特許 6869410 空気調和機およびグリル構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6869410

(24)【登録日】2021年4月15日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】空気調和機およびグリル構造体

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/56 20110101AFI20210426BHJP

   F24F 13/20 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/56

   F24F13/20 202

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2020-139880(P2020-139880)

(22)【出願日】2020年8月21日

【審査請求日】2020年8月21日

(31)【優先権主張番号】202021032914

(32)【優先日】2020年7月31日

(33)【優先権主張国】IN

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011466

【氏名又は名称】日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000420

【氏名又は名称】特許業務法人エム・アイ・ピー

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 庸子

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 知彦

(72)【発明者】

【氏名】ラビ、アナンド

(72)【発明者】

【氏名】マニシュ、クマル

(72)【発明者】

【氏名】ダハバル、ジャニ

【審査官】 安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１９−０５６５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 意匠登録第１６３８２００（ＪＰ，Ｓ）

【文献】 中国実用新案第２０９８１９７３８（ＣＮ，Ｕ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内機と、室外機とを含む空気調和機であって、
前記室外機は、ファン、ファンモータ、圧縮機を収容する筐体と、前記筐体に取付けられるグリル構造体とを備え、
前記グリル構造体が、縦方向辺と横方向辺とを備える同一形状の複数の開口部からなり、隣接する複数の前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造を含み、
前記２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造とは、前記２辺集合部が直線的に並ばずかつ千鳥状に並ばず、横方向または縦方向に所定範囲で複数の幅で変位した構造である、空気調和機。

【請求項2】

前記開口部を形成する対向する前記縦方向辺の間に第２の縦方向辺が追加された、請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

室内機と、室外機とを含む空気調和機であって、
前記室外機は、筐体内にファンと、ファンモータと、圧縮機とを収容したグリル構造体とを含み、
前記グリル構造体は、複数の開口部を備え、
前記開口部は、所定の縦方向辺と所定の横方向辺とを有する同一形状の複数の第１の開口部からなり、
隣接する複数の前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造を含み、
前記２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造とは、前記２辺集合部が直線的に並ばずかつ千鳥状に並ばず、横方向または縦方向に所定範囲で複数の幅で変位した構造である、空気調和機。

【請求項4】

前記グリル構造体は、前記２辺集合部が二次元的に広がった構造を含むサブメッシュが二次元的に連続した構造を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記２辺集合部が、前記グリル構造体を正面から見た場合に、横方向にゆらいで配置された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。

【請求項6】

空気調和機のファンを覆うグリル構造体であって、
縦方向辺と横方向辺とを備える同一形状の開口部からなり、前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が正面から見た場合に所定のゆらぎを与えて二次元的に広がった構造を含み、
前記２辺集合部が正面から見た場合に所定のゆらぎを与えて二次元的に広がった構造とは、前記２辺集合部が直線的に並ばずかつ千鳥状に並ばず、横方向または縦方向に所定範囲で複数の幅で変位した構造である、グリル構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和技術に関し、より詳細には、デザイン性の改善された空気調和機およびグリル構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和機は、室内に配置される室内機と、室内機に対して空気調和のための冷媒を供給し、室外に配置される室外機とを備える。室外機は、圧縮機、熱交換器、ファン、ファンモータ、四方弁、蒸発弁、およびこれらの機器のための制御装置などを収容する。

【0003】

室外機の圧縮機は、室内機から戻された冷媒を圧縮して熱交換器に供給する。熱交換器は、ファンにより供給される外気との間で熱交換を行って冷媒状態を要求される空気調和要求に適合するように調整した後、冷媒を室内機へと循環し、室内の空気調和を行っている。ファンは、熱交換器に対して外気を供給する目的でファンモータにより回転駆動するため、室外機の筐体内に配置される。そして、筐体のファン側にグリル構造体を配置することで、ファンといった回転物からユーザや作業者を保護している。

【0004】

また、室外機は、室外に設置され、グリル構造体は、外気の取り込みや吹出しの効率から、通常では開放空間に向いて配置される。このため、室外機のグリル構造体は、室外機の中でもユーザにより外観的に認識される部分であり剛性などの性能上の要求に加え、ユーザの感性に対してアピールできるデザイン性も要求される。

【0005】

これまで空気調和機の室外機が検討されてきており、例えば、特開２００９−１２７９１９号公報（特許文献１）には、箱状のケーシングと、箱状のケーシングの側面部に設けられた吸込みグリル構造体を備える室外機が記載されている。特許文献１に記載された吸込グリル構造体は、室外機内部の構造を、外部から遮断すると共にドレンホースの取付性を改善している。

