JP4915392B2 - 空調室内機及び空調室内機のパネルの移動方法 - Google Patents
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Description
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を開閉する移動パネル24と、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。
空調室内機2は、移動パネル24の上方に、フィルタ清掃機構10を備えているので、フィルタ清掃機構10を備えていない標準空調室内機と比較して本体20の高さ寸法が大きくなる。空調室内機2は、標準空調室内機の本体を利用するために、標準空調室内機の本体に拡張枠を連結している。
図5は、下部本体の分解斜視図である。図5において、化粧パネル21の上面には、ヒンジ連結装置6、昇降装置7、フィルタ清掃機構10のフィルタ収納枠104、吹出口モジュール50及び吹出口モジュールケース50aが装着されている。化粧パネル21の下面には、移動パネル24が装着されている。
図8は、制御装置300と各スイッチ及び各モータとの接続を示す配線図である。図8に示すように、制御装置300は、昇降装置7に配置されるスイッチ77及び、フィルタ収納枠104に配置される位置検出スイッチ107に接続されている。また、制御装置300には、ヒンジ連結装置6のモータ65、昇降装置7の昇降モータ76、ロック装置8のモータ85、及びフィルタ清掃機構10のフィルタ駆動モータ104fとブラシ駆動モータ108hが接続されている。制御装置300は、CPU、メモリ及びモータドライブ回路を搭載しており、ヒンジ連結装置6や昇降装置7などから離れた電装品箱40に配置されている。各モータや各スイッチと制御装置300とはワイヤハーネスによって電気的に接続されている。
図9は、フィルタ清掃機構のフィルタ収納枠の分解斜視図である。図9において、フィルタ収納枠104には、フィルタ9、ローラー102、フィルタ9の浮き上がりを防止するフィルタ安定板103、及びフィルタ9の移動経路を形成するフィルタ収納枠104が取り付けられる。
フィルタ9は、網部9aと網部9aの周囲を保持する縁部9bを有しており、図3に示すように室内熱交換器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9b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は、複数のピニオン歯車102aと、複数のピニオン歯車102aを同軸上に連結する連結軸102bとを有している。ピニオン歯車102aは、フィルタ9のラック101と噛み合い、回転することによってフィルタ9を水平に移動させる。
図9に示すように、フィルタ収納枠104は上枠104aと下枠104bとを有しており、上枠104aと下枠104bとが一定の間隔を隔てて上下に重なることによって、フィルタ収納部が形成される。また、上枠104aには、モータ収納部104cが形成されており、ピニオン歯車102aと噛み合う伝達歯車104d、伝達歯車104dを駆動する駆動歯車104e、及び駆動歯車104eを回転させるフィルタ駆動モータ104fが収納される。
図10に示すように、ブラシ108の毛108a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。つまり、フィルタ9の上側にローラー102があり、フィルタ9の下方にブラシ108がある。毛108aの回転軸上には、最終伝達歯車108c(第2ギア)が連結されており、ブラシ駆動モータ108hの回転軸にはプーリー108gが連結されている。ブラシ駆動モータ108hとプーリー108gとベルト108fとプーリー108eと中間伝達歯車108dは、ブラシ駆動装置400を構成する。中間伝達歯車108cは、駆動歯車108dを移動パネル24の上面に沿って幅方向へ水平に移動した位置に配置されている。ベルト108fはブラシ108及び最終伝達歯車108cには触れない位置に配置されている。ブラシ駆動モータ108hは、ステッピングモータである。ブラシ駆動モータ108hの回転数は、制御装置300から供給されるパルス数によって制御される。また、ブラシ駆動モータ108hの回転方向も制御装置300の出力信号により制御される。なお、制御装置300による制御の説明については後述する。
