JP5908119B2

JP5908119B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP5908119B2
Application number: JP2014552959A
Authority: JP
Inventors: 創中居; 西口　隆行; 隆行西口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2033-09-04
Also published as: US20150192322A1; JPWO2014097685A1; EP2937640A4; EP2937640A1; CN104854411B; CN104854411A; WO2014097685A1

Description

この発明は、吹き出し口に設けられたフラップにより気流制御を行う空気調和機に関するものである。

従来から、空気調和機の吹き出し口には、気流制御を行うためのフラップが設けられている。図８は従来の空気調和機を底面側から見た分解斜視図であり、図９は図８に示すＢ部の拡大図である。図８に示す空気調和機１０１では、底面に設けられた吹き出し口１０２の前後に２枚のフラップ１０３，１０４が設けられている。各フラップ１０３，１０４は、図９に示すように、幅（長手）方向両端に回転軸１０３１，１０４１を有している（図９では回転軸１０３１のみを図示している）。そして、各フラップ１０３，１０４は、両端の回転軸１０３１，１０４１のうち一方に直接またはギアボックスを介してモータが接続されることで、外側に回動可能に構成されている。

特開平８−６１７６４号公報特開２００４−５３１９６号公報特開２００７−１２０８５８号公報特開２００７−１１３８０６号公報

ここで、フラップは面が大きいほど（長いほど）気流を遠くに飛ばすのに有利である。しかしながら、面を大きくすると重量が増えるため、フラップの回動制御を行うモータとしてより強いトルクが求められ、高額なモータを選択しなければならないという課題があった。また、大きなフラップを用いた場合には外観に占める面積が大きくなり、空気調和機の運転時と停止時で大きく形状を変えてしまうため、美観を損ねるという課題もあった。

一方、吹き出し口に設けられたフラップの奥（空気調和機の筐体内）に補助フラップを設けたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この補助フラップにより気流を整えることが可能となる。しかしながら、この特許文献１に開示された空気調和機は、補助フラップを用いてより大きなフラップを構成するものではなく、気流を遠くに飛ばすことはできない。

また、通常は１枚からなるフラップを一列状に並べた複数のフラップで構成し、各々のフラップの角度を調整するものも知られている（例えば特許文献２参照）。上記構成により気流を徐々に曲げて風量低下や振動・騒音を抑えることが可能となる。しかしながら、この特許文献２に開示された空気調和機では、空気調和機の外部に露出する面が増大し、美観を損ねる。

また、千鳥状に配置された左右フラップを設け、互い違いに隣接する２つのフラップが一体となって一つの疑似円弧状のフラップを構成するものも知られている（例えば特許文献３，４参照）。上記構成により気流を偏向することが可能となる。しかしながら、この特許文献３，４に開示された空気調和機では、気流の偏向方向が風上側と風下側の２パターンのみであり、用途に応じた様々な気流制御を行うことはできない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、美観を損ねることなく２枚のフラップを１枚の大きなフラップのように用いることで、低トルクモータで気流を遠くまで飛ばすことができ、また、様々な気流制御を可能とする空気調和機を提供することを目的としている。

