JP2009019831A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 温風を下向きに吹き出す場合の指向性および床面到達性を向上させることができると同時に、フラップを風路中から退避させ、圧損の要因を排除して大風量吹き出しを実現することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】 吹き出し口９に、吹き出し風の風向を調整する少なくとも２枚のフラップ１３，１４が略平行に設けられる空気調和機１で、少なくとも２枚のフラップ１３，１４のうちの１つの第１フラップ１３上に、他の第２フラップ１４の回動中心をなす第２回動軸２３が設けられ、第２フラップ１４は、第１フラップ１３の回動中心をなす第１回動軸１８を中心に第１フラップ１３と共に回動可能であり、かつ第２回動軸２３を中心に独立して回動可能に構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、吹き出し口に、吹き出し風の風向を調整する少なくとも２枚のフラップが略平行に設けられる空気調和機に関するものである。

空気調和機の吹き出し口には、吹き出される冷風または温風の吹き出し方向を調整する風向調整板が設けられるのが通常である。風向調整板には、風向を左右方向に調整する左右風向調整板と、風向を上下方向に調整するフラップと称する上下風向調整板（以下、単に「フラップ」という。）と、がある。フラップは、風向を垂直下向きにしたり、水平上向きにしたりする風向変更機能の他に、運転停止時には、吹き出し口を閉塞する機能を有することも一般的である。また、フラップを略平行に少なくとも２枚設け、それぞれ独立して回動できるように構成し、２枚のフラップの角度を調整することにより、空調風をスポット吹き出しにしたり、あるいはワイド吹き出しにしたりする使い方もなされている。

フラップを略平行に２枚設け、各々を独立して回動可能としたものにあっては、上記のような使い方ができる反面、空調風の吹き出し方向に沿うフラップ１枚当りの幅寸法が短くなるため、暖房時に温風を下向きに吹き出す場合において、温風の指向性および床面への到達性が低下してしまうという問題がある。また、２枚のフラップのうちの少なくとも１枚が吹き出し口の風路中に位置されるため、当該フラップが圧損を引き起こし、吹き出し風量を低下させる要因の１つともなっている。

そこで、特許文献１および２には、吹き出し口に設けられる２枚の風向板（フラップ）を、それぞれ回動軸を介して回動可能に設置するとともに、駆動モータによりそれぞれ独立して回動できる構成となし、暖房時に２枚の風向板を略円弧状に連なった１枚の大きな風向板として空調風の吹き出し方向前方を閉塞し、この風向板に沿って略弓形の高静圧部を形成することにより、温風を真下方向または後方下方に吹き出し、コアンダ効果により温風を壁面に沿わせて床面まで降下させるようにしたものが記載されている。

特開２００５−１６４０６１号公報（特許第３７９２２２６号公報） 特開２００５−１６４０６２号公報

上記特許文献１および２に記載されたものは、２枚のフラップ形状と回動軸位置の工夫により、暖房時に温風を真下方向に吹き出す場合において、その指向性および床面到達性を向上させることが可能なものである。しかしながら、２枚のフラップは、回動軸自体が移動されるものではなく、２枚のフラップがそれぞれ吹き出し口の風路中に位置されているため、例えば、冷房時に冷風を前方あるいは水平方向に吹き出す場合において、風路中に位置する２枚のフラップが圧損の原因となり、吹き出し風量の大幅低下をもたらす。これが大風量吹き出しを実現する上でのネックとなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、温風を下向きに吹き出す場合の指向性および床面到達性を向上させることができると同時に、フラップを風路中から退避させ、圧損の要因を排除して大風量吹き出しを実現することができる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に、本発明の空気調和機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和機は、吹き出し口に、吹き出し風の風向を調整する少なくとも２枚のフラップが略平行に設けられる空気調和機において、前記少なくとも２枚のフラップのうちの１つの第１フラップ上に、他の第２フラップの回動中心をなす第２回動軸が設けられ、前記第２フラップは、前記第１フラップの回動中心をなす第１回動軸を中心に前記第１フラップと共に回動可能であり、かつ前記第２回動軸を中心に独立して回動可能に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、第１フラップ上に、第２フラップの回動中心をなす第２回動軸が設けられ、この第２フラップは、第１フラップの回動中心をなす第１回動軸を中心に第１フラップと共に回動可能であり、かつ第２回動軸を中心に独立して回動可能とされるので、第２フラップを第１回動軸と第２回動軸との２つの回動軸の周りに回動させ、大きなモーションでより遠くまで移動させることが可能となる。これによって、２枚の第１フラップおよび第２フラップの角度を調整することによるスポット吹き出し等の使い方ができることはもちろんのこと、２枚の第１フラップおよび第２フラップを略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとして使うことができるため、吹き出し風の指向性および到達性を向上させることができる。また、第２フラップを吹き出し口の風路中から退避させて、風路中にフラップが存在しない状態を作り出すことができるため、圧損のない大風量吹き出しを実現することができる。

