JP6479504B2 - フィルタユニット - Google Patents

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本発明は、空気調和機が吸入する空気から塵埃を捕集するフィルタの掃除機構を備えたフィルタユニットと、それを備えた空気調和機およびその制御方法とに関する。
室内の気温、湿度または空気清浄度などを調節する空気調和機には、空気調和機が吸入する空気から塵埃を捕集し、内部の熱交換器およびファンに塵埃が付着することを防止するフィルタが設けられている。フィルタに捕集された塵埃は、堆積が進むと、フィルタを目詰まりさせ、空気調和機を通る空気の流量を減少させるため、熱交換の性能を低下させる。
この問題に対し、フィルタを所定のタイミングで自動的に清掃する掃除機構が組み込まれた空気調和機が知られている。そのような自動掃除機能を備えた空気調和機として、下掲の特許文献1では、上記掃除機構を構成する回転ブラシに対してフィルタを動かしながら、フィルタに捕集された塵埃を掻き取るフィルタ清掃装置を備えた空気調和機が提案されている。また、下掲の特許文献2および3では、フィルタに対して掃除部を移動させながら、フィルタから塵埃を取り除くように構成された空気調和機が提案されている。
特開2014−70884号公報(2014年04月21日公開) 特開2010−19551号公報(2010年01月28日公開) 特開2013−53846号公報(2013年03月21日公開)
しかしながら、上述のような従来技術では、空気調和の通常運転を停止させた後でフィルタの自動掃除を開始させるようになっているため、ユーザは、空気調和機の運転をオフにしたにもかかわらず、自動掃除の動作音が耳に入るという問題がある。また、1回の自動掃除に要する時間は、一例として20〜30分である。このため、その動作音が、例えば、ユーザの入眠または睡眠を妨げたり、テレビ等の視聴を邪魔するノイズになったりすることがある。
したがって、ユーザによっては、自動掃除が始まると、自動掃除を停止させてしまい、自動掃除機能を有効に働かせないまま、空気調和機の性能を低下させてしまうという問題が派生する。
なお、空気調和の通常運転を停止させた後でフィルタの自動掃除を開始させる理由は、次のとおりである。例えば、特許文献1のタイプでは、空気調和の通常運転時に熱交換器を覆っていたフィルタを自動掃除時に動かすので、自動掃除時には熱交換器が露出状態になる。もし、この露出状態で空気調和の通常運転を行うと、熱交換器等に塵埃を直接付着させることになる。したがって、特許文献1のタイプでは、フィルタの自動掃除を開始させるときには、空気調和の通常運転を停止させる制御が行われる。
また、特許文献2および3のタイプでは、自動掃除時に熱交換器が露出状態にはならないが、自動掃除時に空気調和の通常運転を行うと、塵埃がフィルタに吸い寄せられるため、フィルタから塵埃を除去しづらくなる。したがって、特許文献2および3のタイプでも同様に、フィルタの自動掃除を開始させるときには、空気調和の通常運転を停止させる制御が行われる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和機の運転がオフになったにもかかわらず、自動掃除の動作音がユーザの耳に入るという問題を緩和することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルタユニットは、空気調和機に設けられるフィルタユニットであって、上記空気調和機の空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構とを備え、上記掃除機構は、上記空気調和機の制御部から指令を受けて、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に掃除動作を開始するとともに、上記特定領域の掃除が行われている間、上記空気調和機に設けられた熱交換器は、上記特定領域、または上記特定領域以外の残り領域、または上記特定領域の少なくとも一部および上記残り領域の少なくとも一部によって覆われた状態が保たれていることを特徴とする。
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルタユニットは、空気調和機に設けられるフィルタユニットであって、上記空気調和機の空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構とを備え、上記掃除機構は、上記空気調和機の制御部から指令を受けて、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する少なくとも1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に動作を開始し、上記特定領域の掃除を行うとともに、上記特定領域に対する自動掃除の実行開始時間と、上記特定領域以外の残り領域に対する自動掃除の実行開始時間との間に時間差が設けられていることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、空気調和の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態1に係るフィルタユニットを備えた空気調和機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。 上記空気調和機の外観を示す図であり、(a)は空気調和機を下方から見た斜視図、(b)は正面図である。 (a)(b)は、それぞれフィルタユニット10を斜め上および斜め下から見たときの斜視図である。 (a)は上記空気調和機において掃除運転が行われている途中の様子を示す説明図であり、(b)は従来の空気調和機において掃除運転が行われている途中の様子を示す説明図である。 フィルタの通常領域に対する1通りの掃除が終わり、通常領域のほとんどが引込機構内に引き込まれた様子を示す説明図である。 図1に示す円形枠M内に位置する引込機構の要部構成を拡大して示す説明図であり、(a)は引込機構の一構成例を示し、(b)は引込機構の他の構成例を示している。 引込機構のさらに他の構成を側面断面において示す説明図である。 上記空気調和機の制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態2に係るフィルタユニットを備えた空気調和機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。 本発明の実施形態3に係るフィルタユニットを備えた空気調和機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。 本発明の実施形態4に係るフィルタユニットを備えた空気調和機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。 図11に示す空気調和機において、フィルタの展開状態の推移を示す説明図である。 本発明の実施形態4に係るフィルタユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 図13に示すフィルタユニットを備えた空気調和機の制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図14に示す制御部が行う自動掃除制御の手順の一例を示すフローチャートである。
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
(フィルタユニットの要点)
図1は、フィルタユニットを備えた空気調和機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。図2は、空気調和機の外観を示す図であり、(a)は空気調和機を下方から見た斜視図、(b)は正面図である。図1に示すように、空気調和機1に内蔵されたフィルタユニット10は、フィルタ11と掃除機構20とを備えている。
フィルタ11は、空気調和機1の空気吸入口3(図2の(b)参照)から吸入される空気中の塵埃を捕集する。掃除機構20は、フィルタ11に付着した塵埃を除去する。上記掃除機構20は、空気調和機1の制御部50(図8参照)から指令を受けて、フィルタ11の掃除対象領域を分割した複数領域を構成する少なくとも1つの特定領域(例えば、図1に示す通常領域11A)に対して、空気調和の運転中に動作を開始し、上記特定領域の掃除を行う。
