JP4709039B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、室内の空気調和作用をなすとともに、室内空気を屋外へ排気する機能および、フィルタから塵埃を自動除去し、かつ除去した塵埃を屋外へ排出する機能を備えた空気調和機の室内機に関する。

一般的な家屋あるいはマンション等の共同住宅においては、近年、室内の断熱性が増すとともに、気密性の向上化が図られている。さらに、建築基準法の改正にともない換気の重要性がより高まっていることで、空気調和機の室内機に排気用のファンを内蔵し、冷暖房機能とともに換気機能を加えた構造のものが主流となりつつある。
上記排気ファンを室内機に内蔵する場合、室内機本体に排気用ダクトを接続して冷媒配管やドレンホース、室外機との配線ケーブル等と合わせて一まとめとし、壁に設けた配管孔に挿通する。このことにより、排気ファンから排気用ダクトを介して室内の汚れた空気を屋外へ排気し、もしくは新鮮外気を屋内へ吸気できる。上記排気ファンは、排気用ダクトの高い圧損に対して風量を確保できるよう、スクロールケーシングを持った遠心ファンが多用されている。

一方、近年、空気調和機における冷暖房運転の省エネ性の向上が図られているところから、室内機が処理する風量も増加している。それにともない、熱交換器や送風ファンに塵埃が付着するのを防止するフィルタは、短時間で塵埃捕捉量が大になる。付着蓄積する塵埃の量が一定の範囲を超えると目詰まりを生じ、大きな圧力損失となって吹出し風量が減少し、ひいては省エネ性の悪化に繋がる。
これは、頻繁にフィルタを室内機本体から取外し、清掃することで簡単に解消できるものの、一般的な室内機は天井に近い高所に壁掛けされているため、ユーザが清掃し易いとは言い難い設置状況にある。そこで、室内機にフィルタの自動清掃機能を備えることが考えられ、たとえば［特許文献１］に記載されるような提案がなされている。
特開２００４−２７８９２３号公報

上記［特許文献１］の技術は、自動的にフィルタを清掃して、フィルタに付着する塵埃を捕集し、さらにファンを使って屋外へ排出するようになっている。したがって、単純に、フィルタを清掃して捕集した塵埃を容器に溜め、ユーザ自らが容器内から塵埃を清掃廃棄する構造のものと比較して、半永久的にユーザが直接的に手を煩わす必要が無い。
しかしながら、ファンを使って塵埃を屋外へ排出する方式は、その使用目的から言って、ファンの吸込みに対してフィルタを設けることは本質的な解決になり得ない。そのため、ファンは常時塵埃にさらされていて、塵埃が付着し易い状態にある。

長期間、塵埃排出用ファンを使用していると、ファンを構成する羽根車に塵埃が付着し蓄積してしまう。特に、塵埃排出用ファンとして多用される遠心ファンは、プロペラファンや横流ファンと比較して翼枚数が極めて多い。翼間の狭い多翼ファンであればあるほど、顕著に塵埃が付着して翼間が目詰りし易い。したがって、塵埃排出用としての機能低下と、本来の機能である換気量が減少するという不具合発生の要因となっている。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に除去し、除去した塵埃を屋外へ排出する際に、塵埃がファンの翼間に付着することなく円滑に導かれるようにして、塵埃による目詰りを防止し、塵埃排出効率と換気性能の向上化を得られる空気調和機の室内機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の空気調和機の室内機は、室内機本体に吸込み口および吹出し口を備え、エアフィルタを室内機本体内の吸込み口と吹出し口との間の通風路内に配置して室内空気中に含まれる塵埃を捕捉し、排気ユニットを備えて室内機本体内に室内空気を吸込んで屋外へ排出し、エアフィルタ清掃機構を備えてエアフィルタ表面に付着した塵埃を除去し、
上記排気ユニットは周端部に排気口が設けられるスクロール形状のファンケーシングを備え、このファンケーシング内に遠心ファンを収容し、上記エアフィルタ清掃機構はエアフィルタから除去した塵埃を導く接続ホースを備え、この接続ホースの先端部はファンケーシングのスクロール周面で遠心ファンの回転にともなってファンケーシング内に生成される気流の流れ方向に沿う方向に向けて接続し、ファンケーシングにおける接続ホースの接続部位でファンケーシング内に生じる気流の流れ方向の上流側にガイド突起を設けた。

本発明によれば、塵埃による排気ファンの目詰りを防止し、塵埃排出効率と換気性能の向上化を得られる効果を奏する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は空気調和機の室内機に係る概略の縦断面図、図２は前面パネル２を外した状態での室内機本体１の正面図である。（なお、説明中に符号を付していない部品は図示していない。以下同じ）
室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後板筐体３とから構成され、上下方向に対し幅方向に横長状をなす。室内機本体１の前面側一部に前面吸込み口４が開口され、この前面吸込み口４に対向する前面パネル２には開閉駆動機構に支持される可動パネル２Ａが嵌め込まれている。

