JP2019219149A - Filter cleaning unit and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタ清掃ユニット及び空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a filter cleaning unit and an air conditioner.
天井埋込み型空気調和機の室内機には、吸込み口に設置されたフィルタに付着した塵埃を、ブラシによって清掃する塵埃除去ユニットを備えるものがある。ブラシは、フィルタの幅と同等の長さを有し、モータを有する駆動機構によって、フィルタの一方向に沿って移動する。 Some indoor units of the ceiling-embedded air conditioner include a dust removal unit that cleans dust adhered to a filter installed at a suction port with a brush. The brush has a length equal to the width of the filter, and is moved along one direction of the filter by a driving mechanism having a motor.
ブラシを移動させる駆動機構として、ブラシの両側に1セットずつ設置され、各セットは、ブラシ側に固定されたナットと、ナットと噛み合うシャフトと、シャフトを軸周りに回転させるモータを備えるものがある。モータによってシャフトが回転することによって、ブラシ側に固定されたナットがシャフトの軸方向に沿って移動する。このような駆動機構は、ブラシを安定して移動させるため、ブラシの両側に1セットずつ合計2セット設置される必要がある。 As a drive mechanism for moving the brush, one set is provided on each side of the brush, and each set includes a nut fixed to the brush side, a shaft that meshes with the nut, and a motor that rotates the shaft around the axis. . When the shaft is rotated by the motor, the nut fixed to the brush moves along the axial direction of the shaft. In order to move the brush stably, it is necessary to install two sets of such drive mechanisms, one set on each side of the brush.
従来、上記駆動機構において、ナットが噛み合ったシャフトが設けられた合成樹脂製のフィルタ清掃ユニットフレームの据付時の変形、シャフト等の各種部品の成形精度、組立精度又は据付精度などによって、シャフトが軸周りに回転しなかったり、ナットがシャフトの軸方向に沿って移動しなかったりする場合がある。 Conventionally, in the above-described drive mechanism, the shaft is rotated by the deformation at the time of installation of the synthetic resin filter cleaning unit frame provided with the shaft meshed with the nut, the molding accuracy of various parts such as the shaft, the assembly accuracy or the installation accuracy, and the like. It may not rotate around or the nut may not move along the axial direction of the shaft.
上記特許文献1及び2では、シャフトにナットが噛み合わされ、ナットがシャフトの軸方向に沿って移動することが記載されているが、上述したとおり、シャフトが軸周りに回転しなかったり、ナットがシャフトの軸方向に沿って移動しなかったりするという問題が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ナットをシャフトの軸方向に沿って滑らかに移動させることが可能なフィルタ清掃ユニット及び空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a filter cleaning unit and an air conditioner that can smoothly move a nut along an axial direction of a shaft. .
上記課題を解決するために、本発明のフィルタ清掃ユニット及び空気調和機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るフィルタ清掃ユニットは、フィルタの一方向に沿って設置されたブラシと、モータと、軸方向が前記フィルタの前記一方向に対して垂直方向となるように設置され、前記モータと接続されて、前記モータによって軸周りに回転するシャフトと、前記シャフトと結合され、前記シャフトの軸周りの回転によって前記シャフトの軸方向に沿って移動するナットと、前記フィルタの前記一方向に沿って設置され、前記ナットと前記ブラシが接続されたブラシ固定部とを備え、前記ナットと前記ブラシ固定部の接続部分において、前記ナットは、前記ブラシ固定部に対して前記シャフトの軸方向への移動、及び、前記シャフトの軸方向に対して垂直な面内方向への移動は制限されていない。
In order to solve the above problems, a filter cleaning unit and an air conditioner of the present invention employ the following means.
That is, the filter cleaning unit according to the present invention, the brush installed along one direction of the filter, the motor, and installed so that the axial direction is perpendicular to the one direction of the filter, the motor A shaft that is connected around the axis by the motor, a nut that is coupled to the shaft and moves along the axial direction of the shaft by rotation about the axis of the shaft, A brush fixing portion that is installed along the nut and the brush is connected to the brush, and at a connection portion between the nut and the brush fixing portion, the nut extends in the axial direction of the shaft with respect to the brush fixing portion. And the movement in the in-plane direction perpendicular to the axial direction of the shaft are not limited.
この構成によれば、ブラシと、ブラシが固定されたブラシ固定部とがフィルタの一方向に沿って設置される。また、シャフトが、シャフトの軸方向がフィルタの一方向に対して垂直方向となるように設置される。 According to this configuration, the brush and the brush fixing portion to which the brush is fixed are installed along one direction of the filter. The shaft is installed such that the axial direction of the shaft is perpendicular to one direction of the filter.
