JP2002031400A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の空気調和機は、上下羽根の配設構造に
より快適な住環境は冷房時あるいは暖房時のどちらかに
限られていた。 【解決手段】 空気調和機の吹き出し口近傍に上下方向
風向変更羽根を具備した腕部を第一のモータにより駆動
し、上下方向風向変更羽根を第二のモータにより駆動す
ることによって、上下方向の風の流れや気流の速さを変
化させたものである。したがって、冷房時には気流感の
ない、暖房時には頭寒足熱の快適な住環境を創り出すこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機におけ
る上下方向風向変更羽根の構造及び風向変更制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭用空気調和機の風向制御装置
の構成は、図１３（ａ）または図１４（ａ）に示すよう
に上下方向風向変更羽根８をディフューザー付近に回動
自在に配設するタイプと図１３（ｂ）または図１４
（ｂ）に示すように水受け皿付近に回動自在に配設する
タイプに大別される。図１３（ａ）、図１４（ｂ）は、
それぞれのタイプにおける冷房時、図１３（ｂ）、図１
４（ａ）は、それぞれのタイプにおける暖房時の上下方
向風向変更羽根の回動停止位置（例）を示している。ま
た、特開平５−６０３６５号公報に記載されているよう
に上下風向制御板の上羽根と下羽根を下方向に向けると
ともに、前記上下風向制御板の上羽根を前記上下風向制
御板の下羽根との平行位置より下方向に向け、前記上下
風向制御板の下羽根を前記上下風向制御板の上羽根との
平行位置より上方向に向けるようにした空気調和機（図
１５（ａ）〜（ｃ））がある。

【０００３】さらに、空気調和機の停止時には、吹き出
し口を上下風向変更羽根で覆い塞ぐため、美観上、上下
風向変更羽根は軽く弧を描く形状となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成である図１３（ａ）では、冷房運転時には上下
風向変更羽根及びその羽根形状に沿って冷風１１は水平
方向ないし、上向き方向に送風され、図４の１７のよう
に部屋の遠くまで冷風を運ぶことができる。これによっ
て、人に直接冷風を当てることなく、気流感の少ない快
適な環境が創れる。しかしながら、図１４（ａ）の温風
１０のように暖房運転時には周囲の空気より温度の高く
軽くなった気流１０’が生成され、上下風向変更羽根か
ら剥離していく。これにより、図５の温風１９のように
床面方面への到達性が悪化するという課題を有してい
た。

【０００５】また、図１３（ｂ）の構成では、暖房運転
時には周囲の空気より温度の高く軽くなった温風１０は
上下風向変更羽根及び羽根形状により抑えられることに
より、図５の温風２０のように床面への到達性が良くな
る。しかしながら、図１４（ｂ）のように周囲の空気よ
り温度が低い場合は、周囲の空気よりも重く、上下方向
風向変更羽根からの剥離される冷風１１’が生成され、
図４のように冷風１８を部屋の遠方までを運ぶことがで
きなくなり、室内の居住者に冷風が直接あたって肌寒さ
を感じさせるという課題を有していた。

【０００６】特開平５−６０３６５号公報に記載されて
いる空気調和機においては、温風を縮流効果により風速
を増し、速やかに床面付近の温度を上昇させることはで
きるが、冷房時には、図１４（ｂ）と同様の課題を有し
ていた。

【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、冷房時には気流感のない、暖房時には頭寒
足熱の快適な住環境を創り出す空気調和機の風向制御装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、熱交換器及び送風ファンを含む送風回路の
出口側に形成された吹き出し口近傍に、第一のモータを
配し、先端に上下方向の風向を制御する上下方向風向変
更羽根を具備した腕部を前記第一のモータの出力軸に結
合させて回動自在とするとともに、前記上下方向風向変
更羽根を第二のモータにより回動自在とするものであ
る。

