JPH0338501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷暖房機等の風路内に配設されて風
向を変える風向切換装置で、特に風向変更のため
の可変翼を動かす動力として、風の吹き出し温度
を感温し形状を変える形状記憶合金を用いた風向
切換装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来形状記憶合金（以下SMAと称す）を用い
た風向切換装置としては第１図、２図に示す様な
ものが考えられている。すなわち、この図におい
て、ａは冷暖房機の吹出口等に備えるSMAを利
用した自動風向切換装置で、冷暖房機の風路内で
風路温度を感知すべく設けられており、風向を切
換える可変翼としてのウイングｂ、ウイングｂの
回転軸ｃ、ウイングｂの一端より後方に突出し、
一部が長円状にくり抜かれた開孔部ｄを有する作
動杆ｅと、前記開孔部ｄを貫通する案内棒ｆ及
び、案内棒ｆを取り巻く如く配設され、作動杆ｅ
を作動するSMA製のコイルバネｇと、コイルバ
ネｇと対接して設けられたバイアス用コイルバネ
ｈとから構成されている。前記２つのコイルバネ
ｇ，ｈは前記作動杆ｅを間に挾んで上下に設けら
れており、それぞれバネの先端には前記作動杆ｅ
に密接スライドする作用突起ｉ，ｊを有する。

また、前記案内棒ｆは、上下に固定点ｋ，ｌを
有する枠体ｍに固定されており、前記枠体ｍがビ
スｎ等により、冷暖房機の側壁等に取り付けられ
ている。

以上の様な構成であるから、暖房運転し温風に
より前記SMA製コイルバネｇが加熱され変態温
度（約30℃）以上になると、大きな力を発生する
と共に第１図の如く伸びて、前記対接するバイア
ス用コイルバネｈと釣り合う所まで伸びて、前記
コイルバネｈを圧縮し前記作動杆ｅを押し上げ、
その結果、ウイングｂを回転軸ｃを中心に回動さ
せ前下がりに傾ける。従つて、温風は矢印の如く
下向きに吹き出される。しかし、暖房運転時に暖
房運転時に暖房能力の低下により温風の温度が低
下したり、冷房運転により前記SMA製コイルバ
ネｇが変態温度以下になると、圧縮されたバイア
スバネｈの反発力に負けて前記SMA製コイルバ
ネｇは収縮し、その結果ウイングｂは前上がりに
傾斜し冷風が上吹き出しとなる。

ここで、以上の様な構成において、前記SMA
製コイルバネｇが温風により加熱される場合、特
に初期加熱において、温風が直接的に当たる前記
SMA製コイルバネｇの風上側が早く加熱される
ため、現象として第３図の如く、上記SMA製コ
イルバネｇの風上側が先に伸びてピツチが広くな
り、逆に風下側は加熱が遅れる為に、伸びが遅く
ピツチが狭い状態（俗に“座屈する”という）と
なる。この現象は、冷暖房機において上記SMA
製コイルバネｇの風上にヒータが配設され、ヒー
タに通電された状態においてはヒータの輻射熱等
の影響により更に顕著である。また、使用する前
記SMA製コイルバネｇのサイズ（線径、コイル
径）が大きい程比熱容量が大きいためより顕著と
なる。以上の様な現象になると、結果として、前
記コイルバネｇが風下側も変態点以上に均一に加
熱されるまで前記コイルバネｇの座屈により、案
内棒ｆとの接触面が増加してコイルバネｇと案内
棒ｆの摩擦力が増加して、前記コイルバネｇの伸
びが抑制されスムーズな伸びを示さなくなり、前
記ウイングｂが前下がりに傾斜する動作がスムー
ズに行かず時間がかかつてしまう。また、上記の
様に座屈したSMA製コイルバネｇには、対接す
るバイアスバネｈの反発力が、風下側のピツチの
狭い部分に応力集中することとなり、前記SMA
製コイルバネｇの寿命を縮める等の欠点があつ
た。

発明の目的 そこで、本発明は上記従来の欠点を解消し、短
時間でスムーズにウイングを動かし風向を変更す
ると共に、使用するSMA製コイルバネの寿命を
延ばす自動風向切換装置を提供することを目的と
する。

発明の構成 この目的を達成する為に、風路内に配設された
自動風向切換装置のSMA製コイルバネの風上に
熱源を配し、風下にAl製等の反射板を有するも
ので、熱源からの輻射熱を反射すると共に温風を
前記SMA製コイルバネの附近に一時滞留させる
ことにより、前記SMA製コイルバネの風上側と
風下側とを従来より早く均一加熱し、スムーズに
可変翼を動かすものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を添付図面に従い説明す
る。第４図〜第７図において、１は天吊型ヒート
ポンプ式冷暖房機であり、２はその本体、３は本
体２の背面に形成した吸込口、４はフアン、５は
熱交換器６は暖房時通電されるヒータ、７は本体
２前面に形成した吹出口で、８はこの吹出口７内
に設けられた自動風向切換装置である。９は吹出
口７内の全幅に渡つて設けられた可変翼で、その
回転軸９′の両端は本体２の側壁２′に回動自在に
固定されている。

