JP4433076B2 - 空調室内機 - Google Patents

Description

本発明は、天井設置の空調室内機に関する。

従来、天井設置型の空調室内機として、化粧パネルの開口を昇降可能な可動パネルで閉じる空調室内機が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。その空調室内機では、可動パネルはワイヤで吊り上げられ、昇降装置がそのワイヤを繰り出すことによって可動パネルが降下し、ワイヤを巻き取ることによって可動パネルが上昇する。

可動パネルは、フィルタのメンテナンス時に降下し、運転時および停止時には上昇して開口を閉じる。つまり開口は、フィルタのメンテナンス時に全開するのみで、通常状態では両側の吸込口を残して常に閉じられている。このような空調室内機では、吸込口は常時開いた状態であり、その吸込口を通してフィルタや室内機内部が人目に触れるため、意匠性が著しく低下する。

そこで、出願人は、昇降可能な可動パネルを吸込口近傍に蝶番方式で回動可能に支持し、運転停止時に吸込口を閉じることできる空調室内機の検討を行なった。しかし、可動パネルが回動しながら吸込口を開くときの吸込口周囲との干渉を防止するために、可動パネルと吸込口周囲との隙間が広く設定されるようになり、逆に、その隙間が意匠性を低下させることが判明した。
特開平１０−１９６９９９号公報

本発明の課題は、可動パネルを吸込口近傍に蝶番方式で回動可能に支持する空調室内機において、可動パネルと吸込口周囲との隙間を小さく設定することが可能な空調室内機を提供することにある。

第１発明に係る空調室内機は、天井設置の空調室内機であって、本体と可動パネルとを備えている。本体は、空調運転時に空気を吸い込むための開口を下面に有している。可動パネルは、運転停止時には開口を閉じ空調運転時には回動することによって開口を開閉する。可動パネルの回動中心軸は、本体と可動パネルとの境界の近傍から離れた位置に配置されている。可動パネルの回動中心軸に近い側の面は、上方に向うに従って回動中心軸から離れるように傾斜する傾斜面であって、本体と隣接する。

この空調室内機では、可動パネルが開口を開けるとき、本体と可動パネルとの隙間を拡げながら開口を開けるので、本体と可動パネルとが干渉しない。その結果、可動パネルが開口を閉じているときの本体と可動パネルとの隙間が小さく設定されるようになり、意匠性が向上する。また、可動パネルが開口を開けるとき、本体と可動パネルとの隙間を拡げながら開口を開けるが、傾斜部があるものは、傾斜部がないものに比べて、その隙間が小さく設定される。その結果、意匠性が向上する。

第２発明に係る空調室内機は、第１発明に係る空調室内機であって、可動パネルに装着され可動パネルと回動中心軸とを連結するレバーをさらに備えている。この空調室内機では、回動中心軸とレバーと可動パネルとが一体である必要がないので、回動中心軸及びレバーの設計自由度が増す。

第３発明に係る空調室内機は、第２発明に係る空調室内機であって、レバー６１を可動パネルに装着する連結装置をさらに備えており、第２発明の効果が発揮され易い。

第４発明に係る空調室内機は、第１発明から第３発明のいずれか１つに係る空調室内機であって、可動パネルが開口を開けたとき、可動パネルのうち移動距離の最も短い部分は、可動パネルが開口を閉じていたときに本体と可動パネルとの境界になっていた部分の下方に移動してくる。

