JP2013036724A - 左右風向調整装置およびこれを装備した空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右風向調整装置100は、左右風向板10が、回動軸11の回動中心Aに垂直な平面であるベース部分13と、板部分12と、ベース部分13に設置された連結用突起15とを具備し、前記連結棒は、連結用孔25の位置に対応した棒体部21の一方の側縁21dに形成された棒体張出部22と、棒体張出部22の縁に沿って形成された高さの高い当接凸部23とを具備し、正面吹きのとき、連結棒20は、連結用孔25に近い部分が連結用突起15に抜け出し不能に保持されると共に、当接凸部23の頂上および他方の側縁に近い部分がそれぞれベース部分13に当接することによって、曲げ変形を受ける。
【選択図】図2
Description
そして、連結棒には所定の間隔を空けて一対のストッパー(延出部に同じ)が形成され、一対のストッパー同士の間に板部分の一部が侵入している。したがって、板部分がストッパーに当接しない範囲において、左右風向板は回動(連結棒は平行移動)すると共に、板部分が一方のストッパーに当接するまで、左右風向板を回動可能(連結棒は移動可能)にすることによって、最大回動範囲(最大平行移動範囲)を決定する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
前記左右風向板は、回動軸と、該回動軸に一体形成され、該回動軸の回動中心に垂直な平面であるベース部分と、該ベース部分に一体的に形成され、前記回動軸の回動中心を含む板部分と、前記ベース部分に設置され、前記回動軸に平行な連結用突起とを具備し、
前記連結棒は、長手方向の一方の端部に前記駆動手段を連結するための係止手段が設けられた棒体部と、該棒体部に形成され、前記左右風向板の連結用突起が抜け出し不能に侵入した連結用孔と、該連結用孔と長手方向の同じ位置で一方の側縁に形成され、該側縁から張り出した棒体張出部と、該棒体張出部の縁に沿って形成され、前記棒体部よりも高さの高い当接凸部とを具備し、
前記左右風向板の板部分の方向と前記連結棒の長手方向とがなす角度が、略直角になる正面吹きの状態において、前記連結棒の当接凸部の頂上が前記ベース部分の前記連結用突起よりも前記回動中心に近い位置に当接し、前記連結棒の他方の側縁が前記ベース部分の前記回動中心よりも遠い位置に当接することによって、前記当接位置において前記左右風向板と前記連結棒との間に摩擦力が作用することを特徴とする。
このため、かかる曲げ変形による反力が当接位置に作用し、これによる摩擦力によって左右風向板は連結棒に略一体的に連結(保持)される。よって、左右風向板を振動させるような力が作用した場合でも、左右風向板の振動の発生を抑えることができる。したがって、本発明に係る左右風向調整装置を設置した空気調和機の室内機は、静寂な運転をすることが可能になる。
また、「平行移動」とは、例えば、リンク機構を形成する左右風向板と連結棒との間において、左右風向板の回動中心と、左右風向板と連結棒とが連結する位置との距離を「L」とし、連結棒を長手方向(例えば、「Y方向」)に「Δy」移動したとき、連結棒の長手方向に垂直な方向(例えば、「X方向」)に「Δx=√(L2−Δy2)」移動することを指している。
図1〜図5は、本発明の実施の形態1に係る左右風向調整装置を説明するものであって、図1は構成を示す斜視図、図2は一部を拡大して示す斜視図、図3の(a)は構成部材(左右風向板)を示す側面図、図3の(b)は構成部材(左右風向板)を示す平面図、図4は構成部材(連結棒)を示す斜視図、図5の(a)は構成部材(連結棒)の一部を拡大して示す斜視図、図5の(b)は構成部材(連結棒)の一部を拡大して示す正面図、図5の(c)は構成部材(連結棒)の一部を拡大して示す平面図、図5の(d)は構成部材(連結棒)の一部を拡大して示す側面視の断面図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、本発明は図示された形態に限定するものではない。
なお、説明の便宜上、各部材は、実施の形態3に示す室内機300に設置された際の姿勢について、方向「X、Y、Z」を規定し、また、共通する内容については符号の添え字「n、m・・・」や「a、b」の記載を省略して説明する(図13〜図15参照)。
