JPWO2008038570A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

フィルタの移動時におけるフィルタの引っ掛かりを防止することで、フィルタの円滑な移動を可能にすることが、本発明の目的である。この空気調和機の掃除機構は、吸込口の内面に沿って移動自在に配置された薄板形状のフィルタ（１３）を、所定のフィルタ機能を発揮する位置から移動させつつ、表面に付着したゴミを除去する。その後、掃除機構は、所定のフィルタ機能を発揮する位置にフィルタ（１３）を復帰させる。また、フィルタ（１３）の移動をガイドするフィルタ押さえ（４３）には、フィルタ（１３）の各フィルタ部のフィルタ移動方向両側部をガイドする引っ掛かり防止部（Ｒ）が設けられている。

Description

本願発明は、空気調和機に関し、さらに詳しくはフィルタを移動させることによりフィルタの掃除を行うフィルタ掃除機構を備えた空気調和機に関するものである。

フィルタを自動的に掃除する掃除機構を備えた空気調和機は、従来から知られている。例えば、このような構成の空気調和機におけるフィルタの掃除機構は、特開２００４−１０１１０１号公報に示されているように、空気吸込口の内面に沿って往復動自在に配置された薄板状のフィルタと、そのフィルタの往復移動経路中に配置したダストボックスと、そのダストボックス内においてフィルタの表裏両面を挟み付けるように配置したブラシとによって構成されている。そして、ダストボックス内を往復移動するフィルタの表面に付着したゴミをブラシでかき落とすことで、フィルタの機能再生を図るようにしている。

上述の空気調和機におけるフィルタ掃除機構の場合、フィルタを往復移動させる過程においてその表面に付着しているゴミをブラシで除去することとなっているため、フィルタの移動時に以下のような不具合が発生するおそれがある。
例えば、一対のプーリに巻回された無端ベルトにフィルタを係止し、無端ベルトの往復回転に伴ってフィルタを往復移動させるように構成した場合、フィルタを屈曲させて１８０度ぐらい旋回移動させると、フィルタがたわみ、フィルタガイドに引っ掛かってしまうことがある。すると、フィルタの移動がスムーズに行えないことになる。
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、フィルタの旋回移動時におけるフィルタの引っ掛かりを防止することで、フィルタの円滑な移動を可能ならしめることを目的としている。

本発明に係る空気調和機は、空調機構と、掃除機構と、フィルタガイドとを備えている。空調機構は、通風路内に配置された熱交換器及びファンを有する。通風路は、ケーシングの前面側から上面側に跨がって形成された吸込口から、ケーシングの下面側に形成された吹出口に至る風路である。掃除機構は、吸込口に沿って移動自在に配置された薄板形状のフィルタを、所定のフィルタ機能を発揮する位置から移動させつつ、フィルタの表面に付着したゴミを除去し、その後、所定のフィルタ機能を発揮する位置にフィルタを復帰させる。フィルタガイドは、フィルタの移動をガイドする。フィルタは、フィルタ材と、そのフィルタ材を支持する支持部とを有している。そして、フィルタには、支持部で囲まれたフィルタ材の部分であるフィルタ機能部が、１又は複数形成されている。フィルタガイドには、フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部をガイドする引っ掛かり防止部が設けられている。

上記のように構成したことにより、フィルタの移動時において、フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部が引っ掛かり防止部によってガイドされることによって、フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部のたわみが矯正されるようになり、フィルタの円滑な移動が可能となる。
これに加え、フィルタガイドが、フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部よりもフィルタ移動方向両側部が早くガイドされるようなガイド部を有しており、引っ掛かり防止部がガイド部の一部であるような構成にすれば、コンパクトな構成になるとともに、フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部のたわみが更に確実に矯正されるようになる。また、その場合、引っ掛かり防止部が湾曲面を有し、ガイド部が、引っ掛かり防止部の湾曲面を含むＵ字形状の面を有するように構成することが好ましい。

