JP6745990B2 - サーキュレータ及びサーキュレータシステム - Google Patents

Description

本発明は、室内空気を撹拌するサーキュレータ及びサーキュレータシステムに関する。

サーキュレータは、暖房時は吹き出し気流を真下方向に固定し、室内上部に滞留する暖気を床面付近に下ろすことで室内の温度分布を均一化する。一方、冷房時は、吹き出し気流を一方向に固定せず動かすことで、冷気を効率良く広範囲に拡散させ、室内の温度分布を均一化する。

よって、通年使用するサーキュレータは、真下方向の位置検知機能及び首振り運転機能が必要である。

特許文献１に開示されるサーキュレータは、ギヤードモータにより駆動されたファンケーシングの位置を検出するフォトインタラプタの出力を、制御基板内のマイクロコントローラに入力し、ファンケーシングの位置を検出している。すなわち、特許文献１に開示される発明では、フォトインタラプタを用いた位置検知により、吹き出し方向を真下に固定していた。

特開２００８−２６１５３１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される発明は、首振り運転時に複数台の首振り動作を同期させる機能を備えていないため、隣接するサーキュレータの吹き出し気流が干渉し、循環効率が低下してしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、隣接するサーキュレータとの吹き出し気流の干渉を防止して首振り動作を行えるサーキュレータを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送風機と、送風機が発生させる気流の吹き出し方向を定めるファンケーシングと、ファンケーシングに首振り動作を行わせる首振り機構部と、ファンケーシングが、首振り動作を停止させる規定の位置である首振り停止位置にあることを検出する位置検出手段とを備える。本発明は、ファンケーシングの動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部がファンケーシングを規定の方向とは逆方向に動かしている場合は、ファンケーシングを首振り停止位置で停止させずに首振り動作を継続し、首振り機構部がファンケーシングを規定の方向に動かしている場合は、ファンケーシングを首振り停止位置で停止させる制御を行う制御部を備える。

本発明に係るサーキュレータは、隣接するサーキュレータとの吹き出し気流の干渉を防止して首振り動作を行えるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るサーキュレータの斜視図 実施の形態に係るサーキュレータの断面図 実施の形態に係るサーキュレータの首振り機構部の拡大図 実施の形態に係るサーキュレータの位置検知板の側面図 実施の形態に係るサーキュレータのフォトインタラプタの出力信号の波形を示す図 実施の形態に係るサーキュレータのフォトインタラプタの出力信号の変化を示す図 実施の形態に係るサーキュレータに接続されるリモートコントローラの構成を示す図 実施の形態に係るサーキュレータの首振り停止位置と吹き出し方向との関係を示す図 実施の形態に係るサーキュレータのギヤードモータの角度と吹き出し方向角度との関係を示す図 実施の形態に係るサーキュレータを用いたサーキュレータシステムの構成を示す図 実施の形態に係るサーキュレータの制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図 実施の形態に係るサーキュレータの制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るサーキュレータ及びサーキュレータシステムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係るサーキュレータの斜視図である。図２は、実施の形態に係るサーキュレータの断面図である。なお、図１では筐体１０の天面の図示は省略してサーキュレータ２０の内部の構造を可視化して示している。実施の形態に係るサーキュレータ２０は、底面が開放された直方体形状の筐体１０と、回転軸と直交する方向に気流を発生させる遠心ファンであるクロスフローファン１と、クロスフローファン１が発生させた気流の吹き出し方向を決めるファンケーシング２と、ファンケーシング２を揺動させて首振り動作を行わせ、吹き出し方向を変化させる首振り機構部３とを有する。筐体１０とファンケーシング２との隙間から空気が吸い込まれることによって吸い込み気流４が形成され、ファンケーシング２の吹出口２ａから吹き出し気流５となって吹き出される。

また、実施の形態に係るサーキュレータ２０は、首振り動作を制御する制御部１１を備えている。制御部１１は、ユーザの操作を受け付けるリモートコントローラ１２と接続されている。ユーザがリモートコントローラ１２を操作すると、操作に沿った指令がリモートコントローラ１２から制御部１１に送られる。

