(57)【要約】【課題】遠隔制御装置により送信された信号を受信機に伝達するための専用窓を含まない電気器具の実現。【解決手段】制御システムは、光信号を送信するためのユーザ操作可能な遠隔制御装置と、モータなどの電気器具の少なくとも１つの構成要素を制御するための制御回路と、制御回路に制御信号を供給するためのユーザインターフェイスとを含む。ユーザインターフェイス回路は、スイッチと、遠隔制御装置により送信された光信号を受け取るための受信機とを含む。ブッシュボタン式アクチュエータが、スイッチに向かうアクチュエータの動きを通じてスイッチを動作させるとともに、遠隔制御装置から受け取った光信号を受信機に伝える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気器具を制御するための制御システムであって、
光信号を送信するための遠隔制御装置と、
前記電気器具の少なくとも１つの構成要素を制御するための制御回路と、
前記制御回路に制御信号を供給するための、スイッチと、前記遠隔制御装置により送信された光信号を受け取るための受信機と、発光素子とを有するユーザインターフェイス回路と、
前記スイッチの方に移動することを通じて前記スイッチを作動させるためのアクチュエータと、
を備え、前記アクチュエータは、前記遠隔制御装置から受け取った光信号を前記センサに伝えるとともに、前記発光素子が発光した光を前記アクチュエータの外面に伝えるための光伝達手段を含む、
ことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記アクチュエータの少なくとも一部は、光透過性材料で形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記遠隔制御装置により送信された光信号に曝される第１の表面と、前記受信機に隣接して位置する第２の表面とを有し、前記アクチュエータの前記一部は、前記第１の表面と前記第２の表面の間に延びる、
ことを特徴とする請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記第１の表面は、前記第２の表面とほぼ平行である、
ことを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記スイッチに対して前記第１の表面とほぼ垂直な方向に移動可能である、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記アクチュエータの前記第１の表面は、ユーザが前記アクチュエータを前記スイッチに向けて移動させるように係合可能である、
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の制御システム。
【請求項７】
前記ユーザインターフェイス回路は、前記アクチュエータを照明するための発光素子を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の制御システム。
【請求項８】
前記発光素子は、前記アクチュエータの第３の表面を照明するように構成され、前記アクチュエータの前記一部は、前記第１の表面と前記第３の表面の間に延びる、
ことを特徴とする請求項３に従属する場合の請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
前記第３の表面は、前記第１の表面とほぼ平行である、
ことを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記光信号は、赤外光信号である、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、前記スイッチから離れて付勢される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、プッシュボタン式アクチュエータである、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１３】
空気入口と、空気出口と、羽根車と、前記空気入口を通じて空気を引きこむように前記羽根車を回転させるためのモータと、前記モータを制御するための、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の制御システムとを備える、
ことを特徴とするファン。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる接触の持続時間に依存して、前記モータを少なくとも２つの異なる方法の一方で制御するように構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のファン。
【請求項１５】
前記制御回路は、前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる前記接触の前記持続時間が比較的短い場合には、前記モータの動作状態を変更し、前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる前記接触の前記持続時間が比較的長い場合には、前記モータの回転速度を変更するように構成される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のファン。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる前記接触の前記持続時間が設定値を下回る場合には、前記モータの動作状態を変更し、前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる前記接触の前記持続時間が前記設定値を上回る場合には、前記モータの回転速度を変更するように構成される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のファン。
【請求項１７】