ここで、空気調和機1の熱交換器5は、上記特定領域の掃除が行われている間、特定領域か、特定領域以外の残り領域(例えば、図1に示す余剰領域11B)か、特定領域の少なくとも一部および残り領域の少なくとも一部か、のいずれかによって常に覆われている。あるいは、上記特定領域に対する自動掃除の実行開始時間と、上記残り領域に対する自動掃除の実行開始時間との間には時間差が設けられている。
(空気調和機の外観の構成)
上記空気調和機1は、室外機が別に設けられた分離型の室内機に相当し、かつ図2の(a)に示すように、壁掛け型に属する。なお、空気調和機1は天井内据え付け型でもよいし、床置き型でもよいし、室外機を持たない室内専用機型でもよい。
空気調和機1の外側の構成部材として、オープンパネル2、上記空気吸入口3、気流パネル4が備えられている。図2の(b)に示すように、壁面に据え付けた空気調和機1を正面から見て、天井側を上、床側を下とし、さらに左右方向を空気調和機1の長手方向とする。上下方向は長手方向と十字に交差する。以降の説明において、上、下、上下方向および長手方向は、上記のように定義された意味を持つとする。空気吸入口3は、図2の(b)に示すように、空気調和機1の例えば上面に格子状に形成されている。空気吸入口3全体の概略的な開口形状は、上記長手方向に沿った細長い長方形状である。なお、オープンパネル2および気流パネル4は、空気調和機1のキャビネット7に開閉可能に支持されている。
(空気調和機の内部構成)
上記オープンパネル2の内側には、図1および図2の(a)に示すように、上記フィルタユニット10が取り付けられている。空気調和機1は、そのほかに、熱交換器5およびクロスフローファン6を備えている。熱交換器5は、冷房運転時に冷媒を気化させる蒸発器として働き、室内の空気から熱を奪う一方、暖房運転時に冷媒を液化させる凝縮器として働き、室内に熱を放出する。クロスフローファン6は、上記長手方向に平行な軸の周りに回転し、空気吸入口3から室内の空気を吸入し、気流パネル4から室内へ吹き出す気流を作り出す。その気流は、図4の(a)に示すように、空気吸入口3、フィルタ11の天面および前面、熱交換器5、クロスフローファン6および気流パネル4を順に辿る経路を通る。
(フィルタユニットの構成)
図3は、フィルタユニット10を斜め上および斜め下から見たときの斜視図である。図1および図3に示すように、上記フィルタユニット10は、前記フィルタ11および掃除機構20に加えて、引込機構12A、12Bおよび格子状のユニットフレーム15を備えている。引込機構12Aはユニットフレーム15の下端に取り付けられ、ユニットフレーム15の内側に沿って上から下へフィルタ11を引き寄せ、引き寄せたフィルタ11をコンパクトに収容する。引込機構12Bはユニットフレーム15の上端に取り付けられ、ユニットフレーム15の内側に沿って下から上へフィルタ11を引き寄せ、引き寄せたフィルタ11をコンパクトに収容する。
図1に示すように、掃除機構20はユニットフレーム15の下端に着脱可能に取り付けられている。掃除機構20は、モータによって駆動される回転ブラシ21と、回転ブラシ21がフィルタ11から掻き落とした塵埃を収容するダストボックス22とを備えている。引込機構12Aと掃除機構20とはフィルタ11を挟んで略対向する位置にあり、引込機構12Aが空気調和機1の内側、掃除機構20が外側に位置している。
上記ユニットフレーム15(図3)は、移動するフィルタ11の案内部材ともなる。また、ユニットフレーム15は、上記長手方向に対向する両端に位置したサイドフレーム16Lおよび16Rを有している。サイドフレーム16Rには、フィルタ11を移動させる駆動源となるステッピングモータおよび上記回転ブラシ21の駆動源となるモータなどが取り付けられている。また、フィルタ11の移動にピニオンを利用する形態では、サイドフレーム16Lおよび16Rのそれぞれにピニオンが取り付けられている。
(フィルタの構成)
フィルタ11は、図3の(a)に示すように、メッシュ部11aと、メッシュ部11aと一体成形された格子状のリブ11bとを有している。本実施形態のフィルタ11は、図1に示すように、空気調和の運転中に集塵位置に展開される通常領域11Aと、通常領域11A以外の残り領域である余剰領域11Bとを備えている。空気調和の通常の運転中には、余剰領域11Bは引込機構12B内に収納されている。通常領域11Aと余剰領域11Bとは上下に連続しており、構成上の区別は無い。通常領域11Aおよび余剰領域11Bは、それぞれ、クロスフローファン6の上方から前方にかけて配置された熱交換器5を十分に覆うことができる上下方向の長さを有している。したがって、本実施形態のフィルタ11は、フィルタを移動させない従来型のフィルタと比べて、上下方向に2倍以上の長さを有した長尺状のフィルタである。
(引込機構の構成例1)
図6は、図1に示す円形枠M内に位置する引込機構の要部構成を拡大して示す説明図であり、(a)は引込機構の一構成例を示し、(b)は引込機構の他の構成例を示している。図6の(a)に示すように、引込機構12Aは、フィルタ11に形成されたラック41と噛み合うピニオン12aと、引き寄せたフィルタ11をロール状に収容する収納部12b(収納機構)とを有している。ラック41は、フィルタ11の上記リブ11bにおいて、長手方向に対向した両サイドの端部の各内側に、上下方向に沿って形成されている。
ピニオン12aは、前記ステッピングモータによって駆動され、ラック41と噛み合うことによって、フィルタ11を収納部12b内に引き込む。
(引込機構の構成例2)
引込機構12Aに代えて、図6の(b)に示すように、収納部12b内に配置され、長手方向に平行な回転軸を持つフィルタ巻取ローラ12cを備えた引込機構12Cを採用してもよい。この形態では、フィルタ11の下端部がフィルタ巻取ローラ12cの円筒面に固着されているので、フィルタ巻取ローラ12cの回転に伴ってフィルタ11はフィルタ巻取ローラ12cに巻き取られる。
(引込機構の構成例3)
図7は、引込機構のさらに他の構成を側面断面において示す説明図である。引込機構12Dは、上記ピニオン12aと、引き寄せたフィルタ11を折り畳むように収容する収納部12d(収納機構)とを有している。収納部12d内には、引き込んだフィルタ11の進行方向をジグザグ状に変化させる進路変更機構として、複数のピニオン12eが、収納部12dの底面からの高さをそれぞれ変えた千鳥状に配設されている。複数のピニオン12eの半数は、収納部12dの外側(前側)立壁に沿って、上下に配置されている。また、複数のピニオン12eの残りの半数は、収納部12dの内側(後側)立壁に沿って、上下に配置されている。
フィルタ11において、上記ラック41が内側に形成された上記リブ11bの上記端部には、その外側にも、ラック42が形成されている。これにより、図7に示すように、収納部12dの外側立壁に沿って配置されたピニオン12eは、例えば反時計回りに回転し、ラック41と噛み合う一方、収納部12dの内側立壁に沿って配置されたピニオン12eは、時計回りに回転し、ラック42と噛み合う。このような機構によって、フィルタ11を収納部12d内に折り畳むように引き込むことができる。
なお、上記の構成例1〜3では、通常領域11Aが収納部12bまたは12d内にコンパクトに収納される形態を説明したが、通常領域11Aを引き出した余剰領域11Bの下へ反転させ、二枚重ねにする形態を採用してもよい。この形態の具体例については、実施形態4として後述する。
(余剰領域用の引込機構)
以上の説明は、フィルタ11を上から下へ移動させ通常領域11Aを引き込む引込機構12A、12Cおよび12Dに関するものである。しかし、フィルタ11を下から上へ移動させ、余剰領域11Bを引き込む前記引込機構12Bを引込機構12A、12Cおよび12Dのいずれかと同様に構成することができる。
(空気調和機の制御系の構成)
図8は、空気調和機1の制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。空気調和機1の種々の動作は、前記制御部50によって制御される。制御部50には、掃除機構20の駆動部、引込機構12の駆動部、メモリ51、入力部52および空調部53を構成する複数の被制御要素がバスを介して接続されている。入力部52は、ユーザが空気調和機1に各種指示を与えるリモートコントローラと通信を行う通信部を含んでいてもよい。空調部53の上記被制御要素には、空気調和機1の気流パネル4の駆動部およびクロスフローファン6の駆動部と、室外機に備えられた構成、すなわち圧縮機、各種電磁弁およびファンなどが含まれる。