モータが回転することによってシャフトが軸周りに回転し、シャフトと結合されたナットが、シャフトの軸周りの回転によってシャフトの軸方向に沿って移動する。これにより、ナットが接続されたブラシ固定部が、シャフトの軸方向に沿って、フィルタの一方向に対して垂直な面内方向に移動する。 The rotation of the motor causes the shaft to rotate about the axis, and the nut coupled to the shaft moves along the axial direction of the shaft by rotation about the axis of the shaft. Thereby, the brush fixing part to which the nut is connected moves in the in-plane direction perpendicular to one direction of the filter along the axial direction of the shaft.
ナットとブラシ固定部の接続部分において、ナットは、例えばブラシ固定部の切欠き部内に配置され、切欠き部内ではシャフトの軸方向及び垂直方向に自由に移動できる。ナットとブラシ固定部の接続部分において、ナットは、ブラシ固定部に対してシャフトの軸方向、及び、軸方向に対して垂直方向な面内方向への移動は制限されていない。そのため、ナットは、ブラシ固定部に対して、シャフトの軸方向、及び、軸方向に対して垂直方向な面内方向の動きが許容される。したがって、シャフトの軸周りの回転や、ナットのシャフトの軸方向に沿った移動がスムーズに行われる。 In the connection portion between the nut and the brush fixing portion, the nut is disposed, for example, in a cutout portion of the brush fixing portion, and can freely move in the axial direction and the vertical direction of the shaft in the cutout portion. In the connection portion between the nut and the brush fixing portion, the movement of the nut in the axial direction of the shaft with respect to the brush fixing portion and in the in-plane direction perpendicular to the axial direction is not limited. Therefore, the nut is allowed to move in the axial direction of the shaft and in the in-plane direction perpendicular to the axial direction with respect to the brush fixing portion. Therefore, rotation around the axis of the shaft and movement of the nut along the axial direction of the shaft are performed smoothly.
上記発明において、前記ナットの外周面には、前記シャフトの軸方向に対して垂直方向に平行な板面を有するフランジが設置され、前記ブラシ固定部には、前記フランジが挿入される切欠き溝が形成されてもよい。または、上記発明において、前記ブラシ固定部には、前記ナットが挿入される切欠き溝が形成されてもよい。 In the above invention, a flange having a plate surface parallel to an axial direction of the shaft is installed on an outer peripheral surface of the nut, and a cutout groove into which the flange is inserted is provided in the brush fixing portion. May be formed. Alternatively, in the above invention, a cutout groove into which the nut is inserted may be formed in the brush fixing portion.
この構成によれば、フランジと切欠き溝の組み合わせによって、ナットとブラシ固定部の接続部分において、ナットは、ブラシ固定部に対してシャフトの軸方向への移動、及び、軸方向に対して垂直な面内方向への移動は制限されない。 According to this configuration, by the combination of the flange and the notch groove, in the connection portion between the nut and the brush fixing portion, the nut moves in the axial direction of the shaft with respect to the brush fixing portion, and is perpendicular to the axial direction. The movement in the in-plane direction is not limited.
本発明に係る空気調和機は、上記のフィルタ清掃ユニットを備える。 An air conditioner according to the present invention includes the above-described filter cleaning unit.
本発明によれば、ナットをシャフトの軸方向に沿って滑らかに移動させることができる。 According to the present invention, the nut can be smoothly moved along the axial direction of the shaft.
以下に、本発明の一実施形態に係る天井埋込み型空気調和機について、図面を参照して説明する。
天井埋込み型空気調和機(以下「空気調和機」という。)は、室内ユニット1と、室外ユニット(図示せず。)と、室内ユニット1及び室外ユニットとを結ぶ冷媒配管(図示せず。)などを備える。
室内ユニット1は、ケース本体2が天井に埋込まれて設置される。ケース本体2の内部には、図1に示すように、熱交換器7、ドレンパン10、モータ5、送風機6、ベルマウス12等が内蔵され、このケース本体2の下部には天井面に露出する天井パネル8が装着される。
Hereinafter, an in-ceiling type air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The ceiling-embedded air conditioner (hereinafter, referred to as “air conditioner”) includes an indoor unit 1, an outdoor unit (not shown), and a refrigerant pipe (not shown) connecting the indoor unit 1 and the outdoor unit. And so on.
