JP2011080635A - 空調室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃がフィルタに囲まれた空間内に散在することを抑制するフィルタ清掃装置を備えた、空調室内機を提供する。
【解決手段】空調室内機２では、フィルタ２１は、折り返し部分を除いて、風上側に位置する正面側フィルタ部分２１１と、風下側に位置する背面側フィルタ部分２１２とが互いに接触している部分が存在する。その結果、正面側フィルタ部分２１１と背面側フィルタ部分２１２とに挟まれた空間が縮小するので、塵埃のたまる余地が少なくなり、塵埃がフィルタ２１に囲まれた空間内に散在することが抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、空調室内機に関し、特に、フィルタに付着した塵埃を自動的に除去するフィルタ清掃装置を備えた空調室内機に関する。

近年、フィルタ清掃装置を備えた空調室内機が広く普及しており、例えば、特許文献１（特開２００９−８５５０４公報の実施例３）に開示されているフィルタ清掃装置では、環形状に成形されたフィルタが室内熱交換器の風上側に配置され、そのフィルタは回転するローラーとの摩擦力によって周回し、ブラシのような掻き取り部材がそのフィルタに接触して塵埃を掻き落している。

特許文献１に記載の空調室内機では、環形状のフィルタの内側に空間が形成されるので、フィルタを通過した塵埃はその空間内に滞留する。特許文献１には記載されていないが、その空間内に滞留する塵埃は、フィルタが周回するときにフィルタを内側から支える支持部材に掻き取られ、塊になってその空間内に散在する可能性がある。

本発明の課題は、塵埃がフィルタに囲まれた空間内に散在することを抑制するフィルタ清掃装置を備えた、空調室内機を提供することにある。

第１発明に係る空調室内機は、環形状のフィルタを周回させてフィルタに付着している塵埃を脱離させるフィルタ清掃装置を備えた空調室内機であって、環形状のフィルタでは、折り返し部分を除いて、風上側に位置する正面側フィルタ部分と、風下側に位置する背面側フィルタ部分とが互いに接触している部分が存在する。

正面側フィルタ部分と背面側フィルタ部分とが離れている従来の構成では、正面側フィルタ部分を通過した塵埃が、正面側フィルタ部分と背面側フィルタ部分とに挟まれた空間に滞留するという問題があった。しかし、この空調室内機では、正面側フィルタ部分と背面側フィルタ部分とが互いに接触する部分が存在することによって、正面側フィルタ部分と背面側フィルタ部分とに挟まれた空間が縮小するので、塵埃のたまる余地が少なくなる。その結果、塵埃がフィルタに囲まれた空間内に散在することが抑制される。

第２発明に係る空調室内機は、第１発明に係る空調室内機であって、フィルタ清掃装置が、凸状に反る支持枠を有している。正面側フィルタ部分および背面側フィルタ部分は、支持枠の凸側部分に配置され、支持枠から与えられる反りによって凸側部分に押し当てられる。

環形状のフィルタでは、周回時に引っ張られる側と繰り出される側とが存在し、繰り出される側に弛みが生じ易いが、この空調室内機では、正面側フィルタ部分および背面側フィルタ部分のいずれが繰り出される側になっても、支持枠による反りによって弛みの発生が抑制される。

第３発明に係る空調室内機は、第２発明に係る空調室内機であって、フィルタ清掃装置が、支持枠を支持する第２支持枠をさらに有している。第２支持枠は、フィルタの一部を支持枠と共に挟んで支持する。この空調室内機では、第２支持枠がフィルタを挟んで支持枠と反対側からフィルタを支持できるので、フィルタの浮き上がりを抑制することができる。

第１発明に係る空調室内機では、正面側フィルタ部分と背面側フィルタ部分とに挟まれた空間が縮小するので、塵埃のたまる余地が少なくなる。その結果、塵埃がフィルタに囲まれた空間内に散在することが抑制される。

