JP2008064396A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】風向板を駆動するための駆動モータの位置を仕様に応じて簡単に変えることができる天井埋込型空気調和機を提供する。
【解決手段】 風向板８同士がユニバーサルジョイント１００によって連結されている天井埋込型空気調和機１であって、一端が風向板８の回転軸８１に同軸的に取り付けられ、他端が継ぎ手部材１３０を介してジョイント軸１２０に連結されるドライブ軸１１０を有し、ドライブ軸１１０に駆動モータ９の回転駆動力を伝達するための動力伝達部材１４０が着脱自在に取り付ける。
【選択図】図７

Description

本発明は、天井に埋設される天井埋込型空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、風向板の駆動機構を共通化して、より安価、かつ、簡単に生産できる技術に関する。

天井埋込型空気調和機は、室内ユニット本体が天井内に埋設されており、化粧パネルのみが天井面に露出する目立たない形態をしているため、商業店舗やオフィスなどでよく用いられている。

一般に、化粧パネルの中央には、室内ユニット本体内の空気調和機構に室内空気を取り込むための空気吸込口が設けられており、空気吸込口の周囲を取り囲むようにして、室内ユニット本体内で調温された空気を室内に送り出す空気吹出口が通常の場合、２カ所あるいは４カ所設けられている。

空気吹出口には、空気の吹出方向を変えるための風向板が設けられている。例えば特許文献１に示すように、風向板は、各空気吹出口を覆うように設けられており、所定の回転駆動手段を介して回動可能することにより、空気の吹出方向を自在に変えられるようになっている。

風向板は、それぞれが同時に回動するようにするため、所定の連結手段を介して連結されいる。一般に、この種の連結手段は、ユニバーサルジョイントを利用して連結する方法（特許文献１の図１参照）と、フレキシブルシャフトを利用して連結する方法（特許文献１の図２参照）があるが、いずれの方法においても端部に設けられた回転歯車などの伝達機構を介して駆動モータによって駆動される。

しかしながら、従来の伝達機構には次のような問題があった。従来の回転歯車は、ユニバーサルジョイント（あるいはフレキシブルシャフト）の端部に回転歯車が別体として取り付けられていたため、仕様に応じてモータの位置や数を変えるためには、回転歯車の位置を設計し直す必要があった。

また、天井埋込型空気調和機を部屋の隅に設置するような場合において、４カ所ある空気吹出口のうち、壁寄りの風向板を回動させないで欲しいといったニーズが生じることもある。このニーズに応じるには、駆動モータの位置を変える必要があるが、従来の天井埋込型空気調和機は、上述した問題により駆動モータの位置を容易に変更することができなかった。

特開平１１−９４３４７号公報

そこで、本発明は上述した課題を解決するため、風向板を駆動するための駆動モータの位置を仕様に応じて簡単に変えることができる天井埋込型空気調和機を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、化粧パネルの周縁に少なくとも２カ所の空気吹出口を有する天井埋込型空気調和機であって、上記空気吹出口には、上記空気吹出口から吹き出される空気の向きを変えるための風向板が設けられており、上記風向板は、所定の回転駆動軸を中心に回動自在に上記化粧パネルに支持されており、上記各風向板を同期的に回動させるため、上記風向板同士が所定の連結手段を介して連結されている天井埋込型空気調和機において、上記連結手段は、一端が上記風向板の回転軸に同軸的に取り付けられ、他端がユニバーサルジョイントに連結されるドライブ軸と、上記ユニバーサルジョイントを介して上記ドライブ軸同士を連結するジョイント軸とを有し、上記ドライブ軸には、駆動モータの回転駆動力を伝達するための動力伝達部材が着脱自在に設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記動力伝達部材は、上記駆動モータの駆動ギアに歯合される扇形ギアを有し、上記扇形ギアの回転軸が上記ドライブ軸の中心軸と同軸になるように上記ドライブ軸に取り付けられることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記扇状ギアの基部には、互いに平行に延設する一対の係止リブを備え、上記各係止リブには係止溝が設けられているとともに、上記ドライブ軸には、上記各係止リブが案内される一対の係止面を有し、上記各係止面には上記係止溝に係止されるボスが突設されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれか１項において、上記空気吹出口は４カ所設けられており、各空気吹出口に設けられた上記風向板が上記連結手段としてのユニバーサルジョイントを介して連結されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ドライブ軸に動力伝達部材を着脱自在に設けたことにより、仕様に応じて、動力伝達部材を所望のドライブ軸に付け替えるだけで、駆動モータの位置を自由に変えることができる。

