以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る室内ユニットの構成を示す縦断面図、図2は横断面図である。この室内ユニット(1)は、空気調和装置の一部を構成し、室内空間の天井に設置される。空気調和装置は、室外ユニットに設けられる圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁と、室内ユニット(1)に設けられる室内熱交換器(22)とが配管接続されてなる図示しない冷媒回路を備えている。冷媒回路は、冷媒が可逆に循環して、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う。空気調和装置では、冷媒回路において室内熱交換器(22)が蒸発器として機能する冷房運転と、冷媒回路において室内熱交換器(22)が凝縮器として機能する暖房運転とが行われる。
−室内ユニットの構成−
図1及び図2に示すように、前記室内ユニット(1)は、ケーシング(10)と化粧パネル(11)とを備えている。ケーシング(10)内には、室内ファン(21)、室内熱交換器(22)、ドレンパン(23)、エアフィルタ(30)、フィルタ駆動手段(40)、塵埃除去手段(50)、塵埃貯留容器(60)、塵埃搬送手段(80)及び塵埃捕集箱(90)が設けられている。
前記ケーシング(10)は、下側が開放された略直方体の箱状に形成され、その下側に化粧パネル(11)が取り付けられている。ケーシング(10)は、上側ケーシング(10a)と、上側ケーシング(10a)の下部に一体で取り付けられる下側ケーシング(10b)とで構成されている。上側ケーシング(10a)及び下側ケーシング(10b)は、何れも下側が開放された略直方体の箱状に形成されている。
前記上側ケーシング(10a)の内面には、断熱材(17)が積層されている。上側ケーシング(10a)の下端面には、ベルマウス(24)が形成され、後述する下側ケーシング(10b)の通気孔(26)に連通している。上側ケーシング(10a)の内部には、室内ファン(21)、室内熱交換器(22)及びドレンパン(23)が配置されている。なお、ケーシング(10)は、下部が天井板の開口に挿通する状態で設置される。
前記化粧パネル(11)は、矩形の板状に形成されている。化粧パネル(11)の平面視形状は、ケーシング(10)の平面視形状よりも一回り大きくなっている。化粧パネル(11)は、シール部材(16)を間に挟んだ状態で下側ケーシング(10b)の下側を覆うように取り付けられる。化粧パネル(11)がケーシング(10)に取り付けられた状態では、化粧パネル(11)が室内に露出する。
前記化粧パネル(11)には、1つの吸込口(13)及び4つの吹出口(14)とが形成されている。吸込口(13)は、矩形状に形成され、化粧パネル(11)の中央部に形成されている。吸込口(13)には、スリット状に形成された吸込グリル(12)が嵌め込まれている。各吹出口(14)は、細長い矩形状に形成されている。各吹出口(14)は、化粧パネル(11)の各辺に沿うように形成されている。そして、各吹出口(14)には、風向調整板(15)が設けられている。この風向調整板(15)は、回動して風向(吹出方向)を調整するものである。
前記室内ファン(21)は、いわゆるターボファンである。室内ファン(21)は、ケーシング(10)の中央付近に配置され、吸込口(13)の上側に位置している。室内ファン(21)は、ファンモータ(21a)と羽根車(21b)とを備えている。ファンモータ(21a)は、ケーシング(10)の天板に固定されている。羽根車(21b)は、ファンモータ(21a)の回転軸に連結されている。室内ファン(21)の下側には、吸込口(13)に連通するベルマウス(24)が設けられている。このベルマウス(24)は、ケーシング(10)内において、室内熱交換器(22)の上流側の空間を室内ファン(21)側と吸込グリル(12)側とに区画している。室内ファン(21)は、ベルマウス(24)を介して下側から吸い込んだ空気を周方向へ吹き出すように構成されている。
前記室内熱交換器(22)は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。室内熱交換器(22)は、平面視でロ字状に形成され、室内ファン(21)の周囲を囲むように配置されている。室内熱交換器(22)では、冷媒と室内ファン(21)によって送られる室内空気(吹出空気)との間で熱交換が行われる。
前記ドレンパン(23)は、室内熱交換器(22)の下側に設けられている。ドレンパン(23)は、室内熱交換器(22)において空気中の水分が凝縮して生じるドレン水を受けるためのものである。ドレンパン(23)には、ドレン水を排水するための図示しないドレンポンプが設けられている。ドレンパン(23)は、ドレンポンプを設置した箇所にドレン水が集まるように勾配がつけられている。
前記下側ケーシング(10b)の上端面は、仕切板(25)を構成している。この仕切板(25)は、ベルマウス(24)と吸込グリル(12)との間の空間を上下に仕切っている。つまり、仕切板(25)は、室内熱交換器(22)の上流側空間をベルマウス(24)を含む室内熱交換器(22)側と吸込グリル(12)側とに区画している。下側ケーシング(10b)の内部には、図1に示すように、エアフィルタ(30)、フィルタ駆動手段(40)、塵埃除去手段(50)、塵埃貯留容器(60)、塵埃搬送手段(80)及び塵埃捕集箱(90)が配置されている。