駆動手段30は、駆動モーター31と、駆動モーター31の回転軸に固定された第1リンク棒32と、一方の端部が第1リンク棒32に回動自在に連結され、他方の端部が連結棒20bに回動自在に連結された第2リンク棒33と、を具備している。したがって、駆動モーター31が所定の角度だけ回転することによって、連結棒20bを所定の距離だけ平行移動(Y方向およびX方向に移動)させる構成になっている。
図2および図3において、左右風向板10は、回動軸11と、回動軸11の中心線(以下、「回動中心A」と称す)に垂直な平面であるベース部分13と、ベース部分13に設置され、回動中心Aを含む平面である板部分12(板部分12の両面の間に、回動中心Aが位置している)と、を有している。
板部分12には、一方(X方向、下流側)の側縁12zから回動中心Aに向かって陥入する切欠部14が形成されている。すなわち、切欠部14は、回動中心Aに略平行な切欠鉛直縁14zと、ベース部分13に略平行で回動中心Aに略垂直な切欠水平縁14xによって形成されている。
さらに、ベース部分13のベース先端面13zには、回動中心Aから所定の距離だけ離れた位置で、切欠水平縁14xに向かって突出した連結用突起15が設置されている。連結用突起15は、回動中心Aに平行な連結用突起中心Bを有する連結円筒部15xと、連結円筒部15xの先端に形成された弾丸状の連結円錐部15zとを具備し、連結円筒部15xの外径よりも連結円錐部15zの底面の外径の方が大きくなっている。
なお、連結円筒部15xの高さ(Z方向の距離)、すなわち、ベース先端面13zと連結円錐部15zの底面との距離を「連結用突起高さH15」と称す。また、左右風向板10は、合成樹脂によって一体成形されたものであるが、本発明はその材質や製造方法を限定するものではなく、各部位を相違する材質によって形成して、互いに接合してもよい。
図1および図4において、連結棒20bは、全長に渡って所定の幅(X方向の距離)で、所定間隔で部分的に幅が拡大して(張り出して)いる板状の棒体部21であって、一方の端部に、駆動手段30を連結するための係止手段28と、他方の端部には連結棒20aを連結するための係止手段29と、が形成され、長手方向(Y方向に相当する)で所定間隔毎に、左右風向板10の連結用突起15が侵入するための連結用孔25が形成されている。
なお、連結棒20a(図15参照)には駆動手段30が連結されないから係止手段28は形成されないものの、これを除く構成は連結棒20bに同じである。以下、共通する内容の説明に際しては、符号の添え字「a、b」の記載を省略して「連結棒20」と称す。
そして、左右風向板10それぞれの回動中心Aと連結用突起中心Bとの距離は等しいものであって、左右風向板10は等間隔に配置され、連結棒20に形成された連結用孔25は等間隔に配置され、前者の間隔と後者の間隔とが等しくなっているため、左右風向板10と連結棒20とはリンク機構を形成する。
したがって、例えば、回動中心Aと連結用突起中心Bとの距離を「L」とし、連結棒20を長手方向(Y方向)に「Δy」移動したとき、連結棒20の長手方向に垂直な方向(X方向)に「Δx=√(L2−Δy2)」移動する。
また、連結用突起15の連結用孔25への侵入(組立に同じ)を容易にするため、連結用孔25の長手方向の両方にスリット26が形成されている。なお、スリット26の長さ(Y方向の距離)や幅(X方向の距離)は限定するものではなく、連結用突起15に連結用孔25への侵入を容易にする工夫がなされた場合には、スリット26の形成を省略してもよい。
さらに、棒体張出部22は、縁に沿った高さ(−Z方向の距離)が、張出開始位置E1から張出最大位置E3になるほど、徐々に高くなり(突出し)、同様に、張出開始位置E2から張出最大位置E3になるほど、徐々に高くなり(突出し)、張出最大位置E3において最も高さが高くなる(突出した)当接凸部23が形成されている。
なお、左右風向板10の連結用突起高さH15と、連結棒20の棒体部高さH21および固定用突起高さH23との間には「H21<H15<H23」の関係がある。
