JP7071239B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタユニットを備えた空気調和装置に関する。

空気調和装置には、ケースに開けられた空気導入口に沿ってフィルタユニットが設けられている。フィルタユニットによって、ケース内への塵埃の侵入を抑制している。このような空気調和装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、空気調和装置は、空気を導入する空気導入口が開けられたケースと、ケース内への塵埃の侵入を抑制するフィルタユニットと、フィルタの清掃を行う清掃ユニットと、を有している。

フィルタユニットは、ケースに支持された支持体と、この支持体に対して着脱可能且つ移動可能に設けられたフィルタと、このフィルタに駆動力を伝達しフィルタを移動させる駆動機構と、を有する。

清掃ユニットは、フィルタの軌道上に設けられている。フィルタを駆動機構により移動させると、フィルタは、清掃ユニットのブラシに当接する。フィルタに付着した塵埃は、ブラシによって絡め取られる。

特開２０１７－１９８４５０号公報

ところで、空気調和装置には、ケースの補強を目的として、補強部が形成されることがある。補強部の一例としては、フィルタの移動方向に対して垂直に、ケースの開口部に渡された梁部が挙げられる。

一方、フィルタは、駆動機構によってケース内を移動する。フィルタは、移動する場所の形状に追従することができるよう、枠体も含めて容易に変形することのできる素材によって構成されている。フィルタの移動方向に垂直な方向を幅方向とした場合に、幅方向の中央近傍は、ケースの開口部に臨む部位であり、他の部材によって支持されていない。このため、特に撓みやすい。

フィルタの移動中に、撓んだフィルタの枠体が梁部に接触すると、フィルタの移動が妨げられる。

本発明は、フィルタが梁部に接触することを抑制する空気調和装置の提供を課題とする。

本発明によれば、外部から空気を導入する空気導入口及び屋内へ送風される空気が通過する送風口が形成されているケースに、外部から空気を吸い込むと共に屋内に送風するファンと、このファンを囲うように設けられ前記ケース内を通過する空気及び内部に循環される冷媒で熱交換を行う熱交換器と、前記空気導入口に沿って設けられ前記ケース内に塵埃が侵入することを抑制するフィルタと、このフィルタを前記ファンの外周に沿って移動させる駆動機構と、この駆動機構の後方に設けられ清掃時に前記駆動機構によって後退させた前記フィルタが収納されるフィルタ収納部と、このフィルタ収納部の上部に設けられ前記フィルタに付着した塵埃を除去する清掃ユニットと、が収納されている空気調和装置において、
前記ケースは、前記ファンの軸線に沿って延び前記空気導入口に渡って形成されている梁部と、この梁部の上面から連続して下がり勾配に形成され前記梁部の延びる方向に対して略垂直に延びるガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記熱交換器の上方であって、前記ファンの軸線に沿った方向を基準として、前記梁部の中央に形成されていると共に、前記空気導入口に臨む部位のうちの前記梁部と前記駆動機構との間の位置に形成されていることを特徴とする空気調和装置が提供される。

本発明では、ケースは、梁部の上面から連続して下がり勾配に形成されたガイド部を有している。フィルタが撓んだ状態で移動することがある。ガイド部がない場合には、梁部及びフィルタが前後に重なるとフィルタが梁部に衝突する。このようにしてフィルタの移動が妨げられることがある。一方、ガイド部は、梁部の上面から連続して下がり勾配に形成されている。撓んだフィルタは、まずガイド部に当接する。そして、フィルタは、ガイド部にガイドされて梁部を乗り越える。フィルタが梁部に接触することを抑制する空気調和装置を提供することができる。

本発明の実施例による空気調和装置を模式的に示した図である。 図１に示された室内機の斜視図である。 図２の３－３線断面図である。 図２に示された室内機の分解斜視図である。 図４の５矢視図である。 図５の６部拡大図である。 図３に示されたフィルタユニットの分解斜視図である。 図７に示されたフィルタの斜視図である。 図３に示されたフィルタの作用を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１を参照する。図１には、本発明による空気調和装置１０が示されている。空気調和装置１０は、屋内Ｉｎを冷却する冷房機能と、屋内Ｉｎを暖房する暖房機能と、を備えている。

空気調和装置１０は、屋外Ｏｕに設けられた室外機２０及び屋内Ｉｎに設けられた室内機３０を備えてなる。室外機２０と、室内機３０とは、冷媒を循環させることができるよう互いに接続されている。以下、特に説明のない限り、冷媒の循環する方向は、冷房運転時を基準とする。