【0006】

また、特許第６２２５９５３号明細書（特許文献２）には、運搬者が吹出グリル構造体の把持部をユニット正面から確認しやすくした吹出グリル構造体が記載されている。

【0007】

この他、欧州登録意匠第６７６３６４５号（非特許文献１）、第２９４２２４３号（非特許文献２）には、グリル構造体を備えた室外機が記載されている。

【0008】

欧州意匠登録第６７６３６４５号は、均一な高さで、等間隔に配置された主軸となる横桟に、ランダムに配置された縦桟を特徴としたグリル構造体を備えた室外機を記載する。非特許文献１のグリル構造体は、開口部が各々違うためファンガードとして指を通さない機能、すなわちフィンガープルーフ性を、設計段階から総ての開口について行わなければならないという非効率さがある。

【0009】

また、欧州登録意匠第２９４２２４３号は、縦桟が等間隔に配置されているため、すべての開口が同じ条件を与える。このため、開示された室外機は、ファンガードとして指を通さないという機能が一か所で確認できれば他の部分に適用できるため、設計段階で総ての開口にて計算をする必要は生じない。しかしながら、ファンガードの形状は縦と横の桟が井桁状に交差する形状とされており、パターンの柔軟性を提供することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００９−１２７９１９号公報

【特許文献2】特許第６２２５９５３号明細書

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】欧州登録意匠第６７６３６４５号

【非特許文献2】欧州登録意匠第２９４２２４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

室外機に配置されるグリル構造体は、室外機の各種機能を改善する他、ユーザや作業者の指が室外機内部に侵入しないようにする（以下、本開示において、フィンガープルーフ性として参照する。）と共に、熱交換器に対して空気を供給するための適切な通風性が必要とされる。さらに、室外機に要求される強度を付与するため、グリル構造体自体にも一定の強度が要求される。さらに近年では、室外機が配置される環境の多様性およびユーザーニーズに伴い、ファングリルといったグリル構造体の外観上のデザイン性も要求されている。

【0013】

すなわち、これまで各種のグリル構造体が提案されてきたものの、依然として外観上のデザイン性の要求に対応しつつ効率的に設計することができる空気調和機およびグリル構造体が必要とされていた。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記従来技術の課題を解決するべく、本発明では、
室内機と、室外機とを含む空気調和機であって、
前記室外機は、筐体内にファンと、ファンモータと、圧縮機とを収容し、グリル構造体とを備え、
前記グリル構造体が、縦方向辺と横方向辺とを備える同一形状の複数の開口部を備え、隣接する複数の前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造を含む、空気調和機が提供される。

【0015】

１実施態様によれば、前記開口部を形成する対向する前記縦方向辺の間に第２の縦方向辺が追加された、上記に記載の空気調和機が提供される。

【0016】

１実施態様によれば、室内機と、室外機とを含む空気調和機であって、
前記室外機は、筐体内にファンと、ファンモータと、圧縮機とを収容したグリル構造体とを含み、
前記グリル構造体は、複数の開口部を備え、
前記開口部は、所定の縦方向辺と所定の横方向辺とを有する同一形状の複数の第１の開口部からなり、
隣接する複数の前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造を含む、空気調和機が提供される。

【0017】

１実施態様によれば、前記グリル構造体は、前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差して形成される２辺集合部が二次元的に広がった構造を含むサブメッシュが二次元的に連続してた構造を含むことができる。

【0018】

１実施態様によれば、前記２辺集合部が、前記グリル構造体を正面から見た場合に、横方向にゆらいで配置されてもよい。

【0019】

さらに本発明によれば、
空気調和機のファンを覆うグリル構造体であって、
縦方向辺と横方向辺とを備える同一形状の開口部からなり、前記開口部の前記縦方向辺と前記横方向辺とが交差する２辺集合部が正面から見た場合に所定のゆらぎを与えて二次元的に広がった構造を含む、グリル構造体が提供される。

【発明の効果】

【0020】

本実施形態によれば、外観上のデザイン性の要求に対応しつつ効率的に設計することができる室外機を備える空気調和機およびグリル構造体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、例示的な実施形態の空気調和機１００の概略図。

【図2】図２は、例示的な実施形態での室外機１２０の概略的な機能ブロックを示した図。

【図3】図３は、例示的な本実施形態のグリル構造体１２４を備える室外機１２０の実施形態３００の正面図

【図4】図４は、本実施形態のメッシュ３１０、ユニット３２０、セット３３０の詳細な構成を示す図。

【図5】図５は、本実施形態のメッシュ３１０の一部を拡大して示した図。

【図6】図６は本実施形態のメッシュ３１０またはサブメッシュ３４０を生成する方法のフローチャート。

【図7】図７は、本実施形態のユニット３２０の位置決め計算を説明する図。

【図8】図８は、本実施形態の第１実施形態に従って生成した室外機１２０の他の実施形態を示す図。

【図9】図９は、本実施形態において第２実施形態により生成されたグリル構造体を有する室外機１２０の実施形態を示す図。

【図10】図１０は、本実施形態の第３実施形態により生成されたメッシュ３１０を祖なるグリル構造体１２４を含む室外機１２０を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を、実施形態を用いて説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、例示的な実施形態の空気調和機１００の概略図である。例示的な本実施形態の空気調和機１００の形式は特に限定されることは無く、パッケージエアコン（ＰＡＣ）、ルームエアコン（ＲＡＣ）、ビル用マルチエアコン（ＶＲＦ）、冷凍機として実装することができる。

