JP3780950B2 - 空気調和機の風向変更装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷暖房を行う空気調和機の風向変更装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用に使用されている壁掛形セパレートタイプ空気調和機の室内機において、上下方向に風向を設定する上下フラップと左右方向に風向を設定する左右フラップとを組み合わせて室内機の吹出口に配置し風向変更装置としている。
【０００３】
左右フラップの送風通路への取り付け位置が固定されて上下フラップを動作させる方式と、上下フラップの動作と連動して左右フラップの位置が変わる方式とがある。
【０００４】
左右フラップが固定されている方式は、吹き出し口の送風通路上流側に左右フラップを固定して設けて送風の左右変更を可能にし、その下流側に上下フラップを設けている。この場合、一般には左右フラップを構成する複数の羽根を連結部材を用いて連結しておき、一部の羽根の向きを変えることで複数の羽根を同じ方向に向かせることができるような構造が用いられている。
一方、上下フラップの動作と連動して左右フラップの位置が変わる方式は、吹出口に固定された上下フラップに左右フラップを組み付け、風向を上方向に変えた場合には左右フラップが送風通路下流側に位置し、下方向に変えた場合には左右フラップが送風通路上流側に位置するように構成されている。この場合も、左右フラップは複数の左右羽根が連結部材によって連結されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の空気調和機の風向変更装置では次のような課題を有していた。すなわち、左右フラップの位置が固定されている方式では、左右フラップが上下フラップの動作に関係なく常に吹出口の送風通路上流側に配置されるので、送風抵抗が大きくなるだけでなく、風向変更効果は小さいという課題を有していた。また、上下フラップに左右フラップを組み付けて、上下フラップの動作と連動して左右フラップの位置を変える方式では、上下フラップを上向きにした場合に左右フラップは上下フラップの回動に伴ない吹出口の上方部に大きく移動し、その結果、吹出口の下方部には左右フラップが存在しない送風領域が発生する。そのため、特に冷房運転時の送風量が少ない状態においては、冷やされた吹出し風は比重が大きいためその大半が吹出口の下方部を通過し、吹出し風を左右に吹き分けることが困難になり、風向変更作用が低下するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上下フラップの動作に連動して左右フラップを常に送風の主流部に移動配置し、風向変更効果の向上を図った空気調和機の風向変更装置の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の空気調和機の風向変更装置は、熱交換器および送風ファンと、送風ファンの下流に設けられたファンケースよりなる吹出口と、吹出口に設けられた風向きを上下に変更する上下フラップおよび風向きを左右に変更する左右フラップとを具備、上下フラップの上下方向の回動に連動して、左右フラップが吹出口のフアンケースと平行に、送風方向の上流側または下流側に移動させる構成としている。
【０００８】
この構成により、上下フラップに連動して、左右フラップが常に送風の主流部に位置するので、吹出口の下方部に風が左右フラップに当たらない部分が発生することなく風の左右の吹き分けが確実になされ、また上下フラップの全開時にも左右フラップは風下側に移動配置されるので、送風通路抵抗の減少と風向変更効果の向上を図ることができる。
【０００９】
さらに、羽根軸を有する複数の左右羽根と、複数の左右羽根を羽根軸で左右方向に回動可能に支持するとともに所定部位に支持桟回転軸を有する支持桟とを有する左右フラップと、上下フラップから延出して設けられ、支持桟の支持桟回転軸を回動可能に支持する支持穴とを設けた支持アームとを設けた構成としている。
【００１０】
この構成により、左右羽根が左右方向に回動可能になるとともに、上下フラップを支持アームに設けた回転軸を介して上下方向に動作させても支持穴で左右フラップの支持桟が回転するために、左右羽根が大きく上下に移動することはない。その結果、吹出口における左右フラップの上下方向の位置が安定し、風向変更作用の向上を図ることができる。
【００１１】
さらに、支持桟の支持桟回転軸と所定距離を有して支持桟から延出配置された係合軸と、吹出口に配置されて係合軸を移動可能に保持するガイドとを有する構成としている。
