JP6299715B2 - 空調室内機 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る空調室内機は、空気調和機を構成するために、屋外に設置される空調室外機(図示せず)と接続される。図1には、実施形態に係る空調室内機10を右斜め上から見た状態が描かれている。図2には、図1のI−I線に沿って空調室内機10を切断したときの断面が描かれている。以下の説明において、上、下、左、右、正面(前)、背面(後)といった方向を示す語句を用いているが、これらの方向は、特にことわりのない限り、図1に示されている方向を意味する。この空調室内機10は、室内RSの壁面WLなどに取り付けられる。空調室内機10の壁面WLに取り付けられている面が背面(後面)になる。図2に描かれている掃除ユニット40の位置は、空調室内機10が通常運転をしているときの待機位置である。空調室内機10は、ケーシング21と、エアフィルタ22と、室内熱交換器23と、室内ファン24と、複数の垂直フラップ25と、複数の水平フラップ26と、本体フレーム27と、底フレーム28と、掃除ユニット40を含む自動清掃機構90とを備えている。
(2‐1)ケーシング21
ケーシング21は、空調室内機10の横方向(左右方向)に細長い直方体状の箱形状を呈する。ケーシング21は、空調室内機10の天面部11、前面板12、背面板13、右側板14及び左側板15によって囲まれた立体空間を内部に有している。天面部11には、室内空気を吸込むための天面吸込口16が形成されている。図2の矢印Aは、天面吸込口16から室内熱交換器23を通って室内ファン24に吸込まれる空気の流れを表している。空調室内機10の正面を構成する前面板12は、その上端が天面部11にヒンジ(図示せず)で回転自在に支持されている。右側板14及び左側板15は、それぞれ空調室内機10の右側面及び左側面を構成する。背面板13は、空調室内機10の背面を構成しており、室内の壁面にビス止めして設置された取付板(図示せず)に係止される。
室内熱交換器23は、複数の放熱フィン23aと複数の伝熱管23bとで構成されている。室内熱交換器23は、底フレーム28に取り付けられ、ケーシング21の内部に収納されている。室内熱交換器23は、空調室内機10の運転状態に応じて蒸発器または凝縮器として機能し、伝熱管23bの中を流れる冷媒と隣接する放熱フィン23aの間を通過する空気との間で熱交換を行わせる。
室内ファン24は、ケーシング21の内部に位置しており、空調室内機10の長手方向(左右方向)に延びる細長い略円筒形状のクロスフローファンである。室内ファン24が稼働することによって、室内ファン24を上から下に向かって貫通して室内ファン24の上方から下方に向かう気流が発生する。その結果、室内空気が天面吸込口16あるいは天面吸込口16及び下面吸込口18の両方から吸い込まれて室内熱交換器23を通過する破線の矢印A,Bで示された気流と、室内ファン24から吹出流路28bを通過して吹出口17から室内RSへと吹出される破線の矢印Cで示された気流とが発生する。室内ファン24は、図8に示されている制御部60によって制御されたモータM5によって駆動される。
底フレーム28は、下面に露出した底部28cを有している。また、底フレーム28は、底部28cから上方に延びる流路形成壁28dを有しており、この流路形成壁28dの後方に吸込流路28aが形成されており、この流路形成壁28dの前方に吹出流路28bが形成されている。流路形成壁28dは、断面視において、室内ファン24の形状に沿って湾曲したスクロール形状を持っている。また、底フレーム28は、室内ファン24の前方斜め下に、舌部28eを有している。室内ファン24の前後において、室内熱交換器23の下方には、結露を受け止めるドレンパン28fが設けられている。前方のドレンパン28fの周辺の底フレーム28よりも上に、本体フレーム27の開口部下端27aが配置される。
