JP6503939B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、エアフィルタを自動的に清掃するための自動清掃機構を備える空気調和機に関する。
従来から、空気調和機には、機内に取り入れる室内空気から塵埃を除去するためのエアフィルタが設けられるのが一般的である。そして近年、例えば特許文献1(特開2008−121990号公報)などに開示されているように、エアフィルタを自動的に清掃する自動清掃機構が空気調和機に設けられることが多くなっている。このような自動清掃機構によって、メンテナンスの手間を省くことでユーザの利便性の向上が図られている。
特許文献1に記載されている清掃ブラシは、固定されているエアフィルタに沿って移動して塵埃を除去し、当該清掃ブラシと一緒に移動するダストボックスに塵埃を収納するので、清掃ブラシとダストボックスが固定されていてエアフィルタが移動するタイプの清掃機構と違い、メンテナンスなどを考慮して清掃ブラシ及びダストボックスの移動を制御することが必要になる。ところが、引用文献1に記載されている技術では、メンテナンスを考慮した清掃ブラシ及びダストボックスの移動の制御が十分に確立されているとは言えず、作業の行ない易さを考慮した清掃ブラシの移動に改善の余地がある。
本発明の課題は、通常時の空気調和機の性能向上とメンテナンス時の塵埃除去ユニットに対する作業の行ない易さの両立を図ることである。
本発明の第1観点に係る空気調和機は、前側熱交換部及び後側熱交換部を有する熱交換器と、熱交換器の風上側に配置され、熱交換器で熱交換される室内空気が通過するときに、通過する室内空気から塵埃を除去するエアフィルタと、エアフィルタに対して前後に相対移動可能な塵埃除去ユニットを有し、塵埃除去ユニットを前後に相対移動させてエアフィルタから塵埃を自動的に除去する自動清掃機構と、を備え、自動清掃機構は、空調運転時に塵埃除去ユニットを前側熱交換部と後側熱交換部の境界近傍あるいは境界近傍よりも後ろにある待機位置に待機させ、塵埃除去ユニットのメンテナンス操作を行ったときに塵埃除去ユニットを待機位置から境界近傍よりも前側のメンテナンス位置まで移動させる。
本発明の第1観点に係る空気調和機では、塵埃除去ユニットのメンテナンス操作を行ったときに塵埃除去ユニットを待機位置から境界近傍よりも前側に設けられているメンテナンス位置まで移動させることから、メンテナンス時には塵埃除去ユニットが前側に存在し、塵埃除去ユニットのメンテナンスが容易になる。例えば空調運転時に境界近傍又は境界近傍よりも後ろに塵埃除去ユニットを待機させると機能の向上する場所がある場合に、メンテナンス時以外のときに前側熱交換部と後側熱交換部の境界近傍又は境界近傍よりも後ろに待機位置を設定できることから機能の向上を図ることができる。
本発明の第2観点に係る空気調和機は、第1観点の空気調和機において、塵埃除去ユニットは、除去ブラシを有し、エアフィルタの清掃時に除去ブラシをエアフィルタに当接して移動させ、清掃後に待機位置に戻るときにエアフィルタから除去ブラシを離して移動させ、自動清掃機構は、メンテナンス位置が前側熱交換部の上方であり、除去ブラシをエアフィルタから離してメンテナンス位置で停止させる、ものである。この空気調和機では、除去ブラシをエアフィルタから離して前側熱交換部の上方で停止されることから、エアフィルタを取り外したり、除去ブラシのメンテナンスをしたりするときにエアフィルタをつけたままでも除去ブラシをエアフィルタに接触させずに作業することができるようになる。また、前側熱交換部の上方に塵埃除去ユニットがあると除去ブラシが離れた状況をみなながら作業できる位置であるため、塵埃除去ユニットのメンテナンスも行ない易くなる。
本発明の第3観点に係る空気調和機は、第1観点又は第2観点の空気調和機において、自動清掃機構は、塵埃除去ユニットとは別体のダストボックスを塵埃除去ユニットから移しかえた塵埃を溜めておくためにエアフィルタの前端部の下方に有し、メンテナンス位置が、ダストボックスの上方かつ境界近傍よりも前側であってダストボックスを取り外し可能な位置である、ものである。この空気調和機では、メンテナンス位置が境界より前のダストボックスの上方であってダストボックスを取り外し可能な位置であることから、塵埃除去ユニットの取り扱いと同時にダストボックスの取り扱いも容易になる。
本発明の第4観点に係る空気調和機は、第1観点から第3観点のいずれかの空気調和機において、自動清掃機構は、境界近傍又は境界近傍よりも後ろにおいて熱交換器に向かう室内空気の流量が周囲よりも低い低流量域に待機位置が設定されている、ものである。この空気調和機では、待機位置が低流量域であることから、低流量域以外の比較的流量が多い領域で塵埃除去ユニットを待機させる場合に比べて塵埃除去ユニットが室内空気を取り込む際の邪魔にならずに済む。
本発明の第1観点に係る空気調和機では、通常時の空気調和機の性能向上とメンテナンス時の塵埃除去ユニットに対する作業の行ない易さの両立を図ることができる。
本発明の第2観点に係る空気調和機では、除去ブラシやエアフィルタに付着した塵埃がメンテナンス時に飛散することを抑制することができる。
本発明の第3観点に係る空気調和機では、塵埃除去ユニットに対するメンテナンスの作業と同時にダストボックスに対する作業も行ない易くなり、メンテナンス作業の行ない易さが向上する。
本発明の第4観点に係る空気調和機では、熱交換器を通過させる室内空気の風量を確保し易くなり、また塵埃除去ユニットに気流が当たって発生する騒音を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る空気調和機の空調室内機の斜視図。 図1に示された空調室内機のI−I線断面図。 図1に示された空調室内機のI−I線断面図。 フレームに固定された保持枠にフィルタを設置した状態の斜視図。 制御装置によって制御される対象を説明するためのブロック図。 ガイドフレームに設けられた移動経路を説明するための図。 フィルタが設置された状態を説明するための本体フレームの斜視図。 フィルタが設置された状態を説明するための本体フレームの斜視図。 フィルタの後側端部周辺の部分断面図。 (a)近接状態を採る塵埃除去ユニットの斜視図、(b)離反状態を採る塵埃除去ユニットの斜視図。 (a)清掃ユニットの断面図、(b)締結時と離反時の両方の状態をとらせた除去部の端部を拡大した断面斜視図。 (a)図10(a)に示されている塵埃除去ユニットのII−II線矢視断面図、(b)図10(b)に示されている塵埃除去ユニットのIII−III線矢視断面図。 駆動機構を説明するための部分拡大図。 (a)実施形態に係る駆動ベルトとベルトガイドを示す断面図、(b)駆動ベルトとベルトガイドを示す側面図、(c)駆動ベルトの一部を示す斜視図。 清掃ユニット及びダストボックスの断面図。 フィルタの前側端部における清掃ユニットの側面図。 フィルタの前側端部近傍に移動した清掃ユニットを示す側面図。 フィルタの後側端部近傍に移動した清掃ユニットを示す側面図。 ガイド部材上に位置する清掃ユニットの側面図。 風下側ブラシ及び除去ブラシとフィルタの表面との関係を説明するための図。 (a)塵埃回収動作時の清掃ユニットとダストボックスとの位置関係を説明するための図、(b)塵埃回収動作時の清掃ユニットとダストボックスとの位置関係を説明するための図。 本体フレームとエアフィルタとフィルタ押え部材を示す斜視図。 前側頂部及び後側頂部の上方空間に待機している塵埃除去ユニットを示す部分拡大断面図。 変形例に係る塵埃除去ユニットのメンテナンス位置を説明するための空調室内機の断面図。
本発明の一実施形態に係るに係る空気調和機は、図1及び図2に示す空調室内機100と空調室外機(図示せず)とを備えている。本願発明にとって重要な構成は、駆動ベルトとその周辺の構成であることから、以下の実施形態の説明においては、空調室内機100について説明し、空調室外機についての説明を省略する。
(1)空調室内機100の構成
図1には、空調室内機100を正面右斜め上から見た外観が示されている。図2及び図3は、I−I線で切断した空調室内機100の断面図であって、図2には水平フラップ23aが開いた状態が示され、図3には水平フラップ23aが閉じた状態が示されている。図2には、自動清掃機構70の備える塵埃除去ユニット73が初期位置にある状態が描かれており、図3には、自動清掃機構70の備える塵埃除去ユニット73がフィルタ押え部材300の前側端部301にある状態が描かれている。図4は、制御装置が制御する対象の一部を示すブロック図である。空調室内機100は、室内の壁面等に取り付けられ、室外に設置されている室外機(図示せず)に冷媒配管(図示せず)を介して接続されている。
空調室内機100は、室内を冷房する冷房運転及び室内を暖房する暖房運転を行うことができる。さらに、図2及び図3に示すように、空調室内機100は、エアフィルタ25を清掃するための自動清掃機構70を備えており、エアフィルタ25に対して自動清掃機構70の塵埃除去ユニット73が移動することによって自動でエアフィルタ25から塵埃を除去する自動清掃運転を行うこともできる。
なお、エアフィルタ25は、図1に示されているようにガイドフレーム192を挟んで左右に一つずつ配置されている。また、それら2つのエアフィルタ25を清掃するための自動清掃機構70や後述するフィルタ押え部材300などもそれらエアフィルタ25に対応してガイドフレーム192の左右に一組ずつ配置されている。これら2つのエアフィルタ25に関連する構成は、ガイドフレーム192に対して左右対称に配置されているので、以下の説明では、いずれか一方のみを説明して他方の説明を省略する場合がある。
(2)詳細構成
