JP3772694B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定ダクトの先端部に曲がりダクトの基端部を同軸に接続し、前記曲がりダクトを前記固定ダクトの軸回りに回動させて、その曲がりダクトの先端に設けられた空気吹出口の方向を変える空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
曲がりダクトを基端部の軸回りに回動させて、その曲がりダクトの空気吹出口５４ｆの方向を変える空調装置の一例が特開平５−９９４７９号公報に記載されている。この空調装置は、図６（Ｂ）に示すように、自立式の空調装置本体５２を備えており、この空調装置本体５２の上面隅部に曲がりダクト５４が設置されている。
曲がりダクト５４の基端部外周には、図６（Ａ）に示すように、この曲がりダクト５４の回動に使用される歯車５６が固定されており、この歯車５６が空調装置本体５２の上部に設けられたケース５８に収納されている。ケース５８には歯車５６と噛合するピニオン５９が収納されており、そのピニオン５８がモータ６０の回転軸６１に連結されている。モータ６０が駆動されると、ピニオン５９が回転してその回転が歯車５６に伝わり、歯車５６と共に曲がりダクト５４が回転する。これによって、空気吹出口５４ｆの方向が変化する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、曲がりダクト５４の基端部外周に歯車５６を固定する構造では、曲がりダクト５４の径を変更する場合、同時に歯車５６の径も変更する必要がある。即ち、曲がりダクト５４の径に応じて複数種類の歯車５６を用意しなければならず、曲がりダクト５４を回動させる機構の汎用性が低いという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、汎用性の高い曲がりダクトの回動機構を備える空調装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、固定ダクトの先端部に曲がりダクトの基端部を同軸に接続し、前記曲がりダクトを前記固定ダクトの軸回りに回動させて、その曲がりダクトの先端に設けられた空気吹出口の方向を変える空調装置であって、前記曲がりダクトの外周面の形状に沿って変形可能で、前記曲がりダクトの外周面の外周寸法よりも短く形成されており、その曲がりダクトの外周面の一部を除いて、その外周面を周方向から囲む係合部材と、前記曲がりダクトの基端部の位置で、その曲がりダクトの外周面を周方向から囲んでいる前記係合部材の少なくとも両端部を取外し可能な状態で前記曲がりダクトの外周面に固定する連結部材と、前記固定ダクト側に設置されており、前記係合部材を介して前記曲がりダクトを回動させる回動部材とを有しており、前記回動部材は定位置に保持された回転体を備えており、その回転体の外周面に形成された複数の凸部の一部と前記係合部材に設けられた複数の凹部の一部とが係合するとともに、前記回転体が回転することで、前記回転体の凸部と前記係合部材の凹部との係合位置が順番に移動して曲がりダクトが回動することを特徴とする。
【０００５】
本発明によると、係合部材は曲がりダクトの外周面の形状に応じて変形可能なため、連結部材を使用してその係合部材を種々の径の曲がりダクトにおける基端部の周方向に固定することができる。即ち、一種類の係合部材で種々の径の曲がりダクトに対応が可能となる。また、固定ダクト側の回動部材は係合部材を介して曲がりダクトを回動させる構造のため、曲がりダクトの径に係わらずその曲がりダクトを回動させることができる。このため、曲がりダクトを回動させる機構の汎用性が高くなり、曲がりダクトの径の変更が容易になる。
【０００６】
請求項２の発明によると、係合部材がチェーンであり、回転体がスプロケットであることを特徴とする。このため、空調装置の軽量化が可能になる。
また、係合部材を例えばゴム製のラックで形成し、回転体をピニオンにすることも可能である。
また、請求項３の発明によると、固定ダクトの先端部内側には回転軸をその固定ダクトと同軸に保持する第１軸受け部材が固定されており、曲がりダクトの基端部内側にはその曲がりダクトの基端部と同軸位置で前記回転軸を回転可能に支持する第２軸受け部材が固定されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施形態１に係る空調装置の説明を行う。ここで、図１は、本実施形態に係る空調装置の曲がりダクト及び回動機構を表す側面図等であり、図２は同正面図である。また、図３は回動機構のセンサ取付け概略図、図４は曲がりダクトと固定ダクトとの接続部分を表す縦断面図、図５は空調装置の要部全体正面図である。
【０００８】