図12において、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109aを有しており、塵埃取り込み口109aの長手方向の両端で、軸受109bを介して回転軸108bを支持する。さらに、塵埃取り込み口109a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。この櫛部109cにブラシ108の毛が入り込むため大きな摩擦抵抗が発生しブラシが回転し難くなる。
空調室内機2では、使用者が必要とするときにリモコンによって、或いは制御装置300により定期的にフィルタ9が自動で清掃される。以下、その仕組みについて説明する。
図13は、化粧パネルの斜視図である。図13に示すように、化粧パネル21の天井側の面上には、昇降装置7以外に、ヒンジ連結装置6及びロック装置8が配置されている。以下、ヒンジ連結装置6、昇降装置7及びロック装置8の詳細構造について順に説明する。
ヒンジ連結装置6は、空調室内機2が稼動するとき、移動パネル24の一端を回動可能に支持し、移動パネル24をメンテナンス位置まで降下させるとき、移動パネル24の一端の支持を解除する。
図13、図14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部材61が移動パネル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、回動部材61を移動パネル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、回動部材61と移動パネル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。
図15は、昇降装置の分解斜視図である。図15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、スイッチ77及びケース78を有している。
図16は、昇降装置内部の部品の配置図である。図16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。
移動パネル24が吸込口20aを閉じているとき、移動パネル24を本体20に支持しているのは、ヒンジ連結装置6と昇降装置7である。不測の要因で、ヒンジ連結装置6が誤動作し移動パネル24の支持を解除し、昇降装置7のワイヤ71が緩んでしまったときでも移動パネル24が落下しないように、空調室内機2はロック装置8をさらに備えている。
図17において、可動体81は、第1保持体82と第2保持体83に保持された状態であり、その状態でモータ84がピニオン歯車84aをCCW方向へ回転させたとき、ピニオン歯車84aの回転運動はラック81aによって直線運動に変換され、可動体81が壁822に向って滑り移動する。可動体81が所定距離移動したとき、可動体81は第2保持部83の案内孔83aから離れる。可動体81を保持しない第2保持体83は、上下方向の移動が許容されるので、移動パネル24の降下を妨げない。
図18は、移動パネルが吸込口を開いた状態の斜視図である。図18において、ヒンジ連結装置6が移動パネル24を連結した状態で、ロック装置8がロックを解除し、昇降装置7がワイヤ71を繰り出したとき、移動パネル24は自重によって降下する。しかし、移動パネル24の端部はヒンジ連結装置6に連結されているので、移動パネル24は端部を軸として吸込口20aを開く方向へ回動する。
図19は、移動パネルが降下している状態の斜視図である。図19において、ヒンジ連結装置6が移動パネル24の端部との連結を解除し、ロック装置8が移動パネル24のロックを解除し、昇降装置7がワイヤ71を繰り出したとき、移動パネル24は自重によって降下する。一方、昇降装置7がワイヤ71を巻き取るとき、移動パネル24は上昇し、移動パネル24が吸込口20aを完全に閉じたとき、ロック装置8が移動パネル24をロックする。
