JP2009052831A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、気流の方向を下方向に偏向させるために上下羽根を下方向に傾けて、気流が上下羽根を通過するときに、気流の一部が下方向に偏向されずに上方向に流れてしまうのを抑制して、気流の制御性を向上させることができる空気調和機を得る。
【解決手段】吸込み口１と吹出し口２とを連通した風路３が形成されたケース４と、風路３内に設けられ、気流を発生させるファン５と、吹出し口２に設けられ、吹出し口２を区画する側面に向かって延びた回転可能な第１の回転軸９と、吹出し口２に設けられ、第１の回転軸９を中心に回動して吹出し口２から吹き出される気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根７と、第１の回転軸９と上下羽根７との間に設けられ、第１の回転軸９と上下羽根７との相対位置を変化させるとともに、第１の回転軸９を中心に上下羽根７を回動させる上下羽根駆動手段１９とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、吹出し口に設けられ、ファンにより発生する気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根を備えた空気調和機に関する。

従来、吸込み口と吹出し口とを連通した風路が形成されたケースと、前記風路内に設けられ、気流を発生させるファンと、前記吹出し口に設けられ、前記吹出し口から吹き出される前記気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根とを備えた空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この空気調和機は、前記上下羽根を水平方向または下方向に回動させることで、前記気流の方向を水平方向または下方向に制御する。

特開平３−１５８６４７号公報

しかしながら、このものの場合、例えば、気流の方向を下方向に偏向させるために上下羽根を下方向に傾けると、気流が上下羽根を通過するときに、上下羽根の上面を通過する気流の一部が下方向に偏向されずに上方向に流れてしまい、気流の制御性が低下するという問題点があった。

この発明は、上述のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、例えば、気流の方向を下方向に偏向させるために上下羽根を下方向に傾けて、気流が上下羽根を通過するときに、気流の一部が下方向に偏向されずに上方向に流れてしまうのを抑制して、気流の制御性を向上させることができる空気調和機を提供するものである。

この発明に係る空気調和機は、吸込み口と吹出し口とを連通した風路が形成されたケースと、前記風路内に設けられ、気流を発生させるファンと、前記吹出し口に設けられ、前記吹出し口を区画する側面に向かって延びた回転可能な回転軸と、前記吹出し口に設けられ、前記回転軸を中心に回動して前記吹出し口から吹き出される前記気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根と、前記回転軸と前記上下羽根との間に設けられ、前記回転軸と前記上下羽根との相対位置を変化させるとともに、前記回転軸を中心に前記上下羽根を回動させる上下羽根駆動手段とを備えている。

この発明に係る空気調和機によれば、例えば、気流の方向を下方向に偏向させるために上下羽根を下方向に傾けて、気流が上下羽根を通過するときに、気流の一部が下方向に偏向されずに上方向に流れてしまうのを抑制して、気流の制御性を向上させることができる。

以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。
本明細書では、図１の矢印Ａの方向を上方向と呼ぶ。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る空気調和機の構成図、図２は図１の空気調和機の上下羽根駆動手段１９を示す図、図３は図２の矢印Ｂから視た図、図４は図２の空気調和機の要部を示す斜視図である。
実施の形態１に係る空気調和機は、外部から空気を吸い込む吸込み口１と、この吸込み口１から吸い込まれた空気を外部へ吹き出す吹出し口２と、吸込み口１と吹出し口２とを連通した風路３とが形成されたケース４を備えている。
また、この空気調和機は、風路３内に設けられ、気流を発生させるファン５と、吸込み口１とファン５との間に設けられ、吸込み口１から吸い込まれた空気と熱交換を行う熱交換器６と、吹出し口２に設けられ、吹出し口２から吹き出される気流の方向を上下方向に偏向させる断面円弧形状の上下羽根７と、ファン５と上下羽根７との間に設けられ、風路３内の気流の方向を左右方向に偏向させる左右羽根８とを備えている。

吹出し口２には、吹出し口２を区画する側面に向かって水平方向に延びた第１の回転軸９が回転可能に設けられている。
この第１の回転軸９には、制御部（図示せず）により制御されるスライド運動用モータ（図示せず）がリンク機構（図示せず）を介して接続されており、スライド運動用モータの駆動により、第１の回転軸９は回転する。