空気調和機1の電源がオンになると、制御部50はメモリ51から制御プログラムと各種動作の設定値とを読み出すことによって、上記各駆動部および上記被制御要素の動作を制御する。
(フィルタに対する掃除動作)
上記の構成において、図4および図5を参照しながら、フィルタ11に対する掃除動作を説明する。空気調和の運転中においては、前記通常領域11Aが集塵位置に展開されており、熱交換器5の全体を覆っている。これにより、クロスフローファン6の回転によって空気吸入口3から空気が吸い込まれても、その空気に含まれている塵埃は、通常領域11Aによって捕捉されるので、熱交換器5等にその塵埃が付着することは防止される。このとき、前記余剰領域11Bは、前記引込機構12B内に収容されている。
前記メモリ51には、フィルタ11に対する掃除を自動で行う掃除運転に関する設定値が格納されている。例えば、通常領域11Aに対する掃除運転は24時間に1回の頻度で行われるように設定されている。従来の空気調和機では、前回の掃除運転から24時間が経過した後に、空気調和の運転が初めて停止された場合に、掃除運転がスタートする。掃除運転がスタートすると、引込機構のステッピングモータと、掃除機構のモータとが連動して制御され、フィルタ11を下方へ移動させながら、フィルタ11に付着した塵埃を回転ブラシ21によって掻き落とす。フィルタ11から掻き落とされた塵埃は、前記ダストボックス22内に収容される。
なお、余剰領域11Bに対する掃除運転は、年に1〜2回行う程度でよい。これは、集塵位置に常時展開される通常領域11Aに比べて、通常領域11Aの掃除運転中にのみ集塵位置に展開される余剰領域11Bには、少量の塵埃しか付着しないからである。また、余剰領域11Bに対する掃除運転の頻度は僅かなので、空気調和の運転停止に続けて、あるいはその運転停止後の期間に、余剰領域11Bの掃除運転を行うことができ、そのときの運転音が空気調和機の快適性を減じるまでには至らずに済む。
図4の(b)は、従来の空気調和機において、掃除運転がスタートし、フィルタ11Cが下方の引込機構内に引き込まれていく途中時点の様子を示している。従来のフィルタ11Cには、本実施形態のような余剰領域が設けられていないため、フィルタ11Cが下方に送られると、フィルタ11Cの上端が熱交換器5の上部から下部に向けて降下していく。したがって、熱交換器5は、フィルタ11Cの上端の降下に合わせて、上部から露出していく。このように、従来の空気調和機では、掃除運転によって熱交換器5が露出してしまうので、吸い込んだ空気中の塵埃を熱交換器5等に付着させないように、掃除運転がスタートする前に空気調和の運転を停止させる必要がある。
これに対して、本実施形態によれば、図4の(a)に示すように、掃除運転がスタートし、通常領域11Aが引込機構12A内に引き込まれていくと、連続して余剰領域11Bが引込機構12B内から引き出されて、集塵位置に展開される。図5は、通常領域11Aに対する1通りの掃除が終わり、通常領域11Aのほとんどが引込機構12A内に引き込まれた様子を示している。したがって、熱交換器5は、掃除運転の間中、通常領域11Aか(掃除運転の開始時)、通常領域11Aの少なくとも一部および余剰領域11Bの少なくとも一部か(掃除運転の途中)、余剰領域11Bか(掃除運転の終了時)のいずれかによって常に覆われている。
よって、空気調和の運転を停止させることなく、空気調和の運転中に掃除運転を開始することができる。この結果、空気調和の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができる。さらに、通常領域11Aの自動掃除中に熱交換器5等が露出しないので、熱交換器5等に塵埃が直接付着することがない。よって、空気調和の運転と自動掃除とを同時に進行させることができる。
(掃除運転の制御に関する補足1)
通常領域11Aに対する1回の掃除動作を、通常領域11Aを引込機構12A内に1回引き込むと同時に、回転ブラシ21が塵埃を掻き落とすことによって終了させてもよい。このような掃除動作を仮に片道掃除動作と呼ぶ。
片道掃除動作が終了すると、引込機構12Bが余剰領域11Bを引き込むので、通常領域11Aが引込機構12Aから引き出されて、元の集塵位置に復帰する。
(掃除運転の制御に関する補足2)
通常領域11Aに対する1回の掃除動作を、上記片道掃除動作に加えて、通常領域11Aを元の集塵位置に復帰させるときにも回転ブラシ21を逆回転させてさらに塵埃を掻き落とすことによって終了させてもよい。このような掃除動作を仮に往復掃除動作と呼ぶ。
前記片道掃除動作と上記往復掃除動作とは、適宜組み合わせることができる。例えば、5回の掃除動作のうち、4回は片道掃除動作とし、1回は往復掃除動作としてもよい。あるいは、往復掃除動作の実施頻度を片道掃除動作の実施頻度より多くしてもよい。さらに、往復掃除動作に伴う通常領域11Aの往復回数を1回に限らず、連続した複数回としてもよい。
また、フィルタ11の汚れ具合を検出するセンサを設け、センサが検出した汚れ具合が軽い場合には片道掃除動作の実施頻度を増やし、センサが検出した汚れ具合が重い場合には往復掃除動作の実施頻度、または1回の掃除あたりの往復回数を増やすように、制御部50が、引込機構12A(12C,12D)、引込機構12Bおよび掃除機構20を制御してもよい。
(掃除運転の制御に関する補足3)
掃除動作が、通常領域11Aから余剰領域11Bに移るときを検出することによって、通常領域11Aに対する片道掃除動作が終了したことを検出する制御を行うには、以下のようにすればよい。通常領域11Aと余剰領域11Bとの境界に、例えば光学的に検出可能なマークを設けておき、光学センサが当該マークを検出したときを、通常領域11Aに対する片道掃除動作が終了したときであると、制御部50が判定してもよい。
あるいは、上記ステッピングモータの回転量を検出するセンサを設けてもよい。そのセンサから制御部50に送られた回転量が、メモリ51に記憶されている閾値に達したことを制御部50が認識したときに、通常領域11Aが引込機構12A内に引き込まれ終わったと判断してもよい。
(掃除運転の制御に関する補足4)
なお、余剰領域11Bに対する塵埃の付着量は、前述したとおり通常領域11Aと比べて非常に少ない。したがって、余剰領域11Bに対する掃除は、例えばオフシーズンに合わせて年に1〜2回程度、ユーザが手作業で行うようにしてもよい。具体的には、余剰領域11Bを集塵位置で展開させた後、ユーザが掃除機で余剰領域11Bに付着した塵埃を吸い取ってもよいし、フィルタ11をフィルタユニット10から取り外してフィルタ11を手洗いする仕方でもよい。
通常領域11Aは自動掃除されるとはいえ、運転時間が増えると、回転ブラシ21では取り切れない汚れ等が付着するのが一般的である。したがって、運転の積算時間、または自動掃除の実施回数などが、所定の閾値を超えた場合に、フィルタ11の手洗いをユーザに促す報知動作を制御部50が行うことが好ましい。この報知動作は、余剰領域11Bに対する掃除のタイミングの報知を兼ねることができる。
(掃除運転の制御に関する補足5)
本発明では、空気調和の運転中に自動掃除運転を行うので、クロスフローファン6の回転による空気の吸い込みが、フィルタ11に付着している塵埃をフィルタ11に引き寄せる。これにより、回転ブラシ21は、空気調和の運転が停止している場合に比べて、フィルタ11から塵埃を掻き落としづらくなる。そこで、自動掃除運転がスタートすると、クロスフローファン6の回転速度を落とし、空気の吸い込みを弱めるように、制御部50がクロスフローファン6の駆動部を制御してもよい。
また、自動掃除運転が進行するにつれて、クロスフローファン6の回転速度を徐々に、または段階的に上げていくように、制御部50がクロスフローファン6の駆動部を制御してもよい。あるいは、自動掃除運転の実行時間を複数期間に分け、クロスフローファン6の回転速度を落とす期間と回転速度を上げる期間とを混在させるように、制御部50がクロスフローファン6の駆動部を制御してもよい。
(掃除運転の制御に関する補足6)
