JP2008057883A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機において、充分な清掃機能を保ちつつも、コンパクトに構成可能であり、また通風抵抗を抑制することが可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】フィルタ２１を通常使用位置に保持する通常ガイド部３１と、この通常ガイド部３１の一端部に連なると共に、湾曲部３６を介して折返されて通常ガイド部３１の中途部に連なる折返しガイド部３２とを有する。上記移送手段としてのピニオン３０は湾曲部３６の内側に配置する。フィルタ２１の裏面には、上記ピニオン３０と噛合うラック部３５が形成されている。フィルタ２１を、通常ガイド部３１から折返しガイド部３２へＵターン状に移送する。
【選択図】図２

Description

この発明は、空気調和機に関するもので、特にエアフィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機に関するものである。

空気調和機においては、送風ファンにより吸い込んだ室内空気を、熱交換器を通過させることにより冷却または加熱して室内へと返流させるが、空気中に浮遊する塵埃が熱交換器を汚染するのを防止するため、熱交換器の前面側にエアフィルタが設けられている。このフィルタに塵埃が付着して目詰まりが生じて通風抵抗が増大すると、空気調和機の空調能力が低下すると共に、消費電力が増大する。このような不都合を解消するため、フィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機が種々提案されている。

フィルタを自動的に清掃する場合、フィルタの全面を清掃ブラシで掃除するため、フィルタと清掃ブラシとの少なくともいずれか一方を移動させる必要がある。エアフィルタを移動させる方法としては、大きく分けて、巻取り方式とループ方式がある。巻取り方式は、特許文献１に開示されているように、一方のローラに巻回されている帯状フィルタを、他方のローラに巻き取ることでフィルタを移動させ、その過程において清掃ブラシによる清掃を行う方式のことである。また、ループ方式は、特許文献２に開示されているように、環状に形成された帯状フィルタを一対のローラで支持し、ローラを回転させることで、帯状フィルタを移動させ、その過程において清掃ブラシによる清掃を行う方式のことである。
特開２００１−９９４７９号公報 実開昭６２−１４５０１９号公報

しかしながら、上記巻取り方式では、巻き取られたフィルタ表面と裏面とが接触することから、表面に付着した、あるいは残存する塵埃が裏面に付着する可能性があり、充分な清掃性能を発揮し得るとはいい難い。また、ループ方式では、風上側と風下側とに２重にフィルタが配置される結果、通風抵抗が増大し、また多くのスペースを必要とするという問題がある。

この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エアフィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機において、充分な清掃機能を保ちつつも、コンパクトに構成可能であり、また通風抵抗を抑制することが可能な空気調和機を提供することにある。

そこで請求項１の空気調和機は、吸い込んだ室内空気をフィルタ２１を通過させた後、調節して室内へと返流させる空気調和機において、フィルタ２１を移動させる移送手段３０と、この移動過程においてフィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃手段７０とを備えて成り、さらに、フィルタ２１を通常使用位置に保持する通常ガイド部３１と、この通常ガイド部３１の一端部に連なると共に、湾曲部３６を介して折返されて通常ガイド部３１の中途部に連なる折返しガイド部３２とを有することを特徴とする。

請求項２の空気調和機は、上記折返しガイド部３２は、通常ガイド部３１よりも空気通過方向の下流側に配置されていることを特徴としている。

請求項３の空気調和機は、上記移送手段３０は折返しガイド部３２の湾曲部３６の内側に配置されていることを特徴としている。

請求項４の空気調和機は、上記移送手段３０はピニオンであり、フィルタ２１の裏面には、上記ピニオン３０と噛合うラック部３５が形成されていることを特徴としている。

請求項５の空気調和機は、上記各ガイド部３１、３２は、本体側に取付けられる枠体２２の両側部の内側に形成されており、この枠体２２にフィルタ２１と移送手段３０とが装着され、これらがユニットとして本体側に着脱自在に構成されていることを特徴としている。

請求項１の空気調和機では、移送手段３０によってフィルタ２１を移動させると、フィルタ２１は、その一端部を先頭に移送され、先端部が通常ガイド部３１から折返しガイド部３２へと移送される。そして、フィルタ２１の先端部は、湾曲部３６で折返され、次いで、通常ガイド部３１の中途部３４に至る。この中途部３４では、折返しガイド部が通常ガイド部に連通しているから、フィルタ２１の先頭部は、この連通部３４から通常ガイド部の他端側、つまりフィルタ２１の後端部が位置していた部分へと導かれる。このとき、フィルタ２１の後端部が、上記連通部３４を通過しているように、フィルタ２１の長さと関連して連結部３４の位置を設定しておく。この移送過程にいて、清掃手段７０によってフィルタ２１の清掃を行う。この過程においては、フィルタ２１の表裏の重なり部分は生じず、そのため清掃機能の低下を抑制できる。また、従来のループ方式のようにフィルタ２１を駆動する部分の寸法が大きなスペースを必要としないので、コンパクトに形成可能であり、機器全体のコンパクト化を図ることができる。しかも通風抵抗を減少できる。

