本發(fā)明涉及一種從吸入的空氣中除去塵埃并吹出凈化的空氣的空氣凈化器。
背景技術(shù):
以往,例如在專利文獻1中公開了一種能夠改變吸氣口的朝向的空氣凈化器。更加詳細(xì)地說,在該空氣凈化器搭載有對室內(nèi)進行掃描來檢測人的傳感器。而且,空氣凈化器的主體旋轉(zhuǎn),以使配置于空氣凈化器的主體正面的吸氣口朝向該傳感器所檢測到的人的方向。
在先技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平2-245212號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在上述以往的空氣凈化器中,構(gòu)成為通過使配置于空氣凈化器的主體正面的吸氣口朝向人所存在的方向,積極地吸入人的周圍的空氣并進行凈化。然而,被吸入到空氣凈化器的空氣的風(fēng)速比從空氣凈化器吹出的空氣的風(fēng)速慢。因此,存在僅靠使吸氣口朝向人所存在的方向的吸氣方向的控制、無法高效地吸入人的周圍的空氣的擔(dān)憂。另外,在上述以往的技術(shù)中,由于沒有考慮從空氣凈化器吹出的吹出風(fēng)的方向,因此存在吹出風(fēng)直接吹到人而給人帶來不舒適感的擔(dān)憂。
本發(fā)明是為了解決上述的課題而作出的,其目的在于提供一種能夠不會給在室內(nèi)的人帶來不舒適感、高效地對人的周圍的空氣進行凈化的空氣凈化器。
用于解決課題的方案
本發(fā)明的空氣凈化器具備:外殼,其具有吸入室內(nèi)的空氣的吸入口和吹出該空氣的吹出口;送風(fēng)部件,其從吸入口向外殼的內(nèi)部吸入空氣,并從吹出口吹出該空氣;凈化部件,其對在外殼的內(nèi)部流動的空氣進行凈化;風(fēng)向改變機構(gòu),其具有改變從吹出口吹出的吹出空氣的風(fēng)向的功能;人檢測部件,其檢測人所在的方向或者根據(jù)檢測值來推定人所在的方向;以及控制部件,其控制送風(fēng)部件和風(fēng)向改變機構(gòu),控制部件具有如下的風(fēng)向控制功能:控制部件進行控制,以使在由人檢測部件檢測到在室內(nèi)的人時,所述風(fēng)向的最大風(fēng)速部位的風(fēng)向矢量的前后方向分量朝向人所在的方向、所述風(fēng)向矢量的全部方向分量的合計矢量朝向沒有人的方向。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,進行控制以使在檢測到在室內(nèi)的人時,風(fēng)向的最大風(fēng)速部位的風(fēng)向矢量的前后方向分量朝向人所在的方向、風(fēng)向矢量的全部方向分量的合計矢量朝向沒有人的方向。由此,能夠不會給在室內(nèi)的人帶來不舒適感、高效地對人的周圍的空氣進行凈化。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的空氣凈化器的立體圖。
圖2是表示圖1中的空氣凈化器的縱向剖視圖。
圖3是表示可動百葉板以及整流機構(gòu)的工作狀態(tài)(a)、(b)的圖1中的主要部分放大圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式1的空氣凈化器的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是示意性表示紅外線傳感器的構(gòu)造的剖視圖。
圖6是表示紅外線傳感器的各受光元件的配置以及配光視場角的立體圖。
圖7是表示包括紅外線傳感器的外部檢測裝置的旋轉(zhuǎn)動作(a)、(b)、(c)的說明圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。此外,在各圖中,對于相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)記相同的符號,適當(dāng)簡化甚至省略重復(fù)的說明。另外,本發(fā)明不限定于以下的實施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進行各種變形。
實施方式1
參照圖1至圖7對本發(fā)明的實施方式1進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的空氣凈化器的立體圖。另外,圖2是表示圖1中的空氣凈化器的縱向剖視圖。如這些圖所示,本實施方式的空氣凈化器1構(gòu)成為地面設(shè)置型的空氣凈化器。空氣凈化器1具備外殼2、底座3、吸入口4、吹出口5、送風(fēng)部件6、風(fēng)路7A、7B、凈化部件8、可動百葉板9、百葉板驅(qū)動部10、開口改變機構(gòu)11、開口驅(qū)動部12、整流機構(gòu)13、整流驅(qū)動部14以及水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15等。
外殼2例如形成為大致四方形的方筒狀,由設(shè)置于房間的地面的底座3以能夠沿水平方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承。如圖2所示,在外殼2的內(nèi)部空間中的從吸入口4至吹出口5的空間中,從上游朝向下游依次配置有凈化部件8、送風(fēng)部件6以及風(fēng)路7。此外,在以下的說明中,在外殼2的側(cè)面部中,將主要面對室內(nèi)的空間地配置的部分記作正面部,將與正面部相向的部分記作背面部。另外,將外殼2的正面部所面對的方向記作前方,將與從前方觀察到的外殼2的左右兩側(cè)對應(yīng)的方向記作左右方向,并且,有時將鉛垂方向記作上下方向。空氣凈化器1例如在如下的狀態(tài)下使用,即,在靠近房間的任意墻壁的位置將空氣凈化器1設(shè)置在地面上,使外殼2的背面部朝向該墻面,并且使外殼2的正面部朝向室內(nèi)的空間。