室外機２０は、冷房運転時及び暖房運転時における冷媒の循環する方向を切り替える四路切替弁２１と、この四路切替弁２１を通過した冷媒が流され冷媒を圧縮する圧縮機２２と、この圧縮機２２において圧縮され高温高圧となった冷媒が流れる室外熱交換器２３と、この室外熱交換器２３に向かって送風を行う室外ファン２４と、室外熱交換器２３を通過した冷媒を減圧する膨張弁２５と、を有する。

図２及び図３を参照する。室内機３０は、屋内Ｉｎにおいて壁Ｗａに掛けて用いられる。室内機３０は、金属板製の支持板３１が壁Ｗａに固定され、この支持板３１によってケース４０が支持されてなる。ケース４０には、屋内Ｉｎの空気をケース４０内に取り込み屋内Ｉｎへ送風を行う室内ファン３３（ファン３３）と、この室内ファン３３が取り込んだ空気と熱交換を行う複数の室内熱交換器３４（熱交換器３４）と、これらの室内熱交換器３４の上方に配置されケース４０内への塵埃の侵入を抑制するフィルタ１００を備えたフィルタユニット７０と、このフィルタユニット７０の後方に設けられ清掃時に後退させたフィルタ１００が収納されるフィルタ収納部３５と、このフィルタ収納部３５の上部に設けられフィルタ１００に付着した塵埃を除去する清掃ユニット３６と、この清掃ユニット３６が除去した塵埃を収集するダストボックス３７と、が収納されてなる。

図１を参照する。冷房運転時において、圧縮機２２で高温高圧とされた冷媒は、室外熱交換器２３において外気と熱交換を行い、熱を放出する。このとき、室外ファン２４が作動することによって、外気を強制的に室外熱交換器２３の外周に流し、熱交換を促す。室外熱交換器２３を通過し熱を放出した冷媒は、膨張弁２５において減圧され、温度が低下する。

図３を参照する。室内ファン３３が作動することにより、ケース４０内には上部に開けられた空気導入口６１から空気が導入される。導入された空気は、室内熱交換器３４の外周を通過し、下部に開けられた送風口６２から屋内Ｉｎに送風される。室内熱交換器３４には、室外機２０（図１参照）において冷却された冷媒が供給されている。室内熱交換器３４の外周を通過する空気は、冷媒と熱交換を行い、冷却される。屋内Ｉｎには、冷却された空気が送風される。

図１を併せて参照する。暖房運転時には、四路切替弁２１が冷媒の流路を切り替え、冷房運転時とは逆方向に冷媒を循環させる。

図３を参照する。ケース４０は、支持板３１に支持された後ケース４１と、この後ケース４１の前部に設けられた中ケース５０と、この中ケース５０の前部に設けられた前ケース４３と、を有している。

図４を参照する。中ケース５０は、後方に設けられた第１の中ケース５１と、前方に設けられた第２の中ケース６０と、を有する。第１の中ケース５１及び第２の中ケース６０には、共に樹脂成形品が用いられる。第１の中ケース５１及び第２の中ケース６０が合わされ、間に形成された空間には、室内ファン３３や室内熱交換器３４が収納されている。

第１の中ケース５１の上部には、後部開口部５１ａが開けられている。後部開口部５１ａには、フィルタ収納部３５が臨んでいる。第１の中ケース５１の下部には、ダストボックス３７（図３参照）が取り付けられた、ダストボックス取付穴５１ｂが開けられている。

図５を併せて参照する。第２の中ケース６０の上部には、外部からの空気を取り入れるよう空気導入口６１、６１が開けられている。これらの空気導入口６１、６１を覆うように、それぞれフィルタユニット７０、７０が設けられている。図３を参照する。第２の中ケース６０の下部には、屋内Ｉｎに向かって送風を行うための送風口６２、６２が開けられている。

図４を参照する。第２の中ケース６０の左右方向の中央部には、前後に延び空気導入口６１、６１を左右に仕切っている仕切り壁６３が形成されている。第２の中ケース６０の上部後端には、空気導入口６１、６１に渡って延び、第２の中ケース６０を補強する梁部６４、６４が形成されている。

図５及び図６を参照する。梁部６４、６４は、室内ファン３３（図３参照）の軸線ＣＬが延びる方向に沿って、左右に延びている。梁部６４、６４の上面６４ａ、６４ａから連続して、フィルタ１００（図３参照）をガイドするためのガイド部６５、６５が形成されている。ガイド部６５、６５は、梁部６４、６４の左右方向の中央にのみ形成されている。

