JP2019138527A - 空調機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でエアフィルタとフィルタ清掃手段との距離を適切に保持し、エアフィルタの清掃を確実に行うことができる空調機器を提供すること。【解決手段】空気の塵埃を除去するエアフィルタ１０と接触するように配置されたフィルタ清掃手段２１と、フィルタ清掃手段２１の取付部２２ａを備えたユニットケース２２と、フィルタ清掃手段２１とユニットケース２２とを含んで構成される清掃ユニット２０と、を備え、ユニットケース２２は、エアフィルタ１０を挟んだ両面側に取付部２２ａを有する略コの字状とした。【選択図】図２

Description

本発明は、空気中の塵埃を捕集するエアフィルタを自動的に清掃するフィルタ清掃機能を備えた空調機器に関するものである。

従来、空気吸入口から機器内部に塵埃が流入するのを防止するエアフィルタと、このエアフィルタに付着した塵埃を清掃ブラシによって自動で取り除く清掃装置を備えた空調機器が一般に使用されている。このような空調機器においては、特許文献１のように、清掃ブラシを有するトップカバーとボトムカバーとにより構成されるフィルタ清掃部をそれぞれエアフィルタの両面から挟むように配置することで、エアフィルタに付着した塵埃を両面から取り除けるようにしたものがある。

特開２００４−２８４８７号公報

このような空調機器では、清掃ブラシによって取り除いた塵埃がある程度溜まったらエアフィルタからフィルタ清掃部を取り外し、内部に収容されている塵埃を捨て、再度フィルタ清掃部を取り付けるメンテナンス作業を行う必要がある。しかしながら、エアフィルタの両面にフィルタ清掃部をそれぞれ配置しているために、例えばメンテナンス作業後に一方のフィルタ清掃部の取り付け方が不完全な場合には、エアフィルタと清掃ブラシとの距離、および２つの清掃ブラシ間の距離が適切な距離とはならないため、清掃ブラシがエアフィルタに接触しなかったり、エアフィルタの両面に清掃ブラシの押圧力が均等に与えられずに、一方の清掃ブラシからエアフィルタが押されて他方側に逃げてしまったりする。このため、エアフィルタに付着した塵埃の除去が確実に行われないおそれがある。

本発明は上記課題を解決するためのもので、簡単な構成でエアフィルタとフィルタ清掃手段との距離を適切に保持し、エアフィルタの清掃を確実に行うことができる空調機器を提供することを目的とする。

本発明は、空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に配置され、外部の空気を前記本体ケーシング内に取り込む送風機と、前記空気吸込口から前記本体ケーシング内に流入する空気の塵埃を除去するエアフィルタと、前記エアフィルタと接触するように配置されたフィルタ清掃手段と、前記フィルタ清掃手段が取り付けられる取付部を備えたユニットケースと、前記フィルタ清掃手段と前記ユニットケースとを含んで構成される清掃ユニットと、を備え、前記ユニットケースは、前記エアフィルタを挟んだ両面側に前記取付部を有する略コの字状であることを特徴とする空調機器に係わるものである。

上述の構成にすることにより、簡単な構成でエアフィルタとフィルタ清掃手段との距離を適切に保持し、エアフィルタの清掃を確実に行うことができる空調機器を提供することができる。

本発明の空調機器の縦断面構成図である。 本発明の空調機器の清掃ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の清掃ユニットを装着した状態での図２に示すＡ−Ａ´断面図である。 本発明の制御部のブロック図である。 本発明の他の実施例における清掃ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の他の実施例における清掃ユニットを装着した状態での図５に示すＢ−Ｂ´断面図である。