前記仕切板(25)の中央には、吸込口(13)から吸い込まれた空気がベルマウス(24)へ流入するための通気孔(26)が形成されている。図3に示すように、この通気孔(26)は、円形孔がその径方向に延びる4つの径方向部材(27)によって扇形に仕切られている。各径方向部材(27)は、互いに円中心で繋がっており、その部分に円筒状のフィルタ回転軸(28)が下方に突出している。フィルタ回転軸(28)は、前記エアフィルタ(30)が回転するための回転軸である。また、1つの径方向部材(27)には、フィルタ押さえ(29)が2つ設けられている。
図3に示すように、前記エアフィルタ(30)は、仕切板(25)の下方に配置され、ベルマウス(24)の入口を覆う大きさの円板状に形成されている。具体的に、エアフィルタ(30)は、環状のフィルタ本体(31)とメッシュ部材(37)とを備えている。フィルタ本体(31)の外周面には、ギア部(32)が設けられている。フィルタ本体(31)の環状中心部には、6つの径方向リブ(34)によって支持される円筒状の軸挿通部(33)が設けられている。つまり、各径方向リブ(34)は、軸挿通部(33)から放射状に延びている。
また、前記フィルタ本体(31)の内円部には、該フィルタ本体(31)と同心の環状に形成された内側周方向リブ(35)及び外側周方向リブ(36)が設けられている。外側周方向リブ(36)は、内側周方向リブ(35)よりも大径に形成されている。メッシュ部材(37)は、フィルタ本体(31)の内円部全体に張られている。吸込口(13)から吸い込まれた空気は、エアフィルタ(30)のメッシュ部材(37)を通過してベルマウス(24)へ流入する。その際、空気中の塵埃がメッシュ部材(37)に捕捉される。
また、前記エアフィルタ(30)は、上述したフィルタ押さえ(29)が各周方向リブ(35,36)に当接することによって下方へ付勢される。これにより、エアフィルタ(30)が後述する塵埃除去手段(50)の回転ブラシ(51)に押さえ付けられる。したがって、塵埃除去手段(50)による除去効率が向上する。
前記エアフィルタ(30)は、軸挿通部(33)が仕切板(25)のフィルタ回転軸(28)に嵌め込まれて取り付けられる。エアフィルタ(30)は、フィルタ回転軸(28)を中心として回転自在になっている。エアフィルタ(30)の下方には、前記塵埃貯留容器(60)が配置されている。そして、エアフィルタ(30)が軸挿通部(33)に嵌め込まれた状態で、前記塵埃貯留容器(60)のフィルタ取付部(68)が仕切板(25)の軸挿通部(33)に止めネジ(28a)によって固定される。これにより、仕切板(25)と塵埃貯留容器(60)との間にエアフィルタ(30)が保持される。
前記エアフィルタ(30)の近傍には、エアフィルタ(30)を回転駆動するためのフィルタ駆動手段(40)が設けられている(図2参照)。つまり、このフィルタ駆動手段(40)は、エアフィルタ(30)と回転ブラシ(51)とを相対的に移動させる移動手段を構成している。
具体的に、フィルタ駆動手段(40)は、図4に示すように、フィルタ駆動モータ(41)とリミットスイッチ(44)を備えている。フィルタ駆動モータ(41)の駆動軸には、駆動ギア(42)が設けられ、該駆動ギア(42)がフィルタ本体(31)のギア部(32)と噛み合っている。駆動ギア(42)の一端面には、突片であるスイッチ作動部(43)が設けられている。このスイッチ作動部(43)は、駆動ギア(42)の回転によりリミットスイッチ(44)のレバー(44a)に作用するようになっている。スイッチ作動部(43)がレバー(44a)に作用すると、リミットスイッチ(44)が検知する。つまり、スイッチ作動部(43)及びリミットスイッチ(44)は、駆動ギア(42)の回転位置を検出するものである。
次に、前記塵埃除去手段(50)、塵埃貯留容器(60)及び塵埃搬送手段(80)について説明する。図1に示すように、これら塵埃除去手段(50)等は、仕切板(25)やエアフィルタ(30)の下方に配置されている。
図5〜図8に示すように、前記塵埃除去手段(50)は、エアフィルタ(30)に捕捉された塵埃を除去するためのものである。塵埃除去手段(50)は、回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)と、ブラシ駆動手段(53)(図3参照)とを備えている。
前記回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)は、塵埃貯留容器(60)のブラシ用開口(63)に設けられている。
前記回転ブラシ(51)は、細長い円柱状のシャフト(51a)と、シャフト(51a)の外周面に設けられたブラシ(51b)とを備えている。ブラシ(51b)は、複数の植毛で構成されている。そして、ブラシ(51b)は、シャフト(51a)の周方向における一部分に設けられるとともに、シャフト(51a)の長さ方向に亘って設けられている。清掃用ブラシ(52)は、回転ブラシ(51)の後方側に配置されている。