図１のような運転停止の状態では、上記可動パネル２Ａは前面パネル２表面に接合して同一面となり前面吸込み口４を閉成するが、後述する運転時には手前側に突出変位して周囲に室内と連通する隙間を生じさせ、前面吸込み口４が室内に対して開放するよう制御される。室内機本体１の上部には上面吸込み口５が設けられる。この上面吸込み口５には枠状の桟が嵌め込まれていて、上記桟によって複数の空間部に仕切られている。
上記室内機本体１の前面下部に吹出し口６が開口され、この吹出し口６には２枚の吹出しルーバー７ａ，７ｂが並行して設けられる。各吹出しルーバー７ａ，７ｂは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口６を開閉し、かつ運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。

室内機本体１内には、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器８が配置されるとともに、この熱交換器８の一側部に電気部品箱９が並設される。上記前側熱交換器部８Ａは、前面パネル２と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、前面吸込み口４と上面吸込み口５に対向する。後側熱交換器部８Ｂは、直状に形成され、上面吸込み口５と斜めに傾斜して対向する。
上記熱交換器８の前後側熱交換器部８Ａ，８Ｂ相互間に、室内送風機１０が配置される。上記室内送風機１０は、室内機本体１の一側端のスペースに配置されたファンモータと、このファンモータの回転軸に一方の支軸が連結される横流ファンとから構成される。そして、上記横流ファンの他方の支軸を支持する軸受部と隣接した位置には、図２のみ示す後述する排気ユニット１１が設けられる。

上記前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、上記後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、それぞれの熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。
前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部側壁外面は室内送風機１０に近接して設けられ、これらで室内送風機１０の横流ファンに対するノーズを構成している。ノーズとなる前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６の各辺部との間は、隔壁部材１４によって連結される。隔壁部材１４で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口９とを連通する吹出し通風路１５となっている。

一方、上記前面パネル２と熱交換器８の前面側から上面側との間に亘って枠体組立１６が介在され、この枠体組立１６は取付け具を介して前面パネル２に取付けられる。枠体組立１６の前面部には、左右２枚の前部エアフィルタ１７，１７と、この内側に二次エアフィルタである空気清浄ユニット１８が取付けられる。上記枠体組立１６の上面には左右２枚の上部エアフィルタ２０，２０が取付けられる。
なお説明すると、上記前部エアフィルタ１７および空気清浄ユニット１８は、前面吸込み口４と熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａとの間に介設されている。また、上部エアフィルタ２０は、上面吸込み口５と前側熱交換器部８Ａ一部および後側熱交換器部８Ｂとの間に介設されている。

前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０ともに、上記熱交換器８の幅方向の中間部を境に、左右に二分割されている。各エアフィルタ１７，２０は、周囲枠のうち本体幅方向に沿う上下辺部と、幅方向の中間部で幅方向とは直交する方向に亘って設けられる中央補強桟ａの幅寸法が、他の桟部よりも大に形成される。これら枠体相互間に形成される開口部に、所定網目のメッシュ部ｂが設けられる。
上記空気清浄ユニット１８は、左右一対の電気集塵機２２，２２と、一方の電気集塵機２２側部に配置される集塵機電源部２３とから構成される。各電気集塵機２２は、流通する空気中の塵埃に電荷を与える荷電側電極と、電荷を与えられた塵埃を捕捉する集塵側電極を備えている。各電極表面には、空気に含まれる臭いの成分を吸着する脱臭剤が塗布され、電気集塵機として集塵機能と脱臭機能を併せ有する。

一方、各前部エアフィルタ１７の上端と各上部エアフィルタ２０の前端との間に亘って、エアフィルタ清掃機構Ｓが取付けられる。このエアフィルタ清掃機構Ｓは、前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０の幅方向長さと同一の幅方向長さに形成され、前後方向にある程度の厚み寸法を有している。
上記エアフィルタ清掃機構Ｓは前面吸込み口４と上面吸込み口５間の部位と対向して配置されていて、前面パネル２における前面部と上面部とが交差する、いわゆる角部内となる。これは、前面パネル２と熱交換器８との間に必然的に形成されるデッドスペースである。

図３は枠体組立１６の斜視図、図４は枠体組立１６の断面図である。
図３では、前部エアフィルタ１７、上部エアフィルタ２０、エアフィルタ清掃機構Ｓを示しているが、空気清浄ユニット１８は省略している。図４では、前部エアフィルタ１７、上部エアフィルタ２０、エアフィルタ清掃機構Ｓおよび空気清浄ユニット収納部１６ａの概略の断面を示している。
上記枠体組立１６の前面側の開口部は、内側に空気清浄ユニット１８が取付けられる空気清浄ユニット収納部１６ａとなっている。すなわち、空気清浄ユニット１８を構成する一対の電気集塵機２２が空気清浄ユニット収納部１６ａに着脱自在に取付けられ、集塵機電源部２３は空気清浄ユニット収納部１６ａに取付け固定される。

