JP2014145499A - 風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 変更した風向板の向きを、機能部材を用いることなく確実に保持可能で、組み立て作業性及び生産性に優れた風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置を提供する。
【解決手段】 基板（１８）上に左右方向に間隔をおいて立設された複数の風向板（９）と、風向板（９）同士を連動させる連動杆（２１）と、基板（１８）及び連動杆（２１）のうちいずれか一方の部材に設けられる係合片（２９）と、他方の部材に設けられて係合片（２９）を左右方向（Ｘ）に移動可能に係合保持する保持部（３２）と、保持部（３２）からの係合片（２９）の抜け出しを防止する抜止部（３３）とを備え、抜止部（３３）は、保持部（３２）又は前記他方の部材に対して一体的に形成された構成とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、空気吹出口に設けられた複数の風向板を備える風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置に関するものである。

従来、空気調和機の室内ユニット等の吹出口には、風向を左右に変更するための風向変更装置が設置されている。風向変更装置は、吹出口の左右横方向にほぼ直交する回動軸まわりに回動可能とされた複数の風向板と、各風向板の羽根部下端部に形成された連結部に連結して風向板を連動回転させる連動杆とを備えている。

風向板の別の形態として、特許文献１に示すように、回転軸を設けることなく、軟質部と硬質部とからなる垂直フラップを用いたものが知られている。この垂直フラップは、中間部分が軟質材料で形成された軟質部とされ、その両端部分が硬質材料で形成された硬質部とされ、一方の硬質部が吹出口を構成する壁面に固定され、他方の硬質部の側端部には連結部材を連結するための軸部が形成されている。

上記特許文献１記載の垂直フラップにおいては、連結部材によって硬質部に対して左右方向に力が加わったときには、軟質部が撓むことにより、垂直フラップとして滑らかな曲面を形成するため、垂直フラップに接触した空気流は、垂直フラップの曲面に沿ってスムーズに風向きを変更することが可能となり、空気吹出口から遠方まで効率よく空気流を吹出すことが可能となる。

特開平０９−１９６４５７号公報

ところで、特許文献１記載の垂直フラップでは、摘まみ部４７を水平方向に揺動させることで変更した垂直フラップの風向を維持するために、係止機能付き軸受４５及び係止機能付き回転軸４９等の機能部材を使用しており（段落００２２及び００２３参照）、垂直フラップの取り付け構造が複雑になるとともに、垂直フラップの取り付けが煩雑で時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明においては、上記課題を解決するため、変更した風向板の向きを、特許文献１のような機能部材を用いることなく保持可能で、組み立て作業性及び生産性に優れた風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明に係る風向変更装置は、基板上に左右方向に間隔をおいて立設された複数の風向板と、前記風向板同士を連動させる連動杆と、前記基板及び前記連動杆のうちいずれか一方の部材に設けられる係合片と、他方の部材に設けられて前記係合片を左右方向に移動可能に係合保持する保持部と、前記保持部からの前記係合片の抜け出しを防止する抜止部とを備え、前記抜止部は、前記保持部及び前記他方の部材のうち少なくともいずれかに対して一体的に形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、抜止部を、保持部及び保持部が設けられた部材のうち少なくともいずれかに対して一体的に形成したため、抜止部と保持部との相対的な位置ずれを防止し、保持部からの係合片の抜け出しを抜止することが可能となる。

本発明の実施形態を示す空気調和機の室内機で吹出口が閉じた状態の斜視図 図１の室内機の吹出口が開いた状態の外観斜視図 ルーバユニットの外観斜視図 ルーバユニットの分解斜視図 図３とは別の角度のルーバユニットの外観斜視図 図５の分解斜視図 図１におけるＡ−Ａ断面図 風向変更装置の斜視図 風向変更装置の分解斜視図 図８のＢ−Ｂ断面図 図１０の一部拡大図 図８の保持部とは別の実施形態を示す図 第２実施例の連結杆を示す模式図