第２発明に係る空調室内機では、正面側フィルタ部分および背面側フィルタ部分のいずれが繰り出される側になっても、支持枠による反りによって弛みの発生が抑制される。

第３発明に係る空調室内機では、第２支持枠がフィルタを挟んで支持枠と反対側からフィルタを支持できるので、フィルタの浮き上がりを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図。 フィルタ清掃装置の斜視図。 フィルタ清掃装置の分解斜視図。 フィルタが装着された支持枠の断面斜視図。 図４に示す支持枠の断面部分の側面図。

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。

＜空調室内機２＞
図１は、本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図である。図１において、本体１０の外郭は、グリル１０ａと前面パネル１０ｂと背面板１０ｃとで構成されている。本体１０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。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。

フレーム１１の前面下部には、吹出口１５が設けられており、吹出口１５から吹き出される空気を案内する水平フラップ１７が、吹出口１５に設けられている。水平フラップ１７は、空気の吹出方向を変更したり、吹出口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する。また、空調室内機２は、塵埃が付着したフィルタ２１を自動清掃するフィルタ清掃装置７０を備えている。以下、フィルタ清掃装置７０に関連する部材について図面を用いて説明する。

図２は、フィルタ清掃装置の斜視図である。また、図３は、図２のフィルタ清掃装置の分解斜視図である。図１、図２及び図３において、フィルタ清掃装置７０は、フィルタ２１を支持する支持枠４０と、支持枠４０を支持する第２支持枠５０とを有している。

（フィルタ２１）
フィルタ２１は、例えば、樹脂製の糸で平織りされた網であり、環形状に成形されている。なお、フィルタ２１の織り方は平織りに限定されるのではなく、綾織りなど他の織り方でもよい。図３に示すように、フィルタ２１には、一般のフィルタに見られるような補強用の縁やリブが設けられていない。このため、フィルタ２１は自身で安定した形状を維持することができないので、支持枠４０がフィルタ２１を支持し、フィルタ２１に所定の環形状を形成させている。なお、説明の便宜上、フィルタ２１のうち、折り返し部分を除いて、フィルタ２１の風上側に位置する部分を正面側フィルタ部分２１１とよび、フィルタ２１の風下側に位置する部分を背面側フィルタ部分２１２とよぶ。

（支持枠４０）
図３において、支持枠４０は、第１支持板４３、第２支持板４４、複数の横桟４５ａ及び縦桟４５ｂを含んでいる。第１支持板４３と第２支持板４４とは、横桟４５ａによって互いの端面が向かい合うように平行に離れて連結されている。第１支持板４３は、長手方向の一端に、ローラー４１の回転軸を支持する第１軸受４３ａを有している。第１軸受４３ａは、円環状であるが、環の一部が切り欠かれている。

第１支持板４３と同様に、第２支持板４４も、長手方向の一端にローラー４１の回転軸を支持する第２軸受４４ａを有している。但し、第２軸受４４ａは円環状であるが、第１軸受４３ａのような切り欠きはない。

ローラー４１の回転軸の一端はローラーギア３２が固定されており、ローラーギア３２の歯先円径がローラー４１の径より大きく、軸方向からの挿入が不可能であるが、ローラー４１の回転軸の他端はローラーギア３２がないので、軸方向からの挿入が可能である。その結果、ローラー４１の回転軸のうちローラーギア３２のない側の軸が第２軸受４４ａに挿入されたのち、ローラーギア３２のある側の軸が第１軸受４３ａの切り欠きから挿入される。

第１支持板４３のもう一方の端、つまり、第１軸受４３ａと反対側にある終端４３ｂは、環形状のフィルタ２１が進行方向を反転させる反転ローラー４２の一端を支持する。同様に、第２支持板４４のもう一方の端、つまり、第２軸受４４ａと反対側にある終端４４ｂも、反転ローラー４２の他端を支持する。

第１支持板４３は、板幅のほぼ中央に、長手方向に沿って並ぶ複数の第１突起４３ｃを有している。同様に、第２支持板４４は、板幅のほぼ中央に、長手方向に沿って並ぶ複数の第２突起４４ｃを有している。第１突起４３ｃから第２突起４４ｃまでの最短距離は、フィルタ２１の幅より少し大きく設定されている。したがって、環形状のフィルタ２１が支持枠４０に掛け渡されたとき、フィルタ２１の端面は、第１突起４３ｃ、第２突起４４ｃと対峙する。