さらに、本発明の空気調和機は、上記の空気調和機において、前記第２フラップを駆動する第２駆動軸と、前記第１フラップを駆動する前記第１回動軸とは、同一軸上に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、第２フラップを駆動する第２駆動軸と、第１フラップを駆動する第１回動軸とが同一軸上に設けられるので、第２フラップを第１フラップと共に第１回動軸周りに回動させながら、第２駆動軸により第２回動軸を駆動して第２回動軸周りに独立して回動させることができる。従って、第２フラップを２つの回動軸の周りに回動させ、大きなモーションでより遠くまで移動させることができるようになる。

さらに、本発明の空気調和機は、上記の空気調和機において、前記第２駆動軸と前記第１回動軸とは、二重軸を構成し、前記二重軸を介して前記２枚のフラップがユニット本体側に回動可能に支持されることを特徴とする。

本発明によれば、第２フラップを駆動する第２駆動軸と第１フラップを駆動する第１回動軸とが二重軸を構成し、この二重軸を介して２枚の第１フラップおよび第２フラップがユニット本体側に回動可能に支持されるので、一の二重軸により２枚の第１フラップおよび第２フラップをユニット本体側に回動可能に支持することができる。従って、ユニット本体側に設けられる駆動源により二重軸を介して２枚の第１フラップおよび第２フラップをそれぞれ独立して駆動することができる。

さらに、本発明の空気調和機は、上記の空気調和機において、前記二重軸の外周軸を構成する前記第１回動軸には、歯車を介して前記第１回動軸を駆動する第１駆動モータが連結され、前記二重軸の内周軸を構成する前記第２駆動軸には、前記第２駆動軸を駆動する第２駆動モータが連結され、前記第２駆動軸は、歯車を介して前記第２回動軸と連結されることを特徴とする。

本発明によれば、二重軸の外周軸を構成する第１回動軸に歯車を介して第１駆動モータが連結され、二重軸の内周軸を構成する第２駆動軸に第２駆動モータが連結され、第２駆動軸が歯車を介して第２回動軸と連結されるので、ユニット本体側に設けられる第１駆動モータにより歯車および第１回動軸を介して第１フラップを駆動するとともに、第２駆動モータにより第２駆動軸、歯車および第２回動軸を介して第２フラップを駆動することができる。従って、ユニット本体側に設けられる２つの第１駆動モータおよび第２駆動モータを介して、それぞれ独立して２枚の第１フラップおよび第２フラップを駆動することができる。

本発明によると、第２フラップを第１回動軸と第２回動軸との２つの回動軸の周りに回動させ、大きなモーションでより遠くまで移動させることができるため、２枚の第１フラップおよび第２フラップの角度を調整することによるスポット吹き出し等の使い方ができることはもちろんのこと、２枚の第１フラップおよび第２フラップを略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとして使うことにより、吹き出し風の指向性および到達性を向上させることができる。また、第２フラップを吹き出し口の風路中から退避させて、風路中にフラップが存在しない状態を作り出すことができるため、圧損のない大風量吹き出しを実現することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図１１を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかる空気調和機１を縦方向に切断した端面図が示されている。ここでは、壁掛け形の空気調和機１を例に説明する。
空気調和機１は、ベース本体２と、ベース本体２に取り付けられてユニット筐体４を形成する前面パネル３とを備える。ベース本体２には、風路５を形成する風路壁６と、熱交換器１０から滴下されるドレンを受けるドレンパン７とが一体に成形されている。前面パネル３の前面および上面には、室内空気を吸い込むための吸い込み口８が設けられ、下面には、温調された空調風を室内に吹き出すための吹き出し口９が形成される。

ユニット筐体４内には、熱交換器１０、クロスフローファン１１、およびドレンパン兼スタビライザ１２等がベース本体２に組み付けられて設置される。熱交換器１０は、図示のようにΛ形に折り曲げられた形状のプレートフィンチューブ型熱交換器であり、チューブ内に冷媒が循環され、この冷媒と空気との熱交換により、冷房時には空気を冷却し、暖房時には空気を加熱するものである。クロスフローファン１１は、細長い筒状の羽根車を有するものであり、図示省略のモータによって駆動され、吸い込み口８から吸い込んだ室内空気を、熱交換器１０に通して冷却または加熱した後、風路５を経て吹き出し口９から再び室内へと吹き出すように流通させるものである。

