JP2008121990A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタに付着したゴミを確実に除去するとともに、除去したゴミを保管することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】フィルタ６の表面側に清掃ブラシ３３０を有するダストボックス３００を配置し、ダストボックス３００に対向するフィルタ６の裏面側にフィルタ６を受け止めるフィルタ受け板４００をそれぞれ設け、ダストボックス３００とフィルタ受け板４００とをガイドフレーム２１０に沿って上下に移動させてフィルタ６に付着したゴミを除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機の室内ユニットに関し、さらに詳しく言えば、除塵用に取り付けられたフィルタに付着したゴミを自動的に清掃する清掃機能を備えた空気調和機に関する。

空気調和機（室内ユニット）には、空気吸入口からユニット内部に塵埃が流入するのを防止するため防塵用のフィルタが取り付けられている。フィルタには経時的に塵埃が溜まるため、使用者は時期を見てユニットからフィルタを取り外して清掃する必要がある。

通常、空気調和機は部屋の高所に設置されているため、フィルターの着脱作業が面倒であるばかりでなく、フィルタに付着したゴミをこまめに取り除く作業も面倒であるため、フィルターの清掃作業は敬遠されやすい。

しかしながら、フィルタに塵埃が堆積したままの状態で放置しておくと、空気の流量が減るため、熱交換効率が落ちるばかりでなく、塵埃にカビなどが発生して、アレルギー症状の原因となる悪臭やハウスダストを誘引するおそれもある。そこで、最近ではフィルタに付着した塵埃を自動的に取り除く清掃機能を備えた空気調和機がいくつか提供されている。

その一例として特許文献１がある。この空気調和機は、フィルタに沿って棒状の清掃ブラシを接触させながら、清掃ブラシをフィルタの一方から他方に移動させることにより、フィルタに付着した塵埃を清掃ブラシで掻き落とす清掃装置を備えている。

これによれば、塵埃が付いたフィルタを定期的に自動で清掃することができるため、面倒な取り外し作業や清掃作業から使用者をある程度解放することができる。

しかしながら、従来の空気調和機には次のような問題があった。すなわち、まず第１の問題として、特許文献１の清掃装置は、フィルタの表面に沿って清掃ブラシを移動して表面のゴミを除去しているが、一般に、フィルタは比較的柔軟な樹脂などからなるため、表面を清掃ブラシで押さえ付けると、ブラシの押圧力によってフィルタが撓んでしまい、ブラシを均等な力でフィルタの表面に押さえ付けることができず、ゴミを確実に落としきれない。

また、第２の問題として、特許文献１では、フィルタの表面にのみ清掃ブラシが設けられているため、例えば送風ファンの駆動中に清掃作業を行うと、清掃ブラシで掻き取られたゴミがフィルタを通って、熱交換器側に運ばれるおそれがあるため、空気調和機の運転中に清掃作業を行うことは好ましくない。

特開２００１−１７０４３０号公報

そこで、本発明は、上述した課題を解決するため、フィルタに付着したゴミを確実に除去でき、除去したゴミを長期間にわたって保管しておくことができる空気調和機を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、空気吸込口と空気吹出口とを備え、内部に少なくとも送風ファンが収納されている本体キャビネットを含み、上記本体キャビネットには除塵用のフィルタと、上記フィルタに付着したゴミを除去する清掃ブラシと、上記フィルタと上記清掃ブラシとを相対的に移動させる移動手段と、上記ゴミを貯留するダストボックスとが設けられており、上記清掃ブラシは、一方向移動時には上記フィルタに接触し、他方向移動時には上記フィルタに非接触となるように上記ダストボックス内に回動自在に支持されている空気調和機において、上記ダストボックスは、上記清掃ブラシによって捕捉された上記ゴミを上記ダストボックス内に回収するためのゴミ回収手段をさらに備え、上記ゴミ回収手段は、上記清掃ブラシの上記一方向移動時の進行方向の進行方向側に設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記ダストボックスには、上記清掃ブラシの上記一方向移動時（接触移動時）には、上記清掃ブラシを上記フィルタに対してほぼ水平に接触した状態を維持し、上記他方向移動時（非接触移動時）においては、上記清掃ブラシの回転を自由とする回転規制手段が設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１において、上記ダストボックスの上記一方向移動時（接触移動時）の進行方向を前端側とした場合、上記清掃ブラシは、上記ダストボックスの後端側に配置されており、上記ダストボックスの前端側に上記ゴミを保管しておくための保管スペースが設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１において、上記本体キャビネットにはさらに、オゾンを発生させるオゾン発生手段が上記ダストボックスに隣接して配置されており、上記ダストボックスには、上記オゾン発生装置から発生されたオゾンを内部空間に取り込むためのオゾン取込孔が設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１において、上記ダストボックスの上記他方向移動時が往路とされ、一方向移動時を復路とされる場合にのみ、上記清掃ブラシを回動させるブラシ回動手段を備えていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、上記請求項１において、上記本体キャビネットには、上記ダストボックスの移動を案内するガイドレールが設けられており、上記ガイドレールの上端および下端には、上記ダストボックスの往復反転時に上記清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が設けられており、上記突起部は、上記ダストボックスが一定方向に移動してる場合にのみ作用するように、上記ガイドレール内に出没可能に設けられていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、上記請求項５において、上記ガイドレールは、上記ダストボックスの両端をスライド可能に支持するように左右一対に設けられており、いずれか一方の上記ガイドレールには、上記一方向移動時に上記清掃ブラシを回転させる第１突起部が設けられ、いずれか他方の上記ガイドレールには、上記他方向移動時に上記清掃ブラシを回転させる第２突起部が設けられていることを特徴としている。

