JP5131085B2 - 床置型空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、床置型空気調和機の吹出口の構成に関し、特に、吹出口を開閉する装置に関する。

従来、この種の床置型空気調和機は上下左右の風向変更羽根を内蔵し、その外郭に吹出口開閉用のシャッターを配置し、停止時には吹出口を閉塞している（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の床置型空気調和機の斜視図で、（ａ）は停止時の状態を示し、（ｂ）は運転時の状態を示すものである。従来の空気調和機においては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、縦長の略直方体形状のキャビネット１３を有し、キャビネット１３の内部に熱交換器（図示せず）と送風機（図示せず）とを有し、キャビネット１３の前面中央に前面パネル１４が結合されており、前面パネル１４の下端には空気調和機のコントロールを行う操作部１が設けられている。キャビネット１３の前面下部には室内空気を送風機により空気調和機内に吸入する吸込口５が形成されており、キャビネット１３の前面上部には熱交換器により熱交換された空気を吐出する吹出口４が形成されている。吐出される空気は、複数の風向変更羽根７によって上下に風向変更される。

このように構成された従来の空気調和機においては、空気調和機がオフ状態の際に埃や異物などが吹出口４を通じて空気調和機内に侵入することがあるため、空気調和機内を清掃しなければならないという問題があった。そこで回動用モータ（図示せず）の動力を受けた１つのピニオン（図示せず）とラック（図示せず）によりシャッター手段１２を上下方向に移動させて吹出口４を開閉する構造を有して、停止時には吹出口４を閉塞し、運転時には下降して前面パネル１４の内側に収納することができるような構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１６６３５０号公報

しかしながら、このように構成された前記従来の空気調和機の吹出口開閉装置によれば、回動用モーターの動力を受けた１つのピニオンとラックによりシャッター手段を上下方向に移動させて吹出口の吹出空間を開閉する構造となっているので、製造コストが増大するという課題を有していた。また、風向変更羽根７はシャッター手段の内側に別に備え、複数枚で構成されて個々の奥行き方向の寸法が小さいため、風向変更羽根７の角度ほど風向が変わらないという上下の風向変更性に劣る面を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シャッター手段と風向変更羽根とを兼用して、上下の風向変更を確実に行って変化に富んだ最適な気流を生成しつつ製造コストを削減可能とした床置型空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の床置型空気調和機は、吹出口に上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根の回動支点を保持するとともに移動させる羽根保持部材とを備え、運転時には前記上下風向変更羽根が吹出口の前方に移動して回動することによって上下方向の風向を制御し、運転停止時には前記羽根保持部材を本体内に収納するように動作して上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞するように構成したことを特徴とする
ものである。

これによって、シャッター手段が無くとも、運転停止時に前記保持部材を収納するように動作して上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞するようにして、上下風向変更羽根をシャッター手段として兼用することができるとともに、上下風向変更羽根の奥行き方向の寸法を大きくして上下の風向変更を確実に行って変化に富んだ最適な気流を生成しつつ、製造コストを削減可能とした床置型空気調和機を提供することができる。

本発明の床置型空気調和機は、風向変更羽根をシャッター手段と兼用して、異物などが吹出口を通じて空気調和機内に侵入することを防止するとともに、上下の風向変更を確実に行って変化に富んだ最適な気流を生成し、かつ製造コストの削減を可能とする。

第１の発明は、吹出口に上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根の回動支点を保持するとともに移動させる羽根保持部材とを備え、運転時には前記上下風向変更羽根が吹出口の前方に移動して回動することによって上下方向の風向を制御し、運転停止時には前記羽根保持部材を本体内に収納するように動作して上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞するように構成したことを特徴とするものである。これによって、シャッターが無くとも、運転停止時に前記保持部材を収納し上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞することができるとともに、シャッター手段と風向変更羽根とを兼用して、上下の風向変更を確実に行って変化に富んだ最適な気流を生成しつつ製造コストを削減可能とした床置型空気調和機を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の上下風向変更羽根を湾曲面で構成し、暖房運転時には、前記湾曲面で形成される凹面が下向きとなる状態で前記風向変更羽根を制御し、冷房運転時には、前記凹面が上向きとなる状態で前記上下風向変更羽根を制御することにより、暖房運転時にはより下向きに、冷房運転時にはより上向きに気流を作ることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の保持部材を駆動する保持部材用モーターと、前記上下風向変更羽根を回動する羽根用モーターとを備え、前記羽根用モーターは空気調和機本体に配置されたことにより、羽根用モーターは空気調和機本体に内蔵となり、安全性や信頼性を増加させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のうちいずれか１つの発明の上下風向変更羽根と前記上下風向変更羽根の保持部材とを上下方向に複数配置することにより、上下の風向変更を確実に行うことができるとともに、縦方向に大きな吹出口であっても停止時に閉塞することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の複数の上下風向変更羽根と複数の保持部材とのいずれもがそれぞれ独立して動作することによって、それぞれの上下風向変更羽根の位置や角度を任意に設定することができ、状況に応じてより最適な気流をつくることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のうちいずれか１つの発明において、運転時に上下風向変更羽根が吹出口の前方に位置している時に、前記上下風向変更羽根の左右両側に、気流の分散を防ぐ整流板を備えることにより、上下風向変更羽根に当たった気流が左右に分散して吹き出ることを抑制し、吹出口の前方に確実に気流を吹き出すことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における床置型空気調和機の斜視図で、図１（ａ）は停止時の状態、図１（ｂ）は運転時の状態を示す。図２は、同じく床置型空気調和機の側断面図で、図２（ａ）は停止時の状態、図２（ｂ）は運転時の状態を示すものである。なお、床置型空気調和機は、室内機と室外機とに分離して構成される空気調和機の室内機であり、その中でも床に置いて設置される形態のものである。