上記各電気集塵機２２は互いに同一の構造であるので、左右いずれの位置に取付けてもよい。各電気集塵機２２を空気清浄ユニット収納部１６ａの所定部位に取付けた状態で、電気集塵機２２相互は集塵機電源部２３と互いに電気的に接続され、さらに上記集塵機電源部２３は電気部品箱９内の電気部品と電気的に接続される。
上記空気清浄ユニット収納部１６ａの前面側には、前部エアフィルタ１７が上方へ移動自在に支持されるとともに、前部エアフィルタ１７の前面側に上部エアフィルタ２０を収納可能なスペースを備えた前面側エアフィルタ収納部１６ｂが設けられる。枠体組立１６の上面側開口部には、上部エアフィルタ２０が前方へ移動自在に支持されるとともに、上部エアフィルタ２０の上面側に前部エアフィルタ１７を収納可能なスペースを備えた上面側エアフィルタ収納部１６ｃが設けられる。

後述するように、前部エアフィルタ１７に対する通常（非塵埃除去運転時）の状態では、前部エアフィルタ１７の上端はエアフィルタ清掃機構Ｓ内に挿入している。同様に、上部エアフィルタ２０に対する通常（非塵埃除去運転時）の状態では、上部エアフィルタ２０の前端がエアフィルタ清掃機構Ｓ内に挿入している。
上記室内機本体１の前面パネル２を開放すれば、各前、上部エアフィルタ１７，２０は前面側と上面側の各エアフィルタ収納部１６ｂ，１６ｃから容易に着脱自在となっている。また、空気清浄ユニット１８を構成する一対の電気集塵機２２も空気清浄ユニット収納部１６ａから容易に着脱自在となる。

上記エアフィルタ清掃機構Ｓは一部を除いて、枠体組立１６の前面側エアフィルタ収納部１６ｂと上面側エアフィルタ収納部１６ｃとの間に設けられるエアフィルタ清掃機構取付け部１６ｄから着脱自在となるよう構成される。
特に、図３に示すように、枠体組立１６の一側部で、上記エアフィルタ清掃機構Ｓと対向する部位には、エアフィルタ清掃機構Ｓと後述するエアフィルタ移動機構５５を駆動する駆動源および駆動機構を備えた駆動部２５が取付けられる。上記駆動部２５の側方には、ここでは図示しない上記電気部品箱９が配置される。

再び図１および図４に示すように、上記エアフィルタ清掃機構Ｓは、前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０に付着する塵埃を除去する回転ブラシ３０と、この回転ブラシ３０を収容するとともに、回転ブラシ３０が除去した塵埃を収集する塵埃受け通路３１を備えたダストボックス３２と、上記ダストボックス３２に設けられる開口部３３を開閉自在なシール部材３４とから構成される。
上記ダストボックス３２は、ボックスケースとボックスカバーとを組合せてなり、回転ブラシ３０を軸方向に沿って囲う状態で収容している。上記開口部３３はボックスケース下面に設けられ、ここから回転ブラシ３０の一部が露出する。
上記シール部材３４は、開口部３３の下方部位に、開口部３３と対向して配置されていて、たとえば合成ゴムなどの柔軟な弾性材から形成され、リフト機構に支持される。通常、シール部材３４は開口部３３から露出する回転ブラシ３０部分と離間する位置にあり、リフト機構が作動することで開口部３３を閉塞できる。

上記塵埃受け通路３１は、回転ブラシ３０の側部に、かつ回転ブラシ３０の軸方向に沿って形成され、回転ブラシ３０の周面一部が露出する開口部３３以外は全て閉塞される。塵埃受け通路３１は、回転ブラシ３０の軸心よりも下側に通路面を構成していて、塵埃を確実に受けられる。
上記ダストボックス３２における、塵埃受け通路３１と回転ブラシ３０との間には掻き落し用突部３５が突設される。この掻き落し用突部３５は常時、回転ブラシ３０の毛先内に挿入していて、回転ブラシ３０の回転にともなって毛先が摺接する位置にある。すなわち、回転ブラシ３０の毛先に塵埃が付着していても、回転ブラシ３０の回転にともない掻き落し用突部３５は回転ブラシ３０に付着する塵埃を効率よく掻き落しできる。

ダストボックス３２は帯電防止樹脂材から成形され、抗菌処理が施されている。そのため、塵埃の付着やカビの発生を防止し、長期に亘って清潔な状態を維持できる。同様に、回転ブラシ３０についても抗菌処理したものを使用して、塵埃の付着やカビの発生を防止し、長期に亘って清潔な状態を維持できる。
ダストボックス３２内部では塵埃の移動がスムーズになるよう、塵埃接触部分に対して滑らかな表面処理を施している。塵埃受け通路３１は、断面積を略全域に亘り推力直径が１２ｍｍ以上に設計され、塵埃除去運転において圧損を小さく抑え風の流れがスムーズになる。塵埃受け通路３１内の稜線は風上側にＲ２ｍｍ以上の曲面を形成することで、塵埃が引っ掛って移動しない等の不具合発生を確実に防止する。

