JP2010145059A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトなキャビネットでありながら、優れた送風性能を発揮させる。
【解決手段】キャビネット１に、送風機４を一体的に保持する送風ユニットが設けられる。送風ユニットは、キャビネット４に対して移動可能なケーシング５を有する。ケーシング５は、送風機４を保持する。運転停止時、ケーシング５は、キャビネット１内に収容される。運転時、ケーシング５が送風機４とともに移動して、キャビネット１からせり出す。吹出口９がキャビネット１の外部に現れる。ケーシング５に、風向きを制御する風向制御板１０が設けられる。風向制御板１０が上部カバー１２側に位置するとき、下向きに送風される。風向制御板１０が下部カバー１３側に位置するとき、水平向きに送風される。
【選択図】図４

Description

本発明は、吹出口からの風の吹き出し方向を制御可能な空気調和機に関する。

空気調和機の室内ユニットでは、キャビネットの前面に吹出口が形成され、送風機の駆動により吹出口から冷風あるいは温風が吹き出される。吹出口には、ルーバが設けられ、ルーバが回動することにより、吹き出す風の向きが上下方向に制御される。

また、特許文献１には、吹出口を開閉する風向変更羽根が設けられ、風向変更羽根は、アームによりキャビネットに保持される。アームの回動によって、風向変更羽根は、上側に移動したり、下側に移動する。風向変更羽根の移動位置に応じて、風が水平方向あるいは下方向に吹き出す。
特開２００８−２７７９号公報

従来の空気調和機では、吹出口に対してルーバや羽根が移動することにより、風向きが制御される。送風機は、キャビネットに固定されており、送風性能を考慮して、送風機に対する吹出口の形状が決められる。そのため、吹出口付近のルーバや羽根の位置が変化すると、送風性能が低下し、騒音の原因にもなる。

本発明は、上記に鑑み、送風性能が低下しにくく、風向きを自在に制御できる空気調和機の提供を目的とする。

本発明は、キャビネットに、送風機を一体的に保持する送風ユニットが移動自在に設けられ、送風ユニットのケーシングの一部に開口が形成され、送風ユニットがキャビネットの外部に向かって移動したとき、開口がキャビネットの外部に現れて吹出口となるものである。

送風機を備えた送風ユニットの開口から風が吹き出す。運転停止時、送風ユニットは、キャビネット内にあり、吹出口は隠れている。運転時に、送風ユニットは、キャビネットから突出するように移動して、吹出口となる開口が外部に出現する。このとき、送風機も一緒に移動するので、吹出口に対する送風機の位置は変化しない。そのため、送風性能に応じて最適に設定された送風機の位置関係が保たれ、送風ユニットが移動しても、良好な送風性能を維持できる。

すなわち、キャビネットに、吸込口に連通した空気通路が形成され、送風ユニットは、空気通路の下流側に配され、運転停止時には、送風ユニットの開口がキャビネットの内部に位置して、空気通路を閉じ、運転時には、送風ユニットがキャビネットからせり出して、吸込口から吹出口までの空気通路が形成される。このように、運転時に、キャビネットが拡張され、運転停止時には、送風ユニットはキャビネットから突出しておらず、コンパクトなキャビネットでありながら、空気通路を延長でき、遠くまで送風可能となる。

送風ユニットは、例えば送風機と、送風機を覆うとともに送風機を保持するケーシングとを有し、ケーシングが、キャビネットに回動自在に支持される。このような構成にすれば、ケーシングは、送風機の上方から前方にかけて送風機を覆い、送風機の下方に、吹出口となるケーシングの開口が形成され、ケーシングが外部に向かって回動したとき、開口が前方を向く。運転に応じてケーシングが回動され、吹出口がキャビネットの前面に出現して、送風可能となる。

ケーシングに、風向きを制御するための風向制御板が設けられ、風向制御板はケーシングに移動自在に支持され、風向制御板は、開口に対して上側あるいは下側に位置するよう移動するようにしてもよい。このような構成にすれば、風向制御板は、ケーシングの前側に設けられ、運転停止時には、風向制御板は、開口よりも前側に位置して、キャビネットの前面カバーとなり、送風を下向きにするときには、風向制御板は、開口の上側に位置し、送風を水平向きにするときには、風向制御板は、開口の下側に位置する。

運転時、風向制御板は、ケーシングと一体的に移動するとともに、送風の向きに応じてケーシングに対して移動するようにしてもよい。このような構成にすれば、風向制御板は、運転に応じてケーシングに対する位置を変える。そして、風向制御板は、ケーシングと一体になって、風向きを制御する。