図3には、図1の空調室内機10から前面板12が外された状態を右斜め上方から見た状態が示されている。図4には、前面板12が外された状態の空調室内機10を真上から見た状態が示されている。また、図5には、本体フレーム27とエアフィルタ22と掃除ユニット40とサブダストボックス50を含む組立体の分解斜視図が示されている。
図7に示されているエアフィルタ22は、左右に配置されて前後に伸びている縦フレーム22a,22bと前方に配置される横フレーム22cと後方に配置される横フレーム22dとで枠体が構成されている。これら縦フレーム22a,22bと横フレーム22c,22dに囲まれた領域に、2本の縦桟22eと4本の横桟22fが形成されている。これら縦フレーム22a,22b、横フレーム22c,22d、縦桟22e及び横桟22fに囲まれた領域にフィルタ本体22gが形成されている。フィルタ本体22gは、例えば、樹脂製の糸からなる網である。前述の縦フレーム22a,22b、横フレーム22c,22d、縦桟22e及び横桟22fも樹脂製であり、フィルタ本体22gと一体的に成形されている。
自動清掃機構90は、掃除ユニット40とサブダストボックス50とを含んでいる。この掃除ユニット40は、図8に示されているユニット駆動モータM4によって駆動される。そして、ユニット駆動モータM4は、例えばステッピングモータであり、制御部60から送信されるパルス信号のパルス数によって移動距離が制御される。このようなユニット駆動モータM4も自動清掃機構90に含まれる機器である。
(3−1)掃除ユニット40の構成の詳細
図13には、図11(a)のII-II線で切断された掃除ユニット40を斜めから見た状態が示されている。また、図14(a)には、掃除ユニット40のII-II線断面図が示され、図14(b)には毛材44及び毛材48の毛先の形状が示されている。さらに、図15には、図11(a)及び図11(b)に示されている清掃ブラシ43が配置されている側とは反対の側から見た掃除ユニット40が示されている。掃除ユニット40は、図15及び図16に示されているように、ダストボックスベース部材45と、ヒンジ45aを回動の中心として開閉可能なダストボックス蓋46とを有している。掃除ユニット40の中には、ダストボックスベース部材45とダストボックス蓋46とで囲まれた塵埃を貯留する回収スペースCSが形成されている。つまり、掃除ユニット40は、ダストボックスとしての機能も兼ね備えているということである。掃除ユニット40は、第1側面40aを空調室内機10の後方に向け、第2側面40bを空調室内機10の前方に向けて移動する(図17参照)。
図8に示されている制御部60がエアフィルタ22の清掃を行う制御をするときは、制御部60によって室内ファン24の運転が停止される。室内ファン24の運転が停止した後、制御部60は自動清掃機構90のユニット駆動モータM4を駆動させる。自動清掃機構90が清掃を始める前は、図3に示されているように、掃除ユニット40が、サブダストボックス50の中で待機している。なお、図3には、説明の便宜上右側の掃除ユニット40が背面側に移動した状態も二点鎖線で示されている。このように、空調室内機10の前方で待機している掃除ユニット40は、空調室内機10の前方から後方に向かって移動しながらエアフィルタ22の清掃を行う。
図8に示されている制御部60は、例えば内蔵されているタイマを用いてカウントすることにより、空調室内機10が空気調和運転(暖房運転及び冷房運転)を行った時間を運転積算量としてメモリ62に記憶している。空調室内機10は、この運転積算量に応じて念入り清掃モードで清掃を行うか、又は通常清掃モードで清掃を行うかを設定する。例えば、エアフィルタ22の清掃の指示が出た時点で、この運転積算量が閾値、例えば50時間を超えているか否かを判断する。そして、運転積算量が閾値を超えていれば、制御部60は、エアフィルタ22の汚れがひどくなっていると想定して、念入り清掃モードを選択する。もし、運転積算量が閾値を超えていなければ、制御部60は、エアフィルタ22に付着している塵埃が少ないと想定して、通常清掃モードを選択する。