ドレンパン兼スタビライザ１２は、熱交換器１０から滴下するドレンを受けるために皿形状とされるとともに、クロスフローファン１１のための風路５を形成する風路壁を兼ねるものである。熱交換器１０で空気を冷却することにより発生されるドレンは、ドレンパン７，１２上に滴下され、図示省略のドレンホースを介して室外へと排出される。
上記吹き出し口９から室内に向けて吹き出される空調風は、吹き出し口９の上流側の風路５中に設置される図示省略の左右風向板により左右方向への風向が調整され、また、左右風向板の下流側に設けられる２枚の上フラップ（第１フラップ）１３および下フラップ（第２フラップ）１４により上下方向への風向が調整されるように構成される。

上フラップ（第１フラップ）１３および下フラップ（第２フラップ）１４は、図２，図３に示されるように、それぞれ円弧形状の細長い板状部材であり、上フラップ１３の方が下フラップ１４よりも吹き出し方向に沿う幅寸法が幅広に形成されている。この２枚の上フラップ１３および下フラップ１４は、別々の回動中心を有し、ユニット筐体４に設けられる２個の第１駆動モータ１５および第２駆動モータ１６により独立して駆動されるように構成される。以下に、上フラップ１３および下フラップ１４の装着構造および駆動構造の詳細を説明する。

上フラップ１３の一端側には、ギヤボックス１７が設けられ、このギヤボックス１７の側面に、上フラップ１３を駆動する第１回動軸１８となる中空の外周軸が外側に突出されるように設けられる。第１回動軸１８の中空部には、下フラップ１４を駆動する第２駆動軸１９となる内周軸が貫通された状態で設けられ、これにより同一軸線を持つ二重軸が構成される。この第１回動軸１８と第２駆動軸１９からなる二重軸は、上フラップ１３および下フラップ１４を含むフラップ組み立てをユニット筐体４に回動可能に装着する支持軸を兼ねるものである。

第１回動軸１８の外端部には、歯車２０が一体成形され、この歯車２０と第１駆動モータ１５のモータ軸に固定された歯車２１が噛み合わされる。これによって、第１駆動モータ１５が駆動されると、歯車２１，２０、第１回動軸１８、およびギヤボックス１７を介して上フラップ１３が第１回動軸１８を中心に回動されるように構成される。また、第２駆動軸１９の外端部には、第２駆動モータ１６のモータ軸が結合されるとともに、その内端部には、歯車２２が一体成形されている。

上記ギヤボックス１７の第１回動軸１８から所定寸法離れた位置には、下フラップ１４の回動中心となる第２回動軸２３が回転自在に設置され、この第２回動軸２３に下フラップ１４が取り付けられる。第２回動軸２３の外周部には、歯車２４が設けられ、この歯車２４と第２駆動軸１９の内端部に設けられている歯車２２とが中間歯車２５を介して噛み合わされる。これによって、第２駆動モータ１６が駆動されると、第２駆動軸１９、歯車２２、中間歯車２４、歯車２４、および第２回動軸２３を介して下フラップ１４が第２回動軸２３を中心に回動されるように構成される。

上記のようにして、上フラップ１３上に、下フラップ１４の回動中心をなす第２回動軸２３が設けられ、下フラップ１４が上フラップ１３の回動中心をなす第１回動軸１８を中心に上フラップ１３と共に回動可能であり、かつ第２回動軸２３を中心に独立して回動可能な構造の２枚フラップ組み立てが構成される。そして、この２枚フラップ組み立ては、ユニット筐体４側に設けられる２個の第１駆動モータ１５および第２駆動モータ１６により、二重軸を介してそれぞれ独立して回動されるように構成される。

次に、上記の構成を有する空気調和機１の動作について説明する。
空気調和機１が運転されると、クロスフローファン１１が回転され、これによって室内の空気は、前面パネル３に設けられている吸い込み口８からユニット筐体４内に吸い込まれる。この空気は、熱交換器１０を通過する間に冷媒により冷却または加熱された後、温調風としてクロスフローファン１１により、風路５を経て吹き出し口９から室内へと吹き出され、室内の冷房または暖房に供される。この際、冷房または暖房に応じて、あるいは居住者の要求により、２枚の上フラップ１３および下フラップ１４は、様々な位置へと作動される。以下に、図４ないし図１１に基づいて、上フラップ１３および下フラップ１４の作動状態を説明する。

