JP4467053B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、空調装置の空気吹出口付近に設け、風量を調整することのできる風量切替装置を備える空調装置に関する。

従来、バス等の空調ダクトに設けて、風量を調整する風量切替装置を備えた空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１９１７９０公報（図１０）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１２は従来の技術の基本構成を説明する図であり、風量切替装置１００は、筒状部材１０１の下部にオリフィス１０２を設け、このオリフィス１０２の上方で且つ筒状部材１０１の内側に、ノズル部材１０３を回動自在に取付け、このノズル部材１０３の下方に回転部材１０４を取付け、回転部材１０４及び筒状部材１０２の側面には各々開口１０５、１０６を設け、ノズル部材１０３から左右に摺動ピン１０７を延ばし、これらの摺動ピン１０７を回転部材１０４に設けた縦案内溝１０８と、筒状部材１０１に設けた案内溝１０９とに差込み、オリフィス１０２にノズル部材１０３を近接又は離隔させ、風流を切替えるというものである。

図において、左半分は、回転部材１０４を回動させ、ノズル部材１０３をオリフィス１０２に近接して配置し、ダクト１１０の空気を、空気通路１１１から高速度で車室１１２に吹出すことを示す。
図の右半分は、ノズル部材１０３をオリフィス１０２から離隔して配置し、開口１０５、１０６とオリフィス１０２とを作用させることにより、ダクト１１０の空気を拡散させ、車室１１２に吹出すことを示す。

しかし、このような構造をもつ風量切替装置を、ダクトの空気吹出方向と同軸に配置するとなると、空気を拡散させるため、筒状部材１０１の側面に開口部１０５、１０６を設け、開口部１０５、１０６を設けることに伴う空気通路が必要となるため、風量切替装置の外径がダクトの外径よりも大きくなる。風量切替装置のサイズが大きくなれば、吹出口付近の幅方向に新たなスペース必要となり、配置スペースに制約がある場合に風量切替装置の配置は困難となる。

本発明は、コンパクトな構造をもつ風量切替装置を備えた空調装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、空気を所定の温度に調整するエアコンユニットと、所定の温度にした空気を乗員側に導く空調ダクトと、この空調ダクトから吹出す空気の風量を調整する風量切替装置とからなる空調装置において、風量切替装置は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材を複数重ねて構成し、これらのコニカル部材の上下面に円形の上開口部及び下開口部を設け、斜面に斜開口部を設け、コニカル部材は、中心軸の回りに相対回動自在に設け、コニカル部材は、これらのコニカル部材の各上面から脚部を延出し、これらの脚部の先に接続部を設け、これらの接続部同士を中心軸上で相対回動自在に固定し、脚部は、コニカル部材の斜開口部の全閉時に相互に重なるように設けたことを特徴とする。

風量切替装置は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材を複数個重ねて構成し、これらのコニカル部材の上下面に上下の開口部を設け、斜面に斜開口部を設けるものである。
コニカル部材を相対回動させて、コニカル部材の斜開口部同士を重ねると、空気を通す開口部となる。これとは逆に、一方のコニカル部材の斜開口部を他方のコニカル部材の斜面が覆うように回動させると、斜開口部は形成されない。

従って、コニカル部材を相対回動させ、コニカル部材の斜開口部同士が重なる量を調整することにより、斜開口部の面積を自在に変更することができる。
空調能力一定で、斜開口部の面積を変更すると、風速が変わり、斜開口部の風量調整を自在に行うことができる。

請求項２に係る発明は、空調ダクト出口の吹出口に風向を偏向させる偏向板を設け、この偏向板は、コニカル部材の上面の近傍まで延設することを特徴とする。

偏向板をコニカル部材の上面の近傍まで延設したので、コニカル部材の上面から吹出す風は、延設した偏向板の向きに強く影響される。偏向板を延設しないコニカル部材の斜面の斜開口部から出た風に比べ偏向度の高い風にすることができる。

請求項３に係る発明は、コニカル部材のうち一方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に一方の係合部を設け、この係合部に係合する他方の係合部を他方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に設けたことを特徴とする。

一方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に一方の係合部を設けたので、ドライブ側のコニカル部材の周縁が一方のコニカル部材の係合部に当り、一方のコニカル部材の係合部を押し、一方のコニカル部材を回動させる。
加えて、一方のコニカル部材の係合部に係合する他方の係合部を前記他方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に設けたので、一方の係合部が他方の係合部に当ることにより、一方のコニカル部材の回動を規制することができる。

