JP4878599B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内機に係り、特にエアフィルタを前部エアフィルタと上部エアフィルタに分割し、それぞれのエアフィルタで捕捉され付着する塵埃を自動的に除去するエアフィルタ清掃構造に関する。

空気調和機の室内機では、吸込み口から室内機本体内に室内空気が吸込まれるが、室内空気に含まれる塵埃は吸込み口と対向して設けられるエアフィルタで捕捉され、室内空気のみが熱交換器に導かれて熱交換される。空調運転の継続に伴いエアフィルタには捕捉された塵埃が堆積し、そのまま放置すると熱交換器に対する室内空気の流通が阻害されて熱交換効率の低下を招いてしまう。

理想的には、エアフィルタに付着している塵埃を定期的に除去し、熱交換効率の向上を図る必要がある。そのため、室内機本体の前面を構成する前面パネルを回動自在に設け、前面パネルを開放するとエアフィルタが露出する。エアフィルタの下端部を摘んで引き下ろせば、容易に室内機本体から取外せる。エアフィルタに付着している塵埃を除去したあと、再びエアフィルタの上端部を室内機本体に当てて押上げれば、元の位置に戻せるようになっている。

しかしながら、一般的に多用される空気調和機の室内機は、いわゆる壁掛け式と呼ばれていて、部屋の壁面高所に取付けられている。そのため、例えば高齢者や女性にとっては前面パネルの開閉とエアフィルタの着脱操作が困難を伴い、エアフィルタに塵埃を付着させたままの状態になり易い。

そこで、例えば特開２００２−５５０４号公報に開示されるように、エアフィルタに付着するゴミを自動的に除去する空気調和機が提供されるに至った。具体的には、エアフィルタを本体の吸込み口の内側に沿って回動させる回動手段を備えるとともに、エアフィルタ上のゴミ（塵埃）を除去するゴミ除去手段及び、除去したゴミを収集するゴミ収納部とから構成されている。

ところで上述の技術では、エアフィルタの上端を巻き付けているロール軸を駆動モータが回転駆動し、エアフィルタを巻き取る。同時に、エアフィルタに押し付けられている毛ブラシを回転させながら、エアフィルタに付着しているゴミを掻き落とす。エアフィルタのほとんど全てを巻き取った状態でゴミの除去が完了したら、駆動モータの駆動を停止する。この状態でエアフィルタの下端部に連結される渦巻きばねが作動し、エアフィルタを引張って元の位置まで戻すようになっている。

したがって、エアフィルタ全体を移動してゴミを除去するために、エアフィルタの移動距離が長くなり、除去に必要な時間がかかってしまう。また、本体の大型化を抑制するために、巻き取ったエアフィルタの直径を可能な限り小さくしなければならず、エアフィルタは極薄状のものを使用することとなる。

しかも、ゴミの除去が完了した状態で渦巻きばねが作用し、エアフィルタを一気に伸張させるようになっているから、エアフィルタは繰り返しの引張り力に耐え得る強度の高い素材を用いる必要がある。このような極薄で強度の高い特殊なエアフィルタ材料の選択には困難が伴い、当然、高価になりコストに悪影響を与える。

長期の使用に亘ると、必然的にエアフィルタの柔軟性が低下してきて部分的に皺が発生することが避けられず、この部分にゴミが残り易い。エアフィルタがロール軸に巻き取られる際に、皺部分に残ったゴミが重ね合った部分に転移分散する。エアフィルタの汚れが大きくなると、均等な巻き取りがし難くなってゴミの除去が効果的に行えず、信頼性の低下を招いてしまう。

本発明は、エアフィルタを前部と上部に分割し、それぞれのエアフィルタに付着している塵埃を除去する際は各エアフィルタを個別に往復駆動して、エアフィルタの小型化と、移動距離を短縮し除去に必要な時間の短縮化を得られるとともに、経年変化の影響を受けずに確実な塵埃除去をなし、耐久性及び信頼性の向上化を図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。

上記目的を達成するため本発明における空気調和機の室内機は、室内機本体の前部吸込み口及び上部吸込み口にそれぞれ対向して前部エアフィルタ及び上部エアフィルタを配置し、前部移動機構で前部エアフィルタを上部吸込み口方向へ往復移動させ、上部移動機構で上部エアフィルタを前部吸込み口方向へ往復移動させ、前部吸込み口と上部吸込み口との間に、前部エアフィルタと上部エアフィルタに付着する塵埃を除去する塵埃除去手段と、この塵埃除去手段によって除去された塵埃を収集する塵埃収集部を備えたエアフィルタ清掃機構を配置し、前部移動機構と上部移動機構はエアフィルタ清掃機構に対して前部エアフィルタと上部エアフィルタを交互に移動する。

図１は、本発明の実施の形態に係る、空気調和機室内機の概略断面図である。 図２は、第１の実施の形態に係る掃除ユニットを備えた室内機要部の側面図である。 図３は、同実施の形態に係る、掃除ユニットの構成を概略的に示す図である。 図４は、同実施の形態に係る、掃除ユニットの作用説明図である。 図５は、第２の実施の形態に係る掃除ユニットを備えた室内機要部の斜視図である。 図６は、同実施の形態に係る、駆動機構部を一部分解した斜視図である。 図７は、同実施の形態に係る、駆動機構部の側面図である。 図８は、同実施の形態に係る、掃除ユニットの作用説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一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おける前面パネルを外した状態の概略の側断面図である。（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、この室内機本体１の前面側筐体を構成する前面パネル２と、部品を配置する後板筐体３とから構成されていて、横長状をなす。室内機本体１の前面側一部に前部吸込み口４が開口され、前部吸込み口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た可動パネルが嵌め込まれている。

