JP6540292B2 - 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。
しかし、特許文献1に記載されているようにエアフィルタに対するブラシの相対的な移動を生じさせる自動清掃機構に駆動ベルトを用い、特に駆動ベルトに歯が形成されているものを用い、駆動ベルトをラック・アンド・ピニオンによって駆動させようとすると駆動ベルトの寿命が問題になる。
本発明の課題は、ギアと噛み合う駆動ベルトによってブラシユニットを駆動させる駆動ベルトの寿命を向上させることである。
本発明の第1観点に係る空気調和機は、機内に取り入れら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相対移動可能なブラシユニットを有し、ブラシユニットをエアフィルタに対して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、ブラシユニットの相対移動に要する駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアと噛み合う歯が形成されている歯部及び歯の形成されていない当接部を持つ駆動ベルトと、駆動ベルトが描く所定の軌跡上に配置され、駆動ベルトを支持する複数のベルトガイドとを有し、複数のベルトガイドは、駆動ベルトの当接部に当たって駆動ベルトを支持する。
本発明の第1観点に係る空気調和機では、複数のベルトガイドが駆動ベルトの当接部に当たって駆動ベルトを支持することから、ベルトガイドに支持されている当接部には歯が形成されていないので、歯部がベルトガイドによって支持されないのでベルトガイドから歯部に掛かる応力が緩和される。
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、駆動ベルトは、当接部と同一面から歯部の歯が突出し、複数のベルトガイドは、それぞれ歯との接触を避けるために歯の通過する部分に凹部が形成されている、ものである。この空気調和機では、複数のベルトガイドの凹部によって、ベルトガイドと駆動ベルトの歯が接触しないことから、駆動ベルトに所定の軌跡を描かせるために複数のベルトガイドで駆動ベルトの軌道を変えるときの応力が当接部に掛かり、歯部にはベルトガイドからの応力が掛からなくなる。
本発明の第3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、駆動ベルトは、当接部の表面が歯の先端面と同じか又は歯の先端面よりも突出した位置に配置され、複数のベルトガイドは、それぞれ歯の通過する部分と歯の先端面との間に隙間ができる形状に加工されている、ものである。この空気調和機では、ベルトガイドの形状が歯の通過する部分と歯の先端面との間に隙間ができるものであるから、駆動ベルトに所定の軌跡を描かせるために複数のベルトガイドで駆動ベルトの軌道を変えるときの応力が当接部に掛かり、歯部にはベルトガイドからの応力が掛からなくなる。
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、複数のベルトガイドは、回動可能に構成され、回転することによって当接部を摺動させないように駆動ベルトを案内する、ものである。この空気調和機では、駆動ベルトの当接部が摺動しないように複数のベルトガイドが回転して駆動ベルトを案内することから、駆動ベルトを案内するときの摩擦抵抗を低下させることができるので、ブラシユニットを駆動するときに駆動ギアに掛かる駆動トルクを低減することができる。
本発明の第5観点に係る空気調和機は、第1観点から第4観点のいずれかの空気調和機において、駆動ベルトにテンションを掛ける弾性部材を有し、駆動ベルトの周長を調整する周長調整機構をさらに備える、ものである。この空気調和機では、周長調整機構の弾性部材によって駆動ベルトにテンションを掛けながら駆動ベルトの周長が周長調整機構によって調整されることから、駆動ギアに対して駆動ベルトが一定の圧力で押し付けられる状態が安定的に保たれる。
本発明の第1観点に係る空気調和機では、歯部のように凹凸があって応力が集中し易い部分に対してベルトガイドから掛かる応力が緩和されることで、駆動ベルトの損傷を抑制して駆動ベルトの寿命を延ばすことができる。
本発明の第2観点に係る空気調和機では、形状の複雑な歯部に応力が集中するのを避けて駆動ベルトの破損を抑制できる。
本発明の第3観点に係る空気調和機では、形状の複雑な歯部に応力が集中するのを避けて駆動ベルトの破損を抑制できる。
本発明の第4観点に係る空気調和機では、駆動ベルトに掛かる力が小さくなって駆動ベルトの寿命が延びる。また、駆動ギアを駆動する駆動モータに必要なトルクを小さくすることができる。
本発明の第5観点に係る空気調和機では、駆動ギアと駆動ベルトの歯との噛み合いの確実性が増して駆動ベルトの駆動の信頼性が向上する。
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。 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)近接状態を採るブラシユニットの斜視図、(b)離反状態を採るブラシユニットの斜視図。 (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9(a)に示されているブラシユニットのII−II線矢視断面図、(b)図9(b)に示されているブラシユニットの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。 (a)変形例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。
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、図4などに示されている空調室内機100の駆動ベルト75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の備えるブラシユニット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の備えるブラシユニット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。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のブラシユニット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、フラップ駆動用モータ(図示せず)によって回動し、空調室内機100の運転状態に応じて吹出口23を開閉する。さらに、水平フラップ23a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。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)。
(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5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5では、ダストボックス72及びブラシユニット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、後述するブラシユニット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5参照)。さらに、ガイドフレーム191,192,193には、ブラシユニット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6及び図7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6及び図7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7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6参照)。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を挟んだ状態でブラシユニット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、ブラシユニット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6及び図7参照)。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8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8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8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8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8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(図示せず)によって制御される。自動清掃機構70は、ブラシユニット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、ブラシユニット73を所定の軌道上で往復移動させる。ブラシユニット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、ブラシユニット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ブラシユニット73の往復移動により、エアフィルタ25に付着した塵埃をブラシユニット73によって除去する。また、自動清掃機構70は、ブラシユニット73の往復移動を利用して、ブラシユニット73がエアフィルタ25から除去した塵埃を、ブラシユニット73から剥離させて回収し、ダストボックス72へと溜める。