なお、当接凸部23はなだらかに高さが高くなる山状であって、頂上は「点」としているが、本願発明はこれに限定するものではなく、頂点が所定の面積(円弧に沿って所定の長さ)を有してもよい。このとき、「当接中心D」は所定の面積の中心である。
また、連結棒20は、弾性体(曲げ変形可能)である合成樹脂によって一体成形されたものであるが、本発明はその材質や製造方法を限定するものではなく、各部位を相違する材質によって形成して、互いに接合してもよい。
図6〜図8は、本発明の実施の形態1に係る左右風向調整装置の作用を説明するものであって、図6は正面図、図7は平面図、図8は一部を断面にした側面図であり、各図において(a)は正面吹きの状態、(b)は右吹きの状態である。
図6の(a)において、「正面吹き」の状態にある左右風向板10を、風路6内から吹出口7に向かって(+X方向に)見たものであるから、板部分12が手前に見え、連結用突起15の一部が板部分12の後方に見えている。このとき、板部分12は「X−Z面」に平行であって、薄い板として視認され、連結用突起15は、板部分12によって連結用突起中心Bが隠された状態で連結円錐部15zの一部が視認されている。
なお、説明の便宜上、棒体張出部22の視認されない面(+Z側の面、「上面」と称す場合がある)に形成された当接中心Dを「黒丸」にて示す。そうすると、左右風向板10の連結用突起中心Bと連結棒20の連結用孔中心Cとは一致し、左右風向板10の回動中心Aと連結用突起中心Bとを結ぶ線(以下、「左右風向板中心線L10」と称す。図示しない)と、連結棒当接中心線L20(連結棒20の連結用孔中心Cと当接中心Dとを結ぶ線)とは、同一の「X−Z面」内に位置していることが明瞭に示される。
このとき、連結棒20(棒体部21)は連結円錐部15zによって、左右風向板10に抜け出し不能に支持され、左右風向板10の連結用突起高さH15と、連結棒20の棒体部高さH21および固定用突起高さH23との間には「H21<H15<H23」の関係がある。
すなわち、棒体部21は、棒体張出部22が形成された位置において「X−Z面」内で曲げ変形を受けるから、かかる曲げ変形に要する力(互いに押し合う力)による摩擦力を介して、左右風向板10と連結棒20とが略一体化する。よって、正面吹きの際に発生する傾向にある左右風向板10の振動の発生を抑えることができる。よって、左右風向調整装置100を設置した室内機300は、静寂な運転をすることになる。
図6の(b)は「右吹き」の状態であって、図6の(a)における連結棒20を図中の左方向に平行移動(Y方向に移動)させたものである。したがって、手前に見える板部分12は幅のあるものとして視認され、奥に見える連結用突起15は板部分12によって隠されることなく、連結用突起15の連結円錐部15zが視認されている。なお、「左吹き」の状態は「右吹き」の状態を面対称にしたものであって、同じ作用を発揮するから説明を省略する。
すなわち、当接中心D(当接凸部23の頂上)がベース中央面13xから外れている。
そうすると、右吹きの際に、仮に、左右風向板10に振動が発生したとしたら、その振動は連結棒20によって抑えられないことになるものの、右吹きの場合には、吹き出し風によって板部分12の一方側に正圧が生じ、他方の面に負圧が生じ、板部分12は一方に(より右吹きになる方向)向かって回動する力が作用するため、正面吹きの際に発生するような振動が発生することはない。
一方、右吹きの状態から正面吹きの方向に吹き出し方向を変更しようとする際、左右風向板10には前記吹き出し風による一方に向かって(より右吹きになる方向に向かって)回動する力が作用するものの、左右風向板10と連結棒20との間に摩擦力が作用しないから、左右風向板10の回動は容易になっている。
正面吹きに近づくほど、連結棒当接中心線L20と左右風向板中心線L10とがなす角度(θ)は徐々に狭くなり、まず、当接凸部23の張出開始位置E1に近い位置がベース中央面13xに当接し(棒体上面21cはベース先端面13zに当接している)、徐々に、当接凸部23の張出最大位置E3に近い位置に向かって、ベース中央面13xとの当接位置が移動する。
そうすると、当接凸部23の高さは、張出最大位置E3になるほど徐々に高くなっているから、正面吹きに近づくほど徐々に、当接凸部23はベース中央面13xにより強く当接するため、棒体部21は、正面吹きに近づくほど、より大きな3点曲げ(棒体張出部22が形成された位置において「X−Z面」内で)を受けることになる。