図21は、移動パネル24の開閉及び昇降に置ける歯車の解放・締結を説明するための動作説明図である。図21の符号D1で示したものが運転時の移動パネル24及びその周辺部材の状態であり、図21の符号D2で示したものが開閉中の移動パネル24及びその周辺部材の状態であり、図21の符号D3で示したものが昇降中の移動パネル24及びその周辺部材の状態である。なお、図21における位置関係は、化粧パネル21が同じ位置にあるものとして移動したときの移動パネル24の位置の違いを示している。また、図21には、運転時、開閉時、昇降時に歯車の解放動作・締結動作の対象となる最終伝達歯車108c(第2ギア)と中間伝達歯車108d(第1ギア)のみを示しており、ブラシ駆動モータ108h、ベルト108f、およびプーリー108e、108gなどの記載を省略している。
まず、移動パネル24を回動動作により開ける場合について説明する。ただし、最終伝達歯車108c及び中間伝達歯車108dの解放動作に直接関係するもの以外のロック装置8など周辺装置の動作の説明は省く。
次に、昇降動作において移動パネル24を開く場合及び閉じる場合について説明する。既に(ヒンジ連結装置6)の項で説明したように、移動パネル24がヒンジ連結装置6から解放されている状態でワイヤ71が繰り出されることで、移動パネル24が昇降して開く。逆に、ヒンジ連結装置6が解放されている状態で、ワイヤ71を巻き取ることで移動パネル24が閉じる。このとき、移動パネル24とともに動く最終伝達歯車108cの回転軸の中心は直線状に、一点鎖線で示した軌道X2を描く。
本体20、移動パネル24、被駆動装置200、制御装置300、及びブラシ駆動装置400を備えた空調室内機2には、以下の特徴がある。
ブラシ駆動装置400の中間伝達歯車108dは、本体20に対して回転自在に装着されている。この中間伝達歯車108dにより駆動力を伝達する。一方、被駆動装置200の最終伝達歯車108cは中間伝達歯車108dと噛み合う。そして、被駆動装置200は、中間伝達歯車108dから伝達される駆動力によりブラシ108を回転しフィルタの清掃を行う。制御装置300は、移動パネル24の開閉時及び昇降時に、中間伝達歯車108dを回転させるようにブラシ駆動装置400を制御する。被駆動装置200で生じる摩擦抵抗などにより最終伝達歯車108cの動きが悪い場合であっても、中間伝達歯車108dと最終伝達歯車108cの歯の関係が解放・締結が容易な角度に変化させられ、解放動作及び締結動作時における中間伝達歯車108dと最終伝達歯車108cとが引っ掛かり難くなる。その結果、移動パネル24の開閉動作及び昇降動作がスムーズに行われる。
昇降装置7が本体20に設けられている。制御装置300は、この昇降装置7による移動パネル24の開閉動作及び昇降動作における移動に合わせて中間伝達歯車108dを回転させるようブラシ駆動装置400を制御する。それにより、中間伝達歯車108dの回転方向を最終伝達歯車108cの開閉動作や昇降動作の方向(軌跡X1,X2)に一致させ、移動パネル24の移動パネル24の移動量に合わせて中間伝達歯車108dを回転させる。このように、移動パネル24の動作に合わせて中間伝達歯車108dと最終伝達歯車108cの角度を引っ掛かり難い角度に保ちつつ、解放動作及び締結動作を行うことができる。その結果、容易に移動パネル24の開閉動作及び昇降動作をスムーズに行わせることができる。
制御装置300が、解放動作中の初動動作の速度を初動動作に続く動作の速度に比べて遅くなるよう昇降装置7を制御するため、第1パルス信号の周波数f1を第3パルス信号の周波数f3よりも低くしている。また、締結動作中の終了動作の速度を終了動作の前に行われる動作の速度に比べて遅くなるように、第5パルス信号の周波数f5を第4パルス信号の周波数f4より低くしている。それにより、中間伝達歯車108dと最終伝達歯車108cの角度を合わせる動作もゆっくりと行え、両歯車108c,108dの解放・締結をスムーズに行わせることができる。その結果、移動パネル24の開閉動作及び昇降動作をさらにスムーズに行わせることができる。
中間伝達歯車108dが、最終伝達歯車108cの横、つまり最終伝達歯車108cを移動パネル24の面方向に沿って移動した位置に配置されている。それにより、最終伝達歯車108cと中間伝達歯車108dが移動パネル24に平行に並べて配置され、移動パネル24の垂直方向には並ばないことになり、移動パネル24の垂直な方向の本体20の奥行きを小さくできる。
