JP2012189251A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】補助ローラの清掃性がよく、補助ローラによる駆機構への負荷の少ないフィルタ清掃装置及びこれを備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】フィルタ７を清掃する清掃部と、該清掃部に対してフィルタ７を案内路３５に沿って移動させる移動部とを備え、移動部は、フィルタ７に形成されたラックと噛合してフィルタ７を移動させるフィルタ駆動ギアを備え、清掃部は、フィルタ７から塵埃を除去する清掃部材５０と、清掃部材５０に対向する位置に軸周りに回転自在に設けられ清掃部材５０との間でフィルタ７を挟み込む補助ローラ４２と、補助ローラ４２を回転させる補助部材駆動機構とを備え、補助部材駆動機構は、補助ローラ４２とフィルタ７を接触させ、フィルタ７の移動力を利用して補助ローラ４２が軸周りに回転可能とされる。
【選択図】図６

Description

本発明は、吸込口に装着される移動可能なフィルタを保持する補助ローラを備えたフィルタ清掃装置及びこれを備えた空気調和機に関する。

空気調和機の室内機の吸込口にフィルタが装着され、フィルタにより吸い込む空気から塵埃が除去される。最近では、このフィルタを移動させながら清掃するフィルタ清掃装置を搭載した空気調和機がある。フィルタ清掃装置は、フィルタを移動させながら回転ブラシを回転駆動して、フィルタ表面の塵埃を掻き落とすようにして清掃する。回転ブラシはダストボックスに内装されており、回転ブラシにより離脱した塵埃がダストボックス内に溜められる。ダストボックスは、室内機のフレームに着脱自在とされる。

回転ブラシはその回転力を利用してフィルタ上の塵埃を掻き落とすが、回転ブラシがフィルタに接触する際にフィルタが逃げないようにするために、フィルタを挟んで回転ブラシと対向した位置に補助ローラが設けられる。補助ローラでフィルタを押さえることにより、フィルタの撓みを小さくして、フィルタと回転ブラシの接触を確実にして、回転ブラシによる掃除を行うことができる。そのため、フィルタを移動させるフィルタ駆動手段とは別にガイドローラを駆動する駆動機構も必要となる。

このような補助ローラの駆動機構として、例えば特許文献１に記載の空気調和機では、フィルタ駆動モータの回転が駆動ギアから従動ギアに伝達されガイドローラとなる従動軸が回転する構成を採用すると共に、その従動軸の回転に伴って従動軸に連結されたピニオンギアが回転することによって、ピニオンギアと噛み合うラックを備えたフィルタがスライド移動する構成となっている（特許文献１の第８図、段落００５１〜００５２参照）

また、従動軸の所定位置には、その周方向に亘ってリブが設けられており、このリブは、フィルタがＵ字状に折り返される際にそのフィルタの湾曲部を後述する回転ブラシに押し付けて、フィルタと回転ブラシとを確実に接触させることができる（特許文献１の段落００５５参照）。

特開２０１０−２８６１４２号公報

ところで、特許文献１の場合、従動軸（補助ローラ）の軸周りの回転はフィルタ駆動モータによって行われており、フィルタの移動と補助ローラの駆動とを同期させ、かつ、部品点数を少なくするために、従動軸と同軸にピニオンギアを設けている。また、従動軸をフィルタと接触させ、かつ、従動軸の外周面の周速とピニオンギアの周速とを一致させるために、従動軸をピニオンギアとほぼ同径まで大きくしている。このように従動軸の径が大きいと、フィルタ駆動モータへの負荷が大きく、また、材料費のコストもかかる。

本発明は、上記に鑑み、補助ローラの清掃性がよく、補助ローラによる駆動機構への負荷の少ないフィルタ清掃装置及びこれを備えた空気調和機の提供を目的とする。

本発明は、フィルタを清掃する清掃部と、清掃部に対してフィルタを案内路に沿って移動させる移動部とを備え、清掃部は、フィルタから塵埃を除去する清掃部材と、清掃部材に対向する位置に回転自在に設けられ清掃部材との間でフィルタを挟み込む補助部材と、補助部材を回転させる補助部材駆動機構とを備え、補助部材駆動機構は、補助部材とフィルタを接触させ、フィルタの移動力を利用して補助部材が回転可能とされたことを特徴とするフィルタ清掃装置である。

補助部材の回転は、移動部からの直接の駆動力ではなく、補助部材を移動するフィルタと接触させることによってフィルタの移動力を利用している。そのため、補助部材を移動部から独立して設けることができる。これにより、駆動力伝達に関する移動部との連携を考慮する必要がなくなるので、補助部材の小型化が可能になるとともに、補助部材の配置の自由度が得られる。例えば、移動部が、フィルタに形成されたラックと噛合してフィルタを移動させるフィルタ駆動ギアを有するとき、補助部材をフィルタ駆動ギアの回転軸と同軸上に配置する必要はなく、補助部材をフィルタ駆動ギアの回転軸よりもフィルタに近い位置にずらして配置することができる。そうすれば、補助部材を清掃部材側へ移動した分、補助部材をフィルタ駆動ギアよりも小さい部材にすることができる。ここで、補助部材はローラ、ベルトとされる。特に補助部材が補助ローラであると、補助ローラの径をフィルタ駆動ギアよりも小径に設定することができる。

