サーキュレータの制御装置
【課題】 室内の温度分布を均一化するためのサーキュレータの制御装置に関する。
【解決手段】 ベース１の上に枠体２を配置し、枠体２の背面と前面に空気取入口４と空気吹出口５を設け、枠体２内に送風ファン５を備える。室内温度を検出する室温検出手段６と、送風ファン５の回転数を制御する風量制御手段７とを設け、風量制御手段７には所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備える。風量制御手段７は室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示するものであり、室温に対して最適な風量で送風ファン５を運転することができる。
【解決手段】 ベース１の上に枠体２を配置し、枠体２の背面と前面に空気取入口４と空気吹出口５を設け、枠体２内に送風ファン５を備える。室内温度を検出する室温検出手段６と、送風ファン５の回転数を制御する風量制御手段７とを設け、風量制御手段７には所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備える。風量制御手段７は室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示するものであり、室温に対して最適な風量で送風ファン５を運転することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は室内空気を循環させるサーキュレータの風量の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンやストーブなどの冷暖房機器を単独で運転するときは、冷房時には室内の床面付近に冷気が集まり天井付近の温度が低下せず、暖房時には暖かい空気が室内の天井付近に集まり床面付近の温度が上昇しないため、室内の天井と床面付近では温度差が生じてしまう。サーキュレータはこれらエアコンやストーブなどの冷暖房機器と併用されて、室内空気を循環させることで室内の天井と床面付近の温度差を少なくして、冷暖房時の快適性を向上している。また、夏季には冷房機器の設定温度を高くし、冬季には暖房機器の設定温度を低くしても室内を快適な温度に維持できるようになり、省エネルギー性の向上に寄与できるものである。
【０００３】
サーキュレータの風量を手動で操作して変更するときは、室内の温度分布に風量が一致していないときがあり、風量が不足するときは室内空気が循環されないため温度差が解消されないことになる。一方、風量が多いときは室内空気が循環されて温度差は解消できるが、騒音の問題や不必要に風が吹き付けて不快感を与えることがある。
【０００４】
そこで、サーキュレータ本体に室内温度検出手段を備え、室内温度が設定温度に達したときに自動でファンの運転・停止を行ったり、風量を制御したりするものがあり、室内温度にあわせて風量を変化させることで風量不足や不必要な送風といった問題を解消している（特許文献１）。
【０００５】
また最近では、室内の天井と床面のそれぞれの温度を検出するセンサを備え、天井と床面の温度差によってサーキュレータの運転を制御するものや、サーキュレータと冷暖房機器に通信手段を備えて、冷暖房機器の運転に連動してサーキュレータの運転を制御するものなどが提案されており、快適性や省エネルギー性の確保を図っている（特許文献２）。
【特許文献１】登録実用新案第３１０４９００号 公報
【特許文献２】特開平８−２７０９９２号 公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サーキュレータの風量があらかじめ設定された温度で変更されるように設定されると、冷暖房機器の設定温度がサーキュレータの設定温度と一致しているときや、人の出入りが多く室温の変化が頻繁に起こるときには、サーキュレータの風量が頻繁に変更されることがあり、音や風量の変化が頻繁に繰り返されるため取扱者に不快感を与えたり、取扱者が故障と勘違いしたりすることがある。
【０００７】
また、床面と天井の温度差や冷暖房機器と連動するものは、複数の温度センサや冷暖房機器との通信手段などが必要であり、部品点数や製造コストが増加し製品が高価なものになってしまう。サーキュレータは冷暖房機器の補助として使用されるものであり、安価であることが購入の条件として重視されるため、実用化は難しいものであり、生産コストを低く抑えながら、室内温度の変化に対応できる風量制御方法が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の課題を解決するもので、床面に設置されるベース１と、該ベース１の上に配置される枠体２とを設け、前記枠体２の背面に形成する空気取入口３と、前記枠体２の前面に形成する空気吹出口４と、前記枠体２内に配置する送風ファン５とを設け、前記送風ファン５によって前記空気取入口３から前記枠体２内に取り込まれた空気が前記空気吹出口４から吹き出すサーキュレータにおいて、室内温度を検出する室温検出手段６と、前記送風ファン５の回転数を制御する風量制御手段７とを設け、前記風量制御手段７は所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒとが定められた制御パターンＮを備え、前記風量制御手段７は前記室温検出手段６の検出温度が前記風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン５に指示することを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記風量制御手段７には前記室温検出手段６の検出室温が前記風量変更ポイントＰと一致したときに所定時間作動する可変停止手段８を設け、前記風量制御手段７は可変停止手段８が作動中の所定時間は送風ファン５の回転数Ｒを維持し、前記可変停止手段８の動作停止後に設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン５に指示することにより、室温が安定してから送風ファン５の回転数Ｒが変更するので、送風ファン５の風量が頻繁に変化することがないものである。
【００１０】
また、前記風量制御手段７には運転開始から所定時間は送風ファン５をあらかじめ設定された回転数Ｒａに保持する風量保持手段９を備え、前記風量保持手段９の動作停止後に制御パターンＮによる制御を開始することにより、室内の温度分布を均一化してから制御パターンＮによる制御を開始することができる。
【００１１】
また、前記風量制御手段７の制御パターンＮを複数個備えたパターン記憶手段１０と、該パターン記憶手段１０に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段１１とを設けたことにより、使用環境に合わせて制御パターンＮを選択することができる。
【００１２】
また、前記制御パターンＮには基準となる風量変更ポイントＰｓを定め、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に風量変更ポイントＰが設定されると共に、前記風量変更ポイントＰｓの温度を選択可能とする基準温度設定手段１２を設けたことにより、冷暖房機器の設定温度に合わせて風量変更ポイントＰが設定でき、冷暖房機器による室温の変化に対応して送風ファン５の風量を変化させることができるものとなった。
【００１３】
また、前記風量制御手段７は、本体の設置状態を検出する位置検出手段１３を設け、位置検出手段１３の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択することにより、サーキュレータの設置方法を変更したときに最適な制御パターンＮが選択されるものとなった。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、風量制御手段７には所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応する送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備え、室温検出手段６の検出温度に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する構成としている。室温検出手段６の検出室温が風量変更ポイントＰに一致したときに、あらかじめ設定された回転数Ｒを送風ファン５に出力するものであり、室温に対して最適な風量で運転するので、風量不足や不必要な送風による騒音や不快感を与えることはなくなり、室内の温度分布を均一化することができるものとなった。
【００１５】
また、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰに一致したときは、可変停止手段８が所定時間作動し、風量制御手段７は可変停止手段８が作動中は回転数Ｒの変更を送風ファン５に出力せず、送風ファン５はそのままの回転数Ｒを保持しており、所定時間が経過して可変停止手段８の動作が停止後に回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示する。
【００１６】
室内温度に時間の要素を組み合わせることで、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してもすぐに回転数Ｒが変更されず、室温が安定してから送風ファン５の回転数Ｒの変更が行われるから、室内空気の循環が確実に行われて室内の温度分布を均一化することができた。
【００１７】