吸入口4是用于將室內(nèi)的空氣吸入到外殼2的內(nèi)部的開口部,例如設(shè)置于外殼2的正面部。吹出口5是用于將被吸入到外殼2的內(nèi)部的空氣向外部吹出的開口部,例如由在外殼2的上表面部開口的兩個吹出口5A、5B構(gòu)成。兩個吹出口5A、5B沿著外殼2的左右方向相互平行地延伸。此外,在以下的說明中,在沒有特別區(qū)別吹出口5A、5B時,有時將吹出口5A、5B僅記作“吹出口5”。另外,有時將從吹出口5吹出的空氣記作“吹出空氣”。此外,在圖2中示出了吹出空氣的最大風(fēng)速部位的風(fēng)向矢量50。風(fēng)向矢量50由鉛垂方向矢量50a、前后方向矢量50b以及未圖示的左右方向矢量50c的合成而構(gòu)成。此外,圖2的情況是合成了吹出口5A、5B的吹出空氣,因此示出了一處風(fēng)向矢量50,但是在吹出口5A、5B分別存在風(fēng)向矢量50。另外,在本發(fā)明中,既可以將吸入口4配置于外殼2的背面部、側(cè)面部、下表面部等,也可以將吹出口5配置于外殼2的正面部、側(cè)面部等。并且,也可以在外殼2僅配置一個吹出口5,或者也可以配置三個以上吹出口5。即,吹出口5的位置或者個數(shù)不限定于實施方式1的情況。
送風(fēng)部件6用于從吸入口4向外殼2的內(nèi)部吸入空氣并將該空氣從吹出口5吹出,具備作為裝置的主體部分的風(fēng)扇6A以及使風(fēng)扇6A旋轉(zhuǎn)的電動式的馬達6B。風(fēng)扇6A的轉(zhuǎn)速由控制部件23控制,根據(jù)該轉(zhuǎn)速來改變吹出空氣的風(fēng)量。如圖2所示,在外殼2的內(nèi)部,例如兩個送風(fēng)部件6以在前后方向上錯開位置的狀態(tài)沿上下方向排列地配置。
另外,在外殼2的內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)路7,該風(fēng)路7連接送風(fēng)部件6與吹出口5,并將從送風(fēng)部件6吹出的空氣向吹出口5引導(dǎo)。風(fēng)路7被設(shè)置于外殼2的內(nèi)部的隔壁2A分割成正面?zhèn)鹊娘L(fēng)路7A和背面?zhèn)鹊娘L(fēng)路7B。兩個風(fēng)路7A、7B在外殼2的內(nèi)部沿上下方向延伸,例如在水平截面觀察時,兩個風(fēng)路7A、7B沿前后方向并列地配置。
風(fēng)路7A、7B的下部側(cè)分別與不同的送風(fēng)部件6連接,風(fēng)路7A、7B的上部側(cè)分別與吹出口5A、5B連接。即,空氣凈化器1具備:第一送風(fēng)系統(tǒng),其從一方的送風(fēng)部件6經(jīng)由風(fēng)路7A而到達吹出口5A;以及第二送風(fēng)系統(tǒng),其從另一方的送風(fēng)部件6經(jīng)由風(fēng)路7B而到達吹出口5B,在這些送風(fēng)系統(tǒng)中,能夠分開對風(fēng)量、風(fēng)向以及風(fēng)速進行控制。
這樣,在實施方式1中,在外殼2的內(nèi)部配置隔壁2A,從而在前后方向上并列地形成兩個風(fēng)路7A、7B。另外,在兩個送風(fēng)部件6中,至少圖2中的位于上側(cè)的一方的送風(fēng)部件6由如下的馬達內(nèi)置型的送風(fēng)部件構(gòu)成,即馬達6B的一部分被埋入到風(fēng)扇6A的內(nèi)部。由此,能夠在外殼2的內(nèi)部高效地形成兩個送風(fēng)系統(tǒng)的同時使空氣凈化器1的設(shè)置面積小型化,從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高性能的空氣凈化器1。
凈化部件8用于對通過外殼2的內(nèi)部的空氣進行凈化,例如設(shè)置在吸入口4與送風(fēng)部件6之間。在此,“凈化”是指除去例如由在空氣中浮游的塵埃、煙、花粉、病毒、霉、菌、變應(yīng)原、臭氣分子等構(gòu)成的污染物質(zhì),具體地說,是指捕集、惰性化、吸附或者分解這些污染物質(zhì)的動作。本實施方式的凈化部件8作為能夠進行這樣的凈化的裝置,例如由捕集空氣中的塵埃等的集塵過濾器、吸附臭氣成分的除臭過濾器、通過對電極施加高電壓來除去以及分解污染物質(zhì)的電壓施加設(shè)備等構(gòu)成,或者由它們的組合構(gòu)成。此外,在圖4中示出了假設(shè)采用電壓施加設(shè)備,凈化部件8與控制部件23電連接并受其控制。然而,凈化部件8由除臭過濾器或集塵過濾器等不能進行電控制的構(gòu)件構(gòu)成的情況更為普遍,并且凈化部件8與控制部件23不必一定電連接,凈化部件8不一定由控制部件23控制。本說明不限定為凈化部件8是被電控制的部件,也不限定為由控制部件23控制?;旧现灰哂型ㄟ^捕集、惰性化、分解等方法對污染空氣的一些物質(zhì)進行凈化的功能,就落入凈化部件8的范疇。