上下羽根７の一方の面であって、吹出し口２を区画する側面側の端部には、内側が空洞に形成された箱形状の連結体本体１０ａが設けられている。
この連結体本体１０ａの下側には、断面がコ字形状に形成され、上下羽根７の端部を摺動可能に支持した支持部１０ｂが設けられている。
連結体１０は、連結体本体１０ａと支持部１０ｂとから構成されている。

吹出し口２を区画する側面に対向した連結体本体１０ａの側面には、貫通孔が形成され、その貫通孔には第１の軸受１１が取り付けられている。
第１の回転軸９は第１の軸受１１に回転自在に支持され、第１の回転軸９の端部が連結体本体１０ａの内部を臨んでいる。
また、連結体本体１０ａは、第１の回転軸９の軸線方向の両側面であって、第１の軸受１１より上下羽根７側に貫通孔が形成され、それぞれの貫通孔には第２の軸受１２が取り付けられている。
連結体本体１０ａの内側には、両端部が第２の軸受１２に回転可能に支持された第２の回転軸１３が、第１の回転軸９と平行になるように取り付けられている。

連結体本体１０ａの内側には、第１の回転軸９に固定され、第１の回転軸９とともに回転する第１のギヤ１４が設けられている。
また、連結体本体１０ａの内側には、第２の回転軸１３に固定され、第２の回転軸１３とともに回転し、第１のギヤ１４と歯合した回転体である第２のギヤ１５が設けられている。
第１のギヤ１４および第２のギヤ１５は、樹脂により構成されているが、勿論このものに限らず、例えば、金属等のように、強度に問題のない材料であれば何でもよい。

上下羽根７の連結体本体１０ａに対向した面には、第２のギヤ１５と歯合可能な被係合部である凸部７ａが形成されている。
この凸部７ａは、第２の回転軸１３と直交した方向に、複数個、並んで配置されている。

連結体１０は、第１のギヤ１４および第２のギヤ１５に空気中のホコリ等が付着したり、または結露が発生したりするのを防ぐために、内側が空洞に形成された箱形状である連結体本体１０ａの内側に第１のギヤ１４および第２のギヤ１５を収納しているが、第１のギヤ１４および第２のギヤ１５に空気中のホコリ等が付着したり、または結露が発生したりする問題がなければ、連結体本体１０ａは箱形状でなくてもよい。
この場合、連結体本体１０ａは、第１の軸受１１および第２の軸受１２が取り付け可能であればよい。

連結体本体１０ａの第１の軸受１１が取り付けられた側壁の外側には、第１の回転軸９により内部が貫通された第３のギヤ１６が固定されている。
これにより、第３のギヤ１６が第１の回転軸９を中心に回動する場合には、連動して、連結体１０も第１の回転軸９を中心に回動する。
第３のギヤ１６には、第１の回転軸９と平行に配置された第４の回転軸１７に固定された第４のギヤ１８が歯合して設けられている。
第４の回転軸１７には、回動運動用モータ（図示せず）がリンク機構（図示せず）を介して接続されており、回動運動用モータの駆動により、第４の回転軸１７は回転する。
第４の回転軸１７の回転により、連動して、第４のギヤ１８が回転し、第３のギヤ１６が回動して、連結体１０が第１の回転軸９を中心に回動する。
上下羽根駆動手段１９は、第１の回転軸９、第１のギヤ１４、第２の回転軸１３、第２のギヤ１５、連結体１０、凸部７ａ、第３のギヤ１６、第４の回転軸１７および第４のギヤ１８から構成されている。

次に、実施の形態１に係る空気調和機の動作について説明する。
まず、停止状態から、吹出し口２から気流を水平方向に吹き出す状態へ切り換える場合について説明する。
図５（ａ）は図１の空気調和機が停止状態のときの吹出し口２を示す説明図、図５（ｂ）は図５（ａ）の上下羽根駆動手段１９を示す図、図６（ａ）は図１の空気調和機が吹出し口２から気流を水平方向に吹き出すときの吹出し口２を示す説明図、図６（ｂ）は図６（ａ）の上下羽根駆動手段１９を示す図である。
空気調和機が停止している状態では、上下羽根７は、吹出し口２を閉じるように傾けられている。
この状態で、利用者により、気流が水平方向に吹き出されるように空気調和機が操作されると、ファン５の回転により気流が発生し、吸込み口１から空気が吸い込まれて、この吸い込まれた空気が熱交換器６を通過する。
熱交換器６の温度は、所定の温度に制御されているので、熱交換器６を通過した空気は、設定した温度になって吹出し口２へ運ばれる。
次に、スライド運動用モータが駆動して、矢印２０ａが示す方向である反時計回りに第１の回転軸９が回転し、第１の回転軸９に固定された第１のギヤ１４は、第１の回転軸９を中心に反時計回りに回転する。
さらに、第１のギヤ１４と歯合した第２のギヤ１５は、第２の回転軸１３を中心に矢印２１ａが示す方向である時計回りに回転する。
その結果、第２のギヤ１５と歯合した上下羽根７は、矢印２２ａが示す方向である、第１の回転軸９に対して下流側へ移動する。