また、風量変更ポイントＰと冷暖房機器の設定温度が一致しているときや、人の出入りにより一時的に室温が変化したときなどには、短時間の間に風量変更ポイントＰが繰り返し検出されることがあるが、この発明では、可変停止手段８の所定時間が経過する前に風量変更ポイントＰが検出されるときは、送風ファン５は同じ回転数Ｒを維持したまま送風ファン５の回転数Ｒが変更されないから、音や風量の変化による不快感を与えることがなく、快適性が向上できるものとなった。
【００１８】
また、運転開始から所定時間は風量保持手段９が作動して室温に関係なくあらかじめ定められた回転数Ｒａで運転する構成としたので、運転開始時に床面付近と天井付近で温度差があるときでも室内空気を循環させており、床面と天井付近の温度差を解消してから制御パターンＮによる制御を開始するので、短時間で確実に室内の温度分布を均一化することができる。
【００１９】
また、複数個の制御パターンＮをパターン記憶手段１０に備え、複数の制御パターンＮから最適なものを選択できるようにすることで、冷房機器と併用する場合や、暖房機器と併用する場合、もしくはサーキュレータ単独で使用する場合など、使用条件によって異なる室内の温度変化に合わせて最適な制御パターンＮを選択して使用することができ、室内の温度分布の均一化の効果が期待できる。
【００２０】
また、基準となる風量変更ポイントＰｓを定めて、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に各風量変更ポイントＰが設定されるように構成しており、基準となる風量変更ポイントＰｓの温度を基準温度設定手段１２によって変更できるようにしている。このようにすると、冷暖房機器の設定温度を変更したときに、風量変更ポイントＰｓを冷暖房機器の設定温度に合わせて設定することにより、冷暖房機器の設定温度による室温の変化に合わせて送風ファン５の風量が変化するものとなり、送風ファン５が最適な風量で運転するものとなり、室内の温度分布の均一化の効果が期待できる。
【００２１】
また、サーキュレータは床置きだけでなく壁掛けでも使用できるものがあるが、床面付近と天井付近では室温変化の仕方が異なる。このため、風量制御手段７は本体の設置状態を検出する位置検出手段１３を設け、位置検出手段１３の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択する構成としたから、サーキュレータの設置方法が変更されたときは、設置方法に合わせて最適な制御パターンＮが選択されるものであり、設置方法を変更したときに取扱者が制御パターンＮを選択する必要はないから取扱いが容易であり、１台の製品で使用環境の異なる幅広いユーザーの要望に対応できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例を示すサーキュレータの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例を示すサーキュレータの縦断面図である。
【図３】この発明の実施例を示すサーキュレータの温度と回転数の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１はサーキュレータのベース、２はベース１の上に設置する枠体、３は枠体２の背面に形成した空気取入口、４は枠体２の前面に形成した空気吹出口、２ａは枠体２背面の空気取入口３と枠体２前面の空気吹出口４とを連通するように枠体２内に形成した空気流路、５は枠体２の空気流路２ａ内に配置したプロペラファンで構成される送風ファンであり、送風ファン５が回転すると枠体２背面の空気取入口３から室内空気が吸い込まれ、枠体２前面の空気吹出口４から前方に向かって吹き出す。
【００２４】
１４はサーキュレータの運転・停止を指示する運転スイッチ、１５は風量を設定する風量設定手段、７は運転スイッチ１４や風量設定手段１５の出力信号を受けて送風ファン５の運転・停止や回転数を制御する風量制御手段であり、風量設定手段１５は例えば「強」「中」「弱」「微風」の４段階の風量を備え、各風量に対応して送風ファン５の回転数Ｒを４段階に設定している。
【００２５】
運転スイッチ１４が操作されて運転開始信号が出力されると、風量制御手段７は風量設定手段１５で設定された風量に基づいて送風ファン５を駆動する。風量設定手段１５が操作されると、風量制御手段７は送風ファン５の回転数Ｒを変更する。また、運転中に運転スイッチ１４が操作されて運転停止信号が出力されると、風量制御手段７は送風ファン５への通電を停止する。
【００２６】
１６はベース１と枠体２との間に形成した角度調節機構であり、枠体２の前面の空気吹出口５の吹出角度が前方と上方との間で変更できるようになっており、角度調節機構１６によって枠体２前面の空気吹出口５を斜め上方や真上に向けることで、サーキュレータを床面に設置したまま部屋の上部空間や天井に向けて送風して室内空気を循環することができる。
【００２７】
夏季にエアコンなどの冷房機器と併用するときは、枠体２の前面の空気吹出口４を斜め上方に向けると低温度の空気が室内全体に循環しやすくなり、床面と天井の温度差をなくして室内温度を均一にできるようになっている。一方、冬季にストーブなどの暖房機器と併用するときには、枠体２の前面の空気吹出口４を真上に向けて天井に向けて送風することで天井付近の温められた空気が床面に流れるので空気が循環しやすくなり、天井付近に暖かい空気が溜まるのを防ぐことができ、床面と天井の温度差をなくして室内温度を均一にできる。
【００２８】
６はベース１に取り付けられた室温検出手段であり、サーキュレータが設置された室内の温度を検出する。風量制御手段７は風量設定手段１５で設定された風量に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する手動運転モードと、室温検出手段６の検出室温に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する自動運転モードの２つの運転モードを備えている。１７はこの２つの運転モードを切替える運転モード選択手段であり、手動運転中に運転モード選択手段１７が操作されると自動運転が開始され、自動運転中に運転モード選択手段１７が操作されると手動運転が開始される。
【００２９】
自動運転モードが開始されると、風量制御手段７は室温検出手段６の検出室温に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを変更するが、この発明は、送風ファン５の回転数Ｒを変更するときを風量変更ポイントＰと定め、風量変更ポイントＰを所定の温度毎に設定し、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒがあらかじめ設定されている。１８は風量制御手段７に備えた比較手段であり、比較手段１８は室温検出手段６の検出温度がどの温度範囲Ｔにあるかを判断して送風ファン５の回転数Ｒを決定しており、室温が上昇もしくは低下して風量変更ポイントＰと一致して異なる温度範囲Ｔが検出されると、送風ファン５を対応する回転数Ｒに変更する。
【００３０】
実施例では、風量変更ポイントＰ０より低い温度範囲をＴ０、風量変更ポイントＰ０とＰ１の間の温度範囲をＴ１、風量変更ポイントＰ１とＰ２の温度範囲をＴ２、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲をＴ３と設定し、温度範囲Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のときの回転数をそれぞれＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と設定している。風量制御手段７は、例えば、室温検出手段６の検出温度が温度範囲Ｔ２のときは送風ファン５を回転数Ｒ２で駆動しており、室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２を検出したときは、送風ファン５を回転数Ｒ３に変更し、室温が低下して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１を検出したときは、送風ファン５を回転数Ｒ１に変更するものであり、室温の変化に合わせて送風ファン５の風量を変化することができる。
【００３１】
１０は風量制御手段７に備えたパターン記憶手段であり、複数の風量変更ポイントＰとそれに対応する回転数Ｒを定めたものを一つの制御パターンＮとして設定し、パターン記憶手段１０には風量変更ポイントＰの温度と、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応する送風ファン５の回転数Ｒの設定が異なる複数の制御パターンＮを備えている。１１はパターン記憶手段１０に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段であり、制御パターン選択手段１１を操作すると制御パターンが例えばＮ１・Ｎ２・Ｎ３・・と順に変更され、選択された制御パターンＮが比較手段１８に出力され、風量制御手段７は制御パターン選択手段１１で選択された制御パターンＮに基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する。冷房時と暖房時では室温の変化の仕方が異なるが、冷房時や暖房時の運転条件に合った制御パターンＮを設定することで、室内の温度変化に合わせて送風ファン５の回転数Ｒが制御できるので、室内の温度差を抑えて確実に室内の温度分布の均一化を図ることができる。
【００３２】
実施例では、パターン記憶手段１０の制御パターンＮとして、冷房時に対応する制御パターンＮ１と、暖房時に対応する制御パターンＮ２と、その他の単独運転時に対応する制御パターンＮ３を備えている。
【００３３】
