IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ リズム時計工業株式会社の特許一覧

<>
  • 特許-扇風機及び扇風機の制御方法 図1
  • 特許-扇風機及び扇風機の制御方法 図2
  • 特許-扇風機及び扇風機の制御方法 図3
  • 特許-扇風機及び扇風機の制御方法 図4
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-04
(45)【発行日】2023-04-12
(54)【発明の名称】扇風機及び扇風機の制御方法
(51)【国際特許分類】
   F04D 25/10 20060101AFI20230405BHJP
   F04D 27/00 20060101ALI20230405BHJP
【FI】
F04D25/10 302Z
F04D27/00 101U
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2019109331
(22)【出願日】2019-06-12
(65)【公開番号】P2020200806
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2022-04-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000115773
【氏名又は名称】リズム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002022
【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤井 秀紀
【審査官】吉田 昌弘
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-085882(JP,A)
【文献】特開2015-224603(JP,A)
【文献】特開2018-115623(JP,A)
【文献】特開平05-321883(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F04D 25/10
F04D 27/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、
前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、
所定の室温値が設定される記憶部と、
前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、
を有し、
前記記憶部には設定室温差が設定され、前記制御部は、前記室温検出部が前記ファン方向変更部の所定角度毎に検出した室温のうち、最高室温と最低室温との差が前記設定室温差よりも大きい場合は、前記最高室温とされた方向の室温が前記最低室温に前記設定室温差を加えた室温以下となる迄前記ファンを前記最高室温とされた方向に向くよう前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする扇風機。
【請求項2】
ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、
前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、
所定の室温値が設定される記憶部と、
前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、
を有し、
前記記憶部には第1設定室温と、前記第1設定室温より高い第2設定室温及び設定室温差が設定され、
前記制御部は、前記室温検出部が前記ファン方向変更部の所定角度毎に検出した室温のうち、最高室温と最低室温との差が前記設定室温差以下である場合に、前記第1設定室温以下における風量が前記第2設定室温以上における風量よりも小さいことを特徴とする扇風機。
【請求項3】
前記記憶部には第1設定室温と、前記第1設定室温より高い第2設定室温及び設定室温差が設定され、
前記制御部は、前記室温検出部が前記ファン方向変更部の所定角度毎に検出した室温のうち、最高室温と最低室温との差が前記設定室温差以下である場合に、前記第1設定室温以下における風量が前記第2設定室温以上における風量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の扇風機。
【請求項4】
前記記憶部には第3設定室温が設定され、
前記制御部は、前記室温検出部が前記第3設定室温以上の室温を検出した場合に前記ファンの向きが前記第3設定室温以上の温度を検出した方向を避けるように前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか記載の扇風機。
【請求項5】
前記記憶部には第4設定室温が設定され、
