JP4772096B2 - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、天井埋込型空気調和機に関するもので、詳しくは天井埋込型空気調和機のフィルタ自動清掃機構部に関するものである。

従来の天井埋込型空気調和機（室内機）は、ファンによって吸込口から室内空気を内部に吸込み、熱交換器において室内空気の温度調整を行い、吹出口から温度調整した空気を室内へ吹出している。

吸込口には、室内空気中に存在する埃等の浮遊物の天井埋込型空気調和機内部への侵入を防ぐためにフィルタが設置されている。天井埋込型空気調和機の運転を続けると、次第に室内空気中の浮遊物がフィルタに蓄積される。それにより、フィルタの空気抵抗が増加し、運転効率の悪化や省エネルギー性の低下に至る課題があった。従って、フィルタに付着して蓄積された埃等の空気中の浮遊物を取り除く必要があった。

また、天井埋込型空気調和機は高所に取り付けられているものが多く、フィルタの清掃を行う場合は脚立等を用いた困難な作業となっていた。そのため、フィルタの清掃に関する技術提案が多々なされている。

例えば、空気調和装置の良好な運転を維持するためにエアフィルタの清掃交換が必要になるが、天井埋め込みタイプ等の空気調和装置ではエアフィルタの交換清掃作業に多大な労力と時間が必要になるため、エンドレスエアフィルタを駆動モータによって空気流路部と非流路部との間をスライド移動させる。このスライド移動に連動してカムが回転し、非流路部に配置された往復アームを駆動し、エンドレスエアフィルタの押し上げと解放を繰り返し、エンドレスエアフィルタを振動させ、該エンドレスエアフィルタに捕集された塵挨の除去を行い、自動でフィルタのクリーニングを行う空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−９６６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された空気調和装置は、エンドレスエアフィルタを駆動モータによって空気流路部と非流路部との間をスライド移動させることにより自動でフィルタのクリーニングを行うものであるが、エンドレスエアフィルタは以下に示す課題があった。
（１）エンドレスエアフィルタの両端に設けられたロールには水平方向に張力が必要となり、機械的剛性が必要で構成部材を厚肉にする必要があることや、エンドレスエアフィルタの寿命を縮めることにも繋がっていた。
（２）エンドレスエアフィルタが高さ方向に２重になり、自動清掃部が嵩高になる。
（３）エンドレスエアフィルタ自身が２重となるため、風路圧損が増大する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、エンドレスフィルタのようにフィルタに張力がかからず、且つフィルタの２重構造による風路圧損の増大を解消することができるフィルタ自動清掃部を備えた天井埋込型空気調和機を提供する。

この発明に係る空気調和機は、
天井に設置されて下面が開口する筐体と、
前記筐体内に配置される送風機と、
前記筐体の下面に設置され、吸込口が形成された化粧パネルと、
前記化粧パネルと前記送風機との間に設けられ、以下に示す要素を有するフィルタ自動清掃機構部とを備えたことを特徴とする天井埋込型空気調和機。
（１）前記吸込口から吸い込まれる空気中の浮遊物を捕える、平面視略四角形の板状で可撓性を有するフィルタ；
（２）前記フィルタが収納され、自動清掃時に該フィルタの往路と復路の摺動を可能にするＵターン式のフィルタレール溝を有するフィルタガイド；
（３）前記フィルタを駆動するフィルタローラー；
（４）前記フィルタに捕集された浮遊物を掻き落とすブラシ；
（５）前記ブラシが掻き取った前記浮遊物を掻き落とす櫛；
（６）前記ブラシ及び前記櫛が掻き落とす前記浮遊物を収納するダストボックス。

この発明に係る空気調和機は、フィルタ自動清掃機構部を設けることによって自動的にフィルタの清掃を行うことで、フィルタの目詰まりを解消して圧損増加を防ぎ、メンテナンスレス化を図ることができる。また、フィルタ自動清掃機構部のフィルタレール溝の形状をＵターン形式にすることで、エンドレスのロールフィルタのようにフィルタに張力がかかることがなく、フィルタの２重構造による風路圧損の増大を解消することができる。

実施の形態１．
図１乃至図１０は実施の形態１を示す図で、図１は天井埋込型空気調和機１００（室内機）を部屋４５の天井に取り付けた状態を部屋４５から見た斜視図、図２は天井埋込型空気調和機１００の横断面図、図３は天井埋込型空気調和機１００の縦断面図、図４は天井埋込型空気調和機１００の分解斜視図、図５はフィルタ自動清掃機構部５０をケースメント１１から外した分解斜視図、図６はフィルタ自動清掃機構部５０のフィルタ１２を外した状態を上方より見た斜視図、図７はフィルタ自動清掃機構部５０の分解斜視図、図８はフィルタ自動清掃部にフィルタ１２を挿入する際の動きを示した斜視図、図９はフレームキャッチ２０をケースメント１１から取り外すときの図（（ａ）はフレームキャッチ２０をケースメント１１に取り付けた状態を示す側面図、（ｂ）はフレームキャッチ２０を内側に摺動させた状態を示す側面図、（ｃ）はケースメント１１からフィルタ自動清掃機構部５０を取り外した状態を示す側面図）、図１０はフィルタ自動清掃機構部５０の動作時のフィルタ１２の動きを示す断面図である。

図１に示すように、天井埋込型空気調和機１００（室内機）は、部屋４５の天井に、天井埋込型空気調和機１００の下部に設けられた略四角形状の化粧パネル７が見える状態で埋設されている。化粧パネル７の中央付近には天井埋込型空気調和機１００への空気の吸込口へ連通する略四角形のグリル１８（吸込口）と、化粧パネル７の各辺（四辺）に沿って形成された本体吹出口４０（図３参照）と連通する吹出口８（四個）を有し、さらに各吹出口８には吹き出し風の風向を制御するベーン９を備える。

