JP4426609B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
この空気調和機は、前記上下羽根を水平方向または下方向に回動させることで、前記気流の方向を水平方向または下方向に制御する。
本明細書では、図1の矢印Aの方向を上方向と呼ぶ。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る空気調和機の構成図、図2は図1の上下羽根駆動手段11を示す斜視図、図3(a)は図2の上下羽根駆動手段11の一端部を示す正面図、図3(b)は図3(a)の矢印Bから視た上下羽根駆動手段11の側面図、図3(c)は図2の上下羽根駆動手段11の他端部を示す正面図、図3(d)は図3(c)の矢印Dから視た上下羽根駆動手段11の側面図である。
なお、図3ではスライドガイド7aを省略し、図3(d)では、スライド運動用モータ23および回動運動用モータ24を省略している。
実施の形態1に係る空気調和機は、外部から空気を吸い込む吸込み口1、この吸込み口1から吸い込まれた空気を外部へ吹き出す吹出し口2、吸込み口1と吹出し口2とを連通した風路3がそれぞれ形成されたケース4を備えている。
また、この空気調和機は、風路3内に設けられ、気流を発生させるファン5と、吸込み口1とファン5との間に設けられ、吸込み口1から吸い込まれた空気と熱交換を行う熱交換器6と、吹出し口2に設けられ、吹出し口2から吹き出される気流の方向を上下方向に偏向させる断面円弧形状の上下羽根7と、ファン5と上下羽根7との間に設けられ、風路3内の気流の方向を左右方向に偏向させる左右羽根8とを備えている。
上下羽根7と第1の回転軸9との間には、上下羽根7と第1の回転軸9との相対位置を変化させ、また、第1の回転軸9を中心に上下羽根7を回動させる上下羽根駆動手段11が設けられている。
上下羽根駆動手段11は、一端部が第1の回転軸9に回転可能に支持され他端部が上下羽根7を支持した連結体12と、上下羽根7を連結体12に対して相対移動させる移動機構13と、第1の回転軸9を中心に連結体12を回動させる回動機構14とを有している。
上記移動機構13は、第1の回転軸9に固定され第1の回転軸9とともに回転する第1のギヤ15、連結体12に回転可能に支持され第1のギヤ15に歯合した第2のギヤ16、この第2のギヤ16と歯合した回転可能な第3のギヤ17および連結体12に回転可能に支持され一端部が第3のギヤ17と固定された第3の回転軸18からなる第1の回転力伝達部と、第3の回転軸18の他端部に固定された回転体である第4のギヤ19とを有している。
第1のギヤ15、第2のギヤ16および第3のギヤ17は、内部が空洞に形成された連結体12の内部に、第1の回転軸9から上下羽根7に向かって並べて配置されている。
このスライドガイド7aは、第1の回転軸9に直交した方向に延びており、内側の底面には三角形状の第1の接触部である突起部7bが長手方向に連続して形成されている。
この突起部7bには、第4のギヤ19が歯合している。
これにより、第1の回転軸9が回転した場合には、その回転力が、第1のギヤ15、第2のギヤ16および第3のギヤ17および第3の回転軸18を介して、第4のギヤ19に伝達され、上下羽根7が連結体12に対して相対移動する。
なお、この実施の形態では、突起部7bが形成されたスライドガイド7aを有した上下羽根7について説明したが、勿論このものに限らず、突起部が直接形成された上下羽根7であってもよい。
第5のギヤ20、第6のギヤ21および第7のギヤ22は、第1の回転軸9から第2の回転軸10に向かって並べて配置されている。
これにより、第2の回転軸10が回転した場合には、その回転力が、第7のギヤ22および第6のギヤ21を介して、第5のギヤ20に伝達され、連結体12が第1の回転軸9を中心に回動する。
なお、第5のギヤ20は連結体12に一体に形成してもよい。
突起部7b、第1のギヤ15、第2のギヤ16、第3のギヤ17、第4のギヤ19、第5のギヤ20、第6のギヤ21および第7のギヤ22は銅系の金属から構成されているが、勿論このものに限らず、鉄系の金属、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂等のその他の部材であってもよい。