この空調室内機では、可動パネルが開口を開けたとき、可動パネルが開口の周縁の一部を覆うので、下方から視たときの隙間が隠れ、意匠性が向上する。

第１発明に係る空調室内機では、可動パネルが開口を閉じているときの本体と可動パネルとの隙間が小さく設定されるようになり、意匠性が向上する。

第２発明および第３発明に係る空調室内機では、回動中心軸とレバーと可動パネルとが一体である必要がないので、回動中心軸及びレバーの設計自由度が増す。

第４発明に係る空調室内機では、可動パネルが開口を開けたとき、可動パネルが開口の周縁の一部を覆うので、下方から視たときの隙間が隠れ、意匠性が向上する。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜空調室内機２の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る空調室内機の外観斜視図である。図１において、空調室内機２は、下面に吸込口２０ａ及び吹出口２０ｂを有する本体２０と、吸込口２０ａを開閉する可動パネル２４及び吹出口２０ｂを開閉する第１風向調節羽根５２とを備えている。吸込口２０ａと吹出口２０ｂとは一定距離を隔てて隣接しており、吹出口２０ｂから吹き出された空気が吸込口２０ａに吸い込まれる現象、いわゆるショートサーキットが発生しないようになっている。本体２０の下面は、化粧パネル２１によって覆われており、実際に天井面に露出するのは化粧パネル２１であって、吸込口２０ａ及び吹出口２０ｂの輪郭は化粧パネル２１によって形成されている。ここでは、化粧パネル２１も本体２０に含まれている。

図２（ａ）は、空調室内機の運転停止時の側面図であり、（ｂ）は、その空調室内機の運転時の側面図であり、（ｃ）は、その空調室内機のメンテナンス時の側面図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）において、空調室内機２が停止しているとき、可動パネル２４は化粧パネル２１と見かけ上一体化している。図２（ｂ）において、空調室内機２が稼動するとき、可動パネル２４は吸込口２０ａを開き、第１風向調節羽根５２は吹出口２０ｂを開く。可動パネル２４の一端は蝶番によって本体２０に支持されており、可動パネル２４は回動して吸込口２０ａを開ける。

また、図２（ｃ）において、可動パネル２４は、本体２０側から延びるワイヤ７１に吊られた状態で使用者の手が届くメンテナンス位置まで降下することができる。但し、可動パネル２４は、一端が蝶番によって本体２０に支持されている状態ではメンテナンス位置まで降下することができないので、一旦、吸込口２０ａを閉じて、本体２０による支持が解除されたのちにメンテナンス位置まで降下する。

図３は、空調室内機の断面図である。図３において、空調室内機２は、フィルタ９、フィルタ清掃機構１０、室内熱交換器１２、室内ファン１３、ドレンパン１４及び吹出口モジュール５０をさらに備えている。空調室内機２の運転時、吸込口２０ａ及び吹出口２０ｂが開き、室内ファン１３が回転し、空気が吸込口２０ａから吸い込まれる。

（室内熱交換器１２）
室内熱交換器１２は、２つの熱交換器が異なる傾斜姿勢で隣接した形状をしており、説明の便宜上、上側の熱交換器を上部熱交換器１２ａ、下側の熱交換器を下部熱交換器１２ｂと呼ぶ。

上部熱交換器１２ａの上端は本体２０の内側上部に位置し、上端から下端に向って傾斜する角度は、水平線に対して４５°以上６０°以下（好ましくは５５°）に設定されており、結露水が確実に上部熱交換器１２ａを伝わってドレンパン１４に向う。このため、ドレンパン１４は、上部熱交換器１２ａの下方全域に配置される必要が無く、上部熱交換器１２ａの下端近傍の下方にだけ配置されている。

下部熱交換器１２ｂの上端は、上部熱交換器１２ａの下端に近接して配置されており、上端から下端に向って傾斜する角度は、水平線に対して４５°未満である。このため、結露水が直接落下する可能性があるので、ドレンパン１４は、下部熱交換器１２ｂの下方全域に配置されている。

（室内ファン１３）
室内ファン１３は、クロスフローファンであり、幅寸法が直径よりも長く、回転軸と垂直な方向から空気を吸い込むので、単一の吸込口２０ａから空気を吸い込んで、単一の吹出口２０ｂへ吹き出すことができる。吸い込まれた空気は、フィルタ９及び室内熱交換器１２を通過して室内ファン１３に入る。

