JP5333022B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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また、フィルタ掃除中において駆動ギアからブラシギアに作用する力によってブラシおよびその周辺の部材に影響を与えて異音や振動の発生を防ぐことができる。
第7発明の空気調和機の室内機は、第5発明または第6発明の空気調和機の室内機であって、ケースは、空調空間の天井に埋め込まれている。パネルは、ケースの下側開口に開閉自在に取り付けられている。パネル移動機構は、パネルを昇降させる。
第4発明によれば、ブラシに対してエアフィルタ表面へ押し付ける力が作用することにより、エアフィルタ表面からほこりをかき取る能力が向上する。また、フィルタ掃除中において駆動ギアからブラシギアに作用する力によってブラシおよびその周辺の部材に影響を与えて異音や振動の発生を防ぐことができる。
つぎに本発明の空気調和機の室内機(以下、単に室内機という)の第1実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る室内機の外観斜視図である。図1において、室内機2は、下面に吸込口3及び吹出口4を有する本体ケース5と、吸込口3を開閉する移動パネル6と、吹出口4を開閉する第1風向調節羽根7とを備えている。吸込口3と吹出口4とは一定距離を隔てて隣接している。本体ケース5の下面は、化粧パネル8によって覆われており、実際に天井面に露出するのは化粧パネル8であって、吸込口3及び吹出口4の輪郭は化粧パネル8によって形成されている。なお、本体ケース5は、本発明の吸気口を有するケースに対応する。
図7は、制御装置と各スイッチ及び各モータとの接続を示す配線図である。図7に示すように、制御装置25は、昇降装置13に配置されるスイッチ26、フィルタ収納枠22に配置される位置検出スイッチ27、及び移動パネル6が収納位置にあるか否かを検出する収納リミットスイッチ30が接続されている。また、制御装置25には、ヒンジ連結装置21のモータ28、昇降装置13の昇降モータ29、フィルタ清掃機構15のフィルタ駆動モータ31、およびブラシ駆動モータ32が接続されている。
図8は、フィルタ清掃機構のフィルタ収納枠の分解斜視図である。図8において、フィルタ収納枠22には、エアフィルタ20、ローラー34、エアフィルタ20の浮き上がりを防止するフィルタ安定板35が取り付けられる。
エアフィルタ20は、網部20aと網部20aの周囲を保持する縁部20bを有しており、図2に示すように室内熱交換器16の前面側(上流側)に配置され、室内から取り込まれた空気から塵埃を除去する。これにより、エアフィルタ20は、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器16の表面を汚染することを防止している。エアフィルタ20の縁部20bには、ピニオンギア36と噛み合うラック37が形成されている。
ローラー34は、複数のピニオンギア36と、複数のピニオンギア36を同軸上に連結する連結軸38とを有している。ピニオンギア36は、エアフィルタ20のラック37と噛み合い、回転することによってエアフィルタ20を水平に移動させる。
図8に示すように、フィルタ収納枠22は、上枠39と下枠40とを有しており、上枠39と下枠40とが一定の間隔を隔てて上下に重なる。また、上枠39には、モータ収納部41が形成されており、ピニオンギア36と噛み合う伝達歯車42、伝達歯車42を駆動する駆動歯車43、及び駆動歯車43を回転させるフィルタ駆動モータ31が収納される。
