JP2022179834A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、在室者の快適性を向上できる送風装置を提供することを目的とする。【解決手段】ある態様の送風装置１００は、室内側に設けられる吸込口２２および吹出口２４と、吸込口２２から吸入した空気を吹出口２４から排出空気Ａ２として排出するクロスフローファン２８と、イオンを発生させて、当該イオンを排出空気Ａ２に混流する静電霧化手段３０と、空気の温度と湿度とを検知する温湿度センサ３４と、室内の人を検知する人感センサ３６と、排出空気Ａ２の風速を制御する制御部５０と、を備える。制御部５０は、温湿度センサ３４の検知結果に基づいてＰＭＶ値を算出し、算出されたＰＭＶ値と人感センサ３６の検知結果とに基づいて排出空気Ａ２の風速を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、送風装置に関する。

室内から吸い込んだ空気を再び室内に吹き出す送風装置が知られている。例えば、特許文献１には、外枠内に、横流ファンと、横流ファンからの空気の流れを導く風路面と、風向風速制御装置とを備える送風装置が記載されている。この送風装置は、吸込口から吸い込んだ空気を吹出口から送風する際に静電霧化装置からマイナスイオンを散布する。

特開２０１１－１４７６８６号公報 特開２０１８－０９１１５５号公報 特開２０１９－０８２２７４号公報 特開２０１９－１０９００２号公報 特開２０２０－１９３７９７号公報

送風装置は、在室者に対して快適な環境を提供するために、予め設定された風速となるように室内から吸い込んだ空気を再び室内に吹き出す。しかし、例えば人が快適と感じる風速は一様ではなく、また多様な温感要素によっても変化する。したがって、送風装置は、在室者の快適性を向上するという観点で制御されることが望ましい。

特許文献１に記載の送風装置は、在室者の快適性を向上するという観点からは、十分な対応がなされていない。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、在室者の快適性を向上できる送風装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の送風装置は、室内側に設けられる吸込口および吹出口と、吸込口から吸入した空気を吹出口から排出空気として排出するクロスフローファンと、イオンを発生させて、当該イオンを排出空気に混流する静電霧化手段と、空気の温度と湿度とを検知する温湿度センサと、室内の人を検知する人感センサと、排出空気の風速を制御する制御部と、を備える。制御部は、温湿度センサの検知結果に基づいてＰＭＶ値を算出し、算出されたＰＭＶ値と人感センサの検知結果とに基づいて排出空気の風速を制御する。

なお、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、在室者の快適性を向上できる送風装置を提供できる。

図１は、実施例の送風装置を概略的に示す側面図である。 図２は、天井に取り付けられた送風装置を下方から視た下面図である。 図３は、カバーパネルを外した状態の送風装置を示す下面図である。

以下、本開示を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。実施例および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施例を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

（実施例）
図面を参照して本開示の実施例に係る送風装置１００を説明する。図１は、本実施例の送風装置１００を側方から視た図である。図２は、天井に取り付けられた送風装置１００を下方から視た図である。図３は、後述のカバーパネル４２を外した状態の送風装置１００を下方から視た図である。

図１に示すように、送風装置１００は、吸込口２２および吹出口２４と、クロスフローファン２８と、静電霧化手段３０と、温湿度センサ３４と、人感センサ３６と、制御部５０とを備える。送風装置１００は、吸込口２２を介して、送風装置１００が設置された部屋の室内（以下、「設置室内」という）から吸い込んだ吸入空気Ａ１にイオンを混流して排出空気Ａ２として吹出口２４から設置室内に排出する。送風装置１００は、例えば、サーキュレータと称されることがある。

クロスフローファン２８、静電霧化手段３０、温湿度センサ３４および制御部５０は、箱形のケーシング４０に収容される。以下、便宜的に送風装置１００の延在方向に沿った水平な方向を第１方向という。この例では、送風装置１００の長手方向およびクロスフローファン２８の回転軸の延在方向は第１方向に平行である。

ケーシング４０は下面に設けたフランジが天井材８８に固定される。ケーシング４０には、室内側に面するカバーパネル４２が固定される。カバーパネル４２には、室内側に開口する吸込口２２と吹出口２４とが設けられる。吸込口２２は、第１方向に沿って並んで配置される複数の吸入開口を有する。吹出口２４は、第１方向に沿って延在し、吸込口２２と隣り合う。

吹出口２４には、制御部５０の制御に基づいて、吹出口２４から吹き出される排出空気Ａ２の風向を変化させる風向可変部２５が設けられる。この例では、風向可変部２５は、カバーパネル４２に回動可能に取り付けられた複数の風向羽根２５２と、カバーパネル４２に設けられたステッピングモータ２３と、を有する。風向可変部２５は、ステッピングモータ２３で複数の風向羽根２５２の角度を変化させることにより、複数の風向羽根２５２の間を通過する排出空気Ａ２の風向を変化させる。図１で、ある角度の風向可変部２５を実線で示し、別の角度の風向可変部２５を破線で示す。実線で示す場合は、排出空気Ａ２の風向は図中で左下向になり、破線で示す場合は、排出空気Ａ２の風向は図中で右下向になる。

