WO2018105466A1 - リモートコントローラ - Google Patents

Abstract

ケーシング内に、可及的に大きなアンテナを配置して通信精度を高めることが可能なリモートコントローラを提供する。リモートコントローラは、近距離無線通信用の通信面（１３）を前面パネルに備えたケーシング（２０）と、ケーシング（２０）内に収容され、磁束を遮る性質を有する遮蔽部（３２ｂ）を含む収容部品（３０）と、通信面（１３）の後方側に間隔をあけて配置され、前後方向に磁束を通過させる磁束通過領域（４１ｂ）を内側に形成するコイルパターン（４１ａ）を備えた近距離無線通信用のアンテナ（４１）と、を備え、アンテナ（４１）のコイルパターン（４１ａ）の一部が、収容部品（３０）と前後方向にオーバーラップして配置されている。

Description

リモートコントローラ

　本発明は、空気調和装置や空気清浄装置等に適用することができるリモートコントローラに関する。

　ビル等に設置される空気調和装置として、１台の室外機に対して数台～数十台の室内機が接続されるマルチタイプのものが知られており、各室内機には、冷房・暖房等の空調設定、温度設定、風量設定等を行うためのリモートコントローラが接続されている（例えば、特許文献１参照）。

　また、リモートコントローラは、空気調和装置の設置時に必要な設定、例えば各室内機を特定するためのアドレス設定や、室内機を設置した室内の構造（天井の高さや広さ）に応じたモード設定等の運転制御に関わる設定を行うためにも用いられる。
　なお、下記特許文献２には、空気調和装置の設置時の設定をリモートコントローラを介して行う技術が開示されている。

特開２０１４－１６０６２号公報 特開平１０－２３２０４４号公報

　空気調和装置の設置時に各室内機について行われる設定作業は、通常、リモートコントローラのボタン操作による作業となるため極めて煩雑であり、当該作業の省力化が望まれている。特許文献２記載の技術では、リモートコントローラにパソコンを接続し、予めパソコンで設定した運転制御についての情報をリモートコントローラに送信（入力）することが行われているが、パソコンを各部屋に携行してリモートコントローラに接続する作業も繁雑さを伴う。

　一方、近年においては、スマートフォンやタブレットＰＣなど小型の携帯情報端末が広く普及しており、かかる携帯情報端末から無線通信を利用してリモートコントローラに設定情報を送信することができれば更なる省力化が可能になると考えられる。例えば、スマートフォンには、電子決済等を行うためにＮＦＣ（Near Field Communication）等の近距離無線通信機能が装備されている場合があり、この機能を用いればリモートコントローラとの接続が極めて簡単であり、予め携帯情報端末に登録した設定情報を迅速にリモートコントローラに送信することが可能となる。

　このように携帯情報端末の近距離無線通信機能を利用するには、リモートコントローラ側にも近距離無線通信用のアンテナを内蔵する必要がある。また、通信精度を高めるためには可及的にアンテナを大きく形成することが望まれる。しかし、リモートコントローラの大きさには制限があり、内部には液晶モジュールが広い範囲で設けられているため、これを避けつつアンテナを大きく形成するには限界がある。

　本発明は、ケーシング内に、可及的に大きなアンテナを配置して通信精度を高めることが可能なリモートコントローラを提供することを目的とする。

　（１）本発明のリモートコントローラは、近距離無線通信用の通信面を前面パネルに備えたケーシングと、
　前記ケーシング内に収容され、磁束を遮る性質を有する遮蔽部を含む収容部品と、
　前記通信面の後方側に間隔をあけて配置され、前後方向に磁束を通過させる磁束通過領域を内側に形成するコイルパターンを備えた近距離無線通信用のアンテナと、を備え、
　前記アンテナのコイルパターンの一部が、前記収容部品と前後方向にオーバーラップして配置されているものである。