図３（ａ）は、冷房時の制御パターンＮ１を示しており、冷房機器の運転開始後は室温が高く、冷房機器の設定温度に近づくにつれて室温が低下するから、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「中」、Ｐ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ１を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定している。このようにすると冷房機器の運転開始後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３であれば、送風ファン５の風量が「中」に設定され、室温が低下して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２と一致すると、送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ２に対応する「弱」に変更される。その後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１に一致すると送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ１に対応する「微風」に変更され、室温が冷房機器の設定温度付近まで低下して、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０に一致して温度範囲Ｔ０になると送風ファン５が停止する。
【００３４】
このように冷房機器と併用するときは、使用開始後の室温が高いときは送風ファン５の風量を多くすることで室内の床面付近に集まりやすい冷気を天井付近に循環させ、床面付近と天井付近の温度差を少なくして室内全体の温度を均一に下げることができるので、冷房機器が設定温度を検出するまでの時間を短くでき、省エネルギー性の向上につながるものとなった。また、室温が低下した後は送風ファン５の風量が低下もしくは停止するので、騒音の発生を抑えると共に不必要な送風による不快感を与えることがない。
【００３５】
また、図３（ｂ）は暖房時の制御パターンＮ２を示しており、暖房機器の運転開始後は室温が低く、暖房機器の設定温度に近づくにつれて室温が上昇するから、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「停止」、風量変更ポイントＰ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「微風」、風量変更ポイントＰ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ１を「弱」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「中」に設定している。このようにすると暖房機器の運転開始後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０より低い温度範囲Ｔ０であれば、送風ファン５の風量が「中」に設定され、室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０と一致すると、送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ１に対応する「弱」に変更される。その後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１に一致すると送風ファン５の風量は温度範囲Ｔ２に対応する「微風」に変更され、室温が暖房機器の設定温度付近まで上昇して、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２に一致して温度範囲Ｔ３になると送風ファン５が停止する。
【００３６】
このように暖房機器と併用するときは、使用開始後の室温が低いときは、送風ファン５の風量を多くすることで室内の天井付近に集まりやすい暖かい空気を床面付近に循環させ、床面付近と天井付近の温度差を少なくして、室内全体の温度を均一に上昇させることができるので、暖房機器が設定温度を検出するまでの時間を短くでき、省エネルギー性の向上につながるものとなった。また、室温が上昇すると送風ファン５の風量が低下もしくは低下するので、騒音の発生を抑えると共に不必要な送風による不快感を与えることがない。
【００３７】
また、図３（ｃ）は春や秋などの冷暖房機器を使用しないときの制御パターンＮ３の実施例であり、制御パターンＮ３では風量変更ポイントＰ０とＰ１が設定され、温度範囲Ｔ２が広く設定されている。風量変更ポイントＰ１より高い温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ２を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定しており、制御パターンＮ３を選択するときは、サーキュレータを単独で使用するときを想定しているから、風量変更ポイントＰを少なくして送風ファン５の回転数を安定させ、音や風量の変化ができるだけ少なくなるようにしている。
【００３８】
各制御パターンＮの風量変更ポイントＰの温度と、温度範囲Ｔに対応して設定される送風ファン５の回転数Ｒは任意であるが、室温が変化しないときは送風ファン５が高い回転数Ｒのまま長時間運転する可能性がある。このため、実施例では自動運転時の最高回転数を一段階低い「中」に設定することで、長時間室温が変化しない場合の騒音の発生を抑えることができる。
【００３９】
このように風量変更ポイントＰと、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備えることで、室温の変化に合わせて送風ファン５の回転数Ｒを制御することができるので、風量不足や無駄な送風がなくなり、室内の温度分布の均一化ができる。また、冷房時と暖房時の室温の変化の仕方に対応した風量変更ポイントＰと送風ファン５の回転数Ｒを備えた複数の制御パターンＮを用意したから、年間を通じて室内の温度分布の均一化の効果を得ることができるものとなった。
【００４０】
８はタイマーを内装する可変停止手段であり、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致したときに内装するタイマーを作動し、可変停止手段８はタイマーの設定時間だけ作動して風量制御手段７による送風ファン５の回転数の変更動作を停止する。タイマーの設定時間が経過して可変停止手段８が停止すると、風量制御手段７が対応する回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示する。
【００４１】
また、可変停止手段８のタイマーの設定時間が経過する前に、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致して異なる温度範囲Ｔになったときは、タイマーをリセットしてカウントをやり直すものであり、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してから同一の温度範囲Ｔを設定時間以上維持したときに、はじめて風量制御手段７が送風ファン５の回転数Ｒを変更するものである。
【００４２】
サーキュレータは床面に置いて使用されるため、室温検出手段６が床面付近の温度を検出することになるが、冷房時は床面付近の温度が低下しやすいため、室温検出手段６が風量変更ポイントＰに対応する温度を検出したときでも、天井付近では温度が高く、床面付近と天井付近の温度差が大きいときがあり、送風ファン５の回転数をすぐに低下すると温度差の解消に時間がかかることがある。
【００４３】
また、人の出入りが多く室温が安定しないときや、冷暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ付近に設定されているときには、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰをまたいで変化しやすいので、風量変更ポイントＰが頻繁に検出されることがある。このとき、送風ファン５の回転数Ｒが短時間で頻繁に変更されると、風量や音の変化が頻繁に繰り返されて不快感を与えたり、ユーザーが故障と勘違いしたりすることがある。
【００４４】
この発明では、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してから設定時間は送風ファン５の回転数Ｒをそのまま維持しており、室温が冷暖房機器の設定温度に達するまでは送風ファン５の回転数Ｒを低下させるタイミングを遅らせて室内の空気をできるだけ循環させるので、床面付近と天井付近の温度差を少なくすることができ、確実に温度差を解消して室内の温度分布を均一化できるものとなった。そのため、冷暖房機器が設定温度を検出するまでの時間も短くでき、省エネルギー性が向上できるものとなった。
【００４５】
また、冷暖房機器の設定温度付近で室温が安定後、人の出入りなどによって風量変更ポイントＰをまたいで室温が上下に変化したときでも、可変停止手段８の設定時間が経過する前に風量変更ポイントＰが検出されたときは、送風ファン５の回転数Ｒがそのまま維持されるから、送風ファン５の風量が頻繁に変更されることがなくなり、風量や音の変化による不快感を与えたり、誤って故障と判断されたりするようなことはなくなった。
【００４６】
９はタイマーを内装した風量保持手段であり、風量保持手段９は運転モード選択手段１６によって自動運転が選択されたときに内装するタイマーを作動し、風量保持手段９はタイマーの設定時間だけ作動し、風量保持手段９の作動中は風量制御手段７があらかじめ定められた回転数Ｒを送風ファン５に出力する。設定時間が経過して風量保持手段９が停止すると、風量制御手段７が室温検出手段６の検出温度に基づいて運転を開始する。