次に、制御部50が自動掃除運転の開始タイミングを制御する例について説明する。従来は、空気調和の運転停止が、自動掃除運転の開始タイミングを決めるトリガとして利用されている。これに対し、本発明では、空気調和の運転中に自動掃除運転を開始させるため、従来とは異なるトリガを必要とする。
そこで、制御部50は、空気調和の運転履歴と、通常領域11Aに対する自動掃除に要した時間の履歴とを記録し、通常領域11Aに対する自動掃除に適した時間帯を特定してもよい。例えば、空気調和の運転を午後11時に手動で停止させる生活習慣を持った家庭において、自動掃除運転に要する時間が平均してt分であると制御部50が算出した場合、制御部50は、自動掃除運転を午後11時のt分前に開始させる。空気調和の運転が停止するまでに、すなわち空気調和の運転時間内に自動掃除運転が完了することが好ましいが、空気調和の運転が停止するまでに、自動掃除運転が完了しなかったとしても、自動掃除の動作音のみがユーザの耳に入る時間を従来より短縮することができる。
また、ユーザが空気調和の運転を停止させる時刻Tを設定した場合には、制御部50は自動掃除運転を時刻Tのt分前に開始させるとよい。
さらに、空気調和の運転および通常領域11Aに対する自動掃除が同時にオンになっているときに、ユーザが空気調和の運転停止を指示すると、制御部50は空気調和の運転と自動掃除とを同時にオフにする制御を行ってもよい。
(掃除運転の制御に関する補足7)
フィルタ11に設定された複数領域を構成する各領域に対する掃除の開始時刻、実施時間帯、または実施時間の長さをユーザが設定してもよい。そのために、前記入力部52が、ユーザの各種指示を受け付け、制御部50に伝える。これにより、ユーザがライフスタイルに合わせて、自動掃除の開始時刻または実施時間の長さ等を適切に設定することができる。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図9は、本発明の実施形態2に係るフィルタユニット10Aを備えた空気調和機1Aの要部の構成を側面断面において示す説明図である。フィルタユニット10Aは、前記引込機構12Bを備えていない点で、実施形態1に係るフィルタユニット10と異なっている。この構成の違いにより、空気調和機1Aにおける自動掃除時の制御動作が、前記空気調和機1の制御動作と異なっている。
(フィルタに対する掃除動作)
空気調和機1Aでは、余剰領域11Bに対する掃除動作を行う場合には、通常領域11Aに対する掃除動作に続けて余剰領域11Bに対する掃除動作を行うことを基本とする。なお、余剰領域11Bに対する掃除動作の頻度は、通常領域11Aに対する複数回の掃除動作に対して余剰領域11Bに対する1回の掃除動作を行うというように、予め設定される。自動掃除の実行開始時間の観点では、通常領域11Aに対する自動掃除の実行開始時間と、余剰領域11Bに対する自動掃除の実行開始時間との間に自ずと時間差が設けられている。また、通常領域11Aに対する自動掃除の実行終了時間と余剰領域11Bに対する自動掃除の実行開始時間との間に、適宜インターバル(時間差)を設定してもよい。
実施形態1で説明したように、通常領域11Aに比べて少量の塵埃しか付着しない余剰領域11Bに対する掃除運転は、年に1〜2回行う程度でよい。また、余剰領域11Bに対する掃除運転の頻度は僅かなので、空気調和の運転停止に続けて、あるいはその運転停止後の期間に、余剰領域11Bの掃除運転を行うことができ、そのときの運転音が空気調和機の快適性を減じるまでには至らずに済む。
余剰領域11Bに対する掃除動作を行う場合、まず、通常領域11Aに対して、空気調和の運転中に、前記片道掃除動作が実行される。通常領域11Aと余剰領域11Bとは連続しているので、通常領域11Aを引込機構12A内に引き込んだ後、余剰領域11Bも引込機構12A内に引き込む。
ただし、余剰領域11Bを引込機構12A内に引き込むと、熱交換器5はその上部から徐々に露出する。この状態で、空気調和の運転と、余剰領域11Bに対する自動掃除とを同時に行ったのでは、塵埃が熱交換器5等に付着してしまう。そこで、空気調和の運転が停止したこと、あるいは空気調和の運転が停止してから所定時間が経過したことをトリガとして、余剰領域11Bの自動掃除をスタートさせ、余剰領域11Bを引込機構12A内に引き込み始める。それから、回転ブラシ21は、通常領域11Aに続けて余剰領域11Bから塵埃をダストボックス22内に掻き落とす。図9は、余剰領域11Bのほとんどを引込機構12A内に引き込んだ状態を示している。
通常領域11Aおよび余剰領域11Bに対する一連の掃除動作が終了すると、制御部50は、引込機構12Aの前記ステッピングモータを逆回転させる。これにより、フィルタ11は、図示しない案内機構によって案内されながら、通常領域11Aが集塵位置に戻るまで引込機構12Aから引き出される。余剰領域11Bは、実施形態1のようにロール状に巻かれる必要はなく、例えば、熱交換器5およびクロスフローファン6の背後まで上記案内機構によって案内され、展開した状態で留置されてもよい。
(掃除運転の制御に関する補足1)
掃除動作が、通常領域11Aから余剰領域11Bに移るときに、空気調和の運転を停止させる制御が必要である。このためには、実施形態1と同様に、通常領域11Aと余剰領域11Bとの境界に、例えば光学的に検出可能なマークを設けておき、光学センサが当該マークを検出したことを、制御部50が空調部53を停止させるトリガとしてもよい。あるいは、実施形態1と同様に、上記ステッピングモータの回転量を検出するセンサを利用してもよい。
(掃除運転の制御に関する補足2)
余剰領域11Bに付着している塵埃の量は、通常領域11Aに付着している塵埃の量より少ない。このため、余剰領域11Bに対する掃除の実施時間の長さは、通常領域11Aに対する掃除の実施時間の長さより短くてよい。したがって、フィルタ11を移動させる駆動源となる上記ステッピングモータの回転速度を、通常領域11Aについて相対的に遅くし、余剰領域11Bについて相対的に速くしてもよい。これにより、空気調和の運転停止後に行われる余剰領域11Bに対する掃除の音が、ユーザの耳に入る時間を短縮することができる。
〔実施形態3〕
本発明のさら他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図10は、本発明の実施形態3に係るフィルタユニット10Bを備えた空気調和機1Bの要部の構成を側面断面において示す説明図である。フィルタユニット10Bは、前記空気調和機1に設けられた引込機構12Bの近傍に、掃除機構20Aを備えている点で、実施形態1に係るフィルタユニット10と異なっている。
掃除機構20Aは、回転ブラシ21Aとダストボックス22Aとを備えている。掃除機構20Aを空気調和機1Bの天面から取り外せるようにしてもよいし、掃除機構20Aを取り外せないようにし、吸引機構によって、ダストボックス22Aの塵埃を前記ダストボックス22に送り込むようにしてもよい。本実施形態では、実施形態1と同様に、フィルタ11を掃除するときに熱交換器5が全く露出しない。すなわち、通常領域11Aおよび余剰領域11Bのいずれを掃除する場合であっても、熱交換器5は通常領域11Aか、余剰領域11Bか、あるいは通常領域11Aの少なくとも一部および余剰領域11Bの少なくとも一部によって覆われている。したがって、通常領域11Aを掃除するのか余剰領域11Bを掃除するのかに依らず、空気調和機1Bの運転と自動掃除の運転とを同時に進行させることができる。
(フィルタに対する掃除動作)
通常領域11Aに対する掃除動作は、実施形態1で説明した掃除動作と同じでよい。余剰領域11Bに対する掃除動作の頻度は、実施形態2と同様であり、通常領域11Aに対する複数回の掃除動作に対して、余剰領域11Bに対する1回の掃除動作を行えばよい。
余剰領域11Bに対する掃除動作を、通常領域11Aを引込機構12A内に引き込むときに実行してもよいし、余剰領域11Bを引込機構12B内に引き込むときに実行してもよい。前者と後者とでは、フィルタ11の移動方向が逆になるので、前者の場合には、回転ブラシ21Aを図10において反時計回りに回転させる一方、後者の場合には、回転ブラシ21Aを図10において時計回りに回転させるとよい。
(掃除運転の制御に関する補足)