在空氣的流動方向上的凈化部件8的上游側(cè)設(shè)置有污染檢測裝置20,該污染檢測裝置20對吸入到外殼2的內(nèi)部的污染物質(zhì)的量進行檢測。污染檢測裝置20例如由灰塵傳感器、氣體傳感器、風(fēng)速傳感器等構(gòu)成,或者由組合這些傳感器而成的復(fù)合型傳感器構(gòu)成。根據(jù)污染檢測裝置20,通過空氣凈化器1向指定的方向吹出空氣,并對從該方向回流的空氣中的污染物質(zhì)的量進行檢測,由此能夠檢測出指定的方向上的空氣的污染程度。此外,在本實施方式中,污染檢測裝置20構(gòu)成了污染程度信息檢測部件的具體例子,該污染程度信息檢測部件對成為污染程度的指標(biāo)的信息進行檢測。
圖3是表示可動百葉板以及整流機構(gòu)的工作狀態(tài)(a)、(b)的圖1中的主要部分放大圖。如圖2以及圖3所示,可動百葉板9使吹出空氣的風(fēng)向在上下方向上擺動,在外殼2的吹出口5A、5B各設(shè)置有一個。詳細(xì)而言,可動百葉板9例如由沿外殼2的左右方向延伸的細(xì)長的平板等形成。而且,可動百葉板9的基端側(cè)經(jīng)由分別設(shè)置于吹出口5A、5B的百葉板驅(qū)動部10而安裝于各個吹出口5A、5B,可動百葉板9的前端側(cè)通過百葉板驅(qū)動部10而能夠在上下方向上擺動。另外,兩個可動百葉板9構(gòu)成為能夠分別單獨地改變從吹出口5A、5B吹出的空氣的風(fēng)向。此外,在本實施方式中,例示了具有兩個可動百葉板9的情況,但本發(fā)明也可以根據(jù)吹出口5的個數(shù)而構(gòu)成為僅具有一個或者具有三個以上可動百葉板9。
可動百葉板9在上下方向上擺動,從而根據(jù)其擺動角使吹出空氣的風(fēng)向在前方與上方之間在上下方向上擺動。風(fēng)向的仰角變更為與可動百葉板9的仰角大致相等的角度。此外,在本說明書中,“仰角”是指以平行于地面的水平方向為基準(zhǔn)向上方傾斜的角度。即,仰角=0°表示水平方向,仰角=90°表示鉛垂方向的正上方。
百葉板驅(qū)動部10具備將可動百葉板9支承為能夠擺動的支軸以及使該支軸旋轉(zhuǎn)的致動器(未圖示)??蓜影偃~板9以及百葉板驅(qū)動部10構(gòu)成了能夠在上下方向上改變吹出空氣的風(fēng)向的風(fēng)向改變機構(gòu)的具體例子。如圖2所示,開口改變機構(gòu)11例如設(shè)置在與單側(cè)的可動百葉板9在前后方向上相向的位置,用于與該可動百葉板9配合地改變吹出口5A的開口面積。此外,在圖1以及圖3中,為了清楚地表示后述的整流機構(gòu)13,省略了開口改變機構(gòu)11的圖示。另外,在圖2中,例示了僅在一方的吹出口5A配置開口改變機構(gòu)11的情況,但是本發(fā)明不限于此,也可以構(gòu)成為僅在另一方的吹出口5B、或者雙方的吹出口5A、5B配置開口改變機構(gòu)11。
開口改變機構(gòu)11例如由沿外殼2的左右方向延伸的細(xì)長的平板等形成。開口改變機構(gòu)11的基端部經(jīng)由具有與百葉板驅(qū)動部10大致相同的結(jié)構(gòu)的開口驅(qū)動部12而安裝于吹出口5A。開口改變機構(gòu)11的前端部通過開口驅(qū)動部12而在前后方向上擺動,以接近以及遠(yuǎn)離可動百葉板9的方式位移。由此,開口改變機構(gòu)11能夠增減吹出口5A的開口面積,根據(jù)該開口面積來改變吹出空氣的風(fēng)速。即,開口改變機構(gòu)11以及開口驅(qū)動部12構(gòu)成了能夠改變吹出空氣的風(fēng)速的送風(fēng)變更部件的具體例子。此外,開口改變機構(gòu)11也可以形成為不配置于吹出口5而是配置于風(fēng)路7A、7B中的一方或者雙方來改變風(fēng)路7的開口面積(即流路面積)的機構(gòu)。
整流機構(gòu)13在保持由可動百葉板9設(shè)定的風(fēng)向的仰角的狀態(tài)下,在左右方向上調(diào)整該風(fēng)向。如圖2以及圖3所示,整流機構(gòu)13例如由大致三角形狀(或者扇形狀)的翅片形成,從各可動百葉板9的受風(fēng)面?zhèn)韧怀?,并且在左右方向上具有間隔地配置有多個。而且,如圖3(a)、(b)所示,各個整流機構(gòu)13在左右方向上擺動,從而根據(jù)其擺動角使吹出空氣的風(fēng)向在左右方向上變化。
另外,整流機構(gòu)13的擺動動作例如由設(shè)置于可動百葉板9的整流驅(qū)動部14(僅在圖4中示出)來執(zhí)行。即,整流機構(gòu)13以及整流驅(qū)動部14構(gòu)成了能夠在左右方向上改變吹出空氣的風(fēng)向的風(fēng)向改變機構(gòu)的具體例子。此外,在本發(fā)明中,不必一定設(shè)置整流機構(gòu)13。另外,整流機構(gòu)13例如也可以構(gòu)成為僅在可動百葉板9的左右兩端側(cè)各配置有一個。