このように、本発明の補助部材駆動機構によれば、フィルタ駆動ギアと補助部材との間に周速差がある場合であっても、両者間に別の減速機構を設けずとも補助部材を回転させることができる。また、補助部材が小さくなれば、空気調和機等の機器内においてスペースができるため、補助部材表面に付着した塵埃の清掃作業を行いやすく、補助部材に対する清掃性が向上する。さらにまた、モータ等の動力源を減らすことによる電気代等のコストダウンを図ることができると共に、材料費のコスト削減にもつながる。

補助部材が補助ローラであるとき、補助部材駆動機構は、フィルタに設けられた補助ローラ駆動用ラックと、補助ローラに設けられたローラギアとを備え、補助ローラ駆動用ラックとローラギアとを噛合させることにより、フィルタの移動力を補助ローラに伝達し、補助ローラを回転させる構成を採用するようにしてもよい。なお、これに限定されるものではなく、フィルタと補助部材との摩擦によって、補助部材を回転させるようにしてもよい。

また、清掃部材としては、回転ブラシ、非回転ブラシ等のブラシ、吸引装置等が挙げられるがこれに限定されるものではない。

案内路は、直線状でも曲線状であってもよいし、エンドレス型でも非エンドレス型であってもよい。また、案内路は、フィルタをキャビネット内で移動させる形態であっても、キャビネット外へ突出するように移動させる形態であってもよい。湾曲させた移動経路の形態は、キャビネットの内周に沿うように緩やかな曲率のＵ字状に形成してもよいし、吸込口の内面側に沿って形成されると共に、その一部をヘアピン状にＵターンして折り返したきつい曲率のＵ字状に形成してもよい。案内路をＵ字状に形成した場合には、案内路の内側にフィルタ駆動ギア及び補助部材を設ける構成とすれば、補助ローラをフィルタ駆動ギアの回転軸よりも清掃部材に近い位置にずらして配置し、その分、補助ローラの径を小径とすることができる。

本発明によると、フィルタの移動力を利用して補助部材を回転させるので、フィルタの移動部とは独立して補助部材を設けることができ、補助部材の小型化を図ることができる。

本発明の空気調和機の室内機の斜視図 室内機の概略を示す断面図 フィルタ清掃装置のユニットフレームの斜視図 フィルタの六面図 ダストボックスを取り外したユニットフレームの斜視図 ダストボックスを装着したユニットフレームの要部断面図 回転ブラシを着脱するときのダストボックスを示す図

本実施形態の空気調和機の室内機を図１、２に示す。室内機は、逆Ｖ字状の熱交換器１および室内ファン２を備え、これらがキャビネット３に内装されている。キャビネット３の前面から底面にかけて湾曲面とされる。キャビネット３の上面に吸込口４が形成され、湾曲面に吹出口５が形成される。

キャビネット３の内部には、吸込口４から吹出口５に至る空気通路６が形成され、この空気通路６に熱交換器１と室内ファン２とが配設される。吸込口４と熱交換器１との間に、フィルタ７が配され、吸込口４から吸込んだ室内の空気から塵埃を除去する。フィルタ７は左右２枚とされる。室内機には、このフィルタ７を移動させながら清掃するフィルタ清掃装置が設けられる。

キャビネット３の湾曲面には、吹出口５を開閉するパネル１０が設けられる。パネル１０は、キャビネット３に開閉自在に支持され、パネル１０を開閉するための開閉部が設けられる。

空気調和機の運転時に、パネル１０が開く。冷房運転時には、パネル１０は、冷風を斜め上方向に導き、冷風が天井に沿って吹き出す。暖房運転時には、パネル１０は、前方に向かって吹き出される温風を押え込み、温風を床面方向に導く。なお、冷房運転の初期時にも、冷風が床面方向に吹き出され、急速冷房が行われる。パネル１０は、運転停止時には閉姿勢となり、吹出口５を覆って、キャビネット３と一体化する。

また、キャビネット３内において、熱交換器１の下方にドレンパン１１が設けられ、熱交換器１を伝って流れ落ちてくる露を受ける。ドレンパン１１は、吹出口５を形成するドレンパンユニット１２に一体的に形成される。ドレンパンユニット１２には、イオンを発生するイオン発生ユニット１３が装着される。

空気調和機では、室内機に対して図示しない室外機が室外に設置されている。室外機には、圧縮機、熱交換器、四方弁、室外ファン等が内装され、これらと室内側の熱交換器１とによって冷凍サイクルが形成される。そして、冷凍サイクルを制御する制御装置が室内機に設けられる。マイコンからなる制御装置は、ユーザの指示および室温や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍サイクルを制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置は、冷暖房運転に応じて開閉部を制御し、パネル１０を開閉する。また、制御装置は、定期的にあるいはユーザからの指示により、フィルタ清掃装置を制御して、フィルタ７を移動させながら清掃する。

フィルタ清掃装置は、フィルタ７を移動させる移動部１５と、フィルタ７を清掃する清掃部１６と、フィルタ７から除去された塵埃を収容するダストボックス１７と、を備え、これらが、図２、３に示すように、ユニットフレーム１８に一体的に設けられる。フィルタ７は、ユニットフレーム１８に保持され、フィルタ７が移動するときには、フィルタ７はユニットフレーム１８によりガイドされる。このユニットフレーム１８により、着脱自在なフィルタを移動可能に保持するフィルタ保持装置が構成される。すなわち、フィルタ清掃装置は、フィルタ保持装置を有するものである。清掃部１６は、フィルタ７から塵埃を除去する清掃部材と、清掃部材に対向する位置に回転自在に設けられ清掃部材との間でフィルタを挟み込む補助部材と、補助部材を回転させる補助部材駆動機構とを備える。補助部材駆動機構は、補助部材とフィルタ７とを接触させることにより、フィルタ７の移動力を利用して補助部材を回転させる。

