JPWO2004083735A1 - エアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機 - Google Patents
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Abstract
空気調和機の室内ユニット本体の内部に熱交換器と熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを収容し、熱交換器の上流側の本体にエアフィルタを取り付けた。また、エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための吸引ノズルを摺動自在に取り付け、吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置を設け、吸引ノズルに複数の通風路を設けた。
Description
本発明は、室内ユニットの空気吸込口に設けられたエアフィルタを自動的に清掃する機能を備えた空気調和機に関するものである。
従来の空気調和機は、図15及び図16に示すように、本体11の内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタ5が熱交換器10の前面に設けられており、エアフィルタ5は付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。
また、エアフィルタの清掃を容易にした空気調和機として、回転ブラシと、回転ブラシを回転自在に支持すると共にそれを覆うブラシカバーと、回転ブラシと同軸に設けられたピニオンからなるフィルタブラシを備え、電気掃除機の吸い込みノズルをブラシカバーに設けた吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させて、エアフィルタに堆積した塵埃を回転ブラシでかきとりながら吸引するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、捕集装置と、清浄装置と、吸込み機構と、吸込み機構に繋がる担持ビームと、担持ビームに接続されたホースと、真空発生器と、真空発生器の吸引側に配された分離器などで構成され、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に吸引するとともに、その塵埃を分離器で捕集するようにしたものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ベルト状のエアフィルタを張設した駆動軸及び従動軸と、駆動軸を駆動するサーボモータと、ブラシと、排気管に配設された塵埃センサー及びファンと、エアフィルタの連続使用時間を算出する演算処理手段と、制御手段とを備え、ベルト状のエアフィルタを回転させながらブラシで塵埃を除去するようにしたものもある(例えば、特許文献3参照)。
:特開平11−226331号公報(第2頁、図1〜4) :特開平1−75020号公報(第1〜9頁、第4図) :特開平6−74521号公報(第2頁、図1)
また、エアフィルタの清掃を容易にした空気調和機として、回転ブラシと、回転ブラシを回転自在に支持すると共にそれを覆うブラシカバーと、回転ブラシと同軸に設けられたピニオンからなるフィルタブラシを備え、電気掃除機の吸い込みノズルをブラシカバーに設けた吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させて、エアフィルタに堆積した塵埃を回転ブラシでかきとりながら吸引するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、捕集装置と、清浄装置と、吸込み機構と、吸込み機構に繋がる担持ビームと、担持ビームに接続されたホースと、真空発生器と、真空発生器の吸引側に配された分離器などで構成され、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に吸引するとともに、その塵埃を分離器で捕集するようにしたものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ベルト状のエアフィルタを張設した駆動軸及び従動軸と、駆動軸を駆動するサーボモータと、ブラシと、排気管に配設された塵埃センサー及びファンと、エアフィルタの連続使用時間を算出する演算処理手段と、制御手段とを備え、ベルト状のエアフィルタを回転させながらブラシで塵埃を除去するようにしたものもある(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、着脱式のエアフィルタを備えた従来の空気清浄機では、空気調和機の使用頻度に応じて空気調和機よりエアフィルタを取り外し、水洗いもしくは掃除機などで付着した塵埃を掃除するというメンテナンスを定期的にする必要があり面倒であった。そして周期的なメンテナンスが成されなかった場合、エアフィルタに塵埃が堆積し吸込み空気の通気抵抗が増大することから空気調和機の性能が低下したり消費電力が増大するという課題があった。
また、特許文献1に開示されたものでは、エアフィルタを清掃する都度電気掃除機を取りだし、その吸い込みノズルをブラシカバーの吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させなければならず、非常に手間と時間を要するという問題があった。
また、特許文献2に記載されたフィルタ装置の場合、エアフィルタに付いた塵埃は自動的に吸引されるが、その吸引された塵埃は分離器に捕集されるので、定期的に分離器に堆積した塵埃を取り除いて処理する必要があり、面倒であると共に、それを怠ると、エアフィルタに付いた塵埃が除去されなくなり、吸込み空気の通気抵抗が増大して空気調和機の性能が低下したり、消費電力も増大するという課題があった。
さらに、特許文献3に開示された空気調和機の場合、エアフィルタの全幅と略同じ長さの長尺のブラシが必要となり、また、エアフィルタがベルト状になっているため厚みが増大し、本体の奥行きサイズが大きくなるという課題があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの清掃やメンテナンスが極めて容易で、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増加を防止することができるエアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機を提供することを目的としている。
また、特許文献1に開示されたものでは、エアフィルタを清掃する都度電気掃除機を取りだし、その吸い込みノズルをブラシカバーの吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させなければならず、非常に手間と時間を要するという問題があった。
また、特許文献2に記載されたフィルタ装置の場合、エアフィルタに付いた塵埃は自動的に吸引されるが、その吸引された塵埃は分離器に捕集されるので、定期的に分離器に堆積した塵埃を取り除いて処理する必要があり、面倒であると共に、それを怠ると、エアフィルタに付いた塵埃が除去されなくなり、吸込み空気の通気抵抗が増大して空気調和機の性能が低下したり、消費電力も増大するという課題があった。
さらに、特許文献3に開示された空気調和機の場合、エアフィルタの全幅と略同じ長さの長尺のブラシが必要となり、また、エアフィルタがベルト状になっているため厚みが増大し、本体の奥行きサイズが大きくなるという課題があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの清掃やメンテナンスが極めて容易で、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増加を防止することができるエアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、熱交換器の上流側の本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする。
この構成により、エアフィルタの清掃を自動的に行うことができ、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増大を防止することができる。また、吸引ノズルの先端まで充分な吸引力が得られ、小出力の吸引排気装置でフィルター全面を満遍なく清掃することが可能となる。
また、複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくするか、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたり、あるいは、複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けると、吸引ノズル内の通風抵抗をさらに均一化することができ、吸塵効率が向上する。
さらに、複数の通風路を順次開閉する開閉装置を設けると、極めて小出力の吸引排気装置出力で強い吸引性能を発揮することができる。
また、吸引排気装置の出力を可変にすることで、エアフィルタに付着する塵埃の量に応じて吸引力を変化させて消費電力を必要最小限に抑制したり、あるいは、何らかの理由で吸引ノズルに通風抵抗の高い通風路ができた場合でも、その通風路を使用して吸引清掃する場合にのみ吸引力を上昇させることでエアフィルタの充分な清掃を行うことができる。
また、吸引ノズルに吸入口と吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、この隔壁に形成された貫通口の幅あるいは隔壁に形成された複数の貫通口の面積を接続部から離れるにしたがって増大させると、小さい吸引力で確実に吸塵できるとともに、吸引ノズルがコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
この構成により、エアフィルタの清掃を自動的に行うことができ、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増大を防止することができる。また、吸引ノズルの先端まで充分な吸引力が得られ、小出力の吸引排気装置でフィルター全面を満遍なく清掃することが可能となる。
また、複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくするか、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたり、あるいは、複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けると、吸引ノズル内の通風抵抗をさらに均一化することができ、吸塵効率が向上する。
さらに、複数の通風路を順次開閉する開閉装置を設けると、極めて小出力の吸引排気装置出力で強い吸引性能を発揮することができる。
また、吸引排気装置の出力を可変にすることで、エアフィルタに付着する塵埃の量に応じて吸引力を変化させて消費電力を必要最小限に抑制したり、あるいは、何らかの理由で吸引ノズルに通風抵抗の高い通風路ができた場合でも、その通風路を使用して吸引清掃する場合にのみ吸引力を上昇させることでエアフィルタの充分な清掃を行うことができる。
また、吸引ノズルに吸入口と吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、この隔壁に形成された貫通口の幅あるいは隔壁に形成された複数の貫通口の面積を接続部から離れるにしたがって増大させると、小さい吸引力で確実に吸塵できるとともに、吸引ノズルがコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。
図2は、図1における線I−Iに沿った断面図である。
図3は、図1における線II−IIに沿った断面図である。
図4は、図1の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図5は、図4のフィルタ装置に設けられた吸引ノズルの縦断面図である。
図6Aは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図である。
図6Bは、図6Aの吸入ノズルの正面図である。
図7Aは、吸入ノズルの変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Bは、吸入ノズルの別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Cは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Dは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図8は、本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図9は、図8のフィルタ装置に設けられた吸入ノズルの側面図である。
図10は、吸入ノズルの変形例を示す側面図である。
図11は、吸入ノズルの別の変形例を示す側面図である。
図12は、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す側面図である。
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図であり、特に通風路Aが開いた状態を示している。
図14は、図13と同様の側面図であり、特に通風路Bが開いた状態を示している。
図15は、従来の空気調和機の室内ユニットの正面図である。
図16は、図15における線IV−IVに沿った断面図である。
図2は、図1における線I−Iに沿った断面図である。
図3は、図1における線II−IIに沿った断面図である。
図4は、図1の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図5は、図4のフィルタ装置に設けられた吸引ノズルの縦断面図である。
図6Aは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図である。
図6Bは、図6Aの吸入ノズルの正面図である。
図7Aは、吸入ノズルの変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Bは、吸入ノズルの別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Cは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図7Dは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図6Aにおける線III−IIIに沿った断面図である。
図8は、本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図9は、図8のフィルタ装置に設けられた吸入ノズルの側面図である。
図10は、吸入ノズルの変形例を示す側面図である。
図11は、吸入ノズルの別の変形例を示す側面図である。
図12は、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す側面図である。
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図であり、特に通風路Aが開いた状態を示している。
図14は、図13と同様の側面図であり、特に通風路Bが開いた状態を示している。
図15は、従来の空気調和機の室内ユニットの正面図である。
図16は、図15における線IV−IVに沿った断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態1.