後述するように、上記シール部材３４でダストボックス開口部３３を閉成して、塵埃受け通路３１内の塵埃を上記排気ユニット１１へ排出する作用をなす。このときの塵埃受け通路３１末端の風速が２ｍ／ｓ以上となるよう設定することで、塵埃受け通路３１内の塵埃を確実に移動できることが種々の実験から判明した。
上記駆動部２５は、４個の駆動モータ４６〜４９と、これら駆動モータ４６〜４９を側面部に取付け、内部に複数のギヤを噛合させてなるギヤ組立を収容するケーシング５１とから構成される。上記第１の駆動モータ４６と第２の駆動モータ４７は、前部エアフィルタ１７を移動する前部移動機構５２と上部エアフィルタ２０を移動する上部移動機構５３の、それぞれに対する駆動源である。

前部移動機構５２および上部移動機構５３とで、上記エアフィルタ移動機構５５が構成される。このエアフィルタ移動機構５５の必要トルクを確保するには、本来、大型の駆動モータを１個用意すれば足りる。しかしながら、大型モータを枠体組立１６に取付けると、大径寸法であるので電気部品箱９や前面パネル２と干渉してしまう。そこで、必要トルクの半分のトルクを備えた２個の小型駆動モータ４６，４７を用意し、取付けスペース上の不具合を解消している。
上記第３の駆動モータ４８は、上記回転ブラシ３０を駆動するブラシ駆動機構を構成する。第４の駆動モータ４９は、第１、第２の駆動モータ４６，４７の駆動力を前部移動機構５２もしくは上部移動機構５３のいずれかに伝達するよう選択して切換える切換え機構を駆動するためのものである。

上記前部移動機構５２および上部移動機構５３は、上記ダストボックス３２の開口部３３を開閉するシール部材３４の両側部に沿って一対の支軸７５ａ，７５ｂを備えている。それぞれの支軸７５ａ，７５ｂの一端部（右側端部）には、上記ギヤ列の所定のギヤが嵌着固定される。
各支軸７５ａ，７５ｂの中間部で、前、上部エアフィルタ１７，２０の中央補強桟ａと対向する部位には、駆動ギヤ７６，７７が嵌着固定される。これら駆動ギヤ７６，７７の一部は、上記枠体組立１６に設けられる開口部から突出する。また、中央補強桟ａの裏面に沿ってラック（平歯車）７８が設けられていて、各ラック７８には枠体組立１６の開口部から突出する上記駆動ギヤ７６，７７が、いわゆるピニオンギヤとして噛合する。

図５はエアフィルタ清掃機構Ｓと排気ユニット１１との接続構造を説明する斜視図、図６は排気ユニット１１内部の一部斜視図、図７は排気ユニット１１を構成するファンケーシング９０の側面カバー９２を取外した斜視図、図８（Ａ）（Ｂ）は排気ユニット１１一部の互いに異なる状態を示す概略の断面図である。
上記排気ユニット１１は、本来、室内空気を室内機本体１内に取り入れたあと、熱交換器８の一次側もしくは二次側の空気を外部に排出する換気機能を備えている。ここでは、換気機能に併せて、後述するように前部エアフィルタ１７と上部エアフィルタ２０からエアフィルタ清掃機構Ｓが収集した塵埃を吸引し、かつ屋外へ排出する吸排気装置を兼ねている。

上記エアフィルタ清掃機構Ｓを構成するダストボックス３２の図示しない側の端部には、孔部が設けられる。他方の端部は開口しており、この開口部はエアフィルタ清掃機構Ｓを枠体組立１６に取付けた状態で、枠体組立１６に設けられる排出ボックス４１でカバーされる。上記排出ボックス４１にはホース接続部４１ａが一体に設けられていて、接続ホース４２の一端部が接続される。
上記接続ホース４２は全体的に緩やかな曲線をなすよう曲成されていて、他端部が上記排気ユニット１１に設けられる接続部９１に接続される。すなわち、接続ホース４２内には前、上部エアフィルタ１７，２０から除去した塵埃が流通するようになっているので、途中で詰まらないように配慮されている。

上記排気ユニット１１を構成するファンケーシング９０はスクロール状に形成され、周面一部に取付け用孔９３が設けられる。この取付け用孔９３と連通するようファンケーシング９０の外周面に、上記接続部９１と塵埃排出路９４を備えた塵埃案内用ケース９５が取付けられる。接続部９１に接続される上記接続ホース４２は、塵埃排出路９４を介して排気ユニット１１のファンケーシング９０内部に連通することになる。
上記塵埃案内用ケース９５における塵埃排出路９４の中途部には風力ダンパ９６が設けられ、この風力ダンパ９６はダンパケース９７でカバーされる。したがって、接続ホース４２から塵埃排出路９４に導かれた塵埃は、上記風力ダンパ９６を介して排気ユニット１１のファンケーシング９０内に導入されるようになっている。

