JP5790062B2 - 風向変更装置及びそれを備えた空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、吹出空気の風向を調整する風向変更装置の取付構造、及びそれを備えた空気調和機に関するものである。

空気調和機の吹出口や吹出グリルに複数個の上下風向板が並行に配置されて、１台のモータで本体側から吹き出される吹出空気の風向を調整する風向変更装置の従来例として、図９に示す風向変更装置１００がある。
風向変更装置１００は、空気調和機の吹出口を形成する枠部材１０１に、第１風向板１０２の回転軸に軸支された第１軸受１０３と、第２風向板１０４の回転軸に軸支された第２軸受１０５をそれぞれ取付け、モータ１０６に一端が嵌合されたロッド１０７に第１クランク部材１０８を挿入し、そのロッド１０７の他端を第１軸受１０３で回動自在に支持し、上記ロッド１０７と第１軸受１０３を互いに円周方向に逆方向に付勢する第１バネ１０９で連結し、上記第１クランク部材１０８に連結棒１１０を介して上記第２クランク部材１１１を連結し、第２クランク部材１１１と第２軸受１０５を回動自在に支持し、上記第２クランク部材１１０と上記枠部材１０１を第２バネ１１２で連結するものである。
これにより、モータ１０６が駆動すると、ロッド１０７により、第１風向板１０２が回動するとともに、第１クランク部材１０８に連動して連結棒１１０が移動して第２クランク部材１１１に作動し、第２軸受１０５に軸支された第２風向板１０４を回動するものである。（例えば、特許文献１参照）

実開平４−１３６４５０号公報

しかしながら、上記した風向変更装置１００は、モータの駆動力をロッド１０７を通して第１軸受１０３に伝えて第1風向板１０２を回動するが、併せてロッド１０７から第１クランク部材１０８を通じて第２クランク部材１１１から第２軸受１０５に伝えて第２風向板１０４を回動する構造となっていることで、第１風向板を駆動する部品および第２風向板を駆動する部品がそれぞれ異なり、部品点数が増えコストアップの要因となっている。
また、モータ１０６の軸をロッド１０７に嵌合し、ロッド１０７が第１クランク部材１０８を挿入して他端を第１軸受１０３と嵌合することで、ロッド１０７が長尺となり、モータ１０６から枠部材１０１まで広いスペースが必要となる。

本発明の課題は、上記問題を解消し、空気調和機の吹出口や吹出グリルに複数個の上下風向板が並行に配置されて、１台のモータで本体側から吹き出される吹出空気の風向を調整する風向変更装置において、風向板および部品の共通化を図り、少ない部品点数で組み立て易く、かつ、広いスペースを必要としない風向変更装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、羽根部と、羽根部の両端に備えた支持部と、同支持部に立設した回転軸と、前記支持部を挟んで前記回転軸の対面に立設したリンク軸とからなる複数の風向板が、軸受を介した前記回転軸で吹出口側壁に軸支されるとともに、それぞれの前記リンク軸を接続するリンク板により連携され、いずれか１つの風向板の回転軸にモータにより駆動力を与えて回動させると、他の風向板も追従して回動する風向変更装置において、前記モータの駆動軸と前記風向板の前記回転軸が、外周にフックを有する連結軸で連結され、前記連結軸と前記軸受を包むように配置されたスプリングが、前記吹出口側壁と前記フックに係止することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記風向板の回転軸は軸受部材を介して前記吹出口側壁に軸支されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記モータをギアボックスで前記吹出口側壁に固着することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記風向変更装置を空気調和機に備えたものである。

本発明の風向変更装置は、羽根部と、羽根部の両端に備えた支持部と、同支持部に立設した回転軸と、前記支持部を挟んで前記回転軸の対面に立設したリンク軸とからなる複数の風向板が、前記回転軸で吹出口側壁に軸支されるとともに、それぞれの前記リンク軸を接続するリンク板により連携され、いずれか１つの風向板の回転軸とモータの駆動軸が、外周にフックを有する連結軸で連結され、前記連結軸を包むように配置されたスプリングが、前記吹出口側壁と前記フックに係止することで、モータにより駆動力を与えて回動させると、他の風向板も追従して回動することができ、共通の風向板を使うことが可能であり、部品の共通化が図れ、また、風向板を駆動する部品が１つで済むことで、少ない部品点数により、組み立て易いものとなる。
また、風向板の回転軸とモータの駆動軸を連結する部品が連結軸のみで行うことと、回転軸の対面にリンク軸を備えたことで、全体がコンパクトになり、これにより、風向変更装置を備えた空気調和機を全体に小型化することが可能となるものである。