図1乃至図3は本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図1は室内ユニットの正面図で、図2及び図3はそれぞれ図1における線I−I及び線II−IIに沿った断面図である。
図1乃至図3に示すように、室内ユニット本体11の内部には、熱交換器10と、熱交換器10を通して室内空気を取り入れ、熱交換器10で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン14と、熱交換器10の上流側に配設されたフィルタ装置1とが収容されており、本体11の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口(図示せず)からファン14の動作により空気が吸い込まれ、空気中に漂う塵埃は、吸込口と熱交換器10との間に設けられたフィルタ装置1により取り除かれる。
図4に示すように、フィルタ装置1は、フィルタ枠2と、フィルタ枠2に取り付けられたエアフィルタ5と、エアフィルタ5の上流側の面に沿って左右方向(水平方向:矢印A)に摺動自在の吸引ノズル4と、フィルタ枠2の一側(本実施の形態では下端)の本体11に取り付けられるとともに吸引ノズル4の一端が気密を保ちながら摺動自在に接続された吸い込みダクト3と、吸い込みダクト3に連結され空気と共に塵埃を吸引、排気する吸引排気装置6と、一端が吸引排気装置6に連結され、他端が室外に開口した排気ダクト7を備えている。
図5に示すように、吸引ノズル4は、中間部が屈曲した縦長に形成されて垂直方向に延び、エアフィルタ5に面する側に2〜3mm幅のスリット状の吸入口4aが設けられている。また、吸引ノズル4の内部には、吸引ノズル4の内部を縦方向に分離する複数(例えば、六つ)の吸入通風路4bが形成されている。
吸引ノズル4を左右に摺動させる駆動手段は、吸引ノズル4の吸い込みダクト3側に連結された駆動用ワイヤ8と、駆動用ワイヤ8を駆動するための駆動モータ9とで構成されている。
なお、図4に示されるエアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。
上記構成のフィルタ装置1の動作を以下説明する。
空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置6が運転を開始すると、吸い込みダクト3に連通する吸引ノズル4の吸入口4aから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4が、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8によりエアフィルタ5の他端側に向かって矢印Aの方向に摺動しながら、エアフィルタ5の表面に付着した塵埃を吸い取り、排気ダクト7から室外へ排出する。吸引ノズル4がエアフィルタ5の表面を全面清掃し、エアフィルタ5の他端側に到達したときに駆動モータ9を逆回転させると、吸引ノズル4は初期の位置に戻る方向に移動して、再度エアフィルタ5の表面を清掃することが可能となる。
ここで、吸引ノズル4に吸入された空気は、その内部に設けられた複数の吸入通風路4bを通過することから、吸引ノズル4の吸引力が強化され、吸塵効率が向上する。すなわち、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bがない場合、吸入口4aにおける風速は、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部(吸引ノズル4の下端部)に近いほど速く(したがって、風量が多い)、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって風速(吸引空気量)が減少するが、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bを設けたことで、吸入口4aの縦方向の位置に関係なく空気は吸引ノズル4に略均等に吸引される。
実施の形態2.
図6A及び図6Bは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル4を示しており、吸引ノズル4の吸入口4aと吸い込みダクト3の接続部との間に縦方向に延びる隔壁4cが設けられており、隔壁4cには、開口幅が吸い込みダクト3の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口4dが形成されている。
他の構成は実施の形態1と同じなので、その説明は省略する。
本実施の形態においては、吸引ノズル4から空気を吸入するに際し、吸引ノズル4内の隔壁4cに開口幅が上方に向かって漸増する貫通口4dが形成されていることから、吸入口4aにおける風速が吸い込みダクト3からの距離にかかわらず略均一となり、エアフィルタ5の表面全体に付着した塵埃を効率よく吸い取ることができる。したがって、小さい吸引力で確実に吸塵することができるとともに、吸引ノズル4がコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
図7Aは吸入ノズル4の変形例を示しており、図6Bに示される貫通口4dを複数(例えば、二つ)の仕切り部4eにより複数(例えば、三つ)の貫通口4d1に分割したものである。
また、図7Bは吸入ノズル4の別の変形例を示しており、貫通口4d2の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくしている。
さらに、図7Cは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、貫通口4d3の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくするとともに、幅が変わる部分に仕切り部4eを設けたものである。
また、図7Dは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、図7Cに示される矩形貫通口4d3に代えて楕円形の貫通口4d4を採用し、その面積を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって大きくしている。
なお、図7A、図7Cあるいは図7Dの例では隔壁4cに複数の貫通口4d1(4d3あるいは4d4)が形成されており、貫通口の面積は吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって増大している。
さらに、図6Bあるいは図7A乃至図7D以外の貫通口を採用することも可能で、開口幅あるいは開口面積が吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって大きくなる形状であれば、いかなる形状を用いても同様の効果を奏することができる。
実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1を示しており、このフィルタ装置1は、上述した実施の形態1あるいは2のフィルタ装置1に設けられた吸い込みダクト3に代えて屈曲自在の吸い込みダクト15により吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結している。
吸い込みダクト15は、その一端部が吸引排気装置6に連結される一方、その他端部は吸引排気装置6から見て吸引ノズル4の下端部における反対側の側面に連結されており、その中間部は略U字状に屈曲している。また、吸引ノズル4はフィルタ枠2の上下端に設置されたガイドレール16により、エアフィルタ5と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。
上記構成のフィルタ装置1において、吸引排気装置6が運転を開始すると、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4は、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8により矢印Aの方向に摺動するが、吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結する吸い込みダクト15は屈曲自在に構成されていることから、吸引ノズル4の摺動に伴って吸い込みダクト15が屈曲し、吸引ノズル4はその位置に関係なく吸引排気装置6と常に連通している。
なお、吸い込みダクト15の長さは、吸引ノズル4がエアフィルタ5の他端側に位置したとき、吸い込みダクト15が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。
以下に説明する吸引ノズル4を除いて他の構成は上述した実施の形態1あるいは2と同じなので、その説明は省略する。
図9は、本実施の形態における吸引ノズル4の内部の構造を示した断面図である(エアフィルタ5側より吸引ノズルを見た断面図)。吸引ノズル4の下端部には吸い込みダクト15が連結されている。なお、実際の吸引ノズル4は、図8に示すように、エアフィルタ5に沿って折れ曲がっているが、図9においては見やすいように吸引ノズル4を真直に伸ばした状態で図示している。