　この構成によれば、磁束が通過しないコイルパターンの一部が収容部品にオーバーラップして配置されるので、アンテナを可及的に大きく形成することができ、通信精度を高めることができる。

　(２)前記アンテナにおける磁束通過領域は、前記収容部品における遮蔽部と前後方向にオーバーラップしない位置に配置されていることが好ましい。
　このような構成によって、アンテナにおける磁束が遮蔽部によって遮られることがなく、通信精度の低下を確実に防止することができる。

　（３）前記収容部品が液晶モジュールであり、前記遮蔽部が電極であることが好ましい。
　リモートコントローラ内で広範囲に設けられる液晶モジュールと、コイルパターンの一部とをオーバーラップさせることでアンテナを可及的に大きく形成することができる。

　（４）前記液晶モジュールは、液晶パネルと、前記液晶パネルの外周を囲う合成樹脂製の外周枠とを備えており、
　前記コイルパターンの一部が前記外周枠にオーバーラップしていることが好ましい。
　アンテナの磁束を遮らない合成樹脂製の外周枠にコイルパターンをオーバーラップさせることで、磁束の通過を確実に確保しながらアンテナを可及的に大きく形成することができる。

　（５）前記ケーシングは、外周壁を有する第１の分割体と、前記外周壁に連結される第２の分割体とから構成されており、
　前記アンテナのより近くに配置された前記外周壁には、前記第２の分割体との連結に用いられる係止部が形成されていることが好ましい。
　第１の分割体の製造過程において、金型成形によって係止部を形成する場合、型抜きのためのスペースを外周壁の内側に形成する場合があり、そのスペースの分、アンテナを外周壁から離して設けなければならないことがある。このような場合に、アンテナのコイルパターンの一部を収容部品にオーバーラップさせることが、アンテナを可及的に大きく形成するうえでより有用となる。

　（６）前記ケーシングは、壁面に設置されるものであることが好ましい。
　リモートコントローラのケーシングが壁面に設置される場合、近距離無線通信に利用することができるケーシングの面が限られるため、ケーシング内におけるアンテナの配置箇所もより制限される。そのため、本発明のようにアンテナと収納部品とをオーバーラップさせることによってアンテナを大きくすることがより有効となる。

　本発明のリモートコントローラによれば、ケーシング内に、可及的に大きなアンテナを配置して通信精度を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るリモートコントローラを備えた空気調和装置の概略構成図である。 リモートコントローラの正面図である。 リモートコントローラを示す断面図（図１のＡ－Ａ矢視に相当する断面図）である。 プリント基板の正面図である。 ケーシングの第１の分割体とプリント基板とを示す背面図である。 アンテナの正面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係るリモートコントローラを備えた空気調和装置の概略構成図である。
　空気調和装置１は、例えば、ビル等に設置されるビル形マルチタイプの空気調和装置であり、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで室内の温度や湿度等を調整するものである。空気調和装置１は、室外機２と、室内機３と、リモートコントローラ１０とを備えている。

　室外機２は、屋外に設置され、冷媒を圧縮する圧縮機、外気と冷媒との間で熱交換させる熱交換器、冷媒の流れを制御するバルブ、室外機内に外気を取り入れるファン、及び圧縮機やファンやバルブ等の動作を制御する制御部等を備えている。
　室内機３は、室内の天井に設置され、冷媒配管と電気配線とによって室外機２に接続されている。室内機３は、室内空気と冷媒との間で熱交換させる熱交換器、冷媒の流れを制御するバルブ、室内空気を取り入れるファン、及びファンやバルブ等の動作を制御する制御部等を備えている。

　室内機３は、ファンの作動によって室内空気の取入口３ａから空気を取り入れ、熱交換後の空気を吹出口３ｂから吹き出すように構成されている。室内機３と室外機２とを接続する電気配線は、両者の間で信号の送受信を行うための通信線を含む。なお、室内機３は、天井に設置されるものに限らず、壁面に取り付けられるもの、床に載置されるもの等であってもよい。