請求項４に係る発明は、吹出口に風量調整ダイヤルを回動可能に取付け、風量調整ダイヤルを最上流又は最下流のいずれか一方に位置するコニカル部材に接続し、他方に位置するコニカル部材を、空調ダクトの内面に固定したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、風量切替装置は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材を複数個重ねて構成し、これらのコニカル部材の上下面に上下の開口部を設け、斜面に斜開口部を設ける。
斜開口部の面積を変更すると、斜開口部の風量調整を自在に行うことができる。

また、この風量切替装置は、コニカル部材を複数重ねただけの簡便な構造であり、既存の空調ダクトに付設することができるなど、コンパクトに構成することができる。加えて、部品点数も少ない。
この結果、本発明の風量切替装置によれば、コンパクト且つ簡便に構成することができるという利点がある。
加えて、コニカル部材から脚部を介して接続部を設け、これらの接続部同士を中心軸上で相対回動自在に固定したので、各コニカル部材は中心軸を軸として回動可能となり、回動以外の動きを規制することができる。コニカル部材の回動以外の動きを規制するため、新たな規制部材を付設する必要はない。
従って、簡便な構造でコニカル部材を円滑に回動することができるという利点がある。
さらに、斜開口部の全閉時に、コニカル部材の脚部は、相互に重なるように設けたので、コニカル部材の上面の開口面積を広くとることができる。
上面の開口面積を広くとることができるため、コニカル部材の上面のみから空気を吹出す場合（スポットモード）に好適となる。
一方、斜開口部の全開時に、コニカル部材の脚部は、相互に重ならず、放射状に拡がるように設けたので、コニカル部材の上面の開口面積を狭くすることができる。
上面の開口面積を狭くすることができるため、コニカル部材の上面に加え、斜面から風を吹出す場合（ワイドモード）に好適となる。
上面の開口面積を狭くする一方、斜開口部を開けるように構成することで、風速、風量の吹出開口部の位置によるばらつきを減らし、吹出開口部全体としてより均一な風を吹出すことができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、偏向板は、コニカル部材の上面の近傍まで延設したので、コニカル部材の上面から吹出す風を必要とする方向に効果的にガイドすることができる。
コニカル部材の上面から吹出す風を必要とする方向にガイドすることにより、コニカル部材の上面から吹出した風を拡散させることなく、乗員に送ることができる。

この結果、特に、コニカル部材の上面のみから空気を吹出す場合（スポットモード）において、風速の低下を伴うことなく乗員に向け効果的に空気を送ることができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、一方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に一方の係合部を設けたので、ドライブ側のコニカル部材の周縁が一方のコニカル部材の係合部に当り、一方のコニカル部材の係合部を押し、一方のコニカル部材を回動させる。
加えて、一方のコニカル部材の係合部に係合する他方の係合部を前記他方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に設けたので、一方の係合部が他方の係合部に当ることにより、一方のコニカル部材の回動を規制することができる。

このように、コニカル部材の斜開口部の周縁に係合部を配設するだけで、ドライブ側のコニカル部材の周縁から一方のコニカル部材に駆動力を伝達し、一方のコニカル部材を左右に回動させることができる。そして、他方のコニカル部材に備える他方の係合部をダクトに固定すれば、他方の係合部がストッパーとなり、コニカル部材の回動する範囲を一定の範囲内に規制することができるという利点がある。

請求項４に係る発明では、風量調整ダイヤルを最上流又は最下流のいずれか一方に位置するコニカル部材に接続し、他方に位置するコニカル部材を、空調ダクトの内面に固定したので、風量調整ダイヤルを介してコニカル部材を回動させることができると共に、他方に位置するコニカル部材に対して相対的に回動することができる。

風量調整ダイヤルによりコニカル部材を回動させることができるので、風量切替装置の開口面積を容易に変えることができる。
この結果、風速を含め風量の調整を容易且つ自在に行うことができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る空調装置の断面図であり、空調装置１０は、エアコンユニット１１の出力口１１ａに空調ダクト１２を接続し、この空調ダクト１２の下流に風量切替装置１３を取付け、空調ダクト１２出口の吹出口１４に風向を偏向させる偏向ユニット１５を設けたものである。１６は室内壁である。