図9に示すように、吸引ノズル4の内部は、エアフィルタ5上に付着した塵埃を吸引するスリット状の吸入口4aから複数の分流板22により複数の通風路に分離されて吸い込みダクト15に連結されている。本実施の形態においては4つの通風路に分離しており、吸い込みダクト15寄りの通風路より順に通風路A、B、C、Dとし、各通風路が吸引する吸入口4aの風速をそれぞれ風速VA、VB、VC、VDとする。エアフィルタ5の吸引清掃性能はこの風速に大きく依存するので、風速VA〜VDが均一化されるとともに、充分な風速を確保することが不可欠となる。また、各通風路の通路幅をta、tb、tc、tdとする。図中において白抜き矢印は風の流れを示したものである。
分流板22が無いノズルにおいては、吸い込みダクト15に近い通風路Aの抵抗が他のB、C、Dの通風路の抵抗より低いため、風の流れは通風路Aに集中してしまうこととなる。その結果、風速VAが最も高く、吸引ノズル4の先端に近づくにつれて風速はVB、VC、VDの順に低下していく。上述したように、エアフィルタ5に付着した塵埃の吸引性能は吸引口4aの風速に大きく依存するため吸引ノズル4の先端に行くほど清掃能力は低下する。このため、吸引ノズル4先端部の通風路Dでも充分な吸引力を持たせるためには、通風路Aが必要以上の風速になることを承知の上で吸引排気装置6の出力を上げざるを得なく、大出力の吸引排気装置が必要となる。そこで、本実施の形態においては、分流板22を設けることにより通風路A〜Dの抵抗を均一化し、風速VA〜VDを均一化している。その結果、小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
なお、分流板22により各通風路A〜Dの風速はかなり均一化できるが、それでも各通風路A〜Dの吸入口4aから吸い込みダクト15までの通風路長さは吸引ノズル4先端の通風路A〜Dになるほど(すなわち通風路D、C、B、Aの順に)長くなり、通風路A〜D間の通風抵抗差は発生するので、風速VA〜VDは完全に均一とはならない。
そこで、各通風路A〜Dの通路幅ta、tb、tc、tdにおいて、通風抵抗の大きい通風路Dの通路幅tdの寸法を最も大きくとり、以下tc、tb、taの順に通風路幅を狭くすることもできる。通風路幅の大きい通風路A〜Dの抵抗は小さくなるので、ta、tb、tc、tdの寸法を通風抵抗が等しくなるように設定することで風速VA〜VDをより均一化することができ、より小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
図10は吸引ノズル4の変形例を示しており、通風抵抗の大きい通風路A〜Dの途中部分の通風路幅を広げることで、通風路全体の通風抵抗を低減させることが可能となり、さらに小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル先端まで充分な吸引力を発揮することができる。
図11は吸引ノズル4の別の変形例を示しており、各通風路A〜Dにおける通風抵抗をさらに低減したものである。
詳述すると、分流板22を設けることで各通風路A〜Dの風速はほぼ均一化されるが、各通風路A〜Dの中での風速(以下、通風路内風速という)は僅かではあるが差を生じる。例えば図9における通風路Dを例にとると、通風路Dの中でも通風抵抗の低い吸い込みダクト15寄りの風速VD1は、吸引ノズル4先端寄りの風速VD2より大きくなる。このような風速差を極力抑制するには通風路毎の吸引口4aの開口長さを短くして分流の数を増加することが有効ではあるが、その場合分流板22の数も増え、その板厚分だけトータルの通風路を狭めることになり逆に通風抵抗を増大させかねないため、分流数は通風路内風速差の許容できる範囲でなるべく少なく設定するのが好ましい。
ところで、通風路内風速差は通風路の厚さが小さくなるほど悪化する傾向にあるため、吸引ノズル4の厚みが充分にとれる場合は良いが、室内ユニット内への収納性等の観点から吸引ノズル4の厚みを部分的に薄くする必要がある場合、厚みが薄くなった部分に流通する通風路は通風抵抗が増大し、通風路内風速差が大きくなる。したがって、最小の分流数で吸引ノズル4の通風路内風速差を許容範囲内に抑えるには、通風抵抗の大きい通風路、すなわち吸引ノズル4の厚みの薄くなる部分の通風路に関してだけは吸入口4aの長さを短くする構成をとるのが最良である。
図11に示すように、吸引ノズル4の全長を300mm、一点鎖線を境に吸引ノズル4先端側を厚みt=8mm、吸い込みダクト15側を厚みt=12mmの寸法に設定した場合、厚みt=12mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ90mm(幅は約2mm)と長くとり、厚みがt=8mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ60mm(幅は約2mm)と短くするのが好ましい。このような構成により、最小の分流数で吸引ノズル4全体の通風抵抗を最小としつつ、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
図12は、吸引ノズル4のさらに別の変形例を示しており、各通風路A〜Dに通風路を絞る整流板を設けたものである。
詳述すると、上述した構成により吸引ノズル4の各通風路A〜Dの風速を均一化することができるが、吸引ノズル4の寸法的な制約から必要な分流数が確保できず、通風路内風速差が大きく出てしまう場合がある。この場合、図12に示すように通風路毎に通風路A〜Dを絞る整流板23を設けることで通風路内風速差を抑制することができる。
上述したように、各通風路A〜Dの中の通風抵抗の差から、吸い込みダクト15寄りの風速は吸引ノズル4先端寄りの風速より大きいものとなる。そこで、各通風路A〜Dの中央部近傍に開口部24が形成された整流板23を設けることで、通風路内の通風抵抗が均一化され通風路内風速差が改善される。整流板23の位置や開口部24の位置は通風路の形状に応じて最適な位置に設定するのが良いのはいうまでもない。このような構成により限定された分流数でも、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
実施の形態4.
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1の一部を示しており、図9に示される吸引ノズル4の通風路A〜Dを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
通風路開閉装置は、吸引ノズル4と吸い込みダクト15との連結部に設けられ通風路A〜Dの1つを開く一方、他の通風路A〜Dを閉じるための通風路切替板25と、通風路切替板25に設けられた従動ギヤ26と、従動ギヤ26と噛合う駆動ギヤ27と、駆動ギヤ27を駆動するステッピングモータ等の駆動手段28とを備えており、通風路切替板25は駆動手段28により駆動ギヤ27及び従動ギヤ26を介して摺動する。
図13は、通風路Aを開き、他の通風路B、C、Dは閉じた状態である。駆動手段28により通風路切替板25を図13の位置から図14の位置へ移動すると、通風路Bが開かれ、他の通風路A、C、Dは閉じられる。通風路Cあるいは通風路Dも同様に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させることにより開くことができる。
ここで、吸引排気装置6が必要とする動力は次式に表されるように風量に依存する。
W=(qe×R)/(6.118×φ×η)
W :吸引動力(W)
qe :吸引風量(m3/min)
R :通風抵抗(mmAq)
φ :吸引ファン効率
η :吸引モータ効率
各通風路A〜Dの風速をv、吸引ノズル4の吸入口4aの面積をSとすると、風量はqe=v×Sで表されるため、風速を維持して吸引排気装置6の動力を低減させるには、吸入口4aの面積Sを小さくして(つまり吸入口4aを絞って)風量qeを低減させるのが最も効果的である。
図14に示される例では、通風路切替板25を適宜摺動させることにより四つの通風路A〜Dを順次開いて一つの通風路からのみ空気を吸引することで、風量qeの低減を図っており、少ない風量でエアフィルタ5全面を吸引清掃することができる。
図8を参照してさらに具体的に説明すると、通風路Aのみをまず開き、吸引ノズル4をガイドレール16に沿って往復移動させることでエアフィルタ5のP1の範囲を吸引清掃する。次に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させて通風路Bのみを開き、同様に吸引ノズル4を往復移動させエアフィルタ5のP2の範囲を吸引清掃する。同様にして通風路C、Dを順に清掃することでエアフィルタ5のP3、P4の範囲を吸引清掃し、エアフィルタ5全面の吸引清掃を終える。この過程で、風量qeの全量が一つの通風路にのみ供給されるので、吸引排気装置6が必要とする動力は極めて小さいもので済む。
実施の形態5.