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、吹出口が閉じた状態の空気調和機の室内機を下方から見た外観斜視図であり、図２は吹出口が開いた状態の空気調和機の室内機を下方から見た外観斜視図を、図３は吹出口を構成するルーバユニットの外観斜視図を、図４はルーバユニットの分解斜視図を、図５は図３とは別角度からのルーバユニットの外観斜視図を、図６は図５の分解斜視図を、図７は図１のＡ−Ａ断面図を、それぞれ示す。

図７に示すように、室内機は、熱交換器１及びファン２を備え、これらがキャビネット３に内装されている。キャビネット３の天面に吸込口４が形成され、キャビネット３の前面下部に吹出口５が形成される。キャビネット３の内部には、上流側の吸込口４から下流側の吹出口５に至る空気通路６が形成され、この空気通路６に熱交換器１とファン２とが配設される。

吸込口４と熱交換器１との間にはフィルタ７が配され、吸込口４から吸い込んだ室内の空気から塵埃を除去する。図１及び図２に示すように、吹出口５の前面には導風パネル８が回動可能に取り付けられており、吹出口５から吹き出す風の向きを上下方向に変更可能とされている。導風パネル８の上流側に、風向板（縦ルーバ）９が設けられる。風向板９により、左右方向の風向きが変えられる。

空気調和機では、室内機に対して図示しない室外機が室外に設置されている。室外機には、圧縮機、熱交換器、四方弁、室外ファン等が内装され、これらと室内側の熱交換器１とによって冷凍サイクルが形成される。そして、冷凍サイクルを制御する制御装置が室内機に設けられる。マイコンからなる制御装置は、ユーザの指示及び室外や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍サイクルを制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置は、冷暖房運転に応じて、ファンモータの駆動及び導風パネル８の開閉を制御する。

図１、図２及び図７に示すように、キャビネット３は、背面板１０と、背面板１０の前側を覆う前面パネル１１とに分離可能とされる。前面パネル１１の前面上部にはフィルタ７を出し入れするための開口１２が形成されており、この開口１２を覆う前カバー１３が前面パネル１１に対して着脱可能に取り付けられる。

図３〜図７に示すように、吹出口５の周縁部材がユニット化され、ルーバユニット１６を構成する。より詳しくは、ルーバユニット１６は枠状に形成され、ルーバユニット１６に囲まれた左右幅広の空間が吹出口５となる。

ルーバユニット１６の上面部はドレンパン１４によって構成され、ルーバユニットの下面部１９はリアガイダ１５の先端部によって構成される。ルーバユニットの下面部１９には、左右に２基の風向変更装置１７が着脱可能に取り付けられる。風向変更装置１７の基板１８はルーバユニットの下面部１９に形成された凹状の基板収容部１９ａ，１９ａに嵌め込まれることにより、基板１８の表面と、ルーバユニットの下面部１９の表面とはほぼ面一となり、両者によりリアガイダ１５の先端部が構成される。

下面部１９は、軽量化のため、厚みが一定の樹脂シートを適宜成形したような形状とされる。具体的には、図６に示すように、下面部１９を下方から見た場合、基板収容部１９ａは他の部分より凸状に突出した形状とされる。基板収容部１９ａ以外の部分には、基板収容部１９ａと同じ高さのリブ２０が格子状に形成される。このようにリブ２０を形成した理由は以下の通りである。

すなわち、下面部１９は、冷房時等において低温になりやすいため、断熱性を高めて下面部１９裏面側での結露を防止するために、下面部１９の裏面には断熱材が貼着される。従来は、下面部１９の裏面側の形状は、基板収容部１９ａによる出っ張りはそのまま残してシート状の断熱材を下面部１９の裏面形状に合わせて折曲し、接着剤にて断熱材を下面部１９の裏面に貼り付けるようにしていた。

この場合、下面部１９の裏面のうち、段差部分の断熱材は剥離しやすくなる。剥離によって生じた隙間で結露が発生すると、結露水が接着剤の接着力を弱め、さらに断熱材の剥離が進行する。このようにして、下面部１９と断熱材との剥離が進行するとともに経時的に結露の発生が激しくなるおそれがあった。