【0023】

空気調和機１００は、室内機（ＩＤＵ）１１０と、室外機１２０と、室内機１１０と室外機１２０とを連結する冷媒配管１４０とを含む。室内機１１０は、空気調和が行われる室内に配置され、ユーザが操作するリモコン１３０といった遠隔操作端末により、ユーザが所望する空気調和を提供する。

【0024】

室内機１１０は、筐体１１１内にフィルター１１３、ファン１１４および室内熱交換器（図示せず）を収容し、その室内側前面及び上面に吸込みグリル１１２が配置されている。室内機１１０は、空気調和のための空気を吹出グリル１１５から室内に供給し、室内空気を、吸込みグリル１１２を通して吸い込んで、室内空気の空気調和を可能とする。

【0025】

また空気調和機１００は、室外機（ＯＤＵ）１２０を備えている。室外機１２０は、筐体１２１内に、圧縮機１２６と、熱交換器（ＨＥＸ）１２５と、ファン１２２と、ファンモータ１２３とを収容する。圧縮機１２６は、室内空気の空気調和後に室内機１１０から戻された冷媒を圧縮し、熱交換器１２５に送付して冷媒の熱力学的状態を、提供すべき空気調和を可能とするように調整する。ファン１２２は、ファンモータ１２３により駆動され、室外機１２０の背面から外気を吸引して熱交換器１２５に吹き付け、熱交換器１２５内を通過する冷媒との間の熱交換を可能とする。

【0026】

さらに室外機１２０は、電気箱１２７を備える。電気箱１２７は、室外機１２０が備える各種電気機器の制御を行う電子機器を収容し、適切なファームウェアにより室外機１２０を制御する。室外機１２０は、ファン１２２が配置される前面側がグリル構造体１２４により覆われていて、ユーザや作業者の手指が室外機１２０内に入らないように保護している。またグリル構造体１２４は、ユーザ、作業者の手指が接触した場合、外部物体の衝突、または搬送時に室外機１２０の内部要素を保護するために必要な強度を備えている。

【0027】

図２は、例示的な実施形態での室外機１２０の概略的な機能ブロック２００である。室外機１２０は、筐体１２１内に図１で説明したファン１２２と、ファンモータ１２３と、圧縮機１２６と、熱交換器１２５とを収容する。グリル構造体１２４は、室外機１２０前面で室外機１２０の内部にアクセスするための要素が配置された部分を除き、室外機１２０の前面の大部分を覆っている。グリル構造体１２４は、熱交換効率の観点から、外気の放出に対して可能な限り抵抗を発生させないことが要求されるので、複数の開口部が所謂メッシュ状に配置された構造を有する。

【0028】

室外機１２０のグリル構造体１２４は、室外機１２０の配置される場所の開放された側に向けて配置される。このため、室外機１２０のグリル構造体１２４は、ユーザや作業者の目に触れやすく、またユーザや作業者が触れやすい位置に配置される。一方、グリル構造体１２４のメッシュ構造は、ユーザや作業者の手指が侵入しないように全体にわたり、所謂フィンガーテストと言われる安全性試験が行われる。本開示において、フィンガーテストとは、専用治具を使用してグリル構造体１２４のメッシュ状の開口部に指が通るか通らないかを１つずつ実際に確認する試験を意味する。また、本開示では、以下、フィンガーテストが確保されていることを、フィンガープルーフ性として参照する。

【0029】

上述したように室外機１２０のグリル構造体１２４は、室外機１２０の中でも最も人目に触れる部分である。このため、室外機１２０のグリル構造体１２４は、ユーザを引き付けるためデザイン性を付与することが望ましい。グリル構造体１２４のデザイン性を改善するためには、非特許文献１のようにグリル構造体１２４を構成する開口部の形状を不規則にするなどの方法が想定される。