前記アクチュエータと前記スイッチの間に生じる前記接触が連続的なものである場合、前記制御回路は、前記モータの前記回転速度を最大回転速度と最小回転速度の間で次第に変動させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれかに記載のファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気器具を制御するための制御システムに関する。具体的には、限定するわけではないが、本発明は、卓上、タワー型又は床上ファン、ファンヒータ、空気清浄機又は加湿器などの据置型又は卓上型ファンを制御するための制御システムに関する。本発明は、ファンの制御における使用に限定されるものではなく、従って遠隔制御装置と、プッシュボタン、或いは電気器具の動作状態又は設定を制御するためのその他の可動式アクチュエータとを併せて使用するその他の電気器具を制御するために使用することもできる。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用ファンは、一般に軸を中心に回転するように装着された一連のブレード又は羽根と、この一連のブレードを回転させて空気流を生み出すための駆動装置とを含む。この空気流の動き及び循環により「風冷（ｗｉｎｄ  ｃｈｉｌｌ）」又は微風が生じ、この結果、対流及び蒸発を通じて熱が散逸するので、ユーザは冷却効果を覚える。ブレードは、ファンの使用中にユーザが回転中のブレードに触れるのを防ぎながら空気流を通過させるケージ又はその他のハウジング内に配置することができる。
【０００３】
国際公開第２００９／０３０８７９号には、ケージに入ったブレードを使用せずに空気を放出するファン組立体が記載されている。代わりに、このファン組立体は円筒形の基部を含み、この基部には、一次空気流を基部内に吸い込むための電動式羽根車と、ファンから一次空気流を放出する環状出口を含む、基部に連結された環状ノズルとが収容される。このノズルは、口部から放出される一次空気流によりファン組立体の局所環境内の空気を引き込んで一次空気流を増幅させる中央開口部を定める。
【０００４】
国際公開第２０１２／０１７２１９号にも、このようなファン組立体が記載されている。基部には、ユーザがファン組立体の様々な動作状態を制御できるようにするためのユーザインターフェイスが収容される。ユーザインターフェイスは、複数のユーザ操作可能ボタンと、ディスプレイと、ボタン及びディスプレイに接続されたユーザインターフェイス制御回路とを含む。ユーザインターフェイスは、遠隔制御装置からの信号を受け取るためのセンサを有する。センサは、基部上に設けられた窓の裏側に位置する。ディスプレイは、本体内に位置し、本体の内面を照明するように構成される。本体は、ユーザがディスプレイを見られるようにする半透明プラスチック材料で形成される。ユーザインターフェイス制御回路は、ボタン及び遠隔制御装置の操作に応答して、ファン組立体の様々な動作を制御するためのメイン制御回路に適切な信号を送信する。これらの動作は、モータの作動及び非作動、モータの回転速度、並びに基部の下部を基部の上部に対して揺動させるための揺動機構の作動及び非作動を含む。基部及び遠隔制御装置の各々には、ユーザがこれらの各動作を制御できるようにする別個のボタンが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０３０８７９号
【特許文献２】国際公開第２０１２／０１７２１９号
【特許文献３】国際公開第２０１１／０５５１３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、遠隔制御装置により送信された信号を受信機に伝達するための専用窓又はその他の専用の光透過要素を含まない電気器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様では、本発明は、電気器具を制御するための制御システムを提供し、この制御システムは、
光信号を送信するための遠隔制御装置と、
電気器具の少なくとも１つの構成要素を制御するための制御回路と、
制御回路に制御信号を供給するための、スイッチと、遠隔制御装置により送信された光信号を受け取るための受信機とを含むユーザインターフェイス回路と、
スイッチの方に移動することを通じてスイッチを作動させるとともに、遠隔制御装置から受け取った光信号を受信機に伝達するためのアクチュエータ、好ましくはプッシュボタン式アクチュエータと、
を備える。
【０００８】
従って、アクチュエータは、好ましくはユーザがアクチュエータをスイッチに向けて押したことに応答してスイッチを作動させる機能と、遠隔制御装置により送信されアクチュエータに入射する光信号を受信機に伝送する機能という二重機能を実行する。このアクチュエータの二重機能により、遠隔制御装置により送信された信号を受信機に伝達するための専用窓又はその他の専用の光透過要素を含まない電気器具を実現できるようになり、これにより製造コストが削減される。電気器具の外面上に設けられた窓のすぐ裏側に受信機を配置する必要性がないので、電気器具内のより便利な位置に受信機を配置し、必要に応じてアクチュエータを、受信機に信号を伝達するように成形することができる。例えば、受信機をスイッチに隣接させて又はスイッチと並べて配置して、ユーザインターフェイス回路の構成部品が装着されるプリント基板のサイズを縮小することができる。或いは、スイッチ及び受信機をプリント基板の両側に配置することもできる。
【０００９】
上述したように、アクチュエータは、ユーザが押すことによりスイッチに接触して、電気器具の動作モード、状態又は設定を変更できるプッシュボタン式アクチュエータであることが好ましい。或いは、アクチュエータは、摺動式アクチュエータ、回転式アクチュエータ又はダイヤルの形をとることもできる。プッシュボタン式アクチュエータの形のアクチュエータを提供する利点は、受信機に光信号を伝達するための光路を、スイッチに対するアクチュエータの現在位置に関わらずに維持できる点である。
【００１０】
アクチュエータは、アクチュエータ内に形成される、又はアクチュエータにより別様に担持される光ガイド又は光パイプを含むことができる。好ましい例では、遠隔制御装置から受け取った光信号を受信機に伝達するための経路が設けられるように、アクチュエータの一部が光透過性材料で形成される。このアクチュエータの一部は、アクチュエータの成形部分であり、射出成形技術を用いて形成できることが好ましい。これにより、受信機に光信号を伝達するためのアクチュエータの部分を容易に所望の形状に形成できるようになる。
