CN100541022C - 空气调节器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用小型的马达在短时间内清扫过滤器的空气调节器。空气调节器具有：热交换器，配置在热交换器的上游的过滤器，对通过了过滤器的空气进行送风使其用热交换器进行热交换的送风扇和清扫机构及控制单元。该清扫机构具有与过滤器滑动接触而除去过滤器的尘埃的除尘单元及使用移动用马达而使除尘单元和过滤器的相对位置移动的移动单元；该控制单元与移动用马达所需的转矩的大小对应而使移动单元的移动速度进行多种变速的控制。

Description

空气调节器

技术领域

本发明涉及空气调节器，尤其是适合于可进行过滤器的自动清扫运转的空气调节器。

背景技术

空气调节器使室内空气在热交换器中循环，将其变成经加热、冷却或除湿了的调节空气，通过将其吹送到室内而将室内环境变得舒适。这时，具备除去循环空气中的尘埃的过滤器，防止尘埃附着在热交换器上而降低热交换性能，并且，将室内变成清洁的空间，使居住者舒适地生活。由于室内空气一直在过滤器中循环，所以室内空气中的尘埃逐渐积累。

因此，需要在适当时期清扫过滤器。以往，在清扫装在空气调节器中的过滤器时，从空气调节器取出被尘埃污染的过滤器并使用电动除尘器等除去附着的尘埃，再安装在空气调节器上。

但是，由于空气调节器多数安装在室内的高处，不便清扫过滤器，因此为了能容易进行过滤器的清扫做出了种种努力。为了进行过滤器的清扫，作为用马达使夹入收垃圾部的过滤器移动的现有技术，已知有日本特开2005-308391号公报(专利文献1)记载的技术。

在该专利文献1中叙述了如下过滤器的自动清扫的控制，即，具有清扫机构，该清扫机构具有：使配置在空气吸入口和热交换器之间的过滤器沿规定方向往复移动的移动单元；以及除去附着在过滤器上的尘埃的收垃圾部；自动清扫过滤器，并且防止除去的垃圾被带出过滤器清扫部外。

在专利文献1中利用移动单元的过滤器的移动速度是一定的。因此，存在如下问题，即，若要使用小型的马达移动过滤器，则由马达上产生的转矩小，需要降低过滤器的移动速度进行清扫，不能在短时间内完成过滤器的清扫。要想以短时间清扫过滤器，则需要使用即使提高过滤器的移动速度也能产生必须的转矩的大型的马达，存在难以确保该马达的设置空间的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用小型的马达可在短时间内清扫过滤器的空气调节器。

为了达到上述目的，本发明的空气调节器具有：热交换器，配置在上述热交换器的上游的过滤器，对通过了上述过滤器的空气进行送风使其用上述热交换器进行热交换的送风扇以及清扫机构；该清扫机构具有与上述过滤器滑动接触而除去上述过滤器的尘埃的除尘单元及使用移动用马达而使上述除尘单元和上述过滤器的相对位置移动的移动单元；其特征是，具有与上述移动用马达所需的转矩的大小对应而使上述移动单元的移动速度进行多种变速的控制单元。

这种本发明的更优选的具体构成例如下：

(1)上述除尘单元是与上述过滤器的上游侧的面滑动接触而将上述过滤器的尘埃扫在一起的扫除用毛刷，具有与上述扫除用毛刷滑动接触而从上述扫除用毛刷除去附着在上述扫除用毛刷上的尘埃并且使该尘埃附着的除去刷子，以及与上述除去刷子滑动接触而保持附着在上述除去刷子上的尘埃的尘埃返回防止刷子。

(2)上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在起动时，在上述多个移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

(3)上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在制动时，在上述多个移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

(4)上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在上述扫除用毛刷和上述除去刷子滑动接触时，在上述多个移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

(5)上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在上述扫除用毛刷的起动时、制动时以及上述扫除用毛刷和除去刷子的滑动接触时，在上述多个移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

本发明具有以下效果。

若采用本发明的空气调节器，能使用小型的马达在短时间内进行过滤器的清扫。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的空气调节器的室内机的侧剖视图。

图2是图1的室内机的内部正视图。

图3是表示图1的室内机的清扫机构的立体图。

图4是图3的清扫机构的结构及动作详细图。

图5是表示图3的清扫机构的移动用马达的转速和发生转矩的关系图。

图6是图3的清扫机构的动作说明图。

图7是图3的清扫机构的动作流程图。

图中：

1-空气调节器室内机，21-机箱，23-装饰框，25-前面板，29-空气吹出口，33-室内热交换器，35-接露盘，42-反向检测限位开关，43-制动检测限位开关，230、230′-空气吸入部，231、231′-过滤器，234-引导框，235、235′-导轨，236-尘埃，237-齿条，238-待机部，242-移动用马达，243-推进轴，244-螺杆，245-轴承，251-可动板，261-滑架，262、262′-毛刷支撑框，267、267′-扫除用毛刷，271、271′-除去刷子，271a-除去刷子面，290-吹送风道，291-上下风向板，295-左右风向板，311-送风扇，313-送风马达，41-起动检测限位开关。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的一个实施例的空气调节器。