ユニットフレーム１８は、熱交換器１の前面から上面までを覆うように、キャビネット３に取り付けられ、キャビネット３に対して着脱自在とされる。ユニットフレーム１８の前方に、開閉自在な前面パネル１９が設けられる。前面パネル１９は、キャビネット３に着脱自在に取り付けられる。前面パネル１９は、キャビネット３の上部の軸周りに開閉し、前面パネル１９が開いたとき、ダストボックス１７が現れる。ダストボックス１７は、ユニットフレーム１８に着脱自在に装着されている。ダストボックス１７を取り外したとき、案内路３５の一部が開放され、フィルタ７をキャビネットに対して出し入れするための挿入口（図示せず）が現れる。この挿入口を通じてユーザはフィルタ７の着脱が可能となる。

フィルタ７は、図４に示すように、メッシュ部２０と、メッシュ部２０の周囲を取り囲む枠体２１とから構成される。そして、メッシュ部２０と枠体２１とがポリプロピレン樹脂等の合成樹脂により一体的に成形され、枠体２１は前後対称かつ左右対称な形状とされる。また、メッシュ部２０の形状も前後対称かつ左右対称とされる。したがって、前後左右対称なフィルタ７は、前後のいずれの方向からでもキャビネット３に装着可能とされる。

枠体２１は、左右に位置する縦枠２１ａと前後に位置する横枠２１ｂとから四角形の枠状に形成される。メッシュ部２０の裏面に、補強のために縦リブ２２ａおよび横リブ２２ｂがそれぞれ等間隔に形成されている。メッシュ部２０の表面は、面一とされる。

縦枠２１ａに、移動部１５の回転駆動されるフィルタ駆動ギア４０に噛み合うラック２４が形成される。ラック２４は、フィルタ７の裏面側に凸、表面側では凹となるように形成される。また、ラック２４は、縦枠２１ａの前端から後端にかけて形成される。フィルタ７が前後いずれの方向からユニットフレーム１８に装着されても、ラック２４はフィルタ駆動ギア４０に噛み合うようになっている。ラック２４の凸部分の高さは、縦リブ２２ａよりも高く、横リブ２２ｂの高さ以上とされる。縦枠２１ａおよび縦リブ２２ａは、横枠２１ｂおよび横リブ２２ｂよりも薄肉とされる。これにより、フィルタ７は、横方向の剛性を維持しながら、縦方向には可撓性を有し、フィルタ７を縦方向に屈曲させることができる。

また、中央の縦リブ２２ａには、補助部材駆動機構の一部を構成し、補助部材である補助ローラ４２のローラギア４４と噛み合う補助ローラ駆動用ラック２６が形成される。補助ローラ駆動用ラック２６は、上記縦枠２１ａに形成されたラック２４と同様に、フィルタ７の裏面側に凸、表面側では凹となるように形成される。また、補助ローラ駆動用ラック２６は、縦リブ２２ａの前端から後端にかけて形成され、フィルタ７が前後いずれの方向からユニットフレーム１８に装着されても、補助ローラ駆動用ラック２６はローラギア４４に噛み合うようになっている。補助ローラ駆動用ラック２６の凸部分の高さは、横リブ２２ｂの高さ以上とされる。補助ローラ駆動用ラック２６のピッチは、縦枠２１ａのラック２４と異なるピッチで形成してもよいが、フィルタ７の製造のし易さの観点から同一ピッチで形成するのが好ましい。なお、補助ローラ駆動用ラック２６とローラギア４４とが対応する位置であれば、補助ローラ駆動用ラック２６の位置はフィルタ７の中央でなくてもよい。例えば、縦リブ２２ａ毎に複数のラック２６を設けて、これらに対向して複数のローラギア４４を設けてもよい。ラック２６をフィルタ７の中央に設けた方が、フィルタ７が傾きにくく、フィルタ７の移動力を補助ローラ４２に効率的に伝達できるので好ましい。

四角形のフィルタ７の４隅が斜めに切り欠かれ、傾斜面２５が形成される。傾斜面２５は、縦方向に長く切り欠かれ、横方向には短く切り欠かれることによって形成される。なお、各隅の傾斜面２５は同じ形状である。

ユニットフレーム１８は、図５に示すように、フィルタ７を保持するベース板３０と、左右の側枠３１とから形成される。ベース板３０は、上面から前面にかけて湾曲し、平坦な下面を有する。ベース板３０の左右両端に側枠３１が一体的に立設される。ベース板３０の湾曲部分は開口しており、ベース板３０の左右方向（室内機の長手方向）の中央に、センタ枠３２が設けられ、開口が２分割される。この開口に、縦横の桟３３によって格子部３４が形成される。格子部３４は、熱交換器１に対向する位置にあり、フィルタ７を通過した空気が熱交換器１に向かって格子部３４を通り抜ける。

ユニットフレーム１８に、移動するフィルタ７をガイドする案内路３５が形成される。より具体的には、案内路３５は、ユニットフレーム１８の前面から上面にかけての空間に形成され、逆Ｖ字状の熱交換器１の前方の上部に形成された略三角形状の空間からキャビネット３の吸込口４の内面に沿う空間にかけて、ヘアピン状にＵターンするように形成される。清掃時に、フィルタ７は、吸込口４と熱交換器１との間に装着された装着位置から下に向かって移動し、Ｕターン部３５ａをＵターンして、格子部３４に沿って移動し、吸込口４と熱交換器１との間に達する。ユニットフレーム１８の左右の側枠３１およびセンタ枠３２に、側面から見てσ形状のガイド溝３６が形成され、ガイド溝３６に、フィルタ７の縦枠２１ａがスライド可能に嵌り込む。このガイド溝３６およびベース板３０の格子部３４によって、フィルタ７が案内路３５においてＵターンするように移動する。

