(57)【要約】【課題】本発明は、人がいる位置の過加湿及び加湿不足を抑制する流体搬送装置を提供することを目的とする。【解決手段】流体搬送装置は、蒸気を生成するヒータ１０と、ヒータ１０により生成された蒸気を外部に放出するノズル１３と、ヒータ１０を収納している本体の設置位置の湿度を検出する湿度検出部４と、制御部１８と、を備えている。制御部１８は、湿度検出部４により検出された湿度と、本体の設置位置から人がいる位置までの距離に基づいて、人がいる位置の湿度を推定する。さらに、制御部１８は、推定した湿度に基づいてヒータ１０の運転を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を生成する蒸気生成部と、
前記蒸気生成部により生成された蒸気を外部に放出する蒸気放出部と、
前記蒸気生成部を収納している本体の設置位置の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段により検出された湿度と、前記本体の設置位置から人がいる位置までの距離に基づいて、人がいる位置の湿度を推定する湿度推定手段と、
前記湿度推定手段により推定された湿度に基づいて前記蒸気生成部の運転を制御する蒸気生成部制御手段と、
を備えた流体搬送装置。
【請求項２】
前記蒸気放出部は、蒸気を絞って圧縮放出することでスチーム化するノズル式の構造に形成された請求項１に記載の流体搬送装置。
【請求項３】
前記湿度検出手段は、前記蒸気放出部から放出されるスチームが当たらない位置に設けられた請求項２に記載の流体搬送装置。
【請求項４】
空気の流れを発生させる送風部と、
前記送風部から送られた空気を外部に放出する吹出口と、
を備え、
前記蒸気放出部及び前記吹出口は、略同一方向を向いて開口し、前記蒸気放出部から放出されたスチームが前記吹出口から放出された空気に混合されて搬送されるように設けられた請求項２又は３に記載の流体搬送装置。
【請求項５】
前記送風部から前記吹出口へ空気を送る経路となる送風ダクトを備え、
前記蒸気放出部が前記送風ダクトの内部に位置するように設けられた請求項４に記載の流体搬送装置。
【請求項６】
前記蒸気放出部は、水平方向よりも下向きにスチームを放出する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の流体搬送装置。
【請求項７】
前記本体の設置位置から人がいる位置までの距離を検出する人体検出手段を備え、
前記湿度推定手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度と、前記人体検出手段により検出された距離に基づいて、人がいる位置の湿度を推定する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の流体搬送装置。
【請求項８】
前記湿度推定手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度と、使用者により設定された前記本体の設置位置から人がいる位置までの距離に基づいて、人がいる位置の湿度を推定する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体搬送装置。
【請求項９】
前記蒸気生成部制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度が予め設定された結露湿度以上である場合に、前記蒸気生成部の運転を停止する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の流体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、間欠運転を行う加湿器が記載されている。この加湿器は、水を入れるタンクと、水を加熱して蒸気を発生させるヒータと、湿度を検出する湿度センサと、湿度センサにより検出された湿度に基づいてヒータの動作を制御する制御装置と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の加湿器では、湿度センサにより検出される湿度と実際に人がいる位置の湿度とが乖離し、人がいる位置が過加湿又は加湿不足になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。