JP2012037129A - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】室内機100に搭載された可動式センサー200は、室内機本体1に固定されるセンサー筐体10と、センサー筐体10内に回転自在に収納されたセンサーケース20と、センサーケース20内に収納された赤外線センサー30と、赤外線センサー30に接続されたリード線40と、リード線40を案内する回転円盤50および蓋60と、回転円盤50を回転するステッピングモーター70とを有し、リード線40は回転円盤50に形成されたスリット54を通過して回転円盤50と蓋60とに挟まれた空間内に案内され、該空間内で略し字状に屈曲して回転円盤50の側方のリード線把持部16に導かれる。
【選択図】図5
Description
そして、居住空間の空調の不足や空調効率の悪化を解消し、快適な空調を実行するため、人や発熱源の存在を検知する可動式の赤外線センサーを装備し、該赤外線センサーの検知結果に基づいて、調和空気の吹出方向を制御する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、赤外線センサーと制御手段(赤外線センサーが検知した検知結果を受け取る)とはリード線によって連結されている。リード線は、室内機本体の一方側に設置された制御手段から室内機本体の前面略中央に向かって敷設(固定)され、敷設された終端において把持されて、一旦、上方向に向かった後、U字状(正確には逆U字状)に屈曲して下方に向かい、赤外線センサーに回転軸と平行に設置されている。
そして、リード線の捩れを減らす目的で、フリー部分を長くしているから、室内機本体の略中央には上方に向かう、リード線のフリー部分(U字状の範囲に同じ)を収納するリード線ケースが設置されている。このため、ファンによって吸引される空気の流路が狭くなるという問題があった。
また、前記空気の吸込流路が狭くなるのを抑えるため、リード線ケースを小さく(例えば、特許文献1参照、水平方向の幅を狭く)したのでは、リード線ケースとリード線、あるいはリード線同士が摺動して、リード線が損耗するおそれがあるという問題があった。
しかしながら、走査する時間(回転する角速度)を闇雲に早くすると、室内熱画像取得部の一部機構を構成しているリード線が、早期に屈曲破断し、空気調和機の製品寿命期間である15年相当の時間に達す前に、リード線が破断するおそれがあるという問題があった。
該室内機本体の内部で前記吸込口と前記吹出口との間に配置された熱交換器と、
該熱交換器と前記吹出口との間に配置された送風ファンと、
前記室内機本体に固定され、略鉛直方向の駆動軸を具備するステッピングモーターと、
前記ステッピングモーターの駆動軸に連結された回転軸を具備する回転円盤と、
前記回転円盤の下側に設置されたセンサーケースと、
該センサーケースに設置された赤外線センサーと、
該赤外線センサーに一端が接続されたリード線と、
を有し、
前記回転円盤の回転軸の近傍に貫通孔が形成され、
前記リード線は、該貫通孔を貫通すると共に、前記回転円盤の上面に沿って略し字状に配置され、前記回転円盤の上面と略同一平面において前記室内機本体に保持されることを特徴とする。
また、赤外線センサーの回転に伴うリード線の捩れが生じないから、繰返しの捩り変形による繰返し疲労に起因するリード線の破断のおそれを防止することができる。すなわち、赤外線センサーが一方の方向に回転された場合、リード線は回転軸を巻き込むように回転軸に近接し、赤外線センサーが他方の方向に回転された場合、リード線は回転軸から解きほぐされるように回転軸から離れるだけであるから、リード線は回転円盤の円周方向の移動および径方向の移動とが合わさった移動をして、曲率半径が変化するだけである。
さらに、赤外線センサーの回転に伴って、回転円盤も回転するから、リード線は回転円盤に対して径方向の移動のみ(厳密には、円周方向の移動も僅かに発生する)をすることになり、リード線の摩耗による損耗が防止される。
図1〜図6は本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図1は全体を模式的に示す正面図、図2は側面視の断面を示す断面図、図3は一部(可動式センサー)を分解して斜め内面方向に見た斜視図、図4は一部(可動式センサー)を分解して斜め正面方向に見た斜視図、図5の(a)は一部(モーター収納庫)を示す平面視の断面図、図5の(b)は一部(モーター収納庫)を示す正面図、図5の(c)は一部(モーター収納庫)を示す側面視の断面図、図6は一部(モーター収納庫)の動作を説明するための平面視の断面図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、各部材の形状や大きさは図示する形態に限定するものではない。また、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図1および図2において、空気調和機の室内機(以下、単に「室内機」と称す)100は、室内機本体1と、室内機本体1内に設置された熱交換器2および送風ファン3と、を有している。
