイオードであるが、これに限定されない。例えば、第一受光素子73は、フォトトランジスタ、又は、イメージセンサでもよい。 The first light receiving element 73 is a light receiving element that is reflected by the object 100, passes through the half mirror 34, receives light in the first wavelength band that has passed through the first bandpass filter 72, and converts it into a first electric signal. is there. The first light receiving element 73 generates a first electric signal according to the amount of received light (that is, the intensity) of the received light by photoelectric conversion of the received light in the first wavelength band. The generated first electric signal is output to the water content calculation unit 56 (FIG. 4). The first light receiving element 73 is, for example, a photodiode, but is not limited thereto. For example, the first light receiving element 73 may be a phototransistor or an image sensor.

第二バンドパスフィルタ42は、ハーフミラー34で反射された光から第二波長帯の光を抽出するバンドパスフィルタである。具体的には、第二バンドパスフィルタ42は、ハーフミラー34と、第二受光素子43との間に配置されており、ハーフミラー34を反射して第二受光素子43に入射する光の光路上に設けられている。そして、第二バンドパスフィルタ42は、第二波長帯の光を透過し、かつ、それ以外の波長帯の光を反射または吸収する。 The second bandpass filter 42 is a bandpass filter that extracts light in the second wavelength band from the light reflected by the half mirror 34. Specifically, the second bandpass filter 42 is arranged between the half mirror 34 and the second light receiving element 43, and is the light of light that reflects the half mirror 34 and is incident on the second light receiving element 43. It is installed on the street. Then, the second bandpass filter 42 transmits light in the second wavelength band and reflects or absorbs light in other wavelength bands.

第二受光素子43は、対象物100によって反射され、第二バンドパスフィルタ42を透過した第二波長帯の光を受光し、第二電気信号に変換する受光素子である。第二受光素子43は、受光した第二波長帯の光を光電変換することで、当該光の受光量(すなわち、強度)に応じた第二電気信号を生成する。生成された第二電気信号は、水分量算出部56に出力される。第二受光素子43は、第一受光素子73と同形の受光素子である。つまり、第一受光素子73がフォトダイオードである場合には、第二受光素子43もフォトダイオードである。 The second light receiving element 43 is a light receiving element that receives light in the second wavelength band that is reflected by the object 100 and has passed through the second bandpass filter 42 and converts it into a second electric signal. The second light receiving element 43 generates a second electric signal according to the amount of received light (that is, the intensity) of the light received by photoelectric conversion of the received light in the second wavelength band. The generated second electric signal is output to the water content calculation unit 56. The second light receiving element 43 is a light receiving element having the same shape as the first light receiving element 73. That is, when the first light receiving element 73 is a photodiode, the second light receiving element 43 is also a photodiode.

[水分量算出部56]図4に示すように、水分量センサー12は、発光部7の光源22を点灯制御するとともに、第一受光素子73及び第二受光素子43から出力された第一電気信号及び第二電気信号を処理することで、水分量を演算する水分量算出部56を備える。 [Moisture content calculation unit 56] As shown in FIG. 4, the water content sensor 12 controls the lighting of the light source 22 of the light emitting unit 7, and the first electricity output from the first light receiving element 73 and the second light receiving element 43. The water content calculation unit 56 for calculating the water content by processing the signal and the second electric signal is provided.

水分量センサー12は、本体2に収容されていてもよく、又は、本体2の外面に取り付けられていてもよい。 The water content sensor 12 may be housed in the main body 2 or may be attached to the outer surface of the main body 2.

具体的には、水分量センサー12は、光源制御部51、第一増幅部52、第二増幅部53、第一信号処理部54、第二信号処理部55及び水分量算出部56を備えている。 Specifically, the water content sensor 12 includes a light source control unit 51, a first amplification unit 52, a second amplification unit 53, a first signal processing unit 54, a second signal processing unit 55, and a water content calculation unit 56. There is.

光源制御部51は、駆動回路及びマイクロコントローラで構成される。光源制御部51は、光源22の制御プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。光源制御部51は、光源22の点灯及び消灯が所定の発光周期で繰り返されるように、光源22を制御する。具体的には、光源制御部51は、所定の周波数(例えば、1kHz)のパルス信号を光源22に出力することで、光源22を所定の発光周期で点灯及び消灯させる。 The light source control unit 51 includes a drive circuit and a microcontroller. The light source control unit 51 includes a non-volatile memory in which the control program of the light source 22 is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like. The light source control unit 51 controls the light source 22 so that the light source 22 is turned on and off repeatedly at a predetermined light emission cycle. Specifically, the light source control unit 51 outputs a pulse signal of a predetermined frequency (for example, 1 kHz) to the light source 22, so that the light source 22 is turned on and off at a predetermined light emission cycle.

第一増幅部52は、第一受光素子73が出力した第一電気信号を増幅して第一信号処理部54に出力する。具体的には、第一増幅部52は、第一電気信号を増幅するオペアンプである。 The first amplification unit 52 amplifies the first electric signal output by the first light receiving element 73 and outputs it to the first signal processing unit 54. Specifically, the first amplification unit 52 is an operational amplifier that amplifies the first electric signal.