図２〜図４により、天井埋込型空気調和機１００（室内機）の全体構成を説明する。

ユニット筐体１（筐体と定義する）は、天井に設置され、底部の一面（下面）が開口する箱形状のものである。

天井埋込型空気調和機１００は、図４に示すように、
（１）ユニット筐体１（熱交換器５、ファン２を駆動するファンモータ３とを有する送風機等を備える。送風機は、ユニット筐体１内の略中央部に配置される）；
（２）フィルタ自動清掃機構部５０（ケースメント１１内に収納される）；
（３）化粧パネル７；
（４）グリル１８。
に分類される。

但し、図４は一例であり、フィルタ自動清掃機構部５０をユニット筐体１に設けてよいし、化粧パネル７に設けてもよい。

ユニット筐体１、化粧パネル７と別体のケースメント１１にフィルタ自動清掃機構部５０を収納する形態にすれば、既存の天井埋込型空気調和機１００に、後付け（オプションとして）でフィルタ自動清掃機構部５０を取り付けることができる。

図３に示すように、ユニット筐体１内の略中央部に、下側を吸込口とするファン２（ターボファン）と、このファン２を駆動するファンモータ３とを備える送風機（遠心送風機）が配置される。ファンモータ３が、ユニット筐体１の天面側に取り付けられているとともに、ファン２の下部に、ファン２へ空気を導入するためのベルマウス４が配置されている。

また、ファン２を囲むように略環状に熱交換器５（略Ｃ字形状）が配置され、熱交換器５の下部にドレンパン６が設置されている。熱交換器５は、図示しない室外機の冷媒を圧縮する圧縮機等とともに冷凍サイクルを構成する。熱交換器５では、ファン２によりグリル１８から吸い込まれる室内の空気と冷凍サイクルの冷媒とが熱交換を行い冷風又は温風を生成する。

ドレンパン６の各辺に沿う外側には、熱交換器５の２次側と室内とを連通させる本体吹出口４０があり、化粧パネル７の吹出口８と連通している。

吹出口８にはベーン９が取り付けられ、熱交換器５で生成された冷風又は温風空気の吹出方向の調整が可能となっている。ベーン９の形状は、吹出口８と略同形状であり、ベーン９が閉じた状態で吹出口８を略塞ぐ意匠性を考慮した設計になっている。

化粧パネル７の略中央の開口部に、略四角形のグリル１８が取り付けられている。グリル１８は、例えば爪等により化粧パネル７に係合している。但し、後述する昇降装置でグリル１８を昇降させる場合は、グリル１８は化粧パネル７に係合せずにワイヤで吊られている。

また、ユニット筐体１の下部には、上面と下面とが開口したケースメント１１が取付けられ、その中にフィルタ自動清掃機構部５０が設置されている（図５参照）。但し、ユニット筐体１にフィルタ自動清掃機構部５０を設置する形態も可能であり、ユニット筐体１と別体のケースメント１１は必須の構成ではない。

フィルタ自動清掃機構部５０の構成を、図６、図７を参照しながら説明する。尚、図６と図７とは、ギアボックス１９の取付が反対になっているが、ギアボックス１９はどちらに取り付けてもよいものである。

フィルタ自動清掃機構部５０は、以下に示す部品を備える。
（１）フィルタ１２；
（２）フィルタガイド１３；
（３）フィルタローラー１４；
（４）ブラシ１５；
（５）櫛１６；
（６）ダストボックス１７；
（７）ギアボックス１９；
（８）フレームキャッチ２０；
（９）フィルタレール溝２１；
（１０）フィルタセンサ２２。
尚、（８）〜（１０）は、フィルタガイド１３に設けられる。

フィルタガイド１３は、上方から見て略正方形の枠形状である。略正方形状を形成する四辺の中の対向する平行な二辺の内側に、グリル１８から吸い込まれる空気中の浮遊物を捕えるフィルタ１２を収納し、フィルタ１２を摺動可能とするフィルタレール溝２１を備える。フィルタガイド１３は、フィルタ１２を送るフィルタレール溝２１を中心にして上部格子１３ａと下部格子１３ｂからなっており、フィルタ１２はその間に挿入される。上部格子１３ａと下部格子１３ｂは、天井埋込型空気調和機１００が天井に設置された状態で、天井に対して略水平である。フィルタ１２は、グリル１８（吸込口）から吸い込まれる空気中の浮遊物を捕える、平面視略四角形の板状で可撓性を有する（図７参照）。

フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子形状（第１の格子形状と定義する）は、フィルタ１２の交差する縦桟１２ａと横桟１２ｂとで形成される格子形状（第２の格子形状と定義する）と略同形状になっている。従って、フィルタガイド１３にフィルタ１２を収納した状態では、フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子部分が、フィルタ１２の縦桟１２ａと横桟１２ｂに重なるようになる。そのため、フィルタガイド１３でフィルタ１２を押さえることができ、フィルタ１２を安定して収納することができる。また、フィルタ１２のフィルタ部に吸い込み空気を遮るものがないので、空気抵抗を小さくできる。さらに、フィルタ１２のフィルタ部に傷をつける恐れが少なくなる。

フィルタガイド１３のフィルタレール溝２１のない一辺の上方に、該一辺と平行に円筒状のフィルタローラー１４が設けられる。フィルタローラー１４はフィルタ１２を駆動する。

フィルタローラー１４に隣接して、フィルタローラー１４の斜め下方にブラシ１５が設けられている。ブラシ１５は、フィルタローラー１４と平行になるように設置されている。ブラシ１５は、例えば、アルミパイプ２３に植毛テープ２４を螺旋状に巻きつけて構成される（図１０参照）。ブラシ１５は、フィルタ１２に捕集された浮遊物を掻き落とす。

ブラシ１５のフィルタローラー１４と反対側の斜め下方には櫛１６が設置される。櫛１６は、ブラシ１５のフィルタ１２側と反対側の斜め下方に、ブラシ１５と平行に、且つ、櫛１６の先端がブラシ１５の毛先と接触する位置に設置されている。櫛１６の先端が、ブラシ１５の軸に交差する方向に配置する。