前記清掃用ブラシ(52)は、本体部(52a)と、ブラシ(52b)と、バネ部(52c)とを備えている。本体部(52a)は、板状部材であり、回転ブラシ(51)のシャフト(51a)と同じ長さに形成されている。本体部(52a)は、その板面が回転ブラシ(51)の外周面に対面して設けられている。また、本体部(52a)の上部は、回転ブラシ(51)のシャフト(51a)の外周面に対応する円弧部となっている。この本体部(52a)の円弧部には、本体部(52a)の長さ方向に亘ってブラシ(52b)が設けられている。バネ部(52c)は、本体部(52a)の下端に設けられて、塵埃貯留容器(60)の内壁に取り付けられている。つまり、本体部(52a)は、バネ部(52c)によって支持されている。
前記回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)は、エアフィルタ(30)の半径と同等以上の長さに形成されている。また、回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)は、エアフィルタ(30)の円中心から径方向外方へ延びるように配置されている。
前記回転ブラシ(51)は、回転するエアフィルタ(30)のメッシュ部材(37)にブラシ(51b)が接触することでメッシュ部材(37)から塵埃を除去するように構成されている。また、回転ブラシ(51)は、前記ブラシ駆動手段(53)によって可逆に回転駆動される。図3に示すように、ブラシ駆動手段(53)は、ブラシ駆動モータ(54)と、互いに噛み合う駆動ギア(55)及び従動ギア(56)とを備えている。駆動ギア(55)はブラシ駆動モータ(54)の駆動軸に設けられ、従動ギア(56)は回転ブラシ(51)のシャフト(51a)の端部に設けられている。この構成により、回転ブラシ(51)が回転駆動される。そして、詳細については後述するが、ブラシ駆動手段(53)は、回転ブラシ(51)を回転させてそのブラシ(51b)がエアフィルタ(30)に接触する状態とエアフィルタ(30)から離隔する状態とに切り換えるように構成されている。
前記清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)は、回転ブラシ(51)がブラシ駆動手段(53)によって回転すると、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)と接触するように構成されている(図6参照)。その接触により、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)から塵埃が除去される。つまり、清掃用ブラシ(52)は、回転ブラシ(51)から塵埃を除去して該回転ブラシ(51)を清掃するものである。これら回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)の塵埃除去作用については、後で詳述する。
また、前記回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)の各ブラシ(51b,52b)は、いわゆるパイル織物で構成されている。このパイル織物は、基布に毛(パイル糸)が織り込まれて成る有毛繊維であり、毛足が比較的短い。そして、このパイル織物は、毛並みが一定方向に傾斜する傾斜パイルである。
具体的に、前記回転ブラシ(51)におけるブラシ(51b)の毛並みは、図5においてシャフト(51a)から左側に向かって傾斜している。つまり、このブラシ(51b)の毛並みは、エアフィルタ(30)の回転方向に対して対向するように傾斜している。このように、エアフィルタ(30)がブラシ(51b)の毛並みに対して対向するように回転すると、メッシュ部材(37)の塵埃が効率よく掻き出される。一方、ブラシ(51b)の毛並みに対してその傾斜方向にエアフィルタ(30)が回転すると、メッシュ部材(37)の塵埃は掻き出されず、逆にブラシ(51b)に捕捉されている塵埃が除去される。また、清掃用ブラシ(52)におけるブラシ(52b)の毛並みは、図5において本体部(52a)から下側に向かって傾斜している。つまり、このブラシ(52b)の毛並みは、回転ブラシ(51)が図5において時計回りに回転する際に、その回転方向に対して対向するように傾斜している。
前記塵埃貯留容器(60)は、清掃用ブラシ(52)によって回転ブラシ(51)から除去された塵埃が貯留されるもの、すなわち塵埃除去手段(50)によって除去された塵埃を貯留するものである。塵埃貯留容器(60)は、側面視形状(図3において右側から視た形状)がやや逆くの字に屈曲している柱状の容器である。塵埃貯留容器(60)は、上側部分がエアフィルタ(30)の塵埃が除去される除去部(61)であり、下側部分がエアフィルタ(30)から除去された塵埃が貯留される貯留部(62)となっている。
前記除去部(61)の上板には、その長手方向に延びるブラシ用開口(63)が形成され、上述したようにそのブラシ用開口(63)に回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)が設けられている。なお、除去部(61)の一側面に上述したフィルタ取付部(68)が設けられている。