次に、回動運動用モータが駆動して、第４の回転軸１７が時計回りに回転し、第４の回転軸１７に固定された第４のギヤ１８は、第４の回転軸１７を中心に時計回りに回転する。
さらに、第４のギヤ１８と歯合した第３のギヤ１６は、第１の回転軸９を中心に反時計回りに回動し、第３のギヤ１６に固定された連結体１０は、第１の回転軸９を中心に反時計回りに回動する。
その結果、連結体１０に支持された上下羽根７は、第１の回転軸９を中心に、矢印２３ａが示す方向である反時計回りに回動する。

上下羽根７が回動して水平方向に向けられるとともに、上下羽根７の下流側端部が第１の回転軸９から離れる方向である下流側へ移動するので、上下羽根７または左右羽根８を大きく形成しても、上下羽根７の上流側端部が左右羽根８と衝突することを防ぐことができる。
その結果、上下羽根７を水平方向に傾けたときの、気流の制御性を向上させることができる。

次に、停止状態から、吹出し口２から気流を下方向に吹き出す状態へ切り換える場合について説明する。
図７（ａ）は図１の空気調和機が吹出し口２から気流を下方向に吹き出すときの吹出し口２を示す説明図、図７（ｂ）は図７（ａ）の上下羽根駆動手段１９を示す図である。
上下羽根７が吹出し口２を閉じている状態から、利用者により、気流が下方向に吹き出されるように空気調和機が操作されると、ファン５の回転により気流が発生し、吸込み口１から吸い込まれた空気は、熱交換器６を通過して、吹出し口２へ運ばれる。
次に、スライド運動用モータが駆動して、矢印２０ｂが示す方向である時計周りに第１の回転軸９が回転し、第１の回転軸９に固定された第１のギヤ１４は、第１の回転軸９を中心に時計回りに回転する。
さらに、第１のギヤ１４と歯合した第２のギヤ１５は、第２の回転軸１３を中心に、矢印２１ｂが示す方向である反時計回りに回転する。
その結果、第２のギヤ１５と歯合した上下羽根７は、矢印２２ｂが示す方向である、第１の回転軸９に対して下流側へ移動する。

次に、回動運転用モータの駆動により、第４の回転軸１７が反時計回りに回転し、第４の回転軸１７に固定された第４のギヤ１８は、第４の回転軸１７を中心に反時計回りに回転する。
さらに、第４のギヤ１８と歯合した第３のギヤ１６は、第１の回転軸９を中心に時計回りに回動し、第３のギヤ１６に固定された連結体１０は、第１の回転軸９を中心に時計回りに回動する。
その結果、連結体１０に支持された上下羽根７は、第１の回転軸９を中心に、矢印２３ｂが示す方向である時計回りに回動する。

上下羽根７が回動して下方向に向けられるとともに、上下羽根７の下流側端部が第１の回転軸９から離れる方向である下流側へ移動するので、上下羽根７または左右羽根８を大きく形成しても、上下羽根７の上流側端部が左右羽根８と衝突することを防ぐことができる。
その結果、上下羽根７を下方向に傾けたときの、気流の制御性を向上させることができる。
また、上下羽根７の上流側端部を吹出し口２の天面に近づけることができるので、上下羽根７の上側を通過する気流の一部が偏向されずに上方向に流れてしまうことを抑制することができ、気流の制御性をさらに向上させることができる。

以上説明したように、実施の形態１に係る空気調和機によれば、上下羽根駆動手段１９により、第１の回転軸９と上下羽根７との相対位置を変化させるとともに、第１の回転軸９を中心に上下羽根７を回動させるので、例えば、気流の方向を下方向に偏向させるために上下羽根７を下方向に傾けても、上下羽根７の上流側端部を吹出し口２の天面に近づけることで、上下羽根７の上側を通過する気流の一部が偏向されずに上方向に流れてしまうことを抑制し、気流の制御性を向上させることができる。