また、フィルタガイドが、フィルタ移動方向に沿った複数のガイド部を有し、引っ掛かり防止部が、フィルタ移動方向に交差する方向に伸びて複数のガイド部を結ぶ桟であるような構成を採る場合にも、フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部のたわみが更に確実に矯正されるようになる。この場合にも、フィルタガイドにおける桟の構造を変更するという工夫によって、コンパクトな構成になるとともに、フィルタの円滑な移動を実現できるという効果を得ることができる。

本発明によれば、フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部の旋回移動時のたわみが矯正されるようになり、フィルタの円滑な移動が可能となる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の外観を示す斜視図。 図１のII-II矢視の拡大断面図。 空気調和機においてケーシングを取り外した状態を示す斜視図。 空気調和機において用いられるフィルタの拡大斜視図。 空気調和機における掃除機構の要部を示す拡大斜視図。 掃除機構において用いられるプーリの拡大正面図。 図２のVII矢視の拡大断面図 空気調和機におけるフィルタガイドの正面図。 変形例１に係る、六角形状の引っ掛かり防止部としての桟を有するフィルタ押さえの要部を示す正面図。 変形例２に係る、斜め形状の引っ掛かり防止部としての桟を有するフィルタ押さえの要部を示す正面図。 変形例１に係るフィルタ押さえに対応するフィルタの正面図。 変形例２に係るフィルタ押さえに対応するフィルタの正面図。

符号の説明

１ ケーシング
３ 吸込口
３Ａ 前面側吸込口
３Ｂ 天面側吸込口
４ 吹出口
５ 通風路
７ 熱交換器
８ ファン
１３ フィルタ
１４ フィルタ押さえを含む掃除ユニットケーシング
１７ 桟
２５Ａ フィルタの側枠
２５Ｂ フィルタの前後枠
２６ フィルタの格子桟
２７ フィルタ材
２７Ａ 各フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部
２７Ｂ 各フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部
４３ フィルタガイドとしてのフィルタ押さえ
４３Ａ 左右ガイド部
４３Ｂ 前後ガイド部
Ｒ 引っ掛かり防止部
Ｘ 空調機構
Ｙ 掃除機構

＜空気調和機の室内機の全体構成＞
本発明の一実施形態に係る空気調和機は、セパレート型の空気調和機である。その室内機を、図１，２に示す。この室内機は、室内壁面に取り付けられる横長箱状のケーシング１を備えている。このケーシング１の前面壁１Ａには前面側吸込口３Ａが、天面壁１Ｂには上面側吸込口３Ｂが、それぞれ形成されている。
また、前面側吸込口３Ａの前面には、前面パネル２が設けられている。この前面パネル２は、図１，図２においてそれぞれ実線で図示するように、前面側吸込口３Ａに近接して前面側吸込口３Ａを目隠しする閉位置と、図１，図２においてそれぞれ二点鎖線で図示するように、閉位置から下方へ移動しつつその上端側を前方へ押し出した前傾状態の開位置との間で開閉可能とされ、その開位置において前面側吸込口３Ａを開口するように構成されている。

また、ケーシング１の底面壁１Ｃの前後方向中間位置には、横長開口状の吹出口４が設けられている。吹出口４には、水平フラップ４４と垂直フラップ４５とが設けられている。
さらに、収納部３０内には、後述するダストボックス２０を備えたブラシ機構Ｑが着脱自在に装着される。収納部３０は、ケーシング１における吹出口４よりも前方側であって前面壁１Ａの下端に近接する位置に設けられている。
そして、図２に示すように、ケーシング１内において吸込口３（即ち、前面側吸込口３Ａおよび上面側吸込口３Ｂ）から吹出口４に至る間に形成される通風路５には、熱交換器７とファン８とが配置されている。これらの熱交換器７及びファン８によって、空調機構Ｘが構成されている。熱交換器７は、吸込口３（主として、前面側吸込口３Ａ）に離間対向して上下方向へ延びる第１熱交換器７Ａと、その第１熱交換器７Ａの上端に連結されて背面壁１Ｄ側へ下降傾斜する第２熱交換器７Ｂとから成り、略山形の屈曲形状を有している。