櫛１６は、ブラシ１５と接触する先端と反対側の端部を支点とする場合、支点とブラシ１５との二つの接線の間に入るように設置される。

櫛１６の好ましい位置（角度）は、櫛１６の支点とブラシ１５のブラシ回転軸３３（図７参照）を結ぶ線よりも若干下である。この状態のときに、ブラシ１５が掻き取った付着物を櫛１６が効率よく掻き落とすことができる。

櫛１６の下方には、略直方体のダストボックス１７が取り付けられている。フィルタ１２やブラシ１５からの落下物を受けるように位置している。

フィルタローラー１４のフィルタローラー回転軸（図示せず）と、ブラシ１５のブラシ回転軸３３との片端はそれぞれ複数のギヤ（図示せず）を介してモータ２６ａ，２６ｂに接続されている。フィルタローラー回転軸と、ブラシ回転軸３３とは鉛直方向に所定のオフセットを有して設置されている。

フィルタローラー１４は、モータ２６ａによりギアを介して駆動される。

ブラシ１５は、モータ２６ｂによりギアを介して駆動される。

ギアはギアボックス１９によって覆われており、その外側にモータ２６ａ，２６ｂが設置されている。

フィルタ自動清掃機構部５０のケースメント１１への取り付けについて詳述する。天井埋込型空気調和機１００の据付時には、フィルタ自動清掃機構部５０の電気品箱とユニット筐体１との電気的な接続作業が必要である。この電気的な接続作業を行う場合、フィルタ自動清掃機構部５０は外しておかないとフィルタ１２が邪魔で作業ができない。従って、現地で必ずフィルタ自動清掃機構部５０のケースメント１１への取り付け作業が行われることになる。天井埋込型空気調和機１００は、天井に取り付けられるため、作業性を考慮する必要がある。

ユニット筐体１にケースメント１１が固定され、フィルタ自動清掃機構部５０の電気品箱とユニット筐体１との電気的な接続作業が完了しているとする。先ず、フィルタ自動清掃機構部５０のダストボックス１７側端部をケースメント１１に引っ掛ける。次に、フィルタガイド１３のフレームキャッチ２０（図６参照、２個）を用いて、フィルタ自動清掃機構部５０のダストボックス１７側端部と反対側の端部をケースメント１１に係合させて仮固定する。この状態では、作業者は、フィルタ自動清掃機構部５０から手を離すことができる。その後、ネジ等を用いてフィルタ自動清掃機構部５０をケースメント１１に固定する。

図９に示すように、フレームキャッチ２０は、フィルタガイド１３のフィルタローラー１４の設けられた側と反対側の端部に、外側（ケースメント１１側）へ開いたコの字形状部２０ａを有する。フレームキャッチ２０は、フィルタレール溝２１（図７参照）と平行な方向へ位置決め部（図示せず）により決められる範囲で摺動可能に設けられている。

また、このフレームキャッチ２０は、コの字形状部２０ａの反対側に、フィルタ１２の上部に当接してフィルタ１２の押さえとして機能する内側に延びるフィルタ押さえ部２０ｂを備える。

フレームキャッチ２０は、フィルタ１２を略３分割するような２箇所に設けると良い。
ケースメント１１側には、このフレームキャッチ２０と嵌合するような突出部１１ａが形成されている。フレームキャッチ２０をケースメント１１側にスライドさせ、フレームキャッチ２０のコの字形状部２０ａをケースメント１１の突出部１１ａに嵌め込むことにより、フィルタ自動清掃機構部５０をケースメント１１内部に仮固定出来る（図９（ａ）参照）。

また、フィルタレール溝２１にフィルタ１２を挿入した際に、フレームキャッチ２０はフィルタガイド１３内のフィルタ１２を支持する役割も兼ね備えている。

天井埋込型空気調和機１００のメンテナンスにおいて、フィルタ自動清掃機構部５０を取り外す場合がある。そのときは、先ずケースメント１１にフィルタ自動清掃機構部５０を固定しているネジを外す。次に、摺動可能に設けられているフレームキャッチ２０を、内側に摺動させてケースメント１１の突出部１１ａから外す（図９（ｂ））。さらに、ケースメント１１に引っ掛けられたフィルタ自動清掃機構部５０のダストボックス１７側端部を外すことで、ケースメント１１からフィルタ自動清掃機構部５０を取り外すことができる（図９（ｃ））。

フィルタローラー１４が、フィルタ１２を送る仕組みを詳述する。フィルタローラー１４の両端の円周上には円弧ギア（図示せず、第１の円弧ギアと定義する）が形成されている。

フィルタ１２のフィルタローラー１４と直交する方向の両端の枠にも全長に渡り円弧ギア１２ｃ（図７参照、第２の円弧ギアと定義する）が形成されている。フィルタローラー１４の両端の円周上の円弧ギアとフィルタ１２の円弧ギア１２ｃが噛み合い、フィルタローラー１４に複数のギヤ（図示せず）を介して接続されたモータ２６ａによってフィルタ１２を駆動させる仕組みになっている。

フィルタガイド１３は、フィルタ１２を送るフィルタレール溝２１を中心に上部格子１３ａと下部格子１３ｂとを備え、フィルタ１２は上部格子１３ａと下部格子１３ｂとの間に挿入される。

図７、図８に示すように、フィルタガイド１３は下部格子１３ｂの一部（フィルタローラー１４側）が開閉式となっている。下部格子１３ｂは、中央付近を支点としてフィルタローラー１４側が開閉する。

フィルタガイド１３の下部格子１３ｂの一部を開いて、フィルタ１２をフィルタガイド１３に挿入する。フィルタ１２はフィルタローラー１４側からフレームキャッチ２０方向へ挿入される。

この構成により、フィルタ１２のフィルタガイド１３への着脱を可能としている。これにより、必要に応じてフィルタガイド１３からフィルタ１２を外して、フィルタ１２のメンテナンスや位置調整を行うことが出来る。

フィルタ１２をフィルタガイド１３に略完全に挿入した状態では、既に述べたように、フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子形状は、フィルタ１２の交差する縦桟１２ａと横桟１２ｂとで形成される格子形状と略同形状になっている。従って、フィルタガイド１３にフィルタ１２を収納した状態では、フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子部分が、フィルタ１２の縦桟１２ａと横桟１２ｂに重なるようになる。

