JP2010014299A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出口での送風性能の低下を抑え、上下風向変更羽根の撓みの少ない空気調和機を提供する。
【解決手段】熱交換器１と、熱交換器１で熱交換された空気を吹出す吹出口６と、吹出口６に配置されて吹き出される空気の上下方向の向きを変える上下風向変更羽根３０と、上下風向変更羽根３０を回動させる羽根駆動用モーター３４と、上下風向変更羽根３０を保持するとともに吹出口６の前方で上下風向変更羽根３０を移動させる複数のアーム３６ａ，３６ｂを上下風向変更羽根３０の両端に具備し、さらに上下風向変更羽根３０の中央近傍にアーム３６ｃを備え、アーム３６ｃには上下風向変更羽根３０を持ち上げる方向の上向きの力を付勢するようにしたもので、これにより上下風向変更羽根３０の中央が重みによって撓んでしまうことを防止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、上下風向変更装置を備え、室内の冷暖房を行う空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機として、その吹出口に、変動可能な腕部を介して上下方向の吹出し風の向きを制御する上下風向変更羽根を設け、冷房時には気流感のない、暖房運転時には頭寒足熱の快適な住環境を創出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３１４００号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機の構成では、上下風向変更羽根の両端が一対の腕部で回転支持部を介して保持されているため、幅の長い上下風向変更羽根においては、その中央部に撓みが発生して、安定した風向制御が得られないという課題を有していた。一方、上下風向変更羽根の中央部の撓みを低減させるため、一対の腕部の間隔を短くしようとすると、腕部を吹出口の中に配設する必要があり、このため送風抵抗が増大し送風性能が低下するという課題があった。

また、上記特許文献１従来の構成においては、上下風向変更羽根や腕部の空気調和機本体への組付け方法については言及していない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吹出口での送風性能の低下を最小限に押さえつつ、上下風向変更羽根の撓みを改善し、安定した上下方向の風向制御が得られる優れた空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された空気を吹出す吹出口と、前記吹出口に配置されて吹き出される空気の上下方向の向きを変える上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根を駆動させるモーターと、前記上下風向変更羽根を保持するとともに前記モーターの動きを上下風向変更羽根に伝える複数のアームとを具備し、前記複数のアームのうち中央アームには上下風向変更羽根に上向きの力を付勢するようにしたもので、これにより上下風向変更羽根の中央が重みによって撓んでしまうことを防止することができる。また、前記中央アームは、前記吹出口の支柱に沿って配設するため送風抵抗の増加を最小限に抑えることができる。

本発明の空気調和機は、上下風向変更羽根の撓みを少なくすることができるため、安定した上下方向の風向制御が可能となる。

第１の発明は、熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された空気を吹き出す吹出口と、前記吹出口に配置され、吹き出される空気の上下方向の向きを変える上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根を駆動させるモーターと、前記上下風向変更羽根を保持するともに前記吹出口の前方で前記上下風向変更羽根を移動させる複数のアームとを具備した空気調和機であって、前記複数のアームのうち、前記上下風向変更羽根の両端に配設された第１
のアームと第２のアームとはアーム駆動用モーターによって駆動され、前記第１のアームと前記第２のアームとの間に配置された第３のアームは、前記上下風向変更羽根を持ち上げる方向の上向きの力が付勢されるように構成したもので、これにより上下風向変更羽根の中央が重みによって撓んでしまうことを防止することができる。

第２の発明は、第３のアームは、ケースにより支持され、前記ケースには弾性部材が具備され、第３のアームには弾性部材により上向きの力が付勢され、上下風向変更羽根の撓みを防止することができる。また、前記第３のアームは、前記吹出口の支柱に沿って配設するため送風抵抗の増加を最小限に抑えることができる。

第３の発明は、弾性部材を、ねじりバネとしたもので、安定した弾性力が得られるとともに、耐久性が高い。

第４の発明は、弾性部材を、コイルバネとしたもので、耐久性が高い。

第５の発明は、第３のアームとケースとの間は、第３のアームの下方向の動きに対して上向きの所定の摩擦力を発生させることにより、第３のアームに上下風向変更羽根に上向きの力を付勢するように構成したもので、第３のアームを保持して上下風向変更羽根の下向きの撓みを防止することができる。

