JP4185542B2 - フィルター及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、フィルターの清掃を行うことができる空気調和機と、これに用いるフィルターに関する。

空気調和機には、室内機のケーシングの吸込口の内面側に沿ってフィルターが設けられている。フィルターは、吸込口から吸引された空気中の塵埃を除去し、ケーシング内に塵埃が侵入するのを防ぐことができる。フィルターが汚れると、目詰まりにより空気調和機の空調能力が低下してしまうので清掃する必要がある。

そこで、駆動手段であるギアによって清掃手段に対してフィルターを移動させ、フィルター清掃を自動的に行うことのできる空気調和機がある。例えば、特許文献１には、空気吸込口と空気吹出口を備える本体キャビネット内に熱交換器と送風ファンとが収納されているとともに、空気吸込口と熱交換器との間に除塵用のフィルターが配置されている空気調和機において、本体キャビネット内に、フィルターを往復的に移動させるスライド手段（駆動手段）と、フィルターの移動経路に沿ってフィルターと接触するように配置されたフィルタ清掃部（清掃手段）とを含み、スライド手段が、本体キャビネット側に設けられた出力歯車を含むモータと、出力歯車と噛合するようにフィルタ側に設けられたラック部とからなる空気調和機が開示されている。フィルターをフィルタ清掃部に対して往復動させることにより、フィルターを本体キャビネットから取り外すことなく、フィルターに付着したゴミを除去できる。
特開２００５−３００１５４号公報

ここで、通常、フィルターには剛性をもたせるために、フィルターを縦横に横切るリブを設けるのが好ましい。特に、フィルター清掃機構が設けられた空気調和機においては、フィルターの剛性を上げることにより、フィルターを清掃手段に十分に接触させることができ、清掃能力が向上する。

しかしながら、特許文献１のようなフィルターを移動可能な空気調和機において、例えば、図１０に示すように、フィルター１００の横方向の全域にわたって横リブ１０６を設けた場合、横リブ１０６が、フィルター１００の縦枠１０３の凸部１０７ａ及び凹部１０７ｂに噛合する出力歯車（ギア）に接触し、動作不良や異音を引き起こしてしまう。また、横リブ１０６を縦枠１０３間にのみ設けて、縦枠１０３上には設けない場合であっても、フィルター１００が移動等に伴い横方向にずれたり、ギアの幅がフィルター１００の縦枠１０３よりも大きいと、横リブ１０６がギアと接触するおそれがある。

また、特許文献１ではフィルターを空気調和機の内外へ移動させてフィルターの清掃を行っているが、フィルターを外部へ露出させずに、湾曲させながら空気調和機の内部でＵターンさせてフィルターの清掃を行う方法もある。この場合、フィルターを湾曲させるので、その剛性を上げるとフィルターが移動しにくくなるといった問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑み、フィルターに剛性をもたせることができると共に、移動をスムーズに行うことのできるフィルター及びこれを備えた空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、フィルター網と、フィルター網の周囲を支持する縦枠及び横枠からなるフィルター枠と、フィルター枠内に配設された縦リブと横リブと、を備え、湾曲されながら移動される四角形状のフィルターであって、縦枠の少なくとも一面側に、フィルターを移動させる駆動手段であるギアに噛合するための凸部及び凹部が交互に縦方向に順次形成され、横リブは凸部の突出方向と同じ側に突状に、且つ、縦リブよりも厚肉に形成され、縦方向において、凸部ピッチの複数倍の間隔で凸部と略同一の位置に設けられたことを特徴とするフィルターである。縦方向（縦枠の長さ方向）において、横リブが縦枠の凸部と同一位置に形成されている。すなわち、横リブの延長線上に凸部が形成されていることになる。横リブと凸部とが同一線上にあれば、両者を連続して形成してもよいし、不連続に形成してもよい。このような構成によれば、フィルターが横方向にずれたり、フィルターに噛合するギアの幅が大きいことにより、横リブがギアと接触する状況が起きた場合に、横リブはギアと噛合することができる。したがって、横リブが、縦枠とギアとの噛合を邪魔しないですみ、フィルターの移動をスムーズに行うことができる。

