JP6811876B2 - 室内機および空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、室内機および空気調和機に係るものである。特に、室内機が有する風向装置の構造に関するものである。

空気調和機の室内機の吹出口には、吹出気流の風向を左右方向に調整するためのベーンが設けられている。ベーンを取り付けるベースには、軸部が設けられており、ベーンには、軸挿入穴が設けられている。軸部が軸挿入穴に嵌合することで、ベーンに関する駆動機構において、組付けのばらつきがあっても、ベーンが特定の方向に正確に位置決めされる（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１０−０４７７４８号公報

特許文献１のような空気調和機のように、１つの風向装置に対して、設置されるベーンが１種類であればよいが、２種類以上のベーンを決められた箇所に取り付けて設置される室内機などの場合、各種類のベーンを取り付ける箇所を間違えてしまう可能性がある。

この発明は、上記のような課題を解決するものであり、複数の種類のベーンを、正確に取り付けられる室内機および空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明に係る室内機は、風路を通過して機外に吹き出す気体の風向を調整する風向装置を備える室内機であって、風向装置は、回転軸を中心に回動し、通過する気体の風向を偏向させる平板状の羽根部、回転軸となる軸が挿入される軸挿入穴が形成された軸挿入部および軸挿入部を支持し、外周の一部が切り欠かれた切欠きが形成された座部を有するベーンと、回転軸となる軸が形成された軸部、軸を中心に形成され、ベーンの座部に合わせた支持面を有する支持面部およびベーンの切欠きに対応して形成され、切欠きにより、ベーンの座部と接触させずに支持面に接面させる凸部を有するベースとを備え、ベースには、複数の種類のベーンが取り付けられ、ベーンの切欠きと切欠きに対応するベースの凸部との組み合わせにおいて、ベーンの切欠きとベースの凸部との位置が、ベーンの種類毎に上下関係となるように異なるものである。

この発明によれば、室内機の風向装置において、ベーンの切欠きおよび切欠きに対応するベースの凸部を、ベーンの種類ごとに異ならせるようにしたので、異なる種類のベーンを、対応する位置に、正確に取り付けることができる。

この発明の実施の形態１における空気調和機の構成例を表す図である。 この発明の実施の形態１における室内機１００を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における室内機１００を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１における風向切替え機構部４を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における風向装置５を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるベース９の軸部９ａを中心とするベーン１０取り付け部分の拡大斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０の構成を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０を座部１０ｅの裏側から見た図である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０とベース９とが嵌合された状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０とベース９との嵌合状態を示す断面図（その１）である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０とベース９との嵌合状態を示す断面図（その２）である。 この発明の実施の形態１における２種類のベーン１０の違いに係る凸部９ｃの違いを説明する図である。 この発明の実施の形態１における２種類のベーン１０に係る座部１０ｅおよび切欠き１０ｇの違いを説明する図である。 この発明の実施の形態１におけるベーン１０を回転させたときの斜視図である。

以下、発明の実施の形態について図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における室内機１００を有する空気調和機の構成例を表す図である。図１では、冷凍サイクルを利用して空気調和を行う空気調和機を例として示している。空気調和機は、室外機２００内の機器と、室内機１００内の機器とを、ガス冷媒配管３００、液冷媒配管４００により配管接続した冷媒回路を有する。室外機２００は、圧縮機２１０、四方弁２２０、室外熱交換器２３０および膨張弁２４０を有している。

圧縮機２１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、特に限定するものではないが、圧縮機２１０はたとえばインバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機２１０の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を変化させることができるようにしてもよい。四方弁２２０は、たとえば冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。

室外熱交換器２３０は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。絞り装置（流量制御手段）などの膨張弁２４０は、冷媒を減圧して膨張させる。たとえば、膨張弁２４０を、電子式膨張弁などで構成した場合には、制御装置（図示せず）などの指示に基づいて開度調整が行われる。

図１における室内機１００は、冷媒回路を構成する機器として、室内熱交換器１１０を有している。室内熱交換器１１０は、たとえば空調対象となる空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。

