JP2011202931A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタ清掃ユニットを備えるうえに、エアフィルタのみを容易に脱着できるようにして、エアフィルタ清掃ユニットでは除去できないエアフィルタに固着する油分等の除去・清掃作業を可能にした空気調和機の室内機を提供する。
【解決手段】吸込み口５と室内熱交換器８との間にエアフィルタ２３が配置され、エアフィルタ移動機構２７と、エアフィルタに付着している塵埃を除去する回転ブラシ２８とを備えたエアフィルタ清掃ユニット２５と、除去された塵埃を収納するダストボックス３０とを具備し、エアフィルタ清掃ユニットは、エアフィルタに摺接し塵埃を除去する位置から室内機本体の前面側に回動自在に支持され、エアフィルタは、エアフィルタ清掃ユニットを塵埃の除去清掃位置から前面側に回動した状態で、室内機本体に対して脱着自在である。
【選択図】 図６

Description

本発明は、エアフィルタに付着した塵埃をエアフィルタから自動的に除去する機能を備えた空気調和機の室内機の改良に関する。

空気調和機の室内機においては、室内空気が前面パネルに設けられる吸込み口から本体内に吸込まれ、本体内に配置される熱交換器を流通して熱交換する。吸込み口と熱交換器との間にはエアフィルタが介設されていて、室内空気に含まれる塵埃はエアフィルタで捕捉される。

長期に亘る空調運転の継続にともない、エアフィルタに捕捉された塵埃が堆積するので、定期的にエアフィルタを本体から取外し、エアフィルタに付着している塵埃を除去する必要が生じる。

そのため、居住者が定期的に前面パネルを開放してフィルタの着脱操作をしなければならず、手間がかかるのでそのまま放置することになり易い。そこで、たとえば［特許文献１］あるいは、［特許文献２］に開示されるような、エアフィルタに付着するゴミを自動的に除去する手段を備えた空気調和機が提供されるに至った。

特開２００４−０４４９３３号公報 特許第４１８２３２８号公報

しかしながら、［特許文献１］あるいは［特許文献２］に開示されるフィルタ自動清掃装置は、綿埃のようなエアフィルタに付着に対する塵埃の除去は容易であるが、たとえば、厨房などの調理にともなって発生する油分を含む塵埃の付着に対する除去は完璧に行えず、長期間使用した場合はフィルタにその種類の塵埃が残る可能性が生じる。

このため、上述の室内機であっても、長期間使用毎に、居住人がエアフィルタを取外して汚れを除去する必要がある。このときは、エアフィルタを取外す前に、フィルタ自動清掃装置を取外さなければならなかった。

本発明は前記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、エアフィルタに付着する塵埃を自動的に除去・清掃するエアフィルタ清掃ユニットを備えるとともに、エアフィルタを容易に脱着できる構造を備えて、エアフィルタに固着した油分等の除去・清掃を可能にした空気調和機の室内機を提供しようとするものである。

前記目的を満足するため本発明は、吸込み口と吹出し口を備えた室内機本体内に、室内熱交換器および送風機が収容されるとともに吸込み口と室内熱交換器との間にエアフィルタが配置される空気調和機の室内機において、エアフィルタを移動させる機構と、移動するエアフィルタに摺接してエアフィルタに付着している塵埃を除去するブラシ体とを備えたエアフィルタ清掃ユニットと、このエアフィルタ清掃ユニットのブラシ体により除去された塵埃を収納するダストボックスとを具備し、前記フィルタ清掃ユニットはエアフィルタに摺接し塵埃を除去する位置から室内機本体の前面側に回動自在に支持され、前記エアフィルタはエアフィルタ清掃ユニットを塵埃の除去清掃位置から前面側に回動した状態で室内機本体に対して脱着自在とする。

本発明によれば、エアフィルタ清掃装置を備えるうえに、エアフィルタのみの室内機本体からの脱着作業の容易化を図り、エアフィルタの完全清掃化が得られる等の効果を奏する。

