JP4283322B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内ユニットに冷暖房運転に応じて開閉するパネルを有する空気調和機に関する。

空気調和機の室内ユニットには、キャビネットの前面に吹出口が形成され、吹出口から温風あるいは冷風が吹き出される。冷暖房運転に応じて、吹き出す風の向きを切り換えるパネルが設けられる。

例えば、特許文献１には、吹出口を開閉する第１パネルと、第１パネルに併設された第２パネルとが設けられたことが記載されている。２つのパネルの方向を制御することにより、吹出口に連続させて吹出風路を所定の範囲に絞っている。また、冷房運転時には、第１パネルを前方に移動させている。
特開２００５−３１５５３６号公報

上記の空気調和機では、冷房運転のときだけパネルが移動し、暖房運転のときにはパネルは移動せず、風の吹き出しには寄与していない。しかし、パネルを移動させたとき、フラップのような別部材を用いて、パネルとキャビネットとの隙間を塞いでいる。このように、別部材が必要となり、さらにこの部材の移動機構も必要となる。また、１枚のパネルを冷暖房運転に利用できるようにすれば、送風能力を高めることも可能となる。

そこで、本発明は、上記に鑑み、簡単な機構でパネルを移動させつつ、冷暖房運転時に、パネルを効率的に活用できる空気調和機の提供を目的とする。

本発明は、キャビネットの前面に吹出口が形成され、この前面を覆うパネルが設けられ、パネルは、上下の軸を中心にして上下両開き可能とされ、運転状態に応じてパネルを移動させて開閉する開閉機構が設けられ、キャビネットに出入りするロッドが設けられ、ロッドは、上下の軸の間においてパネルを回動自在に支持し、前記開閉機構は、ロッドを往復動させて、パネルをキャビネットに対して近接離間させる移動部と、上下の軸のうち一方の軸を保持し、他の軸を開放して、パネルの開く方向を規制する規制部とを備え、規制部によりパネルの開く方向を規制しながら、移動部によりロッドを前方に移動させ、パネルを上下いずれかの方向に開くものである。

開閉機構として、単にロッドを往復動させる機構を採用すればよく、ロッドの前方への移動に伴って、パネルが上開きあるいは下開きする。

そして、パネルは、上軸周りに上開きし、下軸周りに下開きし、パネルが上開きしたときの開き角度が、下開きしたときの開き角度より大とされる。すなわち、暖房運転時には、パネルは上開きし、冷房運転時には、パネルは下開きする。これにより、暖房運転時、パネルの開き角度が大きいので、吹出口から吹き出された温風の流れをスムーズにでき、床面に向かうのに十分な風速が得られる。冷房運転時、パネルの開き角度が小さいため、パネルの先端は天井に向かう。そのため、冷風は天井に向かって吹き出され、冷風の到達距離が長くなる。

このように、開く方向によって開き角度を異ならせるために、ロッドは、パネルの上軸寄りに取り付けられる。パネルに対するロッドの取付位置を偏心させることにより、上軸あるいは下軸から取付位置までの長さが異なり、ロッドの移動量が同じとき、開く方向によって、開く角度が異なる。

開閉機構は、パネルの開く方向を規制しながら、移動部によりロッドを前方に移動させ、パネルを上下いずれかの方向に開く。パネルの上側を規制したとき、パネルは上開きし、パネルの下側を規制したとき、パネルは下開きする。いずれの方向に開く場合であっても、ロッドは同じように移動するが、パネルがロッドに回転自在に支持されているので、パネルはいずれかの方向に開くことが可能となる。

ロッドは、キャビネットの左右方向において吹出口よりも外側に左右一対に配され、ロッドの断面が円形とされる。ロッドは、送風の邪魔にはならない位置にある。しかし、左右方向の風向きによっては、風が当たる場合がある。円形のロッドとすることにより、冷風が当たっても、ロッドへの露付きを防げる。

本発明によると、パネルの開閉のために、単に往復動するロッドを利用することにより、例えばギアを用いてパネルを開放する構造に比べて、簡単な構造にすることができる。しかも、ギアによって直接パネルを開閉する場合、ギアに荷重がかかって、発生するギア音が問題となるが、ロッドを利用すれば、このような騒音の問題は生じない。

そして、簡単な機構によって、パネルの開く方向によって、開く角度を変えることができる。そのため、モータの制御によってパネルの開閉を変える必要がなく、ロッドの単純な移動制御だけでよく、制御も簡単になる。

本実施形態の空気調和機の室内ユニットを図１、２に示す。室内ユニットは、熱交換器１および室内ファン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は、高さよりも奥行きが長い箱状に形成され、前面から底面にかけて湾曲面とされる。キャビネット３の上面に吸込口４が形成され、湾曲面に吹出口５が形成される。

キャビネット３の内部には、吸込口４から吹出口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と室内ファン２とが配設される。吸込口５と熱交換器１との間に、フィルタ７が配され、吸込口４から吸込んだ室内の空気から塵埃を除去する。このフィルタ７を清掃する清掃装置８が設けられる。

清掃装置８は、キャビネット３内でフィルタ７を移動させて、塵埃除去部９を通過させ、塵埃除去部９において、フィルタ７に付着した塵埃を除去する。キャビネット３内の前側に、側面視でＵ字形に湾曲した案内路１０が形成され、モータ、ギアからなる移動部が、フィルタ７を案内路１０に沿って往復移動させる。塵埃除去部９において、回転ブラシ１１により、通過するフィルタ７から塵埃を掻き取り、吸引ファンにより、フィルタ７と略平行方向（左右方向）に空気を流して、掻き取った塵埃を吸引して排出する。

