WO2006051740A1

WO2006051740A1 - 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

Info

Publication number: WO2006051740A1
Application number: PCT/JP2005/020287
Authority: WO
Inventors: Yasushi Jinno; Tsutomu Shimizu; Akihiko Shimizu; Takashi Sugio; Yoshiaki Uchida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-05-18
Also published as: MY150871A; CN101057111A; TWI356152B; CN100578108C; TW200626847A; JPWO2006051740A1; JP4932491B2

Abstract

　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ーと、エアフィルターに対向する第１の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引するための摺動自在の吸引ノズルと、吸引ノズルに連通する吸引装置を設けた。また、吸引ノズルの第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにした。

Description

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技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 従来の空気調和機のフィルター装置は、空気調和機の本体内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルターが熱交^^の前面に設けられており、エアフィルタ一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、る。こうした構成のフィルター装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなぐメンテナンスが行われるまでの間にエアフィルターが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下して空調能力が低下し、消費電力の増大につながることとなる。

[0003] このため、エアフィルターのメンテナンスの手間を低減する目的で、エアフィルターに付着した塵埃をブラシで搔き落として清掃するフィルター装置や、エアフィルターに付着した塵埃を吸引して清掃するフィルター装置が提案されている (例えば、特許文献 1あるいは 2参照。；)。

特許文献 1：特開平 6 - 74521号公報

特許文献 2：特開 2002— 340395号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しカゝしながら、特許文献 1に記載のフィルター装置の場合、ブラシで搔き落として清掃するとブラシに塵埃が絡みついたり、搔き落として集めた塵埃を処理する必要があり、メンテナンスの手間が大幅に軽減されるものではなかった。

[0005] 一方、特許文献 2に記載のフィルター装置においても、吸引力だけでは充分な清掃性能が得られな!/ヽとヽぅ課題があった。

[0006] 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、メンテナンスの手間を大幅に低減できる高性能のエアフィルター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、る。

課題を解決するための手段

[0007] 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つて、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ーと、該エアフィルターに対向する第 1の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引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する吸引装置を備え、吸引ノズルの第 1 の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第 2の吸引孔を設け、吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにしたことを特徴とする。

[0008] また、吸引ノズルは、本体と該本体に摺動自在に取り付けられたベルトを有し、第 1 及び第 2の吸引孔はベルトに形成されるとともに、本体は第 1の吸引孔に連通する第 1の開口部と、該第 1の開口部の近傍に形成された少なくとも一つの第 2の開口部を有し、第 2の吸引孔を第 2の開口部に連通させて吸引ノズルにより吸引される空気の流量を増大するようにして、る。

[0009] 吸弓 Iノズルと吸弓 I装置を連通させる吸弓 Iダクトをさらに設け、吸弓 Iノズル本体における吸引ダクトとの連結部力も離れた端部側に第 2の開口部を設けるのが好ましい。

[0010] また、第 2の吸引孔及び第 2の開口部をそれぞれ複数設け、第 1の吸引孔及び第 1 の開口部の両側にそれぞれ設けるのが効果的である。

[0011] さらに、吸引装置は、開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、吸引装置より下流側の風量を変更できるようにすることもできる。この場合、開閉弁により吸引清掃機能と換気機能を切り替えることができる。吸引装置の開閉弁にはシール材を貼付するのが好ましい。

[0012] また、吸引ノズルの第 1の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第 2の吸引孔を設け、ェァフィルターの吸引清掃後に、第 1及び第 2の吸引孔より空気を吸引して吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、吸引装置の開口部を開放して吸引装置より下流側の風量を増大するように吸引ノズル及び吸弓 I装置を制御するのがさらに好ましい。

発明の効果 [0013] 本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。

本発明にかかる空機調和機のフィルター装置は、小出力の吸引装置を用いながらも、強い吸引清掃性能と、吸引ノズルやダクト内部における塵埃堆積の防止を両立することができるので、効率的なフィルター自動清掃機能を有する小型で安価な空気調和機を実現することができる。

[0014] 特に、吸引ノズルの第 1の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第 2の吸引孔を設け、吸弓 Iノズルにより吸弓 Iされる空気の流量を変更できるようにしたので、吸弓 I清掃後に吸引ノズルの開口面積を拡大して下流側の流量を増大し、吸引ノズルや吸引ダクトの内部に堆積した塵埃を排出することができ、強い吸引清掃性能を発揮することができる。

[0015] また、第 1及び第 2の吸引孔をベルトに形成するとともに、吸引ノズル本体に第 1の吸引孔に連通する第 1の開口部と、該第 1の開口部の近傍に第 2の開口部を形成し、第 2の吸引孔を第 2の開口部に連通させて開口面積を拡大するようにしたので、安価で小型の吸弓 Iノズルを構成することができる。

