JP2014119176A - 風向調整機構および空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 風向調整機構100は、固定突起12が形成されている固定板10と、固定板10と平行に移動し、固定突起12が侵入した円弧状の角度保持溝22が形成されている可動板20と、固定板10と可動板20とに跨がって立設された互いに平行な複数枚の風向板30と、を有し、角度保持溝22の大径側内縁23に、複数の落ち込み面29と、落ち込み面29同士の間で角度保持溝の小径側内縁24に向かって突出している三角形状の乗り越え部分25とが形成され、乗り越え部分25の角度保持溝22の内側斜面26における内側傾斜角度Aが、乗り越え部分25の角度保持溝22の中央とは反対側の外側斜面27における外側傾斜角度Bよりも小さい。
【選択図】図1
Description
複数枚の左右風向板は、室内機の吹出口に固定された支持部(固定板)と該支持部の表面と平行に移動する風向き調整部材(可動板)とに跨がって立設され、前記支持部の表面に対して垂直で、互いに平行な姿勢を維持するものである。
また、左右風向板には、部分的に曲げ変形を容易にする薄肉部分が設けられ、また、風向き調整部材に形成された円弧状の長孔に支持部に形成された固定爪が侵入している。したがって、風向き調整部材を移動すると、左右風向板は、薄肉部分が曲げられると共に、前記長孔に侵入した前記固定爪によって、移動自在に支持される。
このため、風向き調整部材を移動させる際、支持部に形成された凸部が、風向き調整部材に形成された凹凸部を乗り越える(嵌合していた凹部から脱出する)ために必要な操作力は、前記弾性力によって変動することになる。
すなわち、吹出方向を中央方向から外側方向に変更する(以下、「外側移動」と称する)時は、前記弾性力は風向き調整部材の移動を妨げる方向に作用し、薄肉部分の弾性変形量が徐々に増大するため、操作力が徐々に増大して、操作が重くなってしまう。これに対し、吹出方向を外側方向から中央方向に変更する(以下、「内側移動」と称する)時は、前記弾性力は風向き調整部材の移動を助ける方向に作用し、薄肉部分の弾性変形量が徐々に開放されるため、操作力は徐々に低減し、操作が軽くなる。
つまり、外側移動の時と内側移動の時とで、操作力が相違することから、操作に違和感が生じるという問題があった。
そのため、固定突起を角度保持溝の中央とは反対の方向に移動(外側移動)させる際に必要となる外側移動操作力は弾性復元力分だけ減少された上で、乗り越え阻止力に等しくなり、固定突起を角度保持溝の中央の方向に移動(内側移動)させる際に必要となる外側移動操作力は弾性復元力分だけ増加された上で、乗り越え阻止力に等しくなる。
このとき、外側移動の際に固定突起が摺動する斜面における傾斜角度が、内側移動の際に固定突起が摺動する斜面における傾斜角度よりも小さくなっているため、外側移動操作力と内側移動操作力との差が小さくなる(その理由については別途詳細に説明する)。
よって、外側移動に必要な操作力と内側移動に必要な操作力との差が小さくなるから、操作における違和感が少なくなる。
図1〜図4は、本発明の実施の形態1に係る風向調整機構を説明するものであって、図1は斜視図、図2は一部の構造を拡大して示す平面図、図3a〜図3cは動作を説明する一部を拡大して示す平面図、図4は作用効果を説明するための模式図および数式である。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1〜図3において、風向調整機構100は、表面11に突出した固定突起12a、12b、12cが形成されている固定板10と、固定板10の表面11と平行に移動し、固定突起12a、12b、12cがそれぞれ侵入した円弧状の角度保持溝22a、22b、22cが形成されている可動板20と、固定板10と可動板20とに跨がって立設された互いに平行な複数枚の風向板30a、30b・・・30fを有している。
なお、説明の便宜上、固定板10および可動板20は平坦な板材としているから、固定板10の表面11と可動板20の表面21は平行になっている(以下、表面11および表面21に平行な面を「水平」または「水平面」と称する)。
なお、可動板20には、可動板20の手動によって移動させる際の掴みを容易にするための掴み用拡張部40と、掴み用拡張部40の先端部に立設された掴み用突起41とが設けられているが、可動板20を手動に代えて、電動モーター等によって移動させる場合には、掴み用拡張部40や掴み用突起41の設置を省略してもよい。
風向板30は、固定板10の表面11に固定され、固定板10の長手方向に対して垂直の方向に突出した固定側水平部分31と、固定側水平部分31の先端に形成され、固定板10の表面11に対して垂直な固定側垂直部分32と、可動板20の表面21に対して垂直に固定された可動側垂直部分36とを具備している。
そして、固定側垂直部分32に固定側薄肉部分33を介して、また、可動側垂直部分36に可動側薄肉部分35を介して接続された羽根部分34を有している。
したがって、図3bに示すように、可動板20が固定板10に対して水平面内を移動した際、固定側薄肉部分33と可動側薄肉部分35とが曲げられるため、羽根部分34は水平面に対して垂直であるものの、固定板10の長手方向に対して垂直でなくなる(傾斜する)。