【００１２】
この構成により、上下フラップが上下方向に動作した時、左右フラップは上下フラップに設けた支持アームと連動しながら、ガイド溝に沿って動くことができる。その結果、ガイド溝の形状をファンケースの下面形状と相似にすることにより、ファンケースに平行な移動を可能とし、風向変更効果をさらに向上させることができる。
【００１３】
さらに、左右フラップは、複数の左右羽根を連結桟で連結し同じ向きに回動させる構成しているため、左右羽根の方向変更はどれか一枚の左右羽根を変更させることで複数羽根の方向変更が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明による空気調和機の風向変更装置を用いた空気調和機の要部縦断面図、図２は本発明風向変更装置を構成する左右フラップ本体の要部斜視図、図３は前記左右フラップ本体に上下フラップを組み込んだ風向変更装置の要部斜視図、図４は吹出口中央に設けた中央桟に配置されたガイド溝への取り付けを示す風向変更装置の要部斜視図、さらに図５は上下フラップの動作に連動した左右フラップの動作とファンケースとの位置関係を示す要部断面図である。
【００１６】
図１に示すように、空気調和機の本体１とフアンケース２とスタビライザ３および吸入グリル４で送風通路６を構成している。室内空気５は送風通路６に配備した送風フアン７により、吸入グリル４から吸入され、熱交換器８で熱交換されて送風通路６の下流側のファンケース２とスタビライザ３と左右の側壁９とにより形成される吹出口１０から風向変更装置本体１１を経由して室内に送風される。
送風ファン７としては、例えばｍｕｌｔｉ ｂｌａｄｅ ｆａｎを使用することができる。
【００１７】
風向変更装置１１は、上下方向に風向を調節する上下フラップ１２と左右方向に風向を調節する左右フラップ１３とで構成されている。
【００１８】
図２には左右フラップ１３を示す。左右フラップ１３は複数の左右羽根１４、支持桟１５および連結桟１６から構成されている。左右羽根１４には支持桟１５に設けられた嵌め込み穴１７に左右羽根１４を嵌め込み左右に移動可能とする羽根軸１８と、連結桟１６に設けられた固定穴１９と回転可能に支持固定される固定軸２０が設けられている。複数の左右羽根１４はこれらの羽根軸１８及び固定軸２０のそれそれで、支持桟１５と連結桟１６とに結合されている。このようにして、一枚の左右羽根１４を左右に動かすと、全部の左右羽根を同一方向に動かすことを可能としている。本発明実施の形態では左右対称の左右フラップ１３を一対用いて空気調和機の送風吹出口に配置し、空気調和機の風向変更装置を構成している。
【００１９】
また支持桟１５は、所定の位置で支持桟回転軸２１として構成されており、支持桟１５の片端部には支持桟回転軸２１の中心から係合板２２によって所定距離だけ離間して係合軸２３が設けられている。また、係合板２２は支持桟１５に対して固定されている。
【００２０】
図３には左右フラップ１３を上下フラップ１２に組み込んだ風向変更装置１１を示す。図に示す様に、上下フラップ１２は、横長で平板形状の上下翼２４と、上下翼２４の下面側に延出配置されて所定位置に設けられた複数の支持アーム２５により構成されている。
支持アーム２５には、前方を開口した支持穴２６が設けられているとともに、上下フラップ１２の両端部に位置する支持アーム２７と中央部に位置する支持アーム２８には、前記支持穴２６と所定距離だけ離間させてそれぞれ外方に向けて回転軸２９が設けられている。
【００２１】
上下フラップ１２には左右一対の左右フラップ１３が組み込まれて風向変更装置１１が完成し、図３には風向変更装置１１の右半分を示している。したがって、上下フラップ１２の上下翼２４は図面では中央で切断されて示されており、支持アーム２５に設けられた回転軸２９も切断されて示されている。
【００２２】
また、図４には吹出口１０の中央に設けた中央桟３０に風向変更装置１１を取り付けた右半分の要部を示す。中央桟３０が吹出口１０の左右方向中央部にスタビライザ３に固定されて配置されている。中央桟３０には、上下フラップ１２の中央部に位置する支持アーム２５（２８）に設けられた回転軸２９を回動自在に支持する嵌合穴３１と、支持桟１５に設けられた係合軸２３を係合するための弓形形状のガイド溝３２を設けている。回転軸２９は嵌合穴３１に回転可能に嵌め合わされて上下フラップ１２の回転を支持し、係合軸２３はガイド溝３２に移動自在に嵌め合わされて支持桟１５の係合軸２３がガイド溝３２に沿って移動可能な構成としている。なお本実施形態ではガイド溝３２としているが、係合軸２３の移動を案内するための貫通穴や溝，あるいは桟などでも良い。
【００２３】