上記請求項８に記載の発明は、上記請求項１において、上記ダストボックスが２つ設けられている場合、上記本体キャビネットには、第１および第２ダストボックスを独立して移動させるための、第１および第２ガイドレールを備え、上記第１ガイドレールおよび上記第２ガイドレールには、上記清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が左右非対称に設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ゴミ回収手段が清掃ブラシの一方向移動時（接触移動時）の進行方向側（上流側）に設けられていることにより、清掃ブラシによって掻き集められたゴミをまんべんなくゴミ回収手段によってダストボックス内に回収することができ、ゴミがフィルタに再付着することを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、一方向移動時（接触移動時）には、清掃ブラシをフィルタに対してほぼ水平に接触した状態を維持し、他方向移動時（非接触移動時）においては、清掃ブラシの回転を自由とする回転規制手段を備えていることにより、清掃ブラシの回転駆動部を小型化できるため、ダストボックス全体を小型化することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ダストボックスの前端側にゴミの保管スペースを設け、後端側に清掃ブラシを配置したことにより、ゴミを無理なくスムーズに回収することができる。

請求項４に記載の発明によれば、オゾン発生手段をダストボックスに隣接して配置することにより、ダストボックス内のゴミをオゾンで除菌することができる。

請求項５に記載の発明によれば、ダストボックスの他方向移動時が往路とされ、一方向移動時を復路とされる場合にのみ、清掃ブラシを回動させるブラシ回動手段を備えていることにより、清掃ブラシの進行方向側にゴミを確実に回収することができる。

請求項６に記載の発明によれば、本体キャビネットには、ダストボックスの移動を案内するガイドレールが設けられており、ガイドレールの上端および下端には、ダストボックスの往復反転時に清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が設けられていることにより、ダストボックスが上下にスライド移動する際に無理なく清掃ブラシを回転させることができる。

さらに、突起部は、ダストボックスが一定方向に移動してる場合にのみ作用するように、ガイドレール内に出没可能に設けられていることにより、ダストボックスの往路と復路で清掃ブラシを簡単に出没させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、一対のガイドレールのいずれか一方に一方向移動時に清掃ブラシを回転させる第１突起部が設けられ、いずれか他方のガイドレールに他方向移動時に上記清掃ブラシを回転させる第２突起部が設けられていることにより、清掃ブラシの回転時にガイドフレームにかかる負荷を分散させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、ダストボックスが２つ設けられている場合、本体キャビネットには、第１および第２ダストボックスを独立して移動させるための、第１および第２ガイドレールを備え、第１ガイドレールおよび第２ガイドレールには、清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が左右非対称に設けられていることにより、各ダストボックスの清掃ブラシの回転を非同期で行うことができ、モーターに一度に大きな負荷がかかることを防止することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和機（室内ユニット）の分解斜視図であり、図２は、空気調和機の内部構造を示した断面図である。

図１および図２に示すように、この空気調和機の本体キャビネット１は、図示しない取付ネジを介して壁面に据え付けられる背板１１０と、ベース１１と、上面パネル１２と、前面パネル１３と、右側面パネル１４と、左側面パネル１５を備えており、これらはいずれも合成樹脂の成型品からなる。本体キャビネット１内には送風ファンとしてのクロスフローファン２、熱交換器３およびドレンパン４などが格納されている。

ベース１１は、熱交換器３の両側から壁面側に張り出すように形成された図示しない左右一対の側板により背板１１０に取り付けられており、その側板間にクロスフローファン２および熱交換器３が支持されている。この実施形態において、熱交換器３は、ほぼΛ（ラムダ）型に組み合わせられた３つの熱交換ユニット３ａ〜３ｃを含み、クロスフローファン２の上方を覆うように配置されている。

ベース１１には、背面側熱交換ユニット３ｃによって生成される結露水を受け止めるドレンパン１１１が形成されており、さらに背面下部には、各種配管や電線などを収納する収納部１１２が形成されている。

ベース１１の上端側には、上面パネル１２が取り付けられる。上面パネル１２は、その後端に突設されている図示しない係止爪を介してベース１１に着脱自在に取り付けられ、先端側が熱交換器３を覆うように前面パネル１３の先端までアーチ状に架け渡されている。

上面パネル１２には、全面にわたって空気吸入口１２１が設けられている。図示されていないが、空気吸入口１２１には、グリルが桟状に成型されている。なお、桟部分を取り外し可能としてもよく、その形状は任意に選択可能である。

この例において、上面パネル１２の内面側には、後述するダストボックス３００を移動させるための通路が予め設けられているが、これ以外に、図３に示すように、ダストボックス３００の移動時に上面パネル１２を持ち上げるための昇降手段１２２を設けて、ダストボックス３００の通路を確保するようにしてもよい。昇降手段１２２は、例えば２本のアームレバー１２３をＸ字状に組み合わせたパンタグラフ式が好ましい。

ベース１１の下端側には、前面パネル１３が取り付けられる。前面パネル１３は、上端側が上面パネル１２の下端側に係止され、後端側が図示しない係止爪を介してベース１１に着脱可能に固定される。

