WO2019030814A1

WO2019030814A1 - 空調室内機

Info

Publication number: WO2019030814A1
Application number: PCT/JP2017/028713
Authority: WO
Inventors: 清安富; 周平横田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2019-02-14
Also published as: JP6808049B2; JPWO2019030814A1

Abstract

空調室内機は、空気の吸込み口に設けられ、両端部にラックギアが形成されたフィルタと、フィルタの両端部を支持するものであり、フィルタの搬送を支持する一対の支持部と、一対の支持部を連結する梁部とを有する支持枠と、支持枠に回転自在に取り付けられ、一方のラックギアと噛み合ってフィルタに回転力を伝達する駆動ギアと、駆動ギアに固定され、フィルタが回転する軸となるシャフトと、梁部に取り付けられ、駆動ギアが他方のラックギア側に移動することを規制するギアストッパと、を備えるフィルタ清掃装置を有する。

Description

空調室内機

　本発明は、フィルタを清掃するフィルタ清掃装置を有する空調室内機に関する。

　従来、フィルタを自動的に清掃するフィルタ清掃装置を有する空調室内機が知られている。フィルタは、例えば空調室内機の吸込み口に設けられており、吸込み口から吸い込まれる空気に含まれる塵埃を除去する。これにより、徐々にフィルタに塵埃が溜まっていき、吸込み口から吸い込まれる空気の量が減少する。このため、フィルタの定期的な清掃が必要であるが、清掃の手間を省くため、フィルタを自動的に清掃するフィルタ清掃装置を有する空調室内機が提案されている。フィルタ清掃装置において、例えばフィルタの両端部にはラックギアが形成されており、ラックギアと噛み合わされた駆動ギアを介してモータからの回転力がフィルタに伝達される。これにより、フィルタが搬送され、ブラシによってフィルタの表面が清掃される。特許文献１には、ブラシ駆動用モータの駆動ギアとブラシの被駆動ギアとの位置関係が、ロック部材によって保たれている空気調和機の室内機が開示されている。

特開２０１０－６５８９４号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された空気調和機の室内機は、フィルタのラックギアと噛み合ってフィルタに回転力を伝達する駆動ギアが、フィルタが回転する軸となるシャフトに対し位置決めされていない。シャフトは、製造する上で、軸方向の長さにばらつきが生じ易い。シャフトと駆動ギアとの位置決めがなされずに、シャフトと駆動ギアとが固定されると、シャフトの長さにばらつきが生じた場合、駆動ギアとラックギアとの歯の接触面積が減少する。これにより、歯先に過度な応力が作用して、歯が折損するおそれがある。また、駆動ギアとラックギアとの噛み合いがずれることにより、回転力の伝達性が不安定となる。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、シャフトの長さにばらつきが生じても、駆動ギアとラックギアとの噛み合わせ位置のずれを抑制する空調室内機を提供するものである。

　本発明に係る空調室内機は、空気の吸込み口に設けられ、両端部にラックギアが形成されたフィルタと、フィルタの両端部を支持するものであり、フィルタの搬送を支持する一対の支持部と、一対の支持部を連結する梁部とを有する支持枠と、支持枠に回転自在に取り付けられ、一方のラックギアと噛み合ってフィルタに回転力を伝達する駆動ギアと、駆動ギアに固定され、フィルタが回転する軸となるシャフトと、梁部に取り付けられ、駆動ギアが他方のラックギア側に移動することを規制するギアストッパと、を備えるフィルタ清掃装置を有する。

　本発明によれば、ギアストッパによって、フィルタの一方のラックギアと噛み合う駆動ギアが、他方のラックギア側に移動することが規制される。このため、シャフトの長さによらず、駆動ギアとラックギアとの噛み合わせ位置が固定される。従って、シャフトの長さにばらつきが生じても、駆動ギアとラックギアとの噛み合わせ位置のずれを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空調室内機１を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１において筐体７の側板を外したときの空調室内機１を示す側面図である。本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８を示す斜視図である。本発明の実施の形態１において側方から透視したときのフィルタ清掃装置８を示す側面図である。本発明の実施の形態１における外殻構造部２１及びモータ収納部２２を示す斜視図である。本発明の実施の形態１において側方から透視したときのフィルタ清掃装置８の要部を示す拡大側面図である。本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の内部を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の内部を示す側面図である。本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の駆動ギア３５周辺の断面図である。本発明の実施の形態１における梁部４２を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるシャフト３４及び駆動ギア３５を示す斜視図である。本発明の実施の形態１における梁部４２を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６を図１３とは別の方向からみた斜視図である。本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６の動作を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６の動作を示す斜視図である。本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６の動作を示す上面図である。