その目的は、人がいる位置の過加湿及び加湿不足を抑制する流体搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る流体搬送装置は、蒸気を生成する蒸気生成部と、蒸気生成部により生成された蒸気を外部に放出する蒸気放出部と、蒸気生成部を収納している本体の設置位置の湿度を検出する湿度検出手段と、湿度検出手段により検出された湿度と、本体の設置位置から人がいる位置までの距離に基づいて、人がいる位置の湿度を推定する湿度推定手段と、湿度推定手段により推定された湿度に基づいて蒸気生成部の運転を制御する蒸気生成部制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流体搬送装置において、人がいる位置の過加湿及び加湿不足を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の周囲の湿度分布を示す模式図とグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の間欠運転の制御例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の間欠運転の制御例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１における流体搬送装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図では、同一又は相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態における流体搬送装置の斜視図である。図２は、本実施の形態における流体搬送装置の縦断面図である。以下、図１及び図２を参照して、流体搬送装置の構成を説明する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、図２における右側を前方、図２における左側を後方として方向を指定する。
【００１１】
図１に示すように、流体搬送装置は、本体の外郭をなす本体ケース１を備えている。本体ケース１は、左右方向の幅が２０ｃｍ程度の箱形状を呈している。図２に示すように、本体ケース１の上面の後部には、ふた２が着脱自在に取り付けられている。また、本体ケース１の後面には、本体ケース１の外部から内部に空気を取り込むための開口部が形成されている。
【００１２】
また、本体ケース１の前面の下部には、操作部３が設けられている。操作部３は、流体搬送装置の電源ＳＷ（図示せず）を備えている。また、操作部３は、流体搬送装置本体（以下、「本体」という）の位置の湿度を検出する湿度検出部４を備えている。さらに、操作部３は、本体位置から周囲にいる人の位置までの距離を検出する人体検出部５を備えている。
【００１３】
図２に示すように、本体ケース１の内部の後側には、給水部６が設けられている。給水部６は、その上部が下向きに凹んだように形成されている。また、給水部６には、水位検知部（図示せず）が設けられている。水位検知部は、後述する給水タンク７内の水位を検知する。
【００１４】
また、本体ケース１の内部の後側には、給水部６の上方に、給水タンク７が着脱自在に取り付けられている。給水タンク７の下部には、給水弁７ａが設けられている。給水弁７ａは、給水タンク７が本体ケース１に取り付けられる際に、給水部６の上部の凹みに嵌るように形成されている。
【００１５】
また、本体ケース１の内部の下側には、流体貯蔵部として、貯水部８が設けられている。さらに、本体ケース１の内部には、給水部６と貯水部８を繋ぐ給水路９が設けられている。給水路９の一端は、給水部６の底面に接続されている。給水路９の他端は、貯水部８の底面に接続されている。このため、給水タンク７は、給水弁７ａ、給水部６及び給水路９を介して貯水部８と通じている。
【００１６】
貯水部８の外周面の下部には、蒸気生成部として、ヒータ１０が取り付けられている。ヒータ１０は、貯水部８内の水を加熱し、蒸気を生成する。また、貯水部８の外周面の下部には、温度検出部として、サーミスタ１１が取り付けられている。
【００１７】
貯水部８の上方には、貯水部８から通じる蒸気ダクト１２が設けられている。蒸気ダクト１２は、貯水部８の上面から上方へ延び、本体ケース１の上面よりも上方へ突出し、前方へ屈曲するように形成されている。蒸気ダクト１２の上端には、ノズル１３が設けられている。ノズル１３は、蒸気を絞って圧縮放出することでスチーム化するように形成されている。また、ノズル１３は、水平方向よりも下向きにスチームを噴射するように設けられている。このため、貯水部８は、蒸気ダクト１２及びノズル１３を介して本体ケース１の外部と通じている。換言すれば、蒸気ダクト１２及びノズル１３は、ヒータ１０により貯水部８内に生成された蒸気をスチームとして外部に送る経路となっている。
【００１８】
また、蒸気ダクト１２には、オゾン生成部１４が設けられている。オゾン生成部１４は、オゾンを生成し、蒸気ダクト１２の内部の蒸気にオゾンを混合する。オゾン生成部１４は、例えば、ＵＶランプ等から成る。
【００１９】
また、本体ケース１の内部の下側には、貯水部８の後方に、吹出用送風ファン１５が設けられている。吹出用送風ファン１５は、駆動することで、後方から空気を吸い込み、上方に向かって空気を吹き出す。