＜掃除機構、掃除ユニットケーシング、フィルタの構成＞
ケーシング１における前面側吸込口３Ａと第１熱交換器７Ａの前面との間に形成される前面側スペースと、第１熱交換器７Ａ及び第２熱交換器７Ｂの上部と上面側吸込口３Ｂとの間に形成される上面側スペースには、これら両スペースに跨がって、フィルタ１３、掃除ユニットケーシング１４、掃除機構Ｙなどが配置されている。
（フィルタ）
フィルタ１３は、図４に示すように、可撓性のある薄板状のフィルタであり、矩形形状の枠体２５と、格子桟２６と、フィルタ材２７とを有している。フィルタ１３は、後述するように、吸込口３に近い「第１フィルタ位置」と、それよりも熱交換器７に近い「第２フィルタ位置」との間で往復移動できるように、後述するガイド溝１５ａ，１６ａやフィルタ押さえ４３を含む掃除ユニットケーシング１４にガイドされている。

フィルタ１３の枠体２５は、フィルタ移動方向両側（即ち、正面視における左右両側）に位置する側枠２５Ａと、フィルタ移動方向前後に位置する前後枠２５Ｂとから成る。格子桟２６は、図４に示すように、各枠２５Ａ，２５Ｂをつないでおり、枠体２５と一体になっている。枠体２５および格子桟２６に囲まれた四角状の部分には、フィルタ材２７が配置される。枠体２５および格子桟２６は、フィルタ材２７を支持する支持部としての役割を果たす。図４に示すフィルタ１３では、周囲の四辺を枠体２５および格子桟２６を支持されたフィルタ材２７の部分が、９つ存在する。これらの９つのフィルタ材２７から成る部分は、それぞれ、空気を通す際に空気中に含まれる塵埃を捕集するフィルタ機能を奏するフィルタ機能部である。この空気調和機の室内機では、フィルタ１３が左右に１つずつ装着され、各フィルタ１３が９つのフィルタ機能部を持つ構成となっている。本実施形態の説明においては、各フィルタ機能部のうち枠体２５又は格子桟２６に左右方向で近い部分を、フィルタ移動方向両側部２７Ａと呼び、各フィルタ機能部のうち枠体２５又は格子桟２６に対して左右方向で離れている部分を、フィルタ移動方向中央部２７Ｂと呼ぶこととする（図４参照）。

また、フィルタ１３の側枠２５Ａには、フィルタ移動方向に等間隔に並ぶ多数の突起２８が一体に突設されている。
（掃除ユニットケーシング）
図２，図３に示すように、掃除ユニットケーシング１４は、その断面が、ケーシング１の前面側吸込口３Ａから上面側吸込口３Ｂまでの縦断面形状に沿うように湾曲した側面視形状になっている。また、掃除ユニットケーシング１４は、横長枠形状であり、ケーシング１に固定される。掃除ユニットケーシング１４は、樹脂製であり、左右一対の側壁部１５と、これら側壁部１５の中間に位置する中間壁部１６を有するとともに、側壁部１５と中間壁部１６との間に配置される格子状の桟１７を有する。これらの側壁部１５、中間壁部１６、及び桟１７は一体化されており、フィルタ１３をガイドする役割も果たす。掃除ユニットケーシング１４の側壁部１５及び中間壁部１６には、ガイド溝１５ａ，１６ａが設けられている。一方の側壁部１５のガイド溝１５ａと中間壁部のガイド溝１６ａとの間、および、他方の側壁部１５のガイド溝１５ａと中間壁部１６のガイド溝１６ａとの間には、それぞれ、フィルタ１３が、掃除ユニットケーシング１４の断面視湾曲形状に沿って移動できるように配設されている。

