JPH04175498A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自然の風、送風機、空調機等本発明とは別の
送風源から送られる気流が存在する住居内やオフィス空
間で使用される送風装置に関するものである。

従来の技術 風向が時間的に変化する風は自然の風でも多く観測する
ことができ、その風は一定方向に整流された風に比べ人
に爽快感や解放感を与えることができる。この風向ゆら
ぎをもつ風を人工的に再現しようとする試みは、例えば
特願平〇２−１４９４３６号や特願平０２−１４９４３
８号に示されている。これら従来のこの種の送風装置は
第４図に示すように、Ａ送風機２１の吹出口２１ａ、及
びＢ送風機２２の吹出口２２ａの吹出風速を時系列的に
変化させ、人の居住域２３に形成するＡ送風機２１から
の風の風速ベクトルＶＡと、Ｂ送風機２２からの風の風
速ベクトルｖ８の合成ベクトルＶと、ある固定方向く第
４図ではＶＡの方向）とのなす角θのパワースペクトル
が、周波数に逆比例するように制御しようとするもので
あった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の構成で風向ゆらぎをもつ送風装置
を形成すると、Ａ送風機２１の位置またはその吹出口２
１ａの送風方向、ならびにＢ送風機２２の位置またはそ
の吹出口２２ａの送風方向を変化させる考慮が不十分な
ため、これらはすべて固定しておかなければならず、合
成ベクトルＶのなす角θのパワースペクトルが周波数に
逆比例する居住域２３が空間的に固定かつ限定されてし
まう課題があった。また、Ａ送風機２１とＢ送風機２２
の送風は信号Ｓを介して同期させる必要があり、どちら
かの送風機が既設である場合にはその送風機も改造しな
ければならないなどシステム設計上の柔軟性に乏しい課
題もあった。

本発明はこれらの課題を解決しようと、するもので、居
住域２３に本発明とは別の送風源からの変動気流が存在
するならばその居住域２３の場所を問わず合成ベクトル
■のなす角θのパワースペクトルが周波数に逆比例する
形の風向ゆらぎをもつ気流域を形成でき、システム設計
上の柔軟性にも冨む構成の送風装置を提供することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の送風装置は、上記目的を達成するために、気流
のある空間の任意の点の特定方向の風速を電圧値へ変換
する風速検出部と、この風速検出部の値をディジタル値
へ変換するディジタル変換部と、そのパワースペクトル
が周波数に逆比例する数値例もしくは、その数値を適当
な形に変換した数値列を発生または記憶する数値列部と
、回転数が可変な送風機と、その送風機の回転数を切換
えるための回転制御部と、前記送風機の回転数を一定に
保持する所定の時間を計時するタイマ部と、保持時間経
過ごとに更新し前記数値列の現在進行箇所を管理するカ
ウンタ部と、前記送風機の送風方向、およびこの風の送
風機から前記風速検出部までの減衰率を規定する数値Ａ
を指示する送風指示部と、送風制御部を有し、送風制御
部は保持時間経過ごとに前記カウンタ部の指示値に該当
する前記数値列部の数値Ｂを決定するとと本に、前記風
速検出部及び前記ディジタル変換部を介してその時刻の
風速値を測定し、数値Ａと数値Ｂがら算出した係数Ｃと
前記風速値を乗じた風速がその吹出口風速となるように
前記回転制御部を動作させるようにしたものである。

作　　　用 本発明の送風装置は、上記した構成により、本発明によ
る送風装置とは独立した別の送風源がらの風が任意の居
住域に形成する変動気流の風速値を捕捉して、自分自身
が所望する数値列、指示された送風方向、送風機と風速
検出部（居住域）間の指示された風速減衰率に基づき、
この変動気流の風速ベクトルとの合成ベクトルがある固
定方向とのなす角のパワースペクトルが周波数に比例す
るように逐次自分自身の回転数を決定することができる
。すなわち送風機の送風方向および風速減衰率を指示す
ることにより、風向ゆらぎをもつ気流が存在する居住域
を空間の任意の場所へ選定できることになる。また本送
風装置と、別の送風源とは物理的な直接結合がなく、独
立しているのでシステム設計上柔軟性に冨むことになる
ものである。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第３図を参照
しながら説明する。

