JP2015161484A - フィルタ移動機構及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりもフィルタ組立体を容易に着脱でき、フィルタ組立体の前方の移動（浮き上がり）を抑制できるフィルタ移動機構及び空気調和機を得る。
【解決手段】エアフィルタ１６と、エアフィルタ１６を回転させる駆動ローラ５４と、エアフィルタ１６を支持する支持枠５１と、を備え、支持枠５１は、駆動ローラ５４の両側にそれぞれ設けられた軸５４１を保持する保持部材５１４を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、フィルタ移動機構及び空気調和機に関する。

従来、例えば、空気調和機に搭載されるフィルタ移動機構において、環形状に成形されたエアフィルタを室内熱交換器の風上側に設けたフィルタ移動機構があった（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のフィルタ移動機構は、エアフィルタの清掃時において、駆動ローラを回転させ、駆動ローラとエアフィルタとの間に生じる摩擦によってエアフィルタを周回させ、当該エアフィルタと掻き取り部材（例えばブラシ）とが接触することで、掻き取り部材に付着した塵埃を掻き落とす構成となっている。また、特許文献１に記載のフィルタ移動機構は、エアフィルタの浮き上がりを抑制するために、フィルタ組立体の前方に回転式の固定具を備えている。

特開２０１２−５２７６５号公報（［００６４］、図１７、図１８）

しかしながら、特許文献１に記載のフィルタ移動機構は、使用者がフィルタ組立体の着脱を行う際に固定具を回転させる必要があり、フィルタ組立体の着脱が容易でないという課題があった。

本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、従来よりもフィルタ組立体を容易に着脱でき、フィルタ組立体の前方の移動（浮き上がり）を抑制できるフィルタ移動機構及び空気調和機を得ることを目的とする。

本発明に係るフィルタ移動機構は、エアフィルタと、前記エアフィルタを回転させる駆動ローラと、前記エアフィルタを支持する支持枠と、を備え、前記支持枠は、前記駆動ローラの両側にそれぞれ設けられた軸を保持する保持部材を有するものである。

本発明に係る空気調和機は、本発明のフィルタ移動機構を備えたものである。

本発明によれば、軸を保持する保持部材を有するため、フィルタ組立体を構成するエアフィルタを容易に着脱できる。したがって、従来よりもフィルタ組立体を容易に着脱でき、フィルタ組立体の前方の移動（浮き上がり）を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和機１００の縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ移動機構５０の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のエアフィルタ１６の外観を示す斜視図である。 図４のエアフィルタ１６の側面図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２の平面図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２及び保持部材５１４の部分拡大斜視図である。

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。

［空気調和機１００の概要］
図１は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００の縦断面図である。図１に示されるように、空気調和機１００は、フィルタ清掃装置３０及び制御部（図示省略）を備える。空気調和機１００の外郭は、主に、上面、前面及び下面を覆う本体ケーシング１１と、背面を覆う背面板１２と、で構成されている。

（フィルタ清掃装置３０）
フィルタ清掃装置３０は、エアフィルタ１６を移動させながら自動的に清掃するためのものであり、主に、塵埃除去機構４０と、フィルタ移動機構５０と、を備える。

塵埃除去機構４０は、ブラシ４１と、ダストボックス４２と、櫛部４４と、圧縮ローラ４３と、後述するブラシ駆動モータ４７とを備えている。ブラシ４１には、多数の比較的長い毛材が植毛されている。ブラシ４１は、ブラシ駆動モータ４７で回転駆動され、毛材がエアフィルタ１６を擦ることによってエアフィルタ１６から塵埃を掻き落とす。なお、フィルタ移動機構５０の構成については後述する。

本体ケーシング１１の前面には前面パネル１４が取り付けられている。本体ケーシング１１及び背面板１２は、本体フレーム１５に取り付けられる。本体ケーシング１１の上面にはグリル１３が形成されている。グリル１３の下方の本体内にはエアフィルタ１６が設けられる。エアフィルタ１６の下流には室内熱交換器１７が設けられている。

室内熱交換器１７は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する熱交換器であり、本体フレーム１５に取り付けられている。室内熱交換器１７の下方には、クロスフローファン１８が配置されている。クロスフローファン１８は本体フレーム１５に取り付けられている。クロスフローファン１８は、本体フレーム１５のスクロール構造と協働して、室内熱交換器１７から下方の吹出通路１９へ向かう気流を発生する。

