JPS6362668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和装置、詳しくは熱交換器とフ
アン及び前記熱交換器を開閉するダンパーとを備
え、前記熱交換器に冷却用媒体を流して冷房を、
また、加熱用媒体を流して暖房を行なうと共に、
前記ダンパーの開閉操作により冷暖房能力を制御
するごとくした空気調和装置に関する。

従来、以上の如くダンパーを用い、該ダンパー
の開閉操作により冷暖房能力を制御するごとくし
たものは、すでに提供されているが、前記ダンパ
ーの開閉はモジユトロールモータを用いて電気的
に行なつたり、また、リンク機構やワイヤー伝動
機構などを用いて機械的に行なつたりしている。

前者のごとく電気的に行なう場合、室内温度に
応じて自動的に前記ダンパーの開閉を行なうこと
ができるが、前記ダンパーの開閉は、冷房運転時
では温度が設定値よりも高くなれば開側に、逆に
暖房運転時では温度が設定値よりも高くなれば閉
側に駆動しなければならないため、これら冷暖房
運転に対応して、前記ダンパーの開閉制御を切換
える必要があつたし、また、モータを用いるため
コスト高となるし、電気配線工事が必要となつて
一層コスト高となる問題があつた。

又、後者のごとく機械的にダンパーの開閉を行
なう場合、手動操作によるもので、前者に比しコ
ストを低くできるが、反面室内温度に応じて自動
的に前記ダンパーの開閉を行なえない問題があつ
た。

本発明は、以上の如き従来の問題点に鑑み発明
したもので、その目的は、簡単な構造により、室
内温度に応じて自動的にダンパーの開閉が行な
え、しかも、冷暖房運転に応じて切換えなくと
も、前記ダンパーの開閉が行なえる低コストの空
気調和装置を提供する点にある。

即ち、本発明は、温度上昇で熱膨張する流体を
封入した感温部と、前記流体の熱膨張に応動して
動作する作動部とから成る温度検出器を用い、こ
の温度検出器における前記作動部の動作を、伝動
機構によりダンパーに伝えるごとく成すと共に、
前記伝動機構に、前記作動部の一方向動作途中で
反転し、前記作動部の動作方向に対する伝動方向
を逆転する反転機構を設けて、前記ダンパーを前
記作動部の一方向動作において開から閉及び閉か
ら開に制御するごとく成したことを特徴とするも
のである。

次に、本発明空気調和装置の実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図に示したものは、フアンコイルユニツト
で、本体ケーシング１の底面に吸入口２を、上面
に吹出口３を設け、内部に熱交換器４とフアン５
とを内装すると共に、前記熱交換器４の風上側
に、該熱交換器４を開閉するダンパー６を設けた
ものである。

前記ダンパー６は、前記本体ケーシング１の側
壁１ａにダンパー軸７を介して開閉自由に支持す
るのであつて、前記ダンパー軸７を、傾斜方向に
配設する前記熱交換器４の上方角部近くに設け、
前記ダンパー軸７の回転により、前記ダンパー６
を、第１図実線に示した全開位置と、第１図点線
に示した全閉位置とに開閉制御するものである。
前記全開位置は、前記熱交換器４の上方部と前記
本体ケーシング１の後壁１ｂとの間に形成する短
絡通路８を閉じ、前記熱交換器４に対し最大限離
れ、前記熱交換器４を通る空気通路９を開く位置
であり、また、全閉位置は、前記短絡通路８を開
き、前記熱交換器４を覆つて該熱交換器４を通る
空気通路９を閉じる位置である。

又、前記熱交換器４には、冷房時、冷水又は冷
凍装置の低圧液冷媒などの冷却用媒体を流すので
あり、また、暖房時温水、蒸気又は冷凍装置の吐
出ガスを流すのである。

尚、冷却及び加熱用媒体として、冷水及び温水
を用いる場合、主として熱回収式冷凍装置を用い
るのであり、また、低圧液冷媒及び吐出ガスを用
いる場合には、ヒートポンプ式冷凍装置を用いる
のである。

ヒートポンプ式冷凍装置を用いる場合、前記熱
交換器４は冷房時蒸発器となり、暖房時凝縮器と
なるのであつて、冷房時凝縮器となり、暖房時蒸
発器となる熱源側熱交換器とのバランスで運転す
るのであるから、多室形ヒートポンプ式冷凍装置
に適用するのが好ましい。