第１図は本発明による送風装置の原理図である。第１図
において、人の居住域１に窓からの自然の風、扇風機や
送風機、エアコン等の空調機等本発明の送風装置２とは
別の送風源３から、風速が時間的に変動している風が送
られているさし、この風を風速ベクトルＶ８で表現する
ものとする。

一方居住域１へは送風装置２から送風することにより風
速ベクトルＶ、を発生させるが、本発明は風速ベクトル
ＶＸの大きさに応じて送風装置２からの送風強度、すな
わち風速ベクトルＶ、の大きさを所定の時間ごとに変え
ることにより、風速ベクトルｖｘと風速ベクトルＶ、の
合成ベクトルＶのある固定方向（この場合はＶｘの方向
）とのなす角θのパワースペクトルが、周波数に逆比例
する規則性をもたせようとするものである。２方向の風
速成分が時間的に変化し、この合成風速成分の向きの変
化が周波数に逆比例する形の風は自然の風でも多く観測
でき、このような風向きの１／ｆゆらぎをもつ風は一定
方向に整流された風に比べ、人に爽快さや解放感を与え
ることができる。

送風装置２は風速ベクトルシアと角度θを与件として風
速ベクトルＶ、を発生する動作をするが、このためには
送風源３の送風方向と送風袋［２の送風方向のなす角θ
。、および送風装置２の吹出風速ベクトルＶ、。が居住
域１までに減衰する度合αを知る必要があり、これらの
量の間には次の関係が成り立つので結局送風装置２は吹
出口風速を（３）式によって制御することにより、居住
域ｌの風速ベクトルＶ、を発生することができる。なお
ＩＶ、ｌ　＝αＩＶ、、１　　　　　　　　　　　　・
・・（１）この場合の係数Ｃは０）式の第２項と第３項
の積である。

第２図は本発明の実施例における構成図である。第２図
は第１図と関連した形で図示しであるので、本発明の送
風装置２の具体的構成についてのみ説明する。第２図に
おいて、送風源３が居住域ｌに発生する風の風速値はそ
こにおかれた風速検出部４によって電圧値に変換され刻
々ディジタル変換部５に送られディジタル値に変換され
る。

風速検出部４とディジタル変換部５との電気的遠近、お
よび風速値の電気的伝送線の有無はいろいろな選択が許
されるが、風速のディジタル値は送風制御部６へ伝送さ
れる。そして、数値列部７は第１図における角度θもし
くはその変形値の時系列数値を発生、または記憶するも
のであるが、後述する時刻に逐次該当する数値Ｂとして
送風制御部６から呼び出される。また、送風指示部８は
第１図における角度θ。および減衰率αを送風制御部６
に教えるもので、使用者が居住域１の位置を変更したり
風速検出部４で捕捉する送風源３がらの風向を変更する
にあたって、送風装置２の位置や送風方向を選び直した
場合に新たに指示され、数値Ａとして登録される。本発
明は送風装置２によって居住域１へ発生させた風の風速
を所定時間保持したのち１次の風速へ逐次切換える動作
をするが、この保持時間はタイマ部９で計時される。

そして、カウンタ部１ｏは保持時間経過ごとに更新され
、数値列部７の現在進行箇所を管理し、次に呼び出す数
値Ｂを規定する。以上の情報をもとに送風制御部６は第
１図を用いて説明した係数Ｃを算出し、回転数の可変な
送風機１１を駆動してその吹出口風速を所定の値に設定
するが、その回転数制御は回転制御部１２を介して行う
。回転制御部１２および送風機１１は直流モータを、デ
ィジタル変換部５．送風制御部６．数値列部７．送風指
示部８．タイマ部９．及びカウンタ部１０はＡ／Ｄ変換
機能付マイクロコンピュータを用いると実用度が高い。