実施の形態１．
　以下、本発明に係る空調室内機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、本発明の実施の形態１に係る空調室内機１を示す分解斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態１において筐体７の側板を外したときの空調室内機１を示す側面図である。図１及び図２に示すように、空調室内機１は、室内に設けられて室内の空気を調整するものであり、基台２と、送風ファン３と、熱交換器４と、ドレンパン組立体５と、電気品６と、筐体７と、フィルタ清掃装置８とを有している。

　基台２は、空調室内機１の背面側を構成するものであり、例えば室内の壁に取り付けられる。送風ファン３は、基台２に取り付けられ、空調室内機１の上面に形成された空気の吸込み口７ａから室内空気を取り込み、空調室内機１の前面下部に形成された吹出し口７ｂから空気を吹き出させる。熱交換器４は、基台２に取り付けられ、送風ファン３によって取り込まれた室内空気と冷媒とを熱交換する。ドレンパン組立体５は、基台２に取り付けられ、熱交換器４から落下する凝縮液を受けるドレンパン７ｃと、空調室内機１の吹出し口７ｂに設けられ空気の上下方向の吹出方向を調整する上下風向調整板５ａとを有する。

　電気品６は、空調室内機１の制御を行う制御装置等が取り付けられた部材である。筐体７は、基台２に取り付けられ、空調室内機１の前面側及び側面側を構成する意匠部品である。空調室内機１において、送風ファン３によって吸込み口７ａから吸い込まれた室内空気は、熱交換器４によって冷媒との間で熱交換されて、冷気又は暖気となる。そして、冷気又は暖気は、上下風向調整板５ａによって上下方向の吹出方向が調整されて、吹出し口７ｂから吹き出す。

　図３は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８を示す斜視図であり、図４は、本発明の実施の形態１において側方から透視したときのフィルタ清掃装置８を示す側面図である。フィルタ清掃装置８は、吸込み口７ａに位置しており、フィルタ２３を自動的に清掃する。図３及び図４に示すように、フィルタ清掃装置８は、外殻構造部２１と、モータ収納部２２と、フィルタ２３と、ダストボックス２４と、清掃部２５とを備えている。

　図５は、本発明の実施の形態１における外殻構造部２１及びモータ収納部２２を示す斜視図である。図５に示すように、外殻構造部２１は、外殻を構成する枠状の部材であり、空調室内機１の吸込み口７ａ側に着脱自在に取り付けられている。モータ収納部２２は、外殻構造部２１の幅方向の中央部に取り付けられる部材であり、内部にモータ（図示せず）が収納されている。なお、モータ収納部２２の両側部には、第１のモータギア２６が取り付けられており、第１のモータギア２６は、モータからの回転トルクを駆動ギア３５（図６参照）に伝達する。また、モータ収納部２２の両側部には、第２のモータギア２７が取り付けられており、モータは、第２のモータギア２７を介して清掃部２５に回転トルクを伝達する。

　フィルタ２３は、外殻構造部２１の上面側に取り付けられており、網目状に形成されて通過する空気に含まれる塵埃が空調室内機１の内部に侵入することを抑制する。なお、フィルタ２３の両端部には、歯状のラックギア２３ａが形成されている（図６参照）。ダストボックス２４は、前面下部に取り付けられた箱型の部材であり、清掃部２５によって収集された塵埃が内部に溜められる。ダストボックス２４には、内部に溜まった塵埃を廃却する廃却口２４ａが設けられている（図６参照）。