(3)自動清掃機構70の詳細説明
(3−1)ブラシユニット73
図9(a)及び図9(b)には、斜め上から見たブラシユニット73の左側端部付近が描かれている。図9(a)は、近接状態を採るブラシユニット73の斜視図であり、図9(b)は、離反状態を採るブラシユニット73の斜視図である。図10(a)は、ブラシユニット73をブラシユニット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10(a)には、ブラシユニット73が離反し且つエアフィルタ25が間にある状態のブラシユニット73の断面が描かれている。図10(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10(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11(a)は、図9(a)に示されているブラシユニット73のII−II線矢視断面図である。図11(b)は、図9(b)に示されているブラシユニット73のIII−III線矢視断面図である。
ブラシユニット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、ブラシユニット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、右側のブラシユニット73と左側のブラシユニット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9参照)。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、ブラシユニット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10(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ブラシユニット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10(b)及び図11(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11(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9参照)。風上部741は、ブラシユニット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10(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10(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。ブラシユニット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11(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
ブラシユニット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9(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9(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11(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11(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、ブラシユニット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11(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、離反状態のブラシユニット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8参照)に当接する。さらに、ブラシユニット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、ブラシユニット73がエアフィルタ25から後側に外れるまでにブラシユニット73の風上部741と風下部731が近接状態になる。
ブラシユニット73の離反状態(図11(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、ブラシユニット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。
ブラシユニット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。ブラシユニット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。
ブラシユニット73の近接状態(図11(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12には、駆動機構71が拡大して示されている。図4及び図12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、ブラシユニット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の回転力をブラシユニット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13(a)及び図13(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13(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13(a)及び図13(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13(c)参照)。具体的には、空調室内機100の正面視において、左側のブラシユニット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、右側のブラシユニット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、左右のブラシユニット73において駆動ベルト75が固定されていない側は、左右のブラシユニット73が互いに連結されて一体化されている(図10(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、ブラシユニット73がガイドフレーム191,192,193の移動経路195に沿って図5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。ベルトガイド85において、鍔部88の半径が最も大きく、次いで支持リング部87の半径が大きく、凹部86の半径が最も小さい。
ベルトガイド85は、支持リング部87の側が本体フレーム19に回転可能に取り付けられている。本体フレーム19には、駆動ベルト75の端部が摺動する直方体状の突出部である摺動部92が設けられている。この摺動部92の高さと駆動ベルト75の幅を合わせた長さが、本体フレーム19からベルトガイド85の鍔部88までの距離よりも少し短くなるように設定されている。
