JP7134738B2 - フィルタ清掃ユニット及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ清掃ユニット及び空気調和機に関するものである。

天井埋込み型空気調和機の室内機には、吸込み口に設置されたフィルタに付着した塵埃を、ブラシによって清掃するフィルタ清掃ユニットを備えるものがある。ブラシは、フィルタの幅と同等の長さを有し、モータを有する駆動機構によって、フィルタの一方向に沿って移動する。

下記の特許文献１には、清掃ユニットがフィルタに沿って移動してフィルタの清掃を行うブラシユニットと、ブラシユニットを駆動する駆動部を備え、清掃ユニットがフィルタに付着した塵埃を除去する技術が開示されている。

特開２０１６－８７５４号公報

ブラシによってフィルタから除去された塵埃は、ブラシの下方に設置された回収箱内に回収される。回収箱は、清掃時、駆動機構によってブラシ固定部と共に移動する。また、回収箱は、ブラシの下方に設けられたグリルに設置される場合がある。これにより、グリルを取り外したり、又は、昇降機構によってグリルを降下させたりしたとき、回収箱をグリルと共に降ろすことができる。

従来、グリルに設置された回収箱は、グリルの一面側とスライド可能に接続されており、グリルを降ろす際、グリルが傾斜すると回収箱が傾斜下方側へ滑ってしまっていた。そのため、回収箱が端部に衝突した際、衝撃で大きな音が生じたり、回収された塵埃が飛散するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸込みグリルを降ろす際、回収箱部が吸込みグリルに対して移動することを防止し、吸込みグリルが所定の位置に設置されると回収箱が移動することが可能なフィルタ清掃ユニット及び空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のフィルタ清掃ユニット及び空気調和機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るフィルタ清掃ユニットは、フィルタの一方向に沿って設置されたブラシを収容するブラシ固定部と、前記ブラシ固定部を前記一方向に対して垂直方向にかつ前記フィルタの表面に沿って移動させる駆動機構と、吸込みグリルの一面側に配置され、前記駆動機構によって前記ブラシ固定部とともに移動する回収箱部と、前記回収箱部に設置され、前記吸込みグリルに対して係合可能な係合部とを備え、前記ブラシ固定部が前記回収箱部の上部に載置され前記係合部と接触した状態で、前記係合部の前記吸込みグリルに対する係合が解除され、前記ブラシ固定部が前記回収箱部及び前記係合部から離隔した状態で、前記係合部が前記吸込みグリルと係合される。

この構成によれば、回収箱部に設置された係合部は、吸込みグリルに対して係合可能であり、ブラシ固定部が回収箱部の上部に載置され、係合部と接触したとき、係合部の吸込みグリルに対する係合が解除される。また、ブラシ固定部が回収箱部及び係合部から離隔したとき、係合部が吸込みグリルと係合される。これにより、ブラシ固定部が回収箱部及び係合部から離隔した状態、すなわち、吸込みグリルを降ろす際、回収箱部が吸込みグリルに対して移動することを防止できる。ブラシ固定部が回収箱部の上部に載置され、係合部と接触した状態、すなわち、吸込みグリルが所定の位置に設置されると回収箱が移動することができる。

上記発明において、前記係合部は、前記回収箱部の上部にほぼ水平に設置された被押圧部と、前記被押圧部と一体的に形成され、前記被押圧部に対して下向きに突出しており、前記吸込みグリルの壁部と係合可能な突出部と、前記突出部を下向きに付勢する付勢部とを備え、前記ブラシ固定部が前記回収箱部の上部に載置され、前記係合部の前記被押圧部と接触した状態で、前記突出部が上方へ移動して、前記係合部の前記吸込みグリルに対する係合が解除され、前記ブラシ固定部が前記回収箱部及び前記係合部から離隔した状態で、前記付勢部によって前記突出部が下方へ移動して、前記係合部の前記突出部が前記吸込みグリルの前記壁部と係合されてもよい。

この構成によれば、ブラシ固定部が回収箱部及び係合部から離隔した状態、すなわち、吸込みグリルを降ろす際、付勢部によって突出部が下方へ移動する。これにより、回収箱部が吸込みグリルに対して移動することを防止できる。ブラシ固定部が回収箱部の上部に載置され、係合部と接触した状態、すなわち、吸込みグリルがケース本体の所定の位置に設置されると係合部の突出部が上方へ移動する。これにより、回収箱が移動することができる。