　リモートコントローラ１０は、室内の壁面５に取り付けられ、室内機３と電気配線６によって接続されている。本実施形態では、壁面５に取り付けられた配線ボックス７を介してリモートコントローラ１０が取り付けられている。以下の説明では、リモートコントローラ１０の表面側を前側、リモートコントローラ１０の背面側（室内の壁面５側；配線ボックス７側）を後側とする。

　図２は、リモートコントローラの正面図である。リモートコントローラ１０は、前面パネル２１ａに、表示部１１と、操作スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃとを備えている。表示部１１は、リモートコントローラ１０の前面パネル２１ａの略中央に配置され、その上下と左右一方側（図２の右側）とにそれぞれ操作スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。表示部１１には、冷房、暖房等の運転態様、設定温度、風量、風向等が表示される。

　表示部１１の上側に配置された操作スイッチ１２ａは、空気調和装置１のオンオフスイッチであり、下側と右側の操作スイッチ１２ｂ、１２ｃは、運転態様や設定温度等を切り替えるための左右切替スイッチと上下切替スイッチである。表示部１１の左右他方側（図２の左側）には、近距離無線通信（Ｎｅａｒ　ｆｉｅｌｄ　ｒａｄｉｏ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うための通信面（タッチ面）１３が設けられている。

　この通信面１３は、図１に示すように、リモートコントローラ１０とスマートフォン等の携帯情報端末８との間で無線通信を行うために、携帯情報端末８を接触又は近接させる部分である。また、リモートコントローラ１０と携帯情報端末８との間で無線通信を行うことによって、携帯情報端末８に予め入力しておいた情報をリモートコントローラ１０に送信し、このリモートコントローラ１０から室内機３や室外機２の制御部に送信することが可能となっている。空気調和装置１を設置したときには、例えば複数台の室内機３についてのアドレス設定や室内機３を設置した室内の構造（天井の高さや広さ）に応じたモード設定等の運転制御に関わる種々の設定が必要となる。かかる設定情報を予め携帯情報端末８に記憶させておき、近距離無線通信を利用して携帯情報端末８からリモートコントローラ１０に送信することで、リモートコントローラ１０の操作スイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して設定情報を入力する場合に比べて、設定作業を迅速かつ容易に行うことが可能となる。なお、携帯情報端末８からリモートコントローラ１０に送信する情報は特に限定されるものではなく、種々の情報とすることができる。

　図３は、リモートコントローラを示す断面図（図１のＡ－Ａ矢視に相当する断面図）である。リモートコントローラ１０は、ケーシング２０、及び、ケーシング２０の内部に収容された液晶モジュール３０及びプリント基板４０等を備えている。
　ケーシング２０は、合成樹脂材の金型成形によって直方体形状に形成され、内部に収容空間を有している。ケーシング２０は、表面側（前側）に配置される第１の分割体２１と、背面側（後側）に配置される第２の分割体２２とから構成されている。第１の分割体２１は、正面視正方形状又は長方形状に形成された表面板２１ａと、この表面板２１ａの外周に設けられた外周壁２１ｂとを有している。表面板２１ａは、リモートコントローラ１０の前面パネルを構成し、前述の表示部１１を構成する長方形状の透明窓１１ａや操作スイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、通信面１３等が設けられる。

　第２の分割体２２は、正面視正方形状又は長方形状に形成された背面板２２ａと、この背面板２２ａの外周に設けられた外周壁２２ｂとを有している。
　第２の分割体２２の外周壁２２ｂには前方へ突出する係止爪２２ｃが設けられ、第１の分割体２１の外周壁２１ｂの内面には、係止爪２２ｃが係止する係止凹部（係止部）２１ｃが形成されている。そして、第１の分割体２１と第２の分割体２２の外周壁２１ｂ，２２ｂ同士を突き合わせ、係止爪２２ｃを係止凹部２１ｃに係合させることで、第１の分割体２１と第２の分割体２２とが連結される。

