JPH0712089A

JPH0712089A - 送風機

Info

Publication number: JPH0712089A
Application number: JP15066093A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Machida; 栄一町田
Original assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Current assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【構成】温度センサ17にて室内の周囲温度を検出する
とともに、時計20にて時刻を計測し、主制御部22に送
る。ファジィ演算部23にて、周囲温度および時刻に対す
るメンバーシップ関数から、各ファジィ変数に対するグ
レードを求める。ファジィ演算部23にて制御ルールに基
づいて全ての結論値を求める。ファジィ演算部23にて、
送風ファン14の回転数の各ファジィ変数のそれぞれに対
するグレードの最大値を求める。ファジィ演算部23にて
求めた回転数を出力部26を介してファン駆動部15に送
り、モータ12を可変駆動する。【効果】時間帯における人体の異なる体感温度および
室内の周囲温度に応じて、きめ細かい送風制御による最
も適した風量を使用者に送風できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周囲温度および時刻に
基づいて送風ファンが回転駆動する送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の送風機としては、記憶手段に送風
ファンの回転数が複数段階設定されており、温度センサ
により検出した周囲温度に応じて、設定された所定の段
階の回転数にて送風ファンが回転駆動するように、送風
ファンを回転駆動させる駆動手段を制御手段にて制御
し、所定の風量を送風する構成が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、人の体温
は、図９に示すように、夜間において、体温が低下する
ことが知られている。また、この体温低下は、時刻に依
存し体温調節機能の低下によるものと考えられている。
そして、例えば夜間の特に睡眠中は体温が低下するた
め、睡眠中において送風機を使用する場合、使用者は、
日中の温度、湿度および風量とが同じ条件で送風機を使
用していると、体温調節機能が低下しているため、体感
温度は低く感じるとともに、体温調節機能の低下によ
り、送風機からの送風の当たり過ぎによって寝冷えを生
ずるおそれもある。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、時刻に伴って変化する体温低下を考慮して、い
ずれの時刻においても周囲温度に応じてきめ細かな送風
制御が可能な送風機を提供することを目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の送風機は、送風
ファンを回転駆動する駆動手段と、周囲温度を検出する
温度センサと、時刻を計測する計時手段と、前記温度セ
ンサおよび前記計時手段にて検出された周囲温度および
時刻により前記送風ファンの回転数を算出する演算手段
と、この演算手段により算出された回転数に対応した風
量で前記送風ファンを回転駆動させる前記駆動手段を制
御する制御手段とを具備したものである。

【０００６】

【作用】本発明の送風機は、周囲温度を検出する温度セ
ンサと、時刻を計測する計時手段とにて検出された周囲
温度および時刻により、演算手段にて送風ファンの回転
数を算出し、制御手段にて算出された回転数により駆動
手段を制御して、回転数に対応した風量で送風ファンが
回転駆動する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の送風機の一実施例を図面を参
照して説明する。

【０００８】図１において、11は送風機としての扇風機
で、この扇風機11は、駆動手段としての例えばタップ式
のモータ12を備えた扇風機である。そして、このモータ
12の回転軸13には、送風ファン14が回転可能に軸支され
てる。さらに、このモータ12には、制御手段としてのフ
ァン駆動部15が接続され、このファン駆動部15により、
モータ12の極数を変換したり、インバータ制御により周
波数を変換してモータ12の回転軸13の回転数を可変して
いる。

【０００９】また、この扇風機11には、例えばサーミス
タなどの温度センサ17が設けら、この温度センサ17は、
入力部18に接続されている。そして、温度センサ17にて
扇風機11の周囲温度ｔを検出して、この検出した温度検
出信号により、入力部18で周囲温度ｔを算出する機能を
有している。

【００１０】さらに、扇風機11には、時刻ｈを計測する
計時手段としての時計20が設けられ、この時計20により
計測した時刻ｈの信号を出力するようになっている。

【００１１】また、扇風機11には、ファジィ演算制御部
21が設けられている。そして、このファジィ演算制御部
21は、温度センサ17にて検出された周囲温度ｔ、およ
び、時計20により計測された時刻ｈに基づいて、ファジ
ィ推論を実行して送風ファン14を所定の回転数Ｎで回転
するように、ファン駆動部15を制御する機能を有してい
る。