本発明における一実施の形態に係る、空気調和機の室内機において、運転停止状態の概略縦断面図。 同実施の形態に係るエアフィルタの正面図と、エアフィルタの構造説明図。 同実施の形態に係る、空気調和機の室内機において、冷房運転時の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、空気調和機の室内機において、暖房運転時の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、空気調和機の室内機において、エアフィルタに対する自動清掃時の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、空気調和機の室内機において、エアフィルタ取外し時の概略縦断面図。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、空気調和機の室内機を概略に示す縦断面図である。
室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後板筐体３とから構成されていて、上下方向に対して幅方向が長い横長形状をなしている。前面パネル２の前面部は開口され、ここに上端部を回動支点ａとして開閉自在に化粧パネル２ａが設けられる。

室内機本体１の上部である、後板筐体３の上面部は上面吸込み口５となっている。上面吸込み口５には枠状の桟が嵌め込まれていて、この桟によって複数の空間部に仕切られ、常に開放状態にある。

前記室内機本体１の前面下部に、吹出し口６が開口される。この吹出し口６には、１枚の水平ルーバ７ａと、複数枚の縦ルーバ７ｂが一体に設けられる。水平ルーバ７ａは、回動姿勢によって吹出し口６を開閉し、さらに運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定する。縦ルーバ７ｂは、複数枚ずつ一斉に回動駆動され、左右方向の風向を変える。

室内機本体１内には、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される室内熱交換器８が配置される。前側熱交換器部８Ａは、前面パネル２と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、後側熱交換器部８Ｂは、直状で斜めに傾斜していて、いずれの熱交換器部８Ａ，８Ｂも上面吸込み口５と対向する状態にある。

前記室内熱交換器８の前後側熱交換器部８Ａ，８Ｂ相互間には、室内送風機１０が配置される。室内送風機１０は、支持体に支持されるファンモータと、このファンモータの回転軸に嵌着される横流ファンとから構成される。ファンモータの軸方向長さは室内熱交換器８の幅方向長さに一致し、かつ正しく対向している。

前記前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、前記後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、後板筐体３に一体に構成され、それぞれの熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受け、排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。

前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部側壁外面は室内送風機１０に近接して設けられ、これらで室内送風機１０の横流ファンに対するノーズを構成している。ノーズとなる前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６の各辺部との間は、隔壁部材１４によって連結される。

前記隔壁部材１４で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口６とを連通する吹出し通風路１５となる。なお、前記隔壁部材１４を構成する前ドレンパン１２ａと吹出し口６との間の一部は開口されていて、この開口部１７は、前ドレンパン１２ａおよび吹出し口６の左右幅方向と同一の幅方向寸法に形成される。

前記開口部１７には、開閉機構に連結される蓋体１８が開閉自在に設けられる。この開口部１７の両側端部から前記吹出し通風路１５へ、下部フィルタガイド２０が突設されている。下部フィルタガイド２０は、吹出し通風路１５を横断して、後ドレンパン１２ｂと吹出し口６下端部とを連結する側の隔壁部材１４までに亘って設けられる。

なお説明すると、図１では下部フィルタガイド２０は吹出し通風路１５を横切って描いているが、実際には吹出し通風路１５の両側壁から所定長さだけ突出して設けられる。そのため下部フィルタガイド２０は、吹出し通風路１５に沿って吹出される空気に対し、ほとんど通風抵抗にならない。

前記開口部１７を介して、下部フィルタガイド２０上端と対向する部位から、室内熱交換器８の前面と上面に間隙を存し、かつ後板筐体３の背面部に亘って上部フィルタガイド２２が設けられる。この上部フィルタガイド２２も、後板筐体３の両側壁から所定長さだけ突出していて、室内熱交換器８に導かれる空気に対しほとんど通風抵抗にならない。

図１に示す空調運転停止中の状態と、後述する空調運転時には、上部フィルタガイド２２に後述するエアフィルタ２３が支持される。このエアフィルタ２３は、前面パネル２と室内熱交換器８との間に介在され、前記送風機１０の駆動にともなって形成される吸込み通風路の室内熱交換器８上流側に位置する。

つぎに、前記エアフィルタ２３について説明する。
図２（Ａ）は、エアフィルタ２３の正面図であり、図２（Ｂ）は、エアフィルタ２３の構造説明図である。

前記エアフィルタ２３は正面視で矩形状に形成されていて、この左右上下の周辺枠ｂと、中央部の縦桟ｃおよび、上下方向に所定間隔を存して水平に複数本の横桟ｄが設けられ、これら桟部ｂ〜ｄ間に亘ってネットｅが張り巡らされる。