よって、右吹きに近づいた状態から正面吹きの状態にするには、吹き出し風による力が大きい状態であっても、摩擦力による抵抗が少ないため、駆動モーター31の容量を大きくしなくても、左右風向板10を回動(連結棒20を平行移動)させることが可能になる。
よって、正面吹きの状態では、摩擦力による抵抗が大きい状態であっても、吹き出し風による力が小さいため、駆動モーター31の容量を大きくしなくても、左右風向板10を回動(連結棒20を平行移動)させることが可能になる。
なお、左右風向調整装置100は室内機300(実施の形態3)に設置される場合について説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、室内機300とは相違する形式の室内機に設置してもよい。また、設置される姿勢が相違する場合には、上下等の方向を適宜読み替えればよい。
図9は、本発明の実施の形態1に係る左右風向調整装置における構成部材(連結棒)の変形例を示す一部を断面にした斜視図である。
図9の(a)に示す連結棒20rは、連結棒20(図5参照)に示す当接凸部23を張出開始位置E1と張出最大位置E3との間から高くしたものである。すなわち、張出開始位置E1に近い範囲には当接凸部23が形成されていない。したがって、当接凸部23と左右風向板10のベース中央面13xとが当接する「連結棒当接中心線L20と左右風向板中心線L10とがなす角度(θ)」の値が小さくなっている。
よって、正面吹きに近いより狭い(小さい角度(θ))範囲において前記摩擦力が作用するから、左右風向板10の振動が抑えられ、左右吹きに近いより広い範囲において前記摩擦力が作用しないから、連結棒20の平行移動が容易になっている。
なお、本発明は、高くなる状況を限定するものではなく、張出開始位置E1と張出最大位置E3との間の何れの位置から高くなってもよく、また高くなる様子は直線状に増加してもよく、あるいは、張出開始位置E1に近い範囲と張出最大位置E3に近い範囲において増加割合を小さくして、張出開始位置E1と張出最大位置E3との中間範囲で増加割合を大きくしてもよい。
したがって、右吹き(左吹き)の場合であっても、左右風向板10と連結棒20との間に摩擦力が作用しているから、何らかの理由で左右風向板10を振動させる力が作用したとしても、かかる振動は抑えられることになる。なお、かかる摩擦力が常時作用しているから、右吹きに近づいた状態から正面吹きの状態にするには、摩擦力による大きな抵抗と、吹き出し風による大きな力に打ち勝つ必要があるため、駆動モーター31の容量を大きくすることになる。
図10〜図12は、本発明の実施の形態2に係る左右風向調整装置を説明するものであって、図10の(a)は構成を示す側面視の断面図、図10の(b)は一部を拡大して示す側面視の断面図、図11は構成部材(第2連結棒)を示す斜視図、図12は構成部材同士(第1左右風向板および第2左右風向板)の回動状況を模式的に説明する平面図である。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図10において、第1左右風向板40は、左右風向板10に第2左右風向板50を回動自在に支持するための支持突起16、17を設けたものである。
すなわち、左右風向板10における、ベース部分13を延長して、ベース先端面13zよりも先端側(+X方向寄り)に支持突起16を設け、切欠部14の前方を拡大して、切欠水平縁14xに平行な切欠拡大水平縁14wを形成し、切欠拡大水平縁14wに支持突起17を設けている。このとき、支持突起16と支持突起17とを結ぶ線(以下、「屈折中心P」と称す)は回動中心Aに平行になっている。
第2左右風向板50は、ベース部分53と、ベース部分53の一方(−X方向)の端部に設置された上方(−Z方向)に突出する連結軸51と、ベース部分53の他方側(+X方向)に設置された板部分52と、を有している。
そして、ベース部分53の板部分52に近い位置には、上面(−Z方向の面)に支持突起16が侵入する支持凹部56と、下面(+Z方向の面)に支持突起17が侵入する支持凹部57とがそれぞれ形成されている。また、ベース部分53の連結軸51に近い位置の下面には、第1左右風向板40の切欠水平縁14xに当接する第2当接凸部54が形成されている。