本発明は、以上の如く構成する空気調和装置に
おいて、前記ダンパー６の開閉を簡単な構成で、
かつ、室内温度に応じて自動的に行なえ、しか
も、冷暖房運転に応じて切換えなくとも開閉が行
なえるようにしたもので、温度上昇で熱膨張する
流体を封入した感温部１１と、前記流体の熱膨張
に応動して動作する作動部１２とから成る温度検
出器１０を用い、この温度検出器１０における前
記作動部１２の動作を伝動機構２０により前記ダ
ンパー６のダンパー軸７に伝えるごとく成すと共
に、前記伝動機構２０に、前記作動部１２の一方
向動作途中で反転し、前記作動部１２の動作方向
に対する伝動方向を逆転する反転機構２１を設け
て、前記ダンパー６を、前記作動部１２の一方向
動作において、開から閉及び閉から開に制御する
ごとく成したものである。

次に、第２，３図に基づいて以上の如く構成す
るダンパー６の開閉制御機構の実施例を説明す
る。

第２，３図に示したものは、前記本体ケーシン
グ１の側壁１ａに固定する基板５０と、該基板５
０に固定するケース５１とを用い、前記温度検出
器１０を前記ケース５１に、ねじなどの固定手段
で取付けると共に、前記伝動機構２０を、前記基
板５０に後記するピンにより取付け、前記ケース
５１でカバーするごとくして、開閉制御ユニツト
を構成し、このユニツトの基板５０を前記本体ケ
ーシング１の側壁１ａにボルトなどの固定手段に
より固定することにより、簡単に組込めるように
している。

又、第２図に示した前記温度検出器１０は、前
記感温部１１を、感温筒１３と、該感温筒１３に
パイプ１４を介して連通する膨張室１５ａをもつ
容体１５とから構成すると共に、前記作動部１２
を、前記膨張室１５ａにおける前記流体の熱膨張
で動作するピストン１６とロツド１７及び前記ピ
ストン１６を内装するシリンダ１８とから構成
し、このシリンダ１８を、前記容体１５に螺合手
段により結合し、そして、前記ケース５１にボル
トなどの固定手段で固定する取付ブロツク５２を
設けて、該取付ブロツク５２に、前記シリンダ１
８を螺合手段により取付け、かつ、前記ピストン
１６と前記取付ブロツク５２との間にリターンば
ね１９を介装したものである。

しかして、前記ピストン１６及びロツド１７
は、温度上昇時前記感温部１１における前記流体
の熱膨張により一方向（第２図右方向）に移動
し、温度下降時には、前記リターンばね１９によ
り他方向（第２図左方向）に移動するものであ
る。尚、前記流体には液状の非圧縮性流体を用い
ている。

又、前記伝動機構２０は、前記ピストン１６及
びロツド１７の水平方向移動を、垂直運動に変換
するリンク機構と、この垂直運動を回転運動に変
換する変換機構とを用いている。

前記リンク機構は、三つのリンク２２，２３，
２４を組合わせ、前記反転機構２１も構成するも
ので、一つのリンク２２を長尺として、その下端
近くを前記基板５０にピン２５を介して枢着し
て、このリンク２２の下端部を、前記ロツド１７
の先端に結合した１対のアーム２６，２７と連動
ピン２８，２９とにより形成する連動体３０の前
記ピン２８，２９間に挿入するのであり、また、
前記リンク２２の上端部にガイド溝２２ａを形成
して、このガイド溝２２ａに、前記リンク２３，
２４を連結する連結ピン３１を遊動自由に挿嵌す
るのである。

又、前記リンク２３，２４のうち、下側リンク
２３は、その一端を前記基板５０にピン３２を介
して枢着すると共に、上側リンク２４は、その一
端を、前記変換機構を構成する伝動体４１にピン
３３を介して連結するのであつて、前記両リンク
２３，２４は、前記長尺リンク２２のガイド溝２
２ａに挿嵌する前記連結ピン３１を頂点とした三
角形状に組付けてトグル・ジヨイント機構を構成
するのである。