また、前記ブラシ用開口(63)の後方側(すなわち、清掃用ブラシ(52)側と反対側)の縁部(61a)は、回転ブラシ(51)に向かって漸次細くなる先細形状であり、端面が回転ブラシ(51)のブラシ(51b)に沿うように円弧状に形成されている。これにより、縁部(61a)と回転ブラシ(51)との隙間が限りなく小さくなる。したがって、回転ブラシ(51)によって除去されずに該回転ブラシ(51)を通過してしまったエアフィルタ(30)の塵埃は、直ぐ縁部(61a)に沿ってエアフィルタ(30)の移動方向へガイドされる。つまり、回転ブラシ(51)を通過した塵埃は、除去部(61)の上板に遮られることなくエアフィルタ(30)に付着した状態でスムーズに移動する。
このように、縁部(61a)の形状を工夫することにより、回転ブラシ(51)と除去部(61)の上板との隙間において塵埃が停滞するのを防止することができる。停滞するとその塵埃が次第に成長して大きな固まりとなり、最終的にその隙間から弾き出されて室内等へ落下してしまうが、本実施形態ではそれが防止される。さらに、縁部(61a)と回転ブラシ(51)との隙間が小さくなるため、塵埃貯留容器(60)の密閉性(シール性)が高くなる。
前記貯留部(62)は、下端側(底部側)が円弧状に膨出している。そして、その貯留部(62)の円弧部には、清掃用ブラシ(52)によって回転ブラシ(51)から除去された塵埃が落下して貯留される。貯留部(62)は、長手方向における両端部(66,67)が開口している。その貯留部(62)の第1端部(66)には、後述する塵埃搬送手段(80)のダンパボックス(81)が接続され、第2端部(67)には、後述する塵埃搬送手段(80)の搬送用ダクト(88)が接続されている。
また、図3に示すように、前記塵埃貯留容器(60)には、貯留部(62)の塵埃量(塵埃貯留量)を検出するための貯留量検出手段(70)が設けられている。
前記貯留量検出手段(70)は、センサボックス(71)を備えている。このセンサボックス(71)は、塵埃貯留容器(60)の貯留部(62)の第2端部(67)寄りに設けられている。センサボックス(71)は、貯留部(62)の横断方向に延びてその底部を覆うように形成されている。一方、センサボックス(71)によって覆われる貯留部(62)の壁面(貯留壁)には、互いに対峙する図示しない透明窓が設けられている。
そして、前記センサボックス(71)内には、透明窓に対応する位置に図示しない発光LED及びフォトトランジスタが配置されている。貯留量検出手段(70)では、発光LEDの光が透明窓を透過しフォトトランジスタによって受光される。フォトトランジスタでは受光した光の光度が検出され、その光度に応じて貯留部(62)における塵埃の貯留量(すなわち、充填度)が検出される。例えば、塵埃の貯留量が少ないと、貯留部(62)において光の透過率(透過量)が高くなり、検出光度が高くなる。逆に、塵埃の貯留量が多いと、貯留部(62)において光の透過率(透過量)が低くなり、検出光度が低くなる。
前記塵埃搬送手段(80)は、後述するように、天井裏や室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入しないように、流入防止用の空気流れを形成する流入防止手段(100)を構成している。この塵埃搬送手段(80)は、図1及び図9に示すように、上述したダンパボックス(81)と、搬送用ダクト(88)と、導入用ダクト(86)とを備えている。
前記ダンパボックス(81)は、塵埃貯留容器(60)の貯留部(62)の長手方向に沿って延びる直方体状に形成されている。ダンパボックス(81)の長手方向における一端には、貯留部(62)の第1端部(66)が接続されている。図9に示すように、ダンパボックス(81)内には、通路開閉手段であるダンパ(82)が1つ設けられている。このダンパ(82)が閉まると、ダンパボックス(81)の内部空間がその長手方向に仕切られる。つまり、ダンパボックス(81)の内部空間が第1室(81a)と第2室(81b)とに仕切られる。第2室(81b)には、上述したように貯留部(62)の第1端部(66)が接続されている。
ここで、前記ダンパ(82)の中央部には、板厚方向に貫通するダンパ通気孔(82a)が設けられている。このダンパ通気孔(82a)を設けることで、ダンパ(82)を閉じてダンパボックス(81)の内部空間を第1室(81a)と第2室(81b)とに仕切った状態においても、ダンパ通気孔(82a)を介して第1室(81a)から第2室(81b)に向かう微風速の空気流れが形成されるようになっている。このように、貯留部(62)から塵埃捕集箱(90)に向かう空気流れを形成して、室内ファン(21)の運転中に常に空気を流し続けることで、天井裏又は室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入するのを防止することができ、高湿度の空気によって塵埃捕集箱(90)において結露が発生することを防止できる。