また、掃除ユニットケーシング１４は、ケーシング１の前面側吸込口３Ａに対向する位置に配置されるフィルタ１３の前面部分を外側（即ち、前面側）から覆うフィルタ押さえ４３を有している。このフィルタ押さえ４３は、フィルタ１３の移動中において、フィルタ１３の浮き上がりを防止する（前方への膨らみを押さえる）役割を果たす。フィルタ押さえ４３は、樹脂製であり、その上縁側部分を回動中心として、回動可能になっている。
フィルタ押さえ４３は、図３に示すように、左右１つずつ設けられており、それぞれ左右ガイド部４３Ａ、前後ガイド部４３Ｂ、及び桟１７を有している。図８に示すように、左右ガイド部４３Ａ及び桟１７は上下方向に延び、前後ガイド部４３Ｂは左右方向に延びている。左右ガイド部４３Ａ及び桟１７は、上側の前後ガイド部４３Ｂと下側の前後ガイド部４３Ｂとを結び、前後ガイド部４３Ｂと一体となっている。フィルタ押さえ４３の左右ガイド部４３Ａは、上述の側壁部１５や中間壁部１６と、左右方向の位置が一致する。また、フィルタ押さえ４３の桟１７の左右方向の位置は、側壁部１５や中間壁部１６と一体となっている桟１７の前後に延びる部分の左右方向の位置と一致する。

フィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂには、図８に示すように、引っ掛かり防止部Ｒが形成されている。左右方向において、フィルタ押さえ４３の左右ガイド部４３Ａは、フィルタ１３の側枠２５Ａと同じ位置にあり、フィルタ押さえ４３の桟１７は、フィルタ１３の格子桟２６の上下に延びる部分と同じ位置にある。そして、前後ガイド部４３Ｂの引っ掛かり防止部Ｒは、左右方向において、フィルタ１３の各フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部２７Ａと同じ位置にある。
引っ掛かり防止部Ｒは、図８に示すように湾曲面を有しており、その結果、前後ガイド部４３Ｂは、その湾曲面を含むＵ字形状の面を有するようになっている。
なお、図８ではフィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂに形成される引っ掛かり防止部Ｒを明示しているが、図３においては、引っ掛かり防止部Ｒの図示を省略している。

（掃除機構Ｙ）
フィルタ１３の側枠２５Ａの多数の突起２８は、図５に示すように、掃除ユニットケーシング１４の前面部分（前面側吸込口３Ａに対向する部分）において、無端ベルト１０に係止される。無端ベルト１０は、上下方向に離間して平行配置された第１プーリ１１と第２プーリ１２との間に掛け回されている。フィルタ１３の無端ベルト１０への係止は、無端ベルト１０に等間隔に並んで形成された多数の係合穴２９と、フィルタ１３の突起２８との係合により達成される。これにより、フィルタ１３は、無端ベルト１０の走行に伴って移動することになる。
無端ベルト１０の各係合穴２９の形状は、フィルタ移動方向に長軸を有する楕円形状とすることが望ましい。突起２８を係合穴２９に係合させる際の自由度が大きくなるためである。また、係合穴２９の間隔は、突起２８の間隔と等しくすることが望ましいが、突起２８の間隔を係合穴２９の間隔の整数倍となるようにしてもよい。

無端ベルト１０と、第１および第２プーリ１１，１２とは、無端ベルト１０の内面に形成された凹凸と、第１および第２プーリ１１，１２の外周面に形成された凹凸１１ａ，１２ａとの噛み合いによって同期して動くようになっている。第１および第２プーリ１１，１２の外周面には、フィルタ１３の突起２８との干渉を回避するために、凹凸１１ａ，１２ａを切除してなる突起逃がし部１１ｂ，１２ｂが設けられている（図６参照）。
なお、図５における符号３１，３２は、第１プーリ１１および第２プーリ１２をそれぞれ回転駆動させるための駆動手段であるモータを表している。また、符号３３は、左右の第１プーリ１１，１１を同期駆動させるための駆動軸を、符号３４は、左右の第２プーリを同期駆動させるための駆動軸を表している。
ブラシ機構Ｑは、図７に示すように、ケーシング１の底面壁１Ｃの前端部分に設けた収納部３０に対して着脱自在に取り付けられるものである。ブラシ機構Ｑは、第１ボックス体２１と第２ボックス体２２とからなるダストボックス２０内に、掃除ブラシ２３を装備して構成されている。掃除ブラシ２３は、図示しないブラシ駆動モータにより回転駆動される。