横リブは、凸部と同一ピッチで形成してもよいが、凸部ピッチの複数倍（２以上の整数倍）の間隔で設けるのが好ましい。フィルター縦方向における剛性を低くでき、フィルターを縦方向に湾曲して移動させることができる。また、横リブは、異なる間隔で設けてもよいが、等間隔で設けるのが好ましい。フィルターの剛性を全体的に均等にすることができる。

横リブの高さは、凸部と同一に設定することができる。
また、横リブの縦方向の幅は、凸部の縦方向の幅と略同一か、それよりも狭く設定することができる。このような構成によれば、横リブが縦枠とギアとの噛合を邪魔しないですみ、動作不良を発生させないですむ。

上記のようなフィルターは、フィルターを移動させるための移動経路と、フィルターを移動させる駆動手段とが設けられた空気調和機において、駆動手段であるギアに噛合させて用いることができる。また、本発明のフィルターは、湾曲しながら移動する空気調和機に用いることができる。また、空気中の塵埃を除去するフィルターの清掃手段を設けた空気調和機に好適である。例えば、清掃手段は、内部に空気の流路が形成される半割状の塵埃除去ボックス同士をその開口面が対向するように配置し、両ボックス間の隙間にフィルターを配置し、ボックス内に空気を流通させてフィルターに付着した塵埃を除去することができる。フィルターには剛性があるために撓みにくく、清掃手段による清掃能力を向上することができる。

本発明によると、横リブが縦枠の凸部と同一位置に形成されているので、縦枠とギアとの噛合を邪魔することがなく、フィルターの移動をスムーズに行い、動作不良や異音の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のセパレート型空気調和機の室内ユニットを示す断面図であり、図２はその斜視図である。

本実施形態における室内ユニット１は、図１及び図２に示すように、ケーシング２の上面に空気の吸込口３が形成され、ケーシング２の前面下部に空気の吹出口４が形成されている。そして、吸込口３から吹出口４に至るケーシング２の内部空気流通路には、熱交換器５が配置され、熱交換器５に囲まれて、その吹出口４側にクロスフローファンからなる室内ファン６が内蔵されている。

室内熱交換器５は、逆Ｖ字状に形成され、その前方上方側に略三角形状の空間ができる。図７に示すように、この空間からケーシング２の吸込口３の内面に沿う位置にかけて、フィルター１００移動のためのＵ字状の移動経路Ｂが設けられる。移動経路Ｂは、ガイド手段２００により形成され、ガイド手段２００にフィルター１００の両端側が保持される。Ｕ字状の移動経路Ｂの内側で、フィルター１００の両側端に対向する位置には駆動手段３００が設けられ、フィルター１００を前後方向に往復移動させる。また、移動経路Ｂの途中に清掃手段４００が設けられ、フィルター１００の清掃を行う。

ケーシング２の前面下部から前面にかけて、吹出口４及びその周辺部分を被覆する導風パネル７が設置されている。すなわち、導風パネル７は、吹出口４よりも大きく形成されており、ケーシング２の前面のほぼ全域を覆う大きさとされている。従って、後述するように、導風パネル７が回動して調和空気を前方に吹き出す姿勢をとったときには、ルーバーとして充分な長さを確保することができ、調和空気を遠方まで効率よく送ることができる。

導風パネル７は、吹出口４から吹き出す空気を通過させるための通気部９ａを有し、吹出口４周辺部分を被覆する延長パネル体９と、延長パネル体９の前方から通気部９ａを塞ぐカバーパネル体８とから構成されている。通気部９ａは吹出口４とほぼ同じ大きさに形成されている。

延長パネル体９は、下端に形成された回動軸１０の軸線１０ａ周りにケーシング２に対して回動可能とされている。図５及び図６に示すように、導風パネル７として、カバーパネル体８と延長パネル体９とが一体的に回動軸線１０ａ周りに回動して吹出口４を開放することができる。

カバーパネル体８は、延長パネル体９とほぼ同じ幅で、通気部９ａとほぼ同じ長さに形成されている。カバーパネル体８は、延長パネル体９に対して、カバーパネル体８の上端に設けられた回動軸１１の軸線１１ａ回りに回動可能に取り付けられている。図３及び図４に示すように、カバーパネル体８が回動して通気部９ａを開放することができる。