首先，使用图1及图2说明空气调节器的整体结构。图1是本实施例的空气调节器的室内机的侧剖视图，图2是图1的室内机的内部正视图。

在图1中，用标记1总括表示的是空气调节器的室内机。室内机1构成如下，在机箱21的中央部放置室内热交换器33，在热交换器33的下部配置与热交换器33的宽度大致相等的长度的直流风扇方式的送风扇311，安装驱动送风扇311的送风马达313、接露盘35等，用装饰框23覆盖，在装饰框23的前面安装前面板25。

在装饰框23上设有吸入室内空气的空气吸入口230和吹出调节好温湿度的空气的空气吹出口29。使来自送风扇311的吹送气流流过具有与送风扇311的长度大致相等的宽度的吹送风道290，用配置在吹送风道290途中的左右方向板295偏转气流的左右方向，再利用设在吹出口29上的上下风向板291偏转气流的上下方向，将吹送气流流吹送到室内。

另外，吸入侧的可动板251做成通过使未图示的驱动马达旋转，能以设在下部的转动轴为支点转动的结构。对该可动板251进行控制，使得在空气调节器运转时打开前侧空气吸入部230′，从前侧空气吸入部230′也将室内空气吸引到室内机1内，在空气调节器停止时关闭前侧空气吸入部230′。

过滤器231、231′用于除去包含于吸入的室内空气中的尘埃，配置成覆盖室内热交换器33的吸入侧。送风扇311由横向长的直流风扇构成，并配置在室内机1内的中央，以便从空气吸入口230、230′吸入室内空气并从空气吹出口29吹出。室内热交换器33配置在送风扇311的吸入侧，做成大致倒V字状。

接露盘35配置在室内热交换器33的前后两侧的下端部下方，为接收在冷气运转时或除湿运转时室内热交换器33产生的凝结水而设置。用接露盘35接收并收集的凝结水通过排出管道(未图示)排出到室外。

由此，形成使调节好的室内空气流动的主风道。即，通过送风扇311的运转，室内空气从空气吸入口230、230′吸入，并通过过滤器231、231′，在用室内热交换器33进行热交换之后，从空气吹出口29向室内吹出。

在运转该空气调节器时，与电源(未图示)连接并操作遥控器(未图示)，进行所希望的冷气、除湿、暖气等的运转。这些运转利用由微型机构成的控制单元(未图示)进行控制。该控制单元还控制后述的过滤器的清扫机构。

接着，使用图3说明过滤器的清扫单元。图3(a)是清扫机构立体图，图3(b)是集尘容器和扫除用毛刷的立体图。

在本实施例中，在与热交换器33的上游的上侧吸入部230和前侧吸入部230′面对的正交的两个面上，设有平面状的过滤器231、231′。过滤器231、231′与引导框234配合。引导框234在上侧后部和前侧下部具有导轨235、235′，在过滤器231、231′的交叉部具有推进轴243。

在此，具有同一功能的部分作为上侧过滤器231用和前侧过滤器231′用的场合，对前侧过滤器231′用的部分在上侧过滤器231用的部分的标记上附加“′”以示区别。

推进轴243具有多边形截面，以轴支撑在设置于引导框234上的轴承245上。推进轴243的一侧贯通轴承245，在其端部连接有固定在引导框234上的移动用马达242。在推进轴243上间隙安装有螺杆244、滑架261。螺杆244设在引导框234上，且同与推进轴243平行的齿条237相啮合。

在滑架261和导轨235、235′之间，跨过各过滤器231、231′而架设毛刷支撑框262、262′。在毛刷支撑框262、262′上安装有打扫过滤器231、231′进行扫除的扫除用毛刷267、267′。

然后，通过使移动用马达242旋转，从而使推进轴243、螺杆244旋转，螺杆244沿着齿条237根据移动用马达242的旋转方向左右方向移动，从而使滑架261移动。由此，扫除用毛刷267、267′移动而与过滤器231、231′滑动接触的同时进行扫除，将过滤器231、231′上的尘埃扫取到扫除用毛刷267、267′上，使其向引导框234的左部的除去刷子271、271′移动。