エアフィルタ２３における左右両側部の周辺桟ｂは、長手方向に所定間隔を存して複数のギヤ孔２４が設けられているので、中央部の縦桟ｃとともに柔軟性を有する。そのため、上部と下部の横桟ｄを除く、中央部と中間部の横桟ｄを連結回動支点として回動自在である。

換言すれば、エアフィルタ２３は連結回動支点となる横桟ｄを介して、この上部側と下部側のネットｅ部分は互いの角度を自由に変化できる。具体的には、たとえば図２（Ｂ）に示すように、中央部の横桟ｄ１に対して、この下部側の中間横桟ｄ２の位置を自由に変えられる。

再び図１に示すように、室内熱交換器８の前側熱交換器部８Ａを載置する上ドレンパン１２ａの前面側で、前面パネル２との間にエアフィルタ清掃ユニット２５が取付けられる。このエアフィルタ清掃ユニット２５は、前記蓋体１８によって開閉される開口部１７の上方部位に位置し、蓋体１８の開閉動作に何らの支障もない位置が選択される。

エアフィルタ清掃ユニット２５は、箱体からなるユニット本体２６と、このユニット本体２６とは別個に構成されるエアフィルタ移動機構２７を備えている。
先にエアフィルタ移動機構２７から説明すると、エアフィルタ２３の両側部に設けられるギヤ孔２４に噛合する送りギヤと、この送りギヤにギヤ列を介して連結される正逆回転自在なステッピングモータ等の駆動源から構成される。

図１の、エアフィルタ２３が上部フィルタガイド２２に支持される位置からエアフィルタ移動機構２７の駆動源を正転駆動することで、エアフィルタ２３は開口部１７から抜け出て下部フィルタガイド２０と隔壁部材１４とに支持する位置まで移動される。その位置から逆転駆動すれば、図１に示す上部フィルタガイド２２の支持位置まで移動される。

前記ユニット本体２６は、内部に回転ブラシ（ブラシ体）２８を回転自在に支持するとともに、この回転ブラシ２８に連結するステッピングモータ等の駆動源を備えている。前記回転ブラシ２８は、エアフィルタ２３の幅方向に亘って対向する軸方向長さを有し、周面に設けられるブラシ毛はエアフィルタ２３に接触するよう取付けられる。

前記ユニット本体２６の上面部には摘み部ｆが設けられ、下面部は開口し、かつ下面部の奥側（前ドレンパン１２ａ側）には回動枢支部ｇが設けられる。この回動枢支部ｇは後板筐体３の左右両側壁に設けられ、摘み部ｆを手前側に引くことにより、ユニット本体２６は回動枢支部ｇを支点に回動自在である。

ユニット本体２６の下方部位には、ダストボックス３０が後板筐体３に対して着脱自在に取付けられる。ダストボックス３０は上面部が開口されていて、ユニット本体２６の下面開口部と連通する位置にある。さらに、ユニット本体２６には掻き落し用突片が設けられ、回転ブラシ２８の回転にともなってブラシ毛が摺接する位置にある。

このようにして構成される空気調和機の室内機であって、図１に示す運転停止の状態から運転開始信号が入ると、以下の状態に変る。
たとえば、冷房運転開始の信号が入ると、図３に示すようになる。

すなわち、ここでは図示しない室外機の圧縮機が駆動されるとともに、送風機１０の横流ファンが回転して送風作用をなす。さらに、吹出し口６に設けられる水平ルーバは吹出し通風路１５の傾斜角度と略同一角度になるように回動付勢される。

化粧パネル２ａの位置は変らず、エアフィルタ清掃ユニット２５に対する信号は出ないので、回転ブラシ２８とエアフィルタ移動機構２７は停止状態を維持する。そして、蓋体１８の位置も変りがなく開口部１７を閉塞していて、隔壁部材１４には何らの開口部分も存在しない。

圧縮機の駆動にともなって冷凍サイクル運転が開始され、室内熱交換器８に冷媒が導かれる。送風機１０の駆動により、図に矢印で示すように上面吸込み口５から室内空気が吸込まれてエアフィルタ２３を流通し、室内空気に含まれる塵埃が捕捉される。清浄化された室内空気が室内熱交換器８を流通し、ここに導かれた冷媒と熱交換して冷気に変る。

