JP2008075907A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタに付着した挨を自動的に除去することができ、美観に優れ、小型な空気調和機の室内機を提供する。
【解決手段】本空気調和機の室内機は、フィルタ清掃装置を第１のフィルタの一端近傍から第２のフィルタの一端近傍まで移動させて、第１のフィルタの埃を除去し、フィルタ清掃装置を第２のフィルタの一端近傍に止め、このフィルタ清掃装置に第２のフィルタを当接させながら移動させてこの第２のフィルタの埃を除去する。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気調和機の室内機に係り、特に埃取りフィルタを自動的に清掃するフィルタ清掃機構を備えた空気調和機の室内機に関する。

空気調和機の室内機にフィルタを設け、被調和空気の挨の除去を行っているが、フィルタヘの挨付着は、性能低下の要因、省エネの阻害要因となり、送風性能を悪化させ、空気調和機の空気調和能力を著しく悪化させる。

そのため、フィルタに付着した挨を定期的に除去する必要があり、自動的に挨を除去する埃除去装置を備えた空気調和機が提案されている（特許文献１）。しかし、この特許文献１の空気調和機は、固定された清掃装置の間を、フィルタを移動させることで、フィルタ表面の埃を清掃装置で除去する空気調和機であり、移動したフィルタが一旦室内機外に飛び出すため、美観に劣る。

また、フィルタを挟みながら手動により、清掃装置を往復動させて、フィルタ表面の埃を除去する空気調和機が提案されている（特許文献２）。しかし、この特許文献２に記載の空気調和機は、フィルタ面全体に沿って清掃装置が移動しなければならず、移動距離が長くなり、フィルタ面が曲面の場合、構造が複雑になる。また、厚みのある清掃装置が移動する部分は、大きな空間を設けておかなければならず、特に上面側ではその空間のために室内機の上下寸法を大き＜しなければならない。
特開２００４−２８４８７号公報 特開２００４−３０１３５５号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、フィルタに付着した挨を自動的に除去することができ、美観に優れ、小型な空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る空気調和機の室内機は、第１の吸込口及び第２の吸込口を設けた室内機本体と、この室内機本体内に前記第１の吸込口に対向して設置される第１のフィルタと、前記室内機本体内に前記第２の吸込口に対向して移動可能に設置される第２のフィルタと、前記両フィルタに付着する埃を除去する埃除去手段を備えたフィルタ清掃装置と、前記第２のフィルタを前記第１のフィルタに沿って往復移動させるフィルタ移動機構と、前記フィルタ清掃装置を前記第１のフィルタの一端近傍から前記第２のフィルタの一端近傍まで前記第１のフィルタに沿って往復移動させる清掃装置移動機構を備え、前記フィルタ清掃装置を前記第１のフィルタの一端近傍から前記第２のフィルタの一端近傍まで移動させて前記第１のフィルタの埃を除去し、前記フィルタ清掃装置を前記第２のフィルタの一端近傍に位置させた状態で前記第２のフィルタを移動させてこの第２のフィルタの埃を前記フィルタ清掃装置によって除去することを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室内機によれば、フィルタに付着した挨を自動的に除去することができ、美観に優れ、小形の空気調和機の室内機を提供することができる。

本発明に係る空気調和機の室内機の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機の縦断面図であり、図２は本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機本体の一部を切欠して示す正面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る空気調和機の室内機１は、本体２を有し、この本体２の前面部に第１の吸込口としての前面吸込口２ａが開口され、上面部には上面吸込口２ｂが開口され、さらに、下部には吹出口２ｃが開口される。

両吸込口２ａ、２ｂと吹出口２ｃを連通する送風路３には、フィルタ４、熱交換器５、送風機６が配される。

本体２は室内機前面を覆う化粧カバー２ｘと、本体２の壁面取付用の取付板係合用係合溝２ｙ_１、背部ドレンパン２ｙ_２を備え本体基材をなす後板２ｙとから構成され、化粧カバー２ｘは後板２ｙに取り付けられる。