【００１１】
このアクチュエータの一部は、遠隔制御装置により送信された光信号に曝される第１の表面と、受信機に隣接して位置する第２の表面との間に延びることが好ましい。この第１の表面は、ユーザがアクチュエータをスイッチに向けて移動させるように係合可能な表面とすることができ、従って便利なことに、ユーザがスイッチを作動させるために押すアクチュエータの前面により提供することができる。第２の表面は、第１の表面とほぼ平行であることが好ましく、アクチュエータの後面により提供することができる。アクチュエータは、スイッチに対して、第１の表面とほぼ垂直な方向に移動可能であることが好ましい。
【００１２】
遠隔制御装置により送信される光信号は、赤外光信号であることが好ましく、従ってこの光信号を受信機に伝達するアクチュエータの部分は、赤外光を透過する材料で形成されることが好ましい。１つの好適な例は、ポリカーボネート材料である。
【００１３】
アクチュエータは、遠隔制御装置により送信される光信号の波長と同じ波長の光を透過する材料で形成された単一の構成部品を含むことができる。或いは、ともに接合又は別様に連結された複数の部分、区分又は構成部品でアクチュエータを形成し、これらの部分の少なくとも１つをこのような光透過性材料で形成することができる。アクチュエータの他の（単複の）部分は、不透明材料、或いは遠隔制御装置により送信される光信号の波長と同じ波長の光をあまり透過しない材料で形成することができる。これにより、光信号がアクチュエータを通過するための個別経路が形成され、光信号が、受信機において確実に検出されるのに十分な強度で確実に受信機に到達できるようになる。
【００１４】
ユーザインターフェイス回路は、制御回路にスイッチの作動を示す信号を送信するように構成されることが好ましい。ユーザインターフェイス回路は、制御回路にスイッチの非作動を通知することもできる。制御回路は、ユーザインターフェイス回路から受け取った信号に従って電気器具の動作状態又は設定を制御するように構成されることが好ましい。
【００１５】
ユーザインターフェイス回路は、電気器具の動作状態又は設定に応じてアクチュエータを照明するための発光素子を含むことができる。この動作状態又は設定は、アクチュエータによるスイッチの作動を通じて制御される同じ動作状態又は設定であることが好ましい。例えば、発光素子は、電気器具が「オン」状態にある時にアクチュエータを照明することができる。電気器具がファンの形である場合、このファンという用語は、卓上、タワー型及び床上ファン、ファンヒータ、空気清浄機及び加湿器を含み、発光素子は、ファンのモータが空気流を生じる「オン」状態にある場合にアクチュエータを照明することができる。
【００１６】
発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが好ましい。ＬＥＤは、アクチュエータの第２の表面から離間したアクチュエータの第３の表面を照明するように構成されることが好ましい。第３の表面は、第１の表面に平行であることが好ましく、アクチュエータの後面により提供することができる。遠隔制御装置により送信される光信号を受信機に伝達するアクチュエータの部分は、ＬＥＤが発光する光を、電気器具の使用中にユーザに見えるアクチュエータの表面に伝達するように構成することもできる。この表面は、アクチュエータの第１の表面とすることができ、或いは第１の表面から離間したアクチュエータの第４の表面とすることができる。第４の表面は、第１の表面に隣接することができる。
【００１７】
アクチュエータは、このアクチュエータの一部を使用して、遠隔制御装置から受け取った光信号を受信機に伝え、ＬＥＤから受け取った光信号をアクチュエータの外面に伝える代わりに、遠隔制御装置から受け取った光信号をセンサに伝えるための第１の光伝達手段と、ＬＥＤが発光する光をアクチュエータの外面に伝えるための第２の光伝達手段とを備えることができる。
【００１８】
第２の態様では、本発明は、電気器具の動作状態を制御するための制御システムを提供し、この制御システムは、
光信号を送信するための遠隔制御装置と、
電気器具の少なくとも１つの構成部品を制御するための制御回路と、
制御回路に制御信号を供給するための、スイッチと、遠隔制御装置により送信された光信号を受け取るための受信機と、電気器具の動作状態を示すための発光素子とを含むユーザインターフェイス回路と、
スイッチの方に移動することを通じてスイッチを作動させるためのアクチュエータと、
を備え、このアクチュエータは、遠隔制御装置から受け取った光信号をセンサに伝えるとともに、発光素子が発光した光をアクチュエータの外面に伝えるための光伝達手段を含む。
【００１９】
第２の光伝達手段は、第１の光伝達手段よりも低い赤外透過率を有することができる。第１の光伝達手段は、第２の光伝達手段よりも低い可視光透過率を有することができる。
【００２０】
これらの２つの光伝達手段は、アクチュエータの別個の構成部品により形成することができる。各光伝達手段は、それぞれの光ガイド又は光パイプにより形成することができる。或いは、光伝達手段の一方のみを光ガイド又は光パイプにより形成し、他方の光伝達手段をアクチュエータの成形部品により形成することもできる。別の代替例として、各光伝達手段を、アクチュエータのそれぞれの成形部品により形成することもできる。これらの成形部品は、異なる光透過性材料で形成することができる。さらなる代替例として、これらの成形部品を同じ光透過性材料で形成することもでき、従ってこれらの部品を互いに一体化し、又は別様に結合することもできる。これらの部品は、あらゆる所望の構成を有することができる。例えば、これらの部品を横並びに配置することも、或いは一方の部品が他方の部品を少なくとも部分的に取り囲むこともできる。
【００２１】
好ましい実施形態では、アクチュエータが、アクチュエータの第１の外面から受信機に隣接して位置する第２の内面に赤外光信号を伝達し、発光素子に隣接して位置する第３の内面からアクチュエータの外面に可視光信号を伝達するように構成された単一の構成部品を含む。
【００２２】
