JP2020200806A - 扇風機及び扇風機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部屋の状況に応じて適切な風を発生させることができる扇風機を提供する。【解決手段】扇風機１は、ファン５ａ，５ｂの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部２０と、ファン５ａ，５ｂの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部５０と、所定の室温値が設定される記憶部１１と、室温検出部５０の検出結果と記憶部１１に設定された設定値に基づいてファン方向変更部２０を制御する制御部１０と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、扇風機に関する。

従来から、温度センサを備えた扇風機が開示されている。例えば、特許文献１に開示される扇風機は、温度センサ及び湿度センサを備えて、温度センサ及び湿度センサにより検出した温度と湿度をマイコンにて判断し、ファンの回転数を変更する。従って、温度や湿度に適した風量の風を得ることができる。

特開平６−１４７１８８号公報

ここで、部屋の室温は、部屋の中で均一ではないこともある。例えば、部屋の天井付近と床付近では温度差が大きい場合が有り、また、部屋にキッチンが設置されていればコンロ付近が高温となる。また、エアコンからの冷風を撹拌させたい場合には、扇風機がエアコンと併用されるが、エアコンの吹き出し口は部屋の他の空間と比べて低温である。従って、部屋の室温を測定しても、部屋の状況によっては適切な風を得ることができない場合があった。

本発明は、部屋の状況に応じて適切な風を発生させることができる扇風機を提供する。

本発明の扇風機は、ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、所定の室温値が設定される記憶部と、前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、部屋の状況に応じて適切な風を発生させることができる扇風機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る扇風機を模式的に表した図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図である。 本発明の実施形態に係る扇風機の制御ブロック図である。 本発明の実施形態に係る扇風機を部屋で使用している状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る扇風機を洗濯物乾燥モードを用いて使用している状態を示す模式図である。

次に、図に基づいて、本発明の実施形態を説明する。図１に示す扇風機１は、ベース部２を備える。ベース部２は、略円盤状に形成されて、下面が接地面に接地される。上面には、風量切替ボタンやタイマー等を備える操作パネル２ａが設けられる。ベース部２からは、家庭用コンセントに接続してベース部２の電源２ｂに通電される電源コード（不図示）が設けられる。また、ベース部２内部には、制御回路基板２ｃが設けられる。

ベース部２からは、上方に向けて支柱３が立設する。支柱３の上端は、モータ２１ａ（図２参照）を備える左右首振り機構２１を介して後述のグリル部３０を支持する支持枠体４と接続される。支持枠体４は、略弓状に形成されて、該弓状の内側にグリル部３０が配置され、中央外側部にて左右首振り機構２１と接続される。モータ２１ａを駆動源とする左右首振り機構２１により、支持枠体４は、支柱３の軸心回りに回転可能に支持される。

また、支持枠体４の両上端４ａ，４ｂのうち、一方の上端４ａはモータ２２ａ（図２参照）を備える上下首振り機構２２が形成される。他方の上端４ｂは、グリル部３０と回転自在に連結する回転軸部２３を備える。グリル部３０は、正面視円形であり、略碗状の前グリル３１及び後グリル部３２が組み合わされて形成される。グリル部３０は、前グリル３１と後グリル部３２の合わせ面３３の上下方向略中央位置にて、上下首振り機構２２及び回転軸部２３により回転可能に支持される。従って、グリル部３０は、支柱３の軸心に直交して上下首振り機構２２と回転軸部２３を通る線を軸心として回転可能とされる。

グリル部３０は、内部に２枚のファン５ａ，５ｂが同じ軸線上に配置され、互いに反転して回転する。換言すれば、扇風機１は、二重反転式ファンの構成を備える。各ファン５ａ，５ｂは、それぞれモータ４１，４２（図２参照）を備えて各ファン５ａ，５ｂが回転駆動される。扇風機１は、二重反転式ファンであるファン５ａ，５ｂを備えることで、通常の１枚のファンを備える扇風機に比べて噴出風の届く距離が長い。

また、グリル部３０には、前グリル３１の正面視における右側縁部に室温検出部５０が設けられる。室温検出部５０は、扇風機１の風が到達する位置の温度（すなわち、扇風機１からある程度離れた位置の温度）を検出可能に形成される。本実施形態においては、室温検出部５０は、放射温度計等の非接触温度センサにより形成される。