図３を参照する。ガイド部６５は、熱交換器３４の上方に位置した略三角形の板状の部材である。ガイド部６５の形成される部位は、梁部６４の幅方向中央のみであるため、大きな開口を確保することができる。外部から多くの空気を取り込むことができ、高い熱交換効率を確保することができる。特に、板状であることにより、開口の塞がれる面積を小さくし、空気をケース４０内に円滑に流すことができる。

図６を参照する。ガイド部６５は、後方に向かって下がり勾配に形成されている。ガイド部６５は、梁部６４の下面６４ｂよりも下方まで形成されており、先端が湾曲形状とされている。梁部６４の下面６４ｂからガイド部６５の下面まで延び、ガイド部６５を補強するガイド部補強部６６が梁部６４及びガイド部６５に一体的に形成されている。

図３及び図７（ａ）を参照する。図７（ａ）には、フィルタユニットの分解斜視図が示されている。フィルタユニット７０は、空気導入口６１に沿って設けられた樹脂枠状の支持体８０と、この支持体８０上を移動可能に設けられたフィルタ１００と、このフィルタ１００に駆動力を伝達しフィルタ１００を前後方向に移動させる駆動機構７３と、を有する。

図７（ａ）を参照する。支持体８０は、第２の中ケース６０（図４参照）に対して着脱可能に設けられた樹脂成形品である。支持体８０は、前後方向に延びフィルタ１００の左右の端部を支持している左右のレール部９０、９０と、これらの左右のレール部９０、９０の前端同士を接続している前部レール接続部８２と、左右のレール部９０、９０の後端同士を接続している後部レール接続部８３と、この後部レール接続部８３の近傍に位置し駆動機構７３の一部を支持する駆動機構支持部８４、８４と、左右のレール部９０、９０の間においてこれらのレール部９０、９０に沿って前後に延びフィルタ１００の浮き上がりを防止する縦桟部８５、８５と、前後のレール接続部８２、８３の間において前後のレール接続部８２、８３に沿って左右に延びフィルタ１００の浮き上がりを防止する３つの横桟部８６と、が一体的に形成されてなる。

図７（ｂ）を参照する。図７（ｂ）は、図７（ａ）の７ｂ部拡大図である。左右のレール部９０、９０は、同じ構成である。レール部９０は、支持体８０の左右方向中央に向かって開口した略Ｕ字状を呈し、Ｕ字の底に対応するレール底部９１と、このレール底部９１の下端から支持体８０の左右方向中央に向かって延びる下のレール壁部９２と、レール底部９１の上端から下のレール壁部９２に平行に延びる上のレール壁部９３と、下のレール壁部９２の先端から一体的に立ち上げられフィルタ１００（図７（ａ）参照）をガイドするレール部ガイド部９４と、レール底部９１のレール部ガイド部９４に対向する部位に開けられたレール開口部９５と、を有する。

レール部９０は、フィルタ１００の移動方向（前後方向）に沿って延び、移動方向に垂直な断面を基準として略Ｕ字状を呈する、ということができる。

レール部ガイド部９４は、レール底部９１に対向しフィルタ１００が当接可能なガイド面９４ａを有している。ガイド面９４ａは、両端よりも中央がレール底部９１に向かって膨出した湾曲面によって構成されている。

図７（ａ）を参照する。前部レール接続部８２には、一般面８２ａ、８２ａから上方に突出すると共にレール部９０、９０に向かって延びる取付ガイド部８２ｂ、８２ｂが形成されている。取付ガイド部８２ｂ、８２ｂは、前後方向に延びる細長い壁状の部位である。

取付ガイド部８２ｂ、８２ｂは、左右のレール部９０、９０の端部にそれぞれ臨み、互いに略平行に形成されている。取付ガイド部８２ｂ、８２ｂは、フィルタ１００の外側面に当接可能である。

図７（ｃ）を参照する。図７（ｃ）は、図７（ａ）の７ｃ－７ｃ線断面図である。縦桟部８５の下端は、下方に向かって突出した半円断面によって形成された、縦桟部突出部８５ａとされている。図７（ａ）を併せて参照する。縦桟部８５、８５が横桟部８６と交わる位置Ｐ１において、縦桟部突出部８５ａは、横桟部８６の下端よりも下方まで突出している。このことにより、フィルタ１００が前後に移動する際に、横桟部８６にフィルタ１００が引っ掛かることを抑制することができる。

フィルタ１００は、支持体８０に対して着脱可能に設けられている。フィルタ１００は、図７（ａ）に示されるように支持体８０の前方に外された状態から、図３に示されるフィルタ収納部３５の内部まで移動可能である。

図７（ａ）に示す状態から図３に示す状態までは、操作者がフィルタ１００を押し込んだり、引き出すことにより、フィルタ１００を移動させる。例えば、フィルタ１００を交換する際や、特にフィルタ１００に付着した塵埃の量が多いときにフィルタ１００を支持体８０から取り外すために、この操作を行う。