フィルタ４は、いずれも湾曲状に形成された第１のフィルタとしての前面フィルタ４ａと、第２のフィルタとしての上面フィルタ４ｂに上下に２分割されてなり、両フィルタ４ａ、４ｂ共に、可撓性のフィルタ枠体４ａ_１、４ｂ_１、に細かい網状のフィルタネット４ａ_２、４ｂ_２を一体的に設けてなり、多少可撓性を有している。

前面フィルタ４ａは、前面吸込口２ａと、ほぼＶ字形状をなす熱交換器５の一部を構成する前面側熱交換器５ａの一部との間に着脱可能であるが移動せず固定的に配され、前面吸込口２ａから吸い込まれる被調和空気に含まれる埃を除去する。上面フィルタ４ｂは、主に上面吸込口２ｂと、前面側熱交換器５ａの一部及び熱交換器５の一部を構成する背面側熱交換器５ｂとの間に昇降可能に配され、主に上面吸込口２ｂから吸い込まれる被調和空気に含まれる埃を除去する。

また、前面フィルタ４ａに対向して、フィルタ清掃装置７が配される。

図３及び図４に示すように、このフィルタ清掃装置７は、フィルタ４の幅よりも長い清掃装置基材７ａを備え、この清掃装置基材７ａには、清掃装置基材７ａと清掃装置本体７の背面に設けられたフィルタ押さえ７ｇとの間を上面フィルタ４ｂが自由に通過できるように案内する細長いガイド溝孔７ａ_１が設けられる。さらに、清掃装置基材７ａには、埃除去手段としてのブラシ７ｂがフィルタ４に当接して回転するように軸受７ｃ、中間軸受７ｄと清掃装置基材７ａに設置したブラシ回転用モータ７ｅ間に軸支されている。また、清掃装置基材７ａには、ブラシ７ｂの下方に沿って、このブラシ７ｂによって除去された挨を収集する挨収集部７ｆ_１を備えたダストボックス７ｆが着脱可能に設けられる。

さらに、図１及び図２に示すように、フィルタ清掃装置７を前面フィルタ４ａに沿って昇降させる清掃装置移動機構８が設けられており、この清掃装置移動機構８は、熱交換器５とフィルタの間に位置するように後板２ｙに固定された前面パネル２０に設けられた清掃装置基材７ａの両端を摺動自由に支持する基材ガイド８ａ_１、８ａ_２と、この基材ガイド８ａ_１と平行に前面パネル２０に設けられたラック８ｂと、このラック８ｂに噛合するピニオン８ｃと、ピニオン８ｃを回転させる清掃装置移動用モータ（ステッピングモータ）８ｄから構成される。この清掃装置移動用モータ８ｄとピニオン８ｃは、図４に示すようにフィルタ清掃装置７内に組み込まれている。

基材ガイド８ａ_１、８ａ_２は、前面フィルタ４ａの下端近傍から上面フィルタ４ｂの下端近傍まで延びており、フィルタ清掃装置７は、この基材ガイド８ａ_１、８ａ_２に沿って、側面視でゆるい円弧を描いて上下に移動する。図１に示すようにフィルタ清掃装置７が下部に下がった位置（下側停止位置）が実線で示され、上部に移動した時の位置（上側停止位置）が破線で示されている。下側停止位置では、フィルタ清掃装置７は、前面側熱交換器５ａの前方下方で、室内空気の吸込みに邪魔にならない場所に位置する。この位置では、前面フィルタ４ａがガイド溝孔７ａ_１の間に挟まれている。

上側停止位置は、２つのフィルタ４ａ、４ｂの間近傍で、この位置では、フィルタ清掃装置７は、前方に傾斜し、これにより上面フィルタ４ｂの下端部４ｂ３が、図３に示すように、ガイド溝孔７ａ_１に容易に挿入される。