第６の発明は、第３のアームを第１のケースと第２のケースとにより挟持して所定の摩擦力を発生させることで、第３のアームを保持し上下風向変更羽根の撓みを簡易な構成で防止することができる。

第７の発明は、特に、第１又は第２の発明の第３のアームとケースとの間にグリスを塗布し、グリスの粘性により第３のアームを保持して上下風向変更羽根の撓みを防止することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態における空気調和機について、図１〜図１０を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における空気調和機の正面図、図２は同空気調和機の断面図であり、図３は同空気調和機の吹出口の斜視図で、上下風向変更羽根の駆動機構の配置とアームの保持構成を示すものである。

本実施の形態における空気調和機は、本体１０の前面から上面にかけて吸入口５を形成し、本体１０の内部に熱交換器１とファン２とを有し、熱交換器１はファン２の上流側に配置され、ファン２の下流側には熱交換器１で熱交換された空気の送風路７と、その空気を吹き出す吹出口６とを形成している。また、吹出口６には、風を上下に吹き分ける上下風向変更羽根３０と、吹出口６の強度を確保するために長手方向の中央近傍には支柱８が備えられている。

上下風向変更羽根３０は、駆動機構３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）により保持されるとともに、吹出口６を閉塞する状態から吹出口６の前方に位置する状態に自在に移動及び回動させられて、吹出口６から吹き出される空気を上下に吹き分ける。

駆動機構３１は、図３に示すように、第１の駆動機構３１ａと第２の駆動機構３１ｂと第３の駆動機構３１ｃとで構成されている。第１の駆動機構３１ａは吹出口６の右端に配
置され、第２の駆動機構３１ｂは吹出口６の左端に配置されており、第３の駆動機構３１ｃは吹出口６の中央近傍の支柱８に沿って配置されている。

第１の駆動機構３１ａと第２の駆動機構３１ｂとは、それぞれ第１のアームであるところのアーム３６ａと、第２のアームであるところのアーム３６ｂと、ケース３７ａ，３７ｂとを有し、アーム３６ａ，３６ｂはケース３７ａ、３７ｂに回動自在に収納されている。ケース３７ａ、３７ｂはそれぞれ吹出口６の右側と左側の外側に固定され、アーム３６ａ，３６ｂはそれぞれの先端で、上下風向変更羽根３０の支持部３２を回動自在に保持している。特に、第１の駆動機構３１ａにおいてはアーム３６ａの先端に羽根駆動用モーター３４を備え、羽根駆動用モーター３４は上下風向変更羽根３０を回動させるようになっている。さらに、第１の駆動機構３１ａと第２の駆動機構３１ｂにはそれぞれアーム駆動用モーター３５ａ，３５ｂが備えられ、アーム３６ａ，３６ｂを回動することで上下風向変更羽根３０を吹出口６の前方に移動させることができる。なお、２つのアーム駆動用モーター３５ａ，３５ｂはお互いにリンクして左右同時、同位置に駆動されるように制御する必要があるとともに、モーターとしてはステッピングモーターが好ましい。

第１の駆動機構３１ａと第２の駆動機構３１ｂとの間に位置する第３の駆動機構３１ｃは、第３のアームであるところのアーム３６ｃとケース３７ｃを有し、アーム３６ｃはケース３７ｃで回動自在に挟持されている。アーム３６ｃには、さらにねじりバネからなる弾性部材３８により上下風向変更羽根３０を持ち上げる方向の上向きの力を付勢させ、アーム３６ｃの先端の保持部３９で、上下風向変更羽根３０の長手方向中央部近傍の支持部３２を回動自在に保持している。

第３の駆動機構３１ｃにはアーム駆動用モーターを備えない代わりに弾性部材３８を設けて上向きの力をアーム３６ｃに付勢することにより、アーム駆動用モーター３５ａ，３５ｂでそれぞれ駆動されるアーム３６ａとアーム３６ｂとの上向きの回動と同時に回動するとともに、上下風向変更羽根３０とアーム３６ｃ自身の重量で上下風向変更羽根３０の中央部が下方に撓んでしまうことを防止することができる。特に撓みについては、風向が上向きの時、すなわち上下風向変更羽根３０が前後に略水平状態の時により有効である。なお、弾性部材３８により付勢する力は個々の仕様によって変わる設計的な事項であるが、大きすぎると上向きに撓みを生じることになるので、上限は上向きに撓みを生じない程度が好ましい。