図２は、この発明の実施の形態１における室内機１００を示す斜視図である。また、図３は、この発明の実施の形態１における室内機１００を示す分解斜視図である。実施の形態１では、室内の天井に埋め込むことができる天井埋め込み型で、四方向に吹出口３２を有する四方向カセット型の室内機１００について説明する。実施の形態１の室内機１００は、室内機本体２、化粧パネル３および風向切替え機構部４を有している。室内機本体２は、空調対象空間の天井側に埋込状態で設置されたときに、室内に面する、下面となる面が開口している。室内機本体２には、空気を循環させて空気調和を行う、ファン（図示せず）、前述した室内熱交換器１１０などの機器が収容されている。室内機本体２の下面側には、風向切替え機構部４が設置されている。風向切替え機構部４については、後述する。

また、風向切替え機構部４の下面側には、平面視で略四角形状の化粧パネル３が取り付けられる。化粧パネル３は、空調などの対象空間となる室内側（下方側）に面している。化粧パネル３の中央付近には、ファンの駆動により、室内機１００内へ吸い込まれる空気（気体）の吸込口となるグリル３１を有している。グリル３１を通過した後の空気は、フィルタ（図示せず）により除塵される。また、化粧パネル３の４つの各辺には、空気が吹き出す吹出口３２が、各辺に沿って形成されている。

図４は、この発明の実施の形態１における風向切替え機構部４を示す斜視図である。風向切替え機構部４は、風向装置５を有している。風向切替え機構部４は、後述するように、風向装置５にベーン１０などを有し、吸込口から吹出口３２に到るまでの風路において、前述した室内熱交換器１１０を通過した空気の風向を調整して吹出口３２から送り出す。風向切替え機構部４は、特に、吹出口３２の長手方向（左右方向）の風向を調整する。

図５は、この発明の実施の形態１における風向装置５を示す斜視図である。風向装置５は、モータ（図示せず）、モータを収容するモータケース６、クランク７、アーム８、ベース９およびベーン１０を少なくとも有している。モータケース６は、モータを収容するケースである。ここで、モータは、室内機１００が有する電機品箱（図示せず）から電力供給を受けて回転駆動する。

クランク７は、アーム８と連結しており、モータの力をアーム８に伝達する。また、アーム８は、クランク７とは別の箇所において、複数のベーン１０と連結しており、複数のベーン１０に力を伝達し、複数のベーン１０を回動させる。ここで、モータは回転するが、クランク７により、力が伝達されたアーム８は、図３に示す、化粧パネル３の吹出口３２の長辺方向と同方向に直線移動する。

図６は、この発明の実施の形態１におけるベース９の軸部９ａを中心とするベーン１０取り付け部分の拡大斜視図である。また、図７は、この発明の実施の形態１におけるベーン１０の構成を説明する斜視図である。また、図８は、この発明の実施の形態１におけるベーン１０を座部１０ｅの裏側から見た図である。

ベース９は、風向装置５の基台となる。ベース９には、複数の取り付け部が形成されており、各取り付け部には、複数のベーン１０が取り付けられ設置される。取り付け部は、軸部９ａ、支持面部９ｂ、凸部９ｃおよび片持ち片９ｄを有している。

軸部９ａは、後述するベーン１０の軸挿入部１０ｆに挿入され、ベーン１０の回転軸となる軸を有している。支持面部９ｂは、後述するベーン１０の座部１０ｅに対応し、軸部９ａを中心として形成される。支持面部９ｂは、取り付けられたベーン１０と接し、ベーン１０を支持する支持面を有している。

凸部９ｃは、後述するベーン１０の座部１０ｅに形成された切欠き１０ｇに対応して設置される。凸部９ｃと切欠き１０ｇとが対応していれば、座部１０ｅを凸部９ｃに接触させずに、後述する座部１０ｅの底面である座面１０ｈと支持面部９ｂの支持面とを接面させることができる。凸部９ｃと切欠き１０ｇとが対応していなければ、凸部９ｃに邪魔され、座面１０ｈと支持面部９ｂの支持面とを接面させることができない。また、凸部９ｃと支持面部９ｂとの間には、溝９ｅを有している。溝９ｅとしてできた空間に、後述するベーン１０の座部１０ｅが挿入され、凸部９ｃと支持面部９ｂとで座部１０ｅの切欠き１０ｇ以外の部分を挟む。座部１０ｅを挟むことで、取り付けられたベーン１０が、ベース９から抜けないようにする。凸部９ｃは、ベーン１０の回動域（回動可能な範囲）を制限するストッパとなる。