運転停止時において、上記可動パネルは前面パネル２表面に接合して同一面となり、前部吸込み口４を室内側から閉成するが、運転時には手前側に突出変位して周囲に室内側と連通する隙間が生じ、前部吸込み口４が室内側に開放するよう制御される。

室内機本体１の上部には上部吸込み口６が設けられる。上部吸込み口６には枠状の桟が嵌め込まれていて、この桟によって複数の空間部に仕切られている。室内機本体１の前面下部には、２枚の吹出しルーバ８ａ，８ｂが並行して設けられる吹出し口９が形成される。各吹出しルーバ８ａ，８ｂは、上記吹出し口９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。

室内機本体１内には、前側熱交換器部１０Ａと後側熱交換器部１０Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器１０が配置される。上記前側熱交換器部１０Ａは、室内機本体１の前面パネル２取付け面の部分と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、後側熱交換器部１０Ｂは直状に形成されて上部吸込み口６と斜めに傾斜して対向する。

前部吸込み口４と前側熱交換器部１０Ａとの間には前部エアフィルタ５Ａが取付けられ、上部吸込み口６と後側熱交換器部１０Ｂとの間には上部エアフィルタ５Ｂが取付けられる。すなわち、前部エアフィルタ５Ａは前部吸込み口４に対向して設置され、上部エアフィルタ５Ｂは上部吸込み口６に対向して配置される。

上記前部エアフィルタ５Ａは前部吸込み枠７Ａに保持され、上部エアフィルタ５Ｂは上部吸込み枠７Ｂに保持される。そして、前部吸込み枠７Ａの上端部と、上部吸込み枠７Ｂの前端部との間に沿って、後述するエアフィルタ清掃機構（以下、「掃除ユニット」と呼ぶ）Ｚが介設される。なお説明すれば、上記掃除ユニットＺは前部吸込み口４と上部吸込み口６との間に設けられる。

上記熱交換器１０を構成する前側熱交換器部１０Ａの前面側一部に、電気集塵機１１が着脱自在に取付けられる。上記電気集塵機１１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引きつけて捕捉する集塵側電極とから構成される。

上記傘状に形成される熱交換器１０の前後側熱交換器部１０Ａ，１０Ｂ相互間に室内送風機１２が配置される。上記室内送風機１２は、室内機本体１の一側端のスペースに配置されるファンモータと、このファンモータの回転軸に一方の支軸が機械的に連結される横流ファンとから構成される。室内機本体１の他側端のスペースには上記室内送風機１２に隣設され、かつこの軸心の延長上に軸心を有する換気ユニットが設けられる。

上記換気ユニットは、上記掃除ユニットＺと接続ホースを介して連通されていて、ダンパとダンパ駆動機構及び送風機構から構成される。ダンパ駆動機構は、制御信号にもとづいてダンパを回動駆動し、その結果、熱交換器１０を通過した熱交換空気である熱交換器二次側空気を送風機構に導く作用と、前，上部エアフィルタ５Ａ，５Ｂを通過し熱交換器１０に導かれる以前の熱交換器一次側空気を送風機構に導く作用とに切換えられるようになっている。

上記送風機構を構成するファンケーシングは吹出し口体を備えていて、この吹出し口体は屋外と連通する。したがって、ファンケーシング内のファンを回転駆動すれば、熱交換器二次側空気もしくは熱交換器一次側空気が屋外へ排出される、いわゆる換気作用をなす。これら一次側と二次側の選択は、被空調室内の状態ばかりでなく室内機本体１内の状態に応じて選択される。

さらに、換気ユニットにおけるダンパとダンパ駆動機構は、上記送風機構のファンケーシングに設けられる吸気口を閉塞することもできる。このときは、例えば屋外とケーシングの吸気口を介して換気ユニットが室内機本体内と連通することで、屋外の塵埃や騒音などが室内に侵入してくるのを防止する。

上記掃除ユニットＺと換気ユニットを連通する接続ホースは、換気ユニットにおける送風機構のファンケーシングの吸気口と吹出し口体との間に接続される。したがって、吸気口を閉塞してもファンケーシング内のファンを回転駆動すれば、接続ホースを介して掃除ユニットＺに負圧がかかることとなる。

一方、上記前側熱交換器部１０Ａの下端部は前ドレンパン１３ａ上に載り、後側熱交換器部１０Ｂの下端部は後ドレンパン１３ｂ上に載って、それぞれの熱交換器部１０Ａ，１０Ｂ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１３ａ，１３ｂの一部側壁外面は室内送風機１２に近接した位置に設けられ、これらで室内送風機１２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１３ａ，１３ｂの側壁部分と吹出し口９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。

次に、上記掃除ユニットＺについて詳述する。

図２は前部吸込み枠７Ａと上部吸込み枠７Ｂ及び掃除ユニットＺの斜視図、図３は掃除ユニットＺの概略の断面図である。

前部エアフィルタ５Ａは、前部移動機構２０Ａによって前部吸込み口４と対向する部位から上部吸込み口６と対向する部位へ、往復移動させられるようになっている。上部エアフィルタ５Ｂは、上部移動機構２０Ｂによって上部吸込み口６と対向する部位から前部吸込み口４と対向する部位へ往復移動させられるようになっている。