室内機本体1は、室内機本体上面に室内空気を吸い込む吸込口1aと、室内機本体下面と室内機本体前面の下面寄りの範囲に、調和空気を吹き出す吹出口1cと、送風ファン3と吹出口1cとの間に吹出風路1bが形成されている。
そして、吹出口1cには、調和空気を上下方向の所定方向に吹き出すように案内する上下風向板4a、4bが設置され、吹出風路1bには、調和空気を左右方向の所定方向に吹き出すように案内する左右風向板5が設置されている。
室内機本体1の前面には化粧パネル6が開閉自在ないし着脱自在に設置されている。化粧パネル6の左右方向中央で、やや下面寄りの位置に、中央になる程後面側に後退するパネル斜面7a、7bが形成され、パネル斜面7a、7bの最も奥まった位置に、パネル開口8が形成されている。
そして、パネル開口8を通過して赤外線を検知する可動式センサー200が、室内機本体1に設置されている。
なお、以下の説明の便宜上、室内機本体1の左右方向を「X方向」、前後方向を「Y方向」、上下方向を「Z方向」とする。
図3および図4において、可動式センサー200は、室内機本体1に固定されるセンサー筐体10と、センサー筐体10内に回転自在に収納されたセンサーケース20と、センサーケース20内に収納された赤外線センサー30と、赤外線センサー30に接続されたリード線40と、リード線40を案内する回転円盤50および蓋60と、回転円盤50を回転するステッピングモーター70と、を有している。以下、それぞれについて説明する。
センサー筐体10は、背面側が開口した筐体(箱体)であって、筐体上面11に、ステッピングモーター(以下、「モーター」と称す)70の駆動軸71が貫通する、モーター用貫通孔11aと、モーター70を設置(固定)するためのモーターネジ孔11bと形成されている。また、筐体前面12の筐体底面13寄りの範囲と筐体底面13の筐体前面12寄りの範囲とに跨って、筐体開口部14が形成され、筐体底面13の筐体開口部14に近い位置に筐体軸突起15が設けられている。さらに、リード線40を把持するリード線把持部16が設けられている。
センサーケース(以下、「ケース」と称す)20は、センサー筐体10内に回転自在に収納され、赤外線センサー30を収納するものである。
ケース20は、上面が開口した筒状であって、ケース側面22のケース底面23寄りの範囲とケース底面23のケース側面22寄りの範囲とに跨って、ケース開口部24が形成され、ケース底面23のケース開口部24に近い位置に軸受凹部(図5参照)25が設けられている。また、ケース側面22の内側には、赤外線センサー30を設置するためのセンサー設置部26が設けられている。
赤外線センサー(以下、「センサー」と称す)30は、上部にリード線40のコネクター41が接続されるセンサー基板31と、センサー基板を収納するセンサー本体32と、センサー本体32のセンサー下面33寄りに形成された受光窓34とが形成されている。また、筐体開口部14の反対側には、ケース20のセンサー設置部26に係合するケース係合部36が形成されている。
回転円盤50は、上方に突出する回転軸51と、回転軸51と同芯の円盤部52と、円盤部の下方に突出する筒状の円盤ボス53と、を有している。
円盤ボス53はケース20内に侵入して接合され、センサー30を収納する容器になるものである。なお、円盤ボス53とケース20との接合要領は限定されるものではなく、例えば、一方に形成した凸部(爪)が他方に形成した凹部(溝ないし孔)に侵入(陥入)するものである。
円盤部52には、外周から回転軸51に至るリード線40が通過自在な幅を具備するスリット54が形成され、スリット54の回転軸51に近い位置に、リード線40の半径方向の移動を規制(スリット54からの抜け出しを防止)するスリット内突起55が設けられている。
さらに、円盤部52の外周に沿って、外周の1/2よりも少し狭い範囲に、上方に突出する円盤外周フランジ56が設けられ、スリット54の一方の縁に沿って上方に突出する円盤スリットフランジ57が設けられている。