吹出通路１９の内部には垂直フラップ２０が設けられている。また、吹出通路１９の出口である吹出口１９ａには水平フラップ２１が設けられている。垂直フラップ２０及び水平フラップ２１は、クロスフローファン１８によって吹出通路１９に導かれた調和空気を吹き出す風向を調節するための部材である。

図２は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ移動機構５０の分解斜視図である。図３は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２の分解斜視図である。図４は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のエアフィルタ１６の外観を示す斜視図である。図５は図４のエアフィルタ１６の側面図である。図６は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２の平面図である。図７は本発明の実施の形態に係る空気調和機１００のフィルタ組立体５２及び保持部材５１４の部分拡大斜視図である。

図２に示されるように、フィルタ移動機構５０は、主に、支持枠５１と、フィルタ組立体５２と、を備える。１つの支持枠５１に対して、２つのフィルタ組立体５２が取り付けられるような構成となっている。

支持枠５１は、エアフィルタ１６を支持するものであり、右側部材５１１、中央部材５１２、左側部材５１３、保持部材５１４（図７）、ビーム（梁）５１５、横棒５１６、補強部材５１７、ガイドレール５１８、及び爪部５１９を備える。支持枠５１には、例えば２個のローラ駆動モータ５９が取り付けられている。また、支持枠５１には、例えば１個のブラシ駆動モータ４７が取り付けられている。なお、保持部材５１４については図７を用いて説明する。

右側部材５１１、中央部材５１２、及び左側部材５１３は、例えば、取り付けられた状態において前後方向に延びるように設けられ、例えば各々並行に設けられている。右側部材５１１は、中央部材５１２よりも右側に設けられている。中央部材５１２は、左側部材５１３よりも右側に設けられている。

ビーム（梁）５１５は、例えば、取り付けられた状態において左右方向に延びるように設けられ、右側部材５１１と中央部材５１２とを接続し、中央部材５１２と左側部材５１３とを接続する部材である。
ビーム（梁）５１５は、例えば、右側部材５１１と中央部材５１２との間、及び中央部材５１２と左側部材５１３との間に設けられている。

横棒５１６は、例えば、取り付けられた状態において左右方向に延びるように設けられ、右側部材５１１と中央部材５１２とを接続し、中央部材５１２と左側部材５１３とを接続する部材である。
横棒５１６は、例えば、右側部材５１１と中央部材５１２との間、及び中央部材５１２と左側部材５１３との間に設けられている。

補強部材５１７は、取り付けられた状態において前後方向に延び、複数の横棒５１６に垂直に交わるように設けられている。爪部５１９は、支持枠５１を本体フレーム１５（図１）に取り付けるために用いられる部材である。

ガイドレール５１８は、フィルタ組立体５２を支持枠５１に取り付けるための部材である。ガイドレール５１８は、例えば、右側部材５１１、中央部材５１２、及び左側部材５１３の上部に設けられる。

ローラ駆動モータ５９は、駆動ギア（図示省略）に動力を伝えるモータであり、駆動軸５９ａを有する。駆動軸５９ａは、駆動ギアを駆動するための軸である。

図３に示されるように、フィルタ組立体５２は、エアフィルタ１６と、ガイドフレーム５３と、駆動ローラ５４と、被駆動ギア５５と、エンドローラ５６と、取っ手部材５７と、を備える。駆動ローラ５４及びエンドローラ５６は、使用時においてエアフィルタ１６の内部に設けられている。エアフィルタ１６は、駆動ローラ５４とエンドローラ５６との間に掛け渡されている。

フィルタ組立体５２は、横棒５１６や補強部材５１７の上をエアフィルタ１６が通過するように、支持枠５１に取り付けられる。これにより、横棒５１６や補強部材５１７に支えられて、エアフィルタ１６の下方側がガイドフレーム５３に沿うように、エアフィルタ１６は周回移動することができる。以下にフィルタ組立体５２を構成する部材について説明する。

図４，図５に示されるように、エアフィルタ１６は、数十デニールのポリエチレンテレフタレート製の縦糸と横糸からなる、数十メッシュの１枚の網で作られている。この網は、両端部を互いに例えば５〜１０ｍｍ程度重ねて超音波溶着されてなる筒状の部材である。そのため、溶着されてできた高剛性部１６ａは、他の部分よりも剛性が高くなっている。エアフィルタ１６の２つの辺１６ｂ，１６ｃの近傍（例えば幅５〜１０ｍｍ程度）は、糸が解れないように熱処理されている。エアフィルタ１６は、側面から見て環形状になるように取り付けられており（図１）、清掃時にはエンドレスのループの上を移動する。