第一信号処理部54は、マイクロコントローラで構成される。第一信号処理部54は、第一電気信号に対する処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。第一信号処理部54は、第一電気信号に対して、通過帯域制限を行うとともに当該通過帯域制限による位相遅延を補正してから、光源22の発光周期との乗算処理を施す。この第一電気信号に対する処理は、いわゆるロックインアンプ処理である。これにより、外乱光に基づくノイズを第一電気信号から抑制することが可能である。 The first signal processing unit 54 is composed of a microcontroller. The first signal processing unit 54 includes a non-volatile memory in which a processing program for the first electric signal is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like. Has. The first signal processing unit 54 limits the pass band of the first electric signal, corrects the phase delay due to the pass band limitation, and then performs multiplication processing with the light emission period of the light source 22. The processing for this first electric signal is so-called lock-in amplifier processing. This makes it possible to suppress noise based on ambient light from the first electric signal.

第二増幅部53は、第二受光素子43が出力した第二電気信号を増幅して第二信号処理部55に出力する。具体的には、第二増幅部53は、第二電気信号を増幅するオペアンプである。 The second amplification unit 53 amplifies the second electric signal output by the second light receiving element 43 and outputs it to the second signal processing unit 55. Specifically, the second amplification unit 53 is an operational amplifier that amplifies the second electric signal.

第二信号処理部55は、マイクロコントローラで構成される。第二信号処理部55は、第二電気信号に対する処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。第二信号処理部55は、第二電気信号に対して、通過帯域制限を行うとともに当該通過帯域制限による位相遅延を補正してから、光源22の発光周期との乗算処理を施す。この第二電気信号に対する処理は、いわゆるロックインアンプ処理である。これにより、外乱光に基づくノイズを第二電気信号から抑制することが可能である。 The second signal processing unit 55 is composed of a microcontroller. The second signal processing unit 55 includes a non-volatile memory in which a processing program for the second electric signal is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like. Has. The second signal processing unit 55 limits the pass band of the second electric signal, corrects the phase delay due to the pass band limitation, and then performs multiplication processing with the light emission period of the light source 22. The processing for this second electric signal is a so-called lock-in amplifier processing. This makes it possible to suppress noise based on ambient light from the second electric signal.

水分量算出部56は、第一受光素子73から出力された第一電気信号と、第二受光素子43から出力された第二電気信号とに基づいて、対象物100が含む水分を検出する。具体的には、水分量算出部56は、第一電気信号の電圧レベルと第二電気信号の電圧レベルとの比(信号比)に基づいて、対象物100が含む水分量を検出する。本実施の形態では、水分量算出部56は、第一信号処理部54によって処理された第一電気信号と、第二信号処理部55によって処理された第二電気信号とに基づいて、対象物100が含む水分量を検出する。水分量算出部56は、検出した水分量を制御部5に出力する。具体的な水分量の検出処理については後で説明する。 The water content calculation unit 56 detects the water content contained in the object 100 based on the first electric signal output from the first light receiving element 73 and the second electric signal output from the second light receiving element 43. Specifically, the water content calculation unit 56 detects the water content contained in the object 100 based on the ratio (signal ratio) between the voltage level of the first electric signal and the voltage level of the second electric signal. In the present embodiment, the water content calculation unit 56 is an object based on the first electric signal processed by the first signal processing unit 54 and the second electric signal processed by the second signal processing unit 55. The amount of water contained in 100 is detected. The water content calculation unit 56 outputs the detected water content to the control unit 5. The specific water content detection process will be described later.

水分量算出部56は、例えば、マイクロコントローラである。水分量算出部56は、信号処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。 The water content calculation unit 56 is, for example, a microcontroller. The water content calculation unit 56 includes a non-volatile memory in which a signal processing program is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like.

[制御部5]制御部5は、対象物100に含まれる水分量と、送風機1の周囲温度及び周囲湿度と、対象物100の乾燥時間を関連付けて記憶する乾燥時間記憶部81を備える。乾燥時間記憶部81については、後述する。 [Control Unit 5] The control unit 5 includes a drying time storage unit 81 that stores the amount of water contained in the object 100, the ambient temperature and the ambient humidity of the blower 1, and the drying time of the object 100 in association with each other. The drying time storage unit 81 will be described later.

制御部5は、本体2に収容されていてもよく、又は、本体2の外面に取り付けられていてもよい。あるいは、無線通信などの通信機能を有し、水分量算出部56で算出した水分量を受信してもよい。 The control unit 5 may be housed in the main body 2 or may be attached to the outer surface of the main body 2. Alternatively, it may have a communication function such as wireless communication and receive the water content calculated by the water content calculation unit 56.

乾燥時間記憶部81は、例えば、マイクロコントローラである。乾燥時間記憶部81は、信号処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。 The drying time storage unit 81 is, for example, a microcontroller. The drying time storage unit 81 includes a non-volatile memory in which a signal processing program is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor for executing the program, and the like.

[表示部13]表示部13は、制御部5で推定した乾燥時間の情報を受け取り使用者に報知させる、表示機能を備える。例えば、7セグメントディスプレイやLEDの点灯数等で乾燥時間を報知させる。 [Display unit 13] The display unit 13 has a display function of receiving information on the drying time estimated by the control unit 5 and notifying the user. For example, the drying time is notified by the number of lights of the 7-segment display or the LED.