冷気は吹出し通風路１５に沿って導かれ、水平ルーバ７ａと縦ルーバ７ｂに案内されて吹出し口６から吹出される。特に、水平ルーバ７ａの回動姿勢から、冷気は被空調室の上部側へ吹出され、よって居住人の足元を冷やすことがない快適冷房作用が行われる。

なお、蓋体１８が開口部１７を閉塞しているので、冷気が室内熱交換器８の前側熱交換器部８Ａへショートサーキットする、あるいは吹出し口６の周辺部に結露が生じて冷気とともに室内へ吹き飛ばされる、等の不具合を確実に防止できる。

暖房運転開始の信号が入ると、図４に示すようになる。
このときも、化粧パネル２ａの位置は変らないとともに、エアフィルタ清掃ユニット２５に対する信号は出ないので、回転ブラシ２８とエアフィルタ移動機構２７は停止状態を維持する。蓋体１８の位置も変りがなく、開口部１７を閉塞する。

圧縮機が駆動され、冷凍サイクル運転が行われて室内熱交換器８にガス冷媒が導かれる。送風機１０が駆動され、図に矢印で示すように上面吸込み口５から室内空気が吸込まれてエアフィルタ２３を流通し、室内空気に含まれる塵埃が捕捉される。清浄化された室内空気が室内熱交換器８を流通し、ここに導かれた冷媒と熱交換して暖気に変る。

暖気は吹出し通風路１５に沿って導かれるが、このときも蓋体１８か開口部１７を閉塞しているので、全ての暖気は水平ルーバ７ａと縦ルーバ７ｂに案内されて吹出し口６から吹出される。特に、水平ルーバ７ａの回動姿勢から、暖気は被空調室の床面に向って吹出され、よって居住人を足元から暖める快適暖房作用が行われる。
なお、蓋体１８が開口部１７を閉塞しているので、暖気が室内熱交換器８へショートサーキットするような不具合を確実に防止できる。

ある程度の使用期間が経過したら、エアフィルタ２３には捕捉した塵埃が厚く付着し、室内熱交換器８に対する通風抵抗となり熱交換効率の低下を招くので、エアフィルタ２３に付着した塵埃を除去する必要がある。このときは、「エアフィルタお掃除ボタン」をオンする。

吹出し通風路１５に設けられる開口部を閉塞していた蓋体１８は回動変位して、開口部を開放する。タイミングをとって、エアフィルタ清掃ユニット２５を構成するエアフィルタ移動機構２７の送りギヤが正回転（反時計回り方向）駆動されるとともに、ユニット本体２６の回転ブラシ２８も反時計回り方向に回転駆動される。

送りギヤに噛合するギヤ孔２４を有するエアフィルタ２３は、下端部から開口部１７を出て、吹出し通風路１５に設けられる下部フィルタガイド２０に沿い移動案内される。なお、上部フィルタガイド２２と下部フィルタガイド２０とも湾曲成され、互いに曲率半径が相違している。

しかしながら、図２（Ｂ）に示したように、エアフィルタ２３は中央部と中間部の横桟ｄを連結回動支点として回動自在であるので、エアフィルタ２３は上部フィルタガイド２２から下部フィルタガイド２０に沿って円滑にガイドされ、移動する。

同時に、エアフィルタ２３の移動方向と反対方向に回転する回転ブラシ２８のブラシ毛がエアフィルタ２３と摺接し、エアフィルタ２３に付着していた塵埃は掻き落される。さらに、ユニット本体２６に設けられる掻き落し用突片が、エアフィルタ２３から回転ブラシ２８に移動した塵埃を掻き落す。

回転ブラシ２８から掻き落された塵埃は、ユニット本体２６の下面開口部からダストボックス３０内へ落下する。このようにして、エアフィルタ２３に付着していた塵埃は、ダストボックス３０に集積される。

図１に示すエアフィルタ２３が上部フィルタガイド２２に支持される位置から、図５に示すようにエアフィルタ２３のほとんど大部分が下部フィルタガイド２０に支持される位置まで移動する。この状態をセンサが検知して、今度はエアフィルタ移動機構２７の送りギヤと回転ブラシ２８が逆方向に回転するよう制御される。

エアフィルタ２３は、再び開口部１７から上部フィルタガイド２２に支持される位置に移動する。回転ブラシ２８は、エアフィルタ２３の戻り移動中もエアフィルタ２３に残留している塵埃を除去する。