空気調和機の空調室内機100は、ケーシング11と、室内熱交換器13と、室内ファン15と、エアフィルタ25と、本体フレーム19と、ガイド部材14と、自動清掃機構70とを備えている(図1乃至図3参照)。
(2−1)ケーシング11
ケーシング11は、横方向(空調室内機100の左右方向(図4参照))に細長くかつ複数の開口を持つ箱のような形状を呈する。ケーシング11は、図2及び図3に示すように、天面部11a、前面板11b、背面板11c、右側板11d及び左側板11eによって囲まれた立体空間を内部に有し、その立体空間内に室内熱交換器13、室内ファン15、本体フレーム19、エアフィルタ25、ガイド部材14、底フレーム17及び自動清掃機構70が収納されている。
天面部11aは、ケーシング11の上端部に位置する。前面板11bは、ケーシング11の正面を構成する。また、前面板11bは、その上端が天面部11aにヒンジ(図示せず)で回動自在に支持されている。右側板11d及び左側板11eは、それぞれケーシング11の右側面及び左側面を構成する。
背面板11cは、ケーシング11の背面を構成している。この背面板11cが、室内の壁面に設置された取り付け板(図示せず)にビス止め等によって取り付けられることによって、空調室内機100が室内の壁面に設置される。
ケーシング11の天面部11aには、天面部11aの前側から後側にかけて天面吸込口21が設けられている。この天面吸込口21から天面吸込口21近傍の室内空気が室内ファン15の駆動によってケーシング11内部へと取り込まれ、室内熱交換器13の前側熱交換部13a,13b及び後側熱交換部13cそれぞれに送られる。図2の破線の矢印Aが、天面吸込口21から前側熱交換部13a,13b及び後側熱交換部13cを介して室内ファン15へと送られる室内空気の流れを表している。
ケーシング11の下面は、底フレーム17の底部17aによって構成されているが、該下面には、下面吸込口22と、吹出口23とが形成されている。下面吸込口22は、吹出口23よりも壁側に設けられており、吸込流路16によってケーシング11の内部と繋がっている。下面吸込口22からは、下面吸込口22近傍の室内空気が、室内ファン15の駆動によってケーシング11内部へと取り込まれ、吸込流路16を通って室内熱交換器13の後側熱交換部13cへと送られる。図2の破線の矢印Bが、下面吸込口22から後側熱交換部13cへと送られる室内空気の流れを表している。
吹出口23は、下面吸込口22よりも空調室内機100の正面側に設けられており、吹出流路18によってケーシング11の内部と繋がっている。天面吸込口21及び下面吸込口22から吸い込まれ室内空気は、室内熱交換器13にて熱交換された後、吹出流路18を通って吹出口23から室内へと吹き出される。図2の破線の矢印Cが、吹出流路18から吹出口23を介して室内へと送られる空気の流れを表している。
吸込流路16は、下面吸込口22から底フレーム17の流路形成壁17bに沿って形成されている。そして、これら吸込流路16と吹出流路18は、流路形成壁17bを間に挟んで隣接している。
なお、吹出口23付近には、水平フラップ23a及び垂直フラップ23bがケーシング11に対して回動可能に取り付けられている。水平フラップ23aは、ステッピングモータM1によって上下方向に回動し、空調室内機100の運転状態に応じて吹出口23を開閉する。垂直フラップ23bはステッピングモータM2によって左右方向に回動する。水平フラップ23a及び垂直フラップ23bは、吹出口23から吹き出された室内空気がユーザの所望する方向へと案内されるように、室内空気の吹き出し方向を変更する機能を有する。
(2−2)室内熱交換器13
室内熱交換器13は、複数のフィンと複数の伝熱管とで構成されている。室内熱交換器13は、ケーシング11内部において、底フレーム17の一部分に取り付けられている。室内熱交換器13は、空調室内機100の運転状態に応じて蒸発器または凝縮器として機能し、伝熱管の中を流れる冷媒と室内熱交換器13を通過する空気との間で熱交換を行わせる。
室内熱交換器13は、図2及び図3に示すように、側面視において両端が下方に向いて屈曲する略逆V字型の形状を有し、その下方に室内ファン15が位置している。室内熱交換器13の前側熱交換部13aと後側熱交換部13cの境界近傍は、室内熱交換器13の頂点13dの上方空間言い換えれば前側熱交換部13aの前側頂部13aa及び後側熱交換部13cの後側頂部13caの両方の上方空間S1,S2である(図23参照)。また、図1に示されている空調室内機100は、湿度の高い空気を供給するために室内熱交換器13に対向して左側に略直方体状の加湿ダクト400を有しているが、このような加湿ダクト400が設けられなくてもよい。
(2−3)室内ファン15
室内ファン15は、ケーシング11の内部に位置しており、空調室内機100の長手方向(左右方向)に細長い略円筒形状のファンロータ15aを有するクロスフローファンである。室内ファン15が稼働することによって、室内空気が天面吸込口21及び下面吸込口22それぞれから吸い込まれて室内熱交換器13を通過した後に、室内熱交換器13を通過することで生成された調和空気が吹出口23から室内へと供給される(図2の破線の矢印A,B,Cを参照)。室内ファン15では、ファンロータ15aがモータM4(図4参照)によって回転し、制御装置40によってモータM4の回転が制御されており、制御装置40からの指令に応じて送風量を変化させることができる。
(2−4)底フレーム17
底フレーム17は、底部17aと流路形成壁17bとで構成されている。底部17aは、ケーシング11の下面の少なくとも一部を構成する要素であって、底フレーム17のうちの空調室内機100の外部に露出する部分である。
流路形成壁17bは、底フレーム17のうちの、ケーシング11の内部に位置する部位である。流路形成壁17bは、底部17aの一端から上方に延びており、且つ室内ファン15の形状に沿って湾曲した形状を成している。
(2−5)本体フレーム19
図4は、ケーシング11及び底フレーム17を取り外した状態の空調室内機100の斜視図である。図6は、ガイドフレーム191を内側(図4に示す矢印a方向)から見た図である。なお、図4では、エアフィルタ25の一部、及び室内ファン15を省略して描いている。また、図6では、ダストボックス72及び塵埃除去ユニット73が配置された状態を描いている。
本体フレーム19は、図4に示すように、3つのガイドフレーム191,192,193と、各ガイドフレーム191,192,193の前後端部を連結する連結部材194と、を有する。ガイドフレーム191,192,193には、後述する塵埃除去ユニット73をエアフィルタ25に沿って移動させるための移動経路195が設けられている(図6参照)。さらに、ガイドフレーム191,192,193には、塵埃除去ユニット73に後述する接触動作を行わせるための接触用ガイド凸部196が設けられている。接触用ガイド凸部196は、ここでは、空調室内機100の正面視において左側に位置するガイドフレーム191及び右側に位置するガイドフレーム193では、内側面であって移動経路195の後側端部近傍に設けられており、空調室内機100の正面視において中央に位置するガイドフレーム192では、両側面であって移動経路195の後側端部近傍に設けられている。また、接触用ガイド凸部196は、移動経路195の後側端部に向かうにつれて移動経路195と接触用ガイド凸部196との距離が徐々に小さくなるように構成された接触面197を含んでいる。
(2−6)エアフィルタ25
図7及び図8は、エアフィルタ25を装着した状態のフィルタ押え部材300が固定された本体フレーム19の一部を斜め方向から見た図である。また、図7及び図8では、空調室内機100の正面視において右側に位置するエアフィルタ25のみがフィルタ押え部材300に装着された状態を描いており、特に、図8では、エアフィルタ25のフィルタ本体251を省略して描いている。
エアフィルタ25は、天面吸込口21及び下面吸込口22から吸い込まれた室内空気中の塵埃を捕集するためのものである。エアフィルタ25は、ケーシング11の天面部11aと室内熱交換器13との間に配置されており、ケーシング11の内部に取り付けたり、内部から取り出したりすることができるようになっている。そして、エアフィルタ25は、ケーシング11の内部に装着されて固定された状態で、前側熱交換部13a,13b及び後側熱交換部13cを覆う。
エアフィルタ25は、その中央の部分がケーシング11の天面部11aに沿って延びており、さらにはその前後方向における前側端部25a及び後側端部25bが室内熱交換器13の頂点13d(図2及び図3参照)よりも下方に落ち込んだところで固定されている。すなわち、エアフィルタ25は、側面視において、室内熱交換器13の上方を覆うような略逆J字形状を有している。そして、ここでは、図2及び図3に示すように、エアフィルタ25は、その後側端部25bの高さ位置が後側熱交換部13cの後側端部の近傍にまで達しており、その前側端部25aの高さ位置が前側熱交換部13bの高さ方向中央よりも下の位置にまで達している。前側熱交換部13a,13bに対応するエアフィルタ25の部分は、天面吸込口21から吸い込まれた室内空気から塵埃を捕集することができる。また、エアフィルタ25の後側端部25bの位置が吸込流路16の出口16aよりも下側に位置しているので、後側熱交換部13cに対応するエアフィルタ25の部分は、下面吸込口22から吸い込まれた室内空気から塵埃を捕集することができる。このように、エアフィルタ25は、室内熱交換器13の表面に室内空気中の塵埃が付着することを防いでいる。