上記発明において、前記回収箱部は、前記吸込みグリルに対してスライド可能に接続されてもよい。

この構成によれば、吸込みグリルが所定の位置に設置され、フィルタの清掃のためブラシ固定部がフィルタに沿って移動するとき、回収箱部も、フィルタと平行に配置された吸込みグリルに対してスライドする。

本発明に係る空気調和機は、上記のフィルタ清掃ユニットを備える。

本発明によれば、吸込みグリルを降ろす際、回収箱部が吸込みグリルに対して移動することを防止し、吸込みグリルが所定の位置に設置されると回収箱が移動することができる。また、回収箱部は吸込みグリルに固定されているため、回収箱部を押さえることなく、回収箱を引き出し、取り外すことが可能である。

本発明の一実施形態に係る天井埋込み型空気調和機の室内ユニットを示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る天井埋込み型空気調和機の室内ユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ清掃ユニットを示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ清掃ユニットを示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る吸込みグリル及び回収箱部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る吸込みグリル及び回収箱部を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る吸込みグリル及び回収箱部を示す縦断面図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る天井埋込み型空気調和機について、図面を参照して説明する。
天井埋込み型空気調和機（以下「空気調和機」という。）は、室内ユニット１と、室外ユニット（図示せず。）と、室内ユニット１及び室外ユニットとを結ぶ冷媒配管（図示せず。）などを備える。
室内ユニット１は、ケース本体２が天井に埋込まれて設置される。ケース本体２の内部には、図１に示すように、熱交換器７、ドレンパン１０、モータ５、送風機６、ベルマウス１２等が内蔵され、このケース本体２の下部には天井面に露出するパネル部８が装着される。

図１及び図２に示すように、室内ユニット１の下面中央部には吸込み口３が形成され、この吸込み口３に隣接した位置に、室内ユニット１の下面外周部に沿って一方向に長い吹出し口４が形成される。吸込み口３には、吸込みグリル１１と、吸込みグリル１１の上方にフィルタ１３とが設置される。ドレンパン１０は、熱交換器７の下部に設けられ、熱交換器７から滴下するドレン水を受ける。ベルマウス１２は、ドレンパン１０の下部に設けられる。

空気調和機が運転すると、図示しない室外ユニットからの冷媒が熱交換器７を循環し、モータ５によって送風機６が駆動される。送風機６の駆動によって、室内空気が吸込み口３から吸込みグリル１１、フィルタ１３を通り、ベルマウス１２に案内されて送風機６へ吸入される。そして、送風機６から吹き出された空気は、熱交換器７を通過することで、冷却又は加熱され、その後、吹出し口４から室内へ吹き出される。

ルーバ１４は、吹出し口４の形状に合わせて一方向に長く、ルーバ１４は、長手方向に対して平行な軸周りに回動する。これにより、ルーバ１４の向きが変更されることによって、吹出し口４から吹き出される空気流が上向きとなったり又は下向きとなったりする。

フィルタ１３は、吸入される空気に含まれる塵埃等を除去する。フィルタ１３は、吸込み口３と同様に四角形状を有し、吸込み口３の中央付近に配置される。また、吸込みグリル１１の枠部の四隅には、吸込みグリル１１を昇降させるワイヤ１５が配置されている。

本実施形態に係る室内ユニット１は、フィルタ清掃ユニット１６を備える。図２に示すように、フィルタ清掃ユニット１６は、フィルタ１３の下面においてパネル部８に設置されており、フィルタ１３における一方向の１辺の長さと同等又はそれよりも長いブラシ１７を有する。フィルタ清掃ユニット１６のブラシ１７がフィルタ１３の一端側の辺から他端側の辺へフィルタ１３の表面に接触ながら移動することで、フィルタ１３に付着した塵埃を除去する。フィルタ清掃ユニット１６は、運転制御に関する制御信号に基づいて運転を開始する。

図２に示すように、フィルタ清掃ユニット１６は、パネル部８に着脱可能に設置されるフレーム部９と、フレーム部９に設置されたブラシ１７、ブラシ固定部２１及びモータ２４等と、吸込みグリル１１に配置される回収箱部３８（図３及び図４参照）などを備える。