また、フィルタ１２をフィルタガイド１３に略完全に挿入した状態での、フィルタローラー１４の両端の円周上の円弧ギアとフィルタ１２の円弧ギア１２ｃが噛み合いは、歯数にして１．５〜３．５（多くても４）とする。フィルタ１２のセットがしやすくなる。

図１０により、フィルタ自動清掃機構部５０の動作について述べる。フィルタローラー１４によって送られるフィルタ１２の可動路（フィルタレール溝２１）は、図１０に示すように、６の字状のＵターン式となっている。

フィルタレール溝２１は、フィルタローラー１４の反対側（フレームキャッチ側）が、フィルタ１２の往路と復路とで共通な共通フィルタレール溝２１ａになっている。

また、フィルタローラー１４側のフィルタ１２の可動路は、フィルタローラー１４の周囲に形成され、共通フィルタレール溝２１ａとの接続部で閉じた二重フィルタレール溝２１ｂになっている。二重フィルタレール溝２１ｂの長さは、フィルタ１２の可動方向の長さよりも長くしている。それにより、６の字状のＵターンを可能にする。

図１０（１）の状態は、天井埋込型空気調和機１００の運転中と同じで、フィルタ１２全体が平面的にフィルタレール溝２１に配置されている。天井埋込型空気調和機１００が停止し、フィルタ自動清掃機構部５０が動作を開始すると、図１０（１）において、フィルタローラー１４とブラシ１５とが回転を開始して、フィルタ１２の往路の移動が開始する。このとき、モータ２６ａによりフィルタローラー１４は時計方向に回転する（図１０において）。また、モータ２６ｂによりブラシ１５は反時計方向に回転する（図１０において）。フィルタローラー１４に設けられた円弧ギアは、フィルタ１２の円弧ギア１２ｃと噛み合っているので、フィルタローラー１４の回転によりフィルタ１２は往路の移動を開始する。未だこの時点では、ブラシ１５はフィルタ１２からの付着物の掻き取りはやらない。フィルタローラー１４とブラシ１５の両者により、フィルタ１２の移動を行うだけである。

次に、フィルタ１２の往路の先頭となる枠がフィルタローラー１４とブラシ１５との間を所定長さ（この長さは、フィルタ１２の略全長に亘り、付着物の掻き取りに影響しない長さとする）通過したら、ブラシ１５の回転方向を反転される。図１０（２）に示すように、フィルタ１２と同様に、ブラシ１５を時計方向に回転させる（図１０において）。

ブラシ１５を時計方向に回転させることで、ブラシ１５がフィルタローラー１４によって送られるフィルタ１２から付着物を掻き取りを開始する。ブラシ１５が掻き取った浮遊物はブラシ１５の下方に設けられた櫛１６によって梳き取られ、ダストボックス１７内に落下する。

フィルタ１２が往路の移動を終了し、フィルタ１２がフィルタレール溝２１の往路終端まで辿り着くと、フィルタレール溝２１のフィルタローラー１４の反対側の端部付近に設置されたフィルタセンサ２２（例えば、マイクロスイッチ等）がフィルタ１２を検知して、フィルタローラー１４とブラシ１５は停止する（図１０（３））。

次に、フィルタローラー１４のみ反時計方向に回転を開始し、フィルタ１２の復路が始まる。このとき、ブラシ１５は停止している。ブラシ１５を停止するのは、ブラシ１５に付いた付着物をフィルタ１２に戻さないためである。

図１０（４）の状態から、さらにフィルタ１２の復路の移動が進み、図１０（５）に示すように、フィルタ１２の復路の移動を終了すると、フィルタレール溝２１のフィルタローラー１４の反対側の端部付近に設置されたフィルタセンサ２２がフィルタ１２を検知して、フィルタローラー１４の回転を停止させて、フィルタ自動清掃機構部５０の動作が終了する。

フィルタ自動清掃機構部５０の動作に要する時間の一例は、以下に示す通りである。
（１）図１０（１）の動作開始から図１０（２）に至るまでの所要時間：約２．５分；
（２）図１０（１）の動作開始から図１０（３）に至るまでの所要時間（往路の所要時間）：約４分；
（３）図１０（１）の動作開始から図１０（４）に至るまでの所要時間（往路の所要時間）：約６．５分；
（４）図１０（１）の動作開始から図１０（５）に至るまでの所要時間（往復の所要時間）：約８分。

本実施の形態によるフィルタ自動清掃機構部５０は、従来のエンドレスエアフィルタの課題を解消すべく、フィルタローラー１４によって送られるフィルタ１２の可動路（フィルタレール溝２１）は、図１０に示すように、６の字状のＵターン式とした。これにより、フィルタ１２の水平方向への張力が作用しないためフィルタ１２の寿命を延長することができる。

また、フィルタレール溝２１も、エンドレスエアフィルタでは２本必要であったが、６の字状のＵターン式とすることにより、フィルタレール溝２１のフィルタローラー１４の反対側（フレームキャッチ側）を、フィルタ１２の往路と復路とで共通な共通フィルタレール溝２１ａにでき、フィルタ自動清掃機構部５０の小型化が図れる。また、部品点数を減らすことができる（フィルタレール溝２１の短縮、フィルタセンサ２２の個数等）。さらに、フィルタの２重構造による風路圧損の増大を軽減できる。

尚、フィルタレール溝２１が、６の字状のＵターン式のものを示したが、フィルタレール溝２１がＵ字状で単なるＵターン式のものでもよい。

以上のように、フィルタ自動清掃機構部５０は、各部品の設置位置が、上方からフィルタローラー１４、ブラシ１５、櫛１６、ダストボックス１７の順になっている。そのため、フィルタローラー１４によって送られたフィルタ１２からブラシ１５が付着物を掻き取り、ブラシ１５が掻き取った付着物は櫛１６によって掻き落とされ、ダストボックス１７に落下する構造になっている。

