JP5574890B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、エアフィル移動方式のフィルタ清掃機構を搭載した空気調和機に関する。

空気調和機の室内ユニットは、エアフィルタで捕集された塵埃が蓄積されると、通風抵抗の増大により運転効率が低下する。そこで、エアフィルタにより捕集された塵埃を定期的に除去し、エアフィルタを自動清掃するフィルタ清掃機構を備えた空気調和機が提供されている。
このようなフィルタ清掃機構としては、様々な方式が提案されている。このうち、エアフィルタ移動方式と呼ばれるフィルタ清掃機構の場合には、熱交換器の上流側に配設されているエアフィルタをフィルタガイドに沿って移動させ、その移動経路に沿って設置されている回転ブラシ等を介してエアフィルタ上の塵埃を掻き取り、この塵埃をダストボックス内に回収するように構成されている。

上述したエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構は、清掃用の回転ブラシに対向する支持部材により、エアフィルタのメッシュ面（通気部）を回転ブラシから逃げないように押圧して接触させる必要があり、たとえば下記の特許文献１に開示されているように、エアフィルタの清掃体が摺接する部分の裏側に設けた従動プーリが知られている。
一方、下記の特許文献２には、網目を通してゴミをフィルタの裏面側から表面側へ向けて押し出すため、たとえば合成樹脂製ブラシのような多数の突子を設けることが記載されている。

特開２００８−１１１５９０号公報 特開２００８−８２６３９号公報

ところで、エアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構で使用するエアフィルタは、骨組みとなる桟部が周囲及び上下左右に設けられている。従って、エアフィルタのメッシュ面は、桟部により複数に区画された構造となっている。
このため、支持部材として従来の従動プーリを使用すると、清掃用の回転ブラシに対向する円筒形状の支持部材が桟部に当たる場合、支持部材の摺接面が桟部の面に阻止されてメッシュ面に接触する位置まで到達できなくなり、この結果、塵埃の除去率やフィルタメッシュの寿命に影響する。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアフィルタのメッシュ面が回転ブラシから逃げないよう支持部材で確実に押圧できるエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構を備えた空気調和機を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る空気調和機は、清掃時に移動するエアフィルタから回転ブラシにより塵埃を掻き取るように構成されたエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構を備えている空気調和機において、前記フィルタ清掃機構が前記エアフィルタを前記回転ブラシに押圧して接触させる略円筒形状の支持部材を備え、該支持部材の軸外周面に、前記エアフィルタの桟部を吸収するように変形しながら前記エアフィルタのメッシュ面を押圧する軟質変形部を設け、前記軟質変形部が、前記軸外周面に軟質ゴムを成形して設けた放射状リブであることを特徴とするものである。

上述した本発明の空気調和機によれば、フィルタ清掃機構がエアフィルタを回転ブラシに押圧して接触させる略円筒形状の支持部材を備え、該支持部材の軸外周面に、エアフィルタの桟部を吸収するように変形しながらエアフィルタのメッシュ面を押圧する軟質変形部を設けたので、フィルタ清掃用の回転ブラシに対向する円筒形状の支持部材がエアフィルタの桟部に当たると、軟質変形部が圧縮されて桟部を吸収するように変形する。
しかし、メッシュ面については、軟質変形部が略そのままの形状状態を維持して押圧するので、回転ブラシによりエアフィルタ上の塵埃を効率よく掻き取ることができる。

そして、本発明の軟質変形部は、軸外周面に軟質ゴムを成形して設けた放射状リブであるから、軟質ゴムのリブがエアフィルタの桟やメッシュ面の形状に対して柔軟に追従し、メッシュ面の適正な押圧を維持することができる。

上記の発明において、前記軟質変形部は、前記軸外周面と前記放射状リブとの間に弾性変形層を備えていることが好ましく、これにより、リブの長さを短くしても、軟質ゴムのリブがエアフィルタの桟やメッシュ面の形状に対して柔軟に追従可能となる。

上記の発明において、前記放射状リブの軸方向を複数に分割し、隣接する前記放射状リブの突出位置を周方向にずらして千鳥配置としてもよい。

上述した本発明の空気調和機によれば、エアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構において、支持部材がエアフィルタの桟部に当たる場合でも、軟質変形部が圧縮されて桟部を吸収するように変形するので、エアフィルタのメッシュ面が回転ブラシから逃げないように支持部材で確実に押圧することができる。すなわち、この場合の軟質変形部は、エアフィルタの裏面側からメッシュ面を貫通するようにして塵埃を押し出すものではなく、桟部を吸収するように弾性変形しながら、メッシュ面を弾性支持するものである。
この結果、エアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構は、回転ブラシによる塵埃の掻き取りを効率よく確実に実施できるようになるので、塵埃の除去率や通気部となるフィルタメッシュの寿命向上に顕著な効果を奏する。