第１支持板４３のうち、フィルタ２１の端面近傍が載る部分を第１フィルタ受け部４３ｄとよび、第１突起４３ｃを挟んで第１フィルタ受け部４３ｄと反対側の部分を第１案内部４３ｅとよぶ。同様に、第２支持板４４のうち、フィルタ２１の端面近傍が載る部分を第２フィルタ受け部４４ｄとよび、第２突起４４ｃを挟んで第２フィルタ受け部４４ｄと反対側の部分を第２案内部４４ｅとよぶ。

複数の第１突起４３ｃは、終端４３ｂから第１軸受４３ａの方向に一定間隔で並んでいるが、第１軸受４３ａの一定距離手前で途切れている。また、第１突起４３ｃと並んで延びる第１案内部４３ｅも、第１突起４３ｃの並びが途切れた位置で終端面となっている。その結果、第１案内部４３ｅの終端面から第１軸受４３ａまでの間に第１切り欠き部４３ｆが形成される。

同様に、複数の第２突起４４ｃは、終端４４ｂから第２軸受４４ａの方向に一定間隔で並んでいるが、第２軸受４４ａの一定距離手前で途切れている。また、第２突起４４ｃと並んで延びる第２案内部４４ｅも、第２突起４４ｃの並びが途切れた位置で終端面となっている。その結果、第２案内部４４ｅの終端面から第２軸受４４ａまでの間に第２切り欠き部４４ｆが形成される。

（ローラー４１）
ローラー４１の周面には、パイル織りされた織物基布が貼り付けられている。パイル織りとは、表面に短い繊維（パイル糸４１１ａ）が立つように織る方法であり、具体的には、衣類等に付着した糸屑や綿埃などを取り除く洋服ブラシの布部分がそれに相当する。

ローラー４１の外周面に立つパイル糸４１１ａはフィルタ２１の網目に入り込むので、ローラー４１とフィルタ２１の間には滑りが生じ難くなっている。その結果、ローラー４１を回転させることによって、フィルタ２１が支持枠４０に沿って周回することができる。

（反転ローラー４２）
反転ローラー４２は、第１支持板４３の終端４３ｂと第２支持板４４の終端４４ｂとによって回転自在に支持されている。また、反転ローラー４２は、フィルタ２１が接触するので、表面は滑らかに仕上げられている。

図４はフィルタが装着された支持枠の断面斜視図であり、図５は図４に示す支持枠の断面部分の側面図である。図４及び図５において、フィルタ２１は、支持枠４０、ローラー４１及び反転ローラー４２によって支持されている。

フィルタ２１は、ローラー４１を経て反転した直後にテンションバー４７によって背面側フィルタ部分２１２が正面側フィルタ部分２１２に接触するように押し付けられている。また、フィルタ２１は、反転ローラー４２を経て反転した直後にテンションローラー４９によって背面側フィルタ部分２１２が正面側フィルタ部分２１１に重なるように押し付けられている。

正面側フィルタ部分２１１及び背面側フィルタ部分２１２は、重なり合った状態で支持枠４０の第１フィルタ受け部４３ｄ、第２フィルタ受け部４４ｄ、横桟４５ａ及び縦桟４５ｂ上に載っており、支持枠４０が反ることによって、反った第１フィルタ受け部４３ｄ、第２フィルタ受け部４４ｄ、横桟４５ａ及び縦桟４５ｂの凸側部分に押し当てられる。

環形状のフィルタ２１では、周回時に引っ張られる側と繰り出される側とが存在し、繰り出される側に弛みが生じ易いが、正面側フィルタ部分２１１および背面側フィルタ部分２１２のいずれが繰り出される側になっても、支持枠４０による反りによって弛みの発生が抑制される。