余剰領域11Bに対する掃除動作を行う場合には、通常領域11Aに対する掃除動作と同時に余剰領域11Bに対する掃除動作を行ってもよいし、通常領域11Aに対する掃除動作を終えた後、余剰領域11Bを引込機構12B内に引き込むときだけ、余剰領域11Bに対する掃除動作を単独で行うようにしてもよい。また、余剰領域11Bを引込機構12B内に引き込むときの速度を、通常領域11Aを引込機構12A内に引き込むときの速度より速くして、余剰領域11Bに対する掃除を行うと、余剰領域11Bに対する掃除の実施時間を短縮することができる。
(複数領域の設定に関する補足)
以上の実施形態1〜3では、フィルタ11の掃除対象領域を上下方向に2分割した形態を説明した。しかし、掃除対象領域を上下方向に3以上に分割してもよい。例えば、図2の(b)に示すように、空気吸入口3がキャビネット7の天面に設けられている場合、塵埃はフィルタ11の前面に対向した領域よりも、天面に対向した領域に付着しやすい。このため、前記通常領域11Aを、前面に対向した領域(f)と、天面に対向した領域(g)とに分けてもよい。この場合には、領域(f)と、領域(g)と、余剰領域11Bとは、自ずと、互いの面積が相違する。そして、領域(g)に対する掃除の実施時間の長さが、領域(f)に対する掃除の実施時間の長さより長くなるように、制御部50が、引込機構12A(12C,12D)、引込機構12Bおよび掃除機構20を制御してもよい。あるいは、領域(g)に対する掃除の実施頻度が、領域(f)に対する掃除の実施頻度より多くなるようにしてもよい。
〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態について、図11および図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(フィルタユニットの構成)
図11は、本発明の実施形態4に係るフィルタユニット10Cを備えた空気調和機1Cの要部の構成を側面断面において示す説明図である。また、図12は、図11に示す空気調和機1Cにおいて、フィルタ11の展開状態の推移を示す説明図である。フィルタユニット10Cは、前記空気調和機1に設けられた引込機構12Aに代えて、ピニオン13が装着された搬送ローラを備えている点で、実施形態1に係るフィルタユニット10と異なっている。フィルタ11には、図6の(a)を参照して説明したように、ラック41が設けられている。このラック41が、上記ピニオン13と噛み合い、ピニオン13が装着された搬送ローラが、引込機構12Bと連動するように制御されて回転することによって、図12に示すように、フィルタ11は正逆両方向に搬送される。
なお、図11および図12では省略しているが、フィルタ11の移動を案内するガイドが、フィルタ11の搬送経路に沿って設けられている。また、実施形態3と同様に、引込機構12Bの近傍に、掃除機構20Aを設けることもできる。上記ピニオン13と、上記搬送ローラと、上記ガイドとは、「引き込んだフィルタ11を、上記集塵位置に展開されているフィルタ11の裏面側に送る搬送機構」を構成している。
本実施形態においても、実施形態1と同様に、フィルタ11を掃除するときに熱交換器5が全く露出しない。すなわち、通常領域11Aおよび余剰領域11Bのいずれを掃除する場合であっても、熱交換器5は通常領域11Aか、余剰領域11Bか、あるいは通常領域11Aの少なくとも一部および余剰領域11Bの少なくとも一部によって覆われている。したがって、空気調和機1Cの運転と自動掃除の運転とを同時に進行させることができる。
(フィルタに対する掃除動作)
図11は、空気調和の通常運転時、および通常領域11Aの掃除開始時において、通常領域11Aが集塵位置に展開され、熱交換器5を覆っている状態を示している。通常領域11Aの掃除が開始されると、この状態から、図12の(a)に示す途中状態へ推移する。すなわち、ピニオン13は反時計回りに回転することによって、通常領域11Aをフィルタ11の裏側(熱交換器側)へ反転させる。これに伴い、余剰領域11Bが引込機構12Bから集塵位置へ引き出される。
通常領域11Aの掃除が一通り終了した段階では、図12の(b)に示すように、余剰領域11Bの全部が引込機構12Bから引き出されることによって集塵位置に展開される。通常領域11Aは、集塵位置に展開された余剰領域11Bの裏側に位置し、ピニオン13が装着された搬送ローラと引込機構12Bとの間で、余剰領域11Bと通常領域11Aとが2枚重ねの状態になる。
この後、引込機構12Bが、余剰領域11Bの引き込みを開始する。ピニオン13が装着された搬送ローラは、引込機構12Bの引込動作と連動するように制御され、時計回りに回転する。これにより、図12の(c)に示すように、通常領域11Aは、フィルタ11の裏側から表側の集塵位置へと引き戻され、図11に示す状態に復帰する。
〔実施形態5〕
本発明のさら他の実施形態について、図13から図15に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(フィルタユニットの構成)
図13は、本発明の実施形態5に係るフィルタユニット100の構成を概略的に示す斜視図である。フィルタユニット100は、格子状のリブで補強されたメッシュ状のフィルタ110と、フィルタ110の表面に沿って、フィルタ110の長手方向に移動可能な掃除機構200とを備えている。
掃除機構200は、フィルタ110に付着した塵埃を除去する掃除部200Aと、掃除部200Aを上記長手方向に沿って移動させる移動機構200Bとをさらに備えている。掃除部200Aは、吸込ノズル201と、吸込ノズル201に接続された蛇腹状の吸引チューブ202と、吸引チューブ202および排気チューブ203とが接続された吸引装置204とを含んで構成されている。移動機構200Bは、1対のリミットスイッチ211と、吸込ノズル201を移動させる駆動装置212と、ノズルガイド213と、1対のガイドレール214とを含んで構成されている。ガイドレール214は、フィルタユニット100の上端部および下端部のそれぞれに、長手方向に沿って設けられ、ノズルガイド213が駆動装置212から駆動力を得て、上記長手方向に往復移動するのを案内する。
ノズルガイド213が、上記長手方向の両端に到達したことは、上記リミットスイッチ211によって検出される。また、ノズルガイド213は、長手方向の中間位置で折り返すことができるように進行方向が制御されるようになっている。このため、ノズルガイド213が上記中間位置に到達したことを検知する構成が設けられている。その構成は、実施形態1で説明した構成と同様であり、例えば上記中間位置に対応するフィルタ110のリブに、光学的に検出可能なマークを設けておく。また、ノズルガイド213の裏面に光学センサを設けておけば、光学センサが当該マークを検出したときを、ノズルガイド213が中間位置に到達したときであると、後述する制御部50A(図14)が判定してもよい。
あるいは、上記駆動装置212を構成するステッピングモータの回転量を検出するセンサを設けてもよい。その回転量には、ノズルガイド213が、上記長手方向の右端および左端で折り返した時点から上記中間位置に到達するまでのそれぞれに対応した閾値が設定されている。そして、上記センサから制御部50Aに送られた回転量が、メモリ51(図14)に記憶されている閾値に達したことを制御部50Aが認識したときに、ノズルガイド213が中間位置に到達したと判断してもよい。なお、中間位置は1箇所に限られず、2箇所以上として、フィルタ110の長手方向に並ぶ3つ以上の領域を設定してもよい。
上記吸込ノズル201は、ノズルガイド213と一体になって長手方向に往復移動するのに加えて、駆動装置212から駆動力を得て、ノズルガイド213に沿って、フィルタユニット100の前面および天面に沿って、上下方向にも往復移動する。したがって、吸込ノズル201は、長手方向および上下方向に往復移動することによって、フィルタ110の全面に対する塵埃の吸引を行うことができる。
なお、フィルタ110の掃除対象領域は複数領域に分割され、複数領域を構成する少なくとも1つの特定領域と、特定領域以外の残り領域とが、上記長手方向に沿って並ぶように設定されている。掃除対象領域の分割数は、上述したように2以上であればよい。
また、ノズルガイド213を中空とし、ノズルガイド213の形状に沿って吸込ノズル201と連通したスリットを形成してもよい。この構成では、ノズルガイド213を長手方向に移動させるだけで、フィルタ110の全面から上記スリットを介して塵埃を吸引することができる。
(空気調和機の制御系の構成)