可動板20は、固定板10に対して、水平面内で、固定側薄肉部分33と可動側薄肉部分35との距離(羽根部分34の幅よりも僅かに大きな値に相当する)を曲率半径とする円弧状の軌跡を描いて移動する。このことは、固定突起12a、12b、12cが可動板20に対して、水平面内で前記曲率半径とする円弧状の軌跡を描いて移動することに同じである。
角度保持溝22a、22b、22cは、前記曲率半径に対応した円弧状であって、固定突起12a、12b、12cがそれぞれ摺動する大径側内縁23a、23b、23cと、固定突起12a、12b、12cをそれぞれ侵入自在にする隙間(幅)を形成する小径側内縁24a、24b、24cとを具備している。なお、本発明では、大径側内縁23a、23b、23cの曲率半径を有する円弧を「基準円弧」と称している。
さらに、角度保持溝22bについては、大径側内縁23b(基準円弧に同じ)に、小径側内縁24bに向かって突出している三角形状の乗り越え部分251、252・・・256が形成されている(以下、それぞれを「乗り越え部分25」と総称する)。
乗り越え部分251、252・・・256は平面上で略三角形(山形)であって、角度保持溝22bの中央側の斜面である内側斜面261、262・・・266(以下、それぞれを「内側斜面26」と総称する)と、角度保持溝22bの中央とは反対側の斜面である外側斜面271、272・・・276(以下、それぞれを「外側斜面27」と総称する)とを有し、内側斜面261、262・・・266と外側斜面271、272・・・276とは略円弧状の乗り越え頂点281、282・・・286(以下、それぞれを「乗り越え頂点28」と総称する)によってなめらかに繋がっている。
なお、乗り越え部分25同士の間にある大径側内縁23bを落ち込み面291、292・・・297(以下、それぞれを「落ち込み面29」と総称する)と称す。
すなわち、内側斜面261が落ち込み面292となす角度である「内側傾斜角度A1」は、外側斜面271が落ち込み面291となす角度である「外側傾斜角度B1」よりも小さく(A1<B1)、内側斜面262が落ち込み面293となす角度である「内側傾斜角度A2」は、外側斜面272が落ち込み面292となす角度である「外側傾斜角度B2」よりも小さく(A2<B2)、以下同様になっている。
さらに、角度保持溝22bの中央から離れる程、内側傾斜角度Aは徐々に小さくなり、一方、外側傾斜角度Bは徐々に大きくなっている。すなわち、「A1<A2<A3」および「A4>A5>A6」であり、一方、「B1>B2>B3」および「B4<B5<B6」である。
図4において、固定突起12が乗り越え部分25を乗り越える際に、固定突起12が乗り越え部分25を押し付ける力を「乗り越え力Q]としている。
乗り越え力Qは、固定突起12が乗り越え部分25を乗り越える際に、風向板30の固定側薄肉部分33および可動側薄肉部分35はそれぞれ水平面に垂直な面内において弾性変形する(固定側水平部分31の固定板10への固定部分と、可動側垂直部分36の可動板20への固定部分との間隔が変動する)ために発生する。なお、乗り越え力Qは、正確には、固定突起12と乗り越え頂点28(落ち込み面29)との距離に応じて変動するものであるが、説明を簡単にするため、一定にしている。
そして、固定突起12が角度保持溝22の中央から離れた位置において、固定側薄肉部分33および可動側薄肉部分35は曲げ変形(水平面においてく字状に屈曲)するため、固定側薄肉部分33および可動側薄肉部分35の曲げ変形量を低減させる方向(基準円弧の周方向に同じ)で、固定突起12を角度保持溝22の中央に近づける方向に作用する(羽根部分34を固定板10の長手方向に対して垂直の状態に戻そうとする)「弾性復元力R」が発生する。
なお、固定突起12が角度保持溝22の中央から離れる程、固定側薄肉部分33および可動側薄肉部分35の曲げ変形量が増大するから、かかる増大に伴って、弾性復元力Rも増大する。
すなわち、式5の右辺第1項は、内側斜面26の内側傾斜角度Aと外側斜面27の外側傾斜角度Bとが等しい場合の移動力差ΔTscを示し、式5の右辺第2項は、内側傾斜角度Aと外側傾斜角度Bとが相違する場合の移動力差ΔTscの変化量を示している。そして、内側傾斜角度Aは外側傾斜角度Bよりも小さいから、式5の右辺第2項(マイナス項)の中括弧内は「正の値」となり、移動力差ΔTscは減少する。
なお、式3の右辺第1項の分子の値は「正」であることが望ましいため、摩擦係数μが0.3程度であるとき、内側傾斜角度Aは略20°(tan(20°)≒0.36)以上であることが望ましく、式4の右辺第1項の分母の値は「正」であることが望ましいため、摩擦係数μが0.3程度であるとき、外側傾斜角度Bは略70°(tan(70°)≒2.75)以下であることが望ましい。
また、角度保持溝22bの中央から離れる程、内側傾斜角度Aは徐々に小さくなり、一方、外側傾斜角度Bは徐々に大きくなっている。すなわち、「A1<A2<A3」および「A4>A5>A6」であり、一方、「B1>B2>B3」および「B4<B5<B6」である。