本体１０の前面で、吹出口６の上方に設けられたパネル２０は、運転の状態に応じて、その背面側に設けたパネル駆動機構２１により開閉動作されるようになっている。パネル駆動機構２１は、動作制御部（図示せず）によって制御される。また、この動作制御部によって、アーム駆動用モーター３５及び羽根駆動用モーター３４の駆動も制御される。

次に、図２、及び図５，６，７を用いて実施の形態における空気調和機の動作を説明する。図５，６は、本実施の形態における空気調和機の送風動作を示す断面図で、図５は風向を上向きもしくは水平向きに吹き出す状態で、図６は風向を下向きに吹き出す状態を示す。図２は空気調和機の停止状態を示した図であり、パネル２０、上下風向変更羽根３０が閉じた状態を示す。そして、図７は、空気調和機が運転を開始して、パネル２０と上下風向変更羽根３０とが図５又は図６の状態に至る前のわずかに本体１０から離間下状態を示す。

まず、図５に示す上向き送風状態に至る動作について説明する。例えば、リモコン（図示せず）で、冷房運転で風向変更モードを上向きに設定して空気調和機の運転を開始すると、図７に開始直後の動作状態を示すように、パネル駆動機構２１の動作によってパネル２０は吸込口５から前方に離間動作する。また同時に、アーム駆動用モーター３５によっ
てアーム３６が回動し、上下風向変更羽根３０が吹出口６から前方に離間動作する。そして、図５に示すように、パネル２０は、吸入口５から最も離間する位置まで動作する。一方、羽根駆動用モーター３４によって上下風向変更羽根３０が図５に示されるような位置まで回動し、熱交換器１で熱交換された空気が上向きに吹き出される。

吹き出される空気は、上下風向変更羽根３０の羽根形状に沿って、上方向もしくは水平方向に送風され、居室の奥行き方向の遠くまで導かれるため、居室にいる人に直接冷風が当たることを防いで、快適な室内環境とすることができる。

尚、上記上向き送風状態から停止状態への動作は、図５に示す上向き送風状態から、図７に示す状態を経て、図２に示す停止状態に至るが、個々の動作は、停止状態から上向き送風状態への動作と逆の動作であるため説明は省略する。

次に、図６に示す下向き送風状態に至る動作について説明する。リモコンで、暖房運転で風向変更モードを下向き設定して運転を開始すると、図２に示す位置から、図７に示す状態を経て図４に示す状態へと動作する。個々の動作については、上記上向き送風と同様であるため説明は省略するが、図７に示す状態を経た後、図４に示すように、パネル駆動機構２１の動作によってパネル２０は、吸入口５から最も離間する位置まで動作する。一方、羽根駆動用モーター３４によって上下風向変更羽根３０が回動し、図６に示す状態で下方向への送風が行われる。

熱交換器１で熱交換されて吹き出される空気は、上下風向変更羽根３０の羽根形状に沿って、本体１０の直下に近いところの居室の床面へ導かれるため、居室にいる人に直接温風があたることを防いで、快適な室内環境とすることができる。

下向き送風状態から停止状態への動作は、図６に示す下向き送風状態から、図７に示す状態を経て、図２に示す停止状態に至るが、個々の動作は、停止状態から下向き送風状態への動作と逆の動作であるため説明は省略する。

以上のように、本実施の形態においては、上下風向変更羽根３０の両端を一対のアーム３６ａとアーム３６ｂとで保持することに加え、それらの間に位置するアーム３６ｃによっても中央近傍を保持しているため、各送風状態において風圧を受けても上下風向変更羽根３０が撓むことなく、安定した風向変更制御を得ることができる。また、アーム３６ａとアーム３６ｂとを送風路７の外側に設け、さらに、アーム３６ｃを吹出口３７に備えた支柱８に沿って設けたことにより、送風抵抗の増加を最小限に抑えることができる。

また、アーム３６ｃをケース３７ｃへ挟持し弾性部材３８によりアーム３６ｃを上向きに引き上げた簡素な構成により、アーム駆動用モーターが不要となって材料費を安価に抑えることができる。