アクチュエータは、スイッチから離れて付勢されることが好ましい。例えば、バネ又はその他の弾性部材をアクチュエータに係合させて、アクチュエータをスイッチから離して付勢することができる。この弾性部材は、アクチュエータとプリント基板の間に位置することができ、或いはアクチュエータと電気器具の構造部品の間に位置することもできる。この電気器具の構造部品は、電気器具の外壁に接続することも、或いは電気器具内でプリント基板を支持するためのフレーム又はその他の部材に接続することもできる。アクチュエータをスイッチから離して付勢するための別個の弾性部材を設ける代わりに、アクチュエータは、通常は電気器具の壁又はその他の構造部品に係合する１又はそれ以上の弾性アームを含むことができる。アクチュエータがスイッチの方に移動すると、これらのアームが弾性的に変形して内力を生じ、ユーザがアクチュエータを解除するとアームが弛緩するので、この内力によりアクチュエータがスイッチから離れて付勢される。
【００２３】
ユーザインターフェイス回路は、電気器具の動作状態に関する情報を表示するためのディスプレイを含むことができる。このディスプレイは、プリント基板上に装着されることが好ましく、アクチュエータは、このディスプレイの下に位置することが好ましい。
【００２４】
制御回路は、ユーザによるスイッチの作動に応答して、電気器具の動作状態及び設定を変更するように構成されることが好ましい。電気器具は、電気器具上に設けられたアクチュエータ及び遠隔制御装置の両方を使用して制御できる動作状態又は設定を有するいずれの電気器具であってもよい。説明する実施形態では、電気器具が、空気入口と、空気出口と、羽根車を回転させて空気入口から空気出口への空気流を生じるためのモータとを含むファンの形をとる。ファンの動作状態又は設定は、モータの現在の回転速度、モータの現在の作動状態（オン又はオフ）、及びファンの一部をファンの別の部分に対して揺動させるための揺動機構の現在の作動状態（オン又はオフ）のうちの１つを含むことができる。ファンがヒータを含む場合、ファンの動作状態又は設定は、ヒータの現在の作動状態（オン又はオフ）又はファンの現在の温度設定を含むことができる。
【００２５】
ユーザインターフェイス回路は、スイッチの作動を制御回路に伝えるように構成されることが好ましい。制御回路は、別個のプリント基板組立体の形をとることが好ましい。制御回路は、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサユニット、コンセントの電源などの電源から電力を受け取るための電源ユニット、及びモータの回転速度を制御するためのモータドライバ、好ましくはブラシレスＤＣモータドライバを含むことが好ましい。ファンが、ファンの空気出口などの一部をファンの空気入口などの別の部分に対して揺動させるための揺動機構を含む場合、制御回路も、揺動機構を駆動するための揺動モータ制御回路を含むことができる。
【００２６】
制御回路がスイッチの作動に応答して行う動作は、ファンの現在の動作状態又は設定、及びスイッチの作動に割り当てられた動作に依存することができる。例えば、現在モータが作動していてファンが「オン」状態である場合、制御回路は、スイッチの作動に応答してモータを非作動にし、ファンを「オフ」状態にすることができる。一方、現在モータが作動しておらずファンが「オフ」状態である場合、制御回路は、スイッチの作動に応答してモータを作動させ、ファンを「オン」状態にすることができる。従って、アクチュエータを押すことにより、ファンを「オン」状態と「オフ」状態の間で単純に切り替えることができる。ファンが「オン」状態にある場合、制御回路は、ユーザインターフェイス回路にＬＥＤを作動させるように命令することができる。
【００２７】
或いは、現在揺動機構が作動中である場合、制御回路は、スイッチの作動に応答して揺動機構を非作動にすることができる。一方、現在揺動機構が非作動である場合、制御回路は、スイッチの作動に応答して揺動機構を作動させることができる。従って、アクチュエータを押すことにより、揺動機構を作動状態と非作動状態の間で単純に切り替えることができる。
【００２８】
ファンの動作状態のこのような変化には、ユーザが遠隔制御装置を使用することにより影響を与えることもできる。例えば、ユーザが遠隔制御装置の特定の「オン／オフ」ボタンを押すと、遠隔制御装置が一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路の受信機により受け取られる。ユーザインターフェイス回路は、この信号を受け取ったことを制御回路に伝え、制御回路は、これに応答してモータを適切に作動又は非作動にする。別の例として、ユーザが遠隔制御装置の特定の「揺動」ボタンを押すと、遠隔制御装置が異なる一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路の受信機により受け取られる。ユーザインターフェイス回路は、この信号を受け取ったことを制御回路に伝え、制御回路は、これに応答して揺動機構を適切に作動又は非作動にする。
【００２９】
ファンは、モータの回転速度、従って空気出口から放出される空気の流量の複数の異なる事前速度設定のうちの１つをユーザが選択できるように構成することができる。ファンは、少なくとも５つの異なるユーザ選択可能な速度設定を含むことが好ましく、少なくとも８つの異なるユーザ選択可能な速度設定を含むことがさらに好ましい。好ましい例では、ファンが１０個の異なる速度設定を有し、ユーザは、設定「１」から設定「１０」までを選択することができる。速度設定１は、相対的に低いモータの回転速度に対応することができ、速度設定１０は、相対的に高いモータの回転速度に対応することができる。モータは、ユーザが選択できる異なる速度測定の数を最大にするように、ＤＣモータの形であることが好ましい。選択された速度設定の番号をディスプレイ上に表示することができる。ユーザは、実際のモータの回転速度を全く知らなくてもよく、より高い定格速度設定を選択すると、ファンから放出される空気の流量が増加することさえ知っていればよい。
【００３０】
