【実施例1】
【0022】
図1〜
図5は扇風機本体1の外観を示しており、これらの各図において、2は室内の床面などに載置されるベースとしての台座、3は台座2から上方に向かう支柱、4は風を送り出す送風部で、支柱3の上端部と送風部4との間には、送風部4を任意の方向に首振り運動させるための首振り装置5が装備される。台座2は、その外形が平面視でほぼ円形をなす扁平状に形成され、前方上面には複数のタッチパネルからなる操作部6が設けられる。また支柱3は、首振り装置5を含めた送風部4を昇降させる昇降装置をなすもので、台座2の後方上面から垂直に延びる筒状の支柱基部7と、この支柱基部7の内側に上下摺動自在に組み付けられた摺動杆8とからなり、支柱基部7の上部後側に設けたロックボタン9を、図示しない弾性体の付勢力に抗して押動することにより、支柱基部7と摺動杆8との係合が解除されて、送風部4や首振り装置5を支持する摺動杆8が、支柱基部7に対して上下に摺動するようになっている。
【0023】
次に、送風部4や首振り装置5の構成を、
図6や
図7を参照しながら説明する。送風部4は、駆動源としてのDC(直流)ファンモータ10と、このDCファンモータ10により回転駆動されるファン11と、ファン11を覆う網状のファンガード12とからなる。ファン11は、DCファンモータ10の前方に突出した回転軸(図示せず)に固定され、複数の羽根13を放射状に配置して構成される。また、送風部4のDCファンモータ10と首振り装置5の全体は、前側を開口した駆動部カバー14により覆われており、この駆動部カバー14の開口周縁にファンガード12が取り付けられる。本実施例では、特に送風部4の駆動源としてAC(交流)モータではなく、DCファンモータ10を採用しているので、このDCファンモータ10に供給するパルス駆動信号のデューティを制御することで、ファン11の回転数を任意に可変することができる。
【0024】
首振り装置5は、前記支柱3の上端部に俯仰回動可能に設けられた支持台15上に支持され、送風部4を左右水平方向に揺動させる左右首振り部16と、送風部4を上下垂直方向に揺動させる上下首振り部17とをそれぞれ備えている。左右首振り部16は、支持台15に対して水平回動可能に設けられた受け台18に取り付けられ、送風部4を左右に揺動させる駆動源として、第1のステッピングモータ19を備えている。また、上下首振り部17は送風部4に取り付けられ、送風部4を上下に揺動させる駆動源として、第2のステッピングモータ20を備えている。送風部4を含めた上下首振り部17は、リンク片21によって左右首振り部16と俯仰回動可能に連結されており、これにより第2のステッピングモータ20だけでなく第1のステッピングモータ19の駆動力も、リンク片21を介して送風部4に伝達されるようになっている。また、首振り装置5による送風部4の首振り運動とは別に、俯仰回動可能な支持台15と、水平回動可能な受け台18とにより、送風部4を手動で上下と左右に動かすことができる。
【0025】
次に、
図8を参照しながら操作部6の構成を説明する。操作部6は、扇風機本体1の台座2の上面にタッチパネル式の操作キーとして形成される。送風部4の動作を設定する操作キーは、左右首振りキー22、上下首振りキー23、風量キー25から構成される。
【0026】
左右首振りキー22は、送風部4の左右首振り運転のオン/オフの切換えを指示するものである。この左右首振りキー22をタッチ操作することにより、左右首振り部16による送風部4の左右首振り運転をオンまたはオフに切り換えることができる。
【0027】
上下首振りキー23は、送風部4の上下首振り運転のオン/オフの切換えを指示するものである。この上下首振りキー23をタッチ操作することにより、上下首振り部17による送風部4の上下首振り運転をオンまたはオフに切り換えることができる。
【0028】
風量キー25は、送風量の設定を行うものであり、この風量キー25をタッチ操作することにより、送風部4からの風量を、例えば一定の「弱」、「中」、「強」、または周期的に変化する「リズム」の何れかに設定指示することができる。
【0029】