また、上下羽根駆動手段１９は、上下羽根７を上下方向に反転させるとともに、上下羽根７の下流側となる端部が第１の回転軸９から離れる方向に、第１の回転軸９と上下羽根７との相対位置を変化させるので、上下羽根７または左右羽根８を大きく形成しても、上下羽根７が左右羽根８との衝突を防ぎ、気流の制御性を向上させることができる。

また、上下羽根駆動手段１９は、上下羽根７に接触し第１の回転軸９と連動して回転する第２のギヤ１５を有し、第２のギヤ１５が回転するとともに、上下羽根７が第１の回転軸９に対して一方向に移動するので、簡単な構成で、第１の回転軸９の回転力を上下羽根７に伝達することができる。

また、上下羽根７には、第２のギヤ１５と歯合する凸部７ａが形成されているので、簡単な構成で、第２のギヤ１５の回転力を上下羽根７に伝達することができる。

なお、上記実施の形態１では、スライド運動用モータに接続された第１の回転軸９と、回動運動用モータに接続された第３の回転軸１３とを有した上下羽根駆動手段１９について説明したが、勿論このものに限らない。図８に示すように、第１の回転軸９に第５のギヤ２４を固定し、第３の回転軸１７には、第５のギヤ２４と歯合する第６のギヤ２５を固定して、第３の回転軸１７を回転させることで、同時に第１の回転軸９も回転させる上下羽根駆動手段１９であってもよい。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
この場合、モータは第１の回転軸９または第３の回転軸１７の何れか一方に取り付ければよく、これにより、モータの数を低減することができる。

図９は実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段１９の他の例を示す図である。
支持部１０ｂは、連結体本体１０ａから離れる方向へ水平方向に延びた後、上下羽根７に向かって屈曲し、さらに上下羽根７の手前で屈曲して、再び連結体本体１０ａから離れる方向へ水平に延びて形成されている。
上下羽根７は、連結体本体１０ａに対向した面に、先端部が連結体本体１０ａに向かったＬ字形状の支持部受け部２６を有している。
支持部１０ｂの先端部は、支持部受け部２６の内部に摺動可能に配置されている。
これにより、上下羽根７は、連結体１０に摺動可能に支持されている。
この空気調和機によると、支持部１０ｂを、上下羽根７の一方の面から他方の面に渡って設ける必要がなく、簡単に形成することができ、また、連結体１０を取り付ける位置は、上下羽根７の吹出し口２の側面側の端部に限らず自由に設けることができる。

図１０は実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段１９のさらに他の例を示す図である。
支持部１０ｂの下側は、断面がコの字形状に形成されている。
上下羽根７は、吹出し口２を区画する側面に対向した面に、支持部１０ｂの先端部が摺動可能な凹部２７を有している。
これにより、上下羽根７は連結体１０に摺動可能に支持されている。
この空気調和機によると、支持部１０ｂを、上下羽根７の反連結体本体１０ａ側の面にまで延びて形成していないので、上下羽根７の反連結体本体１０ａ側の面を吹出し口２の天面または底面により近づけることができる。

図１１は実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段１９のまたさらに別の例を示す斜視図である。
上下羽根７は、連結体１０に対向した面に、第２のギヤ１６が歯合可能な被係合部である凹部７ｂが第２の回転軸１３と直交した方向に、複数個、連続して形成されている。
凹部７ｂは、凸部７ａと比較して、気流との衝突が低減されるので、気流に含まれるホコリ等が凹部７ｂに付着することを抑制することができる。
その結果、上下羽根７の駆動における信頼性を向上させることができる。
なお、被係合部は、底を有した凹部７ｂに限らず、上下羽根７を貫通した貫通孔であってもよい。