前面パネル１３とドレンパン４との間には、初期位置にあるダストボックス３００内に向けてオゾンを発生させるオゾン発生装置７が設けられている。オゾン発生装置７は、図示しない制御手段によって駆動され、ダストボックス３００の清掃完了後に一定時間オゾンを発生して、ダストボックス３００内に保管されているゴミをオゾンによって除菌消臭することができる。オゾン発生装置７の具体的な構成は、一般的に用いられるオゾン発生手段であってよい。

ベースパネル１１の右側板には、この空気調和機の制御部や電源ユニットなどが収納された図示しない電装品箱を含む駆動ユニット５が組み込まれており、この駆動ユニット５を覆い隠すように右側面パネル１４が取り付けられる。同様にして、ベースパネル１１の左側板には、左側面パネル１５が取り付けられる。

ベース１１の下面には、クロスフローファン２からの空気を吹き出す空気吹出口１１３が設けられるが、空気吹出口１１３には、吹出量および吹出方向を制御するディフューザ１１４，左右風向板１１５および上下風向板１１６が設けられている。

図２に示すように、上面パネル１２の空気吸入口１２１と熱交換器３との間には、熱交換器３に向かう空気中に含まれる塵埃を除去するフィルタ６を保持するメインフレーム２００が設けられている。

この例において、フィルタ６としては、熱交換器３の右半分を覆う第１フィルタと、左半分を覆う第２フィルタの２枚のフィルタを備えるが、各フィルタ６，６はともに同一構成のため、一方のみについて説明し、他方についての説明は省略する。

図４に示すように、フィルタ６は所定の幅を持って枠状に形成されたフィルタフレーム６１と、同フィルタフレーム６１に囲まれ、網目が規則的に形成されたフィルタ部６２とを備えている。フィルタフレーム６１およびフィルタ部６２は、合成樹脂により一体成型することができるが、別体として成型しそれを組み合わせたものであってもよい。

フィルタ６は、例えばポリプロピレンなどのベース樹脂からなるが、このベース樹脂に例えば導電性樹脂などの帯電防止材を添加することが好ましい。すなわち、フィルタ６は、後述するダストボックス３００のナイロン製の清掃ブラシ３３０との摩擦によって帯電しやすいため、帯電による埃の吸着を防止するためである。なお、これ以外に防かび材や抗菌材をさらに添加してもよい。

次に、図５および図６を参照して、メインフレーム２００は、熱交換器３の表面に沿って弓状に形成されたガイドフレーム２１０を有し、各ガイドフレーム２１０の上端間および下端間は水平な梁部材２０１によって連結されている。

この例において、ガイドフレーム２１０は、２個のダストボックス３００の両端をそれぞれ支持可能とするため、４カ所設けられており、うち２カ所が本体キャビネット１の両端に配置され、２カ所が中央に配置されている。

図７に示すように、各ガイドフレーム２１０には、フィルタ６を着脱可能に支持するフィルタ支持溝２１１が設けられている。フィルタ支持溝２１１は、各ガイドフレーム２１１の側面側に形成されており、一端側にはフィルタ６を差し込むための差込口２１１ａが設けられている。

このフィルタ支持溝２１１に沿ってフィルタ６が保持されることにより、熱交換器３の全面を覆い隠すようにフィルタ６が装着され、熱交換器３に吸い込まれる空気に含まれる塵や埃をフィルタ６で捕捉することができる。

各ガイドフレーム２１０の表面（ダストボックス３００の対向面）には、ダストボックス３００の清掃ブラシ３３０を回転駆動するための突起部２６０が設けられている。突起部２６０は、ダストボックス３００を一方向移動時に清掃ブラシ３３０をフィルタ６に接触させるための第１突起部２６１と、ダストボックス３００を他方向移動時に清掃ブラシ３３０をフィルタ６に非接触とするための第２突起部２６２とを備えている。

図１４（ｂ）を参照して、第１突起部２６１は、フィルタ支持溝２１１内に所定の回転軸を介して回動自在に取り付けられており、その先端が、ガイドフレーム２１０の一部を切り欠いてなる切欠孔２６２を介してガイドフレーム２１０の表面に出没可能とされている。

第１突起部２６１は、図示しないコイルバネによって常にガイドフレーム２１０の表面から突出するようにバネ付勢されている。第１突起部２６１は、その一部が切欠部２６３の端面に当接するように設けられている。

これによれば、一方向移動時（図１４（ｂ）では右方向）には、第１突起部２６１は、切欠部２６３の一端に当接して常に起立状態となることにより、後述する清掃ブラシ３３０のカム３３５を駆動して、清掃ブラシ３３０を回転することができる。逆に、他方向移動時（図１４（ｂ）では左方向）には、フィルタ支持溝２１１内に倒れ込むことにより、カム３３５に当接しないため、清掃ブラシ３３０は回転しない。

図１５（ｃ）に示すように、第２突起部２６２は、第１突起部２６１と同じくフィルタ支持溝２１１内に所定の回転軸を介して回動自在に取り付けられており、その先端が、ガイドフレーム２１０の一部を切り欠いてなる切欠孔２６３を介してガイドフレーム２１０の表面に出没可能とされている。

第２突起部２６２は、図示しないコイルバネによって常にガイドフレーム２１０の表面から突出するようにバネ付勢されている。第１突起部２６２は、その一部が切欠部２６３の端面に当接するように設けられている。

