JP4704937B2 - 風向変更装置 - Google Patents

Description

本発明は、吹出口に設けられた横ルーバと縦ルーバとを備えた風向変更装置に関するものである。

この種の風向変更装置として、特許文献１には、吹出口に垂直軸周りに揺動する縦ルーバと、横軸周りに揺動する横ルーバとが設けられ、横ルーバの横軸がモータに連結され、該モータには縦ルーバを揺動させる揺動機構が連結され、１つのモータにより2種類のルーバを駆動するようにしたものが開示されている。

特許文献２には、吹出口の左右両壁に軸支し反吹出口側を上下に回動する横ルーバを設け、横ルーバを吹出口の一方の側壁に取り付けた駆動部により回動すると共に、横ルーバの裏面に支軸孔を設け、この支軸孔に回転軸の下端を軸支した複数の縦ルーバを設け、この複数の縦ルーバを連結板にて連結して左右２つの縦ルーバ群を構成し、縦ルーバ群を連結杆で連結すると共に、一方の連結板に駆動部を取り付け、２つの縦ルーバ群を回動させる温水暖房機の室内機が開示されている。
特開平５−１０５８２号公報 特開平１１−２６４５６３号公報

ところで、上記特許文献１，２に示すような風向変更装置において、横ルーバと縦ルーバのスイング周期を同じにすると、吹出口の前方において吹出される風は1回目のスイングの軌跡と２回目以降のスイングの軌跡とが同じになり、風の当たる領域が常に一定領域に限定される。特に、上下左右のスイング角を等しく、等速でスイングさせた場合、風が届かないデッドスペースができ、好ましくない。

風の当たる領域は広範囲、かつ均一に当たる方が好ましいが、特許文献１，２には、このような風向変更装置について開示されておらず、風が広範囲な領域に当たる風向変更装置の出現が望まれている。

本発明は、上記に鑑み、広範囲な領域で風が当たる風向変更装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る衣類乾燥機能を備える除湿機の風向変更装置は、除湿機の吹出口を上下に仕切る上下の板材を有し吹出口の左右側壁に横軸周りに上下方向に往復揺動自在に支持された横ルーバと、前記横ルーバを上下方向に往復駆動するよう吹出口の左右側壁のうち片側の側壁に配置されて前記横軸に連結される横ルーバ駆動用ステッピングモータと、前記横ルーバの上下の板材間に介在され前記横軸に直交する垂直軸周りに左右方向に往復揺動する複数の縦ルーバと、複数の前記縦ルーバを左右方向に連動連結して往復揺動させる連動杆と、前記縦ルーバを伝達機構を介して左右方向に往復駆動する縦ルーバ駆動用ステッピングモータと、前記両ステッピングモータを制御する制御部とを備え、前記縦ルーバ駆動用ステッピングモータは、前記吹出口の左右側壁のうち前記横ルーバ駆動用ステッピングモータと反対側に配置され、前記伝達機構は、前記縦ルーバ駆動用ステッピングモータのモータ軸に軸部が揺動自在に連結され先端に先端フォーク部を有する揺動アームと、前記横軸の延長線上で左右方向に往復移動する可動軸とを備え、前記揺動アームは、縦方向の軸部と、該軸部から横方向に突出する先端フォーク部とから構成され、前記先端フォーク部が上下のフォークの先端から前記可動軸を挿入可能とされ、前記可動軸は、前記吹出口の左右側壁のうち前記横軸と反対側の側壁に回転自在に支持され、かつ、その軸方向外端側に間隔をおいて形成されたストッパフランジ間に前記揺動アームの前記先端フォーク部が横方向から挿入されて、前記揺動アームの前記縦方向の軸部周りの揺動を前記可動軸の軸方向への往復移動に変換可能とされ、前記制御部は、前記横ルーバ駆動用ステッピングモータおよび縦ルーバ駆動用ステッピングモータを駆動制御して、前記横ルーバおよび縦ルーバのスイング角およびスイング速度を変更可能とし、これにより前記横ルーバのスイング周期と前記縦ルーバのスイング周期とを異なる周期で運転制御することを特徴とする。

上記構成によると、横ルーバのスイング周期と縦ルーバのスイング周期とが異なるので、縦ルーバおよび横ルーバの1回目のスイングによって風が当たる領域と、2回目以降のスイングによって風が当たる領域とでは異なる領域に当たることになる。