フレーム部９は、吸込み口３と同様に四角形状を有し、吸込み口３の中央付近に配置される。フレーム部９には、フィルタ１３が設置され、フレーム部９は、パネル部８に取り付けられたり、パネル部８から取り外されたりすることができる。

ブラシ１７は、一方向に長い軸材を有し、軸材の外周面において軸方向の一端から他端にかけて多数の毛が配置される。ブラシ１７は、両端部のそれぞれに、ピニオンギアと噛み合うブラシ回転用ギア（図示せず。）が設置されている。また、ブラシ１７は、両端部おいてブラシ固定部２１によって支持される。

図２に示すように、ブラシ固定部２１は、ブラシ１７の軸方向と平行な方向に長い部材であり、内側にブラシ１７を収容する。ブラシ固定部２１は、ブラシ１７を囲む形状を有しており、フィルタ１３側にてブラシ１７を露出させる。ブラシ固定部２１には、長手方向両端部に一つずつ合計二つのピニオンギア（図示せず。）が回転可能に設置されている。ブラシ固定部２１は、ピニオンギアを介してラックギア（図示せず。）に支持される。ブラシ固定部２１がラックギアに沿って移動することによって、ブラシ固定部２１及びブラシ１７がフィルタ１３の表面に沿ってフィルタ１３の一端側の辺から他端側の辺にかけて移動する。

ブラシ固定部２１は、フィルタ１３の一方向の両側でピニオンギアとラックギアによって支持されているため、ブラシ固定部２１とブラシ１７が確実に移動する。

ピニオンギアは、ブラシ固定部２１の両端部にそれぞれ設置されている。ピニオンギアは、ラックギアと噛み合う。ブラシ固定部２１が移動することによって、ピニオンギアは、ラックギア上を移動してラックギアから伝達された力によって従動的に回転する。ラックギアは、フィルタ１３の外側において、軸方向がブラシ１７の軸方向とは垂直方向になるように設置される。ラックギアの長さは、フィルタ１３の１辺の長さと同等又はそれよりも長い。

ブラシ回転用ギアは、各ピニオンギアに対応して一つずつ設けられ、ピニオンギアに噛み合っている。ピニオンギアが回転することによって、ブラシ回転用ギアがピニオンギアから伝達された力によって従動的に回転する。その結果、ブラシ回転用ギアに設置されたブラシ１７が回転し、ブラシ１７の移動と共にブラシ１７が回転する。

また、ピニオンギアは、モータ２４と連結されておらず、従動的に動作する部材である。本実施形態では、ピニオンギアがブラシ固定部２１に設置されているため、特許文献１と異なり、二つのピニオンギアを連結する推進軸が不要である。

図２に示すように、モータ２４、シャフト２５及びナット２６などからなる駆動機構は、フィルタ１３の１辺に沿って１組のみ設置されればよい。

モータ２４は、フィルタ清掃ユニット１６のフレーム部９に固定設置される。モータ２４は、シャフト２５と連結されており、モータ２４が駆動することによってシャフト２５が軸周りに回転する。シャフト２５は、一方向に長い軸材であり、軸材の外周面に雄ねじが形成され、ナット２６が噛み合わされている。シャフト２５は、軸方向がブラシ１７の軸方向に対して垂直方向となるように、すなわち、ラックギアと平行方向に設置される。シャフト２５は、フィルタ１３における一方向の１辺の長さと同等又はそれよりも長い。

ナット２６は、内周面にシャフト２５の雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されている。ナット２６は、シャフト２５の軸周りに回転しないようにブラシ固定部２１と接続されている。ナット２６は、ブラシ固定部２１に対して固定されていないが、ナット２６はブラシ固定部２１を押すことができるようにブラシ固定部２１と接続されている。これにより、シャフト２５が回転することによって、ナット２６が移動し、ナット２６がブラシ固定部２１を押し、シャフト２５の軸方向に沿って移動する。シャフト２５の回転方向を変更することによって、ナット２６及びブラシ固定部２１の進行方向を変更できる。

なお、上述した例では、シャフト２５に雄ねじが形成され、ナット２６に雌ねじが形成されて組み合わされた例について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、シャフト２５とナット２６の組み合わせによってボールねじ機構となるように、シャフト２５とナット２６が構成されてもよい。