実施の形態２．
図１２は実施の形態２に係る空気調和機の要部を示す斜視図である。
連結体本体１０ａの内側には、第１の回転軸９に固定され、第１の回転軸９とともに回転する第１の円筒部２８が設けられている。
また、連結体本体１０ａの内側には、第２の回転軸１３に固定され、第２の回転軸１３とともに回転し、上下羽根７と接触する回転体である第２の円筒部２９が設けられている。
第１の円筒部２８および第２の円筒部２９は、互いに接触する領域である周縁部に、滑り止め部材であるゴムを有しており、第１の円筒部２８が回転する場合には、連動して、第２の円筒部２９も回転し、上下羽根７が第２の円筒部２９に対して一方向に移動する。
なお、滑り止め部材は、ゴムに限らず、その他の部材であってもよい。
また、上下羽根７は、第２の円筒部２９の周縁部と接触する領域に、滑り止め部材であるゴムを有してもよく、さらには、第２の円筒部２９または上下羽根７の何れか一方に滑り止め部材を設けてもよい。
その他の構成は実施の形態１と同様である。

実施の形態２に係る空気調和機によれば、第１の円筒部２８、第２の円筒部２９および上下羽根７には、互いに係合する凸部または凹部が形成されていなく、互いに滑らない面で接触しているので、実施の形態１に係る空気調和機よりも、第１の円筒部２８、第２の円筒部２９および上下羽根７へのホコリ等の付着を低減させることができる。
その結果、上下羽根７の駆動に対して高い信頼性を得ることができる。

なお、上記各実施の形態では、第２のギヤ１５に係合される被係合部が形成された上下羽根７、または、第２の円筒部２９と接触する上下羽根７について説明したが、勿論このものに限らず、第２のギヤ１５に係合される被係合部が形成された部材を有した上下羽根７、または、第２の円筒部２９と接触する部材を有した上下羽根７であってもよい。

実施の形態１に係る空気調和機の構成図である。 図１の空気調和機の上下羽根駆動手段を示す図である。 図２の矢印Ｂから視た図である。 図２の空気調和機の要部を示す図である。 図５（ａ）は図１の空気調和機が停止状態のときの吹出し口を示す説明図、図５（ｂ）は図５（ａ）の上下羽根駆動手段を示す拡大図である。 図６（ａ）は図１の空気調和機が吹出し口から気流を水平方向に吹き出すときの吹出し口を示す説明図、図６（ｂ）は図６（ａ）の上下羽根駆動手段を示す図である。 図７（ａ）は図１の空気調和機が吹出し口から気流を下方向に吹き出すときの吹出し口を示す説明図、図７（ｂ）は図７（ａ）の上下羽根駆動手段を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和機の他の例を示す説明図である。 実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段の他の例を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段のさらに他の例を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和機の上下羽根駆動手段のまたさらに他の例を示す斜視図である。 実施の形態２に係る空気調和機の要部を示す斜視図である。

符号の説明

１ 吸込み口、２ 吹出し口、３ 風路、４ ケース、５ ファン、６ 熱交換器、７ 上下羽根、７ａ 凸部、７ｂ 凹部、８ 左右羽根、９ 第１の回転軸、１０ 摺動体、１０ａ 連結体本体、１０ｂ 支持棒、１１ 第１の軸受、１２ 第２の軸受、１３ 第２の回転軸、１４ 第１のギヤ、１５ 第２のギヤ、１６ 第３のギヤ、１７ 第４の回転軸、１８ 第４のギヤ、１９ 上下羽根駆動手段、２４ 第５のギヤ、２５ 第６のギヤ、２６ 支持棒受け部、２７ 凹部、２８ 第１の円筒部、２９ 第２の円筒部。

Claims (5)

1. 吸込み口と吹出し口とを連通した風路が形成されたケースと、
   前記風路内に設けられ、気流を発生させるファンと、
   前記吹出し口に設けられ、前記吹出し口を区画する側面に向かって延びた回転可能な回転軸と、
   前記吹出し口に設けられ、前記回転軸を中心に回動して前記吹出し口から吹き出される前記気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根と、
   前記回転軸と前記上下羽根との間に設けられ、前記回転軸と前記上下羽根との相対位置を変化させるとともに、前記回転軸を中心に前記上下羽根を回動させる上下羽根駆動手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記上下羽根駆動手段は、前記上下羽根の下流側となる端部が前記回転軸から離れるように前記相対位置を変化させるとともに、前記上下羽根を上下方向に反転させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記上下羽根駆動手段は、前記上下羽根に接触し前記回転軸と連動して回転する回転体を有し、
   前記回転体が回転するとともに、前記上下羽根が前記回転軸に対して一方向に移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記回転体はギヤであり、前記上下羽根には前記ギヤに係合される被係合部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記回転体および前記上下羽根の少なくとも一方は、互いに接触する領域に、滑り止め部材を有していることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。

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