これによれば、一方向移動時（図１５（ｃ）では右方向）には、フィルタ支持溝２１１内に倒れ込むことにより、カム３３５に当接しないため、清掃ブラシ３３０は回転しない。逆に、他方向移動時（図１５（ｃ）では左方向）には、切欠部２６３の一端に当接して常に起立状態となることにより、後述する清掃ブラシ３３０のカム３３５を駆動して、清掃ブラシ３３０を回転することができる。

図７に示すように、各第１突起部２６１，２６１は本体キャビネット１の中央に配置されたガイドレール２１０の下端側に配置されており、各第１突起部２６１，２６１は、左右非対称になるようにずれて配置されていることが好ましい。

これによれば、左右の第１突起部２６１，２６１が非対称にずれて配置されていることにより、各ダストボックス３００に設けられた清掃ブラシ３３０の回転タイミングをずらすことができるため、駆動モータ２３０にかかる負荷を減らすことができる。

各第１突起部２６１，２６１のズレは、一方のダストボックス３００の清掃ブラシ３３０が回転を終えたのち、他方のダストボックス３００の清掃ブラシ３３０が回転を開始するようにずらされていることが好ましい。

第２突起部２６２，２６２は、本体キャビネット１の左右両側に配置されるガイドレール２１０の上端側に配置されている。これら各第２突起部２６２，２６２も、左右非対称になるようにずれて配置されていることが好ましい。

より好ましい態様として、第２突起部２６２，２６２は、本体キャビネット１の背板１１０に固定されているガイドフレーム２１０に設けられていることが好ましい。すなわち、第２突起部２６２には、回転駆動時に大きな負荷が加わることにより、ダストボックス３００が歪むため、剛性の高いガイドフレーム２１０に設けることが好ましい。

図８は、ガイドフレーム２１０の内部構造を模式的に示した断面図で、ガイドフレーム２１０には、後述するダストボックス３００を駆動するための移動手段が内蔵されている。

移動手段は、図示しない駆動手段により制御される駆動モータ２３０と、駆動モータ２３０の回転駆動力をダストボックス３００に伝達する駆動ベルト２４０と、駆動ベルト２４０に接続され、ダストボックス３００を支持するボックスマウンター２５０とを備えている。

この例において、駆動ベルト２４０は４カ所のガイドフレーム２１０のうち、両側２カ所に設けられており、中央のガイドフレーム２１０には、後述する移動通路２１２に沿ってフリーに移動するボックスマウンター２５０のみが設けられている。

駆動モータ（ギアードモータ）２３０は、３つのガイドフレーム２１０のうちいずれか１カ所、この例では（図６の右側）に設けられており、専用のギアケース２３１内に格納されている。駆動モータ２３０は、シャフトケース２３２で保護された図示しない駆動シャフトを介して各ガイドフレーム２１０のギアケース２３１に接続されている。

ギアケース２３１内には、駆動モータ２３０の駆動ギア２３３に接続された２つの巻き取りリール２３４，２３５が収納されている。この例において、各巻き取りリール２３４，２３５は、所定の中間ギアを介して互いに同一方向に回転するようになっている。

図８に示すように、ガイドフレーム２１０の内部には、フィルタ支持溝２１１とは別に駆動ベルト２４０の移動通路２１２が設けられている。移動通路２１２内は、仕切壁２１３を挟んで環状に形成されており、その移動通路２１２内に駆動ベルト２４０が配置されている。

駆動ベルト２４０の端部は、それぞれ各巻き取りリール２３４，２３５にそれぞれ固定されており、各巻き取りリール２３４，２３５を回転させることにより、例えば一方の巻き取りリール２３４から他方の巻き取りリール２３５に駆動ベルト２４０が巻回されるようになっている。

この例において、駆動ベルト２４０は、安価で静穏性がよく、しかもメンテナンス性を考慮して、２つの巻き取りリール２３４，２３５にその両端が固定するベルト駆動方式が採用されているが、例えばチェーン駆動であっても良いし、ラック＆ピニオンで駆動しても良く、駆動方式は仕様に応じて任意に選択できる。

これによれば、メインフレーム２００が本体キャビネット１のパネルの一部を構成することにより、従来のような一体型パネルと比較して、各パネル部材を個別に成型することができ、金型の小型化が可能となるため、生産コストを抑えることができる。

図９および図１０を併せて参照し、ボックスマウンター２５０は、扁平な板状体からなり、基端側が駆動ベルト２４０に一体的に固定されている。ボックスマウンター２５０は、各ガイドフレーム２１０にそれぞれ１つずつ設けられているが、特に中央のガイドフレーム２１０に設置されているボックスマウンター２５０（図９）は、１つで２個のダストボックス３００を支持するため、板厚が他のボックスマウンター２５０よりも厚く形成されている。

ボックスマウンター２５０の上端側（反熱交換器３側）には、ダストボックス３００の両端に形成されたボス３１１が案内されるガイド溝２５１が設けられている。ガイド溝２５１はボックスマウンター２５０の上端から内側に向けて切り欠かれた切欠溝からなり、ここに案内されたボス３１１が抜け落ちないように、逆Ｌ字状に形成されている。

ボックスマウンター２５０には、さらに、ダストボックス３００に設けられたロック手段の係止爪３２７，３２７が差し込まれる係止孔２５２が形成されている。係止孔２５２は、ボックスマウンター２５０の上部側面に形成された貫通孔からなり、そこに係止爪３２７，３２７が挿入されることにより、ダストボックス３００が固定される。

