JP2008116088A - フィルタ清掃装置および空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、フィルタを筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、フィルタに当接してフィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部とを有し、フィルタ移動部が、フィルタの外面に当接するフィルタ押さえ機構とを有し、フィルタと当接するフィルタ押さえ機構の接触面を平面にしたことを特徴とする。
【選択図】図8
Description
(あ)フィルタ清掃部におけるフィルタは、清掃時に、空気調和機の前面パネルに設けられた開閉パネルを押し上げながら機外へと押し出されるため、すなわち、屋内からフィルタが視認されるため、装置の意匠性が悪化すると共に、装置の清潔感が損なわれ居住者に不快感を与えるおそれがあり、商品競争力が低下する。
(い)フィルタ清掃部におけるフィルタの移動機構が、フィルタの幅方向の中央に形成されたラックと、該ラックに噛み合って回転するピニオンと、該ピニオンを回転する駆動モータとを具備するため、空気調和機に複数のフィルタ(複数のフィルタ清掃部に同じ)を設置しようとすると、駆動モータも複数になって製造コストが上昇したり装置重量が増加したり、さらにはこれが装備された空気調和機は、サイズの拡大やデザインの制約の原因になったりして、商品競争力が低下する。
(あ)フィルタが上部ブラシと下部ブラシをスプリングを用いて挟み込み、フィルタを移動することでフィルタの塵埃を除去するが、フィルタが上下のブラシで挟まれているために移動時に抵抗が大きくなるとともに、ブラシに均一に力が加わることがないため、塵埃の除去性能のムラが発生する。
フィルタを筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部とを有し、
フィルタが、円弧状移動径路の曲率半径と略同一の曲率半径を具備する断面円弧であって、その内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車を具備し、
フィルタ移動部が、フィルタ従動歯車に噛み合うフィルタ駆動歯車と、フィルタ駆動歯車を回転するフィルタ駆動歯車回転機構と、フィルタ従動歯車にフィルタ駆動歯車が噛み合っている状態で、フィルタの外面に当接するフィルタ押さえ機構と、を有し、
フィルタと当接するフィルタ押さえ機構の接触面を平面にしたことを特徴とする。
(空気調和機)
図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和機を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。図1において、空気調和機100は、筐体10と、筐体10内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン20と、送風ファン20が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器30と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ40と、フィルタ40を清掃するフィルタ清掃装置50と、を有している。以下、各構成部材について個別に説明する。
筐体10は、両端面(図示しない)が塞がれた筒状であって、天面(図中、上側)の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口11を形成し、地面(図中、下側)の一部が開口し、吸込口11から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口14を形成している。そして、前面(図中、左側)は開口し、該開口部を開閉する前面扉12が設置されている。なお、後面(図中、右側)は塞がれ、筐体10を壁等に取り付けるための、壁取付部16が形成されている。
そして、筐体10の内部において、後面寄りで天面近くの「位置A」と前面寄りで地面近くの「位置B」とを結ぶ円弧状範囲は、特別の部材が設置されていない空間として用意され、該空間がフィルタ40の移動径路である円弧状移動径路17となっている。
送風ファン20は、筐体10の側面視で略中央部に配置され、吸込口11から吹出口14に至る風路を形成するものである。送風ファン20と吹出口14との間の吹出側風路は、ノズル13と後面ガイド板15とによって挟まれている。
熱交換器30は、吸込口11と送風ファン20との間に配置され、吸い込まれた空気を調和(冷却、加熱、加湿、除湿等)する。図中、熱交換器30は送風ファン20の天面側および前面側を取り囲むように配置されているが、本発明は該配置形態に限定するものではない。また、熱交換器30は、伝熱管31と、伝熱管31に設置された放熱フィン32とを具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではない。
