JP2011127873A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタを室内機本体から取り出すことなく自動的に清掃を行うことができ、しかも、小型化を図った空気調和機の室内機を得ることである。
【解決手段】室内機本体１内に吹出通風路１３が形成された空気調和機の室内機において、エアフィルタ２０を移動させる移動機構４６と、エアフィルタ２０が移動した場合にエアフィルタに接触してエアフィルタに付着している塵埃を除去するエアフィルタ清掃ユニットと、を備え、エアフィルタ２０は、室内機本体１内に吸入される空気中の塵埃を捕捉する位置と、一端側が吹出通風路１３の出口側から吹出通風路１３の隔壁部材１２の内面に沿って吹出通風路１３から吹出す空気の吹出し方向上流側に位置する送風機９と隔壁部材１２との間の隙間へ入り込んだ位置との間で移動可能に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関し、特にエアフィルタに付着した塵埃をエアフィルタから自動的に除去する機能を備えた空気調和機の室内機に関する。

空気調和機の運転時には、室内の空気が室内機本体に形成された空気吸込口から室内機本体内に吸入され、室内機本体に設置された熱交換器で熱交換された後、温風空気又は冷風空気となって室内に吹出す。なお、室内機本体内には空気吸込口と対向する位置にエアフィルタが設けられ、室内機本体内に吸入された空気中に含まれた塵埃はエアフィルタで捕捉され、塵埃を取除かれたクリーンな空気が熱交換器に導かれて熱交換される。

空調運転の継続に伴い、エアフィルタには空気中から捕捉した塵埃が堆積し、そのまま放置すると熱交換器に対する空気の流通が阻害され、熱交換効率の低下を招く。

そこで、熱交換器の熱交換効率を向上させるためには、エアフィルタに付着している塵埃を除去する清掃作業を定期的に行なう必要がある。

エアフィルタの清掃作業は、室内機本体の前面を覆う位置に回動可能に設けられている前面パネルを開放位置へ回動させることによりエアフィルタを露出させ、露出したエアフィルタの下端部を摘んで引き下ろし、室内機本体から取外して行なうことが一般的である。清掃終了後には、エアフィルタを押上げて室内機本体に取付ける。

しかし、一般的に多用される空気調和機の室内機は、いわゆる壁掛け式と呼ばれる形式であって部屋の壁面の高所に取り付けられている。このため、例えば高齢者や女性にとっては、室内機の前面パネルの開閉作業やエアフィルタの着脱作業が困難であり、エアフィルタの清掃ができずにエアフィルタに塵埃が付着したままの状態になり易い。

そこで、例えば特許文献１に開示されているように、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に除去する手段を備えた空気調和機の室内機が提案されている。具体的には、室内機の筺体内に収容された逆Ｖ字状の熱交換器に対して、筺体前面から上面にかけてエアフィルタを配置している。さらに、熱交換器の頂点付近には、エアフィルタを筺体の前面側と背面側とに移動させる移動手段と、エアフィルタの移動にともないエアフィルタに付着している塵埃を除去するゴミ取り部とが設けられている。

特許文献１に開示されている室内機によれば、長尺のエアフィルタを筺体の外部へ引き出すことなく、筺体内でエアフィルタを往復移動させることによりエアフィルタの清掃を容易に行なうことができる。

特開２００４−４４９３３号公報

しかし、特許文献１に記載された室内機によれば、筺体の前面側と背面側とに、エアフィルタが移動できるスペースを確保しなければならない。したがって、筐体の前後方向の幅寸法が大きくなり、室内機の大型化が避けられない。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、エアフィルタを室内機の筐体から取り出すことなく自動的に清掃を行うことができ、しかも、筐体の小型化を図ることができる空気調和機の室内機を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、室内機本体内に熱交換器と送風機とが収容され、前記送風機の駆動に伴なって前記室内機本体内に吸入される空気の吸入方向に沿った前記熱交換器の上流側に吸入される空気中の塵埃を捕捉するエアフィルタが配置され、前記熱交換器を通過した空気が室内に吹出す吹出通風路が前記室内機本体に形成された空気調和機の室内機において、前記エアフィルタを移動させる移動機構と、前記エアフィルタが移動した場合に前記エアフィルタに接触して前記エアフィルタに付着している塵埃を除去するエアフィルタ清掃ユニットと、を備え、前記エアフィルタは、前記室内機本体内に吸入される空気中の塵埃を捕捉する位置と、一端側が前記吹出通風路の出口側から前記吹出通風路の隔壁部材の内面に沿って前記吹出通風路から吹出す空気の吹出し方向上流側に位置する前記送風機と前記隔壁部材との間の隙間へ入り込んだ位置との間で移動可能に設けられていることである。

