JP4675085B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は，空気調和機本体の空気吹出口から送り出される空気流の方向を変更する風向変更板を備えた空気調和機に関し，特に，水平方向に直列に連結された二以上の風向変更板同士を連結する連結構造に関するものである。

従来，空気調和機には，該空気調和機の本体の空気吹出口から送り出される空気流を上下方向に変更する風向変更板（上下ルーバ又は上下フラップと呼ばれている）が備えられている。このような風向変更板としては，上記空気吹出口の全幅と略同じ長さの風向変更板や，分離された二つの変更板が水平方向に直列に配列された風向変更板（分離型ルーバ）が知られている。
上記風向変更板は，その両端部に形成された回動軸が空気調和機本体に設けられた軸受等の支持部で回動自在に支持（軸支）されることにより上記空気調和機に取り付けられるものであるが，上記後者の風向変更板，即ち分離型ルーバにあっては，特許文献１に記載されるように，分離された変更板同士の隣り合う隣接端部（中央側の端部）も上記空気吹出口の略中央に位置するホルダによって支持されている。
特開２００３−１２０９９４号公報

ところで，上記空気調和機の熱交換器で調節され，上記空気吹出口から送出される空気の温度は高温時で約７０℃程度に達する。そのため，使用環境にもよるが，送出される空気と室内空気との間に数十度の温度差が生じることになる。一般に，上記風向変更板は低コスト或いは成型の容易性等の理由により，ＡＢＳ樹脂，ＡＳ樹脂，ＰＳ樹脂，ＰＰ樹脂等の安価な汎用樹脂で成型されており，これらの樹脂は線膨張係数が大きく比較的熱変形（収縮，膨張）し易い。従って，上記空気調和機の運転時の温風によって上記分離型ルーバの片側の変更板が水平方向に約２ｍｍ，両方の変更板を合わせると最大４〜５ｍｍ程度膨張する。そのため，上記ホルダ及び上記空気調和機本体側の支持部は，その膨張分を考慮してある程度のガタを見込んで設計されている。
しかしながら，上記特許文献１に記載の空気調和機では，分離型ルーバは，上記隣接端部を上記ホルダに引っ掛けるようにして双方の変更板を支持するものである。そのため，その支持部における変更板間の隙間が，温風送出時には変更板の膨張変形により狭くなり，冷風送出時あるいは停止時には収縮変形により広がるため，外観上の見栄に劣るという問題がある。
また，上記ホルダが上記変更板と同種の汎用樹脂で成型されている場合は，上記変更板の隣接端部と上記ホルダとの摺動により摩擦熱が生じ，その摺動部にただれや粘りが生じ，これにより摺動性が低下し，風向変更板の回動動作が不安定になり，更には回動時に異音が生じるという問題がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その第１の目的とするところは，熱膨張或いは収縮により風向変更板が変形した場合でも分離された変更板間の隙間を常に略一定に保持することにある。また，第２の目的とするところは，風向変更板の摺動性を向上させて，回動動作の安定化及び回動時の異音の抑制を図ることにある。

上記目的を達成するために本発明は，少なくとも二以上の風向変更板が水平方向に直線状を成して直列に連結され，上記空気吹出口の近傍に着脱自在に支持されてなる空気調和機に適用されるものであり，一つの上記空気吹出口内部で上記風向変更板同士の隣り合う隣接端部に形成された連結軸に直接係合すると共に上記風向変更板を回動自在に軸着し，且つ暖房時の熱膨張又は冷房時の収縮により上記風向変更板が水平方向に変形した場合でも上記風向変更板間の隙間を略一定に保持する連結部材と，上記直列に連結された風向変更板の端部のうち上記空気調和機本体で支持される端部を該風向変更板の連結方向に摺動自在に支持する摺動支持部とを備えてなることを特徴とする空気調和機として構成されている。例えば上記連結部材は，上記風向変更板同士の隣り合う隣接端部に形成された連結軸に直接係合することにより該風向変更板同士を軸方向に相対移動不変に連結するものである。
本発明がこのように構成されているため，温風送出時（即ち暖房使用時）の膨張と冷風送出時（即ち冷房使用時）或いは停止時の収縮によって風向変更板が水平方向に変形した場合であっても，上記風向変更板間の隙間が常に略一定に保持される。その結果，空気調和機の外観上の見栄えが良好となる。また，上記風向変更板の上記隣接端部とは反対の端部を水平方向に摺動自在に支持する摺動支持部が設けられているため，膨張，収縮により風向変更板が変形しても，上記摺動支持部における風向変更板の変形が阻害されずに済む。
この場合，上記連結軸の外周面に，上記連結軸の外径より小さい溝状の掛止部が形成され，上記連結部材に形成された上記連結軸が挿入される開口部に，該開口部の内径より大きい外径の突起部が形成されており，上記連結軸の先端部が上記連結部材の上記開口部に挿入され，上記先端部が上記突起部に到達した際に上記開口部が大径化し，上記先端部が上記突起部を通過後に上記開口部が元の形状に復帰することにより，上記突起部が上記掛止部に係合するものであることが望ましい。このように係合されることにより，上記風向変更板が強固に連結されるため，熱膨張或いは収縮による隙間の広がりを確実に防止することができる。
また，上記隣接端部或いは上記連結軸が上記連結部材と容易に係合，軸着し得るように，上記連結部材に，上記隣接端部と係合する方向に沿って一以上のスリットが設けられていることが好ましい。
また，上記連結部材が，上記空気調和機本体から突設された軸受部に回動可能で且つ軸方向にスライド可能に係合することにより，上記連結部材の着脱，ひいては上記風向変更板の着脱が容易となる。
更にまた，上記連結部材が，上記風向変更板とは異なる材質，例えば，ポリアセタール樹脂等の高摺動性樹脂により成型されていれば，風向変更板の摺動性を向上されるため，回動時に異音や風向変更板同士の連れ周り等が防止され得る。