本発明では、上記事項を考慮し、下面部１９の裏面において、基板収容部１９ａと同じ高さの格子状のリブ２０を設け、接着剤を介して断熱材３６を下面部１９の裏面に貼着するようにした。これにより、下面部１９の裏面は面一の高さに揃えられ、断熱材３６はフラットなシート状のまま下面部１９の裏面に貼着することが可能となり、下面部１９と断熱材３６との接着性を良好に維持することができる。なお、下面部１９の裏面には、ルーバユニット１６をキャビネット３に取り付けるための係止爪が成形される。したがって、断熱材３６には係止爪の形成箇所に合わせて切込みや貫通孔が形成される。

上記構成では、リブで囲まれた内部には空間が生じることになるが、接着剤を介して断熱材３６によって密閉されるため、結露を生じることはない。さらに、リブで囲まれた空間は、断熱材３６と共に下面部１９の断熱性を高めるという効果を奏する。ここで重要となるのは、断熱材３６としては非通気性材料を使用するということである。具体的には、常圧下で実質的に通気性を有しない材料であればよく、このような材料として独立気泡を主とする発泡材（発泡プラスチック、発泡エラストマー、発泡ゴム等）を挙げることができる。

なお、リブの形状は、格子状に限定されるものではなく、断熱材３６を被覆することによって多数の独立した密閉室を形成できるものであればよい。具体的には、平面視でリブ形状がハニカム状などの多角形状であってもよいし、異種形状を組み合わせたものであってもよい。

また、ルーバユニット１６には導風パネル８も装着される。風向変更装置１７が装着されたルーバユニット１６は、前面パネル１１の下部に形成された開口からキャビネット３内に挿入されて固定される。

図８及び図９に示すように、風向変更装置１７は、風向板９、基板１８及び連動杆２１（第１実施例）によって構成される。基板１８は細長い板状に形成され、その表面には左右方向に間隔をおいて配列した５枚の風向板９が立設される。本実施形態においては、基板１８の長手方向が風向変更装置の左右方向Ｘとなり、基板１８の短手方向が風向変更装置の前後方向Ｙとなり、風向板９の立設方向が風向変更装置の上下方向Ｚとなる。風向板９同士は連動杆２１によって連動して左右方向に揺動するようになっている。

風向板９は、図８及び図９に示すように、板状に形成され、前後方向Ｙに沿うように基板１８上に立設される。風向板９の後端部（風上側端部）には支持部２２が形成され、中間部に低剛性部２３が形成され、前端部（風下側端部）には高剛性部２４が形成される。風向板９は支持部２２において基板１８に固定される。低剛性部２３及び高剛性部２４によって風向板９の羽根部が形成される。

低剛性部２３は、高剛性部２４及び支持部２２よりも薄肉に形成されて可撓性を備えており、高剛性部２４に左右方向Ｘに力が加わったときには、低剛性部２３が弾性変形して湾曲することにより風向を変更することができる。支持部２２及び高剛性部２４は同じ程度の厚みで低剛性部２３よりも厚く形成されており、低剛性部２３よりも剛性が高く、低剛性部２３のように撓むことはない。

風向板９と基板１８とは同じ合成樹脂によって一体成形されている。本実施形態では原料の合成樹脂として寸法変化が小さいポリプロピレンが用いられているがこれに限定されるものではない。

なお、風向板９は、成形を容易にするため、左右両面のうち、一方の面を平滑な面として形成し、他方の面において支持部２２、低剛性部２３及び高剛性部２４によって厚みを変えることにより凹凸面として形成している。本実施形態では、基板１８に立設される５枚の風向板９のうち、左側の３枚は右側の面を平滑面とし、右側の２枚は左側の面を平滑面とすることにより反りの影響を相殺するようにしている。

