JP4624174B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機内に配置した熱交換器へ流入する空気の吸い込み口を可変する開閉機構を備えた空気調和機に関する。

空気調和機内に熱交換器と送風機が配置され、空気調和機の可動中は空気調和機の前面板を開いて熱交換器へ十分な空気量が流入するように空気吸い込み口を広げるようにしたものとして、上下に吸い込みグリルを二分割し、この両方の吸い込みグリルにそれぞれ歯車を設け、この一方の歯車に噛み合う中間歯車をモータで駆動してこの一方の歯車を回転させると共に、この中間歯車に噛み合うラック（直線歯車）を作動させて他方の歯車を回転することによって、両方の吸い込みグリルを開閉する機構のものがある。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１５６２２５号公報

特許文献１のものでは、モータで駆動される駆動力が、従動側である吸い込みグリルへ歯車によって伝達される構成であるため、吸い込みグリルと空気調和機本体側との組み合わせにおいて、これらの歯車が所定の噛み合わせ位置となる状態に組み立てることが必要であり、そのために吸い込みグリルの取り付け位置の正確化が要求され、製造時の組み立てや、内部の修理点検時等での組み立てをし難いものとなる。また、多数の歯車とラックが必要となり、組み立てが複雑化すると共に、コストアップである。

本発明は、このような点を考慮して、空気調和機の薄型化を達成するために、空気調和機の不使用時には前面パネルを閉じ、空気調和機の稼動時には前面パネルを開いて空気の吸い込みを十分に行うことができる空気調和機を提供するものである。そして、前面パネルの駆動を歯車による組み合わせではなく、簡単な機構を採用し、しかも前面パネルの取り外しを可能にして、組み立てし易い構成として、製造時の組み立てや、内部の修理点検をし易い空気調和機を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、内部に熱交換器及び送風機が収容された空気調和機本体と、この空気調和機本体の前面を覆う前面パネルとを備えた空気調和機において、前記前面パネルは、駆動機構によって閉じた第１の状態と所定の空気吸い込み量を確保するように開いた第２の状態とに往復動可能に前記空気調和機本体に支持されており、前記駆動機構は、電動機構によって往復揺動するように前記空気調和機本体側に設けた駆動側カム部材と、この駆動側カム部材に当接してこの駆動側カム部材によって往復揺動する従動側カム部材とを備え、空気調和機本体側と前面パネルとは、前記空気調和機本体の前面側と前記前面パネルの裏面側にそれぞれ軸支持された左右の作動腕によって連結され、この作動腕の少なくとも一方の作動腕の後面に従動側カム面が形成され、この従動側カム面に当接する駆動側カム面を前面に形成してなる電動機構によって往復回動する駆動側カム部材が、前記空気調和機本体側に設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記前面パネルの裏側には、前記空気調和機本体の前面側に取り外し可能となしたベース部材が設けられ、このベース部材と前記前面パネルとは、それらベース部材と前面パネルとにそれぞれ軸支持された左右の作動腕を介して互いに連結支持されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空気調和機において、前記前面パネルとベース部材とは、前記左右の作動腕による連結状態を保ったままで、前記空気調和機本体に対して着脱可能となしたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至２のいずれかに記載の空気調和機において、前記空気調和機の非稼動中は前記第１の状態となり、前記空気調和機の稼動中は前記第２の状態となるように制御されることを特徴とする。

本発明によれば、前面パネルを開閉動作させる電動機構の駆動力の伝達が、駆動側カム部材と従動側カム部材との当接によって行われるため、歯車の噛み合わせによる動力伝達方式に比べて、駆動力伝達の機構の組み合わせに余裕があり、従って、製造時の組み立てや、内部の修理点検時の組み立てが容易に行えることになり、開閉動作する前面パネルを空気調和機本体から取り外し可能とする構成に好適である。

本発明の空気調和機は、内部に熱交換器及び送風機が収容された空気調和機本体と、この空気調和機本体の前面を覆う前面パネルとを備えた空気調和機において、前記前面パネルは、駆動機構によって閉じた第１の状態と所定の空気吸い込み量を確保するように開いた第２の状態とに往復動可能に前記空気調和機本体に支持されており、前記駆動機構は、電動機構によって往復揺動するように前記空気調和機本体側に設けた駆動側カム部材と、この駆動側カム部材に当接してこの駆動側カム部材によって往復揺動する従動側カム部材とを備えた構成であり、以下に本発明の実施形態を記載する。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る空気調和機上面斜視図、図２は本発明に係る前面パネルを開いた状態の空気調和機の上面斜視図、図３は本発明に係る空気調和機の縦断側面図、図４は本発明に係る前面パネルとベース部材の関係を示す上面斜視図、図５は本発明に係る前面パネルが閉じた状態を説明する縦断側面図、図６は本発明に係る前面パネルが開いた状態を説明する縦断側面図、図７は本発明に係る空気調和機本体前面部の部分斜視図、図８は本発明に係る前面パネルとベース部材との左側結合部を裏側から示す斜視図、図９は本発明に係る前面パネルとベース部材との右側結合部を裏側から示す斜視図、図１０は本発明に係る前面パネルと作動腕との着脱可能結合構造を示す斜視図とその分解図である。