第３図は本発明の実施例おける動作説明図であり、主と
して居住域１の風速及び角度の変化を模擬的に図示した
ものである。第３図において、信号Ｔはタイマ部９の動
作による保持時間の終了信号であり、この信号を基準に
送風源３が居住域１に発生した風の風速ベクトルの大き
さＩＶｘｌが測定されるともにカウンタ部１０が更新さ
れ、カウンタ部１０の値をもとに数値列部７から数値Ｂ
が呼び出されて係数Ｃが決定される。風速ベクトル信号
１ｖ、１は送風制御部６の制御のもとに送風機１１が居
住域１に形成したもので、角度信号θは風速ベクトルｖ
ｘとｖＹと合成ベクトルがある特定方向となす角の変化
信号で、パワースペクトルが周波数に逆比例する特性を
有している。

なお、送風装置２の吹出口と居住域１の距離を一定にし
て使用できるような状況では、この間の減衰率αを指示
する機能を送風指示部８がもっておく必要はない。また
第１図における風速合成ベクトルＶの特定方向とのなす
角θの変化のパワースペクトルが周波数に逆比例（一般
には０．５〜１．５のべき乗に逆比例する範囲を含む）
している度合が減少するにつれ、爽快感や開放感等の度
合も減少するが、程度差の問題であるため逆比例が本発
明の必須条件ではない。さらに風速検出部４で検出した
電圧信号はアナログ信号のまま回転制御部１２または送
風制御部６の末端へ伝送し、そこで送風制御部６で算出
した係数Ｃと乗する形の送風装置２の実現も可能である
。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれ゛ば送風
装置の位置や送風方向に関する情報を送風指示部へ指示
するだけで風向（θ）のゆらぎをもつ居住域を空間の任
意の位置で選択することができる。また送風装置は装置
として独立していて、しかも別の送風源からの風の風速
を自らが測定かつ判断する知的な動作をする構成となっ
ているため、変動気流を発生するいろいろな送風源に自
在に結合できるのでシステム設計上の融通性に富み、シ
ステムコストも抑えられる。さらに風速ベクトルの向き
が時間的に変化し、しかもそのパワースペクトルが周波
数に逆比例する形の変化は、その風に当たる人に爽快感
や解放感のほか親しみやすい気流感を抱かせることがで
きる送風装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による送風装置の原理図、第２図は本発
明の実施例の構成図、第３図は同動作説明図、第４図は
従来の送風装置の概略構成図である。 ２・・・・・・送風装置、４・・・・・・風速検出部、
５・・・・・・ディジタル変換部、６・・・・・・送風
制御部、７・・・・・・数値列部、８・・・・・・送風
指示部、９・・・・・・タイマ部、１０・・・・・・カ
ウンタ部、１１・・・・・パ送風機、１２・・・・・・
回転制御部。 代理人の氏名　弁理士小蝦治　明ほか２名２−　送水墳
！ ＠　１　図 第３図 第４図 、≦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）気流のある空間の任意の点の特定方向の風速を電
   圧値へ変換する風速検出部と、この風速検出部の値をデ
   ィジタル値へ変換するディジタル変換部と、そのパワー
   スペクトルが周波数に逆比例する数値列もしくはその数
   値を適当な形に変換した数値列を発生または記憶する数
   値列部と、回転数が可変な送風機とその回転数を切換え
   るための回転制御部と、この回転数を一定に保持する所
   定の時間を計時するタイマ部と、保持時間経過ごとに更
   新し前記数値列の現在進行箇所を管理するカウンタ部と
   、前記送風機の送風方向、およびこの風の送風機から前
   記風速検出部までの減衰率を規定する数値Ａを指示する
   送風指示部と、送風制御部を有し、送風制御部は保持時
   間経過ごとに前記カウンタ部の指示値に該当する前記数
   値列部の数値Ｂを決定するとともに、前記風速検出部お
   よび前記ディジタル変換部を介してその時刻の風速値を
   測定し、数値Ａと数値Ｂから算出した係数Ｃと前記風速
   値を乗じた風速がその吹出口風速となるように前記回転
   制御部を動作させるようにした送風装置。
2. （２）送風指示部は、数値Ａを送風機の送風方向のみを
   規定するものとした請求項１記載の送風装置。
3. （３）数値列部は、パワースペクトルの形状を特に限定
   しないようにした請求項１記載の送風装置。
4. （４）ディジタル変換部は、これを特に設けず風速検出
   部の電圧信号をアナログ信号のまま処理するようにした
   請求項１記載の送風装置。