請求項２の空気調和機では、上記折返しガイド部３２が、通常ガイド部３１よりも空気通過方向の下流側に配置されているので、流通抵抗の増大化を抑制できる。

請求項３の空気調和機では、上記移送手段３０は折返しガイド部３２の内側に配置されているので、移送手段３０の配置に格別のスペースを要さず、そのためコンパクトに構成できる。

請求項４の空気調和機では、ピニオン３０と、これと噛合うラック部３５を設けているので、フィルタ２１を確実に移送できる。

請求項５の空気調和機では、本体側に取付けられる枠体にフィルタ２１、ガイド部３１、３２、移送手段３０を設けて、これらをユニット化しているので、組立、メンテナンス作業を容易化できる。

次に、この発明の空気調和機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は空気調和機の全体の分解斜視図であり、図２はその縦断面図である。空気調和機は、本体ユニット１０と、フィルタユニット２０と、前面グリル５０と、前面パネル６０と、ダストボックス７０とを有している。本体ユニット１０は、図２に示すように、底フレーム１１を有し、この底フレーム１１に室内熱交換器１２、送風ファン（クロスフローファン）１３、電装品箱１４（図１参照）等が装着されたもので、室内空気を吸い込んで、冷房、暖房、調湿等の空調運転を行うようになっている。上記フィルタユニット２０は、エアフィルタ２１を備え、このフィルタ２１を室内熱交換器１２の前面側（風上側）に配置することによって、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器１２を汚染するのを防止する。また、このフィルタユニット２０は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃を行うため、フィルタ２１を移動させる移送手段３０を有している。移送手段３０については、後述する。上記ダストボックス７０は、フィルタ２１の清掃を行う機能を有するものである。そして、上記本体ユニット１０の底フレーム１１に、フィルタユニット２０が取り付けられ、フィルタユニット２０には、フィルタユニット２０を覆うように、前面グリル５０が取り付けられている。前面グリル５０には、その前面を開閉自在に覆う前面パネル６０が取り付けられている。また、前面グリル５０の下部には、ダストボックス７０が取り付けられるが、このダストボックス７０は、清掃手段となるものであって、前面パネル６０の下部において、本体ユニット１０の吹出口１５の上部位置に、外部から着脱可能な状態で取り付けられている。このダストボックス７０は、前面パネル６０を閉じた状態でそのまま、前面パネル６０と干渉することなく、外部から着脱可能に取り付けられている。

上記フィルタユニット２０は、図１のように、左右一対の枠ユニット２２ａ、２２ｂを有し、各枠ユニット２２（以下、左右を特に区別しない場合には、枠ユニットを符号２２で示す）にそれぞれエアフィルタ２１が移動可能に支持されている。正面から見て右側に位置する枠ユニット２２ａの詳細を、図３に示している。枠ユニット２２は、下部に位置する本体部２３と、本体部２３から斜め上方に延びるガイドアーム２４とを有している。左右の本体部２３にはそれぞれ、後述するフィルタ２１の移送手段としてピニオン３０が装着されている。また、上記本体部２３の向かって右側方には、上下一対のモータ２６、２７が取り付けられている。これら各モータ２６、２７はいずれもピニオン３０の駆動手段となるもので、下側のモータ２６は、図示した右側枠ユニット２２ａのフィルタ２１を駆動し、上側のモータ２７は、図１に示す左側の枠ユニット２２ｂのフィルタ２１を駆動するためのものである。上側のモータ２７から左側フィルタ２１を駆動するのは、その回転出力を伝達軸３８ａで左側の枠ユニット２２ｂに伝達し、図示しないギア群を利用して行っている。なお、図３に示すように、各枠ユニット２２においては、本体部２３の前面側は、扉部４１となされており、その上部を支点として、その下部が前後方向に回動可能となっている。

図４に示すように、エアフィルタ２１は帯状のものであって、その裏面側において、両側部の枠体２１ａに、上記ピニオン３０と噛合うラック部３５が形成されている。この場合、図２、及び図５に示すように、初期位置（通常の使用位置）においては、フィルタ２１の下端部がピニオン３０の近傍に位置するように取り付けるものとする。そして、この状態では、フィルタ２１は、上記枠ユニット２２の本体部２３とガイドフレームの両内側に形成されている左右一対の通常ガイド部３１によって、その両側からガイドされている。そして、フィルタ２１は、従来の空気調和機と同様に、室内熱交換器１２の風上側のほぼ全域を覆うようになっている。