エアフィルタ２３が元の位置に復帰したら、エアフィルタ移動機構２７と回転ブラシ２８の回転を停止して、再度の空調運転開始を待機する。この状態で、エアフィルタ２３に付着していた塵埃は完全に除去され、ダストボックス３０内に集積される。

以上のエアフィルタ２３に対する自動清掃操作を何回か行うと、ダストボックス３０内の塵埃が満杯状態になる。このときは、居住人に対して何らかの報知がなされるので、ダストボックス３０に溜まった塵埃を取出して排出しなければならない。

また、たとえば油分等がエアフィルタ２３に付着してしまうと、回転ブラシ２８のブラシ毛をエアフィルタ２３に摺接するだけでは油分を完全除去するのは困難である。さらに、その油分に塵埃が付着し、エアフィルタ２３に対して固着状態となるので、居住人がエアフィルタ２３を取出して洗浄し油分を除去する必要がある。

そこで、図６に示すような操作が必要となる。このとき化粧パネル２ａを開放して、エアフィルタ清掃ユニット２５およびダストボックス３０を室内機本体１の前面側に露出する。そして、ダストボックス３０を掴んで手前側に引張り付勢すれば、容易に取出すことができ、ダストボックス３０内の塵埃を排出し、元の位置に取付ければよい。

エアフィルタ２３を取外す場合は、ダストボックス３０を取外してから、ユニット本体２６の摘み部ｆを手前側に引く。ユニット本体２６は回動枢支部ｇを中心に回動して、室内機本体１の前面側に倒れる。

この状態でも、エアフィルタ２３のギヤ孔２４に送りギヤは噛合しているが、送りギヤはエアフィルタ２３の背面側（裏面側）に位置しているので、エアフィルタ２３全体が露出する。したがって、エアフィルタ２３を室内機本体１から取外すことができ、そのエアフィルタ２３を洗浄して付着している油分等を完全に除去し、乾燥させる。

以上の作業が終了したら、エアフィルタ２３の上端部を上部フィルタガイド２２の上端部に対向させ、エアフィルタ２３を上部フィルタガイド２２に支持する。なお、エアフィルタ２３のギヤ孔２４をエアフィルタ移動機構２７の送りギヤに噛合させることは、確実に行う必要がある。

さらに、ユニット本体２６の摘み部ｆを持って後方に回動させ、元の位置に戻すとともに、ダストボックス３０も元の位置に取付ければ、全ての作業が終了する。要は、化粧パネル２ａを開放してからダストボックス３０を取外し、ユニット本体２６を回動すればエアフィルタ２３の脱着が可能となり、比較的容易な作業ですむ。

このような空気調和機の室内機によれば、エアフィルタ清掃ユニット２５を備えて、エアフィルタ２３に対する自動清掃をなすとともに、エアフィルタ２３を室内機本体１から取外でき、手動メンテナンスの容易化を得られる。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

５…上面吸込み口、６…吹出し口、１…室内機本体、８…室内熱交換器、１０…送風機、２３…エアフィルタ、２７…エアフィルタ移動機構、２８…回転ブラシ（ブラシ体）、２５…エアフィルタ清掃ユニット、３０…ダストボックス、１２ａ…前ドレンパン。

Claims (3)

1. 吸込み口と吹出し口を備えた室内機本体内に、室内熱交換器および送風機が収容されるとともに、前記吸込み口と前記室内熱交換器との間にエアフィルタが配置される空気調和機の室内機において、
   前記エアフィルタを移動させる機構と、移動するエアフィルタに摺接して、エアフィルタに付着している塵埃を除去するブラシ体とを備えたエアフィルタ清掃ユニットと、
   このエアフィルタ清掃ユニットのブラシ体により除去された塵埃を収納するダストボックスと、を具備し、
   前記エアフィルタ清掃ユニットは、エアフィルタに摺接し塵埃を除去する位置から室内機本体の前面側に回動自在に支持され、
   前記エアフィルタは、前記エアフィルタ清掃ユニットを塵埃の除去清掃位置から前面側に回動した状態で、室内機本体に対して脱着自在である
   ことを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記室内熱交換器はドレンパン上に載置され、
   このドレンパン前面側に前記エアフィルタ清掃ユニットが回動自在に支持される
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。
3. 前記ダストボックスは、前記エアフィルタ清掃ユニットの下部に配置され、室内機本体に対して脱着自在である
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。

Images