請求項２に記載の発明によれば、円弧状のギア面を有する動力伝達部材をドライブ軸に同軸的に取り付けたことにより、取付スペースが少なくて済むばかりでなく、ドライブ軸の内側でも外側でもいずれの場所に駆動モータを設置することができる。

請求項３に記載の発明によれば、係止面に沿って係止リブ対を差し込んでゆき、係止溝にボスを係止することにより、簡単かつ確実に動力伝達部材をドライブ軸に取り付けることができるし、取り外しも同様に容易である。

請求項４に記載の発明によれば、各風向板を連結するユニバーサルジョイントのドライブ軸のいずれか一方に動力伝達部材を付けて、そこに駆動モータを配置することにより、少なくとも２通りの設置パターンを選択的に使用できる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る天井埋込型空気調和機の分解斜視図であり、図２はその要部断面図である。なお、本発明において、室外機ユニットは構成要件ではないため、その説明は省略する。

図１に示すように、この天井埋込型空気調和機（室内機ユニット）１は、図示しない天井に埋設されるユニット本体２を有し、同ユニット本体２の内部には、ターボファン３，熱交換器４，ドレンパン５およびベルマウス６が収納されている。ユニット本体２の下面には、ユニット本体２の下面を覆い隠す化粧パネル７が取り付けられている。

ユニット本体２は、金属板を箱形にプレス成形したものからなる外枠２ａと、同外枠２の内周面に沿って配置される内枠２ｂとを備えている。外枠２ａは、下面のみが開放された箱形に形成されており、その内側面に発泡樹脂の断熱材からなる内枠２ｂが貼り合わせられている。本発明において、ユニット本体２は仕様に応じて任意に変更可能である。

ターボファン３は、図示しない制御手段により制御される駆動モータ３ａによって回転駆動される遠心ファンからなり、この例では、図２に示すように、径の異なる第１および第２ファン３１，３２を軸方向に連結したツインファン構造を備えている。この例において、ターボファン３はツインファン構造が採用されているが、本発明において、ターボファン３の具体的な構成要件は任意である。

熱交換器４は、図示しない室外機ユニットの冷凍サイクル機構に接続されており、ターボファン３の周囲を取り囲むように配置されている。この例において、熱交換器２は四角形状に形成されている。なお、本発明において熱交換器３の形状は、仕様に応じて任意に変更可能である。

熱交換器４の下には、ドレンパン５が配置されている。ドレンパン５は、熱交換器４の形状に沿って四角形状に形成された枠体からなり、この例では合成樹脂の成型品からなる。図２に示すように、ドレンパン５は、熱交換器４で生成されたドレン水を受け取るため断面コ字状の溝５１が形成されている。

本発明において、ドレンパンの具体的な形状および材質は任意であり、仕様に応じて任意に変更可能である。ドレンパン５には、溝５１に溜まったドレン水を排出するための、図示しないドレンポンプが設けられており、このドレンポンプを介してドレン水が室外に排水するようになっている。

次に、ベルマウス６は、合成樹脂の成型品からなり、ドレンパン５の中央開口部に沿って取り付けられている。図２を合わせて参照して、ベルマウス６は、開口部６１が外側から中央に向かうにつれて徐々に狭くなるすり鉢状に形成されており、その先端（図１では上端）は、ターボファン３に向けて差し込まれている。本発明において、ベルマウス６の具体的な形状および材質は任意的時効である。

化粧パネル７は、合成樹脂の成型品からなり、ユニット本体２の下端面を塞ぐように取り付けられている。化粧パネル７はほぼ四角形状に形成されており、中央には、ユニット内部に空気を取り込むための、空気吸込口７１が形成されている。