尚、第２，３図において、３４は前記上側リン
ク２４の案内体で、中央部には前記ピン３３を上
下方向に案内する長孔３５を設けており、この長
孔３５に前記ピン３３を挿嵌し、前記上側リンク
２４が動作するとき、前記ピン３３を上下方向に
案内するのである。

又、第２，３図に示した前記変換機構の伝動体
４１は、ワイヤ又は可撓性を有する帯板を用い、
この伝動体４１の下端部を、前記ピン３３により
前記上側リンク２４の上端に連結すると共に、上
端部を、前記ダンパー軸７にキー結合又はスプラ
イン結合する巻取体４２の外周面にビス４３で固
定するのである。

前記巻取体４２は、前記ダンパー軸７を、前記
基板５０に設ける貫通孔を介して突出させ、この
突出部に固定するのであつて、前記巻取体４２と
基板５０との間には、前記巻取体４２を前記伝動
体４１の巻取方向に付勢する巻取ばね４４を介装
するのである。

この巻取ばね４４は前記ダンパー６を全開位置
から全閉位置に動作させる力を有するもので、こ
の巻取ばね４４により前記伝動体４１及び上側リ
ンク２４は常時上向きに付勢され、その結果前記
長尺リンク２２もその揺動方向に付勢されるので
あつて、前記長尺リンク２２は前記連動ピン２
８，２９の一方に接触している。尚、前記リター
ンばね１９は、前記巻取ばね４４より強くなつて
いる。

しかして、第２図に示した状態は室内温度が低
く、ダンパー６が全開している状態であつて、前
記長尺リンク２２の下端部は、前記巻取ばね４４
の作用で、前記連動ピン２９に接触している。

この状態から室内温度が上昇すると、この温度
上昇により、前記温度検出器１０の感温部１１に
封入した流体が熱膨張するのであり、この熱膨張
により、前記作動部１２におけるロツド１７が前
記リターンばね１９に抗して、第２図右方向に移
動するのである。

そして、このロツド１７の移動により、前記長
尺リンク２２は、前記巻取ばね４４の作用で反時
計方向に揺動し、前記リンク２２に連結する前記
リンク２３，２４が三角形状から直線状に変形す
るのである。

また、前記長尺リンク２２は、前記リンク２
３，２４が直線状に並んだとき、これらリンク２
３，２４に重なつた後、第２図鎖線のごとく反転
するのであり、この反転により、前記リンク２
３，２４は再び三角形状に変形するのである。

尚、前記リンク２３，２４が直線状に変形した
後、前記長尺リンク２２が反転して再び三角形状
に変形する場合、前記長尺リンク２２の下端部
は、前記連動ピン２８に接触することになり、こ
の連動ピン２８を介して、前記ロツド１７の移動
を強制的に前記長尺リンク２２に伝えて、該リン
ク２２を揺動させるのである。

又、前記リンク２３，２４の三角形状から直線
状への変形により、前記上側リンク２４の上端部
即ち、前記伝動体４１と連結する前記ピン３３
は、最下降位置から上動して直線状で最上昇位置
となるのであり、また、前記長尺リンク２２が反
転して直線状から再び三角形状に変形することに
より、前記ピン３３は最上昇位置から下動し、前
記ロツド１７の右方向移動の終端で最下降位置と
なるのである。

そして、前記ピン３３の上動により、前記巻取
体４２が巻取ばね４４の作用で回転し、前記ダン
パー軸７を介してダンパー６を全開位置から全閉
位置に揺動させるのであり、前記ピン３３の最上
昇位置で、前記ダンパー６を全閉させるのであ
る。

また、前記ピン３３の下動により、前記巻取体
４２は前記巻取ばね４４に抗して回転し、前記ダ
ンパー６を、全閉位置から全開方向に揺動させる
のであり、前記ピン３３の最下降位置で、前記ダ
ンパー６を全開させるのである。

又、温度下降により、前記感温部１１の流体が
熱収縮すると、前記リターンばね１９により前記
ロツド１７を左方向に移動させるのである。この
ロツド１７の左方向移動も、前記した右方向移動
と同様、前記リンク２３，２４を三角形状から直
線状に変形した後、再び三角形状に変形し、前記
伝動体４１に連結するピン３３を、最下降位置か
ら最上昇位置に上動させた後前記リンク２２の反
転で最上昇位置から最下降位置に下動させるので
ある。