図9に示すように、ブラシ23の毛23aは、エアフィルタ20を挟んでローラー34と反対側に位置しエアフィルタ20に接触している。つまり、エアフィルタ20の上側にローラー34があり、エアフィルタ20の下方にブラシ23がある。ブラシ23の回転軸55上には、ブラシギア51が連結されており、ブラシ駆動モータ32の回転軸にはブラシ駆動ギア53が連結されている。ブラシギア51は、回転軸55の両端に連結されており、ブラシ駆動ギア53とブラシギア51とが噛み合っている。それにより、ブラシ駆動モータ32の駆動力がブラシギア51を介してブラシ23に伝達される。直線状の前方収納経路46と湾曲した後方収納経路47との間にブラシ23が位置するので、エアフィルタ20が前方収納経路46と後方収納経路47との間を移動するときに、ブラシ23は、エアフィルタ20の網部20a(図8参照)の全域に接触することができる。
図11において、ダストボックス24は、上部の吹出口4寄りに、塵埃取り込み口56を有しており、塵埃取り込み口56の長手方向の両端で、軸受57を介して回転軸55を支持する。さらに、塵埃取り込み口56には、ブラシ23がエアフィルタ20から掻き取った塵埃をブラシ23からふるい落とす櫛部58が取り付けられている。
室内機2では、使用者が必要とするときにリモートコントローラによって、或いは制御装置25により定期的にエアフィルタ20が自動で清掃される。以下、その仕組みについて説明する。
図12は、化粧パネルの斜視図である。図12に示すように、化粧パネル8の天井側の面上には、昇降装置13以外に、ヒンジ連結装置21が配置されている。以下、ヒンジ連結装置21、および昇降装置13の詳細構造について順に説明する。
ヒンジ連結装置21は、室内機2が稼動するときに移動パネル6の一端を回動可能に支持し、一方、移動パネル6をメンテナンス位置まで降下させるときには、移動パネル6の一端の支持を解除する。
図12、図13において、モータ28がピニオンギア64を回転させると、ピニオンギア64と噛み合うラック62aに動力が伝達されて滑り部材62は第1ピン63に沿って滑り移動し、滑り部材62の移動に伴って回動部材61が移動パネル6の方向、或はその反対の方向へ移動する。ここで説明の便宜上、回動部材61を移動パネル6と連結する方向へ移動するようにモータ28が回転することを正転と呼び、回動部材61と移動パネル6との連結を解除する方向へ移動するようにモータ28が回転することを逆転と呼ぶ。
(昇降装置13)
図14は、昇降装置の分解斜視図である。また、図15は、昇降装置内部の部品の配置を示す図である。図14及び図15において、昇降装置13は、ワイヤ14、滑車72、ボビン73、巻取り歯車74、駆動歯車75、昇降モータ29、スイッチ26及びケース78を有している。
図15において、昇降装置13がワイヤ14を繰り出す場合、昇降モータ29は駆動歯車75をCCW方向へ回転させ、巻取り歯車74をCW方向へ回転させる。これによって、ボビン73がワイヤ14を繰り出す方向に回転する。
図16は、移動パネルが吸込口を開いた状態の斜視図である。図16において、ヒンジ連結装置21が移動パネル6を連結した状態で、昇降装置13がワイヤ14を繰り出したとき、移動パネル6は自重によって降下する。しかし、移動パネル6の端部はヒンジ連結装置21に連結されているので、移動パネル6は端部を軸として吸込口3を開く方向へ回動する(図19の状態D1、D2参照)。
図17は、移動パネルが降下している状態の斜視図である。図17において、ヒンジ連結装置21が移動パネル6の端部との連結を解除し、昇降装置13がワイヤ14を繰り出したとき、移動パネル6は自重によって降下する(図19の状態D2、D3参照)。一方、昇降装置13がワイヤ14を巻き取るとき、移動パネル6は上昇し、移動パネル6が吸込口3を完全に閉じた位置で停止する。
図3〜4に示されるように、ダストボックス24は、移動パネル6と共に、閉じた位置から回動したり、昇降したりする。図3に示す運転停止時に移動パネル6が閉じている状態のとき、ブラシ駆動ギア53は、ブラシギア51の斜め上方からブラシギア51に噛み合っている(図19のD1参照)。エアフィルタ20を掃除する際には、ブラシ駆動ギア53からブラシギア51に、図9に示すブラシ駆動モータ32から駆動力が伝達できる。