如圖1以及圖2所示,水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15設(shè)置在外殼2與底座3之間,使外殼2在底座3上至少向左右方向旋轉(zhuǎn)。由于吹出口5的朝向與外殼2一起在水平方向上變化,因此水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15構(gòu)成了能夠在左右方向上改變吹出空氣的風(fēng)向的風(fēng)向改變機構(gòu)的具體例子。另外,同樣地,由于吸入口4的朝向也與外殼2一起在水平方向上變化,因此水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15構(gòu)成了能夠使吸入口4在水平方向上旋轉(zhuǎn)的吸入口水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的具體例子。此外,如上所述,本實施方式1采用兩個風(fēng)扇沿上下方向排列的結(jié)構(gòu),從而與以一個風(fēng)扇驅(qū)動的同風(fēng)量的裝置相比,容易成型為正方形或者圓形,使設(shè)置面積小型化。特別是,正方形或者圓形還能夠使在水平方向上進行旋轉(zhuǎn)動作時所需要的設(shè)置面積小型化,成為在使水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15運轉(zhuǎn)上最適合的形狀。由此,即使具有水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15,也容易設(shè)置在家具等之間,并且使用者能夠根據(jù)房間的狀況而自由地改變配置,實現(xiàn)了具有通用性的結(jié)構(gòu)。
另外,在外殼2的正面上部側(cè)設(shè)置有人檢測裝置21。人檢測裝置21作為對在室內(nèi)的人進行檢測的人檢測部件發(fā)揮作用。人檢測裝置21具備:作為利用紅外線來檢測人的人檢測傳感器的紅外線傳感器40;以及作為使該紅外線傳感器40的朝向相對于外殼2在水平方向(即左右方向的兩側(cè))上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的傳感器水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的傳感器運轉(zhuǎn)部44。此外,關(guān)于人檢測裝置21的詳細(xì)情況將在后文敘述。
(控制系統(tǒng))
接下來,參照圖4等對空氣凈化器1的控制系統(tǒng)進行說明。圖4是表示本發(fā)明的實施方式1的空氣凈化器的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖??諝鈨艋?具備:包括紅外線傳感器40以及污染檢測裝置20的傳感器系統(tǒng);用于操作空氣凈化器1的操作部22;以及對空氣凈化器1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制的控制部件23。
另一方面,操作部22供空氣凈化器1的使用者在進行各種設(shè)定以及運轉(zhuǎn)的切換時進行操作,具備用于起動以及停止空氣凈化器1的電源開關(guān)以及顯示空氣凈化器1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)等的顯示部。另外,操作部22相對于控制裝置23以能夠進行雙向通信的狀態(tài)進行連接。
控制部件23對空氣凈化器1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制,具備未圖示的運算處理裝置、輸入輸出端口以及存儲回路等。如圖4所示,在控制部件23的輸入側(cè)連接有包括紅外線傳感器40以及污染檢測裝置20的傳感器系統(tǒng)。在控制部件23的輸出側(cè)連接有包括送風(fēng)部件6、凈化部件8、百葉板驅(qū)動部10、開口驅(qū)動部12、整流驅(qū)動部14、水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15以及傳感器運轉(zhuǎn)部44等的致動器。而且,控制部件23基于傳感器系統(tǒng)的輸出對致動器進行控制,從而使空氣凈化器1工作。
接下來,對空氣凈化器1的基本動作進行說明。在空氣凈化器1工作時,首先,通過控制部件23來驅(qū)動送風(fēng)部件6以及凈化部件8。由此,從外殼2的吸入口4向內(nèi)部吸入空氣,該空氣被凈化部件8凈化。然后,被凈化的空氣經(jīng)由各送風(fēng)部件6以及風(fēng)路7A、7B而到達吹出口5A、5B,并從吹出口5A、5B向外部送風(fēng)。此時,本實施方式的空氣凈化器1的控制部件23進行人檢測控制以及風(fēng)向控制,所述人檢測控制使用人檢測裝置21對在室內(nèi)的人的方向以及該人的高度進行檢測,所述風(fēng)向控制驅(qū)動可動百葉板9、開口改變機構(gòu)11、整流機構(gòu)13、水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15等,以便向檢測到的人的頭上的區(qū)域吹出吹出風(fēng)。以下,依次說明人檢測裝置21的結(jié)構(gòu)、人檢測控制以及風(fēng)向控制。
(人檢測裝置的結(jié)構(gòu))
接下來,參照圖5至圖7對人檢測裝置21的結(jié)構(gòu)進行說明。圖5是示意性地表示紅外線傳感器的構(gòu)造的剖視圖。圖6是表示構(gòu)成紅外線傳感器的受光元件的配置以及各受光元件的檢測范圍的立體圖。圖7是表示通過傳感器運轉(zhuǎn)部進行的紅外線傳感器的旋轉(zhuǎn)動作(a)、(b)、(c)的說明圖。如上所述,人檢測裝置21具備紅外線傳感器40和傳感器運轉(zhuǎn)部44。紅外線傳感器40對從檢測對象物產(chǎn)生的紅外線進行檢測,如圖5所示,紅外線傳感器40具備由多個受光元件41a~41h構(gòu)成的多元件受光單元41和聚光透鏡42。此外,在圖5中,例示了由8個受光元件41a~41h構(gòu)成多元件受光單元41的情況。但是,在本發(fā)明中,受光元件的個數(shù)不限定為8個,多元件受光單元41也可以由7個以下或者9個以上的任意個數(shù)的受光元件構(gòu)成。