[0016] さらに、吸引ノズル本体における吸引ダクトとの連結部力も離れた端部側に第 2の開口部を設けたので、吸引ダクト内の塵埃を効果的に排塵することができる。

[0017] また、第 2の吸引孔及び第 2の開口部をそれぞれ複数設け、第 1の吸引孔及び第 1 の開口部の両側にそれぞれ設けたので、開口面積を大きく拡大できるとともに、開口面積の拡大によるベルト強度の低下も抑制することができる。

[0018] また、吸引装置が開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、吸引装置より下流側の風量を変更できるようにしたので、吸引装置より下流側の流量を増大して吸引装置や排気ダ外の内部に堆積した塵埃を排出することができ、強い吸引清掃性能を発揮することができる。

[0019] また、開閉弁により開口部を開閉することにより吸引清掃機能と換気機能を切り替えるようにしたので、一つの吸引装置で換気と吸引清掃を行うことができ、高機能な力 Sら小型で安価な空気調和機を提供することができる。

[0020] また、吸引装置の開閉弁にシール材を貼付したので、吸引装置の開口部に塵埃が付着してもシール材によって確実に閉じることができ、漏れによる吸引清掃性能の低下を防止することができる。

[0021] また、エアフィルターの吸引清掃後に、第 1及び第 2の吸引孔より空気を吸引して吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、吸引装置の開口部を開放して吸引装置より下流側の風量を増大するようにしたので、まず排出動作の第一段階として吸弓 I清掃時よりも吸引風量を増大させて吸弓 Iノズルや吸引ダクトの内部に堆積した塵埃を吸引装置に押し流し、排出動作の第二段階として更に吸引風量を増大させて吸引装置や排気ダクト内に堆積した塵埃を押し流して室外へ排出する多段階の排出を行うことができ、小出力の吸引装置でも確実に塵埃を排出することができる。さらに、吸引ノズルやダクトの通風路の断面積を大きくして吸引清掃時の通風抵抗を極力小さくすることもでき、強い吸引清掃性能と、フィルター装置内部の塵埃堆積防止を両立することができる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]図 1は本発明に力かる空気調和機の室内ユニットの断面図である。

[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1における空気調和機のフィルター装置の全体構成を示す斜視図である。

[図 3A]図 3Aは本発明の実施の形態 1における吸引ノズルの構造を示す斜視図である。

[図 3B]図 3Bは図 3Aにおける線 B— Bに沿った断面図である。

[図 4]図 4は図 3Aの吸引ノズルによるエアフィルターの清掃動作を示す正面図である

[図 5]図 5は図 3Aの吸弓 Iノズルの分解斜視図である。

[図 6]図 6は図 3Aの吸引ノズルの正面図であり、（a)〜（c)はそれぞれ異なる開口状態を示している。

[図 7]図 7は変形例にかかる吸引ノズルの正面図であり、 (a)〜（c)はそれぞれ異なる開口状態を示している。

[図 8]図 8は本発明の実施の形態 2における吸引装置の斜視図であり、特に開口部が開放した状態を示して、る。圆 9]図 9は図 8の吸引装置の別の斜視図であり、特に開口部が閉じている状態を示している。

[図 10]図 10は本発明の実施の形態 3における吸引ノズルの正面図であり、（a)〜（c) はそれぞれ異なる開口状態を示してヽる。

[図 11]図 11は図 10の吸引ノズルとともに使用される吸弓 I装置の斜視図であり、特に開口部が開放した状態を示している。

[図 12]図 12は本発明の実施の形態 3におけるフィルター装置の仕様を示す表である符号の説明

2 室内ユニット本体

4 熱交換器

6 ファン

8 フィルター装置

10 フィルター枠

12 フィルタ一網

14 吸引ノズノレ

16 ガイドレール

18 吸引ダクト

20 吸引装置

22 排気ダクト

24 吸引ノズル本体

26 開口部

28 ベノレト

30 吸引孔

32 ベルトガイド

34 補助開口部

36 補助開口部

38 補助吸引孔 40 吸引装置本体

42 シロッ =3ファン

44 開口部

46 ステッピング 'モータ

48 開閉弁

50 シール材

発明を実施するための最良の形態

[0024] 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。

図 1は本発明に力かる空気調和機の室内ユニットを示しており、室内ユニット本体 2 の内部には、熱交換器 4と、熱交換器 4を通して室内空気を取り入れ、熱交換器 4で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン 6と、熱交 4の上流側に配設されたフィルター装置 8とが収容されており、本体 2の前面から上面に渡り形成された複数の吸込ロカファン 6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^^ 4との間に設けられたフィルター装置 8により取り除かれる。

[0025] 実施の形態 1.