【００１２】さらに、このファジィ演算制御部21には、
主制御部22が設けられ、この主制御部22には、主制御部
22から発信される信号により時計20とともに作動する演
算手段としてのファジィ演算部23、制御ルールメモリ24
およびメンバーシップ関数メモリ25が接続されて、ファ
ジィ演算制御部21が構成されている。さらに、このファ
ジィ演算制御部21には、温度センサ17が接続された入力
部18および出力部26が設けられ、それぞれ主制御部22に
接続され、出力部26にはファン駆動部15が接続されてい
る。

【００１３】そして、ファジィ演算部23は、温度センサ
17にて検出され入力部18にて算出された周囲温度ｔ、時
計20により計測された時刻ｈ、および、送風ファン14を
回転駆動させるモータ12の回転軸13の回転数、すなわち
送風ファン14の回転数Ｎに対する各ファジィ変数を有
し、周囲温度ｔおよび時刻ｈに基づいて、ファジィ推論
を実行して送風ファン14の回転数Ｎを算出する。すなわ
ち、制御ルールメモリ24およびメンバーシップ関数メモ
リ25に、人間の経験や勘に基づく知識として、それぞれ
記憶された制御ルールや各メンバーシップ関数に基づい
て算出される。

【００１４】そして、制御ルールメモリ24には、例えば
表１に示す制御ルールが記憶されている。

【００１５】

【表１】この制御ルールは、周囲温度ｔおよび時刻ｈから得られ
る送風ファン14の回転数Ｎを示している。この表１にお
いて、周囲温度ｔは高い（Ｈ）、中程度（Ｍ）、低い
（Ｌ）の３つのファジィ変数に分けられ、また、時刻ｈ
は３つのファジィ変数、すなわち時間帯における扇風機
11からの送風が強い（Ｈ）、中程度（Ｍ）、弱い（Ｌ）
に分けられている。さらに、送風ファン14の回転数Ｎは
大きい（Ｈ）、中程度（Ｍ）、小さい（Ｌ）の３つのフ
ァジィ変数に分けられている。そして、例えば、夏季の
日中で天候がよく、気温が高く暑い時には、周囲温度ｔ
が高く（Ｈ）、時刻ｈが時間帯（Ｈ）であれば、送風フ
ァン14の回転数Ｎは高い（Ｈ）となる。

【００１６】また、制御ルールをif〜thenの式により表
すと次の通りとなる。

【００１７】 if（ｈisＬ）and （ｔisＬ）then（ＮisＬ） …（１） if（ｈisＬ）and （ｔisＭ）then（ＮisＭ） …（２） if（ｈisＬ）and （ｔisＨ）then（ＮisＭ） …（３） if（ｈisＭ）and （ｔisＬ）then（ＮisＬ） …（４） if（ｈisＭ）and （ｔisＭ）then（ＮisＭ） …（５） if（ｈisＭ）and （ｔisＨ）then（ＮisＨ） …（６） if（ｈisＨ）and （ｔisＬ）then（ＮisＭ） …（７） if（ｈisＨ）and （ｔisＭ）then（ＮisＨ） …（８） if（ｈisＨ）and （ｔisＨ）then（ＮisＨ） …（９）そして、メンバーシップ関数は、図２ないし図４に示す
ように、周囲温度ｔ、時刻ｈおよび回転数Ｎに対する各
メンバーシップ関数からなり、図２に示す周囲温度ｔに
対するメンバーシップ関数で、各ファジィ変数Ｈ、Ｍ、
Ｌからなる。また、図３は時刻ｈに対するメンバーシッ
プ関数で、各ファジィ変数Ｈ、Ｍ、Ｌからなり、図４は
回転数Ｎに対するメンバーシップ関数で、各ファジィ変
数Ｈ、Ｍ、Ｌからなっている。