移動部１５は、フィルタ７のラック２４に噛み合うフィルタ駆動ギア４０と、フィルタ駆動ギア４０を回転駆動するステッピングモータ４１とを有する。フィルタ駆動ギア４０が、清掃部１６に対してフィルタ７を案内路３５に沿って移動させる。

ユニットフレーム１８の側枠３１の外面側にステッピングモータ４１が取り付けられ、側枠３１の内面側にフィルタ駆動ギア４０が回転自在に支持される。センタ枠３２にも、左右のフィルタ７に対応して２つのフィルタ駆動ギア４０が回転自在に支持される。フィルタ駆動ギア４０は、案内路３５のＵターン部３５ａの内側に配置される。フィルタ駆動ギア４０の歯先円の半径は、Ｕターン部３５ａの曲率半径とほぼ同じである。ステッピングモータ４１のモータ軸に取り付けられたギアを介してフィルタ駆動ギア４０に回転駆動力が伝達される。左右のフィルタ駆動ギア４０は、回転軸４３によって連結される。なお、移動部１５は、左右のフィルタ７に対応して、左右一対に設けられる。２つのステッピングモータ４１は同期して駆動される。

清掃部１６は、フィルタ７に接触して、塵埃を掻き取る清掃部材としての回転ブラシ５０と、回転ブラシ５０を回転駆動する清掃モータ５１と、案内路３５のＵターン部３５ａの内側に設けられ、フィルタ７の移動を補助する補助部材である補助ローラ４２とを有する。回転ブラシ５０は、ダストボックス１７に着脱自在に設けられ、ダストボックス１７に回転ブラシ５０が一体化されている。

補助ローラ４２は、左右のフィルタ７に対してそれぞれ設けられる。補助ローラ４２は、フィルタ７の中央の縦リブ２２ａを挟んで左右方向の両側に一対のローラを並べて形成される。補助ローラ４２は、円柱状に形成され、左右方向に配された支軸に一体的に取り付けられる。支軸の左右の両端は、ユニットフレーム１８の側枠３１及びセンタ枠３２に形成された凹部４９に回転自在に支持される。なお、凹部４９は、左右のフィルタ駆動ギア４０よりも左右方向の内側に設けられ、左右のフィルタ駆動ギア４０の内側に補助ローラ４２が設けられる構成となる。補助ローラ４２は軸受けされるのみであって、フィルタ駆動ギア４０からの直接の駆動力は受けていない。補助ローラ４２の材質は樹脂からなるが、ゴムであってもよく、あるいは樹脂製の芯にゴムを巻き付けたものや、表面にリブ等の凹凸を有するものであってもよい。

補助部材駆動機構として、補助ローラ４２を回転させるローラギア４４が設けられる。ローラギア４４は、補助ローラ４２の左右方向（軸方向）の中央において、補助ローラ４２の支軸に固定される。ローラギア４４は、フィルタ７の補助ローラ駆動用ラック２６と対向する位置に配される。ローラギア４４の歯のピッチは、フィルタ７の補助ローラ駆動用ラック２６と噛み合うように設定される。このような構成により、フィルタ駆動ギア４０の回転によって案内路３５を移動するフィルタ７の移動力を利用して、補助ローラ４２を回転することができる。また、ローラギア４４が補助ローラ駆動用ラック２６と噛み合う位置まで、補助ローラ４２はフィルタ駆動ギア４０の回転軸４３よりも回転ブラシ５０に近い位置にずらして配置される。補助ローラ４２をずらした分、補助ローラ４２を小型にできる。すなわち、補助ローラ４２の半径を案内路３５のＵターン部３５ａの曲率半径やフィルタ駆動ギア４０の半径よりも小とすることができる。補助ローラ４２の直径をフィルタ駆動ギア４０の半径よりも小径とするのが好ましい。これにより、補助ローラ４２をフィルタ駆動ギア４０の回転軸４３とフィルタ７との間に配置することができ、Ｕターン部３５ａの内側の空いたスペースを有効に活用できる。

補助部材駆動機構は、フィルタ７に設けられた上述の補助ローラ駆動用ラック２６と、補助ローラ４２に設けられた上述のローラギア４４とから構成される。補助ローラ駆動用ラック２６とローラギア４４とを噛合させることにより、フィルタ７の移動力をローラギア４４、支軸を介して補助ローラ４２に伝達し、補助ローラ４２を回転させることができる。フィルタ７の移動方向と補助ローラ４２の回転方向とは同じである。すなわち、フィルタ７が前側から後側に移動するとき、補助ローラ４２も前側から後側に向かって回転し、フィルタ７が後側から前側に移動するとき、補助ローラ４２も後側から前側に向かって回転する。したがって、補助ローラ４２は、フィルタ７の移動を妨げない。

ダストボックス１７は、図３に示すように、ベース板３０の下面に装着される。ダストボックス１７は、左右のフィルタ７に対してそれぞれ設けられる。図６、７に示すように、ダストボックス１７は、フィルタ７から除去された塵埃を溜める集塵箱４５、湾曲しながら移動するフィルタ７を押えるフィルタガイド４６、フィルタ７の移動をガイドするガイドリブ４７を備えている。