図2は、図1に示すフィルタを模式的に示す斜視図である。図1および図2において、フィルタ40は、網状体であるフィルタ通気体41と、フィルタ通気体が設置されたフィルタ枠体42とから形成されている。フィルタ枠体42は円筒の一部を形成し(断面円弧状であって、いわゆる「八つ橋状」)、矩形状の外枠43と、外枠43の対向する辺を連結する補強桟44とから形成され、補強桟44の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車45が形成されている。
なお、フィルタ40は、円弧状移動径路17に沿って、その上縁46が位置Aに到達し、その下縁47が位置Bに到達する範囲を往復移動するものであって、フィルタ枠体42(フィルタ40に同じ)の断面円弧の曲率半径は、円弧状移動径路17の曲率半径に同じである。すなわち、フィルタ40は曲率半径の変化を極力すくなく往復移動するから、フィルタ40を簡素な手段によって移動させることができるだけでなく、フィルタ40自体の劣化が防止されて寿命延長が図られる。
図1において、フィルタ清掃装置50は、フィルタ40を移動させるフィルタ移動部60と、フィルタ40のフィルタ通気体41に当接し、これに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部70と、塵埃除去部70によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部80と、を有している。
図3は、図1に示すフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図である。図1および図3において、フィルタ移動部60は、フィルタ従動歯車45に噛み合うフィルタ駆動歯車61(図1参照)と、フィルタ駆動歯車61が略中央に固定されたフィルタ駆動軸62(図1参照)と、フィルタ駆動軸62の一方の端部に固定されたフィルタ回転入力歯車(図示せず)と、フィルタ駆動軸62を回転自在に支持するフィルタ移動部本体64を具備している。
また、フィルタ移動部本体64には、フィルタを押さえつける押さえ機構65を具備している。
さらに、フィルタ移動部本体64には、フィルタ移動部本体64を筐体10に着脱自在に取り付けるためのフィルタ移動部係止突起66と、筐体10に取り付けおよび筐体10から取り外す際、フィルタ移動部60のハンドリングを容易にするフィルタ移動部ハンドル67が形成されている。
図4は、図1に示す塵埃除去部を模式的に示す斜視図である。図1および図4において、塵埃除去部70は、フィルタ40のフィルタ通気体41の外面に当接して回転するロール状ブラシ71と、ロール状ブラシ71が固定されたロール状ブラシ駆動軸72と、ロール状ブラシ駆動軸72の一方の端部に固定されたロール状ブラシ回転入力歯車73と、ロール状ブラシ駆動軸72を回転自在に支持する塵埃除去部本体74を具備している。
なお、塵埃除去部本体74の一方の端面には円筒状の突起(図示しない、以下、「軸貫通突起」と称す)が形成され、該突起をロール状ブラシ駆動軸72が貫通し、他方の端面には円筒状(端部が閉塞されたコップ状を呈している)の軸支持突起75が形成され、軸支持突起75の内部においてロール状ブラシ駆動軸72の端部が支持されている。
なお、以上は、塵埃除去部70として回転駆動されるロール状ブラシ71を示しているが、本発明はこれに限定するものはなく、ロール状ブラシ71に替えて逆ハ字状に配置された一対の面状ブラシを設置してもよい。すなわち、地面寄りに略水平で後面向きの面状ブラシと天面寄りに略鉛直で地面向きの面状ブラシとを設置し、前者がフィルタ40が下方に移動する際、後者がフィルタ40が上方に移動する際、主に除塵するようにする。
図5は、図1に示す塵埃回収部を模式的に示す斜視図である。図1および図5において、塵埃回収部80は、ロール状ブラシ71に当接して捕捉された塵埃を掻き落とす掻き落し板81と、掻き落し板81をロール状ブラシ71の押し当てるための掻き落し付勢手段82と、掻き落し板81によって掻き落とされた塵埃を溜める集塵箱83と、を具備している。
そして、集塵箱83の一方の端面には奥が僅かに広くなった略Ω字状の切欠部84が形成され、切欠部84に塵埃除去部70の前記軸貫通突起(ロール状ブラシ駆動軸72が貫通している)が係止自在になっている。また、集塵箱83の他方の端面には貫通孔85が形成され、貫通孔85に、塵埃除去部70の軸支持突起75(ロール状ブラシ駆動軸72の端部を支持している)が回転自在に侵入自在になっている。
また、集塵箱83の外面には、フィルタ移動部60のフィルタ移動部係止突起66が係止する塵埃回収部係止突起86と、ハンドリングを容易にする凹部からなる把手部87が形成されている。
図6は、図1に示すフィルタ清掃装置を組み立てた様子を示す斜視図である。図6において、塵埃回収部80の貫通孔85に塵埃除去部70の軸支持突起75を侵入し、塵埃回収部80の切欠部84に塵埃除去部70のロール状ブラシ駆動軸72を係止することにより、フィルタ清掃装置50が組み立てられている。このとき、塵埃回収部80と塵埃除去部70とは、前記侵入部および前記係止部を回転中心にして、回転自在に接合されている。
すなわち、塵埃除去部70の塵埃除去部本体74が、塵埃回収部80の集塵箱83の「開閉蓋」として機能するから、塵埃除去部本体74を集塵箱83に合わせると、塵埃除去部本体74、集塵箱83およびロール状ブラシ71の三者によって、略密閉されたダストボックスが形成される。