上記掃除ユニットＺは、前部エアフィルタ５Ａと上部エアフィルタ５Ｂに付着する塵埃を除去する塵埃除去手段である回転ブラシ２５と、この回転ブラシ２５を回転駆動するブラシ駆動機構３０と、上記回転ブラシ２５が除去した塵埃を収集する塵埃収集部Ｓを備えたダストボックス３５及びシール部材３９とから構成される。

図２において、前部吸込み枠７Ａに前部エアフィルタ５Ａが組み込まれた状態を示しているが、上部吸込み枠７Ｂでは上部エアフィルタ５Ｂを省略し、枠体のみを示している。前部吸込み枠７Ａの両側部には上下方向に沿ってガイドレールが設けられていて、このガイドレールに前部エアフィルタ５Ａの両側端が嵌め込まれる。

前部吸込み枠７Ａは前部エアフィルタ５Ａを上下方向に沿って移動自在に支持している。同様に、上部吸込み枠７Ｂの両側部には前後方向に沿ってガイドレールが設けられていて、このガイドレールに上部エアフィルタ５Ｂの両側端が嵌め込まれる。すなわち、上部吸込み枠７Ｂは上部エアフィルタ５Ｂを前後方向に沿って移動自在に支持している。

各エアフィルタ５Ａ，５Ｂには幅方向の中央部で、かつ幅方向とは直交する方向である上下方向（前後方向）に亘って中央補強桟が設けられていて、この中央補強桟の裏面には、前部移動機構２０Ａと上部移動機構２０Ｂを構成する平歯車である、いわゆるラックが設けられている。

前部吸込み枠７Ａの一側端（図中右側）の側面には、前部用駆動モータ（ステッピングモータ）２１ａが取付けられている。前部用駆動モータ２１ａの回転軸は枠体の内側へ突出していて、このモータ回転軸にはカップリングを介して駆動軸２２ａが連結されている。駆動軸２２ａ端部は前部エアフィルタ５Ａの幅方向略中間部まで延出され、この端部には上記ラックに噛合するフィルタ用ギヤ２３ａが嵌着されている。

前部用駆動モータ２１ａがフィルタ用ギヤ２３ａを回転駆動すると、ラックとの噛合によって前部エアフィルタ５Ａはフィルタ用ギヤ２３ａの回転方向に移動する。上記フィルタ用ギヤ２３ａと間隙を存して補強用棒２４ａが設けられ、前部吸込み枠７Ａの両側部に亘って架設される。上記補強用棒２４ａは、前部吸込み枠７Ａを補強するとともに、フィルタ用ギヤ２３ａとで前部エアフィルタ５Ａを挟持し、掃除ユニットＺへ円滑に導かれるようガイドする。

上部吸込み枠７Ｂの一側端（図中右側）の側面には、上部用駆動モータ（ステッピングモータ）２１ｂが取付けられている。上部用駆動モータ２１ｂの回転軸は枠体の内側へ突出していて、このモータ回転軸にはカップリングを介して駆動軸２２ｂが連結されている。駆動軸２２ｂ端部は上部エアフィルタ５Ｂの幅方向略中間部まで延出され、この端部には上記ラックに噛合するフィルタ用ギヤ２３ｂが嵌着されている。

上部用駆動モータ２１ｂがフィルタ用ギヤ２３ｂを回転駆動すると、ラックとの噛合によって上部エアフィルタ５Ｂはフィルタ用ギヤ２３ｂの回転方向に移動する。上記フィルタ用ギヤ２３ｂと間隙を存して補強用棒２４ｂが設けられ、上部吸込み枠７Ｂの両側部に亘って架設される。上記補強用棒２４ｂは上部吸込み枠７Ｂを補強するとともに、フィルタ用ギヤ２３ｂとで前部エアフィルタ５Ｂを挟持し、掃除ユニットＺへ円滑に導かれるようガイドする。

上記掃除ユニットＺを構成する回転ブラシ２５は、各吸込み枠７Ａ，７Ｂの幅方向全長に亘って対向する軸長を有し、両端部が回転自在に枢支される軸部２６と、この軸部２６の周面に所定間隔を存して設けられる複数条のブラシ部２７を備えている。各ブラシ部２７は、軸部２６の軸方向に沿って螺旋状に曲成するよう設けられる。

上記軸部２６の一側端は、前部吸込み枠７Ａと上部吸込み枠７Ｂの側面から側方へ突出して上記ブラシ駆動機構３０に連結される。ブラシ駆動機構３０は、回転ブラシ２５の軸部２６に連結される減速ギヤ群と、この減速ギヤ群を駆動する駆動モータ（小形ＤＣモータ）から構成される。上記減速ギヤ群とブラシ駆動モータは、上記前部用駆動モータ２１ａと上部用駆動モータ２１ｂとの間に取付けられるブラシ駆動機構用ボックス３１内に収容されている。