図４は、空気調和機１が停止時の状態を示している。この場合、上フラップ１３および下フラップ１４は、双方共に下向きに回動され、両フラップ１３，１４が略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとされて吹き出し口９を閉塞する状態とされる。
図５は、冷房時の一般的な水平吹き出し状態を示している。この場合、上フラップ１３を上向きに回動するとともに、下フラップ１４を下向きに回動し、両フラップ１３，１４を略平行な状態として吹き出し口９に位置させる。これによって、冷風を略水平方向に吹き出すことができる。また、この状態で、上フラップ１３の第１回動軸１８を正逆回転させ、両フラップ１３，１４を矢印方向にスイングさせることにより、室内の全域に向けて冷風を直接的に吹き出すことができる。

図６は、冷房時の大風量吹き出しの状態を示している。上記した図５に示す水平吹き出し状態では、下フラップ１４が吹き出し口９の風路５中に位置されるため、これが冷風に対して圧損を引き起こし、吹き出し風の風量を低下させる。図６に示すように、下フラップ１４を図５に示す位置から第２回動軸２３の周りに上向きに回動させ、下フラップ１４を大きなモーションで遠くまで移動させることにより、下フラップ１４を吹き出し口９の風路５中から退避させることができる。これによって、風路５中にフラップ１３，１４が存在しない状態を作り出すことができるため、圧損の要因を排除して大風量吹き出しを実現することができる。

図７は、冷房時の風の指向性を高めた吹き出し状態を示している。これは、図５に示す水平吹き出し状態の位置から上フラップ１３および下フラップ１４の双方をそれぞれ第１回動軸１８および第２回動軸２３の周りに少し回動させて角度を調整し、２枚のフラップ１３，１４間の流路が吹き出し方向に向かって漸次狭められるようにしたものである。これによって、冷風を特定のエリアに向けスポット的に吹き出すことができる。

図８は、暖房時の下向き吹き出し状態を示している。この場合、上フラップ１３および下フラップ１４を略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとして、吹き出し口９の前方において下向きに位置させることができる。これによって、温風を幅広のフラップにより下向きに指向させて吹き出すことができるため、温風の床面への到達性を向上させることができる。また、この状態で、上フラップ１３の第１回動軸１８を正逆回転させ、両フラップ１３，１４を矢印方向にスイングさせることにより、室内の全域に向けて温風を吹き出すことができる。

図９は、暖房時の風の指向性を高めた吹き出し状態を示している。これは、上フラップ１３を下向きに回動するとともに、下フラップ１４を上向きに回動した平行状態の位置から下フラップ１４を第２回動軸２３の周りに少し回動させて下フラップ１４の上端側を開き気味に角度調整し、下向き状態の２枚のフラップ１３，１４間の流路が吹き出し方向に向かって漸次狭められるようにしたものである。これによって、温風を特定のエリアに向けスポット的に吹き出すことができる。

図１０は、図５に示した冷房時における水平吹き出し位置と図４に示した停止時の吹き出し口９を閉塞した位置間での上フラップ１３および下フラップ１４の開閉動作を示すものである。上フラップ１３は、第１回動軸１８の周りに回動され、破線位置を経て実線矢印のように開閉動作される。一方、下フラップ１４は、上フラップ１３と共に第１回動軸１８の周りに回動されながら、第２回動軸２３の周りに回動され、破線位置を経て実線矢印のように開閉動作される。

図１１は、図８に示した暖房時の下向き吹き出し位置への移行動作を示すものである。上フラップ１３と下フラップ１４とを平行状態のまま、第１回動軸１８の周りに回動されて上フラップ１３を所定の下向き位置まで回動させた後、下フラップ１４を第２回動軸２３の周りに回動させて下向きとすることにより、上フラップ１３および下フラップ１４を略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとして、吹き出し口９の前方において下向きに位置させることができる。

しかして、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
下フラップ１４を第１回動軸１８と第２回動軸２３との２つの回動軸１８，２３の周りに回動させ、大きなモーションでより遠くまで移動させることができる。このため、２枚の上フラップ１３および下フラップ１４を平行状態、あるいはその角度を調整した状態として冷房水平吹き出し、冷房または暖房のスポット吹き出し、あるいは停止時の吹き出し口９の閉塞等に使用することができる他に、２枚の上フラップ１３および下フラップ１４を略円弧状に連なった１枚の大きなフラップとして使うことができる。

これによって、暖房時の下吹き出し状態においては、温風の下向き方向への指向性および床面への到達性を向上させることができ、暖房性能を高めることができる。また、この場合に、下フラップ１４が温風の吹き出し風路中に位置して温風の吹き出しを阻害することがなくなるため、圧損要因を排除して風量の低下を抑制し、最大量の温風を吹き出すことができるようになる。さらに、冷房時においても、下フラップ１４を吹き出し口９の風路５中から退避させて、風路５中に下フラップ１４が存在しない状態を作り出すことができるため、圧損による風量の低下を抑制し、大風量吹き出しを実現することができる。