フィルタ清掃装置７が下側停止位置から、上側停止位置に至る間に前面フィルタ４ａのフィルタネット４ａ_２が回転するブラシ７ｂによって清掃される。

また、前面フィルタ４ａの下端近傍の下側停止位置に後述する清掃装置下位置検知センサー１５を設け、フィルタ清掃装置７が初期位置にあるか否かを検知する。同様に上側停止位置にも清掃装置位置検知センサー１６を設け、フィルタ清掃装置７が所定の停止位置に達したか否かを検知する。

図５に示すように、上面フィルタ４ｂには、フィルタ移動機構９が設けられ、このフィルタ移動機構９は、上面フィルタ４ｂの両側に配されて、後板２ｙに取り付けられ、上面フィルタ４ｂの両端を摺動自由に支持するフィルタガイド９ａ、９ａと、上面フィルタ４ｂの中央部裏面にフィルタガイド９ａ、９ａと平行かつ上下方向に延びて設けられたラック９ｂと、このラック９ｂに噛合するピニオン９ｃと、このピニオン９ｃを駆動軸９ｆにより回転させるフィルタ昇降用モータ（ステッピングモータ）９ｄから構成される。フィルタ昇降モータ用９ｄ、駆動軸９ｆ及びピニオン９ｃは上面フィルタ４ｂの背面の一側外方の前面パネル２０に固定さられ、ている。従って、フィルタ清掃装置７が上側停止位置にある状態でフィルタ昇降用モータ９ｄの回転により、上面フィルタ４ｂが前面フィルタ４ａに沿って下がってくるとフィルタネット４ｂ_２がフィルタ清掃装置７のブラシ７ｂに当接し、上面フィルタ４ｂに溜まった埃が除去される。埃が除去された後、上面フィルタ４ｂを前面フィルタ４ａに沿って上昇させ、フィルタ４ｂを元の位置に戻す。その後、フィルタ清掃装置７が下降し、下側停止位置に戻って停止する。

また、フィルタガイド９ａの上端近傍に、後述のフィルタ上位置検知センサー１７を設け、上面フィルタ４ｂが初期位置にあるか否かを検知し、さらに、フィルタガイド９ａの下端近傍に、後述のフィルタ下位置検知センサー１８を設け、上面フィルタ４ｂが最終位置に達したか否かを検知する。

また、図６に示すように、空気調和機の室内機１は、室内機制御用の制御回路１１を備える。

制御回路１１にはブラシ回転用モータ７ｅ、フィルタ清掃装置昇降用モータ８ｄ、フィルタ昇降用モータ９ｄ、ファン用モータ１２、吹出ルーバ用モータ１３が接続され、また、室温センサー１４、清掃装置下位置検知センサー１５、清掃装置上位置検知センサー１６、フィルタ上位置検知センサー１７、フィルタ下位置検知センサー１８及びリモコン用受光部１９が接続され、また、室外機の制御回路に接続される。

また、フィルタ清掃装置７の昇降、第２のフィルタの昇降を制御する制御手段は、清掃装置移動機構８、フィルタ移動機構９及び制御回路１１で構成される。

なお、図中符号２１は冷媒配管、２２はドレンパン、２３はドレンパイプ、２４は吹出ルーバ用モータ１３によって回動され、吹出方向を制御する吹出ルーバである。

次に本発明に係る空気調和機の室内機の動作について、図１及び図２を参照し、図７に示す制御フローチャートに沿って説明する。

例えば、冷房運転時、運転が継続され、時間が経過する。

制御回路１１は予め決定された所定運転時間が経過し、清掃運転を行うか否かを判断する（Ｓ１）。
清掃運転を開始する（Ｙｅｓ）場合、清掃装置昇降用モータ８ｄを正回転させて、ラック８ｂとピニオン８ｃを介してフィルタ清掃装置７を前面フィルタ４ａに沿って下部停止位置より上昇させながら、ブラシ回転用モータ７ｅを回転させる（Ｓ２）。
ブラシ７ｂの回転により、前面フィルタ４ａに溜まった埃を除去し、挨収集部７ｆに集める。