集塵箱４５は、補助ローラ４２の下方に配置される。集塵箱４５は、上面が開放された箱状に形成され、上面に塵埃が出入りする開口が形成される。この開口は通過するフィルタ７に面している。

フィルタガイド４６は、フィルタガイド４６の下部が集塵箱４５の前側の上部に差し込まれることにより、集塵箱４５に取外し可能に固定される。フィルタガイド４６は、補助ローラ４２の前方に位置して、ユニットフレーム１８の前面に沿って移動するフィルタ７の前面を覆う。

フィルタガイド４６のフィルタ７に対向する後面に、補助ガイドリブ４８が形成される。補助ガイドリブ４８は、案内路３５のＵターン部３５ａの前側部分に位置して、上下方向に補助ローラ４２の外周面に沿って湾曲するように形成される。複数の補助ガイドリブ４８が、左右方向に間隔をおいて配置される。

ガイドリブ４７は、突設された軸５７が集塵箱４５の後側の上部に形成された軸孔５８に嵌め込まれることにより、集塵箱４５に開閉自在に設けられる。ガイドリブ４７は、案内路３５のＵターン部３５ａの下側部分に位置して、前後方向に形成される。複数のガイドリブ４７が左右方向に間隔をおいて配置される。左右方向の両側にあるガイドリブ４７はフィルタ駆動ギア４０に対向し、中央にある複数、ここでは３つのガイドリブ４７は補助ローラ４２に対向し、各ガイドリブ４７が集塵箱４５に対して閉じた状態にあるとき、ガイドリブ４７の上面が凹状に湾曲するように形成される。

ガイドリブ４７が閉じた状態のとき、中央のガイドリブ４７は集塵箱４５の開口を跨ぐように位置し、左右両側のガイドリブ４７は、集塵箱４５の左右方向の両側の側壁４５ａに対向し、各ガイドリブ４７は移動するフィルタ７をガイドする。ガイドリブ４７が開いた状態のとき、開口が開放される。

さらに、図６に示すように、ユニットフレーム１８にも、補助ガイドリブ６６が設けられている。ベース板３０の下面に、前後方向に補助ガイドリブ６６が形成され、複数の補助ガイドリブ６６が左右方向に配置される。補助ガイドリブ６６は、案内路３５のＵターン部３５ａの後側部分に位置している。

このように、前側の補助ガイドリブ４８、ガイドリブ４７、後側の補助ガイドリブ６６が案内路３５の一部を形成する。前後の補助ガイドリブ４８、６６およびガイドリブ４７は、案内路３５のＵターン部３５ａにおいて湾曲しながら移動するフィルタ７が案内路３５から外れないようにガイドする。したがって、一連のガイドリブを有するダストボックス１７によって、湾曲して移動するフィルタ７を長い区間にわたって安定してガイドすることができる。案内路３５のＵターン部３５ａにおいて、フィルタ７はスムーズに回転ブラシ５０を通過する。

ここで、ガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は、案内路３５を移動するフィルタ７の縦枠２１ａあるいは縦リブ２２ａの位置に対応するように設けられている。左右両側のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は縦枠２１ａに対向し、中央のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は縦リブ２２ａに対向する。これにより、ガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は、フィルタ７の縦枠２１ａあるいは縦リブ２２ａに接触し、メッシュ部２０には接触しない。各リブ４７、４８は、回転ブラシ５０によるフィルタ７の清掃を邪魔しない。

回転ブラシ５０は、集塵箱４５の開口に配置され、補助ローラ４２の下側に対向する。回転ブラシ５０は、支軸７０の外周に複数列のブラシ毛７１が装着されたものである。ナイロン製のブラシ毛７１は、支軸７０の外周に直立している。ブラシ毛７１の各列は、直線状とされ、軸方向（左右方向）に平行に並べられる。なお、ブラシ毛７１は、左右方向に沿って螺旋状に装着してもよく、ブラシ毛７１の各列は平行とされる。

回転ブラシ５０の支軸７０の両側に、ハブ７２が取り付けられ、ハブ７２は支軸７０を支持する。集塵箱４５の左右の側壁４５ａの上部にＵ字状の軸受７３が形成され、軸受７３にハブ７２が載置される。左右両側のガイドリブ４７の下面に、円弧状に凹んだ当接部７４が形成され、ガイドリブ４７が閉じた状態にあるとき、当接部７４がハブ７２を上から押え込む。したがって、回転ブラシ５０の支軸７０が集塵箱４５とガイドリブ４７とによって挟み込まれることにより、回転ブラシ５０はダストボックス１７に回転自在に支持される。このように、回転ブラシ５０の支持構造は簡単な構造となり、回転ブラシ５０の着脱を容易に行える。ガイドリブ４７を開くと、回転ブラシ５０を集塵箱４５から取り出すことができる。回転ブラシ５０を簡単に取り外すことができるので、回転ブラシ５０の掃除もすぐに行え、きれいな回転ブラシ５０を使用できる。

図７に示すように、集塵箱４５の開口に、回転ブラシ５０を支持するための支持リブ７５が設けられている。支持リブ７５は、開口を前後方向に跨ぐように形成され、下向きに湾曲している。複数の支持リブ７５が左右方向に配置される。ガイドリブ４７が閉じたとき、各支持リブ７５は、中央のガイドリブ４７の下方に位置して、各ガイドリブ４７と対向する。支持リブ７５とガイドリブ４７とは回転ブラシ５０のブラシ毛７１に接触する。支持リブ７５とガイドリブ４７とによって、回転ブラシ５０が回転可能に挟まれる。なお、ブラシ毛７１の先端は、ガイドリブ４７よりも上方に突出する。したがって、回転ブラシ５０はガイドリブ４７に邪魔されずにフィルタ７に接触し、常にフィルタ７から塵埃を除去できる。