図８は縦ルーバの左右のスイング角を７０度、横ルーバの上下スイング角を１００度に設定し、縦ルーバのスイング速度を横ルーバのスイング速度の２倍に設定した例である。この例では縦ルーバのスイング周期が、横ルーバのスイング周期の概ね１／３倍（1／2×７０／１００）になる。

図９は縦ルーバの左右のスイング角を７０度、横ルーバの上下方向のスイング角を１００度に設定し、縦ルーバのスイング速度を横ルーバのスイング速度と等速に設定した例である。この例では縦ルーバのスイング周期が、横ルーバのスイング周期の概ね７／１０倍（１×７０／１００）になる。いずれの例でも広範囲の領域に風が当たることになる。

また、縦ルーバのスイング周期を横ルーバのスイング周期よりも速くなるように設定すると、左右方向での風向の変更速度が速くなり、利用者の快適性が増す。一般に、複数の利用者は、左右方向で広がって位置する。利用者の身長はほぼ同じとした場合、左右方向に風が当たる周期が速くなれば、その分だけ快適感が増すことになる。

また、横ルーバの上下方向のスイング角、あるいは縦ルーバの左右方向のスイング角を変更することができる。これにより風向の範囲を自由に設定することができる。

本発明によると、横ルーバのスイング周期と縦ルーバのスイング周期とを異ならせているので、風は1回目のスイングと2回目以降のスイングとでは異なる領域に風が当たることになり、広範囲な領域で風を当てることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る除湿機の概略構成図である。

図に示すように、本実施形態の除湿機は、ハウジング１が縦方向に長い縦長タイプとされる。ハウジング１内には、圧縮機４、凝縮器３および蒸発器２を配管により順次接続されてなる冷凍サイクルが設けられる。ハウジング１の内部は、上下に仕切られ、上側の区画には蒸発器２および凝縮器３が配される。下側の区画には圧縮機４とドレンタンク５とが配置される。ドレンタンク５は、ハウジング１の前側から出し入れ可能とされる。

ハウジング１の前面の上部には第１吹出口６が形成され、背面側の上下部に第１吸込口７ａおよび第２吸込口７ｂが形成される。また、背面側の中間部には第２吹出口８が形成される。ハウジング１の上面には操作部が設けられる。

ハウジング１の内部には、第１吸込口７ａから蒸発器２を通って第１吹出口６に至る冷風路１０と、第２吸込口７ｂから凝縮器３を通って第２吹出口８に至る温風路１１とが形成される。冷風路１０では、蒸発器２の下流側に第１送風ファン１２が配される。温風路１１では、凝縮器３の下流側に第２送風ファン１３が配される。

また、第１吹出口近傍には、正イオンおよび負イオンを発生するイオン発生装置１５が設けられ、冷風とともに正イオンおよび負イオンが室内に放出される。

温風路１１は、途中で分岐して、第１吹出口６に至る風路が形成される。分岐点は、第２送風ファン１３の下流側に位置し、分岐点に、風の流れ方向を切り替えるダンパ１７が設けられる。ダンパ１７の切替え操作により、温風路１１は、冷風路１０に対して独立した状態と、冷風路１０に接続された状態とに切り替えられる。この送風切替の操作によって、温風が第２吹出口８に向かう風の流れと、温風と冷風とを混合して第１吹出口６に向かう風の流れとが選択できる。

図２は除湿機の正面側からみた外観斜視図、図３はその側面断面図、図４は風向変更装置の分解斜視図、図５は縦ルーバの駆動伝達機構を示す分解斜視図、図６は同じく縦ルーバの駆動伝達機構を示す斜視図、図７は風向変更装置の全体斜視図である。

第1吹出口６には、図２〜図7に示すように、風向変更装置２１が設けられる。風向変更装置２１は、第1吹出口６に設けられた左右両端の横軸２２周りに上下方向に揺動する横ルーバ２４と、該横ルーバを上下方向に揺動する横ルーバ駆動手段２５と、第1吹出口６に設けられ前記横軸２２に直交する垂直軸２６周りに左右方向に揺動する複数の縦ルーバ２７と、該縦ルーバ２７を左右方向に往復駆動する縦ルーバ駆動手段２８と、縦ルーバ駆動手段の回転駆動力を縦ルーバに伝達する伝達機構２９と、複数の縦ルーバ２７を連動させる連動杆３０と、前記横ルーバ駆動手段２５および縦ルーバ駆動手段２８を制御する制御部３１とを備えている。