モータの回転速度の変化には、ユーザが遠隔制御装置を使用することにより影響を与えることもできる。例えば、ユーザが遠隔制御装置の特定の「速度アップ」ボタンを押すと、遠隔制御装置が一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路の受信機により受け取られる。ユーザインターフェイス回路は、この信号を受け取ったことを制御回路に伝え、制御回路は、これに応答してモータの回転速度を次に高い速度設定に関連する速度に高め、この速度設定をディスプレイ上に表示するようにユーザインターフェイス回路に命令する。ユーザが遠隔制御装置の特定の「速度ダウン」ボタンを押すと、遠隔制御装置が異なる一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路の受信機により受け取られる。ユーザインターフェイス回路は、この信号を受け取ったことを制御回路に伝え、制御回路は、これに応答してモータの回転速度を次に低い速度設定に関連する速度に落とし、この速度設定をディスプレイ上に表示するようにユーザインターフェイス回路に命令する。
【００３１】
ユーザインターフェイス回路は、ユーザが所望の速度設定を選択できるようにする１又はそれ以上のボタン又はダイヤル、或いはタッチセンサ式スクリーンを含む。好ましい実施形態では、アクチュエータを使用して、モータの動作（オン／オフ）状態の変更、及びモータの回転速度の変更の両方を行う。スイッチの作動に応答して制御回路が行う動作は、アクチュエータとスイッチの間に生じる接触の持続時間に依存することができる。例えば、アクチュエータとスイッチの間に生じる接触の持続時間が比較的短い場合、又は設定値を下回る場合には、モータの動作状態を変更し、すなわちモータをオン又はオフに切り替え、アクチュエータとスイッチの間に生じる接触の持続時間が比較的長い場合、又は設定値を上回る場合には、モータの回転速度を変更するように制御回路を構成することができる。この設定値は、０．５〜５秒の範囲内、例えば１秒とすることができる。
【００３２】
スイッチとアクチュエータの間の接触の持続時間が設定値を上回った場合、制御回路は、ファンの回転速度を、現在の設定に関連する回転速度から次に高い速度設定に関連する回転速度に高めることができる。ユーザが、スイッチに対してアクチュエータを押し続けた場合、制御回路は、ユーザがアクチュエータを解除するまで、ユーザ選択可能な最も高い速度設定に関連する最大回転速度と、ユーザ選択可能な最も低い速度設定に関連する最小回転速度との間でモータの回転速度を変動させることができる。
【００３３】
第３の態様では、本発明はファンを提供し、このファンは、
空気入口と、
空気出口と、
羽根車と、空気入口を通じて空気を引きこむように羽根車を回転させるためのモータと、
モータを制御するための制御回路と、
光信号を送信するための遠隔制御装置と、
制御回路に制御信号を供給するための、スイッチと、遠隔制御装置により送信される光信号を受け取るための受信機とを含むユーザインターフェイス回路と、
スイッチの方に移動することを通じてスイッチを作動させるとともに、遠隔制御装置から受け取った光信号を受信機に伝えるためのアクチュエータと、
を備える。
【００３４】
本発明の第１の態様に関連して上述した特徴は、本発明の第２の態様及び第３の態様の各々に等しく適用可能であり、逆もまた同様である。
【００３５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい特徴をほんの一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ファンの正面図である。
【図２】ファンの側断面図である。
【図３】ファンの正面断面図である。
【図４ａ】ファンの上側基部部材の一部を下から見た第１の斜視図である。
【図４ｂ】ファンの上側基部部材の一部を下から見た第２の斜視図である。
【図５ａ】ファンのユーザインターフェイス回路を下から見た第１の斜視図である。
【図５ｂ】ユーザインターフェイス回路を上から見た第２の斜視図である。
【図５ｃ】ユーザインターフェイス回路を下から見た第３の斜視図である。
【図６ａ】ユーザインターフェイス回路の正面図である。
【図６ｂ】図６（ａ）の線Ｄ−Ｄに沿って切り取った断面図である。
【図６ｃ】ユーザインターフェイス回路の平面図である。
【図６ｄ】ユーザインターフェイス回路の底面図である。
【図７】ファンのユーザインターフェイス回路及び制御回路の構成部品の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、ファン組立体１０の正面図である。ファン組立体１０は本体１２を有し、本体１２は、本体１２の外部ケーシング１６に形成された複数の開口部の形の空気入口１４を有し、ここを通じて外部環境から本体１２に一次空気流が吸い込まれる。本体１２の上端部には、ファン組立体１０から一次空気流を放出するための（図２に示す）空気出口２０を有する環状ノズル１８が接続される。本体１２は、基部２２上に、本体１２が基部２２に対して傾斜できるように装着される。基部２２は、ユーザがファン組立体１０の動作状態を制御できるようにするユーザ操作可能なアクチュエータ２４を含む。ファン組立体１０は、ユーザがファン組立体１０の動作状態及び設定をファン組立体１０から離れた場所で制御できるようにする遠隔制御装置２６も含む。遠隔制御装置２６は、未使用時には図１に示すようにノズル１８の上面上に保管することができる。
【００３８】
ノズル１８は、円環形状を有する。図２及び図３も参照すると分かるように、ノズル１８は、環状内壁３０の周囲に延びる外壁２８を含む。この例では、壁２８、３０の各々が、別個の構成部品で形成される。壁２８、３０の各々は、前端部及び後端部を有する。外壁２８の後端部は、内壁３０の後端部の方へ内向きに湾曲してノズル１８の後端部を定める。内壁３０の前端部は、外壁２８の前端部の方へ外向きに折り畳まれてノズル１８の前端部を定める。外壁２８の前端部は、内壁３０の前端部に位置するスロットに挿入され、スロットに導入された接着剤を用いて内壁３０に接続される。
【００３９】
内壁３０は、軸又は長手方向軸Ｘの周囲に延びて、ノズル１８のボア又は開口部３２を定める。ボア３２は、軸Ｘに沿ってノズル１８の後端部からノズル１８の前端部にかけて直径が変化する略円形断面を有する。
【００４０】
内壁３０は、内壁３０の外面、すなわちボア３２を定める表面が複数の部分を有するように成形される。内壁３０の外面は、凸状の後部３４、外向きに広がる截頭円錐状の前部３６、及び後部３４と前部３６の間に位置する円筒部３８を有する。