ガイドフレーム５３は、桁５３１と、横棒５３２と、縦棒５３３と、横棒５３４と、支持部５３５と、突部５３７と、を備える。ガイドフレーム５３の２本の桁５３１の側端部５３１ａは、ガイドレール５１８に対してスライドさせながら嵌め込むための部材である。

桁５３１は、側面視において湾曲した形状を有し、例えばガイドフレーム５３の両側にそれぞれ設けられている。桁５３１は、湾曲しているガイドレール５１８に嵌め込む際に屈曲できるように、例えば柔らかい樹脂で構成されている。なお、２本の桁５３１が側面視において湾曲しているのは、図１に示すように、エアフィルタ１６及びフィルタ移動機構５０が、前面パネル１４の背面側から上方のグリル１３の下方にかけて配置されているためである。

横棒５３２は、例えば２本の桁５３１を渡すように設けられている。横棒５３２に対して垂直に複数の縦棒５３３が取り付けられている。２本の桁５３１の間で且つ横棒５３２の前方側には横棒５３４が渡されている。横棒５３４は、縦棒５３３と桁５３１との間を結ぶようにガイドフレーム５３の前面側に設けられている。ガイドフレーム５３の２本の桁５３１の前面側の端部には、支持部５３５が設けられている。支持部５３５は、駆動ローラ５４を取り付けるためのリング状の部材である。２本の桁５３１の背面側の端部には開孔部５３６が設けられている。開孔部５３６は、エンドローラ５６を取り付けるための開口である。

突部５３７は、エアフィルタ１６を案内するための多数の突部であり、２本の桁５３１に設けられている。突部５３７は、平面視において、前面側から背面側に向けて一直線に並んでいる。エアフィルタ１６の移動方向Ｄｒ１に沿う２つの辺１６ｂ，１６ｃが、これら複数の突部５３７の並ぶ方向に沿って案内される（図６参照）。そして、エアフィルタ１６の２つの辺１６ｂ，１６ｃの近傍は、２本の桁５３１の上を移動する。

このように、ガイドフレーム５３は、複数の横棒５３２と複数の縦棒５３３とを組み合わせて格子状に構成されるため、室内空気の通風抵抗を小さく抑えて形状を保持することができる。また、桁５３１を湾曲して構成することで、エアフィルタ１６の面積が大きくなる。ここで、エアフィルタ１６を通過する風量が同じであれば、エアフィルタ１６の面積が大きくなるにつれて、エアフィルタ１６を通過する室内空気の風速が小さくなる。このため、桁５３１を湾曲させることで、塵埃を一層除去し通風抵抗を一層低減することができる。

駆動ローラ５４は、その芯になる部分が平行な複数のリブからなる形状を有し、断面の表面形状が略円形になるように構成されている。駆動ローラ５４を断面略円形の表面形状とするために、駆動ローラ５４の表面には短い毛材が立毛されたフィルム（図示省略）が螺旋状に巻回されている。駆動ローラ５４の表面に巻回される毛材としては、例えば短繊維（パイル）などがある。

駆動ローラ５４は、支持部５３５に支持された状態で回転自在となっている。駆動ローラ５４には、被駆動ギア５５が嵌め込まれる。被駆動ギア５５は、駆動ギアと噛み合わされている。ローラ駆動モータ５９の回転が被駆動ギア５５を介して駆動ローラ５４に伝達されると駆動ローラ５４は回転する。図６に示されるように、駆動ローラ５４に嵌め込まれた被駆動ギア５５の右側面には、ギアの中心に軸５４１ｂが設けられている。

エンドローラ５６は、断面形状が略十字形の基部５６１と、断面形状が円形の端部５６２と、を備える部材である。エンドローラ５６の端部５６２が開孔部５３６に嵌め込まれることで、エンドローラ５６は、２本の桁５３１で支持された状態で、回転することができる。

取っ手部材５７は、フィルタ組立体５２の両側にそれぞれ固定される。取っ手部材５７は、フィルタ組立体５２を支持枠５１に取り付けるとき、使用者によって把持される部材である。取っ手部材５７は、駆動ローラ５４両端の近傍に設けられている。

