JP6298566B2 - 風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気吹出口に設けられた複数の風向板を備える風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置に関するものである。

従来、空気調和機の室内ユニット等の吹出口には、風向を左右に変更するための風向変更装置が設置されている。風向変更装置は、吹出口の左右横方向にほぼ直交する回動軸まわりに回動可能とされた複数の風向板と、各風向板の羽根部下端部に形成された連結部に連結して風向板を連動回転させる連動杆とを備えている。

風向板の別の形態として、特許文献１に示すように、回転軸を設けることなく、軟質部と硬質部とからなる垂直フラップを用いたものが知られている。この垂直フラップは、中間部分が軟質材料で形成された軟質部とされ、その両端部分が硬質材料で形成された硬質部とされ、一方の硬質部が吹出口を構成する壁面に固定され、他方の硬質部の側端部には連結部材を連結するための軸部が形成されている。

上記特許文献１記載の垂直フラップにおいては、連結部材によって硬質部に対して左右方向に力が加わったときには、軟質部が撓むことにより、垂直フラップとして滑らかな曲面を形成するため、垂直フラップに接触した空気流は、垂直フラップの曲面に沿ってスムーズに風向きを変更することが可能となり、空気吹出口から遠方まで効率よく空気流を吹出すことが可能となる。

特開平０９−１９６４５７号公報

ところで、特許文献１記載の垂直フラップでは、風向板と基板とは別部品として形成された後、基板に風向板を取付けているが、風向板を基板に対してしっかりと固定するためには、風向板と基板との接続部分の高精度な加工が必要になるとともに、風向板を基板に１つずつ取付ける作業が必要となり、風向変更装置の生産性の向上が望まれていた。

そこで、本発明においては、上記課題を解決するため、信頼性や操作性など風向変更装置として要求される基本的な特性を満たしつつ、吹出口から効率よく空気流を吹出すことが可能で、組み立て作業性及び生産性に優れた風向変更装置及びこれを備えた空気調節装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明では、左右方向に間隔をおいて配列した複数の風向板を基板上に立設し、これら風向板同士を連動させる連動杆を設け、前記風向板は、前記基板に固定する支持部を備え、前記支持部に薄肉の低剛性部を介して高剛性部を接続することで搖動可能とした風向変更装置であって、前記風向板及び基板を同一材料によって一体成形し、前記連動杆を別体に設けて前記風向板に連結したことを特徴とする。

上記構成によれば、低剛性部を支持部及び高剛性部よりも薄肉に形成することで、高剛性部に左右方向に力が加わったときには、低剛性部が撓んで湾曲することにより、風向板
として滑らかな曲面を形成するため、空気吹出口から効率よく空気流を吹き出すことが可能となる。さらに、風向板と基板とを同一材料によって一体成形するようにしたため、風向変更装置の組み立て作業性及び生産性を向上させることが可能となる。その一方で、本発明では、連動杆は、基板や風向板とは別体に設けている。

これは、連動杆と風向板とを一体成形するには、連動杆を高剛性部の側端部に薄肉形成されたヒンジ部を介して接続することが必要となるが、このような構成をとると、連動杆が吹出口から吹き出す空気流の流れを阻害するとともに、ヒンジ部が大きく折り曲げられることで経時劣化により破損するおそれがあるためである。そこで、本発明では、連動杆を基板や風向板とは別体に設けることで、信頼性を維持しつつ、吹出口から効率よく空気流を吹出すことが可能で、組み立て作業性及び生産性に優れた風向変更装置を得ることが可能となる。

連動杆と風向板とを連結するには、高剛性部の下端部に軸部が形成され、前記連動杆に前記軸部の軸受部としての貫通孔が複数形成され、前記軸受部に前記軸部が挿通され、前記軸部の先端部に前記連動杆の抜け落ちを防止する係止片が形成され、前記貫通孔の孔壁に前記係止片が通過可能な溝部が形成され、前記係止片及び溝部は、前記風向板が風向変更時における可動範囲を越えた姿勢をとったときにのみ、前記係止片が前記溝部を通過できるように形成された構成とすることができる。