前記制御部は、前記室温検出部が前記第4設定室温以下の室温を検出した場合には前記ファンの向きが前記第4設定室温以下の室温を検出した方向の近傍に向くように前記ファン方向変更部を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか記載の扇風機。
【請求項6】
ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、
前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、
所定の室温値が設定される記憶部と、
前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、
を有し、
前記ファンを駆動して風量を制御するファンモータ駆動部を有し、
前記記憶部には、室温境界部を示す閾値が設定され、
前記制御部は、前記室温検出部が第1の室温及び前記第1の室温と前記所定角度範囲で連続する方向であって前記第1の室温と異なる第2の室温を検出して前記第1の室温と前記第2の室温との室温差が前記閾値以上であるとして前記室温境界部を特定した場合には、前記室温境界部における風速をVとし、前記ファンと前記室温境界部とのなす角をθ(0°<θ<90°)とした場合における前記ファンの所定首振り角度φ(0°≦φ≦θ)における風速がVcosθ/cosφとなるよう前記ファンモータ駆動部を制御することを特徴とする扇風機。
【請求項7】
複数個所の室温を検出する室温サーチ工程と、
検出された前記室温のうちの最高室温と最低室温との差が、予め設定された設定室温差よりも高いか否かを比較する室温比較工程と、を有し、
前記室温比較工程において前記最高室温と前記最低室温との差が前記設定室温差よりも高い場合には、前記最高室温とされた位置の室温が前記最低室温に前記設定室温差を加えた室温以下となる迄ファンからの風を送る室温均一化処理工程を行い、
前記室温比較工程において前記最高室温と前記最低室温との差が前記設定室温差以下である場合には、予め設定された所定の風量にて前記ファンからの風を送る室温均一時処理工程を行う、
ことを特徴とする扇風機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、扇風機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、温度センサを備えた扇風機が開示されている。例えば、特許文献1に開示される扇風機は、温度センサ及び湿度センサを備えて、温度センサ及び湿度センサにより検出した温度と湿度をマイコンにて判断し、ファンの回転数を変更する。従って、温度や湿度に適した風量の風を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平6-147188号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、部屋の室温は、部屋の中で均一ではないこともある。例えば、部屋の天井付近と床付近では温度差が大きい場合が有り、また、部屋にキッチンが設置されていればコンロ付近が高温となる。また、エアコンからの冷風を撹拌させたい場合には、扇風機がエアコンと併用されるが、エアコンの吹き出し口は部屋の他の空間と比べて低温である。従って、部屋の室温を測定しても、部屋の状況によっては適切な風を得ることができない場合があった。
【0005】
本発明は、部屋の状況に応じて適切な風を発生させることができる扇風機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の扇風機は、ファンの向きを所定角度範囲で連続して変更可能に形成されるファン方向変更部と、前記ファンの向きの延長方向における位置の室温を検出する室温検出部と、所定の室温値が設定される記憶部と、前記室温検出部の検出結果と前記記憶部に設定された設定値に基づいて前記ファン方向変更部を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、部屋の状況に応じて適切な風を発生させることができる扇風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の実施形態に係る扇風機を模式的に表した図であり、(a)は正面図であり、(b)は右側面図である。
図2】本発明の実施形態に係る扇風機の制御ブロック図である。
図3】本発明の実施形態に係る扇風機を部屋で使用している状態を示す図である。
図4】本発明の実施形態に係る扇風機を洗濯物乾燥モードを用いて使用している状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、図に基づいて、本発明の実施形態を説明する。図1に示す扇風機1は、ベース部2を備える。ベース部2は、略円盤状に形成されて、下面が接地面に接地される。上面には、風量切替ボタンやタイマー等を備える操作パネル2aが設けられる。ベース部2からは、家庭用コンセントに接続してベース部2の電源2bに通電される電源コード(不図示)が設けられる。また、ベース部2内部には、制御回路基板2cが設けられる。