その他、操作部6は、扇風機の電源のオン/オフを切り換える電源キー26、扇風機としての運転を停止するまでの時間を設定する切タイマーキー27、運転を開始するまでの時間を設定する入タイマーキー28、子供のいたずらや誤操作を防止するチャイルドロックキー29、等も備える。
【0030】
なお、操作部6は、タッチパネルに限られず、ボタン式やダイヤル式であってもよい。また、操作部6と同様の操作が可能な遠隔操作体としてのリモコンを別体で備えてもよい。
【0031】
図9は、本実施例における扇風機の電気的構成を示したものである。同図において、30は扇風機本体1の台座2の内部に配設されたマイコンを含む制御部であり、この制御部30の入力ポートには前述した操作部6が接続される一方で、制御部30の出力ポートには、送風部4を構成するDCファンモータ10と、左右首振り部16を構成する第1のステッピングモータ19と、上下首振り部17を構成する第2のステッピングモータ20がそれぞれ接続される。
【0032】
制御部30は、マイコンによるソフトウェア上の機能として、操作部6から発生する操作信号を受けて、DCファンモータ10の動作を制御する送風制御部31と、第1のステッピングモータ19の動作を制御する左右首振り制御部32と、第2のステッピングモータ20の動作を制御する上下首振り制御部33とをそれぞれ備えている。また制御部30は、扇風機本体1の運転中はもとより、電源キー26のタッチ操作により扇風機本体1の運転を停止した後も、送風部4からの風量等の各種設定状態を記憶する記憶部34を備えている。この記憶部34に記憶される設定状態は、再度電源キー26をタッチ操作して扇風機本体1の運転を再開したときに読み出され、これにより運転停止直前と同じ状態で、送風部4を動作させることが可能になる。
【0033】
本実施例では、風量キー25の操作入力を受けて、制御部30が送風部4からの風量を前述した「弱」、「中」、「強」、「リズム」の何れかに設定し、その設定風量を記憶部34に記憶すると共に、扇風機の運転中は、送風制御部31が記憶部34から送風部4の設定風量を読み出し、設定風量に見合う送風が行われるように、送風部4を構成するDCファンモータ10の動作を制御する。また、左右首振りキー22からの操作入力により、左右首振り運転をオンにする指示が行なわれると、左右首振り制御部32は、送風部4の設定風量が固定した「弱」、「中」または「強」の場合には、送風部4の左右方向の最大首振り角度を、第1の値である例えば90°に設定し、その第1の値で、送風部4の左右方向の首振り角度が一定になり、且つ送風部4の左右方向の首振り速度も一定になるように、第1のステッピングモータ19の動作を制御する一方で、送風部4の設定風量が可変する「リズム」の場合には、送風部4の左右方向の最大首振り角度を第2の値である例えば10°に設定し、その第2の値の範囲内で送風部4の左右方向の首振り角度をランダムに変化させ、且つ送風部4の左右方向の首振り速度をランダムに変化させるように、第1のステッピングモータ19の動作を制御して、左右首振り部16による送風部4の横首振り動作を行わせる。
【0034】
同様に、上下首振りキー23からの操作入力により、上下首振り運転をオンにする指示が行なわれると、上下首振り制御部33は、送風部4の設定風量が固定した「弱」、「中」または「強」の場合には、送風部4の上下方向の最大首振り角度を、第1の値である例えば20°に設定し、その第1の値で、送風部4の上下方向の首振り角度が一定になり、且つ送風部4の上下方向の首振り速度も一定になるように、第2のステッピングモータ20の動作を制御する一方で、送風部4の設定風量が可変する「リズム」の場合には、送風部4の上下方向の最大首振り角度を、同じ20°若しくは第2の値であるより狭い角度に設定し、その設定した値の範囲内で、送風部4の上下方向の首振り角度をランダムに変化させ、且つ送風部4の上下方向の首振り速度をランダムに変化させるように、第2のステッピングモータ20の動作を制御して、上下首振り部17による送風部4の縦首振り動作を行わせる構成となっている。
【0035】
なお本実施例では、風量キー25により制御部30で設定された送風部4の風量に対応して、送風部4の左右方向や上下方向の最大首振り角度が設定される構成となっているが、送風部4の風量とは無関係に、これらの最大首振り角度が設定できる構成であってもよい。