すなわち、空調装置１０は、空気を所定の温度に調整するエアコンユニット１１と、所定の温度にした空気を乗員側に導く空調ダクト１２と、この空調ダクト１２から吹出す空気の風量を調整する風量切替装置１３とからなる。

図２は図１の２部拡大図であり、本発明に係る風量切替装置の断面図を示す。
風量切替装置１３は、空調ダクト１２の下流の吹出口１４近傍の内面１２ａに取付け、取付け部１７を空調ダクトの内面１２ａに固定した第三コニカル部材３０と、この第三コニカル部材３０の上に載せた第二コニカル部材４０と、この第二コニカル部材４０の上に載せた第一コニカル部材５０と、第一コニカル部材５０の周囲に立上げた２本のアーム部材２１と、これらのアーム部材２１の上部に一体的に取付けた風量調整ダイヤル２２と、この風量調整ダイヤル２２の内壁２２ａに回動自在に取付けた吹出口１４からの風の向きを必要な方向に偏向させる偏向ユニット１５とからなる。

第三コニカル部材３０は、上面３１から脚部３２を延出し、これらの脚部３２の先に接続部３３を設けた部材である。第二コニカル部材４０及び第三コニカル部材５０も同様な構造をもつ。すなわち、第二コニカル部材４０は、上面４１、脚部４２、接続部４３を備えたものであり、第一コニカル部材５０は、上面５１、脚部５２、接続部５３を備えたものである。そして、これらの接続部５３、４３、３３同士を中心軸２３上で相対回動自在に固定したものである。

具体的には、接続部５３、４３、３３の中心に同軸となる穴５３ｈ、４３ｈ、３３ｈを開け、これらの穴５３ｈ、４３ｈ、３３ｈにボルト２４ａとナット２４ｂとからなる締結手段２４を取付けるというものである。

コニカル部材５０、４０、３０から脚部５２、４２、３２を介して接続部５３、４３、３３を設け、これらの接続部５３、４３、３３同士を中心軸２３上で相対回動自在に固定したので、各コニカル部材５０、４０、３０は中心軸２３の回りに回動可能となり、回動以外の動きを規制することができる。コニカル部材５０、４０、３０の回動以外の動きを規制することができるため、新たな規制部材を付設する必要はない。

吹出口１４に風量調整ダイヤル２２を回動可能に取付け、風量調整ダイヤル２２を最下流に位置する第一コニカル部材５０に接続し、最上流に位置する第三コニカル部材３０を、空調ダクトの内面１２ａに固定した。

従って、簡便な構造で、風量調整ダイヤル２２を回動させることにより、第三コニカル部材３０に対して、第一コニカル部材５０を円滑に回動させることができる。
なお、第一コニカル部材５０と、第二コニカル部材４０との相対位置関係については、後で詳しく説明する。

風量調整ダイヤル２２を最下流に位置する第一コニカル部材５０に接続し、最上流に位置する第三コニカル部材３０を、空調ダクトの内面１２ａに固定したので、風量調整ダイヤル２２を介して第一コニカル部材５０を回動させることができると共に、第三コニカル部材３０に対して第一コニカル部材５０を相対的に回動させることができる。

風量調整ダイヤル２２により第一コニカル部材５０を回動させることができるので、風量切替装置１３の開口面積を容易に変えることができる。
この結果、風量及び風速の調整を自在に且つ容易に行うことができる。

次に、偏向ユニット１５は、枠体２５と、この枠体２５に複数設けた回動軸２６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）と、これらの回動軸２６・・・に回動自在に取付けた偏向板２７・・・とを主要素とするものである。

図２において、各々の偏向板２７・・・は、各偏向板２７・・・に備えた図示せぬ補助軸と、これらの補助軸を接続し、回動軸２６からオフセットして設けた図示せぬ腕部材とにより、１つの偏向板の向きを動かすだけで、各々の偏向板２７・・・が同時に同じ向きを向くように構成した。
そして、空調ダクト出口の吹出口１４に風向を偏向させるために設けた偏向板２７・・・のうち、２枚の偏向板２７ａ、２７ａは、第三コニカル部材３０の上面３１の近傍まで延設させた。