この支持リブ７５により、回転ブラシ５０にフィルタ７から負荷がかかっても、回転ブラシ５０を下側から支えることができ、回転ブラシ５０の撓みを防いで、フィルタ７から回転ブラシ５０が離れることを防止できる。回転ブラシ５０は、フィルタ７に確実に接触して、良好にフィルタ７の清掃を行える。また、支持リブ７５は集塵箱４５を補強する機能を有する。ダストボックス１７を着脱するときに、集塵箱４５に前後方向から負荷がかかっても、支持リブ７５により集塵箱４５の前後方向の変形が防止され、繰り返しダストボックス１７を使用できる。

左右の回転ブラシ５０は、１つの清掃モータ５１によって駆動される。複数の回転ブラシ５０を回転させるため、回転ブラシ５０の左右両端に回転体が設けられ、左右の回転ブラシ５０の間で回転力を伝達する中間伝達体が設けられる。中間伝達体は左右の回転ブラシ５０のそれぞれの回転体に連結される。具体的には、回転ブラシ５０の支軸７０は、集塵箱４５の左右両側から外側に突出しており、支軸７０の両端に回転体であるギア７６が設けられている。なお、ギア７６は、ハブ７２に一体的に成型されたものであるが、支軸７０に着脱可能に取り付けてもよい。

図３に示すように、ユニットフレーム１８の側枠３１の外側に、清掃モータ５１が取り付けられ、清掃モータ５１のモータ軸に取り付けられた駆動ギア（図示せず）が回転ブラシ５０の支軸７０のギア７６に噛み合う。また、センタ枠３２に、中間伝達体である中間ギアが設けられ、この中間ギアが左右のダストボックス１７のセンタ枠側にある２つのギア７６と噛み合う。中間ギアにより、左右の回転ブラシ５０のギア７６が連結される。清掃モータ５１は、キャビネット３の長手方向である左右方向における電装ボックス（図示せず）が配置された一側に設置される。すなわち、制御基板を内装して、各モータを駆動する電装ボックスと清掃モータ５１とが左右方向の同じ側に設置されている。本実施例では、前面から見て右側に清掃モータ５１と電装ボックスとが配置される。このように同じ側に配置することにより、電装ボックスから引き出され清掃モータに接続される配線を短くできる。

清掃モータ５１が駆動されると、回転力が駆動ギア７７から一側の回転ブラシ５０のギア７６に伝達され、一側の回転ブラシ５０が回転する。この回転力が一側の回転ブラシ５０のギア７６から中間ギアを介して他側の回転ブラシ５０のギア７６に伝達される。他側の回転ブラシ５０が回転する。これによって、両側の回転ブラシ５０が連動して回転する。

このように、駆動機構は、清掃モータ５１、回転ブラシ５０の支軸７０、回転体であるギア７６、中間伝達体である中間ギアを含む。回転ブラシ５０の支軸７０が駆動機構の一構成部材として組み込まれることにより、ダストボックス１７を複数に分割し、清掃モータ５１を室内機の左右方向の一側に配置した構造においても、駆動機構を簡略化することができる。また、複数のダストボックス１７とすることにより、左右方向に長い１つのダストボックスに比べて、キャビネット３への取り付けを簡単に行える。

ダストボックス１７の左右両側にギア７６が設けられることにより、ダストボックス１７は左右対称となる。左右の各ギア７６は、駆動ギア７７にも中間ギアにも噛み合う。したがって、ダストボックス１７を左側フィルタ清掃用、右側フィルタ清掃用の区別なくユニットフレーム１８に装着することができる。ユーザは左側フィルタ清掃用ダストボックス１７、右側フィルタ清掃用ダストボックス１７を判別する必要がなくなり、ダストボックス１７の装着作業を容易に行うことができる。また、隣り合う回転ブラシ５０に回転力を伝達するために、ユニットフレーム１８に中間ギアだけが設けられる。回転力伝達用の部材が少なくなり、その分スペースも少なくてすみ、キャビネット３の小型化を図れるとともに、中間ギアがダストボックス１７の着脱とは無関係の位置に設置されるので、着脱作業の邪魔にならない。

ダストボックス１７は、ユニットフレーム１８に着脱自在に装着されている。ダストボックス１７を取り外したとき、案内路３５の一部が開放され、フィルタ７をキャビネットに対して出し入れするための挿入口が現れる。この挿入口を通じてユーザはフィルタ７の着脱が可能となる。

フィルタ７を装着するとき、挿入口では、側枠３１のガイド溝３６が外部から見える。ユーザは、フィルタ７の縦枠２１ａを側枠３１のガイド溝３６に挿入する。フィルタ７が案内路３５の後側まで挿入されたとき、フィルタ７の前側は、フィルタ駆動ギア４０から浮かび上がっている。その後、ユーザがダストボックス１７を装着する。ダストボックス１７がユニットフレーム１８に固定されると、フィルタ７の前側がダストボックス１７のフィルタガイド４６に押えられる。このとき、縦枠２１ａのラック２４がフィルタ駆動ギア４０に噛み合う。フィルタ７は、装着位置に装着される。

ここで、フィルタ７の装着を検出するために、リミットスイッチ９４がユニットフレーム１８に設けられている。リミットスイッチ９４は、図２、３に示すように、案内路３５の後端の近傍に配置され、左右のフィルタ７に対してそれぞれ設けられる。