キャビネット３の湾曲面には、吹出口５を開閉する導風パネル２０が設けられる。図３〜６に示すように、導風パネル２０は、上下両開き可能とされ、導風パネル２０を移動させて開閉する開閉機構が設けられる。

導風パネル２０は、湾曲した１枚のパネルによって形成され、キャビネット３の前面を覆う。導風パネル２０の幅は、キャビネット３の幅と同寸とされ、吹出口５の幅より大とされる。そして、キャビネット３の前面には、前面の中段部分から底面にかけて、一段低くなるように前パネル２１が形成される。これによって、幅方向全体に凹部が形成され、凹部に導風パネル２０が嵌るようになっている。凹部を形成する前パネル２１に開口が形成され、この開口が吹出口５である。そのため、導風パネル２０は、吹出口５よりも前方に位置することになり、吹出口５および吹出口５の周囲の前パネル２１を覆う。このとき、導風パネル２０は図２に示す閉姿勢となる。

閉姿勢のとき、導風パネル２０の前端および後端とキャビネット３との間に隙間が形成される。図４、６に示すように、導風パネル２０が開閉するとき、導風パネル２０の端部がこの隙間に入り込む。導風パネル２０は、キャビネット３に当たらずにスムーズに回動できる。また、上開きあるいは下開きにおいて、導風パネル２０が最大に開いたとき、導風パネル２０がキャビネット３に接触するように、導風パネル２０の前後の端部を形成することにより、吹き出した風が漏れることを防げる。特に、冷風の場合には、キャビネット３の底面側での結露を防止できる。

このように、導風パネル２０の外面がキャビネット３の前面から底面に至る滑らかな湾曲面を構成する。すなわち、導風パネル２０が、キャビネット３の前面の一部を構成する部材となる。言い換えれば、キャビネット３のパネルの一部を導風パネル２０として利用する。これによって、導風パネル２０は、従来の空気調和機に採用されているルーバに比べて全長が長いロングパネルとなる。

導風パネル２０は、上下の軸を中心にして、異なる方向に回動することにより、上下いずれかの方向に開く。図５、６に示すように、導風パネル２０は、冷房運転時には下軸２２周りに下開きする。この下開き姿勢のとき、導風パネル２０は、吹出口５の下壁とつながり、導風パネル２０と吹出口５の上壁とによってロングノズルが形成される。導風パネル２０は、冷風を斜め上方向に導き、冷風が天井に沿って吹き出す。図３、４に示すように、暖房運転時には上軸２３周りに上開きする。この上開き姿勢のとき、導風パネル２０は、吹出口５の前方を遮蔽し、前方に向かって吹き出される温風を押さえ込み、温風を床面方向に導く。なお、冷房運転の初期時にも、導風パネル２０は上開き姿勢とされ、冷風が床面方向に吹き出され、急速冷房が行われる。導風パネル２０は、図２に示すように、運転停止時には閉姿勢となり、吹出口５を覆って、キャビネット３と一体化する。

なお、吹出口５には、風向板２４および図示しない補助ルーバが設けられる。風向板２４は、左右方向に角度を変えて、左右方向の風向きを変える。補助ルーバは、導風パネル２０の姿勢に応じて上下方向の角度を変え、吹き出される風を整流しながら上下方向の風向きを変える。

上記のように大型化された導風パネル２０では、捩れや撓みが生じやすい。そこで、導風パネル２０の内面において、前後方向（短手方向）側の両端縁に補強用の周壁が形成される。周壁は、左右方向（長手方向）全体にわたって形成される。周壁は中空構造とされ、周壁を厚肉にできる。このような周壁により、導風パネル２０の強度アップを図れ、撓みを防止できる。さらに、左右方向側の両端縁にも、同様の補強用の周壁が形成される。したがって、導風パネル２０の捩れを防止できる。

このように、導風パネル２０の四方の端縁を厚肉化して補強することにより、導風パネル２０の変形に対する強度を高めることができ、導風パネル２０の大型化が可能となる。しかも、導風パネル２０は変形しにくい構造となるので、導風パネル２０の前後方向の湾曲具合を大きくすることが可能となり、導風パネル２０が開いたときの送風方向の制御がしやすくなる。すなわち、冷房運転時には、天井に向かうように冷風を導くことができ、冷風の到達距離を長くできる。暖房運転時には、壁に近づくように温風を導き、温風が床面に達するようになる。

また、周壁の先端側に、傾斜面が形成される。周壁の内側面が傾斜面とされる。外側面は、垂直面とされる。導風パネル２０が下開き姿勢にあるとき、吹き出された冷風が左右方向に位置する周壁に当たり、周壁に露が付くことがある。そこで、傾斜面とすることにより、冷風は傾斜面に沿って流れる。冷風は留まることなく流れ、周壁への結露を防止できる。

この周壁に囲まれた導風パネル２０の内面に、断熱材３０が設けられる。断熱材３０は、左右方向の両端側を除き、全面にわたって装着される。断熱材３０の左右方向の幅は、吹出口５の幅よりも大とされる。断熱材３０の表面は面一とされる。したがって、吹出口５に面する導風パネル２０の内面側には突出物がなく、風の流れを妨げない。