室内ユニットにおいて、エアフィルタ5を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ5には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図8においてエアフィルタ5のP1、P2の範囲に付着する塵埃の量は、P3、P4の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ5を吸引清掃する場合は、吸引排気装置6の出力を上げることで確実に清掃するようにしている(全領域で吸引排気装置6の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない)。
次表は、通風路毎の吸引出力(吸引ファン回転数)と吸引風速を示した表である。エアフィルタ5のP1、P2の吸引清掃時の吸引風速をP3、P4の部分の吸引清掃時の吸引風速に対し1.2倍に設定することで、塵埃の付着が多い部分を清掃する時の清掃能力を上昇させている。この機能はまた、吸引ノズル4に室内ユニットの構造上等によりやむを得ず通風抵抗の高い通風路が出来てしまう場合でも、その通風路で吸引清掃する場合だけ吸引力を上昇させることで充分な吸引性能を得る場合にも適用できる。
なお、上記実施の形態において、エアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。しかしながら、エアフィルタ5を本体11に着脱自在に取り付けると、吸引ノズル4の吸引清掃動作では除去できない塵埃、油などを容易に清掃することができる。
また、上記実施の形態において、空気調和機の運転停止後に吸引排気装置6が運転を開始するようにしたが、空気調和機の運転前あるいは運転中に吸引排気装置6を運転するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、吸引排気装置6に排気ダクト7を接続し、吸引排気装置6で吸引した塵埃を空気とともに室外に排出するようにしたが、排気ダクト7は必ずしも設ける必要はない。この場合、吸引排気装置6に集塵ネットを有する着脱自在の集塵ケースを設け、吸引排気装置6で吸引した塵埃を集塵ネットで捕集する一方、塵埃とともに吸引された空気を吸引排気装置6より排出すればよく、集塵ネットで捕集した塵埃は集塵ケースを吸引排気装置6より取り外すことにより除去することができる。
実施の形態1.
図1乃至図3は本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図1は室内ユニットの正面図で、図2及び図3はそれぞれ図1における線I−I及び線II−IIに沿った断面図である。
図1乃至図3に示すように、室内ユニット本体11の内部には、熱交換器10と、熱交換器10を通して室内空気を取り入れ、熱交換器10で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン14と、熱交換器10の上流側に配設されたフィルタ装置1とが収容されており、本体11の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口(図示せず)からファン14の動作により空気が吸い込まれ、空気中に漂う塵埃は、吸込口と熱交換器10との間に設けられたフィルタ装置1により取り除かれる。
図4に示すように、フィルタ装置1は、フィルタ枠2と、フィルタ枠2に取り付けられたエアフィルタ5と、エアフィルタ5の上流側の面に沿って左右方向(水平方向:矢印A)に摺動自在の吸引ノズル4と、フィルタ枠2の一側(本実施の形態では下端)の本体11に取り付けられるとともに吸引ノズル4の一端が気密を保ちながら摺動自在に接続された吸い込みダクト3と、吸い込みダクト3に連結され空気と共に塵埃を吸引、排気する吸引排気装置6と、一端が吸引排気装置6に連結され、他端が室外に開口した排気ダクト7を備えている。
図5に示すように、吸引ノズル4は、中間部が屈曲した縦長に形成されて垂直方向に延び、エアフィルタ5に面する側に2〜3mm幅のスリット状の吸入口4aが設けられている。また、吸引ノズル4の内部には、吸引ノズル4の内部を縦方向に分離する複数(例えば、六つ)の吸入通風路4bが形成されている。
吸引ノズル4を左右に摺動させる駆動手段は、吸引ノズル4の吸い込みダクト3側に連結された駆動用ワイヤ8と、駆動用ワイヤ8を駆動するための駆動モータ9とで構成されている。
なお、図4に示されるエアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。
上記構成のフィルタ装置1の動作を以下説明する。
空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置6が運転を開始すると、吸い込みダクト3に連通する吸引ノズル4の吸入口4aから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4が、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8によりエアフィルタ5の他端側に向かって矢印Aの方向に摺動しながら、エアフィルタ5の表面に付着した塵埃を吸い取り、排気ダクト7から室外へ排出する。吸引ノズル4がエアフィルタ5の表面を全面清掃し、エアフィルタ5の他端側に到達したときに駆動モータ9を逆回転させると、吸引ノズル4は初期の位置に戻る方向に移動して、再度エアフィルタ5の表面を清掃することが可能となる。
ここで、吸引ノズル4に吸入された空気は、その内部に設けられた複数の吸入通風路4bを通過することから、吸引ノズル4の吸引力が強化され、吸塵効率が向上する。すなわち、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bがない場合、吸入口4aにおける風速は、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部(吸引ノズル4の下端部)に近いほど速く(したがって、風量が多い)、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって風速(吸引空気量)が減少するが、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bを設けたことで、吸入口4aの縦方向の位置に関係なく空気は吸引ノズル4に略均等に吸引される。
実施の形態2.
図6A及び図6Bは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル4を示しており、吸引ノズル4の吸入口4aと吸い込みダクト3の接続部との間に縦方向に延びる隔壁4cが設けられており、隔壁4cには、開口幅が吸い込みダクト3の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口4dが形成されている。
他の構成は実施の形態1と同じなので、その説明は省略する。
本実施の形態においては、吸引ノズル4から空気を吸入するに際し、吸引ノズル4内の隔壁4cに開口幅が上方に向かって漸増する貫通口4dが形成されていることから、吸入口4aにおける風速が吸い込みダクト3からの距離にかかわらず略均一となり、エアフィルタ5の表面全体に付着した塵埃を効率よく吸い取ることができる。したがって、小さい吸引力で確実に吸塵することができるとともに、吸引ノズル4がコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
図7Aは吸入ノズル4の変形例を示しており、図6Bに示される貫通口4dを複数(例えば、二つ)の仕切り部4eにより複数(例えば、三つ)の貫通口4d1に分割したものである。
また、図7Bは吸入ノズル4の別の変形例を示しており、貫通口4d2の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくしている。
さらに、図7Cは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、貫通口4d3の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくするとともに、幅が変わる部分に仕切り部4eを設けたものである。
また、図7Dは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、図7Cに示される矩形貫通口4d3に代えて楕円形の貫通口4d4を採用し、その面積を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって大きくしている。
なお、図7A、図7Cあるいは図7Dの例では隔壁4cに複数の貫通口4d1(4d3あるいは4d4)が形成されており、貫通口の面積は吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって増大している。
さらに、図6Bあるいは図7A乃至図7D以外の貫通口を採用することも可能で、開口幅あるいは開口面積が吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって大きくなる形状であれば、いかなる形状を用いても同様の効果を奏することができる。
実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1を示しており、このフィルタ装置1は、上述した実施の形態1あるいは2のフィルタ装置1に設けられた吸い込みダクト3に代えて屈曲自在の吸い込みダクト15により吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結している。
吸い込みダクト15は、その一端部が吸引排気装置6に連結される一方、その他端部は吸引排気装置6から見て吸引ノズル4の下端部における反対側の側面に連結されており、その中間部は略U字状に屈曲している。また、吸引ノズル4はフィルタ枠2の上下端に設置されたガイドレール16により、エアフィルタ5と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。