【０００９】上記構成によって、熱交換器及び送風ファ
ンを含む送風回路の出口側に形成された吹き出し口にお
いて、上下方向風向変更羽根は回転自在となり、冷房時
には気流感のない、暖房時には頭寒足熱の快適な住環境
を創り出すことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１の発明の実施の形態は、空気
調和機の吹き出し口において、変動可能な腕部を介して
上下方向の風向を制御する風向変更羽根を具備したもの
である。そしてこの構成によれば、変化に富んだ気流を
生成することが可能となる。

【００１１】第２の発明の実施の形態は、吹き出し口近
傍に第一のモータ及び第二のモータを配し、前記腕部を
前記第一のモータにより駆動し、前記風向変更羽根を前
記第二のモータにより駆動するものである。そしてこの
構成によれば、冷房時には気流感のない、暖房時には頭
寒足熱の快適な住環境を創り出すことができる。

【００１２】第３の発明の実施の形態は、第二のモータ
の軸出力伝達機構を前記腕部に具備したもので、腕部先
端に上下方向風向変更羽根の駆動源を配設する必要がな
く簡単な構成で、しかも腕部を駆動させる第一のモータ
のトルク負荷を軽減させることができる。

【００１３】第４の発明の実施の形態は、腕部は、複数
の間接部を備えるもので、上下方向風向変更羽根を吹き
出し口に収納することができ、空気調和機の美観を保つ
ことができる。

【００１４】第５の発明の実施の形態は、第一のモータ
及び第二のモータを一体構造でかつ、第一のモータ出力
軸を第二のモータの出力軸と同心とし、それぞれのモー
タを独立制御可能としたもので、上下方向風向変更羽根
駆動のモータの回動を防ぎ、スペース効率よく空気調和
機の風向制御装置を構成することができる。

【００１５】第６の実施の形態は、腕部と上下方向風向
変更羽根をそれぞれ独立に回動することによって上下方
向の風の流れや気流の速さを変化させるもので、室内の
空気を効果的に攪拌することや、非定常的に人に風をあ
てることにより快適で健康的な住空間を創造することが
できる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００１７】（実施例１）図１は、空気調和機の横断面
図を表している。同図において、空気調和機１は熱交換
器３と室内に吹き出し風１０、１１を循環させる送風フ
ァン４及び吹き出し口５までのディフューザー２と水受
け皿１２と上下方向風向変更羽根８と前記上下方向風向
変更羽根を先端に保持する腕部６である。また、左右方
向風向変更羽根や熱交換温度検出器、マイクロコンピュ
ータなどにより空気調和機１が構成される。

【００１８】図２は上下方向風向変更羽根の分解斜視図
を表している。ディフューザー２と水受け皿１２の間に
配設された腕部駆動装置である第一のモータ１３は、こ
の図の奥行き方向に配され、第一のモータ１３の出力軸
１３’に結合された腕部６は、この出力軸１３’を中心
に吹き出し口５の前方を自在に回動７することができ
る。また、前記腕部６の先端には第２のモータ１４の出
力軸に機械的に結合される上下方向風向変更羽根８が自
在に回動９し、空気調和機１の吹き出し口５から冷風や
温風を上下方向に自在に吹きわけることができる。この
場合、第２のモータ１４は図２のように第一のモータ１
３の出力軸１３’上に配してもよいし、腕部６の先端に
配してもよい。

【００１９】さらに、図３のように上下風向変更羽根８
は孤を描く横断面形状であり、腕部６と上下方向風向変
更羽根８が同一位置でも上下方向風向変更羽根８の孤の
向きにより微妙に風（１５、１５’）を吹き分けること
もできる。

【００２０】これにより、従来の空気調和機の暖房時に
おける床方面への温風の到達性あるいは冷房時における
室内の居住者に冷風が直接あたってしまうことなどの課
題を解決することができる。