上記ダストボックス３５は、ダストケース３６とダストカバー３７及びダストベース３８とから構成される。上記ダストケース３６とダストカバー３７が組み合わされ、上記回転ブラシ２５の一部が露出する開口部を有して、回転ブラシ２５を軸方向に沿って囲っている。そして、これらの組み合わせから、回転ブラシ２５の両側に空間部が形成されていて、これら空間部が回転ブラシ２５によって除去される塵埃を収集する上記塵埃収集部Ｓとなっている。

上記ダストベース３８は、回転ブラシ２５が露出する開口部に対向し、かつ回転ブラシ２５の軸方向に沿って配置されている。上記シール部材３９はダストベース３８に設けられていて、常時はダストケース３６とダストカバー３７から露出する回転ブラシ２５の一部を開閉自在に閉成し、これらによって形成される開口部を閉成するよう弾性部材によって押上げられる。したがって、塵埃収集部Ｓはシール部材３９によって閉成される。
上記シール部材３９を押上げる弾性力は極く弱くて、後述するように前部エアフィルタ５Ａもしくは上部エアフィルタ５Ｂが移動してきて突き当たると、その移動力に押されて後退変位し各エアフィルタ５Ａ，５Ｂの通過を許容する。各エアフィルタ５Ａ，５Ｂが通過すると再びスプリングによって押上げられ、ダストケース３６とダストカバー３７とからなる開口部を塞ぐようになっている。

このようにして構成される空気調和機の室内機であって、リモコンの運転スイッチをオンに切換えると、可動パネルが前部吸込み口４を開放し、冷房運転と暖房運転の指定に応じて吹出し口９に備えられる吹出しルーバ８ａ，８ｂが回動して姿勢が設定される。同時に、室内送風機１２が送風作用をなす一方で、室外機の圧縮機が駆動され冷凍サイクル運転が開始される。

室内空気は、前部吸込み口４と上部吸込み口６から室内機本体１内に導かれ、前部エアフィルタ５Ａ及び上部エアフィルタ５Ｂを通過して室内空気中に含まれる塵埃が捕捉される。塵埃が除去された室内空気は熱交換器１０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９から吹出しルーバ８ａ，８ｂ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（遠隔操作盤）を操作して「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。

図４の（Ａ）〜（Ｄ）は、エアフィルタ掃除モードが選択された場合の掃除ユニットＺの動作を順に示す説明図である。

概略的に述べれば、いずれか一方のエアフィルタ（ここでは前部エアフィルタ５Ａ）を掃除ユニットＺに対し往復移動し、付着している塵埃を除去する。ついで、他方のエアフィルタ（上部エアフィルタ５Ｂ）を掃除ユニットＺに対して往復移動し、付着している塵埃を除去する。移動順序は逆であっても支障はない。

図４の（Ａ）は、空調運転中もしくは停止中の掃除ユニットＺと、前部エアフィルタ５Ａ及び上部エアフィルタ５Ｂの位置関係を示している。ここでは、前部エアフィルタ５Ａの上端部と上部エアフィルタ５Ｂの前端部が掃除ユニットＺに接触しているが、これらエアフィルタ５Ａ，５Ｂ端部が掃除ユニットＺと離間していてもよく、要は、前部エアフィルタ５Ａが前部吸込み口４と対向して配置され、上部エアフィルタ５Ｂが上部吸込み口６と対向して配置され、これらエアフィルタ５Ａ，５Ｂ相互間に掃除ユニットＺが配置されればよい。

図４の（Ｂ）に示すように、エアフィルタ掃除モードの選択に伴い、制御部はブラシ駆動機構３０の駆動モータに作動信号を送り、減速ギヤ群を介して回転ブラシ２５を反時計回り方向へ回転駆動する。同時に、前部移動機構２０Ａの前部用駆動モータ２１ａに作動信号を送り、フィルタ用ギヤ２３ａを時計回り方向に回転駆動する。フィルタ用ギヤ２３ａに噛合するラックを備えた前部エアフィルタ５Ａは、ギヤの回転方向である上方向へ移動させられる。

前部エアフィルタ５Ａの上端縁はシール部材３９に当接して、これを強制的に押し下げる。したがって、前部エアフィルタ５Ａは上端縁から回転ブラシ２５に対向し、かつ順次摺接しながら上昇移動する。前部エアフィルタ５Ａに付着していた塵埃は、回転ブラシ２５によって円滑に、かつ確実に掻き落される。

すなわち、ブラシ駆動機構３０における減速ギヤ群のギヤ比の設定から、回転ブラシ２５の回転速度を前部エアフィルタ５Ａの走行速度よりも速く設定することと、前部エアフィルタ５Ａと回転ブラシ２５が同方向に回転（走行）するところから、互いの間に抵抗が生じることがない。掻き落とされた塵埃は、順次、ダストケース３６とダストカバー３７とで形成される塵埃収集部Ｓに導かれ収集される。上記塵埃収集部Ｓがほとんど密閉状態となっているので、掻き落とされた塵埃が周辺へ飛散することはない。

前部エアフィルタ５Ａの上端縁は待機中の上部エアフィルタ５Ｂと上部吸込み口６との間に介在し、かつ上部エアフィルタ５Ｂの後端側へ進行する。図のように、前部エアフィルタ５Ａの下端縁がフィルタ用ギヤ２３ａに到達する以前の位置で、回転ブラシ２５用の駆動モータとフィルタ用ギヤ２３ａの駆動モータ２１ａを停止させる。すなわち、この状態で前部エアフィルタ５Ａに付着していた塵埃が全て除去され塵埃収集部Ｓに収集される。