図３は図２の３−３線断面図であり、空調ダクト１２の内側に第一コニカル部材５０を配設し、この第一コニカル部材５０から２本のアーム部材２１を図裏から表向きに立上げ、第一コニカル部材５０の上面５１に円形の上開口部５４を設け、上面５１から脚部５２を延出し、この脚部５２の先に接続部５３を設けると共に、斜面５５に中心軸２３に対称に２つの斜開口部５６、５６を形成した。そして、第一コニカル部材５０に形成した２つの斜開口部５６、５６の周縁５７、５７を、前述の第二コニカル部材４０に形成した斜開口部４６（図２参照）の周縁４７及び第三コニカル部材３０に形成した斜開口部３６の周縁３７と合致させたことを示す。

第一コニカル部材５０の上面５１に形成する円形の上開口部５４は、第二コニカル部材４０の一部を構成する脚部４２と、第三コニカル部材３０の一部を構成する脚部３２とにより、一部が塞がれた状態にある。すなわち、図３において、脚部４２と脚部３２とにより上面５１の開口面積は最小である。

４８は第二コニカル部材に付設した一方の係合部であり、第一コニカル部材５０の斜開口部５６から突出すように配置した爪状の部材である。同様に、第三コニカル部材に付設した他方の係合部３８も第一コニカル部材５０の斜開口部５６から突出すように配置した爪状の部材である。一方の係合部４８及び他方の係合部３８のはたらきについては、後で詳しく説明する。

図４は本発明に係る風量切替装置の分解斜視図であり、風量切替装置１３は、中空の外形が円錐台形状の第一〜第三の３つのコニカル部材５０、４０、３０を重ねて構成し、これらのコニカル部材５０、４０、３０の上下面に円形の上開口部５４、４４、３４及び下開口部５９、４９、３９を設け、斜面５５、４５、３５に斜開口部５６、４６、３６を設け、上面５１、４１、３１の縁５１ａ、４１ａ、３１ａから上開口部５４、４４、３４の中心軸２３に向け斜め下向きに一対の脚部５２、４２、３２を延設し、これらの脚部５２、４２、３２の先に中心軸２３に垂直な方向に接続部５３，４３、３３を付設し、第一〜第三コニカル部材５０、４０、３０を重ね、接続部５３、４３、３３に開けた穴５３ｈ、４３ｈ、３３ｈにボルト２４ａを通し、ナット２４ｂで相互回動自在に固定する。そして、第一コニカル部材５０の下部から２本のアーム部材２１、２１を立上げ、このアーム部材２１、２１に風量調整ダイヤル２２を取付け、この風量調整ダイヤル２２に、上部から偏向ユニット１５を嵌めたことを示す。２４ｃはワッシャである。

第二コニカル部材の斜開口部４６の周縁４７に一方の係合部４８を設け、第三コニカル部材３０の周縁３７にも、一方の係合部４８と係合する他方の係合部３８を設ける。
一方の係合部４８を構成する左右の係合部４８Ｌ、４８Ｒは、左右の周縁５７Ｌ、５７Ｒにより規制され、第一コニカル部材５０の左右の周縁５７Ｌ、５７Ｒの間を動く。また、他方の係合部３８は、一方の係合部４８である左右の係合部４８Ｌ、４８Ｒにより規制され、第二コニカル部材４０の左右の係合部４８Ｌと４８Ｒの間を動くものである。

すなわち、風量切替装置１３は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材５０、４０、３０を複数重ねて構成し、これらのコニカル部材の上下面に円形の上開口部５４、４４、３４及び下開口部５９、４９、３９を設け、斜面５５、４５、３５に斜開口部５６、４６、３６を設け、コニカル部材５０、４０、３０は、中心軸２３の回りに相対回動自在に設けた。そして、コニカル部材のうち第二コニカル部材（一方のコニカル部材とも呼ぶ。）４０に備える斜開口部４６の周縁４７に一方の係合部４８を設け、この係合部４８に係合する他方の係合部３８を第三コニカル部材（他方のコニカル部材とも呼ぶ。）３０に備える斜開口部３６の周縁３７に設けたことを特徴とする。

なお、本実施例では、コニカル部材の数は３つとしたが、２つ又は４つでも良い。
また、１つのコニカル部材あたり、斜面に形成する斜開口部の数は２つとしたが、１つ又は３つでも良く、任意に設定することができる。
さらに、各斜開口部の面積は同じ大きさとしたが、互いに異なる面積としても良い。