[水分量の算出処理]続いて、対象物100の水分量から乾燥時間を推定し、表示部13に表示させる方法について図6のフローチャートを用いて説明する。 [Calculation Process of Moisture Amount] Subsequently, a method of estimating the drying time from the water content of the object 100 and displaying it on the display unit 13 will be described with reference to the flowchart of FIG.

乾燥時間算出の流れとして、S1にて送風機1を運転させた後、S2にて水分量センサー12から対象物100の水分量を測定する。さらに、S3にて本体2周囲の温湿度を測定し、S4にて測定した対象物100の水分量、周囲温度、周囲湿度の情報を制御部5に入力する。S5にて入力された情報を基に乾燥時間記憶部81に記憶されている乾燥時間を表示部13に出力し、S6にて表示部13で乾燥時間の表示をさせる。また、任意の時間T分後、S7にて対象物100の水分量、周囲温湿度を測定し、S8にて乾燥時間の補正を行う。S8で補正した乾燥時間は再度、表示部13で表示させ、以降T分ごとに乾燥時間の補正を行う。 As a flow of calculating the drying time, after the blower 1 is operated in S1, the water content of the object 100 is measured from the water content sensor 12 in S2. Further, the temperature and humidity around the main body 2 are measured in S3, and information on the water content, ambient temperature, and ambient humidity of the object 100 measured in S4 is input to the control unit 5. Based on the information input in S5, the drying time stored in the drying time storage unit 81 is output to the display unit 13, and the display unit 13 displays the drying time in S6. Further, after an arbitrary time T minutes, the water content and ambient temperature / humidity of the object 100 are measured in S7, and the drying time is corrected in S8. The drying time corrected in S8 is displayed again on the display unit 13, and the drying time is corrected every T minutes thereafter.

S1において送風機1の運転を開始した直後、S2によって実行される水分量の算出処理について説明する。 Immediately after the operation of the blower 1 is started in S1, the water content calculation process executed by S2 will be described.

本実施の形態では、水分量算出部56は、反射光に含まれる検知光の光エネルギーPdと、参照光の光エネルギーPrとを比較することで、対象物100に含まれる成分量を検出する。なお、光エネルギーPdは、第一受光素子73から出力される第一電気信号の強度に対応し、光エネルギーPrは、第二受光素子43から出力される第二電気信号の強度に対応する。 In the present embodiment, the water content calculation unit 56 detects the amount of the component contained in the object 100 by comparing the light energy Pd of the detection light contained in the reflected light with the light energy Pr of the reference light. .. The light energy Pd corresponds to the intensity of the first electric signal output from the first light receiving element 73, and the light energy Pr corresponds to the intensity of the second electric signal output from the second light receiving element 43.

光エネルギーPdは、次の(式1)で表される。 The light energy Pd is represented by the following (Equation 1).

(式1) Pd=Pd0×Gd×Rd×Td×Aad×Ivd
ここで、Pd0は、光源22が発した光のうち、検知光をなす第一波長帯の光の光エネルギーである。Gdは、第一波長帯の光の第一受光素子73に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Gdは、光源22が発した光のうち、対象物(対象物100)で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射光に含まれる検知光)になる部分の割合に相当する。
(Equation 1) Pd = Pd0 × Gd × Rd × Td × Aad × Ivd
Here, Pd0 is the light energy of the light in the first wavelength band that forms the detection light among the light emitted by the light source 22. Gd is the coupling efficiency (condensing rate) of light in the first wavelength band with respect to the first light receiving element 73. Specifically, Gd is the ratio of the portion of the light emitted by the light source 22 that becomes a part of the component diffusely reflected by the object (object 100) (that is, the detection light contained in the reflected light). Equivalent to.

Rdは、対象物100による検知光の反射率である。Tdは、第一バンドパスフィルタ72により検知光の透過率である。Ivdは、第一受光素子73における反射光に含まれる検知光に対する受光感度である。 Rd is the reflectance of the detected light by the object 100. Td is the transmittance of the light detected by the first bandpass filter 72. Ivd is the light receiving sensitivity to the detection light included in the reflected light in the first light receiving element 73.

Aadは、対象物に含まれる成分(水分)による検知光の吸収率であり、次の(式2)で表される。 Aad is the absorption rate of the detected light by the component (moisture) contained in the object, and is represented by the following (Equation 2).

(式2) Aad=10−αa×Ca×D
ここで、αaは、予め定められた吸光係数であり、具体的には、成分(水分)による検知光の吸光係数である。Caは、対象物に含まれる成分(水分)の体積濃度である。Dは、検知光の吸収に寄与する成分の厚みの2倍である寄与厚みである。
(Equation 2) Aad = 10 −αa × Ca × D
Here, αa is a predetermined absorption coefficient, and specifically, is the absorption coefficient of the detection light by the component (moisture). Ca is the volume concentration of the component (moisture) contained in the object. D is a contribution thickness that is twice the thickness of the component that contributes to the absorption of the detection light.