本発明に係るエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構を備えた空気調和機に使用される支持部材の一実施形態を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の外観斜視図である。 図２に示す空気調和機のフロントパネルを取り外して支持部材を露出させた状態を示す斜視図である。 図２に示す空気調和機のエアフィルタが通常位置に配設されている状態を示す縦断面図である。 図２に示す空気調和機のエアフィルタが清掃時に移動している途中の状態を示す縦断面図である。 図２に示す空気調和機のエアフィルタが清掃時に移動終了（往動終了）位置まで移動した状態を示す縦断面図である。 図１に示した支持部材の第１変形例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。 図１に示した支持部材の第２変形例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

以下、本発明に係るエアフィルタ及び空気調和機の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図２には、本発明の一実施形態に係る空気調和機の斜視図が示され、図３には、そのフロントパネルを取り外した状態の斜視図、図４には、その縦断面図が示されている。ここでは、壁掛け型の空気調和機１が例示されている。

空気調和機１は、ベース本体２と、該ベース本体２にその前方部位を上下、左右、及び前面から被うように取り付けられたフロントカバー３と、該フロントカバー３の前面に取り付けられたフロントパネル４とから構成された横長長方形状の筐体５を備えている。
筐体５を構成しているフロントカバー３の前面及び上面は、その略全面が格子状の桟６，７とされ、該桟６，７により空気吸込み口８が形成されるとともに、該桟６，７がフィルタガイドを兼ねるように構成されている。

フロントカバー３の上面には、吸込みグリル９が設置されており、下面の前方部位には、略全幅にわたり温調された空気を室内に吹出す吹出し口１０が開口されている。
空気吹出し口１０には、風向を左右方向に変更する複数枚のルーバ１１と、風向を上下方向に変更するとともに、空気吹出し口１０を閉鎖可能な左右に２分割されている上下各２枚の水平フラップ１２が設けられている。このルーバ１１及び水平フラップ１２は、図示省略のモータによって、それぞれ独立して回動されるように構成されている。

筐体５内には、前面及び上面の空気吸込み口８から下面前方部位の空気吹出し口１０に至る間に空気流路１３が形成されており、該空気流路１３中に上流側からエアフィルタ１４、室内熱交換器（熱交換器）１５及び室内ファン１６が順次配設されている。
吸込みグリル９を介して吸込まれた室内空気は、エアフィルタ１４を通過して塵埃が除去された後、室内熱交換器１５により冷却または加熱され、室内ファン１６を介して空気吹出し口８から室内に吹出されるようになっている。エアフィルタ１４は、左右に２分割されて設置され、該エアフィルタ１４の背面側の前面上方部位には、それぞれ横長の空清フィルタ１７が配設されている。

室内熱交換器１５は、概略Λ形状に折り曲げ形成されたプレートフィンチューブ型熱交換器とされ、筐体５内において、前面の下部位置から上面及び後面にかけて配設されている。該室内熱交換器１５の下流側において、その内側空間内に室内ファン１６を構成する細長い筒状のクロスフローファンが配設されている。エアフィルタ１４は、室内熱交換器１２の上流側において、筐体５を構成しているフロントカバー３の前面及び上面の略全面に設けられている格子状の桟６，７の前面側領域を覆うように、多数のフィルタガイドによって形成される第１フィルタガイド経路１８に沿って付設されている。

第１フィルタガイド経路１８は、フロントカバー３の桟６，７の表面、吸込みグリル９の下面、フロントカバー３の前面側に設置されているフィルタガイド１９、空清フィルタ１７のフィルタ枠２０の外表面、該フィルタ枠２０に対向してフロントカバー３の前面上方部位に設置されているフィルタガイド２１、フロントパネル４の背面にフィルタガイド１９と対向配置されているフィルタガイド部材２２等々の多数のフィルタガイドによって形成されている。

この第１フィルタガイド経路１８は、筐体５の上面側に沿って形成されているガイド経路１８Ａと、筐体５の前面側に沿って形成されているガイド経路１８Ｂとから構成されている。また、第１フィルタガイド経路１８を介して室内熱交換器１５の上流側に沿って付設されているエアフィルタ１４は、その上流側面に捕集された塵埃を除去するため、フィルタ清掃機構２３により第１フィルタガイド経路１８内を往復動可能とされている。