図１、図２において、床置型空気調和機は、キャビネット１３の前面上部に吹出口４と、前面下部に吸込口５と、吸込口５の上部に操作部１とを備え、キャビネット１３の内部には、熱交換器２と、室内ファン３と室内ファンモーター６とを備えている。吹出口４の形状はあまり横に細長いものではなく、縦寸法と横寸法との比率は特に限定するものではないが、縦寸法を１として横寸法が０．７〜５程度のものである。

空気調和機の運転時は、操作部１からの信号に従って吸込口５から室内の空気を吸い込み空気として取り入れ、室内ファンモーター６によって、所定の回転数で回転する室内ファン３を経由して熱交換器２を通過させる。熱交換器２は冷房運転時には蒸発器として空気を冷却し、暖房運転時には凝縮器として空気を加熱することができる。冷却もしくは加熱された吸い込み空気はキャビネット１３内の上部へと送られ、天井面に衝突して前面側に開放された吹出口４から室内へ吹き出される。

このとき、空気調和機を使用している使用者からの操作指示に従って、左右あるいは上下方向へ風向を変更する仕様となっているが、従来の床置型空気調和機では、停止時（図６（ａ））には吹出口を完全に閉塞するために前面中央部に内蔵されたシャッター１２が上昇するために、左右、上下風向変更羽根は吹出口４の内部に完全に納める必要があった。吹出口４は上下方向には十分な高さがあるが、奥行き方向には十分に大きな寸法はなく（例えば、本発明の実施の形態では、高さは約３００ｍｍ、奥行きは約１２０ｍｍ）、この奥行き寸法に左右風向変更羽根と上下風向変更羽根とを内蔵しなくてはならず、それぞれの奥行き寸法も小さくならざるを得ず、課題の項目でも記載したように、十分な風向制御が困難であった。

図３、図４は本発明の第１の実施の形態における床置型空気調和機の吹出口近傍の側断面図で、図３は冷房運転時で水平方向乃至上方向吹き出しの状態を示し、図４は暖房運転で斜め下方向吹き出しの状態を示している。

本発明の実施の形態１では吹出口４の内部には左右風向変更羽根８のみを内蔵し、上下風向変更羽根７は上下２段に分割して配設して上側上下風向変更羽根７ａと下側上下風向変更羽根７ｂとし、シャッターとして兼用できるように前面に構成する。そのために、吹出口４の両端に保持部材９を設け、その先端側で上下風向変更羽根７の回動支点７ｃをそれぞれ回動自在に保持するとともに移動させる構成とする。

空気調和機の運転中は、保持部材９（９ａ，９ｂ）は吹出口４に設けたステッピングモーターからなる保持部材用モーター１０により前面方向に伸ばしたり、移動したりして上下風向変更羽根７をせり出させる。さらに本体側に配置されたステッピングモーターからなる上下風向変更羽根回動用の羽根用モーター１１を回転させ、保持部材９に内蔵されたギア部によって駆動動作を伝達し、上下風向変更羽根７を必要な角度に回動させる。

既に説明したように熱交換器２を通過した風はまず左右風向変更羽根８を通過して左右方向に風向を変更された後、上下風向変更羽根７によって上下方向所定の角度に風向が変更される。具体的には、下向き４５度から上向き１０度程度の間をスイングすることがで
きる。また上下風向変更羽根７は従来の羽根と比較して枚数を少なく（従来５〜６枚に対して１〜３枚）して、奥行き方向すなわち風の流れ方向に対して長さ寸法を大きくしている（例えば、本発明の実施の形態では約１５０ｍｍ）。