【００２０】
吹出用送風ファン１５の上方には、吹出用送風ファン１５から吹き出された空気が流入する送風ダクト１６が設けられている。送風ダクト１６は、本体ケース１の上面よりも上方へ突出し、前方へ屈曲するように形成されている。送風ダクト１６の上端には、外部と通じる吹出口１７が形成されている。吹出口１７は、ノズル１３からスチームが噴射される方向と略同一方向を向いて開口するように形成されている。このため、送風ダクト１６は、吹出用送風ファン１５から本体ケース１の外部に空気を送る経路となっている。このように形成された送風ダクト１６は、本体ケース１の上面よりも上方へ突出している部分で、蒸気ダクト１２を外側から覆うように配置されている。換言すれば、蒸気ダクト１２は、送風ダクト１６の内部を通り、ノズル１３から噴射されるスチームが吹出口１７を通過するように配置されている。
【００２１】
また、本体ケース１の内部には、流体搬送装置の運転を制御する制御部１８が設けられている。制御部１８は、時間を計測するタイマー機能を備えている。また、制御部１８には、ヒータ１０の入力端、オゾン生成部１４の入力端及び吹出用送風ファン１５の入力端が接続されている。制御部１８は、これらの入力端から各部を制御するための信号を送信する。さらに、制御部１８には、操作部３の出力端、湿度検出部４の出力端、人体検出部５の出力端、給水部６の水位検知部の出力端及びサーミスタ１１の出力端が接続されている。制御部１８は、これらの出力端から信号を受信する。
【００２２】
以上のように構成された流体搬送装置が運転されると、本体ケース１の外部にスチームが搬送される。スチームが搬送されている空間では、本体位置からの距離と湿度との間に略一定の関係が成り立つ。制御部１８は、この関係を予め記憶している。
【００２３】
図３は、本実施の形態における流体搬送装置の周囲の湿度分布を示す模式図とグラフである。ここで、模式図は、使用者が睡眠時に流体搬送装置を使用する場合を示している。また、グラフは、使用者がいる高さにおける本体位置からの距離と湿度との関係を示している。以下、図３を参照して、この関係について説明する。
【００２４】
流体搬送装置の運転が開始されると、蒸気ダクト１２内の蒸気は、ノズル１３に絞られて圧縮放出されることでスチームとなる。また、吹出口１７から空気が放出される。スチームは、ノズル１３から噴射される勢いと吹出口１７から放出される空気の流れにより、指向性を持って使用者がいる位置に搬送される。このとき、スチームは室内に拡散しながら搬送される。このため、図３に示すように、ノズル１３近傍で最も高湿となり、ノズル１３から離れるにつれて徐々に湿度が低下するような湿度分布が形成される。このように、直接水分を搬送するため、吹出口１７とスチームが搬送される位置との間の湿度分布は、噴射されるスチームの量、方向、勢い等の流体搬送装置の性能によって決まる。この湿度分布は、部屋の大きさ、家具の配置等の使用時の室内環境の影響を受けず、略一定である。つまり、本体位置の湿度と、スチームが搬送される位置の湿度との間には、略一定の関係が成り立つ。このため、使用者がいる位置の湿度は、本体位置の湿度と、本体位置から使用者がいる位置までの距離に基づいて精度よく推定することができる。
【００２５】
なお、搬送されたスチームは室内に拡散し、部屋全体の湿度を徐々に上昇させるが、使用者がいる位置に搬送されるスチームの量自体は変わらないため、本体位置の湿度と使用者がいる位置の湿度の関係は変化しない。このため、使用者がいる位置の湿度は、時間が経過し部屋全体の湿度が上がった状態であっても精度よく推定することができる。
【００２６】
また、スチームは指向性を持って搬送されるため、室内の空間のうち、スチームの搬送経路である吹出口１７と使用者がいる位置との間の周囲のみ湿度が上昇する。換言すれば、室内の空間のうち、スチームの搬送経路でない位置の湿度は、略一定である。このため、本体ケース１のスチームが直接当たらない位置に設けられている湿度検出部４（図３参照）が検出する湿度は、本体及び使用者から離れた窓付近、天井付近等の湿度と略同等となる。
【００２７】
上述したように、流体搬送装置の運転時には、使用者がいる位置の湿度が推定可能である。このため、推定された湿度に応じて、搬送されるスチームの量を調節することで、使用者がいる位置の湿度を調節可能である。例えば、流体搬送装置を間欠運転することで、使用者がいる位置の湿度を調節することができる。以下、間欠運転による湿度の調節について説明する。
【００２８】
図４及び図５は、本実施の形態における流体搬送装置の間欠運転の制御例を示すグラフである。図４に示す制御例では、使用者がいる位置の湿度について、適湿範囲の下限である適湿下限と、適湿範囲の上限である適湿上限が予め設定されている。ここで、推定された湿度が適湿下限以下である場合は、ヒータ１０をＯＮ状態とする。また、推定された湿度が適湿上限以上である場合は、ヒータ１０をＯＦＦ状態とする。このようにして、スチームの量を調節することで、使用者がいる位置の湿度を適湿範囲に保つことができる。