ここで、図20〜21の比較例に示されるように、従来の室内機では、フィルタ掃除中に、ブラシ23を駆動する際にブラシ駆動機構からブラシ23を経由してパネル6へパネル6を押し下げる力が働く場合がある。例えば、図20に示されるように、ブラシ駆動ギア53がブラシギア51に対して左側に位置し、そして、フィルタ掃除をするときには、ブラシ駆動ギア53が時計方向CWに回転し、それに噛み合うブラシギア51が反時計方向CCWに回転した場合、図21に示されるように、ブラシ駆動ギア53の歯53aがブラシギア51に対して押す力Fの下向き成分の分力Fvが、パネル6およびダストボックス24に作用する。なお、図21のFhは、水平方向の分力である。
さらに、第1実施形態の室内機では、フィルタ掃除中におけるパネル6のがたつきをより確実に解消するために、図22のフローチャートのステップS13のように昇降装置13の昇降モータ29を励磁ロックする。すなわち、ブラシ駆動装置60の動作中に、昇降装置13の昇降モータ29を励磁して、昇降モータ29の回転を固定し移動パネル6が移動しないようにする。
フィルタ掃除を行う場合には、図24に示される手順でフィルタ掃除中におけるブラシ回転動作および励磁ロックの動作を行う。
(1)
第1実施形態の室内機2では、図22〜23に示されるように、エアフィルタ20を清掃するときにブラシ23が回転するときに、ブラシ駆動ギア53の歯53aとブラシギア51の歯51aは、ブラシ駆動ギア53の歯53aからブラシギア51の歯51aへ作用する力のうち、ブラシ23がエアフィルタ20から離反する方向についての分力(具体的には、図21の下向きの分力Fv)が生じないように、噛み合うようにする。これにより、フィルタ掃除中においてブラシ駆動ギア53からブラシギア51に作用する力によってブラシ23およびその周辺のパネル6やダストボックス24などに影響を与えて異音や振動の発生を防ぐことができる。
第1実施形態の室内機2では、ブラシ駆動ギア53の歯53aがブラシギア51の歯51aへ作用する力のうち、ブラシ23がエアフィルタ20から離反する方向についての下向きの分力Fvが発生しない位置に、ブラシ23が配置されているので、フィルタ掃除中においてブラシ駆動ギア53からブラシギア51に作用する力によってブラシ23およびその周辺のパネル6やダストボックス24などに影響を与えて異音や振動の発生を防ぐことができる。
第1実施形態の室内機2では、図22に示されるように、ブラシ駆動ギア53がブラシギア51に作用する力Fの向きが、ブラシ23を取り外す方向D1対して遠ざかる向きになるように、ブラシ駆動ギア53が配置されているので、より簡単な構造でパネル6やダストボックス24のがたつきや異音をより確実に解消することができる。
第1実施形態の室内機2では、吸込口3を開閉する移動パネル6と、移動パネル6を所定の開位置と閉位置との間を往復移動させる昇降装置13とをさらに備えており、ブラシ23は、移動パネル6に回転自在に取り付けられている。このため、フィルタ掃除中においてブラシ駆動ギア53からブラシギア51に作用する力によってパネル6ががたついて異音や振動が発生することを防ぐことができる。
第1実施形態の室内機2では、ブラシ駆動装置60の動作中に、昇降装置13の昇降モータ29を励磁して、昇降モータ29の回転を固定し移動パネル6が移動しないようにしたり、または昇降モータ29を移動パネル6に閉方向の力を付与する方向に回転させることによって、励磁ロックの制御をしている。
第1実施形態の室内機2では、本体ケース5が、空調空間の天井に埋め込まれ、移動パネル6が本体ケース5の下側に開口する吸込口3に開閉自在に取り付けられ、昇降装置13が移動パネル6を昇降させる構造であり、いわゆる天井カセット型の室内機である。
上記第1実施形態では、本発明の室内機の一例として、本体ケース5が、空調空間の天井に埋め込まれ、移動パネル6が本体ケース5の下側に開口する吸込口3に開閉自在に取り付けられ、昇降装置13が移動パネル6を昇降させる構造であり、いわゆる天井カセット型の室内機を例にあげて説明しているが、本発明は、フィルタ掃除用の回転ブラシを備えた空気調和機の室内機であれば、天井カセット型以外の種々の形態の室内機にも適用することが可能である。