上記構成のフィルタ装置1において、吸引排気装置6が運転を開始すると、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4は、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8により矢印Aの方向に摺動するが、吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結する吸い込みダクト15は屈曲自在に構成されていることから、吸引ノズル4の摺動に伴って吸い込みダクト15が屈曲し、吸引ノズル4はその位置に関係なく吸引排気装置6と常に連通している。
なお、吸い込みダクト15の長さは、吸引ノズル4がエアフィルタ5の他端側に位置したとき、吸い込みダクト15が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。
以下に説明する吸引ノズル4を除いて他の構成は上述した実施の形態1あるいは2と同じなので、その説明は省略する。
図9は、本実施の形態における吸引ノズル4の内部の構造を示した断面図である(エアフィルタ5側より吸引ノズルを見た断面図)。吸引ノズル4の下端部には吸い込みダクト15が連結されている。なお、実際の吸引ノズル4は、図8に示すように、エアフィルタ5に沿って折れ曲がっているが、図9においては見やすいように吸引ノズル4を真直に伸ばした状態で図示している。
図9に示すように、吸引ノズル4の内部は、エアフィルタ5上に付着した塵埃を吸引するスリット状の吸入口4aから複数の分流板22により複数の通風路に分離されて吸い込みダクト15に連結されている。本実施の形態においては4つの通風路に分離しており、吸い込みダクト15寄りの通風路より順に通風路A、B、C、Dとし、各通風路が吸引する吸入口4aの風速をそれぞれ風速VA、VB、VC、VDとする。エアフィルタ5の吸引清掃性能はこの風速に大きく依存するので、風速VA〜VDが均一化されるとともに、充分な風速を確保することが不可欠となる。また、各通風路の通路幅をta、tb、tc、tdとする。図中において白抜き矢印は風の流れを示したものである。
分流板22が無いノズルにおいては、吸い込みダクト15に近い通風路Aの抵抗が他のB、C、Dの通風路の抵抗より低いため、風の流れは通風路Aに集中してしまうこととなる。その結果、風速VAが最も高く、吸引ノズル4の先端に近づくにつれて風速はVB、VC、VDの順に低下していく。上述したように、エアフィルタ5に付着した塵埃の吸引性能は吸引口4aの風速に大きく依存するため吸引ノズル4の先端に行くほど清掃能力は低下する。このため、吸引ノズル4先端部の通風路Dでも充分な吸引力を持たせるためには、通風路Aが必要以上の風速になることを承知の上で吸引排気装置6の出力を上げざるを得なく、大出力の吸引排気装置が必要となる。そこで、本実施の形態においては、分流板22を設けることにより通風路A〜Dの抵抗を均一化し、風速VA〜VDを均一化している。その結果、小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
なお、分流板22により各通風路A〜Dの風速はかなり均一化できるが、それでも各通風路A〜Dの吸入口4aから吸い込みダクト15までの通風路長さは吸引ノズル4先端の通風路A〜Dになるほど(すなわち通風路D、C、B、Aの順に)長くなり、通風路A〜D間の通風抵抗差は発生するので、風速VA〜VDは完全に均一とはならない。
そこで、各通風路A〜Dの通路幅ta、tb、tc、tdにおいて、通風抵抗の大きい通風路Dの通路幅tdの寸法を最も大きくとり、以下tc、tb、taの順に通風路幅を狭くすることもできる。通風路幅の大きい通風路A〜Dの抵抗は小さくなるので、ta、tb、tc、tdの寸法を通風抵抗が等しくなるように設定することで風速VA〜VDをより均一化することができ、より小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
図10は吸引ノズル4の変形例を示しており、通風抵抗の大きい通風路A〜Dの途中部分の通風路幅を広げることで、通風路全体の通風抵抗を低減させることが可能となり、さらに小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル先端まで充分な吸引力を発揮することができる。
図11は吸引ノズル4の別の変形例を示しており、各通風路A〜Dにおける通風抵抗をさらに低減したものである。
詳述すると、分流板22を設けることで各通風路A〜Dの風速はほぼ均一化されるが、各通風路A〜Dの中での風速(以下、通風路内風速という)は僅かではあるが差を生じる。例えば図9における通風路Dを例にとると、通風路Dの中でも通風抵抗の低い吸い込みダクト15寄りの風速VD1は、吸引ノズル4先端寄りの風速VD2より大きくなる。このような風速差を極力抑制するには通風路毎の吸引口4aの開口長さを短くして分流の数を増加することが有効ではあるが、その場合分流板22の数も増え、その板厚分だけトータルの通風路を狭めることになり逆に通風抵抗を増大させかねないため、分流数は通風路内風速差の許容できる範囲でなるべく少なく設定するのが好ましい。
ところで、通風路内風速差は通風路の厚さが小さくなるほど悪化する傾向にあるため、吸引ノズル4の厚みが充分にとれる場合は良いが、室内ユニット内への収納性等の観点から吸引ノズル4の厚みを部分的に薄くする必要がある場合、厚みが薄くなった部分に流通する通風路は通風抵抗が増大し、通風路内風速差が大きくなる。したがって、最小の分流数で吸引ノズル4の通風路内風速差を許容範囲内に抑えるには、通風抵抗の大きい通風路、すなわち吸引ノズル4の厚みの薄くなる部分の通風路に関してだけは吸入口4aの長さを短くする構成をとるのが最良である。
図11に示すように、吸引ノズル4の全長を300mm、一点鎖線を境に吸引ノズル4先端側を厚みt=8mm、吸い込みダクト15側を厚みt=12mmの寸法に設定した場合、厚みt=12mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ90mm(幅は約2mm)と長くとり、厚みがt=8mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ60mm(幅は約2mm)と短くするのが好ましい。このような構成により、最小の分流数で吸引ノズル4全体の通風抵抗を最小としつつ、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
図12は、吸引ノズル4のさらに別の変形例を示しており、各通風路A〜Dに通風路を絞る整流板を設けたものである。
詳述すると、上述した構成により吸引ノズル4の各通風路A〜Dの風速を均一化することができるが、吸引ノズル4の寸法的な制約から必要な分流数が確保できず、通風路内風速差が大きく出てしまう場合がある。この場合、図12に示すように通風路毎に通風路A〜Dを絞る整流板23を設けることで通風路内風速差を抑制することができる。
上述したように、各通風路A〜Dの中の通風抵抗の差から、吸い込みダクト15寄りの風速は吸引ノズル4先端寄りの風速より大きいものとなる。そこで、各通風路A〜Dの中央部近傍に開口部24が形成された整流板23を設けることで、通風路内の通風抵抗が均一化され通風路内風速差が改善される。整流板23の位置や開口部24の位置は通風路の形状に応じて最適な位置に設定するのが良いのはいうまでもない。このような構成により限定された分流数でも、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
実施の形態4.
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1の一部を示しており、図9に示される吸引ノズル4の通風路A〜Dを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
通風路開閉装置は、吸引ノズル4と吸い込みダクト15との連結部に設けられ通風路A〜Dの1つを開く一方、他の通風路A〜Dを閉じるための通風路切替板25と、通風路切替板25に設けられた従動ギヤ26と、従動ギヤ26と噛合う駆動ギヤ27と、駆動ギヤ27を駆動するステッピングモータ等の駆動手段28とを備えており、通風路切替板25は駆動手段28により駆動ギヤ27及び従動ギヤ26を介して摺動する。
図13は、通風路Aを開き、他の通風路B、C、Dは閉じた状態である。駆動手段28により通風路切替板25を図13の位置から図14の位置へ移動すると、通風路Bが開かれ、他の通風路A、C、Dは閉じられる。通風路Cあるいは通風路Dも同様に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させることにより開くことができる。
ここで、吸引排気装置6が必要とする動力は次式に表されるように風量に依存する。
W=(qe×R)/(6.118×φ×η)
W :吸引動力(W)
qe :吸引風量(m3/min)
R :通風抵抗(mmAq)
φ :吸引ファン効率
η :吸引モータ効率
各通風路A〜Dの風速をv、吸引ノズル4の吸入口4aの面積をSとすると、風量はqe=v×Sで表されるため、風速を維持して吸引排気装置6の動力を低減させるには、吸入口4aの面積Sを小さくして(つまり吸入口4aを絞って)風量qeを低減させるのが最も効果的である。
図14に示される例では、通風路切替板25を適宜摺動させることにより四つの通風路A〜Dを順次開いて一つの通風路からのみ空気を吸引することで、風量qeの低減を図っており、少ない風量でエアフィルタ5全面を吸引清掃することができる。
図8を参照してさらに具体的に説明すると、通風路Aのみをまず開き、吸引ノズル4をガイドレール16に沿って往復移動させることでエアフィルタ5のP1の範囲を吸引清掃する。次に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させて通風路Bのみを開き、同様に吸引ノズル4を往復移動させエアフィルタ5のP2の範囲を吸引清掃する。同様にして通風路C、Dを順に清掃することでエアフィルタ5のP3、P4の範囲を吸引清掃し、エアフィルタ5全面の吸引清掃を終える。この過程で、風量qeの全量が一つの通風路にのみ供給されるので、吸引排気装置6が必要とする動力は極めて小さいもので済む。
実施の形態5.