すなわち、風向変更装置は、最終的に空気調節装置に搭載されるため、風向変更装置の構成材料としては寸法変化が小さい合成樹脂を使用するのが望ましいが、寸法変化の小さい合成樹脂ほど硬くなり、低剛性部の柔軟性が低下する。そこで、本発明では、上記構成のように、高剛性部の下端部に軸部を形成し、連動杆に軸受部としての貫通孔を複数形成して、軸部を軸受部に挿通係止することで、風向変更装置の構成材料として、より硬質の合成樹脂を使用した場合に、強い力で連動杆を移動させても連動杆が風向板から外れるおそれがなく、連動杆と風向板との連結状態を維持可能な信頼性の高い風向変更装置を得ることができる。

また、連動杆を軸部に係止する手段として、軸部の先端部に連動杆の抜け落ちを防止する係止片と、貫通孔の孔壁に係止片が通過可能な溝部とを、風向板が風向変更時における可動範囲を越えた姿勢をとったときにのみ、係止片が溝部を通過できるように形成したため、連動杆を風向板に取付ける作業が容易であり、かつ風向変更装置使用時における連動杆の抜け落ちを確実に防止することが可能となる。

風向板は、左右両面のうち一方の面が平滑な面とされ、他方の面において、前記支持部、低剛性部及び高剛性部の各部分によって厚みを変えた凹凸が形成された構成とすることができる。これにより、各部の厚み調整及び成形を容易にすることが可能となる。この場合、風向板として、左面に凹凸が形成された風向板と、右面に凹凸が形成された風向板とを併用するのが望ましい。平滑面を左右いずれかの面に固定すると、左右非対称形状のために反りが生じやすくなり、連動杆に力を加えていない状態で風向板が左右一方の方向に湾曲するおそれがあるためである。

左面に凹凸が形成された風向板と、右面に凹凸が形成された風向板とを併用することで反りの影響を相殺することができる。なお、反りの影響をできるだけ少なくするには、基板に立設される風向板の合計数が偶数の場合には、両者の数の同数とし、合計数が奇数の場合は、両者の数の差を１とするのが好ましい。左面に凹凸が形成された風向板と、右面に凹凸が形成された風向板の配置については、交互に配置してもよいし、一方を右側に、他方を左側にかためて配置してもよい。

上記構成の風向変更装置は、モータを用いた周知の方法によって、自動的に風向を変更するようにできるほか、手動で風向板の風向を変更することも可能である。この場合、連動杆に手動で操作する摘み部を形成すればよい。これにより、簡単な構造で信頼性の高い風向変更装置を得ることができる。

また、基板に連動杆を左右方向にスライド可能に保持するガイド部を形成し、連動杆にガイド部を挟持する挟持部を形成することも可能であり、これにより、連動杆を左右方向にスムーズに移動させることが可能となる。

本発明に係る風向変更装置は、比較的硬質の合成樹脂によって形成することができるため、寸法変化を抑制することが可能で、空気調節装置への取付作業を容易に行うことができる。

特に、基板に連動杆を左右方向にスライド可能に保持するガイド部を形成し、連動杆にガイド部を挟持する挟持部を形成した構成の風向変更装置と、風向変更装置の基板を着脱可能に固定する固定部材とを備えた空気調節装置において、挟持部が、ガイド部の表側に位置する表側片と、ガイド部の裏側に位置する裏側片とから構成され、裏側片の裏面に凸部が形成され、前記基板を前記固定部材に固定した状態で、前記固定部材の表面に前記凸部に係合可能な凹状の受部が左右方向に複数形成された構成とすることにより、連動板を左右方向に段階的に移動させて保持することが可能となり、手動で連動杆を操作する場合に特に有用である。

本発明の風向変更装置は、各種の空気調節装置、例えば、空気調和機、空気清浄機、除湿機、加湿器、電気ヒータ、石油ストーブ、ガスヒータ及び冷蔵庫等に搭載することができる。

以上のように、本発明によれば、風向板を、高剛性部と支持部との間に低剛性部を介在させた構成として低剛性部を薄肉形成しつつ、風向板及び基板を同一材料によって一体成形し、連動杆を別体に設けて風向板に連結したため、信頼性が高く、吹出口から効率よく空気流を吹出すことが可能で、組み立て作業性及び生産性に優れた風向変更装置を得ることができる。