次に、上記通常ガイド部３１と折返しガイド部３２について説明する。図２、及び図５には、枠ユニット２２の側部の縦断面図を示している。図において、左側が風上側、右側が風下側である。枠ユニット２２の側部外壁は、下部から中央部にかける部分が幅広に形成されており、下端部が円弧状に形成されると共に、その内部に上記ピニオン３０が収納されている。そしてピニオン３０の上方には、区画部材３３が、枠ユニット２２の側部外壁と所定の間隔を置いて配置され、前方側には、枠ユニット２２の前側外壁と区画部材３３の前面との間に通常ガイド部３１が、また、枠ユニット２２の後側外壁と区画部材３３の後面との間に折返しガイド部３２がそれぞれ形成されている。また、折返しガイド部３２は、通常ガイド部３１の中途、やや上部の連通部３４において、通常ガイド部３１に連通している。すなわち、フィルタ２１を通常使用位置に保持する通常ガイド部３１と、この通常ガイド部３１の一端部に連なると共に、湾曲部３６を介して折返されて通常ガイド部３１の中途部に連なる折返しガイド部３２とを有することになり、湾曲部３６内にピニオン３０が収納されている。ピニオン３０は、その回転軸が水平方向、すなわちフィルタ２１の移動方向とは直交し、かつフィルタ平面に沿う方向に延びるように配置されている。このようなピニオン３０は、各枠ユニット２２において、左右一対のものとして、２個ずつ配置されている。

そして、上記のように、エアフィルタ２１とピニオン３０とを内蔵した左右一対の枠ユニット２２ａ、２２ｂを連結すると共に、右側の枠ユニット２２ａに駆動手段としてのモータ２６、２７を付設し、各モータ２６、２７で各ピニオン３０を駆動可能にすることによって、フィルタユニット２０が構成される。そして、図２に示すように、フィルタユニット２０は、底フレーム１１に対して取り付けられている。各枠ユニット２２の先端部に設けた係合爪片２８が、底フレーム１１の上端部に係止され、また各枠フィルタ２２の下部に突設された取付片２９が底フレーム１１の吹出口１５の近傍にビス止め固定されている。

上記フィルタユニット２０に対して、前面グリル５０が取り付けられ、さらに前面グリル５０の下部位置であって、吹出口１５の上部位置に、ダストボックス７０が取り付けられる。このダストボックス７０について説明する。このダストボックス７０は、フィルタ２０に付着した塵埃を除去する機能を有し、清掃手段を構成するものである。図２に示しているように、フィルタユニット２０の下部の位置においては、各枠ユニット２２はその下部位置（すなわち、ピニオン３０の下方位置と対応する位置）が開放されており、この位置に移動してくるエアフィルタ２１の表面を清掃するようになっている。そのため、ダストボックス７０には、回転ブラシ７１が配設されており、この回転ブラシ７１がフィルタユニット２０の下側から、この部分に移動してくるフィルタ２１に押圧接触する。そして、清掃時においては、図示しないモータ等の駆動手段によって回転駆動される。

上記空気調和機においては、フィルタ２１を図２、及び図５に示す通常位置に位置させて空調運転を行う。そして、運転終了時あるいは所定時間運転を行った後の運転終了時等に、フィルタ２１に付着している塵埃の除去作業を行う。以下、この手順について、図５、及び図６を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図５の状態（通常運転時の状態）においてフィルタ２１の下側部分を先端部と呼び、フィルタ２１の上側先端部分を後端部と呼ぶ。まず、図５の状態から、各モータ２６、２７を駆動し、ピニオン３０を回転させると共に、ダストボックス７０の回転ブラシ７１を回転駆動する。そうすると、ピニオン３０にフィルタのラック部３５が噛合い、フィルタ２１は下降し、先端部はピニオン３０の周囲を通って折返され、裏面側（空気流通方向の後側）を上昇していく。この際、回転ブラシ７１は、ピニオン３０とは逆方向に回転し、フィルタ２１表面の塵埃を掻き落とす。そして、フィルタ２１の先端部が通常ガイド部３１の中途の連通部３４に至ると、フィルタ２１の先端部は、この連通部３４から通常ガイド部の上端部、つまりフィルタ２１の後端部が位置していた部分へと導かれる。このとき、フィルタ２１の後端部が、既に、上記連通部３４を通過しているように、フィルタ２１の長さと関連して連結部３４の位置を設定しておく。この移送過程にいて、清掃手段７０によってフィルタ２１の清掃を行い、この部分の清掃が完了すると、ピニオン３０の回転、及び回転ブラシ７１の回転駆動を停止し、往路の清掃作業を終了する。次に、復路の清掃作業を行うが、この際には、ピニオン３０の回転方向、及び回転ブラシ７１の回転方向を上記往路とは逆にし、フィルタ２１を、折返しガイド部３２から通常ガイド部３１へと移送することによって清掃を行う。