図７を併せて参照して、ボックスマウンター２５０の基端側（熱交換器３側）の側面には、後述するフィルタ受け板４００が一体的に設けられており、ボックスマウンター２５０（ダストボックス３００）の動きに追従して移動することができるようになっている。フィルタ受け板４００の取付構造については、仕様に応じて任意に変更可能である。

次に、図１１および図１３を参照して、フィルタ受け板４００の構成について説明する。この例において、フィルタ受け板４００は、ボックスマウンタ２５０を介して各ガイドフレーム２１０，２１０の間に支持されている。

この例において、フィルタ受け板４００は、各フィルタ６毎に１カ所ずつ、合計２カ所設けられてているが、いずれも同一構成であるため、以下においては一方のみを説明し、他方についての説明は省略する。

フィルタ受け板４００は、各ガイドフレーム２１０，２１０間に架け渡される矩形状のベース板４１０と、同ベース板４１０に一体的に取り付けられ、フィルタ６の裏面を受け止める受け板本体４２０とを備えている。

ベース板４１０は、中央に長さ方向に延びる収納部４１０が設けられており、その収納部４１０に受け板本体４２０が取り付けられている。ベース板４１０の両端には、フィルタ受け板４１０をボックスマウンター２５０に取り付けるための係止爪４３０が設けられている。

係止爪４３０は、この例では、左右に２カ所ずつ、合計４カ所設けられており、先端にボックスマウンター２５０の図示しない係止孔に差し込まれる係止凸部４３１が設けられている。ベース板４１０の側面には、係止爪４３０の先端４３１をベース板４１０の側方へと導き出すための開口部４１２が設けられている。

受け板本体４２０は、フィルタ６の裏面に沿って接触する受け面４２１を有し、各受け面４２１の間には、フィルタフレーム６１の逃がすための逃げ溝４２２が設けられている。図１３に示すように、受け面４２１は、ダストボックス３００に設けられた清掃ブラシ３３０に対向的に配置されており、清掃ブラシ３３０によって押圧されたフィルタ６を受け止める円滑面である。

この例において、受け板本体４２０はフィルタ６を挟んで清掃ブラシ３３０に対向的に配置されているが、これ以外に、清掃ブラシ３３０の移動方向の上流側および／または下流側を押さえるように配置しても良く、清掃ブラシ３３０の押圧力を受け止めることができれば、その配置については任意に設定できる。さらには、フィルタ受け板４２０側にもブラシを配置して、フィルタ６の裏面側に付着したゴミを除去するようにしてもよい。

次に、図１２（ａ），（ｂ）および図１３を参照して、ダストボックス３００について説明する。ダストボックス３００は、各ガイドフレーム２１０，２１０の間に設置される２枚のフィルタ６，６ごとにそれぞれ１つずつ設置されるが、ダストボックス３００はともに同じ構成であるため、以下においては、一方のダストボックス３００についてのみを説明する。

ダストボックス３００は、上下両面が開放されたボックス本体３１０と、上記ボックス本体３１０の上面開口を覆い隠すトップパネル３２０と、フィルタ６の表面に接触可能に配置された清掃ブラシ３３０とを備え、全体が各ガイドフレーム２１０，２１０に架け渡される矩形状に形成されている。

ボックス本体３１０は、上下両端が開口された筒状体からなり、一方の内側面には、清掃ブラシ３３０に付着したゴミを掻き取るためのゴミ回収ブラシ３４０が設けられている。ゴミ回収ブラシ３４０は、所定の水平回転軸３４３を中心に回転可能に支持されるブラシ台３４１を有し、ブラシ台３４１には、ブラシ本体３４２が一体的に設けられている。

ボックス本体３１０の前端側（図１３では左側）には、清掃ブラシ３３０によって回収されたゴミをダストボックス３００内で保管するための収納スペース３１０Ａが設けられている。この例において、収納スペース３１０Ａは、ボックス本体３１０の長手方向に沿って設けられている。

図１３に示すように、ブラシ台３４１は断面台形状に形成されており、清掃ブラシ３３０の回転軌跡に沿って円弧面に形成されたブラシ面３４５が設けられている。ブラシ本体３４２は、図示しないブラシ毛が斜めに植設された傾斜ブラシからなり、図１３では、右斜め上を向くように設けられている。

この例において、ブラシ台３４１の水平回転軸３４３には図示しないコイルバネが取り付けられており、ゴミ回収ブラシ３４０が常に清掃ブラシ３３０に向かって均等な力で接触するようにバネ付勢されている。

これによれば、清掃ブラシ３３０がゴミ回収ブラシ３４０に向かって回転してくると、清掃ブラシ３３０に対してゴミ回収ブラシ３４０が斜め方向から接触するため、清掃ブラシ３３０に付着したゴミをゴミ回収ブラシ３４０で確実に回収することができる。

さらには、回収ブラシ３４０の毛先がダストボックス３００内を向くように斜めに傾斜しているため、清掃ブラシ３３０のダストボックス３００導入時には、回収ブラシ３４０が清掃ブラシ３４０に強く接触することなく、全てのゴミをいったん内部に取り込んだのち、清掃ブラシ３３０のダストボックス３００退出時に、回収ブラシ３４０が清掃ブラシ３３０に鋭角的に接触するため、清掃ブラシ３３０に付着したゴミを余すことなく回収して、ダストボックス３００からゴミが運び出されないようになっている。