本発明によれば、エアフィルタを室内機本体から取り出すことなく自動的に清掃を行うことができ、しかも、室内機本体の小型化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略構造を示す縦断側面図である。 （Ａ）はエアフィルタを示す側面図、（Ｂ）はエアフィルタを示す正面図である。 回転ブラシとエアフィルタ駆動ギアとの付近の構造を示す説明図である。 エアフィルタの清掃時の状態を示す室内機の縦断側面図である。 開閉パネルを開放した状態を示す室内機の縦断側面図である。 空気調和機が運転される場合の室内機を示す縦断側面図である。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、空気調和機の室内機の概略構造を示す縦断側面図である。

図１に示す空気調和機の室内機の室内機本体１は、前側筺体を構成している前面パネル２と後板筺体３とから構成され、上下方向（矢印Ｚ方向）に対して横幅方向（矢印Ｘ方向）の寸法が大きい横長形状に形成されている。

前面パネル２には、室内機が設置された室内の空気を室内機本体１内に吸入するための前面吸込口４と上面吸込口５とが形成されている。さらに、前面パネル２には前面吸込口４を覆う位置に開閉パネル６が取付けられており、開閉パネル６はヒンジ部６Ａを中心として開閉可能に設けられている。

前面パネル２の上部に形成された上面吸込口５には枠状の桟５Ａが嵌め込まれており、上面吸込口５はこの桟５Ａによって複数の空間部に仕切られている。

前面パネル２の前面下部には、空気調和機の運転に伴なって空気（温風空気又は冷風空気）が吹出す吹出口７が形成されている。この吹出口７には、吹出す空気の水平方向の風向きを変えるための水平ルーバ７Ａと、吹出す空気の左右方向の風向きを変えるための左右ルーバ７Ｂとが一体的に設けられている。

室内機本体１内には、熱交換器８が配置されている。この熱交換器８は、前側熱交換器８Ａと後側熱交換器８Ｂとからなり、これらの前側熱交換器８Ａと後側熱交換器８Ｂとが逆Ｖ字状に配置されている。熱交換器８の一側部には、室内機を制御するための各種の電気部品を収納した電気部品箱（図示せず）が配置されている。前側熱交換器８Ａは、前面パネル２に対して一定の間隙をあけるとともに前面パネル２に対してほぼ平行な湾曲状に形成されており、前面吸込口４と上部吸込口５とに対向している。後側熱交換器８Ｂは、直線状に形成されており、上部吸込口５に対して斜めに傾斜した状態で対向している。

前側熱交換器８Ａと後側熱交換器８Ｂとの間には、送風機９が配置されている。送風機９は、横流ファン９Ａとファンモータ９Ｂとから構成されている。ファンモータ９Ｂは室内機本体１内の一側端のスペースに配置されており、横流ファン９Ａの一方の支軸がファンモータ９Ｂの回転軸に対して機械的に連結されている。

前側熱交換器８Ａの下端部の下側には前ドレンパン１０Ａが設置され、後側熱交換器８Ｂの下端部の下側には後ドレンパン１０Ｂが設置されている。前ドレンパン１０Ａは、前側熱交換器８Ａから滴下するドレン水を受け、受けたドレン水を図示しない排水ホースを介して外部に排水する。後ドレンパン１０Ｂは、後側熱交換器８Ｂから滴下するドレン水を受け、受けたドレン水を図示しない排水ホースを介して外部に排水する。

前ドレンパン１０Ａと後ドレンパン１０Ｂとの側壁の一部は、送風機９に近接して設けられており、前ドレンパン１０Ａと後ドレンパン１０Ｂとの側壁の一部と送風機９の横流ファン９Ａとの間にノーズ１１Ａ，１１Ｂが形成されている。ノーズ１１Ｂを形成する後ドレンパン１０Ｂの側壁と吹出口７との間には、隔壁部材１２が連結されている。そして、隔壁部材１２とこの隔壁部材１２に対向する前ドレンパン１０Ａの側壁とによって、送風機９の駆動時に熱交換器８を通過した空気（温風空気又は冷風空気）が吹出口７に向けて吹出す吹出通風路１３が形成されている。