なお、第３の駆動機構３１ｃに設ける弾性部材３８についてはゴム系のものでもバネ系のものでもいずれでも良く、特に限定するものではないが、耐久性においてはゴム系よりバネ系の方が丈夫で耐久性が高くて好ましい。また、本実施の形態においては、バネ系の中でもねじりバネを用いたが、本願発明の空気調和機の上下風向変更羽根３０を駆動する範囲程度であれば、コイルバネに比べてより安定した弾性力を得ることができて好ましい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の上下風向変更羽根の第３の駆動機構の分解斜視図である。実施の形態２においては、第１の駆動機構３１ａと第２の駆
動機構３１ｂとは、実施の形態１と同様である。

図８において、アーム３６ｃは第１のケース４０と第２のケース４１とにより挟まれるようにして収納され、摺動部４２においてはアーム３６ｃの下方向の動きに対して上向きの所定の摩擦力を発生させるように挟持されている。このようにして、アーム３６ｃに上下風向変更羽根３０に上向きの力を付勢するように構成したもので、アーム３６ｃを保持して上下風向変更羽根３０の下向きの撓みを防止することができる。なお、摺動部４２にグリスを塗布することによって摩擦力を調整したり、動作をよりスムーズにしたりしても良い。

また、アーム３６ｃを第１のケース４０と第２のケース４１とにより挟持して所定の摩擦力を発生させる代わりに、摺動部４２に充分な量のグリスを塗布し、そのグリスの粘性によって摩擦力を発生させるようにしても良い。また、グリスは第１のケース４０と第２のケース４１とで形成されるケース３７ｃの中に漏れないように充填するようにしても良い。

このようにして、アーム３６ｃと第１のケース４０と第２のケース４１との間で、アーム３６ｃの下方向の動きに対して上向きの所定の摩擦力を発生させて、アーム３６ｃに上下風向変更羽根３０に上向きの力を付勢するように構成することにより、アーム３６ｃを保持して上下風向変更羽根３０の下向きの撓みを防止することができる。

以上のように、本発明の空気調和機は、吹き出し口での送風性能の低下を抑制し、上下風向変更羽根の撓みが少ないもので、空気調和機に限らず除湿装置や空気清浄装置にも適用できる。

本発明における実施の形態１における空気調和機の正面図 同空気調和機の停止状態を示す断面図 同空気調和機の吹出口の斜視図 同空気調和機の第３の駆動機構の分解斜視図 同空気調和機の風向が上向き状態を示す断面図 同空気調和機の風向が下向き状態を示す断面図 同空気調和機の運転開始直後の上下風向変更羽根とパネルの動作状態を示す断面図 本発明における実施の形態２における空気調和機の第３駆動機構の分解斜視図

符号の説明

１ 熱交換器
２ ファン
５ 吸入口
６ 吹出口
８ 支柱
７ 送風路
１０ 本体
２０ パネル
２１ パネル駆動機構
３０ 上下風向変更羽根
３１ａ 第１駆動機構
３１ｂ 第２駆動機構
３１ｃ 第３駆動機構
３４ 羽根駆動モーター
３５ａ，３５ｂ アーム駆動モーター
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ アーム
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ ケース
３８ 弾性部材
４０ 第１のケース
４１ 第２のケース

Claims (7)

1. 熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された空気を吹き出す吹出口と、前記吹出口に配置されて吹き出される空気を上下方向の向きを変える上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根を回動させる羽根駆動用モーターと、前記上下風向変更羽根を保持するとともに前記吹出口の前方で前記上下風向変更羽根を移動させる複数のアームとを具備した空気調和機であって、前記複数のアームのうち、前記上下風向変更羽根の両端に配設された第１のアームと第２のアームとはアーム駆動用モーターによって駆動され、前記第１のアームと前記第２のアームとの間に配置された第３のアームは、前記上下風向変更羽根を持ち上げる方向の上向きの力が付勢されるように構成したことを特徴とする空気調和機。
2. 第３のアームは、ケースにより支持され、前記ケースには弾性部材が具備され、前記弾性部材によって上向きの力を付勢することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 弾性部材を、ねじりバネとした請求項２に記載の空気調和機。
4. 弾性部材を、コイルバネとした請求項２に記載の空気調和機。
5. 第３のアームとケースとの間は、前記第３のアームの下方向の動きに対して上向きの所定の摩擦力を発生させることにより、前記第３のアームに上下風向変更羽根に上向きの力を付勢するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
6. 第３のアームを第１のケースと第２のケースとで挟持することを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. グリスの粘性により摩擦力を発生させることを特徴とする請求項５又は６に記載の空気調和機。

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