本発明の実施形態を示す空気調和機の室内機で吹出口が閉じた状態の斜視図 図１の室内機の吹出口が開いた状態の外観斜視図 ルーバユニットの外観斜視図 ルーバユニットの分解斜視図 図１のＡ−Ａ断面図 風向変更装置の斜視図 風向変更装置の分解斜視図 風向変更装置の底面図 図９の一部拡大図 図６のＢ−Ｂ断面図 図４の一部拡大図

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、吹出口が閉じた状態の空気調和機の室内機を下方から見た外観斜視図であり、図２は吹出口が開いた状態の空気調和機の室内機を下方から見た外観斜視図を、図３は吹出口を構成するルーバユニットの
外観斜視図を、図４はルーバユニットの分解斜視図を、図５は図１のＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。

図５に示すように、室内機は、熱交換器１及びファン２を備え、これらがキャビネット３に内装されている。キャビネット３の天面に吸込口４が形成され、キャビネット３の前面下部に吹出口５が形成される。キャビネット３の内部には、吸込口４から吹出口５に至る空気通路６が形成され、この空気通路６に熱交換器１とファン２とが配設される。

吸込口４と熱交換器１との間にはフィルタ７が配され、吸込口４から吸い込んだ室内の空気から塵埃を除去する。吹出口５の前面には導風パネル８が回動可能に取り付けられており、吹出口５から吹き出す風の向きを上下方向に変更可能とされている。導風パネル８の上流側に、風向板（縦ルーバ）９が設けられる。風向板９により、左右方向の風向きが変えられる。

空気調和機では、室内機に対して図示しない室外機が室外に設置されている。室外機には、圧縮機、熱交換器、四方弁、室外ファン等が内装され、これらと室内側の熱交換器１とによって冷凍サイクルが形成される。そして、冷凍サイクルを制御する制御装置が室内機に設けられる。マイコンからなる制御装置は、ユーザの指示及び室外や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍サイクルを制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置は、冷暖房運転に応じて、ファンモータの駆動及び導風パネル８の開閉を制御する。

図１、図２及び図５に示すように、キャビネット３は、背面板１０と、背面板１０の前側を覆う前面パネル１１とに分離可能とされる。前面パネル１１の前面上部にはフィルタ７を出し入れするための開口１２が形成されており、この開口１２を覆う前カバー１３が前面パネル１１に対して着脱可能に取り付けられる。

図３及び図４に示すように、ドレンパン１４及びリアガイダ１５の先端部は吹出口５の周縁部材としてユニット化され、ルーバユニット１６を構成する。このリアガイダ１５の先端部の一部が、風向変更装置１７の基板１８で構成される。より詳しくは、ルーバユニット１６は枠状に形成され、ルーバユニット１６に囲まれた左右幅広の空間が吹出口５となる。

ルーバユニット１６の上面部にはドレンパン１４が形成され、ルーバユニットの下面部１９には、左右に２基の風向変更装置１７が着脱可能に取り付けられる。このルーバユニットの下面部１９がリアガイダ１５の先端部を構成し、風向変更装置１７の基板１８はルーバユニットの下面部１９の一部に嵌め込まれることにより、リアガイダ１５の先端部の一部を構成する。また、ルーバユニット１６には導風パネル８も装着される。

図６及び図７に示すように、基板１８は細長い板状に形成され、その表面には左右方向に間隔をおいて配列した５枚の風向板９が立設される。本実施形態では、基板の長手方向が風向変更装置の左右方向Ｘとなり、基板の短手方向が風向変更装置の前後方向Ｙとなり、風向板９の立設方向が風向変更装置の上下方向Ｚとなる。風向板９同士は連動杆２１によって連動して左右方向に揺動するようになっている。風向板９、基板１８及び連動杆２１によって風向変更装置１７が構成される。

風向板９は、図６及び図７に示すように、板状に形成され、前後方向に沿うように基板１８上に立設される。風向板９の後端部には支持部２２が形成され、中間部に低剛性部２３が形成され、前端部には高剛性部２４が形成される。風向板９は支持部２２において基板９に固定される。低剛性部２３及び高剛性部２４によって風向板９の羽根部が形成され
る。

低剛性部２３は、高剛性部２４及び支持部２２よりも薄肉に形成されて可撓性を備えており、高剛性部２４に左右方向Ｘに力が加わったときには、低剛性部２３が弾性変形して湾曲することにより風向を変更することができる。支持部２２及び高剛性部２４は同じ程度の厚みで低剛性部２３よりも厚く形成されており、低剛性部２３のようにたわむことはない。