The indoor unit 1 is installed with the
図1及び図2に示すように、室内ユニット1の下面中央部には吸込み口3が形成され、この吸込み口3に隣接した位置に、室内ユニット1の下面外周部に沿って一方向に長い吹出し口4が形成される。吸込み口3には、吸込みグリル11と、吸込みグリル11の上方にフィルタ13とが設置される。ドレンパン10は、熱交換器7の下部に設けられ、熱交換器7から滴下するドレン水を受ける。ベルマウス12は、ドレンパン10の下部に設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
空気調和機が運転すると、図示しない室外ユニットからの冷媒が熱交換器7を循環し、モータ5によって送風機6が駆動される。送風機6の駆動によって、室内空気が吸込み口3から吸込みグリル11、フィルタ13を通り、ベルマウス12に案内されて送風機6へ吸入される。そして、送風機6から吹き出された空気は、熱交換器7を通過することで、冷却又は加熱され、その後、吹出し口4から室内へ吹き出される。
When the air conditioner operates, refrigerant from an outdoor unit (not shown) circulates through the
ルーバ14は、吹出し口4の形状に合わせて一方向に長く、ルーバ14は、長手方向に対して平行な軸周りに回動する。これにより、ルーバ14の向きが変更されることによって、吹出し口4から吹き出される空気流が上向きとなったり又は下向きとなったりする。
The
フィルタ13は、吸入される空気に含まれる塵埃等を除去する。フィルタ13は、吸込み口3と同様に四角形状を有し、吸込み口3の中央付近に配置される。また、吸込みグリル11の枠部の四隅には、吸込みグリル11を昇降させるワイヤ15が配置されている。
The
本実施形態に係る室内ユニット1は、図2〜図4に示すように、フィルタ清掃ユニット16を備える。フィルタ清掃ユニット16は、フィルタ13の下面においてケース本体2に設置されており、フィルタ13における一方向の1辺の長さと同等又はそれよりも長いブラシ17を有する。フィルタ清掃ユニット16のブラシ17がフィルタ13の一端側の辺から他端側の辺へフィルタ13の表面に接触ながら移動することで、フィルタ13に付着した塵埃を除去する。フィルタ清掃ユニット16は、運転制御に関する制御信号に基づいて運転を開始する。
The indoor unit 1 according to the present embodiment includes a
フィルタ清掃ユニット16は、天井パネル8に着脱可能に設置されるフィルタ清掃ユニットフレーム9と、フィルタ清掃ユニットフレーム9に設置されたブラシ17、ブラシ固定部21及びモータ24等を備える。
The
フィルタ清掃ユニットフレーム9は、吸込み口3と同様に四角形状を有し、吸込み口3の中央付近に配置される。フィルタ清掃ユニットフレーム9には、フィルタ13が設置され、フィルタ清掃ユニットフレーム9は、天井パネル8に取り付けられたり、天井パネル8から取り外されたりすることができる。
The filter
ブラシ17は、一方向に長い軸材を有し、軸材の外周面において軸方向の一端から他端にかけて多数の毛が配置される。ブラシ17は、両端部のそれぞれに、ピニオンギア23と噛み合うブラシ回転用ギア20が設置されている。また、ブラシ17は、両端部おいてブラシ固定部21によって支持される。
The
図2、図5〜図8に示すように、ブラシ固定部21は、ブラシ17の軸方向と平行な方向に長い部材であり、内側にブラシ17を収容する。ブラシ固定部21は、ブラシ17を囲む形状を有しており、フィルタ13側にてブラシ17を露出させる。ブラシ固定部21には、両端部に一つずつ合計二つのピニオンギア23が回転可能に設置されている。ブラシ固定部21は、ピニオンギア23を介してラックギア22に支持される。ブラシ固定部21がラックギア22に沿って移動することによって、ブラシ固定部21及びブラシ17がフィルタ13の表面に沿ってフィルタ13の一端側の辺から他端側の辺にかけて移動する。
As shown in FIGS. 2 and 5 to 8, the
ブラシ固定部21は、フィルタ13の一方向の両側でピニオンギア23とラックギア22によって支持されているため、ブラシ固定部21とブラシ17が確実に移動する。
The
ピニオンギア23は、ブラシ固定部21の両端部にそれぞれ設置されている。ピニオンギア23は、ラックギア22と噛み合う。ブラシ固定部21が移動することによって、ピニオンギア23は、ラックギア22上を移動してラックギア22から伝達された力によって従動的に回転する。ラックギア22は、フィルタ13の外側において、軸方向がブラシ17の軸方向とは垂直方向になるように設置される。ラックギア22の長さは、フィルタ13の1辺の長さと同等又はそれよりも長い。
The pinion gears 23 are provided at both ends of the
ブラシ回転用ギア20は、各ピニオンギア23に対応して一つずつ設けられ、ピニオンギア23に噛み合っている。ピニオンギア23が回転することによって、ブラシ回転用ギア20がピニオンギア23から伝達された力によって従動的に回転する。その結果、ブラシ回転用ギア20に設置されたブラシ17が回転し、ブラシ17の移動と共にブラシ17が回転する。ピニオンギア23の回転方向とブラシ回転用ギア20の回転方向は逆である。ピニオンギア23にブラシ17が設置されるのではなく、ブラシ回転用ギア20にブラシ17が設置されるため、ブラシ17及びブラシ固定部21の進行方向に対して後方から前方へブラシ17の毛が移動する。その結果、ブラシ17及びブラシ固定部21の進行方向に対して前方から後方へブラシ17の毛が移動して、フィルタ13の移動方向と同一方向となる場合と異なり、フィルタ13に対抗するようにブラシ17の毛が移動する。そのため、フィルタ13に付着した塵埃をより確実に除去できる。