　図４は、プリント基板の正面図である。図３及び図４に示すように、液晶モジュール３０は、略直方体形状に形成され、リモートコントローラ１０の前面パネル２１ａに設けられた表示部１１の背面側に配置されている。液晶モジュール３０は、モジュールケース３１と、モジュールケース３１内に設けられた液晶パネル３２とを含む。液晶パネル３２は、ガラス板３２ａ、偏向板、透明電極３２ｂ、液晶層、バックライト等を含む。モジュールケース３１は、正面視長方形状に形成された底板３１ｂと、底板３１ｂの外周を囲う外周枠３１ａとを備え、底板３１ｂの表面側に液晶パネル３２が設けられている。

　図５は、ケーシングの第１の分割体とプリント基板とを示す背面図である。図３～図５に示すように、プリント基板４０は、液晶モジュール３０の背面側に配置され、ケーシング２０の第１の分割体２１の表面板２１ａに取付ねじ４３（図５参照）によって固定されている。プリント基板４０には、マイコンチップ４２等のＩＣチップやスイッチ素子４４等の各種電子素子が実装されている。また、プリント基板４０には、近距離無線通信用のアンテナ４１が設けられている。

　図３に示すように、液晶モジュール３０は、プリント基板４０の表面に固定されている。液晶モジュール３０のモジュールケース３１は、外周枠３１ａのみがプリント基板４０の表面に接触し、底板３１ｂは、プリント基板４０から前方に離れた位置に配置されている。そして、底板３１ｂの後方におけるプリント基板４０上にはプリント基板４０に実装されたマイコンチップ４２等が配置されている。

　アンテナ４１は、プリント基板４０の左側に偏った位置に配置され、リモートコントローラ１０のケーシング２０における通信面１３の後方に間隔Ｓをあけて配置されている。この間隔Ｓは、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲、例えば９ｍｍとされている。アンテナ４１は、図６に示すように、プリント配線４１ａ１をコイル状に巻いたコイルパターン４１ａにより構成されている。本実施形態のコイルパターン４１ａは、プリント配線４１ａ１を四角形状（長方形状）に２周巻いた形状に形成されている。またコイルパターン４１ａの内側部分（図６において点線のハッチングを施した部分）は、磁束が前後方向に通過する領域（磁束通過領域）４１ｂとされている。

　図３及び図４に示すように、アンテナ４１のコイルパターン４１ａの一部は、液晶モジュール３０と前後にオーバーラップして配置されている。具体的に、コイルパターン４１ａのプリント配線４１ａ１の一部分４１ａ２が、液晶モジュール３０におけるモジュールケース３１の外周枠３１ａの背面側にオーバーラップして配置されている。また、コイルパターン４１ａの内側に形成された磁束通過領域４１ｂは、液晶モジュール３０と前後にオーバーラップしない位置に配置されている。

　図４に示すように、液晶モジュール３０は、プリント基板４０の表面積の大部分を占める範囲で設けられているので、液晶モジュール３０とオーバーラップしないようにアンテナ４１を配置しようとすると、アンテナ４１を小さく形成せざるを得ない。本実施形態では、液晶モジュール３０と一部がオーバーラップするようにアンテナ４１が配置されているので、アンテナ４１を可及的に大きく形成することができ、通信精度（通信品質）を高めることができる。また、アンテナ４１におけるプリント配線４１ａ１の一部分４１ａ２のみが液晶モジュール３０とオーバーラップしており、磁束の通過領域４１ｂは液晶モジュール３０とオーバーラップしていない。そのため、液晶モジュール３０によって磁束の通過が妨げられることもなく、好適に通信精度を高めることができる。