また、片持ち片９ｄは、端部が自由端として弾性変形する。このため、片持ち片９ｄは、弾力性を有し、取り付けられたベーン１０に接触して、ベーン１０に対して軸方向の力を加える。また、凸部９ｃにより軸方向の動きが制限されたベーン１０は、凸部９ｃにより、片持ち片９ｄと反対方向の力が加わる。このため、ベーン１０は、軸方向の動きが抑制される。このため、ベーン１０の振動を抑えることができる。

また、図７および図８に示すように、ベーン１０は、羽根部１０ａ、基部１０ｂ、ピン状突起部１０ｃ、板状突起部１０ｄ、座部１０ｅ、軸挿入部１０ｆおよび切欠き１０ｇを有している。羽根部１０ａは、平板状の羽根を有し、前述した室内熱交換器１１０を通過した空気の風向を調整し、偏向させる。ここで、実施の形態１の室内機１００においては、２種類のベーン１０が設置される。２種類のベーン１０は、羽根部１０ａにおける平板部分の大きさが異なっている。

基部１０ｂは、羽根部１０ａと一体となって、アーム８からの力をベーン１０（特に羽根部１０ａ）に伝達する。基部１０ｂには、ピン状突起部１０ｃおよび板状突起部１０ｄが設置されている。ピン状突起部１０ｃは、前述したアーム８が有する穴に嵌合され、軸部９ａを中心として羽根部１０ａが回動可能となるようにアーム８と連結される。ベーン１０は、ピン状突起部１０ｃを介して、アーム８から回動に係る力が伝達されることになる。また、板状突起部１０ｄは、ベーン１０をベース９に取り付ける際、ベーン１０の回転方向を間違えないようにするために、ベーン１０の回動域を制限する部材である。

座部１０ｅは、羽根部１０ａおよび基部１０ｂを支持する円板状の台座となり、ベース９の支持面部９ｂの支持面に、回動可能に指示される。また、切欠き１０ｇは、ベーン１０が、ベース９の凸部９ｃに邪魔されずに取り付けられるように、凸部９ｃに対応して、座部１０ｅの外周部分の一部が切り欠かれて形成される。実施の形態１の室内機１００においては、切欠き１０ｇは、座部１０ｅの２カ所に設けられている。ここで、前述したように、実施の形態１の室内機１００においては、２種類のベーン１０が設置される。２種類のベーン１０は、それぞれ切欠き１０ｇの位置が異なっている。

座面１０ｈは、座部１０ｅの裏側の面であり、ベース９と接する面である。また、軸挿入部１０ｆは、座面１０ｈの中央に開口する軸挿入穴を有する。軸挿入部１０ｆの軸挿入穴には、ベース９の軸部９ａが挿入される。

図９は、この発明の実施の形態１におけるベーン１０とベース９とが嵌合された状態を示す斜視図である。ベーン１０をベース９に取り付ける際には、ベーン１０の切欠き１０ｇをベース９の凸部９ｃの位置に合わせ、軸部９ａを軸挿入部１０ｆの軸挿入穴に挿入して、座面１０ｈが支持面部９ｂの支持面に接するまで押し込む。そして、ベーン１０を回転させて、座部１０ｅの切欠き１０ｇ以外の外周部分が、溝９ｅに嵌まるようにする。これにより、凸部９ｃが座部１０ｅを抑えるので、ベーン１０が、ベース９から外れずに、嵌合状態となる。

ベーン１０とベース９との嵌合状態では、ベーン１０の座面１０ｈが、支持面部９ｂの支持面に接面した状態となっているが、ベーン１０は、軸挿入部１０ｆの軸挿入穴に挿入された軸部９ａの軸を中心として、回動自在に保持される。