次に、制御部はブラシ駆動機構３０の駆動モータと前部移動機構２０Ａの駆動モータ２１ａに対して、逆回転の駆動信号を送る。回転ブラシ２５は時計回り方向に回転駆動され、フィルタ用ギヤ２３ａは反時計回り方向に回転駆動される。前部エアフィルタ５Ａは再び回転ブラシ２５と接触しながら、元の前部吸込み口４と対向する部位へ向かって下降移動する。回転ブラシ２５は再び前部エアフィルタ５Ａを清掃することとなり、たとえ前部エアフィルタ５Ａに塵埃が残っていたとしても、回転ブラシ２５は残った塵埃を完全に除去する。

図４の（Ｃ）に示すように、下降移動する前部エアフィルタ５Ａの上端縁が回転ブラシ２５との接触部を通過すると、前部エアフィルタ５Ａは前部吸込み口４と対向する元の位置に完全に戻ることになる。前部エアフィルタ５Ａの通過に伴いシール部材３９は上昇してダストケース３６とダストカバー３７の開口部を閉成し、開口部からの塵埃の漏れを防止する。

次のタイミングで制御部は、回転ブラシ２５の駆動を継続したまま、上部移動機構２０Ｂの駆動モータ２１ｂに駆動信号を送る。図４の（Ｄ）に示すように、フィルタ用ギヤ２３ｂは反時計回り方向に回転駆動され、上部エアフィルタ５Ｂは前端縁でシール部材３９を押下げ、回転ブラシ２５に対向し、かつ順次摺接しながら下降移動する。上部エアフィルタ５Ｂに付着していた塵埃は、回転ブラシ２５によって円滑に、かつ確実に掻き落される。

すなわち、ブラシ駆動機構３０における減速ギヤ群のギヤ比の設定から、回転ブラシ２５の回転速度を上部エアフィルタ５Ｂの走行速度よりも速く設定することと、上部エアフィルタ５Ｂと回転ブラシ２５が同方向に回転（走行）するところから、互いの間に抵抗が生じることがない。掻き落とされた塵埃は、順次、ダストケース３６とダストカバー３７とで形成される塵埃収集部Ｓに導かれ収集される。上記塵埃収集部Ｓがほとんど密閉状態となっているので、掻き落とされた塵埃が周辺へ飛散することはない。

次に、制御部はブラシ駆動機構３０の駆動モータと上部移動機構２０Ｂの駆動モータ２１ｂに対して、逆回転の駆動信号を送る。回転ブラシ２５は反時計回り方向に回転駆動され、フィルタ用ギヤ２３ｂは時計回り方向に回転駆動される。上部エアフィルタ５Ｂは再び回転ブラシ２５と接触し、元の上部吸込み口６と対向する方向へ移動する。回転ブラシ２５は再び上部エアフィルタ５Ｂを清掃することとなり、たとえ上部エアフィルタ５Ｂに塵埃が残っていたとしても、回転ブラシ２５は残った塵埃を完全に除去する。

上部エアフィルタ５Ｂの前端縁が回転ブラシ２５との接触部を通過して、再び元の上部吸込み口６と対向する部位に戻ると、制御部はブラシ駆動機構３０と上部移動機構２０Ｂに対して同時に停止信号を送り、回転ブラシ２５とフィルタ用ギヤ２３ｂの回転を止める。したがって、再び図４の（Ａ）に示すように、シール部材３９は上昇してダストケース３６とダストカバー３７とで形成される開口部を閉成する。

次に、制御部は換気ユニットに対して駆動信号を送る。上記換気ユニットは、ダンパ全閉モードを選択したうえで、送風機構のファンを回転駆動する。この影響で、接続ホースを介して掃除ユニットＺに形成される塵埃収集部Ｓに負圧がかかる。塵埃収集部Ｓに収集されている塵埃は、接続ホースを介して全て換気ユニットに吸引され、ついには屋外へ排出される。

以上説明したように、室内機本体１の前部吸込み口４と上部吸込み口６に対向する前部エアフィルタ５Ａと上部エアフィルタ５Ｂを別体に構成した。そして、掃除ユニットＺに対して一方のエアフィルタ５Ａを往復移動して付着している塵埃を除去し、そのあと他方のエアフィルタ５Ｂを往復移動して塵埃を除去するようにした。

したがって、先行技術にあるように、前部吸込み口４及び上部吸込み口６の両方に対向する１枚型のエアフィルタを備えたものと比較して、塵埃除去中の前，上部エアフィルタ５Ａ，５Ｂの移動量が半分ですみ、塵埃の除去時間が半分に短縮されて作業性の向上化を得られる。それぞれのエアフィルタ５Ａ，５Ｂの移動位置が、他方のエアフィルタの配置位置と同じであるので、特に移動先にスペースを確保する必要がない。

それぞれのエアフィルタ５Ａ，５Ｂは、掃除ユニットＺで交差した状態で移動して室内機本体１から外部へ突出しないので、美観の向上を得られる。先行技術にあるようなエアフィルタを軸に巻き取る方式に比べて、エアフィルタと掃除ユニット構造の簡素化を図ることができる。先行技術にあるようなエアフィルタを固定したまま塵埃除去手段を移動して塵埃を吸引する機構と比べて、小型化と簡素化を図れ、耐久性と信頼性の向上を得られる。