【0036】
次に、首振り装置5の動作を説明する。電源キー26をタッチ操作して扇風機本体1の運転を開始すると、送風制御部31は、記憶部34に記憶された送風部4の設定風量を読み出し、当該設定風量に応じたデューティのパルス駆動信号をDCファンモータ10に送出する。また、左右首振り制御部32は、左右首振りキー22からの操作入力により、左右首振り運転をオンにする指示が行なわれると、送風部4の設定風量に対応した送風部4の左右方向の最大首振り角度を設定して、当該設定値に応じたパルス駆動信号を第1のステッピングモータ19に送出し、同様に上下首振り制御部33も、上下首振りキー23からの操作入力により、上下首振り運転をオンにする指示が行なわれると、送風部4の設定風量に対応した送風部4の左右方向の最大首振り角度を設定して、当該設定値に応じたパルス駆動信号を第2のステッピングモータ20に送出する。これにより、DCファンモータ10ひいてはファン11は、扇風機本体1の運転停止直前と同じ回転数で動作し始め、設定風量に見合う送風が送風部4から連続的に行われる。また、第1のステッピングモータ19による回転力が左右首振り部16に発生し、設定された左右の首振り角度と首振り速度で、送風部4が繰り返し左右に揺動し、第2のステッピングモータ20による回転力が上下首振り部17に発生し、設定された上下の首振り角度と首振り速度で、送風部4が繰り返し上下に揺動する。
【0037】
そして、左右首振り制御部32と上下首振り制御部33は、それぞれ対応する第1のステッピングモータ19と第2のステッピングモータ20を独立して制御できることから、送風部4を左右方向の動作、上下方向の動作、左右方向と上下方向を組み合せた立体的な動作の3種類の動作で繰り返し揺動させることが可能になる。
【0038】
また、送風制御部31はパルス駆動信号のデューティを固定若しくは徐々に可変させ、このパルス駆動信号をDCファンモータ10に送出することにより、送風部4から一定の風量を連続的に発生させたり、時間の経過と共に可変した風量を周期的に発生させることが可能である。風量は、扇風機本体1が運転中に風量キー25をタッチ操作することにより、「弱」→「中」→「強」→「リズム」→「弱」→・・・と選択し設定することができる。そして、設定された風量は記憶部34に記憶保持され、扇風機本体1の運転を再開した際には、運転停止直前に設定されていた風量でファン11が動作し始める。
【0039】
図10は、送風部4からの風量を「弱」、「中」または「強」に設定した場合に、送風部4の左右方向の首振り角度と時間との関係を示しており、また
図11は、送風部4からの風量を「リズム」に設定した場合に、送風部4の左右方向の首振り角度と時間との関係を示している。設定風量が「弱」、「中」または「強」である場合、左右首振り制御部32は、送風部4の左右方向の最大首振り角度を90°(左45°、右45°)に設定し、一定の角度と一定の速度で送風部4を首振り動作させる。これに対して、設定風量が「リズム」である場合、左右首振り制御部32は、送風部4の左右方向の最大首振り角度を10°(左5°、右5°)に設定し、その設定角度の範囲内でランダムに変化する角度と、ランダムに変化する速度で送風部4を首振り動作させる。
【0040】
図12は、従来の扇風機の首振り動作と、本実施例で提案する扇風機の首振り動作との比較を示したものである。従来の扇風機は、
図12(A)に示すように送風部の上下の首振り角度が本実施例と同様に20°であるものの、左右の首振りは多人数に風を送ることを目的として幅広い角度(50°、70°、90°)に設定するようになっている。これに対し本実施例は、
図12(B)に示すように送風部4の首振り角度の第2の値を10°に設定すると、使用者が一人の場合に、その使用者に対して首振り運転により自然なあたりの柔らかい風を無駄なく的確に送風することができる。
【0041】
図13は、本実施例で提案する扇風機のより具体的な首振り動作を示したものである。同図において、白抜き矢印は送風部4の首振り速度を示し、矢印が大きいほど速度が速いことを示す。本実施例においては首振り速度を3段階に切り替え可能であり、