（制御部）
制御部は、フィルタ清掃装置３０を制御するものである。具体的には例えば、制御部は、空気調和機１００の運転時間をカウントする。また、制御部は、フィルタ清掃運転の終了後に、累積運転時間が予め設定されている基準時間（例えば１８時間）に達したか否かを判定する。制御部は、累積運転時間が上述の基準時間に達したと判定した場合には、新たにフィルタ清掃運転を行う。なお、制御部は、例えば、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア、又はマイコン若しくはＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアで構成される。制御部は、フィルタ清掃運転では、空気調和機１００を正面右から見て駆動ローラ５４を反時計回りに回転させるように駆動ローラ５４を制御する。

図６に示されるように、フィルタ組立体５２の駆動ローラ５４の両側には軸５４１ａ，５４１ｂが設けられている。以下の説明において、軸５４１ａ及び軸５４１ｂを単に軸５４１と総称することがある。図７に示されるように、支持枠５１には保持部材５１４が設けられる。

保持部材５１４は、軸５４１が挿入されることで軸５４１を保持して固定するものであり、軸受部５１４ａ及び幅狭部５１４ｂを備える。また、保持部材５１４は、保持部材５１４を構成する上部が軸５４１の挿入方向に向かって弧を描くように上方に湾曲する形状を有している。これにより、保持部材５１４の溝形状は、例えば上向き略Ｌ字形状となっている。保持部材５１４は、軸受部５１４ａから軸５４１の反挿入方向に向かって開口する。そして、保持部材５１４の溝の入口は、軸５４１を入れ易いように広口となっている。

軸受部５１４ａは、保持部材５１４の溝終端に設けられる部材である。軸受部５１４ａは、軸５４１を収めるため、軸５４１の外径（外径Ａ）よりも大きい寸法となっている。幅狭部５１４ｂは、軸受部５１４ａの下方（前面側）に設けられる溝部であり、軸５４１の外径（外径Ａ）よりも小さい寸法（寸法Ｂ）となっている。幅狭部５１４ｂは、軸受部５１４ａから軸５４１の反挿入方向に設けられる。幅狭部５１４ｂの開口幅は、軸５４１の外径よりも小さい。

また、フィルタ組立体５２の被駆動ギア５５の軸５４１ｂは、軸５４１ａと同様に、支持枠５１の保持部材５１４の軸受部５１４ａに収められる。なお、軸５４１ｂを保持する保持部材５１４の形状は、軸５４１ａを保持する保持部材５１４と対称の形状となっている。

フィルタ組立体５２を着脱する際には、使用者は取っ手部材５７を摘んで軸受部５１４ａから下方へ向かってフィルタ組立体５２を移動し、軸５４１が幅狭部５１４ｂを弾性変形させることで、フィルタ組立体５２を着脱する。

以下に、空気調和機１００の空気流れについて説明する。
空気調和機１００の運転が開始されると、室内空気は、グリル１３を介して本体ケーシング１１の内部に流入し、エアフィルタ１６を通過する。室内空気がエアフィルタ１６を通過することで、室内空気に含まれる塵埃が除去される。エアフィルタ１６を通過した室内空気は室内熱交換器１７を通過し、これにより温度や湿度が調整される。室内熱交換器１７を通過した空気は、吹出口１９ａを介して本体ケーシング１１の外部に流出する。

次に、フィルタ清掃装置３０の動作について説明する。
制御部は、フィルタ清掃運転では、空気調和機１００を正面右から見て駆動ローラ５４を反時計回りに回転させるように駆動ローラ５４を制御する。これにより、エアフィルタ１６は、短毛のある駆動ローラ５４の回転によって、駆動ローラ５４とエンドローラ５６とで折り返されて反時計回りに周回移動を行う。このとき、エアフィルタ１６は、ガイドフレーム５３よりも上を前面側に向かって移動するときには、ガイドフレーム５３の桁５３１、横棒５３２及び縦棒５３３などによって支えられながら移動する。エアフィルタ１６は、比較的ゆっくり回転され、例えば３分程度で１周回る。

上述したようにエアフィルタ１６が移動しているときに、ブラシ４１はブラシ駆動モータ４７によって反時計回りに回転させられている。このため、ブラシ４１の毛材がエアフィルタ１６の移動方向とは反対に動いて、エアフィルタ１６の網目からブラシ４１の毛材が塵埃を掻き出す。こうしてブラシ４１によって掻き出された塵埃は、上述したように、櫛部４４（図１）と圧縮ローラ４３とによってダストボックス４２に溜められる。なお、ダストボックス４２に多くの塵埃を溜められるように、圧縮ローラ４３が回転して塵埃を圧縮する。また、ブラシ４１の毛材中に入り込んだ塵埃は、ブラシ４１から離れ難いため、塵埃が櫛部４４によって掻き落とされる。