より具体的には、水分が均質に分散した対象物では、光が対象物に入射し、反射して対象物から出射する場合において、Caは、対象物の成分に含まれる体積濃度に相当する。また、Dは、反射して対象物から出射するまでの光路長に相当する。例えば、Caは、対象物を覆っている液相に含まれる水分の濃度である。また、Dは、対象物を覆っている液相の平均的な厚みとして換算される寄与厚みである。 More specifically, in an object in which water is uniformly dispersed, Ca corresponds to the volume concentration contained in the component of the object when light is incident on the object, reflected and emitted from the object. .. Further, D corresponds to the optical path length from reflection to exit from the object. For example, Ca is the concentration of water contained in the liquid phase covering the object. Further, D is a contribution thickness converted as an average thickness of the liquid phase covering the object.

したがって、αa×Ca×Dは、対象物に含まれる成分量(水分量)に相当する。以上のことから、対象物に含まれる水分量に応じて、第一電気信号の強度に相当する光エネルギーPdが変化することが分かる。なお、水分と比べて湿気の吸光度は極端に小さいので、無視することができる。 Therefore, αa × Ca × D corresponds to the amount of components (water content) contained in the object. From the above, it can be seen that the light energy Pd corresponding to the intensity of the first electric signal changes according to the amount of water contained in the object. Since the absorbance of moisture is extremely small compared to that of moisture, it can be ignored.

同様に、第二受光素子43に入射する参照光の光エネルギーPrは、次の(式3)で表される。 Similarly, the light energy Pr of the reference light incident on the second light receiving element 43 is represented by the following (Equation 3).

(式3) Pr=Pr0×Gr×Rr×Tr×Ivr
本実施の形態では、参照光は、対象物に含まれる成分によって実質的には吸収されないとみなすことができるので、(式1)と比較して分かるように、水分による吸収率Aadに相当する項は(式3)には含まれていない。
(Equation 3) Pr = Pr0 × Gr × Rr × Tr × Ivr
In the present embodiment, the reference light can be considered to be substantially not absorbed by the components contained in the object, and therefore, as can be seen in comparison with (Equation 1), it corresponds to the absorption rate Aad due to water. The term is not included in (Equation 3).

(式3)において、Pr0は、光源22が発した光のうち、参照光をなす第二波長帯の光の光エネルギーである。Grは、光源22が発した参照光の第二受光素子43に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Grは、参照光のうち、対象物で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射光に含まれる参照光)になる部分の割合に相当する。Rrは、対象物による参照光の反射率である。Trは、第二バンドパスフィルタ42による参照光の透過率である。Ivrは、第二受光素子43の反射光に対する受光感度である。 In (Equation 3), Pr0 is the light energy of the light in the second wavelength band forming the reference light among the light emitted by the light source 22. Gr is the coupling efficiency (condensing rate) of the reference light emitted by the light source 22 with respect to the second light receiving element 43. Specifically, Gr corresponds to the proportion of the portion of the reference light that becomes a part of the component diffusely reflected by the object (that is, the reference light contained in the reflected light). Rr is the reflectance of the reference light by the object. Tr is the transmittance of the reference light by the second bandpass filter 42. Ivr is the light receiving sensitivity of the second light receiving element 43 with respect to the reflected light.

本実施の形態では、光源22から照射される光、つまり、検知光と参照光とは、同軸かつ同スポットサイズで照射されるため、検知光の結合効率Gdと参照光の結合効率Grとは略等しくなる。また、検知光と参照光とはピーク波長が比較的近いので、検知光の反射率Rdと参照光の反射率Rrとが略等しくなる。 In the present embodiment, the light emitted from the light source 22, that is, the detection light and the reference light are irradiated coaxially and with the same spot size, so that the coupling efficiency Gd of the detection light and the coupling efficiency Gr of the reference light are Approximately equal. Further, since the peak wavelengths of the detection light and the reference light are relatively close to each other, the reflectance Rd of the detection light and the reflectance Rr of the reference light are substantially equal to each other.

したがって、(式1)と(式3)との比(信号比)を取ることにより、次の(式4)が導き出される。 Therefore, the following (Equation 4) is derived by taking the ratio (signal ratio) between (Equation 1) and (Equation 3).

(式4) Pd/Pr=Z×Aad
ここで、Zは、定数項であり、(式5)で示される。
(Equation 4) Pd / Pr = Z × Aad
Here, Z is a constant term and is represented by (Equation 5).

(式5) Z=(Pd0/Pr0)×(Td/Tr)×(Ivd/Ivr)
光エネルギーPd0及びPr0はそれぞれ、光源22の初期出力として予め定められている。また、透過率Td及び透過率Trはそれぞれ、第一バンドパスフィルタ72及び第二バンドパスフィルタ42の透過特性により予め定められている。受光感度Ivd及び受光感度Ivrはそれぞれ、第一受光素子73及び第二受光素子43の受光特性により予め定められている。したがって、(式5)で示されるZは、定数とみなすことができる。
(Equation 5) Z = (Pd0 / Pr0) × (Td / Tr) × (Ivd / Ivr)
The light energies Pd0 and Pr0 are each predetermined as the initial output of the light source 22. Further, the transmittance Td and the transmittance Tr are predetermined by the transmission characteristics of the first bandpass filter 72 and the second bandpass filter 42, respectively. The light receiving sensitivity Ivd and the light receiving sensitivity Ivr are predetermined by the light receiving characteristics of the first light receiving element 73 and the second light receiving element 43, respectively. Therefore, Z represented by (Equation 5) can be regarded as a constant.