また、ブラシ台３４１は内側に向かって常にバネ付勢されているため、一定以上の力が加わると、ブラシ台３４１からゴミ回収ブラシ３４０がバネ力に抗して逃げることにより、清掃ブラシ３３０がスムーズに元の位置まで戻ることができる。

ボックス本体３１０の後端側（図１３では右側）には、フィルタ６の表面に付着したゴミを掻き取る清掃ブラシ３３０が取り付けられている。図１３を併せて参照し、清掃ブラシ３３０は、所定の水平回転軸３３３を中心に回転可能に軸支されるブラシ台３３１を有し、同ブラシ台３３１のブラシ面３３４にはブラシ本体３３２が設けられている。

ブラシ台３３１は、トップパネル３２０の内側に設けられた支持台３２８に回転可能に軸支される半円筒状に形成されており、フィルタ６に対向する側の面（ブラシ面３３４）が円弧面に形成されている。

ブラシ台３３１の長手方向の側面には、後述するロック部３５０によって係止される係止面３３６が設けられている。ブラシ台３３１の水平回転軸３３３には、ブラシ台３３１を強制的に回転させるためのカム３３５が設けられている。

この例において、ブラシ本体３３２は、シート状の基材に図示しないブラシ毛が斜めに傾斜した状態で植設された傾斜ブラシからなり、粘着材などを介してブラシ面３３４に一体的に貼り付けられている。この例において、傾斜ブラシはダストボックス３００の一方向移動（接触移動）方向に向かって傾斜している。

これによれば、清掃ブラシ３３０がダストボックス３００の後端側に設けられていることにより、清掃ブラシ３３０の進行方向側にゴミを掻き集めることができ、かつ、清掃ブラシを回転させた際に、フィルタ６に回収したゴミが残されることもない。

図１３に示すように、清掃ブラシ３３０には、ダストボックス３００の移動中に清掃ブラシ３３０が回転するのを規制するための突き当て部３５０が設けられている。突き当て部３５０は、ブラシ台３３１の一方の側面に一体的に突設されており、ボックス本体３１０の係止面３１３に当接することにより、常にブラシ本体３３２がフィルタ６に接触した状態で止まるようになっている。

図１０を併せて参照して、ボックス本体３１０の長手方向の側面には、ボックスマウンター２５０に設けられたガイド溝２５１に沿って案内されるボス３１１が突設されている。この例において、ボス３１１は、円柱状の凸部からなる。

図１２に示すように、ボックス本体３１０の一方の側面（図１２では左斜め前）には、内部の収納スペース３１０Ａに連通するオゾン取込孔３１４が設けられている。このオゾン取付孔３１４は、図１に示すダストボックス３００が初期位置にある状態において、本体キャビネット１の前面に配置されたオゾン発生装置７に隣接するようになっている。

これによれば、オゾン発生装置７によって発生したオゾンがオゾン取込孔３１４を介して収納スペース３１０Ａ内に取り込まれることにより、内部のゴミをオゾンで除菌消臭することができる。

トップパネル３２０は、ボックス本体３１０の上面に沿って矩形状な断面コ字状に形成されており、一端側に設けられた水平回転軸３２１を中心にボックス本体３１０に開閉可能に取り付けられる。

トップパネル３２０には、トップパネル３２０をボックス本体３１０に固定しておくための、図示しないフック部が設けられており、このフック部をボックス本体３１０に係止することで、トップパネル３２０の開閉が規制されるようになっている。なお、トップパネル３２０のロック手段は仕様に応じて任意に変更可能である。

この例において、トップパネル３２０はボックス本体３１０を覆い隠す合成樹脂製の蓋体からなるが、これ以外に、トップパネル３２０に、ボックス本体３１０内に連通する連通窓を設けて、ボックス本体３１０内に溜まったゴミをトップパネル３２０を開けることなく、回収するようにしてもよい。また、透明な樹脂で成型して、ゴミの量を視認できるようにしてもよい。

トップパネル３２０には、ダストボックス３００をボックスマウンター２５０に固定するためのロック部３２５，３２５が左右にそれぞれ設けられている。ロック部３２５は、トップパネル３２０の一部を凹ませてなる収納部３２６にスライド可能に取り付けられており、図１０に示すように、その先端の係止爪３２７がボックスマウンター２５０の挿通孔２６０に差し込まれるようになっている。

次に、ダストボックス３００，フィルタ受け板４００の取付手順について説明する。まず最初に、フィルタ受け板４００を各ガイドフレーム２１０，２１０の間に配置し、各係止爪４３０を図示しない係止孔内に差し込む。次に、フィルタ受け板４００に設けられた各係止爪４３０をスライドさせて、その先端を係止孔内に差し込む。これにより、フィルタ受け板４００がボックスマウンター２５０に一体的に固定される。

次に、各ガイドフレーム２１０，２１０にフィルタ６を設置する。フィルタ６の先端をガイドフレーム２１０の差込口２１１ａから差し込み、そのままフィルタ支持溝２１１に沿って突き当たるまで差し込む。これにより、フィルタ６がガイドフレーム２１０，２１０間に架け渡され、熱交換器３の前面がフィルタ６で覆い隠される。

次に、ダストボックス３００を取り付ける。図６に示すように、予め組み立てられた状態のダストボックス３００を、その両側面に設けられたボス３１１をボックスマウンター２５０のガイド溝２５１に沿って差し込んでいき、ダストボックス３００をボックスマウンター２５０に仮固定する。