導風パネル２０の内面の左右方向の両側には、支持材３１が設けられる。導風パネル２０は、支持材３１に着脱自在に取り付けられる。支持材３１は、キャビネット３に対してロッド３２を介して取り付けられる。すなわち、導風パネル２０は、ロッド３２を介してキャビネット３に取り付けられ、かつキャビネット３に着脱可能とされる。

導風パネル２０の左右方向の両側に、図５に示すように、左右方向にスライド自在な爪３３が設けられる。爪３３は、前後方向に形成された周壁に対向し、ばね等の付勢部材により周壁に向かって付勢される。爪３３と周壁との間に支持材３１が挟み込まれることにより、導風パネル２０は支持材３１に取り付けられる。爪３３を周壁から離れる方向にスライドさせることにより、導風パネル２０を支持材３１から取り外せる。

なお、前後方向において、爪３３は少なくとも一側に設ければよい。この場合、他側では、導風パネル２０あるいは支持材３１のいずれか一方にピンが設けられ、他方に孔が形成される。ピンを孔に嵌め込むことにより、導風パネル２０は支持材３１に係合される。爪３３を一側に設ける場合、作業性を考慮して、後側に設けるとよい。この場合、ユーザは、導風パネル２０を下開き姿勢にした状態で爪３３を見ながら、導風パネル２０を着脱できる。したがって、着脱作業を容易にかつ確実に行うことができ、しかも片手で導風パネル２０を支えながら作業ができるので、導風パネル２０の落下を防止できる。

導風パネル２０の上軸２３は支持材３１の前側に設けられ、下軸２２は支持材３１の後側に設けられる。上下軸２２、２３は、左右方向に沿って配置され、支持材３１から離れるように両端が支持される。上下軸２２、２３は、前後左右方向において、吹出口５よりも外側に位置し、かつ吹出口５よりも前方に位置する。そのため、上下軸２２、２３は、吹出口５から吹き出される風の流れを邪魔することはない。

なお、支持材３１を導風パネル２０に一体化してもよい。ロッド３２は、導風パネル２０に直接取り付けられる。この場合、ロッド３２を導風パネル２０に着脱可能に取り付けることにより、導風パネル２０はキャビネット３に対して着脱可能となる。

空気調和機では、室内ユニットに対して図示しない室外ユニットが室外に設置されている。室外ユニットには、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４０が形成される。そして、図７に示すように、冷凍サイクル４０を制御する制御装置４１が室内ユニットに設けられる。マイコンからなる制御装置４１は、ユーザの指示および室温や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサ４２の検出信号に基づいて、冷凍サイクル４０を制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置４１は、冷暖房運転に応じて開閉機構を制御し、導風パネル２０を開閉する。また、制御装置４１は、定期的に、あるいはユーザからの指示により、清掃装置８を制御して、フィルタ７を清掃する。

開閉機構は、図７に示すように、導風パネル２０をキャビネット３に対して近接離間させる移動部５０と、導風パネル２０が移動するときに導風パネル２０の開く方向を規制する規制部５１とからなる。

導風パネル２０を開くとき、移動部５０は、導風パネル２０をキャビネット３から離れる方向に移動させる。このとき、規制部５１は、上開きあるいは下開きのいずれか一方の開きを許容し、他方の開きを規制することによって、導風パネル２０の開く方向を切り換える。下開きが規制されると、導風パネル２０は上開きする。逆に、上開きが規制されると、導風パネル２０は下開きする。導風パネル２０を閉じるとき、移動部５０は、導風パネル２０をキャビネット３に近づく方向に移動させる。

すなわち、規制部５１は、上軸２３あるいは下軸２２を移動しないようにロックすることによって、開く方向を規制する。下開きするときは、下軸２２がロックされて回転自在に保持され、上軸２３が開放される。上開きするときは、上軸２３がロックされて回転自在に保持され、下軸２２が開放される。

また、規制部５１は、導風パネル２０を閉姿勢に保持する機能を有する。閉姿勢の導風パネル２０は、キャビネット３の前パネル２１に近接している。このとき、規制部５１は、上軸２３および下軸２２をロックする。導風パネル２０を引き離そうとする外力がかかっても、両軸２２、２３がロックされているので、導風パネル２０は動かない。

このように、導風パネル２０を開閉するための駆動源として、導風パネル２０を移動させるためだけの駆動源を備えればよい。しかも、駆動源は、導風パネル２０に対して往復動といった単純な動作を行わせるものでよい。したがって、導風パネル２０を往復移動させる移動部５０を簡単な機構にできる。これにより、開閉機構を簡略化でき、開閉機構の小型化を図れる。

規制部５１は、図９、１０に示すように、上下軸２２、２３を保持する上下一対のフック５２、５３、各フック５２、５３の動作を規制して、開く方向を切り換える切換部５４、各フック５２、５３を連動して動作させる連動部５５、連動部５５を駆動する駆動部５６を備える。移動部５０は、図１１〜１３に示すように、導風パネル２０を保持するロッド３２、ロッド３２をキャビネット３から出し入れする移動機構部５７、移動機構部５７を駆動する駆動部５８を備える。

規制部５１は、キャビネット３の内部に左右一対に設けられ、吹出口５よりも左右方向の外側に配置される。図１４に示すように、規制部５１は、ベース板６０上に構成され、ユニット化されている。ベース板６０は、キャビネット３の内部に固定される。

