JP5787774B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、分離型上下風向ルーバーを備えた空気調和機に関するものである。

従来より、左上下風向ルーバー（以下、「左ルーバー」という）と右上下風向ルーバー（以下、「右ルーバー」という）を有する分離型上下風向ルーバーを備えた空気調和機が知られている。このようなものにおいて、分離型上下風向ルーバーは、左ルーバーと右ルーバーを水平方向に直列に配置するとともに、左ルーバー駆動用のステッピングモーターと右ルーバー駆動用のステッピングモーターをそれぞれ設けて、それぞれ対応するステッピングモーターの軸と上下風向ルーバーの軸を勘合接続し、各ステッピングモーターにそれぞれ通電することで、左ルーバーと右ルーバーを独立して揺動させ、角度制御できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１２５７０７号公報（段落［０００８］，［０００９］，図３〜図６）

ところで、左ルーバーと右ルーバーを同一角度に設定するために、それぞれの駆動用のステッピングモーターに同一時間通電しても、ステッピングモーター内のギアのバックラッシュに起因する誤差(遊び)、または勘合接続部の誤差(遊び)により、実際には、左ルーバーと右ルーバーの角度が揃わない。そのため、吹出気流制御を損ねたり、外観意匠性も悪化する等の問題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、左ルーバーと右ルーバーを同一角度に設定する場合に、駆動部のギアの遊びやルーバーと駆動部の勘合接続部の遊びによって左ルーバーと右ルーバーとの間で角度のズレが発生するのを防止できるようにすることを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、本体の吹出口に水平方向に直列に接続されて設けられ、この吹出口から外部に送り出される空気流を上下方向に偏向させる複数の上下風向ルーバーと、複数の上下風向ルーバーのそれぞれに対応して設けられ、これら上下風向ルーバーを独立駆動する複数のステッピングモーターと、複数の上下風向ルーバーの互いに対向する端部に設けられた吸引力発生手段と、複数のステッピングモーターと吸引力発生手段をそれぞれ制御し、複数の上下風向ルーバーを同一角度に設定する場合には、複数のステッピングモーターに対し同一角度にするための角度の指令値を出力するとともに、吸引力発生手段に対し吸引力を発生させるように指令する制御部と、を備えたものである。

本発明に係る空気調和機においては、複数の上下風向ルーバーの互いに対向する端部に吸引力発生手段を設けて、複数の上下風向ルーバーを同一角度に設定する場合に、吸引力発生手段に吸引力を発生させるようにしているので、駆動部のギアの遊びやルーバーと駆動部の勘合接続部の遊びにより、ステッピングモーターの制御で複数の上下風向ルーバーの角度が揃わなくても、吸引力発生手段の吸引作用によって複数の上下風向ルーバーを同角度に修正することができる。

本発明の実施形態１に係る空気調和機の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の側面視の断面図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーとステッピングモーターの接続部の分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の吸引力発生手段（電磁石）の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの右ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機の制御回路の配線を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る空気調和機のルーバー角度調整の制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。 本発明の実施形態３に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。

実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る空気調和機の外観を示す斜視図である。図２は本発明の実施形態１に係る空気調和機の側面視の断面図である。
本発明の実施形態１に係る空気調和機は、図１及び図２のようにキャビネット６、ドレンパン７、及び開閉可能な前面パネル９等により構成される横長の本体１と、室内の空気を吸い込む吸込口８と、本体１の下部に配置され、熱交換された空気を送り出す吹出口１６と、吹出口１６に水平方向に直列に、つまり正面から見て左右に分離して取り付けられた左上下風向ルーバーすなわち左ルーバー２と右上下風向ルーバーすなわち右ルーバー３と、を具備してその外観が構成されている。なお、これ以降、「左右」の位置関係については全て手前（正面）側から見た位置関係であるものとする。

また、空気調和機の本体１の内部は、図２のように吸込口８の近傍に備えられた集塵フィルター３１と、吸込口８から室内空気を吸い込むとともに、熱交換された空気を吹出口１６から室内に送り出す送風機５と、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。