図13(A)は、その3段階の速度を矢印で示している。速度は例えば、大矢印が「はやい」、中矢印が「ゆっくり」、小矢印が「おそい」の3段階とする。
【0042】
図13(B)は、上下首振りの速度をランダムに設定した場合の速度変化の一例を示している。
【0043】
図13(C)は、左右首振りの速度をランダムに設定した場合の速度変化の一例を示している。
【0044】
図13(D)は、左右首振りと上下首振りの速度をそれぞれランダムに設定して組み合わせた場合の送風部4の首振り動作を示しており、アラビア数字の「8」を横倒しにした様な動きとなる。
【0045】
こうして本実施例では、送風部4からの風量を「リズム」に設定した場合に、送風部4からのリズム風によるきめ細かい回転数制御に加えて、送風部4を小刻みに首振り動作させる首振り制御を加えることで、特に使用者が一人の場合に、その使用者に対して従来にない自然で心地よい風を送風することができる。この風は感触が柔らかく、扇風機の風に直接あたるのが苦手な人や赤ちゃんに対しても使用することができる。
【0046】
また本実施例では、首振り装置5の駆動源として、従来の同期モータに代わり第1のステッピングモータ19や第2のステッピングモータ20を用いているので、これらの第1のステッピングモータ19や第2のステッピングモータ20に適切なパルス駆動信号を与えるだけで、送風部4の首振り速度や首振り角度を簡単に設定した状態にすることができる。
【0047】
以上のように本実施例では、送風部4と、送風部4を首振り運動させる首振り装置5と、送風部4の首振り角度を制御する角度制御部となる左右首振り制御部32とを備え、左右首振り制御部32は、送風部4の最大首振り角度を例えば90°である第1の値と、この第1の値よりも小さい例えば10°である第2の値の何れかに設定可能であり、この設定した最大首振り角度の範囲内で、送風部4を首振り動作させるように首振り装置5を制御する構成となっている。
【0048】
この場合、送風部4の最大首振り角度を、多人数に対応した第1の値と、一人に対応した第2の値の何れかに設定できるので、送風部4の最大首振り角度を第2の値に狭く設定した一人用モードを選択した場合に、送風部4を小刻みに首振り動作させて、一人の使用者に対してより自然なあたりの柔らかい風を的確に提供することができる。そのため、使用者の人数に対応した首振り送風を行なうことができ、一人の使用者に対してより自然なあたりの柔らかい風を的確に送風できる。
【0049】
また、本実施例の左右首振り制御部32は、送風部4の実際に動作する際の首振り角度が、設定した最大首振り角度の範囲内でランダムに変化するように制御する構成となっている。
【0050】
この場合、送風部4の首振り角度を、左右首振り制御部32で設定した最大首振り角度の範囲内でランダムに変更しながら、首振り送風を行うことができることから、送風部4の首振り角度をランダムに変化させて、使用者に対してより自然なあたりの柔らかい風を送風することができる。
【0051】
また、本実施例の左右首振り制御部32は、送風部4の首振り速度を制御する速度制御部としての機能も備えており、送風部4の首振り速度がランダムに変化するように制御する構成となっている。
【0052】
この場合、送風部4の首振り速度をランダムに変更しながら、首振り送風を行うことができることから、送風部4の首振り速度をランダムに変化させて、使用者に対してより自然なあたりの柔らかい風を送風することができる。
【0053】
また、本実施例の左右首振り制御部32は、送風部4の首振り速度を制御する速度制御部としての機能も備えており、特に送風部4の最大首振り角度を第2の値に設定したときに、送風部4の首振り角度が第2の値以下の範囲内でランダムに変化するように制御し、送風部4の首振り速度がランダムに変化するように制御する構成となっている。
【0054】