以上説明したように，本発明によれば，例えば，左右に分離されたそれぞれの風向変更板が，それらの隣接端部と係合すると共に上記風向変更板を回動自在に軸着する連結部材によって，風向変更板間の隙間を略一定に保持するよう連結されるため，温風送出時の膨張と冷風送出時の収縮による水平方向の変形が生じても，上記風向変更板間の隙間が常に略一定に保持される。これにより，空気調和機の外観上の見栄えが良好となる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機Ｘの全体を示す全体斜視図，図２は上記空気調和機Ｘの側断面図，図３は分離型上下ルーバの左ルーバの外観を示す図，図４は分離型上下ルーバの右ルーバの外観を示す図，図５は左ルーバと右ルーバとを連結する連結部材の外観図及び断面図，図６は左ルーバと右ルーバとが連結された連結状態を示す図である。
まず，図１及び図２を用いて，本発明の実施の形態に係る空気調和機Ｘの外観構成及び内部構成の概要について説明する。
本空気調和機Ｘは，図１に示すように，キャビネット６，ドレンパン７及びオープンパネル９等により構成される横長の空気調和機本体１と，室内の空気を吸い込む空気吸込口３と，空気調和機Ｘの下部に配置され，熱変換された空気を送り出す空気吹出口１６と，該空気吹出口１６に着脱可能な分離型上下ルーバ（以下，分離ルーバと略す）２及び一体型の（分離型でない）上下ルーバ１０と，を具備してその外観が構成されている。

また，上記空気調和機Ｘの内部は，図２の断面図に示すように，上記空気吸込口３の近傍に備えられた図示しない塵埃フィルタと，上記空気吸込口３から室内空気を吸い込むと共に熱交換された空気を上記空気吹出口１６から室内に送り出す送風機５と，上記送風機５により取り入れられた室内空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器４と，が適宜配設されて構成されている。
このように構成された上記空気調和機Ｘでは，上記送風機５の回転によって空気吸込口３から吸い込まれた室内空気は，熱交換器４を通ることで熱交換器４内を流れる冷媒との間で熱交換され，その後，上記分離ルーバ２及び上下ルーバ１０の周囲を通って空気吹出口１６から室内に送り出される。このとき，上記分離ルーバ２及び上下ルーバ１０は，これらの各ルーバに連結された図示しないステッピングモータ等の駆動手段によって上下方向に揺動されるよう制御され，これにより，空気調和機Ｘの空気吹出口１６から送り出される空気流の方向が上下に変更される。

更に，図３〜図６を参照して，上記分離ルーバ２の詳細について説明する。
上記分離ルーバ２は，図１に示すように，左右対称に分割された左ルーバ２ａと右ルーバ２ｂとが略中央付近で後述する連結部材３０（図５参照）によって水平方向に直列に連結されて構成されている。ここに，上記左ルーバ２ａ及び右ルーバ２ｂはいずれも風向変更板の一例である。
上記左ルーバ２ａは，図３に示すように，上記空気吹出口１６の全幅の略半分の長さの薄板状のルーバ本体２１に，該ルーバ本体２１の内部側の面２１ａ（即ち，空気調和機本体１側の面）における左端部（隣接端部とは反対の端部に相当）に形成された回動軸２２と，その右端部（隣接端部に相当）に形成された連結軸２３とを備えて構成されている。また，上記右ルーバ２ｂは，図４に示す如く，上記左ルーバ２ａとは左右対称に構成されている。ここに，図３及び図４の（ａ）は上記左ルーバ２ａ及び右ルーバ２ｂを上記内部側の面２１ａから見た図であり，（ｂ）は（ａ）の下方から見た図である。
上記連結軸２３は，図中のＨ部拡大図に示すように，その外周面に，上記連結軸２３の外径ｄより小さい溝状の掛止部２３ａが形成されている。この掛止部２３ａは，後述する連結部材３０と係合して，上記左ルーバ２ａ及び右ルーバ２ｂ（以下，これらをまとめて左右ルーバ２ａ，２ｂという）を回動自在に連結する機能を果たす。