本発明の風向変更装置を搭載した吹出グリルの風向板を開放した状態の斜視図である。 吹出グリルを壁面に設置した状態の断面図である。 本発明の風向変更装置を搭載した前面パネルの風向板を閉塞した状態の斜視図である。 本発明の風向変更装置を搭載した前面パネルの背面側斜視図である。 本発明の風向板の説明図である。 本発明の風向変更装置の分解図である。 本発明の風向変更装置の断面図である。 本発明の連結軸とスプリングを示す図であり、（a）は風向板の閉塞時、（ｂ）は風向板の開放時である。 従来例の風向変更装置の分解図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

本発明による風向変更装置は、空気調和機の吹出口や吹出グリルに取り付けられる。実施例１では図１に示すように吹出グリル１に取り付けられた風向変更装置で説明する。
吹出グリル１は、前面パネル２と、取付枠３と、風向を調整する風向変更装置４と、風向変更装置４とは異なる向きの風向を調整する風向変更装置５とからなり、例えば風向変更装置４が左右の風向を調整し、風向変更装置５が上下の風向を調整する。
前面パネル２は、前後面が開放された四角い枠状で、同枠内が吹出口２ａとなるダクト部２０と、同ダクト部２０の前面側に額縁状に設けられた縁面２１と、ダクト部２０の中央に立設され、縁面２１側に延出したアーム部２２aで後述する風向板５０を軸支する風向板軸受部２２とからなる。

尚、以下の説明では、吹出グリル１において、図１で前面パネル２の縁面２１が配置された方を前面、その反対面を背面とし、前面パネル２を正面視した時に縁面２１が幅広の面を有する側を右側面、その反対面を左側面として説明を進める。

吹出グリル１は、図２に示すように、室内の壁面１０の開口部に取付枠３を先に取り付け、同取付枠３と空気調和機から延設された吹出用ダクト１１とを接続する。その後に前面パネル２の縁面２１を室内に露出させながらダクト部２０を取付枠３内に埋め込んで設置する。
風向変更装置４は、前面パネル２のダクト部２０内の後方に設けられ、風向変更装置５は、前面パネル２のダクト部２０内の前方に設けられる。

なお、図示しないが、空気調和機は天井裏に本体を設置し、室内に設けられた吸込グリルとダクトを介して吸い込まれた空気を屋外に設置した室外機との間で熱交換する。熱交換された空気は吹出用ダクト１１を通過し、吹出グリル１のダクト部２０内の風向変更装置４と風向変更装置５とで室内に広く届くように調整されて吹き出される。

風向変更装置４は、図１に示すように、前面パネル２の中央の風向板軸受部２２で仕切られたダクト部２０内の右側と左側にそれぞれ１つずつ配置され、並列に配置された６枚の左右風向板４０と、左右風向板４０同士を連結する連結板４１で構成される。
左右風向板４０は、スチレン系樹脂製であり、図２に示すように、薄板状の縦長矩形の基体４０ａと、基体４０ａの上端に設けられた上軸４０ｂと、上軸と中心を合わせ下端に設けられた下軸４０ｃと、下部前方に延出した延出部４０ｄを有する。延出部４０ｄの下端面から下方に向け連結軸４０ｅが突出している。
６枚の左右風向板４０の連結軸４０ｅをそれぞれ連結板４１の軸受部４１ａに係止したのち、上軸４０ｂを前面パネル２のダクト部の上面に設けた上軸受孔２３に差し込み、次に下軸４０ｃを前面パネル２のダクト部の底面に設けた下軸受孔２４に差し込む。この時上軸６１と下軸６２は若干径が異なることで、左右風向変更装置を上下反転して取り付けることを防ぐことができる。

左右風向板６は、吹出グリル１を壁面１０に据え付ける時は前面に対して垂直に取り付けられ、この状態で空気調和機を運転すると、吹出空気は前面側に吹き出される。
吹出空気を左側に向ける時は、左右風向板６のいずれかの一つを摘み、左方向へ移動させると、左右風向板４０は上軸４０ｂと下軸４０ｃを中心として回動する。一つの左右風向板４０を回動させると、一つの連結軸４０ｅの移動に合わせ連結板４１が左方向へ移動する。連結板４１で軸支されたその他の左右風向板４０も一斉に左方向へ移動することで、左右風向板４０が全て左方向へ傾斜する。

次に風向変更装置５の構成について説明する。
風向変更装置５は、図１に示すように、運転時は吹出口２ａを開放し、運転停止時は図２および図３に示すように、シャッター状に吹出口２ａを閉塞する複数個（本実施例では４個）の風向板５０と、図４に示すモータ駆動機構６からなる。

風向板５０は、スチレン系の樹脂製でなり、図２および図５に示すように、細長い長尺で前面側に緩やかに湾曲した板状で上面に第１テーパ部５１ａと下面に第２テーパ部５１ｂを有する羽根部５１と、羽根部５１の両端に備え、羽根部面を底辺とした五角形の板状でなる左側支持部５２および右側支持部５３と、羽根部５１の背面側中央に立設するリブ状の中央支持部５４からなる。
なお、第１テーパ部５１aは、上段に配置される風向板５０の第２テーパ部５１ｂと平行となる。