水分量算出部56は、第一電気信号に基づいて検知光の光エネルギーPdを算出し、第二電気信号に基づいて参照光の光エネルギーPrを算出する。具体的には、第一電気信号の信号レベル(電圧レベル)が光エネルギーPdに相当し、第二電気信号の信号レベル(電圧レベル)が光エネルギーPrに相当する。 The water content calculation unit 56 calculates the light energy Pd of the detection light based on the first electric signal, and calculates the light energy Pr of the reference light based on the second electric signal. Specifically, the signal level (voltage level) of the first electric signal corresponds to the light energy Pd, and the signal level (voltage level) of the second electric signal corresponds to the light energy Pr.

したがって、水分量算出部56は、(式4)に基づいて、対象物100に含まれる水分の吸収率Aadを算出することができる。これにより、水分量算出部56は、(式2)に基づいて水分量を算出することができる。 Therefore, the water content calculation unit 56 can calculate the water absorption rate Aad contained in the object 100 based on (Equation 4). As a result, the water content calculation unit 56 can calculate the water content based on (Equation 2).

なお、空間には湿気(水蒸気)も存在しているが、水蒸気によって検知光及び参照光が吸収される場合も想定される。この水蒸気による吸収分をキャンセルするように第一電気信号及び第二電気信号を補正する補正部を水分量センサー12に設けてもよい。 Moisture (water vapor) also exists in the space, but it is assumed that the detection light and the reference light may be absorbed by the water vapor. The water content sensor 12 may be provided with a correction unit that corrects the first electric signal and the second electric signal so as to cancel the absorption by the water vapor.

[周囲温湿度の測定]温度センサー14は、本体周囲の雰囲気温度を測定し、湿度センサー15は、本体周囲の雰囲気湿度を測定する。具体的には、温度センサー14はサーミスタなどであり、湿度センサー15は高分子センサーなどである。 [Measurement of ambient temperature and humidity] The temperature sensor 14 measures the ambient temperature around the main body, and the humidity sensor 15 measures the atmospheric humidity around the main body. Specifically, the temperature sensor 14 is a thermistor or the like, and the humidity sensor 15 is a polymer sensor or the like.

図6のS3にて、温度センサー14と湿度センサー15から本体周囲温度と本体周囲湿度の測定を行う。測定した温湿度情報は制御部5に送り、乾燥時間の推定に用いる。 In S3 of FIG. 6, the temperature sensor 14 and the humidity sensor 15 measure the ambient temperature of the main body and the humidity around the main body. The measured temperature / humidity information is sent to the control unit 5 and used for estimating the drying time.

[乾燥時間の推定]続いて、図6のS4、S5において、乾燥時間の推定処理を行う。 [Estimation of drying time] Subsequently, in S4 and S5 of FIG. 6, the drying time is estimated.

図7に示すグラフは、水分量センサー12によって算出された対象物100の水分量と対象物100の乾燥時間との変化について示している。図7に示すように、水分量センサー12によって算出された初期の対象物100の水分量によって対象物100が乾燥していく乾燥時間を推定できる。制御部5は、対象物100の水分量が低下し、乾燥と判断する乾燥判断閾値を設け、図7に示す水分量変化のグラフから対象物100の乾燥時間を推定する。例えば、素材、厚み等が異なるA、B、Cの対象物100があり、初期時の各水分量が図7のような場合、乾燥時間はそれぞれ図7のT、T、T(T>T>T)と推定できる。 The graph shown in FIG. 7 shows the change between the water content of the object 100 and the drying time of the object 100 calculated by the water content sensor 12. As shown in FIG. 7, the drying time for the object 100 to dry can be estimated from the water content of the initial object 100 calculated by the water content sensor 12. The control unit 5 sets a drying determination threshold value for determining that the water content of the object 100 decreases and is dry, and estimates the drying time of the object 100 from the graph of the water content change shown in FIG. 7. For example, when there are objects 100 of A, B, and C having different materials, thicknesses, and the like, and the initial water content is as shown in FIG. 7, the drying times are Ta , T b , and T c of FIG. 7, respectively. It can be estimated that T a > T b > T c ).

水分量センサー12によって算出された初期の水分量を基に、温度センサー14で測定した周囲温度と湿度センサー15で測定した周囲湿度の情報を加えることで、周囲環境の変化に対応した乾燥時間の推定を行う。制御部5は、推定した水分量変化のグラフに対し周囲温湿度の値を加え、周囲状況による乾燥速度の変化をグラフの傾きとして対応し、乾燥時間を推定する。 Based on the initial moisture content calculated by the moisture content sensor 12, by adding information on the ambient temperature measured by the temperature sensor 14 and the ambient humidity measured by the humidity sensor 15, the drying time corresponding to changes in the ambient environment can be obtained. Make an estimate. The control unit 5 adds the value of ambient temperature and humidity to the graph of the estimated change in water content, responds to the change in the drying speed due to the ambient conditions as the slope of the graph, and estimates the drying time.

図7に示すグラフの傾きに対応する乾燥速度Rcは次の(式6)で示される。 The drying rate Rc corresponding to the slope of the graph shown in FIG. 7 is represented by the following (Equation 6).