【0010】
ベース部2からは、上方に向けて支柱3が立設する。支柱3の上端は、モータ21a(図2参照)を備える左右首振り機構21を介して後述のグリル部30を支持する支持枠体4と接続される。支持枠体4は、略弓状に形成されて、該弓状の内側にグリル部30が配置され、中央外側部にて左右首振り機構21と接続される。モータ21aを駆動源とする左右首振り機構21により、支持枠体4は、支柱3の軸心回りに回転可能に支持される。
【0011】
また、支持枠体4の両上端4a,4bのうち、一方の上端4aはモータ22a(図2参照)を備える上下首振り機構22が形成される。他方の上端4bは、グリル部30と回転自在に連結する回転軸部23を備える。グリル部30は、正面視円形であり、略碗状の前グリル31及び後グリル部32が組み合わされて形成される。グリル部30は、前グリル31と後グリル部32の合わせ面33の上下方向略中央位置にて、上下首振り機構22及び回転軸部23により回転可能に支持される。従って、グリル部30は、支柱3の軸心に直交して上下首振り機構22と回転軸部23を通る線を軸心として回転可能とされる。
【0012】
グリル部30は、内部に2枚のファン5a,5bが同じ軸線上に配置され、互いに反転して回転する。換言すれば、扇風機1は、二重反転式ファンの構成を備える。各ファン5a,5bは、それぞれモータ41,42(図2参照)を備えて各ファン5a,5bが回転駆動される。扇風機1は、二重反転式ファンであるファン5a,5bを備えることで、通常の1枚のファンを備える扇風機に比べて噴出風の届く距離が長い。
【0013】
また、グリル部30には、前グリル31の正面視における右側縁部に室温検出部50が設けられる。室温検出部50は、扇風機1の風が到達する位置の温度(すなわち、扇風機1からある程度離れた位置の温度)を検出可能に形成される。本実施形態においては、室温検出部50は、放射温度計等の非接触温度センサにより形成される。
【0014】
図2は扇風機1の制御ブロック図である。扇風機1は、制御部10、記憶部11、ファン方向変更部20、ファンモータ駆動部40を備える。制御部10は、コンピュータ(CPU)により形成される。記憶部11は、制御部10と接続する。記憶部11は、例えば、SSD(Solid State Drive)やSRAM(Static Randam Access Memory)で構成され、制御部10を動作させる制御プログラムや室温値(後述する設定室温差(DT)、第1設定室温(T1)~第4設定室温(T4))等の各種設定値等が記憶される。
【0015】
制御部10には、室温検出部50が接続される。また、制御部10は、ファン方向変更部20及びファンモータ駆動部40と接続し、それぞれを制御する。ファン方向変更部20は、左右首振り機構21のモータ21a及び上下首振り機構22のモータ22aと接続して制御する。ファン方向変更部20は、左右首振り機構21及び上下首振り機構22を制御することにより、ファン5a,5bの向き、すなわち、ファン5a,5bから噴出される風の向きを、上下方向及び左右方向それぞれ連続して変更可能に形成される。左右首振り機構21及び上下首振り機構22は、所定角度範囲で連続してファン5a,5bの向きを変更可能に形成される。本実施形態では、該所定角度範囲は、左右首振り機構21及び上下首振り機構22共に360度とされる。
【0016】
また、ファンモータ駆動部40は、モータ41,42を制御することで各ファン5a,5bの回転数を調整し、ファン5a,5bからの風量を制御することができる。
【0017】
このように形成される扇風機1の使用時の動作の例を図3に基づいて説明する。図3の部屋Lは、リビングの一例を示している。部屋Lには、天井付近にエアコンCが設置されている。また、部屋Lの一の壁際にはキッチンKが設置されている。キッチンKにはコンロKoが設置されている。部屋Lの略中央には本実施形態に係る扇風機1が置かれている。
【0018】
(室温サーチ工程)
制御部10は予め設定した所定の動作プログラムに従って、ファン方向変更部20(左右首振り機構21、上下首振り機構22)によりファン5a,5b(グリル部30)を上下方向及び左右方向に動かし、部屋L内の複数個所の室温を検出する。例えば、上下首振り機構22によりファン5a(前グリル31)が真下に向いた状態からファン5aが真上を向き再び真下を向くまで30度ずつ上向きに変化させ、上下方向に30度変化する毎にグリル部30を左右首振り機構21により360度回転させる。そして、上下方向の30度毎、水平方向を5度毎に室温検出部50により室温を検出する。このようにして、制御部10は、室温検出部50にファン方向変更部20(左右首振り機構21、上下首振り機構22)の所定角度毎に室温を検出させる。
【0019】
該室温サーチ工程は、扇風機1の電源がONされたときに行われてもよいし、操作パネル2aの操作により該室温サーチ工程を実行してもよい。また、他のモードで運転中に適宜該室温サーチ工程を割り込み処理してもよい。