図7は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機を模式的に示す側面視の端部における断面図である。図7において、空気調和機100の筐体10の端部には、フィルタ清掃装置50を設置するための、清掃装置設置スロープ18が形成されている。したがって、前面扉12を開いて、フィルタ清掃装置50を容易に取り付けまたは取り外すことができる。このとき、フィルタ40を把持しているフィルタ移動部60(図中、右下がりの斜線を付す)と、一体化されている塵埃除去部70と塵埃回収部80と(前記ダストボックスに同じ、図中、左下がりの斜線を付す)を、それぞれ別個に取り付けても、これらを一体的に取り付けてもよい。
なお、以上は、フィルタ移動部60のフィルタ移動部係止突起66と塵埃回収部80の塵埃回収部係止突起86とが、互いに係止するものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、一方の端面に形成した溝部に、他方の端面に形成した突条を係止(または嵌合)してもよいし、筐体10の清掃装置設置スロープ18に、フィルタ移動部60が係止するスロープと、塵埃回収部80が係止するスロープとを、それぞれ形成してもよい。
図1において、フィルタ40は円弧状移動径路17にそって、上縁46が位置Aにあった状態から、下縁47が位置Bに到達するまで移動する。
そして、位置Aから位置Bに向かう「往路」において、ロール状ブラシ71は、フィルタ40の移動方向(図中、略下方向)と同一の方向(図中、時計回り)に回転する。
記号を以下のように定義する。
a:自由な状態のロール状ブラシ71の半径
b:押さえ機構65で押さえられた場合のロール状ブラシ71の半径(a>b)
x:押さえ機構65の平面部65aの幅(フィルタ40移動方向)
α:平面幅係数
そして、押さえ機構65の平面部65aの幅xを、下記の(1)、(2)式を満たすようにすることで、塵埃を効率よく除去することができる。
x=((a2−b2)1/2×α)×2 (1)
0.46≦α≦1.85 (2)
そして、位置Bから位置Aに向かう「復路」において、ロール状ブラシ71は回転を停止している。したがって、往路において除去されないまま残っていた塵埃が、復路において除去されたとしても、該塵埃は、回転していないロール状ブラシ71の噛み込み側(図中、地面側)に集まるだけで、噛み出し側(図中、天面側)に運ばれることがない。よって、ロール状ブラシ71から除去された塵埃が集塵箱83の外に散逸することがない。
(空気調和機)
図10および図11は本発明の実施の形態2に係る空気調和機に設置されるフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図であって、図10は組み立て前、図11は組み立て後である。
図10および図11において、空気調和機200(図示しない)は、筐体10と、筐体10内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン20と、送風ファン20が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器30と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉する第1フィルタ40aおよび第2フィルタ40bと、第1フィルタ40aおよび第2フィルタ40bをそれぞれ清掃する第1フィルタ清掃装置50aおよび第2フィルタ清掃装置50bと、第1フィルタ清掃装置50aまたは第2フィルタ清掃装置50bに択一的に回転を出力する回転出力装置90と、を有している。
図中、右側に配置された第1フィルタ清掃装置50aは、実施の形態1におけるフィルタ清掃装置50に同じであって、その左側の端部に第1フィルタ回転入力歯車63aおよび第1ロール状ブラシ回転入力歯車73aが位置している。一方、図中、左側に配置された第2フィルタ清掃装置50bは、その右側の端部に第2フィルタ回転入力歯車63bおよび第2ロール状ブラシ回転入力歯車73bが位置している点において第1フィルタ清掃装置50aと相異するものの、これをのぞく構成は第1フィルタ清掃装置50aに同じ(実施の形態1に示すフィルタ清掃装置50に同じ)である。つまり、かかる第1フィルタ回転入力歯車63a、第1ロール状ブラシ回転入力歯車73a、第2フィルタ回転入力歯車63b、第2ロール状ブラシ回転入力歯車73bは、正面視で筐体の中央部に集中している。
回転出力装置90は、1台のモータ(図示しない)と、第1フィルタ回転入力歯車63aに噛み合い自在な第1フィルタ回転出力歯車96aと、第1ロール状ブラシ回転入力歯車73aに噛み合い自在な第1ロール状ブラシ回転出力歯車97aと、第2フィルタ回転入力歯車63bに噛み合い自在な第2フィルタ回転出力歯車96bと、第2ロール状ブラシ回転入力歯車73bに噛み合い自在な第2ロール状ブラシ回転出力歯車97b(以下、これらをまとめて「フィルタ回転出力歯車91」と称する場合がある)と、を具備している。すなわち、回転出力装置90は、1台のモータの回転をフィルタ回転出力歯車91のいずれかに択一的に伝える回転分配機構(図示しない)と、フィルタ回転出力歯車91のいずれかの回転を択一的に停止する回転停止機構(図示しない)と、を具備している。