空調装置１は、図５に示すように、工場の天井部分に設置された主固定ダクト２を備えており、その主固定ダクト２の側面に複数の分岐固定ダクト４が所定の間隔で接続されている。分岐固定ダクト４の先端部分はハウジング６の内部に収納されており、そのハウジング６内で曲がりダクト７と接続されている。なお、図５には、主固定ダクト２、分岐固定ダクト４及びハウジング６を支持するブラケット及び冷風発生装置等は省略されている。
【０００９】
分岐固定ダクト４の先端部４ｆは、図４（Ａ）に示すように、ほぼ水平に位置決めされており、ハウジング６内でブラケット６ａ，６ｂにより支持されている。分岐固定ダクト４の先端部４ｆは円筒形に形成されており、その内側先端寄りに一対の第１軸受け部材１２がその分岐固定ダクト４と同軸に固定されている。第１軸受け部材１２は、回転軸１８を回転可能な状態で分岐固定ダクト４の先端部４ｆと同軸に保持する部材であり、図４（Ｃ）に示すように構成されている。即ち、第１軸受け部材１２は、分岐固定ダクト４の内径とほぼ等しい外径を有する外部リング１２ｒと、軸受けとして働く内部リング１２ｓとを備えており、両リング１２ｒ，１２ｓが四本の支持棒１２ｂによって互いに同軸となるように連結されている。
【００１０】
分岐固定ダクト４の先端には、曲がりダクト７の基端部７ｂが軸回りに回動可能な状態で連結される。曲がりダクト７は、側面略Ｌ字形をしており、空気吹出口７ｅを有する先端部７ｆと曲がり部７ｗ及び上記した基端部７ｂとから構成されている。曲がりダクト７の基端部７ｂは円筒形に形成されてその内径が分岐固定ダクト４の先端部４ｆの外径よりも若干大きく設定されており、図４（Ａ）に示すように、その基端部７ｂの後端が分岐固定ダクト４の先端に被せられる。
【００１１】
曲がりダクト７の基端部７ｂにはその内部後端寄りに第２軸受け部材１４が同軸に固定されている。第２軸受け部材１４は、上記した回転軸１８に曲がりダクト７を連結するための部材であり、図４（Ｂ）に示すように構成されている。即ち、第２軸受け部材１４は曲がりダクト７の基端部７ｂの内径とほぼ等しい外径を有する外部リング１４ｒと、上記した回転軸１８が連結される内部リング１４ｓとを備えており、両リング１４ｒ，１４ｓが四本の支持棒１４ｂによって互いに同軸となるように連結されている。
上記した構造により、曲がりダクト７は分岐固定ダクト４の軸回りに回動可能になり、空気吹出口７ｅの向きを変えることが可能になる。
【００１２】
曲がりダクト７の基端部７ｂの外周面には、図１（Ａ）に示すように、チェーン２２がその基端部７ｂの外周面の周方向に固定されている。チェーン２２は、曲がりダクト７を回動させる部材であり、図２（Ａ）に示すように、曲がりダクト７の上端部を除く部分を囲んでいる。なお、図２（Ａ）に示す状態で、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅは真下を向いている。
チェーン２２は、少なくとも両端部が連結部材２３によって曲がりダクト７に固定されている。連結部材２３は、例えば、図１（Ｃ）に示すように、チェーン２２のピン２２ｐを両側から回転可能に支える一対のＬ字型サポート２３ｓと、それらのＬ字型サポート２３ｓを曲がりダクト７に固定するボルト＆ナット２３ｎから構成されている。
【００１３】
ハウジング６内には、モータ＆減速機８が分岐固定ダクト４の真下位置に取付けられており、そのモータ＆減速機８の駆動軸８ｊの先端にチェーン２２と噛合するスプロケット８ｓが固定されている。この構造により、モータ＆減速機８が駆動されてスプロケット８ｓが回転すると、チェーン２２及びスプロケット８ｓの働きで曲がりダクト７は分岐固定ダクト４に対して回動する。
即ち、チェーン２２が本発明の係合部材に相当し、スプロケット８ｓ、モータ＆減速機８等が本発明の回動部材に相当する。また、Ｌ字型サポート２３ｓ及びボルト＆ナット２３ｎが本発明の連結部材に相当する。
【００１４】
曲がりダクト７の基端部７ｂの外周面には、チェーン２２と平行にベルト状の第１ストライカ２５ａと第２ストライカ２５ｂとが貼着されている。第１ストライカ２５ａは、図２（Ｃ）に示すように、曲がりダクト７の下端から上端近傍までその曲がりダクト７の左外周面に貼着されており、第２ストライカ２５ｂは同じく曲がりダクト７の下端から上端近傍までその曲がりダクト７の右外周面に貼着されている。両ストライカ２５ａ，２５ｂは曲がりダクト７の軸方向に位置をずらした状態で配置されており、互いのストライカ２５ａ，２５ｂが連続しないように配慮されている。
【００１５】
ハウジング６の上部には、図２（Ｃ）に示すように、第１ストライカ２５ａによって動作する第１マイクロスイッチ２６ａと、第２ストライカ２５ｂによって動作する第２マイクロスイッチ２６ｂとが取付けられている。第１マイクロスイッチ２６ａは、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが真下を向いた状態からその空気吹出口７ｅが図中左に移動（曲がりダクト７が右回動）する間だけオンできる位置に取付けられている。第２マイクロスイッチ２６ｂは、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが真下を向いた状態からその空気吹出口７ｅが図中右に移動（曲がりダクト７が左回動）する間だけオンできる位置に取付けられている。