【００４１】
外壁２８は、本体１２の開放された上端部に接続される、本体１２から一次空気流を受け取るための空気入口を形成する開放された下端部を有する基部４０を含む。外壁２８の大部分の形状は略円筒形である。外壁２８は、軸Ｘと平行ではあるがそこから離間した中心軸又は長手方向軸Ｙの周囲に延びる。換言すれば、外壁２８と内壁３０は偏心している。この例では、軸Ｘが軸Ｙの上方に位置し、軸Ｘ、Ｙの各々は、ファン組立体１０の中心を通って垂直に延びる平面内に位置する。
【００４２】
外壁２８の後端部は、内壁３０の後端部に重なって、外壁２８の内面と内壁３０の外面の間にノズル１８の空気出口２０を定めるように成形される。空気出口２０は、軸Ｘを中心として軸Ｘの周囲に延びる略円形スロットの形をとる。スロットの幅は、軸Ｘの周囲でほぼ一定であり、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。外壁２８及び内壁３０の重なり部分はほぼ平行であり、ノズル１８のコアンダ面を形成する内壁３０の凸状の後部３４上に空気を向けるように構成される。
【００４３】
外壁２８及び内壁３０は、空気出口２０に空気を伝達するための内部通路４２を定める。内部通路４２は、ノズル１８のボア３２の周囲に延びる。ノズル１８の壁２８、３０の偏心を考慮すると、内部通路４２の断面積は、ボア３２の周囲で異なる。内部通路４２は、各々がボア３２の周囲の相反する角度方向に延びる第１及び第２の湾曲部分４４、４６を含むと考えることができる。内部通路４２の各湾曲部分４４、４６の断面積のサイズは、ボア３２の周囲で減少する。
【００４４】
本体１２及び基部２２は、プラスチック材料で形成されることが好ましい。本体１２及び基部２２は、本体１２が基部２２に対して傾斜していない位置にある時に、本体１２の外面が基部２２の外面とほぼ同一平面上にくるようにほぼ同じ外径を有することが好ましい。
【００４５】
本体１２は、ファン組立体１０に一次空気流が入り込む空気入口１４を含む。この例では、空気入口１４が、本体１２の外部ケーシング１６の部分に形成された一連の開口部を含む。或いは、空気入口１４は、外部ケーシング１６に形成された窓内に装着された１又はそれ以上のグリル又はメッシュを含むこともできる。本体１２は、ノズル１８の基部４０に接続するために、及び本体１２からノズル１８に一次空気流を伝達できるように（図示のように）上端部において開放する。
【００４６】
図４〜図６も参照すると分かるように、基部２２は、ユーザインターフェイス回路４８を収容する。ユーザインターフェイス回路４８は、プリント基板５０上に装着された複数の構成部品を含む。プリント基板５０は、基部２２の外面に接続されたフレーム５２内に保持される。ユーザインターフェイス回路４８は、遠隔制御装置２６により送信された信号を受け取るためのセンサ又は受信機５４を含む。この例では、遠隔制御装置２６が発する信号が赤外光信号である。遠隔制御装置２６は、国際公開第２０１１／０５５１３４号に記載される遠隔制御装置に類似しており、この特許公開の内容は引用により本明細書に組み入れられる。概説すれば、遠隔制御装置２６は、ユーザが押すことができる複数のボタンと、ボタンの１つを押したことに応答して、赤外光信号を生成して送信するための制御ユニットとを含む。赤外光信号は、遠隔制御装置２６の一端に存在する窓から発せられる。制御ユニットは、遠隔制御装置２６のバッテリハウジング内に存在するバッテリにより給電される。
【００４７】
ユーザインターフェイス制御回路４８は、ユーザがアクチュエータ２４を操作することにより作動可能なスイッチ５６も含む。この例では、アクチュエータ２４が、プッシュボタン式アクチュエータの形をとり、その前面５８をユーザが押すことにより、アクチュエータ２４の後面６０がスイッチ５６に接触するようになる。アクチュエータ２４の前面５８には、基部２２の外面に形成された開口部６２を通じてアクセスすることができる。アクチュエータ２４は、ユーザがアクチュエータ２４を解除した時に、アクチュエータ２４の後面６０がスイッチ５６から離れてアクチュエータ２４とスイッチ５６の接触を断つように、スイッチ５６から離れて付勢される。この例では、アクチュエータ２４が、１対の弾性アーム６４、６６を含む。各アーム６４、６６の端部は、基部２２のそれぞれの内壁６８、７０に隣接して位置する。ユーザがアクチュエータ２４を押すと、アクチュエータ２４がスイッチ５６の方に移動するので、アーム６４、６６の端部と壁６８、７０の間の係合により、アーム６４、６６が弾性的に変形するようになる。ユーザがアクチュエータ２４を解除すると、アーム６４、６６が弛緩して、アクチュエータ２４がスイッチ５６から自動的に離れるようになる。
【００４８】
アクチュエータ２４は、遠隔制御装置２６により送信されてアクチュエータ２４の前面５８に入射する光信号を受信機５４に伝送する機能も実行する。この例では、アクチュエータ２４が、例えばポリカーボネート材料などの光透過性材料で形成された単一成形部品である。アクチュエータ２４の第２の後面７２は、受信機５４に隣接して位置し、従ってこの第２の後面７２と前面５８の間に延びるアクチュエータ２４の部分が、送信された赤外光信号のための経路を形成する。
【００４９】
ユーザインターフェイス回路４８は、ファン組立体１０の現在の動作設定を表示するためのディスプレイ７４と、ファン組立体１０の現在の動作状態に応じて作動する発光ダイオード（ＬＥＤ）７６とをさらに含む。ディスプレイ７４は、基部２２の外部ケーシングを通じてディスプレイ７４がユーザに見えるように、基部２２の外部ケーシングの比較的薄い部分のすぐ裏側に位置することが好ましい。この例では、ファン組立体１０が空気流を生成する「オン」状態にある時に、ＬＥＤ７６が作動する。この例では、アクチュエータ２４が、ＬＥＤ７６が発光する光をアクチュエータ２４の前面５８に伝達するようにも構成される。アクチュエータ２４は、ＬＥＤ７６に隣接して位置する第３の後面７８を有し、従ってこの第３の後面７８と前面５８の間に延びるアクチュエータ２４の部分が、ＬＥＤ７６が発光する光信号のための経路を形成する。第３の後面７８は、第２の後面７２から離間する。
【００５０】