フィルタ７がキャビネット３に装着されるとき、フィルタ７は案内路３５を後側に向かって移動する。フィルタ７が装着位置に達すると、リミットスイッチ９４がフィルタ７を検知する。制御装置は、リミットスイッチ９４からのオン信号によりフィルタ７が装着されたことを検出する。

フィルタ清掃装置がフィルタ７を清掃するとき、制御装置は、移動部１５および清掃部１６を作動させる。ステッピングモータ４１が駆動され、フィルタ駆動ギア４０が回転する。また、清掃モータ５１が駆動され、回転ブラシ５０が回転する。装着位置にあるフィルタ７は、案内路３５を下方向に向かって移動を開始する。フィルタ７は、フィルタガイド４６およびガイドリブ４７に押えられて湾曲し、案内路３５から外れないようにガイドされながら移動する。複数のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８によってフィルタ７がガイドされるので、移動中のフィルタ７が前後方向あるいは左右方向に波打つようなことはなく、回転ブラシ５０がフィルタ７に確実に安定して接触する。

このとき、フィルタ７の移動に伴って、補助ローラ４２が軸周りに回転する。すなわち、フィルタ７の補助ローラ駆動用ラック２６と、補助ローラ４２のローラギア４４とが噛み合うことにより、フィルタ７の移動力が補助ローラ４２に伝達され、補助ローラ４２が軸周りに回転する。フィルタ７の動きに合わせて補助ローラ４２が回転するため、フィルタ７と補助ローラ４２との間の摩擦力を小さくすることができる。

このように、補助ローラ４２の回転は、フィルタ駆動ギア４０からの直接の動力ではなく、フィルタ７との接触によるフィルタ７の移動力を利用しているため、補助ローラ４２の支軸をフィルタ駆動ギア４０の回転軸４３と同軸にする必要がなくなる。補助ローラ４２の支軸をフィルタ駆動ギア４０の回転軸４３よりも清掃部材である回転ブラシ５０に近い位置にずらして配置することができる。そうすれば、補助ローラ４２の支軸を回転ブラシ５０に近づく方向に移動した分、補助ローラ４２の直径をフィルタ駆動ギア４０の半径よりも小径に設定することができる。補助ローラ４２を小型化することにより、補助ローラ４２の清掃性が向上する。すなわち、補助ローラ４２が小さくなれば、補助ローラ４２の周囲におけるキャビネット３内でのスペースが増し、補助ローラ４２の表面に堆積した塵埃を清掃する際の作業が行いやすくなる。そこで、案内路３５のＵターン部３５ａの内側のスペースを利用して、補助ローラ４２の表面に付着した塵埃を掻き取るクリーニング部材を設けてもよい。フィルタ７の清掃中、クリーニング部材が補助ローラ４２に接触して、フィルタ７から補助ローラ４２に付着した塵埃が掻き取られ、往復移動するフィルタ７に塵埃が再付着することを防止できる。

また、補助ローラ４２を小径とすることにより、フィルタ７を移動させるための駆動機構におけるモータ等の動力源への負荷を減らすことができる。すなわち、補助ローラ４２の重さを軽くでき、フィルタ駆動ギア４０やステッピングモータ４１にかかる負荷を減らすことができる。使用時における電気代を節約でき、材料費のコストダウンを図ることができる。また、フィルタ７との接触面積が小さくなるので、フィルタ７との間の摩擦力を減らすことができ、よりステッピングモータ４１への負荷を減らすことができる。

フィルタ７がＵターンするとき、回転ブラシ５０がフィルタ７に当たり、塵埃が掻き取られる。回転ブラシ５０で埃塵を掻き落とす際、補助ローラ４２でフィルタ７を内側から支えるので、フィルタ７が案内路３５の内側に逃げない（撓まない）ようにすることができる。補助ローラ４２により、フィルタ７の目に詰まった塵埃が案内路３５の内側に飛散するのを防止でき、フィルタ７に対する清掃性を向上させることができる。掻き落とされた塵埃は集塵箱４５に溜まる。塵埃の除去時に、塵埃は飛散するが、回転ブラシ５０の前側にフィルタガイド４６が存在するので、飛散した塵埃はフィルタガイド４６に遮られて、ダストボックス１７の外部に塵埃が漏れ出ることはない。

フィルタ７が終点に達したとき、フィルタ７の後端は回転ブラシ５０に到達している。フィルタ７の前端はリミットスイッチ９４まで到達していない。このとき、ステッピングモータ４１の回転が停止される。

ここで、ステッピングモータ４１が停止するタイミングは、フィルタ７が装着位置から移動したとき、リミットスイッチ９４はオフする。制御装置は、リミットスイッチ９４のオフ信号に基づいて、ステッピングモータ４１のパルス数をカウントする。予め設定されたカウント数になると、制御装置はステッピングモータ４１を停止する。このカウント数は、フィルタ７の後端が装着位置から終点である回転ブラシ５０に到達するまでの距離に対応して設定される。

この後、ステッピングモータ４１は逆回転され、フィルタ７は案内路３５を戻る。フィルタ７が戻る途中においても、回転ブラシ５０は駆動され、フィルタ７の清掃が行われる。フィルタ７の前端が回転ブラシ５０を通過し、フィルタ７が装着位置に到達すると、リミットスイッチ９４がフィルタ７を検知し、制御装置は、リミットスイッチ９４のオン信号に基づいてステッピングモータ４１および清掃モータ５１を停止する。