【００２１】図４、５は、本実施例と従来例の空気調和
機の風向制御装置による居室内の空気の流れを示した図
である。図４の実線１７は、冷房時における本発明の一
実施例である上下方向風向変更羽根８による居室内の気
流であり、点線１８は従来の空気調和機（図１４
（ｂ））による居室内の気流である。図１３（ａ）と同
様の上下方向風向羽根の制御とすることで、上下風向変
更羽根８及びその羽根形状に沿って冷風は水平方向ない
し、上向き方向に送風され、居室の奥行き方向遠くまで
冷風を運ぶことができ、居室にいる人が直接冷風にあた
るのを防ぐことができる。また、図５の実線２０は暖房
時における本発明の一実施例である上下方向風向変更羽
根８による居室内の気流であり、点線１９は従来の空気
調和機（図１３（ａ））による居室内の気流である。周
囲の空気より温度の高く軽くなった温風は上下風向変更
羽根８及び羽根形状により抑えられ、床面への到達性が
良くなる。さらに、図６のように吹き出し口５を上下方
向風向変更羽根８で塞いで狭口とし、特開平５−６０３
６５号公報と同様に縮流効果により風速を増し、速やか
に床面付近の温度を上昇させることもできる。

【００２２】上記空気調和機において、従来の空気調和
機がもつ冷暖房時の風向制御における課題を解決でき、
快適な住環境を創ることができる。

【００２３】（実施例２）図２は、腕部６に上下方向風
向変更羽根８の駆動を行う第２のモータ１４の軸出力伝
達機構を内蔵した腕部６の実施例である。第２のモータ
軸出力１４’は腕部６に内蔵されたプーリ２３に連結さ
れ、その腕部６の内部にタイミングベルト２４、プーリ
２２を配し、前記プーリー２２、２３やタイミングベル
ト２４を介して上下方向風向変更羽根８を自在に回動９
させることができる。また、腕部６のボス２１は空気調
和機１に配設された穴に支持され、他方の腕部６のボス
は第１のモータ１３の軸出力に連結され、自在に回動７
させることができる。

【００２４】そして、この実施例によれば、第２のモー
タ１４を空気調和機の本体側に配設することができ、腕
部６の重量が軽減されることにより、腕部先端に第２の
モータを配する場合に比べ、第２のモータ腕部６の回動
に対し第１のモータ１３のトルクが低減されるため、第
１のモータ１３の小型化ができる。

【００２５】なお、上記上下方向風向変更羽根８の駆動
を行う第２のモータの軸出力伝達機構をタイミングベル
トとプーリの代わりに、ギヤの組み合わせによる駆動力
伝達機構を用いても同様の効果を得ることができる。

【００２６】（実施例３）図７は、第１のモータ１３に
よる回動に応じて関節部で２つに屈曲した腕部６−１、
６−２が一体の腕部になる構造（図７（ａ））とその状
態変化（図７（ｂ））を示したものである。第１のモー
タ１３の回動にしたがって、腕部６−１は７のように回
動するとともにディフューザー２に接して動くため、関
節部２５を支点に腕が伸びるように腕部６−１と６−２
の角度が広がり、ストッパ２６によって最終的には一体
の腕部となる。また、第１のモータ１３を逆方向に回転
駆動させることにより腕部６−１、６−２は縮みもとの
状態に戻る。

【００２７】そして、この実施例によれば、空気調和機
１の上下方向風向変更羽根８を吹き出し口５（図３）に
対して閉塞させることができる。

【００２８】（実施例４）図８は、腕部６を自在に回動
させる第１のモータ１３と上下方向風向変更羽根８を自
在に回動させる第２のモータ１４を一体とした本発明の
一実施例である。腕部６を自在に回動させる第１のモー
タ１３は、ロータ２７をステータ２８の外側に配するい
わゆるアウターロータの構造を有する。これに対し、上
下風向羽根８を自在に回動させる第２のモータ１４は、
出力軸１４’を第１のモータ１３と同軸上に有し、第一
のモータの回転外郭により囲まれる構造とすることによ
り、モータを独立に駆動させることができる。

【００２９】図２のような別体のモータ２個を用いる上
下方向風向変更羽根８と腕部６の回動においては、第１
のモータの出力軸１３’に対して、プーリー２２、２３
とタイミングベルト２４により上下方向風向変更羽根が
連結しており、腕部６が回動することにより上下方向風
向変更羽根が回動する。これに対し、図９の構成では、
図８の一体型モータを用いることにより、第１のモータ
１３’の回転トルクは、直接腕部６−１に働き、図７の
ように腕部を伸縮させることができる。これに対し、第
２のモータ１４’の回転トルクは第一のモータの回転に
全く独立に働き、プーリ２２、２２’、２３、２３’と
タイミングベルト２４、２４’を介して、上下方向風向
変更羽根８に作用する。

