JP2010145059A - 空気調和機 - Google Patents

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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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