また、上記実施形態では、中間伝達歯車108dを最終伝達歯車108cの移動に合わせて回転することにより移動パネル24の移動をスムーズに行わせたが、最終伝達歯車108cまたは中間伝達歯車108dをクラッチによりスムーズに移動させることもできる。例えば、クラッチを介して最終伝達歯車108cをフィルタ駆動モータ104fの回転軸に連結する。歯車の解放動作及び締結動作を行う際に、クラッチによって最終伝達歯車108cとフィルタ駆動モータ104fの回転軸との連結を外す。連結を外すことで小さな力で最終伝達歯車108cが回転するので、移動パネル24の移動をスムーズに行わせることができる。
7 昇降装置
9 フィルタ
20 本体
20a 吸込口
20b 吹出口
21 化粧パネル
24 移動パネル
7 昇降装置(第2駆動装置)
108 ブラシ
108c 最終伝達歯車(第2ギア)
108d 中間伝達歯車(第1ギア)
109 ダストボックス
200 被駆動装置
300 制御装置
400 ブラシ駆動装置(第1駆動装置)
Claims (6)
- 本体(20)と、
前記本体に回転自在に装着されている第1ギア(108d)を有し、前記第1ギアにより駆動力を伝達する第1駆動装置(400)と、
前記本体に対して移動自在に設けられているパネル(24)と、
前記第1ギアとかみ合う第2ギア(108c)を有し、前記パネルに固定され、前記駆動力により前記パネルの移動動作以外の所定動作を行う被駆動装置(200)と、
前記本体に設けられ、前記パネルの移動を行わせる第2駆動装置(7)と、
前記パネルの移動時に、前記第1ギアと第2ギアがかみ合う噛合状態から前記第1ギアと第2ギアがかみ合わない解放状態に移行する第1動作及び、前記解放状態から前記噛合状態に移行する第2動作のうちの少なくとも一方の動作のために、前記第2駆動装置による前記パネルの移動にあわせて前記第1ギアを回転させるよう前記第1駆動装置を制御する制御装置(300)と、
を備える空調室内機。 - 前記制御装置は、前記第1動作中の初動動作及び前記第2動作中の終了動作のうちの少なくとも一方の動作の速度が、前記第1動作のうちの前記初動動作に続く動作及び、前記第2動作のうちの前記終了動作の前に行われる動作の速度に比べて遅くなるように前記第2駆動装置を制御する、請求項1に記載の空調室内機。
- 前記移動動作は、回動動作及び昇降動作のうちの少なくとも一方を含み、
前記パネルは、回動動作及び昇降動作のうちの少なくとも一方により移動される移動パネルであり、前記第1ギアは、前記第2ギアの位置から前記移動パネルの面方向に沿って移動した位置に配置されている、請求項1又は請求項2に記載の空調室内機。 - 前記本体は、フィルタ(9)を有し、
前記被駆動装置は、前記第2ギアに連結され、前記フィルタに接触可能に設けられたブラシ(108)をさらに有し、
前記ブラシは、前記フィルタに付着した塵埃を除去するために前記第2ギアに伝達される駆動力により回転動作を行う、請求項1から3のいずれかに記載の空調室内機。 - 前記被駆動装置は、前記ブラシにより除去される塵埃を収納するボックス(109)をさらに有する、請求項4に記載の空調室内機。
- 本体(20)と、前記本体に回転自在に装着されている第1ギア(108d)を有し、前記第1ギアにより駆動力を伝達する第1駆動装置(400)と、前記本体に対して移動自在に設けられているパネルと、前記本体に設けられ、前記パネルの移動を行わせる第2駆動装置(7)と、前記パネルに固定され、前記第1ギアとかみ合う第2ギア(108c)を有し、前記駆動力により前記パネルの移動動作以外の所定動作を行う被駆動装置(200)とを備える空調室内機のパネルの移動方法であって、
前記パネルの移動において、前記第1ギアと第2ギアがかみ合う噛合状態から前記第1ギアと第2ギアがかみ合わない解放状態に移行する第1移動工程及び、前記解放状態から前記噛合状態に移行する第2移動工程のうちの少なくとも一方の工程と、
前記第1及び第2移動工程のうちの少なくとも一方の工程のために、前記第2駆動装置による前記パネルの移動にあわせて前記第1駆動装置により前記第1ギアを回転させる工程と、
を備える空調室内機のパネルの移動方法。
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