前記塵埃搬送手段(80)は、ダンパ(82)を開閉駆動するためのダンパ駆動モータ(83)と駆動ギア(84)と従動ギア(85)とを備えている。駆動ギア(84)はダンパ駆動モータ(83)の駆動軸に設けられ、従動ギア(85)はダンパ(82)の回動軸に設けられている。駆動ギア(84)及び従動ギア(85)は、互いに噛み合っている。この構成では、ダンパ駆動モータ(83)の回転が各ギア(84,85)を介してダンパ(82)の回動軸に伝達される。これにより、ダンパ(82)が回動軸を中心に回動し、開閉動作が行われる。
前記導入用ダクト(86)の下端部は、ダンパボックス(81)の上面に接続されて第1室(81a)に連通している。また、導入用ダクト(86)は、ダンパボックス(81)から鉛直上方に延び、その上端部が仕切板(25)を貫通して室内ファン(21)側の空間と連通している。つまり、この導入用ダクト(86)は、室内ファン(21)の吹出空気をダンパボックス(81)内へ導入するためのものである。
なお、本実施形態では、ダンパ(82)にダンパ通気孔(82a)を設けることで、室内ファン(21)の運転中にダンパ(82)を閉じた状態でも微風速の空気流れが形成されるようにして、天井裏又は室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入するのを防止するようにした構成について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、室内ファン(21)の運転中にダンパ(82)を完全に閉じてしまうのではなく、若干開いた状態として空気の流通経路を確保し、微風速の空気流れが形成できるようにしても良い。
前記搬送用ダクト(88)は、図1及び図2に示すように、一端が塵埃貯留容器(60)における貯留部(62)の第2端部(67)に接続され、他端が後述する塵埃捕集箱(90)に接続されている。この搬送用ダクト(88)は、フレキシブルチューブで構成されて空気通路を構成している。
前記塵埃搬送手段(80)では、冷暖房を行う通常運転の場合、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が閉じられる(図9(a)参照)。これにより、室内ファン(21)の吹出空気は、ダンパ通気孔(82a)を介して導入される微風速の空気流れのみがダンパボックス(81)へ導入されることとなる。また、塵埃搬送手段(80)では、塵埃貯留容器(60)内の塵埃を塵埃捕集箱(90)に搬送する場合、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が開く(図9(b)参照)。これにより、室内ファン(21)の吹出空気が導入用ダクト(86)及びダンパボックス(81)を通じて塵埃貯留容器(60)へ導入される。その結果、塵埃貯留容器(60)内の塵埃は、空気とともに搬送用ダクト(88)を通じて塵埃捕集箱(90)へ搬送される。このように、塵埃搬送手段(80)は、室内ファン(21)の吹出空気を貯留部(62)に導入することによる送風作用によって、貯留部(62)の塵埃を塵埃捕集箱(90)に搬送するように構成されている。
前記塵埃捕集箱(90)は、図1及び図2に示すように、上述したように塵埃貯留容器(60)内の塵埃が空気とともに搬送されて貯留されるものであり、塵埃貯留容器(60)よりも容積が大きい。塵埃捕集箱(90)は、水平に延びるやや細長い略矩形体状の箱本体(91)を備え、塵埃貯留容器(60)と同様に仕切板(25)の下方に配置されている。そして、塵埃捕集箱(90)は、平面的にエアフィルタ(30)に被らないように、仕切板(25)の一端辺に沿って配置されている。これにより、吸込グリル(12)から吸い込まれた空気の流通の邪魔にならない。また、箱本体(91)のエアフィルタ(30)側の側板は、エアフィルタ(30)の外周に対応して円弧状に形成されている。
前記箱本体(91)の一端側には、搬送用ダクト(88)及び吸引用ダクト(87)が接続されている。また、箱本体(91)の他端側には、排気口(93)が形成されており、この排気口(93)には、ケーシング(10)外方に延びる排気ダクト(94)が接続されている。
前記吸引用ダクト(87)は、流入側である一端が箱本体(91)の一端側に接続されて箱本体(91)内部に連通している。吸引用ダクト(87)の流出側である他端は、化粧パネル(11)の図示しない掃除機挿入口に接続されている。この掃除機挿入口は、掃除機のホース等が挿入されて吸引するための開口である。そして、掃除機によって吸引用ダクト(87)から吸引することで、塵埃捕集箱(90)内の塵埃が掃除機に吸引される。
前記排気口(93)には、フィルタが設けられている。このフィルタは、搬送された塵埃が空気とともに排気口(93)から流出するのを阻止するための塵埃捕捉手段である。さらに、排気口(93)は、下側ケーシング(10b)外方の天井裏又は室外に向かって開口している。
前記塵埃捕集箱(90)では、塵埃貯留容器(60)から塵埃が搬送される場合、内部の空気が排気口(93)を介して排気ダクト(94)から天井裏又は室外に排出される。その際、フィルタが設けられているため、搬送された塵埃が空気とともに排気口(93)から流出することはない。また、掃除機による吸引によって塵埃捕集箱(90)から塵埃が排出される場合、エアフィルタ(30)の上流側空間の空気が排気口(93)を通じて塵埃捕集箱(90)内に流入する。その際、流入する空気中の塵埃がフィルタによって捕捉される。このように、排気口(93)による給排気によって塵埃捕集箱(90)内の圧力バランスが適切になるため、塵埃捕集箱(90)に対する塵埃の搬送動作及び排出動作が適切に行われる。