ケーシング４０は、図示しない取付部材を用いて部屋の天井に埋込みされる。カバーパネル４２は、ケーシング４０の室内側を覆うように天井面に露出し、ケーシング４０に固定される。ここでは、送風装置１００は天井に設けられる例を示しているが、送風装置１００は設置室内の床上、設置室内の壁等、天井とは別の設置場所に設置されてもよい。

ケーシング４０には、クロスフローファン２８を駆動するモータ２７が配置される。制御部５０の制御に基づいて、モータ２７が回転すると、クロスフローファン２８は回転軸周りに回転する。クロスフローファン２８は、自身が回転することにより、その回転速度に応じて、吸込口２２から吸入空気Ａ１を吸入し、吹出口２４から排出空気Ａ２として排出する。

図３に示すように、第１方向でモータ２７と隣り合う位置に電装部５４が配置される。電装部５４には、制御部５０が収容されている。制御部５０は、マイクロコンピュータなどで構成され、温湿度センサ３４および人感センサ３６の検知結果に基づいて、モータ２７、ステッピングモータ２３、静電霧化手段３０などを制御する。特に、この例の制御部５０は、温湿度センサ３４の検知結果に基づいてＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）の値（以下、「ＰＭＶ値」という）を算出し、算出されたＰＭＶ値と人感センサ３６の検知結果とに基づいて排出空気Ａ２の風速（以下、単に「風速」という）や風向を制御する。

図１に示すように、ケーシング４０には、吸込口２２とクロスフローファン２８との間に、吸入空気Ａ１の異物の流入を減らすためのフィルタ２１が配置されている。

温湿度センサ３４は、空気の温度と湿度とを検知し、検知結果を制御部５０に提供する。この例の温湿度センサ３４は、吸込口２２から吸い込まれた吸入空気Ａ１の温度および相対湿度を検知する。温湿度センサ３４は、吸込口２２とクロスフローファン２８との間で吸入空気Ａ１の流路に配置され、ケーシング４０に取り付けられる。この場合、吸入空気Ａ１の温度および相対湿度を高い精度で検知できる。

静電霧化手段３０は、静電霧化技術によって帯電微粒子水（本明細書で「イオンＩＳ」という）を生成し、生成したイオンＩＳをイオン排出口３０２から放出する静電霧化装置として機能する。静電霧化手段３０は、排出空気Ａ２に、イオンＩＳを混流可能であれば何所に取り付けられてもよい。本実施例では、静電霧化手段３０は、クロスフローファン２８と吹出口２４との間で排出空気Ａ２の流路に配置される。特に、静電霧化手段３０は、吹出口２４の近傍に配置され、ケーシング４０に取り付けられる。静電霧化手段３０は、イオン排出口３０２から放出されるイオンＩＳは、吹出口２４から排出される排出空気Ａ２に混流される。この場合、排出空気Ａ２に効率的にイオンＩＳを混流できる。

静電霧化手段３０は、１つまたは複数設けられてもよい。本実施例では、図３に示すように、静電霧化手段３０は、吹出口２４の手前において排出空気Ａ２の流れの方向に交差する水平な方向（第１方向）に離れて複数配置されている。この場合、排出空気Ａ２の広範囲にイオンＩＳを混流できる。

人感センサ３６は、送風装置１００が設置された設置室内に存在する人（以下、「在室者」という）を検知して、検知結果を制御部５０に提供する。また、人感センサ３６は、在室者が存在する方向を検知してもよい。本実施例の人感センサ３６は、赤外線センサである。この場合、人感センサ３６は、設置室内で物体からの輻射熱を検知し、床面や壁面を複数の区画に分割して検出を行い、温度分布を特定することができる。制御部５０は特定された温度分布を取得する。人感センサ３６は、赤外線センサとは別の原理に基づいて人の位置を認識可能なセンサであってもよい。このようなセンサとして、例えば、画像センサ、サーモセンサ等が挙げられる。

この例の人感センサ３６は、カバーパネル４２の下面の中央近傍に配置され、カバーパネル４２から露出するように設けられる。この場合、人感センサ３６は、設置室内の比較的広い範囲を検知できるので、在室者の検知漏れを減らせる。