【００４７】
サーキュレータの運転開始後は、床面付近と天井付近の温度差が大きく開いていることがあり、この場合は床面付近の温度は天井付近より低い温度が検出されるため、室内温度検出手段６の検出温度に基づいて運転すると、室内の天井付近の温度が高いときでも送風ファン５の回転数が低く設定されることがあり、室内空気の循環不足が起こり温度差を解消できないことがある。
【００４８】
この発明では、運転開始から一定時間は室温検出手段６の検出温度に関係なく送風ファン５を「弱」で運転して強制的に室内空気の循環を行うので、床面付近と天井付近の温度差を少なくして室内の温度分布が均一化されてから、室温検出手段６の検出温度に基づく制御を開始するから、短時間で温度差を解消して確実に室内の温度分布を均一化できるものとなった。実施例では騒音を抑えるために風量保持手段９で設定される風量を「弱」に設定しているが、この風量は「強」や「中」でもよい。
【００４９】
ところで、冷房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ０より高く設定されているときや、暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ２より低く設定されているときは、室温が冷暖房機器の設定温度になっても送風ファン５の風量が低下しないことがある。また、冷房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ０より低く設定されているとき、あるいは暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ２より高く設定されており、風量変更ポイントＰと冷暖房機器の設定温度との温度差が大きいときは、早い段階で送風ファン５の回転数Ｒが低下もしくは停止してしまうことがある。
【００５０】
この発明の他の実施例では、基準となる風量変更ポイントＰｓを定めて、その風量変更ポイントＰｓを基準として各風量変更ポイントＰが設定されるように構成している。１２は風量変更ポイントＰを変更する基準温度設定手段であり、基準温度設定手段１２で希望する温度を入力すると、風量変更ポイントＰｓの温度が変更される。基準となる風量変更ポイントＰｓを変更しても各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔは変更されない。基準となる風量変更ポイントＰｓの温度を高く変更したときは高くした分だけ各風量変更ポイントＰの温度も高くなり、基準となる風量変更ポイントＰの温度を低く変更したときは低くした分だけ各風量変更ポイントＰの温度も低くなる。
【００５１】
制御パターンＮ１のときは基準となる風量変更ポイントがＰ０となり、制御パターンＮ２では基準となる風量変更ポイントがＰ２となるように構成されている。したがって、冷房時の制御パターンＮ１のときは、風量変更ポイントＰｓを冷暖房機器の設定温度に設定すれば、風量変更ポイントＰ０が冷房機器の設定温度と一致し、暖房時の制御パターンＮ２のときは、風量変更ポイントＰｓを暖房機の設定温度に設定すれば、風量変更ポイントＰ２が暖房機器の設定温度と一致するものとなる。
【００５２】
冷暖房機器の設定温度に合わせて風量変更ポイントＰｓの基準温度を設定すれば、冷暖房機器の設定温度になったときに確実に送風ファン５の風量が低下もしくは停止するものとなるから、サーキュレータの送風ファン５の風量の変化が冷暖房機器の設定温度と一致でき、快適性が向上できる。
【００５３】
サーキュレータを暖房機と併用するときにおいて、床面に置いて使用するときは空気吹出口４を真上に向けて天井に向けて空気を吹き出すようにするが、暖房機器と併用するときは壁掛けにして天井付近の高所に設置して使用したいという要望がある。この場合、床面付近と天井付近では温度変化の仕方が異なるから、壁掛け用の制御パターンが必要となるが、単純に制御パターンの種類を増やすと取扱者が設定を間違えたり、どの制御パターンを選択すればよいかわからなくなったりすることがある。
【００５４】
１３はベース１内に設けた傾斜センサで構成する位置検出手段であり、床面に設置したときと、壁掛けにして横向きになったときを検出して異なる信号を風量制御手段７に出力する。
【００５５】
パターン記憶手段１０には壁掛け時のための制御パターンＮ２ａを備えており、取扱者が制御パターン選択手段１１によって制御パターンＮ２を選択していたときにおいて、位置検出手段１３が床置き時の信号を出力しているときは制御パターンＮ２が設定され、位置検出手段１３が壁掛け時の信号を出力しているときは制御パターンＮ２ａが設定されるようになっている。
【００５６】
位置検出手段１３の出力信号によって、同じ制御パターンＮ２でも異なる制御を行うようにしており、図３（ｄ）は位置検出手段１３が壁掛け時の信号を出力しているときの暖房時の制御パターンＮ２ａを示しており、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「中」、Ｐ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２ときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１ときの回転数Ｒ１を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定して、床置き時と壁掛け時とでは逆の制御を行うようにしている。
【００５７】
暖房機器の運転開始後は室温が低く、室温検出手段６の検出温度が温度範囲Ｔ０のときは送風ファン５が停止している。室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０と一致すると送風ファン５の風量が「微風」に変更され、天井付近の空気を床面に向けて循環させる。更に室温が上昇して検出温度が風量変更ポイントＰ２と一致すれば、送風ファン５の風量が「中」変更される。暖房時は床面よりも天井付近の温度が先に上昇するから、室温が高くなるときに送風ファン５の風量を多くすることで天井付近に集まる暖められた空気を床面付近に循環させることができ、室内の温度分布を均一化しやすいものである。
【００５８】
この構成では、取扱者が制御パターンＮ２を選択する必要はなく、位置検出手段１３の出力に基づいて風量制御手段７が自動で制御パターンＮの設定を行うから、制御パターンＮを誤って設定したり、どの制御パターンＮを設定すればよいか迷ったりすることがなく、取り扱い性が良いものとなる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ベース
２ 枠体
３ 空気取入口
４ 空気吹出口
５ 送風ファン
６ 室温検出手段
７ 風量制御手段
８ 可変停止手段
９ 風量保持手段
１０ パターン記憶手段
１１ 制御パターン選択手段
１２ 基準温度設定手段
１３ 位置検出手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は室内空気を循環させるサーキュレータの風量の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンやストーブなどの冷暖房機器を単独で運転するときは、冷房時には室内の床面付近に冷気が集まり天井付近の温度が低下せず、暖房時には暖かい空気が室内の天井付近に集まり床面付近の温度が上昇しないため、室内の天井と床面付近では温度差が生じてしまう。サーキュレータはこれらエアコンやストーブなどの冷暖房機器と併用されて、室内空気を循環させることで室内の天井と床面付近の温度差を少なくして、冷暖房時の快適性を向上している。また、夏季には冷房機器の設定温度を高くし、冬季には暖房機器の設定温度を低くしても室内を快適な温度に維持できるようになり、省エネルギー性の向上に寄与できるものである。
【０００３】
サーキュレータの風量を手動で操作して変更するときは、室内の温度分布に風量が一致していないときがあり、風量が不足するときは室内空気が循環されないため温度差が解消されないことになる。一方、風量が多いときは室内空気が循環されて温度差は解消できるが、騒音の問題や不必要に風が吹き付けて不快感を与えることがある。
【０００４】
そこで、サーキュレータ本体に室内温度検出手段を備え、室内温度が設定温度に達したときに自動でファンの運転・停止を行ったり、風量を制御したりするものがあり、室内温度にあわせて風量を変化させることで風量不足や不必要な送風といった問題を解消している（特許文献１）。
【０００５】
また最近では、室内の天井と床面のそれぞれの温度を検出するセンサを備え、天井と床面の温度差によってサーキュレータの運転を制御するものや、サーキュレータと冷暖房機器に通信手段を備えて、冷暖房機器の運転に連動してサーキュレータの運転を制御するものなどが提案されており、快適性や省エネルギー性の確保を図っている（特許文献２）。
【特許文献１】登録実用新案第３１０４９００号 公報
【特許文献２】特開平８−２７０９９２号 公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サーキュレータの風量があらかじめ設定された温度で変更されるように設定されると、冷暖房機器の設定温度がサーキュレータの設定温度と一致しているときや、人の出入りが多く室温の変化が頻繁に起こるときには、サーキュレータの風量が頻繁に変更されることがあり、音や風量の変化が頻繁に繰り返されるため取扱者に不快感を与えたり、取扱者が故障と勘違いしたりすることがある。
【０００７】