室内機本体１内における熱交換器８の前面側には、エアフィルタ２０が配置されている。このエアフィルタ２０は、上方側エアフィルタ２１と下方側エアフィルタ２２とからなり、上方側エアフィルタ２１と下方側エアフィルタ２２とは、連結部２３により回動可能に連結されている。

図２は、エアフィルタ２０の構造を示しており、図２（Ａ）は、エアフィルタ２０の側面図であり、図２（Ｂ）は、エアフィルタ２０の正面図である。連結部２３は、上方側エアフィルタ２１の一端側の端部と下方側エアフィルタ２２の一端側の端部とを回動可能に連結している。

上方側エアフィルタ２１と下方側エアフィルタ２２とは、図２（Ｂ）に示すように、長方形状の枠体２４に対してネット２５を貼ることにより形成され、湾曲できるような柔軟性を有している。連結部２３には、上方側フィルタ２１に対して下方側フィルタ２２を一方向（図２（Ａ）に示す矢印Ｍ方向）にのみ折曲させることができるストッパーを備えている。枠体２４には、エアフィルタ２０を室内機本体１内に配置した場合に上下となる方向（図２（Ｂ）に示す矢印Ｓ方向）の両側に、それぞれ複数のエアフィルタ送り穴２６が直列に形成されている。これらのエアフィルタ送り穴２６には、後述するエアフィルタ駆動ギア２７の歯先が嵌り込むことができる。エアフィルタ送り穴２６に嵌り込んだ左右のエアフィルタ駆動ギア２７が回転することにより、エアフィルタ２０が室内機本体１内において上下方向（図２（Ａ）に示す矢印Ｒ１、Ｒ２方向）に移動する。

次に、エアフィルタ清掃ユニット３０について、図１と図３とを参照して説明する。図１に示すように、エアフィルタ清掃ユニット３０は、開閉パネル６の内側であって、前ドレンパン１０Ａの前方側に配置されている。エアフィルタ清掃ユニット３０は、塵埃掻き取り部３１と、塵埃受け部３２と、貫通穴６０を開閉する開閉機構部３３とを備えている。

塵埃掻き取り部３１は、開閉パネル６の内側面に固定された取付部４０と、この取付部４０に回転可能に支持された回転ブラシ４１とを備えている。回転ブラシ４１は室内機本体１の横幅方向（矢印Ｘ方向）に延出した回転軸４２を有し、この回転軸４２の両端が取付部４０に支持されている。回転ブラシ４１が回転軸４２の軸心回りに回転しながらエアフィルタ２０に接触することにより、エアフィルタ２０に付着している塵埃を除去することができる。

図３は、回転ブラシ４１とエアフィルタ駆動ギア２７との付近の構造を示している。回転ブラシ４１は回転軸４２を中心として回転可能に支持されており、回転ブラシ４１の先端部がエアフィルタ２０の表面に接するようにして配置されている。回転ブラシ４１の回転軸４２方向（図３に示す矢印Ｘ方向）の長さ寸法は、エアフィルタ２０のＸ方向の幅寸法と同じである。回転ブラシ４１の回転軸４２はステッピングモータ４３の出力軸に連結されており、ステッピングモータ４３は制御部１００に接続されている。制御部１００からステッピングモータ４３に対して自動清掃運転指令が与えられると、ステッピングモータ４３が駆動されて回転ブラシ４１が矢印Ｄ方向に回転する。

また、図３に示すように、エアフィルタ駆動ギア２７は回転軸４５を中心として回転可能に支持され、回転軸４５は別のステッピングモータ４４の出力軸に連結され、ステッピングモータ４４は制御部１００に接続されている。制御部１００からステッピングモータ４４に対して自動清掃運転指令が与えられると、ステッピングモータ４４が駆動されてエアフィルタ駆動ギア２７は正転又は逆転する。エアフィルタ駆動ギア２７がエアフィルタ２０のエアフィルタ送り穴２６に噛み合って回転することで、エアフィルタ２０はＲ１方向又はＲ２方向へ上下移動する。これらのステッピングモータ４４とエアフィルタ駆動ギア２７とにより、エアフィルタ２０の清掃時にエアフィルタ２０を上下方向（矢印Ｒ１、Ｒ２方向）に移動させる移動機構４６が構成されている。

エアフィルタ２０がＲ１方向とＲ２方向とに上下移動するとともに回転ブラシ４１がエアフィルタ２０に接触した状態でＤ方向に連続回転することにより、エアフィルタ２０の表面に付着している塵埃が回転ブラシ４１により効率よく掻き取られる。