【0030】

しなしながら、開口部の大きさや形状を個別的に変更することは、開口部全部に対してフィンガーテストを適用しなければならなくなるという点で効率的ではない。また、開口部の大きさが不規則に異なる場合、グリル構造体全体の強度について都度複雑な強度計算を行って強度を確認する必要が生じ、この点でも効率的にグリル構造体１２４を設計することはできない。さらに、開口部の大きさが不規則に異なる場合、通風性も開口部ごとに異なる。そのため、複雑な開口率に関する計算を行うか、送風試験を何度も繰り返さなければならず、この点でも効率的にグリル構造体１２４を設計することはできない。

【0031】

以上、室外機１２０のグリル構造体１２４に要求される特性を纏めると、以下のとおりである。
（１）グリル構造体１２４の概観を向上させるためデザイン性を改善すること。
（２）設計から製造までの効率を損なわないこと。すなわち、グリル構造体１２４全体の強度及び送風性能を満たしつつ、全ての開口におけるフィンガープルーフ性を確保したグリル構造体１２４を効率的に設計すること。

【0032】

本発明者らは上記の要求を満たすべく鋭意検討を加えた結果、グリル構造体１２４の同一の形状を有する矩形の開口部を、所定の数学的関係を持たせて配置する。本構成により、設計から製造までの効率を損なうことなくグリル構造体１２４のデザイン性が確保できることを見出し、本発明に至った。

【0033】

グリル構造体１２４の強度と言う観点からは、縦方向辺を垂直方向に重合させることが好ましい。しかしながら、本発明者らによるシミュレーションの結果、矩形の頂点の位置を相対的に横方向または縦方向にずらして配置しても、重大な強度低下が発生しないことが見出された。

【0034】

さらに、フィンガーテストをパスした矩形をグリル構造体１２４全体に二次元方向に連続させることで、グリル構造体１２４の全開口についてフィンガープルーフ性を確保させることができる。従って、グリル構造体１２４全体のフィンガーテストを排除するか、フィンガーテストを実施したとしても、フィンガーテストに合格できずグリル構造体１２４の設計をやり直す事態を減らすことができるため、設計効率を改善することができる。

【0035】

図３は、例示的な本実施形態のグリル構造体１２４を備える室外機１２０の実施形態３００の正面図である。図３に示すように、本実施形態のグリル構造体１２４は、複数の矩形の開口部が二次元的に連続した構造を備える。以下、本開示において開口部を、ユニット３２０として参照し、同一の高さレベルで複数のユニット３２０が連続して形成される構造体をセット３３０として参照する。

【0036】

なお、本開示においては、縦方向とは、室外機１２０の上下方向を意味する。また、横方向とは、室外機１２０の横方向を意味する。これらの方向を共に図３に示す。また、グリル構造体１２４は完全な平面である場合に限らず、室外機１２０の前後方向に立体的な形状であってもよい。本開示において、複数の矩形の開口部が二次元的に連続した構造とは、平面または曲面を形成するように開口部が連続する構造を意味し、グリル構造体１２４が室外機１２０の前後方向に立体的な形状を含まない意味ではない。

【0037】

さらに、複数のセット３３０が縦方向に並んで形成されるグリル構造体１２４の正面部分をメッシュ３１０として参照する。また、メッシュ３１０の任意の一部分をサブメッシュ３４０として参照する。他の実施形態では、メッシュ３１０は、複数のサブメッシュ３４０を連結して形成することもできる。

【0038】

図３に示した例示的実施形態３００の室外機１１０は、グリル構造体１２４の右手側に圧縮機１２６などの内部要素にアクセスするためのドア３５０が設けられており、ドア３５０の下側に電力を供給するための接続要素３６０を備える。なお、室外機１２０のドア３５０、接続要素３６０については本実施形態に関連しないので、詳細な説明を省略する。

【0039】

図４は、本実施形態のメッシュ３１０、ユニット３２０、セット３３０の詳細な構成を示す。例示的な実施形態では、図１に示すように、グリル構造体１２４は、横桟が横方向に延びた構成を有する。他の実施形態においては、グリル構造体１２４は、縦桟が縦方向に延びた構成を有してもよい。図４（Ａ）では、複数のユニット３２０が一次元方向に連続して１つのセット３３０を形成する。なお、好ましい実施形態では、ユニット３２０は、互いに平行な縦方向辺と、互いに平行な横方向辺とにより、矩形として形成されている。さらに説明する例示的な実施形態では、図４（Ｂ）に示すようにユニット３２０は、水平方向が垂直方向よりも長い矩形形状を有する。しかしながら、他の実施形態では、メッシュ３１０は、水平方向が垂直方向より短い、縦長の矩形形状を有していてもよい。さらに他の実施形態では、ユニット３２０は、縦方向辺を食い違い配置で配置したときに強度を低下させることがない範囲で正方形、平行四辺形とすることができる。