横ルーバ２４は、板面方向を横方向にするよう左右方向に長く形成される。また、横ルーバ２４は、上下の板材２４ａ、２４ｂから構成され、第1吹出口６を上下に仕切る。上側の横ルーバ２４ａは、側面視円弧状に形成され、上下方向で最も下方に回動したときに第１吹出口６を閉状態とする蓋カバーを兼用する。

上側の横ルーバ２４ａの左右両側部には側板２４ｃが設けられ、該左右の側板２４ｃのうち一方の側板の左右方向外側に横ルーバ２４を上下方向に回動するための横軸２２が突出形成され、他方の側板２４ｃには、横ルーバ２４を回動させる横軸として機能する伝達機構２９の可動軸３５を貫通する軸孔が形成され、該軸孔に可動軸３５が貫通され、該可動軸３５と前記横軸２２とにより、横ルーバ２４が第１吹出口６の左右側壁６ａ、６ｂに回動自在に支持される。

下側の横ルーバ２４ｂは、その板面内側に複数の縦ルーバ２７を回動自在に支持する複数の垂直軸２６が左右方向に間隔をおいて突出形成される。そして、下側の横ルーバ２４ｂの左右両端はビス等により上側の横ルーバ２４ａの左右側板２４ｃに固定され、上下の横ルーバ２４ａ、２４ｂ間に冷風路１０から送られてくる風を前方に吹出せるようになっている。

横ルーバ駆動手段２５は、ステッピングモータから構成され、横ルーバ２４の回転（スイング）角および回転速度を可変制御可能とされている。ステッピングモータは、第１吹出口６の側壁６ｂの外側に設置され、そのモータ軸が横ルーバ２４の横軸２２に同軸上で一体回転可能に連結される。

縦ルーバ２７は、板面方向を縦方向とし、上下の横ルーバ２４ａ，２４ｂ間に介在され、かつ左右方向に複数枚間隔をおいて配列される。各縦ルーバ２７の前後方向で後部側に垂直軸２６を通す垂直軸孔３２が形成される。この垂直軸孔３２に垂直軸２６を通すことにより、縦ルーバ２７は、垂直軸２６周りに回動自在とされる。

縦ルーバ２７の前後方向で前側の上縁部には、連結ピン３３が上方に突出され、該連結ピンに連動杆３０に形成された連結孔３４が回動自在に連結され、連動杆３０を左右方向に移動させることにより複数の縦ルーバ２７が連動して回動するようにする。

縦ルーバ駆動手段２８は、ステッピングモータから構成され、縦ルーバ２７の回転（スイング）角および回転速度を可変制御可能とされている。このステッピングモータは、図４および図５に示すように、第１吹出口６の側壁６ａの外側に配置された軸受部３６にモータ軸を上下方向となるように固定される。

ステッピングモータの回転駆動力を縦ルーバ２７に伝達する伝達機構２９は、軸部が軸受部３６に縦軸周りに揺動自在に支持され、軸部３８ａがモータ２８のモータ軸に連結された揺動アーム３８と、該揺動アーム３８の先端フォーク部３８ｂに係合され揺動アーム３８の往復揺動により前記横軸２２の延長線上で左右方向に往復移動する可動軸３５とを備えている。

揺動アーム３８は、縦方向の軸部３８ａと、該軸部から横方向に突出する先端フォーク部３８ｂとから構成され、先端フォーク部３８ｂは、上下のフォークの先端から可動軸３５を挿入可能とされる。

可動軸３５は、その軸方向外端側に間隔をおいてストッパフランジ４１，４２が形成され、このフランジ間の軸部に揺動アーム３８の先端フォーク部３８ｂが挿入され、両者の係合により、揺動アーム３８の縦軸周りの揺動を可動軸３５の軸方向への往復移動に変換している。

また、可動軸３５は、その中央部が断面円形状に形成されており、軸受部３６の軸孔３６ａに回転自在でかつ軸方向に往復移動自在に嵌合される。軸受部３６の軸孔３６ａの軸方向内端側には筒状のスペーサ４３が係合される。

可動軸３５の軸方向内端側は、偏平に形成されて縦ルーバ２７の連結ピン４０と連結するための連結孔３９が形成されている。連結ピン４０は、可動軸３５と最も近い縦ルーバ２７の上端縁で横軸の軸方向延長線上に形成される。この連結ピン４０と可動軸３５の連結孔３９とが回動自在に連結され、可動軸３５の往復移動により、縦ルーバ２７が垂直軸周りに回動するようになっている。