図において、本発明に係る空気調和機１は、室内の壁に掛けられるタイプの壁掛け式室内用空気調和機であり、冷媒の圧縮機と凝縮器とこれらの熱交換用送風機等を収納した室外機とで一組の分離型空気調和装置を構成するものである。空気調和機１は、内部に熱交換器３と送風機４等が配置され、上面に空気吸い込み部５を形成している。

これを具体的に説明すると、空気調和機１は、空気調和機本体２と前面パネル７とで構成された横長形状をなし、空気調和機本体２は空気調和機１の背面側に位置する基体部２Ａと、その基体部２Ａの前面側に組み合わされたカバー部２Ｂとで構成され、カバー部２Ｂは前後に開口して空気調和機１の外形形状をした枠状をなし、このカバー部２Ｂの前面開口を覆うようにベース部材２０がカバー部２Ｂに着脱可能に取り付けられている。この構成によって、空気調和機本体２の前面側にベース部材２０が取り外し可能に設けられた形態となる。

そして前面パネル７は、後述のようにベース部材２０に取り外し可能に取り付けられた構成である。即ち、基体部２Ａの前面側には、熱交換器３と送風機４と電装箱等が取り付けられ、カバー部２Ｂがこれらの周囲を覆い、前面をベース部材２０が覆う状態である。空気調和機１を室内の壁に取り付ける場合は、室内の壁に固定した固定板に対して基体部２Ａの背面が取り付けられる。

上記のように、熱交換器３と送風機４は空気調和機本体２内に配置されており、熱交換器３は略逆Ｖ字状に配置した前面側熱交換部３Ａと後面側熱交換部３Ｂとで構成され、前面側熱交換部３Ａは下部が後方へ屈曲した部分３Ａ１を形成した形状をなす。熱交換器３は、並列配置の多数のアルミニウム薄板Ｐを冷媒パイプＱが貫通配置されたプレートフィン型熱交換器の構成である。送風機４は、左右方向に延びた多数の羽根４Ａが円周に配置され横軸４Ｂを電動機で回転する横流式ファンであり、熱交換器３の内側に配置されて、略熱交換器３の左右全幅に亘る長さを有する。

送風機４の運転によって空気吸い込み部５から空気調和機１内へ吸い込まれる空気は、空気調和機本体２の上面と前面から熱交換器３へ向けて流入するように、横長の空気調和機本体２の上面と前面にそれぞれ左右方向に長く空気吸い込み口を形成している。このため、空気調和機本体２の上面には、左右方向に長く上面空気吸い込み口５Ａを形成し、空気調和機本体２の前面には、左右方向に長く前面空気吸い込み口５Ｂを形成している。

前記上面空気吸い込み口５Ａは、基体部２Ａとカバー部２Ｂとに格子状に形成され、前面空気吸い込み口５Ｂは、ベース部材２０に格子状に形成されている。これらの空気の吸い込み口５Ａ、５Ｂの裏側には網状のフィルタ６が配置されている。

フィルタ６は、フィルタ網をその周囲に形成される合成樹脂製枠を射出成形すると同時に一体化したものであり、左右各１枚を一組とし、前面パネル７を開いた状態で、空気調和機本体２の左右両側部とその中間部に形成したフィルタ支持レール部９に対して、カバー部２Ｂの前面開口側から上方へ向かうスライド式挿入によって、左右のフィルタ６が着脱自在である。

前記した左右一組のフィルタ６は、それぞれ左右両縁部を背面側に設けたフィルタ支持レール部９で支持された状態でもって、空気の吸い込み口５Ａ、５Ｂの裏側に近接又は当接配置されて、熱交換器３の前面側と上面側の全域を覆う状態となる。

なお、フィルタ６をフィルタ支持レール部９にスライドし易くするためと、フィルタ６の中間部が熱交換器３側へ落ち込まないようにするために、フィルタ６の裏側の支持部として左右のフィルタ支持レール部９、９間に渡る横桟９Ａと、この横桟９Ａ相互に上下に渡る縦桟９Ｂでもって格子状の桟を形成することができる。