好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本発明の空調機器は、フィルタ清掃手段とユニットケースとを含む清掃ユニットを備え、このユニットケースは、エアフィルタを挟んだ両面側にフィルタ清掃手段の取付部が配されるように略コの字状に形成されている。つまり、両面側のフィルタ清掃手段を１つのユニットケースの略コの字状の部分に取り付けるようにしたので、フィルタ清掃手段間の距離を一定に保持し、さらに間に挟み込まれるエアフィルタとの距離も一定に保持することができる。これにより、フィルタ清掃手段をエアフィルタと適度に接触させるとともに、フィルタ清掃手段の押圧力をエアフィルタの両面に均等に与えることができるので、確実に塵埃を除去できる構造となる。また、ユニットケースを取り外せば両面側のフィルタ清掃手段を１度に回収することができるので、メンテナンス作業の手間を減らすことができる。

また、本体ケーシングにはユニット装着部を備え、ユニット装着部に設けたガイド部に沿って清掃ユニットを装着できるようにしたので、清掃ユニットをスライドさせるだけで容易にユニット装着部に装着することができる。

また、清掃ユニット装着時には、ユニットケースの先端に設けた突起部と、ユニット装着部に設けた嵌合孔とが嵌合するようにしたので、フィルタ清掃手段が取り付けられるユニットケースの位置を固定することができる。これにより、経年使用によってもフィルタ清掃手段間の距離が開いたり、狭くなることがないので、塵埃の除去性能を維持することができる。

また、ユニットケースの取付部を略箱形状とし、エアフィルタと対向する開口を設け、内部にフィルタ清掃手段を収容するようにした。さらに、その下部にダストボックスを備えたので、フィルタ清掃手段により取り除いた塵埃はユニットケースの内部を介してダストボックスに移動させることができる。これにより、フィルタ部から除去した塵埃を空気中に散乱させることなく、確実にダストボックス内に回収することができる。

また、ユニット装着部に設けたガイド部に沿ってダストボックスを装着できるようにしたので、ダストボックスもスライドさせるだけで容易に装着することができる。

また、エアフィルタには、駆動部によりエアフィルタが移動する方向に沿ってラック部が設けられ、このラック部と噛合する回転ギアをフィルタ清掃手段に設けたので、エアフィルタを移動させたときにはラック部から回転ギアに動力が伝わり、フィルタ清掃手段を回転させることができる。これにより、簡単な構成でフィルタ清掃手段を回転させながらエアフィルタを清掃するので、エアフィルタに付着した塵埃を確実に掻き取ることができる。

また、ユニットケースには、エアフィルタを挟んだ両面側に配設される取付部を連結する連結部を有し、この連結部側に位置するフィルタ清掃手段の端部に回転ギアを配設したので、ユニットケースをエアフィルタに装着、取り外しする際のスムーズな出し入れを阻害しない。これにより、ユニットケースをエアフィルタに装着する操作が容易となる。

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

図１は本発明における空調機器の縦断面構成図である。本実施形態では、空調機器の一例として温風暖房機を用い、この温風暖房機の背面に設けられた空気吸込口３に、エアフィルタ１０の清掃ユニット２０を備えている。１は本体ケーシングであり、２は本体ケーシング１の背面に設けられた空気吸込口３に取付けられ、本体ケーシング１内に空気を取り込む送風機である。また、４は本体ケーシング１の前面に設けられ、本体ケーシング１外に温風を吹き出すための空気吹出口である。

５はバーナ６の火炎を覆い燃焼排ガスを上方に排出する燃焼室本体、７は燃焼室本体５および空気吸込口３を覆うように配置された燃焼室遮熱板、８は燃焼室本体５と燃焼室遮熱板７との間に形成され、燃焼排ガスと送風機２からの空気とを混合し温風として空気吹出口４へ導く温風通路である。

空気吸込口３の外側には、本体ケーシング１内に流入する空気中に含まれる塵埃等を捕集するエアフィルタ１０が設けられている。エアフィルタ１０は、枠状に形成されたフレーム部１１と、このフレーム部１１に囲まれたフィルタ部１２とを備えている。また、２０はエアフィルタ１０を両面から挟んで清掃を行う清掃ユニットである。この清掃ユニット２０は、フィルタ部１２の表面に付着した塵埃を除去するフィルタ清掃手段として、清掃ブラシ２１を備えている。