【００１６】
このため、第１マイクロスイッチ２６ａ、第２マイクロスイッチ２６ｂが共にオンのときは、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅは真下を向いている。また、第１マイクロスイッチ２６ａがオンで第２マイクロスイッチ２６ｂがオフのときは曲がりダクト７の空気吹出口７ｅは左下を向いている。第１マイクロスイッチ２６ａがオフで第２マイクロスイッチ２６ｂがオンのときは曲がりダクト７の空気吹出口７ｅは右下を向いている。
なお、第１マイクロスイッチ２６ａ、第２マイクロスイッチ２６ｂの信号は、ハウジング６内のコントローラ３０（図３参照）に入力される。
【００１７】
曲がりダクト７の先端部７ｆには、空気吹出口７ｅが向く方向に位置する作業員を検出するための主センサ３１が取付けられている。また、ハウジング６の上部には、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング６の左下を指向する第１センサ３２と右下を指向する第２センサ３３とが取付けられている。第１センサ３２は、ハウジング６の真下及びそのハウジング６の左下に位置する作業員を検出可能なように位置決めされている。即ち、第１センサ３２によって、図３（Ｂ）の範囲I、IIに位置する作業員を検出できる。また、第２センサ３３はハウジング６の真下及びそのハウジング６の右下に位置する作業員を検出可能なように位置決めされている。即ち、第２センサ３３によって、図３（Ｂ）の範囲I 、IIIに位置する作業員を検出できる。
【００１８】
主センサ３１、第１センサ３２及び第２センサ３３の出力信号はハウジング６内のコントローラ３０（図３参照）に入力される。なお、主センサ３１、第１センサ３２及び第２センサ３３には、例えば赤外線センサが使用される。
コントローラ３０は、主センサ３１、第１センサ３２及び第２センサ３３からの信号に基づいてモータ＆減速機８を駆動させ、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅを作業員の方向に向ける働きをする。
なお、第１センサ３２及び第２センサ３３は同じ位置に設けても良く、二つのセンサが一体型となったものを使用しても良い。
【００１９】
次に、空調装置１の動作を説明する。
図３（Ｂ）に示すように、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが真下を向いている状態で、作業員がその空気吹出口７ｅの下（範囲I）にいると、主センサ３１、第１センサ３２及び第２センサ３３が作業員を検出してオンする。主センサ３１がオンするとモータ＆減速機８は停止し、空気吹出口７ｅはその位置に保持される。
【００２０】
この状態から作業員が図中左方向に移動して範囲IIに到達すると、第１センサ３２がオンの状態で主センサ３１及び第２センサ３３がオフする。これによって、コントローラ３０は、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが左に移動（曲がりダクト７が右回動）するように、モータ＆減速機８を駆動させる。即ち、モータ＆減速機８によってスプロケット８ｓが回転させられることにより、そのスプロケット８ｓの回転力が曲がりダクト７の外周面に固定されたチェーン２２に伝わり、両者８ｓ，２２の噛合作用で曲がりダクト７が右回動する。そして、曲がりダクト７の主センサ３１が作業員を検出してオンすると、モータ＆減速機８が停止して、空気吹出口７ｅはその位置に保持される。
【００２１】
次に、作業員が再び範囲Iに戻ると、主センサ３１がオフして第１センサ３２、第２センサ３３が共にオンする。このため、コントローラ３０は、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが真下を向くように、モータ＆減速機８を駆動させる。そして、曲がりダクト７の主センサ３１が作業員を検出してオンすると、モータ＆減速機８が停止して、空気吹出口７ｅはその位置に保持される。
【００２２】
この状態から作業員が図中右方向に移動して範囲IIIに到達すると、第１センサ３２、主センサ３１がオフして第２センサ３３がオンする。これによって、コントローラ３０は、曲がりダクト７の空気吹出口７ｅが右に移動（曲がりダクト７が左回動）するように、モータ＆減速機８を駆動させる。そして、曲がりダクト７の主センサ３１が作業員を検出してオンすると、モータ＆減速機８が停止して、空気吹出口７ｅはその位置に保持される。