上記風力ダンパ９６は、側面視で略への字状に折曲される板片からなっていて、上記ダンパケース９７は風力ダンパ９６の形状に合致して形成され、塵埃案内用ケース９５から突出する。風力ダンパ９６の一端は支軸ｕを介して塵埃案内用ケース９５に回動自在に支持され、風力ダンパ９６の他端は重力で塵埃排出路９４に垂れ下がって、塵埃排出路９４を閉成する。
接続ホース４２に所定圧以上の風圧が加わると、風力ダンパ９６の他端は風圧で上方に押され、塵埃排出路９４を開放するようになっている。また、この状態から所定圧以上の風圧が無くなれば、風力ダンパ９６は再び塵埃排出路９４を閉成する。
上記排気ユニット１１は、ファンケーシング９０の側面中心部に開口する吸気口９０ａに設けられた開閉ダンパ（閉塞手段）９８と、この開閉ダンパ９８を駆動して吸気口９０ａを開閉する駆動機構および、ファンケーシング９０内に配置される遠心ファンで構成する排気ファン９９と、この排気ファン９９を駆動するファンモータなどから構成される。

上記開閉ダンパ９８は、吸気口９０ａを覆う円板状の仕切り板と、この仕切り板の表面に回動可能に重ねあわされた円板状ダンパとで構成され、これら仕切り板と円板状ダンパは所定部位に開口を備えている。すなわち、円板状ダンパが回動して双方の開口位置が対向して連通し、もしくは開口位置がずれて閉塞されるようになっている。
上記開口の一方は、上記熱交換器８の二次側空間と連通し、もう一方は前、上部エアフィルタ１７，２０を通過して熱交換器８に導かれる以前の、熱交換器８の一次側空間と連通する。上記開閉ダンパ９８の駆動機構は、制御信号にもとづいて開閉ダンパ９８を回動駆動する。

図８（Ｂ）に概略的に示すように、二次側換気モードを選択すると、開閉ダンパ９８は上記吸気口９０ａを開放し、前、上部エアフィルタ１７，２０から熱交換器８を通過した熱交換器二次側空気を排気ファン９９に導く。また、一次側換気モードを選択すると、前、上部エアフィルタ１７，２０を通過して熱交換器８に導かれる以前の熱交換器一次側空気を排気ファン９９に導く作用が行われる。
これら一次側換気モードと二次側換気モードの選択は、室内の環境条件や室内機本体１内の状態に応じて選択される。また、図８（Ａ）に概略的に示すように、全閉モードを選択すると、開閉ダンパ９８は上記吸気口９０ａを閉塞する。
ファンケーシング９０は排気口９０ｂを備えていて、この排気口９０ｂには排気ダクトが接続される。塵埃案内用ケース９５が取付けられる取付け用孔９３から排気口９０ｂが設けられるファンケーシング９０部位は、排気ファン９９を構成する羽根板の先端から最も離間するよう形成される。上記排気ダクトは、室内機本体１の取付け壁面を貫通して屋外へ突出していて、排気ユニット１１は排気ダクトを介して屋外と連通する。

エアフィルタ清掃機構Ｓと排気ユニット１１を連通する接続ホース４２は、ファンケーシング９０の吸気口９０ａと排気口９０ｂとの間に設けられる塵埃案内用ケース９５に接続されている。そのため、開閉ダンパ９８が吸気口９０ａを閉塞して排気ファン９９を回転駆動すれば、接続ホース４２を介してエアフィルタ清掃機構Ｓ側に負圧がかかるようになっている。
つぎに、このようにして構成される空気調和機の室内機における作用について説明する。
使用者がリモコン（遠隔操作盤）の運転ボタンを押圧操作すると、室内送風機１０が駆動するとともに空気清浄ユニット１８が作用する。さらに、室内機と冷媒管を介して連通する室外機において圧縮機が駆動して、冷凍サイクル運転が開始される。室内空気は前面吸込み口４および上面吸込み口５から室内機本体１内に導かれ、２分割された前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０を通過する。

このとき、室内空気中に含まれる塵埃が前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０に捕捉される。前部エアフィルタ１７で塵埃が除去された室内空気は空気清浄ユニット１８を構成する一対の電気集塵機２２を通過し、より微細な塵埃が電気的に集塵され、かつ脱臭される。
清浄化した室内空気は熱交換器８を流通し、ここに導かれる冷媒と熱交換作用が行われる。そのあと、熱交換空気は吹出し通風路１５に沿って導かれ、吹出し口６から吹出しルーバー７ａ，７ｂに案内されて室内へ吹出され、効率のよい空調運転を継続する。