【００３０】そして、この実施例によれば、２つのモー
タを一体とすることでエアコン搭載時には、スペース効
率が図れるとともに、モータの出力軸が干渉することを
防ぎ、上下方向風向変更羽根の位置的な制御性を得るこ
とができる。

【００３１】（実施例５）図１０は、上下方向風向変更
羽根８の位置により、上下方向の気流の速さや方向を制
御できる例を示したものである。図１１において、破線
のように上下方向風向変更羽根８を配した場合には、空
気調和機の吹出し口５から気流を分散させることができ
る。また、実線のように上下方向風向変更羽根８を配し
た場合には、水平方向にゆっくり吹き出す気流と、床面
方向に速く吹き出す気流を生成することができる。図１
２は、図１０の実線のように上下方向変更羽根を配した
場合における居室内の気流の状態を示したもので、居室
内の人を包みこみ、気流感のない快適な環境が創造でき
る。

【００３２】さらに図６のように腕部６と上下方向風向
変更羽根８により吹出し口５を閉塞することにより、縮
流効果により風速を増し、速やかに床面付近の温度を上
昇させることができ。加えて、図１１のように上下方向
風向変更羽根８を配設した場合には、除湿制御時におい
て、空気調和機から吹き出した風を直接吸い込み側へ送
り込むというショートサーキットにより除湿効果を生成
するともできる。

【００３３】これらの実施例によれば、上下方向風向変
更羽根８と吹出し口５の位置関係により空気調和機の運
転モード（暖房、冷房、除湿）に適した風向制御を実現
できる。また、空気調和機の吹き出し口からの気流の風
向、速度を自在に変更できるにより室内にいる人の好み
の気流や快適性を実現できる。

【００３４】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、空気調和機の吹き出し口において、
変動可能な腕部を介して上下方向の風向を制御する風向
変更羽根を具備したもので、気流を多様に生成すること
をかのうにしたものである。

【００３５】請求項２に記載の発明は、空気調和機の吹
出し口近傍に第１のモータ及び第２のモータを配し、腕
部を前記第１のモータにより駆動し、前記風向変更羽根
を第２のモータにより駆動したもので、この構成によれ
ば、暖房時における床方面への温風の到達性あるいは冷
房時における室内の居住者に冷風が直接あたってしまう
ことなどの従来の空気調和機の課題を解決することがで
き、冷房時には気流感のない、暖房時には頭寒足熱の快
適な住環境を創り出すことができるという効果を奏す
る。

【００３６】請求項３に記載の発明は、上下方向風向変
更羽根の駆動を行うために、第２のモータの軸出力伝達
機構を回動自在の前記腕部に具備したもので、この構成
によれば、簡単な構成部品の組み合わせにより上下方向
風向変更羽根を自在に回動させる空気調和機を提供でき
るという効果を奏する。

【００３７】請求項４に記載の発明は、空気調和機の吹
き出し口近傍に配設された腕部は、間接部で２つに屈曲
可能な構造であるとともに、第１のモータによる回動に
応じて一体の腕の状態になる構造を具備したもので、空
気調和機の上下方向風向変更羽根を吹き出し口に対して
閉塞させて収納でき、空気調和機本体の美観を維持でき
るという効果を奏する。

【００３８】請求項５に記載の発明は、前記第１のモー
タ及び第２のモータを一体構造でかつ、第１のモータ出
力軸を第２のモータの出力軸と同心とするものであり、
２つのモータを一体とすることでエアコン搭載時には、
省スペース化が図れるとともに、モータの出力軸が干渉
することを防ぐことができ、制御性のよい空気調和機の
上下方向風向変更羽根を提供できるという効果を有す
る。