また、背面側フィルタ部分２１２が正面側フィルタ部分２１１に重なるように押し付けられるので、背面側フィルタ部分２１２と正面側フィルタ部分２１１とは、少なくとも部分的に接触する。環形状のフィルタ２１の合わせ目は、熱溶着によって密着し滑らかに成形されているので、フィルタ２１の一部とフィルタ２１の合わせ目が接触しても引っ掛からない。

図５に示すように、フィルタ２１では、背面側フィルタ部分２１２と正面側フィルタ部分２１１とで挟まれた空間が、ほとんど無い、或は特許文献１の実施例３に比べてはるかに小さく、正面側フィルタ部分２１１を通過した塵埃が散在し難くなっている。

（外側桟４６）
図１において、外側桟４６は、フィルタ２１を挟んでローラー４１と反対側からフィルタ２１の湾曲面に近接して対峙している。フィルタ２１のローラー４１と接触している部分は、進行方向に引っ張られる領域と進行方向に繰り出される領域とが隣接しており、繰り出される領域ではフィルタ２１に作用する張力が低下してフィルタ２１が波打つ可能性が高い。

しかし、外側桟４６が設けられることによって、波打ったフィルタ２１が他の部材と接触する前に外側桟４６に接触するので、仮にローラー４１の近傍に別の可動部材（例えば、図１に示すブラシ６１）が存在している場合でも、フィルタ２１が噛み込まれることがない。

（取っ手４８）
図３において、取っ手４８は、第１切り欠き部４３ｆおよび第２切り欠き部４４ｆに嵌め込まれて固定される。取っ手４８は、ハンドル４８ａと、固定部４８ｂと、保持部４８ｃとを有している。

固定部４８ｂは、ハンドル４８ａの根元部分を形成し、第１切り欠き部４３ｆおよび第２切り欠き部４４ｆに嵌まり込む。保持部４８ｃは、フィルタ２１を押して弛みを防止するテンションバー４７を保持する。

取っ手４８は、テンションバー４７の両端を保持し、フィルタ２１が掛け渡された支持枠４０の後方側から第１切り欠き部４３ｆ及び第２切り欠き部４４ｆを通って前方側へ出る。取っ手４８の固定部４８ｂが第１切り欠き部４３ｆ及び第２切り欠き部４４ｆに位置決めされととき、テンションバー４７は、フィルタ２１を支持枠４０側へ押した位置で停止する。その結果、フィルタ２１は、テンションバー４７によって弛みが解消され、支持枠４０に周回可能に支持された状態となる。なお、テンションバー４７は、テンションローラー４９のような回転するローラーでもよい。

ハンドル４８ａの側面はフィルタ２１の両端面に近接して対向するので、フィルタ２１が支持枠４０を周回する際、フィルタ２１の両端が複数の第１突起４３ｃ、複数の第２突起４４ｃ、および取っ手４８のハンドル４８ａによって案内されるので、フィルタ２１の蛇行が防止される。

（第２支持枠５０）
図２及び図３において、第２支持枠５０は、第１側板５１、第２側板５２、第３側板５３、補強枠５４、および端部取付板５５を有している。第１側板５１、第２側板５２および第３側板５３は平行にほぼ等間隔で並んでいる。補強枠５４は、第１側板５１と第２側板５２との間、第２側板５２と第３側板５３との間に取り付けられる。端部取付板５５は、第１側板５１、第２側板５２及び第３側板５３の終端に各終端を覆うよう取り付けられる。

第１側板５１には、支持枠４０の第１案内部４３ｅを支持する案内溝５１ａが設けられている。また、第１側板５１の案内溝５１ａがない側には３つのモータが取り付けられ、案内溝５１ａがある側にギア列が取り付けられ、各モータの回転軸は第１側板５１を貫通してギア列に連結されている。