上フック５２および下フック５３は、ベース板６０に固定された固定軸６１に回転自在に支持される。前パネル２１に、各フック５２、５３が出没する出入口２１ａが上下にそれぞれ形成される。上フック５２は、出入口２１ａから突出して、上軸２３を下側から引っ掛ける。前パネル２１に形成された受台６２と上フック５２とにより、上軸２３を挟み込んで保持する。同様に、下フック５３も出入口から突出して、下軸２２を下側から引っ掛け、下フック５３と受台６３とにより下軸２２を挟み込んで保持する。

連動部５５は、リンク機構を利用して、各フック５２、５３を機械的に連結して、各フック５２、５３を動作可能とする。具体的には、連動部５５は、上下一対のリンク材６４、６５および連動板６６からなる。上下のリンク材６４、６５は、それぞれ上下のフック５２、５３と連動板６６とを連結する。すなわち、上リンク材６４の一端に軸６４ａが形成され、この一端軸６４ａが上フック５２の軸孔に嵌められる。上リンク材６４の一端に、上フック５２が回動自在に支持される。下リンク材６５と下フック５３に関しても同様である。

上リンク材６４の他端は、連動板６６に回動自在に取り付けられる。連動板６６は、扇形ギアとされ、その円弧面に歯が形成される。連動板６６は、ベース板６０に突設された固定軸６７に回動自在に支持される。連動板６６に、一対の長溝６８が形成され、各長溝６８に、上下のリンク材６４、６５の他端軸６４ｂ、６５ｂが嵌められる。各長溝６８は、固定軸６７を中心とする半径方向に延びている。各リンク材６４、６５の他端軸６４ｂ、６５ｂは、半径方向に移動可能とされ、長溝６８によって遊びが設けられる。

連動板６６の回動により、各リンク材６４、６５が、フック５２、５３の固定軸６１と連動板６６の固定軸６７との間で連動して移動する。これによって、各フック５２、５３は固定軸６１周りに回動可能となる。

駆動部５６は、複数のギア６９と、規制モータ７０とからなる。ベース板６０に取り付けられた載置台７１に規制モータ７０が設けられる。規制モータ７０のモータ軸にギア６９が嵌め込まれ、複数のギア６９を介して規制モータ７０の駆動力が連動板６６に伝達される。規制モータ７０が駆動すると、連動板６６が固定軸６７周りに回転する。したがって、１つのモータで２つのフック５２、５３を移動させることができる。

切換部５４は、図１０に示すように、各リンク材６４、６５の他端軸６４ｂ、６５ｂの移動をガイドする。載置台７１に、規制溝７２が形成され、規制溝７２に両他端軸６４ｂ、６５ｂが嵌められる。規制溝７２によって、各リンク材６４、６５が異なる動きをすることにより、各フック５２、５３の動きが決まる。すなわち、一方のフック５２、５３が移動するとき、他方のフック５２、５３は規制されて移動しない。切換部５４は、開く方向に応じて各フック５２、５３の動きを決める。

規制溝７２は、略コ字状に形成される。規制溝７２は、上ロック溝７２ａ、中立溝７２ｂ、下ロック溝７２ｃの３つの溝からなり、３つの溝が連続してつながっている。上ロック溝７２ａは、上リンク材６４の一端軸６４ａを中心とする円弧に沿って形成される。下ロック溝７２ｃは、下リンク材６５の一端軸６５ａを中心とする円弧に沿って形成される。中立溝７２ｃは、連動板６６の固定軸６７を中心とする円弧に沿って形成される。

図９（ａ）、１０（ａ）に示すように、中立溝７２ｂに両他端軸６４ｂ、６５ｂがあるとき、各フック５２，５３がそれぞれ上下軸２２、２３を保持して、両軸２２、２３がロックされる。このときの状態を初期状態とする。図９（ｂ）、１０（ｂ）に示すように、上ロック溝７２ａに上リンク材６４の他端軸６４ｂがあるとき、上フック５２が上軸２３を挟み込んで回転自在に保持して、上軸２３がロックされる。下フック５３は下軸２２から外れる。図９（ｃ）、１０（ｃ）に示すように、下ロック溝７２ｃに下リンク材６５の他端軸６５ｂがあるとき、下フック５３が下軸２２を挟み込んで回転自在に保持して、下軸２２がロックされる。上フック５２は上軸２３から外れる。

初期状態にあるときに、連動板６６が時計回りに回動すると、上リンク材６４の他端軸６４ｂは、上ロック溝７２ａに沿って移動する。上リンク材６４の他端軸６４ｂは一端軸６４ａを中心にして円周方向に移動する。上リンク材６４は、半径方向には移動しないので、一端軸６４ａも移動しない。そのため、上フック５３は回動しない。一方、下リンク材６５の他端軸６５ｂは、中立溝７２ｂに沿って移動する。一端軸６５ａが引っ張られ、移動する。下フック５３が時計回りに回動する。これによって、図９（ｂ）、１０（ｂ）に示すように、下軸２２のロックが解除される。初期状態にあるときに、連動板６６が反時計回りに回動すると、同様にして、図９（ｃ）、１０（ｃ）に示すように、上軸２３のロックが解除される。

なお、上記の動作は、左右の規制部５１において同期するように、制御装置４１は、左右の規制モータ７０を駆動する。規制モータ７０は、ステッピングモータを用い、開く方向に応じて正逆転される。これによって、導風パネル２０は、左右でねじれることなくスムーズに開く。