【００２９】
図５に示す制御例では、使用者がいる位置の湿度の適湿下限と、結露湿度が予め設定されている。結露湿度とは、室内のスチームの搬送経路でない位置に結露が発生し始める湿度として設定されたものである。ここで、推定された湿度が適湿下限以下である場合は、図４に示す制御例と同様に、ヒータ１０をＯＮ状態とする。一方、湿度検出部４が検出した湿度が結露湿度以上である場合は、ヒータ１０をＯＦＦ状態とする。このようにして、スチームの量を調節することで、使用者がいる位置の湿度を適湿下限以上に保ちつつ、本体及び使用者から離れた窓付近、天井付近等の結露を抑制することができる。
【００３０】
図６は、本実施の形態における流体搬送装置の動作を示すフローチャートである。以下、主に図６を参照して、流体搬送装置の動作を説明する。なお、ここでは、図３に示すように使用者が睡眠時に流体搬送装置を使用する場合について説明する。
【００３１】
流体搬送装置の運転が開始される前に、給水タンク７には、外部から水が供給される。給水タンク７は、給水弁７ａが給水部６の上部の凹みに嵌るように本体ケース１の内部に取り付けられる。給水タンク７内の水は、給水弁７ａ、給水部６及び給水路９を経て貯水部８に流れ込む。この際に流れ込む水量は、給水弁７ａによって調節される。
【００３２】
操作部３の電源ＳＷが押されると、流体搬送装置の電源がＯＮ状態となり（ステップＳ１）、流体搬送装置の運転が開始する。このとき、制御部１８は、吹出用送風ファン１５の駆動を開始させる。
【００３３】
ステップＳ１に続いて、制御部１８は、ヒータ１０をＯＮ状態にする（ステップＳ２）。これにより、ヒータ１０が発熱し、貯水部８内の水を加熱する。貯水部８内の水は、加熱により水温が上昇する。その後、貯水部８内の水は蒸気となり、蒸気ダクト１２の内部に進入する。
【００３４】
ステップＳ２に続いて、制御部１８は、オゾン生成部１４をＯＮ状態にする（ステップＳ３）。これにより、オゾン生成部１４がオゾンを生成する。生成されたオゾンは、蒸気ダクト１２の内部の蒸気に混合される。オゾンと混合された蒸気は、蒸気ダクト１２の内部に充満した後、ノズル１３に絞られ、スチームとして外部へ噴射される。オゾンと混合されたスチームは、視認される。
【００３５】
一方、吹出用送風ファン１５は、本体ケース１の後面の開口部から外部の空気を吸い込み、送風ダクト１６の内部に送る。送風ダクト１６を通過した空気は、蒸気ダクト１２の上端でスチームと混合される。スチームと混合された空気は、ノズル１３からスチームが噴射された方向と略同一方向に向かって、吹出口１７から外部に放出される。
【００３６】
ステップＳ３から予め設定された時間が経過すると、制御部１８は、オゾン生成部１４をＯＦＦ状態にする（ステップＳ４）。これにより、蒸気ダクト１２の内部の蒸気にオゾンが混合されなくなる。オゾンが混合されていない蒸気は、蒸気ダクト１２の内部に充満した後、ノズル１３に絞られ、スチームとして外部へ噴射される。オゾンが混合されていないスチームは視認されないため、睡眠時にわずらわしいことがない。
【００３７】
ステップＳ４に続いて、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、湿度検出部４は、本体位置の湿度を検出する。また、ステップＳ５において、人体検出部５は、本体位置から使用者がいる位置までの距離を検出する。制御部１８は、これらの検出結果と、予め記憶している本体位置からの距離と湿度の関係に基づいて、使用者がいる位置の湿度を推定する。そして、制御部１８は、推定した使用者がいる位置の湿度に応じて、ヒータ１０を間欠運転する（ステップＳ６）。制御部１８は、図４に示すように、推定した湿度が適湿下限以下である場合はヒータ１０をＯＮ状態とする。また、制御部１８は、推定した湿度が適湿上限以上である場合はヒータ１０をＯＦＦ状態とする。
【００３８】
ステップＳ６に続いて、ステップＳ７に進む。ステップＳ７において、制御部１８は、電源ＳＷがＯＦＦ状態であるか否かの判定を行う。また、ステップＳ７において、制御部１８は、流体搬送装置の運転開始から予め設定された時間が経過したか否かの判定を行う。さらに、ステップＳ７において、制御部１８は、水位検知部の検知結果に基づいて、給水タンク７内の水量が０であるか否かの判定を行う。これらの判定において、いずれの条件も成立しない場合は、ステップＳ２に戻る。
【００３９】
ステップＳ７の判定において、いずれかの条件が成立した場合、制御部１８は、流体搬送装置の電源をＯＦＦ状態にする（ステップＳ８）。
【００４０】