この発明に係る空気調和機は、吹き出し口の前方側に第２の回転軸を有し、当該第２の回転軸を中心に筐体の外側に回動可能な第２のフラップと、第２のフラップを回動させる第２の回動機構と、第２のフラップと連結されて筐体内に設けられ、第２の回転軸と同一軸心上に配置された第３の回転軸を有し、当該第３の回転軸を中心に筺体の内側で回動し、第２のフラップと共に筐体の内側から外側へ伸びる１枚のフラップとして構成可能な第３のフラップと、第３のフラップを回動させる第３の回動機構とを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、２枚のフラップを１枚の大きなフラップのように用いることで、従来の低トルクモータを使用しながら、気流を遠くまで飛ばすことができる。また、第３のフラップを筐体内に収納することで外観に占めるフラップの面積の増大を防ぐことができ、空気調和機の運転時と停止時で大きく形状が変化しないため、美観を損なうことはない。さらに、上記構造を用いたフラップにより、様々な気流制御を行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す断面図である。この発明の実施の形態１における前フラップと補助フラップとの連結構造を示す平面図である。この発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す底面から見た分解斜視図である。図３に示すＡ部の拡大図である。この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作例（暖房運転時）を示す断面図である。この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作例（冷房運転時）を示す断面図である。この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作例（大風量の暖房運転時）を示す断面図である。従来の空気調和機の構成を示す底面から見た分解斜視図である。図８に示すＢ部分の拡大図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る空気調和機１の構成を示す断面図である。図１において左側が空気調和機１の前方側であり、右側が後方側である。
空気調和機１の筐体２内には、図１に示すように、熱交換器３と、当該熱交換器３により熱交換された空気を送風するファン４とが設けられている。また、筐体２の底面には、ファン４からの空気を外部に吹き出す吹き出し口５が設けられている。

この吹き出し口５には、気流制御を行うための前フラップ（第２のフラップ）６および後フラップ（第１のフラップ）７が設けられている。前フラップ６は、吹き出し口５の前方側に配置され、その後端部には回転軸（第２の回転軸）６１が設けられている。そして、前フラップ６は、後述する回動機構（第２の回動機構）６２により回転軸６１を中心に空気調和機１の外側に約９０度回動可能に構成されている。また、後フラップ７は、吹き出し口５の後方側に配置され、その後端部には回転軸（第１の回転軸）７１が設けられている。そして、後フラップ７は、不図示の回動機構（第１の回動機構）により回転軸７１を中心に空気調和機１の外側に約９０度回動可能に構成されている。

また、筐体２内には、前フラップ６と連結され、前フラップ６と連携動作することで１枚の大きなフラップを構成する補助フラップ（第３のフラップ）８が設けられている。この補助フラップ８の下端部には、前フラップ６の回転軸６１と同一軸心上に配置される回転軸（第３の回転軸）８１が設けられている。そして、補助フラップ８は、後述する回動機構（第３の回動機構）８２により回転軸８１を中心に前後側に約４５度ずつ回動可能に構成されている。

なお、空気調和機１が停止している場合には、吹き出し口５は前フラップ６および後フラップ７により塞がれた状態となる（図１に実線で示す状態）。そのため、この状態では補助フラップ８は外部からは見えず、外観上は従来の空気調和機１と同等に見える。

次に、前フラップ６と補助フラップ８との連結構造について、図２〜４を参照しながら説明する。図２は、前フラップ６と補助フラップ８を平面上に配置した状態を示している。また図２では、回動機構６２，８２の図示を省略している。
図２に示すように、前フラップ６には、補助フラップ８を嵌め込み可能とし、補助フラップ８の回転軸８１を、自身の回転軸６１と同一軸心上に配置するための切り欠き６３が設けられている。なお、切り欠き６３部分の両側面には、補助フラップ８の回転軸８１を挿入可能な挿入孔６３１が設けられている。

また、図３，４に示すように、前フラップ６の幅（長手）方向一端側には、回転軸６１の軸心上とは異なる位置に、前フラップ６を回転軸６１を中心に回動させるための回動機構６２が設けられている。回動機構６２は、円弧状のラック部６２１と、ラック部６２１と噛み合うギア部６２２とから構成されている。ギア部６２２は位置が固定されており、接続された不図示のモータにより所定方向に回転することでラック部６２１を所定方向に回動させる。なお、モータは、前フラップ６を回動させるのに必要なトルクを有するものであればよい。

一方、図３，４に示すように、補助フラップ８の幅（長手）方向一端側には、回転軸８１の軸心上とは異なる位置に、補助フラップ８を回転軸８１を中心に回動させるための回動機構８２が設けられている。回動機構８２は、円弧状のラック部８２１と、ラック部８２１と噛み合うギア部８２２とから構成されている。ギア部８２２は位置が固定されており、接続された不図示のモータにより所定方向に回転することでラック部８２１を所定方向に回動させる。なお、モータは、補助フラップ８を回動させるのに必要なトルクを有するものであればよい。