次に、フィルター１００の具体的構成について説明する。図８はフィルターを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）はラック部１０７の構成を示す図である。図８に示すように、フィルター１００は、矩形状のフィルター網１０１と、フィルター網１０１を補強すべく、その周囲を支持する合成樹脂製のフィルター枠１０２とを備えている。フィルター網１０１は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂の織地からなる。

フィルター枠１０２は、ポリプロピレン製であり、縦枠１０３及び横枠１０４から構成されている。縦枠２の外縁部には縦方向（縦枠２の長さ方向）にラック部１０７が設けられている。ラック部１０７は、凸部１０７ａと凹部１０７ｂとが縦方向に交互に等間隔で形成されてなる。ラック部１０７は、後述する駆動手段３００である第２のギア３０２に噛合してフィルター１００を縦方向に往復移動させるものであり、帯状材を波形に成形した形状を有し、一面側からみて、この山部が凸部１０７ａとなり、谷部が凹部１０７ｂとなる。凹部１０７ｂはフィルター１００と同一高さに位置しており、フィルター面に対して一面側にのみ凸部１０７ａが突出する。なお、凸部１０７ａと凹部１０７ｂとの間の高さに、フィルター１００が位置するようにしてもよい。

また、フィルター１００は、フィルター枠１０２内を縦横に横切る合成樹脂製で直線状の縦リブ１０５及び横リブ１０６で補強されている。縦リブ１０５及び横リブ１０６は、ポリプロピレン製でそれぞれフィルター網１０１の一面側の表面に等間隔に複数形成されている。ポリプロピレンは、ポリエチレンテレフタレート樹脂よりも剛性が低いため、フィルター１００に柔軟性を持たせることができる。

また、横枠１０４及び横リブ１０６がフィルター１００の反りや波うちを防止するために突状に、すなわち、厚肉に形成されているのに対して、縦枠１０３及び縦リブ１０５は、横枠１０４及び横リブ１０６に比べて薄肉に形成されている。これにより、フィルター１００は、横方向の剛性を維持しつつ、縦方向には容易に屈曲可能とされている。また、横リブ１０６の突状の厚みは、後述のように、清掃手段４００の表側ボックス４０１と裏側ボックス４０２との間に形成される２ヶ所の隙間を塞ぐ役目もある。

また、横リブ１０６は、縦枠の凸部１０７ａの突出方向と同じ側に突状に形成される。その高さは、凸部１０７ａと同一か、それよりも低く設定される。この構成によれば、フィルター全体としての厚みが大きくならないですむ。また、横リブ１０６の縦方向の幅は、凸部１０７ａの縦方向の幅と略同一か、それよりも狭く設定される。

さらにまた、横リブ１０６は、縦方向において凸部１０７ａと略同一位置に形成され、横リブ１０６は凸部１０７ａと連続的に形成されている。言い換えれば、横リブ１０６の延長線上に凸部１０７ａが位置することになる。横リブ１０６は、凸部１０７ａのピッチＰ１の複数倍の間隔Ｐ２で、かつ等間隔に配置される。本実施形態においては、凸部１０７ａのピッチＰ１の４倍の間隔（凸部１０７ａを３つおき）で配置される。

このような構成により、横リブ１０６によってフィルター１００の剛性を保つことができると共に、横リブ１０６が凸部１０７ａとフィルター１００の高さ方向において同一位置に設けられているので、横リブ１０６がラック部１０７と駆動手段３００との噛合を邪魔することなく、スムーズにフィルター１００を移動させることができる。

フィルター枠１０２に張設されるフィルター網１０１のうち上部は、吸込口４から吸込まれた空気を通過させる空気流通部１０８とされ、下部は、空気を通過させない空気非流通部１０９とされる。

空気非流通部１０９は、図７に示すように、フィルター１００を上流位置におき、清掃手段４００を前面側に設けた場合に、清掃手段４００よりも下側部分に形成される。このような構成であれば、清掃手段４００よりも下側の清掃することができないフィルター部分を空気非流通部１０９としているので、その部分に空気が流通せず、塵埃が付着するのを防止することができる。

