JP2008145079A - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタを滑らかに移動させることができる空気調和装置の室内機を提供する。
【解決手段】室内機２は、室内熱交換器１２と、ファン１３と、フィルタ２１と、ローラー３１と、ガイド部材４１とを備えている。室内熱交換器１２は、流入してくる空気流と熱交換を行なう。ファン１３は、空気流を発生させる。フィルタ２１は、空気流の中に含まれる塵埃を除去する。ローラー３１は、フィルタ２１を移動させる。ガイド部材４１には、移動するフィルタ２１を支持して所定の方向へ導くための案内溝４２が形成されている。そして、ガイド部材４１は、金型で射出成形される樹脂部品であって、ガイド部材４１の案内溝４２が有る側を金型のキャビティ側とし、案内溝４２が無い側を金型のコア側として成形されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和装置の室内機に関し、特にフィルタに付着した塵埃を自動的に除去する機能を備えた空気調和装置の室内機に関する。

近年、空気調和装置の室内機として、フィルタとブラシとを接触させた状態で相対移動させ、そのフィルタに付着した塵埃を除去するタイプの室内機が普及している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のものは、フィルタにブラシを所定の圧力で接触させ、そのフィルタをモータによって往復移動させている。モータが回転すると、モータに直結された駆動ギアと、駆動ギアに噛み合った出力ギアが回転する。出力ギアはフィルタに形成されたラックと噛み合っており、出力ギアの回転によってフィルタが移動する。
特開２００６−１９４５６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、フィルタが正確に往復移動するために、フィルタを移動方向へ滑らかに導くための案内手段を必要とするが、特許文献１には、その手段が一切開示されていない。

そこで、本発明の課題は、フィルタを滑らかに移動させることができる空気調和装置の室内機を提供することにある。

第１発明に係る空気調和装置の室内機は、室内熱交換器と、ファンと、フィルタと、ローラーと、ガイド部材とを備えている。室内熱交換器は、流入してくる空気流と熱交換を行なう。ファンは、空気流を発生させる。フィルタは、空気流の中に含まれる塵埃を除去する。ローラーは、フィルタを移動させる。ガイド部材には、移動するフィルタを支持して所定の方向へ導くための軌道が形成されている。そして、ガイド部材は、金型で成形され、成形後に金型からガイド部材を突き出すピンが軌道上を避けてガイド部材を突き出すことによって離型されている。

この室内機に使用されるガイド部材では、ガイド部材が成形後離型される際に、軌道上が突き出しピンで突かれることは回避されている。このため、軌道上に突き出しピンの跡が存在せず、フィルタが軌道上を滑らかに移動することができる。

第２発明に係る空気調和装置の室内機は、室内熱交換器と、ファンと、フィルタと、ローラーと、ガイド部材とを備えている。室内熱交換器は、流入してくる空気流と熱交換を行なう。ファンは、空気流を発生させる。フィルタは、空気流の中に含まれる塵埃を除去する。ローラーは、フィルタを移動させる。ガイド部材には、移動するフィルタを支持して所定の方向へ導くための軌道が形成されている。そして、ガイド部材は、金型で射出成形される樹脂部品であって、ガイド部材の軌道が有る側を金型のキャビティ側とし軌道が無い側を金型のコア側として成形されている。

この室内機に使用されるガイド部材では、ガイド部材の成形後に金型を開いた際、軌道が無い側が金型のコア側に残り、ガイド部材はコア側から突き出されて離型される。このため、金型のキャビティ側にあった軌道上には突き出された跡が存在せず、フィルタが軌道上を滑らかに移動することができる。

第３発明に係る空気調和装置の室内機は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置の室内機であって、軌道が断面凹状の溝で形成されており、フィルタの端部が溝の内底面および内側面に接触しながら移動する。

この室内機では、フィルタの端部が溝に囲まれて支持されるので、フィルタは、軌道を外れることなく移動することができ、動作の信頼性が高まる。

第４発明に係る空気調和装置の室内機は、第３発明に係る空気調和装置の室内機であって、ローラーが、フィルタを進行方向に送り出すピニオンギアを有し、溝の内面に接触するフィルタの端部に、ピニオンギアと噛み合うラックが形成されている。