空気調和機１は、図示の形態の熱交換器３での熱交換を向上させるために、前面パネル７は、図３に示すように、空気吸い込み部５の前部分を拡げるように前方へ点線の状態に開く動作をする。これによって、空気吸い込み部５が前方へ拡大されるため、空気吸い込み面積が拡大することとなり、それよって、前面の空気の吸い込み口５Ｂから吸い込まれる空気の量を増加できる状態となる。１０は空気清浄フィルタであり、フィルタ６よりも更に精度の高い空気浄化作用を行う化学繊維製のフィルタ構成である。

送風機４の運転によって熱交換器３Ａ、３Ｂと熱交換した空気は、空気調和機１の前面下部に形成した横長矩形状の空気吹き出し口１１から前方へ吹き出す。空気吹き出し口１１には、軸１２Ａで上下動するように軸支持された上下動風向板１２と、吹き出す空気流を左右の複数流に分割する左右動風向板１３を備えている。熱交換器３Ａ、３Ｂから流下する露は、その下方の露受け皿１４、１５で受けられ、室外に排出される。

以下、前面パネル７が空気吸い込み部５を拡げるように前方へ開く動作をする構成について説明することとする。前面パネル７は、上下一対の左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂによってベース部材２０に連結支持された構成である。左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂの一端部は、それぞれ前面パネル７の裏面側に回動可能に軸支持２２Ａ、２２Ｂされ、また左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂの他端部は、それぞれベース部材２０の長孔２４Ａ、２４Ｂを貫通してベース部材２０の裏面側に回動可能に軸支持２３Ａ、２３Ｂされている。上部の作動腕２１Ａ、２１Ｂとベース部材２０との軸結合は、ベース部材２０の上部裏側に横方向に取り付けた軸棒５０に作動腕２１Ａ、２１Ｂの端部を取り付けて軸支持２３Ａ、２３Ｂを構成している。

このような構成によって、前面パネル７は、作動腕２１Ａ、２１Ｂによってベース部材２０に支持されると共に、作動腕２１Ａ、２１Ｂの回動に伴ってベース部材２０に対して前後方向へ移動可能である。図示した実施例では、前面パネル７が左右に長いため、ベース部材２０に対する前面パネル７の前後方向移動を安定させるために、前面パネル７の中央部を中間の作動腕２１Ｃによってベース部材２０に連結支持した構成としている。

前記作動腕２１Ｃは、その一端部が前面パネル７の裏面側に回動可能に軸支持２２Ｃされ、作動腕２１Ｃの他端部はベース部材２０を貫通して軸棒５０に回動可能に軸支持２３Ｃされている。このように、前記中間の作動腕２１Ｃによる支持は補助的なものであるため、空気調和機１の形態によっては省略することもできる。

ベース部材２０を空気調和機本体２の前面側に取り外し可能に支持するために、ベース部材２０の左右の上部に形成した引っ掛け部２５Ａ、２５Ｂが、空気調和機本体２のカバー部２Ｂの前面側に孔または窪みによって形成した係止部２６Ａに着脱自在に係止している。また、ベース部材２０の下部は、カバー部２Ｂにネジ止め、弾性爪による係止部又はその他の着脱式止め部によって取り付けられれば、ベース部材２０は空気調和機本体２の前面側に安定して取り付けられ、且つ取り外し可能に支持された状態となる。

このようにベース部材２０を空気調和機本体２の前面側に取り外し可能に支持することにより、空気調和機本体２の前面側へのベース部材２０の取り付けによって、ベース部材２０に作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃによって支持された前面パネル７が同時に空気調和機本体２の前面側に取り付けられることとなる。また、ベース部材２０を空気調和機本体２の前面側から取り外すことにより、前面パネル７も同時に空気調和機本体２の前面側から取り外されることとなる。

前面パネル７は、駆動機構２７によって閉じた第１の状態と、開いた第２の状態とに往復動可能に空気調和機本体２に支持されている。駆動機構２７は、駆動側カム部材３３を備えた電動機構３４と、駆動側カム部材３３によって作動する従動側カム部材３５とから構成される。

前記電動機構３４は、図５に示すように、電動機２８とこの電動機２８で回転する小歯車２９とこれに噛み合う大歯車３０と、この大歯車３０と同軸の小歯車３１と、この小歯車３１に噛み合う歯３２を形成した駆動側カム部材３３とで構成されている。駆動側カム部材３３は、空気調和機本体２のカバー部２Ｂに形成した窪み部３７内において回動可能に軸支持３６されている。