上記左右ルーバ２ａ，２ｂの上記回動軸２２は，上記左右ルーバ２ａ，２ｂが連結されて構成される上記分離ルーバ２を上記空気吹出口の近傍に着脱自在に支持するべく，上記空気吹出口１６の両端部の空気調和機本体１に設けられた図示しない支持部に回動自在に軸支されている。更に，上記左右ルーバ２ａ，２ｂの上記回動軸２２は，上記空気吹出口１６の両端部それぞれの空気調和機本体１の内部側に配設された図示しないステッピングモータ等の駆動手段の出力軸にそれぞれ連結されている。したがって，上記左右ルーバ２ａ，２ｂはそれぞれの駆動手段により別々に単独で回動制御することが可能となる。上記回動軸２２は上記駆動手段の出力軸に連結されているものの，上記分離ルーバ２が雰囲気温度に応じて膨張，収縮することによりその長手方向に変形した場合であっても，その変形を阻害しないために，上記支持部及び上記出力軸の連結部は，上記回動軸２２を水平方向に自在に摺動するようにある程度のガタを見込んで設計されている。
ここで，図３及び図４中の符号２４で示す部材は，上記分離ルーバ２をその両端部の回動軸２２以外で補助的に軸支する軸部材であって，該軸部材２４は上記ドレンパン７から突出した図示しない軸受部と回動自在に係合される。なお，上記分離ルーバ２を上記回動軸２２とその支持部で十分に支持することが可能であれば，上記軸部材２４を設ける必要はない。

上記左ルーバ２ａ及び右ルーバ２ｂは，各ルーバの隣り合う隣接端部（左ルーバ２ａの場合は右端部，左ルーバ２ｂの場合は左端部）と係合すると共に上記左右ルーバ２ａ，２ｂを回動自在に軸着する連結部材３０（図５参照）によって相対的な距離が不変に連結される。なお，本実施の形態では，上記連結部材３０は，上記隣接端部に形成された前記連結軸２３と係合して，上記左右ルーバ２ａ，２ｂと軸着される。
このような上記左右ルーバ２ａ，２ｂの連結を具現化する連結部材３０の一例を図５に示す。ここに，図５の（ａ）は上記連結部材３０の外観図，（ｂ）は（ａ）の下方から見た外観図，（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図５に示すように，上記連結部材３０には，上記左右ルーバ２ａ，２ｂそれぞれの連結軸２３を挿入する二つの開口部３１が形成されている。この開口部３１の内面は円筒状に形成されておらず，上記内面の略中央部に山状の突起部３２が上記内面を一周するように形成されている。また，上記開口部３１及び突起部３２は，上記連結軸２３の先端部が上記連結部材３０の上記開口部３１に挿入され，該先端部が上記突起部３２に到達した際に該先端部に押されて上記開口部３１が大径化し，上記先端部が上記突起部３２を通過した後に上記突起部３２が前記掛止部２３ａ（図３，４参照）に挿入されて上記開口部３１が元の形状に復帰するような関係となるように形成されている。これにより，上記連結部材３０に上記連結軸２３が挿入されると，上記突起部３２が上記連結軸２３の上記掛止部２３ａに係合するため，上記左右ルーバ２ａ，２ｂ同士を軸周りに回転自在に且つ軸方向に相対移動不変に連結することができる。
また，上記連結部材３０には，上記連結軸２３の挿入を容易化するべく，上記連結軸２３と係合する方向，即ち，上記連結軸２３が上記連結部材３０の開口部３１に挿入する方向に沿って一以上のスリット３３（本実施の形態では２つのスリット）が設けられている。

上記左右ルーバ２ａ，２ｂが連結された分離ルーバ２は，上記連結部材３０を支持することで，上記分離ルーバ２の中央部付近で支持される。このような構造により，例えば，上記連結部材３０を挿入して支持する開口部１１ａ（図６（ｂ）参照）が形成された支柱部材１１（軸受部に相当）が前記ドレンパン７に突設されている場合は，上記支柱部材１１と上記連結部材３０との支持係合を可能とするべく，上記連結部材３０には，上記開口部１１ａと略同径の支持部３４と，上記開口部１１ａに挿入された上記連結部材３０のズレを防止するための上記開口部１１ａの内径より大きい外径に形成された係止片３５が形成されている。このように上記連結部材３０が構成されているため，上記連結部材３０は，上記支柱部材１１の開口部１１ａに挿入されることで，上記開口部１１ａに回動可能で且つその軸方向にスライド可能に係合軸支される。なお，上記連結部材３０により上記分離ルーバ２が連結され，且つ，上記連結部材３０が上記支柱部材１１で支持された状態を図６の（ａ）に示し，（ａ）のＢ−Ｂ断面図を図６の（ｂ）に示す。

