JP4755065B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ清掃装置、特に、フィルタに捕捉されたチリ、ホコリないし糸くず等（本発明において「塵埃」と総称する）を自動的に除去するフィルタ清掃装置が装備されている空気調和機に関する。

従来、フィルタを移動させることによってフィルタに付着したゴミを除去すると共に、除去したゴミを簡単に回収することができるフィルタ清掃装置機能を有する空気調和機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８４８７号公報（第５−８頁、図１）

しかしながら、前記特許文献１に開示された空気調和機には以下の問題があった。
（あ）フィルタ清掃部におけるフィルタは、清掃時に、空気調和機の前面パネルに設けられた開閉パネルを押し上げながら機外へと押し出されるため、すなわち、屋内からフィルタが視認されるため、装置の意匠性が悪化すると共に、装置の清潔感が損なわれ居住者に不快感を与えるおそれがあり、商品競争力が低下する。
（い）フィルタ清掃部におけるフィルタの移動機構が、フィルタの幅方向の中央に形成されたラックと、該ラックに噛み合って回転するピニオンと、該ピニオンを回転する駆動モータとを具備するため、空気調和機に複数のフィルタ（複数のフィルタ清掃部に同じ）を設置しようとすると、駆動モータも複数になって製造コストが上昇したり装置重量が増加したり、さらにはこれが装備された空気調和機は、サイズの拡大やデザインの制約の原因になったりして、商品競争力が低下する。
（う）フィルタ清掃装置は、フィルタを移動させブラシで塵埃を回収するが、塵埃回収部に回収されなかった塵埃は、ユニット外に落ちるという課題があった。

上記（う）の課題を解決するために、フィルタを移動させブラシで塵埃を回収する際に、フィルタがユニットの内で収まるようにした場合、熱交換器やドレンパンの上を通過することとなり、塵埃回収部に回収されずにドレンパンなどに塵埃が落ちて、ドレン詰まりの課題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、熱交換器やドレンパンに塵埃が落ちないようにしたフィルタ清掃装置が装備されている空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、天面側から吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、吸い込んだ空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、フィルタを清掃するフィルタ清掃装置を備えた空気調和機であって、
フィルタを筐体内の天面側と地面側とを結ぶ円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、フィルタに当接してフィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
筐体内の円弧状移動径路の地面側に、塵埃回収部で回収されない塵埃を回収する補助塵埃回収部を設けたことを特徴とする。

したがって、本発明に係る空気調和機は、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、筐体内の円弧状移動径路の地面側に、塵埃回収部で回収されない塵埃を回収する補助塵埃回収部を設けたことにより、熱交換器やドレンパンに塵埃が落ちないようにすることができる。

実施の形態１．
（空気調和機）
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。図１において、空気調和機１００は、筐体１０と、筐体１０内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン２０と、送風ファン２０が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器３０と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ４０と、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置５０と、を有している。以下、各構成部材について個別に説明する。

（筐体）
筐体１０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口１１を形成し、地面（図中、下側）の一部が開口し、吸込口１１から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口１４を形成している。そして、前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面扉１２が設置されている。なお、後面（図中、右側）は塞がれ、筐体１０を壁等に取り付けるための、壁取付部１６が形成されている。
そして、筐体１０の内部において、後面寄りで天面近くの「位置Ａ」と前面寄りで地面近くの「位置Ｂ」とを結ぶ円弧状範囲は、特別の部材が設置されていない空間として用意され、該空間がフィルタ４０の移動径路である円弧状移動径路１７となっている。

（送風ファン）
送風ファン２０は、筐体１０の側面視で略中央部に配置され、吸込口１１から吹出口１４に至る風路を形成するものである。送風ファン２０と吹出口１４との間の吹出側風路は、ノズル１３と後面ガイド板１５とによって挟まれている。

（熱交換器）
熱交換器３０は、吸込口１１と送風ファン２０との間に配置され、吸い込まれた空気を調和（冷却、加熱、加湿、除湿等）する。図中、熱交換器３０は送風ファン２０の天面側および前面側を取り囲むように配置されているが、本発明は該配置形態に限定するものではない。また、熱交換器３０は、伝熱管３１と、伝熱管３１に設置された放熱フィン３２とを具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではない。