室内ファン１３から吹き出された空気は、吹出口モジュール５０を通過して吹出口２０ｂから吹き出される。吹出口２０ｂには、吹出口モジュール５０の構成部品である第１風向調節羽根５２が配置されており、第１風向調節羽根５２は、モータによって傾斜角度の調節が可能であり、運転停止時は、第１風向調節羽根５２が吹出口２０ｂを閉じる。室内ファン１３とドレンパン１４との間で且つ吹出流路４１ａ側には、舌部１５が設けられており、この舌部１５が吹出空気の漏れを防止して、性能を向上させている。

＜フィルタ清掃機構１０＞
図３に示すように、空調室内機２は、可動パネル２４の上方に、フィルタ清掃機構１０を備えている。以下、フィルタ清掃機構１０の構成部材について説明する。

（フィルタ９）
フィルタ９は、室内熱交換器１２の前面側に配置され、室内から取り込まれた空気から塵埃を除去する。これにより、フィルタ９は、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器１２の表面を汚染することを防止している。フィルタ９の縁部には、ピニオン歯車１０２ａと噛み合うラック１０１が形成されている。

（ローラー１０２）
ローラー１０２は、ピニオン歯車１０２ａを有している。ピニオン歯車１０２ａは、フィルタ９のラック１０１と噛み合っており、回転することによってフィルタ９を水平に移動させる。

（位置検知スイッチ１０７）
フィルタ９の停止位置は、位置検知スイッチ１０７によって検知される。位置検知スイッチ１０７は、前方収納部１０５の終端近傍、及び後方収納部１０６の終端近傍に配置されている。位置検知スイッチ１０７の外側には、レバーが蝶番によって装着されており、外力が加わると回動して位置検知スイッチ１０７のボタンを押す。

（ブラシ１０８とダストボックス１０９）
ブラシ１０８は、フィルタ９を挟んでローラー１０２と反対側に位置しフィルタ９に接触している。ダストボックス１０９は、上部の吹出口２０ｂ寄りに、塵埃取り込み口を有しており、塵埃取り込み口の長手方向の両端で、軸受を介してブラシ１０８の回転軸を支持する。さらに、塵埃取り込み口には、ブラシ１０８がフィルタ９から掻き取った塵埃をブラシ１０８からふるい落とす櫛部１０９ｃが取り付けられている。

（フィルタの清掃動作）
空調室内機２では、制御部により定期的に、或いは使用者が必要とするときにリモコンによってフィルタ９が自動的に清掃される。以下、その仕組みについて説明する。

図３において、フィルタ９のラック１０１は、前方収納部１０５に収まっており、ラック１０１の一端（以後、第１端部とよぶ）はピニオン歯車１０２ａと噛み合っている。ローラー１０２が回転するとき、ピニオン歯車１０２ａからラック１０１に回転が伝達され、フィルタ９のラック１０１は、ローラー１０２によって後方収納部１０６側へ搬送される。ローラー１０２が回転し続けることによって、ラック１０１の第１端部は後方収納部１０６の終端に到達する。

フィルタ９が移動する際に、フィルタ９の表面に付着していた塵埃はブラシ１０８によって掻き取られ、ダストボックス１０９に貯えられる。ブラシ１０８は、少なくともフィルタ９が前方収納部１０５から後方収納部１０６へ移動している期間中は回転しており、その回転方向は、フィルタ９の進行方向に逆らう方向である。

フィルタ９が前方収納部１０５から後方収納部１０６へ移動し塵埃の除去が終了したとき、制御部は、ローラー１０２を逆回転させる。フィルタ９のラック１０１の他端（以後、第２端部とよぶ）は、ピニオン歯車１０２ａと噛み合っているので、ピニオン歯車１０２ａからラック１０１に回転が伝達され、フィルタ９は、ローラー１０２によって前方収納部１０５側へ搬送される。ローラー１０２が逆回転し続けることによって、ラック１０１の第２端部は前方収納部１０５の終端に到達する。

＜可動パネル２４の動作に関連する装置＞
図４は、化粧パネルの斜視図である。図４に示すように、化粧パネル２１の天井側の面上には、ヒンジ連結装置６及び昇降装置７が配置されている。