このように、空調装置１では、作業員に追従して自動的に空気吹出口７ｅを移動させることができる。
【００２３】
上記した空調装置１では、曲がりダクト７の回動機構を構成するチェーン２２はその曲がりダクト７の外周面の形状に応じて変形可能なため、連結部材２３を使用してそのチェーン２２を種々の径の曲がりダクトの周方向に固定することができる。即ち、一種類のチェーン２２で種々の径の曲がりダクトに対応が可能となる。また、ハウジング６に設けられたモータ＆減速機８及びスプロケット８ｓはチェーン２２を介して曲がりダクト７を回動させる構造のため、曲がりダクト７の径に係わらずその曲がりダクト７を回動させることができる。このため、曲がりダクト７を回動させる機構の汎用性が高くなり、曲がりダクト７の径の変更が容易になる。
【００２４】
さらに、チェーン２２及びスプロケット８ｓ等を使用して曲がりダクト７の回動機構を構成できるため、従来のように、歯車等を使用する場合と比較して回動機構を軽量化できる。
また、チェーン２２をＬ字型サポート２２ｓ及びボルト＆ナット２３ｎから構成される連結部材２３により曲がりダクト７の外周面に固定する構造のため、溶接等で固定する場合と比較して曲がりダクト７を薄肉化できる。
なお、チェーン２２の代わりにゴム製のラックを使用し、スプロケット８ｓの代わりにピニオンを使用することも可能である。
また、曲がりダクト７の上端部を除く部分にチェーン２２を固定する例を示したが、曲がりダクト７の全周にチェーン２２を固定することも可能である。
さらに、前述の実施形態では、曲がりダクトを水平の軸を中心として回動させる例を説明したが、曲がりダクトを垂直の軸を中心として回動させるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によると、曲がりダクトを回動させる機構の汎用性が高くなり、曲がりダクトの径の変更が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る空調装置の曲がりダクト及び回動機構を表す側面図（Ａ図）、Ａ図のＢ部拡大図（Ｂ図）、及び連結部材の側面図（Ｃ図）である。
【図２】空調装置の曲がりダクト及び回動機構を表す正面図（図１のIIA -IIA矢視図）（Ａ図）、Ａ図のＢ部拡大図（Ｂ図）及び図１のIIC -IIC矢視図（Ｃ図）である。
【図３】空調装置の曲がりダクト等におけるセンサ取付け側面図（Ａ図）、正面図（Ｂ図）である。
【図４】空調装置の曲がりダクトと固定ダクトとの接続部分を表す縦断面図（Ａ図）、第２軸受け部材の正面図（Ｂ図）及び第１軸受け部材の正面図（Ｃ図）である。
【図５】空調装置の要部全体正面図である。
【図６】従来の空調装置の曲がりダクト及び回動機構を表す側面図（Ａ図）及び空調装置の全体斜視図（Ｂ図）である。
【符号の説明】
１ 空調装置
４ 分岐固定ダクト（固定ダクト）
７ 曲がりダクト
７ｅ 空気吹出口
７ｂ 基端部
８ モータ＆減速機（回動部材）
８ｓ スプロケット（回動部材、回転体）
２２ チェーン（係合部材）
２３ 連結部材
２３ｓ Ｌ字型サポート
２３ｎ ボルト＆ナット

Claims (3)

1. 固定ダクトの先端部に曲がりダクトの基端部を同軸に接続し、前記曲がりダクトを前記固定ダクトの軸回りに回動させて、その曲がりダクトの先端に設けられた空気吹出口の方向を変える空調装置であって、
   前記曲がりダクトの外周面の形状に沿って変形可能で、前記曲がりダクトの外周面の外周寸法よりも短く形成されており、その曲がりダクトの外周面の一部を除いて、その外周面を周方向から囲む係合部材と、
   前記曲がりダクトの基端部の位置で、その曲がりダクトの外周面を周方向から囲んでいる前記係合部材の少なくとも両端部を取外し可能な状態で前記曲がりダクトの外周面に固定する連結部材と、
   前記固定ダクト側に設置されており、前記係合部材を介して前記曲がりダクトを回動させる回動部材とを有しており、
   前記回動部材は定位置に保持された回転体を備えており、その回転体の外周面に形成された複数の凸部の一部と前記係合部材に設けられた複数の凹部の一部とが係合するとともに、前記回転体が回転することで、前記回転体の凸部と前記係合部材の凹部との係合位置が順番に移動して曲がりダクトが回動することを特徴とする空調装置。
2. 請求項１記載の空調装置であって、
   係合部材がチェーンであり、回転体がスプロケットであることを特徴とする空調装置。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の空調装置であって、
   固定ダクトの先端部内側には回転軸をその固定ダクトと同軸に保持する第１軸受け部材が固定されており、
   曲がりダクトの基端部内側にはその曲がりダクトの基端部と同軸位置で前記回転軸を回転可能に支持する第２軸受け部材が固定されていることを特徴とする空調装置。

Images