JP2008111593A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】風向板を作動させる機構がコンパクトで、効率よく調和空気を吹き出すことが可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】吹出口４及びその周辺を被覆する導風パネル７が、吹出口４から吹き出す空気を通過させる通気部９ａを有するパネル本体９と、通気部９ａを塞ぐカバー体８とから構成され、導風パネル７は、その下端部において、第１回動軸１０を介してケーシング２に対して回動可能とされ、カバー体８は、その上部位置において、第２回動軸１１を介してパネル本体９に対して回動可能とされ、パネル本体９を第１回動軸１０周りに開閉する第１開閉機構１２と、カバー体８を第２回動軸１１周りに開閉する第２開閉機構１３とが設けられ、両開閉機構１２，１３とも直線運動を回転運動に変換する機構であって、直線運動を行なう同一の移動体１４を動力源とし、その移動方向に応じていずれか一方の開閉機構に移動体１４の動力が伝達されることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、運転モードごとに効率よく調和空気を吹き出すことが可能な空気調和機に関するものである。

空気調和機の室内ユニットから調和空気を吹き出す場合、冷房運転時にはケーシング前方に水平方向に、暖房運転時には下方向に吹き出すことが室内の温度分布を均一にするために効果的であり、また、冷房運転時に室内ユニットから離れた場所まで調和空気を送るためには、ルーバーを長くしてルーバーに沿って空気を吹き出すことが効果的であることが知られている。

ところが、一般的な空気調和機は、吹出口の前方にケーシング左右横方向に平行な回動軸周りに回動自在な複数の横ルーバーを備えた構成とされており、ルーバーを長くしすぎると隣接するルーバー同士が回動の支障となるため、ルーバーの長さに制約があった。

上記問題を解決する空気調和機として、例えば、特許文献１に記載されているように、吹出口とほぼ同じ大きさの１枚の上下風向板を用い、これを揺動させることにより、冷房運転時には調和空気を水平方向に吹き出し、暖房運転時には調和空気を下向きに吹き出すようにした構成のものが知られている。
特開平８−２４７４９１号公報

しかしながら、上記空気調和機においては、上下風向板を充分な角度に傾けるためには、上下風向板を揺動させるためのアームを長くし、かつアーム中心を移動可能にする必要があり、さらにピニオンを駆動させる駆動装置が２つ必要とされ、揺動機構が複雑化する上に設置スペースも大きくなるという問題が生じていた。また、上下風向板の長さは吹出口の高さとほぼ同じであり、遠方まで調和空気を送るためには風向板の長さが不十分であるという問題もあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、風向板を作動させる機構がコンパクトで、効率よく調和空気を吹き出すことが可能な空気調和機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、本発明に係る空気調和機は、空気を吹き出す吹出口を有するケーシングと、ケーシングの吹出口及びその周辺部分を被覆する導風パネルとを備え、導風パネルは、吹出口から吹き出す空気を通過させる通気部を有するパネル本体と、通気部を塞ぐカバー体とから構成され、導風パネルは、その下端部において、軸方向がケーシング左右方向と平行に設けられた第１回動軸を介してケーシングに対して回動可能に取り付けられ、カバー体は、その上部位置において、軸方向がケーシング左右方向と平行に設けられた第２回動軸を介してパネル本体に対して回動可能に取り付けられ、パネル本体を第１回動軸周りに開閉する第１開閉機構と、カバー体を第２回動軸周りに開閉する第２開閉機構とが設けられ、前記開閉機構は、いずれも直線運動を回転運動に変換する機構であって、直線運動を行なう同一の移動体を動力源とし、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構に移動体の動力が伝達されることを特徴とする。

上記構成によれば、導風パネルの長さは、カバー体とパネル本体とを合せた長さになるため、すなわち、吹出口を覆う長さだけでなく、その上方部分までを覆う長さとされるため、充分な長さを確保することができる。したがって、導風パネルは、パネル全体を第１回動軸周りに水平方向に回動させることにより、水平方向に遠方まで効率よく調和空気を送ることが可能となる。