蓋60は、外径が回転円盤50と略同径で、内径が回転軸51が貫通自在な円環である蓋円環部61と、蓋円環部61の外周に沿って、外周の1/2よりも少し狭い範囲に、下方に突出する蓋外周フランジ62が設けられている。また、蓋外周フランジ62の一方の端部に連なった放射方向の下方に突出する蓋放射フランジ63が設けられている。
したがって、蓋外周フランジ62は回転円盤50の円盤外周フランジ56に当接し、蓋放射フランジ63は円盤スリットフランジ57に当接し、図示しない結合手段によって、蓋60と回転円盤50とは一体化する。このとき、蓋60の蓋円環部61と回転円盤50の円盤部52とは、リード線40が侵入自在な間隔を空けて略平行になる。
リード線40は、赤外線センサー30の検知結果を図示しない制御手段に伝えるものであって、可撓性を有する通電線である。リード線40の一方の端部には、赤外線センサー30のセンサー基板31に接続されるコネクター41が設置され、センサー筐体10のリード線把持部16によって把持される位置にリード線バンド42が設けられている。
なお、リード線40の材質は限定するものではなく、汎用の銅線素材や、屈曲耐力を向上させる目的で銅合金素材を用いてもよい。また、リード線40の構成(素線の外径および素線の本数、あるいは捩り角度等)は限定するものではなく、例えば、外径0.16mmの素線を7本、あるいは外径0.08mmの素線を30本束ねたものであってもよい。さらに、被覆材の材質や厚さ等についても限定するものではない。
さらに、リード線40のバラツキ(特に、外径のバラツキ)は、リード線バンド42の寸法公差によって吸収している。
図5において、可動式センサー200は、前記部材から構成されるものである。すなわち、ケース20と、ケース20と一体化した回転円盤50の円盤ボス53とによって形成された空間に、赤外線センサー30が収納される。このとき、赤外線センサー30のケース係合部36はケース20のセンサー設置部26に係合し、赤外線センサー30の受光窓34はケース20のケース開口部24の位置に一致している。
リード線40はコネクター41によってセンサー基板31に接続され、円盤ボス53内を経由し、回転軸51に近い位置でスリット54を貫通している。そして、水平方向に曲げられ、円盤部52の上面に沿って略し字状に曲げられている。そして、回転円盤50に蓋60が設置されているから、円盤部52と蓋円環部61との間にリード線40は位置している。
図5の(a)において、回転軸51の中心イを通過するX方向を「X軸」とし、回転軸51の回転中心イを通過するY方向を「Y軸」とすると、スリット54はY軸上に位置している。すなわち、リード線40がスリット54を貫通する位置を「貫通位置ロ」とすると貫通位置ロは、Y軸上に位置している。
また、回転中心イと貫通位置ロとを結ぶ仮想直線(仮想放射線に同じ)がリード線40と交差する点を「交差位置ハ」とすると、交差位置ハはY軸上にあって、円盤部52の外周よりも内側に位置している。さらに、リード線把持部16は、X軸に対して貫通位置ロ側に偏位している。したがって、リード線40は略270°の範囲が円盤部52の上(必ずしも当接しない)に位置し、X軸に近い離脱位置ニにおいて円盤部52から離れている。
図6の(a)において、受光窓34が正面を向いた場合(図5参照)よりも、円盤部52が図中、時計方向に略75°回転し、赤外線センサー30の受光窓34が左方向(図中、矢印にて示す)を向いている。このとき、交差位置ハは回転軸51に近づき、当該範囲においてリード線40の曲率半径が小さくなっている。
一方、離脱位置ニを含む範囲でリード線40の曲率半径は大きく、略直線状になっているものの、回転角が75°であって、離脱位置ニがX軸に近い位置であるため、円盤スリットフランジ57がリード線40に当接することがない。
すなわち、リード線40が、円盤外周フランジ56に当接しない(なお、円盤外周フランジ56の内周側に蓋外周フランジ62が設置される場合は、蓋外周フランジ62に当接しない)。
また、赤外線センサー30が回転しても、リード線40に捩れが生じないから、繰返しの捩り変形による繰返し疲労に起因するリード線40の破断のおそれが防止される。
さらに、赤外線センサー30の回転によって、リード線40が径方向の外側や上方向に向かって膨らむように変形する場合があるが、リード線40の径方向の外側への張り出しは、回転円盤50に設けられた円盤外周フランジ56によって防止され、上方向への張り出しは、円盤部52と平行に配置された蓋円環部61によって防止される。なお、円盤外周フランジ56よりも蓋外周フランジ62の方が内周側に位置する場合には、円盤外周フランジ56に替えて、蓋外周フランジ62によってリード線40の径方向の外側への張り出しが防止される。