さらに、図２に示すように、補助フラップ８には、回動機構８２に接続されたモータを収納するための切り欠き８３が設けられている。空気調和機１の構成によっては、回動機構６２，８２に接続されるモータの設置位置が重なってしまい収納できない場合がある。そこで、このような場合に切り欠き８３を設けることで、モータの収納スペースを確保することができる。なお、モータの設置位置が重ならない場合には、切り欠き８３は不要である。

そして、図２に示すように、上記のように構成された前フラップ６の挿入孔６３１に補助フラップ８の回転軸８１を挿入して、前フラップ６の切り欠き６３部分に補助フラップ８を嵌め込む。これにより、前フラップ６の回転軸６１と補助フラップ８の回転軸８１を同一軸上に配置でき、前フラップ６と補助フラップ８を連結することができる。また、前フラップ６は回動機構６２により回動制御され、補助フラップ８は回動機構８２により回動制御される。
これにより、前フラップ６と補助フラップ８は別々に回動制御されるが、同一軸心上に回転軸６１，８１を持つため、１枚の大きなフラップのように扱うことが可能となり、気流を遠方に飛ばすことが可能となる。また、補助フラップ８は、筐体２内部に収納されているため、フラップ全体の外観に占める面積が従来の空気調和機１と変わらず、美観を損ねることはない。

次に、上記のように構成された空気調和機１の動作について、図５〜７を参照しながら説明する。なお図５〜７に示す矢印は気流の方向・強さを示している。
従来の空気調和機では、冷房運転を行う場合を主に考慮して、フラップが下向きの円弧状となるように構成されている。そのため、暖房運転を行う場合において、必要な気流を下方に吹き付けるような気流制御が困難であった。また、気流を遠くに飛ばすためにはフラップを大きく（長く）する必要があるが、薄型タイプの空気調和機ではフラップの大きさを確保することが困難である。
それに対し、本発明の空気調和機１では、前フラップ６と筐体２内に収納された補助フラップ８とを独立に連携動作させて様々な形状の大きなフラップとすることで、冷房・暖房運転時における様々な気流制御を可能とする

暖房運転を行う場合には、例えば図５に示すように、回動機構６２，８２は、前フラップ６および補助フラップ８により鉛直方向を向いた直線状のフラップを構成するように、前フラップ６および補助フラップ８を回動させる。また、不図示の回動機構は、後フラップ７が鉛直方向を向くように回動させる。これにより、気流を下方に吹き付けることが可能となる。また、暖房運転時に気流を下方に吹き付ける必要が無い場合には、前フラップ６および補助フラップ８により下向きの疑似円弧状のフラップを構成するように、前フラップ６および補助フラップ８を回動させてもよい。

また、冷房運転を行う場合には、例えば図６に示すように、回動機構６２，８２は、前フラップ６および補助フラップ８により下向きの疑似円弧状のフラップを構成するように、前フラップ６および補助フラップ８を回動させる。また、不図示の回動機構は、後フラップ７が斜め下方向を向くよう回動させる。これにより、気流を遠くに飛ばすことが可能となる。

また、床を暖めるなど大風量の暖房運転を行う場合には、例えば図７に示すように、回動機構８２は、補助フラップ８により吹き出し口５の壁面と前フラップ６との隙間（吹き出し口５の前方側）を遮蔽するように、補助フラップ８を回動させる。これにより、気流の吹き出し面積を小さくし、風速を上げることが可能となる。