図８及び図９に示すように、羽根部として支持部２２を上流端部とした場合の下流端部で、かつ、高剛性部２４の下端部には軸部２５が上下方向Ｚに沿って垂設される。軸部２５の先端には、図９に示すように、係止片２６が高剛性部２４に沿うように前後方向に設けられる。一方、連動杆２１は、風向板９や基板１８とは別体として細長い扁平棒状に形成される。連動杆２１には、軸部２５の軸受部としての貫通孔２７が５個形成される。貫通孔２７の孔壁には係止片２６が通過可能な溝部２８が形成される。なお、溝部２８の短手方向の幅は、軸部２５の直径よりも小さくなるように設定される。

溝部２８は、貫通孔２７を中心として、連動杆２１の幅方向（前後方向Ｙに該当）に対して傾斜するように形成される。すなわち、風向板９は、風向変更装置の風向変更時において、連動杆２１が左右方向に移動するのに従って、係止片２６とともに、貫通孔２７を中心として前後方向Ｙに平行な方向を基準として左右に所定の角度の範囲で回動する。この風向板９の風向変更時における可動範囲を越えた角度の位置に傾斜するように溝部２８が形成される。

これにより、風向変更装置１７の使用時において、軸部２５が貫通孔２７から抜け落ちることを確実に防止することができる。一方、連動杆２１を軸部２５に連結するには、係止片２６が溝部２８を通過するように風向板９を手で湾曲させ、その姿勢で軸部２５を貫通孔２７に挿通させ、その後、手を離すことで簡単に行うことができる。すなわち、連動杆２１を風向板９と一体成形しなくとも、風向変更装置１７の組み立て作業が容易で、良好な生産性を維持することができる。

基板１８には前後方向Ｙに沿うように前方に突出する係合片２９が設けられる。係合片２９の先端部には上向きに凸部３０が形成される。一方、連動杆２１には扁平状の筒状部３１が形成される。筒状部３１は、連動杆２１の幅方向上流側の端部から後方に向かうように、いいかえれば、筒状部３１の軸方向Ｃが前後方向Ｙに平行になるように形成される。さらに、筒状部３１は、軸方向Ｃに直交する長手方向が風向変更装置１７の左右方向Ｘに平行になるように設けられる。

図１０及び図１１に示すように、筒状部３１において、上下方向に対向する平面部のうち、上面部には係合片２９を左右方向に移動可能に係合保持する保持部３２が形成され、下面部には保持部３２からの係合片２９の抜け出しを防止する抜止部３３が形成される。保持部３２は、直接、連結杆２１に接続してもよいし、他の部材を介して連結杆２１に接続するようにしてもよい。本実施形態では、保持部３２は、抜止部３３を介して連結杆２１に接続されている。いいかえれば、抜止部３３は、保持部３２及び連結杆２１の両方に対して一体的に形成されている。

保持部３２には、段差状又は凹状の受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃが左右方向Ｘに間隔をおいて形成される。受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃについて詳しく説明すると、保持部の左右方向Ｘの中央部に、凹状の受部３４ａが形成され、受部３４ａを中心として左右方向Ｘの両外側に凹状の受部３４ｂ，３４ｂが形成され、さらに受部３４ｂ，３４ｂよりも左右方向Ｘ外側に存在する段差状に形成された保持部３２の両端部が受部３４ｃ，３４ｃとされる。

図１１に示すように、段差部３４ａは深さＤとなるように形成され、他の受部３４ｂ及び３４ｃについても同じ深さとされる。また、連結杆２１の厚みをＴ、凸部３０の高さをＨとする場合、保持部３２と抜止部３３との間の空隙Ｇは、Ｔ＜Ｇ＜（Ｔ＋Ｈ）を満たすように設定される。なお、受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃの深さＤは、凸部３０を収容できる深さに設定される。

連結杆２１を風向板９に連結した状態で、係合片２９は、先端部が保持部３２内に挿入され、凸部３０が受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃのうちのいずれかに係合した状態で保持される。次に、上記風向変更装置１７において、風向を変更する場合について説明する。風向板９の羽根部が前後方向Ｙに平行な姿勢（中立姿勢）では、凸部３０は受部３４ａに係合する。