次に、左ルーバー２の詳細について説明する。
図３は本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。図３のように左ルーバー２の右ルーバー３と対向する端部すなわち正面から見て右側には、吸引力発生手段である左ルーバー用電磁石２２が埋設されているとともに、左ルーバー２の左側には、左ルーバー駆動用のステッピングモーター（以下、「左ステッピングモーター」という）２０が連結されている。

図４は本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーとステッピングモーターの接続部の分解斜視図である。左ルーバー２と左ステッピングモーター２０との連結は、図４のように左ルーバー２に設けた軸２ａの先端に半割軸部２ｂを形成するとともに、左ステッピングモーター２０の軸２０ａの先端にも半割軸部２０ｂを形成し、これら半割軸部２ｂ，２０ｂを重ね合わせ、図示しないカップリングにより接続するようになっている。

図５は本発明の実施形態１に係る空気調和機の吸引力発生手段である左ルーバー用電磁石の構成を示す斜視図である。左ルーバー用電磁石２２は、図５のように電磁石鉄心２９の周りに左ルーバー用電磁石配線２５がコイル状に巻かれたものが電磁石外郭３０内に収容されて構成されている。

左ルーバー用電磁石２２及び左ステッピングモーター２０からは、図３のようにそれぞれ通電のための、左ルーバー用電磁石配線２５と左ステッピングモーター配線２４が引き出され、後述の制御部に接続されている。

次に、右ルーバー３の詳細について説明する。
図６は本発明の実施形態１に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの右ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図である。図６のように右ルーバー３における左ルーバー２と対向する端部すなわち正面から見て左側には、吸引力発生手段である右ルーバー用電磁石２３が埋設されているとともに、右ルーバー３２の右側には、右ルーバー駆動用のステッピングモーター（以下、「右ステッピングモーター」という）２１が連結されている。

右ルーバー３と右ステッピングモーター２１との連結態様は、前述の左ルーバー２と左ステッピングモーター２０との連結態様と同様であり、基本的に図４の説明をそのまま適用できる。

右ルーバー用電磁石２３の構成も、前述の左ルーバー用電磁石２２と同様であり、図５の説明をそのまま適用できる。

右ルーバー用電磁石２３及び右ステッピングモーター２１からは、図６のようにそれぞれ通電のための、右ルーバー用電磁石配線２７と右ステッピングモーター配線２６が引き出され、後述の制御部に接続されている。

図７は本発明の実施形態１に係る空気調和機の制御回路の配線を示すブロック図である。図７のように制御部３２と左右ステッピングモーター２０，２１及び左右ルーバー用電磁石２２，２３がそれぞれ既述した配線２４，２６、２５，２７を介してそれぞれ接続されており、制御部３２によって、左右ステッピングモーター２０，２１がそれぞれ回転制御されるとともに、左右ルーバー用電磁石２２，２３への通電がそれぞれ制御され、これによって左右ルーバー２，３の角度がそれぞれ独立して制御されるようになっている。なお、左ルーバー用電磁石２２と右ルーバー用電磁石２３は互いに異極で吸引するように設定されている。

次に、本発明の実施形態１に係る空気調和機の動作について図８に基づき、図１〜図７を参照しながら説明する。図８は本発明の実施形態１に係る空気調和機のルーバー角度調整の制御動作を示すフローチャートである。
以上のように構成された空気調和機では、送風機５の回転によって吸込口８から吸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、左ルーバー２及び右ルーバー３の周囲を通って吹出口１６から室内に送り出される。このとき、左ルーバー２及び右ルーバー３は、左右ステッピングモーター２０，２１によって独立して上下方向に揺動されるように制御され、これにより空気調和機の吸込口１６から送り出される空気流の方向（吹出し方向）が上下に変更される。

この吹出し方向制御は、図８のように行われる。まず、制御部３２の信号に基づき、設定角度になるように左ステッピングモーター２０及び右ステッピングモーター２１にそれぞれ通電され、これらが回転駆動されることにより、左ルーバー２及び右ルーバー３が駆動され、その角度位置が決定する（ステップＳ１）。このとき、制御部３２は、左ルーバー２及び右ルーバー３の角度位置を同一角度にするか否かを、例えば人を検知する赤外線センサーなどの検出結果に基づいて判断し（ステップＳ２）、異なる角度にする場合は、左右ルーバー用電磁石２２，２３への通電はせず、ステップＳ５に飛び、左右ルーバー２，３の設定角度調整を終え、ステップＳ１に戻る。