塵埃受け部３２は、回転ブラシ４１により掻き取られて重力により落下した塵埃を回収する部分であり、開閉パネル３の内側に位置するとともに塵埃掻き取り部３１の取付部４０に着脱可能に嵌め込まれている。また、塵埃受け部３２の上端部には、上方に向けてＬ字型に屈曲した掻き落し用突起５０が形成されている。この掻き落し用突起５０はその先端部が回転ブラシ４１に接触するように位置決めされており、掻き落し用突起５０が回転する回転ブラシ４１に接触することにより、回転ブラシ４１に付着している塵埃を掻き落とし、塵埃受け部３２内に回収することができる。

開閉機構部３３は、貫通穴６０を開閉する機構であり、貫通穴６０を閉止する位置と開放する位置とにヒンジ部６２を支点として回動可能な閉鎖部材６１と、閉鎖部材６１を回動させるソレノイド等のアクチュエータ（図示せず）とを備えている。なお、貫通穴６０は、塵埃を捕捉する位置でエアフィルタ２０を収容する領域と、吹出通風路１３とを連通させる穴であり、エアフィルタ２０のＸ方向の幅寸法より僅かに大きな幅寸法に形成されている。

図４は、エアフィルタ２０の清掃時の状態を示す室内機の縦断側面図である。エアフィルタ２０の清掃時には、開閉機構部３３の閉鎖部材６１がヒンジ部６２を支点として回動し、貫通穴６０が解放される。そして、エアフィルタ駆動ギア２７により駆動されたエアフィルタ２０が矢印Ｒ２方向に移動することにより、エアフィルタ２０の下端側の一端側が貫通穴６０を貫通し、吹出通風路１３における出口側である吹出口７側であって、吹出通風路１３から吹出す空気の吹き出し方向に沿った水平ルーバ７Ａ及び左右ルーバ７Ｂより上流側に入り込む。貫通穴６０を通過して吹出通風路１３内に入り込んだエアフィルタ２０は、さらに、吹出通風路１３を形成する隔壁部材１２の内面に沿って吹出通風路１３から吹出す空気の吹出し方向上流側に位置する送風機９を構成する部材である横流ファン９Ａと隔壁部材１２との間の隙間へ入り込む。

なお、室内機本体１の横幅方向（矢印Ｘ方向）の左右の壁部には、エアフィルタ２０が吹出通風路１３の内周面に沿って吹出通風路１３から吹出す空気の吹出し方向上流側へ入り込む場合に、エアフィルタ２０をガイドするフィルタガイド６３が形成されている。これらのフィルタガイド６３には、エアフィルタ２０の横幅方向の両側に位置する枠体２４の片面が当接される。

貫通穴６０を閉鎖できる開閉機構部３３を設けている理由としては、空気調和機の運転時に、吹出通風路１３内を通って吹出口７から吹出すべき空気（温風空気、冷風空気）が貫通穴６０から熱交換器８側に吸い込まれることを防止するためである。温風空気や冷風空気が貫通穴６０から熱交換器８側に吸い込まれると、室内に吹出す空気量が減り、暖房や冷房の効率が低下する。また、冷房運転中は、冷風空気が熱交換器８側に吸い込まれて熱交換器８の外周面の温度が低下することにより、結露が発生しやすくなる。

図５は、開閉パネル６を開放した状態を示す室内機の縦断側面図である。塵埃受け部３２に溜まった塵埃Ｊを廃棄する場合には、開閉パネル６をヒンジ部６Ａの回りに矢印Ｙ１方向へ回動させ、その後、塵埃受け部３２を矢印Ｚ１方向へ引張ることにより塵埃掻き取り部３１から分離して取外す。これにより、塵埃掻き取り部３１に溜まった塵埃Ｊを容易に廃棄することができる。

このような構成において、図６は、空気調和機が運転されている場合の室内機を示す縦断正面図である。空気調和機の運転時には、開閉パネル５が閉じられており、送風機９が駆動される。送風機９が駆動されることにより、室内の空気が矢印Ｐで示すように前面吸込口４や上面吸込口６から室内機本体１内に吸入され、熱交換器８で熱交換された空気が吹出通風路１３内を通って吹出口７から室内に吹出す。

なお、空気調和機の運転時には、エアフィルタ２０は、室内機本体１内に吸入される空気の吸入方向に沿った熱交換器８の上流側であって、室内機本体１内に吸入された空気中の塵埃を捕捉できる位置に位置している。