なお、可動軸３５の連結孔３９は、可動軸３５の横軸方向への移動に対して、縦ルーバ２７の垂直軸２６周りの回動を許容するよう前後方向に長い長孔形状とされる。

連動杆３０は、直杆状に形成され、間隔をおいて連結孔３４が形成され、複数の縦ルーバ２７と連結される。

横ルーバ駆動手段２５および縦ルーバ駆動手段２８のステッピングモータを駆動制御する制御部３１は、マイクロコンピュータから構成され、その回転角、つまり横ルーバ２４および縦ルーバ２７のスイング角および回転速度を制御する。この制御は、横ルーバ２４のスイング周期と縦ルーバ２７のスイング周期とが異なる周期で運転されるように制御する。これにより、吹出口６から吹出される風が1回目のスイングと2回目以降のスイングとでは異なる領域に風が当たるようにし、広範囲な領域で風を当てるようにする。

図８及び図９にその一例を示す。図８は縦ルーバ２７の左右のスイング角を７０度、横ルーバ２４の上下スイング角を１００度に設定し、縦ルーバ２７のスイング速度を横ルーバのスイング速度の２倍に設定したときの風の軌跡を示すものである。この例では、縦ルーバ２７のスイング周期が、横ルーバのスイング周期の概ね１／３倍（1／2×７０／１００）と速くなっている。

図９は縦ルーバの左右のスイング角を７０度、横ルーバの上下スイング角を１００度に設定し、縦ルーバ２７のスイング速度を横ルーバ２４のスイング速度と等速に設定したときの風の軌跡を示すものである。この例では縦ルーバのスイング周期が、横ルーバ２４のスイング周期の概ね７／１０倍（１×７０／１００）と速くなっている。

いずれの例でも広範囲な領域に風が当たることになる。また、図８の例では、図９の例に比べて、風の軌跡の全体を表わす網目が細かくなっており、より隈なく吹出口６から風が室内全体に行き渡ることを示している。

また、操作部での操作により、横ルーバ２４の上下方向のスイング角と、縦ルーバ２７の左右方向のスイング角は変更することができる。制御部３１では、その設定スイング角に応じてステッピングモータの回転角を制御する。また、スイング速度も制御し、縦ルーバ２７のスイング周期と横ルーバ２４のスイング周期とが異なるように設定する。

また、制御部３１は、選択された運転モードにしたがって冷凍サイクルを制御する。運転モードは、冷風運転、衣類乾燥運転、衣類乾燥（速乾）運転、自動除湿運転、連続運転、送風運転が選択可能とされる。運転モードの選択は、操作部の運転切替ボタンを操作することにより行われる。

また、送風切替の操作により、クールモードとドライモードとが選択できる。クールモードでは、温風路１１と冷風路１０とはそれぞれ独立しており、第１吹出口６から冷風が吹き出され、第２吹出口８から温風が吹き出される。ドライモードでは、温風路１１が冷風路１０に連通して、第１吹出口６から冷風と温風とが同時に吹き出され、第２吹出口８からわずかに温風が吹き出される。

冷風運転では、クールモードを選択する。第１送風ファン１２により、室内の空気が吸込口７ａからフィルタを通して吸い込まれ、蒸発器２を通ったときに冷却されて冷風となる。このとき、水分が蒸発器２の表面に結露して、冷風は除湿される。結露した水分は、ドレンタンク５に集められる。除湿乾燥された冷風は冷風路１０を通って第１吹出口６から吹き出される。また、第２送風ファン１３により、第１吸込口７ｂからフィルタを通して吸い込まれた室内空気は、凝縮器３に導かれ、凝縮器３で加熱されて温風となって温風路１１を通り、第２吹出口８から吹き出される。

衣類乾燥運転では、ドライモードを選択する。第１吸込口７ａから吸い込まれた室内の空気は、蒸発器２を通過して、除湿された冷風となる。凝縮器３によって温められた風は、温風路１１から冷風路１０に流れる。第１吹出口６から乾燥した冷風と温風とが混合されて吹き出される。

衣類乾燥（速乾）運転では、ドライモードを選択して、ヒータ１６を作動させる。風の流れは衣類乾燥運転時と同じである。ヒータ１６の作動により、冷風が温められ、温風と混合されて、より高温になった風が第１吹出口６から吹き出される。