このような連結部材３０により上記左右ルーバ２ａ，２ｂが連結されることにより，温風送出時（即ち暖房時）の膨張と冷風送出時（即ち冷房時）の収縮により水平方向にルーバが変形しても，その変形量は上記両端側の回動軸２２の支持部に設けられたガタのみで吸収されるため，上記左右ルーバ２ａ，２ｂ間の隙間が常に略一定に保持される。その結果，上記空気調和機Ｘの外観上の見栄えが良好となる。

また，上記連結軸２３の上記開口部３１への挿入を更に容易化すると共に，ルーバの摺動性を向上させるために，上記連結部材３０は，ＡＢＳ樹脂等の一般的な合成樹脂により成型された上記分離ルーバ２或いはその回動軸２２とは異なる材質，例えば摺動性及び耐熱性の高いＰＯＭ樹脂（ポリアセタール樹脂）等で成型されている。したがって，上記回動軸２２或いは上記連結部材３０が摺動摩擦熱により変形し，摺動部分に粘りが生じたりすることがなくなり，上記分離ルーバ２の回動時の摺動性が向上され得る。また，回動時に生じる異音も抑制することができる。
また，上述の説明では特に明記しなかったが，上記連結部材３０は，上記空気調和機本体１と一体に成型されたものであっても良いが，上記分離ルーバ２の組付作業や上記連結部材３０の交換作業の煩雑さを考慮すると，空気調和機本体１や他の部材とは別体に成型された別部品として構成されたものであることが好ましい。また，このような別部品であれば，上記連結部材３０が破損した場合であっても，それのみを交換すれば修繕されるため，部品交換費用が大幅に低減されることになる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機Ｘの全体を示す全体斜視図。 上記空気調和機Ｘの側断面図 分離型上下ルーバの左ルーバの外観を示す図。 分離型上下ルーバの右ルーバの外観を示す図。 左ルーバと右ルーバとを連結する連結部材の外観図及び断面図。 左ルーバと右ルーバとが連結された連結状態を示す図。

符号の説明

１…空気調和機本体
２…分離型上下ルーバ（分離ルーバ）
２ａ…左ルーバ（風向変更板に相当）
２ｂ…右ルーバ（風向変更板に相当）
３…空気吸込口
４…熱交換器
５…送風機
６…キャビネット
７…ドレンパン
９…オープンパネル
１０…一体型の上下ルーバ（上下ルーバ）
１１…支柱部材
１１ａ…開口部
１６…空気吹出口
２１…ルーバ本体
２２…回動軸
２３…連結軸
３０…連結部材
３１…開口部
３２…突起部
３３…スリット

Claims (3)

1. 空気調和機本体の空気吹出口から送り出される空気流の方向を変更する少なくとも二以上の風向変更板が水平方向に直線状を成して直列に連結され，且つ上記空気吹出口の近傍に着脱自在に支持されてなる空気調和機であって，
   一つの上記空気吹出口内部で上記風向変更板同士の隣り合う隣接端部に形成された連結軸に直接係合すると共に上記風向変更板を回動自在に軸着し，且つ暖房時の熱膨張又は冷房時の収縮により上記風向変更板が水平方向に変形した場合でも上記風向変更板間の隙間を略一定に保持する連結部材と，上記直列に連結された風向変更板の端部のうち上記空気調和機本体で支持される端部を該風向変更板の連結方向に摺動自在に支持する摺動支持部とを備えてなることを特徴とする空気調和機。
2. 上記連結部材が，上記風向変更板同士の隣り合う隣接端部に形成された連結軸に直接係合することにより該風向変更板同士を軸方向に相対移動不変に連結するものである請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記連結軸の外周面に，上記連結軸の外径より小さい溝状の掛止部が形成されなり，
   上記連結部材に形成された上記連結軸が挿入される開口部に，該開口部の内径より大きい外径の突起部が形成されてなり，
   上記連結軸の先端部が上記連結部材の上記開口部に挿入され，上記先端部が上記突起部に到達した際に上記開口部が大径化し，上記先端部が上記突起部を通過後に上記開口部が元の形状に復帰することにより，上記突起部が上記掛止部に係合するものである請求項１又は２のいずれかに記載の空気調和機。

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