図２は扇風機１の制御ブロック図である。扇風機１は、制御部１０、記憶部１１、ファン方向変更部２０、ファンモータ駆動部４０を備える。制御部１０は、コンピュータ（ＣＰＵ）により形成される。記憶部１１は、制御部１０と接続する。記憶部１１は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成され、制御部１０を動作させる制御プログラムや室温値（後述する設定室温差（ＤＴ）、第１設定室温（Ｔ１）〜第４設定室温（Ｔ４））等の各種設定値等が記憶される。

制御部１０には、室温検出部５０が接続される。また、制御部１０は、ファン方向変更部２０及びファンモータ駆動部４０と接続し、それぞれを制御する。ファン方向変更部２０は、左右首振り機構２１のモータ２１ａ及び上下首振り機構２２のモータ２２ａと接続して制御する。ファン方向変更部２０は、左右首振り機構２１及び上下首振り機構２２を制御することにより、ファン５ａ，５ｂの向き、すなわち、ファン５ａ，５ｂから噴出される風の向きを、上下方向及び左右方向それぞれ連続して変更可能に形成される。左右首振り機構２１及び上下首振り機構２２は、所定角度範囲で連続してファン５ａ，５ｂの向きを変更可能に形成される。本実施形態では、該所定角度範囲は、左右首振り機構２１及び上下首振り機構２２共に３６０度とされる。

また、ファンモータ駆動部４０は、モータ４１，４２を制御することで各ファン５ａ，５ｂの回転数を調整し、ファン５ａ，５ｂからの風量を制御することができる。

このように形成される扇風機１の使用時の動作の例を図３に基づいて説明する。図３の部屋Ｌは、リビングの一例を示している。部屋Ｌには、天井付近にエアコンＣが設置されている。また、部屋Ｌの一の壁際にはキッチンＫが設置されている。キッチンＫにはコンロＫｏが設置されている。部屋Ｌの略中央には本実施形態に係る扇風機１が置かれている。

（室温サーチ工程）
制御部１０は予め設定した所定の動作プログラムに従って、ファン方向変更部２０（左右首振り機構２１、上下首振り機構２２）によりファン５ａ，５ｂ（グリル部３０）を上下方向及び左右方向に動かし、部屋Ｌ内の複数個所の室温を検出する。例えば、上下首振り機構２２によりファン５ａ（前グリル３１）が真下に向いた状態からファン５ａが真上を向き再び真下を向くまで３０度ずつ上向きに変化させ、上下方向に３０度変化する毎にグリル部３０を左右首振り機構２１により３６０度回転させる。そして、上下方向の３０度毎、水平方向を５度毎に室温検出部５０により室温を検出する。このようにして、制御部１０は、室温検出部５０にファン方向変更部２０（左右首振り機構２１、上下首振り機構２２）の所定角度毎に室温を検出させる。

該室温サーチ工程は、扇風機１の電源がＯＮされたときに行われてもよいし、操作パネル２ａの操作により該室温サーチ工程を実行してもよい。また、他のモードで運転中に適宜該室温サーチ工程を割り込み処理してもよい。

（室温均一化処理工程）
制御部１０は、室温サーチ工程で検出した室温のうち、最高室温（Ｔｍａｘ）と最低室温（Ｔｍｉｎ）との差が、予め記憶部１１に設定した設定室温差（ＤＴ）よりも高いか否かを比較する（室温比較工程）。そして制御部１０は、最高室温（Ｔｍａｘ）と最低室温（Ｔｍｉｎ）の差が設定室温差（ＤＴ）よりも高い場合（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＞ＤＴ）には、最高室温（Ｔｍａｘ）とされた位置（方向）の室温（Ｔ）が最低室温（Ｔｍｉｎ）に設定室温差（ＤＴ）を加えた室温以下（Ｔ≦Ｔｍｉｎ＋ＤＴ）となるまでファン５ａ，５ｂを最高室温（Ｔｍａｘ）とされた位置（方向）に向くようファン方向変更部２０を制御して、風を送ることができる。このとき、制御部１０は、ファン５ａ，５ｂを駆動するモータ４１，４２に対して、最高室温（Ｔｍａｘ）と最低室温（Ｔｍｉｎ）の差が大きい場合には回転数を上げて風量を増やす等適宜制御することができる。