＜フィルタの移動及びそれに伴うゴミ捕集動作＞
フィルタ１３は、図２および図３に示すように、その上端が掃除ユニットケーシング１４の上端部に位置し、その下端が第１プーリ１１の近傍に位置するような配置状態を基本とする。この配置状態は、通常の空調運転におけるフィルタ１３の位置であり、以下においては「第１フィルタ位置」と呼ぶ。
フィルタ１３の掃除を行う掃除運転時には、第１および第２プーリ１１，１２が正転し、無端ベルト１０が矢印ｂ方向（図２参照）へ走行する。これにより、フィルタ１３は、図７において二点鎖線で図示するように、無端ベルト１０とともに「第１フィルタ位置」から移動し、第１プーリ１１の外側を旋回して、第２プーリ１２の背面側、さらには第２プーリ１２の上方へと移動していく。第１および第２プーリ１１，１２の正転によるフィルタ１３の移動後の位置を、以下においては「第２フィルタ位置」と呼ぶ。

その後、第１および第２プーリ１１，１２が逆転し、無端ベルト１０が矢印ａ方向（図２参照）へ走行することで、フィルタ１３は、無端ベルト１０とともに「第２フィルタ位置」から「第１フィルタ位置」まで戻されることになる。
このように、フィルタ１３が「第１フィルタ位置」と「第２フィルタ位置」の間で往復移動する際に、ブラシ機構Ｑによってフィルタ１３の表面に捕集されている塵埃（ゴミ）が掻き落とされ、フィルタ１３のゴミを捕集するゴミ捕集機能が働くことになる。
＜フィルタ移動時のフィルタ押さえの働き＞
上述したように、フィルタ１３は、「第１フィルタ位置」と「第２フィルタ位置」との間を往復移動する。この往復移動時（特に、第１プーリ１１の周囲を通過する旋回移動時）において、フィルタ１３がたわみ、フィルタガイドとしての役割を果たすフィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂにフィルタ１３の一部が引っ掛かってしまって、フィルタ１３の移動がスムーズに行えないことが、室内機の設計時点において想定されていた。

そこで、本実施形態に係る空気調和機の室内機においては、上述のように、フィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂに引っ掛かり防止部Ｒを形成している。このため、フィルタ１３のうち、第１プーリ１１の周りを約１８０°旋回しながら移動する際に外方にたわんで膨れる傾向にある各フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部２７Ｂが、それほど大きく膨らまなくなるという作用効果が得られている。これは、前後ガイド部４３Ｂのうち、まず引っ掛かり防止部Ｒが各フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部２７Ａに接触し、フィルタ移動方向両側部２７Ａの膨らみを押さえつけることでフィルタ移動方向中央部２７Ｂの膨らみ量も小さくなり、その後にフィルタ移動方向中央部２７Ｂが前後ガイド部４３Ｂに接触するときには、フィルタ移動方向中央部２７Ｂが前後ガイド部４３Ｂに引っ掛からない状態（膨らみが小さい状態）になっているからである。すなわち、引っ掛かり防止部Ｒを含む前後ガイド部４３Ｂは、フィルタ１３のフィルタ移動方向中央部２７Ｂよりも、フィルタ移動方向両側部２７Ａのほうを先にガイドすることで、フィルタ移動方向中央部２７Ｂのたわみを矯正して、フィルタ１３の円滑な移動を可能にしている。