接着，使用图4，以上侧的清扫机构为例对清扫机构的结构及动作进行说明。图4是表示扫除用毛刷的毛尖的动作的说明图。

在过滤器231的右方具有待机部238，在不进行清扫动作时扫除用毛刷267待机于待机部238。

在清扫机构进行清扫动作时，使移动用马达242运转，从而使如图4的F部所示在待机部238待机的扫除用毛刷267如图4的D部所示移动，从而扫掠过滤器231。这时，利用作为起动检测单元的限位开关41来检测扫除用毛刷267是否从作为过滤器231的端部的待机部238移动。扫除用毛刷267在逐渐使毛尖弯曲变形的同时登上到过滤器231面上，与过滤器231滑动接触。

扫除用毛刷267在向除去刷子271的方向移动的同时扫掠过滤器231，扫取尘埃236。结束过滤器231的扫掠的扫除用毛刷267与扫取的尘埃236一起到达除去刷子271，在与除去刷子面271a有效地滑动接触的同时，将尘埃236改置于除去刷子271上。

利用作为反向检测单元的限位开关42，检测扫除用毛刷267将尘埃236改置于除去刷子271上已结束。由此，扫除用毛刷267反向移动，向与清扫时相反的方向，扫除用毛刷267的毛尖在逐渐使毛尖弯曲变形的同时登上突出的过滤器231面上，与过滤器231滑动接触。

扫除用毛刷267在向与清扫时相反的方向移动的同时使毛尖变形而与过滤器231滑动接触，朝向待机部238，通过作为制动检测单元的限位开关43的检测而结束移动。作为制动检测单元的限位开关43和作为起动检测单元的限位开关41也可以用同一个限位开关兼用。

为了进行这种一连串的过滤器清扫运转，使扫除用毛刷267移动的移动用马达242所必须产生的必要转矩，很明显，在扫除用毛刷267起动时及扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时全都变大。

在本实施例的室内机1中，作为移动用马达242使用步进马达。图5表示步进马达的转速和输出转矩的关系。从该图5可知，为了得到大的输出转矩，需要将转速抑制在某个值以下。在本实施例的场合，需要最大转矩时是扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时的0.26N·m以上，其次是扫除用毛刷267起动时的0.25N·m以上，最小的转矩也行的时候是往复中间移动时的0.20N·m以上。从而，移动用马达242的转速需要设定为在扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时为44.1转/分以下，在扫除用毛刷267起动时为47.1转/分以下，在扫除用毛刷267的往复中间移动时为59.3转/分以下。

接着，使用图6说明将扫除用毛刷267的移动速度进行多种变速的场合的动作。

如上所述，为了进行一连串的过滤器清扫运转，使扫除用毛刷267移动的移动用马达242所必须产生的必要转矩的大小，以扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时、起动时、往复中间移动时为顺序。从而，扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时，通过将移动用马达的转速设为31.2转/分以下而可得到其必要转矩。而且，在占过滤器扫除的大部分的往复中间移动时，为得到其必要转矩而将转速提高到52.0转/分。

于是，作为清扫时的毛刷移动时的往路，在起动时的区间A，以比作为区间B的往复中间移动时的速度v3还低的速度v2使扫除用毛刷267移动。并且，在作为扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时的区间C，以比作为区间B的往复中间移动时的速度v3还低的速度v1使扫除用毛刷267移动。在该区间C，通过以比往复移动时的速度v3还低的速度v1使扫除用毛刷267移动，不仅能得到必要的转矩，而且能够缩短扫除用毛刷267结束将尘埃236改置于除去刷子271上，并在使作为反向检测单元的限位开关42的逻辑反转后，在制动扫除用毛刷267的期间移动的距离。

在扫除用毛刷267反向移动的返回移动时(归路)，也在作为扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时的区间C，以比作为区间B的往复移动时的速度v3还低的速度v1使扫除用毛刷267移动。

另外，在扫除用毛刷267朝向待机部238通过作为制动检测单元的限位开关43的检测而结束移动的区间A，通过以比作为区间B的往复移动时的速度v3还低的速度v2使扫除用毛刷267移动，能够缩短结束过滤器清扫运转，在使作为制动检测单元的限位开关43的逻辑反转后，在制动扫除用毛刷267的期间移动的距离。

在本实施例中，扫除范围全部区间为728.2mm，区间A为9.8mm，区间C为68.7mm，区间B＝扫除范围全部区间728.2mm-(区间A的9.8mm+区间C的68.7mm)＝649.7mm，螺杆244由于与齿条237的啮合而为6.28mm/转。

在此，在使整个区间与扫除用毛刷267和除去刷子271滑动接触时的必要转矩一致并将移动用马达的转速在区间A、B、C都设定为一定速度31.2转/分的场合，往复的扫除运转时间为445.4秒。