移動部５０は、キャビネット３の内部に左右一対に設けられ、規制部５１よりも左右方向の外側に配置される。図１１〜１３に示すように、ロッド３２の前端が前パネル２１に形成された縦長の孔２１ｂ（図３参照）から外側に突出する。支持材３１に、ロッド３２を取り付けるための支軸８０が設けられる。ロッド３２の前端が支軸８０に回動自在に支持される。支軸８０は、前後方向において中央よりも前側寄りに偏心して位置する。ロッド３２は、断面が円形とされる。風が当たったとき、風が表面に沿って流れやすくなるので、冷風が吹き付けられても、結露しにくい。さらに、ロッド３２は中空構造とされる。これによって、強度を維持しながら軽量化でき、ロッド３２を移動させるモータへの負荷を軽減できる。

移動機構部５７は、導風パネル２０を開くときには、ロッド３２の前端を前方に移動させ、閉じるときには、後方に移動させる。移動機構部５７は、ロッド３２を保持して、往復動する移動板８１とされる。移動板８１は、図１５に示すように、扇形に形成され、ベース板８２に固定された固定軸８３に回転自在に支持される。ベース板８２は、キャビネット３に対して固定される。

移動部５０も規制部５１と同様にユニット化されている。ここで、規制部５１および移動部５０は、キャビネット３の左右両側のスペースに並んで配置されている。両者を１つのユニットにすれば、開閉機構ユニットとして取り扱うことができ、取付作業が容易になる。また、移動部５０を少ない部品によって構成できるので、ユニットの小型化、薄型化を実現できる。これにより、限られたスペースの中に開閉機構を収めることができ、吹出口５の幅を大きくすることが可能となる。大きな吹出口５になれば、幅方向の送風範囲が広くなり、部屋の隅々まで風を行き届けることができる。

ロッド３２の後端が、移動板８１の前端近傍に回動軸８４を介して回動自在に取り付けられる。移動板８１には、円弧溝８５が形成される。円弧溝８５は、固定軸８３を中心とする円弧上に形成される。円弧溝８５に、ラックが形成される。駆動部５８は、開閉モータ８６と、モータ軸に取り付けられたギア８７とからなる。このギア８７が円弧溝８５内に挿入され、ラックと噛み合う。

開閉モータ８６が駆動されると、ギア８７の回転に伴って、移動板８１が固定軸８３周りに回動し、ロッド３２が前パネル２１から出入りする。図１１に示すように、導風パネル２０が閉姿勢のとき、移動板８１は後側に位置する。ロッド３２の前端だけが前パネル２１から突出している。このような状態が初期状態である。

下軸２２のロックが解除されているとき、開閉モータ８６が駆動されると、図１２に示すように、移動板８１は反時計回りに回動する。ロッド３２は押し出され、前端が前方に移動する。導風パネル２０は、上軸２３周りに回動して、上開きする。なお、移動板８１が一定角度、例えば５０度回動するように、開閉モータ８６は制御される。

上軸２３のロックが解除されているとき、開閉モータ８６が駆動されると、図１３に示すように、移動板８１は反時計回りに回動する。ロッド３２は押し出され、前端が前方に移動する。導風パネル２０は、下軸２２周りに回動して、下開きする。このとき、導風パネル２０が下がるように開くので、ロッド３２の前端も徐々に下がりながら前進する。この場合も、移動板８１は一定角度だけ回動する。

導風パネル２０が開いているとき、開閉モータ８６が駆動され、移動板８１が時計回りに回動すると、導風パネル２０は閉じる。移動板８１の回動により、ロッド３２の後端が後方に移動する。ロッド３２はキャビネット３内に引き込まれていく。これに伴って、導風パネル２０は、上軸２３あるいは下軸２２を中心にして回動する。導風パネル２０がキャビネット３に近づき、閉姿勢となる。

なお、上記の動作は、左右の移動部５０において同期するように、制御装置４１は、左右の開閉モータ８６を駆動する。開閉モータ８６は、ステッピングモータを用い、開閉に応じて正逆転される。

冷暖房運転中、導風パネル２０が開いているとき、導風パネル２０は、上下軸２２、２３のうち一方の軸がロックされている。例えば、導風パネル２０が上開き姿勢にあるとき、導風パネル２０が引っ張られて、外力がかかると、一方の軸（ここでは上軸２３）が押される。上軸２３が押されると、上フック５２が反時計回りに回動しようとする。上リンク材６４は、軸線方向に押される。軸線方向は、上リンク材６４の一端と他端とを結ぶ方向である。上リンク材６４の他端が規制溝７２を通じて載置台７１を押す。このとき、上リンク材６４の他端がある上ロック溝７２ａの方向と上リンク材６４の軸線方向とはほぼ直交している。固定されている載置台７１のため、上リンク材６４は軸線方向に移動しない。そして、上リンク材６４からの力の作用する方向は、上ロック溝７２ａの方向とほぼ直交する。上リンク材６４の他端には、上ロック溝７２ａの方向と平行な方向への力が作用しない。これにより、上リンク材６４は、上ロック溝７２ａに沿って移動せず、上フック５２の回動が阻止される。

これによって、上軸２３は、上フック５２により確固として保持される。そのため、開いている導風パネル２０に外力がかかっても、上軸２３が上フック５２から外れることはない。