The brush rotation gears 20 are provided one by one corresponding to the respective pinion gears 23 and mesh with the pinion gears 23. As the
また、ピニオンギア23は、モータ24と連結されておらず、従動的に動作する部材である。本実施形態では、ピニオンギア23がブラシ固定部21に設置されているため、特許文献1と異なり、二つのピニオンギア23を連結する推進軸が不要である。
The
図6,図8〜図10に示すように、モータ24、シャフト25及びナット26などからなる駆動機構は、フィルタ13の1辺に沿って1組のみ設置されればよい。
As shown in FIGS. 6, 8 to 10, only one drive mechanism including the
モータ24は、フィルタ清掃ユニット16のフィルタ清掃ユニットフレーム9に固定設置される。モータ24は、シャフト25と連結されており、モータ24が駆動することによってシャフト25が軸周りに回転する。シャフト25は、一方向に長い軸材であり、軸材の外周面に雄ねじが形成され、ナット26が噛み合わされている。シャフト25は、軸方向がブラシ17の軸方向に対して垂直方向となるように、すなわち、ラックギア22と平行方向に設置される。シャフト25は、フィルタ13における一方向の1辺の長さと同等又はそれよりも長い。
The
ナット26は、内周面にシャフト25の雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されている。ナット26は、シャフト25の軸周りに回転しないようにブラシ固定部21と接続されている。ナット26は、ブラシ固定部21に対して固定されていないが、ナット26はブラシ固定部21を押すことができるようにブラシ固定部21と接続されている。これにより、シャフト25が回転することによって、ナット26が移動し、ナット26がブラシ固定部21を押し、シャフト25の軸方向に沿って移動する。シャフト25の回転方向を変更することによって、ナット26及びブラシ固定部21の進行方向を変更できる。
The
なお、上述した例では、シャフト25に雄ねじが形成され、ナット26に雌ねじが形成されて組み合わされた例について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、シャフト25とナット26の組み合わせによってボールねじ機構となるように、シャフト25とナット26が構成されてもよい。
In the example described above, an example is described in which the male screw is formed on the
本実施形態に係る駆動機構において、モータ24は一つのみ設置すればよく、簡易な構造でブラシ17を移動させることができる。
In the drive mechanism according to the present embodiment, only one
<ブラシ固定部21とナット26の接続>
図9及び図10に示すように、ナット26とブラシ固定部21の接続部分において、ナット26は、ブラシ固定部21に対して、シャフト25の軸方向、及び、軸方向に対して垂直な面内方向への移動が制限されていない。
<Connection between
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, in the connection portion between the
ナット26とブラシ固定部21の接続部分の構成について一実施例を説明する。
ナット26の外周面には、シャフト25の軸方向に対して垂直方向に平行な板面を有するフランジ27が設置される。また、ブラシ固定部21には、ナット26に設けられたフランジ27に対応する切欠き溝28が形成されている。フランジ27は、切欠き溝28に挿入されている。ブラシ固定部21の切欠き溝28の幅は、ナット26のフランジ27の板厚よりも僅かに大きく、切欠き溝28の内部でフランジ27が移動可能である。フランジ27におけるシャフト25の軸方向端面は、切欠き溝28の内面に当接可能である。なお、本実施形態では切欠き溝28にフランジ27が挿入されるとしたが、フランジ27が設けられずナット26自体が切欠き溝に挿入される構成でもよい。
An embodiment of the configuration of the connection portion between the
A
切欠き溝28は、ブラシ固定部21においてブラシ17側とは反対側の面において、フランジ27が移動可能に開口している。また、切欠き溝28は、ブラシ固定部21においてブラシ17の軸に対して上側の面又は下側の面において、フランジ27が移動可能に開口している。以上より、ナット26とブラシ固定部21の接続部分において、シャフト25の軸方向、及び、軸方向に対して垂直な面内方向への移動は制限されていない。そのため、ナット26がブラシ固定部21を押す場合、フランジ27が切欠き溝28に当接するが、ナット26は、ブラシ固定部21に対して、シャフト25の軸方向、及び、軸方向に対して垂直な面内方向の動きが許容される。
The