また、空気非流通部１０９は、空気流通部１０８と同一のフィルター網１０１を、フィルター網１０１を構成する繊維を押圧及び／又は加熱溶融して偏平化することにより、空気流通部１０８のメッシュよりも細かく設定したものである。このような構成によると、メッシュを細かくしても空気非流通部１０９の剛性は低く保たれるため、Ｕ字状の移動経路Ｂを湾曲させながら走行させることができる。

ガイド手段２００は、ケーシング２の両側壁の内面に設けられ、フィルター１００の左右両端部を保持可能とされている。ガイド手段２００は、移動経路Ｂの内周側をガイドする内レール２０１と、移動経路Ｂの外周側をガイドする外レール２０２とから構成される。ガイド手段２００は、ケーシング２の吸込口４に沿って設けられており、吸込口４よりも前方側でゆるやかに下方に傾斜しつつ、表側ボックス４０１及び裏側ボックス４０２の間を通過し、そこから前面パネル７に沿って湾曲しながら下降した後に、内側にＵターンして吸込口に向って上昇するように、Ｕ字状に形成される。ガイド手段２００の前面パネル２ｂ側の一部が開閉自在となっており（不図示）、誘導パネル７を取り外した後、その開口からフィルター１００を移動経路Ｂ内に挿入することができる。

フィルター１００を縦方向に往復移動させる駆動手段３００は、Ｕ字状の移動経路の折り返し部分の内側位置で、かつ、フィルター１００のラック部１０７に対向する位置であって、清掃手段４００よりも下流側に設けられる。駆動手段３００は、モータ（不図示）と、モータに連結された第１のギア３０１と、第１のギア３０１に噛合する第２のギア３０２とから構成されている。

第２のギア３０２は、ボックス体４０３の下流側近くのガイド手段２００の内レール２０１から移動経路Ｂに一部露出して、フィルター１００に設けられたラック部１０７に噛合するように配置される。

次に、清掃手段４００について説明する。清掃手段４００は、フィルター１００の表面を覆う塵埃除去ボックス（表側ボックスという）４０１及びフィルター１００の裏面を覆う塵埃除去ボックス（裏側ボックスという）４０２と、吸引手段としての吸引ファン（不図示）とを備えている。両ボックス４０１及び４０２は、ケーシング２の吸込口４よりもやや前方、すなわち、吸込口４が形成された上面パネル２ａと、前面パネル２ｂとの境界付近のフィルター１００部分を挟んで対向配置されており、これにより吸込口４から吸込んだ空気がフィルター１００を通過するのを妨げないようにしている。また、吸込口４に対向するフィルター１００の全面を清掃することができる。

表側ボックス４０１及び裏側ボックス４０２は細長い形状に形成されており、フィルター１００を横切るように長手方向をフィルター横方向に配向させて設置され、フィルター１００を挟んで両ボックス４０１及び４０２の開口端面同士が対向するように間隔をあけて配置されている。両ボックス４０１及び４０２の間隔は、フィルター１００の横リブ１０６の厚さとフィルター網１０１の厚さを合せた厚さよりも若干大きくなるように設定される。これはフィルター１００に生じる若干の反り等を考慮してフィルター１００の挿入をスムーズにするためであり、吸引ファンを稼動させると、流路４０３内が負圧になり、塵埃除去ボックス同士が密着するため、実質的には両者をほぼ同じに設定した場合と同じ吸引力を得ることができる。

表側ボックス４０１及び裏側ボックス４０２の長手方向一端側の開口は通気口（不図示）とされ、他端側は配管（不図示）に嵌合保持されている。配管の他端側は、吸引ファン（不図示）に接続されている。この構成により、通気口を入口とし、この入口から吸引ファンまで空気を吸引することで空気流を発生させる流路４０３が形成される。