この場合、送風部4の最大首振り角度を前記第2の値に設定したときに、送風部4が実際に動作する際の首振り角度を、第2の値の範囲内でランダムに変更し、且つ送風部4の首振り速度をランダムに変更しながら、首振り送風を行うことができる。したがって、狭い角度の範囲内で送風部4の首振り角度をランダムに、そして首振り速度もランダムに変更しながら、一人の使用者に対してより一層自然なあたりの柔らかい風を送風することができる。
【0055】
また本実施例では、送風部4の首振り方向が左右と上下の両方、左右のみ、上下のみのいずれかとなるように構成されている。
【0056】
この場合、送風部4の首振り方向を左右、上下、または左右と上下の組み合わせとし、必要に応じて首振り角度と首振り速度をランダムに変更しながら、首振り送風を行うことができる。つまり、送風部4の首振り方向を左右、上下、または左右と上下の組み合わせの何れかにしながら、使用者に対してより自然なあたりの柔らかい風を送風することができる。
【0057】
さらに本実施例では、送風部4を駆動させる駆動部が、ステッピングモータとなる第1のステッピングモータ19や第2のステッピングモータ20で構成される。
【0058】
この場合、送風部4の首振り機能の駆動部に、従来から搭載されているステッピングモータを使用することで、送風部4を首振り運転させる駆動部のコストを従来と同等に維持することが可能となり、扇風機としてのコストアップがなく、製品の仕様を向上させることができる。
【実施例2】
【0059】
図14は、本発明の実施例2を示す。本実施例の扇風機本体1は、室内にいる人数を感知する人感センサー35を備えており、その他の構成は実施例1と共通している。
【0060】
図15に示すとおり、人感センサー35は、制御部30の入力ポートに接続され、人の体から放射された赤外線36を検出する検出部37の他に、制御部30に組み込まれ、検出部37で検出した赤外線36から所定範囲内に存在する人数が単数か複数かを判定する人数判定部38と、存在する人数が単数か複数かにより首振り動作を自動選択し、選択した首振り動作を行うように第1のステッピングモータ19と第2のステッピングモータ20に駆動信号を送出する首振り制御部39から構成される。この首振り制御部39は、実施例1の左右首振り制御部32と上下首振り制御部33に相当する。
【0061】
検出部37は、支柱基部7の上部前側に配設され、室内にいる人の体から放射された赤外線36を検出し、赤外線36の量の変化等により人数判定部38が室内に存在する人が単数か複数かを判定し、人数に適した首振り動作を選択する。そして、人数判定部38が選択した首振り動作を行うように、首振り制御部39が第1のステッピングモータ19と第2のステッピングモータ20に駆動信号を送出する。
【0062】
さらに本実施例においては、制御部30の入力ポートに接続する人感センサーキー40を、操作部6に備える。この人感センサーキー40をタッチ操作することにより、人感センサー35の動作をオンまたはオフに切り換えることができる。
【0063】
人感センサー35により自動選択する首振り動作は、例えば、人数判定部38で判定した室内の人数が単数の場合には、送風部4の左右方向の最大首振り角度を10°とし、人数が複数の場合には、送風部4の左右方向の最大首振り角度を90°とする。また、実施例1で説明したように、送風部4の首振り速度をランダムとしたり、人数が単数の場合には上下の首振り動作を行なったりする等の設定が可能である。
【0064】
また、検出部37を可動させる可動機構(図示せず)を扇風機本体1に組み込み、赤外線36を検出した方向を中心に首振り動作を行うように設定することも可能である。
【0065】
このように、本実施例の効果として使用者が事前に人感センサー35を動作オン状態に設定しておけば、その後は人感センサー35で判定された室内の人数に応じて、自動で使用者に的確に送風を行うことができる。
【0066】
なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施例では、送風部4の最大首振り角度を第2の値に設定したときにだけ、リズム風による送風部4の回転数制御と、送風部4を小刻みに首振り動作させる首振り制御が同時に行われるが、送風部4の最大首振り角度を第1の値に設定した場合でも、同様な回転数制御や首振り制御が行われる構成を組み込んでもよい。