上記実施形態1では、ブラシ駆動ギア53の配置を変更することによって、ブラシ駆動ギア53の歯53aからブラシギア51の歯51aへブラシ23がエアフィルタ20から離反する方向についての下方向の分力Fvを生じないようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の他の実施形態として、ブラシ駆動ギア53およびブラシギア51の回転方向を変更することによって、ブラシ駆動ギア53の歯53aからブラシギア51の歯51aへ下方向の分力Fvを生じないようにしてもよい。
2 本体ケース(ケース)
3 吸込口(吸気口)
4 吹出口
6 移動パネル
8 化粧パネル
13 昇降装置(パネル移動機構)
17 室内ファン
20 エアフィルタ
23 ブラシ
24 ダストボックス
29 昇降モータ
30 収納リミットスイッチ
32 ブラシ駆動モータ
51 ブラシギア
53 ブラシ駆動ギア(駆動ギア)
71 中間ギア(駆動ギア)
Claims (7)
- 吸気口(3)を有するケース(5)と、
前記ケース(5)内部に配置され、前記吸気口(3)から導入された空気をろ過するエアフィルタ(20)と、
前記エアフィルタ(20)の清掃時に前記エアフィルタ(20)に接触して前記エアフィルタ(20)の清掃を行い、清掃時以外のときに前記ケース(5)に対して移動して前記エアフィルタ(20)から離反できるように構成されているブラシ(23)と、
前記ケース(5)内部に設けられ、前記ブラシ(23)を回転駆動するブラシ駆動機構(60)と
を備えており、
前記ブラシ駆動機構(60)は、駆動ギア(53、71)を有しており、
前記ブラシ(23)は、前記ブラシ(23)と同軸上に固定され、前記ブラシ(23)とともに回転するブラシギア(51)を有しており、
前記エアフィルタ(20)を清掃するときに前記ブラシ(23)が回転するときに、前記駆動ギア(53、71)の歯と前記ブラシギア(51)の歯は、前記駆動ギア(53、71)の歯から前記ブラシギア(51)の歯へ作用する力のうち、前記ブラシ(23)が前記エアフィルタ(20)から離反する方向についての分力が生じないように、噛み合う、
空気調和機の室内機。 - 前記駆動ギア(53)の歯が前記ブラシギア(51)の歯へ作用する力のうち、前記ブラシ(23)が前記エアフィルタ(20)から離反する方向についての分力が発生しない位置に、前記ブラシ(23)が配置されている、
請求項1に記載の空気調和機の室内機。 - 前記駆動ギア(53)が前記ブラシギア(51)に作用する力(F)の向きが、前記ブラシ(23)を取り外す方向(D1)対して遠ざかる向きになるように、前記駆動ギア(53)が配置されている、
請求項2に記載の空気調和機の室内機。 - 前記駆動ギア(53)が前記ブラシギア(51)に作用する力(F)の向きが、前記エアフィルタ(20)に近づく方向になるように、前記駆動ギア(53)が配置されている、
請求項1に記載の空気調和機の室内機。 - 前記吸気口(3)を開閉するパネル(6)と、
前記パネルを所定の開位置と閉位置との間を往復移動させるパネル移動機構(13)と
をさらに備えており、
前記ブラシ(23)は、前記パネル(6)に回転自在に取り付けられている、
請求項1から4にいずれかに記載の空気調和機の室内機。 - 前記パネル移動機構(13)は、前記パネルを移動するための駆動力を発生するモータ(29)を有しており、
前記ブラシ駆動機構(60)の動作中に、前記パネル移動機構(13)のモータ(29)を励磁して、前記モータの回転を固定し前記パネルが移動しないようにする、もしくは前記モータ(29)を前記パネルに閉方向の力を付与する方向に回転させる、
請求項5に記載の空気調和機の室内機。 - 前記ケース(5)は、空調空間の天井に埋め込まれ、
前記パネルは、前記ケース(5)の下側開口に開閉自在に取り付けられ、
前記パネル移動機構(13)は、前記パネルを昇降させる、
請求項5または6に記載の空気調和機の室内機。
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