図 2は、本発明の実施の形態 1における空気調和機のフィルター装置 8の全体構成図である。図 2に示すように、熱交 4を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルターは、フィルター枠 10と、フィルター枠 10に保持されたフィルタ一網 12から構成され、エアフィルターの表面に沿って摺動自在の吸引ノズル 14が取り付けられている。吸引ノズル 14はフィルター枠 10の上下端に設置された一対のガイドレール 16により、エアフィルターと一定の距離を保って円滑に左右に移動することができる。吸引ノズル 14には吸引ダクト 18の一端が連結され、吸引ダクト 18の他端は吸引装置 20に連結される。吸引ダクト 18は吸引ノズル 14の移動に差し支えないように折り曲げ可能なダクトで形成される。さらに、吸引装置 20には排気ダクト 22が連結され、室外へ引き回される。エアフィルター上に付着した塵埃は吸引ノズル 14により吸引され、吸引ダクト 18、吸引装置 20、排気ダクト 22を経由して室外へ排出される。

[0026] 上述したフィルター装置を一般家庭用の小型空気調和機に内蔵する場合、吸引装置 20の小型化 ·小出力化を図る必要があるため、小風量で強い吸引力を発揮できるようにする必要がある。ここでは、吸引ノズル 14は吸引を一部分に絞って吸引力を強め、吸引ノズル 14の吸引位置を切り換えることで、フィルター全面を清掃するように設定されている。

[0027] 以下、吸引位置切り替え機構について説明する。

図 3 A及び図 3Bに示すように、吸引ノズル本体 24にはエアフィルター全長に相当する長いスリット状の開口部 26が形成されており、この開口部 26に沿って駆動可能なベルト 28に吸引孔 30を設けることで開口部 26の一部分のみから吸引できるとともに、ベルト 28を駆動することで吸引する場所を変更できるように設定している。また、ベルト 28は、吸引ノズル本体 24に沿って摺動させる必要があるため、溶着や接着等により吸引ノズル本体 24と一体的に形成されたベルトガイド 32によってガイドされるとともに吸引孔以外の部分で吸弓 I漏れが発生するのを抑制して、る。こうした構成により、小さい風量でも小さな吸引孔に絞られるので吸引孔の風速は増大し、小型の吸引装置でも強い吸引力を発揮することが可能となる。

[0028] エアフィルター全面の清掃には図 4に示すように、吸引ノズル 14のベルト 28を上下に摺動させて吸弓 I孔 30の位置を変え、吸弓 Iノズル 14をフィルタ一網 12に沿って左右に摺動することで吸引孔 30を図中の矢印に示すようなスイープ動作させて全面を清掃することができる。図 4においては、吸引孔 30はエアフィルター全長の 1/4の長さにされており、図中矢印に示すような 2往復のスイープ動作にてエアフィルター全面を清掃する。

[0029] し力しながら、吸引装置 20の騒音や (軸磨耗などの)信頼性や電源容量の面から出力上限を低く設定して、るため、清掃時の吸弓 I力を確保するためには吸弓 Iノズル 14やダクト（吸引ダクト 18や排気ダクト 22)の通風抵抗を小さくする必要がある。そのためには吸引ノズル 14やダクト 18, 22の通風路の断面積を大きくして内部流速を遅くする必要があるが、吸引清掃時に吸い込んだ塵埃が吸引ノズル 14やダクト 18, 22 の内部に堆積する可能性がある。吸引ノズル 14やダクト 18, 22の内部に塵埃が堆積すると、それが新たな通風抵抗となり吸引力が低下するだけでなぐ一旦堆積し始めると塵埃の堆積が成長して吸引ノズル 14やダクト 18, 22の詰まりをも引き起こす可能性がある。そこで、本実施の形態における吸引ノズル 14は、小出力の吸引装置 20 を用いながらも、強い吸引清掃性能の発揮と、吸引ノズル 14やダクト 18, 22の内部の塵埃堆積を防止を両立することができるもので、以下、その詳細について説明する

[0030] 図 3A及び図 3Bに戻ると、吸引ノズル本体 24には開口部 26の両側に吸引孔 30の半分以下の長さの補助開口部 34が形成されており、ベルトガイド 32にも同じ位置に補助開口部 36が形成されている。吸引ノズル 14の補助開口部 34及びベルトガイド 3 2の補助開口部 36の吸引ノズル 14における長手方向の位置は、吸引孔 30が吸引ノズル 14の最先端側の清掃位置にある時に、吸引孔 30の下端（下流側の端部）と吸引ノズル 14の補助開口部 34の下端 (下流側の端部）が略一致するように設定されている。