左側支持部５２には、外側に向かって羽根部５１と平行に回転軸５２ａが立設し、回転軸５２ａは、軸受７を介して前面パネル２のダクト部２０の吹出口側壁２０ｂに設けた軸孔２５に軸支される。
中央支持部５４には、片側に回転軸５４ａが立設し、回転軸５４ａは、前面パネル２の中央の風向板軸受部２２のアーム部２２ａに軸支される。
右側支持部５３には、羽根部５１と平行に回転軸５３ａが立設し、回転軸５３ａの先端部５３ａ１は円柱の一部が削れたＤ字形となっている。回転軸５３ａは、図６に示すように、軸受７を介して前面パネル２のダクト部２０の吹出口側壁２０ｂに設けた軸孔２５に軸支され、先端部５３ａ１は後述する連結軸６２と連結される。
回転軸５２ａ、５３ａ、５４ａは羽根部５１と平行な直線ｎ上に配置されることで、風向板５０が左右両端と中央の３点をそれぞれ前面パネル２に支持されて自在に回動する。３点が支持されることで、風向板５０が自重により撓んだり、送風の影響により振動を発生することを防ぐことができる。
なお、回転軸５２ａと係合する軸受７と、回転軸５３ａと係合する軸受７は共通の部材であり、軸受７は風向板とは異なるポリアセタールの高摺動性樹脂でなり、風向板５０の摺動性を向上させ回動時に異音を防止する効果がある。

右側支持部５３には、右側支持部５３を挟んで回転軸５３ａの対面にリンク軸５３ｂが立設する。リンク軸５３ｂは、リンク板８から突設したアーム８０に軸支される。リンク板８はその他のそれぞれの風向板５０も同時にアーム８０で軸支することで、後述するモータ駆動機構６の回動に合わせ、全ての風向板５０をリンクして回動することができる。

モータ駆動機構６は、図６および図７で示すように、ギアボックス６０と、モータ６１と、連結軸６２と、スプリング６３とで構成され、風向板５０のいずれか１つの回転軸５３ａに組み合わされる。
ギアボックス６０は、縦長の箱型で箱の解放面を前面パネル２の右側面に合わせ、上面、下面それぞれに設けたネジ取付部６０ａと、前面パネル２の右側面に設けたネジ用リブ２０ａとを螺着して取り付けられる。また、ギアボックス６０の右側面に設けた孔部６０ｂに、後述するモータ回転軸６１ｂを挿入する。

モータ６１は、駆動機構を内蔵する本体部６１ａと駆動機構の動力を伝えるモータ駆動軸６１ｂからなり、本体部６１ａの底面側２か所に設けたネジ取付部６１ｃでギアボックス６０に螺着される。モータ駆動軸６１ｂの先端部は小判形であり、ギアボックス６０の孔部６０ｂに挿入し、連結軸６２と連結する。

連結軸６２は、筒型で、内部がモータ側連結部６２ａと風向板側連結部６２ｂに仕切られている。
モータ側連結部６２ａはモータ駆動軸６１ｂの先端部の小判形に合わせた凹部であり、駆動軸６１ａと嵌合する。
風向板側連結部６２ｂは回転軸５３ａの先端部５３ａ１のＤ字形に合わせた凹部であり、軸受７から貫通した回転軸５３ａと嵌合する。
連結軸６２の外周には、フック６２ｃが平面部６２ｃ１を備えて立設されている。

スプリング６３は、回転軸５３ａと連結軸６２を巻回したバネ部６３ａで包むように配置され、バネ部６３ａのモータ側端が延出して先が直角に折れ曲がりモータ側に突出したモータ側規制部６３ｂと、バネ部６３ａの風向板側端が延出して先が直角に折れ曲がった風向板側規制部６３ｃとを備え、モータ側規制部６３ｂが連結軸６２のフック６２ｃの平面部６２ｃ１に係止され、風向板側規制部６３ｃが、前面パネルの右側面に立設して水平面部２６aを備えた固定台２６に係止される。

モータ６１はギアボックス６０で前面パネル２の吹出口側壁２０ｂに固着されていることから、ギアボックス６０でスプリング６３の反発力を抑えている。

次に、風向変更装置５の作動について説明する。
図２および図３に示すように、吹出グリル１を壁面１０に据え付ける時、風向板５０は、羽根部５０ａで吹出口２ａを閉塞した状態になっている。この時、下段の風向板５０の第１テーパ部５１ａに上段の風向板５０の第２テーパ部５１ｂが重なって互いに干渉することで、いずれか１つが開いた状態となったり、逆に奥に行き過ぎたりすることなく、均一な角度を保つことができ、外観の意匠性が向上する。
また、風向板５０とダクト部２０の間には、上下に若干の隙間ｍが設けられている。これは、閉塞した状態のままで吹出空気が吹き出された場合の空気の逃げ道となっており、本体側に生じる故障を防ぐためである。

