JP6752364B2 - サーキュレータ - Google Patents

Description

本発明は、室内の空気を撹拌させるサーキュレータに関する。

従来のサーキュレータは、ギヤードモータにより駆動させられたファンケーシングの首振り動作が安定しないことがある。

特許文献１には、吹出構造体の重心位置の調整によって首振り動作の安定化を図る技術が開示されている。

特開２００８−８９２０６号公報

サーキュレータは、リモートコントローラで指定した吹き出し方向に対し、ファンケーシングの吹き出し部がずれるといった問題も指摘されている。特許文献１に開示される吹き出し構造においては、リモートコントローラで指定した吹き出し方向に対し、ファンケーシングの吹き出し部がずれることに対しては対応できていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吹き出し方向の精度の向上を図った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、首振り機構部がファンケーシングの自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、ファンケーシングを停止させる制御部を備える。

本発明に係るサーキュレータは、吹き出し方向の精度の向上を図れるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るサーキュレータの斜視図 実施の形態１に係るサーキュレータの断面図 実施の形態１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１に係るサーキュレータのファンケーシングの回動動作を示す図 実施の形態１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１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１．
図１は、本発明の実施の形態１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１に係るサーキュレータの断面図である。なお、図１では筐体の天面の図示は省略して内部の構造を可視化して示している。実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、直方体形状の筐体１と、回転軸１３と直交する方向に気流６，７を発生させる遠心ファンであるクロスフローファン３と、クロスフローファン３が発生させた気流７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を揺動させて吹き出し方向を変化させる首振り機構部５とを有する。クロスフローファン３は、ファンケーシング２と同軸上で回転する。筐体１の対向する二つの側面には、吊り金具４が設置されている。ファンケーシング２には、バランスウェイト１２が取り付けられている。

実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、筐体１とファンケーシング２との隙間から空気を吸い込んで吸い込み気流６を形成し、ファンケーシング２の吹出口２ａから吹き出し気流７を吹き出す。すなわち、実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、気流６の吸い込みと気流７の吹き出しとを筐体１の同じ面から行う。

また、実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、首振り運動を制御する制御部２１を備えている。制御部２１は、ユーザの操作を受け付けるリモートコントローラ２２と接続されている。ユーザがリモートコントローラ２２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２２から制御部２１に送られる。

図３は、実施の形態１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５は、ファンケーシング２の首振り運動の駆動源であるギヤードモータ８と、ギヤードモータ８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１１とを有する。

ギヤードモータ８のシャフトには、位置検知板９が取り付けられている。また、位置検知板９を挟んでフォトインタラプタ１０が設置されている。位置検知板９及びフォトインタラプタ１０は、ファンケーシング２の首振り位置を検出する位置検知手段を構成する。

位置検知板９は、フォトインタラプタ１０の光を遮る突起部９１を複数有している。突起部９１同士の間は、フォトインタラプタ１０の光を遮らない透光部９２となっている。位置検知板９がギヤードモータ８のシャフトとともに回転することにより、位置検知手段は、ギヤードモータ８の駆動中には、フォトインタラプタ１０の光が遮られる遮光状態と、フォトインタラプタ１０の光が遮られない透光状態とを交互に繰り返す。突起部９１は、等間隔に設けられていない。したがって、位置検知手段は、遮光状態の時間の長さに基づいて、ファンケーシング２の回動位置を特定できる。

制御部２１は、フォトインタラプタ１０での検出結果が入力される。制御部２１は、リモートコントローラ２２から入力された指令に基づいて、ギヤードモータ８を駆動させて首振り動作を行うか、ギヤードモータ８を停止させて風向を固定するかを切り替える制御を行う。

図４は、実施の形態１に係るサーキュレータのファンケーシングの回動動作を示す図である。二点鎖線は、回動の上死点及び下死点でのファンケーシング２の位置を示す。ファンケーシング２の位置は、Ａ１からＡ２を経てＡ３となったのち、Ａ２を経てＡ１に戻る。ここで、ファンケーシング２の位置がＡ１からＡ２を経てＡ３に至るまでの間を往路、Ａ３からＡ２を経てＡ１に至るまでの間を復路と定義する。ファンケーシング２がＡ１に位置するときのファンケーシング２の重心の位置は、Ｇ１である。ファンケーシング２がＡ２に位置するときのファンケーシング２の重心の位置は、Ｇ２である。ファンケーシング２がＡ３に位置するときのファンケーシング２の重心の位置は、Ｇ３である。また、図４には、実施の形態１に係るサーキュレータ２０と対比する比較例に係る従来のサーキュレータのファンケーシングの重心の位置も示す。比較例に係るファンケーシングがＡ１に位置するときのファンケーシングの重心の位置は、Ｇ１’である。比較例に係るファンケーシングがＡ２に位置するときのファンケーシングの重心の位置は、Ｇ２’である。比較例に係るファンケーシングがＡ３に位置するときのファンケーシングの重心の位置は、Ｇ３’である。