なお、前記リード線40の径方向の外側や上方向に向かう膨らむような変形は、リード線40が1本でなく、複数本(例えば、4本)が一緒になって取り回されており、それぞれに長さのバラツキ(固体差)があるし、また、それぞれのリード線40には銅線の剛性があって、曲がり変形の癖がつきやすく、それぞれが取り回される際に、上下や円盤部52の半径方向に重なったりするためである。
以上のように、蓋円環部61や円盤外周フランジ56によって、膨らむように変形したリード線40のセンサー筐体11の内面への接触が防止される。すなわち、センサー筐体11は固定されているので、赤外線センサー30の回転に伴って移動するリード線40が、センサー筐体11の内面に接すれば、摺動することになり、摩耗して損傷することになるものの、かかる損傷が防止されている。
なお、以上は、蓋円環部61と、円盤外周フランジ56との両方を備えたものについて説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、何れか一方を備えたものであってもよい。また、蓋円環部61に蓋外周フランジ62が設けられる場合、円盤外周フランジ56を撤去してもよい。
図7は本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図7の(a)は全体を模式的に示す正面図、図7の(b)は全体を模式的に示す斜視図である。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図7において、空気調和機の室内機(以下、「室内機」と称す)300は、可動式センサー200が室内機本体1の一方の側面(右側面)近くに設置されている。すなわち、可動式センサー200はリード線40の可動範囲(移動範囲)が、回転円盤50と蓋60とによって挟まれた空間に限定されるため、周囲の機器との干渉が回避される(実施の形態1では、吸込空気の風路の障害にならない)。このため、室内機300では、制御手段を収納する電気室や上下風向板の駆動手段(図示しない)の近くである、室内機本体1の一方の側面側に配置することが可能になっている。
よって、上下風向板やフィルター清掃手段等の設置の自由度が増したり、外観の意匠性が向上したりする。
Claims (7)
- 吸込口および吹出口が形成された室内機本体と、
該室内機本体の内部で前記吸込口と前記吹出口との間に配置された熱交換器と、
該熱交換器と前記吹出口との間に配置された送風ファンと、
前記室内機本体に固定され、略鉛直方向の駆動軸を具備するステッピングモーターと、
前記ステッピングモーターの駆動軸に連結された回転軸を具備する回転円盤と、
前記回転円盤の下側に設置されたセンサーケースと、
該センサーケースに設置された赤外線センサーと、
該赤外線センサーに一端が接続されたリード線と、
を有し、
前記回転円盤の回転軸の近傍に貫通孔が形成され、
前記リード線は、該貫通孔を貫通すると共に、前記回転円盤の上面に沿って略し字状に配置され、前記回転円盤の上面と略同一平面において前記室内機本体に保持されることを特徴とする空気調和機の室内機。 - 前記回転円盤の回転範囲内において、前記貫通孔の中心と前記回転軸の中心とを結ぶ線上における前記リード線の位置が、前記回転円盤上にあることを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 前記リード線の前記室内機本体に保持された位置と前記回転軸の中心とを結ぶ線に対する、前記回転軸の中心と前記貫通孔の中心とを結ぶ線がなす角度が、10〜170°であることを特徴とする請求項1または2記載の空気調和機の室内機。
- 前記センサーケースの下端に軸受凹部が形成され、
前記駆動軸の延長線状に、対軸受凹部を軸支する筐体軸突起が、前記室内機本体に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の空気調和機の室内機。 - 前記回転円盤の外周の一部に上方に向かって突出する円盤外周フランジが設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空気調和機の室内機。
- 前記回転円盤の上面と平行に所定の間隔を空けて円環状の蓋が配置されることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の空気調和機の室内機。
- 前記蓋の外周の一部に下方に向かって突出する蓋外周フランジが設けられていることを特徴とする請求項6記載の空気調和機の室内機。
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