(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14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ブラシユニット73の断面図である。ダストボックス72は、ブラシユニット73とは別体として、ケーシング11の正面側において、ブラシユニット73の移動方向(ブラシユニット73の移動方向)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14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、ブラシユニット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、ブラシユニット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14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14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14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15は、エアフィルタ25の前側端部25aに位置するブラシユニット73を側面から見た図である。図16は、エアフィルタ25の前側端部25aよりも下方に位置するブラシユニット73を側面から見た図であって、図15のブラシユニット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17は、エアフィルタ25の後側端部25b近傍に位置するブラシユニット73を側面から見た図である。図18は、エアフィルタ25の後側端部25bよりも後方に位置するブラシユニット73を側面から見た図であって、図17のブラシユニット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、ブラシユニット73のエアフィルタ25に対する往復移動動作時には常に、すなわちブラシユニット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、ブラシユニット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、ブラシユニット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、ブラシユニット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、ブラシユニット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。ブラシユニット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。このブラシユニット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15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15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ブラシユニット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16に示すように、風上部741が風下部731から離れる方向(図16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、ブラシユニット73が矢印X2とは逆方向に移動しても、ブラシユニット73は離反状態を維持する。
ブラシユニット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17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ブラシユニット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18に示すように、風上部741が風下部731に向かう方向(図18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、ブラシユニット73が矢印Y2とは逆方向に移動しても、ブラシユニット73は近接状態を維持する。
(4−2)毛材734c,742cの形態
図19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19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、ブラシユニット73の往路移動動作時にブラシユニット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19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20(a)及び図20(b)は、塵埃回収動作時のブラシユニット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、ブラシユニット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、ブラシユニット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、ブラシユニット73は、図8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となっている。このため、ブラシユニット73が初期位置にある場合、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、かつブラシユニット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、ブラシユニット73が初期位置にある場合、ブラシユニット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。
清掃運転が開始されると、まず、近接状態を採るブラシユニット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、初期位置にあるブラシユニット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、ブラシユニット73の除去ブラシ742は、初期位置からエアフィルタ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、ブラシユニット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、ブラシユニット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ブラシユニット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、ブラシユニット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まで移動したブラシユニット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の近傍でブラシユニット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20(a)及び図20(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20(b)に示すように、塵埃回収動作時の往路移動では、ブラシユニット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、塵埃回収動作時のブラシユニット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がブラシユニット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、塵埃回収動作時のブラシユニット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がブラシユニット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ブラシユニット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、塵埃回収動作時のブラシユニット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20(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、塵埃回収動作時のブラシユニット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20(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、塵埃回収動作時のブラシユニット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に位置するブラシユニット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、ブラシユニット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。