−運転動作−
次に、前記室内ユニット(1)における運転動作について説明する。室内ユニット(1)は、冷暖房を行う通常運転と、エアフィルタ(30)の清掃を行うフィルタ清掃運転とが切換可能に構成されている。
−通常運転−
通常運転では、回転ブラシ(51)を回転させてそのブラシ(51b)を清掃用ブラシ(52)側に位置させる(図6参照)。つまり、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)がエアフィルタ(30)に接触しない位置まで回転ブラシ(51)を回転させて、回転ブラシ(51)の非ブラシ面(すなわち、ブラシ(51b)が設けられていないシャフト(51a)の外周面)をエアフィルタ(30)に対面させる。また、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が閉じられる(図9(a)参照)。なお、エアフィルタ(30)は停止状態である。
この状態において、室内ファン(21)が駆動される。そうすると、室内ユニット(1)では、吸込口(13)から吸い込まれた室内空気がエアフィルタ(30)を通過してベルマウス(24)へ流入する。空気がエアフィルタ(30)を通過する際、空気中の塵埃がエアフィルタ(30)のメッシュ部材(37)に捕捉される。ベルマウス(24)に流入した空気は室内ファン(21)から吹き出される。この吹出空気は、室内熱交換器(22)の冷媒と熱交換して冷却又は加熱された後、各吹出口(14)から室内へ供給される。これにより、室内の冷房又は暖房が行われる。
このように、通常運転では、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が閉じられているため、室内ファン(21)の吹出空気は、ダンパ通気孔(82a)を介して導入される微風速の空気流れのみが塵埃貯留容器(60)へ導入されることとなる。また、この通常運転では、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)とエアフィルタ(30)とが非接触状態となる。したがって、ブラシ(51b)のエアフィルタ(30)に接触し続けることによる劣化を防止することができる。これにより、回転ブラシ(51)の耐久性が向上する。
−フィルタ清掃運転−
フィルタ清掃運転では、冷媒回路において圧縮機が停止されて冷媒が循環しない状態となる。このフィルタ清掃運転では、「塵埃除去動作」と「ブラシ清掃動作」と「塵埃搬送動作」と「塵埃排出動作」とが切換可能に構成されている。
「塵埃除去動作」は、エアフィルタ(30)に捕捉された塵埃を除去する動作である。「ブラシ清掃動作」は、回転ブラシ(51)に捕捉された塵埃を除去する動作である。「塵埃搬送動作」は、塵埃貯留容器(60)から塵埃捕集箱(90)に塵埃を搬送する動作である。「塵埃排出動作」は、塵埃捕集箱(90)からケーシング(10)外へ塵埃を排出する動作である。
本実施形態では、「塵埃除去動作」と「ブラシ清掃動作」とが交互に行われる。まず「塵埃除去動作」では、室内ファン(21)が停止される。そして、回転ブラシ(51)を回転させてそのブラシ(51b)をエアフィルタ(30)に接触させる(図5参照)。この状態において、エアフィルタ(30)は回転ブラシ(51)のブラシ(51b)の毛並みに対向するように回転(移動)する。なお、このとき回転ブラシ(51)は停止させたままである。
そうすると、エアフィルタ(30)の塵埃が回転ブラシ(51)のブラシ(51b)に捕捉される。そして、フィルタ駆動手段(40)のリミットスイッチ(44)のレバー(44a)が作動すると、フィルタ駆動モータ(41)が停止されてエアフィルタ(30)が停止する。この動作では、ブラシ(51b)の毛並みがエアフィルタ(30)の回転方向(移動方向)に対向して傾斜しているため、エアフィルタ(30)の塵埃がブラシ(51b)によって容易に掻き取られる。よって、回転ブラシ(51)による塵埃の除去効率が向上する。エアフィルタ(30)が停止すると、「塵埃除去動作」から「ブラシ清掃動作」へ切り換えられる。
「ブラシ清掃動作」では、引き続き室内ファン(21)及び回転ブラシ(51)が停止した状態で、まず、エアフィルタ(30)が「塵埃除去動作」時とは逆方向(すなわち、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)の毛並みと同じ方向)に回転する。そうすると、エアフィルタ(30)とブラシ(51b)との間に溜まった塵埃、すなわちエアフィルタ(30)から除去されかかった塵埃がブラシ(51b)に均一に付着する。そのため、エアフィルタ(30)の塵埃がブラシ(51b)に確実に捕捉され、回転ブラシ(51)による塵埃除去効率を向上させることができる。