本実施形態において、モータ２４は一つのみ設置すればよく、簡易な構造でブラシ１７を移動させることができる。

次に、図３～図７を参照して回収箱部３８について説明する。
図３及び図４に示すように、回収箱部３８は、吸込みグリル１１のフィルタ１３側の面に配置され、回収箱部３８の上方に位置するブラシ固定部２１と接続可能である。回収箱部３８は、ブラシ１７の軸方向と平行な方向に長い部材である。図５に示すように、回収箱部３８は、回収箱３９と、支持部４０と、櫛部４１などを有する。

回収箱部３８は、ブラシ１７が移動してフィルタ１３を清掃するとき、図３に示すように、ブラシ固定部２１と接続されてブラシ固定部２１と共に移動する。

回収箱３９は、ブラシ１７によって除去された塵埃が貯留される箱体であり、ブラシ１７の軸方向長さと同等又はそれよりも長い長さを有し、ブラシ１７の直径よりも長い幅を有する。回収箱３９は、支持部４０と吸込みグリル１１の間に設置される。

支持部４０は、回収箱３９の上部に設置される。支持部４０は、ブラシ１７の軸方向と平行な方向に長い四角形状を有し、回収箱３９の開口部の縁に沿って設置される枠を有する。支持部４０の長手方向両端部は、吸込みグリル１１に設けられたレール４３とスライド可能に接続されている。これにより、回収箱３９は、支持部４０を介して吸込みグリル１１に支持されている。

支持部４０がレール４３と接続されたままの状態で、回収箱３９は、支持部４０と吸込みグリル１１の間において、吸込みグリル１１の面内方向に対して平行な方向に出入可能である。

櫛部４１は、支持部４０の上部に設置され、支持部４０に対して着脱可能である。櫛部４１は、ブラシ１７の軸方向と平行な方向に長い四角形状を有し、支持部４０の縁に沿って設置される枠を有する。なお、支持部４０と櫛部４１には、櫛部４１が支持部４０に対して移動しないように係止部５４，５５が設けられてもよい。

櫛部４１の幅方向中央部には、ブラシ１７の軸方向と平行な方向に長い櫛４４が形成される。櫛４４は、櫛先がブラシ１７側、すなわち上方に突出している。櫛４４は、ブラシ固定部２１と回収箱部３８が接続された状態で、ブラシ１７と接触する。ブラシ１７がフィルタ１３を清掃するとき、櫛４４は、ブラシ１７と接触してブラシ１７に付着した塵埃を掻き落とす。掻き落とされた塵埃は、回収箱３９に回収される。

図６及び図７に示すように、係合部４６は、回収箱部３８の支持部４０の上部に設置されており、図７に示すように、回収箱部３８が吸込みグリル１１の一端側に配置された状態で吸込みグリル１１に対し係合する。

係合部４６は、回転軸５６を介して支持部４０と接続されており、係合部４６は、支持部４０に対して回動可能に支持されている。係合部４６は、一体的に形成された被押圧部４７及び突出部４８と、付勢部４９を有する。

被押圧部４７は、回収箱３９の上部に設置される。突出部４８は、被押圧部４７に対して下向きに突出しており、吸込みグリル１１の壁部１１Ａと係合可能である。付勢部４９は、ねじりばねであり、突出部４８を下向きに付勢する。

図６に示すように、ブラシ固定部２１が回収箱３９の上部に載置されると、ブラシ固定部２１の下面が係合部４６の被押圧部４７と接触し、ブラシ固定部２１によって被押圧部４７が押圧される。これにより、回転軸５６を中心にして係合部４６が回動して突出部４８が上方へ移動する。その結果、係合部４６と吸込みグリル１１との係合が解除される。これにより、ブラシ固定部２１が回収箱部３８の上部に載置され、係合部４６と接触した状態、すなわち、吸込みグリル１１がケース本体２の所定の位置に設置されると回収箱部３８が移動することができる。

これに対し、図７に示すように、ブラシ固定部２１が回収箱３９及び係合部４６から離隔すると、ブラシ固定部２１によって被押圧部４７が押圧されない状態となるため、付勢部４９によって突出部４８が下方へ移動する。このとき、回収箱部３８は、吸込みグリル１１の端部に位置しており、係合部４６の突出部４８が吸込みグリル１１の壁部１１Ａと係合される。これにより、ブラシ固定部２１が回収箱３９及び係合部４６から離隔した状態、すなわち、吸込みグリル１１を降ろす際、回収箱部３８が吸込みグリル１１に対して移動することを防止できる。なお、ブラシ固定部２１が回収箱３９及び係合部４６から離隔する前には、必ず、回収箱部３８は、吸込みグリル１１の端部に位置するように制御されて移動されている。