　図６は、本発明の実施の形態１において側方から透視したときのフィルタ清掃装置８の要部を示す拡大側面図である。図６に示すように、清掃部２５は、フィルタ２３に付着した塵埃等を清掃するものであり、ブラシ３１と、ノコギリ刃３２と、支持枠３３と、シャフト３４と、駆動ギア３５と、ギアストッパ３６とを有している。ブラシ３１は、フィルタ２３が搬送される位置に設けられており、上下方向に揺動してフィルタ２３に接触し、フィルタ２３に付着している塵埃を掻き集める。ここで、ブラシ３１には、ブラシ用ギア３１ａが取り付けられており、ブラシ用ギア３１ａは第２のモータギア２７と噛み合っており、モータからの回転トルクによってブラシ３１が揺動する。このように、第２のモータギア２７は、モータからの回転トルクを、ブラシ用ギア３１ａを介してブラシ３１に伝達する。ノコギリ刃３２は、ダストボックス２４の内部上方且つ揺動するブラシ３１の両端の位置に設けられており、ブラシ３１が掻き集めた塵埃をブラシ３１からそぎ落とす。

　図７は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の内部を示す斜視図であり、図８は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の内部を示す側面図である。また、図９は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ清掃装置８の駆動ギア３５周辺の断面図である。支持枠３３は、フィルタ２３の両端を支持し、シャフト３４の両端が回転自在に取り付けられるものであり、左右一対の支持部４１と、梁部４２と、左右一対のギア保持部４３とを有している。支持部４１は、フィルタ２３の搬送を支持するものである。支持部４１には、フィルタ２３が搬送される際にフィルタ２３をガイドして巻き取りつつ収納する収納部４１ａと、駆動ギア３５が挿入されるギア挿入部４１ｂとが形成されている。

　図１０は、本発明の実施の形態１における梁部４２を示す斜視図である。図１０に示すように、梁部４２は、一対の支持部４１を連結するものである。梁部４２は、端部においてシャフト３４の回転軸方向に延びる２本のレール４２ａ，４２ａを有している。なお、梁部４２のレール４２ａは、１本でもよいし３本以上でもよい。また、梁部４２の一方のレール４２ａには、他方のレール４２ａに向かって延びる爪形状の係止部４２ｂを有している。ギア保持部４３は、一対の支持部４１の外側に設けられており、内側に突出するボス部４３ａを有している。

　図１１は、本発明の実施の形態１におけるシャフト３４及び駆動ギア３５を示す斜視図である。図１１に示すように、シャフト３４は、駆動ギア３５に固定され、フィルタ２３が回転する軸となる。シャフト３４は、断面凸形状をなしている。駆動ギア３５は、フィルタ２３に回転力を伝達するものであり、シャフト３４の両端部に設けられている。駆動ギア３５の内部には、凹凸形状を有した挿入孔３５ａが形成されている。挿入孔３５ａは、シャフト３４が挿入されると、挿入孔３５ａの凹部とシャフト３４の断面凸形状とが嵌合して、駆動ギア３５とシャフト３４とが回転せずに固定される。

　駆動ギア３５は、モータ用ギア５１とフィルタ用ギア５２とを有している。モータ用ギア５１は、第１のモータギア２６と噛み合っており、モータからの回転トルクが第１のモータギア２６及びモータ用ギア５１によって駆動ギア３５に伝達され、駆動ギア３５が回転し、シャフト３４も回転する。ここで、モータは、一方の駆動ギア３５側にのみ設けられている。シャフト３４が回転することにより、モータから直接回転トルクが伝達されない他方の駆動ギア３５も回転する。フィルタ用ギア５２は、フィルタ２３のラックギア２３ａと噛み合っており、駆動ギア３５が回転することによって、フィルタ用ギア５２と噛み合ったラックギア２３ａが形成されたフィルタ２３が回転する。これにより、フィルタ２３が搬送され、支持枠３３の支持部４１の収納部４１ａに巻き取られる。

　図１２は、本発明の実施の形態１における梁部４２を示す斜視図である。なお、駆動ギア３５のモータ用ギア５１側には、断面円状の円状挿入孔３５ｂが形成されており（図９参照）、図１２に示すように、ギア保持部４３のボス部４３ａが円状挿入孔３５ｂに挿入されることによって、シャフト３４の回転の中心位置が決定される。