図３に示す状態において、フィルタ１００は、駆動機構７３に連結されている。図３に示す状態から駆動機構７３を作動させると、駆動機構７３の駆動力によって、フィルタ１００をフィルタ収納部３５に向かって後退させることができる。自動的に行われる清掃運転時等に、この操作が行われる。

図８（ａ）を参照する。図８（ａ）は、フィルタの斜視図である。フィルタ１００は、略矩形状に形成されたフィルタ枠体１０１と、このフィルタ枠体１０１に支持され塵埃のケース４０への侵入を抑制するメッシュ状のフィルタ本体１０２と、フィルタ枠体１０１に囲われた部位において前後方向に延びるフィルタ縦補強部１０３、１０３と、フィルタ枠体１０１に囲われた領域において左右方向に延びるフィルタ横補強部１０４と、フィルタ枠体１０１の左右の端部の裏面に形成され駆動機構７３に連結されるフィルタラック部１０５、１０５と、を有する。

図３を併せて参照する。フィルタ枠体１０１は、フィルタ収納部３５やレール部９０の形状に追従可能に、容易に撓む素材が採用されている。

図８（ｂ）を参照する。図８（ｂ）は、図８（ａ）の８ｂ－８ｂ線断面図である。フィルタ枠体１０１の前面上部から上面前部は、テーパ状に形成されたテーパ面部１０１ａとされている。つまり、フィルタ１００の前端にテーパ面部１０１ａが形成されている。図３を参照する。フィルタ１００をフィルタ収納部３５から支持体８０に前進させる際に、フィルタ枠体１０１が横桟部８６（図７（ａ）参照）に引っ掛かることを抑制できる。

フィルタラック部１０５、１０５は、ラック形状を呈し、駆動機構７３に連結可能である。フィルタラック部１０５、１０５は、フィルタ枠体１０１の左右の端部において、前端から後端まで形成されている。

駆動機構７３は、駆動源としてのモータに、直接的又は間接的に左右のピニオンギヤ７３ａ、７３ａが連結されてなる。左右のピニオンギヤ７３ａ、７３ａは、シャフト７３ｂを介して互いに接続されている。ピニオンギヤ７３ａ、７３ａは、それぞれフィルタラック部１０５、１０５に噛み合う。

フィルタ収納部３５には、フィルタ１００をガイドするためのガイド部が断続的に複数個所に設けられている。

清掃ユニット３６は、フィルタ１００に当接すると共に回転可能に設けられフィルタ１００に付着した塵埃を絡め取るブラシ３６ａと、このブラシ３６ａに当接しブラシ３６ａに付着した塵埃をブラシ３６ａから分離する分離部３６ｂと、を有する。

分離部３６ｂは、フィルタ収納部３５の上端に固定された櫛状の部材である。

以下に、フィルタ１００の作用を説明する。

図７（ａ）を参照する。フィルタ１００の幅方向の両端部には、フィルタラック部１０５、１０５が形成され、レール部９０、９０によって支持されている。このため、フィルタ１００の左右の両端部は、所定の場所を移動する。一方、フィルタ１００の幅方向の中央は、支持されておらず、上下方向に撓むことがある。上方へ撓んだ場合は、縦及び横桟部８５、８６に接触し、それ以上の撓みが規制される。下方へ撓んだ場合は、特に撓みを規制する手段がない。

図３を参照する。フィルタ１００は、清掃時にフィルタ収納部３５まで後退し、再度レール部９０に戻る。フィルタ収納部３５まで移動する際に、フィルタ１００の前端は、梁部６４よりも後方まで移動する。フィルタ収納部３５からレール部９０に戻る際に、移動する方向が大きく変化するため、フィルタ１００が撓みやすい。ガイド部６５を有しない場合には、図９（ａ）及び図９（ｂ）において説明する問題が発生し得る。

図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照する。図９（ａ）には、比較例による梁部及びフィルタが示されている。図９（ｂ）には、比較例によるフィルタが梁部に接触した状態が示されている。

フィルタ２００は、撓みやすい素材によって構成されている。フィルタ２００が下方に撓んだ状態のまま、後方から前方に移動することがある。このとき、フィルタ２００が梁部１６４と同じ高さまで撓んでいることがある。この状態のままフィルタ２００が前進すると、フィルタ２００が梁部１６４に接触する。これにより、フィルタ２００の移動が妨げられる。