この室内機では、溝の内表面が、ラックの歯先を滑らかに進行させるので、ラックの歯先が磨耗し難く、耐久性が高まる。

第５発明に係る空気調和装置の室内機は、第４発明に係る空気調和装置の室内機であって、溝の深さ寸法が、ラックの歯幅寸法以上である。

この室内機では、ラックが移動方向と垂直な方向に偏っても溝からはみ出ることはない。このため、溝のエッジとラックの歯先が干渉しないので、ラックの歯先が傷つくことがなく、信頼性が向上する。

第６発明に係る空気調和装置の室内機は、第４発明に係る空気調和装置の室内機であって、溝の深さ寸法が８ｍｍ以上である。

この室内機では、ピニオンギアでフィルタを移動させる際にラックの歯面に作用する最大面圧に耐え得るラックの歯幅寸法が設定されても、その歯幅寸法が確実に収まる。このため、溝のエッジとラックの歯先が干渉しないので、ラックの歯先が傷つくことがなく、信頼性が向上する。

第１発明と第２発明に係る空気調和装置の室内機では、フィルタが移動する軌道上には、金型から突き出された跡が存在せず、フィルタは軌道上を滑らかに移動することができる。

第３発明に係る空気調和装置の室内機では、フィルタの端部が溝に囲まれて支持されるので、フィルタは、軌道を外れることなく移動することができ、動作の信頼性が高まる。

第４発明に係る空気調和装置の室内機では、溝の内表面が、ラックの歯先を滑らかに進行させるので、ラックの歯先が磨耗し難く、耐久性が高まる。

第５発明と第６発明に係る空気調和装置の室内機では、溝のエッジとラックの歯先が干渉しないので、ラックの歯先が傷つくことがなく、信頼性が向上する。

＜空気調和機の概略構成＞
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、空気調和装置の外観図である。図１において、空気調和装置１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機３とを有しており、室内の冷房および暖房を行うことができる。

室外機３は、室外空調ユニット５と、室外空調ユニット５上に配置される調湿ユニット４とを有している。調湿ユニット４は、室外の空気を室内へ供給し、或いは室内の空気を室外へ排出することができ、室外機３と室内機２との間には、調湿ユニット４からの室外空気や調湿空気等を室内機２側に供給するときに、或いは室内の空気を室外に排出するときに用いられる給排気ホース６が設けられている。

＜室内機＞
図２は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置の室内機の断面図である。室内機２は、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の室内機であり、図２に示すように、ケーシング１０と、フレーム１１、室内熱交換器１２、ファン１３、フィルタ２１及びダストボックス６０等を有している。

ケーシング１０は、グリル１０ａと前面パネル１０ｂと背面板１０ｃとを含む。グリル１０ａはフィルタ２１を覆うように配置されている。また、前面パネル１０ｂは、グリル１０ａの前面を覆うように取付けられている。グリル１０ａには、室内機２の運転状況を表示する表示部７７（図１参照）が設けられている。表示部７７は、室内機２の前方から認知できるように設けられている。表示部７７は、複数のＬＥＤからなり、点灯の有無で室内機２の運転状況を表示する。

室内機２の内部には、フレーム１１、室内熱交換器１２、ファン１３、及びフィルタ２１が配置されている。室内熱交換器１２及びファン１３は、フレーム１１に取り付けられている。室内熱交換器１２は、通過する空気との間で熱交換を行う。ファン１３は、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器１２に当てて通過させた後、室内に吹き出す。

フレーム１１の前面下部には、吹出し口１５が設けられており、吹出し口１５から吹き出される空気を案内する水平フラップ１７が、吹出し口１５に設けられている。水平フラップ１７は、空気の案内方向を変更したり、吹出し口１５を開閉したりすることができる。

グリル１０ａと室内熱交換器１２との間にはフィルタ２１が配置されており、室内熱交換器１２に向って流入してくる空気に含まれる塵埃を除去している。本実施形態では、塵埃が付着したフィルタ２１を自動清掃するために、フィルタ２１を移動させるローラー３１と、フィルタ２１及びローラー３１を支持するガイド部材４１とをさらに備えている。以下、フィルタ清掃機能に関連する部材について図面を用いて説明する。

＜フィルタ清掃機能の関連部材＞
（フィルタ２１）
図３は、フィルタ及びその周辺部品の分解斜視図である。図３において、フィルタ２１は、空気中の塵埃を除去するフィルタ部２２と、フィルタ部２２の上下端、左右端及び中央部を支える支持枠２３とを有する。本実施形態では、支持枠２３は、エラストマで成形されており、外力によって容易に変形させられるが、外力が無くなると容易に復元される。なお、支持枠２３の材質はエラストマに限定されるものではなく、ゴム、樹脂などの高分子材料から選定される。フィルタ２１の左右端の支持枠２３には、後述するピニオンギア３２と噛み合うラック２４が形成されている。