以下、図５〜図６において、斜開口部の周縁と、斜開口部の周縁に設けた係合部との作用により、斜開口部の開口面積を自在に変更することができることを説明する。
斜開口部の開閉原理を理解し易くするため、コニカル部材の斜面を平面に展開する。そして、コニカル部材に備える斜開口部の形状を矩形に変更する。また、２つの斜開口部は、中心軸に対称に配置したので、片側のみを取上げることとする。

図５は本発明に係るコニカル部材の斜開口部の開閉原理図（「全開」から「全閉」にするとき）である。
（ａ）は、３つのコニカル部材の斜開口部を重ねて斜面を「全開」としたことを示す。
第一コニカル部材５０（図４参照）の左周縁５７Ｌに、第二コニカル部材４０の一方の係合部４８である左係合部４８Ｌを当て、この左係合部４８Ｌに第三コニカル部材３０に付設した他方の係合部３８を当てた状態である。
第一コニカル部材５０の斜開口部５６に、第二及び第三コニカル部材４０、３０の斜開口部４６、３６を重ねたので、斜面５５の開口面積は最大となり、「全開」となる。

（ｂ）は、（ａ）から第一コニカル部材５０（図４参照）を図矢印２８の方向に動かし、斜面５５の開口面積を減らし、「半開」としたことを示す。
「全開」から「半開」にする過程で、第一コニカル部材５０の周縁５７は、図矢印２８の方向に動くので、第一コニカル部材５０の下部に配置した第二コニカル部材４０の斜面４５が顔を出す。そして、「全開」から「半開」の直前まで、第一コニカル部材５０の周縁５７は、一方の係合部４８Ｌ、４８Ｒや他方の係合部３８に当たらないため、第二コニカル部材４０は動かない。「半開」にすると、第一コニカル部材５０の右周縁５７Ｒが、第二コニカル部材４０の一方の係合部４８のうちの一つである右係合部４８Ｒに当たる。

（ｃ）は、「半開」から第一コニカル部材５０（図４参照）を図矢印２８の方向に動かし、斜面５５の開口面積を閉じ、「全閉」としたことを示す。
「半開」から「全閉」にする過程で、第一コニカル部材５０の右周縁５７Ｒが、第二コニカル部材４０の一方の係合部４８のうちの一つである右係合部４８Ｒに当たり、この右係合部４８Ｒを引張ることで、第一コニカル部材５０が第二コニカル部材４０を動かす。すなわち、第一コニカル部材５０の動きに伴い、第二コニカル部材４０が連回り動く。

このとき、第二コニカル部材４０の斜面４５は動くが、第二コニカル部材４０の下部に設けた第三コニカル部材３０の斜面３５が顔を出すため、開口とはならない。なお、第三コニカル部材３０は空調ダクト１２（図２参照）に固定した部材であるため動かない。
第二コニカル部材４０の右係合部４８Ｒは、固定した部材であるストッパとしての機能を有する他方の係合部３８に当たり、第一コニカル部材５０の動きを止める役割をもつ部材となる。

図６は本発明に係るコニカル部材の斜開口部の開閉原理図（「全閉」から「全開」にするとき）である。
（ａ）は、第一コニカル部材５０（図４参照）の斜開口部が、第二コニカル部材４０の斜面４５及び第三コニカル部材３０の斜面３５により塞がれ、「全閉」としたことを示す。第二コニカル部材４０の右係合部４８Ｒを、ストッパとしての役割をもつ他方の係合部３８に当てた状態である。

（ｂ）は、「全閉」から第一コニカル部材５０（図４参照）を図矢印２９の方向に動かし、斜面を「半開」としたことを示す。
「全閉」から「半開」にする過程で、第一コニカル部材５０の斜開口部５６に備える左右の周縁５７Ｌ、５７Ｒが、第二コニカル部材４０に備える一方の係合部４８Ｌ、４８Ｒや第３コニカル部材３０に備える他方の係合部３８に当たることはなく、第一コニカル部材５０の図矢印２９の方向の動きに伴い、徐々に開口面積は大きくなる。
「半開」になると、周縁５７Ｌが一方の係合部４８Ｌに当たる。