(式6) Rc=−α(t−t)/W
ここで、αは熱伝達係数で定数であり、tは乾球温度、tは湿球温度、Wは潜熱である。(式6)から周囲温度が上がると乾燥速度が上がるため傾きが大きくなり、周囲湿度が上がると乾燥速度が下がるため傾きが少なくなる傾向になる。
(Equation 6) Rc = -α (t-t w ) / W
Here, α is a heat transfer coefficient and is a constant, t is a dry-bulb temperature, t w is a wet-bulb temperature, and W is latent heat. From (Equation 6), when the ambient temperature rises, the drying speed increases and the inclination increases, and when the ambient humidity increases, the drying speed decreases and the inclination tends to decrease.

図8の表は、乾燥時間記憶部81において記憶された情報であり、図8の表を基に乾燥時間を算出する。水分量センサー12によって算出された初期の水分量と、本体周囲温度と、本体周囲湿度から、乾燥時間を推定する表を乾燥時間記憶部81に設ける。水分量センサー12によって算出された初期の水分量の値から図8の表(A、B、C)のいずれかを選択し、周囲温湿度の情報を入力することで、その環境下での乾燥時間を出力する。 The table of FIG. 8 is the information stored in the drying time storage unit 81, and the drying time is calculated based on the table of FIG. The drying time storage unit 81 is provided with a table for estimating the drying time from the initial water content calculated by the water content sensor 12, the temperature around the main body, and the humidity around the main body. By selecting one of the tables (A, B, C) in FIG. 8 from the initial moisture content value calculated by the moisture content sensor 12 and inputting the ambient temperature / humidity information, drying in that environment Output time.

例えば、素材、厚みが異なるA、B、Cの対象物100において、水分量センサー12によって算出された各水分量と乾燥時間の関係が図7のようになる。すなわち、素材、厚みが異なるA、B、Cの対象物100において、それぞれ初期時の水分量が異なる。そこで、それぞれの初期時の水分量に合わせて乾燥時間を算出する。温度20℃湿度40%の環境下の場合、初期時の水分量、本体周囲温度、本体周囲湿度から対象物100のAの乾燥時間は、図8に示す乾燥時間記憶部81の表から200分と推定でき、対象物100のB、Cもそれぞれ乾燥時間記憶部81の表から、192分、178分と推定できる。図7のグラフから初期時の水分量のみで乾燥時間を推定する事が可能だが、加えて、図8の表から温湿度の情報により周囲環境の変化に対応し、さらに精度良く乾燥時間を推定する事が可能となる。図8の表はあくまで例示であり、乾燥時間の値はこの限りではない。 For example, in the objects 100 of A, B, and C having different materials and thicknesses, the relationship between each water content calculated by the water content sensor 12 and the drying time is as shown in FIG. That is, in the objects 100 of A, B, and C having different materials and thicknesses, the initial water content is different. Therefore, the drying time is calculated according to the amount of water at the initial stage of each. In the environment of temperature 20 ° C. and humidity 40%, the drying time of the object 100 A from the initial water content, the ambient temperature of the main body, and the ambient humidity of the main body is 200 minutes from the table of the drying time storage unit 81 shown in FIG. It can be estimated that B and C of the object 100 are also 192 minutes and 178 minutes from the table of the drying time storage unit 81, respectively. It is possible to estimate the drying time only from the initial water content from the graph in Fig. 7, but in addition, the drying time can be estimated more accurately by responding to changes in the surrounding environment from the table in Fig. 8 based on the temperature and humidity information. It becomes possible to do. The table of FIG. 8 is merely an example, and the value of the drying time is not limited to this.

ここで初期の水分量とは、運転開始後の第1回目の水分量センサー12によって算出されたという意味で用いているが、例えば、1〜5回目の検知から選択される1つの値を定義し、5回における算出された水分量の平均値を初期としてもよい。後述の「乾燥時間の補正」における、任意のT分後に検知・算出された水分量は初期の水分量に該当しない。すなわち、乾燥時間を補正するために用いる補正用水分量ではないことを意味する。 Here, the initial water content is used in the sense that it is calculated by the first water content sensor 12 after the start of operation. For example, one value selected from the 1st to 5th detections is defined. However, the average value of the calculated water content in 5 times may be used as the initial value. The water content detected and calculated after an arbitrary T minutes in the "correction of drying time" described later does not correspond to the initial water content. That is, it means that it is not the amount of water for correction used to correct the drying time.

最後に、図6のS6にて、推定した乾燥時間を表示部13に送り、表示部13にて使用者が対象物100の乾燥時間を報知する。 Finally, in S6 of FIG. 6, the estimated drying time is sent to the display unit 13, and the user notifies the drying time of the object 100 on the display unit 13.