以上のように、本実施の形態に係る空気調和機１００は、支持枠５１が、軸５４１を保持する保持部材５１４を有する。このため、エアフィルタ１６の自動清掃の際に、フィルタ移動機構５０の駆動ローラ５４が回転し、駆動ローラ５４が駆動ギアにより前方に押されても、駆動ローラ５４の浮き上がりを抑制することができる。したがって、従来のように固定具の回転作業を行うことなくフィルタ組立体５２を着脱でき、フィルタ組立体５２の前方の移動（浮き上がり）を抑制することができる。すなわち、従来よりもフィルタ組立体５２を容易に着脱でき、フィルタ組立体５２の前方の移動（浮き上がり）を抑制することができる。このようにして、使用者による手入れやサービスマンによるメンテナンスが容易になる。また、従来のように固定具を設けることなくフィルタ組立体５２を着脱できるため、部品点数を削減することができる。このため、省資源化の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、フィルタ清掃運転時において、空気調和機１００を正面右から見て、駆動ローラ５４を反時計回りに回転させる例について説明したが、これに限定されない。例えば駆動ローラ５４を時計回りに回転させるように構成してもよい。駆動ローラ５４を時計回りに回転させるように構成した場合には、保持部材５１４は、保持部材５１４を構成する下部が軸５４１の挿入方向に向かって弧を描くように下方に湾曲する形状を有していることが望ましい。これにより、保持部材５１４の溝形状は、例えば下向き略Ｌ字形状となる。このように構成すれば、保持部材５１４が駆動ギアにより前方に押されても、軸５４１が軸受部５１４ａに収まり、フィルタ組立体５２が浮き上がることはない。

また、保持部材５１４の略Ｌ字形状は、その角度を鈍角にすることで、フィルタ組立体５２の着脱がさらに容易になる。

１１ 本体ケーシング、１２ 背面板、１３ グリル、１４ 前面パネル、１５ 本体フレーム、１６ エアフィルタ、１６ａ 高剛性部、１６ｂ，１６ｃ 辺、１７ 室内熱交換器、１８ クロスフローファン、１９ 吹出通路、１９ａ 吹出口、２０ 垂直フラップ、２１ 水平フラップ、３０ フィルタ清掃装置、４０ 塵埃除去機構、４１ ブラシ、４２ ダストボックス、４３ 圧縮ローラ、４４ 櫛部、４７ ブラシ駆動モータ、５０ フィルタ移動機構、５１ 支持枠、５２ フィルタ組立体、５３ ガイドフレーム、５４ 駆動ローラ、５５ 被駆動ギア、５６ エンドローラ、５７ 取っ手部材、５９ ローラ駆動モータ、５９ａ 駆動軸、１００ 空気調和機、５１１ 右側部材、５１２ 中央部材、５１３ 左側部材、５１４ 保持部材、５１４ａ 軸受部、５１４ｂ 幅狭部、５１５ ビーム（梁）、５１６ 横棒、５１７ 補強部材、５１８ ガイドレール、５１９ 爪部、５３１ 桁、５３１ａ 側端部、５３２ 横棒、５３３ 縦棒、５３４ 横棒、５３５ 支持部、５３６ 開孔部、５３７ 突部、５４１，５４１ａ，５４１ｂ 軸、５６１ 基部、５６２ 端部、Ａ 外径、Ｂ 寸法、Ｄｒ１ 移動方向。

Claims (5)

1. エアフィルタと、
   前記エアフィルタを回転させる駆動ローラと、
   前記エアフィルタを支持する支持枠と、を備え、
   前記支持枠は、
   前記駆動ローラの両側にそれぞれ設けられた軸を保持する保持部材を有する
   ことを特徴とするフィルタ移動機構。
2. 前記保持部材は、
   前記軸が挿入されることで前記軸を保持する軸受部を有し、
   前記軸受部から前記軸の反挿入方向に向かって開口する
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ移動機構。
3. 前記保持部材は、
   前記軸受部よりも前記軸の反挿入方向に設けられる幅狭部を有し、
   前記幅狭部の開口幅は、前記軸の外径よりも小さい
   ことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ移動機構。
4. 前記保持部材は、
   上向きのＬ字形状をなすように設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のフィルタ移動機構。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のフィルタ移動機構を備えた
   ことを特徴とする空気調和機。

Images