（フィルタ）
図１において、フィルタ４０は、網状体のフィルタ通気体（図示せず）と、フィルタ通気体が設置されたフィルタ枠体（図示せず）とから形成されている。フィルタ枠体は円筒の一部を形成し（断面円弧状であって、いわゆる「八つ橋状」）、矩形状の外枠（図示せず）と、外枠の対向する辺を連結する補強桟４４とから形成され、補強桟４４の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車４５が形成されている。
なお、フィルタ４０は、円弧状移動径路１７に沿って、その上縁が位置Ａに到達し、その下縁が位置Ｂに到達する範囲を往復移動するものであって、フィルタ４０の断面円弧の曲率半径は、円弧状移動径路１７の曲率半径に同じである。すなわち、フィルタ４０は曲率半径が変わることなく往復移動するから、フィルタ４０を簡素な手段によって移動させることができるだけでなく、フィルタ４０自体の劣化が防止されて寿命延長が図られる。

（フィルタ清掃装置）
図１において、フィルタ清掃装置５０は、フィルタ４０を移動させるフィルタ移動部６０と、フィルタ４０のフィルタ通気体４１に当接し、これに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部７０と、塵埃除去部７０によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部８０と、を有している。

（フィルタ移動部）
図１において、フィルタ移動部６０は、フィルタ従動歯車４５に噛み合うフィルタ駆動歯車６１と、フィルタ駆動歯車６１が略中央に固定されたフィルタ駆動軸６２と、フィルタ駆動軸６２の一方の端部に固定されたフィルタ回転入力歯車（図示せず）と、フィルタ駆動軸６２を回転自在に支持するフィルタ移動部本体６４を具備している。

（塵埃除去部）
図１において、塵埃除去部７０は、フィルタ４０のフィルタ通気体（図示せず）の外面に当接して回転するロール状ブラシ７１と、ロール状ブラシ７１が固定されたロール状ブラシ駆動軸７２と、ロール状ブラシ駆動軸７２の一方の端部に固定されたロール状ブラシ回転入力歯車（図示せず）と、ロール状ブラシ駆動軸７２を回転自在に支持する塵埃除去部本体（図示せず）を具備している。

（塵埃回収部）
図１において、塵埃回収部８０は、ロール状ブラシ７１に当接して捕捉された塵埃を掻き落とす掻き落し板８１と、掻き落し板８１をロール状ブラシ７１に押し当てるための掻き落し付勢手段８２と、掻き落し板８１によって掻き落とされた塵埃を溜める集塵箱８３とを具備している。

（ドレン回収部）
熱交換器３０には、空気が熱交換器３０で冷却されることにより空気中の水分が結露し、ドレンが熱交換器３０に付着する。熱交換器３０に付着したドレンは、熱交換器３０の下部に流れやがて熱交換器３０から落下する。図１に示すように、熱交換器３０から落下するドレンを受けるドレンパン１５０が、熱交換器３０の下方に配置されている。詳細な説明は省くが、ドレンパン１５０に回収されたドレンは、室外に排出される構成になっている。

（補助的な塵埃回収部）
塵埃回収部８０では、ロール状ブラシ７１に当接して捕捉された塵埃を掻き落として、掻き落とされた塵埃を集塵箱８３に溜める。しかし、掻き落とされた塵埃の全てを集塵箱８３に溜めるのは困難であり、どうしてもこぼれる塵埃がある。図１に示す袋状のガイド部１１０ｂ（補助塵埃回収部の一例）は、この集塵箱８３で回収されない塵埃を下部塵埃回収部１１０ｃ（図２参照）で捕捉する。袋状のガイド部１１０ｂは、円弧状移動径路１７の地面側（位置Ｂ側）に形成されている。

図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和機の内部を示す斜視図である。図２に示すように、この袋状のガイド部１１０ｂは、熱交換器１及びフィルタ４０の左右の幅とほぼ同じ幅に形成される。そして、袋状のガイド部１１０ｂは、フィルタ４０の移動の案内となるレール部１１０ａが形成された清掃装置支持部材１１０に一体に形成されている。袋状のガイド部１１０ｂの内部が、集塵箱８３で回収されない塵埃を溜める下部塵埃回収部１１０ｃとなっている。

図３は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図である。図３には、図１に示されないフィルタ４０の移動の案内となるレール部１１０ａと、内部が下部塵埃回収部１１０ｃとなる袋状のガイド部１１０ｂとが一体に形成された清掃装置支持部材１１０が示されている。

図４は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図で、フィルタ４０が下方に移動する途中の状態を示している。フィルタ４０は円弧状移動径路１７（図１参照）にそって、上縁が位置Ａにあった状態から、下縁が位置Ｂに到達するまで移動する。そして、位置Ａから位置Ｂに向かう「往路」において、ロール状ブラシ７１は、フィルタ４０の移動方向（図中、略下方向）と同一の方向（図中、時計回り）に回転し、フィルタ通気体に捕捉された塵埃を除去する。特に、ロール状ブラシ７１の周速（Ｖｂ）がフィルタ４０の移動速度（Ｖｆ）よりも遅く（Ｖｂ＜Ｖｆ）なっているから、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃は、一旦、ロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、天面側）に集められた後、ロール状ブラシ７１に付着して噛み出し側（図中、地面側）に運ばれることになる。そして、ロール状ブラシ７１に付着した塵埃は掻き落し板８１によって掻き落とされ、集塵箱８３内に回収される。