本発明によると、コンパクトなキャビネットとしながら、運転時には送風ユニットが移動して、キャビネットが拡張される。送風機を保持する送風ユニット自体が移動するので、最適に設定された送風性能を損ないにくい送風を行うことができる。

本実施形態の空気調和機は、セパレート型であり、その室内ユニットを図１、２に示す。室内ユニットのキャビネット１は、高さが低く、奥行きのある扁平な形状とされる。キャビネット１の天面に吸込口２が形成されている。

図３に示すように、キャビネット１の内部に、熱交換器３が設けられ、熱交換器３の前側に、送風機４を保持するケーシング５が設けられる。送風機４とケーシング５とがユニット化されて、送風ユニットとされる。吸込口２と熱交換器３との間に、吸い込んだ空気の塵埃を捕集するフィルタ（図示せず）が設けられる。フィルタに付着した塵埃を除去するフィルタ清掃装置を備えており、図１中の６はフィルタ清掃装置の吸引ファン、７は集塵ボックスである。なお、キャビネット１は、壁に対して少し斜めあるいは垂直に取り付け可能とされる。

キャビネット１の内部に、吸込口２に連通する空気通路８が形成され、キャビネット１の前面が開放されている。ケーシング５は、空気通路８に設けられ、熱交換器３よりも下流側に位置し、キャビネット１の前面を塞ぐ。なお、キャビネット１の前面は、突出部１ａによって左右に分割され、左右の２か所が開放される。送風ユニットは、左右にそれぞれ設けられる。

送風ユニットは、キャビネット１に移動自在に設けられる。送風機４を一体的に保持するケーシング５がキャビネット１に対して移動する。筒状に形成されたケーシング５の前側および後側が開口している。したがって、ケーシング５は空気通路８の一部を構成し、送風機４が空気通路８に配され、前側の開口がキャビネット１の吹出口９として利用される。

送風ユニットは、図４〜８に示すように、冷房運転、暖房運転等の運転時に外側に向かって移動して、キャビネット１からせり出す。このとき、ケーシング５の開口が外部に現れて吹出口９となり、吸込口２から吹出口９に至る空気通路８が形成される。運転停止時には、図３に示すように、送風ユニットは、キャビネット１内にあり、ケーシング５の開口が塞がれる。ケーシング５が、キャビネット１の前面を覆う前面カバーとなる。

また、送風ユニットは、冷房運転、暖房運転等の運転モードに応じて吹き出す風の向きを制御する。送風ユニットは、風向きを変えるための風向制御板１０を有している。風向制御板１０は、ケーシング５に移動可能に設けられる。

ケーシング５は、キャビネット１に支軸１１周りに回動自在に支持され、上部カバー１２、下部カバー１３および図９に示す左右の側板１４によって四方が囲まれることにより筒状に形成される。左右の側板１４に設けられた支軸１１が、キャビネット１の開口を形成する左右の側壁の上部に回転自在に支持される。

ケーシング５内には、クロスフローファンからなる送風機４が配置され、左右の側板１４に保持される。送風機４のファンモータは、ケーシング５の側板１４の外側に取り付けられ、ケーシング５とキャビネット１の側面との間に配される。したがって、送風機４は、ケーシング５とともに移動する。あるいは、送風機４のファンモータはキャビネット１内に配置されてもよい。この場合、送風機４がケーシング５とともに移動するように、キャビネット１の側面に、ファンモータとファンとをつなぐ軸が移動できるように開口を設けておく。

上部カバー１２は、両側板１４の間にまたがって、略円弧状に湾曲して形成される。下部カバー１３は、両側板１４の間にまたがって、略円弧状に湾曲して形成される。上部カバー１２は、大きな曲率とされ、下部カバー１３は、小さな曲率とされる。

上部カバー１２と下部カバー１３との間に送風機４が配され、上部カバー１２は、送風機４の上方から前方にかけて設けられ、送風機４を覆う。下部カバー１３は、送風機４の下方に位置する。上部カバー１２の前端と下部カバー１３の前端との間に、吹出口９となる開口が形成される。開口は、送風機４の下方に位置する。下部カバー１３の前端に、開口を形成するための開口ガイド１５が設けられる。開口ガイド１５は、下部カバー１３に一体的に形成され、送風機４よりも空気通路８の下流側に位置する。