なお、フィルタ１３が「第１フィルタ位置」から「第２フィルタ位置」へと移動する際には、フィルタ押さえ４３の下側の前後ガイド部４３Ｂの引っ掛かり防止部Ｒが上述の引っ掛かり防止機能を果たし、フィルタ１３が「第２フィルタ位置」から「第１フィルタ位置」へと戻る際には、フィルタ押さえ４３の上側の前後ガイド部４３Ｂの引っ掛かり防止部Ｒが上述の引っ掛かり防止機能を果たす。
＜変形例１＞
上記実施形態では、フィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂに引っ掛かり防止部Ｒを形成しているが、図１０Ａに示すようなフィルタ１３が採用される場合には、引っ掛かり防止部として図９Ａに示すような桟Ｒが形成されたフィルタ押さえを使う。
ここでは、図１０Ａに示すように、フィルタ１３の格子桟２６が変更になってフィルタ機能部が４つになっている。そして、図９Ａに示すフィルタ押さえは、上下に延びる桟１７あるいは左右ガイド部４３Ａに掛け渡される桟Ｒが、六角形の形状となっている。この場合、正面視において傾斜している桟Ｒが、引っ掛かり防止部としての機能を果たす。

＜変形例２＞
上記実施形態では、フィルタ押さえ４３の前後ガイド部４３Ｂに引っ掛かり防止部Ｒを形成しているが、図１０Ｂに示すようなフィルタ１３が採用される場合には、引っ掛かり防止部として図９Ｂに示すような桟Ｒが形成されたフィルタ押さえを使う。
ここでは、図１０Ｂに示すように、フィルタ１３に格子桟２６が存在せず、フィルタ１３のフィルタ機能部が１つだけになっている。そして、図９Ｂに示すフィルタ押さえは、上下に延びる桟１７あるいは左右ガイド部４３Ａに掛け渡される桟Ｒが、斜め形状になっている。この場合、桟Ｒが、引っ掛かり防止部としての機能を果たす。
＜変形例３＞
上記実施形態においては、フィルタ１３を往復移動させるためにプーリ１１，１２と無端ベルト１０とからなる駆動手段を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラック＆ピニオン形式の駆動手段を採用することもできる。

Claims (4)

1. ケーシング（１）の前面側から上面側に跨がって形成された吸込口（３）から前記ケーシングの下面側に形成された吹出口（４）に至る通風路（５）内に、熱交換器（７）とファン（８）とを配置してなる空調機構（Ｘ）と、
   前記吸込口に沿って移動自在に配置された薄板形状のフィルタ（１３）を、所定のフィルタ機能を発揮する位置から移動させつつ、前記フィルタの表面に付着したゴミを除去し、その後、前記所定のフィルタ機能を発揮する位置に前記フィルタを復帰させる、掃除機構（Ｙ）と、
   前記フィルタの移動をガイドするフィルタガイド（１４，４３）と、
   を備え、
   前記フィルタは、フィルタ材（２７）と、前記フィルタ材を支持する支持部（２５Ａ，２５Ｂ，２６）とを有し、前記支持部で囲まれたフィルタ材の部分であるフィルタ機能部が１又は複数形成されており、
   前記フィルタガイド（１４，４３）には、前記フィルタ機能部のフィルタ移動方向両側部（２７Ａ）をガイドする引っ掛かり防止部（Ｒ）が設けられている、
   空気調和機。
2. 前記フィルタガイド（４３）は、前記フィルタ機能部のフィルタ移動方向中央部（２７Ｂ）よりもフィルタ移動方向両側部（２７Ａ）が早くガイドされるようなガイド部（４３Ｂ）を有しており、
   前記引っ掛かり防止部（Ｒ）は、前記ガイド部（４３Ｂ）の一部である、
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記ガイド部（４３Ｂ）の前記引っ掛かり防止部（Ｒ）は、湾曲面を有し、
   前記ガイド部（４３Ｂ）は、前記湾曲面を含むＵ字形状の面を有している、
   請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記フィルタガイド（４３）は、フィルタ移動方向に沿った複数のガイド部（１７，４３Ａ）を有し、
   前記引っ掛かり防止部（Ｒ）は、フィルタ移動方向に交差する方向に伸びて前記複数のガイド部を結ぶ桟である、
   請求項１に記載の空気調和機。

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