また、制御部３２は、ステップＳ２にて左ルーバー２及び右ルーバー３の角度位置を同一角度にする必要があると判断されると、左ルーバー用電磁石２２及び右ルーバー用電磁石２３に対して通電指示が出され、これらに通電される（ステップＳ３）。これにより、左ルーバー用電磁石２２と右ルーバー用電磁石２３は異極のため互いに吸引され、左ルーバー２と右ルーバー３が駆動部のギアの遊びやルーバーと駆動部の勘合接続部の遊びの範囲内で角度位置が一致するので（ステップＳ４）、左右ルーバー２，３の設定角度調整を終え（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。

なお、左ルーバー用電磁石２２及び右ルーバー用電磁石２３に対する通電指令は、角度位置同一時に常に通電状態としてもよいし、省電力のために、角度位置合わせ完了後に通電を止めてもよいものである。

また、電磁石固定位置は、左右ルーバー２，３の互いに対向する側の先端の方が、効果が高いことは言うまでもない。さらに、電磁石であるため、通電を行わなければ吸引することがなく、左右ルーバー２，３を異なる角度にする場合に影響を及ぼすことはない。

以上のように、本発明の実施形態１に係る空気調和機によれば、左右ルーバー２，３の互いに対向する側の端部にそれぞれ左ルーバー用電磁石２２及び右ルーバー用電磁石２３を設けて、左右ルーバー２，３を同一角度に設定する場合に、左右ルーバー用電磁石２２，２３に吸引力を発生させるようにしたので、駆動部のギアの遊びやルーバーと駆動部の勘合接続部の遊びにより、ステッピングモーターの制御で左右ルーバー２，３の角度が揃わなくても、左右ルーバー用電磁石２２，２３の吸引作用によって左右ルーバー２，３を同角度に修正することができる。このため、外観意匠性が改善される。

実施形態２．
図９は本発明の実施形態２に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図であり、前述の実施形態１と同じ機能部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
本発明の実施形態２に係る空気調和機は、図９のように吸引力発生手段すなわち左ルーバー用電磁石２２が、左ルーバー２Ａに固定されている。つまり、左ルーバー用電磁石２２は、左ルーバー２Ａが吹出口１６の少なくとも一部を閉じている状態（図２）において当該左ルーバー２Ａの内側となる面側に固定されている。そして、左ルーバー用電磁石２２は、その上を空気の流れを阻害しないカバー２８にて覆ったものである。なお、図示しないが、右ルーバーの右ルーバー用電磁石も、右ルーバーの内側となる面側に固定され、右ルーバー用電磁石の上を空気の流れを阻害しないカバーにて覆われているものである。

このように、本発明の実施形態２に係る空気調和機においては、吸引力発生手段である左（右）ルーバー用電磁石２２を、左（右）ルーバー２Ａの内側となる面側に固定し、その上を空気の流れを阻害しないカバー２８にて覆うようにしたので、ルーバーの製造が簡素化されコストを低減することができる。

実施形態３．
図１０は本発明の実施形態３に係る空気調和機の分離型上下風向ルーバーの左ルーバーを示すもので、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図であり、前述の実施形態１と同じ機能部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
本発明の実施形態３に係る空気調和機は、図１０のように吸引力発生手段すなわち左右ルーバー用電磁石２２，２３が、左右ルーバー２Ｂ，３Ａに固定されている。つまり、左右ルーバー用電磁石２２，２３は、左右ルーバー２Ｂ，３Ａが吹出口１６の少なくとも一部を閉じている状態（図２）において当該左右ルーバー２Ｂ，３Ａの内側となる面側に固定されている。そして、左右ルーバー用電磁石２２，２３は、その先端が、左右ルーバー２Ｂ，３Ａの対向する端部からはみ出した状態で、かつそれぞれ左右ルーバー２Ｂ，３Ａの揺動中心からの距離が互いに干渉しない位置までずらして配置されているものである。

これを更に詳述すると、左右ルーバー２Ｂ，３Ａの対向する端部には、それぞれ切欠き部２ｃ，３ｃが形成されており、左右ルーバー用電磁石２２，２３は、切欠き部２ｃ，３ｃに配置されているものである。