　ここで、フィルタ清掃の動作について説明する。空調室内機１が運転しているとき、吸込み口７ａから室内空気が吸い込まれると、室内空気に含まれる塵埃がフィルタ２３に付着する。フィルタ２３に付着した塵埃を除去するため、定期的にフィルタ清掃装置８が動作する。モータが動作すると、第１のモータギア２６が回転し、第１のモータギア２６と噛み合う駆動ギア３５のモータ用ギア５１が回転する。そして、駆動ギア３５のフィルタ用ギア５２も回転し、フィルタ用ギア５２と噛み合うフィルタ２３のラックギア２３ａが回転する。これにより、フィルタ２３が搬送され、支持枠３３の支持部４１の収納部４１ａに巻き取られていく。なお、モータが動作すると、第２のモータギア２７も回転し、第２のモータギア２７と噛み合うブラシ用ギア３１ａが回転し、ブラシ３１が揺動する。

　フィルタ２３が搬送される際、図６に示すように、ブラシ３１が揺動しつつフィルタ２３に接触することによって、フィルタ２３に付着している塵埃が掻き集められる。ブラシ３１が揺動すると、ダストボックス２４内部においてノコギリ刃３２に接触し、ブラシ３１が掻き集めた塵埃がブラシ３１からそぎ落とされ、重力によって塵埃が落下する。これにより、フィルタ２３に付着している塵埃がダストボックス２４の底面に貯留される。なお、貯留された塵埃は、ダストボックス２４が取り外され、廃却口２４ａが開かれることによって、容易に廃却される。

　図１３は、本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６を示す斜視図であり、図１４は、本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６を図１３とは別の方向からみた斜視図である。図１３及び図１４に示すように、ギアストッパ３６は、梁部４２に取り付けられ（図７参照）、駆動ギア３５が他方のラックギア２３ａ側に移動することを規制する部材である。ギアストッパ３６は、本体部６１と、架橋部６２と、爪部６３と、リブ６４とを有している。本体部６１は、平行に並べられた２枚の板状部材である。本体部６１の１枚の板状部材には、切欠部６１ａが形成されている。切欠部６１ａに、支持枠３３の梁部４２のレール４２ａに設けられた係止部４２ｂが嵌まることによって、ギアストッパ３６は、梁部４２に対し幅方向に移動することが抑制される。

　架橋部６２は、本体部６１の２枚の板状部材の一端部同士を連結する部材である。なお、ギアストッパ３６は、一方のラックギア２３ａと噛み合う駆動ギア３５が、他方のラックギア２３ａ側に移動することを規制するものであり、駆動ギア３５が、一方のラックギア２３ａ側に若干移動することは許容する。即ち、駆動ギア３５と支持枠３３のギア保持部４３との間には、駆動ギア３５が一方のラックギア２３ａ側に若干移動するだけの空間が残されている。

　爪部６３は、本体部６１の２枚の板状部材の他端部から板状部材と垂直方向に突出する部材である。爪部６３は、支持枠３３の梁部４２の２本のレール４２ａの下面に引っ掛けられる（図８参照）。このように、ギアストッパ３６は、２本のレール４２ａに跨って配置されている。これにより、ギアストッパ３６が梁部４２に取り付けられ、ギアストッパ３６が梁部４２に対し上下方向に移動することが抑制される。これにより、ギアストッパ３６は、梁部４２に対しスライド自在に取り付けられる。なお、梁部４２のレール４２ａが１本の場合、爪部６３は１本のレール４２ａの下面に引っ掛けられる。このように、爪部６３の数はいずれであってもよい。リブ６４は、本体部６１の１枚の板状部材から垂直方向に突出する板状部材であり、駆動ギア３５の端面３５ｃに当たる（図７参照）。

　図１５及び図１６は、本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６の動作を示す斜視図であり、図１７は、本発明の実施の形態１におけるギアストッパ３６の動作を示す上面図である。これらの図をもとに、ギアストッパ３６の動作について説明する。図１５に示すように、先ず、ギアストッパ３６が支持枠３３の梁部４２に取り付けられる。ギアストッパ３６の爪部６３が支持枠３３の梁部４２の２本のレール４２ａの下面に引っ掛けられることによって、ギアストッパ３６が梁部４２に取り付けられる。