上述したとおり、本実施の形態では、制御部１８が、本体位置の湿度と、本体位置から使用者がいる位置までの距離に基づいて、使用者がいる位置の湿度を精度よく推定する。そして、制御部１８は、推定した湿度に応じてヒータ１０の間欠運転を行う。これにより、使用者がいる位置に搬送されるスチームの量が調節される。その結果、使用者がいる位置の過加湿及び加湿不足を抑制することができる。
【００４１】
また、上述したとおり、本実施の形態では、スチームが指向性を持って使用者がいる位置に搬送される。このため、使用者がいる位置を効率的に加湿することができる。また、本体及び使用者から離れた窓付近、天井付近等の結露を抑制することができる。さらに、部屋全体を加湿する必要がないため、流体搬送装置の運転に必要な水分量が少なくなる。このため、給水タンク７を小型化し、流体搬送装置の使い勝手を向上することができる。
【００４２】
また、上述したとおり、本実施の形態では、蒸気ダクト１２内の蒸気は、ノズル１３に絞られて圧縮放出されることでスチームとなる。また、送風ダクト１６を通過した空気は、ノズル１３からスチームが噴射される方向と略同一方向に向かって外部に放出される。このため、ノズル１３から勢いよく噴射されたスチームは、吹出口１７から放出される空気によりさらに勢いを増し、指向性を持って搬送される。これにより、吹出口１７と使用者がいる位置との間に安定した湿度分布が形成される。その結果、使用者がいる位置の湿度をより精度よく推定することができる。
【００４３】
また、上述したとおり、本実施の形態では、蒸気ダクト１２に設けられたオゾン生成部１４がオゾンを生成する。これにより、蒸気ダクト１２の内部が除菌消臭される。その結果、ノズル１３から噴射されるスチームを清浄化することができる。
【００４４】
本実施の形態では、間欠運転の制御において、制御部１８は、推定された湿度が適湿上限以上である場合はヒータ１０をＯＦＦ状態とする（図４参照）。しかし、湿度検出部４が検出した湿度が結露湿度以上である場合に、ヒータ１０をＯＦＦ状態としてもよい（図５参照）。この場合、使用者がいる位置の湿度を適湿下限以上に保ちつつ、本体及び使用者から離れた窓付近、天井付近等の結露を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、人体検出部５が本体位置から使用者がいる位置までの距離を検出する。しかし、人体検出部５からの信号に基づいて、制御部１８が距離を検出することとしてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、操作部３が人体検出部５を備え、人体検出部５が本体位置から使用者がいる位置までの距離を検出する。しかし、人体検出部５を設けず、本体位置から使用者がいる位置までの距離を使用者自身が設定する構成としてもよい。本構成によれば、操作部３の構造が簡単になり、流体搬送装置を小型化して使い勝手を向上することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、制御部１８が本体位置からの距離と湿度の関係を予め記憶している。しかし、本体位置からの距離と湿度の関係を記憶した記憶手段を別個に設け、制御部１８が記憶手段から信号を受信することとしてもよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、制御部１８がタイマー機能を備えている。しかし、タイマーを別個に設け、制御部１８がタイマーから信号を受信することとしてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態では、流体搬送装置の運転開始から予め設定された時間が経過した場合は電源をＯＦＦ状態にする。しかし、運転開始からでなく、他の時点からの経過時間に基づいて電源をＯＦＦ状態にすることとしてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、横たわった体勢の使用者に対してスチームを搬送する場合について説明している。しかし、本発明における流体搬送装置は、使用者の体勢を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１  本体ケース、２  ふた、３  操作部、４  湿度検出部、５  人体検出部、６  給水部、７  給水タンク、７ａ  給水弁、８  貯水部、９  給水路、１０  ヒータ、１１  サーミスタ、１２  蒸気ダクト、１３  ノズル、１４  オゾン生成部、１５  吹出用送風ファン、１６  送風ダクト、１７  吹出口、１８  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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