清掃装置位置検知センサー１６を介して、フィルタ清掃装置７が所定停止位置に達したか否かを判断する（Ｓ３）。
フィルタ清掃装置７が所定停止位置に達していない場合（Ｎｏ）、この検知動作を繰り返す。
フィルタ清掃装置７が所定停止位置に達した場合（Ｙｅｓ）、清掃装置昇降用モータ８ｄを停止させて、フィルタ清掃装置７を上部停止位置に待機させる（Ｓ４）。
このとき、フィルタ清掃装置７は多少前方に偏移しており、図１に点線で示すように上面フィルタ４ｂの下端部４ｂ_３がガイド溝孔７ａ_１に挿入された状態になる。

続いて、図５に示すフィルタ昇降用モータ９ｄを正転させて（Ｓ５）、上面フィルタ４ｂをブラシ７ｂに当接させながら、前面フィルタ４ａに沿ってその前方を降下させ、上面フィルタ４ｂに溜まった埃を除去する。なお、この間、ブラシ回転用モータ７ｅは回転を継続している。

フィルタ位置検知センサー１８を介して、上面フィルタ４ｂが最終位置図１中点線位置に達したか否かを判断する（Ｓ６）。
上面フィルタ４ｂが最終位置に達していない場合（Ｎｏ）、継続して、上面フィルタ４ｂを下降させ、検知するまで動作を継続する。

上面フィルタ４ｂが最終位置に達した場合（Ｙｅｓ）、ブラシ回転用モータ７ｅを停止させてブラシ７ｂの回転を停止させるとともに、フィルタ昇降用モータ９ｄを逆転させて、上面フィルタ４ｂを上昇させる（Ｓ７）。
フィルタ上位置検知センサー１７を介して、上面フィルタ４ｂが初期位置に復帰したか否かを判断する（Ｓ８）。
上面フィルタ４ｂが初期位置に達していない場合（Ｎｏ）、この検知動作を繰り返す。

上面フィルタ４ｂが初期位置に復帰している場合（Ｙｅｓ）、フィルタ昇降用モータ９ｄを停止させ、上面フィルタ４ｂの上昇を止める（Ｓ９）。その後、清掃装置昇降用モータ８ｄを逆転させて、フィルタ清掃装置７を降下させる（Ｓ１０）。

清掃装置下位置検知センサー１８を介して、フィルタ清掃装置７が下部停止位置に復帰したか否かを判断する（Ｓ１１）。
フィルタ清掃装置７が下部停止位置に達していない場合（Ｎｏ）、この検知動作を繰り返す。
フィルタ清掃装置７が下部停止位置に復帰した場合（Ｙｅｓ）、清掃装置昇降用モータ８ｄを停止させる。

Ｓ１において、清掃が開始されていない場合（Ｎｏ）、冷暖房運転等の通常の空調機の運転処理を実行する（Ｓ１３）。

ブラシ７ｂによって除去され、挨収集部７ｆ１に収集された埃は、必要に応じて化粧カバー２ｘを開放して、ダストボックス７ｆを清掃装置基材７ａから取り外し、本体２外に捨てられる。

上記室内機１は、フィルタ４を前面フィルタ４ａと上面フィルタ４ｂに２分割し、上面フィルタ４ｂのみを昇降自由にしたので、上面フィルタ４ｂの移動ストロークが短く、移動した上面フィルタ４ｂが一旦室内機１外に飛び出すことがなく、美観にすぐれる。また、フィルタの全面に沿って清掃装置を移動させる必要がなく、移動距離がほぼ半分になり、フィルタが曲面を有しても、構造が簡単になり、さらに、厚みのある清掃装置が移動する部分がフィルタ面積の約半分となり、全域に渡って大きな空間を設ける必要がなく、特に上面側ではその空間のために室内機の上下寸法を大きくする必要がない。

さらに、フィルタ清掃装置７を移動させて、前面フィルタ４ａの埃を除去した後、フィルタ清掃装置７を停止させ、上面フィルタ４ｂを移動させて、この上面フィルタ４ｂの埃を除去するように清掃の順序を制御する制御手段を備えたので、清掃前の前面フィルタについた埃が上面フィルタに付着することを防止できる。