前記従動側カム部材３５は、空気調和機本体２の前面側に回動可能に軸支持されており、具体的には、従動側カム部材３５は、一方の作動腕２１Ｂと一体に形成され、作動腕２１Ｂの後面に従動側カム面３５Ａが形成された形態である。

前記駆動側カム部材３３の前面には山状にカム面３３Ａが形成され、従動側カム部材３５の後面には谷状にカム面３５Ａが形成され、両カム面３３Ａ、３５Ａの当接によって、駆動側カム部材３３の往復回動によって従動側カム部材３５が往復回動する。駆動側カム部材３３の往復回動は、電動機２８の正回転と逆回転によって行われる。

前面パネル７とベース部材２０が作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃによって連結された状態で、かつ、ベース部材２０が空気調和機本体２の前面に取り付けられた状態における空気調和機１の非稼動状態では、図５のように、前面パネル７はベース部材２０側に移動して閉じた状態（第１の状態）である。このような状態において、空気調和機１の運転スイッチのＯＮによって、電動機２８が正回転して駆動側カム部材３３が図５の状態から時計方向へ回動し、それに伴って従動側カム部材３５が時計方向へ回動する。この動作によって、図６のように、前面パネル７がベース部材２０から離れるように移動して開いた状態（第２の状態）となる。この開いた第２の状態に達した時、電動機２８の正回転が停止するように制御部（図示せず）によって制御される。

このような状態において、空気調和機１の停止スイッチのＯＮによって、電動機２８が逆回転して駆動側カム部材３３が図６の状態から反時計方向へ回動し、それに伴って従動側カム部材３５が反時計方向へ回動する。この動作によって、図５のように、前面パネル７がベース部材２０に当接又は近接するような閉じた状態（第１の状態）へ復帰する。前面パネルが閉じた第１の状態に達した時に、電動機２８の逆回転が停止するように制御部（図示せず）によって制御される。

このように、空気調和機１の稼動停止状態では、前面パネル７が閉じた第１の状態となるため、空気吸い込み部５が狭まった状態を保ち、空気調和機１の厚さが薄くなった外観を呈するため、うっとうしさが軽減されると共に、塵埃の侵入を少なくする状況である。

また、前面パネル７が開いた第２の状態では、空気吸い込み部５が拡がった状態となり、前面の空気吸い込み口５Ｂからの所定の空気吸い込み量を確保できるため、熱交換器３の前面側熱交換部３Ａでの熱交換を促進でき、良好な空気調和効果を達成できる。

なお、上記の空気調和機１の運転スイッチ及び停止スイッチのＯＮとは、空気調和機１が、冷房動作、暖房動作、除湿動作、換気動作、室内空気循環動作のいずれを行うものであっても、これらの動作を選択するために、手動操作、又はタイマ制御されるスイッチの動作を意味する。

前面パネル７と作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃとの結合部である軸支持２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、着脱可能な構成である。即ち、図１０に示すように、前面パネル７の裏側に形成した軸受け部４０を挟むように作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの端部が組み合わされ、この作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの端部と軸受け部４０とを貫通する軸４１を形成した軸部材４２が、前面パネル７の裏側に形成した支持部４３、４３に軸方向にスライド可能に支持されている。このため、支持部４３、４３の弾力性によって軸部材４２の溝４４に支持部４３、４３の突起４５が嵌合した状態で、軸４１が作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの端部と軸受け部４０とを貫通した位置に軸部材４２を保持する。

そして、前面パネル７を取り外す場合は、この嵌合した状態から図１０において軸部材４２を右方へ強く引くことにより、支持部４３、４３の弾力性によって突起４５が溝４４から外れて、前面パネル７と作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃとの結合部が外れるため、作動腕２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを残して前面パネル７をベース部材２０から取り外すことができる。軸部材４２のもう一つの溝４６に突起４５を嵌合せしめれば、この状態で軸部材４２を安定に保つことができる。

上記のように、前面パネル７の裏側には空気調和機本体２の前面側に取り外し可能にベース部材２０が設けられ、前面パネル７は、前面パネル７とベース部材２０とにそれぞれ軸支持された左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂによってベース部材２０に連結支持されている。

また、前記作動腕の少なくとも一方の作動腕２１Ｂの後面に従動側カム面３５Ａが形成され、この従動側カム面３５Ａに当接する駆動側カム面３３Ａを前面に形成した電動機構３４によって往復回動する駆動側カム部材３３が空気調和機本体２に設けられている。