ブラシ１５がフィルタ１２に付着した浮遊物を掻き取る際に、フィルタローラー１４に送られるフィルタ１２に対して、ブラシ１５は逆方向に可動されるため、ブラシ１５はより強い反力でフィルタ１２に付着した浮遊物を掻き取ることが出来る。

フィルタ１２とブラシ１５の接触部、ブラシ１５、櫛１６の下方に掻き取った付着物を受けるようにダストボックス１７を設けたことで、ブラシ１５がフィルタ１２に付着した浮遊物を掻き取る際には、室内に浮遊物を落下することなくダストボックス１７に納められる。

更に、ブラシ１５、櫛１６等の掻き取り部材をフィルタ１２の端部に設置することで、天井埋込型空気調和機１００の運転時の吸込み圧損を低減出来る。

ダストボックス１７に溜まった浮遊物の塊は、ダストボックス１７を取り外すことで廃棄することが可能である。化粧パネル７の吸込口に設けられたグリル１８を取り外し、フィルタガイド１３に設けられたダストボックスストッパー（図示せず）をスライドすることで容易にダストボックス１７を外すことが出来る。

ダストボックスストッパーは、ダストボックス１７の長方形の長辺に平行にある、駆動可能な円柱状のツマミ（図示せず）のことであり、ツマミがフィルタガイド１３の丸穴（図示せず）に嵌め合う構造になっている。

次に、本実施の形態のフィルタ自動清掃機構部５０の動作を制御する制御部の動作について説明する。制御部は、所定の動作プログラムが組込まれたマイクロコンピュータで構成される。

制御部は、フィルタ自動清掃機構部５０の動作を、例えば以下のように行う。但し、一例であって、これらに限定されるものではない。
（１）フィルタ自動清掃機構部５０を、原則的に１回／日、動作させる。
（２）天井埋込型空気調和機１００が通常の使用形態（主に昼間を中心とし、８〜１０時間／日運転される場合）では、運転終了後にフィルタ自動清掃機構部５０を動作させる。
（３）天井埋込型空気調和機１００が連続運転される場合（コンビニ等）は、リモコンから指令される時刻に従って、温調による圧縮機の停止時にファン２を停止してフィルタ自動清掃機構部５０を動作させる。また、リモコンからの指令がない場合は、前回フィルタ自動清掃機構部５０が動作してから２４時間後の温調による圧縮機の停止時にファン２を停止してフィルタ自動清掃機構部５０を動作させる。

本実施の形態によるフィルタ自動清掃機構部５０は、従来のエンドレスエアフィルタの課題を解消すべく、フィルタローラー１４によって送られるフィルタ１２の可動路（フィルタレール溝２１）を６の字状のＵターン式としたことにより、フィルタ１２の水平方向への張力が作用しないためフィルタ１２の寿命を延長することができる。

また、フィルタレール溝２１も、エンドレスエアフィルタでは２本必要であったが、６の字状のＵターン式とすることにより、フィルタレール溝２１のフィルタローラー１４の反対側（フレームキャッチ側）を、フィルタ１２の往路と復路とで共通な共通フィルタレール溝２１ａにでき、フィルタ自動清掃機構部５０の小型化が図れる。

また、部品点数を減らすことができる（フィルタレール溝２１の短縮、フィルタセンサ２２の個数等）。

さらに、フィルタの２重構造による風路圧損の増大を軽減できる。

フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子形状は、フィルタ１２の交差する縦桟１２ａと横桟１２ｂとで形成される格子形状と略同形状になっているので、フィルタガイド１３にフィルタ１２を収納した状態では、フィルタガイド１３の上部格子１３ａと下部格子１３ｂの格子部分が、フィルタ１２の縦桟１２ａと横桟１２ｂに重なるようになる。そのため、フィルタガイド１３でフィルタ１２を押さえることができ、フィルタ１２を安定して収納することができる。また、フィルタ１２のフィルタ部に吸い込み空気を遮るものがないので、空気抵抗を小さくできる。さらに、フィルタ１２のフィルタ部に傷をつける恐れが少なくなる。

また、ユニット筐体１、化粧パネル７と別体のケースメント１１にフィルタ自動清掃機構部５０を収納する形態にすることにより、既存の天井埋込型空気調和機１００に、後付け（オプションとして）でフィルタ自動清掃機構部５０を取り付けることができる。

櫛１６は、ブラシ１５と接触する先端と反対側の端部を支点とする場合、支点とブラシ１５との二つの接線の間に入るように設置されるが、櫛１６の位置（角度）を櫛１６の支点とブラシ１５のブラシ回転軸３３を結ぶ線よりも若干下にすることにより、ブラシ１５が掻き取った付着物を櫛１６が効率よく掻き落とすことができる。

フレームキャッチ２０を、フィルタレール溝２１と平行な方向へ位置決め部により決められる範囲で摺動可能に構成することにより、ケースメント１１へのフィルタ自動清掃機構部５０の着脱を可能とするとともに、高所でのケースメント１１へのフィルタ自動清掃機構部５０の取付・取り外し作業を容易にすることができる。

また、このフレームキャッチ２０は、コの字形状部２０ａの反対側に、フィルタ１２の上部に当接してフィルタ１２の押さえとして機能する内側に延びるフィルタ押さえ部２０ｂを備えるので、フィルタレール溝２１にフィルタ１２を挿入した際に、フレームキャッチ２０はフィルタガイド１３内のフィルタ１２を支持することができる。

実施の形態２．
本実施の形態の天井埋込型空気調和機１００の基本構成は、実施の形態１と同様であるが、実施の形態１に加えて新たに昇降装置３５（グリル１８とダストボックス１７を昇降させる）を設けた点と、それに伴いダストボックス１７の構成が異なるので、それらについて詳述し、その他の構成の説明は省略する。

図１１、図１２は実施の形態２を示す図で、図１１は天井埋込型空気調和機１００の縦断面図、図１２はフィルタ自動清掃機構部５０のダストボックス１７を示す縦断面図である。

図１１に示すように、本実施の形態の天井埋込型空気調和機１００は、ケースメント１１内に昇降装置３５を設け、昇降装置３５によりグリル１８とダストボックス１７を昇降させる働きを持つ。ダストボックス１７はグリル１８に取り付けられる。