例えば、設定室温差（ＤＴ）を１度として設定する。このとき、図３の部屋Ｌの天井付近の位置Ｐ１の室温が２６度で、床付近の位置Ｐ２の室温が２２度である場合には、制御部１０は、ファン５ａ，５ｂ(グリル部３０)を位置Ｐ１に向けて風を送る。扇風機１は、室温検出部５０により検出された位置Ｐ１の室温が２３度以下となる迄位置Ｐ１に風を送り続ける。なお、位置Ｐ１は、ある程度連続した空間である場合には、扇風機１は、ファン方向変更部２０によりファン５ａ，５ｂの向きを変化させながら（すなわち首振りさせながら）、位置Ｐ１に風を送ることもできる。

また、当該室温均一化処理工程における処理時間に閾値を設けて、該閾値以上の処理時間を経過しても最高室温（Ｔｍａｘ）と最低室温（Ｔｍｉｎ）の差が設定室温差（ＤＴ）よりも高い場合（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＞ＤＴ）には、当該室温均一化処理工程を停止したり、エラーメッセージを報知又は通信してユーザーに知らせるようにしてもよい。これにより、エアコンを付けっ放しであったり、部屋Ｌの窓や扉を開けたままにした状態であるために室温ムラが改善されない（すなわち、扇風機１で風を送っても熱が循環しない）状況に対応することができる。

（室温均一時処理工程）
また、制御部１０は、室温サーチ工程で検出した室温のうち、最高室温（Ｔｍａｘ）と最低室温（Ｔｍｉｎ）との差が、予め記憶部１１に設定した設定室温差（ＤＴ）以下である場合（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜ＤＴ）には、室温が略均一であると判断する。この場合、制御部１０は、予め設定された所定の風量にてファンモータ駆動部４０を制御する。

例えば、記憶部１１には、予め第１設定室温（Ｔ１）と、第１設定室温（Ｔ１）よりも高い第２設定室温（Ｔ２）を設定しておく。そして、第１設定室温（Ｔ１）に対応するファン５ａ，５ｂの回転数（すなわち風量）は、第２設定室温（Ｔ２）に対応するファン５ａ，５ｂの回転数（風量）よりも小さく設定しておく。また、第１設定室温（Ｔ１）と第２設定室温（Ｔ２）との間の温度におけるファン５ａ，５ｂの回転数（風量）は、第１設定室温（Ｔ１）に対応するファン５ａ，５ｂの回転数（風量）よりも大きいが第２設定室温（Ｔ２）に対応するファン５ａ，５ｂの回転数（風量）よりも小さく設定することができる。そして、略均一とされる部屋Ｌの室温（Ｔ）は、最高室温（Ｔｍａｘ）又は最低室温（Ｔｍｉｎ）又は両者の平均値とすることができる。

室温均一時処理工程では、例えば、部屋Ｌの室温（Ｔ）が第１設定室温（Ｔ１）以下の室温で略均一である場合（Ｔ≦Ｔ１）には、弱い風量で扇風機１を使用することができる。また、部屋Ｌの室温（Ｔ）が第２設定室温（Ｔ２）以上の室温で略均一である場合（Ｔ≧Ｔ２）には、強い風量で扇風機１を使用することができる。部屋Ｌの室温（Ｔ）が第１設定室温（Ｔ１）と第２設定室温（Ｔ２）との間の室温である場合（Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２）には、中間の風量等とすることができる。

例えば、第１設定室温（Ｔ１）を２１度とし、第２設定室温（Ｔ２）を２８度と設定することができる。または、第１設定室温（Ｔ１）におけるファン５ａ，５ｂの回転数（風量）を最弱に設定し、第２設定室温（Ｔ２）におけるファン５ａ，５ｂの回転数（風量）を最強に設定し、第１設定室温（Ｔ１）と第２設定室温（Ｔ２）間のファン５ａ，５ｂの回転数(風量)は中間の回転数（風量）と設定することもできるし、風量が増減を繰り返すよう設定することもできる。

なお、該室温均一時処理工程における扇風機１の首振り（ファン方向変更部２０）の動作は、適宜設定することができる。

（高温回避処理工程）
また、記憶部１１には第３設定室温（Ｔ３）が設定され、制御部１０は、前記室温サーチ工程において室温検出部５０が第３設定室温（Ｔ３）以上の室温（Ｔ）を検出した場合（Ｔ≧Ｔ３）にファン５ａ，５ｂ（グリル部３０）の向きが第３設定室温（Ｔ３）以上の温度を検出した位置（方向）を避けるようにファン方向変更部２０を制御する。