風向板９と基板１８とは同じ合成樹脂によって一体成形される。原料の合成樹脂としてポリエチレンを使用すると柔軟性を有する風向板を得ることができるものの、寸法変化が大きくなる。そこで、本実施形態ではポリエチレンよりも寸法変化が小さいポリプロピレンが用いられているがこれに限定されるものではない。

なお、風向板９は、成形を容易にするため、左右両面のうち、一方の面を平滑な面として形成し、他方の面において支持部２２、低剛性部２３及び高剛性部２４によって厚みを変えることにより凹凸面として形成している。本実施形態では、基板１８に立設される５枚の風向板９のうち、左側の３枚は右側の面を平滑面とし、右側の２枚は左側の面を平滑面とすることにより反りの影響を相殺するようにしている。

図６〜図８に示すように、高剛性部２４の下端部で低剛性部２３に近い位置には軸部２５が上下方向Ｚに沿って垂設される。軸部２５の先端には、図９に示すように、係止片２６が高剛性部２４に沿うように前後方向に設けられる。一方、連動杆２１は、風向板９や基板１８とは別体として細長い扁平棒状に形成される。連動杆２１には、軸部２４の軸受部としての貫通孔２７が５個形成される。貫通孔２７の孔壁には係止片２６が通過可能な溝部２８が形成される。なお、溝部２８の短手方向の幅は、軸部２５の直径よりも小さくなるように設定される。

溝部２８は、貫通孔２７を中心として、連動杆２１の幅方向（前後方向Ｙに該当）に対して傾斜するように形成される。すなわち、風向板９は、風向変更装置の風向変更時において、連動杆２１が左右方向に移動するのに従って、係止片２５とともに、貫通孔２７を中心として前後方向Ｙに平行な方向を基準として左右に所定の角度の範囲で回動する。この風向板９の風向変更時における可動範囲を越えた角度の位置に傾斜するように溝部２８が形成される。

これにより、風向変更装置１７の使用時において、軸部２５が貫通孔２７から抜け落ちることを確実に防止することができる。一方、連動杆２１を軸部２５に連結するには、係止片２６が溝部２８を通過するように風向板９を手で湾曲させ、その姿勢で軸部２５を貫通孔２７に挿通させ、その後、手を離すことで簡単に行うことができる。すなわち、連動杆２１を風向板９と一体成形しなくとも、風向変更装置１７の組み立て作業が容易で、良好な生産性を維持することができる。

基板９には連動杆２１を左右方向にスライド可能に保持するガイド部２９が形成され、連動杆２１にはガイド部２９を挟持する挟持部３１が形成される。挟持部３１は、図１０に示すように、ガイド部２９の表側に位置する表側片３２と、ガイド部２９の裏側に位置する裏側片３３とから構成され、表側片３２の先端には下方に向けて突状部３４が形成される。ガイド部２９は、端縁が円弧状に形成されており、その端縁には上方に向けて突状部３５が形成される。突状部３４と突状部３５とが係合して挟持部３１がガイド部２９から外れるのを防止するとともに、連動杆２１が左右方向へスムーズに移動できるようにガイドする。

ガイド部２９は平板状とされ、基板９の他の部分よりも高くなるように段差状に形成されている。これにより、基板１８をルーバユニットの下面部１９に取り付けた状態で、ガイド部２９とルーバユニット下面部１９との間に裏側片３３が左右方向Ｘに移動できる空間を確保するようにしている。

また、図８及び図１０に示すように、裏側片３３の裏面には下方に突出する突部３６が形成され、ルーバユニット下面部１９の表面には突部３６に係合可能な凹状の受部３７が左右方向に複数形成される。受部３７と受部３７の間は、仕切壁３８で仕切られている。また、連動杆２１を挟んで挟持部３１の対称位置に、手動で操作する摘み部３９が形成される。

上記構成の風向変更装置１７は、摘み部３９を手で摘んで連動杆２１左右方向Ｘに移動させることで、突部３６が仕切壁３８に乗り上げて裏側片３３が弾性変形し、ガイド部２９に対して押し上げ力が作用する。これによって、ガイド部２９は、弾性変形して撓み、凸部３６は仕切壁３８を乗り越えて隣接する受部３７に係合される。凸部３６が隣接する受部３７に係合されるとガイド部２９はもとの状態に戻るため、摘み部３９を操作しない状態での裏側片３３の移動を規制する。これにより、風向板９の風向を段階的に変更することが可能となる。