エアフィルタ25は、平板状の部品であって、平面視における全体的な形状がほぼ長方形である。エアフィルタ25は、室内空気中の塵埃を捕集するフィルタ本体251と、フィルタ本体251を囲むように枠状に形成されているフィルタ枠体252とを有する(図7参照)。フィルタ本体251は、例えば、樹脂製の糸からなる網である。フィルタ枠体252は、フィルタ本体251つまり樹脂製の網の周囲に網と一体に形成された樹脂枠である。このような構成により、樹脂製の網からなるフィルタ本体251は、樹脂製のフィルタ枠体252によって支えられる。
また、エアフィルタ25は、フィルタ押え部材300によって本体フレーム19に固定される。フィルタ押え部材300と本体フレーム19には、フィルタ枠体252を固定する固定機構(図示せず)が設けられている。固定機構には、エアフィルタ25の後側端部25bが当接する当接部(図示せず)が設けられている。このエアフィルタ25の後側端部25bは、エアフィルタ25の装着時には装着方向先端側の端部となる。エアフィルタ25が本体フレーム19とフィルタ押え部材300との間に滑り込むようにして装着され、エアフィルタ25は、装着時に後側端部25bが当接部に突き当たるまで移動する。後側端部25bが当接部に当接した状態で、フィルタ押え部材300を本体フレーム19に固定することでエアフィルタ25の固定が完了する。また、固定機構にはフィルタ枠体252を係止する係止部(図示せず)が含まれており、フィルタ押え部材300を本体フレーム19に固定することでエアフィルタ25がフィルタ押え部材300に係止される。固定されたエアフィルタ25のフィルタ枠体252は、フィルタ清掃時に除去ブラシ742と風下側ブラシ734にエアフィルタ25を挟んだ状態で塵埃除去ユニット73が移動しても、係止部によって係止されて、本体フレーム19に対する相対的な位置を維持する。
さらに、フィルタ押え部材300には、塵埃除去ユニット73に後述する離反動作を行わせるための離反用ガイド部302が設けられている。離反用ガイド部302は、ここでは、フィルタ押え部材300の前側端部301の左右両端にのみ設けられており、先端(ここでは、フィルタ押え部材300の前側端部301)に向かうにつれて斜め前方向に傾斜した傾斜面302aを含んでいる(図7及び図8参照)。なお、フィルタ押え部材300は、正面視において、左右方向に並ぶように、本体フレーム19に2つ固定されている。そして、エアフィルタ25は、本体フレーム19に設置された状態で、正面視において、右側と左側とに並ぶように2つ設置される。
(2−7)ガイド部材14
図9は、エアフィルタ25の後側端部25bとガイド部材14との位置関係を説明するための図である。
ガイド部材14は、空調室内機100の長手方向(空調室内機100の左右方向)に長い部品であって、本実施形態では長方形状の平板の部品である。ガイド部材14は、エアフィルタ25の装着時にエアフィルタ25の端部(ここでは、エアフィルタ25の後側端部25b)をその上面の一部に乗り上げさせることで、エアフィルタ25を所定位置(ここでは、図9に示す位置)へと導くためのものである。ガイド部材14は、当接部に当接した状態のエアフィルタ25の後側端部25b近傍から後方に向かって延びるようにガイドフレーム191,192,193に固定されている。図9に示すように、ガイド部材14は、エアフィルタ25の後側端部25bの手前からエアフィルタ25の装着方向(図9に示す矢印Zの方向)に沿って延びるように配置されている。
本実施形態のガイド部材14は、所定位置に配置されたエアフィルタ25の後側端部25bが乗り上がる部分を含むガイド部141と、ガイド部141近傍であって平面視においてエアフィルタ25の後側端部25bと重なっていない主部142とを有している。主部142は、ガイド部材14の短手方向(ここでは、前後方向)において曲率が変わる変曲部143を含む。変曲部143は、主部142の一方の端部(ここでは、前方の端部)に位置しており、ガイド部141に隣接している。また、変曲部143の曲率は、主部142の変曲部143以外の部分及びガイド部141のそれぞれの曲率よりも小さくなるように構成されている。すなわち、変曲部143はガイド部材14の曲り基点となっており、図9に示すように、ガイド部材14は変曲部143が上部後方に突出するように屈曲している。
また、ガイド部材14の材料としては、各種金属や樹脂等の様々なものが採用され得る。本実施形態のガイド部材14は平板状の部品であるため、例えば、上面へのエアフィルタ25の後側端部25bの乗り上げやすさを考慮して、加工が容易でありかつ表面の滑らかな板金がガイド部材14として採用されてもよい。また、コスト面を考慮して、ガイド部材14として樹脂製の平板部品が採用されてもよい。
(2−8)自動清掃機構70
自動清掃機構70は、空調室内機100の制御装置40(図5参照)によって制御される。自動清掃機構70は、塵埃除去ユニット73と、駆動機構71と、塵埃貯留部としてのダストボックス72とを含んでいる。駆動機構71は、制御装置により制御され、塵埃除去ユニット73を所定の軌道上で往復移動させる。塵埃除去ユニット73は、エアフィルタ25に付着した塵埃を除去する。ダストボックス72には、塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25から除去した塵埃が溜められる。
自動清掃機構70は、所定の軌道に沿った塵埃除去ユニット73の往復移動により、エアフィルタ25に付着した塵埃を塵埃除去ユニット73によって除去する。また、自動清掃機構70は、塵埃除去ユニット73の往復移動を利用して、塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25から除去した塵埃を、塵埃除去ユニット73から剥離させて回収し、ダストボックス72へと溜める。
(2−9)開閉板30
開閉板30は、下面吸込口22の開閉を行うためにケーシング11の下面に配置されている。開閉板30は、ステッピングモータM3(図4参照)により回動する。開閉板30が開いている状態では、下面吸込口22から室内空気が吸込まれ、上方の出口16aからエアフィルタ12の上方に室内空気が吹出される。
(2−10)制御装置40
制御装置40は、ケーシング11の内部に設置されている電装品箱(図示せず)に収納されている。制御装置40は、例えばメモリ42に記憶されている指示及びリモートコントローラ41からの指示に従って空調室内機10の制御を行う。図4には、制御装置40によって制御される器材のうちの一部が示されている。制御装置40は、上述のステッピングモータM1〜M3以外に、室内ファン15のモータM4及び後述する駆動機構71の駆動モータ74を制御する。
(3)自動清掃機構70の詳細説明
(3−1)塵埃除去ユニット73
図10(a)及び図10(b)には、斜め上から見た塵埃除去ユニット73の左側端部付近が描かれている。図10(a)は、近接状態を採る塵埃除去ユニット73の斜視図であり、図10(b)は、離反状態を採る塵埃除去ユニット73の斜視図である。図11(a)は、塵埃除去ユニット73を塵埃除去ユニット73の長手方向に対して直交する方向で切断した断面を描いた図である。図11(a)には、塵埃除去ユニット73が離反し且つエアフィルタ25が間にある状態の塵埃除去ユニット73の断面が描かれている。図11(b)には、後述する近接状態と離反状態にある左右の風上部741、及び風下部731の断面が示されている。なお、図11(b)に示されている状態は説明を分かり易くするためのものであって、実際の動作中のものではない。図12(a)は、図10(a)に示されている塵埃除去ユニット73のII−II線矢視断面図である。図12(b)は、図10(b)に示されている塵埃除去ユニット73のIII−III線矢視断面図である。
塵埃除去ユニット73は、風下部731と風上部741とが組み合わされることで構成されている。また、塵埃除去ユニット73は、空調室内機100の正面視において、右側と左側とに並ぶように2つ設けられており、右側の塵埃除去ユニット73と左側の塵埃除去ユニット73とが連結されている。
(3−1−1)風下部731
風下部731は、空調室内機100の長手方向に沿った細長い部材である(図10参照)。風下部731は、ローラ733と、風下側ブラシ734とを有する。
ローラ733は、風下部731の長手方向の両端部(左右両端部)近傍に設けられている。ローラ733は、風下部731の長手方向に延びる回転軸を中心として回転自在に取り付けられており、ガイドフレーム191,192,193の移動経路195に配置される。このローラ733が移動経路195に当接しながら移動経路195に沿って転がることで、風下部731が移動経路195に沿った軌道を描きながら移動する。
風下側ブラシ734は、風下部731の長手方向の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで、風下部731の長手方向に沿って配置されている。風下側ブラシ734は、エアフィルタ25の空気流れの風下側に配置されている。風下側ブラシ734は、エアフィルタ25の後面すなわちエアフィルタ25の空気流れ下流側すなわち風下側に位置する面(以下、風下側面25f1という)に付着している塵埃の除去機能向上のために設けられている。
風下側ブラシ734は、例えば、樹脂製の平板状の第1基台734aと、複数の線状の毛材734cとを有する。毛材734cは、第1基台734aの第1面734bに植設されている。風下側ブラシ734は、毛材734cがエアフィルタに向かって真っ直ぐ立っている直毛ブラシである。例えば、塵埃除去ユニット73の進行方向に対して直交する向きに毛材734cが植設される。図11(a)では、毛材734cは、上下左右に広がる第1基台734aから真っ直ぐ前に向かって延びている。そして、風下側ブラシ734の毛材734cは、後述する近接状態に塵埃除去ユニット73があるときも後述する離反状態にあるときも、エアフィルタ25の風下側面25f1と接触する。