各受光元件41a~41h是能夠分別單獨地執(zhí)行紅外線的受光以及人的檢測的檢測元件,例如在上下方向上呈直線狀排列地配置。由此,紅外線傳感器40具有將室內(nèi)的溫度區(qū)分為彼此高度不同的8個區(qū)域來進行檢測的功能。聚光透鏡42高效地將紅外線聚集在多元件受光單元41,例如由凸透鏡構(gòu)成。聚光透鏡42也可以配置于多元件受光單元41的Z方向上部。紅外線傳感器40通過各個受光元件41a~41h對檢測對象物的溫度進行檢測,并輸出例如與室內(nèi)的熱圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信號。
圖6是表示紅外線傳感器的各受光元件的配置以及配光視場角的立體圖。如該圖所示,各受光元件41a~41h的配光視場角43a~43h被設(shè)定為彼此大小相等的四方形狀的區(qū)域。另外,一個受光元件41a(也可以是41b~41h)的配光視場角43a(43b~43h)例如將上下方向上的縱配光視場角設(shè)定為7°,將左右方向上的橫配光視場角設(shè)定為8°。
配光視場角43a~43h合在一起的整體的配光視場角43被設(shè)定為在上下方向上細(xì)長的區(qū)域,并具有作為配光視場角43的上限的視場角上限43max和作為配光視場角43的下限的視場角下限43min。此外,在本發(fā)明中,不必一定使配光視場角43a~43h為相同的形狀、相同的大小,縱配光視場角以及橫配光視場角的具體的值也不限定于上述示例。
傳感器運轉(zhuǎn)部44構(gòu)成為能夠使紅外線傳感器40的朝向相對于外殼2在水平方向上旋轉(zhuǎn)。傳感器運轉(zhuǎn)部44例如使用能夠準(zhǔn)確地調(diào)整紅外線傳感器40的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動角度的步進馬達,并構(gòu)成為能夠獨立于上述的水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15的動作地進行控制。圖7是表示通過傳感器運轉(zhuǎn)部進行的紅外線傳感器的旋轉(zhuǎn)動作的說明圖,(a)表示向右端部旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況,(b)表示向中央部旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況,然后(c)表示向左端部旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況。如該圖所示,人檢測裝置21首先通過傳感器運轉(zhuǎn)部44使紅外線傳感器40的朝向(檢測方向)在左右方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。更加具體地說,紅外線傳感器40的朝向從圖7中(a)所示的右端部經(jīng)由(b)所示的中央部而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動到(c)所示的左端部。而且,當(dāng)?shù)竭_(c)所示的左端部時,將旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn),從(c)所示的左端部經(jīng)由(b)所示的中央部而返回到(a)所示的右端部。人檢測裝置21通過反復(fù)進行這樣的動作,在左右方向上掃描室內(nèi)的溫度檢測對象范圍來依次檢測出溫度。
(人檢測控制)
接下來,對由控制部件23執(zhí)行的人檢測控制進行說明??刂撇考?3使用人檢測裝置21獲取室內(nèi)的墻壁或者地面的熱圖像數(shù)據(jù),并基于該熱圖像數(shù)據(jù)進行在室內(nèi)的人的檢測。更加詳細(xì)地說,首先,控制部件23使傳感器運轉(zhuǎn)部44沿左右方向移動預(yù)先設(shè)定的可動角度(在此為1.6°)。由此,紅外線傳感器40被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)1.6°。接下來,使紅外線傳感器40停止預(yù)先設(shè)定的待機時間(例如0.1秒~0.2秒)。然后,在此期間通過紅外線傳感器40的8個受光元件41a~41h分別檢測出熱圖像數(shù)據(jù),并使控制部件23獲取該熱圖像數(shù)據(jù)。在經(jīng)過待機時間之后,控制部件23再次使傳感器運轉(zhuǎn)部44沿左右方向移動可動角度(1.6°)。然后,通過與上述相同的動作使控制部件23獲取熱圖像數(shù)據(jù)。這樣的處理每隔可動角度1.6°進行一次,在94處進行。在這種情況下,紅外線傳感器40的左右方向的可動范圍(即在左右方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的角度范圍)為大約150.4°。