送風装置１００の制御を説明する。本実施例では、送風装置１００は、温感の指標としてＰＭＶ値を用いて制御される。以下に、ＰＭＶ値と温冷感および予測不満率の関係を示す。
ＰＭＶ値＝＋３：温冷感は「非常に暑い」であり、予測不満率は９９％である。
ＰＭＶ値＝＋２：温冷感は「暑い」であり、予測不満率は７５％である。
ＰＭＶ値＝＋１：温冷感は「やや暑い」であり、予測不満率は２５％である。
ＰＭＶ値＝０ ：温冷感は「どちらでもない」であり、予測不満率は５％である。
ＰＭＶ値＝－１：温冷感は「やや寒い」であり、予測不満率は２５％である。
ＰＭＶ値＝－２：温冷感は「寒い」であり、予測不満率は７５％である。
ＰＭＶ値＝－３：温冷感は「非常に寒い」であり、予測不満率は９９％である。

このように、ＰＭＶ値がプラス側であると暑い、ＰＭＶ値がマイナスであると寒いと判別できる。したがって、ＰＭＶ値がプラスであるか、マイナスであるかによって温感を判別できる。これらから、ＰＭＶ値が０に近づくように送風装置１００を制御することにより、在室者の快適性を高め、予測不満率を低くできる。例えば、ＰＭＶ値を－０．５～＋０．５の範囲に制御することにより、予測不満率は１０％未満になる。

ＰＭＶ値は、室温（℃）、相対湿度（％）、放射温度（℃）、風速（ｍ／ｓ）、着衣量（ｃｌｏ）および活動量（ｍｅｔ）の６つのパラメータを用いて算出される。ＰＭＶ値は、時系列な風速変化があった場合、在室者に暴露される排出空気Ａ２の風速も変化するため、時系列な風量変化すなわち風速変化に応じて在室者の温感指標であるＰＭＶ値も変化する。排出空気Ａ２の風量は、排出空気Ａ２の風速に吸込口２２の有効開口面積を乗じて算出できる。つまり、風速が早くなると風量は比例して増え、風速が遅くなると風量は比例して減る。

次に、ＰＭＶ値の計算方法の一例を説明する。６つのパラメータのうち、風速は、クロスフローファン２８の回転数に所定の係数を乗じて算出できる。また、室温および相対湿度は温湿度センサ３４の検知情報を用いることができる。また、放射温度は室温と同一とすることができる。また、着衣量は、夏期の夏服を想定して０．６ｃｌｏとしてもよい。また、活動用は着座安静を想定して１．０ｍｅｔとしてもよい。

このように設定することにより、ＰＭＶ値は、温湿度センサ３４で検知された室温および相対湿度と、クロスフローファン２８の回転数に所定の係数を乗じて算出した風速とから算出できる。したがって、ＰＭＶ値＝０のときの風速（以下、「目標風速」という）を求めることができる。

これらから、送風装置１００は、目標風速に近づくようにクロスフローファン２８の回転数（排出空気の風速）を制御する。例えば、クロスフローファン２８の回転数制御に基づきＰＭＶ値を－０．５～＋０．５の範囲に制御すれば、設置室内に予測不満率が１０％未満の熱的快適性を実現できることになる。

次に、人感センサ３６の検知結果に基づく制御を説明する。制御部５０は、ＰＭＶ値がマイナスのときに人感センサ３６を用いて在室者を検知した場合、在室者を検知しない場合よりも、クロスフローファン２８の回転数を減らして排出空気Ａ２の風速を下げてもよい。また、この場合、排出空気Ａ２が在室者に直接かからないように、制御部５０は、ステッピングモータ２３で風向羽根２５２の角度を変化させ、排出空気Ａ２の風向を在室者がいない方向に変更してもよい。この制御により、在室者の熱的快適性を改善できる。

また、制御部５０は、ＰＭＶ値がプラスのときに人感センサ３６を用いて在室者を検知した場合、在室者を検知しない場合よりも、制御部５０は、クロスフローファン２８の回転数を増やして排出空気Ａ２の風速を高めてもよい。また、この場合、排出空気Ａ２が在室者に直接かかるように、制御部５０は、ステッピングモータ２３で風向羽根２５２の角度を変化させ、排出空気Ａ２の風向を在室者がいる方向に変更してもよい。この制御により、在室者の熱的快適性を改善できる。

次に、部屋の種類に応じた制御を説明する。上述の説明では、活動量は１．０ｍｅｔと設定する例を示したが、本実施例では、排出空気Ａ２を排出する部屋の種類に応じて算出に用いる活動量の設定を変更する。この場合、より精度の高い温感を実現できる。一例として、排出空気Ａ２を排出する部屋が寝室の場合、活動量＝０．７ｍｅｔと、リビングの場合、活動量＝１．０ｍｅｔと、事務室の場合、活動量＝１．８ｍｅｔと、キッチンの場合、活動量＝２．０ｍｅｔと、作業室の場合、活動量＝２．３ｍｅｔと活動量の設定値を変更する。図示しないリモコンから部屋の種類が入力されると、制御部５０は、部屋の種類に応じた活動量を特定し内部に記憶する。制御部５０は、記憶された活動量を用いてＰＭＶ値を算出する。この制御により、熱的快適性を一層改善できる。