また、フィルタ清掃装置を常時固定し、両方のフィルタを互いに重なり合うように交互に昇降させて埃を除去する構造のように、フィルタを互いに重なり合うためのスペースを必要とするものとは異なり、スペースの増加を前面フィルタ側のみに設ければよく、本体が小形になる。

本実施形態に係る空気調和機の室内機によれば、フィルタに付着した挨を自動的に除去することができ、美観に優れ、小型な空気調和機の室内機が実現する。

なお、上記実施形態では、前面フィルタを固定的にし、上面フィルタを昇降自由にしたが、これとは逆に上面フィルタを固定的にし、前面フィルタを昇降自由にしてもよく、また、本体の一端側に、排気ユニットを配し、この排気ユニットによる排気時、埃収容部に収集された埃を排気と共に室外に自動的に排出するようにしてもよい。

さらに、フィルタ清掃装置として、ブラシの回転によってフィルタ表面の埃をかきおとす例で説明したが、これに限定されず、フィルタの表面の埃をこすり取る方式や、さらには埃を吸い取る方式を用いることも可能である。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機の縦断面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機本体の一部を切欠して示す正面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機に用いるフィルタ清掃装置の縦断面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機に用いるフィルタ清掃装置の一部を切欠して示す平面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機に用いるフィルタ移動機構の平面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機に用いる制御回路図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機の制御フローチャート図。

符号の説明

１…空気調和機の室内機、２…本体、２ａ…前面吸込口、２ｂ…上面吸込口、２ｃ…吹出口、２ｘ…化粧カバー、２ｙ…後板、４…フィルタ、４ａ…前面フィルタ、４ｂ…上面フィルタ、５…熱交換器、５ａ…前面側熱交換器、５ｂ…背面側熱交換器、６…送風機、７…フィルタ清掃装置、７ａ…清掃装置基材、７ａ_１…細いガイド溝孔、７ｂ…ブラシ、７ｅ…ブラシ回転用モータ、７ｆ_１…挨収集部、８…清掃装置移動機構、８ｂ…ラック、８ｃ…ピニオン、８ｄ…清掃装置昇降用モータ、９…フィルタ移動機構、９ｂ…ラック、９ｃ…ピニオン、９ｄ…フィルタ昇降モータ、１１…制御回路。

Claims (4)

1. 第１の吸込口及び第２の吸込口を設けた室内機本体と、
   この室内機本体内に前記第１の吸込口に対向して設置される第１のフィルタと、
   前記室内機本体内に前記第２の吸込口に対向して移動可能に設置される第２のフィルタと、
   前記両フィルタに付着する埃を除去する埃除去手段を備えたフィルタ清掃装置と、
   前記第２のフィルタを前記第１のフィルタに沿って往復移動させるフィルタ移動機構と、
   前記フィルタ清掃装置を前記第１のフィルタの一端近傍から前記第２のフィルタの一端近傍まで前記第１のフィルタに沿って往復移動させる清掃装置移動機構を備え、
   前記フィルタ清掃装置を前記第１のフィルタの一端近傍から前記第２のフィルタの一端近傍まで移動させて前記第１のフィルタの埃を除去し、
   前記フィルタ清掃装置を前記第２のフィルタの一端近傍に位置させた状態で前記第２のフィルタを移動させてこの第２のフィルタの埃を前記フィルタ清掃装置によって除去することを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記フィルタ清掃装置を移動させて、第１のフィルタの埃を除去した後、前記フィルタ清掃装置を停止させ、第２のフィルタを移動させて、この第２のフィルタの埃を除去するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記第１の吸込口は前面吸込口であり、第２の吸込口は上面吸込口であり、第１のフィルタは前面フィルタであり、第２のフィルタは上面フィルタであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
4. 前記フィルタ清掃装置は、さらに挨除去手段によって除去された挨を収集する挨収集部を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気調和機の室内機。

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