[0031] 一方、ベルト 28にも、吸引孔 30の両側に吸引ノズル 14の補助開口部 34と同じ大きさの補助吸引孔 38が形成されている。補助吸引孔 38の位置は、吸引孔 30の上端（上流側の端部）と補助吸引孔 38の上端 (上流側の端部）が略一致するように設定されている。図 5は上述した構成が分力りやすいように、吸引ノズル本体 24とベルト 28 を別々に描いたものである。

[0032] 上記構成のフィルター装置 8の動作、作用を以下説明する。

[0033] 図 6はエアフィルターと吸引孔 30の位置 (すなわち清掃位置）を対比させた吸引ノズル 14の概略図で、吸引ノズル 14をエアフィルター側から見た図である（分かりやすくするため、ベルトガイド 32は省略してある）。図 6における（a)はエアフィルターの P1 の部分を清掃する場合を示しており、吸引孔 30の位置はエアフィルター P1に対応する位置にくるようにベルト 28は駆動される。この状態において、吸引ノズル 14の補助開口部 34とベルト 28の補助吸引孔 38の位置はずれているので、開口されている部分 (黒塗り部分）は吸引孔 30だけである。したがって、吸引装置 20により吸引される風は吸引孔 30のみに絞られることになるので、吸引孔 30での風速が速くなり強い吸引清掃力が発揮される。図 6における（b)はエアフィルター P2の位置を清掃する場合を示しており、吸引孔 30の位置はエアフィルター P2に対応する位置にくるようにべルト 28は駆動される。この場合においても、吸引ノズル 14の補助開口部 34とベルト 2 8の補助吸引孔 38の位置はずれているので、開口されている部分 (黒塗り部分）は吸引孔 30だけである。同様に、エアフィルター P3あるいは P4の位置を清掃する場合にぉ、ても開口されて、る部分は吸引孔 30だけである。

[0034] ところで、図 2において吸引装置 20で吸引できる風量は吸引から排気に至る各経路の通風抵抗の合計で決まってくる。通風抵抗の合計が小さい方が吸引風量が大きくなり、強い吸引力を発揮することができる。ここで通風抵抗の合計は次の式 1で表すことができる。

[0035] 通風抵抗合計 R =吸引孔通風抵抗 r 1 +吸引ノズル通風抵抗 r 2 +吸引ダクト通風抵抗 r3 +吸引装置通風抵抗 r4+排気ダクト通風抵抗 r5 …ひ）

[0036] 式 1から分力るように、通風抵抗 Rを小さくするためには、 rl〜r5の各通風抵抗をそれぞれ小さくする必要がある。通風抵抗は理論的には風速の 2乗に比例するので、流れる風量に対し大きな通風路断面積をとつて風速を落とすことで小さくすることができる。具体的には、図 2における吸引ノズル 14内部の通風路断面積を大きくすることで r2を、吸引ダクト 18内部の通風路断面積を大きくすることで r3を、吸引装置 20内部の通風路断面積を大きくすることで r4を、排気ダクト 22内部の通風路断面積を大きくすることで r5をそれぞれ小さくすることができる。極端な例として、流れる風量に対し非常に大きな通風路断面積をとつて内部風速を 0近くまで落とせば、通風抵抗は 0 に近づく。し力しながら、内部風速を 0にしてしまっては、塵埃を搬送できない (排出できない）ので、塵埃を搬送できる風速は確保しなくてはならない。一方、吸引孔通風抵抗 r 1は吸引孔 30での吸弓 I孔風速で決まるが、吸引孔風速は吸弓 I清掃力を確保しなければならないので、所定の値以上（例えば、 15mZs以上）を確保しなければならないため、吸引孔通風抵抗 rlはあまり小さくすることができない。したがって、吸引清掃力を確保しつつ、塵埃の搬送できる範囲の通風抵抗合計になるように吸引孔風速と各部通風路断面積を設計する必要がある。ところが、吸引装置 20の出力は、騒音や、軸磨耗などの信頼性や、電源容量の面から出力上限が非常に低い (つまり吸弓 Iファンの回転数を上げられな、）ので、必要な吸弓 I孔風速を確保しょうとすると、 r2〜r5は塵埃を搬送できる風速以下まで落とさなければ成立しな、場合がある。

[0037] そこで、本実施の形態においては、吸引清掃は図 6の（a)あるいは (b)に示す状態で行い、吸引清掃が終了した後に、（c)に示すように、吸引する面積を拡大して風速を落とし（吸引孔通風抵抗 rlを小さくし）、吸引ノズル 14から排気ダクト 22を流れる風量を増大させるように設定している。つまり、吸引清掃時は吸引ノズル 14内部に塵埃を引き込むことに吸引装置 20の全パワーを使い（吸引ノズル 14の内部に入った塵埃は内部風速が低いので吸引ノズル 14内部に堆積する）、その後、吸引する面積を大きくして吸引力を落とす代りに風量を増大させ、塵埃を搬送できる内部風速まで高めて吸引ノズル 14内部に堆積した塵埃を一気に排出するのである。