　なお、液晶モジュール３０は、磁束を遮る性質を有する部材（遮蔽部）、例えば透明電極３２ｂを含んでいる。一方、アンテナ４１は、通信精度を確保するために、少なくとも磁束通過領域４１ｂが液晶モジュール３０の遮蔽部３２ｂとオーバーラップしない位置に配置されていればよい。この条件を満たす限り、液晶モジュール３０の外周枠３１ａよりもさらに内側の遮蔽部３２ｂとオーバーラップするようにコイルパターン４１ａが配置されていればよく、磁束通過領域４１ｂが、磁束の通過を妨げないモジュールケース３１の外周枠３１ａとオーバーラップするように配置されていてもよい。

　また、例えば、ケーシング２０の通信面１３の直後に間隔をあけずに又は僅かな隙間をあけてアンテナ４１を設ければ、アンテナ４１と通信面１３との距離も近くなり、それほどアンテナ４１をそれほど大きく形成しなくても携帯情報端末８との通信精度を確保することができる。しかし、この場合、プリント基板４０とは別の基板にアンテナ４１を形成する必要があるため、リモートコントローラ１０内の部品点数が多くなり、構造が複雑化する。この点、本実施形態では、通信面１３との間に間隔Ｓを空けて配置され、マイコンチップ４２等を実装したプリント基板４０にアンテナ４１を形成するとともに、このアンテナ４１の一部を液晶モジュール３０と前後にオーバーラップさせることで当該アンテナ４１を可及的に大きくしているので、リモートコントローラ１０内の部品点数減及び構造の複雑化を防止しつつ、通信精度も高めることができる。

　図３に示すように、ケーシング２０における第２の分割体２２の背面板２２ａには、前方に向けて突出する支持突起２３が設けられ、この支持突起２３は、プリント基板４０におけるアンテナ４１の形成部分を後側から支持している。このような構成によって、ケーシング２０の通信面１３に、携帯情報端末８を押し当てることによってケーシング２０の前面パネル２１ａが後方に撓んだとしても、前面パネル２１ａに固定されたプリント基板４０のアンテナ４１は撓まないように支持突起２３によって支持される。そのため、通信面１３とアンテナ４１との間の間隔Ｓが拡がることはなく、通信精度を好適に維持することができる。

　図５に示すように、ケーシング２０における第１の分割体２１の表面板２１ａの背面側には、プリント基板４０の外周に沿った形状に形成されプリント基板４０と取付位置を定めるガイド壁２４が設けられている。また、プリント基板４０のアンテナ４１により近い外周壁２１ｂには、第２の分割体２２の係止爪２２ｃ部が係止する係止凹部２１ｃが形成されている。ケーシング２０を金型成形する際、第１の分割体２１の係止凹部２１ｃは、外周壁２１ｂの内側に入り込んでいるため、スライド金型５０を用いて成形する必要がある。そして、スライド金型５０の移動スペースを確保するために、ガイド壁２４の一部２４ａを凹ませた形状に形成する必要があり、これに伴ってプリント基板４０にも凹部４０ａを形成する必要がある。したがってアンテナ４１もこの凹部４０ａの分だけプリント基板４０のより中央側に配置する必要があるが、アンテナ４１の一部を液晶モジュール３０と前後にオーバーラップさせているため、アンテナ４１を小さくする必要もない。

　本実施形態のリモートコントローラ１０は、配線ボックス７を介して部屋の壁面５に取り付けられるため、背面側が完全に覆われた状態となっている。また、リモートコントローラ１０は、左右幅及び上下高さに比べて前後の厚さが小さく形成された構造である。したがって、近距離無線通信に用いることができる面は、リモートコントローラ１０の表面に限られ、アンテナ４１の配置箇所も制限される。そのため、上記実施形態のように、アンテナ４１の一部を液晶モジュール３０と前後にオーバーラップさせてアンテナ４１を大きく形成することがより有効である。