回転ブラシ５０は回転して、フィルタ７から塵埃を除去し、集塵箱４５に塵埃を落下させる。回転ブラシ５０は、装着位置から移動するときのフィルタ７の移動方向に対して逆方向に回転する。すなわち、前側から後側に向かう移動方向に対し、回転ブラシ７の回転方向は、後側から前側に向かう逆方向とされる。このように回転方向を設定することにより、移動するフィルタ７に対して、ブラシ毛７１が抵抗となって、ブラシ毛７１がフィルタ７に強く接触することになり、フィルタ７に付着した塵埃をからめ取りやすくなる。なお、一旦通り過ぎたフィルタ７が装着位置に戻るとき、フィルタ７の移動方向に対して回転ブラシ５０の回転方向は順方向となる。回転ブラシ５０はフィルタ７の移動の抵抗にならず、スムーズにフィルタ７を装着位置まで移動させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記のフィルタ、フィルタ保持装置およびフィルタ保持装置を有するフィルタ清掃装置は、空気調和機以外の空気清浄機、加湿機、除湿機に用いてもよい。なお、フィルタを保持するユニットフレームは、キャビネットに取り付けられているが、キャビネット自体がフレームとして、フィルタを移動可能に保持するようにしてもよい。

フィルタのラックは、縦枠ではなく、メッシュ部に設けてもよい。例えば、フィルタの左右対称となる位置に偶数個のラックを形成する、あるいは左右方向の中心を通る位置に１つのラックを形成する。また、ラックの代わりに、フィルタにフィルタ駆動ギアが入る孔を形成してもよい。回転駆動されるフィルタ駆動ギアが孔に入り込んで、フィルタは移動する。この場合、フィルタは、前後対称、上下対称だけでなく、表裏対称とすることができる。

補助部材として、ベルトを用いてもよい。ベルトは、左右方向に平行な複数の軸に掛けられ、フィルタに最も近い駆動軸に、フィルタのラックに噛み合うギアが設けられる。このギアがフィルタの移動に応じて回転すると、駆動軸が回転し、駆動軸の回転に伴ってベルトが回転する。あるいは、歯付きベルトを用いて、ベルトの表面に形成された歯がフィルタのラックと噛み合う。フィルタの移動力が直接ベルトに伝達され、フィルタの移動に伴ってベルトが回転する。また、ベルトを駆動軸とフィルタ駆動ギアの回転軸とに掛けてもよい。

３ キャビネット
４ 吸込口
７ フィルタ
１５ 移動部
１６ 清掃部
１７ ダストボックス
１８ ユニットフレーム
２０ メッシュ部
２１ 枠体
２１ａ 縦枠
２１ｂ 横枠
２２ａ 縦リブ
２２ｂ 横リブ
２４ ラック
２６ 補助ローラ駆動用ラック
３５ 案内路
３５ａ Ｕターン部
４０ フィルタ駆動ギア
４１ ステッピングモータ
４２ 補助ローラ
４３ 回転軸
４４ ローラギア
４５ 集塵箱
４９ 凹部
５０ 回転ブラシ
５１ 清掃モータ
７０ 支軸
７１ ブラシ毛
７５ 支持リブ

本発明は、フィルタを清掃する清掃部と、清掃部に対してフィルタを案内路に沿って移動させる移動部とを備え、清掃部は、フィルタから塵埃を除去する清掃部材と、清掃部材に対向する位置に回転自在に設けられ清掃部材との間でフィルタを挟み込む補助部材と、補助部材を回転させる補助部材駆動機構とを備えたものである。前記補助部材駆動機構として、前記フィルタに補助部材駆動用ラックが設けられ、前記補助部材はラックに噛み合う歯を備え、移動する前記フィルタのラックに前記歯が噛み合って、前記フィルタの移動力を利用して前記補助部材が回転可能とされたことを特徴とする。

Claims (7)

1. フィルタを清掃する清掃部と、該清掃部に対してフィルタを案内路に沿って移動させる移動部とを備え、前記清掃部は、フィルタから塵埃を除去する清掃部材と、該清掃部材に対向する位置に回転自在に設けられ前記清掃部材との間でフィルタを挟み込む補助部材と、該補助部材を回転させる補助部材駆動機構とを備え、
   前記補助部材駆動機構は、前記補助部材と前記フィルタを接触させ、該フィルタの移動力を利用して前記補助部材が回転可能とされたことを特徴とするフィルタ清掃装置。
2. 前記移動部は、フィルタに形成されたラックに噛合してフィルタを移動させるフィルタ駆動ギアを備え、前記補助部材は、前記フィルタ駆動ギアの回転軸よりもフィルタに近い位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載のフィルタ清掃装置。
3. 前記補助部材は、補助ローラとされ、前記補助ローラは、前記フィルタ駆動ギアよりも小径とされ、前記補助ローラの軸が前記フィルタ駆動ギアの回転軸とフィルタとの間に位置することを特徴とする請求項２記載のフィルタ清掃装置。
4. 前記補助部材は、補助ローラとされ、前記補助部材駆動機構は、前記フィルタに設けられた補助ローラ駆動用ラックと、前記補助ローラに設けられたローラギアとを備え、前記補助ローラ駆動用ラックと前記ローラギアとを噛合させることにより、前記フィルタの移動力を前記補助ローラに伝達し、前記補助ローラを回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ清掃装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ清掃装置を搭載したことを特徴とする空気調和機。
6. 前記補助部材は、前記案内路のＵターン部の内側に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記案内路は、キャビネットの吸込口の内面側に沿って形成されると共に、その一部がヘアピン状にＵターンして折り返して形成されたことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。

Images