（ヒンジ連結装置６）
ヒンジ連結装置６は、空調室内機２が稼動するとき、可動パネル２４の一端を回動可能に支持し、可動パネル２４をメンテナンス位置まで降下させるとき、可動パネル２４の一端の支持を解除する。

図５は、ヒンジ連結装置の分解斜視図である。図５において、ヒンジ連結装置６は、回動レバー６１、滑り部材６２、第１ピン６３、ピニオン歯車６４、モータ６５、固定部材６６、第２ピン６７及びネジ６８を有している。回動レバー６１は、Ｕ字状の部材であって、端面から外側に向って棒状の支持軸６１ａが突出している。さらに、回動レバー６１の一端部には、軸孔６１ｂが形成されている。

滑り部材６２は、ピニオン歯車６４と噛み合うラック６２ａと、回動レバー６１の軸孔６１ｂの両端を挟むアーム６２ｂとが形成されている。さらに、アーム６２ｂには、第１滑り孔６２ｃが形成され、ラック６２ａの根元近傍には、第２滑り孔６２ｄが形成されている。モータ６５は、ステッピングモータであり、ピニオン歯車６４を回転させる。モータ６５は、ネジ６８が通る貫通孔６５ａを有する。

固定部材６６には、滑り部材６２を滑り移動可能に保持する滑り空間６６ａと、ピニオン歯車６４が挿入される歯車空間６６ｂと、ネジ６８と螺合するネジ孔６６ｃとが形成されている。さらに、滑り空間６６ａを形成する壁には、第１貫通孔６６ｄと第２貫通孔６６ｅとが形成されている。

固定部材６６の滑り空間６６ａに滑り部材６２が配置され、その滑り部材６２のアーム６２ｂに回動レバー６１の軸孔６１ｂが挟まれるように配置される。第１ピン６３は、固定部材６６の第１貫通孔６６ｄの一端から挿入され、滑り部材６２の第１滑り孔６２ｃ及び回動レバー６１の軸孔６１ｂを通って第１貫通孔６６ｄの他端に出る。

第２ピン６７は、第２貫通孔６６ｅの一端から挿入され、滑り部材６２の第２滑り孔６２ｄを通って第２貫通孔６６ｅの他端に出る。その結果、滑り部材６２は、第１ピン６３及び第２ピン６７に沿って滑り空間を水平移動することができ、回動レバー６１は、第１ピン６３を中心に回動することができる。

（ヒンジ連結装置６の動作）
図４、図５において、モータ６５がピニオン歯車６４を回転させると、ピニオン歯車６４と噛み合うラック６２ａに動力が伝達されて滑り部材６２は第１ピン６３に沿って滑り移動し、滑り部材６２の移動に伴って回動レバー６１が可動パネル２４の方向、或はその反対の方向へ移動する。ここで説明の便宜上、回動レバー６１を可動パネル２４と連結する方向へ移動するようにモータ６５が回転することを正転と呼び、回動レバー６１と可動パネル２４との連結を解除する方向へ移動するようにモータ６５が回転することを逆転と呼ぶ。

可動パネル２４の端部には、回動レバー６１に支持軸６１ａと対峙する支持孔が設けられており、モータ６５が正転し、支持軸６１ａが可動パネル２４の支持孔２４ｃに挿入されたときは、回動レバー６１と可動パネル２４との連結が成立し、可動パネル２４は、第１ピン６３を中心に回動することができる。

一方、モータ６５が逆転し、支持軸６１ａが可動パネル２４の支持孔２４ｃから抜け出たときは、回動レバー６１と可動パネル２４との連結が解消され、可動パネル２４は、第１ピン６３を中心に回動することができない。

（昇降装置７）
図６は、昇降装置内部の部品の配置図である。図６において、昇降装置７は、ワイヤ７１、滑車７２、ボビン７３、巻取り歯車７４、駆動歯車７５、昇降モータ７６、及びスイッチ７７を有している。