【0040】

図４（Ｃ）は、さらに他の実施形態のユニット３２０−１を示す。図４（Ｃ）に示す実施形態のユニット３２０−１は、図４（Ｂ）に示したユニット３２０の中間に縦方向辺３２０−２を備えている。この縦方向辺３２０−２は、デザイン上の多様性を付与すると共に、ユニット３２０−１の強度を改善する機能を有する。本実施形態では、デザインの多様性を付与するためにユニット３２０、ユニット３２０−１それぞれが二次元的に連続してメッシュ３１０を形成する。また他の実施形態では、ユニット３２０、ユニット３２０−１またはさらに異なる構造を有するユニットを、デザイン性を考慮しながら混在させてメッシュ３１０を形成することもできる。本開示において、メッシュ３１０が異なる形状やサイズの開口部を有することができる。本実施形態においては、形状の異なる一方の開口部を第１の開口部として参照し、他方の開口部を、第２の開口部として参照する。また、小さい方の開口部が連続して第２の開口部の形状を構成してもよい。

【0041】

図５は、本実施形態のメッシュ３１０の一部を拡大して示した図である。なお、図５は、特定の実施形態では、図４に示したサブメッシュ３４０の構造にも相当する。図５に示すように、１つのセット３３０は、同一の高さレベルで横方向に連続して配置されたユニット３２０を備える。また、メッシュ３１０は、縦方向に連続して配置された複数のセット３３０を備える。例示的な実施形態は、図５に示すように、メッシュ３１０は、ユニット３２０を、その縦方向辺が同一位置に重合しないように一定の数学的関係によりゆらぎを発生させて構成する。本実施形態で用語「ゆらぎ」とは、グリル構造体１２４を正面から見た場合に、ユニット３２０が直線的または千鳥状に並ばず、横方向または縦方向に所定範囲で複数の幅で変位することを意味する。

【0042】

この結果、例示的な本実施形態では、４辺が交差して集合する部分（以下、４辺集合部として参照する。）ではなく、図５のサークル５１０で示す２辺が交差して集合する部分（以下、２辺集合部として参照する。）がメッシュ３１０に形成される。なお、後述する所定の数学的関係によっては、４辺集合部および２辺集合部が混在して形成される態様も想定され、本実施形態は、４辺集合部の存在を排除するわけではない。

【0043】

図５に示した実施形態では、セット３３０を構成するユニット３２０は同一形状の矩形とされる。この結果、フィンガーテストを全てのユニット３２０について実施せずに済むか、フィンガーテストを実施したとしても、テストに合格できずグリル構造体１２４の設計をやり直す事態を減らすことができる。一方、図５を見ると理解されるように、複数の同一形状のユニット３２０がランダムにゆらぐ場合、ランダムなゆらぎの視覚的作用により、同一のユニット３２０であっても異なる大きさのユニット３２０が連続するような錯覚が生じる。本実施形態ではこのような錯覚の誘導を可能とすることでデザインの多様化を提供することができる。

【0044】

図６は本実施形態のメッシュ３１０またはサブメッシュ３４０を生成する方法のフローチャートである。図６の処理はステップＳ６００から開始し、ステップＳ６１０で生成するメッシュ３１０（またはサブメッシュ３４０）を構成するセット数およびユニット数を指定する。セット数、ユニット数は、要求されるメッシュ３１０またはサブメッシュ３４０のサイズや要求性能に応じて適宜選択することができる。

【0045】

ステップＳ６２０で、生成しようとするメッシュ３１０内の適切な位置に基準位置Ｉを定義する。この基準位置Ｉは、ゆらぎを計算するための基準位置である。本実施形態では、基準位置Ｉを位置基準として所定の数学的関係によりユニット３２０の位置にゆらぎを与える。さらに、セット３３０の上側からセット３３０の順序を指定するための縦位置Ｍ（Ｍは、正の整数である。）を規定する。ステップＳ６３０で、セット３３０中に規定すべきユニット３２０の最左端の左端部位置を所定の数学的関係に従い計算する。

【0046】

ここで、所定の数学的関係とは、例示的な実施形態ではセット３３０の縦位置Ｍに依存する関数で与えられる関係を意味する。また他の実施形態で、グリル構造体１２４が縦に延びる縦桟構造を有している場合、縦位置Ｍを、最左端のセット３３０からの位置を規定する横位置ＭＬに置き換えることができる。例示的な実施形態におけるこのような関数としては、乱数発生関数、正弦関数、余弦関数、正接関数、剰余演算関数を挙げることができるが、本開示は特定の数学的関係に限定されることはない。図５に示したメッシュ３１０は、特定の実施形態において縦位置Ｍを変数とする乱数発生関数を使用して乱数を発生して、最左端のユニット３２０の位置をシフトさせることによりゆらぎを生成することができる。