図4は図1の空気調和機が停止状態のときの構成図、図5は図1の空気調和機が吹出し口2から気流を水平方向に吹き出すときの構成図、図6は図1の空気調和機が吹出し口2から気流を下方向に吹き出すときの構成図である。
空気調和機が停止している状態では、上下羽根7は、吹出し口を閉じるように傾けられている。
これにより、意匠上、すっきりした構造にすることができる。
この状態で、利用者により、暖房運転するように空気調和機が操作されると、回動運動用モータ24が駆動して、第2の回転軸10が回転し、その回転力が、第7のギヤ22および第6のギヤ21を介して、第5のギヤ20に伝達され、連動して、連結体12が第1の回転軸9を中心に、上下羽根7の凹部が下側を向く方向に、回動する。
上下羽根7の凹部に沿って気流を下方向に偏向させることができるので、温風が上下羽根7の下流側端部から舞い上がることを抑制し、床面方向への温風到達性を向上させることができる。
また、上下羽根7を大きな角度で回動運動させて、上下羽根7を吹出し口2の天面に近づけることができるので、上下羽根7の上側を通った気流が上方向に流れることを抑制し、気流の制御性を向上させることができる。
第4のギヤ19が突起部7bと歯合しながら回転するので、上下羽根7は、連結体12に対して、下流側の端部が第1の回転軸9から離れる方向に相対移動する。
これにより、上下羽根7が左右羽根8または吹出し口2の天面に衝突することを防ぐことができる。
上下羽根7の凹部に沿って気流を水平方向に偏向させることができるので、冷風が上下羽根7の下流側端部から垂れ下がることを抑制することができる。
また、上下羽根7を大きな角度で回動運動させて、上下羽根7を吹出し口2の底面に近づけることができるので、上下羽根7の下側を通った気流が下方向に流れることを抑制し、気流の制御性を向上させることができる。
第4のギヤ19が突起部7bと歯合しながら回転するので、上下羽根7は、連結体12に対して、下流側の端部が第1の回転軸9から離れる方向に相対移動する。
これにより、上下羽根7が左右羽根8または吹出し口2の底面に衝突することを防ぐことができる。
また、第1の回転軸9はスライド運動用モータ23の駆動により回転し、第2の回転軸10は回動運動用モータ24の駆動により回転するので、上下羽根7が吹出し口2または左右羽根8に衝突しないように、上下羽根7を回動させることができる。
また、スライド運動用モータ23のみを駆動することで、上下羽根7の角度を変えずに、上下羽根7を、下流側にせり出したり、上流側に引っ込めたりすることができる。その結果、例えば、吹出し口2の流路3を狭くして気流を縮流することで、気流の流速を増加させ、気流の到達距離を長くすることができ、気流の制御性をさらに向上させることができる。
なお、図8では、スライドガイド7aを省略し、図8(b)では、回動運動用モータ24を省略し、図8(d)では、スライド運動用モータ23を省略している。
スライド運動用モータ23は、吹出し口2の一方の側面側に配置され、回動運動用モータ24は、吹出し口2の他方の側面側に配置されている。
第2の回転軸10は、回動運動用モータ24と、この回動運動用モータ24に近接した一方の連結体12との間に渡って設けられおり、回動機構14は、一方の連結体12に設けられている。
連結体12、回動機構14および上下羽根7は、一方の連結体12が第1の回転軸9を中心に回動したときに、上下羽根7および他方の連結体12が第1の回転軸9を中心に回動できる程度に、機械的剛性を有した材料で構成されている。
この空気調和機によれば、スライド運動用モータ23と回動運動用モータ24とがそれぞれ離れて配置されているので、スライド運動用モータ23および回動運動用モータ24の大きさの自由度が向上する。
また、第2の回転軸10は、回動運動用モータ24と、回動運動用モータ24に近接した一方の連結体12との間に渡って設けられており、それぞれの連結体12の間には設けられていないので、上下羽根7に沿って流れる気流が第2の回転軸10により妨害されることを低減させることができる。
図9は実施の形態2に係る空気調和機の上下羽根駆動手段11を示す斜視図、図10(a)は図9の上下羽根駆動手段11の一端部を示す正面図、図10(b)は図10(a)の矢印Bから視た上下羽根駆動手段11の側面図、図10(c)は図9の上下羽根駆動手段11の他端部を示す正面図、図10(d)は図10(c)の矢印Dから視た上下羽根駆動手段11の側面図である。