また、床面と天井の温度差や冷暖房機器と連動するものは、複数の温度センサや冷暖房機器との通信手段などが必要であり、部品点数や製造コストが増加し製品が高価なものになってしまう。サーキュレータは冷暖房機器の補助として使用されるものであり、安価であることが購入の条件として重視されるため、実用化は難しいものであり、生産コストを低く抑えながら、室内温度の変化に対応できる風量制御方法が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の課題を解決するもので、床面に設置されるベース１と、該ベース１の上に配置される枠体２とを設け、前記枠体２の背面に形成する空気取入口３と、前記枠体２の前面に形成する空気吹出口４と、前記枠体２内に配置する送風ファン５とを設け、前記送風ファン５によって前記空気取入口３から前記枠体２内に取り込まれた空気が前記空気吹出口４から吹き出すサーキュレータにおいて、室内温度を検出する室温検出手段６と、前記送風ファン５の回転数を制御する風量制御手段７とを設け、前記風量制御手段７は所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒとが定められた制御パターンＮを備え、前記風量制御手段７は前記室温検出手段６の検出温度が前記風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン５に指示することを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記風量制御手段７には前記室温検出手段６の検出室温が前記風量変更ポイントＰと一致したときに所定時間作動する可変停止手段８を設け、前記風量制御手段７は可変停止手段８が作動中の所定時間は送風ファン５の回転数Ｒを維持し、前記可変停止手段８の動作停止後に設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン５に指示することにより、室温が安定してから送風ファン５の回転数Ｒが変更するので、送風ファン５の風量が頻繁に変化することがないものである。
【００１０】
また、前記風量制御手段７には運転開始から所定時間は送風ファン５をあらかじめ設定された回転数Ｒａに保持する風量保持手段９を備え、前記風量保持手段９の動作停止後に制御パターンＮによる制御を開始することにより、室内の温度分布を均一化してから制御パターンＮによる制御を開始することができる。
【００１１】
また、前記風量制御手段７の制御パターンＮを複数個備えたパターン記憶手段１０と、該パターン記憶手段１０に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段１１とを設けたことにより、使用環境に合わせて制御パターンＮを選択することができる。
【００１２】
また、前記制御パターンＮには基準となる風量変更ポイントＰｓを定め、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に風量変更ポイントＰが設定されると共に、前記風量変更ポイントＰｓの温度を選択可能とする基準温度設定手段１２を設けたことにより、冷暖房機器の設定温度に合わせて風量変更ポイントＰが設定でき、冷暖房機器による室温の変化に対応して送風ファン５の風量を変化させることができるものとなった。
【００１３】
また、前記風量制御手段７は、本体の設置状態を検出する位置検出手段１３を設け、位置検出手段１３の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択することにより、サーキュレータの設置方法を変更したときに最適な制御パターンＮが選択されるものとなった。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、風量制御手段７には所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応する送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備え、室温検出手段６の検出温度に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する構成としている。室温検出手段６の検出室温が風量変更ポイントＰに一致したときに、あらかじめ設定された回転数Ｒを送風ファン５に出力するものであり、室温に対して最適な風量で運転するので、風量不足や不必要な送風による騒音や不快感を与えることはなくなり、室内の温度分布を均一化することができるものとなった。
【００１５】
また、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰに一致したときは、可変停止手段８が所定時間作動し、風量制御手段７は可変停止手段８が作動中は回転数Ｒの変更を送風ファン５に出力せず、送風ファン５はそのままの回転数Ｒを保持しており、所定時間が経過して可変停止手段８の動作が停止後に回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示する。
【００１６】
室内温度に時間の要素を組み合わせることで、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してもすぐに回転数Ｒが変更されず、室温が安定してから送風ファン５の回転数Ｒの変更が行われるから、室内空気の循環が確実に行われて室内の温度分布を均一化することができた。
【００１７】
また、風量変更ポイントＰと冷暖房機器の設定温度が一致しているときや、人の出入りにより一時的に室温が変化したときなどには、短時間の間に風量変更ポイントＰが繰り返し検出されることがあるが、この発明では、可変停止手段８の所定時間が経過する前に風量変更ポイントＰが検出されるときは、送風ファン５は同じ回転数Ｒを維持したまま送風ファン５の回転数Ｒが変更されないから、音や風量の変化による不快感を与えることがなく、快適性が向上できるものとなった。
【００１８】
また、運転開始から所定時間は風量保持手段９が作動して室温に関係なくあらかじめ定められた回転数Ｒａで運転する構成としたので、運転開始時に床面付近と天井付近で温度差があるときでも室内空気を循環させており、床面と天井付近の温度差を解消してから制御パターンＮによる制御を開始するので、短時間で確実に室内の温度分布を均一化することができる。
【００１９】
また、複数個の制御パターンＮをパターン記憶手段１０に備え、複数の制御パターンＮから最適なものを選択できるようにすることで、冷房機器と併用する場合や、暖房機器と併用する場合、もしくはサーキュレータ単独で使用する場合など、使用条件によって異なる室内の温度変化に合わせて最適な制御パターンＮを選択して使用することができ、室内の温度分布の均一化の効果が期待できる。
【００２０】
また、基準となる風量変更ポイントＰｓを定めて、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に各風量変更ポイントＰが設定されるように構成しており、基準となる風量変更ポイントＰｓの温度を基準温度設定手段１２によって変更できるようにしている。このようにすると、冷暖房機器の設定温度を変更したときに、風量変更ポイントＰｓを冷暖房機器の設定温度に合わせて設定することにより、冷暖房機器の設定温度による室温の変化に合わせて送風ファン５の風量が変化するものとなり、送風ファン５が最適な風量で運転するものとなり、室内の温度分布の均一化の効果が期待できる。
【００２１】
また、サーキュレータは床置きだけでなく壁掛けでも使用できるものがあるが、床面付近と天井付近では室温変化の仕方が異なる。このため、風量制御手段７は本体の設置状態を検出する位置検出手段１３を設け、位置検出手段１３の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択する構成としたから、サーキュレータの設置方法が変更されたときは、設置方法に合わせて最適な制御パターンＮが選択されるものであり、設置方法を変更したときに取扱者が制御パターンＮを選択する必要はないから取扱いが容易であり、１台の製品で使用環境の異なる幅広いユーザーの要望に対応できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例を示すサーキュレータの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例を示すサーキュレータの縦断面図である。
【図３】この発明の実施例を示すサーキュレータの温度と回転数の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１はサーキュレータのベース、２はベース１の上に設置する枠体、３は枠体２の背面に形成した空気取入口、４は枠体２の前面に形成した空気吹出口、２ａは枠体２背面の空気取入口３と枠体２前面の空気吹出口４とを連通するように枠体２内に形成した空気流路、５は枠体２の空気流路２ａ内に配置したプロペラファンで構成される送風ファンであり、送風ファン５が回転すると枠体２背面の空気取入口３から室内空気が吸い込まれ、枠体２前面の空気吹出口４から前方に向かって吹き出す。
【００２４】
１４はサーキュレータの運転・停止を指示する運転スイッチ、１５は風量を設定する風量設定手段、７は運転スイッチ１４や風量設定手段１５の出力信号を受けて送風ファン５の運転・停止や回転数を制御する風量制御手段であり、風量設定手段１５は例えば「強」「中」「弱」「微風」の４段階の風量を備え、各風量に対応して送風ファン５の回転数Ｒを４段階に設定している。
【００２５】