フィルタ清掃機構２３は、エアフィルタ１４上に捕集されている塵埃を除去してエアフィルタ１４を自動清掃するものであり、フロントカバー３の前面側の下方部位に設置されている。本実施形態のフィルタ清掃機構２３は、エアフィルタ１４を往復動させるための左右一対の円筒状駆動ローラ２４と、駆動ローラ２４の下方に対向配置され、該駆動ローラ２４により移動されるエアフィルタ１４の塵埃捕集面から塵埃を掻き取る左右一対の回転ブラシ２５と、該回転ブラシ２５で掻き取った塵埃を回収して溜め込む左右一対の着脱可能なダストボックス２６とを備えた構成とされている。
このフィルタ清掃機構２３において、駆動ローラ２４は、エアフィルタ１４を回転ブラシ２５に押圧して接触させる略円筒形状の支持部材として機能する。

そして、支持部材となる駆動ローラ２４の軸外周面２４ａには、たとえば図１に示すように、エアフィルタ１４の桟部を吸収するように変形しながらエアフィルタ１４のメッシュ面を押圧する軟質変形部２４０が設けられている。この軟質変形部２４０は、エアフィルタ１４を挟み込むようにしてフィルタ清掃用の回転ブラシ２５と対向する駆動ローラ２４の軸外周面２４ａに、たとえば軟質ゴムのように、比較的柔らかい弾性部材を成形して多数の放射状リブ２４１を設けたものである。
この場合、比較的柔らかい弾性部材とは、略針状またはブラシ状に突出する放射状リブ２４１がエアフィルタ１４のメッシュ面に接触して押圧する場合、放射状リブ２４１がメッシュ面の裏面側から表面側へ突き抜けることがないよう弾性変形するものである。

すなわち、本実施形態の軟質変形部２４０は、駆動ローラ２４の軸外周面２４ａに軟質ゴムを成形して設けた多数の放射状リブ２４１である。
このような放射状リブ２４１は、エアフィルタ１４の桟部に当たると、軟質ゴムのリブがエアフィルタ１４の桟やメッシュ面の形状に対して柔軟に追従するため、圧縮されたリブが桟部を吸収するように弾性変形する。しかし、エアフィルタ１４のメッシュ面については、放射状リブ２４１が略そのままの形状状態を維持して押圧するので、すなわち、放射状リブ２４１の先端部側が所定の弾性変形をした状態でメッシュ面を回転ブラシ２５に向けて適正に押圧するので、回転ブラシ２５によりエアフィルタ１４上の塵埃を効率よく掻き取ることができる。

駆動ローラ２４の左右両端部には、歯車２４Ａが設けられており、この歯車２４Ａとエアフィルタ１４のフィルタ枠の左右両側に設けられているラック１４Ａとが噛合わされている。これにより、駆動ローラ２４を介してエアフィルタ１４が第１フィルタガイド経路１８内を往復動可能とされている。なお、駆動ローラ２４は、図示省略のモータを介して正逆回転されるようになっている。

また、フィルタ清掃時に、エアフィルタ１４がフィルタ清掃機構２３の駆動ローラ２４を介して移動されたとき、その移動経路を確保するための第２フィルタガイド経路２７及び第３フィルタガイド経路２９が筐体５内に形成されている。第２フィルタガイド経路２７は、エアフィルタ１４を駆動ローラ２４に沿う湾曲部を介して上方に折り返すための湾曲経路（Ｕターン経路）とされており、駆動ローラ２４の軸外周面２４ａと該駆動ローラ２４に沿って設けられている湾曲ガイド部材２８とによって形成されている。この第２フィルタガイド経路２７は、第１フィルタガイド経路１８の一端に連続されている。

第３フィルタガイド経路２９は、エアフィルタ１４を室内熱交換器１５の上方部位から外れた位置に導くための経路であり、第２フィルタガイド経路２７のＵターンされた側の端部に連続されている。この第３フィルタガイド経路２９は、室内熱交換器１５の前面側において、フロントパネル４の背面に沿って上下方向に延在されている第１フィルタガイド経路１８のガイド経路１８Ｂと、室内熱交換器１５の前面側との間を通して、該ガイド経路１８Ｂと略平行に上方に延在されている。

また、第３フィルタガイド経路２９は、フロントカバー３の前面側になる桟６の表面とフィルタガイド１９の後面１９Ａとの間に形成される上方に延在する経路２９Ａと、筐体５内の前面上方部位で第１フィルタガイド経路１８と交差してフロントパネル４の背面に延在する、フィルタガイド２１とフロントパネル４背面のフィルタガイド部材２２とにより形成される経路２９Ｂと、フロントパネル４の背面に沿って下向きに折り返されて下方に延在し、フィルタガイド２１の下端付近で第１フィルタガイド経路１８に合流される、フィルタガイド２１とフィルタガイド部材２２によって形成される経路２９Ｃとから構成されている。

さらに、第３フィルタガイド経路２９と第１フィルタガイド経路１８とが交差する位置は、エアフィルタ１４が第３フィルタガイド経路２９に沿って移動される過程で、その一端が交差位置に差し掛かったとき、第１フィルタガイド経路１８を移動しているエアフィルタ１４の他端が交差位置を通過しているように、第２フィルタガイド経路２７のＵターン位置から最遠の上方位置に設定されている。