この場合前記長尺リンク２２の揺動は、時計方
向となり、前記長尺リンク２２の下端部は、揺動
開始時巻取ばね４４の作用で前記連動ピン２８に
接触している。

又、第２，３図に示したものは、前記連動体３
０における連動ピン２８，２９の間隔を、前記長
尺リンク２２における下端部の幅寸法より大きく
して、前記長尺リンク２２の反転時、前記作動部
１２におけるロツド１７の動作を、前記ダンパー
６に伝動しない非伝動域Ｐを設け、前記ダンパー
６の開から閉と閉から開への切換時閉状態を維持
するごとく成している。

即ち、第２，３図に示したものは、ダンパー６
の開から閉への動作換言すると前記リンク２３，
２４の直線状への変形は、前記巻取ばね４４の作
用で行なうもので、前記長尺リンク２２の揺動
は、前記巻取ばね４４の作用で前記ロツド１７の
移動に追従するのであり、前記長尺リンク２２の
下端部は連動ピン２８，２９の一方に接触するの
であるが、前記ダンパー６の閉から開への動作、
換言すると前記リンク２３，２４の三角形への変
形は、前記ロツド１７の移動により、前記巻取ば
ね４４に抗して強制的に行なうものであるから、
前記長尺リンク２２の下端部は前記連動ピン２
８，２９の一方から他方に接触を変更することに
なる。

従つて、前記連動ピン２８，２９間の間隔を前
記長尺リンク２２の下端部の幅寸法より大きくし
て遊び（非伝動域）を設けることにより、前記ロ
ツド１７が動作しているのに拘わらず、前記ダン
パー６は動作しないことになるのである。

即ち、前記温度検出器１０による調整範囲を14
℃〜34℃とし、前記作動部１２にけるロツド１７
のストロークを６ｍ／ｍとした場合、前記ロツド
１７は、第６図のごとく温度の変化に比例して動
作することになるが、前記ダンパー６は、第７図
のごとく、14℃〜22℃の低温域では、全開（60゜）
から全閉（0゜）の動作をし、22℃〜26℃の中温域
では全閉状態が維持され、26℃〜34℃の高温域で
は全閉から全開の動作をするのである。尚、前記
ダンパー６の開度を０〜60゜に設定した場合であ
る。

以上の如く、温度検出器１０の感温部１１に封
入した流体の熱膨張を駆動源として利用し、前記
ダンパー６の開閉を行なうものであるから、モー
ターなどの駆動源を必要とせず低コストにできな
がら、前記流体の熱膨張による作動部１２の一方
向動作で、前記ダンパー６を開から閉及び閉から
開に制御できるから、この開から閉の制御を暖房
時の調整に、また閉から開の制御を冷房時の調整
に利用することにより、冷暖房運転に応じて切換
える必要なく、前記ダンパー６の開閉作動が行な
えるのである。

尚以上の説明した実施例は、前記変換機構の伝
動体４１としてワイヤや帯板などを用いたが、第
４，５図のごとく剛性材により形成してもよい。

第４図に示したものは、ラツク４５を用い、巻
取体４２の代りにピニオン４６を用い、前記ラツ
ク４５を前記上側リンク２４にピン３３で連結
し、前記ピニオン４６を前記ダンパー軸７にキー
結合したものである。

この構成において、前記巻取ばね４４は用いな
いのであつて、前記ダンパー６の開閉、換言する
と前記リンク２３，２４の変形は、前記作動部１
２におけるロツド１７の動作により強制的に行な
うのである。

又、以上の構成において、非伝動域Ｐを設ける
場合、前記ラツク４５の下部又はピニオン４６一
側に、歯の欠落部を設けて、前記ピン３３の最上
昇位置のやゝ手前で前記ラツク４５がピニオン４
６に対し滑るように構成するのである。

又、第５図に示したものは、伝動リンク４７を
用い、前記巻取体４２の代りにアーム４８を用
い、前記伝動リンク４７を前記上側リンク２４に
ピン３３で連結し、前記アーム４８のボスを、前
記ダンパー軸７にキー結合し、前記伝動リンク４
７とアーム４８とを、ピン４９で結合したもので
ある。