運転スイッチ１４が操作されて運転開始信号が出力されると、風量制御手段７は風量設定手段１５で設定された風量に基づいて送風ファン５を駆動する。風量設定手段１５が操作されると、風量制御手段７は送風ファン５の回転数Ｒを変更する。また、運転中に運転スイッチ１４が操作されて運転停止信号が出力されると、風量制御手段７は送風ファン５への通電を停止する。
【００２６】
１６はベース１と枠体２との間に形成した角度調節機構であり、枠体２の前面の空気吹出口５の吹出角度が前方と上方との間で変更できるようになっており、角度調節機構１６によって枠体２前面の空気吹出口５を斜め上方や真上に向けることで、サーキュレータを床面に設置したまま部屋の上部空間や天井に向けて送風して室内空気を循環することができる。
【００２７】
夏季にエアコンなどの冷房機器と併用するときは、枠体２の前面の空気吹出口４を斜め上方に向けると低温度の空気が室内全体に循環しやすくなり、床面と天井の温度差をなくして室内温度を均一にできるようになっている。一方、冬季にストーブなどの暖房機器と併用するときには、枠体２の前面の空気吹出口４を真上に向けて天井に向けて送風することで天井付近の温められた空気が床面に流れるので空気が循環しやすくなり、天井付近に暖かい空気が溜まるのを防ぐことができ、床面と天井の温度差をなくして室内温度を均一にできる。
【００２８】
６はベース１に取り付けられた室温検出手段であり、サーキュレータが設置された室内の温度を検出する。風量制御手段７は風量設定手段１５で設定された風量に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する手動運転モードと、室温検出手段６の検出室温に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する自動運転モードの２つの運転モードを備えている。１７はこの２つの運転モードを切替える運転モード選択手段であり、手動運転中に運転モード選択手段１７が操作されると自動運転が開始され、自動運転中に運転モード選択手段１７が操作されると手動運転が開始される。
【００２９】
自動運転モードが開始されると、風量制御手段７は室温検出手段６の検出室温に基づいて送風ファン５の回転数Ｒを変更するが、この発明は、送風ファン５の回転数Ｒを変更するときを風量変更ポイントＰと定め、風量変更ポイントＰを所定の温度毎に設定し、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒがあらかじめ設定されている。１８は風量制御手段７に備えた比較手段であり、比較手段１８は室温検出手段６の検出温度がどの温度範囲Ｔにあるかを判断して送風ファン５の回転数Ｒを決定しており、室温が上昇もしくは低下して風量変更ポイントＰと一致して異なる温度範囲Ｔが検出されると、送風ファン５を対応する回転数Ｒに変更する。
【００３０】
実施例では、風量変更ポイントＰ０より低い温度範囲をＴ０、風量変更ポイントＰ０とＰ１の間の温度範囲をＴ１、風量変更ポイントＰ１とＰ２の温度範囲をＴ２、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲をＴ３と設定し、温度範囲Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のときの回転数をそれぞれＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と設定している。風量制御手段７は、例えば、室温検出手段６の検出温度が温度範囲Ｔ２のときは送風ファン５を回転数Ｒ２で駆動しており、室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２を検出したときは、送風ファン５を回転数Ｒ３に変更し、室温が低下して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１を検出したときは、送風ファン５を回転数Ｒ１に変更するものであり、室温の変化に合わせて送風ファン５の風量を変化することができる。
【００３１】
１０は風量制御手段７に備えたパターン記憶手段であり、複数の風量変更ポイントＰとそれに対応する回転数Ｒを定めたものを一つの制御パターンＮとして設定し、パターン記憶手段１０には風量変更ポイントＰの温度と、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応する送風ファン５の回転数Ｒの設定が異なる複数の制御パターンＮを備えている。１１はパターン記憶手段１０に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段であり、制御パターン選択手段１１を操作すると制御パターンが例えばＮ１・Ｎ２・Ｎ３・・と順に変更され、選択された制御パターンＮが比較手段１８に出力され、風量制御手段７は制御パターン選択手段１１で選択された制御パターンＮに基づいて送風ファン５の回転数Ｒを制御する。冷房時と暖房時では室温の変化の仕方が異なるが、冷房時や暖房時の運転条件に合った制御パターンＮを設定することで、室内の温度変化に合わせて送風ファン５の回転数Ｒが制御できるので、室内の温度差を抑えて確実に室内の温度分布の均一化を図ることができる。
【００３２】
実施例では、パターン記憶手段１０の制御パターンＮとして、冷房時に対応する制御パターンＮ１と、暖房時に対応する制御パターンＮ２と、その他の単独運転時に対応する制御パターンＮ３を備えている。
【００３３】
図３（ａ）は、冷房時の制御パターンＮ１を示しており、冷房機器の運転開始後は室温が高く、冷房機器の設定温度に近づくにつれて室温が低下するから、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「中」、Ｐ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ１を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定している。このようにすると冷房機器の運転開始後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３であれば、送風ファン５の風量が「中」に設定され、室温が低下して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２と一致すると、送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ２に対応する「弱」に変更される。その後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１に一致すると送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ１に対応する「微風」に変更され、室温が冷房機器の設定温度付近まで低下して、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０に一致して温度範囲Ｔ０になると送風ファン５が停止する。
【００３４】
このように冷房機器と併用するときは、使用開始後の室温が高いときは送風ファン５の風量を多くすることで室内の床面付近に集まりやすい冷気を天井付近に循環させ、床面付近と天井付近の温度差を少なくして室内全体の温度を均一に下げることができるので、冷房機器が設定温度を検出するまでの時間を短くでき、省エネルギー性の向上につながるものとなった。また、室温が低下した後は送風ファン５の風量が低下もしくは停止するので、騒音の発生を抑えると共に不必要な送風による不快感を与えることがない。
【００３５】
また、図３（ｂ）は暖房時の制御パターンＮ２を示しており、暖房機器の運転開始後は室温が低く、暖房機器の設定温度に近づくにつれて室温が上昇するから、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「停止」、風量変更ポイントＰ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「微風」、風量変更ポイントＰ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ１を「弱」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「中」に設定している。このようにすると暖房機器の運転開始後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０より低い温度範囲Ｔ０であれば、送風ファン５の風量が「中」に設定され、室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０と一致すると、送風ファン５の風量が温度範囲Ｔ１に対応する「弱」に変更される。その後、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ１に一致すると送風ファン５の風量は温度範囲Ｔ２に対応する「微風」に変更され、室温が暖房機器の設定温度付近まで上昇して、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ２に一致して温度範囲Ｔ３になると送風ファン５が停止する。
【００３６】
このように暖房機器と併用するときは、使用開始後の室温が低いときは、送風ファン５の風量を多くすることで室内の天井付近に集まりやすい暖かい空気を床面付近に循環させ、床面付近と天井付近の温度差を少なくして、室内全体の温度を均一に上昇させることができるので、暖房機器が設定温度を検出するまでの時間を短くでき、省エネルギー性の向上につながるものとなった。また、室温が上昇すると送風ファン５の風量が低下もしくは低下するので、騒音の発生を抑えると共に不必要な送風による不快感を与えることがない。
