JPWO2019065680A1 - 送風装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(除湿機)
送風装置の例として除湿機1について説明する。図1は除湿機1の概略構成を示す斜視図である。図2は除湿機1の概略構成を示す側面構成図である。
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よる吸収が小さい波長の光である第二波長帯を含む参照光とを対象物100に向けて発する。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。
図3に示すように受光部8は、発光部7から照射され対象物100で反射された反射光RA1を受光する。つまり、受光部8は、発光部7から照射され、対象物100で反射された検知光と参照光を受光する。
制御部5は、光源制御部51と、第一増幅部52と、第二増幅部53と、第一信号処理部54と、第二信号処理部55と、水分量算出部56と、乾燥判断部57を備える。
水分量算出部56による水分量の検出処理について説明する。本実施の形態では、水分量算出部56は、反射光RA1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に含まれる水分量を検出する。なお、検知光の光エネルギー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、参照光の光エネルギー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。
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。
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100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。
本実施の形態では、参照光は、対象物100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。
ここで、Zは、定数項であり、(式5)で示される。
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。
図6は、実施の形態1に係る除湿機の検出範囲を模式的に示す平面図である。検出範囲Aは、除湿機1によって除湿された風が送風される範囲と同等または広く設定されていることが好ましい。また、検出範囲Aは、受光部8の受光範囲と同等または広い範囲である。図6に示すように、単位領域Rは、受光部8によって個別に光の検出が行われる領域である。単位領域Rは検出範囲Aと同等サイズでも良いし、検出範囲Aよりも小さいサイズでも良い。例えば、単位領域Rは検出範囲Aを縦方向に6分割し、横方向に6分割したサイズである。単位領域RのS11〜S66ごとに検出を行う方法として、例えば、第一受光素子73と第二受光素子43にイメージセンサを採用しても良い。図7は、実施の形態1に係る除湿機の発光部と受光部の走査方向を示す模式図である。また、他の方法として図7のように発光部7の照射領域を走査させながら光を照射すると同時に受光部8の受光領域も走査させて、各領域の反射光RA1を受光する方法を採用しても良い。走査方法としては、例えば発光部7と受光部8を固定した台座を2つのステッピングモータ(図示せず)を用いて直交する2軸に回転可能に配置する方法がある。一方のステッピングモータは、図7の主走査方向に照射領域を走査できる角度に配置し、もう一方のステッピングモータは、図7の副走査方向に照射領域を走査できる角度に配置する。図6および図7では、一行あたり等間隔で6箇所検出し、一列あたり等間隔で6箇所検出する場合を例示している。
次いで、乾燥判断部57の動作について図10のブロック図を用いて説明する。図10は、実施の形態1に係る除湿機の乾燥判断部を示すブロック図である。
図11は、実施の形態1に係る扇風機の概略構成を示す斜視図である。図11には、複数の羽根82がモータ83の回動軸に固定された軸流ファン84を備えた扇風機81が開示されている。軸流ファン84に取り付けられた羽根82は、フロントガード86とリアガード87とによって覆われており、モータ83が回転することで送風を可能としている。軸流ファン84は、本体軸85の一端に固定され、本体軸85の他端が基台88に固定されている。軸流ファン84は、本体軸85に対して、左右及び上下方向に可動する構造で設置されている。
図12は、実施の形態1に係る浴室乾燥機の概略構成を示す斜視図である。図12には、浴室内における衣類乾燥および浴室乾燥に使用される浴室乾燥機91が示されている。図12に示すように、浴室乾燥機91は、本体ケース92と、加熱部95と、送風部93とを備えている。本体ケース92は、浴室乾燥機91の外装を構成する。また、本体ケース92には、浴室の空気を浴室乾燥機91内に取り入れる吸込口10と、吸込口10より吸い込んだ空気を吹き出す吹出口11とが設けられている。加熱部95は、吸込口10と吹出口11とを結ぶ送風経路に設けられており、吸込口10より吸い込んだ空気を加熱する。また、送風部93は、送風経路に設けられ、吸込口10から吹出口11へと空気を循環させる。
制御部5は、送風部3と除湿部4の運転を制御することができ、乾燥判断部57の比較結果に基づいて送風部3の送風量と除湿部4の除湿量を制御することができる。
実施の形態1では、水分量検出結果のテーブルTに基づいて乾燥判断を行う場合を例示している。
次に実施の形態3に係る除湿機210について説明する。図14は、実施の形態3に係る除湿機の概略構成を示す構成図である。図15は、実施の形態3に係る除湿機の制御構成を示すブロック図である。
次いで、送風制御部257の動作について図16を用いて説明する。図16は、実施の形態3に係る除湿機の送風制御部の動作を示すブロック図である。
以上のように、本実施の形態に係る除湿機210によれば、対象物100から反射された参照光に対する検知光の強度の比すなわち水分量に応じてルーバー6の角度を制御することで、対象物の水分量分布に応じた最適な送風を行う。
2 本体
3 送風部
4 除湿部
5 制御部
6 ルーバー
7 発光部
8 受光部
9 水分量検知部
10 吸込口
11 吹出口
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