（ｃ）は、３つのコニカル部材の斜開口部を重ねて斜面を「全開」としたことを示す。
「半開」から「全開」にする過程で、第一コニカル部材５０の斜開口部５６に備える左の周縁５７Ｌが、第二コニカル部材４０（図４参照）の一方の係合部４８のうちの一つである左係合部４８Ｌに当り、この左係合部４８Ｌを引張ることで、第一コニカル部材５０は第二コニカル部材４０を動かす。すなわち、第一コニカル部材５０の動きに伴い、第二コニカル部材４０が連回り動く。この結果、半開から、さらに開口面積は大きくなる。
「全開」になると、左係合部４８Ｌが、第三コニカル部材３０の他方の係合部３８に当たり、第二コニカル部材４０及びドライブ側の第一コニカル部材５０の動きを規制する。

このように、第二コニカル部材４０の斜開口部４６の周縁４７に左右の係合部４８Ｌ、４８Ｒを配設することで、ドライブ側のコニカル部材５０から一方のコニカル部材（第二コニカル部材）４０に力を伝達し、一方のコニカル部材４０を左右に動かすことができる。

そしてまた、他方のコニカル部材３０に備える他方の係合部３８を空調ダクト１２（図２参照）に固定することで、他方の係合部３８がストッパーとなり、コニカル部材４０、５０の左右の動きを一定の範囲内に規制することができる。

なお、図５及び図６に示した開閉原理図において、理解をし易くするため、各コニカル部材に備える斜開口部の面積は、若干異なる大きさとして説明したが、実施上、これらを異なる大きさにする必要は必ずしもない。

図７は風量切替装置の作用図であり、（ａ）〜（ｃ）の３つのポジションにおいて、コニカル部材の位置を変化させることにより、上面の開口面積と、斜面の開口面積を調整できることを説明する。

（ａ）は、斜面を「全開」にしたときであり、上面に、第一コニカル部材５０の脚部５２と、第二コニカル部材４０の脚部４２と、第三コニカル部材３０の脚部３２とを視認することができることを示す。３つのポジションのうち、斜面の開口面積は最も広くなる一方、上面５１の開口面積は、３つの脚部５２、４２、３２により塞がれるため、（ａ）〜（ｃ）のうちで最小となる。

（ｂ）は、斜面を「半開」にしたときであり、上面５１に、第一コニカル部材５０の脚部５２と、第二コニカル部材４０の脚部４２とが視認可能であることを示す。３つのポジションのうち、斜面の開口面積は（ａ）と（ｃ）の間の広さとなる一方で、上面５１の開口面積は、２つの脚部４２、５２により塞がれるため、（ａ）よりは広くなる。

（ｃ）は、斜面を「全閉」にしたときであり、上面５１に、第一コニカル部材５０の脚部５２が視認可能であることを示す。
斜面の開口面積はほぼゼロとなる一方、上面５１の開口面積は、（ａ）〜（ｃ）のうちで最大となる。

（ａ）では、斜面の開口面積が最も広くなり、上面の開口面積は最も狭くなる。そして、（ｃ）では、斜面の開口面積がほぼゼロとなり、上面の開口面積は最も広くなる。

このように、複数のコニカル部材を組合せると共に、脚部５２、４２、３２は、コニカル部材５０の斜開口部５６が全閉になるとき、相互に重なるように配置することで、斜開口部５６の全閉時に、すなわち、（ｃ）のポジションで、脚部５２、４２、３２は、相互に重なるように設けたので、コニカル部材５０の上面５１の開口面積を広くとることができる。

上面５１の開口面積を広くとることができるため、コニカル部材５０の上面５１のみから空気を吹出す場合（スポットモード）に好適となる。
従って、スポットモードにおける風速、風量のロスを減らすことができる。

一方、斜開口部５６の全開時に、脚部５２、４２、３２は、相互に重ならず、放射状に拡がるように設けたので、コニカル部材５０の上面５１の開口面積を狭くすることができる。
上面５１の開口面積を狭くすることができるため、コニカル部材５０の投影面全体から風を吹出す場合（ワイドモード）に好適となる。

上面５１の開口面積を狭くする一方、コニカル部材５０、４０、３０の斜開口部５６、４６、３６を重ね、斜開口部５６を開けるように構成することにより、ワイドモードにおいて、吹出開口部の位置による風速、風量のばらつきを減らすことができる。

風量切替装置１３は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材５０、４０、３０を複数個重ねて構成し、これらのコニカル部材５０、４０、３０の上下面に上下の開口部を設け、斜面５５、４５、３５に斜開口部５６、４６、３６を設けたものである。