室内ユニットにおいて、エアフィルタ5を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ5には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図8においてエアフィルタ5のP1、P2の範囲に付着する塵埃の量は、P3、P4の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ5を吸引清掃する場合は、吸引排気装置6の出力を上げることで確実に清掃するようにしている(全領域で吸引排気装置6の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない)。
次表は、通風路毎の吸引出力(吸引ファン回転数)と吸引風速を示した表である。エアフィルタ5のP1、P2の吸引清掃時の吸引風速をP3、P4の部分の吸引清掃時の吸引風速に対し1.2倍に設定することで、塵埃の付着が多い部分を清掃する時の清掃能力を上昇させている。この機能はまた、吸引ノズル4に室内ユニットの構造上等によりやむを得ず通風抵抗の高い通風路が出来てしまう場合でも、その通風路で吸引清掃する場合だけ吸引力を上昇させることで充分な吸引性能を得る場合にも適用できる。
なお、上記実施の形態において、エアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。しかしながら、エアフィルタ5を本体11に着脱自在に取り付けると、吸引ノズル4の吸引清掃動作では除去できない塵埃、油などを容易に清掃することができる。
また、上記実施の形態において、空気調和機の運転停止後に吸引排気装置6が運転を開始するようにしたが、空気調和機の運転前あるいは運転中に吸引排気装置6を運転するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、吸引排気装置6に排気ダクト7を接続し、吸引排気装置6で吸引した塵埃を空気とともに室外に排出するようにしたが、排気ダクト7は必ずしも設ける必要はない。この場合、吸引排気装置6に集塵ネットを有する着脱自在の集塵ケースを設け、吸引排気装置6で吸引した塵埃を集塵ネットで捕集する一方、塵埃とともに吸引された空気を吸引排気装置6より排出すればよく、集塵ネットで捕集した塵埃は集塵ケースを吸引排気装置6より取り外すことにより除去することができる。
本発明は、室内ユニットの空気吸込口に設けられたエアフィルタを自動的に清掃する機能を備えた空気調和機に関するものである。
従来の空気調和機は、図15及び図16に示すように、本体11の内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタ5が熱交換器10の前面に設けられており、エアフィルタ5は付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。
また、エアフィルタの清掃を容易にした空気調和機として、回転ブラシと、回転ブラシを回転自在に支持すると共にそれを覆うブラシカバーと、回転ブラシと同軸に設けられたピニオンからなるフィルタブラシを備え、電気掃除機の吸い込みノズルをブラシカバーに設けた吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させて、エアフィルタに堆積した塵埃を回転ブラシでかきとりながら吸引するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、捕集装置と、清浄装置と、吸込み機構と、吸込み機構に繋がる担持ビームと、担持ビームに接続されたホースと、真空発生器と、真空発生器の吸引側に配された分離器などで構成され、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に吸引するとともに、その塵埃を分離器で捕集するようにしたものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ベルト状のエアフィルタを張設した駆動軸及び従動軸と、駆動軸を駆動するサーボモータと、ブラシと、排気管に配設された塵埃センサー及びファンと、エアフィルタの連続使用時間を算出する演算処理手段と、制御手段とを備え、ベルト状のエアフィルタを回転させながらブラシで塵埃を除去するようにしたものもある(例えば、特許文献3参照)。
特開平11−226331号公報(第2頁、図1〜4)
特開平1−75020号公報(第1〜9頁、第4図)
特開平6−74521号公報(第2頁、図1)
しかしながら、着脱式のエアフィルタを備えた従来の空気清浄機では、空気調和機の使用頻度に応じて空気調和機よりエアフィルタを取り外し、水洗いもしくは掃除機などで付着した塵埃を掃除するというメンテナンスを定期的にする必要があり面倒であった。そして周期的なメンテナンスが成されなかった場合、エアフィルタに塵埃が堆積し吸込み空気の通気抵抗が増大することから空気調和機の性能が低下したり消費電力が増大するという課題があった。
また、特許文献1に開示されたものでは、エアフィルタを清掃する都度電気掃除機を取りだし、その吸い込みノズルをブラシカバーの吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させなければならず、非常に手間と時間を要するという問題があった。
また、特許文献2に記載されたフィルタ装置の場合、エアフィルタに付いた塵埃は自動的に吸引されるが、その吸引された塵埃は分離器に捕集されるので、定期的に分離器に堆積した塵埃を取り除いて処理する必要があり、面倒であると共に、それを怠ると、エアフィルタに付いた塵埃が除去されなくなり、吸込み空気の通気抵抗が増大して空気調和機の性能が低下したり、消費電力も増大するという課題があった。
さらに、特許文献3に開示された空気調和機の場合、エアフィルタの全幅と略同じ長さの長尺のブラシが必要となり、また、エアフィルタがベルト状になっているため厚みが増大し、本体の奥行きサイズが大きくなるという課題があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの清掃やメンテナンスが極めて容易で、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増加を防止することができるエアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、熱交換器の上流側の本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする。
この構成により、エアフィルタの清掃を自動的に行うことができ、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増大を防止することができる。また、吸引ノズルの先端まで充分な吸引力が得られ、小出力の吸引排気装置でフィルター全面を満遍なく清掃することが可能となる。
また、複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくするか、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたり、あるいは、複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けると、吸引ノズル内の通風抵抗をさらに均一化することができ、吸塵効率が向上する。
さらに、複数の通風路を順次開閉する開閉装置を設けると、極めて小出力の吸引排気装置出力で強い吸引性能を発揮することができる。
また、吸引排気装置の出力を可変にすることで、エアフィルタに付着する塵埃の量に応じて吸引力を変化させて消費電力を必要最小限に抑制したり、あるいは、何らかの理由で吸引ノズルに通風抵抗の高い通風路ができた場合でも、その通風路を使用して吸引清掃する場合にのみ吸引力を上昇させることでエアフィルタの充分な清掃を行うことができる。
また、吸引ノズルに吸入口と吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、この隔壁に形成された貫通口の幅あるいは隔壁に形成された複数の貫通口の面積を接続部から離れるにしたがって増大させると、小さい吸引力で確実に吸塵できるとともに、吸引ノズルがコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態1.
図1乃至図3は本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図1は室内ユニットの正面図で、図2及び図3はそれぞれ図1における線I−I及び線II−IIに沿った断面図である。
図1乃至図3は本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図1は室内ユニットの正面図で、図2及び図3はそれぞれ図1における線I−I及び線II−IIに沿った断面図である。
図1乃至図3に示すように、室内ユニット本体11の内部には、熱交換器10と、熱交換器10を通して室内空気を取り入れ、熱交換器10で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン14と、熱交換器10の上流側に配設されたフィルタ装置1とが収容されており、本体11の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口(図示せず)からファン14の動作により空気が吸い込まれ、空気中に漂う塵埃は、吸込口と熱交換器10との間に設けられたフィルタ装置1により取り除かれる。
図4に示すように、フィルタ装置1は、フィルタ枠2と、フィルタ枠2に取り付けられたエアフィルタ5と、エアフィルタ5の上流側の面に沿って左右方向(水平方向:矢印A)に摺動自在の吸引ノズル4と、フィルタ枠2の一側(本実施の形態では下端)の本体11に取り付けられるとともに吸引ノズル4の一端が気密を保ちながら摺動自在に接続された吸い込みダクト3と、吸い込みダクト3に連結され空気と共に塵埃を吸引、排気する吸引排気装置6と、一端が吸引排気装置6に連結され、他端が室外に開口した排気ダクト7を備えている。
図5に示すように、吸引ノズル4は、中間部が屈曲した縦長に形成されて垂直方向に延び、エアフィルタ5に面する側に2〜3mm幅のスリット状の吸入口4aが設けられている。また、吸引ノズル4の内部には、吸引ノズル4の内部を縦方向に分離する複数(例えば、六つ)の吸入通風路4bが形成されている。
吸引ノズル4を左右に摺動させる駆動手段は、吸引ノズル4の吸い込みダクト3側に連結された駆動用ワイヤ8と、駆動用ワイヤ8を駆動するための駆動モータ9とで構成されている。
なお、図4に示されるエアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。
上記構成のフィルタ装置1の動作を以下説明する。
空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置6が運転を開始すると、吸い込みダクト3に連通する吸引ノズル4の吸入口4aから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4が、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8によりエアフィルタ5の他端側に向かって矢印Aの方向に摺動しながら、エアフィルタ5の表面に付着した塵埃を吸い取り、排気ダクト7から室外へ排出する。吸引ノズル4がエアフィルタ5の表面を全面清掃し、エアフィルタ5の他端側に到達したときに駆動モータ9を逆回転させると、吸引ノズル4は初期の位置に戻る方向に移動して、再度エアフィルタ5の表面を清掃することが可能となる。
ここで、吸引ノズル4に吸入された空気は、その内部に設けられた複数の吸入通風路4bを通過することから、吸引ノズル4の吸引力が強化され、吸塵効率が向上する。すなわち、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bがない場合、吸入口4aにおける風速は、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部(吸引ノズル4の下端部)に近いほど速く(したがって、風量が多い)、吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって風速(吸引空気量)が減少するが、吸引ノズル4の内部に複数の吸入通風路4bを設けたことで、吸入口4aの縦方向の位置に関係なく空気は吸引ノズル4に略均等に吸引される。
実施の形態2.