また、風下部731の長手方向の両端部(左右両端部)には、風上部741に向かって延びる第1締結部材735が立設されている。左右の風下部731では、合計4本の第1締結部材735が上方に延びている。(図11(b)及び図12(b)参照)。第1締結部材735の上端部近傍には開口739が形成されている(図12(b)参照)。また、第1締結部材735の上端部の内面(中央側の面)であって該開口739の縁部上方には、内側(中央側)に向かって突出する第1突起部736が設けられている。ここでは、第1突起部736は、その断面が2つの傾斜面736a,736bを有する三角形状を呈するように形成されている。
(3−1−2)風上部741
風上部741は、風下部731と同様に、空調室内機100の長手方向に沿った細長い形状を成している(図10参照)。風上部741は、塵埃除去ユニット73の近接状態においてエアフィルタ25の風上側面25f2に接触する除去ブラシ742を有する。
除去ブラシ742は、風上部741の長手方向の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで、風上部741の長手方向に沿って配置されている。除去ブラシ742は、エアフィルタ25の空気流れ上流側に配置されている。除去ブラシ742は、エアフィルタ25の風上側面25f2で塵埃を除去するために設けられている。そして、ここでは、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742には、異なるタイプのブラシが採用されている。
除去ブラシ742は、例えば、樹脂製の第2基台742aと、複数の毛材742cとを有する。複数の毛材742cは、第2基台742aの第2面742bに植設されている。除去ブラシ742は、清掃時に除去ブラシ742が進む方向に向かって毛材742cが傾斜している傾斜ブラシである。図11(a)では、毛材742cの延びる方向が斜め後下方を向くように設けられている。複数の毛材742cは、後述する近接状態のときに、エアフィルタ25の表面に直接接触する。しかし、数の毛材742cは、後述する離反状態のときには、エアフィルタ25の表面には接触しない。
ここで、本実施形態の除去ブラシ742には、例えば、パイル織りされた織物基布を用いることができる。織物基布は、織物の表面を覆っているパイル糸が一定の角度で傾斜するように織られており、細かな塵埃を捕集することができる。よって、本実施形態の複数の毛材742cとは、パイル織りされた織物基布の表面の短い繊維(パイル糸)のことである。なお、本実施形態では、除去ブラシ742にパイル織りされた織物基布を利用しているが、これに限定されるものではない。
図11(a)に示すように、風下側ブラシ734と除去ブラシ742とは、エアフィルタ25を挟んで向かい合うように配置されている。塵埃除去ユニット73では、第1基台734aの第1面734bと第2基台742aの第2面742bとは、エアフィルタ25に直交する方向から視て、その一部が重なるように互いに対向する位置に設置されている。
風上部741の長手方向の両端部(左右両端部)には、第1締結部材735の外側に位置する外側壁部743がある。外側壁部743は、風上部741の本体部741bの一部分である。風上部741には、本体部741bに嵌めこまれ、空間Sに取り付けられるバネ(図示せず)によって付勢された第2締結部材747が設けられている(図12(a)参照)。第2締結部材747は、第1締結部材735の内側に位置する稼動部744と、稼動部744から外側壁部743の方に向かって延びる第2突起部745とを有する。稼動部744の外面(外側壁部743に近い側の面)には、外側(外側壁部743側)に向かって突出する第3突起部746が設けられている。ここでは、第3突起部746は、その断面形状が1つの傾斜面746aを有する三角形状を呈するように形成されている。第2突起部745は、第1締結部材735の開口739を貫通する大きさに形成され、風下部731の方に向かって突出している。
(3−1−3)近接状態及び離反状態
塵埃除去ユニット73は、風下側ブラシ734と除去ブラシ742とが近接している近接状態(図10(a)参照)と、風下側ブラシ734と除去ブラシ742とが離反している離反状態(図10(b)参照)とを採ることができるように構成されている。
近接状態では、図12(a)に示すように、第1突起部736の方が第3突起部746よりも風上側に位置する。詳しく見れば、近接状態では、第1突起部736の傾斜面736aと第3突起部746の傾斜面746aとが当接しており、第2突起部745の隣の凹部745aと開口739下部を規定する面739aとが近接又は一部当接している。
他方、離反状態では、図12(b)に示すように、第1突起部736の方が第3突起部746よりも風下側に位置する。詳しく見れば、離反状態では、第1突起部736の上面736cと第3突起部746の下面746bとが近接又は一部当接しており、第1突起部736の下面736dと第2突起部745の上面745bとが近接又は一部当接している。
なお、塵埃除去ユニット73における離反状態と近接状態とがそれぞれ維持されるように、例えば、風上部741において図12(a)に示す空間Sに、稼動部744を第1締結部材735に向かって付勢するバネ等の付勢部材が配設されている。
離反状態から近接状態に変化するときには、離反状態の塵埃除去ユニット73が後側に移動することによって、外側壁部743の上面743aが接触用ガイド凸部196の接触面197(図9参照)に当接する。さらに、塵埃除去ユニット73が後方に向かって移動するに従って、接触用ガイド凸部196とエアフィルタ25(フィルタ押え部材300)の隙間が狭くなるので、接触用ガイド凸部196によって外側壁部743の上面743aが風下部731の方に押し込まれる。そして、塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25から後側に外れるまでに塵埃除去ユニット73の風上部741と風下部731が近接状態になる。
塵埃除去ユニット73の離反状態(図12(b)参照)では、第2締結部材747の第3突起部746の下面746bに第1締結部材735の第1突起部736の上面736cが接触し、第1締結部材735の第1突起部736の下面736dが第2締結部材747の第2突起部745の上面745bに当接することにより、上下の動きが規制される。また、第1締結部材735の第1突起部736の頂部が稼動部744の側面に接触することから、バネの付勢によって左右の動きが規制される。
近接状態から離反状態に変化するときには、塵埃除去ユニット73の風下部731と風上部741は、風上部741の風下側の面と風下部731の風上側の面が離反用ガイド部302に当接して押し広げられることによって離反する。そのために、離反用ガイド部302は、上方から下方に向かって徐々に厚みが増すように形成されている。この離反用ガイド部302は、フィルタ押え部材300に設けられている。
塵埃除去ユニット73の離反時には、第2締結部材747の第3突起部746が第1締結部材735の第1突起部736に押されて空間S内のバネが縮んで、稼動部744が中央側(内側)に向かって摺動する。塵埃除去ユニット73が開ききると、第1締結部材735の第1突起部736を第2締結部材747の第3突起部746が乗り越えて第3突起部746が第1突起部736を押さなくなり、稼動部744を押すバネの付勢が緩和される。
塵埃除去ユニット73の近接状態(図12(a)参照)では、第1締結部材735の第1突起部736の下部の傾斜面736aに第2締結部材747の第3突起部746の上部の傾斜面746aが接触している。また、第1締結部材735の開口739の縁に第2締結部材747の第2突起部745の隣の凹部745aが嵌っている。このような状態では、風下部731に対する風上部741の上下方向の動きは、第1締結部材735の開口739の縁に第2締結部材747の凹部745aが接触していること及び第1締結部材735の第1突起部736の傾斜面736aと第2締結部材747の第3突起部746の傾斜面746aが接触していることによって規制される。また、風下部731に対する風上部741の左右方向の動きは、第2締結部材747の凹部745aが第1締結部材735の開口739の縁に嵌合することによって規制される。
(3−2)駆動機構71
図13には、駆動機構71が拡大して示されている。図4及び図13に示されている駆動機構71は、エアフィルタ25の風上側面25f2及び風下側面25f1に沿わせながら、塵埃除去ユニット73を、移動経路195の一方の端部と他方の端部との間を往復して移動させる。駆動機構71は、例えば、駆動モータ74と、駆動モータ74の回転力を塵埃除去ユニット73に伝達する駆動ベルト75とを有している。
(3−2−1)駆動モータ74
駆動モータ74は、ガイドフレーム191,193の外側面に設けられており、専用のギアケース内に収納されている。駆動モータ74は、1又は複数のギアを介して駆動ベルト75近傍に位置する駆動ギア77を回転させる。この駆動ギア77は例えばピニオンギアである。
(3−2−2)駆動ベルト75
図14(a)及び図14(b)には、駆動ベルト75がベルトガイド85に支持されている状態が示されている。図14(c)には、駆動ベルト75が部分的に示され、駆動ベルト75の表側と裏側が見えるように描かれている。なお、図14(a)及び図14(b)においてベルトガイド85を支持する回転軸及び回転軸が挿入される軸穴の記載は省略されている。駆動ベルト75は、ガイドフレーム191,193の前側端部に設けられた前側プーリ76と、ガイドフレーム191,193の後側端部に設けられた後側プーリ(図示せず)との間に掛け回された環状のベルトである。