このように奥行き方向に長い上下風向変更羽根７によって送風の風向変更性を増大させ、所定の角度、方向へ確実に吹き分けることができる。また従来の構成では吹出口４の内部に上下風向変更羽根７が配置されていたために、風向を下向きにした場合には吹出口４の下端に当たってしまい、十分に風向を変更することができなかったが、本発明の実施の形態１では上下風向変更羽根７が吹出口４から前にせり出している構成のためこのような障害物を避けることができ、十分下向きに送風することができる。

次に空気調和機の運転停止時について説明する。空気調和機が運転停止すると、従来は上下風向変更羽根７、左右風向変更羽根８ともに所定の位置にリセットし、前面中央部に内蔵されたシャッター１２を上昇させて吹出口４を塞ぐようにしていた。しかし本発明の実施の形態１においては、左右風向変更羽根８は従来通りリセットさせるが、上下風向変更羽根７は保持部材９を利用して異なる動作となる。

まず、上側上下風向変更羽根７ａを回動させ、上下風向変更羽根７が空気調和機前面とほぼ平行となるように回動させ、下側上下風向変更羽根７ｂは上の羽根と当らないように水平とする。次に保持部材９ａを本体側へ変動させ、吹出口４の両脇に配置されたリセット位置に当るまで動作させる。このとき吹出口４に備えたストッパー（図示せず）に当ることによって保持部材用モーター１０は滑り、この位置で停止される。停止した状態では上側上下風向変更羽根７ａは本体前面と平行な位置となる。次に、下側上下風向変更羽根７ｂも同様に前面とほぼ平行となるように回動させ、その後保持部材９ｂを本体側へ変動させ、保持部材９ａと同様にストッパーに当るまで動作させる。このようにして２枚の上下風向変更羽根７は本体前面と平行となる位置で停止し、吹出口４は２枚の上下風向変更羽根７によって閉塞される。従来必要であった閉塞用の大きなシャッター１２は不必要になるため、製造コストを比較すると、従来と同等以下にすることができる。

また本発明の実施の形態１では２つの上下風向変更羽根による例で説明しているが１枚または３枚以上であっても良く、同様の動作と効果を得ることができる。しかしながら、あまり多くの枚数にすることは風向変更性で従来と変わらなくなってくるし、製造コスト面でもかえって不利になることもあり、１枚〜３枚が好適である。もちろん、吹出口４の高さが幅に比べて大きな場合には多くの枚数が必要となるものであり、上述した枚数に限定されるものではない。

複数枚の上下風向変更羽根７の場合、それぞれが独立した動き及び構成となるように、保持部材９の長さが異なっていたり、上下風向変更羽根７の長さが異なっていたりしても良いし、動作の制御を独立に行って、運転状況に応じて最適な風向となるように動作させても良い。例えば、上側上下風向変更羽根７ａの長さを２００ｍｍ、下側上下風向変更羽根７ｂの長さを１００ｍｍ、保持部材９ａのストローク（前面への押し出し寸法）を１００ｍｍ、保持部材９ｂのストロークを５０ｍｍとすることで、上側上下風向変更羽根７ａが下側上下風向変更羽根７ｂよりも前に突き出る構成となって、より下向きに風を送ることもできる。また、２枚の上下風向変更羽根７の角度を違えて、風向を拡散させたり、縮流させたりすることも可能である。

なお、本実施の形態では、上下風向変更羽根７を回動させる羽根用モーター１１を吹出口４側に内蔵させ、保持部材９に内蔵されたギア部によって駆動動作を伝達するようにして、保持部材９の先端側が軽くなるように構成したが、それに限定されるものではなく、上下風向変更羽根７の回動支点７ｃになるべく小型の羽根用モーターを配設して、直接上
下風向変更羽根７を回動するようにしても良い。このようにすれば、保持部材９に内蔵されたギアが不要になり、構成を簡素にすることができる。

（実施の形態２）
図３と図４は、本発明の第２の実施の形態の床置型空気調和機の特に吹出口周辺の断面図である。前述した実施の形態１の図１，２では上下風向変更羽根７はフラットな形状としていたが、実施の形態２では、より風向変更特性向上のため奥行き方向に曲面をつけて湾曲させている。冷房運転時にはより上向きに気流を送りたいため、湾曲した上下風向変更羽根７を図３に示されるように凹面が上向きになるように本体に内蔵された羽根用モーター１１を回動させ、上下風向変更羽根７を固定する。暖房運転の場合には逆に凹面が下向きになるように上下風向変更羽根７を固定する。通常の場合には暖房と同様に凹面を下向きとなるように動作させる。このように上下風向変更羽根７を制御することにより、暖房運転時にはより下向きに、冷房運転時にはより上向きに抵抗を少なくして気流を作ることができる。