これは、天井埋込型空気調和機１００が運転停止中のみの動作であり、ダストボックス１７をメンテナンスする際に用いる。昇降装置３５がなければ、脚立等を用いた高所作業を行う必要があったが、グリル１８と一緒にダストボックス１７を昇降させることにより、ダストボックス１７のメンテナンスを容易に行うことが出来る。また、高所作業の危険性を回避することが出来る。

昇降装置３５からワイヤ３６を繰り出し、グリル１８とダストボックス１７を手元まで降下させて低所作業が可能となる。ダストボックス１７のメンテナンス等の作業後は昇降装置３５によってワイヤ３６が巻き取られ、グリル１８とダストボックス１７を上昇させて正規位置まで戻すことが出来る。

本実施の形態のダストボックス１７は、上記のように昇降装置３５によって昇降を行うが、これに伴い図１１に示すようにダストボックス１７を上下に２分割する構成になっている。

図１２に示すように、一方のダストボックス（下）３８をグリル１８側に固定し、他方のダストボックス（上）３７をケースメント１１に固定することで、昇降開始時にグリル１８開閉と共にダストボックス１７も開閉することが可能となる。

ブラシ１５及び櫛１６は、ダストボックス（上）３７内に固定するため、フィルタ１２・ブラシ１５・櫛１６等の清掃部分とダストボックス１７の位置関係が、ダストボックス１７の昇降の度に位置ずれを起こすことがなくなる。

以上のように、本実施の形態によれば、ケースメント１１内に昇降装置３５を設け、昇降装置３５によりグリル１８とダストボックス１７を昇降させるようにしたので、グリル１８と一緒にダストボックス１７を昇降させることにより、ダストボックス１７のメンテナンスを容易に行うことが出来る。また、高所作業の危険性を回避することが出来る。

また、ダストボックス１７を上下に２分割する構成にし、一方のダストボックス（下）３８をグリル１８側に固定し、他方のダストボックス（上）３７をケースメント１１に固定することで、昇降開始時にグリル１８開閉と共にダストボックス１７も開閉することが可能となる。

さらに、ブラシ１５及び櫛１６は、ダストボックス（上）３７内に固定するため、フィルタ１２・ブラシ１５・櫛１６等の清掃部分とダストボックス１７の位置関係が、ダストボックス１７の昇降の度に位置ずれを起こすことがなくなる。

実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、ブラシ１５からダストボックス１７へ塵埃を掻き落す構造物は櫛１６のみとしたが、本実施の形態３ではブラシ１５の下部に補助櫛２５を備える場合を説明する。

図１３乃至図１６は実施の形態３を示す図で、図１３は天井埋込型空気調和機１００の縦断面図、図１４はフィルタ自動清掃機構部５０の動作時のフィルタ１２の動きを示す断面図、図１５は櫛１６の正面図、図１６は補助櫛２５の正面図である。

本実施の形態の、図１３に示す天井埋込型空気調和機１００の構成を、実施の形態１の図３と異なる点のみを説明する。

図１３に示すように、実施の形態１の図３の構成に加えてフィルタ自動清掃機構部５０に補助櫛２５が追加されている。

従って、フィルタ自動清掃機構部５０は、以下に示す部品を備えることになる。
（１）フィルタ１２；
（２）フィルタガイド１３；
（３）フィルタローラー１４；
（４）ブラシ１５；
（５）櫛１６；
（６）ダストボックス１７；
（７）ギアボックス１９；
（８）フレームキャッチ２０；
（９）フィルタレール溝２１；
（１０）フィルタセンサ２２；
（１１）補助櫛２５。
尚、（８）〜（１０）は、フィルタガイド１３に設けられる。

ブラシ１５の真下には補助櫛２５が設置される。補助櫛２５は、刃先をブラシ１５側へ向け、刃先がブラシ１５の毛先と接するような位置関係としている。

櫛１６、補助櫛２５は、夫々図１５、図１６に示すような形状をしている。即ち、補助櫛２５は、櫛１６よりも粗くなっている。

櫛１６は、ブラシ１５に約５ｍｍ程度食い込むように、取り付けられる。

一方、補助櫛２５は、前述したように刃先がブラシ１５の毛先と接するような位置関係となっている。

補助櫛２５は刃先がブラシ１５の毛先と接するような位置関係であるから、通常時（ブラシ１５の正回転時）は、補助櫛２５はブラシ１５の付着物を掻き取らない。

ここで、ブラシ１５の正回転、逆回転を定義しておく。後述するフィルタ自動清掃機構部５０の作動時の往路におけるフィルタローラー１４の回転方向を正回転と定義する。図１４では、時計方向が正回転になる。

また、フィルタ自動清掃機構部５０の作動時の復路におけるフィルタローラー１４の回転方向を逆回転と定義する。図１４では、反時計方向が逆回転になる。

図１４により、フィルタ自動清掃機構部５０の動作について述べる。フィルタ自動清掃機構部５０の動作は、実施の形態１と基本的には同じであるから、重複する部分の説明は省く。

フィルタ１２が往路の移動を終了し、フィルタ１２がフィルタレール溝２１の往路終端まで辿り着くと、フィルタレール溝２１のフィルタローラー１４の反対側の端部付近に設置されたフィルタセンサ２２（例えば、マイクロスイッチ等）がフィルタ１２を検知して、フィルタローラー１４は約１５秒間停止する。そして、その１５秒間のうちの約１０秒間、ブラシ１５を逆回転させる（図１４（３））。

フィルタローラー１４が停止中に、約１０秒間ブラシ１５を逆回転させることにより、図１４（２）のときにブラシ１５が時計方向（正回転）に回転し、櫛１６によって浮遊物が掻き取られずに、逆に浮遊物がブラシ１５や櫛１６に絡まってしまった場合でも、ブラシ１５や櫛１６に絡まった浮遊物を補助櫛２５で梳き取り、ダストボックス１７に浮遊物を落下させることができる。