根據(jù)這樣的人檢測裝置21的結(jié)構(gòu),在紅外線傳感器40的左右方向的可動范圍內(nèi),按照時間來比較熱圖像數(shù)據(jù),從而能夠?qū)Τ霈F(xiàn)在室內(nèi)空間內(nèi)的人的方向以及高度進行檢測。另外,根據(jù)本實施方式的人檢測裝置21,能夠通過紅外線傳感器40的8個受光元件41a~41h分別獲取各配光視場角43a~43h的區(qū)域的熱圖像數(shù)據(jù),因此,根據(jù)是在哪個配光視場角的區(qū)域檢測到人的存在,也能夠高精度地檢測人體的高度。并且,由于控制部件23獨立于水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15的動作地控制傳感器運轉(zhuǎn)部44,因此能夠不給后述的風(fēng)向控制帶來影響地驅(qū)動傳感器運轉(zhuǎn)部44而使紅外線傳感器40的左右方向的朝向旋轉(zhuǎn)。
此外,人檢測裝置21不必一定由紅外線傳感器40構(gòu)成,只要是能夠檢測在室內(nèi)的人的方向以及其高度的傳感器即可,也可以由污染傳感器、動體傳感器、距離傳感器、濕度傳感器或者照度傳感器等構(gòu)成,或者通過將這些傳感器與紅外線傳感器40組合而構(gòu)成。
在此,污染傳感器(塵埃傳感器)由半導(dǎo)體元件、光學(xué)元件等構(gòu)成,對空氣中的塵埃、煙、花粉等的濃度進行檢測。距離傳感器例如由超聲波傳感器、光傳感器、圖像識別傳感器等非接觸式傳感器構(gòu)成,利用聲波或者電磁波來對空氣凈化器1與檢測對象物之間的距離進行檢測。檢測對象物包括室內(nèi)的墻壁、頂棚、家具、人、動物等。照度傳感器基于照度的變化對室內(nèi)的人以及動物的有無、移動等進行檢測。另外,濕度傳感器的輸出在根據(jù)濕度來修正上述各傳感器的靈敏度時使用。此外,上述各傳感器的組合只是一個例子,本發(fā)明不限定于上述各傳感器的組合所形成的人檢測部件。
(風(fēng)向控制)
接下來,對由控制部件23執(zhí)行的風(fēng)向控制進行說明。控制部件23在基于由人檢測裝置21的紅外線傳感器40獲取的熱圖像數(shù)據(jù)而判斷在室內(nèi)有人存在的情況下,執(zhí)行風(fēng)向控制。在風(fēng)向控制中,首先,計算出為了使空氣凈化器1的正面部朝向人的方向所需要的水平方向的旋轉(zhuǎn)角度θ1。接下來,控制部件23通過水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15使外殼2旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角度θ1的量。由此,吹出口5處于在水平方向上朝向人所在的方向的狀態(tài)。另外,風(fēng)向矢量50的至少前后方向矢量50b處于朝向人的方向的狀態(tài)。
在接下來的處理中,設(shè)定可動百葉板在上下方向上的仰角θ2、即風(fēng)向的仰角θ2,使得風(fēng)向朝向比人的高度靠上方的送風(fēng)區(qū)域。在此,例如在受光元件41a~41h中的受光元件41f~41h檢測到人的情況下,將受光元件41a~41e的部分作為送風(fēng)區(qū)域。然后,計算出能夠向該送風(fēng)區(qū)域進行送風(fēng)的可動百葉板9的仰角θ2,驅(qū)動可動百葉板9。由此,向在室內(nèi)的人的頭上吹出吹出風(fēng)。即,風(fēng)向矢量50的鉛垂方向矢量50a被設(shè)定為不朝向人,使作為各矢量分量50a、50b、50c的合計的風(fēng)向矢量50不朝向人的方向。此外,在此使鉛垂方向矢量50a移動,使前后方向矢量50b朝向人的方向并且使合計的風(fēng)向矢量50不朝向人,但是也可以改變左右方向矢量50c,也可以改變50a、50c雙方。即,重要的是前后方向矢量50b朝向人的方向、同時風(fēng)向矢量50不朝向人的方向。
可動百葉板9的仰角θ2能夠使用各受光元件41a~41h中的檢測到人體的受光元件的數(shù)量即人體檢測元件數(shù)N、以風(fēng)量Q和風(fēng)速V進行送風(fēng)時的氣流的擴展角度Δθ2中的下側(cè)的擴展角度Δθ2_(Q、V)、以及使視場角下限43min從水平朝向下方傾斜的傾斜角θ3,根據(jù)下式(1)來確定。
θ2≥7×N-θ3+Δθ2_(Q、V)…(1)
此外,在上述風(fēng)向控制中,可動百葉板9的仰角θ2也可以為上式(1)的右邊的值(固定值),另外也可以在上式(1)的右邊的值以上的范圍內(nèi)變動,從而使可動百葉板9在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)擺動。
另外,在通過上述風(fēng)向控制向人的上方的送風(fēng)區(qū)域進行送風(fēng)期間,控制部件23使用污染檢測裝置20始終對從吸入口4吸入的空氣的污染程度進行檢測。然后,控制部件23對檢測出的污染程度是否為閾值以下進行判定。在此,閾值使用預(yù)先設(shè)定為表示空氣被凈化的污染程度的閾值的值。其結(jié)果是,在判定檢測出的污染程度為閾值以下的情況下,能夠判斷當(dāng)前的風(fēng)向的區(qū)域的空氣得到充分凈化,因此結(jié)束對該風(fēng)向的風(fēng)向控制。接下來,控制部件23判定在室內(nèi)是否存在與因上述人檢測控制而使當(dāng)前送風(fēng)所吹向的人不同的人。其結(jié)果是,在判定在室內(nèi)存在條件與上次不同的人的情況下,接下來,執(zhí)行以該不同條件的人為對象的風(fēng)向控制。由此,能夠?qū)υ谑覂?nèi)的人的方向依次進行送風(fēng)。