[0038] 図 6 (c)に示すように、吸引する面積を拡大するためには、吸引孔 30がエアフィルタ一 P1と P2間の中間位置に来るようにベルト 28が駆動される。この状態では、吸引ノズル 14の補助開口部 34とベルト 28の補助吸引孔 38の位置が一致するので、開口部（黒塗り部分）は吸引孔 30と補助吸引孔 38の合計となって、開口面積は拡大される。その結果、吸引孔風速は低下し、吸引孔抵抗 rlも低減されるので吸引風量は増大する。したがって、吸引ノズル 14力も排気ダクト 22に至るまでの内部流速も増大し、内部に堆積した塵埃を押し流して排出することができる。吸引孔 30の位置は P1と P 2の中間位置であるが、吸引清掃を行うわけではないので問題ない。ところで、吸引ノズル 14の補助開口部 34は吸引ノズル 14の内部に堆積した塵埃を排出しなければならないので、吸引ノズル 14のできるだけ先端寄り（吸引ダクト 18との連結部力もできるだけ離間した位置）に配置することが好ましぐ本実施の形態でもそのように設定している。

[0039] なお、ベルト 28の補助吸引孔 38は吸引孔 30の両側にそれぞれ 1個設け、吸引ノズル 14の補助開口部 34も同様に開口部 26の両側にそれぞれ 1個設けるようにした 1S 補助吸引孔 38及び補助開口部 34は、吸引孔 30及び開口部 26の片側にそれぞれ 1個のみ設けるようにしてもょ、。

[0040] し力しながら、図 7に示すように、吸引ノズル 14の補助開口部 34を開口部 26の両側にそれぞれ 2個、合計 4個設け、ベルト 28の補助吸引孔 38も同様に設けると、開口面積をさらに拡大することができ、 2個の場合より大きい効果が得られる。吸引ノズル 14の補助開口部 34が両側で合計 2個の場合、その幅を大きくすることも考えられる力その場合、吸引ノズル本体 24の幅も大きくしなければならず、収納性が悪い。カロえて、吸引ノズル 14が熱交^^ 4を通過する風の流路にまで張り出すことになると、通風妨害になって空気調和機の性能を低下させることになるので、図 7 (a)〜（c)の様に連ねて配置するほうが好ましい。また、吸引ノズル 14の補助開口部 34の数をさら〖こ増カロすることちできる。

[0041] なお、図 6あるいは図 7においては、吸引ノズル 14の補助開口部 34を開口部 26と独立して設けた力これは以下の理由による。補助開口部 34を開口部 26と分離せずに設ける場合、ベルト 28にも吸引孔 30補助吸引孔 38を連続して設ける必要があり、ベルト 28上にも大きな吸引孔を設けることになる。吸引孔 30の位置を変更するためにベルト 28を駆動させると、ベルト 28には引っ張り力が加わるので、大きな孔はべルト 28の断裂につながることになりかねないので、吸引ノズル 14の補助開口部 34は開口部 26と独立して設けた方が好ま、。

[0042] なお、開口面積の拡大は本実施の形態に限定されるわけではなぐ機械的な開閉弁を設けてもよいし、また、補助開口部 34は吸引ノズル 14ば力りでなぐ吸引ダクト 1 8の途中に設けることもできる。

[0043] 実施の形態 2.

図 8は本発明の実施の形態 2における空気調和機のフィルター装置 8に設けられた吸引装置 20の構造を示している。フィルター装置 8の全体構成は本発明の実施の形態 1と同じなので、その説明は省略する。

[0044] 図 8に示すように、吸引装置本体 40はシロッコファン 42を内蔵し、シロッコファン 42 をモーターで高速回転させることで吸引力を発揮する。吸引装置本体 40の吸引側には吸引ダクト 18が連結され、排気側には排気ダクト 22が連結される。さらに、吸引装置本体 40の吸引側には開口部 44が形成されており、開口部 44の片側にはステツピング ·モータ 46に連結された開閉板 48が揺動自在に取り付けられている。ステツピング-モータ 46により開閉弁 48を駆動すると、開口部 44が開閉する。開閉板 44の開口部 44側の表面にはシール材 50が貼付されており、開口部 44が開閉板 48のより閉止されると、開閉板 48は開口部 44の周縁と密着する。