風向制御板１０は、左右方向に長い板状に形成され、一側が少し湾曲している。風向制御板１０は、左右の側板１４の間に差し渡され、風向制御板１０の左右両側に支持片１６が突設される。支持片１６に形成された支軸１７が側板１４に回動自在に支持される。風向制御板１０は、ケーシング５に対して支軸１７周りに回動する。なお、風向制御板１０には、補助ルーバ１８が一体的に設けられ、補助ルーバ１８は、風向制御板１０に平行に配置され、風向制御板１０と一体的に回動する。

ケーシング５は、図１〜３に示すように、運転停止時には、キャビネット１内に収まった収容位置にある。運転時には、図４〜７に示すように、ケーシング５は、キャビネット１の外部にせり出した突出位置となる。ケーシング５は、運転のオンオフに応じて、収容位置と突出位置との間を移動する。

キャビネット１の下部に、下部カバー１３を案内するガイド面１９が形成されている。下部カバー１３は、ガイド面１８上をスライドする。ガイド面１９の後側に、下部カバー１３が入り込める収納スペース２０が形成される。ケーシング５が停止位置にあるとき、下部カバー１３の後側が、収納スペース２０に入り込む。キャビネット１内において、下部カバー１３が邪魔にならないようにケーシング５を収容できる。また、このスペース分だけ下部カバー１３を前後方向に長くすることができる。

ケーシング５が突出位置にあるとき、下部カバー１３の後端は、ガイド面１９の前端と重なっている。吹出口９の位置は、下部カバー１３の前後方向の長さによって決まる。上記のように下部カバー１３を長くできると、キャビネット１からケーシング５が大きく突出して、吹出口９をより前方に位置させることができる。すなわち、ロングノズル化を図ることができ、遠くまで送風可能となる。

風向制御板１０は、上部カバー１２側にある上位置と下部カバー１３側にある下位置との間を移動する。運転停止時、図１〜３に示すように、風向制御板１０は、上位置にある。このとき、上部カバー１２は風向制御板１０に接触して、両者は一体的なカバーとなり、キャビネット１の開口を塞ぐ前面カバーとして機能する。このとき、ケーシング５の開口は、キャビネット１のガイド面１９に塞がれ、風向制御板１０がその前方を塞ぐ。

運転時には、送風方向に応じて、風向制御板１０は、位置を変える。すなわち、送風を下向きにするとき、図４〜６に示すように、風向制御板１０は、上位置にあり、吹出口９の上側に位置する。送風を水平向きにするとき、図７に示すように、風向制御板１０は、下位置にあり、吹出口９の下側に位置する。

上部カバー１２の前端には、前方に突出した受片２１が形成されている。図４に示すように、風向制御板１０が上位置にあるとき、受片２１に風向制御板１０が密着する。この受片２１によって、上部カバー１２と風向制御板１０との間の隙間が塞がれ、この隙間からの風の漏れを防ぐことができる。

下部カバー１３の開口ガイド１５に、凹み２２が左右方向にわたって形成されている。図７に示すように、風向制御板１０が下位置にあるとき、風向制御板１０の一端が凹み２２に入り込む。運転中、風向制御板１０を位置決めでき、風圧による風向制御板１０の振動を防止して、騒音の発生を抑えることができる。

送風ユニットは、ケーシング５を移動させるための開閉移動部３０および風向制御板１０を移動させるための風向移動部３１を有する。図９に示すように、開閉移動部３０は、ケーシング５に連結されたアーム３２を移動させることによりケーシング５を回動させる。開閉移動部３０は、ケーシング５に取り付けられたアーム３２と、アーム３２が取り付けられたセクタギア３３と、セクタギア３３を回動させる開閉モータ３４とを有する。

開閉移動部３０は、左右のケーシング５に対してそれぞれ設けられ、キャビネット１の左右両側に内装される。アーム３２の一端が、側板１４に軸３５周りに回動自在に連結され、アーム３２の他端が、セクタギア３３に軸３６周りに回動自在に連結される。セクタギア３３は、キャビネット１に軸３７周りに回動自在に支持される。開閉モータ３４は、キャビネット１に取り付けられ、開閉モータ３４に接続されたモータギア３８がセクタギア３３と噛み合う。開閉モータ３４の駆動により、セクタギア３３が回動し、アーム３２が前後方向に往復移動する。アーム３２の移動に伴って、ケーシング５が支軸１７周りに回動し、収容位置と突出位置との間を往復移動する。開閉モータ３４の制御により、ケーシング５を収容位置と突出位置との間の任意の位置に設定することができる。