図14は、上記フィルタユニット100を備えた空気調和機1Dの制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
空気調和機1Dの種々の動作は、上記制御部50Aによって制御される。制御部50Aには、上記掃除部200Aの吸引装置204の駆動部、上記移動機構200Bの駆動部(駆動装置212等)、上記メモリ51、入力部52、空調部53を構成する複数の被制御要素、および後述するタイマ部54がバスを介して接続されている。
(フィルタに対する掃除動作)
図15は、制御部50Aが行う自動掃除制御の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、フィルタ110の掃除対象領域が2分割され、左領域(特定領域)と右領域(残り領域)とが設定されているとする。例えば、左領域に対する自動掃除を行った後に、右領域に対する自動掃除を行うので、左領域に対する自動掃除の実行開始時間と、右領域に対する自動掃除の実行開始時間との間には、自ずと時間差が設けられる。
本実施形態の構成では、空気調和機1Dに内蔵された熱交換器を覆うフィルタ110は、前記各実施形態のように移動しない。このため、空気調和の運転中に自動掃除が開始されても、熱交換器は常にフィルタ110の左領域(特定領域)全体と右領域(残り領域)全体とで覆われている。したがって、熱交換器等が露出して塵埃が直接付着することがないので、空気調和の運転と自動掃除とを同時に進行させることができる。
ただし、自動掃除時に空気調和の通常運転を行うと、塵埃がフィルタ110に吸い寄せられるため、フィルタ110から塵埃を除去しづらくなる。そこで、フィルタ110に塵埃が吸い寄せられる力を弱めるために、自動掃除を行う対象領域(例えば左領域)の裏側(熱交換器側)に、上記ノズルガイド213と同期して動く防風板または防風シートを設けることが好ましい。その防風板または防風シートは、空気調和の通常運転時には、例えば、フィルタ110の長手方向の端部にロール状に収納されている。自動掃除の開始時に、ノズルガイド213が当該端部に一旦移動して防風板または防風シートに連結し、ノズルガイド213が防風板または防風シートを引き出すように構成してもよい。
空気調和機1Dの電源がオンになると(ステップ1;以下、S1のように略記する)、制御部50Aは、上記タイマ部54から、積算運転時間Xの情報を受け取る。積算運転時間Xとは、前回の自動掃除から起算して、空気調和の運転を行った時間の合計である。また、メモリ51には、フィルタ掃除を実行すべき積算運転時間の閾値Y(自動掃除の周期情報)が記憶されている。そこで、制御部50Aは、タイマ部54から受け取った積算運転時間Xと、メモリ51から読み出した閾値Yとを比較し、積算運転時間Xが閾値Yを超えたかどうかを判定する(S2)。
積算運転時間Xが閾値Yを超えた場合(S2の判定結果がYes)、制御部50Aは、メモリ51にアクセスし、前回どの領域が掃除されたと記録されているかを確認する(S3)。S3の処理を簡素化するため、前回は右領域を掃除したことが記録されているか否かを確認してもよい。前回は右領域が掃除されていないことを制御部50Aが検知すると(S3の判定結果がNo)、制御部50Aは、空気調和の運転を止めることなく、右領域の掃除を実施するように、掃除部200Aおよび移動機構200Bに指示する(S4)。そして、S4において、制御部50Aは、右領域の掃除が終了したことを検知すると、タイマ部54をリセットし、積算運転時間Xを0に初期化する。この後は、空気調和の運転の制御を継続する(S6)。なお、制御部50Aが、右領域の掃除が終了したことを検知する仕方は、タイマ部54による計時が、右領域の掃除開始から予めデフォルト設定されたX分後に達した時点で、右領域の掃除が終了したことを検知してもよいし、吸込ノズル201が、右領域の掃除開始の位置に戻ったことをリミットスイッチまたは近接センサが検知するようにしてもよい。
S2において、積算運転時間Xが閾値Yを超えていない場合(S2の判定結果がNo)、処理はS6に進む。また、S3において、前回は右領域が掃除されていることを制御部50Aが検知すると(S3の判定結果がYes)、制御部50Aは、空気調和の運転を止めることなく、左領域の掃除を実施するように、掃除部200Aおよび移動機構200Bに指示する(S5)。そして、S5において、制御部50Aは、左領域の掃除が終了したことを検知すると、タイマ部54をリセットし、積算運転時間Xを0に初期化する。この後は、空気調和の運転の制御を継続する(S6)。
なお、S2を実行するトリガとして、S1で空気調和機1Dの電源がオンになることを例示したが、この形態に限らない。例えば、制御部50Aが温度または風量の変更を示す制御信号を出力するとき、制御部50Aが冷房モードから除湿モードへのような運転モードを変更する制御信号を出力するとき、ユーザがタイマをセットしたとき、などのように、制御部50Aにおける何らかの信号の入出力をトリガとしてもよい。
(掃除運転の制御に関する補足1)
上記フィルタ110に上記複数領域を設定する場合に、複数領域の各面積を互いに等しく設定してもよいし、少なくとも1つの領域の面積を他の領域の面積と異なるように設定してもよい。
また、掃除中における吸込ノズル201の移動速度を、領域に依らず一定としてもよいし、領域に応じて変えてもよい。特に、複数領域の各面積を互いに等しく設定したか、異なるように設定したかに依らず、少なくとも1つの領域の掃除において、吸込ノズル201の移動速度を相対的に速くしてもよい。こうすると、空気調和の運転音と自動掃除の動作音とが重なる時間を短くできる場合を作れるので、ユーザにとって、自動掃除の動作音がより気にならずに済むという効果が生まれる。
なお、吸込ノズル201の移動速度を相対的に速くした領域を、次に掃除するときには、その移動速度を相対的に遅くすることが好ましい。これにより、1サイクルの自動掃除を複数サイクル実施するうちに、フィルタ110が均等に掃除されることになる。
また、吸込ノズル201の移動速度を領域に応じて変える代わりに、吸込ノズル201の移動速度を一定とし、かつ吸込ノズル201が1領域に対して往復する回数を領域に応じて変えてもよい。往復回数が少なければ、軽く短時間の掃除を実施でき、往復回数が多ければ、時間をかけた充分な掃除を実施できる。さらに、吸込ノズル201の移動速度と往復回数とを領域に応じて変えてもよい。
(掃除運転の制御に関する補足2)
例えば、上記右領域に対する自動掃除の実行終了時間と、上記左領域に対する自動掃除の実行開始時間との間には、時間差が設けられていてもよい。これにより、各領域に対する掃除の実行時間を分散させることができる。この結果、フィルタ110の全体を連続して1回で掃除する場合と比べて、1つの領域に対する1回の自動掃除の掃除音がユーザの耳に入る時間を短くすることができるので、空気調和機1Dの快適性が向上する。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るフィルタユニット(10,10A,10B,10C,100)は、
(1)空気調和機(1,1A,1B,1C,1D)に設けられるフィルタユニットであって、
(2)上記空気調和機の空気吸入口(3)から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタ(11,110)と、
(3)上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構(20,200)とを備え、
(4)上記掃除機構は、上記空気調和機の制御部(50,50A)から指令を受けて、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する1つの特定領域(通常領域11A)に対して、空気調和の運転中に掃除動作を開始するとともに、
(5)上記特定領域の掃除が行われている間、上記空気調和機に設けられた熱交換器(5)は、上記特定領域、または上記特定領域以外の残り領域(余剰領域11B)、または上記特定領域の少なくとも一部および上記残り領域の少なくとも一部によって覆われた状態が保たれている。
上記の構成によれば、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域のうち、1つの特定領域に対する自動掃除が、空気調和の運転中に開始される。すなわち、空気調和の運転中なので、空気調和の運転音がユーザには気にならない時間帯と、上記フィルタの掃除対象領域に対して必要な自動掃除の全体実行時間の少なくとも一部とを重ねることができる。この結果、空気調和機の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができる。