またこのような構成で運転を停止した場合には、まず２枚の上下風向変更羽根７を共に暖房時と同様に凹面が下向きとなるようにし、その後水平になるように回動させる。次に上側上下風向変更羽根７ａのみ羽根が垂直となり、凹面が本体方向となるように回動させる。そして保持部材９ａを変動させ本体方向へ移動させる。ストッパーに当ることで移動を停止し、その位置で固定される。また下側上下風向変更羽根７ｂについても同様に垂直角度まで回動した後保持部材９ｂによって吹出口４のストッパーで固定される。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における床置型空気調和機の吹出口近傍の側断面図である。運転時に吹出口４から前方に迫り出した上下風向変更羽根７の両側（図面上は奥行き方向両側）に、整流板１５を設けている。この整流板１５は、空気調和機が停止時には吹出口４の内部に収納されており、上下風向変更羽根７と同時、または運転条件に合わせて迫り出すようにしている。

吹出口４から空気を吹き出す場合、吹き出した時に気流はある程度拡散するような状態になる。そのような状態で、本発明のように上下風向変更羽根７が前方に迫り出していると余計に拡散気味となる。特に、図５に示すように、２枚の上下風向変更羽根７の凹面を向かい合わせにして縮流して風速を上げようとする場合には、左右を閉じていないと左右に拡散してしまう。そこで、整流板１５を設けることにより、そのような拡散を防止することができ、効率良く風向を制御することができるようになる。

なお、保持部材９を整流板１５で兼用するようにして、整流板１５と上下風向変更羽根７とが一体的に迫り出すように構成しても良い。

以上のように、本発明に係る床置型空気調和機は、吹出口のシャッター手段が無くとも、運転停止時に保持部材を収納するように動作して上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞するようにして、上下風向変更羽根をシャッター手段として兼用することができるとともに、上下風向変更羽根の奥行き方向の寸法を大きくして上下の風向変更を確実に行って変化に富んだ最適な気流を生成することが可能となるので、吹出口が大きな空気調和機は床置型に限らないのはいうまでもなく、除湿器や乾燥機など、送風を行う機器に適用することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１における床置型空気調和機の停止時の斜視図（ｂ）同床置型空気調和機の運転時の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１における床置型空気調和機の停止時の側断面図（ｂ）同床置型空気調和機の運転時の斜視図 本発明の実施の形態１，２における床置型空気調和機の吹出口近傍の側断面図 本発明の実施の形態１，２における床置型空気調和機の吹出口近傍の側断面図 本発明の実施の形態３における床置型空気調和機の吹出口近傍の側断面図 （ａ）従来の床置型空気調和機の斜視図（ｂ）従来の床置型空気調和機の斜視図

符号の説明

１ 操作部
２ 室内熱交換器
３ 室内ファン
４ 吹出口
５ 吸込口
６ 室内ファンモーター
７ 上下風向変更羽根
７ａ 上側上下風向変更羽根
７ｂ 下側上下風向変更羽根
８ 左右風向変更羽根
９ 保持部材
９ａ 上側保持部材
９ｂ 下側保持部材
１０ 保持部材用モーター
１１ 羽根用モーター
１３ キャビネット
１４ 前面パネル
１５ 整流板

Claims (5)

1. 吹出口に上下風向変更羽根と、前記上下風向変更羽根の回動支点を保持するとともに移動させる羽根保持部材とを備え、運転時には前記上下風向変更羽根が吹出口の前方に移動して回動することによって上下方向の風向を制御し、運転停止時には前記羽根保持部材を本体内に収納するように動作して上下風向変更羽根によって吹出口を閉塞するように構成し、さらに運転時に前記上下風向変更羽根が前期吹出口の前方に位置している時に、前記上下風向変更羽根の左右両側に、気流の分散を防ぐ整流板を備えたことを特徴とする床置型空気調和機。
2. 前記上下風向変更羽根を湾曲面で構成し、暖房運転時には、前記湾曲面で形成される凹面が下向きとなる状態で前記風向変更羽根を制御し、冷房運転時には、前記凹面が上向きとなる状態で前記上下風向変更羽根を制御することを特徴とする請求項１に記載の床置型空気調和機。
3. 保持部材を駆動する保持部材用モーターと、前記上下風向変更羽根を回動する羽根用モーターとを備え、前記羽根用モーターは空気調和機本体に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の床置型空気調和機。
4. 上下風向変更羽根と前記上下風向変更羽根の保持部材とが上下方向に複数配置されたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の床置型空気調和機。
5. 複数の上下風向変更羽根と複数の保持部材とのいずれもがそれぞれ独立して動作することを特徴とする請求項４に記載の床置型空気調和機。