【００３７】
また、図３（ｃ）は春や秋などの冷暖房機器を使用しないときの制御パターンＮ３の実施例であり、制御パターンＮ３では風量変更ポイントＰ０とＰ１が設定され、温度範囲Ｔ２が広く設定されている。風量変更ポイントＰ１より高い温度範囲Ｔ２のときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１のときの回転数Ｒ２を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定しており、制御パターンＮ３を選択するときは、サーキュレータを単独で使用するときを想定しているから、風量変更ポイントＰを少なくして送風ファン５の回転数を安定させ、音や風量の変化ができるだけ少なくなるようにしている。
【００３８】
各制御パターンＮの風量変更ポイントＰの温度と、温度範囲Ｔに対応して設定される送風ファン５の回転数Ｒは任意であるが、室温が変化しないときは送風ファン５が高い回転数Ｒのまま長時間運転する可能性がある。このため、実施例では自動運転時の最高回転数を一段階低い「中」に設定することで、長時間室温が変化しない場合の騒音の発生を抑えることができる。
【００３９】
このように風量変更ポイントＰと、風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン５の回転数Ｒが定められた制御パターンＮを備えることで、室温の変化に合わせて送風ファン５の回転数Ｒを制御することができるので、風量不足や無駄な送風がなくなり、室内の温度分布の均一化ができる。また、冷房時と暖房時の室温の変化の仕方に対応した風量変更ポイントＰと送風ファン５の回転数Ｒを備えた複数の制御パターンＮを用意したから、年間を通じて室内の温度分布の均一化の効果を得ることができるものとなった。
【００４０】
８はタイマーを内装する可変停止手段であり、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致したときに内装するタイマーを作動し、可変停止手段８はタイマーの設定時間だけ作動して風量制御手段７による送風ファン５の回転数の変更動作を停止する。タイマーの設定時間が経過して可変停止手段８が停止すると、風量制御手段７が対応する回転数Ｒの変更を送風ファン５に指示する。
【００４１】
また、可変停止手段８のタイマーの設定時間が経過する前に、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致して異なる温度範囲Ｔになったときは、タイマーをリセットしてカウントをやり直すものであり、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してから同一の温度範囲Ｔを設定時間以上維持したときに、はじめて風量制御手段７が送風ファン５の回転数Ｒを変更するものである。
【００４２】
サーキュレータは床面に置いて使用されるため、室温検出手段６が床面付近の温度を検出することになるが、冷房時は床面付近の温度が低下しやすいため、室温検出手段６が風量変更ポイントＰに対応する温度を検出したときでも、天井付近では温度が高く、床面付近と天井付近の温度差が大きいときがあり、送風ファン５の回転数をすぐに低下すると温度差の解消に時間がかかることがある。
【００４３】
また、人の出入りが多く室温が安定しないときや、冷暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ付近に設定されているときには、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰをまたいで変化しやすいので、風量変更ポイントＰが頻繁に検出されることがある。このとき、送風ファン５の回転数Ｒが短時間で頻繁に変更されると、風量や音の変化が頻繁に繰り返されて不快感を与えたり、ユーザーが故障と勘違いしたりすることがある。
【００４４】
この発明では、室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰと一致してから設定時間は送風ファン５の回転数Ｒをそのまま維持しており、室温が冷暖房機器の設定温度に達するまでは送風ファン５の回転数Ｒを低下させるタイミングを遅らせて室内の空気をできるだけ循環させるので、床面付近と天井付近の温度差を少なくすることができ、確実に温度差を解消して室内の温度分布を均一化できるものとなった。そのため、冷暖房機器が設定温度を検出するまでの時間も短くでき、省エネルギー性が向上できるものとなった。
【００４５】
また、冷暖房機器の設定温度付近で室温が安定後、人の出入りなどによって風量変更ポイントＰをまたいで室温が上下に変化したときでも、可変停止手段８の設定時間が経過する前に風量変更ポイントＰが検出されたときは、送風ファン５の回転数Ｒがそのまま維持されるから、送風ファン５の風量が頻繁に変更されることがなくなり、風量や音の変化による不快感を与えたり、誤って故障と判断されたりするようなことはなくなった。
【００４６】
９はタイマーを内装した風量保持手段であり、風量保持手段９は運転モード選択手段１６によって自動運転が選択されたときに内装するタイマーを作動し、風量保持手段９はタイマーの設定時間だけ作動し、風量保持手段９の作動中は風量制御手段７があらかじめ定められた回転数Ｒを送風ファン５に出力する。設定時間が経過して風量保持手段９が停止すると、風量制御手段７が室温検出手段６の検出温度に基づいて運転を開始する。
【００４７】
サーキュレータの運転開始後は、床面付近と天井付近の温度差が大きく開いていることがあり、この場合は床面付近の温度は天井付近より低い温度が検出されるため、室内温度検出手段６の検出温度に基づいて運転すると、室内の天井付近の温度が高いときでも送風ファン５の回転数が低く設定されることがあり、室内空気の循環不足が起こり温度差を解消できないことがある。
【００４８】
この発明では、運転開始から一定時間は室温検出手段６の検出温度に関係なく送風ファン５を「弱」で運転して強制的に室内空気の循環を行うので、床面付近と天井付近の温度差を少なくして室内の温度分布が均一化されてから、室温検出手段６の検出温度に基づく制御を開始するから、短時間で温度差を解消して確実に室内の温度分布を均一化できるものとなった。実施例では騒音を抑えるために風量保持手段９で設定される風量を「弱」に設定しているが、この風量は「強」や「中」でもよい。
【００４９】
ところで、冷房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ０より高く設定されているときや、暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ２より低く設定されているときは、室温が冷暖房機器の設定温度になっても送風ファン５の風量が低下しないことがある。また、冷房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ０より低く設定されているとき、あるいは暖房機器の設定温度が風量変更ポイントＰ２より高く設定されており、風量変更ポイントＰと冷暖房機器の設定温度との温度差が大きいときは、早い段階で送風ファン５の回転数Ｒが低下もしくは停止してしまうことがある。
【００５０】
この発明の他の実施例では、基準となる風量変更ポイントＰｓを定めて、その風量変更ポイントＰｓを基準として各風量変更ポイントＰが設定されるように構成している。１２は風量変更ポイントＰを変更する基準温度設定手段であり、基準温度設定手段１２で希望する温度を入力すると、風量変更ポイントＰｓの温度が変更される。基準となる風量変更ポイントＰｓを変更しても各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔは変更されない。基準となる風量変更ポイントＰｓの温度を高く変更したときは高くした分だけ各風量変更ポイントＰの温度も高くなり、基準となる風量変更ポイントＰの温度を低く変更したときは低くした分だけ各風量変更ポイントＰの温度も低くなる。
【００５１】
制御パターンＮ１のときは基準となる風量変更ポイントがＰ０となり、制御パターンＮ２では基準となる風量変更ポイントがＰ２となるように構成されている。したがって、冷房時の制御パターンＮ１のときは、風量変更ポイントＰｓを冷暖房機器の設定温度に設定すれば、風量変更ポイントＰ０が冷房機器の設定温度と一致し、暖房時の制御パターンＮ２のときは、風量変更ポイントＰｓを暖房機の設定温度に設定すれば、風量変更ポイントＰ２が暖房機器の設定温度と一致するものとなる。
【００５２】
冷暖房機器の設定温度に合わせて風量変更ポイントＰｓの基準温度を設定すれば、冷暖房機器の設定温度になったときに確実に送風ファン５の風量が低下もしくは停止するものとなるから、サーキュレータの送風ファン５の風量の変化が冷暖房機器の設定温度と一致でき、快適性が向上できる。
【００５３】
サーキュレータを暖房機と併用するときにおいて、床面に置いて使用するときは空気吹出口４を真上に向けて天井に向けて空気を吹き出すようにするが、暖房機器と併用するときは壁掛けにして天井付近の高所に設置して使用したいという要望がある。この場合、床面付近と天井付近では温度変化の仕方が異なるから、壁掛け用の制御パターンが必要となるが、単純に制御パターンの種類を増やすと取扱者が設定を間違えたり、どの制御パターンを選択すればよいかわからなくなったりすることがある。
【００５４】
１３はベース１内に設けた傾斜センサで構成する位置検出手段であり、床面に設置したときと、壁掛けにして横向きになったときを検出して異なる信号を風量制御手段７に出力する。