使用者がリモコンの「エアフィルタ掃除モード」を選択する、もしくは所定の期間毎で空調運転の終了後、もしくは予め設定された時間、もしくは予め決められた時間帯などに、「エアフィルタ掃除モード」が自動的に行われる。このとき制御部は、駆動部２５における第１、第２の、第３の駆動モータ４６，４７，４８へ駆動信号を送る。
はじめは、エアフィルタ移動機構５５を構成する前部移動機構５２が駆動され、同時にブラシ駆動機構が作動する。第４の駆動モータ４９に対しては、先のエアフィルタ掃除モードの選択終了時に駆動信号を送っており、この掃除モードの開始時には駆動信号が送られない。

前部移動機構５２においては、支軸７５ａおよび、この支軸７５ａに取付けられる駆動ギヤ７６が回転駆動される。駆動ギヤ７６の回転にともなって、ここと噛合する前部エアフィルタ１７の中央補強桟ａに設けられるラック７８が移動する。したがって、各前部エアフィルタ１７は互いに同時に、同量ずつ確実に移動を開始し、徐々に前面側エアフィルタ収納部１６ｂから出て上昇移動しエアフィルタ清掃機構Ｓに導かれる。
上記エアフィルタ清掃機構Ｓにおいて、リフト機構は平坦状に折り畳まれてシール部材３４は下降位置にあり、ダストボックス３２の開口部３３は開放されている。前部エアフィルタ１７は、ダストボックス３２下端とシール部材３４との間に形成される隙間を挿通する。すなわち、回転ブラシ３０に対して前部エアフィルタ１７は上端から順次下端側に亘って対向し、摺接しながら上昇移動する。

前部エアフィルタ１７に付着していた塵埃は、回転ブラシ３０によって円滑に、かつ確実に掻き落されて除去される。前部エアフィルタ１７から回転ブラシ３０に転移した塵埃は、その直後に掻き落し用突部３５によって回転ブラシ３０から掻き落され、塵埃受け通路３１に落下する。塵埃受け通路３１は回転ブラシ３０との対向部位が開口している以外は密閉構造であるので、塵埃は周辺へ飛散しない。
前部エアフィルタ１７は回転ブラシ３０によって塵埃を除去されつつ、上面側エアフィルタ収納部１６ｃに挿入される。すなわち、前部エアフィルタ１７は上部エアフィルタ２０の上面側に、互いに狭小の間隙を存して対向するよう案内される。前部エアフィルタ１７上端が上面側エアフィルタ収納部１６ｃ後端に挿入したところで、制御部は第１、第２の駆動モータ４６，４７を一旦停止制御する。

ついで制御部は、第１、第２の駆動モータ４６，４７に対して逆方向に回転する駆動信号を送る。第３の駆動モータ４８に対しては、回転方向は変化ないが、回転速度を速める制御をなす。ギヤ列を構成する各ギヤは先に説明した回転方向とは逆方向に回転して、前部移動機構５２は各前部エアフィルタ１７を同時に同量ずつ下降移動させる。なお、第４の駆動モータに対しては停止状態を継続する。
先に説明した前部エアフィルタ１７が上昇移動する際の塵埃除去作用で全ての塵埃が前部エアフィルタ１７から除去されるが、条件によっては、なお前部エアフィルタ１７に塵埃が残留する場合がある。ただし、前部エアフィルタ１７を下降移動する際にも回転ブラシ３０に摺接させるので、残留していた塵埃の全ては確実に除去される。

前部エアフィルタ１７は上面側エアフィルタ収納部１６ｃから出て、前面側エアフィルタ収納部１６ｂに完全に戻る。この状態を感知した制御部は、第１、第２の駆動モータ４６，４７へ停止信号を送る。したがって、前部エアフィルタ１７に対する塵埃除去作用が終了する。
つぎに制御部は、第４の駆動モータ４９へ駆動信号を送り、ギヤ組立における送り切換え機構を作動するとともに、第１、第２の駆動モータ４６，４７へ駆動信号を送る。第３の駆動モータ４８に対しては上部エアフィルタ２０の復動時と同一の回転速度をなす制御駆動信号を送る。
上部移動機構５３が作動し、支軸７５ｂおよび、この支軸７５ｂに取付けられる駆動ギヤ７７が回転する。駆動ギヤ７７の回転にともなって、ここと噛合する上部エアフィルタ２０の中央補強桟ａに設けられるラック７８が移動する。各上部エアフィルタ２０は互いに同時に、同量ずつ確実に移動を開始し、徐々に上面側エアフィルタ収納部１６ｃから出て下降移動し、エアフィルタ清掃機構Ｓに導かれる。

エアフィルタ清掃機構Ｓに導かれた上部エアフィルタ２０は、ダストボックス３２を通過し、回転ブラシ３０によって塵埃を除去される。除去された塵埃は塵埃受け通路３１に収集され、周囲への飛散はない。
上部エアフィルタ２０が前面側エアフィルタ収納部１６ｂにおける前部エアフィルタ１７の前面側に間隙を存して対向する位置に移動したとき、制御部は第１、第２の駆動モータ４６，４７を一旦停止するよう制御する。そして、第１、第２の駆動モータ４６，４７へ逆回転の駆動信号を送り、駆動ギヤ７７を逆回転駆動させて上部エアフィルタ２０を上昇させる。