図３は、実施の形態に係るサーキュレータの首振り機構部の拡大図である。首振り機構部３は、ファンケーシング２の首振り動作の駆動源であるギヤードモータ６と、ギヤードモータ６のシャフトの回転運動を往復動に変換してファンケーシング２に伝えるクランク９とを有する。

ギヤードモータ６のシャフトには、位置検知板７が取り付けられている。また、位置検知板７を挟んでフォトインタラプタ８が設置されている。位置検知板７及びフォトインタラプタ８は、ファンケーシング２の首振り停止位置を検出する位置検出手段を構成する。

図４は、実施の形態に係るサーキュレータの位置検知板の側面図である。位置検知板７は、フォトインタラプタ８の光を遮る突起部７１を複数有している。複数の突起部７１のうちの一つである突起部７１ａは、他の突起部７１ｂよりも幅広になっている。なお、突起部７１の幅とは、位置検知板７の回転方向の寸法である。したがって、突起部７１ａが突起部７１ｂよりも幅広であるということは、位置検知板７の回転方向の寸法を比較した場合に、突起部７１ａの寸法の方が突起部７１ｂよりも大きいことを意味する。突起部７１同士の間は、フォトインタラプタ８の光を遮らない透光部７２となっている。位置検知板７がギヤードモータ６のシャフトとともに回転することにより、位置検出手段は、ギヤードモータ６の駆動中には、フォトインタラプタ８の光が遮られる遮光状態と、フォトインタラプタ８の光が遮られない透光状態とを交互に繰り返す。図５は、実施の形態に係るサーキュレータのフォトインタラプタの出力信号の波形を示す図である。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。フォトインタラプタ８は、透光状態にあるときはローレベルの信号を出力し、遮光状態にあるときはハイレベルの信号を出力する。

図６は、実施の形態に係るサーキュレータのフォトインタラプタの出力信号の変化を示す図である。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。突起部７１ａは、他の突起部７１ｂよりも幅広であるため、フォトインタラプタ８の光を遮る時間が他の突起部７１ｂよりも長い。このため、突起部７１ａがフォトインタラプタ８の光を遮る際にハイレベルの信号が出力される期間は、突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮る際にハイレベルの信号が出力される期間よりも長い。

制御部１１は、フォトインタラプタ８の出力信号が入力される。制御部１１は、ローレベルの信号をＸ秒以上検出し、続いてハイレベルの信号をＹ秒以上検出すると、フォトインタラプタ８の出力信号の立ち下がり時に首振り停止位置を検出する。ここで、突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮る直前にローレベルの信号を検出する期間と、突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮ることによってハイレベルの信号を検出する期間とを合わせた期間Ｔ１はＺ秒よりも短くなっている。一方、突起部７１ａがフォトインタラプタ８の光を遮る直前にローレベルの信号を検出する期間と、突起部７１ａがフォトインタラプタ８の光を遮ることによってハイレベルの信号を検出する期間とを合わせた期間Ｔ２は、Ｚ秒以上となっている。したがって、制御部１１は、ローレベルの信号を検出する期間とハイレベルの信号を検出する期間とを合わせた長さがＺ秒以上であった場合、フォトインタラプタ８が設置された部分を通過したのは、位置検知板７の突起部７１ａが設けられた部分であることを認識することができる。図４において、矢印Ａで示す方向に位置検知板７が回転する場合、矢印ＢＣで示す部分がフォトインタラプタ８が設置された部分を通過すると、ローレベルの信号を検出する期間とハイレベルの信号を検出する期間とを合わせた長さがＺ秒以上となる。

図７は、実施の形態に係るサーキュレータに接続されるリモートコントローラの構成を示す図である。リモートコントローラ１２は、操作を受け付けると吹き出し方向を変更する指令を制御部１１に出力する風向切替スイッチ１２１と、操作を受け付けると吹き出し方向を真下に変更する指令を制御部１１に出力する真下固定スイッチ１２２と、現在設定されている吹き出し方向を表示する表示部１２３とを備える。表示部１２３は、互いに異なる吹き出し方向を表す複数の矢印のうちの一つを選択的に表示する。風向切替スイッチ１２１が操作されるごとに、表示部１２３に表示される矢印の向きも、現在設定されている吹き出し方向を示すものに変化する。また、真下固定スイッチ１２２が操作されると、表示部１２３に表示される矢印は、吹き出し方向が真下であることを示す矢印に変化する。