このように、本発明の実施形態３に係る空気調和機においては、左右ルーバー用電磁石２２，２３を、左右ルーバー２Ｂ，３Ａの内側となる面側に固定するとともに、その先端が、左右ルーバー２Ｂ，３Ａの対向する端部からはみ出した状態で、かつそれぞれ左右ルーバー２Ｂ，３Ａの揺動中心からの距離が互いに干渉しない位置までずらして配置されているので、左右ルーバー用電磁石２２，２３の相対する面積を大きくすることができ、吸引力を高めることができる。さらに、左右ルーバー２Ｂ，３Ａが異なる角度に制御される場合に、左右ルーバー用電磁石２２，２３が干渉するのを防止することができる。

なお、前述の各実施形態では、吸引力発生手段として左右ルーバーの両方に電磁石を設置したものを例に挙げて説明したが、一方の電磁石を鉄等の磁性体に変更しても同様の効果を得ることができる。

また、前述の各実施形態では、分離型上下風向ルーバーが左右に一枚ずつ水平方向に直列配置されたものを例に挙げて説明したが、それ以上の数の分離型上下風向ルーバーを水平方向に直列配置した場合でも、同様の効果を得ることができる。

１ 本体、２，２Ａ，２Ｂ 左ルーバー（上下風向ルーバー）、２ａ，２０ａ 軸、２ｂ，２０ｂ 半割軸部、２ｃ，３ｃ 切欠き部、３，３Ａ 右ルーバー（上下風向ルーバー）、４ 熱交換器、５ 送風機、６ キャビネット、７ ドレンパン、８ 吸込口、９ 前面パネル、１６ 吹出口、２０ 左ステッピングモーター、２１ 右ステッピングモーター、２２ 左ルーバー用電磁石（吸引力発生手段）、２３ 右ルーバー用電磁石（吸引力発生手段）、２４ 左ステッピングモーター配線、２５ 左ルーバー用電磁石配線、２６ 右ステッピングモーター配線、２７ 右ルーバー用電磁石配線、２８ カバー、２９ 電磁石鉄心、３０ 電磁石外郭、３１ 集塵フィルター、３２ 制御部。

Claims (7)

1. 本体の吹出口に水平方向に直列に接続されて設けられ、該吹出口から外部に送り出される空気流を上下方向に偏向させる複数の上下風向ルーバーと、
   前記複数の上下風向ルーバーのそれぞれに対応して設けられ、これら上下風向ルーバーを独立駆動する複数のステッピングモーターと、
   前記複数の上下風向ルーバーの互いに対向する端部に設けられた吸引力発生手段と、
   前記複数のステッピングモーターと前記吸引力発生手段をそれぞれ制御し、前記複数の上下風向ルーバーを同一角度に設定する場合には、前記複数のステッピングモーターに対し同一角度にするための角度の指令値を出力するとともに、前記吸引力発生手段に対し吸引力を発生させるように指令する制御部と、
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記吸引力発生手段は、電磁石を備えていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記吸引力発生手段は、
   対向する一方の上下風向ルーバーに設けられた電磁石と、
   対向する他方の上下風向ルーバーに設けられた磁性体とを備えていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
4. 前記吸引力発生手段は、前記上下風向ルーバーに埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 前記吸引力発生手段は、前記上下風向ルーバーが前記吹出口の少なくとも一部を閉じている状態において当該上下風向ルーバーの内側となる面側に固定され、前記吸引力発生手段の上が空気の流れを阻害しないカバーにて覆われていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
6. 前記吸引力発生手段は、前記上下風向ルーバーが前記吹出口の少なくとも一部を閉じている状態において当該上下風向ルーバーの内側となる面側に固定され、前記吸引力発生手段の先端が前記端部からはみ出した状態で、かつそれぞれ前記上下風向ルーバーの揺動中心からの距離が互いに干渉しない位置までずらして配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
7. 前記複数の上下風向ルーバーの前記端部に、切欠き部が形成されており、前記吸引力発生手段は、前記切欠き部に配置されていることを特徴とする請求項６記載の空気調和機。

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