フィルタ２１は、室内熱交換器１２の前面側に配置され、室内および室外から取り込まれた空気から塵埃を除去する。これにより、フィルタ２１は、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器１２の表面を汚染することを防止している。フィルタ２１は、正規の状態では、室内熱交換器１２の前面側のほぼ全域を覆うように配置されている。

（ローラー３１）
ローラー３１は、両端にピニオンギア３２を有している。各ピニオンギア３２は、フィルタ２１のラック２４と噛み合っており、ピニオンギア３２が回転することによって、フィルタ２１は上下に移動する。

各ピニオンギア３２の中央には、外側へ突出する回転軸３３が設けられており、回転軸３３は、後述するガイド部材４１の軸受４３に支持される。回転軸３３と軸受４３との摩擦抵抗を低減するため、回転軸３３が軸受４３に挿入される前段階で、回転軸３３に補助軸３４が装着される。

補助軸３４が装着された回転軸３３と反対側にある回転軸３３には、伝達ギア３５の補助軸３６が装着される。伝達ギア３５は、駆動源からの回転をローラー３１に伝達するギアであり、補助軸３６が同軸で一体に成形されている。回転軸３３に補助軸３６を装着する際、作業者は、回転軸３３をガイド部材４１の軸受４３に挿入し、その後、回転軸３３を挿入した側と反対の方向から軸受４３内の回転軸３３を見ながら補助軸３６を回転軸３３に嵌合させる。

本実施形態では、補助軸３４と伝達ギア３５とは、自己潤滑性があり摩擦係数が低いポリアセタール樹脂によって成形されている。なお、材質はポリアセタール樹脂に限定されるものではなく、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂など自己潤滑性があり摩擦係数が低い樹脂から選定される。

（ガイド部材４１）
図４は、ガイド部材を一方の側面から視た拡大斜視図である。図４において、ガイド部材４１は、フィルタ２１が移動するための軌道となる案内溝４２と、ピニオンギア３２の回転軸３３を支持する軸受４３とを有している。

案内溝４２は、前方案内溝４２ａと下方案内溝４２ｂと後方案内溝４２ｃと上方案内溝４２ｄとから成る。前方案内溝４２ａ及び後方案内溝４２ｃの長さは、フィルタ２１の長手方向の約４分の３の長さに相当し、上方案内溝４２ｄの長さは、フィルタ２１の長手方向の約４分の１の長さに相当する。下方案内溝４２ｂは、前述したピニオンギア３２の歯先円と同軸の円弧軌道を形成しており、前方案内溝４２ａの下端と後方案内溝４２ｃの下端とを結んでいる。前方案内溝４２ａの上端と後方案内溝４２ｃの上端は、共に上方案内溝４２ｄの入口と繋がっている。

（位置検知手段５０）
フィルタ２１は、前述した案内溝４２に沿って移動し所定の位置で停止する。フィルタ２１の停止位置は、位置検知手段５０によって検知される。図２において、位置検知手段５０は、上方案内溝４２ｄの終端近傍に配置されている。位置検知手段５０は、リミットスイッチ５１、レバー５２及び回動部材５３を含む。リミットスイッチ５１は、内部の接点をボタンの移動によって開閉するものである。レバー５２は、リミットスイッチ５１の外側に蝶番式で装着されており、外力が加わると回動してリミットスイッチ５１のボタンを押す。回動部材５３は、フィルタ２１のコーナーと接触することによって回動し、レバー５２を押す。

（ダストボックス６０）
ダストボックス６０は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去して、その塵埃を一時的に溜める機能を有している。ダストボックス６０は、ケーシング１０の吹出し口１５の上部位置に取り付けられている。このダストボックス６０は、前面パネル１０ｂが閉じられた状態でも、前面パネル１０ｂとは干渉することなく着脱することができる。また、ダストボックス６０には、回転ブラシ６１が配設されており、この回転ブラシ６１がフィルタ２１に接触している。そして、回転ブラシ６１は、ブラシ駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される。

＜フィルタ清掃動作＞
室内機２では、制御部により定期的に、或いは使用者が必要とするときにリモコンによってフィルタ２１が自動的に清掃される。以下、その仕組みについて説明する。