また、導風パネル（風向板）を構成するパネル本体及びカバー体を開閉する開閉機構が、直線運動を回転運動に変換するものであるため、開閉機構をコンパクト化することが可能となる。また、直線運動を行なう移動体として同一のものを使用しているため、構造を簡素化することができ、機構全体としてよりコンパクト化することができる。

ここで、パネル本体が閉じた状態とは、パネル本体がケーシングに接して、ケーシングを被覆している状態をいい、パネル本体が開いた状態とは、パネル本体を第１回動軸周りに回動させてケーシングから離間した状態をいう。また、カバー体が閉じた状態とは、カバー体が、パネル本体の通気部を塞いだ状態をいい、カバー体が開いた状態とは、カバー体が第２回動軸周りに回動することによりパネル本体の通気部が開放された状態をいう。

同一の移動体で第１開閉機構と第２開閉機構とをそれぞれ別々に作動させるためには、上述のごとく、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構に動力が伝達されるようにすればよい。

具体的には、移動体が一定の範囲内を往復動可能に設けられ、移動体が上記可動範囲の中間位置にあるときにパネル本体及びカバー体ともに閉じた状態とされ、移動体が可動範囲の一端側に移動するときに第１開閉機構に動力が伝達されてパネル本体が開き、移動体が可動範囲の他端側に移動するときに第２開閉機構に動力が伝達されてカバー体が開くようにすればよい。

パネル本体及びカバー体の開閉動作は、すべて開閉機構で行なうようにしてもよいが、同一の移動体でパネル本体及びカバー体の開閉動作を行なう場合には、第１開閉機構と第２開閉機構とで動力の伝達を切換える切換え手段が必要となる。

そこで、第１開閉機構が、移動体に突設されたピンと、一端側にピンを係合するスリットが形成された伝動杆と、該伝動杆の他端側に回転自在に連結されたレバー体とを備え、レバー体は、軸方向が第１回動軸と同じとされた回転軸周りに回転自在に設けられ、回転によってパネル本体に当接するようにすれば、動力の伝達を切換える切換え手段を用いることなく、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構にのみ動力を伝達することができる。

すなわち、移動体が可動範囲の一端側に移動するときは、移動体に形成されたピンが伝動杆を引っ張ってレバー体がパネル本体に当接してパネル本体を回動させるようにする。移動体が可動範囲の一側端部に到達し、逆向き（他端側）に移動するときは、ピンはスリット内をスライドして動力が伝動杆に伝達されない。したがって、移動体が他端側に向って移動するときに第２開閉機構に動力が伝達されるようにしておけば、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構にのみ動力を伝達することができる。

第２開閉機構については、カバー体の内面上部に第２回動軸を中心として形成された扇状ギアと、該扇状ギアに噛合する、移動体に形成された開閉用ラック部とを備えた構成を採用可能とした。これにより、移動体の直線運動を、直接、カバー体の回動運動に変換することができる。また、移動体をケーシング内に設置すると、パネル本体が開くときには、第２開閉機構は、移動体から離れることになるが、上記構成であれば、構造が簡単であることから移動体との係合・脱離が容易に行なえる。

パネル本体及びカバー体には、パネル本体及びカバー体を閉じる方向に付勢する付勢部材を設けることができる。これにより、開閉機構から動力が伝達されていないときにおいても確実に閉じた状態を維持することができる。特に、第１開閉機構が、移動体に突設されたピンと、一端側にピンを係合するスリットが形成された伝動杆と、伝動杆の他端側に回転自在に連結されたレバー体とから構成される場合は、第１開閉機構によっては、パネル本体を閉じることができないため、付勢部材を設けておくことによってパネル本体の開閉が可能となる。付勢部材としては、バネやダンパーを例示することができる。

このように、パネル本体及びカバー体を閉じる方向に付勢する付勢部材を設けることにより、パネル本体が開いているときには確実にカバー体は閉じた状態となり、カバー体が開いているときにはパネル本体は確実に閉じた状態となる。

これにより、パネル本体が開いたときには、パネル本体とカバー体とが一体となって導風パネル全体が第１回動軸周りに水平方向に回動した水平吹出姿勢をとることができ、吹出口からの空気をケーシングの前方（水平方向）に効率よく吹き出すことが可能となる。また、パネル本体を閉じた状態にしてカバー体を開くときには、カバー体のみ下向きに回動した下方吹出姿勢をとることでき、これにより吹出口からの空気をケーシングの下方に吹き出すことが可能となる。