駆動ベルト75の外面には、ピニオンギアである駆動ギア77と噛み合う歯部80が設けられている。この歯部80はラックギアである。駆動モータ74が駆動することで、駆動ギア77が回転し、駆動ギア77から伝達される駆動力によって駆動ベルト75が回転する。
駆動ベルト75は、風下部731の長手方向の一方の端部にある連結部738が固定される固定リング78を有する(図14(c)参照)。具体的には、空調室内機100の正面視において、左側の塵埃除去ユニット73の風下部731では、左側に位置する連結部738が駆動ベルト75の固定リング78に固定されている。また、正面視において、右側の塵埃除去ユニット73の風下部731では、右側に位置する連結部738が駆動ベルト75の固定リング78に固定されている。
また、左右の塵埃除去ユニット73において駆動ベルト75が固定されていない側は、左右の塵埃除去ユニット73が互いに連結されて一体化されている(図11(b)参照)。これにより、駆動ベルト75が回転して正転と逆転を繰り返すことで、塵埃除去ユニット73がガイドフレーム191,192,193の移動経路195に沿って図6に示す矢印X1、矢印Y1で示されている方向に往復移動する。
(3−2−3)ベルトガイド85
複数のベルトガイド85は、それぞれ、駆動ベルト75の当接部81に当接して駆動ベルト75を支持する支持リング部87と、駆動ベルト75の歯79に当接しないようにして歯79を逃がすための凹部86と、駆動ベルト75の端部に当接して駆動ベルト75がベルトガイド85から外れないように規制する鍔部88とを有している。
(3−2−4)周長調整機構90
周長調整機構90は、周長調整機構90は、本体フレーム19の固定部91に固定された一端と前側プーリ76に他端を固定された弾性部材を有している。弾性部材としては、例えばバネやゴムがある。周長調整機構90は、弾性部材が伸びようとする弾性変形の力によって、前側プーリ76を弾性部材で駆動ベルト75の周の外側に押出すように付勢する。その結果、駆動ベルト75に安定したテンションが与えられ、駆動ベルト75は、駆動ギア77、後側プーリ及び複数のベルトガイド85に安定した圧力で押し付けられる。
(3−3)ダストボックス72
図15は、自動清掃機構70の前側端部に位置するダストボックス72及びその近傍に移動してきた塵埃除去ユニット73の断面図である。ダストボックス72は、塵埃除去ユニット73とは別体として、ケーシング11の正面側において、塵埃除去ユニット73の移動方向(ここでは、塵埃除去ユニット73の移動方向は上下方向)の延長線上に配置されている。より詳しくは、ダストボックス72は、ケーシング11においてフィルタ押え部材300の前側端部301よりも下方に、すなわち、エアフィルタ25の前側端部25aの下方に固定されている。
ダストボックス72内には、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742によって除去されたエアフィルタ25の塵埃が溜められる。そして、ダストボックス72は、本体フレーム19に対し着脱可能に取り付けられている。このため、ユーザは、ダストボックス72を本体フレーム19及びケーシング11から取り外して、ダストボックス72内に溜まった塵埃を容易に処理することができる。このダストボックス72は、本体721と蓋722とを有する。
(3−3−1)本体721
ダストボックス72の本体721は、空調室内機100の長手方向に沿った細長い部材である。本体721は、図15に示すように、上方に開口した箱状を呈している。また、本体721は、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃を剥離させて回収するための塵埃回収ブラシとしての第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726を有している。
第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726は、本体721の長手方向に沿った細長い部材であって、平板状に形成されている。第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726は、本体721の長手方向の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで、本体721の長手方向に直交する短手方向(前後方向)の中央部分に配置されている。そして、第1剥離ブラシ725は、風下側ブラシ734の移動方向の延長線上に配置され、第2剥離ブラシ726は、除去ブラシ742の移動方向の延長線上に配置されている。したがって、塵埃除去ユニット73が、エアフィルタ25の表面に付着した塵埃を除去するための移動(ここでは、下方に向かう往路移動)をそのまま続けると、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃を剥離させて回収することができる。ここでは、第1剥離ブラシ725も第2剥離ブラシ726も、本体721の開口721aよりも上方に突出して設けられている。
第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726は、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742と摺接して風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃を剥離させて掻き取り、本体721の内部へと落とすことで塵埃を回収する。このような機能を持たせるため、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726の毛は、塵埃除去ユニット73が本体721に向かって移動する方向に対して逆らう方向に向かって傾斜している。つまり、図15に描かれているように、第1剥離ブラシ725の毛は、基台727の後面から斜め後上方に延びるように設けられている。また、第2剥離ブラシ726の毛は、基台727の前面から斜め前上方に延びるように設けられている。なお、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726には、例えば、基台727に線状の毛材を植毛したものの他、基台727にパイル織りされた織物基布を貼り付けたもののように、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742から塵埃を剥離させて回収することのできるものが適宜採用される。
(3−3−2)蓋722
ダストボックス72の蓋722は、空調室内機100の長手方向に沿った細長い板状の部材であって、本体721の開口721aを覆うことができる。蓋722は、中央で前後に分かれており、開口721aのうちの後部を覆う第1蓋部723と開口721aのうちの前部を覆う第2蓋部724とからなる。
この蓋722は、本体721の開口721aを開閉できるように設けられている。図15に示すように、第1蓋部723の短手方向の後側端部と、第2蓋部724の短手方向の前側端部とが回動自在に支持されている。そして、第1蓋部723及び第2蓋部724は、バネ部材等の図示しない付勢部材により、本体721の開口721aを塞ぐ方向に付勢されている。これにより、第1蓋部723及び第2蓋部724は、本体721の開口721aを閉じた姿勢(図15に描かれている姿勢)を保つことができる。
(4)風下側ブラシ734と除去ブラシ742
図16は、エアフィルタ25の前側端部25aに位置する塵埃除去ユニット73を側面から見た図である。図17は、エアフィルタ25の前側端部25aよりも下方に位置する塵埃除去ユニット73を側面から見た図であって、図16の塵埃除去ユニット73が矢印X2の方向にさらに移動した状態を描いている。図18は、エアフィルタ25の後側端部25b近傍に位置する塵埃除去ユニット73を側面から見た図である。図19は、エアフィルタ25の後側端部25bよりも後方に位置する塵埃除去ユニット73を側面から見た図であって、図18の塵埃除去ユニット73が矢印Y2の方向にさらに移動した状態を描いている。
(4−1)自動清掃時の動作
風下側ブラシ734は、エアフィルタ25の空気流れ下流側(風下側)に配置されており、塵埃除去ユニット73のエアフィルタ25に対する往復移動動作時には常に、すなわち塵埃除去ユニット73の往路移動動作時及び復路移動動作時共に、毛材734cの毛先がエアフィルタ25の風下側面25f1に接触している。これに対して、エアフィルタ25の空気流れ上流側(風上側)に配置されている除去ブラシ742は、塵埃除去ユニット73の往復移動動作時において、一方向移動動作時(ここでは、塵埃除去ユニット73の往路移動動作時)には、毛材742c(織物基布のパイル糸)がエアフィルタ25の風上側面25f2に接触し、他方向移動動作時(ここでは、塵埃除去ユニット73の復路移動動作時)には、毛材742cがエアフィルタ25の風上側面25f2には接触しない。つまり、除去ブラシ742を有する風上部741は、塵埃除去ユニット73の離反状態のときにエアフィルタ25の表面から離反し、近接状態のときにエアフィルタ25の表面に接触する。
近接状態から離反状態に変わるときの離反動作では、除去ブラシ742の毛先とエアフィルタ25の風上側面25f2との間に隙間が生じる位置まで風上部741が風下部731に対して移動する。