コニカル部材５０、４０、３０を相対回動させて、これらのコニカル部材の斜開口部５６、４６、３６同士を重ねると、空気を通す開口部が形成される。これと反対に、一方のコニカル部材４０の斜開口部４６を他方のコニカル部材３０の斜面３５が覆うように回動させると、斜面５５に開口部は形成されない。

従って、コニカル部材４０、５０を相対回動させ、コニカル部材５０、４０、３０の斜開口部５６、４６、３６同士が重なる量を調整することにより、斜開口部５６の面積を自在に変更することができる。
この結果、風量及び風速の調整を自在に行うことができる。

また、この風量切替装置１３は、コニカル部材を複数重ねただけの簡便な構造であり、部品点数も少ない。さらに、既存の空調ダクトに付設することができるなど、コンパクトに構成することができる。吹出口付近のスペースを新たに確保する必要もない。
この結果、本発明の風量切替装置によれば、簡便な構造、且つコンパクトな構造で、風の流れを大きく変えることができる。

図８はワイドモードとスポットモードの風速分布を比較する図である。
（ａ）は、コニカル部材５０の投影面全体から風を吹出す場合（ワイドモード）の吹出口の風速分布であり、（ｂ）は、コニカル部材５０の上面５１のみから空気を吹出す場合（スポットモード）の風速分布である。

吹出口の中心付近と周囲付近の風速分布を（ａ）と（ｂ）とで比較すると、（ａ）の風速分布７１は滑らかに変化する分布であり、（ｂ）の風速分布７２は急激に変化した分府を示す。従って、（ｂ）によれば、風速を重視した高速の風を吹出すことができる。
本発明の風量切替装置１３をオープンカーやサンルーフを装着した車両に適用すれば、吹出す風速が高いため、例えば、室内に風が吹込むような環境下においても、狙った部位に強い風を当てることができる。

また、本発明を通常の車両に適用すれば、乗員が乗車した直後で、局所的に素早く空調効果を得たい場合にも好適である。
この結果、空調装置の空調能力を高めることなく、快適性を向上することができる。

図９は偏向板の作用図であり、斜面５５の開口を「全閉」にして、コニカル部材５０の上面５１から空気を吹出すスポットモードにおいて、偏向板２７・・・のうち一部の偏向板２７ａ、２７ａ長さを上面５１近傍まで延出することにより、上面５１からの強い風を乗員に向け効果的に風を吹出すことができることを説明する。

（ａ）は、空調ダクト１２の中心軸２３に対して、偏向板２７・・・を略平行に向け、（ｂ）は、偏向板２７・・・を図左向きに向け、（ｃ）は、偏向板２７・・・を図右向きに向けることを示す。

偏向板２７・・・のうち一部の偏向板２７ａ、２７ａは、コニカル部材５０の上面５１の近傍まで延設したので、コニカル部材５０の上面５１から吹出す風を必要な方向に効果的にガイドすることができる。

コニカル部材５０の上面５１から吹出す風を必要な方向にガイドすることにより、コニカル部材５０の上面５１から吹出した風を拡散させることなく、吹出すことができる。
特に、コニカル部材５０の上面５１のみから空気を吹出す場合（スポットモード）において、風量及び風速を損なうことなく、乗員に向け効果的に空気を送ることができる。

図９は、コニカル部材５０の上面５１のみから空気を吹出すという、スポットモードにおける作用を説明したものでもある。
なお、斜面５５の斜開口部５６を開口させ、上面５１に加え斜面５５から空気を吹出すというワイドモードにおいても、偏向板２７・・・の向きを自在に変更できることはいうまでもない。

図１０は図４の別実施例図であり、図４と異なる点は、風量調整ダイヤル２２を最下流に位置する第一コニカル部材５０に接続し、最上流に位置する第一コニカル部材５０を空調ダクトの内面１２ａ（図２参照）に固定することを示す。第三コニカル部材３０から一対のアーム部材２１を立上げ、風量調整ダイヤル２２に接続することで、構造アーム部材２１が、第一及び第二コニカル部材５０、４０の下部周縁７５、７４に干渉する。このため、第一及び第二コニカル部材４０の下部周縁７４、７５に、アーム部材２１が移動できるように切欠き７７、７６を形成したものである。