第2連結棒60は、連結棒20において、棒体張出部22の張り出しを大きくして、棒体張出部22に、第2左右風向板50の連結軸51が侵入自在な第2連結用孔27が形成されたものである。このとき、第2連結用孔27はX方向が長い長穴になっている。
すなわち、第2連結棒60は、第2左右風向板50との間でリンク結合をして平行移動をするため、例えば、屈折中心Pと連結軸51との距離を「M]とし、第2連結棒60がY方向に「Δy」移動したとき、第2連結棒60はX方向に「Δx=√(M2−Δy2)」だけ移動可能になっている。
図10の(a)および(b)において、「正面吹き」の状態にある第1左右風向板40および第2左右風向板50を、風路6内から吹出口7に向かって(+X方向に)見たものであるから、板部分12および板部分52は「X−Z面」に平行である。
そして、第1左右風向板40の左右風向板中心線L10(回動中心Aと連結用突起中心Bとを結ぶ線、図示しない)と第2連結棒60の連結棒当接中心線L20(連結用孔中心Cと当接中心Dとを結ぶ線、図示しない)とは、同一の「X−Z面」内に位置している。
また、第2左右風向板50に形成された第2当接凸部54が第1左右風向板40の切欠水平縁14xに当接している。すなわち、第1左右風向板40と第2左右風向板50とは、かかる当接によって、略一体的に連結されるから、第1左右風向板40によって第2左右風向板50の振動が抑えられている。
よって、左右風向調整装置200が設置された室内機は、静寂な運転をすることができる。
次に、左右風向調整装置200において、「正面吹き(図12の(a)参照)」から「右吹き(図12の(b)参照)」または「左吹き」の状態に移行する様子を簡単に説明する。
第2連結棒60が平行移動(Y方向に移動に同じ)、すなわち、 連結用孔中心C(連結用突起中心Bに同じ)が平行移動することによって、第1左右風向板40は回動中心A(移動しない)を回動中心にして所定の角度「α」だけ回動する。このとき、実施の形態3と同様に、第1左右風向板40のベース中央面13xと第2連結棒60の当接凸部23との当接位置が、当接中心Dから張出開始位置E1または張出最大位置E3に徐々に移動し、棒体部21の曲げ変形は徐々に小さくなり、やがて、第1左右風向板40のベース中央面13xと第2連結棒60の当接凸部23とは離隔し、板部分12は曲げられていない状態(摩擦力が作用しない状態)になる。
そうすると、第2左右風向板50の連結軸51(第2連結棒60の第2連結用孔27に侵入している)は第2連結棒60(連結用突起中心B)と同じ量だけY方向に移動するから、第2左右風向板50は屈折中心Pを回動中心として、第1左右風向板40の回動方向とは反対の方向に回動する。
したがって、第2左右風向板50は正面吹きの状態から、角度「β(<α)」だけ回動することになるため、第1左右風向板40と第2左右風向板50とは略連続した断面く字状の折れ曲がった風向板を形成する(図12の(b)参照)。
なお、右吹きの状態では、第2左右風向板50の第2当接凸部54は第1左右風向板40の切欠水平縁14xから離隔するから、両者の間に摩擦力は作用しない状態になっている。
なお、左右風向調整装置200は室内機300(実施の形態3)に設置される場合について説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、室内機300とは相違する形式の室内機に設置してもよい。また、設置される姿勢が相違する場合には、上下等の方向を適宜読み替えればよい。
図13〜図15は、本発明の実施の形態3に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図13は正面図、図14は側面視の断面図、図15は一部(吹出口の周辺)を抜き出して示す斜視図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、本発明は図示された形態に限定するものではない。