そして、Ts1を求めるために式3にA1およびR1を代入し、Ts2を求めるために式3にA2およびR2とを代入した際、Ts1を求める式3の第2項は、Ts2を求める式3の第2項よりも大きな値になるものの、Ts1を求める式3の第1項は、Ts2を求める式3の第1項よりも小さい値になるため、Ts1とTs2との差が小さくなっている。また、同様に、Ts2とTs3との差、Ts4とTs5との差、Ts5とTs6との差が小さくなる。さらに、式4においても、同様に、Tc1とTc2との差、Tc2とTc3との差等が小さくなっている。
なお、風向調整機構100は、内側傾斜角度Aが外側傾斜角度Bよりも小さく(要件1)、角度保持溝22の中央から離れる程、内側傾斜角度Aは徐々に小さくなり(要件2)、外側傾斜角度Bは徐々に大きくなっている(要件3)が、本発明は前記要件1を有する限り、要件2、3を全て有するものに限定するものではない。例えば、要件2、3を全く有しないもの、あるいは、要件2のうち「A1<A2<A3」を有するものの、「A4>A5>A6」を有しないものであってもよい。
(空気調和機の室内機)
図5〜図9は、本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図5は斜め上方から斜め下方を見た斜視図、図6は部材を分離して示す斜め上方から斜め下方を見た斜視図、図7は断面図、図8は斜め下方から斜め上方を見た斜視図、図9は一部を拡大して示す斜め下方から斜め上方を見た斜視図である。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
室内機200は、左風向調整機構100Lの掴み用突起41Lおよび右風向調整機構100Rの掴み用突起41Rが、吹出口1bに近い位置に配置されているから、上下方向フラップ9を回動して吹出口1bが開いた状態において、ユーザー(使用者)は、掴み用突起41Lおよび掴み用突起41Rを容易に掴むことができる。
よって、左右方向フラップ30aL、30bL・・・30fR(風向板30に同じ)の方向を容易に変更することができる。このとき、実施の形態1において説明したように、調和空気の吹出方向を変更する際における操作の違和感が少なくなっている。
なお、以上は、実施の形態1において説明した風向調整機構100が、室内の壁面に設置され空気調和機の室内機200に2台だけ搭載されているが、本発明はこれに限定するものではなく1台でも3台以上であってもよい。さらに、室内機200に代えて、天井面に設置される天井埋め込み式の空気調和機の室内機や、壁面に形成された貫通孔や窓に設置される換気装置、さらには各種送風機に搭載してもよい。
Claims (4)
- 表面に突出した固定突起が形成されている固定板と、前記固定板の表面と平行に移動し、前記固定突起が侵入した円弧状の角度保持溝が形成されている可動板と、前記固定板と前記可動板とに跨がって立設された互いに平行な複数枚の風向板と、を有し、
前記風向板には弾性変形する薄肉部分が設けられ、前記固定突起が前記角度保持溝の中央から離れた際、前記薄肉部分が曲げられることによって、前記可動板は前記固定板に対して円弧状の軌跡を描いて移動すると共に、前記角度保持溝の中央に向かって前記固定突起を近づけようとする弾性復元力が発生し、
前記角度保持溝の大径側の内縁に、複数の落ち込み面と、該落ち込み面同士の間で前記角度保持溝の小径側の内縁に向かって突出している三角形状の乗り越え部分とが形成され、前記可動板が前記固定板に対して移動する際、前記固定突起は前記乗り越え部分に押し付けられて摺動すると共に、前記落ち込み面に落ち込み、
前記複数の落ち込み面が、前記固定突起が描く円弧状の軌跡の曲率半径と同じ曲率半径である基準円弧上に配置され、かつ、前記乗り越え部分の前記角度保持溝の中央側に位置する斜面における前記基準円弧に対する傾斜角度が、前記乗り越え部分の前記角度保持溝の中央とは反対側に位置する斜面における前記基準円弧に対する傾斜角度よりも、小さいことを特徴とする風向調整機構。 - 前記薄肉部分の曲げ変形の量は、前記固定突起が前記角度保持溝の中央から遠ざかる程、増大するものであって、
前記角度保持溝の中央から離れる程、前記乗り越え部分の前記角度保持溝の中央側に位置する斜面の前記基準円弧に対する傾斜角度が小さくなることを特徴とする請求項1記載の風向調整機構。 - 前記角度保持溝の中央から離れる程、前記乗り越え部分の前記角度保持溝の中央とは反対側に位置する斜面の前記基準円弧に対する傾斜角度が大きくなることを特徴とする請求項1または2記載の風向調整機構。
- 吸込口および吹出口がそれぞれ形成され、室内に設置される本体と、
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、
前記風路に設置され、冷凍サイクルの一部を実行する熱交換器と、
前記吹出口に設置され、前記熱交換器において調和された空気の吹き出し方向を調整する請求項1〜3の何れか一項に記載の風向調整機構と、
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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