両方のエアフィルタ５Ａ，５Ｂに付着する塵埃を、掃除ユニットＺに備えた１つの回転ブラシ２５で除去するので、掃除ユニットＺがコンパクト化され、配置スペースをとらないですむ。換気ユニットを利用して掃除ユニットＺに収集した塵埃を屋外へ排出するので、手間がかからずにすむ。このとき、ダストケース３６とダストカバー３７とで形成される開口部をシール部材３９で閉成するので、塵埃収集部Ｓにおいて空気漏れがなく、塵埃に対する吸引作用が極めて有効化する。

さらに、回転ブラシ２５を回転駆動するブラシ駆動機構３０と、前部エアフィルタ５Ａを移動する前部移動機構２０Ａと、上部エアフィルタを移動する上部移動機構２０Ｂに、それぞれ駆動源を独立して備えた。したがって、各機構３０，２０Ａ，２０Ｂそれぞれにおける回転速度と移動速度及び、回転方向と移動方向を独立して運転制御が可能であり、きめ細かな運転制御が行える。

次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。

図５は前部吸込み枠と上部吸込み枠７Ｂ及び掃除ユニットＺの斜視図、図６は駆動機構部４０を分解した斜視図、図７は駆動機構部４０の側面図、図８は掃除ユニットＺの作用を説明する図である。

なお、前，上部エアフィルタ５Ａ，５Ｂ自体の構造と、前部吸込み枠７Ａと上部吸込み枠７Ｂによる前，上部エアフィルタ５Ａ，５Ｂの支持構造及び、前，上部エアフィルタ５Ａ，５Ｂに対する移動構造は、上述した第１の実施の形態と同様である。そして、掃除ユニットＺにおける回転ブラシ２５と、ダストボックス３５及びシール部材３９の構成も、上述した第１の実施の形態と同様である。

第２の実施の形態について概略的に説明すると、ここでは回転ブラシ２５を回転駆動するブラシ駆動機構３０の駆動源と、前部エアフィルタ５Ａを往復移動する前部移動機構２０Ａの駆動源及び上部エアフィルタ５Ｂを移動する上部移動機構２０Ｂの駆動源の全てが、後述する駆動機構部４０で共有されることを特徴としている。

上記駆動機構部４０について具体的には、１つの駆動源である駆動モータ４１を取付けたモータ取付け基板４２と、後述するギヤ機構４３を取付けたギヤ機構取付け基板４４とが、複数の支持脚４５を介して互いに一体に連結固定される。そして、これらはギヤ機構取付け基板４４に設けられる取付け脚４６を介して前、上部吸込み枠７Ａ，７Ｂの側面に取付けられる。

上記駆動モータ４１の回転軸ｄはモータ取付け基板４２を貫通して裏面側に突出しており、この回転軸には入力ギヤ５０が嵌着固定される。上記入力ギヤ５０には中継ギヤ５１が噛合していて、この中継ギヤ５１の支軸はギヤ機構取付け基板４４に取付けられる。上記中継ギヤ５１はギヤ部が軸方向に長く形成されていて、このギヤ部の一側部に上記入力ギヤ５０が噛合し、残りの他側部には後述するギヤが噛合してギヤ機構４３が構成される。

上記中継ギヤ５１の一側部にはブラシ駆動ギヤ５２が常に噛合しており、このブラシ駆動ギヤ５２はギヤ機構取付け基板４４を介して回転ブラシ２５の軸部２６に連結される。したがって、駆動モータ４１が入力ギヤ５０を回転駆動すれば、中継ギヤ５１を介して回転ブラシ２５はブラシ駆動ギヤ５２とともに同方向に回転駆動する。

さらに、上記入力ギヤ５０には大径の第１の減速ギヤ５３が噛合しており、この第１の減速ギヤ５３の支軸はギヤ機構取付け基板４４に取付けられる。上記第１の減速ギヤ５３には小径の第１の従動ギヤ５４が連結され、第１の減速ギヤ５３と一体に回転する。上記第１の従動ギヤ５４には大径の第２の減速ギヤ５５が噛合していて、この第２の減速ギヤ５５の支軸はギヤ機構取付け基板４４に取付けられる。そして、上記第２の減速ギヤ５５には小径の第２の従動ギヤが連結され、第２の減速ギヤ５５とともに一体に回転する。

上記第２の従動ギヤには大径の動作切換えギヤ５６が噛合している。この動作切換えギヤ５６の支軸もギヤ機構取付け基板４４に取付けられる。したがって、駆動モータ４１が入力ギヤ５０を回転駆動すれば、第１の減速ギヤ５３と第１の従動ギヤ５４が一体に入力ギヤ５０と逆方向に回転し、第２の減速ギヤ５５と第２の従動ギヤが一体に入力ギヤ５０と同方向に回転して、動作切換えギヤ５６が入力ギヤ５０と逆方向に回転する。

上記動作切換えギヤ５６の側面部には切換えカム５７が設けられていて、この切換えカム５７は動作切換えギヤ５６と同心で、かつギヤピッチ半径よりもわずかに小さい半径の大径部５７ａと、この大径部５７ａと同心で、これよりも小さい半径の小径部５７ｂからなる。大径部５７ａが円周の略３／４を占め、小径部が残りの略１／４だけ形成されている。