連動杆２１には摘み部３５が形成されており、これを摘んで連動杆２１を左右方向Ｘに移動させようとすると、凸部３０を加えた連動杆２１の厚み（Ｔ＋Ｈ）は空隙Ｇよりも大きいことから、筒状部３１が弾性変形して保持部３２と抜止部３３との間の空隙Ｇが広がることで、連動杆２１が保持部３２及び抜止部３３に接触しながら筒状部３１内をＸ方向に相対的に移動する。

これによって、凸部３０は、受部３４ｂ又は３４ｃに係合して風向板の羽根部が前後方向Ｙに対して傾斜した姿勢（傾斜姿勢）をとる。なお、凸部３０が受部３４ａ，３４ｂ又は３４ｃに係合するときには、保持部３２と抜止部３３との間の空隙はもとの空隙Ｇに戻る。したがって、連動杆２１の摘み部３５を操作していない状態では、凸部３０が受部３４ａ，３４ｂ又は３４ｃから抜け出るのを抜止部３３が防止する。

上記構成においては、保持部３２は、抜止部３３と一体的に形成されて連動杆２１に固定されているため、連動杆２１が捩れたり、反ったりした場合でも保持部３２と抜止部３３との相対的な位置関係への影響は小さく、空隙Ｇは変動しにくい。したがって、保持部３２からの係合片２９の抜け出しを効果的に防止することができる。

また、傾斜姿勢をとる風向板９には弾性変形した低剛性部２３が中立姿勢に戻ろうとする力がかかる。しかも、扁平状に形成された筒状部３１では、左右方向Ｘの両端部よりも中央部の方が弾性変形しやすくなる。そうすると、保持部３２の厚みを左右方向Ｘにおいて一定とすると、左右方向Ｘ両端部よりも中央部の方が保持部からの係合片の抜け出しが容易となる。

そこで、本発明においては、図１２に示すように、保持部３２の厚みを左右方向Ｘ両端部よりも中央部の方が厚くなるように、いいかえれば、保持部３２は左右方向Ｘ両端部よりも中央部の方が抜止部３３側に出っ張って空隙Ｇが狭くなるように形成することができる。なお、ここで保持部３２の厚みとは、受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃを除いた他の部分の厚みを意味する。これにより、左右方向Ｘ中央部における保持部３２からの係合片２９（凸部３０）の抜け出しをより確実に抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、本実施形態においては、風向板９と基板１８とは同じ合成樹脂によって一体成形されているが、これに限らず、風向板９と基板１８とを別体として成形して風向板９を基板１８に固定するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、保持部３２を連結杆２１に、係合片２９を基板１８に設けているが、保持部３２を基板１８に、係合片２９を連結杆２１に設けることも可能である。また、本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、筒状部３１の上面側に保持部３２を形成し、下面側に抜止部３３を形成した形態について説明したが、これに限らず、筒状部３１の上面側に抜止部３３を形成し、下面側に保持部３２を形成した形態としてもよい。

さらに、本実施形態では、係合片２９には凸部３０を形成し、保持部には凹状又は段差状の受部３４ａ，３４ｂ及び３４ｃを形成しているが、係合片と受部とが係脱可能であればよく、例えば、係合片２９に凹部を形成し、受部を凸状に形成してもよい。また、上記構成の風向変更装置は、モータを用いた周知の方法によって、自動的に風向を変更するようにしてもよい。

また、本実施形態では、保持部３２と抜止部３３とを扁平状の筒状に一体的に形成しているが、これに限らず、保持部３２と抜止部３３とをそれぞれ連結杆２１に直接接続するようにしてもよい。

具体的に、図１３は第２実施例の連結杆を示す模式図である。図示のように、連結杆２１の幅方向一端部から保持部３２と、抜止部３３とを分岐形成するようにしてもよい。このような構成によっても保持部３２と抜止部３３との相対的な位置関係への影響を抑制することが可能となる。また、保持部３２の左右方向Ｘのどの部分においても、連結杆２１を左右方向Ｘにスライド移動させようとしたときに、連結杆２１にかかる抵抗力を同レベルにすることができる。