第２側板５２には、支持枠４０の第２案内部４４ｅを支持する案内溝５２ａと、支持枠４０の第１案内部４３ｅを支持する案内溝５２ｂとが設けられている。案内溝５２ａは第１側板５１に対峙する側に設けられ、案内溝５２ｂは案内溝５２ａと反対側に設けられている。第３側板５３には、支持枠４０の第２案内部４４ｅを支持する案内溝５３ａが設けられている。案内溝５３ａは、第２側板の案内溝５２ｂに対峙している。

案内溝５１ａ、５２ａ、５２ｂ、５３ａは２次曲線状に湾曲しており、その深さは第１案内部４３ｅ及び第２案内部４４ｅが完全に収まる程度の深さであり、長さは支持枠４０の第１支持板４３及び第２支持板４４の長さより短く、第１突起４３ｃ及び第２突起４４ｃの配列長さにほぼ等しい。

図３に示すように、第１側板５１に固定される３つのモータのうち、２つのモータがローラー４１を回転させるローラー駆動モータ３１であり、もう１つのモータがブラシ６１（図１参照）を回転させるブラシ駆動モータ６３である。ブラシ駆動モータ６３は、２つのローラー駆動モータ３１の下方に配置されている。

説明の便宜上、第１側板５１と第２側板５２とに支持されるローラー４１を右ローラー４１ａとよび、第２側板５２と第３側板５３とに支持されるローラー４１を左ローラー４１ｂとよぶ。下側のローラー駆動モータ３１は、右ローラー４１ａを回転させるため、ギア列３１ａを介して右ローラー４１ａのローラーギア３２を回転させる。上側のローラー駆動モータ３１は、左ローラー４１ｂを回転させるため、ギア列３１ｂおよび延長軸３１ｃを介して左ローラー４１ｂのローラーギア３２を回転させる。このように、ローラー４１、ローラーギア３２およびローラー駆動モータ３１が駆動機構３０を構成している。

ブラシ駆動モータ６３は、延長軸６３ａ及びギア列６３ｂを介してブラシ６１（図１参照）を回転させる。

補強枠５４は、フィルタ２１の進行方向に沿う複数の連結棒５４ａと、フィルタ２１の進行方向と直交する複数の補強棒５４ｂとによって格子が形成されており、一定の強度が確保されている。そして、フィルタ２１が接触する可能性のある部分は、滑らかな曲面に仕上げられている。

（支持枠４０の脱着）
図２及び図３において、支持枠４０は風上側に向かって凸となるように湾曲しているので、フィルタ２１も支持枠４０に追従して湾曲している。フィルタ２１が掛け渡された支持枠４０の湾曲は、まだ第２支持枠５０に比べて小さいので、作業者は、支持枠４０を湾曲させながら、第１案内部４３ｅを案内溝５１ａ，５２ｂに収め、第２案内部４４ｅを案内溝５２ａ，５３ａに収める。

支持枠４０の複数の第１突起４３ｃ及び複数の第２突起４４ｃは、間隔をあけて並んでいるので、第１支持板４３および第２支持板４４が湾曲し易くなっており、その結果、支持枠４０は湾曲し易く、容易に第２支持枠５０へ装着される。第２支持枠５０から支持枠４０を取り出す場合、使用者は取っ手４８のハンドル４８ａを持って手前へ引くことによって、支持枠４０が引き出される。したがって、メンテナンス性が良い。

また、支持枠４０が第２支持枠５０に完全に装着されたとき、支持枠４０の反りは最大となり、フィルタ２１の正面側フィルタ部分２１１および背面側フィルタ部分２１２が、最大限に反った第１フィルタ受け部４３ｄ、第２フィルタ受け部４４ｄ、横桟４５ａ及び縦桟４５ｂの凸側部分に押し当てられ、弛みのない状態に変わる。

このとき、図１に示すように、フィルタ２１の大部分は支持枠４０にのみ接触しているが、正面側フィルタ部分２１１のうち反転ローラー４２側の端部は、支持枠４０と第２支持枠５０の端部取付板５５とに挟まれている。端部取付板５５は、フィルタ２１の湾曲面に近接して対峙しており、仮にフィルタ２１が波打っても他の部材と接触する前に端部取付板５５に接触するので、近傍に別の可動部材が存在している場合でも、フィルタ２１が噛み込まれることがない。