例えば、第３設定室温（Ｔ３）を６０度に設定しておけば、第３設定室温（Ｔ３）以上の温度を検出した位置（方向）にキッチンＫのコンロＫｏが存在していると判断することができる。従って、制御部１０は、扇風機１の風がキッチンＫのコンロＫｏを避けるようにファン方向変更部２０を制御することができる。これにより、コンロＫｏの火を扇風機１により消してしまうことを回避することができる。

（室内循環処理工程）
また、記憶部１１には、第４設定室温（Ｔ４）が設定され、制御部１０は、前記室温サーチ工程において室温検出部５０が第４設定室温（Ｔ４）以下の室温（Ｔ）を検出した場合（Ｔ≦Ｔ４）には、ファン５ａ，５ｂ（グリル部３０）の向きが第４設定室温（Ｔ４）以下の室温を検出した位置（方向）の近傍に向くようにファン方向変更部２０を制御する。

例えば、第４設定室温（Ｔ４）を１０度に設定しておけば、第４設定室温（Ｔ４）以下の室温を検出した位置（方向）にエアコンＣの吹き出し口Ｃ１が存在すると判断することができる。そして、制御部１０は、吹き出し口Ｃ１の近傍、例えば、吹き出し口Ｃ１の直下である位置Ｐ３にファン５ａ，５ｂ(グリル部３０)を向けて風を送ることができる。すると、ファン５ａ，５ｂからの風は吹き出し口Ｃ１の壁に当てられるので、吹き出し口Ｃ１から吹き出される冷たい風を部屋Ｌの天井側に回して部屋Ｌの空気を循環させることができる。これにより、吹き出し口Ｃ１からの冷たい空気が、部屋Ｌの床側に居る人に直接当たってしまうことを回避して、部屋Ｌの室温を均一化することができる。

なお、前述の高温回避処理工程や上記の室内循環処理工程で直接風を当てないとしたコンロＫｏやエアコンＣの吹き出し口Ｃ１と扇風機１との位置関係は、扇風機１の設置場所を部屋Ｌ内で動かさない限り、変わらない。従って、扇風機１の首振り送風を停止しない限り、送風しない方向（コンロＫｏやエアコンＣの吹き出し口Ｃ１の方向）として記憶した方向には首振りしない（すなわち送風しない）よう扇風機１を設定することもできる。

（洗濯物乾燥モード）
また、図４に示すように、扇風機１では、洗濯物を効率よく乾燥することができる洗濯物乾燥モードを備える。この洗濯物乾燥モードでは、部屋Ｌに洗濯物Ｗを並べた場合、洗濯物Ｗに対して略均一の風速で扇風機１からの風を当てることができる。

この場合、記憶部１１には、室温境界部Ｓを特定するための閾値が設定される。そして、室温サーチ工程の結果、室温Ｔ（第１の室温）と、室温Ｔと所定角度範囲で連続する方向（本実施形態では、扇風機１の正面側左右方向）であって室温Ｔと異なる洗濯物Ｗの温度（室温ＷＴ（第２の室温））が検出されたとする。すると、制御部１０は、室温Ｔと室温ＷＴとの室温差が閾値以上である場合には、室温Ｔと室温ＷＴの隣接位置（方向）を、室温Ｔと室温ＷＴとが隣接する方向に並べられた洗濯物Ｗの端（室温境界部Ｓ）と特定する。

次に、制御部１０は、扇風機１と室温境界部Ｓとのなす角θ（０°＜θ＜９０°）を算出して、室温境界部Ｓにおける風速Ｖを設定する。そして、制御部１０は、ファン５ａ，５ｂの所定首振り角度φ（０°≦φ≦θ）における風速がＶｃｏｓθ／ｃｏｓφとなるようにファンモータ駆動部４０を制御する。これにより、扇風機１から洗濯物Ｗまでの距離が短い中央部分よりも、当該距離が長い端部分（室温境界部Ｓ）におけるファン５ａ，５ｂの回転数を多くする等して高い風速で回転駆動することができるので、洗濯物Ｗに対して均一の風速（風量）で風を当てることができる。従って、洗濯物Ｗをほぼ同じ時間で乾燥させることができる。