【0047】

図７は、本実施形態のユニット３２０の位置決め計算を説明する図である。図７（Ａ）において、ユニット３２０の位置決めの基準とする基準位置Ｉを、生成しようとするメッシュ３１０（またはサブメッシュ３４０）内の適切な位置に定義する。この位置はメッシュ３１０の領域内部であれば限定されないが、計算処理のプログラミングの観点から、左端側または右端側に定義することが好ましい。説明する実施形態では、図７（Ａ）に示すように左端側で、さらに左側には、ユニット３２０の横方向長さＬの余地がない位置に基準位置Ｉを規定している。

【0048】

そして、メッシュ３１０を構成するセット数をＮとする。図７（Ａ）で示す例示的な実施形態は、Ｎ＝２１である。また図７（Ａ）に示すように、セット３３０の縦位置Ｍは、上から順に１〜Ｎとして定義する。

【0049】

また、例示的な実施形態では、説明の便宜上ゆらぎの大きさの基準としてユニット３２０の幅Ｌを使用し、−１／２≦Ｆ≦１／２Ｌの範囲でゆらぎＦを与えるものとして説明する（Ｆは、ゆらぎの大きさを示す実数である。）。なお、ゆらぎの大きさＦの最大値は、フィンガープルーフ性、強度の要求に応じて適宜設定することができる。

【0050】

（第１実施形態）
第１実施形態を、ユニット３２０にランダムなゆらぎを提供する実施形態として説明する。第１実施形態は、１からＮまでの整数の乱数を発生させる関数としてＶＢ（ビジュアルベーシック（登録商標））のＲＡＮＤＢＥＴＷＥＥＮ（）を、縦位置Ｍの範囲である１、Ｎを引数として使用する。ＲＡＮＤＢＥＴＷＥＥＮ（）関数は、引数の間の値を有する整数乱数を生成する関数である。生成した乱数をここでＲとして定義する。そして生成した乱数Ｒが偶数の場合には「＋」、基数の場合には「−」の符号を与えるように関数を（−１）^Ｒで定義する。さらに、生成された乱数Ｒに対応するシフト量をＣ×Ｒで定義する(Ｃは、正の実定数である。）。例えば、Ｎ行のセットにおいて左右のシフト量をユニット３２０の横方向長さＬに抑えたい場合、Ｃ＝Ｌ／（２Ｎ）とすることができる。ただし、定数Ｃの値は、特定の用途に応じて適宜設定することができる。

【0051】

上記定義の下で、下記式（１）により、上からＭ番目のセット３３０におけるユニット３２０の最左端の左端部位置を、Ｅｄｇｅ＿Ｐｏｓ（Ｍ）で定義する。Ｅｄｇｅ＿Ｐｏｓ（Ｍ）は、以下の関数とすることができる。

【0052】

【数1】

【0053】

以上の処理を使用することで、Ｍ番目のセット３３０における最左端のユニット３２０の左端上位置がランダムに生成できる。

【0054】

１つのセット３３０がＰ個のユニット３２０で形成される場合、説明する実施形態ではＭ行目のセット３３０のＰ列目のユニット３２０の左端上の位置座標（Ｍ，Ｑ（Ｐ））は、下記式（２）で与えられる。（Ｐ−１）を変数とするのは、１番目のユニット３２０のゆらぎ量はＥｄｇｅ＿Ｐｏｓ（Ｍ）で与えられるからである。

【0055】

【数2】

【0056】

図７（Ｂ）は、第１実施形態で生成したメッシュ３１０の実施形態である。図７（Ａ）に示した基準位置Ｉから上記の数学的関係に基づき、最左端のユニット３２０の左端上位置が決定され、その位置に縦方向辺が生成されている。さらに最左端の位置からＬ離間して第２のユニット３２０における左側の縦方向辺が生成される。この処理を繰り返すことで、特定のユニット３２０の配置を含むセット３３０を生成できる。

【0057】

再度図６に戻って説明すると、ステップＳ６４０で対象のセット３３０内で上記式（２）を使用してユニットの左端位置を計算し、セット構造を生成する。その後、ステップＳ６５０で、生成したセット構造をメッシュのセット数分並べてメッシュ構造を生成し、ステップＳ６６０で処理を終了する。この処理の後、例えばＭ番目のセット３３０の基準位置として、上辺を採用すると、メッシュ３１０を構成するユニット３２０の左上端の位置座標は（Ｍ、Ｑ（Ｐ））マトリックスとして生成できる。