本実施形態では、吸込みグリル１１を降ろす際、すなわち、ブラシ固定部２１が回収箱３９及び係合部４６から離隔する際、係合部４６の突出部４８が吸込みグリル１１の壁部１１Ａと係合されている。そのため、吸込みグリル１１が傾斜したとしても、回収箱部３８が吸込みグリル１１に固定されており、回収箱部３８が下方側へ滑ることがない。その結果、回収箱３９が吸込みグリル１１の傾斜下方側の端部に衝突することがなく、衝撃で大きな音が生じたり、回収された塵埃が飛散するおそれがない。

また、吸込みグリル１１を降下し、回収箱３９内に収納されている塵埃を廃棄する際、回収箱３９を吸込みグリル１１から取外す作業を行う。その際、回収箱部３８の支持部４０は、係合部４６によって吸込みグリル１１に固定されているため、作業者が回収箱部３８の支持部４０を手で押さえることなく、回収箱３９を引き出しことができ、容易に回収箱３９を取り外すことが可能である。

さらに、回収箱部３８が吸込みグリル１１に固定されるのは、吸込みグリル１１を降ろしたときのみであり、吸込みグリル１１がパネル部８の所定の位置に設置されているときは、回収箱部３８は移動可能である。したがって、フィルタ１３を清掃するためブラシ固定部２１が移動するとき、回収箱部３８はブラシ固定部２１と共にフィルタ１３及び吸込みグリル１１に沿って移動する。

１ ：室内ユニット
２ ：ケース本体
３ ：吸込み口
４ ：吹出し口
８ ：パネル部
９ ：フレーム部
１１ ：吸込みグリル
１１Ａ ：壁部
１３ ：フィルタ
１４ ：ルーバ
１５ ：ワイヤ
１６ ：フィルタ清掃ユニット
１７ ：ブラシ
２１ ：ブラシ固定部
２４ ：モータ
２５ ：シャフト
２６ ：ナット
３８ ：回収箱部
３９ ：回収箱
４０ ：支持部
４１ ：櫛部
４３ ：レール
４４ ：櫛
４６ ：係合部
４７ ：被押圧部
４８ ：突出部
４９ ：付勢部
５４ ：係止部
５５ ：係止部
５６ ：回転軸

Claims (4)

1. フィルタの一方向に沿って設置されたブラシを収容するブラシ固定部と、
   前記ブラシ固定部を前記一方向に対して垂直方向にかつ前記フィルタの表面に沿って移動させる駆動機構と、
   吸込みグリルの一面側に配置され、前記駆動機構によって前記ブラシ固定部とともに移動する回収箱部と、
   前記回収箱部に設置され、前記吸込みグリルに対して係合可能な係合部と、
   を備え、
   前記ブラシ固定部が前記回収箱部の上部に載置され前記係合部と接触した状態で、前記係合部の前記吸込みグリルに対する係合が解除され、前記ブラシ固定部が前記回収箱部及び前記係合部から離隔した状態で、前記係合部が前記吸込みグリルと係合されるフィルタ清掃ユニット。
2. 前記係合部は、
   前記回収箱部の上部にほぼ水平に設置された被押圧部と、
   前記被押圧部と一体的に形成され、前記被押圧部に対して下向きに突出しており、前記吸込みグリルの壁部と係合可能な突出部と、
   前記突出部を下向きに付勢する付勢部と、
   を備え、
   前記ブラシ固定部が前記回収箱部の上部に載置され、前記係合部の前記被押圧部と接触した状態で、回転軸を中心として前記係合部が回動して前記突出部が上方へ移動して、前記係合部の前記吸込みグリルに対する係合が解除され、
   前記ブラシ固定部が前記回収箱部及び前記係合部から離隔した状態で、前記付勢部によって前記突出部が下方へ移動して、前記係合部の前記突出部が前記吸込みグリルの前記壁部と係合される請求項１に記載のフィルタ清掃ユニット。
3. 前記回収箱部は、前記吸込みグリルに対してスライド可能に接続されている請求項１又は２に記載のフィルタ清掃ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルタ清掃ユニットを備える空気調和機。

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