図6A及び図6Bは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル4を示しており、吸引ノズル4の吸入口4aと吸い込みダクト3の接続部との間に縦方向に延びる隔壁4cが設けられており、隔壁4cには、開口幅が吸い込みダクト3の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口4dが形成されている。
図6A及び図6Bは、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル4を示しており、吸引ノズル4の吸入口4aと吸い込みダクト3の接続部との間に縦方向に延びる隔壁4cが設けられており、隔壁4cには、開口幅が吸い込みダクト3の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口4dが形成されている。
他の構成は実施の形態1と同じなので、その説明は省略する。
本実施の形態においては、吸引ノズル4から空気を吸入するに際し、吸引ノズル4内の隔壁4cに開口幅が上方に向かって漸増する貫通口4dが形成されていることから、吸入口4aにおける風速が吸い込みダクト3からの距離にかかわらず略均一となり、エアフィルタ5の表面全体に付着した塵埃を効率よく吸い取ることができる。したがって、小さい吸引力で確実に吸塵することができるとともに、吸引ノズル4がコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
図7Aは吸入ノズル4の変形例を示しており、図6Bに示される貫通口4dを複数(例えば、二つ)の仕切り部4eにより複数(例えば、三つ)の貫通口4d1に分割したものである。
また、図7Bは吸入ノズル4の別の変形例を示しており、貫通口4d2の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくしている。
さらに、図7Cは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、貫通口4d3の幅を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくするとともに、幅が変わる部分に仕切り部4eを設けたものである。
また、図7Dは吸入ノズル4のさらに別の変形例を示しており、図7Cに示される矩形貫通口4d3に代えて楕円形の貫通口4d4を採用し、その面積を吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって大きくしている。
なお、図7A、図7Cあるいは図7Dの例では隔壁4cに複数の貫通口4d1(4d3あるいは4d4)が形成されており、貫通口の面積は吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部から離れるにしたがって増大している。
さらに、図6Bあるいは図7A乃至図7D以外の貫通口を採用することも可能で、開口幅あるいは開口面積が吸引ノズル4と吸い込みダクト3との接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって大きくなる形状であれば、いかなる形状を用いても同様の効果を奏することができる。
実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1を示しており、このフィルタ装置1は、上述した実施の形態1あるいは2のフィルタ装置1に設けられた吸い込みダクト3に代えて屈曲自在の吸い込みダクト15により吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結している。
図8は本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1を示しており、このフィルタ装置1は、上述した実施の形態1あるいは2のフィルタ装置1に設けられた吸い込みダクト3に代えて屈曲自在の吸い込みダクト15により吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結している。
吸い込みダクト15は、その一端部が吸引排気装置6に連結される一方、その他端部は吸引排気装置6から見て吸引ノズル4の下端部における反対側の側面に連結されており、その中間部は略U字状に屈曲している。また、吸引ノズル4はフィルタ枠2の上下端に設置されたガイドレール16により、エアフィルタ5と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。
上記構成のフィルタ装置1において、吸引排気装置6が運転を開始すると、エアフィルタ5の一端側に位置していた吸引ノズル4は、駆動モータ9に連結された駆動用ワイヤ8により矢印Aの方向に摺動するが、吸引ノズル4と吸引排気装置6とを連結する吸い込みダクト15は屈曲自在に構成されていることから、吸引ノズル4の摺動に伴って吸い込みダクト15が屈曲し、吸引ノズル4はその位置に関係なく吸引排気装置6と常に連通している。
なお、吸い込みダクト15の長さは、吸引ノズル4がエアフィルタ5の他端側に位置したとき、吸い込みダクト15が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。
以下に説明する吸引ノズル4を除いて他の構成は上述した実施の形態1あるいは2と同じなので、その説明は省略する。
図9は、本実施の形態における吸引ノズル4の内部の構造を示した断面図である(エアフィルタ5側より吸引ノズルを見た断面図)。吸引ノズル4の下端部には吸い込みダクト15が連結されている。なお、実際の吸引ノズル4は、図8に示すように、エアフィルタ5に沿って折れ曲がっているが、図9においては見やすいように吸引ノズル4を真直に伸ばした状態で図示している。
図9に示すように、吸引ノズル4の内部は、エアフィルタ5上に付着した塵埃を吸引するスリット状の吸入口4aから複数の分流板22により複数の通風路に分離されて吸い込みダクト15に連結されている。本実施の形態においては4つの通風路に分離しており、吸い込みダクト15寄りの通風路より順に通風路A、B、C、Dとし、各通風路が吸引する吸入口4aの風速をそれぞれ風速VA、VB、VC、VDとする。エアフィルタ5の吸引清掃性能はこの風速に大きく依存するので、風速VA〜VDが均一化されるとともに、充分な風速を確保することが不可欠となる。また、各通風路の通路幅をta、tb、tc、tdとする。図中において白抜き矢印は風の流れを示したものである。
分流板22が無いノズルにおいては、吸い込みダクト15に近い通風路Aの抵抗が他のB、C、Dの通風路の抵抗より低いため、風の流れは通風路Aに集中してしまうこととなる。その結果、風速VAが最も高く、吸引ノズル4の先端に近づくにつれて風速はVB、VC、VDの順に低下していく。上述したように、エアフィルタ5に付着した塵埃の吸引性能は吸引口4aの風速に大きく依存するため吸引ノズル4の先端に行くほど清掃能力は低下する。このため、吸引ノズル4先端部の通風路Dでも充分な吸引力を持たせるためには、通風路Aが必要以上の風速になることを承知の上で吸引排気装置6の出力を上げざるを得なく、大出力の吸引排気装置が必要となる。そこで、本実施の形態においては、分流板22を設けることにより通風路A〜Dの抵抗を均一化し、風速VA〜VDを均一化している。その結果、小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
なお、分流板22により各通風路A〜Dの風速はかなり均一化できるが、それでも各通風路A〜Dの吸入口4aから吸い込みダクト15までの通風路長さは吸引ノズル4先端の通風路A〜Dになるほど(すなわち通風路D、C、B、Aの順に)長くなり、通風路A〜D間の通風抵抗差は発生するので、風速VA〜VDは完全に均一とはならない。
そこで、各通風路A〜Dの通路幅ta、tb、tc、tdにおいて、通風抵抗の大きい通風路Dの通路幅tdの寸法を最も大きくとり、以下tc、tb、taの順に通風路幅を狭くすることもできる。通風路幅の大きい通風路A〜Dの抵抗は小さくなるので、ta、tb、tc、tdの寸法を通風抵抗が等しくなるように設定することで風速VA〜VDをより均一化することができ、より小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル4先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
図10は吸引ノズル4の変形例を示しており、通風抵抗の大きい通風路A〜Dの途中部分の通風路幅を広げることで、通風路全体の通風抵抗を低減させることが可能となり、さらに小出力の吸引排気装置6でも吸引ノズル先端まで充分な吸引力を発揮することができる。
図11は吸引ノズル4の別の変形例を示しており、各通風路A〜Dにおける通風抵抗をさらに低減したものである。
詳述すると、分流板22を設けることで各通風路A〜Dの風速はほぼ均一化されるが、各通風路A〜Dの中での風速(以下、通風路内風速という)は僅かではあるが差を生じる。例えば図9における通風路Dを例にとると、通風路Dの中でも通風抵抗の低い吸い込みダクト15寄りの風速VD1は、吸引ノズル4先端寄りの風速VD2より大きくなる。このような風速差を極力抑制するには通風路毎の吸引口4aの開口長さを短くして分流の数を増加することが有効ではあるが、その場合分流板22の数も増え、その板厚分だけトータルの通風路を狭めることになり逆に通風抵抗を増大させかねないため、分流数は通風路内風速差の許容できる範囲でなるべく少なく設定するのが好ましい。