自動除湿運転では、ドライモードを選択する。風の流れは衣類乾燥運転時と同じである。このとき、設定された風量にしたがって、各送風ファン１２、１３が駆動される。また、室温および室内の湿度に応じて、冷凍サイクルの運転が制御され、除湿運転と送風運転とが切り替えられる。

連続運転では、クールモードかドライモードのいずれかを選択する。湿度に関係なく連続した除湿運転が行われる。このとき、設定された風量にしたがって、各送風ファン１２、１３が駆動される。

送風運転では、クールモードかドライモードのいずれかを選択する。冷凍サイクルの運転は行われず、各送風ファン１２、１３だけが駆動される。

本発明に係る除湿機の概略構成を示す図 除湿機の正面側からみた外観斜視図 除湿機の側面断面図 ルーバ装置の分解斜視図 縦ルーバの風向変更機構を示す分解斜視図 同じく縦ルーバ風向変更機構を示す斜視図 ルーバ装置の全体斜視図 縦ルーバと横ルーバとのスイング周期を変更したときの風の当たる軌跡を示す説明図 同じく別の変更例を示す説明図

符号の説明

１ ハウジング
２ 蒸発器
３ 凝縮器
４ 圧縮機
５ ドレンタンク
６ 第１吹出口
７ａ 第１吸込口
７ｂ 第２吸込口
８ 第２吹出口
１２ 第１送風ファン
１３ 第２送風ファン
１５ イオン発生装置
１６ ヒータ
２１ 風向変更装置
２２ 横軸
２４ 横ルーバ
２５ 横ルーバ駆動手段
２６ 垂直軸
２７ 縦ルーバ
２８ 縦ルーバ駆動手段
２９ 伝達機構
３０ 連動杆
３１ 制御部
３２ 垂直軸孔
３３ 連結ピン
３４ 連結孔
３５ 可動軸
３６ 軸受部
３６ａ 軸孔
３８ 揺動アーム
３８ａ 軸部
３８ｂ 先端フォーク部
３９ 連結孔
４０ 連結ピン

Claims (3)

1. 除湿機の吹出口を上下に仕切る上下の板材を有し吹出口の左右側壁に横軸周りに上下方向に往復揺動自在に支持された横ルーバと、前記横ルーバを上下方向に往復駆動するよう吹出口の左右側壁のうち片側の側壁に配置されて前記横軸に連結される横ルーバ駆動用ステッピングモータと、前記横ルーバの上下の板材間に介在され前記横軸に直交する垂直軸周りに左右方向に往復揺動する複数の縦ルーバと、複数の前記縦ルーバを左右方向に連動連結して往復揺動させる連動杆と、前記縦ルーバを伝達機構を介して左右方向に往復駆動する縦ルーバ駆動用ステッピングモータと、前記両ステッピングモータを制御する制御部とを備え、
   前記縦ルーバ駆動用ステッピングモータは、前記吹出口の左右側壁のうち前記横ルーバ駆動用ステッピングモータと反対側に配置され、
   前記伝達機構は、前記縦ルーバ駆動用ステッピングモータのモータ軸に軸部が揺動自在に連結され先端に先端フォーク部を有する揺動アームと、前記横軸の延長線上で左右方向に往復移動する可動軸とを備え、
   前記揺動アームは、縦方向の軸部と、該軸部から横方向に突出する先端フォーク部とから構成され、前記先端フォーク部が上下のフォークの先端から前記可動軸を挿入可能とされ、
   前記可動軸は、前記吹出口の左右側壁のうち前記横軸と反対側の側壁に回転自在に支持され、かつ、その軸方向外端側に間隔をおいて形成されたストッパフランジ間に前記揺動アームの前記先端フォーク部が横方向から挿入されて、前記揺動アームの前記縦方向の軸部周りの揺動を前記可動軸の軸方向への往復移動に変換可能とされ、
   前記制御部は、前記横ルーバ駆動用ステッピングモータおよび縦ルーバ駆動用ステッピングモータを駆動制御して、前記横ルーバおよび縦ルーバのスイング角およびスイング速度を変更可能とし、これにより前記横ルーバのスイング周期と前記縦ルーバのスイング周期とを異なる周期で運転制御することを特徴とする衣類乾燥機能を備える除湿機の風向変更装置。
2. 前記横ルーバのスイング周期と前記縦ルーバのスイング周期とを変更可能に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機能を備える除湿機の風向変更装置。
3. 前記縦ルーバのスイング周期が前記横ルーバのスイング周期よりも速くなるように設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の衣類乾燥機能を備える除湿機の風向変更装置。

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