離反状態から近接状態に変わる接触動作では、除去ブラシ742の毛先とエアフィルタ25の風上側面25f2との間に隙間が生じない位置まで風上部741が風下部731に対して移動する。なお、離反動作でも接触動作でも、風下部731からエアフィルタ25の表面までの距離は変わらない。
離反動作及び接触動作は、いずれもエアフィルタ25の表面に沿った移動に応じて行われる。塵埃除去ユニット73の離反動作は往路移動動作の最後に行われ、接触動作は復路移動動作の最後に行われる。この塵埃除去ユニット73の離反動作は、風上部741がフィルタ押え部材300に設けられた離反用ガイド部302で行われる。より詳しくは、図16に示すように、フィルタ押え部材300の前側端部301に設けられた離反用ガイド部302の傾斜面302aと、風上部741の長手方向に交差する方向の短手方向の両端部のうちの図16において下方に位置する側の端部741aの面741fとが当接した状態で塵埃除去ユニット73が矢印X2の方向に移動することで、離反動作が行われる。離反動作が完了すると、図17に示すように、風上部741が風下部731から離れる方向(図17では、前方)へと移動した状態で風上部741と風下部731の位置関係が固定される。従って、離反動作が完了した後に、塵埃除去ユニット73が矢印X2とは逆方向に移動しても、塵埃除去ユニット73は離反状態を維持する。
塵埃除去ユニット73の接触動作は、風上部741がガイドフレーム191,192,193に設けられた接触用ガイド凸部196で行われる。より詳しくは、図18に示すように、ガイドフレーム191,192,193において移動経路195の後側端部近傍に設けられた接触用ガイド凸部196の接触面197と風上部741の外側壁部743の上面743aとが当接した状態で塵埃除去ユニット73が矢印Y2の方向に移動することで、接触動作が行なわれる。接触動作が完了すると、図19に示すように、風上部741が風下部731に向かう方向(図19では、斜め前下方)へと移動した状態で風上部741と風下部731の位置関係が固定される。従って、接触動作が完了した後に、塵埃除去ユニット73が矢印Y2とは逆方向に移動しても、塵埃除去ユニット73は近接状態を維持する。
(4−2)毛材734c,742cの形態
図20は、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742とエアフィルタ25の表面との関係を説明するための図である。図20に示すように、除去ブラシ742の毛材742cがエアフィルタ25の風上側面25f2に向かって延びる方向と、エアフィルタ25の風上側面25f2とによって形成される角度である第2角度θ2は、90度より小さい角度であり、例えば15度≦θ2≦75度の範囲で設定され、本実施形態では第2角度θ2が約40度となるように除去ブラシ742が設計されている。したがって、除去ブラシ742の毛材742cの延びる向きは、エアフィルタ25の風上側面25f2に対して傾斜している、いわゆる傾斜ブラシといえる。なお、第2角度θ2は、除去ブラシ742の毛材742cがエアフィルタ25の風上側面25f2に向かって延びる方向と、エアフィルタ25の風上側面25f2において除去ブラシ742によって塵埃が取り除かれた後の部分であって除去ブラシ742の毛材742cの接触部分近傍の部分とによって形成される角度である。換言すると、除去ブラシ742の毛材742cは、塵埃除去ユニット73の往路移動動作時に塵埃除去ユニット73の移動方向に逆らう方向を向くようにエアフィルタ25の風上側面25f2に対して傾斜している。
これに対して、図20に示すように、風下側ブラシ734の毛材734cがエアフィルタ25の風下側面25f1に向かって延びる方向と、エアフィルタ25の風下側面25f1とによって形成される角度が第1角度θ1である。この第1角度θ1は、第2角度θ2よりも大きくなるように設計される。風下側ブラシ734は、毛材734cがエアフィルタ25に向かって真っ直ぐ立っている直毛ブラシである。なお、ここでいう、毛材734cがエアフィルタ25に向かって真っ直ぐ立っているとは、エアフィルタ25の風下側面25f1に対して風下側ブラシ734の毛材734cの延びる方向が全く傾斜していない状態であるものの他、エアフィルタ25の風下側面25f1に対して±15度程度傾いている状態が含まれる。そして、本実施形態では、第1角度θ1が約90度となるように風下側ブラシ734が設計されている。
(5)塵埃の除去動作
図21(a)及び図21(b)は、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73とダストボックス72との位置関係を示す概念図である。
空調室内機100は、ケーシング11内に自動清掃機構70の動作を制御する制御装置(図示せず)を内蔵している。制御装置は、空調室内機100の運転時間をカウントしており、前回の自動清掃運転からの累積運転時間が所定時間(例えば、24時間)に到達したときに、自動清掃運転を行う。自動清掃運転では、塵埃除去ユニット73を所定回数(例えば、1回)だけ固定されているエアフィルタ25に対して往復移動させる往路移動動作及び復路移動動作の他に、塵埃除去ユニット73の往復移動を利用して風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃を剥離させて回収する塵埃回収動作が行われる。
(5−1)往路移動動作
空調室内機100の運転停止時や通常運転(暖房運転や冷房運転)時には、塵埃除去ユニット73は、図9に示すように、エアフィルタ25の後側端部25bよりも背面側のガイド部材14の主部142に位置しており、ここが清掃運転開始時の初期位置DP1となっている。このため、塵埃除去ユニット73が初期位置DP1にある場合、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742は、エアフィルタ25の後側端部25bよりも背面側に位置しており、かつ塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25とは重ならないようになっている。さらに、塵埃除去ユニット73が初期位置DP1にある場合、塵埃除去ユニット73は風下部731と風上部741とが近接した近接状態を採っている。したがって、本実施形態では、自動清掃機構70による清掃運転の開始とほぼ同時にエアフィルタ25の塵埃除去動作が開始されることになる。つまり、この初期位置DP1が待機位置でもある。
清掃運転が開始されると、まず、近接状態を採る塵埃除去ユニット73が、エアフィルタ25に対して移動する往路移動動作(矢印X3,X1,X2の方向への移動動作)が行われる。往路移動動作では、初期位置DP1にある塵埃除去ユニット73が、エアフィルタ25の後側端部25bを通過し、エアフィルタ25の前側端部25aの下方まで移動する。ここで、塵埃除去ユニット73の除去ブラシ742は、初期位置DP1からエアフィルタ25の後側端部25bへと至る前にエアフィルタ25の後側端部25bの段差145を通過する。そして、往路移動動作では、風下側ブラシ734の毛材734cがエアフィルタ25の風下側面25f1に接触して、風下側面25f1に付着している塵埃を風上側面25f2へと押し出す。一方で、除去ブラシ742の毛材742c(織物基布のパイル糸)がエアフィルタ25の風上側面25f2に接触して、エアフィルタ25の風上側面25f2に付着している塵埃を捕獲する。なお、除去ブラシ742の毛材742cは、塵埃除去ユニット73の移動方向に逆らう向きに傾斜しているので、毛材742cがエアフィルタ25の風上側面25f2に付着した塵埃を取り除き、毛材742cの先から根元へと溜め込む。
そして、塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25の前側端部25aまで移動すると、離反用ガイド部302の傾斜面302aに沿って風上部741が前方に押し出されることで、第1締結部材735の第1突起部736と第2締結部材747の第3突起部746とがそれぞれ相手側の傾斜面736a,746aに沿って移動し、第3突起部746が第1突起部736を乗り越える。これにより、第1突起部736が第3突起部746と第2突起部745の間に挟まれて係合した状態になり、風下部731に対する風上部741の位置が離反状態で固定される。近接状態から離反状態に切り替わった塵埃除去ユニット73は、往路の終点であるフィルタ押え部材300の前側端部301まで移動する。これにより、塵埃除去ユニット73の往路移動動作が終了する。
(5−2)塵埃回収動作
フィルタ押え部材300の前側端部301まで移動した塵埃除去ユニット73は、離反状態を採った状態のまま塵埃回収動作を行う。塵埃回収動作では、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726の近傍で塵埃除去ユニット73が複数回往復移動される。ここでは、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726に対して直線に沿った軌道を描くように複数回(例えば、3回)往復移動する。ここでいう直線に沿った軌道とは、直線に対して全く湾曲していない軌道であってもよく、大きな曲線の軌道であってもよい。