【００３９】請求項６に記載の発明は、回転自在の腕部
と上下方向風向変更羽根をそれぞれ独立に回動すること
によって上下方向の風の流れや気流の速さを変化させる
空気調和機の風向制御を具備することにより上下方向風
向変更羽根と吹き出し口の位置関係により空気調和機の
運転モード（暖房、冷房、除湿）に適した風向制御を提
供できるという効果を奏する。また、空気調和機の吹出
し口からの気流の風向、速度を自在に制御できることに
より居室にいる人の好みの気流や快適性を提供できると
いう効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の横断面図

【図２】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽根
を用いた気流制御の説明図

【図３】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽根
の分解斜視図

【図４】本発明の一実施例と従来例である空気調和機の
冷房時における居室内の気流の状態図

【図５】本発明の一実施例と従来例である空気調和機の
暖房時における居室内の気流の状態図

【図６】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽根
により縮流生成方法の説明図

【図７】（ａ）本発明の他の実施例である上下方向風向
変更羽根と屈曲腕部の構成図 （ｂ）吹出し口閉塞状態から風向変更可能状態に移行す
る上下方向風向変更羽根と腕部の状態変化の説明図

【図８】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽根
駆動及び腕部駆動の一体型モータの横断面図

【図９】本発明の一実施例である一体型モータによる腕
部及び上下方向風向羽根駆動機構の説明図

【図１０】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽
根による気流制御の説明図

【図１１】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽
根による除湿制御の説明図

【図１２】本発明の一実施例である上下方向風向変更羽
根制御による居室内の気流の状態図

【図１３】（ａ）従来例である空気調和機の冷房時にお
ける風向制御の説明図（長所） （ｂ）他の従来例である空気調和機の暖房時における風
向制御の説明図（長所）

【図１４】（ａ）従来例である空気調和機の暖房時にお
ける風向制御の説明図（短所） （ｂ）他の従来例である空気調和機の冷房時における風
向制御の説明図（短所）

【図１５】従来例である空気調和機の縮流生成方法の説
明図

【符号の説明】

１ 空気調和機 ２ ディフューザ ３ 室内熱交換器 ４ クロスフローファン ５ 吹出し口 ６ 腕部 ７ 腕部回動範囲 ８ 上下方向風向変更羽根 ９ 上下方向風向変更羽根回動範囲 １０ 暖房時の気流 １１ 冷房時の気流 １２ 水受け皿 １３ 腕部駆動の第１のモータ １４ 上下方向風向変更羽根駆動の第２のモータ １５ 空気調和機の吹出し口からの気流 １７ 本発明の一実施例による冷房時の居室内の気流 １８ 従来例による冷房時の居室内の気流 １９ 本発明の一実施例による暖房時の居室内の気流 ２０ 従来例による暖房時の居室内の気流 ２１ 腕部回転ボス ２２ 上下方向風向変更羽根駆動プーリ ２３ 第二の駆動モータ連結プーリ ２４ タイミングベルト ２５ 関節部 ２６ ストッパ ２７ ロータ ２８ ステータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 千章 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L081 AA02 AB05 FA07 HA01 HB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和機の吹き出し口において、変動
   可能な腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更
   羽根を具備したことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記吹き出し口近傍に第一のモータ及び
   第二のモータを配し、前記腕部を前記第一のモータによ
   り駆動し、前記風向変更羽根を前記第二のモータにより
   駆動することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】 前記第二のモータの軸出力伝達機構を前
   記腕部に具備したことを特徴とする請求項２の空気調和
   機。
4. 【請求項４】 前記腕部は複数の間接部を備えることを
   特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の空気調和
   機。
5. 【請求項５】 前記第一のモータ及び前記第二のモータ
   を一体構造でかつ、前記第一のモータ出力軸を前記第二
   のモータの出力軸と同心とし、それぞれのモータを独立
   制御可能としたことを特徴とする請求項２〜４いずれか
   １項記載の空気調和機。
6. 【請求項６】 前記腕部と前記風向変更羽根をそれぞれ
   独立に回動することによって上下方向の風の流れや気流
   の速さを変化させることを特徴とする請求項１〜５いず
   れか１項記載の空気調和機の制御方法。