図8に示されている制御部60は、例えば、リモートコントローラ61からの指示によって、通常運転を停止して清掃運転を開始する。通常は、エアフィルタ22の前端部22mから後端部22nまでの領域Ar1の全体の清掃を終えた時点で、清掃運転を終了して待機位置であるサブダストボックス50の中に移動する。ところが、清掃運転には所定時間例えば十数分の時間を要することから、領域Ar1の全体の清掃を終えるまでのタイミングで、リモートコントローラ61を用いてユーザから空気調和運転を再開するように指示される場合など、割り込みの命令が入る場合がある。
(4−1)変形例A
上記実施形態では、一回の往路でエアフィルタ22が清掃される場合について説明したが、一回の復路でエアフィルタ22が清掃されるように空調室内機10が構成されてもよい。一回の復路でエアフィルタ22が清掃されるようにするには、清掃ブラシ43の毛材44を露出させるための回転の向きと毛材44を掃除ユニット40の内部に収納するための回転の向きが上記実施形態とは逆になるように構成すればよい。
上記実施形態では、掃除ユニット40の前進と後進が前後方向について行われる場合について説明したが、掃除ユニット40の進行方向は前後方向に限られるものではなく、例えば掃除ユニット40が左右方向に進行するような場合でも左進と右進とを繰り返しながら進むように構成することで本発明を適用することは可能である。
上記実施形態では、清掃ブラシ43が回動することによって清掃ブラシ43が清掃姿勢とリフレッシュ姿勢とをとる場合について説明したが、剥離ブラシが姿勢を変更するように構成してもよい。この場合は、例えば剥離ブラシが清掃ブラシの周囲を回動するように構成される。このような構成では、清掃ブラシは回動せず、掃除ユニット40に固定される。例えば剥離ブラシを断面円弧状に形成し、剥離ブラシがエアフィルタ22と清掃ブラシの間に入り込んで塵埃を除去した後、剥離ブラシが掃除ユニット40の中に戻るように構成される。この場合、剥離ブラシが回動しているときが第1姿勢から第2姿勢への掃除ユニット40の姿勢変更であり、剥離ブラシが掃除ユニット40の中に収納された姿勢が第1姿勢である。
上記実施形態では、固定側部材がフィルタフレームである縦フレーム22a,22bになっているが、固定側部材がフィルタフレーム以外、例えばガイドフレーム31,32,33であってもよい。また、固定側部材は、凸部22jのようなものではなく、例えば凹部でもよい。又は、粗面化された表面でもよく、その粗面化された表面との摩擦抵抗でゴム製のベロ部材41などの突出部が引っ掛かって掃除ユニット40などのブラシユニットの姿勢を、エアフィルタ22に沿って移動しながらエアフィルタ22の塵埃を取り除くための第1姿勢と、清掃ブラシ43の塵埃を除去するために第1姿勢から変更される第2姿勢をとることができるものであればよい。
上記実施形態では、弾性片41cがベロ部材41の一部である場合について説明したが、例えば、基部41bを樹脂で成形して、樹脂製の基部に弾性片を嵌めこんでもよく、本発明を構成するための弾性片41cはベロ部材41の一部である場合には限られるものではない。
上記実施形態では、清掃ブラシ43から塵埃を除去して清掃ブラシ43をリフレッシュするためのリフレッシュ機構として剥離ブラシ47を例に挙げて説明したが、リフレッシュ機構は剥離ブラシ47には限られない。例えば、櫛又は粘着テープなどのような塵埃除去部材をリフレッシュ機構として用いることもできる。
(5−1)
以上説明したように空調室内機10は、ブラシユニットとして、清掃ブラシ43を含む掃除ユニット40を備えている。この掃除ユニット40が清掃ブラシ43の毛材44を露出する姿勢が掃除ユニット40の第1姿勢である。また、清掃ブラシ43の毛材44が掃除ユニット40の内部に収納されて清掃ブラシ43の毛材44が剥離ブラシ47の毛材48に擦りつけられる姿勢の変更が、清掃ブラシの塵埃を除去するために第1姿勢から第2姿勢への姿勢変更である。空調室内機10では、突出部としてのゴム製のベロ部材41が複数の引っ掛かり部であるエアフィルタ22の複数の凸部22jに引っ掛かることで、第1駆動及び第2駆動が生じている。空調室内機10においては、これら複数の凸部22jが配置されているのは、エアフィルタ22の縦フレーム22a,22bであるから、エアフィルタ22のフィルタフレームが固定側部材である。