そして、前面パネル７は、電動機構３４によって閉じた第１の状態と所定の空気吸い込み量を確保するように開いた第２の状態とに往復動可能であり、前面パネル７は前面パネル７と左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂとの軸結合部２２Ａ、２２Ｂが着脱自在結合によってベース部材２０から取り外し可能であり、更に、前面パネル７とベース部材２０とは、左右の作動腕２１Ａ、２１Ｂによる連結状態を保ったままにして空気調和機本体２から取り外し可能である。

これによって、一方の作動腕の後面に形成した従動側カム面に駆動側カム面が当接することによって駆動力が伝達される構成であるため、一方の作動腕を有効活用した構成となり、部品数が少なくしかも駆動力を的確に前面パネルへ伝達できる状態となり、構成が簡素化されたものとなる。

そして、前面パネルは、作動腕との軸支持部が着脱可能であるため、前面パネルのみを取り外すことができ、また、ベース部材と前面パネルはセットで取り外しが可能である。このため、製造時の組み立てがし易くなり、且つ、内部の修理や点検時にはその状況に応じて、前面パネルのみを取り外すか、又はベース部材と前面パネルをセットとして取り外すかを選択できることとなり、便利である。

また、前面パネルとベース部材は、セットで取り外しや取り付けが行えるものであり、内部の修理や点検時には空気調和機本体の前面部を大きく開放することができると共に、例えば、色彩の異なる複数種類の前面パネルや、図柄の異なる複数種類の前面パネルを用意すれば、消費者の好みに応じて、或いは設置する部屋のインテリアに対応させて、取り替え、或いは選択可能な前面パネル構造を持つ空気調和機と成せる。

本発明の空気調和機は、空気吸い込み部の形態等については、上記実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の空気調和機に適用できるものである。

本発明に係る空気調和機の上面斜視図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルを開いた状態の空気調和機の上面斜視図である。（実施例１） 本発明に係る空気調和機の縦断側面図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルとベース部材の関係を示す上面斜視図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルが閉じた状態を説明する縦断側面図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルが開いた状態を説明する縦断側面図である。（実施例１） 本発明に係る空気調和機本体前面部の部分斜視図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルとベース部材との左側結合部を裏側から示す斜視図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルとベース部材との右側結合部を裏側から示す斜視図である。（実施例１） 本発明に係る前面パネルと作動腕との着脱可能結合構造を示す斜視図とその分解図である。（実施例１）

符号の説明

１・・・空気調和機
２・・・空気調和機本体
３・・・熱交換器
４・・・送風機
５・・・空気吸い込み部
５Ａ・・上面空気吸い込み口
５Ｂ・・前面空気吸い込み口
６・・・フィルタ
７・・・前面パネル
１１・・空気吹き出し口
２０・・ベース部材
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ・・・作動腕
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ・・・軸支持部
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ・・・軸支持部
２５Ａ、２５Ｂ・・・引っ掛け部
２６Ａ・・・係止部
２７・・・駆動機構
３３・・・駆動側カム部材
３３Ａ・・カム面
３４・・・電動機構
３５・・・従動側カム部材
３５Ａ・・カム面

Claims (4)

1. 内部に熱交換器及び送風機が収容された空気調和機本体と、この空気調和機本体の前面を覆う前面パネルとを備えた空気調和機において、
   前記前面パネルは、駆動機構によって閉じた第１の状態と所定の空気吸い込み量を確保するように開いた第２の状態とに往復動可能に前記空気調和機本体に支持されており、
   前記駆動機構は、電動機構によって往復揺動するように前記空気調和機本体側に設けた駆動側カム部材と、この駆動側カム部材に当接してこの駆動側カム部材によって往復揺動する従動側カム部材とを備え、
   前記空気調和機本体側と前面パネルとは、前記空気調和機本体の前面側と前記前面パネルの裏面側にそれぞれ軸支持された左右の作動腕によって連結され、この作動腕の少なくとも一方の作動腕の後面に従動側カム面が形成され、この従動側カム面に当接する駆動側カム面を前面に形成してなる電動機構によって往復回動する駆動側カム部材が、前記空気調和機本体側に設けられていることを特徴とする空気調和機。
2. 前記前面パネルの裏側には、前記空気調和機本体の前面側に取り外し可能となしたベース部材が設けられ、このベース部材と前記前面パネルとは、それらベース部材と前面パネルとにそれぞれ軸支持された左右の作動腕を介して互いに連結支持されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記前面パネルとベース部材とは、前記左右の作動腕による連結状態を保ったままで、前記空気調和機本体に対して着脱可能となしたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記空気調和機の非稼動中は前記第１の状態となり、前記空気調和機の稼動中は前記第２の状態となるように制御されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の空気調和機。

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