第３の駆動モータ４８に対しては駆動の信号を送り、第４の駆動モータ４９に対しては停止状態を継続する。上部エアフィルタ２０は再び回転ブラシ３０に摺接し、残留していた塵埃は確実に除去される。上部エアフィルタ２０が再び上面側エアフィルタ収納部１６ｃに戻ったところで、第１、第２の駆動モータ４６，４７および第３の駆動モータ４８を停止させる。したがって、上部エアフィルタ２０に対する塵埃除去作用が終了する。
前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０に対する清掃運転が完了した時点で、制御部は第４の駆動モータ４９に駆動信号を送り、リフト機構を作動させる。シール部材３４は上昇付勢され、ダストボックス３２の下面に密着する。ダストボックス３２の下面に設けられる開口部３３はシール部材３４によって完全に閉成される。

つぎに制御部は、排気ユニット１１に対して全閉モードを選択し、これにより開閉ダンパ９８は吸気口９０ａを閉成する。さらに、排気ファン９９へ駆動信号を送り、排気ファン９９が回転駆動する。この排気ファン９９の駆動にともなって塵埃案内用ケース９５の塵埃排出路９４に負圧がかかり、ここに設けられる風力ダンパ９６が塵埃排出路９４を開放する。
負圧は、塵埃排出路９４から接続ホース４２と排出ボックス４１を介してエアフィルタ清掃機構Ｓに作用し、塵埃受け通路３１内の塵埃が吸引される。塵埃はダストボックス３２から出て、接続ホース４２に導かれる。ダストボックス３２自体の素材を選択して表面処理をなし、塵埃受け通路３１を塵埃が通過し易い条件を整えたので、塵埃は滞ることなく、速やかに、かつ確実に排出されて接続ホース４２から排気ユニット１１に導かれる。

図９は、排気ユニット１１における塵埃の流れを説明する図である。
上記接続ホース４２からファンケーシング９０に導かれた塵埃は、図に破線矢印で示すように、ファンケーシング９０内周面に沿って移動し、排気口９０ｂから屋外へ排出される。なお説明すると、開閉ダンパ９８で吸気口９０ａを閉成して排気ファン９９を回転駆動すると、本来生じるべき排気ファン９９の羽根車の内周から外周に向う遠心方向の流れは生じないが、羽根車の周囲には羽根車とともに回転する誘導気流が生じる。
排気ファン９９の羽根車外周側に生じた誘導気流は、スクロール状に形成されるファンケーシング９０のノーズ部分において大部分が剥離される。したがって、ファンケーシング９０内は負圧になり、取付け用孔９３に吸気能力が生じる。

上記エアフィルタ清掃機構Ｓから接続ホース４２を介して取付け用孔９３に導かれた塵埃は、ケーシング９０内において排気ファン９９に付着することなく屋外へ排出される。すなわち、排気ファン９９に対する塵埃の付着量を抑制して、長期に亘って排気ファン９９の清潔度を保持するとともに、送風性能の劣化を防止する。
図１０は比較例としてのファンケーシング９０に対する接続ホース４２の接続構造を示す図であり、図１１は本発明の実施の形態におけるファンケーシング９０に対する接続ホース４２の接続構造を示す図である。

すなわち、排気ユニット１１において塵埃の排出性能を向上するためには、接続ホース４２からファンケーシング９０内への合流流入時の圧損をできるだけ小さくする必要がある。つまり、図１０に示すように、排気ファン９９の回転方向と同一の、ファンケーシング９０内の気流流れに沿うよう、接続ホース４２において略同一方向から流入させればよい。
このような事情を考慮せずに、たとえば接続ホース４２を気流流れと直交する方向に接続した場合は、接続ホース４２内を除去した塵埃が導かれる一方で、排気ファン９９の回転駆動にともないファンケーシング９０内に排気口９０ｂへ向う気流が生成される。ところが、接続ホース４２に導かれた塵埃がファンケーシング９０内に進入した途端、ファンケーシング９０内に流通する気流と衝突してしまう。

すなわち、接続ホース４２に導かれる塵埃の流れ方向に対して、ファンケーシング９０内に流通する気流の流れ方向が約９０°もしくは、９０°に近い角度であるので、衝突が避けられない。そのため、接続ホース４２からファンケーシング９０内に導かれた塵埃の曲り損失が大となるとともに、流れの剥離が生じて小さい渦流が多数発生するところとなり、圧損が大になってしまう。
これに対して、図１０に示すように、ファンケーシング９０に対する接続ホース４２の接続方向である、接続ホース４２に導かれる塵埃の流れ方向を、排気ファン９９の回転にともないファンケーシング９０内に生成される気流の流れ方向に沿うように設定する。換言すれば、接続ホース４２のファンケーシング９０接続方向を、排気ファン９９の回転方向の同方向となる同心円接線方向に沿わせる。