　そして、図１６に示すように、ギアストッパ３６が、一方のラックギア２３ａ側にスライドされると、ギアストッパ３６のリブ６４が、駆動ギア３５の端面３５ｃに当たって、駆動ギア３５を一方のラックギア２３ａ側に押圧する。ギアストッパ３６がスライドされると、図１７に示すように、ギアストッパ３６の本体部６１が、梁部４２の係止部４２ｂに当たる。そして、本体部６１がシャフト３４側に変形し、やがて、本体部６１が係止部４２ｂを乗り越えて、係止部４２ｂが本体部６１の切欠部６１ａに嵌まる。これにより、ギアストッパ３６が他方のラックギア２３ａ側に移動しない。従って、ギアストッパ３６のリブ６４に端面３５ｃが押されている駆動ギア３５も、他方のラックギア２３ａ側に移動しない。即ち、駆動ギア３５は、他方のラックギア２３ａ側に移動することが規制される。このように、ギアストッパ３６がスライドされることによって、駆動ギア３５を正規の位置まで押してずらすことができる。

　本実施の形態１によれば、ギアストッパ３６によって、フィルタ２３の一方のラックギア２３ａと噛み合う駆動ギア３５が、他方のラックギア２３ａ側に移動することが規制される。このため、シャフト３４の長さによらず、駆動ギア３５とラックギア２３ａとの噛み合わせ位置が固定される。従って、シャフト３４の長さにばらつきが生じても、駆動ギア３５とラックギア２３ａとの噛み合わせ位置のずれを抑制することができる。このため、モータからの回転トルクが、駆動ギア３５及びラックギア２３ａを介して安定してフィルタ２３に伝達される。

　本実施の形態１では、駆動ギア３５及びブラシ３１が、共通のモータによって回転しているが、駆動ギア３５及びブラシ３１がそれぞれ別のモータによって回転する構成とされてもよい。

　１　空調室内機、２　基台、３　送風ファン、４　熱交換器、５　ドレンパン組立体、５ａ　上下風向調整板、６　電気品、７　筐体、７ａ　吸込み口、７ｂ　吹出し口、７ｃ　ドレンパン、８　フィルタ清掃装置、２１　外殻構造部、２２　モータ収納部、２３　フィルタ、２３ａ　ラックギア、２４　ダストボックス、２４ａ　廃却口、２５　清掃部、２６　第１のモータギア、２７　第２のモータギア、３１　ブラシ、３１ａ　ブラシ用ギア、３２　ノコギリ刃、３３　支持枠、３４　シャフト、３５　駆動ギア、３５ａ　挿入孔、３５ｂ　円状挿入孔、３５ｃ　端面、３６　ギアストッパ、４１　支持部、４１ａ　収納部、４１ｂ　ギア挿入部、４２　梁部、４２ａ　レール、４２ｂ　係止部、４３　ギア保持部、４３ａ　ボス部、５１　モータ用ギア、５２　フィルタ用ギア、６１　本体部、６１ａ　切欠部、６２　架橋部、６３　爪部、６４　リブ。

Claims

　空気の吸込み口に設けられ、両端部にラックギアが形成されたフィルタと、
　前記フィルタの両端部を支持するものであり、前記フィルタの搬送を支持する一対の支持部と、一対の前記支持部を連結する梁部とを有する支持枠と、
　前記支持枠に回転自在に取り付けられ、一方の前記ラックギアと噛み合って前記フィルタに回転力を伝達する駆動ギアと、
　前記駆動ギアに固定され、前記フィルタが回転する軸となるシャフトと、
　前記梁部に取り付けられ、前記駆動ギアが他方の前記ラックギア側に移動することを規制するギアストッパと、
　を備えるフィルタ清掃装置を有する空調室内機。
　前記梁部は、回転軸方向に延びる２本のレールを有し、
　前記ギアストッパは、
　２本の前記レールに跨って配置されている
　請求項１記載の空調室内機。
　前記梁部は、係止部を有し、
　前記ギアストッパには、切欠部が形成されており、
　前記係止部が前記切欠部に嵌まることによって、前記ギアストッパが前記梁部に固定される
　請求項１又は２記載の空調室内機。
　前記ギアストッパは、
　前記梁部に対し回転軸方向にスライド自在に取り付けられている
　請求項１～３のいずれか１項に記載の空調室内機。