【0058】

例えば図７（Ｂ）の位置座標７２０は、図６の処理で生成されたＭ＝５、Ｐ＝０の位置に相当し、５番目のセット３３０のＭ＝５、Ｐ＝１の位置座標で指定される位置は、図７（Ｂ）の○７３０で示される位置である。また、Ｍ＝１０、Ｐ＝１の位置座標は、図７（Ｂ）の●７４０で示される位置であり、図７（Ｂ）の●７５０で示される位置は、Ｍ＝１５、Ｐ＝４の位置座標を有する位置である。これらの位置にそれぞれ縦方向辺を定義することで、メッシュ３１０が生成される。なお、メッシュ３１０の上記に生成したマトリックスデータは、ＣＳＶなどの形式で容易にＣＡＤソフトウェアなどに提供でき、設計効率が改善できる。

【0059】

このようにして生成されたメッシュ３１０は、それぞれのユニット３２０がフィンガープルーフを満足しているため、メッシュ全体にわたってフィンガーテストを実施する必要がないか、フィンガーテストを実施したとしても、テストに合格できずグリル構造体１２４の設計をやり直す事態を減らすことができる。また、ユニット３２０自体は、その大きさ、各辺の厚さ、奥行きなどがグリル構造体１２４に要求される強度を有するように設計されている。これらのユニット３２０は、本実施形態に従い、矩形のユニット３２０を横方向にずらして配置しても十分な強度を提供することができる。

【0060】

さらに、複数のユニット３２０は、正面から見てランダムに横方向のゆらぎを与える。この結果、同一形状のユニット３２０が連続していたとしても視覚的作用により、異なる大きさのユニット３２０が連続するような錯覚を生じる。このため、本実施形態では、デザインの多様化を提供することができる。

【0061】

（第２実施形態）
さらに他の実施形態においては、ユニット３２０に対して正弦関数で、正面から見た場合にゆらぎを与えることができる。正弦関数としてゆらぎを生成する場合、ユニット３２０の左端部位置Ｅｄｇｅ＿Ｐｏｓ（Ｍ）は、下記式（３）で計算することができる。

【0062】

【数3】

【0063】

上記式中、ωは、縦方向のセット３３０に沿った反復周期を与える定数であり、大きいほど縦方向のピッチは細かくなる。Ｃは、Ｃ＝Ｌ／２である。Ｃ＝Ｌ／２とする場合、ユニット３２０のゆらぎの大きさは、最大でユニット３２０の横方向長さＬとなる。ただし、第１実施形態と同様、定数Ｃの値は、特定の用途に応じて適宜設定することができる。

【0064】

また、特定のセット３３０内でのユニット３２０の位置座標は、第１実施形態と同様に、下記式（４）で与えられる。

【0065】

【数4】

【0066】

また、第２実施形態においてもメッシュ３１０上のユニット３２０の左端上座標は、（Ｍ、Ｑ（Ｐ））マトリックスで与えられる。

【0067】

(第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態、第２実施形態よりもユニット３２０の正面から見た場合のゆらぎの程度は低いものの、ユニット３２０内に追加の縦方向辺を備えるユニット３２０−１を使用する場合に好ましく用いることができる。第３実施形態では、Ｍ番目のセット３３０の最左端のユニットの左端部位置Ｅｄｇｅ＿Ｐｏｓ（Ｍ）は、下記式で与えられる。

【0068】

【数5】

【0069】

上記式（５）中、ＭＯＤ（）は、剰余を計算するＭＯＤ関数であり、実施形態では２の剰余、すなわち０，１を返す関数である。Ｃは、例示的な実施形態ではゆらぎの大きさをＬ／２に収める目的ではＣ＝Ｌ／２とすることができる。第３実施形態では、セット３３０の縦位置Ｍの偶奇に応じて、Ｍが奇数の場合にはユニット３２０の左端部が、Ｌ／２だけ左側にシフトされ、Ｍが偶数の場合には、ユニット３２０の左端が、基準となる基準位置Ｉに保持される。また、変形例では、Ｍが偶数の場合に、右側にＬ／２シフトさせることもできるし、シフト量を与えるＣは、Ｌ／２以外の適切な自然数、またはＭに依存した乱数とすることもできる。さらに、除数２は、さらなる多様性を付与するために、他の整数とすることができる。

【0070】

図８は、本実施形態の第１実施形態に従って生成した室外機１２０の他の実施形態を示す。図８に示す実施形態では、室外機１２０は、ランダムに横方向にゆらぎの生じたユニット３２０が横方向に並んだセット３３０を備える。さらに、ユニット３２０の位置がランダムにゆらいだセット３３０が縦方向に連続してメッシュ３１０が形成されている。さらに他の変形例では、セット３３０を所定の数だけ縦方向に一定の周期で繰り返して、ランダム性と周期性と言う複数のゆらぎを含むメッシュ３１０を有するグリル構造体１２４を提供することができる。図８に示した実施形態では、ランダム性の中にさらに周期性を導入することにより、複数のゆらぎを導入して、さらにデザイン性を改善することができる。