【００１８】なお、図２ないし図４に示す各メンバーシ
ップ関数において、縦軸はグレード「０」〜「１」であ
って、各ファジィ変数に対する適合度を示している。

【００１９】そして、ファジィ演算部23は、温度センサ
17により検出された周囲温度ｔ、および時計20により計
測された時刻ｈに基づいて、メンバーシップ関数メモリ
25に記憶されている各メンバーシップ関数から、周囲温
度ｔおよび時刻ｈに応じたグレードを求め、これらグレ
ードに基づいて制御ルールメモリ24に記憶されている制
御ルールに従って、周囲温度ｔおよび時刻ｈに応じた送
風ファン14の回転数Ｎを求めている。

【００２０】次に、上記の如く構成された扇風機の動作
について説明する。

【００２１】まず、温度センサ17が、室内の周囲温度ｔ
を検出して、その温度検出信号を出力する。そして、こ
の温度出力信号は、入力部18にて周囲温度ｔが算出され
て、この周囲温度ｔが主制御部22に一時記憶される。ま
た、時計20が時刻ｈを計測し、この時刻ｈが主制御部22
に逐次読み取られる。

【００２２】以下、周囲温度ｔが２８℃で時刻ｈが２０
時の場合を例として説明する。

【００２３】まず、ファジィ演算部23が、周囲温度ｔに
対するメンバーシップ関数から、図５に示すように、温
度２８℃におけるファジィ変数Ｌに対するグレード
「０．２」、ファジィ変数Ｍに対するグレード「０．
８」、ファジィ変数Ｈに対するグレード「０」を求め
る。さらに、ファジィ演算部23は、時刻ｈに対するメン
バーシップ関数から、図６に示すように、２０時におけ
るファジィ変数Ｌに対するグレード「０」、ファジィ変
数Ｍに対するグレード「１」、ファジィ変数Ｈに対する
グレード「０」を求める。

【００２４】次に、ファジィ演算部23は、前記第（１）
式〜第（９）式に示す制御ルールに基づいて全ての結論
値を求める。すなわち、 if（ｈis０）and （ｔis０．２）then（Ｎis０） …（１０） if（ｈis０）and （ｔis０．８）then（Ｎis０） …（１１） if（ｈis０）and （ｔis０）then（Ｎis０） …（１２） if（ｈis１）and （ｔis０．２）then｛Ｎis０．２（Ｌ）｝ …（１３） if（ｈis１）and （ｔis０．８）then｛Ｎis０．８（Ｍ）｝ …（１４） if（ｈis１）and （ｔis０）then（Ｎis０） …（１５） if（ｈis０）and （ｔis０．２）then（Ｎis０） …（１６） if（ｈis０）and （ｔis０．８）then（Ｎis０） …（１７） if（ｈis０）and （ｔis０）then（Ｎis０） …（１８）と表される。なお、結論値、例えば第（１４）式に示す
｛Ｎis０．８（Ｍ）｝は、図７に示す斜線部分となる。

【００２５】そして、ファジィ演算部23は、送風ファン
14の回転数Ｎの各ファジィ変数Ｌ、Ｍ、Ｈのそれぞれに
対するグレードの最大値（ＭＡＸ）を求める。すなわ
ち、ファジィ変数Ｌに対するグレードの最大値は「０．
２」、ファジィ変数Ｍに対するグレードの最大値は
「０．８」、ファジィ変数Ｈに対するグレードの最大値
は「０」である。さらに、ファジィ演算部23は、図８に
示すように、各ファジィ変数Ｌ、Ｍの各グレード「０．
２」、「０．８」により、送風ファン14の回転数Ｎの各
ファジィ変数Ｌ、Ｍを切り込み、これらファジィ変数
Ｌ、Ｍおよび切り込みラインにより形成される面積Ｓ
（斜線部分）を求め、この面積Ｓにおける重心Ｇを求
め、この重心Ｇの位置の回転数Ｎｓを求める。

【００２６】次に、ファジィ演算部23は、求められた回
転数Ｎｓを出力部26を介してファン駆動部15に送る。そ
して、このファン駆動部15は、回転数Ｎｓに応じてモー
タ12の極数を変換したり、インバータ制御により周波数
を変換して、モータ12を可変駆動している。