このように、櫛１６よりも粗い補助櫛２５を、刃先がブラシ１５の毛先と接するように設けることにより、通常時（ブラシ１５の正回転時）は、補助櫛２５はブラシ１５の付着物を掻き取らない。フィルタ１２が往路の移動を終了し、フィルタ１２がフィルタレール溝２１の往路終端まで辿り着き、フィルタローラー１４が約１５秒間停止するが、その１５秒間のうちの約１０秒間、ブラシ１５を逆回転させることにより、図１４（２）のときにブラシ１５が時計方向（正回転）に回転し、櫛１６によって浮遊物が掻き取られずに、逆に浮遊物がブラシ１５や櫛１６に絡まってしまった場合でも、ブラシ１５や櫛１６に絡まった浮遊物を補助櫛２５で梳き取り、ダストボックス１７に浮遊物を落下させることができる。

実施の形態１を示す図で、天井埋込型空気調和機１００（室内機）を部屋４５の天井に取り付けた状態を部屋４５から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、天井埋込型空気調和機１００の横断面図。 実施の形態１を示す図で、天井埋込型空気調和機１００の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、天井埋込型空気調和機１００の分解斜視図。 実施の形態１を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０をケースメント１１から外した分解斜視図、 実施の形態１を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０のフィルタ１２を外した状態を上方より見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０の分解斜視図。 実施の形態１を示す図で、フィルタ自動清掃部にフィルタ１２を挿入する際の動きを示した斜視図。 実施の形態１を示す図で、図９はフレームキャッチ２０をケースメント１１から取り外すときの図（（ａ）はフレームキャッチ２０をケースメント１１に取り付けた状態を示す側面図、（ｂ）はフレームキャッチ２０を内側に摺動させた状態を示す側面図、（ｃ）はケースメント１１からフィルタ自動清掃機構部５０を取り外した状態を示す側面図）。 実施の形態１を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０の動作時のフィルタ１２の動きを示す断面図。 実施の形態２を示す図で、天井埋込型空気調和機１００の縦断面図。 実施の形態２を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０のダストボックス１７を示す縦断面図。 実施の形態３を示す図で、天井埋込型空気調和機１００の縦断面図。 実施の形態３を示す図で、フィルタ自動清掃機構部５０の動作時のフィルタ１２の動きを示す断面図。 実施の形態３を示す図で、櫛１６の正面図。 実施の形態３を示す図で、補助櫛２５の正面図。

符号の説明

１ ユニット筐体、２ ファン、３ ファンモータ、４ ベルマウス、５ 熱交換器、６ ドレンパン、７ 化粧パネル、８ 吹出口、９ ベーン、１１ ケースメント、１１ａ 突出部、１２ フィルタ、１２ａ 縦桟、１２ｂ 横桟、１２ｃ 円弧ギア、１３ フィルタガイド、１３ａ 上部格子、１３ｂ 下部格子、１４ フィルタローラー、１５ ブラシ、１６ 櫛、１７ ダストボックス、１８ グリル、１９ ギアボックス、２０ フレームキャッチ、２０ａ コの字形状部、２０ｂ フィルタ押さえ部、２１ フィルタレール溝、２１ａ 共通フィルタレール溝、２１ｂ 二重フィルタレール溝、２２ フィルタセンサ、２３ アルミパイプ、２４ 植毛テープ、２５ 補助櫛、２６ａ モータ、２６ｂ モータ、３３ ブラシ回転軸、３５ 昇降装置、３６ ワイヤ、３７ ダストボックス（上）、３８ ダストボックス（下）、４０ 本体吹出口、４５ 部屋、５０ フィルタ自動清掃機構部、１００ 天井埋込型空気調和機。

Claims (16)