したがって、室内機本体１内に吸入された空気はエアフィルタ２０で塵埃を取除かれた後に熱交換器８で熱交換され、塵埃を含まないクリーンな空気が吹出口７から吹き出す。一方、エアフィルタ２０には空気中に含まれていた塵埃が次第に付着する。

エアフィルタ２０に一定量の塵埃が付着した場合には、エアフィルタ２０の清掃を自動的に行うことができる。このエアフィルタ２０の自動清掃は、運転時間や塵埃の付着量を検出するセンサの検出結果に基づいて自動的に開始させてもよく、又は、オペレータが清掃開始ボタンを押すことにより開始させてもよい。

自動清掃が開始されると、図４に示すように、アクチュエータにより閉鎖部材６１が回動されて貫通穴６０が解放され、及び、エアフィルタ駆動ギア２７がステッピングモータ４４により往復駆動され、さらに、ステッピングモータ４３により回転ブラシ４１が回転駆動される。

エアフィルタ駆動ギア２７が往復駆動されることにより、エアフィルタ２０が、図１に示したように、室内機本体１内に吸入される空気中の塵埃を捕捉する位置と、図４に示したように、エアフィルタ２０が貫通孔６０から吹出通風路１３内に入り込むとともにエアフィルタ２０の他端側がエアフィルタ清掃ユニット３０に到達する位置との間で往復移動する。エアフィルタ２０の往復移動は、必要に応じて複数回行なわれる。

このようにしてエアフィルタ２０の往復動が複数回行なわれることにより、エアフィルタ２０に付着している塵埃がエアフィルタ２０から除去され、エアフィルタ２０から除去された塵埃が塵埃受け部３２に回収される。

ここで、エアフィルタ２０を自動清掃する場合において、エアフィルタ２０は図１に示したように空気調和機の運転時に室内機本体１に吸入される空気中の塵埃を捕捉する位置と、図４に示したように吹出通風路１３内に入り込んだ位置との間で往復移動する。したがって、エアフィルタ２０を自動清掃する際にエアフィルタ２０が移動するスペースを室内機本体１内に新たに設ける必要がなく、室内機本体１の前後方向（矢印Ｙ方向）の厚み寸法を薄くして室内機本体１の小型化を図ることができる。

また、吹出通風路１３内に入り込んで往復移動するエアフィルタ２０は、その横幅方向の両側に位置する枠体２４がフィルタガイド６３によりガイドされるため、往復移動をスムーズに行なわせることができる。

また、エアフィルタ清掃ユニット３０は、前ドレンパン１０Ａの前方側に配置されている。前ドレンパン１０Ａの前方は前面吸込口４からの空気の吸込が行なわれていない場所であり、この場所にエアフィルタ清掃ユニット３０を配置しても前面吸込口４からの空気の吸い込みを新たに制限することにはならず、室内機本体１への空気の吸込性能を維持することができる。

１…室内機本体、８…熱交換器、９…送風機、１０Ａ…ドレンパン、１３…吹出通風路、２０…エアフィルタ、３０…エアフィルタ清掃ユニット、４６…移動機構、６３…フィルタガイド

Claims (3)

1. 室内機本体内に熱交換器と送風機とが収容され、前記送風機の駆動に伴なって前記室内機本体内に吸入される空気の吸入方向に沿った前記熱交換器の上流側に吸入される空気中の塵埃を捕捉するエアフィルタが配置され、前記熱交換器を通過した空気が室内に吹出す吹出通風路が前記室内機本体に形成された空気調和機の室内機において、
   前記エアフィルタを移動させる移動機構と、
   前記エアフィルタが移動した場合に前記エアフィルタに接触して前記エアフィルタに付着している塵埃を除去するエアフィルタ清掃ユニットと、
   を備え、
   前記エアフィルタは、前記室内機本体内に吸入される空気中の塵埃を捕捉する位置と、一端側が前記吹出通風路の出口側から前記吹出通風路の隔壁部材の内面に沿って前記吹出通風路から吹出す空気の吹出し方向上流側に位置する前記送風機と前記隔壁部材との間の隙間へ入り込んだ位置との間で移動可能に設けられていることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記熱交換器の下側にドレンパンが配置され、前記エアフィルタ清掃ユニットは前記ドレンパンの前方側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。
3. 前記室内機本体の左右の壁部に、前記吹出通風路の出口側から前記吹出通風路の内周面に沿って前記吹出通風路から吹出す空気の吹出し方向上流側へ入り込む前記エアフィルタをガイドするフィルタガイドが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機の室内機。

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