既に説明したように、凸部22jは、エアフィルタ22の縦フレーム22a,22bに所定間隔で一列に並べて配置されている。これらエアフィルタ22の縦フレーム22a,22bがフィルタフレームであり、固定側部材である。このように、エアフィルタ22の占有領域内に固定側部材を配置できる結果、固定側部材の配置に必要な場所をエアフィルタ22の占有領域の外にまで広げなくても済むので空調室内機10の小型化が容易になる。
上述の実施形態では、複数の凸部22jが複数の引っ掛かり部である場合について説明した。これら複数の凸部22jは、互いに隣接する凸部22jの間は、凹部ということになるから、一列に並んだ複数の凸部22jは複数の凹凸と見ることもできる。このような複数の凹凸をフィルタフレームに形成するには、エアフィルタ22の縦フレーム22a,22bを形成する金型に凹凸形状を彫刻しておけば良いので、安価に形成することができる。
上述の実施形態の空調室内機10では、掃除ユニット40のベロ部材41の先端部41aが前方を指している状態である第1姿勢を掃除ユニット40が取るときに、清掃ブラシ43は、エアフィルタ22に沿って移動しながらエアフィルタ22の塵埃を取り除くための清掃姿勢をとっている(図25(a)参照)。また、掃除ユニット40のベロ部材41の先端部41aが後方を指している状態である第2姿勢を取るときには、清掃ブラシ43は、自身の塵埃を除去するために清掃姿勢からリフレッシュ姿勢(図25(b)参照)に姿勢変更する。
そして、第1駆動を生じた後に後方にさらに進む場合及び第2駆動を生じた後に前方にさらに進む場合には、弾性片41cが弾性変形を起こすことにより、凸部22jをベロ部材41が乗り越えていくことができる。その結果、弾性片41cを凸部22jに引っ掛かった状態から引っ掛からない状態に変化させる構造を新たに設ける必要がなくなり、空調室内機10の小型化をさらに進めることができる。
掃除ユニット40は、清掃ブラシ43がリフレッシュ姿勢をとるときに清掃ブラシ43の塵埃を除去するためのリフレッシュ機構として剥離ブラシ47を有している。剥離ブラシ47は、清掃ブラシ43が清掃姿勢(図14(b)参照)からリフレッシュ姿勢(図25(b)参照)まで姿勢変更をする際に清掃ブラシ43に常時接触している。その結果、清掃ブラシ43が清掃姿勢からリフレッシュ姿勢に姿勢変更するときに、清掃ブラシ43と剥離ブラシ47が衝突して急激に姿勢が変化するのを防ぐことができ、清掃ブラシ43がスムーズに姿勢を変更できる。
空調室内機10は、例えばリモートコントローラ61を用いて指示することにより、清掃ブラシ43による清掃運転を中止することができるように構成されている。そして、清掃ブラシ43によるエアフィルタの清掃中に清掃運転の中止指示を受けたときには、直ちに反転して掃除ユニット40を空気調和運転中に待機すべきサブダストボックス50に戻す。サブダストボックス50は、空気調和運転中に待機すべき待機位置である。その結果、エアフィルタ22の清掃を遣り残した部分を清掃する時間を省くことができ、清掃運転の中止指示を受けてから空気調和運転を開始するまでの時間を短縮して、空調室内機の使用時の快適性を向上させることができことができる。
図23及び図24を用いて説明したように、清掃ブラシ43によるエアフィルタ22の一回の往路の清掃の間に又は一回の復路の清掃の間に、清掃ブラシ43のリフレッシュを複数の引っ掛かり部である複数の凸部22jを用いて繰り返し行うように構成されている。一回の往路の清掃の間に又は一回の復路の清掃の間に清掃ブラシ43の清掃機能を繰り返し回復させることができ、一回の往路の清掃の間に又は一回の復路の清掃の間にリフレッシュを繰り返し行うことで清掃ブラシ43によるエアフィルタ22の清掃度合いを向上させることができる。