1. 天井に設置されて下面が開口する筐体と、
   前記筐体内に配置される送風機と、
   前記筐体の下面に設置され、吸込口が形成された化粧パネルと、
   前記化粧パネルと前記送風機との間に設けられ、以下に示す要素を有するフィルタ自動清掃機構部とを備え、
   （１）前記吸込口から吸い込まれる空気中の浮遊物を捕える、平面視略四角形の板状で可撓性を有するフィルタ；
   （２）前記フィルタが収納され、自動清掃時に該フィルタの往路と復路の摺動を可能にするＵターン式のフィルタレール溝を有するフィルタガイド；
   （３）前記フィルタを駆動するフィルタローラー；
   （４）前記フィルタローラーに隣接して、該フィルタローラーの斜め下方に設けられ、前記フィルタに捕集された浮遊物を掻き落とすブラシ；
   （５）前記ブラシが掻き取った前記浮遊物を掻き落とす櫛；
   （６）前記ブラシ及び前記櫛が掻き落とす前記浮遊物を収納するダストボックス；
   前記フィルタ自動清掃機構部が動作を開始すると、前記フィルタローラーと前記ブラシとが回転を開始して、前記フィルタ自動清掃機構部が動作を開始する前は前記フィルタローラーと前記ブラシとの間に位置しない前記フィルタの往路の移動が開始し、
   このとき、前記往路における前記フィルタローラーの回転方向を正回転と定義すると、前記ブラシは逆回転方向に回転し、
   次に、前記フィルタの往路の先頭となる枠が前記フィルタローラーと前記ブラシとの間を通過し、その後、所定長さ移動したら、前記ブラシの回転方向を反転させて正回転方向に回転させることで、前記ブラシが前記フィルタローラーによって送られる前記フィルタから付着物を掻き取りを開始し、
   前記フィルタが往路の移動を終了すると、前記フィルタローラーのみ逆回転方向に回転を開始して前記フィルタの復路が始まり、その後前記フィルタの復路の移動が終了すると、前記フィルタローラーの回転を停止させて前記フィルタ自動清掃機構部の動作が終了し、このとき前記ブラシは停止していることを特徴とする天井埋込型空気調和機。
2. 前記筐体と前記化粧パネルとの間に、前記フィルタ自動清掃機構部を収納するケースメントを設けたことを特徴とする請求項１記載の天井埋込型空気調和機。
3. 前記フィルタガイドの前記フィルタレール溝を、共通フィルタレール溝と二重フィルタレール溝とで構成される６の字状のＵターン式とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の天井埋込型空気調和機。
4. 前記フィルタガイドの前記フィルタローラーの設けられた側と反対側の端部に設けられ、前記ケースメント側へ開いたコの字形状部と、前記コの字形状部の反対側に、前記フィルタの上部に当接して前記フィルタの押さえとして機能する内側に延びるフィルタ押さえ部とを有するフレームキャッチを、前記フィルタガイドに前記フィルタレール溝と平行な方向へ所定の範囲で摺動可能に設けたことを特徴とする請求項２記載の天井埋込型空気調和機。
5. 前記フィルタローラーの両端の円周上には第１の円弧ギヤが形成されると共に、前記フィルタの前記フィルタローラーと直交する方向の両端の枠にも全長に渡り第２の円弧ギヤが形成され、前記第１の円弧ギヤと前記第２の円弧ギヤとが噛み合い、前記フィルタローラー接続されたモータによって前記フィルタを駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
6. 前記フィルタ自動清掃機構部は、前記フィルタローラーの下方に前記ブラシが設けられると共に、前記ブラシの下方に前記櫛が設けられ、さらに前記櫛の下方に前記ダストボックスが設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
7. 前記フィルタローラーはフィルタローラー回転軸を備えると共に、前記ブラシはブラシ回転軸を備え、前記フィルタローラー回転軸と前記ブラシ回転軸とは鉛直方向に所定のオフセットを有して設置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
8. 前記櫛は、前記ブラシと接触する先端と反対側の端部を支点とする場合、前記支点と前記ブラシとの二つの接線の間に入るように設置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
9. 前記フィルタガイドは上部格子と下部格子とを有して第１の格子形状を形成すると共に、前記フィルタは交差する縦桟と横桟とで形成される第２の格子形状を形成し、前記フィルタを前記フィルタガイドに略完全に挿入した状態では、前記第１の格子形状と前記第２の格子形状とが重なるように構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
10. 前記フィルタガイドは上部格子と下部格子とを有し、前記フィルタガイドの前記下部格子の一部が開閉式であり、前記フィルタを前記フィルタガイドへ着脱自在としたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
11. 前記化粧パネルの吸込口にグリルを設け、前記ダストボックスを前記グリルに取り付け、前記グリルを昇降させる昇降装置を前記筐体内に設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。
12. 前記ダストボックス１７を上下に２分割し、一方のダストボックス（下）を前記グリル側に固定し、他方のダストボックス（上）を前記筐体に固定することを特徴とする請求項１１記載の天井埋込型空気調和機。
13. 天井に設置されて下面が開口する筐体と、
    前記筐体内に配置される送風機と、
    前記筐体の下面に設置され、吸込口が形成された化粧パネルと、
    前記化粧パネルと前記送風機との間に設けられ、以下に示す要素を有するフィルタ自動清掃機構部とを備え、
    （１）前記吸込口から吸い込まれる空気中の浮遊物を捕える、平面視略四角形の板状で可撓性を有するフィルタ；
    （２）前記フィルタが収納され、自動清掃時に該フィルタの往路と復路の摺動を可能にするＵターン式のフィルタレール溝を有するフィルタガイド；
    （３）前記フィルタを駆動するフィルタローラー；
    （４）前記フィルタローラーに隣接して、該フィルタローラーの斜め下方に設けられ、前記フィルタに捕集された浮遊物を掻き落とすブラシ；
    （５）前記ブラシが掻き取った前記浮遊物を該ブラシの正転時に掻き落とす櫛；
    （６）前記ブラシの逆転時に前記浮遊物を掻き落とす補助櫛；
    （７）前記ブラシ及び前記櫛及び前記補助櫛が掻き落とす前記浮遊物を収納するダストボックス；
    前記フィルタ自動清掃機構部が動作を開始すると、前記フィルタローラーと前記ブラシとが回転を開始して、前記フィルタ自動清掃機構部が動作を開始する前は前記フィルタローラーと前記ブラシとの間に位置しない前記フィルタの往路の移動が開始し、
    このとき、前記往路における前記フィルタローラーの回転方向を正回転と定義すると、前記ブラシは逆回転方向に回転し、
    次に、前記フィルタの往路の先頭となる枠が前記フィルタローラーと前記ブラシとの間を所定長さ通過したら、前記ブラシの回転方向を反転させて正回転方向に回転させることで、前記ブラシが前記フィルタローラーによって送られる前記フィルタから付着物を掻き取りを開始し、
    前記フィルタが往路の移動を終了すると、前記フィルタローラーは所定時間停止し、且つ前記ブラシを所定時間逆回転方向に回転させ、前記補助櫛で前記ブラシや前記櫛に絡まった浮遊物を梳き取り、
    その後前記フィルタローラーのみ逆回転方向に回転を開始して前記フィルタの復路が始まり、その後前記フィルタの復路の移動が終了すると、前記フィルタローラーの回転を停止させて前記フィルタ自動清掃機構部の動作が終了し、このとき前記ブラシは停止していることを特徴とする天井埋込型空気調和機。
14. 前記フィルタ自動清掃機構部は、前記フィルタローラーの下方に前記ブラシが設けられると共に、前記ブラシの下方に前記櫛が設けられ、加えて前記ブラシの略真下に前記補助櫛が設けられ、さらに前記櫛及び前記補助櫛の下方に前記ダストボックスが設けられることを特徴とする請求項１３記載の天井埋込型空気調和機。
15. 前記補助櫛は、前記ブラシの真下に位置し、前記補助櫛の刃先はブラシ側に向かい、前記補助櫛の刃先は前記ブラシの毛先に接するように配置されることを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の天井埋込型空気調和機。
16. 前記ブラシは正逆転可能で、正転時に該ブラシから前記櫛により前記浮遊物を掻き落す際に該櫛に絡みついた前記浮遊物を、前記ブラシを逆転させることにより、前記補助櫛でダストボックスへ掻き落すことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の天井埋込型空気調和機。