次に、風向変更装置１１の組立てと吹出口１０への組み込みについて図を用いて説明する。先ず、図２の状態にブロック化して組立られた一対の左右フラップ１３を、図３に示すように、支持桟１５に設けられた支持桟回転軸２１を上下フラップ１２の支持アーム２５に設けられた支持穴２６に挿入嵌合して、上下フラップ１２と左右フラップ１３からなる風向変更装置１１が完成する。
【００２４】
次に、風向変更装置１１を空気調和機の吹出口１０に挿入配置する。このとき図４に示すように中央部の支持アーム２５（２８）に設けられた回転軸２９は、中央桟３０に設けられた嵌合穴３１に回転可能に嵌め込まれ、さらに係合軸２３はガイド溝３２に挿入される。
【００２５】
また、上下フラップ１２の中央桟３０と反対側の支持アーム２５（２７）に設けられた回転軸２９は吹出口１０の左右両方の側壁９に設けた軸穴（図示せず）に挿入されて回動自在に軸支される。
【００２６】
また、風向変更装置１１は上下方向に自動で回動するために、上下フラップ１２の左右両端のいずれかの回転軸２９においてステッピングモータ等からなる駆動モータの回転軸に連結されている。
【００２７】
さらに上記構成による風向変更装置の動作について図５を用いて説明する。
【００２８】
図５には風向変更装置１１の動作状況を示している。図５（ａ）は上下フラップ１２が閉じられた状態、図５（ｂ）は上下フラップ１２が中間に開放された状態、さらに図５（ｃ）は上下フラップ１２を全開にした状態を示している。
【００２９】
空気調和機が停止状態では図５（ａ）に示すような閉じられた状態とし、冷房運転時には送風される冷風を上向き方向に制御するため、図５（ｂ）の中間状態から図５（ｃ）の全開状態の間を上下に揺動している。一方、暖房運転状態では立ち上げ運転時は図５（ｃ）に示す全開状態で暫く運転し、安定運転時は送風される温風を下向き方向に制御するため図５（ｂ）の中間状態としている。
【００３０】
この時、上下フラップ１２が上方向に開放されるにつれ、左右フラップ１３の左右羽根１４は矢印Ａに示すように、吹出口１０近傍のフアンケース２にほぼ平行に上流側から下流側に移動するとともに矢印Ｂに示すようにファンケース２と距離ｄを保つように下方に移動する。この時、左右フラップ１３の移動距離は図３にて示される支持アーム２５の回転軸２９と支持穴２６との距離によって調整され、本実施形態では上下フラップ１２が全開状態でも、左右フラップ１３が送風通路６から飛び出さない距離に設定している。
【００３１】
また、左右フラップ１３の左右羽根１４の動作は、支持桟１５の支持桟回転軸２１と係合軸２３との距離および係合部材２２の支持桟１５への取り付け角度、ガイド溝３２の形状によって規制される。すなわち、上下フラップ１２を上向き方向にすると、それぞれの支持アーム２５が回転軸２９を中心として回転し、支持穴２６に嵌め込まれた左右フラップ１３が支持桟１５の支持桟回転軸２１を回転しながら送風方向の下流側に移動する。支持桟回転軸２１には係合部材２２を介して係合軸２３が延出配置されており、支持桟回転軸２１の回転に伴い係合軸２３も送風方向の下流側に移動する。係合軸２３はガイド溝３２に嵌め込まれてガイド溝３２の形状に沿って移動することになる。したがって、左右フラップ１３の移動位置をこのガイド溝３２の形状によって規制し、その形状を左右羽根１４がファンケース２と略平行に移動する形状とすることにより、左右羽根１４をファンケース２と平行に送風方向下流側に移動させることができる。そして、これらの部品は樹脂成形部品などを嵌め合わせて組み付けることで実現でき、部品点数を増やすことなく簡単な構成となるので、組立てを簡素化して製造コストを安価にすることができる。
【００３２】
上記構成により、上下フラップ１２の開度に関係なく、左右羽根１４を常に送風通路６の主流部で、しかも極力吹き出し部の前方に位置させることができるため、風向きを左右に変えることが確実になされる。特に冷房運転での弱送風時などの上下フラップ１２を全開にした場合でも、左右フラップ１３の左右羽根１４が吹出口１０から飛び出さず、送風通路６内に位置し送風は常に左右羽根１４に当たり風向変更効果が確実になされ、効率的な冷房運転がなされる。また、上下フラップ１２が上下に動作しても、左右フラップ１３は送風通路６の主流部に位置するために、送風抵抗の急激な変化がなく安定した運転が実現できる。
【００３３】
なお、本実施形態では左右フラップ１３の左右羽根１４をファンケース２とほぼ平行に移動すべく、ガイド溝３２の形状と係合部材２２の長さあるいは支持桟１５の軸と係合部材２２との取り付け角度を設定しているが、スタビライザ３とファンケース２によって形成される送風通路６の形状等に応じて自由に変えることが可能である。