次に、時季に応じた制御を説明する。上述の説明では、着衣量を０．６ｃｌｏと設定する例を示したが、本実施例では、季節に応じて算出に用いる着衣量の設定を変更する。この場合、より精度の高い温感を実現できる。一例として、夏期は、着衣量＝０．６ｃｌｏと、冬期は、着衣量＝１．５～２．０ｃｌｏと、春期、秋期は着衣量＝１．０ｃｌｏと着衣量の設定値を変更する。制御部５０は、タイマー手段に基づいて時季を取得し、取得された時季に応じて着衣量を特定し、特定された着衣量を用いてＰＭＶ値を算出する。なお、月ごとまたは週ごとに着衣量を特定するようにしてもよい。この制御により、熱的快適性を一層改善できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の送風装置（１００）は、室内側に設けられる吸込口（２２）および吹出口（２４）と、吸込口（２２）から吸入した空気を吹出口（２４）から排出空気（Ａ２）として排出するクロスフローファン（２８）と、イオンを発生させて、当該イオンを排出空気（Ａ２）に混流する静電霧化手段（３０）と、空気の温度と湿度とを検知する温湿度センサ（３４）と、室内の人を検知する人感センサ（３６）と、排出空気（Ａ２）の風速を制御する制御部（５０）と、を備える。制御部（５０）は、温湿度センサ（３４）の検知結果に基づいてＰＭＶ値を算出し、算出されたＰＭＶ値と人感センサ（３６）の検知結果とに基づいて排出空気（Ａ２）の風速を制御する。

本実施例では、吹出口（２４）に、排出空気（Ａ２）の風向を変化させる風向可変部（２５）が設けられ、制御部（５０）は、ＰＭＶ値と人感センサ（３６）の検知結果とに基づいて排出空気（Ａ２）の風向を変更する。

本実施例では、温湿度センサ（３４）は、吸込口（２２）とクロスフローファン（２８）との間で吸入空気の流路に配置される。

本実施例では、静電霧化手段（３０）は、クロスフローファン（２８）と吹出口（２４）との間で排出空気（Ａ２）の流路に配置される。

本実施例では、静電霧化手段（３０）は、吹出口（２４）の手前において排出空気（Ａ２）の流れの方向に交差する方向に離れて複数配置される。

本実施例では、制御部（５０）は、本送風装置（１００）が設置される部屋の種類に応じてＰＭＶ値の算出に用いる活動量の設定を変更する。

以上、本開示を、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本開示の送風装置は、例えば天井裏に設置してサーキュレータとして利用できる。

２２ 吸込口、 ２４ 吹出口、 ２５ 風向可変部、 ２７ モータ、 ２８ クロスフローファン、 ３０ 静電霧化手段、 ３４ 温湿度センサ、 ３６ 人感センサ、 ４０ ケーシング、 ４２ カバーパネル、 ５０ 制御部、 １００ 送風装置。

Claims (6)

1. 室内側に設けられる吸込口および吹出口と、
   前記吸込口から吸入した空気を前記吹出口から排出空気として排出するクロスフローファンと、
   イオンを発生させて、当該イオンを前記排出空気に混流する静電霧化手段と、
   空気の温度と湿度とを検知する温湿度センサと、
   前記室内の人を検知する人感センサと、
   前記排出空気の風速を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記温湿度センサの検知結果に基づいてＰＭＶ値を算出し、算出された前記ＰＭＶ値と前記人感センサの検知結果とに基づいて前記排出空気の風速を制御する送風装置。
2. 前記吹出口に、前記排出空気の風向を変化させる風向可変部が設けられ、
   前記制御部は、前記ＰＭＶ値と前記人感センサの検知結果とに基づいて前記排出空気の風向を変更する請求項１に記載の送風装置。
3. 前記温湿度センサは、前記吸込口と前記クロスフローファンとの間で吸入空気の流路に配置される請求項１に記載の送風装置。
4. 前記静電霧化手段は、前記クロスフローファンと前記吹出口との間で前記排出空気の流路に配置される請求項１に記載の送風装置。
5. 前記静電霧化手段は、前記吹出口の手前において前記排出空気の流れの方向に交差する方向に離れて複数配置される請求項４に記載の送風装置。
6. 前記制御部は、本送風装置が設置される部屋の種類に応じて前記ＰＭＶ値の算出に用いる活動量の設定を変更する請求項１から５のいずれか１項に記載の送風装置。

Images