[0045] 以上のように構成されたフィルター装置の動作、作用を図 2及び図 8を参照しながら以下説明する。

[0046] 吸弓 I装置 20で吸弓 Iできる風量は吸弓 Iから排気に至る各経路の通風抵抗の合計で決まってくるため、通風抵抗の合計が小さい方が吸引風量が大きくなりことは実施の形態 1で説明した通りである。この観点力も排気ダクト 22の通風抵抗 r5をより小さくすること、つまり、排気ダクト 22の通風路断面積をより大きくとることが吸引清掃時の吸引力を高めることにつながる。この場合、実施の形態 1に記載したように、吸引清掃後に吸引ノズル 14と吸引ダクト 18の内部に堆積した塵埃は吸弓 I装置 20および排気ダタト 22に押し流されるが、排気ダクト 22の通風路断面積を大きくすると、塵埃は排気ダクト 22内で再び堆積する可能性がある。また、吸引装置本体 40のケーシングへの塵埃堆積や、シロッコファン 42のブレード (羽根)への塵埃の付着も発生する。

[0047] そこで、吸引装置 20に開口部 44及び開閉板 48を設け、開口部 44を開放すると、吸引の風はほとんど全てが開口部 44から吸引されることになる。開口部 44の面積は、実施の形態 1で説明した吸引ノズル 14の拡大した開口面積よりずっと大きくできるので（吸引装置 20の方が吸引ノズル 14より大きいため）、開口部 44で吸引される風の風速は遅ぐ吸引装置 20の通風抵抗 r4は非常に低いものとなる。さらに、吸引ノズル 14と吸引ダクト 18には風は流れないので、吸引孔通風抵抗 rlと吸引ノズル通風抵抗 r2と吸引ダクト通風抵抗 r3は 0である。したがって、通風抵抗の合計 Rは排気ダタト 22の通風抵抗 r5だけに近い値となり、非常に低くできる。この結果、シロッコファン 42の回転数は実施の形態 1の時と同じであっても、吸引装置 20と排気ダクト 22を流れる風量を著しく増大させることができ、排気ダクト 22や吸引装置 20の内部に堆積した塵埃を押し流して、室外へ排出することができる。この時、シロッコファン 42のブレードに付着した塵埃も吹き飛ばすことができ、シロッコファン 42が塵埃で詰まることもない。この時の風量は、通常の家屋において換気を行えるほどの風量にもなるので、開閉板 48を駆動して開口部 44を開いた時は換気ファンとして吸引装置 20を用い、吸引清掃を行う場合は開口部 44を閉じて吸引ノズル 14の吸引孔 30から塵埃を吸引する吸引ファンとして吸引装置 20を用いることができる。すなわち、同じ吸引装置 20で吸引清掃機能と換気機能を実現できることになる。

[0048] ところで、開口部 44の周縁に若干の塵埃が付着して完全に閉まらないようになり吸引漏れを起こし、吸引清掃性能が低下することも考えられるので、開閉板 48の表面には柔軟に変形し、なおかつ永久変形の少ないシール材 50を貼付して、吸引漏れを防止している。シール材 50としては、 EPT (エチレンプロピレンゴム）等の柔軟な発泡材を用いることができる力圧縮変形に強、耐性のあるゲル材等を用いても良、。

[0049] 図 8及び図 9は開口部 44の開状態と閉状態をそれぞれ示しており、図 8における白矢印は吸引される風を表し。図 9における白矢印も同様に吸引される風を表している

[0050] なお、吸引装置 20に用いるファンはシロッコファンの他、ターボファン等を用いることもできるが、換気機能を必要とする場合、風量が大きいシロッコファンを用いるのが好ましい。換気機能を必要としない場合、ターボファンの方が強い吸引力が得られる場合もある。

[0051] 実施の形態 3.

本発明の実施の形態 3は、上述した実施の形態 1と実施の形態 2を組み合わせたものであり、その実施の形態を各部寸法や通風抵抗値を用いて説明する。

[0052] 図 10及び図 11は本発明の実施の形態 3における空気調和機のフィルター装置 8 に設けられた吸弓 Iノズル 14及び吸弓 I装置 20の構造をそれぞれ示してヽる。フィルタ一装置 8の全体構成は本発明の実施の形態 1と同じなので、その説明は省略する。

[0053] 図 10に示すように、吸引ノズル 14の基本的な構造は、図 7を参照して実施の形態 1 において説明したものと同じであるが、具体的な寸法として、吸引孔 30のサイズを幅 4mm X長さ 16mmに、したがって開口面積を 64mm²に設定している。また、吸引ノズル 14の補助開口部 34として幅 2mm X長さ 7mmのものを開口部 26の両側にそれぞれ 2個、合計 4個設けており、開口面積の合計は 56mm²となっている。エアフィルターは吸引孔 30の長さの 16倍の 256mmに設定しており、したがって吸引ノズル 14 を 8往復スイープ動作してエアフィルター全面の吸弓 I清掃を行う。吸弓 Iノズル 14の開口状態も図 10 (a)〜（c)に示した通りである。