図８は、実施の形態に係るサーキュレータの首振り停止位置と吹き出し方向との関係を示す図である。ここでは、位置検知板７は、Ｎｏ．１からＮｏ．１２の１２個の突起部７１を有する。Ｎｏ．１の突起部７１ａは、Ｎｏ．２からＮｏ１２の突起部７１ｂよりも幅広である。実施の形態に係るサーキュレータ２０は、Ｎｏ．１からＮｏ．１２の各突起部７１に対応して７通りの首振り停止位置を備える。Ｎｏ．２の突起部７１ｂとＮｏ．１２の突起部７１ｂとは、対応する首振り停止位置が同じである。Ｎｏ．３の突起部７１ｂとＮｏ．１１の突起部７１ｂとは、対応する首振り停止位置が同じである。Ｎｏ．４の突起部７１ｂとＮｏ．１０の突起部７１ｂとは、対応する首振り停止位置が同じである。Ｎｏ．５の突起部７１ｂとＮｏ．９の突起部７１ｂとは、対応する首振り停止位置が同じである。Ｎｏ．６の突起部７１ｂとＮｏ．８の突起部７１ｂとは、対応する首振り停止位置が同じである。

図９は、実施の形態に係るサーキュレータのギヤードモータの角度と吹き出し方向角度との関係を示す図である。縦軸は吹出方向角度を表し、横軸はギヤードモータの角度を表す。サーキュレータ２０の真下が０°の吹き出し方向であり、吹き出し方向角度が正値であると装置の前方に向かって気流が吹き出され、吹き出し方向角度が負値であると装置の後方に向かって吹き出される。ここで、吹き出し方向が装置前方から後方に変化する方向の首振り動作を往路、吹き出し方向が装置後方から前方に変化する方向の首振り動作を復路と定義する。すなわち、吹き出し方向角度の値が減少する首振り動作が往路であり、吹き出し方向角度の値が増加する首振り動作が復路である。

制御部１１は、リモートコントローラ１２から吹き出し方向を指定する指令が入力され、ファンケーシング２の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際には、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向とは逆方向に動かしている場合は、ファンケーシング２を首振り停止位置で停止させずに首振り動作を継続し、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている場合は、ファンケーシング２を首振り停止位置で停止させる。本実施の形態では、首振り機構部３がファンケーシング２が規定の方向に動かしている場合は往路であり、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向とは逆方向に動かしている場合は復路である。

一例を挙げると、吹き出し方向を真下に指定する指令が入力された場合、Ｎｏ．４の突起部７１ｂ又はＮｏ．１０の突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮った際の首振り停止位置で首振り動作を停止させれば、吹き出し方向は真下となる。しかし、制御部１１は、Ｎｏ．１０の突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮った際の首振り停止位置では首振り動作を停止させず、Ｎｏ．４の突起部７１ｂがフォトインタラプタ８の光を遮った際の首振り停止位置で首振り動作を停止させる。これにより、吹き出し方向を固定した後で首振り動作を再開すると、首振り動作再開後の首振り方向は固定される。

上記の説明では、制御部１１は、往路の首振り動作中において、指定された吹き出し方向となる首振り停止位置で首振り動作を停止させているが、復路で首振り動作を停止させてもよい。また、往路で首振り動作を停止させるか復路で首振り動作を停止させるかをユーザが設定できるようにしてもよい。

図１０は、実施の形態に係るサーキュレータを用いたサーキュレータシステムの構成を示す図である。リモートコントローラ１２に複数台のサーキュレータ２０を接続することにより、サーキュレータシステム３０が構成される。

実施の形態に係るサーキュレータ２０を用いたサーキュレータシステム３０においては、複数台のサーキュレータ２０にリモートコントローラ１２から吹き出し方向を指定する指令を入力して、同じ首振り停止位置で首振り動作を停止させ、その後首振り動作を再開すると、複数台のサーキュレータ２０の首振り動作の方向は同じ方向となる。よって、実施の形態に係るサーキュレータ２０を用いたサーキュレータシステム３０は、吹き出し方向を固定した後に行う首振り動作では、複数のサーキュレータ２０の首振り動作を同期させることができる。したがって、実施の形態に係るサーキュレータシステム３０は、吹き出し気流が干渉して循環効率が低下してしまうことを防止できる。