次に、清掃ユニットとその周辺の具体的な構成について図２および図３を用いて説明する。清掃ユニット２０は、清掃ブラシ２１と、ユニットケース２２と、ダストボックス２３を備えている。ユニットケース２２は、略コの字状であり、エアフィルタ１０を間に挟んだ両面側に取付部２２ａが配設され、各取付部２２ａには清掃ブラシ２１が取り付けられる。これにより、各取付部２２ａに取り付けられた清掃ブラシ２１が、フィルタ部１２を両面から挟み込む。このように、清掃ブラシ２１が互いにフィルタ部１２を押圧するため、一方の清掃ブラシ２１からフィルタ部１２が押されて他方側へ逃げることがなく、清掃ブラシ２１とフィルタ部１２との間に適切な距離を保持できる。本実施形態では、ユニットケース２２の取付部２２ａは、エアフィルタ１０と対向する面にフィルタ側開口２２ｂを有する略箱形状に形成されており、内部には清掃ブラシ２１が収容される。また、清掃ブラシ２１は、水平方向に回転軸を持つ回転ブラシである。

上記のように、両面側の清掃ブラシ２１を１つの略コの字状のユニットケース２２に取り付けるようにしたことで、清掃ブラシ２１間の距離を一定に保持し、さらに両ブラシ間に挟み込まれるフィルタ部１２との距離も一定に保持することができる。これにより、清掃ブラシ２１をフィルタ部１２と適度に接触させるとともに、清掃ブラシ２１の押圧力をフィルタ部１２の両面に均等に与えることができるので、確実に塵埃を除去できる構造となる。また、ユニットケース２２を取り外せば両面側の清掃ブラシ２１を１度に回収することができるので、清掃ブラシ２１のメンテナンス作業の手間を減らすことができる。

ユニットケース２２の各取付部２２ａの底面には、下方に通ずる底面側開口２２ｃが設けられ、その下部には清掃ブラシ２１によって除去された塵埃を内部に収容するダストボックス２３を備えている。ダストボックス２３は略箱形状に形成され、ユニットケース２２の底面側開口２２ｃと対向する位置には、入口２３ａが設けられ、その内部は塵埃を収容する収容部２３ｂとなる。また、ダストボックス２３はユニットケース２２と同様に略コの字状であり、エアフィルタ１０を間に挟んだ両面側には収容部２３ｂが配設される。さらに、ユニットケース２２の各取付部２２ａには、後述するユニット装着部２４に装着する際の挿入方向の先端に突起部２２ｄが設けられている。

２４は、清掃ユニット２０が装着されるユニット装着部であり、本体ケーシング１の背面において空気吸込口３の外側に取り付けられている。ユニット装着部２４は、内部に清掃ユニット２０を収容する枠部２４ａと、この枠部２４ａと連通し、清掃ユニット２０が挿入される挿入口２４ｂを備える。図２に示した矢印のように、挿入口２４ｂから挿入された清掃ユニット２０は、枠部２４ａ内をスライドさせることでユニット装着部２４に装着される。また、枠部２４ａの内壁面には、清掃ユニット２０を装着する際のガイド部となる帯状のガイドレール２４ｃが設けられている。さらに、枠部２４ａの挿入口２４ｂと対向する面には、清掃ユニット２０が装着された際に各突起部２２ｄが嵌合する嵌合孔２４ｄが形成されている。

清掃ユニット２０をユニット装着部２４に装着する場合は、ユニット装着部２４の挿入口２４ｂから奥方向に清掃ユニット２０を挿入する。その際、ユニット装着部２４のガイドレール２４ｃに沿ってスライドさせればよく、簡単な操作で装着することができる。そして、枠部２４ａ内部の各嵌合孔２４ｄに、取付部２２ａ先端の各突起部２２ｄを嵌合することにより装着が完了する。