接続ホース４２からファンケーシング９０内に導かれた塵埃は、気流に対して滑らかな状態で合流し、曲り損失や流れの剥離がなく導かれる、したがって、圧損を小さく抑えて負圧の増大と排気風量の増大化を得られる。
ところが、以上の構成においても、ある程度の不具合が残されている。具体的には、排気ファン９９の回転にともなって形成される周回流のうち、ファンケーシング９０の内壁面に沿って導かれる流れが接続ホース４２を接続する取付け用孔９３を通過する際に、接続ホース４２からファンケーシング９０内へ導かれようとする塵埃の流れを圧迫してしまう。

図１２は、ファンケーシング９０におけるファン吸込み特性図であり、縦軸に静圧係数−横軸に流量係数がとられている。
上述の比較例としての図１０に示す構成を採用すると、図１２に三角印を結ぶＡ曲線のようになり、静圧係数が低いところに流量係数が少なく抑えられてしまうことが判明した。
本発明の実施の形態は、図１１に示す構成が採用されている。これは、接続ホース４２の先端部がファンケーシング９０のスクロール周面で、かつ排気ファン９９の回転にともなってファンケーシング９０内に生成される気流の流れ方向に沿う方向に向けて接続されることが前提となる。

さらにそのうえ、ファンケーシング９０における接続ホース４２の接続部位で、ファンケーシング９０内に生じる気流の流れ方向の上流側にガイド突起１００を設けたことを特徴としている。
このような構成であれば、ファンケーシング９０の内壁面に沿って導かれる気流の流れは、取付け用孔９３と対向する直前の部位で上記ガイド突起１００に衝突する。そして、ガイド突起１００によって気流の流れが跳ね上げられ、取付け用孔９３から離間した部位を通過する。

したがって、接続ホース４２に導かれる塵埃が取付け用孔９３からファンケーシング９０内へ流入する際に、気流の流れの圧迫から緩和される。塵埃は接続ホース４２から取付け用孔９３を介してファンケーシング９０内へ円滑に流入し、かつ排気口９０ｂから屋外へ円滑に排出される。
図１２に丸印を結んだＢ曲線に示すように、Ａ曲線と比較して静圧係数が高く流量係数が多くなって、吸込み性能の向上化を図れることとなる。
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。

本発明の実施の形態に係る、空気調和機を構成する室内機の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、前面パネルを取外した室内機の正面図。 同実施の形態に係る、枠体組立の斜視図。 同実施の形態に係る、枠体組立の断面図。 同実施の形態に係る、前面パネルを取外した室内機一側部の斜視図。 同実施の形態に係る、排気ユニットの一部斜視図。 同実施の形態に係る、排気ユニットの側面カバーを取外した斜視図。 同実施の形態に係る、排気ユニットの互いに異なる状態を説明する概略の断面図。 同実施の形態に係る、排気ユニットでの気流と塵埃の流れを説明する図。 同実施の形態に係る、比較例としてのファンケーシングと接続ホース接続部での気流と塵埃の流れを説明する図。 同実施の形態に係る、ファンケーシングと接続ホース接続部での気流と塵埃の流れを説明する図。 同実施の形態と比較例に係る、静圧係数−流量係数の特性図。

符号の説明

４…前面吸込み口、５…上面吸込み口、１…室内機本体、１７…前部エアフィルタ、２０…上部エアフィルタ、１１…排気ユニット、Ｓ…エアフィルタ清掃機構、９０ｂ…排気口、９０…ファンケーシング、９９…排気ファン（遠心ファン）、４２…接続ホース、１００…ガイド突起。

Claims (1)

1. 吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体と、
   この室内機本体内の上記吸込み口と吹出し口との間の通風路内に配置され、室内空気中に含まれる塵埃を捕捉するエアフィルタと、
   上記室内機本体内に室内空気を吸込み、屋外へ排出する排気ユニットと、
   上記エアフィルタ表面に付着した塵埃を除去するエアフィルタ清掃機構とを具備した空気調和機の室内機において、
   上記排気ユニットは、
   周端部に排気口が設けられるスクロール形状のファンケーシングと、このファンケーシング内に収容され回転駆動される遠心ファンとを備え、
   上記エアフィルタ清掃機構は、上記エアフィルタから除去した塵埃を導く接続ホースを備え、
   この接続ホースの先端部は、上記ファンケーシングのスクロール周面で、かつ上記遠心ファンの回転にともなってファンケーシング内に生成される気流の流れ方向に沿う方向に向けて接続され、
   上記ファンケーシングにおける接続ホースの接続部位で、ファンケーシング内に生じる気流の流れ方向の上流側にガイド突起を設けたことを特徴とする空気調和機の室内機。

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