本発明における移動体としては、モータで駆動するピニオンに噛合可能な移動用ラック部を備えたものを例示することができる。移動体としては、これに限らず、例えば、送りネジに螺合した送りナットを使用することも可能である。

このように、直線運動する移動体は、回転運動をするものに比べて設置スペースが小さくて済むという利点がある。

以上のように、本発明によれば、ケーシングの吹出口及びその周辺部分を被覆する導風パネルを、吹出口から吹き出す空気を通過させる通気部を有するパネル本体と、通気部を塞ぐカバー体とから構成し、パネル本体をその下端部に設けられた第１回動軸を介してケーシングに対して回動可能に取り付け、カバー体をその上部位置に設けられた第２回動軸を介してパネル本体に対して回動可能に取り付け、パネル本体を第１回動軸周りに開閉する第１開閉機構と、カバー体を第２回動軸周りに開閉する第２開閉機構とを設け、開閉機構は、いずれも直線運動を回転運動に変換する機構であって、直線運動を行なう同一の移動体を動力源とし、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構に動力を伝達するようにしたため、導風パネルを作動させる機構がコンパクトで、かつ効率よく調和空気を吹き出すことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態であるセパレート型空気調和機の室内ユニットを示す断面図であり、図２は室内ユニットの外観を示す斜視図である。

本実施形態における室内ユニット１は、図１及び図２に示すように、ケーシング２の上面に空気の吸込み口３が形成され、ケーシング２の前面下部に空気の吹出口４が形成されている。そして、吸込み口３から吹出口４に至るケーシング２の内部空気流通路２６には、熱交換器５が配置され、熱交換器５に囲まれて、その吹出口４側にクロスフローファンからなる室内ファン６が内蔵されている。

ケーシング２の前面下部から前面にかけて、吹出口４及びその周辺部分を被覆する導風パネル７が設置されている。すなわち、導風パネル７は、吹出口４よりも大きく形成されており、ケーシング２の前面のほぼ全域を覆う大きさとされている。従って、後述するように、導風パネル７が前方吹出姿勢をとったときには、ルーバーとして充分な長さを確保することができ、調和空気を遠方まで効率よく送ることができる。

導風パネル７は、吹出口４から吹き出す空気を通過させるための通気部９ａを有するパネル本体９と、通気部９ａを塞ぐカバー体８とから構成されている。通気部９ａは、パネル本体９の下部に形成されている。本実施形態においては、パネル本体９の下端に切り込みを形成し、これを通気部９ａとしているが、このほかにも周囲をパネル本体９で囲まれた開口を形成し、これを通気部９ａとすることもできる。

また、本実施形態では、通気部９ａは、吹出口４とほぼ同じ大きさに形成されている。カバー体４も通気部９ａとほぼ同じ大きさに形成され、カバー体４は通気部９ａに嵌め合わされた状態で通気部９ａを塞ぐようになっている。なお、カバー体４は、通気部９ａよりも大きく形成し、通気部９ａを前方から覆うように塞ぐことも可能である。

カバー体８は、パネル本体９に対して、カバー体８の上部位置に設けられた第２回動軸１１を介して回動可能に取り付けられている。すなわち、図２に示すように、カバー体８は、両側面及び上面の三方をパネル本体９に囲まれている。そして、第２回動軸１１は、カバー体８の左右側面の上部に形成され、パネル本体９には、第２回動軸１１の形成位置に対応する位置に図示しない軸受部が形成されている。なお、第２回動軸１１をパネル本体９側に設け、カバー体８側に軸受部を形成してもよい。

また、図２のように、パネル本体９は、その下端部に形成された第１回動軸１０を介してケーシング２に対して回動可能とされている。第１回動軸１０及び第２回動軸１１は、いずれも軸方向がケーシング左右方向Ａと平行になるように配されている。

本実施形態の空気調和機は、図３に示すように、導風パネル７を作動させる第１開閉機構１２及び第２開閉機構１３を備えている。第１開閉機構１２及び第２開閉機構１３は、直線運動を行う同一の移動体１４を動力源とし、この移動体１４の直線運動を回転運動に変換して、パネル本体９及びカバー体８をそれぞれ別個に開閉する機構とされている。