風向移動部３１は、風向制御板１０を風向モータ４０によって回動させる。風向移動部３１は、左右のケーシング５に対してそれぞれ設けられ、ケーシング５の内側に配される。風向モータ４０は、側板１４の内面に取り付けられ、開口ガイド１５に覆われて、空気通路８内には露出しない。風向制御板１０の支持片１６の円弧状の外周面に歯が形成され、風向モータ４０のモータギア４１がギア４２を介して支持片１６に接続される。風向モータ４０の駆動により、支持片１６が回動され、風向制御板１０が支軸１７周りに正逆転する。

空気調和機は、暖房運転、冷房運転等を行うために制御装置を備えている。マイクロコンピュータを有する制御装置は、運転モードに応じて、圧縮機等の冷凍サイクルおよび送風機を制御する。さらに制御装置は、運転モードに応じて開閉移動部３０および風向移動部３１を制御する。

運転停止時、図３に示すように、風向制御板１０は上位置にあり、ケーシング５は収容位置にある。ケーシング５の開口でもある吹出口９は、風向制御板１０およびケーシング５のガイド面１５に塞がれている。このとき、図１，２に示すように、キャビネット１の前面には、ケーシング５の上部カバー１２および風向制御板１０が存在しており、吹出口９は見えない。

運転が開始されると、制御装置は、まず開閉移動部３０を動作させる。開閉モータ３４が駆動され、ケーシング５が、キャビネット１の外部に向かって移動し、キャビネット１からせり出し、突出位置まで移動する。このとき、選択された運転モードに応じて、制御装置は、風向移動部３１を制御する。

暖房運転を行うとき、制御装置は、風向モータ４０を駆動しない。図４に示すように、風向制御板１０は、移動せず、上部カバー１２に接触した上位置のままとされる。

送風機４の動作により発生した風は空気通路８を流れて、吹出口９から吹き出される。送風機４を出た風は、上部カバー１２に沿って流れる。そして、風は、風向制御板１０の前端の湾曲に沿って下方に向かって吹き出される。

冷房運転あるいは除湿運転を行うとき、制御装置は、開閉移動部３０を動作させるとともに風向移動部３１を動作させる。ケーシング５が移動し始めた後に、風向モータ４０が駆動される。風向制御板１０が、支軸１７周りに回動して、上部カバー１２から離れる。図７に示すように、ケーシング５が突出位置まで移動すると、風向制御板１０は下部カバー１３に接触する下位置まで移動する。

送風機４の駆動により発生した風は、上部カバー１２に沿って流れる。吹出口９から風が吹き出すときに、風向制御板１０に沿ってやや上向きに方向を変えられて吹き出される。

運転が終了すると、制御装置は、風向制御板１０が上位置にあることを確認する。風向制御板１０が下位置にあるとき、制御装置は、風向モータ４０を駆動して、風向制御板１０を上位置に戻す。風向制御板１０が上位置にあることが確認されると、制御装置は、開閉モータ３４を駆動して、ケーシング５を回動させ、収容位置に戻す。

なお、ケーシング５の位置検出は、例えば下部カバー１２の位置を位置検出器により検出して行う。あるいは、アーム３２やセクタギア３３の位置から検出してもよい。制御装置は、位置検出器の出力によって収容位置あるいは突出位置に到達したことを確認すると、開閉モータ３４を停止する。

また、風向制御板１０の位置検出は、位置検出器により支持片１６の回動位置を検出することにより行われる。制御装置は、位置検出器の出力によって風向制御板１０が上位置あるいは下位置にあることを確認すると、風向モータ４０を停止する。

以上のように、運転時には、ケーシング５とともに送風機４が一体的に移動する。そのため、ケーシング５と送風機４との位置関係は変化しない。ケーシング５の上部カバー１２および下部カバー１３は、送風性能に応じて適正な形状に設計されている。運転時にケーシング５が移動しても、この適正な位置関係が保持され、十分な送風性能を常に発揮させることができる。これによって、効率のよい送風を行え、無駄なエネルギロスをなくした運転を実現できる。

また、運転時には、ケーシング５がキャビネット１から突出して、空気通路８が延長されるが、運転停止時には、ケーシング５はキャビネット１内に収容され、ケーシング５がキャビネット１から出っ張ることはない。したがって、運転時には、キャビネット１を拡張することができ、コンパクトなキャビネット１でありながら、送風性能の優れた空気調和機を実現できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。開閉移動部として、アームを利用する代わりに、複数のギアの組み合わせた機構によってケーシングを回動させてもよい。風向移動部として、アームとギアを組み合わせた機構によって風向制御板を回動させてもよい。また、アームの移動をモータの代わりに、シリンダでアームを伸縮させてもよい。