導風パネル２０が下開き姿勢にある場合でも同様、導風パネル２０に外力がかかっても、下フック５３の回動が阻止され、下軸２２が下フック５３から外れることはない。

すなわち、導風パネル２０が開いているときに、外力がかかっても、リンク材６４、６５と規制溝７２との方向を直交する関係にすることにより、ロックが解除されることを防止できる。そのため、導風パネル２０の軸がキャビネット３から外れて、開いている導風パネル２０が、ロッド３２に支えられて、ぶら下がるような事態を回避できる。

また、導風パネル２０が閉姿勢にあるとき、上軸２３および下軸２２は、それぞれフック５２、５３によりロックされて保持されている。そのため、導風パネル２０を簡単にキャビネット３から外れることはない。しかも、閉姿勢での導風パネル２０は、キャビネット３の前面パネルの一部となっているので、外部の物が引っ掛かることはなく、不意に軸が外れることはない。

しかも、本開閉機構では、上下のフック５２、５３を機械的に連結した構造とし、１つのモータ７０で駆動している。そのため、各フック５２、５３の動作のタイミングがずれることはなく、確実に軸２２、２３のロック、開放を行える。したがって、各軸２２、２３のロックが同時に解除されるような事態は起こり得ず、開閉動作の信頼性を高めることができる。

ところで、導風パネル２０が最大限開くとき、開く方向に関係なく、ロッド３２の移動量は一定である。しかし、導風パネル２０に対するロッド３２の前端の位置が偏心しているので、上開きと下開きとでは、図４、６に示すように、開き角度が異なる。上開きのときの開き角度が下開きのときの開き角度より大となる。すなわち、開くときの中心から支点までの距離が近いほど、開き角度は大きくなる。中心は上軸２３あるいは下軸２２であり、支点はロッド３２前端の位置である。ロッド３２は上軸２３の近くに取り付けられているので、上開きの開き角度は大きく、下開きの開き角度が小さくなる。

冷房運転時には、下開きするが、開き角度が大きいと、導風パネル２０が水平線よりも下がってしまう。これでは、冷風は水平方向に流れ、天井に向かう気流が生じない。冷風の到達距離が短くなり、人に直接冷風が当たってしまう。そのため、下開きの場合、開き角度を小さくすることが望ましい。暖房運転時には、上開きするが、開き角度が小さいと、温風の出口が狭くなる。導風パネル２０に当たって戻ってきた温風は、逃げ場がなくなり、吹き出された温風と衝突して、流れが乱れる。その結果、床面方向に吹き出す風速が弱まり、温風が床面まで達しなくなる。

このように、冷暖房運転時に、効率のよい送風を行えず、能力を最大限発揮させることができない。しかし、上記のように、上開きの開き角度を大きく、下開きの開き角度を小さくすることにより、冷房運転時には、冷風を天井に向かって吹き出すことができ、暖房運転時には、温風の出口が広くなり、スムーズな温風の流れを形成することができる。したがって、空気調和機の最大能力を遺憾なく発揮させることができる。

空気調和機では、ユーザがリモコンを操作したときの指示により、あるいはタイマの設定時間になったときに、冷暖房運転が行われる。制御装置４１は、冷凍サイクル４０を制御するとともに、導風パネル２０の開閉を制御する。このとき、制御装置４１は、移動部５０と規制部５１とを連動させる。

制御装置４１は、冷暖房運転を行うとき、予め決められたタイミングにしたがって、規制モータ７０および開閉モータ８６の駆動をオンオフする。すなわち、各モータ７０、８６は、シーケンス制御される。

また、制御装置４１は、運転の開始に先立ってイニシャル動作を行う。すなわち、制御装置４１は、運転停止時の導風パネル２０の位置を判断して、初期状態にないとき、イニシャル動作として、初期状態になるように移動部５０および規制部５１を動作させる。運転開始時、初期状態にあるとき、イニシャル動作をせずに、運転を開始する。なお、導風パネル２０が閉姿勢にあるときが初期状態であり、導風パネル２０の開き角度と、移動部５０および規制部５１の各部材の状態とは関連性を有している。

図１１に示すように、導風パネル２０の位置を検出するための位置検出センサ９０が、移動部５０に設けられる。なお、位置検出センサ９０は、左右の移動部５０に設けられる。位置検出センサ９０は、リミットスイッチとされる。位置検出センサ９０は、キャビネット３内において、移動部９０のベース板８２に取り付けられる。位置検出センサ９０は、初期状態にあるときの移動板８１に近接するように配置される。初期状態にあるとき、移動板８１に取り付けられたロッド３２が位置検出センサ９０に接触する。したがって、位置検出センサ９０は、導風パネル２０が初期状態、すなわち閉姿勢にあることを検出する。なお、位置検出センサ９０は、導風パネル２０の位置を直接検出してもよく、リミットスイッチ等の接触式センサに限らず、光センサ、カメラ等の非接触式センサを用いてもよい。

制御装置４１は、位置検出センサ９０の検出信号に基づいて、初期状態にあるかないかを判断する。通常、運転停止時には、導風パネル２０は閉姿勢にあり、移動部５０および規制部５１は初期状態にある。しかし、何らかの事情により、初期状態にないとき、制御装置４１は、位置検出センサ９０からの検出信号により、初期状態にないと判断する。そこで、制御装置４１は、イニシャル動作を行って、強制的に初期状態にする。