続いて、「ブラシ清掃動作」では、室内ファン(21)が停止した状態で、回転ブラシ(51)が図5における左回り(反時計回り)に回転する。その際、回転ブラシ(51)は、ブラシ(51b)に塵埃を捕捉したまま回転する。また、回転ブラシ(51)及び清掃用ブラシ(52)のブラシ(51b,52b)同士が接触しながら、回転ブラシ(51)が回転する(図6参照)。そして、回転ブラシ(51)は、所定の回転角度だけ回転すると停止する。
続いて、回転ブラシ(51)は、前記とは逆回り(すなわち、図5における右回り(時計回り))に回転する。そうすると、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)に捕捉されていた塵埃が清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)によって除去される(図7参照)。これは、清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)の毛並みが下向き、すなわち毛並みが回転ブラシ(51)の回転方向に対向する向きに傾斜しているため、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)から塵埃が掻き取られる。また、双方のブラシ(51b,52b)同士が接触することによって清掃用ブラシ(52)の本体部(52a)が後方へ押されるが、バネ部(52c)によって本体部(52a)が回転ブラシ(51)側へ付勢される。これにより、ブラシ(51b,52b)同士が離れることはなく、清掃用ブラシ(52)が適切に回転ブラシ(51)に押し付けられる。したがって、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)から塵埃がより確実に除去される。以上により、清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)に塵埃が捕捉される。回転ブラシ(51)は、元の状態(図5参照)まで回転して停止する。
続いて、回転ブラシ(51)は、再び左回り(反時計回り)に所定の回転角度だけ回転する。そうすると、清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)に捕捉されていた塵埃が回転ブラシ(51)のブラシ(51b)によって掻き取られ、塵埃貯留容器(60)の貯留部(62)に落下する(図8参照)。これは、回転ブラシ(51)のブラシ(51b)の毛並みが回転方向に向かって傾斜しているため、清掃用ブラシ(52)のブラシ(52b)から塵埃が確実に掻き取られる。その際も、前記と同様に、バネ部(52c)によって清掃用ブラシ(52)が回転ブラシ(51)に適切に押し付けられるため、清掃用ブラシ(52)から塵埃がより確実に除去される。以上により、回転ブラシ(51)に捕捉された塵埃が除去され、塵埃貯留容器(60)の貯留部(62)に貯留される。その後、回転ブラシ(51)は再び右回り(時計回り)に回転して元の状態(図5参照)に戻り、「ブラシ清掃動作」が一旦終了する。
「ブラシ清掃動作」が終了すると、再び上述した「塵埃除去動作」が行われる。つまり、再びエアフィルタ(30)が回転し、リミットスイッチ(44)のレバー(44a)が再び作動するとエアフィルタ(30)が停止する。これにより、エアフィルタ(30)において回転ブラシ(51)のブラシ(51b)を通過した領域の塵埃が回転ブラシ(51)のブラシ(51b)に捕捉される(図5参照)。このように、「塵埃除去動作」と「ブラシ清掃動作」とが交互に繰り返される。その結果、エアフィルタ(30)において所定の領域毎に塵埃が除去されていく。そして、エアフィルタ(30)の全領域において塵埃が除去されると、「塵埃除去動作」及び「ブラシ清掃動作」が完全に終了する。例えば、リミットスイッチ(44)のレバー(44a)が所定回数作動すると、エアフィルタ(30)が1回転したと判断して前記動作が終了する。
ここで、上述した「塵埃除去動作」及び「ブラシ清掃動作」時には、貯留量検出手段(70)によって塵埃貯留容器(60)における塵埃貯留量が検出される。具体的に、図示しないフォトトランジスタの検出光度が設定値(下限値)以下になると、塵埃貯留容器(60)において塵埃が所定量まで貯留されたと判断して、「塵埃搬送動作」に切り換えられる。
「塵埃搬送動作」では、回転ブラシ(51)が図5の状態で停止されるとともに、エアフィルタ(30)が停止状態となる。また、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が開状態(図9(b)参照)になる。この状態において、室内ファン(21)が駆動される。室内ファン(21)の吹出空気は、導入用ダクト(86)及びダンパボックス(81)を順に介して塵埃貯留容器(60)へ導入される。これにより、塵埃貯留容器(60)の塵埃が空気とともに搬送用ダクト(88)を介して塵埃捕集箱(90)へ搬送される。そうすると、塵埃貯留容器(60)において塵埃の貯留量が減少し、それに伴い図示しないフォトトランジスタの検出光度が高くなる。そして、その検出光度が設定値(上限値)以上になると、塵埃貯留容器(60)において塵埃が殆ど搬送(排出)されたと判断して、「塵埃搬送動作」が終了する。その後、「塵埃除去動作」又は「ブラシ清掃動作」が再開される。