空気吸込口７１は、全体が格子状のグリルによって覆われており、その内部にはエアフィルタ７２が取り付けられている。化粧パネル７には、空気吸込口７１の四方を取り囲むように空気吹出口７２が、この例では４カ所設けられている。

図３および図４を合わせて参照して、各空気吹出口７２には、空気の吹出方向を変えるための風向板８が設けられている。各風向板８の形状は同一であるため、いずれか１つについて説明する。図６に示すように、風向板８は、断面が弓形状に形成された合成樹脂の成型品からなり、空気吹出口７２を塞ぐ長さを備えている。

風向板８の両端には、風向板８を所定の回転軸を中心に回動自在に支持するための回転軸８１，８１が突設されている。回転軸８１，８１は、風向板の両端の幅方向の一端側に左右対称に設けられおり、これにより、回転軸８１，８１を中心として、風向板８が開閉回動ようになっている。なお、本発明において、風向板８の具体的な形状や構成は任意的項である。

この風向板８は、化粧パネル７の裏側（ユニット本体２側）に設けられた軸受部７３にマウンタ７４を介して回動可能に支持されている。図６を参照して、マウンタ７４は、後述するドライブ軸１１０が挿通される軸受孔７４１を有する円筒状に形成されている。この例において、マウンタ７４は合成樹脂の成型品からなる。

マウンタ７４の外周面には、軸受部７３に係止されるフランジ状の係止リブ７４２が立設されており、この係止リブ７４２を軸受部７３に沿って当接するように載置したのち、ネジ孔７４３を介してマウンタ７４が化粧パネル７にネジ止め固定される。

各風向板８は、それらが同期的に回動動作を行うようにするため、２枚１組でユニバーサルジョイント１００によって連結されている。図５に示すように、ユニバーサルジョイント１００は、各風向板８の回転軸８１に取り付けられるドライブ軸１１０と、同ドライブ軸１１０同士を連結するジョイント軸１２０とを有し、それらが継ぎ手部材１３０を介して連結されている。

図７に示すように、ドライブ軸１１０は、一端（図７では右端部）に回転軸８１が同軸的に挿通される挿通孔１１１をするパイプ状に形成されており、他端には継ぎ手部材１３０に取り付けられる二股アーム１１２，１１２が設けられている。二股アーム１１２，１１２の先端には継ぎ手部材１３０のＹ軸リブ１３１，１３１に係止される係止溝１１３，１１３が形成されている。

ドライブ軸１１０にはさらに、後述する動力伝達部材１４０を固定するための係止面１１４，１１４が設けられている。係止面１１４，１１４は、中心軸を挟んで対称かつ平行な面からなり、各係止面１１４には、動力伝達部材１４０の係止溝１４３が係止されるボス１１５が突設されている。

図７に示すように、動力伝達部材１４０は、駆動モータ９（図３参照）に取り付けられた駆動ギア９１が歯合される扇形ギア１４１を有し、扇形ギア１４１の基部にはドライブ軸１１０に取り付けるための一対の係止リブ１４２が設けられている。各係止リブ１４２は、一定の間隔をもって互いに平行に立設されており、各係止リブ１４２の間に係止面１１４，１１４が挟み込まれるようになっている。この例において、扇形ギア１４１の基部とは、扇形ギア１４１の反ギア面側の中心軸寄りの基端部をいう。

係止リブ１４２には、係止面１１４，１１４に設けられたボス１１５，１１５が係止される係止溝１４３，１４３が設けられている。動力伝達部材１４０は、その中心軸が扇形ギア１４１のギア面の中心軸を同一軸となるように形成されており、この動力伝達部材１４０がドライブ軸１１０に同軸的に取り付けられることにより、駆動モータ９の回転駆動力がドライブ軸１１０に伝達される。

ジョイント軸１２０は、両端に二股アーム１２１，１２２を備えた合成樹脂製の成型品からなる。各二股アーム１２１，１２１には、後述する継ぎ手部材１３０のＸ軸リブ１３２，１３２に係止される係止溝１２２，１２２が設けられている。