また、塵埃回収動作では、図21(a)及び図21(b)に示すように、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742は、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726を完全に通過するように第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726の移動方向に平行な方向の幅よりも長い距離を往復移動する。そして、図21(b)に示すように、塵埃回収動作時の往路移動では、塵埃除去ユニット73は、フィルタ押え部材300の前側端部301からダストボックス72の内部まで移動する。なお、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73の往路移動の際には、第1剥離ブラシ725及び除去ブラシ742が塵埃除去ユニット73の移動方向に逆らう向きに傾斜しているため、風下側ブラシ734が第1剥離ブラシ725に摺接しながら移動することで風下側ブラシ734が保持している塵埃が第1剥離ブラシ725によって掻き取られ、除去ブラシ742が第2剥離ブラシ726に摺接しながら移動することで除去ブラシ742が保持している塵埃が第2剥離ブラシ726によって掻き取られる。これにより、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃が風下側ブラシ734及び除去ブラシ742から剥離される。風下側ブラシ734及び除去ブラシ742から剥離された塵埃は、その大部分が第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726の主に根元に絡みついて第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726が受け取ることになるが、一部は自重により下方へと落下することで回収されることになる。また、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73の復路移動の際には、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726が塵埃除去ユニット73の移動方向に従う向きに傾斜しているため、風下側ブラシ734が第1剥離ブラシ725に摺接しながら移動し、除去ブラシ742が第2剥離ブラシ726に摺接しながら移動しても、ブラシ間を移動する塵埃は少ない。この塵埃回収動作における塵埃除去ユニット73の往復移動が複数回行われることで、風下側ブラシ734及び除去ブラシ742が保持している塵埃は、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726によって剥離されて受け取られ、ブラシ下部へと移動していき、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726から離れる。第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726から離れた塵埃は、自重により下方へと落下することで回収され、ダストボックス72内に溜められる。
また、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73の往路移動の際には、風下側ブラシ734の移動に伴って第1蓋部723が付勢部材の付勢力に逆らって押し下げられて回動することで第1蓋部723が開いていき、除去ブラシ742の移動に伴って第2蓋部724が付勢部材の付勢力に逆らって押し下げられて回動することで第2蓋部724が開いていく。これにより、図21(b)に示すように、第1蓋部723及び第2蓋部724が開状態となり、本体721の開口721aが開放された状態になる。一方で、第1蓋部723及び第2蓋部724は付勢部材により本体721の開口721aを閉じる閉状態となるように付勢されているため、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73の復路移動の際には、風下側ブラシ734の移動に伴って第1蓋部723が回動することで第1蓋部723が閉じていき、除去ブラシ742の移動に伴って第2蓋部724が回動することで第2蓋部724が閉じていく。これにより、図21(a)に示すように、第1蓋部723及び第2蓋部724が閉状態となり、本体721の開口721aが塞がれた状態になる。塵埃回収動作において、第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726から離れた塵埃は、塵埃回収動作時の塵埃除去ユニット73の往路移動時に、本体721の開口721aが開放された状態のときに、本体721の開口721aを介して本体721の内部空間に溜められることになる。このようにして、ダストボックス72内に塵埃が貯留される。
(5−3)復路移動動作
塵埃回収動作の終了後、フィルタ押え部材300の前側端部301に位置する塵埃除去ユニット73が往路移動動作時とは反対方向に移動する復路移動動作(矢印Y1,Y2の方向への移動動作)が行われる。往路移動動作開始時には、塵埃除去ユニット73は離反状態を採っているため、風下側ブラシ734はエアフィルタ25の風下側面25f1に接触しているが、除去ブラシ742はエアフィルタ25の風上側面25f2には接触していない。このため、復路移動動作の際にも、エアフィルタ25の風下側面25f1から風上側面25f2へと塵埃が押し出される。一方で、エアフィルタ25の風上側面25f2には除去ブラシ742が接触していないので、ダストボックス72に捨てきれなかった塵埃が除去ブラシ742に残っていたとしても、エアフィルタ25の風上側面25f2への塵埃の付着を防止することができる。
塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25の後側端部25b近傍まで移動すると、接触用ガイド凸部196の接触面197に沿って風上部741が下方に押し下げられることで、第2締結部材747の第3突起部746が第1締結部材735の第1突起部736の傾斜面736bに沿って移動し、第3突起部746が第1突起部736を乗り越える。これにより、第1突起部736と第3突起部746及び第2突起部745との係合が解除され、風下部731に対する風上部741の位置が近接状態で固定される。離反状態から近接状態に切り替わった塵埃除去ユニット73は、復路の終点であって往路の始点である初期位置DP1まで移動する。これにより、清掃運転が終了する。なお、上記動作は、リモートコントローラ(図示せず)を使って制御装置に指示を送信することにより強制的に実行させることができるように構成されてもよい。
(5−4)メンテナンス
メンテナンス作業には、エアフィルタ25の清掃、塵埃除去ユニット73の清掃及びダストボックス72に溜まった塵埃の廃棄が含まれる。これらのメンテナンス作業は、空調室内機100の運転停止時に行われる。なお、前述以外のメンテナンス作業については説明を省略する。エアフィルタ25、塵埃除去ユニット73及びダストボックス72のメンテナンスのためには、ヒンジで支持されている前面板11bを回動させて、まず前面側に本体フレーム19を露出させる。エアフィルタ25をメンテナンスするためには、エアフィルタ25が後述するように固定されているので、この固定を解除して前側に引き出すことによって行われる。エアフィルタ25のメンテナンスは運転停止時に行なわれ、エアフィルタ25のメンテナンス時には、塵埃除去ユニット73は待機位置である初期位置DP1(図9参照)に位置している。従って、塵埃除去ユニット73がエアフィルタ25の着脱の邪魔になることはない。
(5−4−1)エアフィルタ25の固定
図22には、本体フレーム19にエアフィルタ25を載置して、まさにフィルタ押え部材300でエアフィルタ25を本体フレーム19に固定しようとしている場面が示されている。なお、図22には、本体フレーム19のうちの右側部分の部材が示されている。エアフィルタ25は、フィルタ押え部材300によって本体フレーム19に固定される。
フィルタ押え部材300には、前側に摘み部305が設けられている。ユーザは、この摘み部305を摘んでフィルタ押え部材300を持ち上げたり引き下げたりして、フィルタ押え部材300を本体フレーム19に固定したり本体フレーム19に対するフィルタ押え部材300の固定を解除したりする。フィルタ押え部材300の後端部には、本体フレーム19の回転軸199に回動可能に嵌合される軸穴307が形成されている(図6参照)。前述の動作を別の観点から見ると、摘み部305を摘んでフィルタ押え部材300を持ち上げたり引き下げたりすると、回転軸199を中心にフィルタ押え部材300の全体が回転してフィルタ押え部材300の前の部分が開いたり閉じたりすることになる。
フィルタ押え部材300の前部には、被掛止片306が本体フレーム19の方に向かって突出している。本体フレーム19には、被掛止片306を係止するための掛止突起198がフィルタ押え部材300の方に向かって突出している。この被掛止片306の上面が掛止突起198の下面に引っ掛かることにより、フィルタ押え部材300が本体フレーム19に固定される。
また、この掛止突起198の上面は、エアフィルタ25の前側端部25aが当接する当接部でもある。前側端部25aが掛止突起198の上面に当接することによりエアフィルタ25の前側に位置決めが行なわれる。
(5−4−2)ダストボックス72の塵埃の廃棄
ダストボックス72は、上述の(3−3)のダストボックス72の説明箇所で述べたように、前面板11bを回動させて本体フレーム19を露出させた状態では、本体フレーム19に着脱することができる。ダストボックス72に溜まった塵埃は、ダストボックス72を本体フレーム19から前方に引き出してダストボックス72を本体フレーム19から外した状態でダストボックス72から廃棄される。塵埃の廃棄後は、ダストボックス72を本体フレーム19に押し込むことでダストボックス72の装着が完了する。