また、空気調和機に設けられた熱交換器は、上記特定領域の掃除が行われている間、上記特定領域によって覆われているか、または上記残り領域によって覆われているか、または上記特定領域の少なくとも一部および上記残り領域の少なくとも一部によって覆われている。したがって、上記特定領域の掃除中に熱交換器が露出しないので、熱交換器に塵埃が直接付着することがない。よって、空気調和の運転と自動掃除とを同時に進行させることができる。
本発明の態様2に係るフィルタユニット(10,10A,10B,10C,100)は、
(1)空気調和機(1,1A,1B,1C,1D)に設けられるフィルタユニットであって、
(2)上記空気調和機の空気吸入口(3)から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタ(11,110)と、
(3)上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構(20,200)とを備え、
(4)上記掃除機構は、上記空気調和機の制御部(50,50A)から指令を受けて、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する少なくとも1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に動作を開始し、上記特定領域の掃除を行うとともに、上記特定領域に対する自動掃除の実行開始時間と、上記特定領域以外の残り領域に対する自動掃除の実行開始時間との間に時間差が設けられている。
上記の構成によれば、上記フィルタの掃除対象領域のうち、少なくとも1つの特定領域に対する自動掃除が、空気調和の運転中に開始される。すなわち、空気調和の運転中なので、空気調和の運転音がユーザには気にならない時間帯と、上記フィルタの掃除対象領域に対して必要な自動掃除の全体実行時間の少なくとも一部とを重ねることができる。この結果、空気調和機の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができる。
なお、上記「時間差」の程度には制限が無い。すなわち、上記「時間差」の程度は、秒単位、分単位、日単位、月単位、季節単位などのいずれであってもよい。
本発明の態様3に係るフィルタユニットでは、上記態様1または2において、上記特定領域に対する掃除の実行は、上記空気調和の運転時間内に制限されていてもよい。
上記の構成によれば、上記特定領域に対する自動掃除が、上記空気調和の運転時間内で終了するように、上記制御部によって制御される。よって、空気調和機の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る問題を一層緩和することができる。
本発明の態様4に係るフィルタユニット(10,10A,10B,10C)では、上記態様1または2において、
(a)上記フィルタ(11)は、上記特定領域として、空気調和の運転中に集塵位置に展開される通常領域(11A)と、上記残り領域として、集塵位置外の余剰領域(11B)とを連続的に備えた長尺のフィルタであり、
(b)上記フィルタを正逆両方向に移動させ、集塵位置外に移動した上記通常領域または余剰領域を収納する引込機構(12A,12B,12C,12D)をさらに備え、
(c)上記引込機構は、上記制御部(50)から指令を受けて、空気調和の運転中に動作し、上記正逆両方向の少なくとも一方の方向に上記フィルタを移動させ、上記掃除機構(20)は、上記制御部から指令を受けて、上記フィルタの移動に合わせて上記フィルタの掃除を行ってもよい。
上記の構成によれば、長尺状に形成したフィルタを移動させながら掃除を行うことによって、通常領域に対する自動掃除の実行開始時間と余剰領域に対する自動掃除の実行開始時間との間に上記時間差を設けることができる。上記通常領域が空気調和の運転中に展開される集塵位置は、空気調和機に内蔵された熱交換器を上記通常領域が覆う位置である。この通常領域を上記掃除機構が掃除するときに、上記引込機構が通常領域を動かすと、連続して上記余剰領域が集塵位置へ引き出されて展開される。このため、上記通常領域の自動掃除中には、上記余剰領域が上記通常領域に代わって熱交換器を覆うので、熱交換器を常にフィルタで覆った状態を保って、自動掃除を行うことができる。したがって、熱交換器が露出して塵埃が直接付着することがないので、空気調和の運転と自動掃除とを同時に進行させることができる。
本発明の態様5に係るフィルタユニット(100)では、上記態様1または2において、
(a)上記フィルタ(110)には、上記特定領域と上記残り領域とが、上記空気吸入口の長手方向に沿って並ぶように設定され、
(b)上記掃除機構(200)は、上記フィルタに付着した塵埃を除去する掃除部(200A)と、該掃除部を上記長手方向に沿って移動させる移動機構(200B)とをさらに備え、
(c)上記掃除機構は、上記制御部(50A)から指令を受けて、空気調和の運転中に動作し、上記掃除部による上記特定領域および上記残り領域に対する自動掃除の実行開始時間は、空気調和の運転期間内で異っていてもよい。
上記の構成によれば、フィルタの複数領域を空気吸入口の長手方向に沿って並べて設定し、空気調和の運転中に、上記掃除部を移動させて各領域の掃除を行うことによって、各領域に対する自動掃除の実行開始時間に上記時間差を設けることができる。この構成では、空気調和機に内蔵された熱交換器を覆うフィルタが移動しないので、空気調和の運転中に自動掃除が開始されても、熱交換器は常にフィルタで覆われている。したがって、熱交換器が露出して塵埃が直接付着することがないので、空気調和の運転と自動掃除とを同時に進行させることができる。
なお、上記残り領域を上記空気吸入口の長手方向に沿って並ぶさらに複数の領域に分割してもよい。
本発明の態様6に係るフィルタユニットでは、上記態様1から5のいずれかにおいて、上記複数領域を構成する各領域に対する掃除の実施時間の長さは、上記制御部による制御によって、各領域に応じて異なっていてもよい。
上記の構成によれば、上記複数領域を構成する各領域の設定の仕方に応じて、各領域に対する掃除の実施時間の長さを変えることができる。一例として、フィルタが上記長尺のフィルタの場合、上記通常領域に対する掃除の実施時間の長さを、上記余剰領域に対する掃除の実施時間の長さより長くしてもよい。こうすれば、上記通常領域に対する掃除を上記余剰領域に対する掃除よりも充分に行うことができる。
他の例として、フィルタに、上記特定領域と上記残り領域とが、上記空気吸入口の長手方向に沿って並ぶように設定された形態の場合、上記特定領域と上記残り領域との面積が異なるならば、各領域に対する掃除の実施時間の長さは自ずと異なることになる。しかし、上記特定領域と上記残り領域との面積を同じに設定した場合でも、例えば、上記残り領域に対する掃除の実施時間の長さを、上記特定領域に対する掃除の実施時間の長さより短くしてもよい。これにより、空気調和の運転音と自動掃除の動作音とが重なる時間を短くできる場合を作れるので、ユーザにとって、自動掃除の動作音がより気にならずに済むという効果が生まれる。
なお、上記特定領域および残り領域に対する掃除を1サイクル終えた後、次のサイクルでは実施時間の長さを逆にし、上記残り領域に対する掃除の実施時間の長さより、上記特定領域に対する掃除の実施時間の長さを短くしてもよい。
本発明の態様7に係るフィルタユニットでは、上記態様1から6のいずれかにおいて、上記特定領域に対する自動掃除の実行終了時間と、上記残り領域に対する自動掃除の実行開始時間との間には、時間差が設けられていてもよい。
上記の構成によれば、上記特定領域に対する掃除の実行時間と、上記残り領域に対する掃除の実行時間との間に時間差を設けることによって、2つの実行時間を分散させることができる。これにより、フィルタの上記掃除対象領域の全体を連続して1回で掃除する場合と比べて、1回の自動掃除の掃除音がユーザの耳に入る時間を短くすることができるので、空気調和機の快適性を向上させることができる。
本発明の態様8に係るフィルタユニットでは、上記態様1から7のいずれかにおいて、上記複数領域を構成する各領域の面積は、異なるように設定されていてもよい。