各突起部２２ｄと各嵌合孔２４ｄとがそれぞれ嵌合することで、清掃ブラシ２１が収容される取付部２２ａを適正な位置に固定することができる。これにより、経年使用によっても各取付部２２ａ間の距離が開いたり、狭くなることがなく、清掃ブラシ２１間の距離を保持し続けることができるので、清掃ユニット２０による塵埃の除去性能を維持することができる。

清掃ユニット２０をユニット装着部２４から取り外す場合は、ユニット装着部２４のガイドレール２４ｃに沿って挿入口２４ｂ方向にスライドさせればよい。ダストボックス２３は、上面の入口２３ａを下方に向けることで収容部２３ｂ内に溜まった塵埃を廃棄することができる。なお、ダストボックス２３の上面を取り外しのできる蓋部とし、これに塵埃の入口２３ａを設けるようにしてもよい。

エアフィルタ１０は、上下方向に長手となる長方形状であり、フレーム部１１は、縦フレーム１１ａと横フレーム１１ｂとにより構成される。また、縦フレーム１１ａには、上下方向に沿ってラック部１３が設けられており、本実施形態では、ラック部１３は本体ケーシング１と対向するエアフィルタ１０の面にのみ設けられている。このラック部１３と、本体ケーシング１側に設けられた駆動部としての駆動モータ１４に取り付けられたモータ側ギア１４ａとが噛合される。エアフィルタ１０は、そのフレーム部１１がユニット装着部２４に挟み込まれるとともに、ラック部１３とモータ側ギア１４ａとが噛合されることにより本体ケーシング１に保持される。エアフィルタ１０は、駆動モータ１４の駆動によりラック部１３に沿って上下方向に往復移動する。なお、本実施形態ではエアフィルタの形状を長方形状として往復移動させるようにしたが、これに限定するものではなく、エアフィルタを円板状に形成し、回転移動させるようにしてもよい。

エアフィルタ１０を往復移動させると、フィルタ部１２に接触している清掃ブラシ２１がフィルタ部１２表面に付着した塵埃を掻き取る。その際、本体ケーシング１側に駆動モータ１４を設けたことでエアフィルタ１０側に駆動モータ１４の荷重が掛からないので、エアフィルタ１０が撓むことなくスムーズに往復移動させることができ、清掃ブラシ２１とフィルタ部１２との距離も適切に保つことができる。

清掃ブラシ２１によって掻き取られた塵埃は、フィルタ側開口２２ｂを通じてユニットケース２２の取付部２２ａ内に取り込まれる。取り込まれた塵埃は、取付部２２ａ底面の底面側開口２２ｃよりダストボックス２３上面の入口２３ａを通じて下方に配設されたダストボックス２３内へと落下し、収容部２３ｂに収容される。

本実施形態の清掃ユニット２０は、略箱形状であるユニットケース２２の取付部２２ａと、同じく略箱形状であるダストボックス２３の収容部２３ｂとが、底面側開口２２ｃおよび入口２３ａを介して繋がっているので、フィルタ部１２から除去された塵埃は、ユニットケース２２およびダストボックス２３によって囲われたまま収容部２３ｂに移動する。これにより、塵埃を再び空気中に散乱させることなく、確実に収容部２３ｂ内に回収することができる。

図４は上述の構成からなる清掃ユニットの動作を制御する制御部の構成を示すブロック図である。なお、温風暖房機能を制御する構成に関しては省略する。制御部３０には、温風暖房機の運転時間を積算して記録するタイマー部３１を備えている。制御部３０の入力側には、運転スイッチなどを備えた操作部３２が接続されている。また、制御部３０の出力側には、送風機２や駆動モータ１４の他、運転状態を表示する表示部３３が接続されている。