また、下フラップ１４を駆動する第２駆動軸１９と、上フラップ１３を駆動する第１回動軸１８とが同一軸上に設けられており、下フラップ１４を上フラップ１３と共に第１回動軸１８周りに回動させながら、第２駆動軸１９により第２回動軸２３を駆動して第２回動軸２３の周りに独立して回動させることができるため、下フラップ１４を２つの回動軸１８，２３の周りに回動させ、大きなモーションでより遠くまで移動させることができるようになる。さらに、下フラップ１４を駆動する第２駆動軸１９と上フラップ１３を駆動する第１回動軸１８とが二重軸を構成し、この二重軸を介して２枚の上フラップ１３および下フラップ１４をユニット筐体４側に回動可能に支持することができるため、一の二重軸により２枚フラップ組み立てをユニット筐体４側に支持し、ユニット筐体４側に設けられる駆動源により二重軸を介して２枚の上フラップ１３および下フラップ１４をそれぞれ独立して駆動することができる。

また、上記二重軸の外周軸を構成する第１回動軸１８に歯車２１を介して第１駆動モータ１５が連結され、二重軸の内周軸を構成する第２駆動軸１９に第２駆動モータ１６が連結され、この第２駆動軸１９が歯車２５を介して下フラップ１４を回動する第２回動軸２３と連結されるので、ユニット筐体４側に設けられる第１駆動モータ１５により歯車２１および第１回動軸１８を介して上フラップ１４を駆動することができるとともに、第２駆動モータ１６により第２駆動軸１９、歯車２５および第２回動軸２３を介して下フラップ１４を駆動することができる。このため、簡易な構成により、ユニット筐体４側に設けられる２つの第１駆動モータ１５および第２駆動モータ１６を介して、それぞれ独立して２枚の上フラップ１３および下フラップ１４を駆動することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、壁掛け形空気調和機に適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、吹き出し口に少なくとも２枚のフラップを備えた空気調和機であれば、天井埋込み型、壁面埋込み型あるいは天井吊下げ型、床置き型等、他の形式の空気調和機であっても同様に適用することができる。また、２枚フラップ組み立ての動作としては、上記に限らず、他の使い方がされるものであってもよいことはもちろんである。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の縦方向に切断した端面図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立ての部分断面図（Ａ）とその側面図（Ｂ）である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立ての分解斜視図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが吹き出し口を閉塞した状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが冷房時の水平吹き出し状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが冷房時の大風量吹き出し状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが冷房時の指向性を高めた吹き出し状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが暖房時の下向き吹き出し状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが暖房時の指向性を高めた吹き出し状態とされた場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが冷房時の水平吹き出し位置と吹き出し口閉塞位置との間で開閉動作する場合の動作説明図である。 図１に示した空気調和機の２枚フラップ組み立てが暖房時の下向き吹き出し位置に移行する場合の動作説明図である。

符号の説明

１ 空気調和機
４ ユニット筐体
９ 吹き出し口
１３ 上フラップ（第１フラップ）
１４ 下フラップ（第２フラップ）
１５ 第１駆動モータ
１６ 第２駆動モータ
１８ 第１回動軸
１９ 第２駆動軸
２０，２１，２２，２４，２５ 歯車
２３ 第２回動軸

Claims (4)

1. 吹き出し口に、吹き出し風の風向を調整する少なくとも２枚のフラップが略平行に設けられる空気調和機において、
   前記少なくとも２枚のフラップのうちの１つの第１フラップ上に、他の第２フラップの回動中心をなす第２回動軸が設けられ、
   前記第２フラップは、前記第１フラップの回動中心をなす第１回動軸を中心に前記第１フラップと共に回動可能であり、かつ前記第２回動軸を中心に独立して回動可能に構成されることを特徴とする空気調和機。
2. 前記第２フラップを駆動する第２駆動軸と、前記第１フラップを駆動する前記第１回動軸とは、同一軸上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第２駆動軸と前記第１回動軸とは、二重軸を構成し、前記二重軸を介して前記２枚のフラップがユニット本体側に回動可能に支持されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記二重軸の外周軸を構成する前記第１回動軸には、歯車を介して前記第１回動軸を駆動する第１駆動モータが連結され、
   前記二重軸の内周軸を構成する前記第２駆動軸には、前記第２駆動軸を駆動する第２駆動モータが連結され、前記第２駆動軸は、歯車を介して前記第２回動軸と連結されることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
   

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