従来、導風パネル２０が最も開いた状態から閉じた状態（初期状態）となるまでの時間を初期化時間としてメモリしておき、冷房や暖房の運転開始時に初期化時間の間、導風パネル２０を閉じるというイニシャル動作を必ず行ってから、冷房や暖房などの通常運転を行うようにしていた。しかしながら、このような従来のイニシャル動作では、冷房運転や暖房運転などの運転開始時に、導風パネル２０が初期状態にあっても、必ず初期化時間の間、イニシャル動作が行われるため、冷房運転や暖房運転の通常動作に移るまで時間がかかっていた。

本実施の形態のように、位置検出センサ９０を設けることで、運転開始時に導風パネル２０が初期状態にあるか否かを検知することができるので、運転開始時に導風パネル２０が初期状態にあるときには、イニシャル動作を行わずに冷房運転や暖房運転を行うことができる。

また、運転開始時に導風パネル２０が初期状態にない場合には、イニシャル動作を行い、位置検出センサ９０が初期状態にあると検出した時点でイニシャル動作を終了し、冷房運転や暖房運転に移ることができる。また、導風パネル２０がもっとも開いた状態ではなく、少し開いた状態や中間くらいまで開いた状態であってもイニシャル動作を行うが、位置検出センサ９０が初期状態にあると検出した時点でイニシャル動作を終了するので、初期化時間に達するまでイニシャル動作を行わなくても、冷房運転や暖房運転に移ることができる。以上のように、位置検出センサ９０からの検出結果を利用することにより、イニシャル動作に要する時間を低減することができ、速やかに通常運転に移ることができる。

位置検出センサ９０が、導風パネル２０が初期状態にあることを検出していない場合、導風パネル２０の開動作は行なわれず、閉動作のみ行われる。イニシャル動作を所定時間行っても、導風パネル２０が初期状態とならない場合には、一旦導風パネル２０を全開状態（最も導風パネルが開いた状態）とし（閉状態から全開状態とするために必要な時間だけ開動作を行うことで全開状態にする）、補助ルーバを閉状態とし、その後、導風パネル２０を閉姿勢にする。この動作を行っても、位置検出センサ９０が、導風パネル２０が初期状態となったことを検出できない場合は、制御装置４１は、動作不良としてエラー表示を行う。

なお、空気調和機のコンセントを初めて商用電源に接続した場合や、停電などにより一旦空気調和機への通電が途切れた場合などにおいては、図示しない補助ルーバを閉状態とする必要があるため、まず、導風パネル２０を少なくとも補助ルーバが回動可能となるまで開く、例えば、全開状態となるまで導風パネル２０を開く。その後、補助ルーバを閉状態としてから、導風パネル２０を初期状態とする。

初期状態において、移動部５０では、図１１に示すように、移動板８１が後側の位置にある。規制部５１では、図８、１０（ａ）に示すように、上下のリンク材６４、６５の他端軸６４ｂ、６５ｂが中立溝７２ｂに位置する。

暖房運転を開始すると、制御装置４１は、まず規制部５１の規制モータ７０を駆動する。この駆動により、連動板６６が時計回りに回動する。上リンク材６４は、一端を中心に回動する。下リンク材６５の他端軸５４ｂが中立溝７２ｂに沿って移動することにより、下リンク材６５が引き上げられる。下フック５３が時計回りに回動して、下軸２２のロックが解除される。

制御装置４１は、規制モータ７０の起動タイミングから少し遅らせて、移動部５０の開閉モータ８６を駆動する。開閉モータ８６の起動タイミングは、下フック５３が下軸２２から離れた後である。すなわち、制御装置４１は、所定の第１タイミングに達したとき、規制モータ７０を停止する。この第１タイミングは、図１０（ｂ）に示すように、上フック材６４の他端軸６４ｂが上ロック溝７２ａの終端に達するまでの時間に応じて決められたタイミングである。規制モータ７０の停止後、制御装置４１は、開閉モータ８６を駆動する。

開閉モータ８６の駆動により、移動板８１が反時計回りに回動する。ロッド３２が前方に押し出され、導風パネル２０がキャビネット３から離れる方向に移動する。導風パネル２０は、上軸２３周りに開いていく。設定された開き角度になると、制御装置４１は、開閉モータ８６を停止する。なお、開き角度は、開閉モータ８６のステップ数から算出される。

制御装置４１は、開閉モータ８６を一定時間駆動して、第２タイミングになると、開閉モータ８６を停止する。このとき、図１２に示すような最大の開き角度に達する。導風パネル２０は下開き姿勢となり、温風が床面に向かって吹き出される。

冷房運転の場合も、制御装置４１は、同様のタイミングで規制モータ７０および開閉モータ８６を制御する。ただし、規制モータ７０は、暖房運転時とは反対方向に回転される。開閉モータ８６は、同じ方向に回転される。

開閉モータ８６は、一定時間駆動したときの第２タイミングになると、停止する。このとき、図１３に示すような最大の開き角度に達する。導風パネル２０は上開き姿勢となり、冷風が天井に向かって吹き出される。

冷房運転では、運転開始時に、急速冷房が行われる。このとき、導風パネル２０は、まず上開きして、上開き姿勢となる。その後、導風パネル２０は閉じられて、閉姿勢となり、一旦上下の軸２２、２３がロックされる。そして、導風パネル２０は、下開きして、下開き姿勢となる。これによって、開いている導風パネル２０の開く方向を変えるとき、少なくとも１つの軸２２、２３が常にロックされて保持される。そのため、両軸２２、２３が同時に開放されるといった状態は生じない。したがって、導風パネル２０の開閉中に、導風パネル２０が外れることを防止できる。