【００３４】
また、本実施形態では左右フラップ１３の左右羽根１４を送風方向に対して最適な位置に移動させる手段として係合軸２３とガイド溝３２で説明したが、この部分を他の手段例えば歯車を使用して摺動させる構成にしても良いものである。
【００３５】
また、本実施形態では係合軸２３とガイド溝３２を吹出口１０の中央部に配置して説明したが、この部分は吹出口１０の両端の側壁８側に配置しても良いものである。
【００３６】
また、本実施形態では上下フラップ１２を、駆動モータにより上下方向に自動で回動する構成で説明したが、駆動モータを用いることなく手動で回動させても良いものである。また、左右フラップ本体１３の複数の左右羽根１４も、左右に連動して回動させるための連結桟１６により連結して説明したが、連結桟１６を用いることなく夫々単独に左右羽根１４を回動させても良いものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、上下フラップの上下方向の回動に連動して、左右フラップを吹出口のファンケースに沿って平行に、送風の上流側、下流側に移動する構成としたことにより、左右フラップは、常に送風の主流部に移動して位置する。その結果、吹出口の下方部で左右フラップに当たらない部分が発生することなく送風の左右の吹き分けが確実になされ、風向変更効果を向上させるとともに送風を安定させることができる。
【００３８】
また、本発明によれば、上下フラップに連動する左右フラップの動作を部材形状の組み合わせて任意に実現することが可能であり、送風通路形状に応じて自由に設定できる。
【００３９】
さらに、これら部材の組み込みは樹脂部材を嵌め合わせる構成で実現できるため、部品点数を増やすことなく、組立てを簡素化して安価な製造コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態における風向変更装置を用いた空気調和機の要部縦断面図
【図２】 本発明の実施形態における風向変更装置を構成する左右フラップ本体の要部斜視図
【図３】 本発明の実施形態における前記左右フラップ本体に上下フラップを組み込んだ風向変更装置の要部斜視図
【図４】 本発明の実施形態における吹出口中央に設けた中央桟に配置されたガイド溝への取り付けを示す風向変更装置の要部斜視図
【図５】 本発明の実施形態における上下フラップの動作に連動した左右フラップの動作とファンケースとの位置関係を示す要部断面図
【符号の説明】
１ 本体
２ ファンケース
３ スタビライザ
４ 吸い込みグリル
５ 室内空気
６ 送風通路
７ 送風ファン（ｍｕｌｔｉ ｂｌａｄｅ ｆａｎ）
８ 熱交換器
９ 側壁
１０ 吹出口
１１ 風向変更装置
１２ 上下フラップ
１３ 左右フラップ
１４ 左右羽根
１５ 支持桟
１６ 連結桟
１７ 嵌め込み穴
１８ 羽根軸
１９ 固定穴
２０ 固定軸
２１ 支持桟回転軸
２２ 係合部材
２３ 係合軸
２４ 上下翼
２５ 支持アーム
２６ 支持穴
２７ 支持アーム
２８ 支持アーム
２９ 回転軸
３０ 中央桟
３１ 嵌合穴
３２ ガイド溝

Claims (2)

1. 熱交換器および送風ファンと、前記送風ファンの下流に設けられたファンケースよりなる吹出口と、前記吹出口に嵌合穴により回転軸を把持して支持され、風向きを上下に変更する上下フラップおよび風向きを左右に変更する左右フラップとを具備し、
   前記上下フラップは前記回転軸を中心に回動し、且つ前記回転軸から所定の距離だけ前記回転軸に直角方向に離れた場所には前記左右フラップを互いに連結する支持桟を把持する支持穴を設け、前記支持桟の一端には支持桟の中心軸から前記回転軸に直角に所定距離延出した係合部材と、前記係合部材の先端には前記回転軸に平行な係合軸を設け、前記係合軸は嵌合穴の近傍に設けられたガイド溝内を自由に滑動し、前記上下フラップの上下方向の回動に連動して、前記左右フラップを前記吹出口のフアンケースに沿って略平行に送風方向の上流側または下流側に移動させる空気調和機の風向変更装置。
2. 左右フラップは、羽根軸と固定軸とを有し、前記羽根軸は支持桟に設けられた嵌め込み穴を貫通して前記支持桟により支持され、前記固定軸は支持桟と略平行をなす連結桟に設けられた固定穴を貫通して前記連結桟により把持され、左右フラップは前記連結桟で互いにリンクされ略平行を保ちながら前記回転軸の周りを所定の角度だけ自由に回動するように構成してなる、請求項１に記載の空気調和機の風向変更装置。

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