図１０および図１１は、この発明の実施の形態１におけるベーン１０とベース９との嵌合状態を示す断面図である。図１０は、ベース９および吹出口３２の長手方向に沿って見た図である。図１１は、ベース９および吹出口３２の短手方向に沿って見た図である。図１０および図１１に示すように、ベーン１０が嵌合した状態において、前述したように、ベース９の片持ち片９ｄは、弾性により、ベーン１０を座面１０ｈ側から押し上げる。一方、凸部９ｃは、片持ち片９ｄによるベーン１０の押し上げを邪魔することで、ベーン１０には、片持ち片９ｄがベーン１０を押し上げる方向と反対の方向に力が加わる。これにより、ベーン１０の軸方向における動きを抑えることができる。このため、空気が羽根部１０ａにあたって、振動することで生じるびびり音を抑制することができる。

図１２は、この発明の実施の形態１における２種類のベーン１０の違いに係る凸部９ｃの違いを説明する図である。また、図１３は、この発明の実施の形態１における２種類のベーン１０に係る座部１０ｅおよび切欠き１０ｇの違いを説明する図である。図１２に示すように、２種類のベーン１０をベース９に取り付ける際に、ベース９に取り付ける位置が、種類ごとに決まっている場合には、凸部９ｃは、各種類に対応して、異なる位置に設置されている。たとえば、１種類目のベーン１０_１に対応する凸部９ｃ_１を基準とすると、２種類目のベーン１０_２に対応する凸部９ｃ_２は、凸部９ｃ_１の位置よりもＬ_１だけ上側の位置に設置される。

そして、図１３に示すように、ベーン１０の切欠き１０ｇについて、１種類目のベーン１０_１の切欠き１０ｇ_１は、凸部９ｃ_１と対応する位置が切り欠かれている。そして、２種類目のベーン１０_２の切欠き１０ｇ_２は、凸部９ｃ_２と対応して、切欠き１０ｇ_１よりもＬ_１だけ上側の位置が切り欠かれている。したがって、１種類目のベーン１０_１を、２種類目のベーン１０_２が取り付けられる取り付け部に取り付けようとしても、凸部９ｃ_２が邪魔をして、取り付けることができない。逆に、２種類目のベーン１０_２を、１種類目のベーン１０_１が取り付けられる取り付け部に取り付けようとしても、凸部９ｃ_１が邪魔をして、取り付けることができない。したがって、ベーン１０の取り付け誤りを防止することができる。

図１４は、この発明の実施の形態１におけるベーン１０を回転させたときの斜視図である。ベーン１０をベース９に取り付ける際、ベーン１０の座部１０ｅが、ベース９の凸部９ｃに接触しないようにして座部１０ｅの座面１０ｈと支持面部９ｂの支持面とを接面させ、回転させる。このとき、回転方向を逆にして、ピン状突起部１０ｃの位置が逆にならないように、ベーン１０を間違った方向に回転させると、ベーン１０の板状突起部１０ｄが、ベース９の凸部９ｃに接触して、回転できないようにする。このように、ベーン１０の回動域が制限されることで間違った方向に回転させずにすむ。ここで、板状突起部１０ｄと凸部９ｃとにより制限される回動域は、モータによるベーン１０の回動を妨げない範囲とする。

以上のように、実施の形態１の室内機１００によれば、風向装置５において、複数の種類のベーン１０をベース９に取り付ける場合に、ベーン１０の種類ごとに、ベーン１０の切欠き１０ｇおよび対応する凸部９ｃの位置を異ならせるようにした。このため、異なる種類のベーン１０をベース９の対応しない位置に取り付けてしまうことを防止することができる。また、凸部９ｃと支持面部９ｂとの間に溝９ｅを有することで、溝９ｅを利用して、ベーン１０の座部１０ｅを挟み込んで、抜けないようにすることができる。そして、弾力性を有する片持ち片９ｄをベース９に有し、凸部９ｃとで、ベーン１０の座部１０ｅにおける軸方向の動きを抑えることで、ベース９の振動を抑え、振動音の発生を抑制することができる。