（フィルタ清掃運転）
空調室内機２は、本体１０にフィルタ清掃装置７０を制御する制御部（図示せず）を内蔵している。制御部は、空調室内機２の運転時間をカウントしており、前回のフィルタ清掃運転からの累積運転時間が所定時間（例えば、１８時間）に到達したとき、ブラシ６１を回転させながら、フィルタ２１を所定回数（例えば、１回）だけ周回させる。

その間、ブラシ６１の毛材がフィルタ２１の網目に入り込んで、その網目につまった塵埃を掻き出す。その塵埃は、ブラシ６１の下方に位置するダストボックス６０内に溜まる。なお、本実施形態に係る空調室内機２は、リモコン（図示せず）を使って強制的にフィルタ清掃運転を実行することもできる。

フィルタ２１の周回速度は低速（例えば、１回の周回動作に要する時間は約３分）であるので、フィルタ２１が左右いずれかの端に極端に偏ることはないが、仮に、フィルタ２１が偏りそうになっても、フィルタ２１の端面が第１突起４３ｃ及び第２突起４４ｃが対峙しているので、偏りが防止される。

＜特徴＞
（１）
空調室内機２では、フィルタ２１は、折り返し部分を除いて、風上側に位置する正面側フィルタ部分２１１と、風下側に位置する背面側フィルタ部分２１２とが互いに接触している部分が存在する。その結果、正面側フィルタ部分２１１と背面側フィルタ部分２１２とに挟まれた空間が縮小するので、塵埃のたまる余地が少なくなり、塵埃がフィルタに囲まれた空間内に散在することが抑制される。

（２）
また、空調室内機２では、フィルタ２１の正面側フィルタ部分２１１および背面側フィルタ部分２１２が、支持枠４０から与えられる反りによって支持枠４０の凸側部分に押し当てられるので、フィルタ２１の弛みの発生が抑制される。

（３）
また、空調室内機２では、第２支持枠５０の端部取付板５５がフィルタ２１の正面側フィルタ部分２１１の端部を支持枠４０と共に挟んで支持しているので、フィルタ２１の浮き上がりが抑制される。また、フィルタ２１が波打っても他の部材と接触する前に端部取付板５５に接触するので、近傍に別の可動部材が存在している場合でも、フィルタ２１が噛み込まれることがない。

以上のように、本発明によれば、塵埃がフィルタ２１に囲まれた空間内に散在することが抑制され、フィルタ２１が清浄に維持されるので、フィルタ自動清掃装置を備えた空調室内機に有用である。

２ 空調室内機
２１ フィルタ
４０ 支持枠
５０ 第２支持枠
７０ フィルタ清掃装置
２１１ 正面側フィルタ部分
２１２ 背面側フィルタ部分

特開２００９−８５５０４公報の実施例３

Claims (3)

1. 環形状のフィルタ（２１）を周回させて前記フィルタ（２１）に付着している塵埃を脱離させるフィルタ清掃装置（７０）を備えた空調室内機であって、
   環形状の前記フィルタ（２１）では、折り返し部分を除いて、風上側に位置する正面側フィルタ部分（２１１）と、風下側に位置する背面側フィルタ部分（２１２）とが互いに接触している部分が存在する、
   空調室内機（２）。
2. 前記フィルタ清掃装置（７０）は、凸状に反る支持枠（４０）を有し、
   前記正面側フィルタ部分（２１１）および前記背面側フィルタ部分（２１２）は、前記支持枠（４０）の凸側部分に配置され、前記支持枠（４０）から与えられる反りによって前記凸側部分に押し当てられる、
   請求項１に記載の空調室内機（２）。
3. 前記フィルタ清掃装置（７０）は、前記支持枠（４０）を支持する第２支持枠（５０）をさらに有し、
   前記第２支持枠（５０）は、前記フィルタ（２１）の一部を前記支持枠（４０）と共に挟んで支持する、
   請求項２に記載の空調室内機（２）。

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