ケーシングの回動位置は、収容位置と突出位置との間にあればよく、両位置の間の任意の位置に決めることにより、風の吹出方向を自由に調整することができる。また、送風ユニットをスライド可能にキャビネットに設けてもよい。風向制御板がケーシングの開口を塞ぐようにする。運転時に、ケーシングがスライドして、前方にせり出す。このスライドに連動して、風向制御板が回動して、吹出口となる開口が現れる。

また、左右２つの送風ユニットの送風機において、ファンモータを共用してもよい。すなわち、図１０に示すように、ファンモータ５０がキャビネット１の突出部１ａ内に設けられる。ファンモータ５０は、両軸モータを使用する。ファンモータ５０から左右に突出したそれぞれのモータ軸５１は、突出部１ａの側面および側板１４を貫通して、送風機４に連結される。ファンモータ５０は、両モータ軸５１によって、突出部１ａ内に移動可能に支持される。図１１に示すように、突出部１ａの左右それぞれの側面に、開口５２が形成され、モータ軸５１が開口５２に挿通される。

このファンモータ５０は、ケーシング５の移動に伴って移動する。図１０（ａ）に示すように、ケーシング５が収容位置にあるとき、ファンモータ５０は突出部１ａ内の下部に位置する。ケーシング５が移動すると、ファンモータ５０は、図１０（ｂ）に示すように、突出部１ａ内の上部に移動する。モータ軸５１は、図１１に示すように、開口５２内を移動する。このようにすれば、１つのファンモータ５０で２つの送風機４を駆動することができる。

本発明の空気調和機の室内ユニットの斜視図 室内ユニットの正面図 室内ユニットの概略内部構成を示す断面図 下向き送風時の室内ユニットの概略内部構成を示す断面図 下向き送風時の室内ユニットの斜視図 下向き送風時の室内ユニットの正面図 水平向き送風時の室内ユニットの概略内部構成を示す断面図 水平向き送風時の室内ユニットの斜視図 ケーシングおよび風向制御板を回動するための機構を示す図 他の形態の送風ユニットを示す図であり、（ａ）はケーシングが収容位置にあるとき、（ｂ）はケーシングが突出位置にあるとき ファンモータの移動を示す図

符号の説明

１ キャビネット
４ 送風機
５ ケーシング
８ 空気通路
９ 吹出口
１０ 風向制御板
１１ 支軸
１２ 上部カバー
１３ 下部カバー
１４ 側板
１５ 開口ガイド
３０ 開閉移動部
３１ 風向移動部

Claims (7)

1. キャビネットに、送風機を一体的に保持する送風ユニットが移動自在に設けられ、送風ユニットのケーシングの一部に開口が形成され、送風ユニットがキャビネットの外部に向かって移動したとき、開口がキャビネットの外部に現れて吹出口となることを特徴とする空気調和機。
2. キャビネットに、吸込口に連通した空気通路が形成され、送風ユニットは、空気通路の下流側に配され、運転停止時には、送風ユニットの開口がキャビネットの内部に位置して、空気通路を閉じ、運転時には、送風ユニットがキャビネットからせり出して、吸込口から吹出口までの空気通路が形成されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 送風ユニットは、送風機と、送風機を覆うとともに送風機を保持するケーシングとを有し、ケーシングが、キャビネットに回動自在に支持されたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
4. ケーシングは、送風機の上方から前方にかけて送風機を覆い、送風機の下方に、吹出口となるケーシングの開口が形成され、ケーシングが外部に向かって回動したとき、開口が前方を向くことを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. ケーシングに、風向きを制御するための風向制御板が設けられ、風向制御板はケーシングに移動自在に支持され、風向制御板は、開口に対して上側あるいは下側に位置するように移動することを特徴とする請求項３または４記載の空気調和機。
6. 風向制御板は、ケーシングの前側に設けられ、運転停止時には、風向制御板は、開口よりも前側に位置して、キャビネットの前面カバーとなり、送風を下向きにするときには、風向制御板は、開口の上側に位置し、送風を水平向きにするときには、風向制御板は、開口の下側に位置することを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
7. 運転時、風向制御板は、ケーシングと一体的に移動するとともに、送風の向きに応じてケーシングに対して移動することを特徴とする請求項５または６記載の空気調和機。

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