操作部３２の運転スイッチを操作して暖房運転開始の指示を行うと、バーナ６への着火とともに送風機２が駆動するので、室内の空気は空気吸込口３から本体ケーシング１内に取り入れられ、取り入れられた空気は温風通路８を通過する際に燃焼排ガスと混合されて温風となり、空気吹出口４から排出されて室内を暖房する。このとき、空気中に含まれる塵埃は、空気吸込口３から取り込まれる際にエアフィルタ１０のフィルタ部１２に捕捉され、暖房運転時間の経過とともにフィルタ部１２表面に堆積する。

また、暖房運転を開始すると、制御部３０に設けられたタイマー部３１が暖房運転時間の積算を開始し、この積算値をタイマー部３１に記録する。制御部３０はタイマー部３１に記録された積算時間が所定期間を経過したかどうかを検出する。

所定期間が経過すると、制御部３０はフィルタ部１２表面に塵埃が堆積したものと想定して、清掃運転が必要と判断する。清掃運転の判断後、ユーザーの操作により暖房運転停止が指示されると、制御部３０は送風機２の駆動を停止させるとともに、清掃運転を開始する。清掃運転においては、駆動モータ１４の駆動によりモータ側ギア１４ａを適宜正逆回転させてエアフィルタ１０を上下方向に往復移動させ、フィルタ部１２表面に堆積した塵埃を清掃ブラシ２１によって両面から掻き取り、除去する。このとき、清掃運転中であることをユーザーに報知させるために、例えば表示部３３にＬＥＤを設けて点灯させるなどしてもよい。清掃運転が完了すると、制御部３０はタイマー部３１に記録した積算時間をリセットする。

なお、本実施形態では、所定期間が経過したことを制御部３０が検出すると自動的に清掃運転が行われるようにしたが、これに限定するものではなく、例えば操作部３２に清掃運転スイッチを設け、ユーザーが要望するタイミングにて清掃運転スイッチを手動で操作することで清掃運転を開始するものであってもよい。また、暖房運転を停止したときには、その都度自動的に清掃運転が行われるようにしてもよい。

また、他の実施形態として、清掃ユニットとその周辺の具体的な構成について図５および図６を用いて説明する。本実施形態において、清掃ブラシ２１は後述する回転ギア（ブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２）を備える。なお、ここでは実施例１と異なる点についてのみ説明する。

回転ギアとしてのブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２は、清掃ブラシ２１の一端側を延伸させて設けたものであり、エアフィルタ１０を間に挟んだ両面側に配設される清掃ブラシ２１のそれぞれに設けられている。また、ユニットケース２２には、各取付部２２ａを連結する連結部２２ｅを有しており、ブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２は、この連結部２２ｅ側に位置する清掃ブラシ２１の端部に配設されている。このブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２は、清掃ユニット２０の装着状態においてはフィルタ側開口２２ｂを介して、エアフィルタ１０の縦フレーム１１ａに設けられるラック部１３と噛合する。

本実施形態では、モータ側ギア１４ａを介してエアフィルタ１０を往復移動させるラック部１３と、ブラシ側ギア２１ａ１と噛合させるラック部１３とを共用している。さらに、図６に示すように、一方のブラシ側ギア２１ａ１のみをラック部１３と噛合させており、このブラシ側ギア２１ａ１と、ラック部１３と噛合させていない他方のブラシ側ギア２１ａ２とを駆動ベルト２１ｂで連結することで、他方のブラシ側ギア２１ａ２にも動力を伝える。なお、他方のブラシ側ギア２１ａ２に動力を伝える手段としては駆動ベルトに限らず、両方のブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２の間に別途回転ギアを挟みこむものでもよい。

駆動モータ１４を駆動させると、エアフィルタ１０とともにラック部１３が上下に往復移動するので、このラック部１３に噛合するブラシ側ギア２１ａ１と、駆動ベルト２１ｂで連結されている他方のブラシ側ギア２１ａ２に動力が伝わり、清掃ブラシ２１を回転させる。これにより、清掃ブラシ２１を回転させながらフィルタ部１２に接触させ、清掃することができるので、確実にフィルタ部１２から塵埃を掻き取ることができる。