另一方面，在区间A为41.6转/分、区间B为52.0转/分、区间C为31.2转/分的场合，往复的清扫运转时间为285.4秒，减少大约36％。

接着，使用图7的流程图进一步具体说明上述控制。

首先，当为了除去过滤器上的尘埃而通过空气调节器所具备的微型机发出进行自动清扫运转的指令时，确认起动检测限位开关41处于ON状态(步骤1)。

在不进行自动清扫运转的状态下，由于扫除用毛刷267待机在作为过滤器端部的待机部238上，因此限位开关41成为ON状态。之后，利用移动用马达242起动扫除用毛刷267。在该起动后t秒以内确认限位开关41的逻辑是否逆转(步骤2)。如果限位开关41的逻辑在起动后t秒内没有反转，则扫除用毛刷267由于挂在过滤器上等理由而不能起动，因此以保护移动用马达242的机械为目的而中止起动，作为错误显示给用户。

在步骤2判定为已正常起动的场合，扫除用毛刷267进行低速(v2)移动(步骤3)。低速移动中进行以下两项判定，即，判定作为反向检测单元的限位开关42的逻辑是否反转(步骤31)和判定是否在预定的低速移动通过时间内(步骤32)。

在步骤32判定为已经过了低速移动通过时间的场合，扫除用毛刷267进行高速(v3)移动(步骤4)。在该步骤4中，也与步骤3同样，进行作为反向检测单元的限位开关42的逻辑是否反转的判定(步骤41)和高速移动通过时间的判定(步骤42)。

在步骤42判定为已经过了高速移动通过时间的场合，扫除用毛刷267进行低速(v1)移动(步骤5)。在该步骤5中，也与步骤3同样，进行作为反向检测单元的限位开关42的逻辑是否反转的判定(步骤51)和低速移动通过时间的判定(步骤52)。

在该步骤5中，即使在判定为已经通过了低速移动通过时间(步骤52)的场合，也未判定作为反向检测单元的限位开关42的逻辑的场合，则进行是否在依据从起动到反向的构造上的尺寸公差累积的合计移动通过时间内的判定(步骤6)。在该步骤6中，即使经过了合计移动通过时间但作为反向检测单元的限位开关42的逻辑未反转的场合，认为是扫除用毛刷267在移动途中发生机械故障，作为错误显示给用户。

另一方面，在步骤1中，在限位开关41不处于ON状态的场合，可以考虑在自动清扫运转以前用户以手动故意使扫除用毛刷267移动。在该场合，由于不能检测出扫除用毛刷267处于往复途中的何处，因此以低速移动直到检测出反向检测单元的限位开关42(步骤7)。在该步骤7中，也进行作为反向检测单元的限位开关42的逻辑是否反转的判定(步骤71)和是否在合计低速移动时间内的判定(步骤72)。在该步骤72中，在即使经过了合计低速移动时间作为反向检测单元的限位开关42的逻辑也未反转的场合，作为错误显示给用户。

在以上的步骤中，可以从起动到反向位置对扫除用毛刷267赋予所需的转矩的同时，缩短移动时间。上述的情况虽表示了在往复移动的往路上对过滤器进行的扫除用毛刷267的控制，但通过对归路也也进行同样的控制，能够实现确保必要转矩和短时间运转的两者的兼顾。

Claims (5)

1.一种空气调节器，具有：热交换器，配置在上述热交换器的上游的过滤器，对通过了上述过滤器的空气进行送风使其用上述热交换器进行热交换的送风扇以及清扫机构；该清扫机构具有与上述过滤器滑动接触而除去上述过滤器的尘埃的除尘单元及使用移动用马达而使上述除尘单元和上述过滤器的相对位置移动的移动单元；其特征在于：

上述除尘单元是与上述过滤器的上游侧的面滑动接触而将上述过滤器的尘埃扫在一起的扫除用毛刷，具有与上述扫除用毛刷滑动接触而从上述扫除用毛刷除去附着在上述扫除用毛刷上的尘埃并且使该尘埃附着的除去刷子，以及与上述除去刷子滑动接触而保持附着在上述除去刷子上的尘埃的尘埃返回防止刷子，

具有与上述移动用马达所需的转矩的大小对应而使上述移动单元的移动速度进行多种变速的控制单元。

2.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：

上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在起动时，在上述多种移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

3.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：

上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在制动时，在上述多种移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

4.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：

上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在上述扫除用毛刷和上述除去刷子滑动接触时，在上述多种移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

5.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：

上述扫除用毛刷利用上述移动单元在上述过滤器上往复移动，上述控制单元的控制为，在上述扫除用毛刷的起动时、制动时以及上述扫除用毛刷和除去刷子的滑动接触时，在上述多种移动速度中以比往复中间移动时还低的速度使上述扫除用毛刷移动。

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