上述したフィルタ清掃機構２３は、エアフィルタ１４側が移動するエアフィルタ移動方式である。このエアフィルタ１４は、通常の空調運転状態では図４に示す所定の設置位置にある。
しかし、フィルタ清掃時には、駆動ローラ２４の回転によりエアフィルタ１４が下方へ移動し、図５に示す移動途中の状態を経て、図６に示す移動終了位置に到達する。このようにして、エアフィルタ１４が全長にわたって回転ブラシ２５を通過することで、移動中のエアフィルタ１４が回転ブラシ２５を通過する際に付着している塵芥が除去され、エアフィルタ１４の清掃が完了する。こうしてエアフィルタ１４の清掃が完了すると、駆動ローラ２４を逆回転させることにより、エアフィルタ１４を空調運転時の所定位置まで戻せば、一連のフィルタ清掃工程は完了する。

ところで、上述した軟質変形部２４０は、たとえば図７に示す第１変形例や図８に示す第２変形例の構造を採用してもよい。
図７に示す第１変形例の駆動ローラ２４Ａは、駆動ローラ２４の軸外周面２４ａと放射状リブ２４２との間に、弾性変形層２４３を備えている。すなわち、この変形例では、駆動ローラ２４Ａと放射状リブ２４２との間に圧縮されて弾性変形する軟質ゴム等の弾性変形層２４３を設けたので、軟質ゴムの放射状リブ２４２と弾性変形層２４３とが協働してエアフィルタ１４の桟やメッシュ面の形状に対して柔軟に追従することができる。
この結果、弾性変形層２４３が押圧を受けて弾性変形する分だけ、軟質ゴムで成形する放射状リブ２４２の長さを短く設定することができるので、耐久性や信頼性の面で有利になる。

また、図８に示す第２変形例の駆動ローラ２４Ｂでは、上述した放射状リブ２４１の軸方向を分割して複数の幅ブロックが形成され、隣接する幅ブロックの放射状リブ２４１，２４１′が突出する位置を周方向にずらした千鳥配置となっている。このような千鳥配置にしても、回転ブラシ２４に対してメッシュ面を安定した状態で確実に押圧することができる。このような千鳥配置は、図７に示した第１変形例の放射状リブ２４２に適用することも可能である。

このように、上述した本実施形態の空気調和機１によれば、エアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構において、駆動ローラ２４がエアフィルタ１４の桟部に当たる場合でも、軟質変形部２４０が圧縮されて桟部を吸収するように変形するので、エアフィルタ１４のメッシュ面が回転ブラシ２５から逃げないように確実に押圧することができる。この場合の軟質変形部２４０は、エアフィルタ１４の裏面側からメッシュ面を貫通するようにして塵埃を押し出す高剛性のものではなく、桟部を吸収するように弾性変形しながら、メッシュ面を弾性支持する比較的柔らかい弾性部材である。

この結果、駆動ローラ２５の軸外周面２４ａに軟質変形部２４０を備えたエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構は、回転ブラシ２５による塵埃の掻き取りを効率よく確実に実施できるようになり、塵埃除去率やフィルタメッシュ寿命の向上に有効である。
また、上述した清掃用の回転ブラシ２５に対向し、エアフィルタ１４を回転ブラシ２５に押圧して接触させる略円筒形状の支持部材としては、たとえば駆動ローラ２５の軸外周面２４ａに軟質系のインシュレーションを設けたものでもよい。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１ 空気調和機
５ 筐体
１４ エアフィルタ
１５ 熱交換器
２３ フィルタ清掃機構
２４，２４Ａ，２４Ｂ 駆動ローラ（支持部材）
２４ａ 軸外周面
２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ 軟質変形部
２４１，２４１′，２４２ 放射状リブ
２４３ 弾性変形層

Claims (3)

1. 清掃時に移動するエアフィルタから回転ブラシにより塵埃を掻き取るように構成されたエアフィルタ移動方式のフィルタ清掃機構を備えている空気調和機において、
   前記フィルタ清掃機構が前記エアフィルタを前記回転ブラシに押圧して接触させる略円筒形状の支持部材を備え、該支持部材の軸外周面に、前記エアフィルタの桟部を吸収するように変形しながら前記エアフィルタのメッシュ面を押圧する軟質変形部を設け、
   前記軟質変形部が、前記軸外周面に軟質ゴムを成形して設けた放射状リブであることを特徴とする空気調和機。
2. 前記軟質変形部が、前記軸外周面と前記放射状リブとの間に弾性変形層を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記放射状リブの軸方向を複数に分割し、隣接する前記放射状リブの突出位置を周方向にずらして千鳥配置としたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。

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