図４に示すように、ルーバユニットの下面部１９の左右２箇所には、基板９を嵌合可能な凹部４０が形成される。基板９の裏面には、図８に示すように、爪部４１が形成されており、一方の凹部４０には、図１１に示すように、爪受部４２が形成される。風向変更装置１７をルーバユニット１６に取付ける際には、基板９を凹部４０に嵌合させることで爪部４１が爪受部４２に係止される。このとき、風向変更装置１７はポリプロピレンで形成されているため、寸法変化が小さく、凹部４０への基板１８の嵌合及び爪受部４２への爪部４１の係止を容易に行うことができる。

風向変更装置１７がルーバユニット１６に取り付けられた状態で、基板９の表面と、ルーバユニットの下面部１９の表面とはほぼ面一となり、両者によりリアガイダ１５の先端部が構成される。風向変更装置１７が装着されたルーバユニット１６は、前面パネル１１の下部に形成された開口からキャビネット３内に挿入されて固定される。

１ 熱交換器
２ ファン
３ キャビネット
４ 吸込口
５ 吹出口
６ 空気通路
７ フィルタ
８ 導風パネル
９ 風向板
１０ 背面板
１１ 前面パネル
１２ 開口
１３ 前カバー
１４ ドレンパン
１５ リアガイダ
１６ ルーバユニット
１７ 風向変更装置 １８ 基板
１９ ルーバユニット下面部
２１ 連動杆
２２ 支持部
２３ 低剛性部
２４ 高剛性部
２５ 軸部
２６ 係止片
２７ 貫通孔
２８ 溝部
２９ ガイド部
３１ 挟持部
３２ 表側片
３３ 裏側片
３４ 突状部
３５ 突状部
３６ 突部
３７ 受部
３８ 仕切壁
３９ 摘み部
４０ 凹部
４１ 爪部
４２ 爪受部

Claims (3)

1. 基板と、
   前記基板上に、前記基板の長手方向に間隔をおいて立設された複数の風向板と、
   前記風向板同士を連動して揺動させる連動杆とを備え、
   前記風向板は、前記基板に固定する後端部と、前記後端部に接続され前記後端部よりも高い可撓性を有する中間部と、前記中間部に接続される前端部とを有し、
   さらに前記風向板は、一方の面にのみ、前記後端部、前記中間部及び前記前端部の各部分によって厚みを変えた凹凸が形成され、
   前記中間部は、前記前端部に前記基板の長手方向の力が加わることで湾曲可能とされ、
   前記基板上には、一方の面に凹凸が形成された複数の風向板からなる第１の風向板群と、他方の面に凹凸が形成された複数の風向板からなる第２の風向板群とが、並んで配置され、
   前記第１の風向板群を構成する前記風向板の合計数と前記第２の風向板群を構成する前記風向板の合計数の差は１以下であることを特徴とする風向変更装置。
2. 基板と、
   前記基板上に、前記基板の長手方向に間隔をおいて立設された複数の風向板と、
   前記風向板同士を連動して揺動させる連動杆とを備え、
   前記風向板は、前記基板に固定する後端部と、前記後端部に接続され前記後端部よりも高い可撓性を有する中間部と、前記中間部に接続される前端部とを有し、
   さらに前記風向板は、一方の面にのみ厚みを変えた凹凸が形成され、
   前記中間部の厚みは、前記後端部及び前記前端部よりも薄くされ、
   さらに、前記中間部は、前記前端部に前記基板の長手方向の力が加わることで湾曲可能とされ、
   前記基板上には、一方の面に凹凸が形成された複数の風向板からなる第１の風向板群と、他方の面に凹凸が形成された複数の風向板からなる第２の風向板群とが、並んで配置され、
   前記第１の風向板群を構成する前記風向板の合計数と前記第２の風向板群を構成する前記風向板の合計数の差は１以下であることを特徴とする風向変更装置。
3. 請求項１または２に記載の風向変更装置を吹出口に長手方向に２基並べて搭載したことを特徴とする空気調節装置。