この場合も、前記巻取ばね４４を用いないので
ある。

又、以上の構成において非伝動域Ｐを設ける場
合は、前記伝動リンク４７の下端部に長孔４７ａ
を設け、この長孔４７ａに前記ピン３３を挿嵌し
て連結すると共に、前記長孔４７ａの上端部と前
記ピン３３との間に、前記ダンパー６の開閉トル
ク以上の力をもつ弾性体４７ｂを介装するのであ
る。

この場合、前記ダンパー６は、前記ピン３３の
最上昇位置の手前で全閉し、かつ全閉を、ストツ
パー又は前記本体ケーシング１の後壁１ｂで規制
するのであつて、前記ダンパー６が全閉するまで
は、前記弾性体４７ｂは撓むことなく、前記ピン
３３の上昇により前記伝動リンク４７を動作さ
せ、前記ダンパー６を閉じるのである。又ダンパ
ー６が全閉した後も、前記ピン３３は上昇する
が、このとき前記ダンパー６は、前記ストツパー
又は本体ケーシング１の後壁１ｂで規制されてい
るので、前記弾性体４７ｂが撓み、前記ピン３３
のみが最上昇位置まで上昇するのであり、前記ダ
ンパー６の閉状態が維持できるのである。

又、以上説明した実施例の温度検出器１０はピ
ストン１６を用いたが、ダイヤフラムを用い、該
ダイヤフラムに前記ロツド１７を直接結合しても
よい。

以上の如く本発明は、温度上昇で熱膨張する流
体の熱膨張を利用して、ダンパー６の開閉を行な
うごとくしたから、モータなどの駆動源を必要と
せず、従つて簡単な構成で低コストにできなが
ら、電気配線工事も不要にできるのである。

その上、前記流体を封入した温度検出器におけ
る作動部１２の動作を、該作動部１２の一方向動
作途中で反転し、前記作動部１２の動作方向に対
する伝動方向を逆転する反転機構２１をもつ伝動
機構２０によりダンパー６に連動させ、前記作動
部１２の一方向動作において前記ダンパー６を開
から閉及び閉から開に制御するごとくしたから、
室内温度に応じて前記ダンパー６の開閉制御がで
きながら、冷房運転と暖房運転との切換え操作を
しなくとも、前記ダンパー６の開閉制御が可能と
なるのである。

従つて、ダンパーをモータにより電気的に開閉
制御する従来例のごとく、冷房運転と暖房運転と
に応じて制御を切換える切換装置も不要にでき、
より一層コストの低下を行なえるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明空気調和装置の一実施例を示す
概略断面図、第２図はダンパーの開閉制御機構の
一実施例を示す１部切欠正面図、第３図は第２図
−線における断面図、第４図及び第５図は、
ダンパーの開閉制御機構の別の実施例を示す要部
のみの説明図、第６図は温度検出器の温度−スト
ローク特性図、第７図は、ダンパーの動作特性図
である。 ４……熱交換器、５……フアン、６……ダンパ
ー、１０……温度検出器、１１……感温部、１２
……作動部、２０……伝動機構、２１……反転機
構、Ｐ……非伝動域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器４とフアン５及び前記熱交換器４を
   開閉するダンパー６とを備え、前記熱交換器４に
   冷却用媒体を流して冷房を、また、加熱用媒体を
   流して暖房を行なうと共に、前記ダンパー６の開
   閉操作により冷暖房能力を制御するごとくした空
   気調和装置であつて、温度上昇で熱膨張する流体
   を封入した感温部１１と前記流体の熱膨張に応動
   して動作する作動部１２とから成る温度検出器１
   ０及び前記作動部１２の動作を前記ダンパー６に
   伝動する伝動機構２０を備え、この伝動機構２０
   は、前記作動部１２の一方向動作途中で反転し、
   前記作動部１２の動作方向に対する伝動方向を逆
   転する反転機構２１を含み、前記ダンパー６を、
   前記作動部１２の一方向動作において開から閉及
   び閉から開に制御するごとくしたことを特徴とす
   る空気調和装置。 ２ 反転機構２１を備え、温度検出器１０の作動
   部１２の動作をダンパー６に伝える伝動機構２０
   に、前記反転機構２１の反転時、前記作動部１２
   の動作を前記ダンパー６に伝動しない非伝動域Ｐ
   を設け、前記ダンパー６の開から閉と閉から開へ
   の切換時閉状態を維持するごとくした特許請求の
   範囲第１項記載の空気調和装置。