なお、上記の説明においては、複数の突起部７１のうちの一つである突起部７１ａが他の突起部７１ｂよりも幅広であったが、位置検知板７の特定の位置を検出できればよく、位置検知板７は上記の実施の形態で説明した構造に限定されない。したがって、突起部７１の一つの幅を他の突起部７１の幅よりも狭くしてもよい。また、透光部７２の一つの幅を他の透光部７２よりも広くしたり、狭くしたりしてもよい。すなわち、突起部７１及び透光部７２の少なくとも一つが、他の突起部７１又は他の透光部７２とは、位置検知板７の回転方向の寸法が異なっていればよい。

上記の実施の形態の制御部１１の機能は、処理回路により実現される。すなわち、制御部１１は、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させる処理を行う処理回路を備える。また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。

処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図１１は、実施の形態に係るサーキュレータの制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９には、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させる処理を実現する論理回路１９ａが組み込まれている。

処理回路１９が演算装置の場合、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させる処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

図１２は、実施の形態に係るサーキュレータの制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９は、プログラム１９ｂを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ１９２と、プログラム１９ｂを記憶する記憶装置１９３を有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させる処理が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。演算装置１９１は、中央演算処理装置を例示できるがこれに限定はされない。

処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各処理を実現する。すなわち、サーキュレータ２０は、処理回路１９により実行されるときに、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させるステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを記憶するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。

なお、ファンケーシング２の首振り動作を首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部３がファンケーシング２を規定の方向に動かしている間に、ファンケーシング２を停止させる処理について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

このように、処理回路１９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ クロスフローファン、２ ファンケーシング、２ａ 吹出口、３ 首振り機構部、４ 吸い込み気流、５ 吹き出し気流、６ ギヤードモータ、７ 位置検知板、８ フォトインタラプタ、９ クランク、１０ 筐体、１１ 制御部、１２ リモートコントローラ、１９ 処理回路、１９ａ 論理回路、１９ｂ プログラム、２０ サーキュレータ、３０ サーキュレータシステム、７１，７１ａ，７１ｂ 突起部、７２ 透光部、１２１ 風向切替スイッチ、１２２ 真下固定スイッチ、１２３ 表示部、１９１ 演算装置、１９２ ランダムアクセスメモリ、１９３ 記憶装置。

Claims (2)

1. 送風機と、
   前記送風機が発生させる気流の吹き出し方向を定めるファンケーシングと、
   前記ファンケーシングに首振り動作を行わせる首振り機構部と、
   前記ファンケーシングが、前記首振り動作を停止させる規定の位置である首振り停止位置にあることを検出する位置検出手段と、
   前記ファンケーシングの前記首振り動作を前記首振り停止位置で停止させる際に、前記首振り機構部が前記ファンケーシングを規定の方向とは逆方向に動かしている場合は、前記ファンケーシングを前記首振り停止位置で停止させずに前記首振り動作を継続し、前記首振り機構部が前記ファンケーシングを規定の方向に動かしている場合は、前記ファンケーシングを前記首振り停止位置で停止させる制御を行う制御部とを備え、
   前記位置検出手段は、
   前記ファンケーシングの首振り動作と同期して回転し、拡径方向に突出する突起部を外周部に複数備える位置検知板と、
   前記位置検知板の回転によって前記突起部が通過する際に光が遮られ、前記突起部同士の間の透光部が通過する際には光が遮られないフォトインタラプタとを有し、
   前記突起部及び前記透光部の少なくとも一つは、他の突起部又は他の透光部とは、前記位置検知板の回転方向の寸法が異なることを特徴とするサーキュレータ。
2. 複数の請求項１に記載のサーキュレータと、複数の前記サーキュレータに前記首振り停止位置を指定する指令を出力するリモートコントローラとを有することを特徴とするサーキュレータシステム。

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