以上のように、この実施の形態１によれば、吹き出し口５の前方側に回転軸６１を有し、当該回転軸６１を中心に筐体２の外側に回動可能な前フラップ６と、前フラップ６と連結されて筐体２内に設けられ、回転軸６１と同一軸心上に配置された回転軸８１を有し、当該回転軸８１を中心に筺体２の内側で回動可能な補助フラップ８とを備えるように構成したので、２枚のフラップ６，８を１枚の大きなフラップのように用いることで、従来の低トルクモータを使用しながら、気流を遠くまで飛ばすことができる。また、補助フラップ８を筐体２内に収納することで外観に占めるフラップ全体の面積の増大を防ぐことができ、空気調和機１の運転時と停止時で大きく形状が変化しないため、美観を損なうことはない。さらに、上記構造を用いたフラップ６，８により、様々な気流制御を行うことが可能となる。

また、前フラップ６の回転軸６１と補助フラップ８の回転軸８１に直接回動機構を接続しようとした場合、両回転軸６１，８１が同一軸心上に配置されているため、構造が複雑になる。それに対し、本発明では、上記回転軸６１，８１の軸心上とは異なる箇所に回動機構６２，８２をそれぞれ設けるようにしたので、構造を簡易化することができる。

なお図２では、前フラップ６に切り欠き６３を設けて、前フラップ６に補助フラップ８を嵌め込む場合について示した。それに対して、補助フラップ８に切り欠きを設けて、この補助フラップ８に前フラップ６を嵌め込み、回転軸６１，８１を同一軸心上に配置するようにしてもよい。

また、前フラップ６および補助フラップ８の回動機構６２，８２は、図４に示す構成に限るものではなく、ラック部６２１，８２１の形状やギア部６２２，８２２の配置箇所などは空気調和機１の構成に応じて適宜変更される。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１空気調和機、２筐体、３熱交換器、４ファン、５吹き出し口、６前フラップ（第２のフラップ）、７後フラップ（第１のフラップ）、８補助フラップ（第３のフラップ）、６１回転軸（第２の回転軸）、６２回動機構（第２の回動機構）、６３切り欠き、７１回転軸（第１の回転軸）、８１回転軸（第３の回転軸）、８２回動機構（第３の回動機構）、８３切り欠き、６２１ラック部、６２２ギア部、６３１挿入孔、８２１ラック部、８２２ギア部。

Claims

筐体の底面に設けられた吹き出し口と、前記吹き出し口の後方側に第１の回転軸を有し、当該第１の回転軸を中心に前記筐体の外側に回動可能な第１のフラップと、前記第１のフラップを回動させる第１の回動機構とを備えた空気調和機において、
前記吹き出し口の前方側に第２の回転軸を有し、当該第２の回転軸を中心に前記筐体の外側に回動可能な第２のフラップと、
前記第２のフラップを回動させる第２の回動機構と、
前記第２のフラップと連結されて前記筐体内に設けられ、前記第２の回転軸と同一軸心上に配置された第３の回転軸を有し、当該第３の回転軸を中心に前記筺体の内側で回動し、前記第２のフラップと共に前記筐体の内側から外側へ伸びる１枚のフラップとして構成可能な第３のフラップと、
前記第３のフラップを回動させる第３の回動機構と
を備えたことを特徴とする空気調和機。
前記第２，３のフラップのうち一方のフラップには、他方のフラップを嵌め込み可能とし、前記第２，３の回転軸を同一軸心上に配置する切り欠きが設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記第２の回動機構は、前記第２のフラップ上の前記第２の回転軸の軸心上とは異なる位置に設けられ、
前記第３の回動機構は、前記第３のフラップ上の前記第３の回転軸の軸心上とは異なる位置に設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記第２，３の回動機構は、暖房運転を行う場合に、前記第２，３のフラップにより鉛直方向を向いた直線状のフラップまたは下向きの疑似円弧状のフラップを構成するように、当該第２，３のフラップを回動させる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記第２，３の回動機構は、冷房運転を行う場合に、前記第２，３のフラップにより下向きの疑似円弧状のフラップを構成するように、当該第２，３のフラップを回動させる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記第３の回動機構は、大風量の暖房運転を行う場合に、前記第３のフラップにより前記吹き出し口の壁面と前記第２のフラップとの隙間を遮蔽するように、当該第３のフラップを回動させる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。