以上の実施形態の説明から明らかな通り、本発明の風向変更装置１７は、基板１８上に左右方向Ｘに間隔をおいて立設された複数の風向板９と、風向板９同士を連動させる連動杆２１と、基板１８及び連動杆２１のうちいずれか一方の部材に設けられる係合片２９と、他方の部材に設けられて係合片２９を左右方向Ｘに移動可能に係合保持する保持部３２と、保持部３２からの係合片２９の抜け出しを防止する抜止部３３とを備え、抜止部３３は、保持部３２又は前記他方の部材に対して一体的に形成されたことを特徴とする。

上記構成によれば、抜止部３３を、保持部３２又は保持部３２が設けられた部材に対して一体的に形成したため、抜止部３３と保持部３２との相対的な位置ずれを防止し、保持部３２からの係合片２９の抜け出しを防止することができる。

具体的に、保持部３２および抜止部３３は、扁平状の筒状部３１として一体的に形成され、筒状部３１において、対向する平面部のうち一方に保持部３２が形成され、他方に抜止部３３が形成され、保持部３２と抜止部３３との間を係合片２９が移動可能とされた構成としてもよい。

保持部３２の厚みは、筒状部３１の軸方向Ｃに直交する長手方向Ｘの両端部よりも中央部の方が厚くなるように形成された構成としてもよい。これにより、左右方向Ｘ中央部における保持部３２からの係合片２９の抜け出しをより確実に抑制することが可能となる。

本発明に係る風向変更装置は、比較的硬質の合成樹脂によって形成することができるため、寸法変化を抑制することが可能である。すなわち、上記風向変更装置１７が搭載された空気調節装置においては、風向変更装置１７の取付作業を容易に行うことができる。空気調節装置としては、例えば、空気調和機、空気清浄機、除湿機、加湿器、電気ヒータ、石油ストーブ、ガスヒータ及び冷蔵庫等を挙げることができる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 熱交換器
２ ファン
３ キャビネット
４ 吸込口
５ 吹出口
６ 空気通路
７ フィルタ
８ 導風パネル
９ 風向板
１０ 背面板
１１ 前面パネル
１２ 開口
１３ 前カバー
１４ ドレンパン
１５ リアガイダ
１６ ルーバユニット
１７ 風向変更装置
１８ 基板
１９ ルーバユニット下面部
１９ａ 基板収容部
２０ リブ
２１ 連動杆
２２ 支持部
２３ 低剛性部
２４ 高剛性部
２５ 軸部
２６ 係止片
２７ 貫通孔
２８ 溝部
２９ 係合片
３１ 筒状部
３２ 保持部
３３ 抜止部
３４ａ 受部
３４ｂ 受部
３４ｃ 受部
３５ 摘み部
３６ 断熱材

Claims (4)

1. 基板上に左右方向に間隔をおいて立設された複数の風向板と、前記風向板同士を連動させる連動杆と、前記基板及び前記連動杆のうちいずれか一方の部材に設けられる係合片と、他方の部材に設けられて前記係合片を左右方向に移動可能に係合保持する保持部と、前記保持部からの前記係合片の抜け出しを防止する抜止部とを備え、前記抜止部は、前記保持部及び前記他方の部材のうち少なくともいずれかに対して一体的に形成されたことを特徴とする風向変更装置。
2. 前記保持部および前記抜止部は、扁平状の筒状部として一体的に形成され、前記筒状部において、対向する平面部のうち一方に前記保持部が形成され、他方に前記抜止部が形成され、前記保持部と前記抜止部との間を前記係合片が移動可能とされた請求項１に記載の風向変更装置。
3. 前記保持部の厚みは、前記筒状部の軸方向に直交する長手方向の両端部よりも中央部の方が厚くなるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の風向変更装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の風向変更装置が搭載されたことを特徴とする空気調節装置。

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