具体的に、第１開閉機構１２は、移動体１４に突設されたピン１５と、一端側に前記ピン１５を係合するスリット１６が形成された伝動杆１７と、該伝動杆１７の他端側に回転自在に連結されたレバー体１８とを備え、該レバー体１８は、軸方向が第１回動軸１０と同じとされた回転軸１９周りに回転自在に設けられている。また、第１開閉機構１２は、第１回動軸１０近傍に、パネル本体９を閉じる方向に付勢する付勢体としてバネ２７を備えている。

第２開閉機構は、カバー体８の内面上部に第２回動軸１１を中心として形成された扇状ギアと、該扇状ギア２０に噛合する、移動体１４に形成された開閉用ラック部２１とを備えている。また、第２開閉機構１３は、第２回動軸１１の近傍に、カバー体８を閉じる方向に付勢する付勢体としてバネ２８を備えている。

移動体１４は、モータ２２で駆動するピニオン２３に噛合する移動用ラック部２４が形成されており、ピニオン２３が駆動することにより、可動範囲Ｒを往復動可能とされている。移動体１４は、移動用ラック部２４と、開閉用ラック部２１とが背中合わせてそれぞれ平行になるように配されており、両者は接合部２５を介して接合されている。接合部２５には、ピン１５が立設されている。移動体１４は、ケーシング２の前部において、空気流通路２６の上方に収容されており、空気流通路２６近傍から前方上向きに移動可能とされている。

第１開閉機構１２、第２開閉機構１３及びこれらを閉じる方向に付勢するバネ２７、２８は、ケーシング２の左右両端部にそれぞれ１組ずつ設置されている。

上記構成のパネル作動手段の動作について説明する。空気調和機には、マイコンからなる制御装置が備えられており、制御装置は、運転モード切換えスイッチや風向選択スイッチの入力信号により、さらには温度センサ、湿度センサ等の検出結果を考慮して導風パネル７の姿勢を決定し、その結果に基づいてモータ２２の駆動制御を行なう。

図３に示すように、空気調和機が停止している状態においては、移動体１４は、ちょうど可動範囲Ｒの中間Ｒ１に位置しており、各開閉機構１２、１３に動力が伝達されておらず、パネル本体９及びカバー体８は、両者を閉じる方向に付勢するバネ２７及び２８によって閉じた姿勢、すなわち、カバー体８及びパネル本体９ともにケーシング２を被覆する姿勢（初期姿勢）を保持している。

次に、運転モードが冷房運転又は除湿運転である場合のように、制御装置が導風パネル７を前方吹出姿勢にすることを決定したときには、図４に示すように、モータ２２を回転させて、移動体１４を前方上向きに移動させる。

この移動体１４の移動により、伝動杆１７がピン１５に引っ張られ、これによってレバー体１８が回転軸１９周りに回転し、バネ２７の力に抗してパネル本体９を第１回動軸１０周りに図面上、反時計回りに回動させる。このとき、扇状ギア２０は、開閉用ラック部２４とは噛合しておらず、カバー体８とともにケーシング２から離れていく。
そして、移動体１４が可動範囲Ｒの上方端Ｒ２に達したときに、導風パネル７は、カバー体８が閉じた状態でパネル本体９が開いた状態、すなわち、カバー体８及びパネル本体９が一体的に第１回動軸１０周りに回動して水平方向を向き、吹出口４からの空気をケーシング２の前方に吹き出す前方吹出姿勢をとる。なお、カバー体８は、前方吹出姿勢をとる際にバネ２８によって閉じた姿勢を保持する。

運転モードが暖房運転である場合のように、制御装置が、導風パネル７を下方吹出姿勢にすることを決定したときには、モータ２２を回転させて、移動体１４を後方下向きに移動させる。

この移動体１４の移動により、ピン１５は、伝動杆１７のスリット１６をスライド移動し、移動体１４から第１開閉機構１２にかかっていた力が解除される。これにより、バネ２７の力により、パネル本体９は閉じてケーシング２に接した状態、すなわち、図３に示す状態に戻る。