57、157 乾燥判断部
61 水分量閾値
62 水分量比較部
163 水分量変化率閾値
164 水分量変化率算出部
165 水分量変化率比較部
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 扇風機
82 羽根
83 モータ
84 軸流ファン
85 本体軸
86 フロントガード
87 リアガード
88 基台
91 浴室乾燥機
92 本体ケース
93 送風部
95 加熱部
96 風向制御部
97 換気部
98 運転制御部
100 対象物
Claims (20)
- 吸込口と吹出口が設けられた本体と、
前記吸込口から前記吹出口へ空気を送風する送風部と、
前記吸込口から吸込まれた前記空気を除湿する除湿部と、
対象物の水分量を検知する水分量検知部と、
前記吹出口からの送風を制御する制御部と、を備え、
前記水分量検知部は、
対象物へ向けて水に吸収される波長を含む検知光と前記検知光より水に吸収されにくい波長を含む参照光を発光する発光部と、
前記対象物で反射された検知光と参照光を受光する受光部とを備え
前記制御部は、前記受光部が受光した前記検知光の強度と前記参照光の強度を比較して水分量を算出する水分量算出部と、を備え、
前記制御部は、前記水分量に基づいて前記送風を制御することを特徴とする送風装置。 - 前記送風部は、複数の羽根をモータによって回転させて送風する軸流ファンであることを特徴とする請求項1に記載の送風装置。
- 前記吸込口から前記吹出口への通風経路に配置された加熱部をさらに備え、
前記送風部は、前記通風経路に配置され、前記吸込口から前記吹出口へ送風することを特徴とする請求項1に記載の送風装置。 - 前記制御部は、前記水分量に基づいて前記対象物の乾燥を判断する乾燥判断部を備える請求項1に記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記水分量と所定の水分量閾値とを比較する水分量比較部を有し、前記水分量が前記所定の水分量閾値よりも少ない場合に乾燥と判断する請求項4に記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記水分量の変化率を算出する水分量変化率算出部と、前記変化率と所定の変化率閾値とを比較する水分量変化率比較部とを有し、前記水分量の変化率が前記所定の変化率閾値よりも小さい場合に乾燥と判断する請求項4に記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記水分量と所定の水分量閾値とを比較する水分量比較部と、前記水分量の変化率を算出する水分量変化率算出部と、前記変化率と所定の変化率閾値とを比較する水分量変化率比較部とを有し前記水分量が前記所定の水分量閾値よりも少なく、前記水分量の変化率が前記所定の変化率閾値よりも小さい場合に乾燥と判断する請求項4に記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記対象物の乾燥を判断した時に、前記送風部又は前記除湿部のいずれか1つ以上の運転を制御する請求項4から請求項7のいずれか一つに記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記対象物の乾燥を判断した時に、送風を停止する請求項4から請求項7のいずれか一つに記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記対象物の乾燥を判断した時に、送風量を減少させて一定期間動作させた後に送風を停止する請求項4から請求項7のいずれか一つに記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記対象物の乾燥を判断した時に、前記除湿部を停止する請求項4から請求項7のいずれか一つに記載の送風装置。
- 前記乾燥判断部は、前記対象物の乾燥を判断した時に、除湿量を減らして一定期間動作させた後に前記除湿部を停止する請求項4から請求項7のいずれか一つに記載の送風装置。
- 前記吹出口から吹き出される前記空気の角度を変更させるルーバーをさらに備え、
前記制御部は、
前記水分量算出部で算出された水分量に基づいて、前記吹出口からの送風を制御する送風制御部を備え、
前記発光部は、
前記吹出口から送風される送風領域を複数の単位領域に分割して前記単位領域毎に前記検知光と前記参照光を発光し、
前記水分量算出部は、
前記複数の単位領域毎に前記水分量を算出し、
前記送風制御部は、
前記複数の単位領域ごとに算出された水分量に基づいて前記ルーバーの角度を変更する請求項1に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記複数の単位領域のうち前記水分量が多い単位領域に向けて送風するように前記ルーバーの角度を変更する請求項13に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記複数の単位領域毎に算出された水分量に基づいて前記送風部による送風量を変更する請求項13または14に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記水分量と所定の閾値とを比較する比閾値比較部を有し、
前記比閾値比較部の比較結果に基づいて前記送風部による送風量を変更する請求項13に記載の送風装置。 - 前記水分量算出部は、
前記複数の単位領域毎に前記水分量の変化率を算出し、
前記送風制御部は、
前記変化率に基づいて前記ルーバーの角度を変更する請求項13に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記複数の単位領域のうち前記変化率が小さい単位領域に向けて送風するように前記ルーバーの角度を変更する請求項17に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記複数の単位領域毎に前記変化率に基づいて前記送風部による送風量を変更する請求項17または18に記載の送風装置。 - 前記送風制御部は、
前記変化率と所定の閾値とを比較する変化率閾値比較部を備え、
前記変化率閾値比較部の比較結果に基づいて前記送風部による送風量を変更する請求項17に記載の送風装置。
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