ブラシユニット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ブラシユニット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。
(6)変形例
(6−1)変形例A
上記実施形態では、ベルトガイド85が凹部86と支持リング部87を有しており、この凹部86の外周から支持リング部87の外周までの距離(半径の差)が、駆動ベルト75の歯79の高さよりも高くなるように設定されている。しかし、ベルトガイド85から歯79に掛かる力を低減させる構成は、上記実施形態の構成に限られない。
例えば、図21(a)及び図21(b)に示されているように、駆動ベルト75Aの当接部81Aを歯79よりも高く設定してもよい。駆動ベルト75Aは、当接部81Aの表面が歯79の先端面と同じか又は歯79の先端面よりも突出した位置に配置されている。そして、複数のベルトガイド85Aは、それぞれ歯79の通過する部分と歯79の先端面との間に隙間ができる形状に加工されている。なお、図21(a)及び図21(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。
(6−2)変形例B
上記実施形態及び変形例Aでは、当接部81,81Aが駆動ベルト75,75Aの片側に形成されている場合について説明したが、当接部は駆動ベルトの両側に形成されていてもよい。また、当接部は、駆動ベルトの中央に形成され、当接部の両側に歯が形成されるように構成することもできる。
(7)特徴
(7−1)
本実施形態の空気調和機の空調室内機100で、自動清掃機構70は、ブラシユニット73がエアフィルタ25に対して相対的に移動するのに要する駆動力を駆動モータ74から駆動ギア77に伝達する。駆動ベルト75,75Aは、駆動ギア77に噛み合う歯79が形成されている歯部80及び歯79の形成されていない当接部81,81Aを有する。複数のベルトガイド85,85Aの支持リング部87,87Aが駆動ベルト75,75Aの当接部81,81Aに当たって駆動ベルト75,75Aを支持することから、ベルトガイド85,85Aに支持されている当接部81,81Aには歯79が形成されていないので、歯部80がベルトガイド85,85Aによって支持されないので、ベルトガイド85,85Aから歯部80に掛かる応力が緩和される。歯部80のように凹凸があって応力が集中し易い部分に対してベルトガイド85,85Aから掛かる応力が緩和されることで、駆動ベルト75,75Aの損傷を抑制して駆動ベルト75,75Aの寿命を延ばすことができる。
(7−2)
空調室内機100で、駆動ベルト75は、当接部81と同一面から歯部80の歯79が突出し、複数のベルトガイド85は、それぞれ歯79との接触を避けるために歯79の通過する部分に凹部86が形成されている。このように構成された空気調和機では、複数のベルトガイド85の凹部86によって、ベルトガイド85と駆動ベルト75の歯79が接触しなくなっている。その結果、駆動ベルト75にアーチ状の所定の軌跡を描かせるために複数のベルトガイド85で駆動ベルト75の軌道を変えるときの応力が当接部81に掛かり、歯部80にはベルトガイド85からの応力が掛からなくなり、形状の複雑な歯部80に応力が集中するのを避けて駆動ベルト75の破損を抑制できる。
(7−3)
空調室内機100では、ベルトガイド85Aの形状が歯79の通過する部分と歯79の先端面との間に隙間ができるものであるから、駆動ベルト75Aに所定の軌跡を描かせるために複数のベルトガイド85Aで駆動ベルト75Aの軌道を変えるときの応力が当接部81Aに掛かり、歯部80にはベルトガイド85Aからの応力が掛からなくなる。その結果、形状の複雑な歯部80に応力が集中するのを避けて駆動ベルト75の破損を抑制できる。
(7−4)
本実施形態の空気調和機の空調室内機100で、複数のベルトガイド85,85Aは、回動可能に本体フレーム19に取り付けられている。これら複数のベルトガイド85,85Aが回転することによって、当接部81,81Aを摺動させないように駆動ベルト75,75Aを案内するように構成されている。このように構成された空気調和機では、駆動ベルト75,75Aの当接部81,81Aが摺動しないことから、駆動ベルト75,75Aを案内するときの摩擦抵抗を低下させることができるので、ブラシユニット73を駆動するときに駆動ギア77に掛かる駆動トルクを低減することができる。その結果、駆動ベルト75,75Aに掛かる力が小さくなって駆動ベルト75,75Aの寿命が延びる。また、駆動ギア77を駆動する駆動モータ74に必要なトルクを小さくすることができる。
(7−5)
本実施形態の空気調和機の空調室内機100では、周長調整機構90の弾性部材によって駆動ベルト75,75Aにテンションを掛けながら駆動ベルト75,75Aの周長を周長調整機構90によって調整することができる。その結果、駆動ギア77に対して駆動ベルト75,75Aが安定した圧力で押し付けられる状態が安定的に保たれ、駆動ギア77と駆動ベルト75,75Aの歯79との噛み合いの確実性が増して駆動ベルト75,75Aの駆動の信頼性が向上する。
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 ブラシユニット
74 駆動モータ
75,75A 駆動ベルト
77 駆動ギア
79 歯
80 歯部
81,81A 当接部
85,85A ベルトガイド
86 凹部
90 周長調整機構
100 空調室内機
特開2008−121990号公報

Claims (4)

  1. 機内に取り入れら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相対移動可能なブラシユニット(73)を有し、前記ブラシユニットを前記エアフィルタに対して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、
    前記ブラシユニットの相対移動に要する駆動力が伝達される駆動ギア(77)と、
    前記駆動ギアと噛み合う歯(79)が形成されている歯部(80)及び前記歯の形成されていない当接部(81,81A)を持つ駆動ベルト(75,75A)と、
    前記駆動ベルトが描く所定の軌跡上に配置され、前記駆動ベルトを支持する複数のベルトガイド(85,85A)と
    を有し、
    複数の前記ベルトガイドは、前記駆動ベルトの前記当接部に当たって前記駆動ベルトを支持し、
    前記駆動ベルト(75)は、前記当接部と同一面から前記歯部の前記歯が突出し、
    複数の前記ベルトガイド(85)は、それぞれ前記歯との接触を避けるために前記歯の通過する部分に凹部(86)が形成されている、空気調和機。
  2. 機内に取り入れら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相対移動可能なブラシユニット(73)を有し、前記ブラシユニットを前記エアフィルタに対して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、
    前記ブラシユニットの相対移動に要する駆動力が伝達される駆動ギア(77)と、
    前記駆動ギアと噛み合う歯(79)が形成されている歯部(80)及び前記歯の形成されていない当接部(81,81A)を持つ駆動ベルト(75,75A)と、
    前記駆動ベルトが描く所定の軌跡上に配置され、前記駆動ベルトを支持する複数のベルトガイド(85,85A)と
    を有し、
    複数の前記ベルトガイドは、前記駆動ベルトの前記当接部に当たって前記駆動ベルトを支持し、
    前記駆動ベルト(75A)は、前記当接部の表面が前記歯の先端面と同じか又は前記歯の先端面よりも突出した位置に配置され、
    複数の前記ベルトガイド(85A)は、それぞれ前記歯の通過する部分と前記歯の前記先端面との間に隙間ができる形状に加工されている、空気調和機。
  3. 複数の前記ベルトガイドは、回動可能に構成され、回転することによって前記当接部を摺動させないように前記駆動ベルトを案内する、
    請求項1または請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記駆動ベルトにテンションを掛ける弾性部材を有し、前記駆動ベルトの周長を調整する周長調整機構(90)をさらに備える、
    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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