既に述べたように、ロール状ブラシ７１に付着した塵埃は、全てが集塵箱８３内に回収されずに下方にこぼれる。このこぼれた回収されなかった塵埃１２０を袋状のガイド部１１０ｂの下部塵埃回収部１１０ｃで捕捉し溜める。

以上のように構成したので、塵埃回収部８０に回収されなかった塵埃１２０は袋状のガイド部１１０ｂの下部塵埃回収部１１０ｃ内に溜まり、熱交換器３０、ドレンパン１５０に塵埃が落ちないフィルタ清掃装置５０が装備されている空気調和機１００を得ることができる。

実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図である。

上記実施の形態１では、清掃装置支持部材１１０は、フィルタ４０の移動の案内となるレール部１１０ａと、内部が下部塵埃回収部１１０ｃとなる袋状のガイド部１１０ｂとが一体に形成されている。

本実施の形態では、清掃装置支持部材１３０と、袋状のガイド部１４０（補助塵埃回収部の一例）とを別部品している。清掃装置支持部材１３０は、フィルタ４０の移動の案内となるレール部１３０ａを左右方向端部に備える。

また、袋状のガイド部１４０は、塵埃回収部８０に回収されなかった塵埃を溜める下部塵埃回収部１４０ａを内部に形成する。

以上のように、清掃装置支持部材１３０と、袋状のガイド部１４０とを別部品にしたので、それぞれの形状を簡略化でき、例えば搬送が容易になる。また、金型形状も簡略化することができる。

上記実施の形態１乃至２では、空気調和機１００にフィルタ４０を一枚使用するものを示したが、一枚に限定されるものではなく、複数枚のフィルタ４０を左右に並べて配置する形態でもよい。

本発明は以上の構成であるから、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、１台のモータでもって複数のフィルタを清掃することができるから、各種装置に設置されるフィルタ清掃装置として、および各種空気調和機として広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す中央部の断面図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の内部を示す斜視図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機を模式的に示す側面視の長手方向端部における断面図。

符号の説明

１０ 筐体、１１ 吸込口、１２ 前面扉、１３ ノズル、１４ 吹出口、１５ 後面ガイド板、１６ 壁取付部、１７ 円弧状移動径路、２０ 送風ファン、３０ 熱交換器、３１ 伝熱管、３２ 放熱フィン、４０ フィルタ、４４ 補強桟、４５ フィルタ従動歯車、５０ フィルタ清掃装置、６０ フィルタ移動部、６１ フィルタ駆動歯車、６２ フィルタ駆動軸、６４ フィルタ移動部本体、７０ 塵埃除去部、７１ ロール状ブラシ、７２ ロール状ブラシ駆動軸、８０ 塵埃回収部、８１ 掻き落し板、８２ 付勢手段、８３ 集塵箱、１００ 空気調和機、１１０ 清掃装置支持部材、１１０ａ レール部、１１０ｂ 袋状のガイド部、１１０ｃ 下部塵埃回収部、１２０ 回収されなかった塵埃、１３０ 清掃装置支持部材、１３０ａ レール部、１４０ 袋状のガイド部、１４０ａ 下部塵埃回収部、１５０ ドレンパン。

Claims (2)

1. 天面側から吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記吸い込んだ空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置を備えた空気調和機であって、
   前記フィルタを、前記筐体内の天面側と地面側とを結ぶ円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、該塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
   前記筐体内の円弧状移動径路の地面側に、前記塵埃回収部で回収されない塵埃を回収する補助塵埃回収部を設け、
   当該フィルタ清掃装置を支持し、長手方向端部に前記フィルタの移動の案内となるレール部を有する清掃装置支持部材を備え、前記補助塵埃回収部を前記清掃装置支持部材に一体に設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置を備えた空気調和機であって、
   前記フィルタを、前記筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させるフィルタ移動部と、前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、該塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
   前記筐体内の円弧状移動径路の地面側に、前記塵埃回収部で回収されない塵埃を回収する補助塵埃回収部を設け、
   当該フィルタ清掃装置を支持し、長手方向端部に前記フィルタの移動の案内となるレール部を有する清掃装置支持部材を備え、前記清掃装置支持部材と前記補助塵埃回収部とを別部品としたことを特徴とする空気調和機。

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