比較例に係るサーキュレータのファンケーシングは、回転軸と直交する断面において、回転軸を通る鉛直線をまたいで重心の位置が移動するため、ファンケーシングの自重による回転モーメントの方向が、首振り動作中に変化する。図４においては、比較例に係るサーキュレータのファンケーシングがＡ１に位置するときの自重による回転モーメントは、矢印Ｍで示すように反時計回りである。また、ファンケーシングがＡ３に位置するときの自重による回転モーメントは、矢印Ｎで示すように時計回りである。一方、実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、ファンケーシング２にバランスウェイト１２が取り付けられているため、ファンケーシング２が回動しても、ファンケーシング２の重心は、回転軸１３と直交する断面において、回転軸１３を通る鉛直線Ｖをまたいで移動しない。図４においては、ファンケーシング２がＡ１に位置するときの自重による回転モーメント、及びファンケーシング２がＡ３に位置するときの自重による回転モーメントは、矢印Ｐ及び矢印Ｑで示すようにいずれも時計回りである。したがって、実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、ファンケーシング２のスムーズな回動が可能である。

また、実施の形態１に係るサーキュレータ２０では、気流７の吹き出し方向が指定された場合には、制御部２１は、往路の間に指定した位置でファンケーシング２の首振り動作を停止させる。往路の間は、ギヤードモータ８は、ファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らってファンケーシング２を回動させているため、往路中にギヤードモータ８を停止させても、バックラッシュによる吹き出し方向の位置ずれは発生しない。したがって、実施の形態１に係るサーキュレータ２０は、吹き出し方向の精度の向上を図れる。

一方、比較例に係るサーキュレータは、往路でファンケーシングの位置がＡ１からＡ２に至るまでの間、及び復路でファンケーシングの位置がＡ３からＡ２に至るまでの間は、ギヤードモータの回転方向と、ファンケーシングの自重による回転モーメントの方向が同じである。したがって、比較例に係るサーキュレータでは、往路及び復路のどちらでギヤードモータを停止させても、ギヤ機構部分のバックラッシュによりファンケーシングの進行方向にがたつきが生じる。よって、比較例に係るサーキュレータは、ギヤードモータを停止させる際のファンケーシングの移動方向を限定するだけでは、気流の吹き出し方向の精度を高めることはできない。

上記の説明においては、制御部２１は、往路の間に指定した位置でファンケーシング２の首振り動作を停止させているが、制御部２１は、往路か復路かによらず、指定された首振り停止位置でファンケーシング２の首振り動作を停止させてもよい。この場合には、往路中にファンケーシング２の首振り動作が停止した場合に、吹き出し方向の精度が向上する。

また、上記の説明においては、バランスウェイト１２をファンケーシング２に設置することによって、ファンケーシング２の自重による回転モーメントの方向を１方向にしているが、バランスウェイト１２を備えない構成にしてもよい。この場合には、制御部２１は、Ａ１からＡ２の間でファンケーシング２の首振り動作を停止させる場合は復路で、Ａ２からＡ３の間でファンケーシング２の首振り動作を停止させる場合は往路でファンケーシング２の首振り動作を停止させることで、吹き出し方向の精度を向上させることができる。

また、上記の説明においては、ファンケーシング２とバランスウェイト１２とが別体であったが、ファンケーシング２自体を、自重による回転モーメントが一方向となる構造としてもよい。すなわち、自重による回転モーメントを一方向にするバランスウェイト１２がファンケーシング２の一部分であってもよい。

上記の実施の形態１の制御部２１の機能は、処理回路により実現される。すなわち、制御部２１は、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、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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５は、実施の形態１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の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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６は、実施の形態１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の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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の首振り動作を指定された首振り停止位置で停止させる際に、首振り機構部５がファンケーシング２の自重による回転モーメントに逆らって首振り動作を行っている間に、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 筐体、２ ファンケーシング、２ａ 吹出口、３ クロスフローファン、４ 吊り金具、５ 首振り機構部、６，７ 気流、８ ギヤードモータ、９ 位置検知板、１０ フォトインタラプタ、１１ クランク、１２ バランスウェイト、１３ 回転軸、１９ 処理回路、１９ａ 論理回路、１９ｂ プログラム、２０ サーキュレータ、２１ 制御部、２２ リモートコントローラ、９１ 突起部、９２ 透光部、１９１ 演算装置、１９２ ランダムアクセスメモリ、１９３ 記憶装置。

Claims (4)

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指定された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の自重による回転モーメントに逆らって前記首振り動作を行っている間のみ前記ファンケーシングを停止させる制御部とを備えることを特徴とするサーキュレータ。
2. 前記ファンケーシングは、前記首振り動作による回動の範囲内において、自重による回転モーメントが同じ回転方向であることを特徴とする請求項１に記載のサーキュレータ。
3. 前記ファンケーシングは、前記首振り動作による回動の範囲内において、自重による回転モーメントが同じ回転方向となる位置に重心を移動させるバランスウェイトを備えることを特徴とする請求項２に記載のサーキュレータ。
4. 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り、
   前記制御部は、前記フォトインタラプタの遮光状態に基づいて、前記ファンケーシングの前記首振り動作における移動方向を判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサーキュレータ。

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