基部２２は、ユーザインターフェイス回路４８に接続された、大まかに８０で示す主制御回路も収容する。主制御回路８０は、図７に概略的に示すマイクロプロセッサ８２を含む。基部２２は、基部２２の上部８６を基部２２の下部８８に対して揺動させるための、大まかに８４で示す機構も収容する。主制御回路８０は、揺動機構８４を駆動するための揺動モータ制御回路９０を含む。揺動機構８４の動作は、遠隔制御装置２６から適切な制御信号を受け取った時に主制御回路８０により制御される。下部８８に対する上部８６の各揺動サイクルの範囲は６０°〜１２０°であることが好ましく、この例では約８０°である。この例では、揺動機構８４が、毎分約３〜５回の揺動サイクルを実行するように構成される。下部８８に形成された開口部内には、ファン組立体１０に電力を供給するためのコンセント電力ケーブル９１が延びる。ケーブル９１は、プラグ（図示せず）に接続される。主制御回路８０は、ケーブル９１に接続された電源ユニット９２と、供給電圧の振幅を検出するための供給電圧検知回路９４とを含む。
【００５１】
図２及び図３に戻ると、本体１２はダクト１００を含み、このダクト１００は、ダクト１００の空気入口１０２を定める第１の端部と、第１の端部の反対側に位置してダクト１００の空気出口１０４を定める第２の端部とを有する。ダクト１００は、本体１２内で、ダクト１００の長手方向軸が本体１２の長手方向軸と同一直線上にくるように、かつ空気入口１０２が空気出口１０４の下方に位置するように位置合わせされる。
【００５２】
ダクト１００は、ファン組立体１０の本体１２内に一次空気流を吸い込むための羽根車１０６の周囲に延びる。羽根車１０６は、混合流羽根車である。羽根車１０６は、略円錐形のハブと、ハブに接続された複数の羽根車ブレードと、ハブ及びブレードを取り囲むようにしてブレードに接続された略截頭円錐状のシュラウドとを含む。ブレードは、ハブと一体化されることが好ましく、ハブは、プラスチック材料で形成されることが好ましい。
【００５３】
羽根車１０６は、羽根車１０６を回転軸Ｚの周囲で回転するように駆動するためのモータ１１０から外向きに延びる回転シャフト１０８に接続される。回転軸Ｚは、ダクト１００の長手方向軸と同一直線上にあり、軸Ｘ、Ｙに直交する。この例では、モータ１１０が、主制御回路８０のブラシレスＤＣモータドライバ１１２によって変動可能な速度を有するＤＣブラシレスモータである。以下でより詳細に説明するように、ユーザは、アクチュエータ２４又は遠隔制御装置２６を用いてモータの速度を調整することができる。この例では、ユーザが、各々がモータ１１０のそれぞれの回転速度に対応する１０個の異なる速度設定のうちの１つを選択することができる。ユーザが速度設定を変更すると、現在の速度設定の数字がディスプレイ７４上に表示される。
【００５４】
モータ１１０は、モータハウジング内に収容される。ダクト１００の外壁は、ダクト１００の内壁を形成するモータハウジングを取り囲む。従って、ダクト１００の壁は、ダクト１００内を延びる環状空気流路を定める。モータハウジングは、モータ１１０を支持する下部１１４と、下部１１４に接続された上部１１６とを含む。シャフト１０８は、モータハウジングの下部１１４に形成された開口部を通って突出し、羽根車１０６をシャフト１０８に接続できるようにする。モータ１１０は、モータハウジングの下部１１４に上部１１６が接続される前に下部１１４に挿入される。モータハウジングの下部１１４の形状は、略截頭円錐状であり、ダクト１００の空気入口１０２の方へ延びる方向に内向きにテーパ付けされる。モータハウジングの上部１１６の形状は、略截頭円錐状であり、ダクト１００の空気出口１０４の方へ内向きにテーパ付けされる。ダクト１００の外壁とモータハウジングの上部１１６との間には、環状ディフューザ１１８が位置する。ディフューザ１１８は、ダクト１００の空気出口１０４の方に空気流を導くための複数のブレードを含む。ブレードの形状は、空気流がディフューザ１１８を通過した時にも真っ直ぐになるようにされる。ダクト１００の外壁、ディフューザ１１８及びモータハウジングの上部１１６には、モータ１１０に電力を運ぶためのケーブルが通過する。ファン組立体１０の動作中に発生する広帯域雑音を抑制するために、モータハウジングの上部１１６には穴が開けられて、モータハウジングの上部１１６の内面に、吸音材料１２０、好ましくは音響発泡材が裏打ちされる。
【００５５】
ダクト１００は、本体１２内に位置する環状シート上に装着される。このシートは、シートの上面が羽根車１０６の回転軸Ｚに対してほぼ直角になるように、外部ケーシング１６の内面から半径方向内向きに延びる。ダクト１００とシートの間には、環状シール１２２が位置する。環状シール１２２は、発泡環状シールであることが好ましく、独立気泡発泡材料で形成されることが好ましい。環状シール１２２は、シートの上面に密封係合する下面と、ダクト１００に密封係合する上面とを有する。シートは、ケーブル（図示せず）がモータ１１０を通過できるようにする開口部を含む。環状シール１２２は、ケーブル部分に対応するための凹部を定めるように成形される。ケーブルの周囲には、開口部及び外部ケーシング１６の凹部と内面の間を通る空気の漏れを妨げるように、１又はそれ以上のグロメット又はその他の密封部材を設けることができる。
【００５６】
ファン組立体１０を動作させるには、ユーザが、アクチュエータ２４を押してスイッチ５６を作動させること、又は遠隔制御装置２６の「オン／オフ」ボタンを押して赤外光信号を送信し、この赤外光信号がアクチュエータ２４を通過してユーザインターフェイス回路４８の受信機５４に受け取られるようにすることのいずれかを行う。ユーザインターフェイス回路４８は、この操作を主制御回路８０に伝え、主制御回路８０は、これに応答してモータ１１０を動作させ始める。ＬＥＤ７６は、アクチュエータ２４を照明するように作動する。ＬＥＤ７６が発光する光信号は、アクチュエータ２４を通じて伝達され、アクチュエータ２４の前面５８を照明する。
【００５７】
主制御回路８０は、以下に示すような値の範囲からモータ１１０の回転速度を選択する。各値は、ユーザ選択可能な速度設定のそれぞれに関連する。
2014123950.tif 000003
【００５８】
最初に、主制御回路８０により選択される速度設定は、ファン組立体１０が前回スイッチオフにされた時にユーザが選択していた速度設定に対応する。例えば、ユーザが速度設定７を選択していた場合、モータ１１０は７，６００ｒｐｍで回転し、ディスプレイ７４上に数字「７」が表示される。