図１１は図４の更なる別実施例図であり、風量調整ダイヤル２２の下部外７８にギヤ部８１を形成し、このギヤ部８１に噛合う第一小ギヤ８２を取付け、この第一小ギヤ８２に軸部８３の上端を取付け、この軸部８３の下端に第二小ギヤ８４を取付け、第二小ギヤ８４を第一コニカル部材３０の外周に形成した従動ギヤ部８５に噛合わせ、風量調整ダイヤル２２の回動により、第一コニカル部材３０を回動可能に構成したことを示す。
８６は軸部を支持する軸受部、８７は軸受部８６を支持し空調ダクト１２に固定するブラケット、８８はカバーである。

本発明の空調装置は、実施の形態では車両に適用したが、工場など一般の屋内及び屋外で使うスポットクーラーとしても適用することができる。

本発明の空調装置は、自動車に好適である。

本発明に係る空調装置の断面図である。 図１の２部拡大図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係る風量切替装置の分解斜視図である。 本発明に係るコニカル部材の斜開口部の開閉原理図（「全開」から「全閉」にするとき）である。 本発明に係るコニカル部材の斜開口部の開閉原理図（「全閉」から「全開」にするとき）である。 風量切替装置の作用図である。 ワイドモードとスポットモードの風速分布を比較する図である。 偏向板の作用図である。 図４の別実施例図である。 図４の更なる別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…空調装置、１１…エアコンユニット、１２…空調ダクト、１２ａ…空調ダクトの内面、１３…風量切替装置、２２…風量調整ダイヤル、２３…中心軸、２７…偏向板、３０…第三コニカル部材、３１…第三コニカル部材の上面、３２…第三コニカル部材の脚部、３３…第三コニカル部材の接続部、３４…第三コニカル部材の上開口部、３５…第三コニカル部材の斜面、３６…第三コニカル部材の斜開口部、３７…第三コニカル部材の周縁、３８…第三コニカル部材の他方の係合部、３９…第三コニカル部材の下開口部、４０…第二コニカル部材、４１…第二コニカル部材の上面、４２…第二コニカル部材の脚部、４３…第二コニカル部材の接続部、４４…第二コニカル部材の上開口部、４５…第二コニカル部材の斜面、４６…第二コニカル部材の斜開口部、４７…第二コニカル部材の周縁、４８、４８Ｌ、４８Ｒ…第二コニカル部材の一方の係合部、４９…第二コニカル部材の下開口部、５０…第一コニカル部材、５１…第一コニカル部材の上面、５２…第一コニカル部材の脚部、５３…第一コニカル部材の接続部、５４…第一コニカル部材の上開口部、５５…第一コニカル部材の斜面、５６…第一コニカル部材の斜開口部、５７…第一コニカル部材の周縁、５９…第一コニカル部材の下開口部。

Claims (4)

1. 空気を所定の温度に調整するエアコンユニットと、所定の温度にした空気を乗員側に導く空調ダクトと、この空調ダクトから吹出す空気の風量を調整する風量切替装置とからなる空調装置において、
   前記風量切替装置は、中空の外形が円錐台形状のコニカル部材を複数重ねて構成し、
   これらのコニカル部材の上下面に円形の上開口部及び下開口部を設け、斜面に斜開口部を設け、
   前記コニカル部材は、中心軸の回りに相対回動自在に設け、
   前記コニカル部材は、これらのコニカル部材の各上面から脚部を延出し、これらの脚部の先に接続部を設け、
   これらの接続部同士を前記中心軸上で相対回動自在に固定し、
   前記脚部は、前記コニカル部材の斜開口部の全閉時に相互に重なるように設けたことを特徴とする空調装置。
2. 前記空調ダクト出口の吹出口に風向を偏向させる偏向板を設け、
   この偏向板は、前記コニカル部材の上面の近傍まで延設したことを特徴とする請求項１記載の空調装置。
3. 前記コニカル部材のうち一方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に一方の係合部を設け、この係合部に係合する他方の係合部を前記他方のコニカル部材に備える斜開口部の周縁に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空調装置。
4. 前記吹出口に風量調整ダイヤルを回動可能に取付け、
   前記風量調整ダイヤルを最上流又は最下流のいずれか一方に位置する前記コニカル部材に接続し、他方に位置するコニカル部材を、前記空調ダクトの内面に固定したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の空調装置。

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