[0054] 図 11に示すように、吸引装置 20の基本的な構造は、図 8を参照して実施の形態 2 において説明したものと同じであるが、吸引装置 20の開口部 44の具体的な寸法を幅 15mm X長さ 50mmに、開口面積を 750mm²に設定して!/、る。

[0055] また、吸引ノズル 14の通風路断面積を 250mm²に設定し、内径 17mmの吸引ダクト 18を用いて、その通風路断面積は 227mm²となっている。さらに、排気ダクト 22は内径 25mmのものを用いて、その通風路断面積は 49 lmm²となって!/、る。

[0056] 上記構成のフィルター装置の動作、作用を以下説明する。

まず、エアフィルターの清掃の一連の動作を図 2及び図 12を参照して説明すると、フィルター装置 8は、清掃エリアを 16分割して 8往復のスイープ動作にて吸引清掃を行った後に、塵埃排出動作の第一段階として実施の形態 1において説明した吸引ノズル 14の開口面積の拡大動作を行う。次に、塵埃排出動作の第二段階として実施の形態 2で説明した吸引装置 20の開口部 44の開動作を行う。これにより第一段階で吸引清掃時よりも吸引風量を増大させて吸引ノズル 14や吸引ダクト 18の内部に堆積した塵埃を吸引装置 20に押し流し、第二段階で更に吸引風量を増大させて吸引装置 20や排気ダクト 22内に堆積した塵埃を押し流して排出する。

[0057] 以上の動作を図 12に示した表を用いて詳細に説明する。吸引装置 20のシロッコフアン 42の回転数は騒音などの関係力上限は 6500rZminに設定されており、一連の動作中は全てこの最大回転数を用いて、る。

[0058] 吸引清掃時は、開口部は吸引ノズル 14の吸引孔 30だけであり、吸引風量は 0. 07 7m³Zminとなる。吸引孔 30の開口面積は 64mm²なので吸引孔風速は 20mZsec となり充分な吸引力を発揮している。この時、フィルター装置 8の各部の通風抵抗は、 (吸引孔通風抵抗 r 1 +吸引ノズル通風抵抗 r 2)が 39mmAq、（吸引ダクト通風抵抗 r 3)が 15mmAq、（吸引装置通風抵抗 r4+排気ダクト通風抵抗 r5)が 9mmAqとなつており、通風抵抗合計 Rは 63mmAqとなっている。これは、吸引装置 20が合計 63m mAqまでの通風抵抗しか吸引できないことを意味している。この時、フィルター装置 8 の各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から吸引ノズル内部風速 5. lm/s ec、吸引ダクト内部風速 5. 6mZsec、排気ダクト内部風速 2. 6mZsecとなる。塵埃を搬送するには最低でも内部風速 7. OmZsecが必要なので、エアフィルター上の塵埃は吸引ノズル 14に吸引されると、吸引ノズル 14の内部に堆積することになる。

[0059] 次に、吸引ノズル 14の開口面積の拡大動作による排出動作の第一段階を行う。この時、吸引孔 30と吸引ノズル 14の補助開口部 34の合計開口面積は 120mm²になるので開口部風速は低下して吸引孔通風抵抗 rlが低下し、その結果、フィルター装置 8各部の通風抵抗合計が 63mmAqになるまで風量は増大する。本実施の形態では風量は 0. l lm³/minまで増大し、その時の開口部風速は 15. 2m/secである。フィルター装置 8各部の通風抵抗は、（吸引孔通風抵抗 r 1 +吸引ノズル通風抵抗 r2 )が 13mmAq、（吸引ダクト通風抵抗 r3)が 31mmAq、（吸引装置通風抵抗 r4+排気ダクト通風抵抗 r5)が 19mmAqとなっており、通風抵抗合計 Rは 63mmAqで吸引清掃時と変わらない。この時、フィルター装置 8各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から吸引ノズル内部風速 7. 3mZsec、吸引ダクト内部風速 8. lm/sec, 排気ダクト内部風速 3. 7mZsecとなり、吸引ノズル内部と吸引ダクト内部の塵埃は搬送され、吸引装置 20を経て排気ダクト 22へ押し流される。しかし、排気ダクト 22の内部風速は 3. 7mZsecと塵埃を搬送できる 7. OmZsec以下なので、ここで塵埃は再度堆積することとなる。