ナット26が噛み合ったシャフト25が設けられた合成樹脂製のフィルタ清掃ユニットフレーム9の据付時の変形、シャフト25等の各種部品の成形精度、組立精度又は据付精度などによって、シャフト25が撓んだり傾斜したりする可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、シャフト25が撓んだり傾斜したりした場合でも、ナット26は、ブラシ固定部21に対してシャフト25の軸方向、及び、軸方向に対して垂直な面内方向に動くことができナット26の位置が変更される。そのため、シャフト25の軸周りの回転や、ナット26のシャフト25の軸方向に沿った移動がスムーズに行われる。
The
1 :室内ユニット
2 :ケース本体
3 :吸込み口
4 :吹出し口
5 :モータ
6 :送風機
7 :熱交換器
8 :天井パネル
9 :フィルタ清掃ユニットフレーム
10 :ドレンパン
11 :吸込みグリル
12 :ベルマウス
13 :フィルタ
14 :ルーバ
15 :ワイヤ
16 :フィルタ清掃ユニット
17 :ブラシ
20 :ブラシ回転用ギア
21 :ブラシ固定部
22 :ラックギア
23 :ピニオンギア
24 :モータ
25 :シャフト
26 :ナット
27 :フランジ
28 :切欠き溝
1: indoor unit 2: case body 3: suction port 4: outlet 5: motor 6: blower 7: heat exchanger 8: ceiling panel 9: filter cleaning unit frame 10: drain pan 11: suction grill 12: bell mouth 13: Filter 14: Louver 15: Wire 16: Filter cleaning unit 17: Brush 20: Brush rotation gear 21: Brush fixing part 22: Rack gear 23: Pinion gear 24: Motor 25: Shaft 26: Nut 27: Flange 28: Notch groove
Claims (4)
モータと、
軸方向が前記フィルタの前記一方向に対して垂直方向となるように設置され、前記モータと接続されて、前記モータによって軸周りに回転するシャフトと、
前記シャフトと結合され、前記シャフトの軸周りの回転によって前記シャフトの軸方向に沿って移動するナットと、
前記フィルタの前記一方向に沿って設置され、前記ナットと前記ブラシが接続されたブラシ固定部と、
を備え、
前記ナットと前記ブラシ固定部の接続部分において、前記ナットは、前記ブラシ固定部に対して前記シャフトの軸方向への移動、及び、前記シャフトの軸方向に対して垂直な面内方向への移動が制限されていないフィルタ清掃ユニット。 A brush installed along one direction of the filter,
Motor and
A shaft that is installed so that the axial direction is perpendicular to the one direction of the filter, is connected to the motor, and is rotated around the axis by the motor,
A nut coupled to the shaft and moving along the axial direction of the shaft by rotation about the axis of the shaft;
A brush fixing unit installed along the one direction of the filter and connected to the nut and the brush,
With
At a connection portion between the nut and the brush fixing portion, the nut moves in the axial direction of the shaft with respect to the brush fixing portion, and moves in an in-plane direction perpendicular to the axial direction of the shaft. Filter cleaning unit that is not restricted.
前記ブラシ固定部には、前記フランジが挿入される切欠き溝が形成されている請求項1に記載のフィルタ清掃ユニット。 A flange having a plate surface parallel to a direction perpendicular to the axial direction of the shaft is installed on an outer peripheral surface of the nut,
The filter cleaning unit according to claim 1, wherein a cutout groove into which the flange is inserted is formed in the brush fixing portion.
An air conditioner comprising the filter cleaning unit according to claim 1.
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