【００５９】
羽根車１０６を回転させるモータ１１０は、空気入口１４を通じて本体１２に一次空気流を取り込み、ダクト１００の空気入口１０２に通過させる。この空気流はダクト１００を通過し、ダクト１００の空気出口１０４の成形された周囲面によりノズル１８の内部通路４２内に導かれる。内部通路４２内では、一次空気流が２つの空気ストリームに分割され、これらの各々は、内部通路４２のそれぞれの部分４４、４６内をノズル１８のボア３２の周囲の相反する角度方向に通過する。この空気ストリームが内部通路４２を通過すると、空気出口２０を通じて空気が放出される。空気出口２０から一次空気流が放出されることにより、外部環境からの、具体的にはノズル１８の周囲領域からの空気の同伴により二次空気流が発生する。この二次空気流が一次空気流と組み合わさって複合的又は全体的な空気流又は気流を生じ、ノズル１８から前方に放出される。
【００６０】
ユーザは、遠隔制御装置２６を使用してファン組立体１０のスイッチをオンにした場合、遠隔制御装置２６上の「速度アップ」ボタン又は遠隔制御装置２６上の「速度ダウン」ボタンのいずれかを押すことによりモータ１１０の回転速度を変更することができる。ユーザが「速度アップ」ボタンを押した場合、遠隔制御装置２６は一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路４８の受信機５４によって受け取られる。ユーザインターフェイス回路４８は、この信号を受け取ったことを主制御回路８０に伝え、主制御回路８０は、これに応答して、モータ１１０の回転速度を次に高い速度設定に関連する速度に高め、この速度設定をディスプレイ７４上に表示するようにユーザインターフェイス回路４８に命令する。ユーザが遠隔制御装置２６の「速度ダウン」ボタンを押した場合、遠隔制御装置２６は、異なる一意の赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路４８の受信機５４によって受け取られる。ユーザインターフェイス回路４８は、この信号を受け取ったことを主制御回路８０に伝え、主制御回路８０は、これに応答して、モータ１１０の回転速度を次に低い速度設定に関連する速度に落とし、この速度設定をディスプレイ７４上に表示するようにユーザインターフェイス回路４８に命令する。
【００６１】
ユーザが、アクチュエータ２４を使用してファン組立体１０のスイッチをオンにした後で、好ましくは０．５〜５秒の範囲内の、この例では１秒の事前設定時間内にアクチュエータ２４を解除した場合、モータ１１０は、現在選択されている速度設定に関連する速度で回転し続ける。アクチュエータ２４が解除されると、アクチュエータ２４とスイッチ５６の間の接触が断たれ、このスイッチ５６の接触が断たれたことが主制御回路８０に伝えられる。一方、ユーザが、この事前設定時間を超える時間にわたってアクチュエータ２４をスイッチ５６に対して押し続けた場合、主制御回路８０は、現在選択されている速度設定に関連する速度から最高速度設定に関連する速度までモータ１１０の回転速度を次第に増加させ始める。この例では、モータ１１０の回転速度が、次に高い速度設定に関連する速度に０．５秒毎に増加する。例えば、ユーザが速度設定７を選択していた場合、１秒後にはモータ１１０の速度が８，０６５ｒｐｍに増加して、ディスプレイ７４上に数字「８」が表示される。ユーザが、さらに０．５秒間にわたってアクチュエータを押し下げ続けた場合、モータ１１０の速度は８，５３０ｒｐｍに増加して、ディスプレイ７４上に数字「９」が表示される。
【００６２】
最高速度設定「１０」に達し、それでもユーザがスイッチ５６に対してアクチュエータ２４を押し続けた場合、主制御回路８０は、最高速度設定に関連する速度から最低速度設定に関連する速度までモータ１１０の回転速度を次第に減少させ始める。この最低速度に達しても、依然としてユーザがアクチュエータ２４を解除しなかった場合、主制御回路８０は、最低速度設定に関連する速度から最高速度設定に関連する速度までモータ１１０の回転速度を次第に増加させ始める。このモータ１１０の速度が０．５秒毎に変化するモータ１１０の速度の周期的変動は、ユーザがアクチュエータ２４を解除してアクチュエータ２４とスイッチ５６の間の接触が断たれるまで継続する。この接触が断たれると、モータ１１０の現在の速度が維持される。
【００６３】
ユーザは、遠隔制御装置２６の「オン／オフ」ボタンを押すことによりファン組立体１０のスイッチをオフにすることができる。遠隔制御装置２６は赤外制御信号を送信し、これがユーザインターフェイス回路４８の受信機５４によって受け取られる。ユーザインターフェイス回路４８は、この信号を受け取ったことを主制御回路８０に伝え、主制御回路８０は、これに応答してモータ１１０及びＬＥＤ７６を非作動にする。ユーザは、スイッチ５６に対してアクチュエータ２４を押し付けることによりファン組立体１０のスイッチをオフにすることもできる。ユーザが、事前設定時間内にアクチュエータ２４を解除した場合、ユーザインターフェイス回路４８がこれを主制御回路８０に伝え、主制御回路８０は、これに応答してモータ１１０及びＬＥＤ７６を非作動にする。一方、ユーザが、事前設定時間内にアクチュエータ２４を解除しなかった場合、モータ１１０の速度の周期的変動が再開され、ユーザがアクチュエータ２４を解除するまで継続する。
【図１】
2014123950.tif 000004
【図２】
2014123950.tif 000005
【図３】
2014123950.tif 000006
【図４ａ】
2014123950.tif 000007
【図４ｂ】
2014123950.tif 000008
【図５ａ】
2014123950.tif 000009
【図５ｂ】
2014123950.tif 000010
【図５ｃ】
2014123950.tif 000011
【図６ａ】
2014123950.tif 000012
【図６ｂ】
2014123950.tif 000013
【図６ｃ】
2014123950.tif 000014
【図６ｄ】
2014123950.tif 000015
【図７】
2014123950.tif 000016