図９は、室内機本体１にフィルター４をセットしたときの両ボックスとフィルターの状態を示す概略断面図である。フィルター１００は、両ボックス４０１及び４０２の間を、横リブ１０６が形成された面を裏面（下流側）として走行し、流路４０３に空気流を発生させ、ボックス４０１及び４０２間に収容されたフィルター１００の側方からフィルター１００と略平行方向に空気を流すことでフィルター１００に付着した塵埃を除去することができる。塵埃除去ボックス４０１内にフィルター１００の表面（上流側）に接触する回転ブラシを設ければ、さらに塵埃を効率よく除去することができる。

また、フィルター１００には、ボックス４０１及び４０２の幅（塵埃除去ボックスの開口端面４０１ａ及び４０１ｂ間の距離）とほぼ同じ間隔ｚで横リブ１０６が形成されている。これにより、ボックス４０１及び４０２に形成される２ヶ所の隙間に横リブ１０６を位置させて隙間を塞ぐことが可能となる。このように、表側ボックス４０１、裏側ボックス４０２及びその間に介在する横リブ１０６とで隙間のない筒状のボックス体を形成することが可能となる。

以上の構成によると、横リブ１０６が縦枠１０３の凸部１０７ａと同一位置に形成されている。すなわち、横リブ１０６の延長線上に凸部１０７ａが形成されているので、フィルター１００が横方向にずれることにより、第２のギア３０２が横リブ１０６に接触したとしても、横リブ１０６は第２のギア３０２に噛合することができる。したがって、横リブ１０６が縦枠１０３と第２のギア３０２との噛合を邪魔することなく、フィルター１００の移動をスムーズに行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では、フィルターを空気調和機の室内ユニットに搭載したが、本発明は、空気清浄機や除湿機、加湿機などの空気調節装置やその他の電気機器にも適用することができる。

本実施形態を示す空気調和機の室内ユニットの断面図 図１の室内ユニットの外観を示す斜視図 図１における室内ユニットのカバーパネル体が回動した状態を示す断面図 図３の室内ユニットの外観を示す斜視図 図１における室内ユニットの導風パネルが回動した状態を示す断面図 図５の室内ユニットの外観を示す斜視図 フィルター、清掃手段及び駆動手段の配置関係を示す概略断面図 フィルターを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）はラック部の構成を示す図 塵埃除去ボックスとフィルターの状態を示す概略断面図 従来のフィルターを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）はラック部の構成を示す図

符号の説明

１ 室内ユニット
２ ケーシング
３ 吸込口
４ 吹出口
５ 熱交換器
６ 室内ファン
７ 導風パネル
８ カバーパネル体
９ 延長パネル体
１０１ フィルター網
１０２ フィルター枠
１０３ 縦枠
１０４ 横枠
１０５ 縦リブ
１０６ 横リブ
１０７ ラック部
１０７ａ 凸部
１０７ｂ 凹部
２００ ガイド手段
３００ 駆動手段
３０１ 第２のギア
４００ 清掃手段

Claims (7)

1. フィルター網と、該フィルター網の周囲を支持する縦枠及び横枠からなるフィルター枠と、前記フィルター枠内に配設された縦リブと横リブと、を備え、湾曲されながら移動される四角形状のフィルターであって、
   前記縦枠の少なくとも一面側に、フィルターを移動させるギアに噛合するための凸部及び凹部が交互に縦方向に形成され、
   前記横リブは前記凸部の突出方向と同じ側に突状に、且つ、前記縦リブよりも厚肉に形成され、縦方向において、凸部ピッチの複数倍の間隔で前記凸部と略同一の位置に設けられたことを特徴とするフィルター。
2. 前記横リブの高さは、前記凸部と同一であることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
3. 前記横リブは、等間隔で設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルター。
4. 前記横リブの縦方向の幅は、前記凸部の縦方向の幅と略同一か、それよりも狭く設定された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ー。
5. フィルターを移動させるための移動経路と、フィルターを移動させる駆動手段とが設けられた空気調和機であって、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルターが前記駆動手段であるギアに噛合されたことを特徴とする空気調和機。
6. 前記フィルターは、湾曲しながら移動することを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記フィルターに付着した塵埃を除去する清掃手段をさらに備え、前記フィルターが移動しながら前記清掃手段にて前記フィルターを清掃することを特徴とする請求項５または６に記載の空気調和機。

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