【0071】

図９は、本実施形態において第２実施形態により生成されたグリル構造体１２４を有する室外機１２０の実施形態である。図９に示すように、メッシュ３１０は、セット３３０の縦方向の連続に対応してユニット３２０の位置ゆらぎにより全体として波状の外観を与えており、室外機１２０のグリル構造体１２４のデザイン性を改善している。なお、変形例では、正弦波構造の位相が、互いに横に並んだユニット３２０の列で違っていてもよい。

【0072】

図１０は、本実施形態の第３実施形態により生成されたメッシュ３１０を備えるグリル構造体１２４を含む室外機１２０を示す。図１０に示したメッシュ３１０では、ユニット３２０は、セット３３０の位置の偶奇に応じて、Ｌ／２だけゆらいだ配置とされている。また、図１０に示した実施形態では、ユニット３２０として追加の縦方向辺を有するユニット３２０−１が使用されている。この結果として、Ｌ／２のゆらぎに加えて、追加の縦方向辺のゆらぎが加えられ、千鳥状に互い違いの外観が与えられている。図１０に示される室外機１２０のグリル構造体１２４は、図８、図９とは異なる外観を与えており、本実施形態によりさらに多様なデザイン性を提供できることが示されている。

【0073】

なお、図１０に示したユニット３２０の構造を、図８、図９のデザインと組み合わせてグリル構造体１２４を提供することもできる。

【0074】

また、本実施形態のグリル構造体１２４は、そのメッシュ３１０を構成するユニット３２０のゆらぎが、上記式１〜５で与えられるセット３３０の縦方向位置を変数とした数学的関係で再現できれば足りる。本実施形態は、必ずしも、上記式（１）〜（５）で使用する限定的なパラメータを使用してその形状が再現できなければならないというものではない。例えば、ゆらぎは、縦に並んだユニット３２０の一群の横方向位置に関連して、適切に選択した基準位置の周りに上記式（１）〜（５）の関係でフィッティングを行った場合、所定の信頼限界(例えば９０％信頼限界）以上の適合性が得られることで本実施形態のゆらぎを充足するものと判断できる。

【0075】

さらに、本実施形態について、セット３３０が横方向に延在し、ユニット３２０に横方向のゆらぎを与える実施形態をもって説明した。しかしながら、セット３３０を横方向ではなく、縦方向に延在させ、ユニット３２０を縦方向にシフトさせることでゆらぎを発生させることもできる。この実施形態の場合でも、ゆらぎを生じさせるパラメータとしては、セット３３０の位置を使用することできる。

【0076】

また、本実施形態では、グリル構造体１２４を室外機のファングリルに適用される構造体として説明してきた。しかしながら、本実施形態のグリル構造体１２４は、ルームエアコンの室内機１１０の吸込みグリル１１２としても使用することができる。また、本実施形態のグリル構造体１２４は、天井据付型空気調和機の室内機用の吸込みグリルとしても使用することができる。

【0077】

本発明の室外機１２０のグリル構造体１２４を設計するためのプログラムは、例えばＶＢ（ビジュアルベーシック（登録商標））、Ｃ、ＶｉｓｕａｌＣ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）などのプログラミング言語で記述することができ、生成したメッシュ構造データは、ＣＳＶなどの汎用データフォーマットで、ＣＡＤソフトウェアに提供することができる。以上、本発明によれば、多様なデザイン性有し、適切な強度、フィンガープルーフ性を有し、効率的に設計・製造することが可能なグリル構造体および空気調和機が提供できる。

【0078】

これまで本実施形態につき説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0079】

１００ ：空気調和機
１１０ ：室内機
１１１ ：筐体(室内機）
１１４ ：ファン
１２０ ：室外機
１２１ ：筐体（室外機）
１２２ ：ファン
１２３ ：ファンモータ
１２４ ：グリル構造体
１２６ ：圧縮機
３１０ ：メッシュ
３２０ ：ユニット
３３０ ：セット

【要約】      （修正有）

【課題】デザイン性の改善された空気調和機およびグリル構造体を提供すること。
【解決手段】本発明の空気調和機１００は、室内機１１０と、室外機１２０とを含んでおり、室外機１２０は、筐体１２１内にファン１２２と、ファンモータ１２３と、圧縮機１２６とを収容する。筐体１２１のファン１２２側にはグリル構造体１２４を備えている。グリル構造体１２４は、縦方向辺と横方向辺とを備える同一形状の複数の開口部を備え、隣接する複数の開口部の縦方向辺と横方向辺とが交差する２辺集合部が所定のゆらぎをもって二次元的に広がった構造を含んでいる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】