さらに、移動体１４が後方下向きに移動すると、図５に示すように、扇状ギア２０が開閉用ラック部２４と噛合して回転し、バネ２８の力に抗してカバー体８を、図面上、時計回りに第２回動軸１１周りに回動させる。そして、移動体１４が可動範囲Ｒの下方端Ｒ３に達したときに、下方吹出姿勢をとることになる。

以上説明したように、本実施形態における空気調和機は、移動体１４を直線的に移動させるだけで吹出口４からの空気の吹き出し方向を容易に変更することが可能となる。

本発明の実施形態である空気調和機の室内ユニットを示す断面図 上記室内ユニットの外観を示す斜視図 初期姿勢時の第１開閉機構及び第２開閉機構の状態を示す概略図 前方吹出姿勢時の第１開閉機構及び第２開閉機構の状態を示す概略図 下方吹出姿勢時の第１開閉機構及び第２開閉機構の状態を示す概略図

符号の説明

１ 室内ユニット
２ ケーシング
３ 吸込み口
４ 吹出口
５ 熱交換器
６ 室内ファン
７ 導風パネル
８ カバー体
９ パネル本体
１０ 第１回動軸
１１ 第２回動軸
１２ 第１開閉機構
１３ 第２開閉機構
１４ 移動体
１５ ピン
１６ スリット
１７ 伝動杆
１８ レバー体
１９ 回転軸
２０ 扇状ギア
２１ 開閉用ラック部
２２ モータ
２３ ピニオン
２４ 移動用ラック部
２５ 接合部
２６ 空気流通路
２７、２８ バネ
Ａ ケーシング左右方向
Ｂ ケーシング前後方向

Claims (7)

1. 空気を吹き出す吹出口を有するケーシングと、該ケーシングの吹出口及びその周辺部分を被覆する導風パネルとを備え、前記導風パネルは、吹出口から吹き出す空気を通過させる通気部を有するパネル本体と、通気部を塞ぐカバー体とから構成され、前記導風パネルは、その下端部において、軸方向がケーシング左右方向と平行に設けられた第１回動軸を介してケーシングに対して回動可能に取り付けられ、カバー体は、その上部位置において、軸方向がケーシング左右方向と平行に設けられた第２回動軸を介してパネル本体に対して回動可能に取り付けられ、パネル本体を第１回動軸周りに開閉する第１開閉機構と、カバー体を第２回動軸周りに開閉する第２開閉機構とが設けられ、前記開閉機構は、いずれも直線運動を回転運動に変換する機構であって、直線運動を行なう同一の移動体を動力源とし、移動体の移動方向に応じていずれか一方の開閉機構に移動体の動力が伝達されることを特徴とする空気調和機。
2. 前記移動体が一定の範囲内を往復動可能に設けられ、移動体が前記可動範囲の中間位置にあるときにパネル本体及びカバー体ともに閉じた状態とされ、移動体が可動範囲の一端側に移動するときに第１開閉機構に動力が伝達されてパネル本体が開き、移動体が可動範囲の他端側に移動するときに第２開閉機構に動力が伝達されてカバー体が開くことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記第１開閉機構は、移動体に突設されたピンと、一端側に前記ピンを係合するスリットが形成された伝動杆と、該伝動杆の他端側に回転自在に連結されたレバー体とを備え、該レバー体は、軸方向が第１回動軸と同じとされた回転軸周りに回転自在に設けられ、回転によってパネル本体に当接可能とされたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記第２開閉機構は、カバー体の内面上部に第２回動軸を中心として形成された扇状ギアと、該扇状ギアに噛合する、前記移動体に形成された開閉用ラック部とを備えたことを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. 前記開閉機構は、パネル本体及びカバー体を閉じる方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
6. 前記導風パネルは、パネル本体及びカバー体が閉じた状態の初期姿勢と、パネル本体が開いて吹出口からの空気をケーシングの前方に吹き出させる前方吹出姿勢と、カバー体が開いて吹出口からの空気をケーシングの下方に吹き出させる下方吹出姿勢との間で姿勢を切換え可能とされたことを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
7. 前記移動体は、モータで駆動するピニオンに噛合可能な移動用ラック部を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和機。

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