一方、前部エアフィルタ５Ａのラックに噛合するフィルタ用ギヤ２３ａの回転軸ｅは、上記ギヤ機構取付け基板４４を貫通して駆動機構部４０側へ突出していて、この端部に前部用駆動ギヤ６０ａが設けられるとともに、前部用アーム６１ａの一端部が回動自在に嵌め込まれる。

前部用アーム６１ａの他端部には、連結小ギヤ６２ａと連結ギヤ６３ａが一体に連結された状態で、かつ回転自在に支持される。そして、連結ギヤ６３ａの支軸は連結ギヤの側面から突出していて、この突出部分にガイドピン６４ａが嵌め込れている。

前部用アーム６１ａの寸法設定により、前部用駆動ギヤ６０ａと連結小ギヤ６２ａが常に噛合状態にある。連結小ギヤ６２ａと連結ギヤ６３ａは一体化されているので、連結小ギヤ６２ａが回転すれば連結ギヤ６３ａも回転する。

上記前部用アーム６１ａの連結小ギヤ６２ａ側の端部には引張りばねであるスプリング６５ａの一端部が掛止される。上記スプリング６５ａの他端部はモータ取付け基板４４の裏面に設けられる掛止片部に掛止されていて、前部用アーム６１ａ端部を動作切換えギヤ５６方向に引張り付勢する。したがって、前部用アーム６１ａ端部から突出するガイドピン６４ａは、常に上記切換えカム５７の大径部５７ａと小径部５７ｂのカム面に接触する。

上記ガイドピン６４ａが動作切換えカム５７の小径部５７ｂに接触する状態で、連結ギヤ６３ａは上記中継ギヤ５１に噛合する。なお、中継ギヤ５１に対する連結ギヤ６３ａの噛合位置は、中継ギヤ５１の一側部に入力ギヤ５０とブラシ駆動ギヤ５２が常に噛合しているので、この他側部となる。ガイドピン６４ａが切換えカム５７の大径部５７ａに接触すると、前部用アーム６１ａ端部は中継ギヤ５１から離間する方向に回動付勢され、よって連結ギヤ６３ａと中継ギヤ５１との噛合関係が存在しなくなる。

このような前部エアフィルタ５Ａを移動するための動作切換えギヤ５６と連結ギヤ６３ａとの関係は、上部エアフィルタ５Ｂを移動するための動作切換えギヤ５６と連結ギヤ６３ｂとの関係と全く同様であるので、同様構成部品に対して符号「ａ」に代えて、符号「ｂ」を付し新たな説明を省略する。

上記掃除ユニットＺの作用は、説明の都合上、ここでは先に上部エアフィルタ５Ｂを往復移動して付着する塵埃を除去したあと、前部エアフィルタ５Ａを往復移動して付着する塵埃を除去する。当然、各エアフィルタ５Ａ，５Ｂに対する清掃順序を逆にしても支障はない。
具体的には、「エアフィルタ掃除モード」信号が制御部に入ると、制御部は駆動機構部４０の駆動モータ４１に駆動信号を送る。駆動モータ４１の回転軸に取付けられる入力ギヤ５０が時計回り方向に回転駆動され、この入力ギヤ５０から中継ギヤ５１を介してブラシ駆動ギヤ５２が回転し、回転ブラシ２５が時計回り方向に回転駆動される。同時に、入力ギヤ５０に噛合する第１の減速ギヤ５３などを介して動作切換えギヤ５６が切換えカム５７とともに反時計回り方向に回動駆動される。

例えば図７に示すように、「エアフィルタ掃除モード」の信号入力時に動作切換えカム５７の小径部５６ｂ一端に連結ギヤ６３ｂから突出するガイドピン６４ｂが転接している場合、連結ギヤ６３ｂと中継ギヤ５１が噛合状態にある。しかも、動作切換えギヤ５６が反時計回り方向に回動駆動されるので、切換えカム５７は小径部５７ｂにガイドピン６４ｂが転接した状態で回動する。上記連結ギヤ６３ｂと一体の連結小ギヤ６２ｂを介して上部用駆動ギヤ６０ｂが回転駆動され、よってフィルタ用ギヤ２３ｂは上部エアフィルタ５Ｂを前方へ移動させる。

上部エアフィルタ５Ｂの移動方向と回転ブラシ２５の回転方向は同一であり、かつ駆動機構部４０におけるギヤ比の設定により回転ブラシ２５の回転速度を上部エアフィルタ５Ｂの移動速度よりも速くすることで、上部エアフィルタ５Ｂに付着する塵埃を円滑に、かつ確実に除去する。

動作切換えギヤ５６の回動に伴い切換えカム５７の小径部５７ｂ他端にガイドピン６４ｂが対向したとき、上部エアフィルタ５Ｂの後端縁が回転ブラシ２５を通過するよう設計されている。そこで、制御部は駆動モータ４１を一旦停止し、しかる後、逆回転駆動の信号を送る。入力ギヤ５０をはじめとする各ギヤが逆回転駆動され、ガイドピン６４ｂは引き続いて切換えカム５７の小径部５７ｂに転接する状態を保持する。したがって、連結ギヤ６３ｂと中継ギヤ５１の噛合関係は変らないから、上部エアフィルタ５Ｂは逆方向である上方へ移動する。