図７に示すように、継ぎ手部材１３０は合成樹脂の、いわゆる十字継ぎ手からなり、Ｙ軸方向（図７では上下方向）に突設された上下一対のＹ軸リブ１３１，１３１と、Ｘ軸方向（図７では左右方向）に突設された左右一対のＸ軸リブ１３２，１３２とを備えている。

これによれば、Ｙ軸リブ１３１，１３１がドライブ軸１１０の二股アーム１２１，１２１に連結され、Ｘ軸リブ１３２，１３２がジョイント軸１２０の二股アーム１２１，１２１に連結されることにより、図５に示すように、向きの異なる２つの風向板８，８同士をユニバーサルにジョイントすることができる。

この例において、動力伝達部材１４０は、図４に示すように、ユニバーサルジョイント１００のいずれか一方（図４では、紙面向かって右側）のドライブ軸１１０に取り付けられているが、いずれか他方（図４では紙面向かって左側）のドライブ軸１１０に取り付けてもよく、これに応じて駆動モータ９の位置を変えればよい。

また、別の態様として、全ての風向板８をユニバーサルジョイント１００で連結して、それらを１つの駆動モータ９で駆動するようにしてもよいし、風向板８を連結せず、各風向板８ごとにドライブ軸１１０にそれぞれ動力伝達部材１４０を取り付けて、４つの駆動モータ９で独立に制御してもよい。

本発明の一実施形態に係る天井埋込型空気調和機の分解斜視図。 上記天井埋込型空気調和機の要部断面図。 化粧パネルを裏側から見た状態の部分分解斜視図。 化粧パネルを裏側から見た状態の部分分解斜視図。 ユニバーサルジョイントを拡大した状態の斜視図。 風向板の一部を分解した分解斜視図。 ユニバーサルジョイントの一部を分解した分解斜視図。

符号の説明

１ 天井埋込型空気調和機
２ ユニット本体
３ ターボファン
４ 熱交換器
５ ドレンパン
６ ベルマウス
７ 化粧パネル
７１ 空気吸込口
７２ 空気吹出口
８ 風向板
９ 駆動モータ
１００ ユニバーサルジョイント
１１０ ドライブ軸
１２０ ジョイント軸
１３０ 継ぎ手部材
１４０ 動力伝達部材

Claims (4)

1. 化粧パネルの周縁に少なくとも２カ所の空気吹出口を有する天井埋込型空気調和機であって、上記空気吹出口には、上記空気吹出口から吹き出される空気の向きを変えるための風向板が設けられており、上記風向板は、所定の回転駆動軸を中心に回動自在に上記化粧パネルに支持されており、上記各風向板を同期的に回動させるため、上記風向板同士が所定の連結手段を介して連結されている天井埋込型空気調和機において、
   上記連結手段は、一端が上記風向板の回転軸に同軸的に取り付けられ、他端がユニバーサルジョイントに連結されるドライブ軸と、上記ユニバーサルジョイントを介して上記ドライブ軸同士を連結するジョイント軸とを有し、上記ドライブ軸には、駆動モータの回転駆動力を伝達するための動力伝達部材が着脱自在に設けられていることを特徴とする天井埋込型空気調和機。
2. 上記動力伝達部材は、上記駆動モータの駆動ギアに歯合される扇状ギアであり、上記扇状ギアの回転軸が上記ドライブ軸の中心軸と同軸になるように上記ドライブ軸に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の天井埋込型空気調和機。
3. 上記扇状ギアの基部には、互いに平行に延設する一対の係止リブを備え、上記各係止リブには係止溝が設けられているとともに、上記ドライブ軸には、上記各係止リブが案内される一対の係止面を有し、上記各係止面には上記係止溝に係止されるボスが突設されていることを特徴とする請求項２に記載の天井埋込型空気調和機。
4. 上記空気吹出口は４カ所設けられており、各空気吹出口に設けられた上記風向板が上記連結手段を介して２個１組で連結されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の天井埋込型空気調和機。
   

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