ところで、通風路内風速差は通風路の厚さが小さくなるほど悪化する傾向にあるため、吸引ノズル4の厚みが充分にとれる場合は良いが、室内ユニット内への収納性等の観点から吸引ノズル4の厚みを部分的に薄くする必要がある場合、厚みが薄くなった部分に流通する通風路は通風抵抗が増大し、通風路内風速差が大きくなる。したがって、最小の分流数で吸引ノズル4の通風路内風速差を許容範囲内に抑えるには、通風抵抗の大きい通風路、すなわち吸引ノズル4の厚みの薄くなる部分の通風路に関してだけは吸入口4aの長さを短くする構成をとるのが最良である。
図11に示すように、吸引ノズル4の全長を300mm、一点鎖線を境に吸引ノズル4先端側を厚みt=8mm、吸い込みダクト15側を厚みt=12mmの寸法に設定した場合、厚みt=12mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ90mm(幅は約2mm)と長くとり、厚みがt=8mmの部分に配置する通風路は分流における吸入口4aを長さ60mm(幅は約2mm)と短くするのが好ましい。このような構成により、最小の分流数で吸引ノズル4全体の通風抵抗を最小としつつ、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
図12は、吸引ノズル4のさらに別の変形例を示しており、各通風路A〜Dに通風路を絞る整流板を設けたものである。
詳述すると、上述した構成により吸引ノズル4の各通風路A〜Dの風速を均一化することができるが、吸引ノズル4の寸法的な制約から必要な分流数が確保できず、通風路内風速差が大きく出てしまう場合がある。この場合、図12に示すように通風路毎に通風路A〜Dを絞る整流板23を設けることで通風路内風速差を抑制することができる。
上述したように、各通風路A〜Dの中の通風抵抗の差から、吸い込みダクト15寄りの風速は吸引ノズル4先端寄りの風速より大きいものとなる。そこで、各通風路A〜Dの中央部近傍に開口部24が形成された整流板23を設けることで、通風路内の通風抵抗が均一化され通風路内風速差が改善される。整流板23の位置や開口部24の位置は通風路の形状に応じて最適な位置に設定するのが良いのはいうまでもない。このような構成により限定された分流数でも、各通風路A〜Dの通風路内風速差を抑制することができる。
実施の形態4.
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1の一部を示しており、図9に示される吸引ノズル4の通風路A〜Dを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
図13は、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置1の一部を示しており、図9に示される吸引ノズル4の通風路A〜Dを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
通風路開閉装置は、吸引ノズル4と吸い込みダクト15との連結部に設けられ通風路A〜Dの1つを開く一方、他の通風路A〜Dを閉じるための通風路切替板25と、通風路切替板25に設けられた従動ギヤ26と、従動ギヤ26と噛合う駆動ギヤ27と、駆動ギヤ27を駆動するステッピングモータ等の駆動手段28とを備えており、通風路切替板25は駆動手段28により駆動ギヤ27及び従動ギヤ26を介して摺動する。
図13は、通風路Aを開き、他の通風路B、C、Dは閉じた状態である。駆動手段28により通風路切替板25を図13の位置から図14の位置へ移動すると、通風路Bが開かれ、他の通風路A、C、Dは閉じられる。通風路Cあるいは通風路Dも同様に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させることにより開くことができる。
各通風路A〜Dの風速をv、吸引ノズル4の吸入口4aの面積をSとすると、風量はqe=v×Sで表されるため、風速を維持して吸引排気装置6の動力を低減させるには、吸入口4aの面積Sを小さくして(つまり吸入口4aを絞って)風量qeを低減させるのが最も効果的である。
図14に示される例では、通風路切替板25を適宜摺動させることにより四つの通風路A〜Dを順次開いて一つの通風路からのみ空気を吸引することで、風量qeの低減を図っており、少ない風量でエアフィルタ5全面を吸引清掃することができる。
図8を参照してさらに具体的に説明すると、通風路Aのみをまず開き、吸引ノズル4をガイドレール16に沿って往復移動させることでエアフィルタ5のP1の範囲を吸引清掃する。次に、駆動手段28により通風路切替板25を摺動させて通風路Bのみを開き、同様に吸引ノズル4を往復移動させエアフィルタ5のP2の範囲を吸引清掃する。同様にして通風路C、Dを順に清掃することでエアフィルタ5のP3、P4の範囲を吸引清掃し、エアフィルタ5全面の吸引清掃を終える。この過程で、風量qeの全量が一つの通風路にのみ供給されるので、吸引排気装置6が必要とする動力は極めて小さいもので済む。
実施の形態5.
室内ユニットにおいて、エアフィルタ5を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ5には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図8においてエアフィルタ5のP1、P2の範囲に付着する塵埃の量は、P3、P4の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ5を吸引清掃する場合は、吸引排気装置6の出力を上げることで確実に清掃するようにしている(全領域で吸引排気装置6の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない)。
室内ユニットにおいて、エアフィルタ5を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ5には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図8においてエアフィルタ5のP1、P2の範囲に付着する塵埃の量は、P3、P4の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ5を吸引清掃する場合は、吸引排気装置6の出力を上げることで確実に清掃するようにしている(全領域で吸引排気装置6の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない)。
次表は、通風路毎の吸引出力(吸引ファン回転数)と吸引風速を示した表である。エアフィルタ5のP1、P2の吸引清掃時の吸引風速をP3、P4の部分の吸引清掃時の吸引風速に対し1.2倍に設定することで、塵埃の付着が多い部分を清掃する時の清掃能力を上昇させている。この機能はまた、吸引ノズル4に室内ユニットの構造上等によりやむを得ず通風抵抗の高い通風路が出来てしまう場合でも、その通風路で吸引清掃する場合だけ吸引力を上昇させることで充分な吸引性能を得る場合にも適用できる。
なお、上記実施の形態において、エアフィルタ5はフィルタ枠2に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠2は本体11の一部であってもよく、エアフィルタ5を本体11に固定し、着脱できない構成にすることもできる。しかしながら、エアフィルタ5を本体11に着脱自在に取り付けると、吸引ノズル4の吸引清掃動作では除去できない塵埃、油などを容易に清掃することができる。
また、上記実施の形態において、空気調和機の運転停止後に吸引排気装置6が運転を開始するようにしたが、空気調和機の運転前あるいは運転中に吸引排気装置6を運転するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、吸引排気装置6に排気ダクト7を接続し、吸引排気装置6で吸引した塵埃を空気とともに室外に排出するようにしたが、排気ダクト7は必ずしも設ける必要はない。この場合、吸引排気装置6に集塵ネットを有する着脱自在の集塵ケースを設け、吸引排気装置6で吸引した塵埃を集塵ネットで捕集する一方、塵埃とともに吸引された空気を吸引排気装置6より排出すればよく、集塵ネットで捕集した塵埃は集塵ケースを吸引排気装置6より取り外すことにより除去することができる。
Claims (10)
- 熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする空気調和機。 - 前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の空気調和機。
- 前記複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の空気調和機。
- 前記複数の通風路を順次開閉する開閉装置をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記吸引排気装置の出力を可変にしたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された貫通口の幅を変化させたことを特徴とする空気調和機。 - 前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を漸増したことを特徴とする請求項7に記載の空気調和機。
- 前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を段階的に増大したことを特徴とする請求項7に記載の空気調和機。
- 熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された複数の貫通口の面積を前記接続部から離れるにしたがって増大したことを特徴とする空気調和機。
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