【００２７】このように、上記実施例において、温度セ
ンサ17により周囲温度ｔを検出するとともに、時計20に
て時刻ｈを計測し、これら周囲温度ｔおよび時刻ｈに基
づいて、ファジィ演算部23にて各メンバーシップ関数に
従ってファジィ推論を実行し、送風ファン14を回転駆動
させるモータ12の回転軸の回転数、すなわち、送風ファ
ン14の回転数Ｎを求めてモータ12の駆動を制御し、送風
ファン14を所定の回転数Ｎで回転駆動させるため、使用
者に常に快適な風量を送風できる。

【００２８】例えば睡眠中において扇風機11を使用する
場合、夜間の睡眠中における体温の低下により、日中の
温度、湿度および風量とが同じ条件で扇風機11を使用し
ていると、体感温度は低く感じるので、時間帯における
人体の異なる体感温度および室内の周囲温度ｔに応じ
て、最も適した風量を使用者に送風でき、扇風機11から
の送風の当たり過ぎによる寝冷えも防止できる。

【００２９】また、周囲温度ｔおよび時刻ｈに対する複
数の送風ファン14の回転数Ｎを、マトリックス状に記憶
させる必要がなく、さらに、この回転数Ｎを記憶させる
煩雑な作業も必要とせず、記憶に用いる例えばマイクロ
コンピュータも安価なものでよく、製造コストが低減で
きるとともに、簡便な構成および記憶作業により製造性
も向上できる。

【００３０】なお、上記実施例において、ファジィ変数
としてＬ、Ｍ、Ｈの３つに分け、ファジィ推論を実行し
てモータ12を制御して説明したが、ファジィ変数は３つ
に限らず、さらに複数設けてもよい。また、ファジィ推
論の実行に限られるものでなく、時刻ｈに対応する送風
量を設定して記憶させて制御するなど、いずれの制御方
法を用いてもよい。さらに、送風ファン14の回転数Ｎを
算出して制御する変わりに、例えばコンデンサのタップ
の組み合せにより送風ファン14の回転数Ｎに対応した風
量を算出して制御するなど、いずれの方法を用いること
もでき、扇風機11に限らず、いずれの送風機を用いても
同様の効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の送風機は、周囲温度を検出する
温度センサと、時刻を計測する計時手段とにて検出され
た周囲温度および時刻により、演算手段にて送風ファン
の回転数を算出し、制御手段にて算出された回転数によ
り駆動手段を制御して、回転数に対応した風量で送風フ
ァンを回転駆動させるため、いずれの時刻においても周
囲温度に応じてきめ細かな送風制御ができ、快適な風量
の送風を供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送風機の一実施例を示すブロック構成
図である。

【図２】同上扇風機における周囲温度に対するメンバー
シップ関数のファジィ変数を示す説明図である。

【図３】同上扇風機における時刻に対するメンバーシッ
プ関数のファジィ変数を示す説明図である。

【図４】同上扇風機における送風ファンの回転数に対す
るメンバーシップ関数のファジィ変数を示す説明図であ
る。

【図５】同上扇風機における周囲温度のファジィ変数か
らグレードを求める作用を示す説明図である。

【図６】同上扇風機における時刻のファジィ変数からグ
レードを求める作用を示す説明図である。

【図７】同上扇風機における送風ファンの回転数のファ
ジィ変数の切り込みを示す説明図である。

【図８】同上扇風機における送風ファンの回転数を求め
る作用を示す説明図である。

【図９】人の体温の日内変動を示す説明図である。

【符号の説明】

11 送風機としての扇風機 12 駆動手段としてのモータ 14 送風ファン 15 制御手段としてのファン駆動部 17 温度センサ 20 計時手段としての時計 23 演算手段としてファジィ演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風ファンを回転駆動する駆動手段と、周囲温度を検出する温度センサと、時刻を計測する計時手段と、前記温度センサおよび前記計時手段にて検出された周囲
温度および時刻により前記送風ファンの回転数を算出す
る演算手段と、この演算手段により算出された回転数に対応した風量で
前記送風ファンを回転駆動させる前記駆動手段を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする送風機。