滑車７２は、滑車部７２ａとカム部７２ｂとが一体に成形されており、滑車部７２ａは、ワイヤ７１を支え、ワイヤ７１の移動に伴って回転する。カム部７２ｂは、小径曲面と大径曲面とそれら両曲面を結ぶ平面とから成る。

ボビン７３は、ワイヤ７１を巻取る。巻取り歯車７４は、ボビン７３と同軸で連結され一体的に回転する。駆動歯車７５は、巻取り歯車７４と噛み合いボビン７３を回転させる。

昇降モータ７６は、ステッピングモータであり駆動歯車７５を回転させる。昇降モータ７６の回転数は、制御部から供給されるパルス数によって制御される。なお、制御部は、ＣＰＵ、メモリ及びモータドライブ回路を搭載しており、昇降装置７から離れた他の位置に配置されている。昇降モータ７６と制御部はワイヤハーネスによって電気的に接続されている。

スイッチ７７は、レバー７７ａを有するマイクロスイッチであり、レバー７７ａが押されることによってオンする。レバー７７ａは、常に滑車７２のカム部７２ｂと接触しており、カム部７２ｂの大径曲面と対峙したときに押される。スイッチ７７も、制御部とワイヤハーネスによって電気的に接続されている。

（昇降装置７の動作）
図６において、昇降装置７がワイヤ７１を繰り出す場合、昇降モータ７６は駆動歯車７５をＣＣＷ方向へ回転させ、巻取り歯車７４をＣＷ方向へ回転させる。これによって、ボビン７３がワイヤ７１を繰り出す方向に回転する。

一方、昇降装置７がワイヤ７１を巻き取る場合、昇降モータ７６は駆動歯車７５をＣＷ方向へ回転させ、巻取り歯車７４をＣＣＷ方向へ回転させる。これによって、ボビン７３がワイヤ７１を巻き取る方向に回転する。紐の繰り出し量および巻き取り量は、昇降モータ７６の回転量に比例しており、制御部が、昇降モータ７６へ供給するパルス数を制御することによって、ワイヤ７１の繰り出し量および巻き取り量が制御される。

ワイヤ７１の先端には可動パネル２４が連結されるため、ワイヤ７１には常に張力が発生しており、ワイヤ７１が繰り出されるとき、又はワイヤ７１が巻き取られるとき、滑車部７２ａがワイヤ７１との摩擦力によって回転する。このとき、カム部７２ｂも回転するので、スイッチ７７は、レバー７７ａがカム部７２ｂの大径曲面と対峙したときにオン信号を発し、レバー７７ａが小径曲面と対峙したときにはオフ信号を発する。滑車７２が回転している間は、オン信号とオフ信号が交互に発生し、これらの信号は、すべて制御部に入力される。

（可動パネルの開閉動作）
図７は、可動パネルが吸込口を開いたときの空調室内機の部分断面図である。図７において、ヒンジ連結装置６が可動パネル２４を連結した状態で、昇降装置７がワイヤ７１を繰り出したとき、可動パネル２４は自重によって降下する。しかし、可動パネル２４の端部はヒンジ連結装置６に連結されているので、可動パネル２４は第１ピン６３を軸として吸込口２０ａを開く方向へ回動する。

第１ピン６３は、本体２０の吸込口２０ａと吹出口２０ｂとに挟まれた空間に位置しており、本体２０の最も近い可動パネル２４の端部が大きく円弧を描きながら回動するので、可動パネル２４が吸込口２０ａの周縁と干渉しない。また、可動パネル２４の回動中心に近い側の面は、傾斜面２４ｄとして、上方に向うに従って回動中心から離れるように傾斜しているので、可動パネル２４が回動するときに、吸込口２０ａの周縁と干渉しない。