なお、図10では、スライドガイド7aを省略し、図10(d)では、モータ27を省略している。
この実施の形態2に係る空気調和機の上下羽根駆動手段11は、第1の回転軸9に固定され第1の回転軸9とともに回転する第8のギヤ25と、第2の回転軸10に固定され第2の回転軸10とともに回転し第8のギヤ25と歯合した第9のギヤ26とを有した第3の回転力伝達部をそれぞれの連結体12に備えている。
第1の回転軸9は、それぞれの連結体12に渡って設けられており、この第1の回転軸9の一方の端部には、モータ27が取り付けられている。なお、第2の回転軸10には、モータが取り付けられていない。
モータ27の駆動により、第1の回転軸9が回転した場合には、その回転力が、第8のギヤ25および第9のギヤ26を介して、それぞれの第2の回転軸10に伝達される。
なお、この実施の形態では、それぞれの連結体12に第2の回転軸10がそれぞれ設けられた空気調和機について説明したが、勿論、それぞれの連結体12に渡って設けられた1本の第2の回転軸10を備えた空気調和機であってもよい。
また、第2の回転軸10にモータが取り付けられ、第1の回転軸9にモータが取り付けられていない空気調和機であってもよい。この場合であっても、第3の回転力伝達部により、第2の回転軸10の回転力を第1の回転軸9に伝達することができる。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
まず、停止状態から、暖房運転するように空気調和機が操作されると、モータ27が駆動して、第1の回転軸9が回転し、実施の形態1に係る空気調和機と同様にして、第1の回転軸9の回転力が、第4のギヤ19に伝達される。
その結果、上下羽根7は、連結体12に対して、下流側の端部が第1の回転軸9から離れる方向に相対移動する。
また、同時に、第1の回転軸9の回転力は、第8のギヤ25および第9のギヤ26を介して、第2の回転軸10に伝達される。
第2の回転軸10は回転し、実施の形態1に係る空気調和機と同様にして、第2の回転軸10の回転力が、第5のギヤ20に伝達される。
その結果、上下羽根7は、凹部が下側を向く方向に回動する。
冷房運転するように空気調和機が操作された場合には、暖房時とは反対方向に、モータ27が駆動して、上下羽根7は、連結体12に対して、下流側の端部が第1の回転軸9から離れる方向に相対移動するとともに、上下羽根7は、凹部が上側を向く方向に回動する。
これにより、上下羽根7が吹出し口2または左右羽根8に衝突しないように、上下羽根7を回動させることができる。
例えば、ゴムローラ、金属ローラ、樹脂ローラ等の摩擦力を利用して第1の回転軸9の回転力を上下羽根7に伝達して上下羽根7を移動させる移動機構13であってもよい。
また、歯付きベルト、Vベルト等のベルト駆動を利用して、第1の回転軸9の回転力を上下羽根7に伝達して上下羽根7を移動させる移動機構13であってもよい。
例えば、ゴムローラ、金属ローラ、樹脂ローラ等の摩擦力を利用して第2の回転軸10の回転力を連結体12に伝達して、連結体12を回動させる回動機構14であってもよい。
また、歯付きベルト、Vベルト等のベルト駆動を利用して、第2の回転軸10の回転力を連結体12に伝達して、連結体12を回動させる回動機構14であってもよい。
例えば、ゴムローラ、金属ローラ、樹脂ローラ等の摩擦力を利用して、例えば、第1の回転軸9の回転力を第2の回転軸10に伝達する第3の回転力伝達部であってもよい。
また、歯付きベルト、Vベルト等のベルト駆動を利用して、例えば、第1の回転軸9の回転力を第2の回転軸10に伝達する第3の回転力伝達部であってもよい。
Claims (11)
- 吸込み口と吹出し口とを連通した風路が形成されたケースと、
前記風路内に設けられ、気流を発生させるファンと、
前記吹出し口に設けられ、前記吹出し口を区画する側面に向かって延びた回転可能な第1の回転軸と、
前記吹出し口に設けられ、前記第1の回転軸を中心に回動して前記吹出し口から吹き出される前記気流の方向を上下方向に偏向させる上下羽根と、
前記第1の回転軸と前記上下羽根との間に設けられ、前記第1の回転軸と前記上下羽根との相対位置を変化させ、また、前記第1の回転軸を中心に前記上下羽根を回動させる上下羽根駆動手段とを備え、