(5−4−3)塵埃除去ユニット73のメンテナンス
塵埃除去ユニット73のメンテナンスも空調室内機100の運転停止時に行なわれる。しかし、空調室内機100の運転停止直後には、塵埃除去ユニット73は、初期位置DP1で待機している状態である。そこで、ユーザは、例えばリモートコントローラ41を使って、制御装置40に塵埃除去ユニット73を移動させるように指示を出す。例えば、リモートコントローラ41で制御装置40にメンテナンスモードに切り換えるように指示を出す。この指示を受けた制御装置40は、メンテナンスモードにおいて、駆動モータ74を制御して塵埃除去ユニット73をメンテナンス位置MP1(図15参照)に移動させる。駆動モータ74は、例えばステッピングモータであり、制御装置40から指示された回転数だけ回転することによって、初期位置DP1からメンテナンス位置MP1に移動する。風上部741と風下部731を離した離反状態でメンテナンス位置MP1に移動するには、一旦離反用ガイド部302のところまで移動して風上部741と風下部731を離反させてから後方に向かって移動させる。また、初期位置DP1からメンテナンス位置MP1に直接移動してもよく、その場合には風上部741と風下部731を近接状態のままにすることができる。
なお、塵埃除去ユニット73のメンテナンス前にエアフィルタ25を取り外してもよく、あるいはエアフィルタ25を取り付けたままにして塵埃除去ユニット73のメンテナンスを行うようにしてもよい。前者の場合には除去ブラシ742と風下側ブラシ734の両方のメンテナンスを同時に行ない易くなり、後者の場合には、除去ブラシ742を取り外すときに塵埃が飛び散ってもエアフィルタ25より内側には塵埃が侵入し難くなる。
塵埃除去ユニット73のメンテナンス位置MP1は、境界近傍つまり上方空間S1,S2よりも前側にある。このメンテナンス位置MP1は、ダストボックス72の上方であってダストボックス72を取り外すことができる位置である。具体的には、メンテナンス位置MP1は、ダストボックス72の全体よりも高い場所、つまり第1剥離ブラシ725及び第2剥離ブラシ726並びに基台727よりも高い場所である。
風上部741は、風下部731から前方に向かって分離することができる。具体的には、風下部731の第1締結部材735から風上部741を引き抜くことができる。風上部741と風下部731を分離させることで、除去ブラシ742だけでなく、風下側ブラシ734の清掃も容易になる。また、分離できるということは、除去ブラシ742だけを部品交換することも容易に行えるということである。
メンテナンスが終了して図15に示されている状態に風上部741を戻すと、ユーザは、リモートコントローラ41を使って、制御装置40に対してメンテナンスモードの解除すなわちメンテナンスモードから通常モードへの変更を指示する。制御装置40は、メンテナンスモード解除の指示を受けると、駆動モータ74を制御して塵埃除去ユニット73を待機位置である初期位置DP1に移動させる。
(6)変形例
(6−1)変形例A
上記実施形態のメンテナンス位置MP1は、室内熱交換器13の前方かつダストボックス72の上方の位置であったが、図24に示されているようなメンテナンス位置MP2を用いることもできる。メンテナンス位置MP2は、ダストボックス72の上方かつ室内熱交換器13の上方の位置である。メンテナンス位置MP2に移動させる方法は、メンテナンス位置MP1に移動させる方法と同様に構成できるので説明を省略する。
(6−2)変形例B
上記実施形態及び変形例Aでは、待機位置がエアフィルタ25の後側端部25bの後の初期位置DP1にある場合について説明したが、待機位置は、前側熱交換部13aと後側熱交換部13cの境界近傍あるいは境界近傍よりも後ろであって初期位置DP1以外の場所に設定することもできる。
例えば、図23に示されている初期位置DP2を待機位置とすることもできる。初期位置DP2は、前側熱交換部13aの前側頂部13aa及び後側熱交換部13cの後側頂部13caの両方の上方空間S1,S2であり、前側熱交換部13aと後側熱交換部13cの境界近傍である。ここは、機内に取り込まれる室内空気の流れが少ない低流量域である。この境界近傍で待機する塵埃除去ユニット73は近接状態で待機している。そのため、塵埃除去ユニット73が室内空気を取り込む際の邪魔にならない。
(7)特徴
(7−1)
本実施形態の空気調和機の空調室内機100では、例えばリモートコントローラ41を用いて制御装置40にメンテナンスモードに切り換える指示を出して塵埃除去ユニット73のメンテナンス操作を行ったときに、制御装置40は、駆動モータ74を制御して、塵埃除去ユニット73を待機位置から境界近傍よりも前側に設けられているメンテナンス位置MP1,MP2まで移動させる。このような制御により、メンテナンス時には塵埃除去ユニット73が前側に存在し、塵埃除去ユニット73のメンテナンスが容易になる。空調運転時に境界近傍又は境界近傍よりも後ろにある初期位置DP1,DP2に塵埃除去ユニット73を待機させると塵埃除去ユニット73に当たる気流が減少し空調室内機100の機能の向上を図ることができる。このように、通常時の空気調和機の空調室内機100の性能向上とメンテナンス時の塵埃除去ユニット73に対する作業の行ない易さの両立を図ることができる。
(7−2)
空調室内機100では、除去ブラシ742をエアフィルタ25から離して前側熱交換部13a,13bの上方で停止されることから、エアフィルタ25を取り外したり、除去ブラシ742のメンテナンスをしたりするときにエアフィルタ25をつけたままでも除去ブラシ742をエアフィルタ25に接触させずに作業することができるようになる。また、前側熱交換部13a,13bの上方に塵埃除去ユニット73があると除去ブラシ742が離れた状況を見ながら作業できる位置であるため、塵埃除去ユニット73のメンテナンスも行ない易くなる。そして、除去ブラシ742やエアフィルタ25に付着した塵埃がメンテナンス時に飛散することを抑制することができる。
(7−3)
空調室内機100では、メンテナンス位置MP1,MP2が境界より前のダストボックス72の上方であってダストボックス72を取り外し可能な位置であることから、塵埃除去ユニット73の取り扱いと同時にダストボックス72の取り扱いも容易になる。このように塵埃除去ユニット73に対するメンテナンスの作業と同時にダストボックス72に対する作業も行ない易くなり、メンテナンス作業の行ない易さが向上する。
(7−4)
本実施形態の空気調和機の空調室内機100では、待機位置である初期位置DP1,DP2が低流量域であることから、低流量域以外の比較的流量が多い領域で塵埃除去ユニット73を待機させる場合に比べて塵埃除去ユニット73が室内空気を取り込む際の邪魔にならずに済む。室内熱交換器13を通過させる室内空気の風量を確保し易くなり、また塵埃除去ユニット73に気流が当たって発生する騒音を抑制することができる。
13 室内熱交換器(熱交換器)
13a,13b 前側熱交換部
13c 後側熱交換部
19 本体フレーム
25 エアフィルタ
70 自動清掃機構
72 ダストボックス
73 塵埃除去ユニット
74 駆動モータ
100 空調室内機
742 除去ブラシ
DP1,DP2 初期位置(待機位置)
MP1,MP2 メンテナンス位置
特開2008−121990号公報

Claims (4)

  1. 前側熱交換部及び後側熱交換部を有する熱交換器(13)と、
    前記熱交換器の風上側に配置され、前記熱交換器で熱交換される室内空気が通過するときに、通過する室内空気から塵埃を除去するエアフィルタ(25)と、
    前記エアフィルタに対して前後に相対移動可能な塵埃除去ユニット(73)を有し、前記塵埃除去ユニットを前後に相対移動させて前記エアフィルタから塵埃を自動的に除去する自動清掃機構(70)と、
    を備え、
    前記自動清掃機構は、空調運転時に前記塵埃除去ユニットを前記前側熱交換部と前記後側熱交換部の境界近傍あるいは前記境界近傍よりも後ろにある待機位置(DP1,DP2)に待機させ、前記塵埃除去ユニットのメンテナンス操作を行ったときに前記塵埃除去ユニットを前記待機位置から前記境界近傍よりも前側のメンテナンス位置(MP1,MP2)まで移動させる、空気調和機。
  2. 前記塵埃除去ユニットは、除去ブラシ(742)を有し、前記エアフィルタの清掃時に前記除去ブラシを前記エアフィルタに当接して移動させ、清掃後に前記待機位置に戻るときに前記エアフィルタから前記除去ブラシを離して移動させ、
    前記自動清掃機構は、前記メンテナンス位置が前記前側熱交換部の上方であり、前記除去ブラシを前記エアフィルタから離して前記メンテナンス位置で停止させる、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記自動清掃機構は、前記塵埃除去ユニットとは別体のダストボックス(72)を前記塵埃除去ユニットから移しかえた塵埃を溜めておくために前記エアフィルタの前端部の下方に有し、前記メンテナンス位置が、前記ダストボックスの上方かつ前記境界近傍よりも前側であって前記ダストボックスを取り外し可能な位置である、
    請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記自動清掃機構は、前記境界近傍又は前記境界近傍よりも後ろにおいて前記熱交換器に向かう室内空気の流量が周囲よりも低い低流量域に前記待機位置が設定されている、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の空気調和機。
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