另一方面,在判定在室內(nèi)不存在不同的人的情況下,繼續(xù)進行送風(fēng)并且使水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15驅(qū)動來改變吹出空氣的風(fēng)向,由污染檢測裝置20確認(rèn)是否存在被檢測出大于閾值的污染程度的風(fēng)向。其結(jié)果是,在存在污染程度為大于閾值的值的風(fēng)向的情況下,進行著重朝向該風(fēng)向進行吹出空氣的送風(fēng)的第二風(fēng)向控制。另一方面,在不存在污染程度為大于閾值的值的風(fēng)向的情況下,使空氣凈化器1的水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15返回到初始位置并進行降低風(fēng)量的運轉(zhuǎn)。通過進行這樣的控制,即使在室內(nèi)沒有人的情況下,也能夠?qū)ξ廴境潭却蟮膮^(qū)域的空氣進行著重凈化。
在此,在上述的風(fēng)向控制中,基于通過人檢測控制檢測到的在室內(nèi)的人的方向以及人的高度而對風(fēng)向進行調(diào)整,但是也假設(shè)在室內(nèi)的人在室內(nèi)移動的情況。因此,優(yōu)選始終進行人檢測控制來始終監(jiān)視在室內(nèi)的人的移動,在室內(nèi)的人移動的情況下風(fēng)向控制的送風(fēng)區(qū)域也受此影響而改變。另外,在室內(nèi)的人數(shù)中途增加的情況下,優(yōu)選使用污染檢測裝置20檢測在向每個人的方向送風(fēng)時的污染程度,并從檢測出的污染程度大的人的方向開始依次優(yōu)先進行送風(fēng)。此外,在多個人向附近聚集的情況下,有時優(yōu)選將該處識別為人區(qū)域,并對人與人之間進行送風(fēng),從而將整個人區(qū)域一并進行凈化。即預(yù)先測定能夠利用送風(fēng)的風(fēng)來凈化的范圍,并確定與人和人之間的距離感對應(yīng)的送風(fēng)條件,從而能夠減少水平旋轉(zhuǎn)的動作次數(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)減少浪費的高效率的空氣凈化。由此,即使在室內(nèi)的人移動的情況下、或者在室內(nèi)的人數(shù)增加的情況下,也能夠不給在室內(nèi)的人帶來不舒適感地、高效地對人的周圍的空氣進行凈化。
如以上說明,根據(jù)本實施方式的空氣凈化器,能夠使從吹出口5吹出的凈化空氣不直接吹到人且向人的方向進行送風(fēng)。此時,由于吹出風(fēng)為高速,因此產(chǎn)生從人所在的區(qū)域向空氣凈化器1的吸入口4的引導(dǎo)氣流。另外,由于吹出風(fēng)是被凈化的空氣,因此也產(chǎn)生因與周圍的濃度梯度而導(dǎo)致的氣流。由此,能夠抑制給人帶來的被吹感,并且能夠有效地將人所在的區(qū)域的塵埃引導(dǎo)至吸入口4來優(yōu)先對人的周圍進行凈化。
另外,根據(jù)本實施方式的空氣凈化器,在風(fēng)向控制中,通過水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15調(diào)整左右方向的風(fēng)向,通過可動百葉板9調(diào)整上下方向的風(fēng)向。由此,能夠高精度地進行風(fēng)向控制,因此能夠?qū)υ谑覂?nèi)的人始終穩(wěn)定地提供相同的效果。
此外,在風(fēng)向控制中,也能夠通過整流機構(gòu)13在左右方向上調(diào)整風(fēng)向。但是,由整流機構(gòu)13進行的風(fēng)向的調(diào)整難以高精度地向人的正上方進行送風(fēng),容易在左右方向上產(chǎn)生偏離。另外,由整流機構(gòu)13進行的風(fēng)向的調(diào)整還具有尤其向左右端進行送風(fēng)時的壓力損失較大的特點。然而,整流機構(gòu)13與水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15相比控制響應(yīng)性優(yōu)異。因此,在左右方向的風(fēng)向控制中,只要考慮這些機構(gòu)彼此的優(yōu)點并適當(dāng)?shù)亟M合各機構(gòu)的動作來執(zhí)行即可。
另外,根據(jù)本實施方式的空氣凈化器,通過使整流機構(gòu)13朝向左右不同的方向,能夠產(chǎn)生向室內(nèi)的左右方向擴展的氣流。由此,即使在多個人在室內(nèi)、有人的區(qū)域大的情況下,也能夠廣泛地覆蓋這些區(qū)域地向這些人的頭上進行送風(fēng)。
另外,根據(jù)本實施方式的空氣凈化器,構(gòu)成為由人檢測裝置21進行的人檢測控制與風(fēng)向控制單獨地動作。因此,能夠不使風(fēng)向變化地在較大范圍內(nèi)對人進行檢測。另外,由于能夠在風(fēng)向控制的執(zhí)行過程中始終對人進行監(jiān)視,因此能夠靈活地應(yīng)對人的動作。