前記上下羽根駆動手段は、前記上下羽根と前記第1の回転軸との間に設けられ前記上下羽根を支持した連結体と、前記上下羽根の前記第1の回転軸と直交方向の両端部間を前記連結体がスライドするように、前記上下羽根を前記連結体に対して相対移動させる移動機構と、前記第1の回転軸を中心に前記連結体を回動させる回動機構とを有していることを特徴とする空気調和機。 - 前記移動機構は、前記上下羽根に設けられた第1の接触部と、前記第1の接触部に接触し回転可能な回転体と、前記第1の回転軸から前記第1の回転体へ回転力を伝達する第1の回転力伝達部と、前記第1の回転軸を回転させる第1のモータとを含み、
前記回動機構は、前記第1の回転軸と平行に設けられ回転可能な第2の回転軸と、前記連結体に設けられ前記連結体とともに前記第1の回転軸を中心に回動する第2の接触部と、前記第2の回転軸から前記第2の接触部へ回転力を伝達する第2の回転力伝達部と、前記第2の回転軸を回転させる第2のモータとを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記移動機構は、前記上下羽根に設けられた第1の接触部と、前記第1の接触部に接触し回転可能な回転体と、前記第1の回転軸から前記第1の回転体へ回転力を伝達する第1の回転力伝達部とを含み、
前記回動機構は、前記第1の回転軸と平行に設けられ回転可能な第2の回転軸と、前記連結体に設けられ前記連結体とともに前記第1の回転軸を中心に回動する第2の接触部と、前記第2の回転軸から前記第2の接触部へ回転力を伝達する第2の回転力伝達部とを含み、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間には、前記第1の回転軸または前記第2の回転軸の何れか一方に回転力が伝達されたときに、前記一方の回転力を他方へ伝達する第3の回転力伝達部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記上下羽根駆動手段は、前記上下羽根の下流側となる端部が前記第1の回転軸から離れるように前記相対位置を変化させるとともに、前記上下羽根を上下方向に反転させることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の空気調和機。
- 前記第1のモータは、前記吹出し口の一方の側面側に配置され、
前記第2のモータは、前記第1のモータと同一である前記吹出し口の一方の側面側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 前記第1のモータは、前記吹出し口の一方の側面側に配置され、
前記第2のモータは、前記吹出し口の他方の側面側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 前記第2の回転軸は、前記第2のモータと前記連結体との間に渡って設けられており、
前記第2の回転力伝達部は、前記連結体に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 前記連結体は、前記第1の回転軸に沿った前記上下羽根の両端部側にそれぞれ設けられており、
前記第2の回転軸は、両前記連結体に渡って設けられていることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 前記連結体は、前記第1の回転軸に沿った前記上下羽根の両端部側にそれぞれ設けられており、
前記第1の回転軸は、両前記連結体に渡って設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項8の何れか1項に記載の空気調和機。 - 前記移動機構は、前記第1の回転軸の回転力を前記上下羽根に伝達して前記上下羽根を移動させるギヤ、ローラまたはベルトを有していることを特徴とする請求項1ないし請求項9の何れか1項に記載の空気調和機。
- 前記回動機構は、前記第2の回転軸の回転力を前記連結体に伝達して前記連結体を回動させるギヤ、ローラまたはベルトを有していることを特徴とする請求項1ないし請求項10の何れか1項に記載の空気調和機。
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