前記可変翼９の後部一端には作動レバー１０が
延出固定されており、この作動レバー１０の一部
には長円状の開孔部１１が穿設してあり、この開
孔部１１には案内棒１２が貫通され、この案内棒
１２は上下に固定点１３，１４を有する枠体１５
に固定されており、前記枠体１５がビス１６等に
より、冷暖房機の側壁２′に取り付けられている。
そして前記案内棒１２を取り巻く如く、作動レバ
ー１０を間に挾んで、上下にSMA製コイルバネ
１７とこのコイルバネ１７と対接するバイアス用
コイルバネ１８が配設され、それぞれバネの先端
には前記作動レバー１０に密接スライドする作用
突起１９，２０を有している。更に、前記SMA
製コイルバネ１７の風下近傍に前記枠体１５に固
定された反射板２１を有する。この反射板２１は
輻射効果の大きい鏡面仕上げされたAl板等で形
成される。

以上の様な構成であるから、前記天吊型ヒート
ポンプ式冷暖房機１を暖房運転し、一定温度（約
40〜60℃）の温風が吹出すと前記SMA製コイル
バネ１７が加熱されて変態温度（約30℃）以上に
なると第５図の如く伸びる。２２で温風は第７図
に示した如く前記反射板２１に当り、乱流となつ
た温風は一時的に前記SMA製コイルバネ１７付
近に滞留した後吹出され、また、前記反射板２１
は輻射効果もあるので、前記SMAコイルバネ１
７は風下側も従来例より早く加熱され短時間で伸
びる。その結果、従来より短時間で可変翼９が前
下りに傾き、温風は第４図の破線の矢印の如く下
向きに吹き出される。そして、暖房運転を停止し
た時や冷房運転時には、前記SMA製コイルバネ
１７は変態温度（約30℃）以下に冷却されるの
で、第６図の如く圧縮状態となり、可変翼９は上
方に傾く為、冷風は第４図に示した実線の矢印の
如く上向きに吹き出される。そこで、前記反射板
２１の輻射板としての効果は、暖房運転時、前記
ヒータ６が通電状態で使用された場合に大きくな
る。

以上の様に前記反射板２１を用いることによ
り、前記SMAコイルバネ１７が、風上側も風下
側も従来例より均一に早く加熱され、従つて第３
図に示す様な座屈現象がなくなり、コイルバネ１
７の風上側と風下側が同一ピツチで伸びて前記案
内棒１２との摩擦がなくなる。従つて、応答速度
に優れた自動風向切換装置を提供すると共に前記
バイアスバネ１８による負荷が均一にかかる為、
前記SMA製コイルバネ１７の寿命を延ばすこと
が出来る。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明の自動風
向切換装置は、冷暖房機等の風路内に配した風向
を変える可変翼を形状記憶合金製コイルバネを用
いて自動的に作動させるもので、前記形状記憶合
金製コイルバネの風上に熱源を備え、風下に反射
板を備えたものであるから、従来例の如く反射板
を備えていない場合と較べて、加熱時に風上側も
風下側も均一に早く加熱されるので座屈する傾向
が減少し素早く伸びて可変翼を作動させ、応答速
度に優れた自動風向切換装置を提供することが出
来る。また、前記形状記憶合金製コイルバネは、
風上側と風下側が同一ピツチで伸びる為、バイア
スバネや可変翼による負荷が均一にかかり、形状
記憶合金製コイルバネの寿命を改善することが出
来るものである。

尚、形状記憶合金製コイルバネの風上側近傍に
ヒータ等がある場合において、前記反射板が熱輻
射板としての効果が大きくなる為、上述の効果が
増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動風向切換装置の側面図、第
２図は第１図−′線の断面図、第３図は従来
例の形状記憶合金製コイルバネの座屈現象の説明
図、第４図は本発明一実施例の自動風向切換装置
を備えた空気調和機の概略図、第５図及び第６図
は同装置の可変翼の動作を示す側面図、第７図は
第５図−′線の拡大断面図である。 ９……可変翼、１７……形状記憶合金（SMA）
製コイルバネ、２１……反射板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吹出口内に配設し、風向を変更する回動自在
   の可変翼と、吹出温度を感知して前記可変翼を動
   作せしめる形状記憶合金製のコイルバネとを備
   え、このコイルバネの風上側にヒータ等の熱源を
   配置し風下側に前記熱源の熱をコイルバネに反射
   する反射板を配置した自動風向切換装置。