[乾燥時間の補正]図6のS6から任意の時間T分後(例えば5分後)、S7にて再び対象物100の水分量の算出と周囲温湿度の測定を行う。その後、S8にて制御部5は、水分量センサー12によって算出された初期の水分量の値とT分後に測定した水分量の値である補正用水分量との差から図7に示すグラフの傾きに対応する乾燥速度を算出する。算出した乾燥速度から乾燥時間を推定し、S5にて出力した乾燥時間を基に補正を行う。また、同様に周囲温湿度を測定することで絶対湿度を算出する。絶対湿度の変化から乾燥と判断する絶対湿度の量となるまでの時間を推定し、乾燥時間の補正を行う。補正した乾燥時間を再び表示部13で使用者に報知する。T分の周期ごとに補正を続けることで、周囲環境の変化に対応し、乾燥時間の精度を向上することができる。 [Correction of drying time] After an arbitrary time T minutes (for example, 5 minutes later) from S6 in FIG. 6, the water content of the object 100 is calculated again and the ambient temperature and humidity are measured in S7. After that, in S8, the control unit 5 tilts the graph shown in FIG. 7 from the difference between the initial water content value calculated by the water content sensor 12 and the correction water content which is the water content value measured after T minutes. Calculate the drying rate corresponding to. The drying time is estimated from the calculated drying speed, and correction is performed based on the drying time output in S5. In addition, the absolute humidity is calculated by measuring the ambient temperature and humidity in the same manner. The time from the change in absolute humidity to the amount of absolute humidity judged to be dry is estimated, and the drying time is corrected. The corrected drying time is notified to the user again on the display unit 13. By continuing the correction every T-minute cycle, it is possible to respond to changes in the surrounding environment and improve the accuracy of the drying time.

以上のように、本実施の形態に係る送風機1によれば、対象物100に対して光を発する発光部7と、この対象物100からの反射光を受光する受光部8と、その受光強度の比に基づいて対象物100の水分量を検出する水分量算出部56と、その水分量に基づいて対象物100の乾燥時間を推定する制御部5とを備えている。そして、送風機1は、制御部で推定した乾燥時間を表示する表示部13と、温度を測定する温度センサー14と、湿度を測定する湿度センサー15を備えている。また、送風機は、発光部7は水に吸収される光である第一波長帯を含む検知光と、検知光よりも水に吸収されにくい光である第二波長帯を含む参照光を対象物100に向けて照射しする。そして、受光部8は、対象物100によって反射された検知光を受光し、第一電気信号に変換する第一受光素子73と、対象物100によって反射された参照光を受光し、第二電気信号に変換する第二受光素子43を備え、対象物100の水分量を算出する。さらに、制御部5は対象物100が含む初期の水分量と、温度と、湿度に応じて設定された乾燥時間を記憶する乾燥時間記憶部81を備える。 As described above, according to the blower 1 according to the present embodiment, the light emitting unit 7 that emits light to the object 100, the light receiving unit 8 that receives the reflected light from the object 100, and the light receiving intensity thereof. It is provided with a water content calculation unit 56 that detects the water content of the object 100 based on the ratio of the above, and a control unit 5 that estimates the drying time of the object 100 based on the water content. The blower 1 includes a display unit 13 that displays the drying time estimated by the control unit, a temperature sensor 14 that measures the temperature, and a humidity sensor 15 that measures the humidity. Further, in the blower, the light emitting unit 7 targets the detection light including the first wavelength band which is the light absorbed by water and the reference light including the second wavelength band which is the light which is less easily absorbed by water than the detection light. Irradiate toward 100. Then, the light receiving unit 8 receives the first light receiving element 73 that receives the detection light reflected by the object 100 and converts it into the first electric signal, and the reference light reflected by the object 100, and receives the second electricity. A second light receiving element 43 for converting into a signal is provided, and the water content of the object 100 is calculated. Further, the control unit 5 includes a drying time storage unit 81 that stores the initial amount of water contained in the object 100, the temperature, and the drying time set according to the humidity.

この構成によれば、対象物100に反射した光の強度の比すなわち水分量を直接検出することができる。そのため、従来の温湿度分布からの推定では行えなかった、検知1回目での乾燥時間の推定が可能となる。さらに、温湿度分布では判別できなかった、対象物100の素材や厚み等による水分量の違いを判別できるようになる。これは、発光部7で発光する検知光と参照光の波長をそれぞれ1450nmと1700nmとするため可能になる。したがって、使用者は運転開始直後に対象物100の乾燥時間を知ることができ、素早く乾燥時間の推定が可能となる。 According to this configuration, the ratio of the intensity of the light reflected on the object 100, that is, the amount of water can be directly detected. Therefore, it is possible to estimate the drying time at the first detection, which could not be done by the conventional estimation from the temperature / humidity distribution. Further, it becomes possible to discriminate the difference in the amount of water depending on the material, thickness, etc. of the object 100, which could not be discriminated by the temperature / humidity distribution. This is possible because the wavelengths of the detection light and the reference light emitted by the light emitting unit 7 are 1450 nm and 1700 nm, respectively. Therefore, the user can know the drying time of the object 100 immediately after the start of operation, and the drying time can be estimated quickly.

[変形例]上記実施の形態では、本体2に備えられている、表示部13にて乾燥時間を表示させる場合を例示した。しかし、本体2に通信手段を設け、別の通信端末に制御部5で推定した乾燥時間を送信することで、別の通信端末で乾燥時間を表示させてもよい。別の通信端末とは、例えばスマートフォンなどが挙げられる。 [Modification Example] In the above embodiment, a case where the drying time is displayed on the display unit 13 provided in the main body 2 is illustrated. However, the drying time may be displayed on another communication terminal by providing a communication means in the main body 2 and transmitting the drying time estimated by the control unit 5 to another communication terminal. Examples of other communication terminals include smartphones.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment within the range obtained by applying various modifications to each embodiment and the gist of the present invention. Forms are also included in the present invention.