羽根部５０ａが吹出口２ａを閉塞した状態では、図８（ａ）に示すように、モータ駆動軸６１ｂの先端部は側面が平面となる小判形の状態で連結軸６２と連結され、連結軸６２のフック６２ｃは上方に位置する。また、風向板５０の回転軸５３ａの先端部５３ａ１のＤ形状は、上方に平面を向けて位置する。
風向板５０は互いにリンク板８でリンクされていることで、その他の風向板５０も同様に、同じ向きに配置されている。

空気調和機の操作部の指示により空気調和機が運転開始をすると、モータ６１が駆動し、風向板５０を開放させることで、吹出空気が室内に吹き出される。風向板５０は図１のように９０度の全開の位置にしてもよいし、任意の位置に設定して室内の一定の部分に向けて送風してもよい。また風向を任意に回動させる指令がある場合は、モータ６１が正逆に回転することで風向板５０の角度が自動で変化して、室内の隅々まで行き渡るように吹出空気が吹き出される。
モータ６１が風向板５０を図１の全開状態に開放させた場合は、図８（ｂ）に示すように、モータ駆動軸６１ｂの先端が上下面が平面となる小判形の状態になるまで移動すると、連結軸６２のフック６２ｃが背面側に傾斜して水平状態の位置に移動する。フック６２ｃに係止されたスプリング６３は、風向板側規制部６３ｃが常に固定台２６に係止されたままで、モータ側規制部６３ｂがフック６２ｃに合わせて移動することで、スプリング６３の弾性力が発生して風向板５０がスムーズに回動することができる。そして、風向板５０の回転軸５３ａの先端部５３ａ１のＤ形状が、背面側に平面を向けた位置に移動することで、風向板５０が全開位置まで回動する。
風向板５０は互いにリンク板８でリンクされていることで、その他の風向板５０も同様に全開位置まで回動する。

空気調和機の操作部の指示により空気調和機が運転停止をすると、モータ６１が停止する。すると、モータ６１により付勢されていたスプリング６３は反発して、連結軸６２を図８（ａ）の位置に戻すことになり、風向板５０も閉塞された状態に戻ることになる。

以上の実施例の構成の風向変更装置５は、複数個の風向板５０が配置された吹出グリル１において、それぞれの風向板５０をリンクするリンク板８と、１つのモータ６１と、いずれか１つの風向板５０の回転軸５２ａとモータの駆動軸６１ｂを連結する連結軸６２と、スプリング６３とでなる構成により、モータを駆動して、１つの風向板を回動させると、他の風向板も追従して回動することができ、従来例のように、風向板を別の形状としたり、それぞれの風向板を駆動する部品を必要とせずに、部品の共通化が図れ、少ない部品点数により、組み立て易いものとなる。
また、風向板５０の回転軸５２ａとモータの駆動軸６１ｂを連結する部品が連結軸６２のみで行うことと、回転軸５２ａの対面にリンク軸８０を備えたことで、モータ駆動機構６全体がコンパクトになり、従来例のように広いスペースを必要としない風向変更装置となる。これにより、風向変更装置５を備えた空気調和機全体が小型化することが可能となるものである。

１ ：吹出グリル
２ ：前面パネル
２０：ダクト部
２ａ：吹出口
４ ：風向変更装置
５ ：風向変更装置
５０：風向板
５３ａ：回転軸
６０：ギアボックス
６１：モータ
６２：連結軸
６３：スプリング
７ ：軸受
８ ：リンク板

Claims (4)

1. 羽根部と、羽根部の両端に備えた支持部と、同支持部に立設した回転軸と、前記支持部を挟んで前記回転軸の対面に立設したリンク軸とからなる複数の風向板が、軸受を介した前記回転軸で吹出口側壁に軸支されるとともに、それぞれの前記リンク軸を接続するリンク板により連携され、いずれか１つの風向板の回転軸にモータにより駆動力を与えて回動させると、他の風向板も追従して回動する風向変更装置において、前記モータの駆動軸と前記風向板の前記回転軸が、外周にフックを有する連結軸で連結され、前記連結軸と前記軸受を包むように配置されたスプリングが、前記吹出口側壁と前記フックに係止することを特徴とする風向変更装置。
   
2. 前記風向板の回転軸は軸受部材を介して前記吹出口側壁に軸支されることを特徴とする請求項１に記載の風向変更装置。
3. 前記モータをギアボックスで前記吹出口側壁に固着することを特徴とする請求項１、２に係る風向変更装置。
4. 請求項１乃至３に係る風向変更装置を備えたことを特徴とする空気調和機。

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