また、可動パネル２４が吸込口２０ａを開けたとき、可動パネル２４のうち移動距離の最も短い部分、つまり、可動パネル２４の回動中心に近い側の下面エッジが、可動パネル２４が吸込口２０ａを閉じていたときに本体２０と可動パネル２４との境界になっていた部分の下方に移動してくるので、下方から視たときの本体２０と可動パネル２４との境界の隙間が隠れる。その結果、空調室内機２の意匠性が向上する。

昇降装置７がワイヤ７１を巻き取るとき、可動パネル２４は上昇するが、可動パネル２４の端部がヒンジ連結装置６に連結されているので、可動パネル２４は第１ピン６３を軸として吸込口２０ａを閉じる方向へ回動する。

（可動パネルの昇降動作）
ヒンジ連結装置６が可動パネル２４との連結を解除し、昇降装置７がワイヤ７１を繰り出したとき、可動パネル２４は自重によって降下する。昇降装置７がワイヤ７１を巻き取るとき、可動パネル２４は上昇し吸込口２０ａを閉じる。

＜特徴＞
（１）
空調室内機２では、可動パネル２４の回動中心軸である第１ピン６３が、本体２０と可動パネル２４との境界の近傍から離れた位置に配置されている。可動パネル２４が吸込口２０ａを開けるとき、本体２０と可動パネル２４との隙間を拡げながら吸込口２０ａを開けるので、本体２０と可動パネル２４とが干渉しない。その結果、可動パネル２４が吸込口２０ａを閉じているときの本体２０と可動パネル２４との境界の隙間が小さく設定されるようになり、意匠性が向上する。

（２）
可動パネル２４と第１ピン６３とは回動レバー６１によって連結されているが、回動レバー６１と可動パネル２４とは脱着可能である。つまり、第１ピン６３、回動レバー６１及び可動パネル２４が一体である必要がないので設計自由度が増す。

以上のように、本発明は、昇降可能な可動パネルを吸込口近傍に蝶番方式で回動可能に支持し、運転停止時に吸込口を閉じる空調室内機に有用である。

本発明の一実施形態に係る空調室内機の外観斜視図。 （ａ）空調室内機の運転停止時の側面図。（ｂ）空調室内機の運転時の側面図。（ｃ）空調室内機のメンテナンス時の側面図。 空調室内機の断面図。 化粧パネルの斜視図。 ヒンジ連結装置の分解斜視図。 昇降装置内部の部品の配置図。 可動パネルが吸込口を開いたときの空調室内機の部分断面図。

２ 空調室内機
２０ 本体
２０ａ 吸込口
２４ 可動パネル
２４ｄ 傾斜面
６１ 回動レバー
６３ 第１ピン（回動中心軸）

Claims (4)

1. 天井設置の空調室内機であって、
   空調運転時に空気を吸い込むための開口（２０ａ）を下面に有する本体（２０）と、
   運転停止時には前記開口（２０ａ）を閉じ前記空調運転時には回動することによって前記開口（２０ａ）を開閉する可動パネル（２４）と、
   を備え、
   前記可動パネル（２４）の回動中心軸（６３）は、前記本体（２０）と前記可動パネル（２４）との境界の近傍から離れた位置に配置され、
   前記可動パネル（２４）の前記回動中心軸（６３）に近い側の面は、上方に向うに従って前記回動中心軸（６３）から離れるように傾斜する傾斜面（２４ｄ）であって、前記本体（２０）と隣接する、
   空調室内機（２）。
2. 前記可動パネル（２４）に装着され、前記可動パネル（２４）と前記回動中心軸（６３）とを連結するレバー（６１）をさらに備えた、
   請求項１に記載の空調室内機（２）。
3. 前記レバー（６１）を前記可動パネル（２４）に装着する連結装置（６）をさらに備えた、
   請求項２に記載の空調室内機（２）。
4. 前記可動パネル（２４）が前記開口（２０ａ）を開けたとき、前記可動パネル（２４）のうち移動距離の最も短い部分は、前記可動パネル（２４）が前記開口（２０ａ）を閉じていたときに前記本体（２０）と前記可動パネル（２４）との境界になっていた部分の下方に移動してくる、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空調室内機（２）。

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