切換えカム５７の小径部５７ｂ一端が再びガイドピン６４ｂに到達した時点で、上部エアフィルタ５Ｂは完全に元の上部吸込み口６と対向する位置に戻る。制御部は継続して駆動モータ４１に駆動信号を送るので、回転ブラシ２５の回転が継続するが、この状態でいずれのエアフィルタ５Ａ，５Ｂにも接触していないから、回転ブラシ２５は空回転をなす。

動作切換えギヤ５６が回動して、切換えカム５７に対する上記ガイドピン６４ｂの転接位置が、小径部５７ｂから大径部５７ａに変る。そのため、ガイドピン６４ｂを支持する上部用アーム６１ｂはスプリング６５ｂの弾性力に抗して回動付勢され、中継ギヤ５１から連結ギヤ６３ｂが離間して噛合関係が解消する。すなわち、上部用駆動ギヤ６０ｂに対する回転駆動力がなくなって、フィルタ用ギヤ２３ｂの回転が停止し、上部エアフィルタ５Ｂはその位置で保持される。

なお、駆動モータ４１へ駆動信号が継続して入力されていて、入力ギヤ５０をはじめとして上述の各ギヤとともに動作切換えギヤ５６の回動が継続する。ついには、切換えカム５７の小径部５７ｂが、連結ギヤ６３ａから突出するガイドピン６４ａに転接するので、ガイドピン６４ａを支持する前部用アーム６１ａはスプリング６５ａの弾性力によって回動付勢され、継続して回転する中継ギヤ５１に連結ギヤ６３ａが噛合する。

中継ギヤ５１によって連結ギヤ６３ａが回転駆動され、前部用駆動ギヤ６０ａとともにフィルタ用ギヤ２３ａが回転駆動される。したがって、前部エアフィルタ５Ａは上昇移動され回転ブラシ２５と接触する。この後は、先に説明した上部エアフィルタ５Ｂに対する塵埃除去作用と全く同様に、前部エアフィルタ５Ａを上下に一往復して塵埃除去を行う。両方のエアフィルタ５Ａ，５Ｂに対する塵埃除去が終了したら、換気ユニットを動作させて、塵埃収集部Ｓに収集した塵埃を屋外へ排出することも同様である。

このように、１つの駆動源（駆動モータ４１）で、回転ブラシ２５の回転駆動源と、前部エアフィルタ５Ａに対する前部移動機構２０Ａの駆動源と、上部エアフィルタ５Ｂに対する上部移動機構２０Ｂとの駆動源を共用したので、第１の実施の形態で説明した個別の駆動源を備えた構成と比較して部品費が廉価ですみ、コストに与える影響が少なくなり、ランニングコストの低減にも寄与する。

ただし、駆動機構部４０は複数のギヤを組み合わせたギヤ機構４３を備える必要があるので、第１の実施の形態と比較して組立て作業が面倒であることは避けられない。その反面、機械的な構成であるので複雑な電気制御が不要となり、制御の簡素化を図れる利点がある。

また、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。

本発明によれば、エアフィルタの小型化と、移動距離を短縮して除去に必要な時間の短縮化を得られるとともに、経年変化の影響を受けずに確実な塵埃除去をなし、耐久性及び信頼性の向上化を図る等の効果を奏する。

Claims (2)

1. 前部吸込み口及び上部吸込み口を備えた室内機本体の、上記前部吸込み口及び上部吸込み口にそれぞれ対向して設置される前部エアフィルタ及び上部エアフィルタと、
   上記前部エアフィルタを前部吸込み口と対向する部位から上部吸込み口と対向する部位へ往復移動させる前部移動機構と、
   上記上部エアフィルタを上部吸込み口と対向する部位から前部吸込み口と対向する部位へ往復移動させる上部移動機構と、
   上記前部吸込み口と上部吸込み口との間に配置され、上記前部エアフィルタと上部エアフィルタの移動により各エアフィルタに付着する塵埃を除去する塵埃除去手段及び、この塵埃除去手段によって除去された塵埃を収集する塵埃収集部を備えたエアフィルタ清掃機構とを具備し、
   上記前部移動機構と上部移動機構は、上記エアフィルタ清掃機構に対して前部エアフィルタと上部エアフィルタを交互に移動するようにしたことを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前部吸込み口及び上部吸込み口を備えた室内機本体の、上記前部吸込み口及び上部吸込み口にそれぞれ対向して設置される前部エアフィルタ及び上部エアフィルタと、
   上記前部エアフィルタを前部吸込み口と対向する部位から上部吸込み口と対向する部位へ往復移動させる前部移動機構と、
   上記上部エアフィルタを前部吸込み口と対向する部位から上部吸込み口と対向する部位へ往復移動させる上部移動機構と、
   上記前部エアフィルタ及び上部エアフィルタとの間に配置され、上記前部エアフィルタと上部エアフィルタの往復移動により各エアフィルタに付着する塵埃を除去する回転ブラシ及び、この回転ブラシ手段によって除去された塵埃を収集する塵埃収集部を備え、この回転ブラシの上部エアフィルタと上部エアフィルタに接触する部位を開口して回転ブラシを収容し、回転ブラシとの空間スペースに塵埃を収集する塵埃収集手段を備えたダストボックスを備えたエアフィルタ清掃機構を具備したことを特徴とする空気調和機の室内機。

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