此外,在由人檢測裝置21進行的人檢測控制中,也可以將由水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15進行的外殼2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動與由傳感器運轉(zhuǎn)部44進行的紅外線傳感器40的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組合。根據(jù)這樣的動作,能夠在雙軸上使紅外線傳感器40移動,因此能夠從不同的方向獲取同一部位的圖像。由此,不僅能夠獲取在室內(nèi)的人的方向以及其高度信息,還能夠獲取位置信息,因此能夠期待風(fēng)向控制的進一步的精度提高。
另外,在本實施方式的空氣凈化器中,由于吸入口4配置于外殼2的正面,因此能夠通過水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15使吸入口4朝向人的方向的同時將風(fēng)向調(diào)整到人的方向。由此,容易形成以人為中心的氣流、即容易形成從吹出口5吹出并在人的頭上通過、順著墻壁通過背面、從腳下穿過并向吸入口4吸入的氣流,因此能夠高效地引導(dǎo)人的周圍的塵埃。
此外,在本實施方式的空氣凈化器中,吸入口4配置于外殼2的正面,但是還可以假設(shè)吸入口4沒有配置于外殼2的正面的方式。因此,在這樣的方式的情況下,能夠?qū)⒄鳈C構(gòu)13的動作與水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15的動作組合來執(zhí)行風(fēng)向控制。更加詳細(xì)地說,只要控制成通過水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15使吸入口4朝向人所在的方向、并且通過整流機構(gòu)13使風(fēng)向在左右方向上朝向人所在的方向即可。由此,即使在吸入口4沒有配置于外殼2的正面的情況下,也能夠有效地產(chǎn)生以人為中心的氣流。
另外,在本實施方式的空氣凈化器中,構(gòu)成為能夠通過污染檢測裝置20對吸入空氣的污染程度進行檢測。即使對在室內(nèi)的人的周圍進行凈化,在另外存在污染的產(chǎn)生源的情況下也不能說室內(nèi)被凈化。另外,在人移動時,只要移動目的地沒有被凈化,就不能保持舒適性。污染檢測裝置20和人檢測裝置21的協(xié)作是解決這些課題的方法,通過該動作在人移動到的目的地也能夠保持舒適。即,首先需要檢測人并對人的周圍進行凈化,而在人的周圍的凈化度達到規(guī)定的狀態(tài)以上的情況下,優(yōu)選控制成還朝向沒有人的方向來根據(jù)污染檢測裝置20的值對除了人之外的整個空間進行凈化。
在此,假設(shè)如下情況:例如在人坐在椅子等上的情況下,人檢測裝置21無法檢測腳下。另外,假設(shè)如下情況:例如在身體隱藏在家具后的情況下,人檢測裝置21會誤判斷沒有人。當(dāng)出現(xiàn)這樣的因人檢測裝置21導(dǎo)致的誤檢測時,存在無法進行預(yù)期的風(fēng)向控制而無法高效地進行空氣凈化動作的擔(dān)憂。因此,在本實施方式1的空氣凈化器中,也可以構(gòu)成為具備輸入關(guān)于房子的房間布局或者障礙物的室內(nèi)信息的部件。更加詳細(xì)地說,例如也可以具備輸入室內(nèi)的家具、窗或門的位置、或者房間的大小等室內(nèi)信息的室內(nèi)信息獲取部件,使用該輸入的信息對風(fēng)向控制中的風(fēng)向進行修正。
此外,上述的室內(nèi)信息獲取部件不限于直接輸入數(shù)據(jù)的方式,例如,也可以是使人檢測裝置21兼具超聲波傳感器等來感測房間布局信息的結(jié)構(gòu)。另外,也可以是設(shè)為通過公知的通信手段而能夠與智能機或電腦等外部設(shè)備協(xié)作的結(jié)構(gòu)、并通過通信從這些外部設(shè)備獲取房間布局信息的方式。另外,優(yōu)選使通信機構(gòu)具有能夠接收來自其他產(chǎn)品的感測信息或者動作信息、位置信息的功能。由此,能夠進行例如獲取由空調(diào)從高的位置獲得的人信息、發(fā)現(xiàn)隱藏在家具后的人這樣的動作。另外,通過獲取冰箱、吸塵器、微波爐或者電視等的動作信息或者位置信息,并預(yù)先掌握除了人之外的熱源,也能夠防止誤檢測。
附圖標(biāo)記說明
1 空氣凈化器,2 外殼,2A 隔壁,3 底座,4 吸入口,5、5A、5B 吹出口,6 送風(fēng)部件,6A 風(fēng)扇,6B 馬達,7、7A、7B風(fēng)路,8 凈化部件,9 可動百葉板(風(fēng)向改變機構(gòu)),10 百葉板驅(qū)動部(風(fēng)向改變機構(gòu)),11 開口改變機構(gòu),12 開口驅(qū)動部,13 整流機構(gòu)(風(fēng)向改變機構(gòu)),14 整流驅(qū)動部(風(fēng)向改變機構(gòu)),15 水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(風(fēng)向改變機構(gòu)),20 污染檢測裝置(污染程度信息檢測部件),21 人檢測裝置(人檢測部件),22 操作部,23 控制部件,40 紅外線傳感器,41 多元件受光單元,41a~41h 受光元件(檢測元件),42 聚光透鏡,43、43a~43h 配向視場角,44 傳感器運轉(zhuǎn)部(傳感器動作機構(gòu)),50 風(fēng)向矢量,50a 鉛垂方向矢量,50b前后方向矢量,50c 左右方向矢量。