図13〜図15において、空気調和機の室内機(以下「室内機」と称す)300は、上部に吸込口3および下部に吹出口7が形成された本体1と、本体1の前面を開閉自在に覆う前面パネル2と、吸込口3から室内空気を吸い込んで、吹出口7に至る風路6を形成する送風機5と、送風機5の上流側(吸込口3寄り)に設置された熱交換器4と、を有している。
熱交換器4は前面パネル2に平行な部分である熱交換前部分4aと、送風機5の前面寄り斜め上方の部分である熱交換前上部分4bと、送風機5の後面寄り斜め上方の部分である熱交換後上部分4cと、を具備している。
そして、熱交換前部分4aの下方にはドレンパン8が配置され、ドレンパン8の上面8aが実際にドレンを受けるドレンパン面を形成し、ドレンパン8の下面(「風路形成部材」に相当する)8bが風路6の前面側を形成している。
そして、左右風向調整装置100は、正面吹きの際に、左右風向板10の振動を抑える構造であるから、静寂な運転を実現することができる(これについては実施の形態1において詳細に説明する)。
なお、以下の説明の便宜上、室内機300を正面から見たときの水平方向(図13参照)を「左右方向」または「Y方向」とし、左右風向調整装置100の回動軸11の方向で略下方向を「下方向」または「Z方向」とし、Y方向およびZ方向に垂直な方向で略下方向を「正面方向」または「X方向」と称し、共通する内容については符号の添え字「a、b・・・n」や「a、b」の記載を省略して説明する。
Claims (6)
- 空気調和機の室内機の風路に設置され、前記風路を形成する風路形成部材に回動自在に設置された複数の左右風向板と、前記左右風向板に連結されてリンク機構を形成し、平行移動自在な連結棒と、前記室内機に設置され、前記連結棒を平行移動させる駆動手段と、を有する左右風向調整装置であって、
前記左右風向板は、回動軸と、該回動軸に一体形成され、該回動軸の回動中心に垂直な平面であるベース部分と、該ベース部分に一体的に形成され、前記回動軸の回動中心を含む板部分と、前記ベース部分に設置され、前記回動軸に平行な連結用突起とを具備し、
前記連結棒は、長手方向の一方の端部に前記駆動手段を連結するための係止手段が設けられた棒体部と、該棒体部に形成され、前記左右風向板の連結用突起が抜け出し不能に侵入した連結用孔と、該連結用孔と長手方向の同じ位置で一方の側縁に形成され、該側縁から張り出した棒体張出部と、該棒体張出部の縁に沿って形成され、前記棒体部よりも高さの高い当接凸部とを具備し、
前記左右風向板の板部分の方向と前記連結棒の長手方向とがなす角度が、略直角になる正面吹きの状態において、前記連結棒の当接凸部の頂上が前記ベース部分の前記連結用突起よりも前記回動中心に近い位置に当接し、前記連結棒の他方の側縁が前記ベース部分の前記回動中心よりも遠い位置に当接することによって、前記当接位置において前記左右風向板と前記連結棒との間に摩擦力が作用することを特徴とする左右風向調整装置。 - 前記左右風向板の板部分の方向と前記連結棒の長手方向とがなす角度が、略直角を超えて、前記正面吹きの状態から外れた際、前記当接凸部の頂上が前記ベース部分から離隔することによって、前記当接凸部の頂上と前記ベース部分との間に摩擦力が作用しないことを特徴とする請求項1記載の左右風向調整装置。
- 前記棒体張出部は、一方の側縁から略円弧状に張り出し、
前記当接凸部が、前記棒体張出部が張り出しを開始する張出開始位置から最も張り出した張出最大位置になるほど、徐々に高さが高くなることを特徴とする請求項1または2記載の左右風向調整装置。 - 前記当接凸部が、最も高さが高い頂上において所定の面積を具備する平面であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の左右風向調整装置。
- 前記当接凸部が、前記棒体張出部の縁の全長に渡ってまたは前記棒体張出部の縁の所定の範囲内において、一定の高さの平面であることを特徴とする請求項1または2記載の左右風向調整装置。
- 上部に吸込口および下部に吹出口がそれぞれ形成された本体と、前記吸込口から室内空気を吸い込んで、前記吹出口に至る風路を形成する送風機と、該送風機の前記吸込口寄りに設置された熱交換器と、請求項1乃至5の何れかに記載の左右風向調整装置と、を有することを特徴とする空気調和機の室内機。
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