そして、図１０に示すように、トップパネル３２０に設けられたロック部３２５をスライドさせて、係止爪３２７をボックスマウンター２５０の挿通孔２５２に差し込む。これにより、ダストボックス３００の両端がボックスマウンター２５０，２５０に架け渡された状態で固定される。

次に、図１４〜図１７を参照して、このフィルタ清掃の手順の一例について説明する。まず、例えば使用者がリモコンなどの操作パネルに設けられた手動清掃ボタンを操作することにより、図示しない制御手段は、その指令を受け、清掃工程の初期化を行う。

初期化指令を受けると、まず、図示しないセンサ手段を介して、ダストボックス３００が下端位置まで移動しているかどうかを検知し、初期位置に無い場合は、駆動モータ２３０が駆動され、駆動ベルト２４０を介してダストボックス３００が下端位置まで移動させる。下端位置の位置検出方法としては、対物センサのほか、駆動モータ２３０の突き当たりを感知する方法などがある。

初期化が完了すると、次に、駆動モータ２３０は逆回転する。これにより、駆動ベルト２４０を介してダストボックス３００とフィルタ受け板４００がガイドフレーム２１０に沿って移動を開始する。

図１４（ａ），（ｂ）に示すように、初期状態において、清掃ブラシ３３０は、ダストボックス３００の下面から突出した状態になっている。本発明は、ゴミ回収手段としてのゴミ回収ブラシ３４０がダストボックス３００の清掃時の移動方向の上流側に設けられていることが好ましいため、初期状態からガイドレール２１０の上部まで移動する往路は、フィルタ６に非接触で移動することが好ましい。

そこで、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダストボックス３００が上端に向けて移動を開始すると、まず、ガイドフレーム２１０の下端に設けられた第１突起部２６１に清掃ブラシ３３０のカム３３５が当接する。

ダストボックス３００がさらに移動すると、第１突起部２６１は、切欠孔２６３の端部に突き当たり、これに伴って、カム３３５が第１突起部２６１に沿って強制的に回転（この例では時計回り）される。

カム３３５の回転に伴い、清掃ブラシ３３０もゴミ回収ブラシ３４０に接触しながら持ち上げられる。このとき、清掃ブラシ３３０の毛先に付着したゴミがゴミ回収ブラシ３４０によって掻き取られる。

また、図３に示すように、ダストボックス３００の移動に併せて、上面パネル１２を昇降手段１２２によって持ち上げることにより、メインフレーム２００との間にダストボックス３００の移動通路が同時に表れる。

ダストボックス３００が、非接触状態のままさらに上方に移動してゆくと、図１６（ｂ）に示すように、清掃ブラシ３３０のカム３３５が第２突起部２６２に当接する。往路において、第２突起部２６２は可倒方向であるため、カム３３５を回転させることなく、切欠部２６３内に押し倒される。ダストボックス３００が通過すると、図１６（ｃ）に示すように、第２突起部２６２は、バネ手段によって再び起立状態となる。

ダストボックス３００がガイドフレーム２１０の上端に達すると、次に駆動モータ２３０は反転し、これに伴い、ダストボックス３００はガイドフレーム２１０に沿って初期位置（下端位置）まで戻される。

図１７（ｂ）に示すように、ダストボックス３００が復路の移動を開始すると、一度通過した第２突起部２６２に再び当接する。復路において、第２突起部２６２は、非可倒方向であるため、起立状態を維持したまま、カム３３５を押し倒す。

図１７（ｃ）に示すように、カム３３５を介して清掃ブラシ３３０が再びゴミ回収ブラシ３４０に接触しながら反時計回りに回転する。これにより、清掃ブラシ３３０はフィルタ６に接触した状態となる。

フィルタ６に接触した状態のまま、ダストボックス３００を下方に移動させていくことで、フィルタ６に付着したゴミが清掃ブラシ３３０によって捕捉され、清掃ブラシ３０の上流側に掻き集められる。

なお、清掃ブラシ３３０が下方に移動していく際、フィルタ６との摩擦によって清掃ブラシ３３０は、常に時計回り方向に回転しようとする力が加わるが、清掃ブラシ３３０に設けられた突き当て部３５０がボックス本体３１０の係止面３１３に当接することにより、常にブラシ本体３３２がフィルタ６に接触した状態で止めておくことができる。

ダストボックス３００がガイドフレーム２１０の下端付近まで到来すると、図１７（ｄ）に示すように、再び第１突起部２６１にカム３３５が接触するが、復路において第１突起部２６１は可倒方向であるため、カム３３５によって切欠孔２６３内に押し倒される。ダストボックス３００が通過すると、図１７（ｄ）に示すように、第１突起部２６１は、バネ手段によって再び起立状態となる。

ダストボックス３００がガイドフレーム２１０の下端に当接することで、初期位置で停止し、一連のフィルタ清掃が完了する。清掃後は、制御手段によって定期的にオゾン発生装置７からオゾンが発生し、発生したオゾンをオゾン取込孔３１４を介してダストボックス３００内に取り込むことで、ゴミを除菌消臭することができる。

これによれば、清掃ブラシ３３０に付着したゴミは、ダストボックス３００が１往復する度にゴミ回収ブラシ３４０で回収されるため、清掃ブラシを常に清潔に維持できるばかりでなく、清掃ブラシを小型化できるため生産コストも抑えることができる。