　また、本実施形態のリモートコントローラ１０は、部屋の壁面５に取り付けられた配線ボックス７に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、配線ボックス７の前面側に設けられた取付片７ａに、ケーシング２０における第２の分割体２２の背面板２２ａが、取付ねじ７ｂによって取り付けられている。この取付ねじ７ｂは、金属製であってアンテナ４１における磁束を遮る性質を有しているので、図５に示すように、アンテナ４１は、取付ねじ７ｂを避けた位置に配置されている。したがって、取付ねじ７ｂによって通信精度が低下してしまうようなこともない。

　本発明は、上記実施の形態に限定されず、請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
　例えば、上記実施形態では、部屋の壁面５に取り付けられた配線ボックス７にリモートコントローラ１０が取り付けられていたが、当該壁面５に対して直接的にリモートコントローラ１０が取り付けられていてもよい。

　また、上記実施形態では、アンテナ４１が液晶モジュール３０と前後にオーバーラップする例について説明したが、ケーシング２０に収容された液晶モジュール３０以外の収容部品であって磁束を遮る性質を有する部分を有する部品と、アンテナ４１とをオーバーラップさせてもよい。
　また、上記実施形態では、空気調和装置のリモートコントローラ１０について説明したが、本発明は、その他の装置のリモートコントローラ１０、例えば、空気清浄装置や給湯装置のリモートコントローラ１０にも適用することができる。

５　　　　：壁面
８　　　　：携帯情報端末
１０　　　：リモートコントローラ
１３　　　：通信面
２０　　　：ケーシング
２１　　　：第１の分割体
２１ａ　　：表面板（前面パネル）
２１ｂ　　：外周壁
２１ｃ　　：係止凹部（係止部）
２２　　　：第２の分割体
３０　　　：液晶モジュール（収容部品）
３１　　　：モジュールケース
３１ａ　　：外周枠
３２　　　：液晶パネル
３２ｂ　　：透明電極（遮蔽部）
４１　　　：アンテナ
４１ａ　　：コイルパターン
４１ａ２　：一部
４１ｂ　　：磁束通過領域
Ｓ　　　　：間隔

Claims (6)

1. 　近距離無線通信用の通信面（１３）を前面パネルに備えたケーシング（２０）と、
   　前記ケーシング（２０）内に収容され、磁束を遮る性質を有する遮蔽部（３２ｂ）を含む収容部品（３０）と、
   　前記通信面（１３）の後方側に間隔をあけて配置され、前後方向に磁束を通過させる磁束通過領域（４１ｂ）を内側に形成するコイルパターン（４１ａ）を備えた近距離無線通信用のアンテナ（４１）と、を備え、
   　前記アンテナ（４１）のコイルパターン（４１ａ）の一部（４１ａ２）が、前記収容部品（３０）と前後方向にオーバーラップして配置されている、リモートコントローラ。
2. 　前記アンテナ（４１）における磁束通過領域（４１ｂ）が、前記収容部品（３０）における遮蔽部（３２ｂ）と前後方向にオーバーラップしない位置に配置されている、請求項１に記載のリモートコントローラ。
3. 　前記収容部品（３０）が液晶モジュールであり、前記遮蔽部（３２ｂ）が電極である、請求項１又は２に記載のリモートコントローラ。
4. 　前記液晶モジュール（３０）は、液晶パネル（３２）と、前記液晶パネル（３２）の外周を囲う合成樹脂製の外周枠（３１ａ）とを備えており、
   　前記コイルパターン（４１ａ）の一部（４１ａ２）が前記外周枠（３１ａ）にオーバーラップしている、請求項３に記載のリモートコントローラ。
5. 　前記ケーシング（２０）は、外周壁（２１ｂ）を有する第１の分割体（２１）と、前記外周壁（２１ｂ）に連結される第２の分割体（２２）とから構成されており、
   　前記アンテナ（４１）のより近くに配置された前記外周壁（２１ｂ）には、前記第２の分割体（２２）との連結に用いられる係止部（２１ｃ）が形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のリモートコントローラ。
6. 　前記ケーシング（２０）は、壁面（５）に設置されるものである、請求項１～５のいずれかに記載のリモートコントローラ。

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