【0020】
(室温均一化処理工程)
制御部10は、室温サーチ工程で検出した室温のうち、最高室温(Tmax)と最低室温(Tmin)との差が、予め記憶部11に設定した設定室温差(DT)よりも高いか否かを比較する(室温比較工程)。そして制御部10は、最高室温(Tmax)と最低室温(Tmin)の差が設定室温差(DT)よりも高い場合(Tmax-Tmin>DT)には、最高室温(Tmax)とされた位置(方向)の室温(T)が最低室温(Tmin)に設定室温差(DT)を加えた室温以下(T≦Tmin+DT)となるまでファン5a,5bを最高室温(Tmax)とされた位置(方向)に向くようファン方向変更部20を制御して、風を送ることができる。このとき、制御部10は、ファン5a,5bを駆動するモータ41,42に対して、最高室温(Tmax)と最低室温(Tmin)の差が大きい場合には回転数を上げて風量を増やす等適宜制御することができる。
【0021】
例えば、設定室温差(DT)を1度として設定する。このとき、図3の部屋Lの天井付近の位置P1の室温が26度で、床付近の位置P2の室温が22度である場合には、制御部10は、ファン5a,5b(グリル部30)を位置P1に向けて風を送る。扇風機1は、室温検出部50により検出された位置P1の室温が23度以下となる迄位置P1に風を送り続ける。なお、位置P1は、ある程度連続した空間である場合には、扇風機1は、ファン方向変更部20によりファン5a,5bの向きを変化させながら(すなわち首振りさせながら)、位置P1に風を送ることもできる。
【0022】
また、当該室温均一化処理工程における処理時間に閾値を設けて、該閾値以上の処理時間を経過しても最高室温(Tmax)と最低室温(Tmin)の差が設定室温差(DT)よりも高い場合(Tmax-Tmin>DT)には、当該室温均一化処理工程を停止したり、エラーメッセージを報知又は通信してユーザーに知らせるようにしてもよい。これにより、エアコンを付けっ放しであったり、部屋Lの窓や扉を開けたままにした状態であるために室温ムラが改善されない(すなわち、扇風機1で風を送っても熱が循環しない)状況に対応することができる。
【0023】
(室温均一時処理工程)
また、制御部10は、室温サーチ工程で検出した室温のうち、最高室温(Tmax)と最低室温(Tmin)との差が、予め記憶部11に設定した設定室温差(DT)以下である場合(Tmax-Tmin<DT)には、室温が略均一であると判断する。この場合、制御部10は、予め設定された所定の風量にてファンモータ駆動部40を制御する。
【0024】
例えば、記憶部11には、予め第1設定室温(T1)と、第1設定室温(T1)よりも高い第2設定室温(T2)を設定しておく。そして、第1設定室温(T1)に対応するファン5a,5bの回転数(すなわち風量)は、第2設定室温(T2)に対応するファン5a,5bの回転数(風量)よりも小さく設定しておく。また、第1設定室温(T1)と第2設定室温(T2)との間の温度におけるファン5a,5bの回転数(風量)は、第1設定室温(T1)に対応するファン5a,5bの回転数(風量)よりも大きいが第2設定室温(T2)に対応するファン5a,5bの回転数(風量)よりも小さく設定することができる。そして、略均一とされる部屋Lの室温(T)は、最高室温(Tmax)又は最低室温(Tmin)又は両者の平均値とすることができる。
【0025】
室温均一時処理工程では、例えば、部屋Lの室温(T)が第1設定室温(T1)以下の室温で略均一である場合(T≦T1)には、弱い風量で扇風機1を使用することができる。また、部屋Lの室温(T)が第2設定室温(T2)以上の室温で略均一である場合(T≧T2)には、強い風量で扇風機1を使用することができる。部屋Lの室温(T)が第1設定室温(T1)と第2設定室温(T2)との間の室温である場合(T1<T<T2)には、中間の風量等とすることができる。
【0026】
例えば、第1設定室温(T1)を21度とし、第2設定室温(T2)を28度と設定することができる。または、第1設定室温(T1)におけるファン5a,5bの回転数(風量)を最弱に設定し、第2設定室温(T2)におけるファン5a,5bの回転数(風量)を最強に設定し、第1設定室温(T1)と第2設定室温(T2)間のファン5a,5bの回転数(風量)は中間の回転数(風量)と設定することもできるし、風量が増減を繰り返すよう設定することもできる。
【0027】
なお、該室温均一時処理工程における扇風機1の首振り(ファン方向変更部20)の動作は、適宜設定することができる。
【0028】
(高温回避処理工程)
また、記憶部11には第3設定室温(T3)が設定され、制御部10は、前記室温サーチ工程において室温検出部50が第3設定室温(T3)以上の室温(T)を検出した場合(T≧T3)にファン5a,5b(グリル部30)の向きが第3設定室温(T3)以上の温度を検出した位置(方向)を避けるようにファン方向変更部20を制御する。
【0029】