図２において、フィルタ２１のラック２４は、前方案内溝４２ａと上方案内溝４２ｄとに収まっており、ラック２４の一端（以後、第１端部２４ａとよぶ）はピニオンギア３２と噛み合っている。ローラー３１が回転すると、ピニオンギア３２からラック２４に回転が伝達され、フィルタ２１は、ローラー３１によって下方案内溝４２ｂで方向転換して後方案内溝４２ｃ側へ搬送される。ローラー３１が回転し続けると、ラック２４の第１端部２４ａは上方案内溝４２ｄに入り上方案内溝４２ｄの終端に到達する。

ラック２４の第１端部２４ａが上方案内溝４２ｄの終端に到達すると、第１端部２４ａが位置検知手段５０の回動部材５３を押して回動させる。回動部材５３の回動は、レバー５２に伝達され、レバー５２によってリミットスイッチ５１のボタンが押されオン動作する。空気調和装置の制御部は、リミットスイッチ５１から出力されるオン信号からラック２４の第１端部２４ａが上方案内溝４２ｄの終端に到達したと判断し、ローラー３１の回転を停止させる。このとき、ラック２４は、後方案内溝４２ｃと上方案内溝４２ｄとに収まっており、ラック２４の他端（以後、第２端部２４ｂとよぶ）はピニオンギア３２と噛み合っている。

フィルタ２１が移動する際に、フィルタ２１の表面に付着していた塵埃は回転ブラシ６１によって掻き落される。回転ブラシ６１は、少なくともフィルタ２１が前方から後方へ移動している期間中は回転しており、その回転方向は、フィルタ２１の進行方向に逆らう方向である。

フィルタ２１が前方から後方へ移動し塵埃の除去が終了すると、制御部は、ローラー３１を逆回転させる。フィルタ２１のラック２４の第２端部２４ｂは、ピニオンギア３２と噛み合っているので、ピニオンギア３２からラック２４に回転が伝達され、フィルタ２１は、ローラー３１によって下方案内溝４２ｂで方向転換して前方案内溝４２ａ側へ搬送される。ローラー３１が逆回転し続けると、ラック２４の第２端部２４ｂは上方案内溝４２ｄに入り上方案内溝４２ｄの終端に到達する。

ラック２４の第２端部２４ｂが上方案内溝４２ｄの終端に到達すると、第２端部２４ｂが位置検知手段５０の回動部材５３を押して回動させる。回動部材５３の回動は、レバー５２に伝達され、レバー５２によってリミットスイッチ５１のボタンが押されオン動作する。空気調和装置の制御部は、リミットスイッチ５１から出力されるオン信号からラック２４の第２端部２４ｂが上方案内溝４２ｄの終端に到達したと判断し、ローラー３１の回転を停止させる。

＜ガイド部材の成形方法＞
ガイド部材４１は、案内溝４２を形成するために複数の壁が設けられている。例えば、図４において、前方案内溝４２ａは壁４４と壁４５と、下方案内溝４２ｂは軸受４３と壁４６とによって、後方案内溝４２ｃは壁４７と壁４８とによって、上方案内溝４２ｄは壁４４と壁４９とによって形成されている。これらの壁４４〜４９は、フィルタ２１のラック２４を確実に支持するため、深さが８ｍｍ以上に設定されている。

図５は、図４に示したガイド部材のＢ面側から視た斜視図であり、図５に示すように、Ｂ面側には、案内溝４２を形成する必要がないのでほとんど壁がない。ガイド部材４１は成形金型によって射出成形されるが、案内溝４２のあるＡ面側が金型に残り易いので、一般には、Ａ面側を成形金型のコア側に、Ｂ面側を成形金型のキャビティ側とする。

しかしながら、Ａ面側をコアとした場合、射出成形後にコアに残ったガイド部材４１を突き出しピンで突き出す動作が必要であり、突き出した際に案内溝４２の底面、及び壁４４〜４９の端面に突き出しピンの跡が段差となって残り、フィルタ２１の滑らかな移動を阻害する。

そこで、本実施形態のガイド部材４１は、案内溝４２が有るＡ面側をキャビティ側、Ｂ面側をコア側として成形されている。そして、射出成形後はＢ面側が成形金型に残り、Ｂ面側が突き出しピンによって突き出されるので、Ａ面側には突き出しピンによる段差ができない。