また、実施の形態１において、室内機１００を有する空気調和機を構成することで、室外機２００の四方弁２２０により、冷媒の流れを切り換えることにより、暖房運転および冷房運転を実現することができる。

実施の形態２．
前述した実施の形態１の室内機１００は、複数種類のベーン１０の切欠き１０ｇおよび対応する凸部９ｃの位置を異ならせるものであった。しかしながら、これに限定するものではない。複数種類のベーン１０の切欠き１０ｇおよび対応する凸部９ｃの形状をそれぞれ異ならせて、異なる種類のベーン１０が取り付けられないようにしてもよい。

また、前述した実施の形態１では、２種類のベーン１０をベース９に取り付ける場合について説明したが、これに限定するものではない。３種類以上のベーン１０をベース９に取り付ける場合にも適用することができる。

前述の実施の形態では、冷凍サイクル装置の例として空気調和機について説明したが、これに限定するものではない。たとえば、冷蔵装置、冷凍装置など、他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。また、冷凍サイクル装置だけでなく、送風機、換気装置などにも適用することができる。

１ 室内機本体、３ 化粧パネル、４ 風向切替え機構部、５ 風向装置、６ モータケース、７ クランク、８ アーム、９ ベース、９ａ 軸部、９ｂ 支持面部、９ｃ，９ｃ_１，９ｃ_２ 凸部、９ｄ 片持ち片、９ｅ 溝、１０，１０_１，１０_２ ベーン、１０ａ 羽根部、１０ｂ 基部、１０ｃ ピン状突起部、１０ｄ 板状突起部、１０ｅ 座部、１０ｆ 軸挿入部、１０ｇ，１０ｇ_１，１０ｇ_２ 切欠き、１０ｈ 座面、３１ グリル、３２ 吹出口、１００ 室内機、１１０ 室内熱交換器、２００ 室外機、２１０ 圧縮機、２２０ 四方弁、２３０ 室外熱交換器、２４０ 膨張弁、３００ ガス冷媒配管、４００ 液冷媒配管。

Claims (7)

1. 風路を通過して機外に吹き出す気体の風向を調整する風向装置を備える室内機であって、
   前記風向装置は、
   回転軸を中心に回動し、通過する気体の風向を偏向させる平板状の羽根部、前記回転軸となる軸が挿入される軸挿入穴が形成された軸挿入部および該軸挿入部を支持し、外周の一部が切り欠かれた切欠きが形成された座部を有するベーンと、
   前記回転軸となる前記軸が形成された軸部、前記軸を中心に形成され、前記ベーンの前記座部に合わせた支持面を有する支持面部および前記ベーンの前記切欠きに対応して形成され、前記切欠きにより、前記ベーンの前記座部と接触させずに前記支持面に接面させる凸部を有するベースとを備え、
   前記ベースには、複数の種類の前記ベーンが取り付けられ、前記ベーンの前記切欠きと前記切欠きに対応する前記ベースの前記凸部との組み合わせにおいて、前記ベーンの前記切欠きと前記ベースの前記凸部との位置が、前記ベーンの種類毎に上下関係となるように異なる室内機。
2. 前記ベースは、
   前記凸部と前記支持面部との間に、前記ベーンの前記座部における前記切欠きの部分以外の外周部分を挟み込む溝を有する請求項１に記載の室内機。
3. 前記ベースは、
   端部が自由端として弾性変形し、前記凸部とで前記ベーンの前記座部を押さえ、前記ベーンの前記回転軸の方向の動きを抑制する片持ち片をさらに有する請求項２に記載の室内機。
4. 前記ベーンは、前記回転軸を中心に回動し、前記ベースの前記凸部との接触により前記ベーンの回動域を制限する板状突起部をさらに有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の室内機。
5. 前記ベーンの前記切欠きと前記ベースの前記凸部の位置との組み合わせが、前記ベーンの種類毎に異なる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の室内機。
6. 前記ベーンの前記切欠きと前記ベースの前記凸部の形状との組み合わせが、前記ベーンの種類毎に異なる請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の室内機。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の室内機と、
   該室内機と配管接続して冷媒を循環させる冷媒回路を構成する室外機と
   を備える空気調和機。

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