例えば、第3設定室温(T3)を60度に設定しておけば、第3設定室温(T3)以上の温度を検出した位置(方向)にキッチンKのコンロKoが存在していると判断することができる。従って、制御部10は、扇風機1の風がキッチンKのコンロKoを避けるようにファン方向変更部20を制御することができる。これにより、コンロKoの火を扇風機1により消してしまうことを回避することができる。
【0030】
(室内循環処理工程)
また、記憶部11には、第4設定室温(T4)が設定され、制御部10は、前記室温サーチ工程において室温検出部50が第4設定室温(T4)以下の室温(T)を検出した場合(T≦T4)には、ファン5a,5b(グリル部30)の向きが第4設定室温(T4)以下の室温を検出した位置(方向)の近傍に向くようにファン方向変更部20を制御する。
【0031】
例えば、第4設定室温(T4)を10度に設定しておけば、第4設定室温(T4)以下の室温を検出した位置(方向)にエアコンCの吹き出し口C1が存在すると判断することができる。そして、制御部10は、吹き出し口C1の近傍、例えば、吹き出し口C1の直下である位置P3にファン5a,5b(グリル部30)を向けて風を送ることができる。すると、ファン5a,5bからの風は吹き出し口C1の壁に当てられるので、吹き出し口C1から吹き出される冷たい風を部屋Lの天井側に回して部屋Lの空気を循環させることができる。これにより、吹き出し口C1からの冷たい空気が、部屋Lの床側に居る人に直接当たってしまうことを回避して、部屋Lの室温を均一化することができる。
【0032】
なお、前述の高温回避処理工程や上記の室内循環処理工程で直接風を当てないとしたコンロKoやエアコンCの吹き出し口C1と扇風機1との位置関係は、扇風機1の設置場所を部屋L内で動かさない限り、変わらない。従って、扇風機1の首振り送風を停止しない限り、送風しない方向(コンロKoやエアコンCの吹き出し口C1の方向)として記憶した方向には首振りしない(すなわち送風しない)よう扇風機1を設定することもできる。
【0033】
(洗濯物乾燥モード)
また、図4に示すように、扇風機1では、洗濯物を効率よく乾燥することができる洗濯物乾燥モードを備える。この洗濯物乾燥モードでは、部屋Lに洗濯物Wを並べた場合、洗濯物Wに対して略均一の風速で扇風機1からの風を当てることができる。
【0034】
この場合、記憶部11には、室温境界部Sを特定するための閾値が設定される。そして、室温サーチ工程の結果、室温T(第1の室温)と、室温Tと所定角度範囲で連続する方向(本実施形態では、扇風機1の正面側左右方向)であって室温Tと異なる洗濯物Wの温度(室温WT(第2の室温))が検出されたとする。すると、制御部10は、室温Tと室温WTとの室温差が閾値以上である場合には、室温Tと室温WTの隣接位置(方向)を、室温Tと室温WTとが隣接する方向に並べられた洗濯物Wの端(室温境界部S)と特定する。
【0035】
次に、制御部10は、扇風機1と室温境界部Sとのなす角θ(0°<θ<90°)を算出して、室温境界部Sにおける風速Vを設定する。そして、制御部10は、ファン5a,5bの所定首振り角度φ(0°≦φ≦θ)における風速がVcosθ/cosφとなるようにファンモータ駆動部40を制御する。これにより、扇風機1から洗濯物Wまでの距離が短い中央部分よりも、当該距離が長い端部分(室温境界部S)におけるファン5a,5bの回転数を多くする等して高い風速で回転駆動することができるので、洗濯物Wに対して均一の風速(風量)で風を当てることができる。従って、洗濯物Wをほぼ同じ時間で乾燥させることができる。
【0036】
なお、室温境界部Sにおける風速Vは扇風機1の最大風速とすると、洗濯物Wを早く乾燥させることができる。ファン5a,5bの所定首振り角度φ(θ<φ)における風速は最大風速としてもよいし、送風停止でもよい。0°≦φ≦θの間でのみファン5a,5bを回転駆動させてもよい。
【0037】
このようにして、扇風機1によれば、部屋の状況に応じて適切な風量の風を得ることができる。
【0038】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態では、室温検出部50をグリル部30に設けたが、部屋Lの各所に室温検出部50を複数設け、無線通信により部屋Lの各所の室温を検出するように構成することもできる。
【符号の説明】
【0039】
1 扇風機 2 ベース部
2a 操作パネル 2b 電源
2c 制御回路基板 3 支柱
4 支持枠体 4a 上端
4b 上端 5a ファン
5b ファン 10 制御部
11 記憶部 20 ファン方向変更部
21 左右首振り機構 21a モータ
22 上下首振り機構 22a モータ
23 回転軸部 30 グリル部
31 前グリル 32 後グリル部
33 合わせ面 40 ファンモータ駆動部
41 モータ 42 モータ
50 室温検出部 C エアコン
C1 吹き出し口 K キッチン
Ko コンロ L 部屋
P1~P3 位置
S 室温境界部 W 洗濯物
図1
図2
図3
図4