冷暖房運転が終了すると、制御装置４１は、まず開閉モータ８６を駆動する。ロッド３２が引き戻され、導風パネル２０がキャビネット３に近づく。制御装置４１は、所定の第３タイミングに達すると、開閉モータ８６を停止する。このとき、図１１に示すように、導風パネル２０は、閉姿勢となって、移動板８１は後側の位置にある。すなわち、第３タイミングは、移動板８１が初期状態に戻るときの時間に応じて決められたタイミングである。なお、位置検出センサ９０は、移動板８１が初期状態に戻ったことを検出する。第３タイミングは、この検出タイミングに応じたものとしてもよい。

この後、制御装置４１は、規制モータ７０を駆動する。例えば、暖房運転していた場合、図１０（ｂ）に示す状態から図１０（ａ）に示す状態に変化する。下フック５３が回動して、下軸２２がロックされる。制御装置４１は、所定の第４タイミングに達すると、規制モータ７０を停止する。第４タイミングは、下リンク材６５の他端軸６５ｂが上ロック溝７２ａと中立溝７２ｂとの連結位置から中立溝７２ｂと下ロック溝７２ｃとの連結位置に達するまでの時間に応じて決められたタイミングである。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。導風パネルに、上フックおよび下フックを設け、キャビネットに上軸および下軸を設ける。上下の軸が移動自在とされ、上下のフックは、軸の挿入孔を有する軸受とされる。軸がフックの挿入孔に嵌め込まれることにより、導風パネルは回動自在に保持される。導風パネルが閉姿勢のとき、上下の軸がそれぞれ上下のフックに嵌め込まれる。導風パネルが上開きするとき、上軸はそのままの状態にあり、下軸が移動して、下フックから離れる。下開きするときは、逆の状態となる。

また、フックの代わりに、上軸あるいは下軸を掴むチャックを用いてもよい。チャックが各軸を掴むことにより、各軸は、ロックされて保持される。チャックが各軸を離すことにより、ロックが解除される。チャックの軸を掴む部分を円形とすることにより、各軸を回動自在に保持できる。

移動部として、ラックピニオンを用いてもよい。ロッドをラックに回転自在に取り付け、ピニオンを開閉モータにより駆動する。あるいは、シリンダを利用してもよく、シリンダロッドが伸縮して、導風パネルを移動させる。

本発明の空気調和機の室内ユニットの斜視図 導風パネルが閉まっているときの室内ユニットの概略断面図 導風パネルが上開きしたときの室内ユニットの斜視図 導風パネルが上開きしたときの室内ユニットの概略断面図 導風パネルが下開きしたときの室内ユニットの斜視図 導風パネルが下開きしたときの室内ユニットの概略断面図 空気調和機の制御ブロック図 導風パネルの開閉機構を示す室内ユニットの概略断面図 規制部における切換部の動きを説明するための図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は上開き時、（ｃ）は下開き時 規制部の動きを説明するための図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は上開き時、（ｃ）は下開き時 導風パネルが閉まっているときの移動部を示す室内ユニットの概略断面図 導風パネルが上開きしたときの移動部を示す室内ユニットの概略断面図 導風パネルが下開きしたときの移動部を示す室内ユニットの概略断面図 規制部の分解斜視図 移動部の分解斜視図

符号の説明

３ キャビネット
５ 吹出口
２０ 導風パネル
２２ 下軸
２３ 上軸
３１ 支持材
３２ ロッド
４１ 制御装置
５０ 移動部
５１ 規制部
５２ 上フック
５３ 下フック
５４ 切換部
５５ 連動部
５６ 駆動部
５７ 移動機構部
５８ 駆動部
６４ 上リンク材
６５ 下リンク材
６６ 連動板
７０ 規制モータ
７２ 規制溝
８１ 移動板
８６ 開閉モータ
９０ 位置検出センサ

Claims (6)

1. キャビネットの前面に吹出口が形成され、この前面を覆うパネルが設けられ、パネルは、上下の軸を中心にして上下両開き可能とされ、運転状態に応じてパネルを移動させて開閉する開閉機構が設けられ、キャビネットに出入りするロッドが設けられ、ロッドは、上下の軸の間においてパネルを回動自在に支持し、前記開閉機構は、ロッドを往復動させて、パネルをキャビネットに対して近接離間させる移動部と、上下の軸のうち一方の軸を保持し、他の軸を開放して、パネルの開く方向を規制する規制部とを備え、規制部によりパネルの開く方向を規制しながら、移動部によりロッドを前方に移動させ、パネルを上下いずれかの方向に開くことを特徴とする空気調和機。
2. パネルは、上軸周りに上開きし、下軸周りに下開きし、パネルが上開きしたときの開き角度が、下開きしたときの開き角度より大とされたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. ロッドは、パネルの上軸寄りに取り付けられたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. パネルが上開きするとき、あるいは下開きするとき、ロッドの移動量は同じであることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. 移動部は、ロッドを回動自在に保持し、軸周りに回動する移動板を備え、移動板が回動するとき、規制部による上下の軸のロックに応じて、パネルに取り付けられたロッドの前端の動きが異なり、パネルが上下いずれかの方向に開くことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
6. ロッドは、キャビネットの左右方向において吹出口よりも外側に左右一対に配され、ロッドの断面が円形とされたことを特徴とする請求項５記載の空気調和機。

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