22 エアフィルタ
22a,22b 縦フレーム(フィルタフレームの例)
22j 凸部(引っ掛かり部及び凹凸の例)
40 掃除ユニット(ブラシユニットの例)
41 ベロ部材(突出部の例)
41a 先端部
41b 基部
41c 弾性片
43 清掃ブラシ
47 剥離ブラシ
Claims (6)
- 空気調和のために吸込む室内空気から塵埃を除去するためのエアフィルタ(22)と、
前記エアフィルタの塵埃を取り除くための清掃ブラシ(43)を少なくとも含み、前記エアフィルタに沿って移動しながら前記エアフィルタの塵埃を取り除くための第1姿勢をとることが可能であるとともに、前記清掃ブラシの塵埃を除去するために前記第1姿勢から第2姿勢に姿勢を変更可能なブラシユニット(40)と、
前記ブラシユニットに接続され、前記ブラシユニットの移動によって前記ブラシユニットを前記第1姿勢から前記第2姿勢に変更させる第1駆動及び前記第2姿勢から前記第1姿勢に戻す第2駆動を生じさせるための突出部(41)と、
前記エアフィルタ上の複数の箇所で前記突出部に引っ掛かって前記第1駆動及び前記第2駆動を生じさせるための複数の引っ掛かり部(22j)が所定間隔で配置されている固定側部材(22a,22b)とを備え、
前記清掃ブラシは、前記ブラシユニットが前記第1姿勢を取るときに前記エアフィルタに沿って移動しながら前記エアフィルタの塵埃を取り除くための清掃姿勢をとることが可能であるとともに、前記ブラシユニットが前記第2姿勢を取るときに自身の塵埃を除去するために前記清掃姿勢からリフレッシュ姿勢に姿勢を変更できるように構成され、
前記清掃ブラシは、前記ブラシユニットに回動可能に支持される回動軸(43b)を有し、
前記突出部は、前記清掃ブラシに取り付けられた基部(41b)と、前記基部から延びる変形可能な弾性片(41c)とを有し、所定の第1方向に前記清掃ブラシが進むときに前記引っ掛かり部に前記弾性片の先端部を当てて引っ掛かることにより前記第1駆動を生じさせるように構成されるとともに、前記第1方向とは逆の第2方向に前記清掃ブラシが進むときに前記引っ掛かり部に前記弾性片の前記先端部を当てて引っ掛かることにより前記第2駆動を生じさせるように構成され、
前記ブラシユニットは、前記清掃ブラシが前記リフレッシュ姿勢をとるときに前記清掃ブラシから塵埃を除去するためのリフレッシュ機構を有し、
前記リフレッシュ機構は、前記清掃姿勢から前記リフレッシュ姿勢まで前記清掃ブラシに接触している、空調室内機。 - 前記固定側部材は、前記エアフィルタのフィルタフレーム(22a,22b)である、
請求項1に記載の空調室内機。 - 複数の前記引っ掛かり部は、前記固定側部材に形成された複数の凹凸(22j)である、
請求項1又は請求項2に記載の空調室内機。 - 前記突出部は、前記第1方向に前記清掃ブラシが進むときに前記引っ掛かり部に前記弾性片の前記先端部を当てて引っ掛かることにより前記第1駆動を生じさせた後に前記弾性片が変形して前記引っ掛かり部を乗り越えることにより前記リフレッシュ姿勢を維持するように構成されるとともに、前記第2方向に前記清掃ブラシが進むときに前記引っ掛かり部に前記弾性片の前記先端部を当てて引っ掛かることにより前記第2駆動を生じさせた後に前記弾性片が変形して前記引っ掛かり部を乗り越えることにより前記清掃姿勢を維持するように構成されている、
請求項1に記載の空調室内機。 - 前記清掃ブラシによる清掃運転を中止可能に構成され、前記清掃ブラシによる前記エアフィルタの清掃中に清掃運転の中止指示を受けたときには、直ちに反転して前記ブラシユニットを空気調和運転中に待機すべき待機位置に戻す、
請求項1から4のいずれか一項に記載の空調室内機。 - 前記清掃ブラシによる前記エアフィルタの一回の往路の清掃の間に又は一回の復路の清掃の間に、前記清掃ブラシのリフレッシュを複数の前記引っ掛かり部を用いて繰り返し行う、
請求項1から5のいずれか一項に記載の空調室内機。
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