図９（ｃ）及び図９（ｄ）を参照する。図９（ｃ）には、実施例による梁部、ガイド部及びフィルタが示されている。図９（ｄ）には、実施例によるフィルタが梁部まで移動した状態が示されている。

実施例による梁部６４には、一体的にガイド部６５が形成されている。ガイド部６５は、梁部６４の上面後部から下り勾配に形成されている。下方に撓んだフィルタ１００は、梁部６４側へ移動する際にガイド部６５に乗り上げ、梁部６４の上方までガイドされる。フィルタ１００が梁部６４に接触することを抑制することができる。

以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。

ケース４０（図４参照）は、梁部６４の上面６４ａから連続して下がり勾配に形成されたガイド部６５を有している。フィルタ１００が変形した状態で移動することがある。ガイド部６５がない場合には、梁部６４及びフィルタ１００が前後に重なるとフィルタ１００が梁部６４に衝突する（図９（ｂ）参照）。このようにしてフィルタ１００の移動が妨げられることがある。一方、ガイド部６５は、梁部６４の上面６４ａから連続して下がり勾配に形成されている（ガイド部６５は、梁部６４のフィルタ１００が向かってくる側の上面６４ａから連続して下がり勾配に形成されている。）。変形したフィルタ１００は、まずガイド部６５に当接する。そして、フィルタ１００は、ガイド部６５にガイドされて梁部６４を乗り越える。フィルタ１００が梁部６４に接触することを抑制する空気調和装置１０（図３参照）を提供することができる。

図４を参照する。ガイド部６５は、室内ファン３３の軸線ＣＬに沿った方向を基準として、梁部６４の中央に形成されている。フィルタ１００の撓み量が最も大きくなる中央にガイド部６５が形成されている。これにより、より確実にフィルタ１００が梁部６４に接触することを抑制する。

特に、ガイド部６５は、梁部６４の中央にのみ形成されることが好ましい。空気導入口６１から導入される空気の流れを、ガイド部６５によって遮断することを抑制する。つまり円滑な空気の流れを確保しつつ、フィルタ１００の移動も確保することができる。

ガイド部６５は、梁部６４に一体的に形成されている。部品点数を増加させることなく、ガイド部６５を形成することができる。ガイド部６５を有していながらも安価な空気調和装置１０を提供することができる。

尚、本発明による空気調和装置は、冷房機能及び暖房機能の両方を備えた空気調和装置を例に説明したが、冷房機能のみや暖房機能のみを有するものであっても適用可能である。

さらに、本発明は、室外機及び室内機からなる冷房装置のみならず、これらが一体化された冷房装置にも適用可能である。

ガイド部は、梁部の中央にのみ形成された例をもとに説明したが、複数個所にガイド部を形成することもできるし、梁部に沿って全体に形成することもできる。

ガイド部を、梁部とは別部材によって形成することもできる。

本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は実施例に限定されるものではない。

本発明の空気調和装置は、家庭用のエアコン装置に好適である。

１０…空気調和装置
３３…室内ファン（ファン）
３４…室内熱交換器（熱交換器）
３５…フィルタ収納部
３６…清掃ユニット
４０…ケース
６１…空気導入口
６２…送風口
６４…梁部
６５…ガイド部
７３…駆動機構
１００…フィルタ

Claims (3)

1. 外部から空気を導入する空気導入口及び屋内へ送風される空気が通過する送風口が形成されているケースに、外部から空気を吸い込むと共に屋内に送風するファンと、このファンを囲うように設けられ前記ケース内を通過する空気及び内部に循環される冷媒で熱交換を行う熱交換器と、前記空気導入口に沿って設けられ前記ケース内に塵埃が侵入することを抑制するフィルタと、このフィルタを前記ファンの外周に沿って移動させる駆動機構と、この駆動機構の後方に設けられ清掃時に前記駆動機構によって後退させた前記フィルタが収納されるフィルタ収納部と、このフィルタ収納部の上部に設けられ前記フィルタに付着した塵埃を除去する清掃ユニットと、が収納されている空気調和装置において、
   前記ケースは、前記ファンの軸線に沿って延び前記空気導入口に渡って形成されている梁部と、この梁部の上面から連続して下がり勾配に形成され前記梁部の延びる方向に対して略垂直に延びるガイド部と、を有し、
   前記ガイド部は、前記熱交換器の上方であって、前記ファンの軸線に沿った方向を基準として、前記梁部の中央に形成されていると共に、前記空気導入口に臨む部位のうちの前記梁部と前記駆動機構との間の位置に形成されていることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記梁部の下面から前記ガイド部の下面まで延び、前記ガイド部を補強するガイド補強部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記ガイド部及び前記ガイド補強部は、前記梁部に一体的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。

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