したがって、案内溝４２の底面、および壁４４〜４９は、段差のない滑らかな表面が確保され、フィルタの移動が阻害されない。

＜他の実施形態＞
上記の実施形態では、ガイド部材４１にフィルタ２１が移動する案内溝４２が設けられているが、これに限定されるものではない。たとえば、ガイド部材４１に凸状の軌道を設け、フィルタ２１の端部に凸状の軌道が嵌る凹状の溝を設けてもよい。

＜特徴＞
（１）
室内機２では、フィルタ２１の端部を支持するガイド部材４１に、フィルタ２１を所定の方向へ導くための案内溝４２が形成されている。ガイド部材４１は、案内溝４２側を金型のキャビティ側とし成形され、案内溝４２が無い側から突き出されて離型される。このため、案内溝４２の内表面には突き出された跡が存在せず、フィルタ２１の端部が案内溝４２内表面上を滑らかに移動することができる。

（２）
室内機２では、フィルタ２１の端部が案内溝４２に囲まれて支持されるので、フィルタ２１は、軌道を外れることなく移動することができ、動作の信頼性が高まる。

（３）
室内機２では、フィルタ２１の端部に、フィルタ２１を進行方向に送り出すピニオンギア３２と噛み合うラック２４が形成されている。案内溝４２が、ラック２４の歯先を滑らかに進行させるので、ラックの歯先が磨耗し難く耐久性が高い。

（４）
室内機２では、案内溝の深さ寸法が８ｍｍ以上であり、ラック２４の歯幅寸法が確実に収まる。このため、溝のエッジとラックの歯先が干渉しないので、ラック２４の歯先が傷つくことがなく、信頼性が向上する。

以上のように、本発明によれば、フィルタが所定の軌道上を滑らかに移動することができるので、フィルタ移動式のフィルタ清掃機能を有する空気調和装置の室内機に有用である。

空気調和装置の外観図。 本発明の一実施形態に係る空気調和装置の室内機の断面図。 フィルタ及びその周辺部品の分解斜視図。 ガイド部材を一方の側面から視た拡大斜視図。 図４に示したガイド部材のＢ面側から視た斜視図。

符号の説明

１ 空気調和装置
２ 室内機
１２ 室内熱交換器
１３ ファン
２１ フィルタ
２４ ラック
３１ ローラー
３２ ピニオンギア
４１ ガイド部材
４２ 案内溝

Claims (6)

1. 流入してくる空気流と熱交換を行なう室内熱交換器（１２）と、
   前記空気流を発生させるファン（１３）と、
   前記空気流の中に含まれる塵埃を除去するフィルタ（２１）と、
   前記フィルタを移動させるローラー（３１）と、
   移動する前記フィルタ（２１）を支持して所定の方向へ導くための軌道が形成されているガイド部材（４１）と、
   を備え、
   前記ガイド部材（４１）は、金型で成形され、成形後に前記金型から前記ガイド部材（４１）を突き出すピンが前記軌道上を避けて前記ガイド部材（４１）を突き出すことによって離型されている、
   空気調和装置（１）の室内機（２）。
2. 流入してくる空気流と熱交換を行なう室内熱交換器（１２）と、
   前記空気流を発生させるファン（１３）と、
   前記空気流の中に含まれる塵埃を除去するフィルタ（２１）と、
   前記フィルタを移動させるローラー（３１）と、
   移動する前記フィルタ（２１）を支持して所定の方向へ導くための軌道が形成されているガイド部材（４１）と、
   を備え、
   前記ガイド部材（４１）は、金型で射出成形される樹脂部品であって、前記ガイド部材（４１）の前記軌道が有る側を前記金型のキャビティ側とし前記軌道が無い側を前記金型のコア側として成形されている、
   空気調和装置（１）の室内機（２）。
3. 前記軌道が断面凹状の溝（４２）で形成されており、
   前記フィルタ（２１）の端部が前記溝（４２）の内底面および内側面に接触しながら移動する、
   請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
4. 前記ローラー（３１）は、前記フィルタ（２１）を進行方向に送り出すピニオンギア（３２）を有し、
   前記溝（４２）の内面に接触する前記フィルタ（２１）の端部に、前記ピニオンギア（３２）と噛み合うラック（２４）が形成されている、
   請求項３に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
5. 前記溝（４２）の深さ寸法が、前記ラック（２４）の歯幅寸法以上である、
   請求項４に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
6. 前記溝（４２）の深さ寸法が８ｍｍ以上である、
   請求項４に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。

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