【００５５】
パターン記憶手段１０には壁掛け時のための制御パターンＮ２ａを備えており、取扱者が制御パターン選択手段１１によって制御パターンＮ２を選択していたときにおいて、位置検出手段１３が床置き時の信号を出力しているときは制御パターンＮ２が設定され、位置検出手段１３が壁掛け時の信号を出力しているときは制御パターンＮ２ａが設定されるようになっている。
【００５６】
位置検出手段１３の出力信号によって、同じ制御パターンＮ２でも異なる制御を行うようにしており、図３（ｄ）は位置検出手段１３が壁掛け時の信号を出力しているときの暖房時の制御パターンＮ２ａを示しており、風量変更ポイントＰ２より高い温度範囲Ｔ３のときの回転数Ｒ３を「中」、Ｐ２とＰ１の間の温度範囲Ｔ２ときの回転数Ｒ２を「弱」、Ｐ１とＰ０の間の温度範囲Ｔ１ときの回転数Ｒ１を「微風」、Ｐ０より低い温度範囲Ｔ０のときの回転数Ｒ０を「停止」に設定して、床置き時と壁掛け時とでは逆の制御を行うようにしている。
【００５７】
暖房機器の運転開始後は室温が低く、室温検出手段６の検出温度が温度範囲Ｔ０のときは送風ファン５が停止している。室温が上昇して室温検出手段６の検出温度が風量変更ポイントＰ０と一致すると送風ファン５の風量が「微風」に変更され、天井付近の空気を床面に向けて循環させる。更に室温が上昇して検出温度が風量変更ポイントＰ２と一致すれば、送風ファン５の風量が「中」変更される。暖房時は床面よりも天井付近の温度が先に上昇するから、室温が高くなるときに送風ファン５の風量を多くすることで天井付近に集まる暖められた空気を床面付近に循環させることができ、室内の温度分布を均一化しやすいものである。
【００５８】
この構成では、取扱者が制御パターンＮ２を選択する必要はなく、位置検出手段１３の出力に基づいて風量制御手段７が自動で制御パターンＮの設定を行うから、制御パターンＮを誤って設定したり、どの制御パターンＮを設定すればよいか迷ったりすることがなく、取り扱い性が良いものとなる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ベース
２ 枠体
３ 空気取入口
４ 空気吹出口
５ 送風ファン
６ 室温検出手段
７ 風量制御手段
８ 可変停止手段
９ 風量保持手段
１０ パターン記憶手段
１１ 制御パターン選択手段
１２ 基準温度設定手段
１３ 位置検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に設置されるベース（１）と、該ベース（１）の上に配置される枠体（２）とを設け、
前記枠体（２）の背面に形成する空気取入口（３）と、前記枠体（２）の前面に形成する空気吹出口（４）と、前記枠体（２）内に配置する送風ファン（５）とを設け、
前記送風ファン（５）によって前記空気取入口（３）から前記枠体（２）内に取り込まれた空気が前記空気吹出口（４）から吹き出すサーキュレータにおいて、
室内温度を検出する室温検出手段（６）と、
前記送風ファン（５）の回転数を制御する風量制御手段（７）とを設け、
前記風量制御手段（７）は所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン（５）の回転数Ｒとが定められた制御パターンＮを備え、
前記風量制御手段（７）は前記室温検出手段（６）の検出温度が前記風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン（５）に指示することを特徴とするサーキュレータの制御装置。
【請求項２】
前記風量制御手段（７）には前記室温検出手段（６）の検出室温が前記風量変更ポイントＰと一致したときに所定時間作動する可変停止手段（８）を設け、
前記風量制御手段（７）は可変停止手段（８）が作動中の所定時間は送風ファン（５）の回転数Ｒを維持し、前記可変停止手段（８）の動作停止後に設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン（５）に指示することを特徴とする請求項１記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項３】
前記風量制御手段（７）には運転開始から所定時間は送風ファン（５）をあらかじめ設定された回転数Ｒａに保持する風量保持手段（９）を備え、
前記風量保持手段（９）の動作停止後に制御パターンＮによる制御を開始することを特徴とする請求項１または２に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項４】
前記風量制御手段（７）の制御パターンＮを複数個備えたパターン記憶手段（１０）と、該パターン記憶手段（１０）に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段（１１）とを設けたことを特徴とする請求項１から３に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項５】
前記制御パターンＮには基準となる風量変更ポイントＰｓを定め、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に風量変更ポイントＰが設定されると共に、前記風量変更ポイントＰｓの温度を選択可能とする基準温度設定手段（１２）を設けたことを特徴とする請求項１から４に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項６】
前記風量制御手段（７）は、本体の設置状態を検出する位置検出手段（１３）を設け、
位置検出手段（１３）の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択することを特徴とする請求項１から５に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項１】
床面に設置されるベース（１）と、該ベース（１）の上に配置される枠体（２）とを設け、
前記枠体（２）の背面に形成する空気取入口（３）と、前記枠体（２）の前面に形成する空気吹出口（４）と、前記枠体（２）内に配置する送風ファン（５）とを設け、
前記送風ファン（５）によって前記空気取入口（３）から前記枠体（２）内に取り込まれた空気が前記空気吹出口（４）から吹き出すサーキュレータにおいて、
室内温度を検出する室温検出手段（６）と、
前記送風ファン（５）の回転数を制御する風量制御手段（７）とを設け、
前記風量制御手段（７）は所定の温度毎に設定された複数の風量変更ポイントＰと、各風量変更ポイントＰ間の温度範囲Ｔに対応して送風ファン（５）の回転数Ｒとが定められた制御パターンＮを備え、
前記風量制御手段（７）は前記室温検出手段（６）の検出温度が前記風量変更ポイントＰと一致したときに、設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン（５）に指示することを特徴とするサーキュレータの制御装置。
【請求項２】
前記風量制御手段（７）には前記室温検出手段（６）の検出室温が前記風量変更ポイントＰと一致したときに所定時間作動する可変停止手段（８）を設け、
前記風量制御手段（７）は可変停止手段（８）が作動中の所定時間は送風ファン（５）の回転数Ｒを維持し、前記可変停止手段（８）の動作停止後に設定された回転数Ｒの変更を前記送風ファン（５）に指示することを特徴とする請求項１記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項３】
前記風量制御手段（７）には運転開始から所定時間は送風ファン（５）をあらかじめ設定された回転数Ｒａに保持する風量保持手段（９）を備え、
前記風量保持手段（９）の動作停止後に制御パターンＮによる制御を開始することを特徴とする請求項１または２に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項４】
前記風量制御手段（７）の制御パターンＮを複数個備えたパターン記憶手段（１０）と、該パターン記憶手段（１０）に備えた複数の制御パターンＮのうちの一つを選択可能とする制御パターン選択手段（１１）とを設けたことを特徴とする請求項１から３に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項５】
前記制御パターンＮには基準となる風量変更ポイントＰｓを定め、その風量変更ポイントＰｓから所定の温度範囲Ｔ毎に風量変更ポイントＰが設定されると共に、前記風量変更ポイントＰｓの温度を選択可能とする基準温度設定手段（１２）を設けたことを特徴とする請求項１から４に記載のサーキュレータの制御装置。
【請求項６】
前記風量制御手段（７）は、本体の設置状態を検出する位置検出手段（１３）を設け、
位置検出手段（１３）の出力信号によって異なる制御パターンＮを選択することを特徴とする請求項１から５に記載のサーキュレータの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３２６１（Ｐ２０１２−１３２６１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４７７０８（Ｐ２０１０−１４７７０８）
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００３２２９）株式会社トヨトミ (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００３２２９）株式会社トヨトミ (124)
【Ｆターム（参考）】
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