また、連結部２２ｅ側に位置する清掃ブラシ２１の端部にブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２を配設したので、ユニットケース２２をエアフィルタ１０に装着、取り外しする際のスムーズな出し入れを阻害しない。これにより、ユニットケース２２をエアフィルタ１０に装着する操作が容易となる。

なお、本実施形態では、モータ側ギア１４ａとブラシ側ギア２１ａ１とが噛合するラック部１３を共用しているが、これに限定されるものではなく、ラック部１３をモータ側ギア１４ａとブラシ側ギア２１ａ１のそれぞれに個別に設けてもよい。また、ラック部１３は本体ケーシング１と対向するエアフィルタ１０の面にのみ設けているが、一方側だけに限らず、エアフィルタ１０の両面側にラック部１３を設けて両方のブラシ側ギア２１ａ１、２１ａ２にそれぞれ噛合させるようにしてもよく、この場合には駆動ベルト２１ｂ等が不要となる。

なお、本実施形態では空調機器の一例として温風暖房機を用いて説明をしたが、本発明は温風暖房機に限定されるものではなく、室内の空気質環境を調節する機構を備えた他の電気機器、例えば加湿器や空気清浄機、エアコン、換気扇においても適用できるものである。

１ 本体ケーシング
２ 送風機
３ 空気吸込口
４ 空気吹出口
１０ エアフィルタ
１３ ラック部
１４ 駆動部（駆動モータ）
２０ 清掃ユニット
２１ フィルタ清掃手段（清掃ブラシ）
２１ａ１、２１ａ２ 回転ギア（ブラシ側ギア）
２２ ユニットケース
２２ａ 取付部
２２ｄ 突起部
２２ｅ 連結部
２３ ダストボックス
２４ ユニット装着部
２４ｃ ガイド部（ガイドレール）
２４ｄ 嵌合孔

Claims (7)

1. 空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に配置され、外部の空気を前記本体ケーシング内に取り込む送風機と、前記空気吸込口から前記本体ケーシング内に流入する空気の塵埃を除去するエアフィルタと、前記エアフィルタと接触するように配置されたフィルタ清掃手段と、前記フィルタ清掃手段が取り付けられる取付部を備えたユニットケースと、前記フィルタ清掃手段と前記ユニットケースとを含んで構成される清掃ユニットと、を備え、前記ユニットケースは、前記エアフィルタを挟んだ両面側に前記取付部を有する略コの字状であることを特徴とする空調機器。
2. 前記本体ケーシングには、前記清掃ユニットを着脱自在に装着するユニット装着部を備え、前記清掃ユニットは、前記ユニット装着部に設けたガイド部に沿って前記ユニット装着部に装着されることを特徴とする請求項１記載の空調機器。
3. 前記清掃ユニットは、前記ユニットケースの先端に突起部が設けられ、前記ユニット装着部は、前記清掃ユニットの装着時に前記突起部と嵌合する嵌合孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の空調機器。
4. 前記取付部は、前記エアフィルタと対向する面に開口を有し、内部に前記フィルタ清掃手段を収容する略箱形状であり、前記清掃ユニットは、前記ユニットケースの下部に、前記フィルタ清掃手段によって掻き取られた塵埃を収容するダストボックスを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の空調機器
5. 前記ダストボックスは、前記ユニット装着部に設けたガイド部に沿って前記ユニット装着部に装着されることを特徴とする請求項４に記載の空調機器。
6. 前記本体ケーシングには、前記エアフィルタを移動させる駆動部を備え、前記エアフィルタは、移動する方向に沿ってラック部が設けられ、前記フィルタ清掃手段は、前記ラック部に噛合する回転ギアが設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の空調機器。
7. 前記ユニットケースは、前記取付部を連結する連結部を有し、前記回転ギアは、前記フィルタ清掃手段の前記連結部側端部に配設されることを特徴とする請求項６に記載の空調機器。

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