「塵埃搬送動作」では、塵埃が空気とともに塵埃捕集箱(90)に搬送されるとともに、塵埃捕集箱(90)の排気口(93)から空気がエアフィルタ(30)の上流側に排出される。この排出された空気は、室内ファン(21)によってエアフィルタ(30)を通過し吸引される。室内ファン(21)によって吸引された空気は、再び、塵埃貯留容器(60)へ導入されることとなる。
また、本実施形態のフィルタ清掃運転では、所定条件によって「塵埃排出動作」が行われる。例えば、「塵埃搬送動作」中において図示しないフォトトランジスタの検出光度が上昇しない場合、塵埃捕集箱(90)及び搬送用ダクト(88)において塵埃が満杯になったと判断して「塵埃排出動作」が行われる。それ以外にも、「塵埃搬送動作」が所定回数(所定時間)行われると「塵埃排出動作」を自動的に行うようにしてもよいし、ユーザーによるリモコン操作によって任意に行うようにしてもよい。
「塵埃排出動作」では、上述した「塵埃搬送動作」と同様に、回転ブラシ(51)が図5の状態で停止されるとともに、エアフィルタ(30)が停止状態になる。また、ダンパボックス(81)のダンパ(82)が閉状態(図9(a)参照)になる。この状態において、掃除機のホースが化粧パネル(11)の掃除機挿入口を介して挿入されて吸引用ダクト(87)に接続される。この吸引動作により、塵埃捕集箱(90)の塵埃が吸引用ダクト(87)を介して掃除機へ吸い込まれる。その結果、塵埃捕集箱(90)の塵埃がケーシング(10)外へ排出される。また、この「塵埃排出動作」では、塵埃捕集箱(90)から塵埃が排出される。
以上のように、本実施形態に係る室内ユニット(1)によれば、排気口(93)が天井裏や室外に連通しているため、塵埃捕集箱(90)を通過した空気が室内に排気されることがなく、排気によって室内環境を不快にすることがない。さらに、室内ファン(21)の運転中に、室内ファン(21)から吹き出される吹出空気によって、ダンパ(82)のダンパ通気孔(82a)から塵埃捕集箱(90)に向かって導入される微風速の空気流れを形成することにより、特に夏場において湿度の高い空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入するのを防止でき、塵埃捕集箱(90)において結露が発生することを防止できる。
<変形例>
図10は、本発明の変形例に係る室内ユニットの構成を示す縦断面図である。図10に示すように、塵埃貯留容器(60)の内部には、送風ファン(73)が設けられている。この送風ファン(73)は、送風動作を行うことにより、塵埃貯留容器(60)の貯留部(62)の内部から塵埃捕集箱(90)に向かう空気流れを形成するものである。そして、室内ファン(21)の運転中には、送風ファン(73)は常に駆動されており、天井裏や室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入するのを防止する流入防止用の空気流れを形成している。
このように、前記送風ファン(73)を設けたことにより、室内ファン(21)の吹出空気と合わせて貯留部(62)への空気の導入作用が高められるため、貯留部(62)から塵埃捕集箱(90)までの空気の流通速度が増大する。その結果、塵埃の搬送能力が向上し、フィルタ清掃運転に費やす時間を短縮できる。一方、この搬送能力の向上により、室内ファン(21)の吹出風量を低減することができる。すなわち、塵埃搬送に必要な送風作用(送風能力)を低減できる。その結果、送風にかかる動力を軽減することができ、省エネ化を図ることができる。
<参考例>
図11は、本発明の参考例に係る室内ユニットの構成を示す横断面図である。図11に示すように、排気ダクト(94)には、その下流側の開口を閉鎖する閉鎖手段としての閉鎖ダンパ(75)が設けられている。この閉鎖ダンパ(75)は駆動モータ(76)に接続されており、駆動モータ(76)の回転に連動して開閉動作が行われるようになっている。閉鎖ダンパ(75)及び駆動モータ(76)により、天井裏又は室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入するのを防止する流入防止手段(100)が構成されている。
具体的に、前記室内ファン(21)の運転中には、閉鎖ダンパ(75)は閉じられて排気ダクト(94)が閉鎖される。これにより、天井裏又は室外の空気が排気口(93)を介して塵埃捕集箱(90)に流入することが確実に防止できる。
そして、上述した「塵埃搬送動作」を行う際に、閉鎖ダンパ(75)が開かれて排気ダクト(94)が開口される。この状態において、室内ファン(21)が駆動されると、室内ファン(21)の吹出空気は、導入用ダクト(86)及びダンパボックス(81)を順に介して塵埃貯留容器(60)へ導入される。これにより、塵埃貯留容器(60)の塵埃が空気とともに搬送用ダクト(88)を介して塵埃捕集箱(90)へ搬送される。
<その他の実施形態>
前記実施形態は、次のように構成してもよい。具体的に、本実施形態では、室内天井に設置される室内ユニット(1)について説明したが、本発明はこれに限らず、室内の壁に設置されるいわゆる壁掛け式の室内ユニットであっても適用することができる。