なお、室温境界部Ｓにおける風速Ｖは扇風機１の最大風速とすると、洗濯物Ｗを早く乾燥させることができる。ファン５ａ，５ｂの所定首振り角度φ（θ＜φ）における風速は最大風速としてもよいし、送風停止でもよい。０°≦φ≦θの間でのみファン５ａ，５ｂを回転駆動させてもよい。

このようにして、扇風機１によれば、部屋の状況に応じて適切な風量の風を得ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態では、室温検出部５０をグリル部３０に設けたが、部屋Ｌの各所に室温検出部５０を複数設け、無線通信により部屋Ｌの各所の室温を検出するように構成することもできる。

１ 扇風機 ２ ベース部
２ａ 操作パネル ２ｂ 電源
２ｃ 制御回路基板 ３ 支柱
４ 支持枠体 ４ａ 上端
４ｂ 上端 ５ａ ファン
５ｂ ファン １０ 制御部
１１ 記憶部 ２０ ファン方向変更部
２１ 左右首振り機構 ２１ａ モータ
２２ 上下首振り機構 ２２ａ モータ
２３ 回転軸部 ３０ グリル部
３１ 前グリル ３２ 後グリル部
３３ 合わせ面 ４０ ファンモータ駆動部
４１ モータ ４２ モータ
５０ 室温検出部 Ｃ エアコン
Ｃ１ 吹き出し口 Ｋ キッチン
Ｋｏ コンロ Ｌ 部屋
Ｐ１〜Ｐ３ 位置
Ｓ 室温境界部 Ｗ 洗濯物

Claims (7)

1. ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、
   前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、
   所定の室温値が設定される記憶部と、
   前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする扇風機。
2. 前記記憶部には設定室温差が設定され、
   前記制御部は、前記室温検出部が前記ファン方向変更部の所定角度毎に検出した室温のうち、最高室温と最低室温との差が前記設定室温差よりも大きい場合は、前記最高室温とされた方向の室温が前記最低室温に前記設定室温差を加えた室温以下となる迄前記ファンを前記最高室温とされた方向に向くよう前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
3. 前記記憶部には第１設定室温と、前記第１設定室温より高い第２設定室温及び設定室温差が設定され、
   前記制御部は、前記室温検出部が前記ファン方向変更部の所定角度毎に検出した室温のうち、最高室温と最低室温との差が前記設定室温差以下である場合に、前記第１設定室温以下における風量が前記第２設定室温以上における風量よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の扇風機。
4. 前記記憶部には第３設定室温が設定され、
   前記制御部は、前記室温検出部が前記第３設定室温以上の室温を検出した場合に前記ファンの向きが前記第３設定室温以上の温度を検出した方向を避けるように前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の扇風機。
5. 前記記憶部には第４設定室温が設定され、
   前記制御部は、前記室温検出部が前記第４設定室温以下の室温を検出した場合には前記ファンの向きが前記第４設定室温以下の室温を検出した方向の近傍に向くように前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか記載の扇風機。
6. 前記ファンを駆動して風量を制御するファンモータ駆動部を有し、
   前記記憶部には、室温境界部を示す閾値が設定され、
   前記制御部は、前記室温検出部が第１の室温及び前記第１の室温と前記所定角度範囲で連続する方向であって前記第１の室温と異なる第２の室温を検出して前記第１の室温と前記第２の室温との室温差が前記閾値以上であるとして前記室温境界部を特定した場合には、前記室温境界部における風速をＶとし、前記ファンと前記室温境界部とのなす角をθ（０°＜θ＜９０°）とした場合における前記ファンの所定首振り角度φ（０°≦φ≦θ）における風速がＶｃｏｓθ／ｃｏｓφとなるよう前記ファンモータ駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の扇風機。
7. 複数個所の室温を検出する室温サーチ工程と、
   検出された前記室温のうちの最高室温と最低室温との差が、予め設定された設定室温差よりも高いか否かを比較する室温比較工程と、を有し、
   前記室温比較工程において前記最高室温と前記最低室温との差が前記設定室温差よりも高い場合には、前記最高室温とされた位置の室温が前記最低室温に前記設定室温差を加えた室温以下となる迄ファンからの風を送る室温均一化処理工程を行い、
   前記室温比較工程において前記最高室温と前記最低室温との差が前記設定室温差以下である場合には、予め設定された所定の風量にて前記ファンからの風を送る室温均一時処理工程を行う、
   ことを特徴とする扇風機の制御方法。

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