なお、この例においてフィルタ清掃はダストボックス３００を１往復させる場合について例示したが、必要に応じて２度３度と往復する運転するように設定してもよいことは言うまでもない。

さらには、このフィルタ清掃は、フィルタ６の表面側をダストボックス３００で、フィルタ６の裏面側をフィルタ抑え板４００で支持しているため、ゴミがフィルタ６を通して熱交換器３側に持ち運ばれないため、空気調和機の運転中であっても、フィルタ清掃を実施することができる。

ダストボックス３００内に溜まったゴミを回収するにあたっては、トップパネル３２０を開いて、ボックス本体３１０の内部に溜まったゴミを安全かつ清潔に取り出すことができる。

この実施形態において、本体キャビネット１はシーリングウォールタイプの空気調和機を用いて説明したが、例えば、通常の壁面取付タイプの空気調和機に本発明のダストボックスを適用してもよく、本体キャビネットの構成は仕様に応じて適宜選択できる。また、空気調和機以外にも、空気清浄機や除湿器などのフィルタを備えたものであれば、本発明のフィルタ清掃装置を適用す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分解斜視図。 上記空気調和機の内部構造を模式的に示した断面図。 上面パネルのリフト構造の一例を示す断面図。 フィルタの斜視図。 前面パネルおよび上面パネルを取り外した状態の斜視図。 メインフレームとダストボックスの分解斜視図。 メインフレームの一部を拡大した斜視図。 ガイドフレームの内部構造を模式的に示した断面図。 ボックスマウンターとフィルタ受け板の取付態様を示す斜視図。 ボックスマウンターとダストボックスの取付態様を示す斜視図。 フィルタ受け板の分解斜視図。 （ａ）ダストボックスの分解斜視図。（ｂ）ブラシとロック部の係止状態を示す参考斜視図。 ダストボックスの内部構造を模式的に示した断面図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ），（ｃ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）〜（ｄ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。

符号の説明

１ 本体キャビネット
２ クロスフローファン
３ 熱交換器
４ ドレンパン
５ 駆動ユニット
６ フィルタ
７ オゾン発生装置
１１ ベース
１２ 上面パネル
１３ 前面パネル
２００ メインフレーム
２１０ ガイドフレーム
２１１ フィルタ支持溝
２２０ 駆動部
２３０ 駆動モータ
２４０ 駆動ベルト
２５０ ボックスマウンター
２６１ 第１突起部
２６２ 第２突起部
３００ ダストボックス
３１０ ボックス本体
３２０ トップパネル
３３０ 清掃ブラシ
３４０ ゴミ回収ブラシ
４００ フィルタ受け板

Claims (8)

1. 空気吸込口と空気吹出口とを備え、内部に少なくとも送風ファンが収納されている本体キャビネットを含み、上記本体キャビネットには除塵用のフィルタと、上記フィルタに付着したゴミを除去する清掃ブラシと、上記フィルタと上記清掃ブラシとを相対的に移動させる移動手段と、上記ゴミを貯留するダストボックスとが設けられており、上記清掃ブラシは、一方向移動時には上記フィルタに接触し、他方向移動時には上記フィルタに非接触となるように上記ダストボックス内に回動自在に支持されている空気調和機において、
   上記ダストボックスは、上記清掃ブラシによって捕捉された上記ゴミを上記ダストボックス内に回収するためのゴミ回収手段をさらに備え、上記ゴミ回収手段は、上記清掃ブラシの上記一方向移動時の進行方向の進行方向側に設けられていることを特徴とする空気調和機。
2. 上記ダストボックスには、上記清掃ブラシの上記一方向移動時（接触移動時）には、上記清掃ブラシを上記フィルタに対してほぼ水平に接触した状態を維持し、上記他方向移動時（非接触移動時）においては、上記清掃ブラシの回転を自由とする回転規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記ダストボックスの上記一方向移動時（接触移動時）の進行方向を前端側とした場合、上記清掃ブラシは、上記ダストボックスの後端側に配置されており、上記ダストボックスの前端側に上記ゴミを保管しておくための保管スペースが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 上記本体キャビネットにはさらに、オゾンを発生させるオゾン発生手段が上記ダストボックスに隣接して配置されており、上記ダストボックスには、上記オゾン発生装置から発生されたオゾンを内部空間に取り込むためのオゾン取込孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
5. 上記ダストボックスの上記他方向移動時が往路とされ、一方向移動時を復路とされる場合にのみ、上記清掃ブラシを回動させるブラシ回動手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
6. 上記本体キャビネットには、上記ダストボックスの移動を案内するガイドレールが設けられており、上記ガイドレールの上端および下端には、上記ダストボックスの往復反転時に上記清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が設けられており、上記突起部は、上記ダストボックスが一定方向に移動してる場合にのみ作用するように、上記ガイドレール内に出没可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
7. 上記ガイドレールは、上記ダストボックスの両端をスライド可能に支持するように左右一対に設けられており、いずれか一方の上記ガイドレールには、上記一方向移動時に上記清掃ブラシを回転させる第１突起部が設けられ、いずれか他方の上記ガイドレールには、上記他方向移動時に上記清掃ブラシを回転させる第２突起部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
8. 上記ダストボックスが２つ設けられている場合、上記本体キャビネットには、第１および第２ダストボックスを独立して移動させるための、第１および第２ガイドレールを備え、上記第１ガイドレールおよび上記第２ガイドレールには、上記清掃ブラシを強制的に回動させるための突起部が左右非対称に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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