上記実施形態の空気調和機によれば、ピニオン３０によるフィルタ２１の移送過程にいて、ダッストボックス７０においてフィルタ２１の清掃を行う。この過程においては、フィルタ２１の表裏の重なり部分は生じず、そのため清掃機能の低下を抑制できる。また、通常ガイド部３１に存するフィルタ２１を、折返しガイド部３２を通って、再び通常ガイド部３１へとＵターンさせる方式であるためコンパクトに構成可能である。さらに、従来のループ方式のようにフィルタ２１を駆動する部分の寸法が大きなスペースを必要としないので、この点からもコンパクトに形成可能であり、機器全体のコンパクト化を図ることができる。しかも通風抵抗を減少できる。さらに、上記折返しガイド部３２が、通常ガイド部３１よりも空気通過方向の下流側に配置されているので、流通抵抗の増大化を抑制できる。また、ピニオン３０が折返しガイド部３２の湾曲部３６内に配置されているので、ピニオン３０の配置に格別のスペースを要さず、そのためコンパクトに構成できる。しかも、フィルタユニット１０をユニット化しているので、組立、メンテナンス作業を容易化できる。また、フィルタ２１の着脱作業を容易に行うことができる。さらに、フィルタ清掃を全て機内で行うことができるので、清掃時にフィルタ２１が室内へ突出するようなことはなく、そのため、外観品質を向上できる。また、フィルタ２１から除去した塵埃を本体下部に配置したダストボックスに溜めておくので、捕集した塵埃が機内で再飛散する虞が少ない。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態では、移送手段３０としてピニオンを用い、ラック−ピニオン方式でフィルタ２１を移送させているが、他の機構を用いてもよい。また、上記においては、フィルタ２１の両側にピニオン３０を配置しているが、ピニオン３０を片側にだけ配置してもよいし、さらには、フィルタ２１の中央部にピニオン３０を配置して、両側部をガイドするようにしてもよい。さらに、空気調和機として、冷房、暖房、調湿を行うものについて説明しているが、空気清浄を行うものもこの発明の対象である。

この発明の空気調和機の全体構成を示す分解斜視図である。 上記空気調和機の縦断面図である。 上記空気調和機の枠ユニットの斜視図である。 上記空気調和機におけるフィルタのピニオンへの取り付け状態を示す斜視図である。 上記空気調和機の移送手段を示す縦断面図である。 上記空気調和機の移送手段における送り終わりの状態を示す縦断面図である。

符号の説明

２１・・フィルタ、２６、２７・・モータ（駆動手段）、３０・・ピニオン（移送手段）、３１・・・通常ガイド部、３２・・折返しガイド部、３４・・連通部、３５・・ラック部、３６・・湾曲部

Claims (5)

1. 吸い込んだ室内空気をフィルタ（２１）を通過させた後、調節して室内へと返流させる空気調和機において、フィルタ（２１）を移動させる移送手段（３０）と、この移動過程においてフィルタ（２１）に付着した塵埃を除去する清掃手段（７０）とを備えて成り、さらに、フィルタ（２１）を通常使用位置に保持する通常ガイド部（３１）と、この通常ガイド部（３１）の一端部に連なると共に、湾曲部（３６）を介して折返されて通常ガイド部（３１）の中途部に連なる折返しガイド部（３２）とを有することを特徴とする空気調和機。
2. 上記折返しガイド部（３２）は、通常ガイド部（３１）よりも空気通過方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１の空気調和機。
3. 上記移送手段（３０）は折返しガイド部（３２）の湾曲部（３６）の内側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の空気調和機。
4. 上記移送手段（３０）はピニオンであり、フィルタ（２１）の裏面には、上記ピニオン（３０）と噛合うラック部（３５）が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの空気調和機。
5. 上記各ガイド部（３１）（３２）は、本体側に取付けられる枠体（２２）の両側部の内側に形成されており、この枠体（２２）にフィルタ（２１）と移送手段（３０）とが装着され、これらがユニットとして本体側に着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの空気調和機。