なお、回転出力装置90は筐体10に固定されているから、第1フィルタ清掃装置50aおよび第2フィルタ清掃装置50bが筐体10に取り付けられた状態で、前記それぞれの歯車同士は噛み合うものである。
回転出力装置90は、前記のように、フィルタ回転出力歯車91と、回転分配機構と、回転停止機構とを具備しているから、第1フィルタ40aおよび第2フィルタ40bは、以下の要領で移動する(清掃されるに同じ)。
すなわち、第1フィルタ40aが位置Aから位置Bに向かって移動(往路移動)し、該往路移動が終了した後、第2フィルタ40bが位置Aから位置Bに向かって移動(往路移動)する。そして、両者の往路移動が終了した後、第1フィルタ40aが位置Bから位置Aに向かって移動(復路移動)し、該復路移動が終了した後、第2フィルタ40bが位置Bから位置Aに向かって移動(復路移動)する。
さらに、前記復路移動において、第1ロール状ブラシ回転出力歯車97aは回転を停止したまま、第1フィルタ回転出力歯車96aが回転し、同様に、第2ロール状ブラシ回転出力歯車97bは回転を停止したまま、第2フィルタ回転出力歯車96bが回転する。
なお、以上は、第1フィルタ40aおよび第2フィルタ40bの両方の往路移動が終了した後に復路移動を開始しているが、本発明はこれに限定するものではなく、第1フィルタ40aの往路移動および復路移動が終了した後に、第2フィルタ40bの往路移動を開始してもよい。
図12は、本発明の実施の形態2に係る空気調和機に設置されるフィルタ確認スイッチを模式的に示す斜視図である。フィルタ確認スイッチであるスイッチ9は、筐体10の位置Aに設置されるものであって、筐体10側に固定されたスイッチベース1と、スイッチベース1に固定されたスイッチボックス2と、スイッチボックス2内に固定された固定接点(図示しない)と、スイッチボックス2内に移動自在に配置され前記固定接点に短絡および絶縁自在な移動接点(図示しない)と、該移動接点を具備しスイッチボックス2から突出して進退する進退部3と、進退部3に当接自在でこれを後退可能なレバー4とを有している。
よって、第1フィルタ40aの上縁46aがレバー4の一方の端部に形成された第1当接部5aに当接したとき、レバー4は傾動して、第1当接部5aは上昇し、レバー4の他方の端部に形成された第2当接部5bは下降する。同様に、第2フィルタ40bの上縁46bがレバー4の第2当接部5bに当接したとき、レバー4は傾動して、第2当接部5bは上昇し、第1当接部5aは下降する。
一方、第1フィルタ40aの上縁46aおよび第2フィルタ40bの上縁46bの両方が、それぞれレバー4の第1当接部5aおよび第2当接部5bに当接したとき、レバー4は傾動することなく押し上げられるから、レバー4は進退部3に当接して進退部3を後退させる。よって、進退部3の該後退によって固定側接点と移動側接点とは短絡する。
Claims (5)
- 天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
前記フィルタを前記筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、該塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
前記フィルタが、前記円弧状移動径路の曲率半径と略同一の曲率半径を具備する断面円弧であって、その内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車を具備し、
前記フィルタ移動部が、前記フィルタ従動歯車に噛み合うフィルタ駆動歯車と、該フィルタ駆動歯車を回転するフィルタ駆動歯車回転機構と、前記フィルタ従動歯車に前記フィルタ駆動歯車が噛み合っている状態で、前記フィルタの外面に当接するフィルタ押さえ機構と、を有し、
前記フィルタと当接する前記フィルタ押さえ機構の接触面を平面にしたことを特徴とするフィルタ清掃装置。 - 前記塵埃除去部はロール状ブラシを有し、
自由な状態の前記ロール状ブラシの半径をa、
前記押さえ機構で押さえられた場合の前記ロール状ブラシの半径をb(a>b)、
前記押さえ機構の前記フィルタに当接する平面部の幅(前記フィルタ移動方向)をx、 平面幅係数をαとすると、
前記押さえ機構の前記フィルタに当接する平面部の幅xは、下記の(1)、(2)式を満たすことを特徴とする請求項1記載のフィルタ清掃装置。
x=((a2−b2)1/2×α)×2 (1)
0.46≦α≦1.85 (2) - 前記フィルタ押さえ機構に、前記フィルタに当接する平面部を設け、前記フィルタを押さえる力を前記ロール状ブラシの幅寸法に対して5.8N/mm以上としたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のフィルタ清掃装置
- 前記フィルタ押さえ機構に、前記フィルタに当接する平面部を設け、前記平面部の前記フィルタの移動方向の角部にR1.0以上の処理を施すことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のフィルタ清掃装置。
- 前記請求項1乃至4のいずれかに記載のフィルタ清掃装置を、熱交換器の上流側に設けたことを特徴とする空気調和機。
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