上記複数領域を構成する各領域の面積は、互いに等しく設定されていてもよいが、異なるように設定されていてもよい。特に、ある領域に対する自動掃除の実行終了時間と、他の領域に対する自動掃除の実行開始時間との間に時間差を設けている場合には、相対的に面積が小さい領域の掃除を短時間で終了させることによって、空気調和の運転音と自動掃除の動作音とが重なる時間を短くできる場合を作れる。この場合、ユーザにとって、自動掃除の動作音がより気にならずに済むという効果が生まれる。
本発明の態様9に係るフィルタユニットでは、上記態様4において、上記引込機構および掃除機構は、上記通常領域と余剰領域とのそれぞれに対して設けられていてもよい。
上記の構成によれば、上記引込機構および掃除機構を上記通常領域に対してのみ設けた場合には、余剰領域の自動掃除を行うときには、通常領域を引込機構に引き込んだ上に、余剰領域も引込機構に引き込む必要が生じる。余剰領域を引込機構に引き込むと、熱交換器が露出するので、余剰領域の自動掃除を行う場合には、空気調和の運転を止めることになる。
これに対して、引込機構および掃除機構を余剰領域に対してさらに設けた構成では、余剰領域の自動掃除を行うときに熱交換器を露出させない形態を採用することができるという効果が得られる。
本発明の態様10に係るフィルタユニットでは、上記態様4において、上記引込機構は、引き込んだフィルタをロール状にして収納する収納機構(収納部12b)を備えていてもよい。
上記の構成によれば、引き込んだフィルタを収納するスペースを小さくすることができるので、空気調和機の小型化に資する。
本発明の態様11に係るフィルタユニットでは、上記態様4において、上記引込機構は、引き込んだフィルタの進行方向をジグザグ状に変化させて収納する進路変更機構(ピニオン12e)を備えていてもよい。
上記の構成によれば、引き込んだフィルタを収納するスペースを小さくすることができるので、空気調和機の小型化に資する。
本発明の態様12に係るフィルタユニットでは、上記態様4において、上記引込機構は、引き込んだフィルタを、上記集塵位置に展開されているフィルタの裏面側に送る搬送機構を備えていてもよい。
上記の構成によれば、引き込んだフィルタを収納するスペースとして、集塵位置に展開されているフィルタの裏面側のスペースを効果的に利用することができる。また、これにより、空気調和機のデザインヴァリエーションを豊富化することもできる。
本発明の態様13に係る空気調和機(1,1A,1B,1C,1D)は、態様1から12のいずれかに記載のフィルタユニット(10,10A,10B,10C,100)を備えていてもよい。
上記の構成によれば、空気調和の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができるので、空気調和機の快適性を向上させることができるという効果を奏する。
本発明の態様14に係る空気調和機は、上記態様13において、上記フィルタユニットの上記複数領域を構成する各領域に対する掃除の開始時刻、実施時間帯および実施時間の長さの少なくとも1つを設定するユーザ指示を受け付ける入力部(52)を備えていてもよい。
上記の構成によれば、ユーザがライフスタイルに合わせて、自動掃除の開始時刻または実施時間の長さ等を適切に設定することができる。
本発明の態様15に係る空気調和機の制御方法は、
(1)空気吸入口と、上記空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構とを備えた空気調和機の制御方法であって、
(2)上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に、上記掃除機構による掃除動作を開始させるとともに、
(3)上記特定領域の掃除が行われている間、上記空気調和機に設けられた熱交換器を、上記特定領域、または上記特定領域以外の残り領域、または上記特定領域の少なくとも一部および上記残り領域の少なくとも一部によって覆った状態を保っている。
上記の方法によれば、上記態様1と同様の作用効果を奏する。
本発明の態様16に係る空気調和機の制御方法は、
(1)空気吸入口と、上記空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構とを備えた空気調和機の制御方法であって、
(2)上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する少なくとも1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に、上記掃除機構の動作を開始させ、上記特定領域の掃除を行わせるとともに、
(3)上記特定領域に対する自動掃除の実行開始時間と、上記特定領域以外の残り領域に対する自動掃除の実行開始時間との間に時間差を設けている。
上記の方法によれば、上記態様2と同様の作用効果を奏する。
本発明の態様17に係る空気調和機は、
空気吸入口と、上記空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構と、制御部とを備え、上記制御部は、空気調和の運転中に、上記掃除機構の動作を開始させ、上記フィルタの掃除を行わせる構成である。
上記の構成によれば、空気調和の運転中なので、空気調和の運転音がユーザには気にならない時間帯と、上記フィルタの自動掃除の実行時間の少なくとも一部とを重ねることができる。この結果、空気調和機の運転がオフになった後でも自動掃除の動作音がユーザの耳に入る時間を短縮することができるので、空気調和機の快適性を向上させることができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、空気中の塵埃を捕集するフィルタを備えたフィルタユニットと、そのフィルタユニットを備えた空気調和機とに利用することができる。
1,1A,1B,1C,1D 空気調和機
3 空気吸入口
5 熱交換器
10,10A,10B,10C,100 フィルタユニット
11,110 フィルタ
11A 通常領域
11B 余剰領域
12A,12B,12C,12D 引込機構
12b 収納部(収納機構)
12e ピニオン(進路変更機構)
13 ピニオン(搬送機構)
20,200 掃除機構
50,50A 制御部
200A 掃除部
200B 移動機構

Claims (3)

  1. 空気調和機に設けられるフィルタユニットであって、
    上記空気調和機の空気吸入口から吸入される空気中の塵埃を捕集するフィルタと、
    上記フィルタに付着した上記塵埃を除去する掃除機構とを備え、
    上記掃除機構は、上記空気調和機の制御部から指令を受けて、上記フィルタの掃除対象領域を分割した複数領域を構成する1つの特定領域に対して、空気調和の運転中に掃除動作を開始するとともに、
    上記特定領域の掃除が行われている間、上記空気調和機に設けられた熱交換器は、上記特定領域、または上記特定領域以外の残り領域、または上記特定領域の少なくとも一部および上記残り領域の少なくとも一部によって覆われた状態が保たれ、
    上記フィルタは、上記特定領域として、空気調和の運転中に集塵位置に展開される通常領域と、上記残り領域としての余剰領域とを連続的に備えており、
    上記掃除機構は、上記通常領域の掃除動作中に上記集塵位置に展開される上記余剰領域の掃除動作を、空気調和の運転停止後に行うこと
    を特徴とするフィルタユニット。
  2. 上記フィルタは、上記通常領域と、集塵位置外の上記余剰領域とを連続的に備えた長尺のフィルタであり、
    上記フィルタを正逆両方向に移動させ、集塵位置外に移動した上記通常領域または余剰領域を収納する引込機構をさらに備え、
    上記引込機構は、上記制御部から指令を受けて、空気調和の運転中に動作し、上記正逆両方向の少なくとも一方の方向に上記フィルタを移動させ、上記掃除機構は、上記制御部から指令を受けて、上記フィルタの移動に合わせて上記フィルタの掃除を行うこと
    を特徴とする請求項1に記載のフィルタユニット。
  3. 上記複数領域を構成する各領域に対する掃除の実施時間の長さは、上記制御部による制御によって、各領域に応じて異なっていること
    を特徴とする請求項1または2に記載のフィルタユニット。
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