以上のように、本発明に係る送風機における赤外線の反射光強度検出による乾燥時間の推定は、被乾燥物の乾燥進行度合いの測定精度を高め、乾燥時間を素早く推定することができるため、被乾燥物の乾燥にかかる送風機の運転制御等に有用である。 As described above, the estimation of the drying time by detecting the intensity of the reflected infrared light in the blower according to the present invention can improve the measurement accuracy of the degree of drying progress of the object to be dried and can quickly estimate the drying time. It is useful for controlling the operation of blowers for drying things.

1 送風機
2 本体
3 送風部
5 制御部
7 発光部
8 受光部
10 吸込口
11 吹出口
12 水分量センサー
13 表示部
14 温度センサー
15 湿度センサー
21 投光レンズ
22 光源
34 ハーフミラー
42 第二バンドパスフィルタ
43 第二受光素子
51 光源制御部
52 第一増幅部
53 第二増幅部
54 第一信号処理部
55 第二信号処理部
56 水分量算出部
71 受光レンズ
72 第一バンドパスフィルタ
73 第一受光素子
81 乾燥時間記憶部
100 対象物
1 Blower 2 Main body 3 Blower 5 Control 7 Light emitting 8 Light receiving 10 Suction port 11 Air outlet 12 Moisture sensor 13 Display 14 Temperature sensor 15 Humidity sensor 21 Floodlight lens 22 Light source 34 Half mirror 42 Second bandpass filter 43 Second light receiving element 51 Light source control unit 52 First amplification unit 53 Second amplification unit 54 First signal processing unit 55 Second signal processing unit 56 Moisture content calculation unit 71 Light receiving lens 72 First bandpass filter 73 First light receiving element 81 Drying time storage 100 Object

Claims (5)

本体と、
前記本体外部の空気を前記本体内に吸い込む吸込口と、
前記吸込口から吸い込んだ空気を前記本体外部へ吹き出す吹出口と、
前記吸込口から前記吹出口へ空気を搬送させる送風部と、
対象物が含む水分量を算出する水分量センサーと、
前記送風部の運転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記水分量センサーで算出した前記対象物が含む水分量に基づいて、前記対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を推定し、
前記制御部で算出した前記乾燥時間を表示する表示部を備えることを特徴とする送風機。
With the main body
A suction port that sucks air outside the main body into the main body,
An outlet that blows out the air sucked from the suction port to the outside of the main body,
A blower that conveys air from the suction port to the air outlet,
A moisture sensor that calculates the amount of moisture contained in the object,
A control unit that controls the operation of the blower unit is provided.
The control unit estimates the drying time required for the object to dry based on the amount of water contained in the object calculated by the moisture sensor.
A blower including a display unit that displays the drying time calculated by the control unit.
前記水分量センサーは、前記対象物に向けて水に吸収される波長の光である検知光と、前記検知光より水に吸収されにくい波長の光である参照光と、を発光する発光部と、前記対象物から反射された前記検知光と、前記対象物から反射された前記参照光と、を受光する受光部と、前記受光部が検知した前記検知光の強度と前記受光部が検知した前記参照光の強度との比に基づいて前記対象物が含む水分量を算出する水分量算出部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の送風機。 The water content sensor includes a light emitting unit that emits detection light having a wavelength that is absorbed by water toward the object and reference light having a wavelength that is less likely to be absorbed by water than the detected light. The light receiving portion that receives the detection light reflected from the object and the reference light reflected from the object, the intensity of the detection light detected by the light receiving portion, and the light receiving portion detected. The blower according to claim 1, further comprising a water content calculation unit that calculates the water content contained in the object based on the ratio to the intensity of the reference light. 前記制御部は、前記対象物が含む水分量に応じて設定された前記対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を記憶する乾燥時間記憶部を備え、
前記制御部は、前記乾燥時間記憶部から前記対象物が含む水分量に応じて設定された乾燥時間を推定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の送風機。
The control unit includes a drying time storage unit that stores a drying time required for drying the object, which is set according to the amount of water contained in the object.
The blower according to claim 1 or 2, wherein the control unit estimates a drying time set according to the amount of water contained in the object from the drying time storage unit.
前記乾燥時間記憶部は、前記対象物が含む水分量と前記本体周辺の温湿度情報とを用いて設定された前記対象物の乾燥までに必要な乾燥時間を記憶し、
前記制御部は、前記乾燥時間記憶部から前記対象物が含む水分量と前記本体周辺の温湿度情報とに応じて設定された乾燥時間を推定することを特徴とする請求項3に記載の送風機。
The drying time storage unit stores the drying time required for drying the object, which is set by using the amount of water contained in the object and the temperature / humidity information around the main body.
The blower according to claim 3, wherein the control unit estimates a drying time set according to the amount of water contained in the object and temperature / humidity information around the main body from the drying time storage unit. ..
前記制御部によって推定された乾燥時間を通信端末に送信する送信部を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の送風機。 The blower according to any one of claims 1 to 4, further comprising a transmission unit that transmits the drying time estimated by the control unit to the communication terminal.
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