[0060] 次に、吸引装置 20の開口部 44の開動作による排出動作の第二段階を行う。この時、吸引装置 20の開口面積は 750mm²なので開口部 44での風速は非常に低ぐ ( 吸引装置通風抵抗 r4)も非常に低いものとなる。一方、（吸引孔通風抵抗 rl +吸引ノズル通風抵抗 r2)と、（吸引ダクト通風抵抗 r3)は風が流れていないので通風抵抗は存在しない。結果として、（吸引装置通風抵抗 r4+排気ダクト通風抵抗 r5)が 63mm Aqになるまで風量は増大する。本実施の形態では風量は 0. 235m³Zminまで増大し、その時の吸引装置 20の開口部風速は 5. 2mZsecである。フィルター装置 8各部の通風抵抗は、（吸引孔通風抵抗 rl +吸引ノズル通風抵抗 r2)が OmmAq、（吸引ダクト通風抵抗 r3)が OmmAq、（吸引装置通風抵抗 r4+排気ダクト通風抵抗 r5)が 63mmAqとなっており、通風抵抗合計 Rは 63mmAqでこれも吸引清掃時と変わらない。この時、フィルター装置 8各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から排気ダクト内部風速 8. OmZsecとなり、排気ダクト内部に堆積していた塵埃は室外へ押し流されて排出される。

[0061] このように、吸引ノズル 14、吸引装置 20等を制御して上述した一連の動作を順次行うことで、小出力の吸引装置 20でも確実に塵埃を排出することができる。また、吸 Iノズノレ 14やダクト 18, 22の通風路の断面積を大きくして吸弓 I清掃時の通風抵抗を極力小さくすることもでき、強い吸引清掃性能と塵埃の堆積防止を両立することができる。 [0062] なお、本実施の形態では 2段階の排出動作としているが、例えば吸引ダクト 18の途中に開閉弁を設けて 3段階、 4段階の排出動作を行うようにしてもょ、。

産業上の利用可能性

[0063] 以上のように、本発明に力かる空気調和機のフィルター装置は、吸引清掃を行なつた後に吸引風量を増大させてフィルター装置内部の塵埃を室外へ排出できるので、小出力の吸引装置でも強い吸引力の確保と、確実な塵埃の排出を両立することができる。また、フィルター清掃機能と換気機能をもつ空気調和機を小型かつ安価に実現することができる。強力なエアフィルターの清掃ができるため、様々な形状のエアフィルターに利用でき、空気調和機のエアフィルターだけでなく冷却ファンを有する機器などのエアフィルター（例えば安定ィ匕電源のエアフィルターなど）を自動清掃するフィルター装置などにも適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 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ーと、該エアフィルターに対向する第 1の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引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する吸引装置を備え、前記吸引ノズルの前記第 1の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第 2の吸引孔を設け、前記吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにしたことを特徴とする空気調和機

[2] 前記吸引ノズルは、本体と該本体に摺動自在に取り付けられたベルトを有し、前記第 1及び第 2の吸引孔は前記ベルトに形成されるとともに、前記本体は前記第 1の吸引孔に連通する第 1の開口部と、該第 1の開口部の近傍に形成された少なくとも一つの第 2の開口部を有し、前記第 2の吸引孔を前記第 2の開口部に連通させて前記吸引ノズルにより吸引される空気の流量を増大するようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の空気調和機。

[3] 前記吸引ノズルと前記吸引装置を連通させる吸引ダクトをさらに備え、前記吸引ノズル本体における前記吸引ダクトとの連結部から離れた端部側に前記第 2の開口部を設けたことを特徴とする請求項 2に記載の空気調和機。

[4] 前記第 2の吸引孔及び前記第 2の開口部をそれぞれ複数設け、前記第 1の吸引孔及び前記第 1の開口部の両側にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項 2ある、は 3 に記載の空気調和機。

[5] 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ーと、該エアフィルターに対向する第 1の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引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する吸引装置を備え、該吸引装置は、開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、前記吸引装置より下流側の風量を変更できるようにしたことを特徴とする空気調和機。

[6] 前記開閉弁により吸引清掃機能と換気機能を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項 4に記載の空気調和機。

[7] 前記吸引装置は、前記開閉弁に貼付されたシール材をさらに備えたことを特徴とする請求項 5あるいは 6に記載の空気調和機。

[8] 前記吸引ノズルの前記第 1の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第 2の吸引孔を設け、前記エアフィルターの吸引清掃後に、前記第 1及び第 2の吸引孔より空気を吸引して前記吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、前記吸引装置の開口部を開放して前記吸引装置より下流側の風量を増大するように前記吸引ノズル及び前記吸引装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項 5あるいは 6に記載の空気調和機。