JP2013137128A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力損失の増加を防止する。
【解決手段】空気調和機の室内機１は、フィルタ２１と、フィルタ２１に付着した塵埃を除去する塵埃除去手段（フィルタ駆動モータ、掃除ユニット４０、ブラシ駆動モータ）とを備えている。塵埃除去手段は、所定時間おきにフィルタ２１に付着した塵埃を除去するように制御されるものであって、前記所定時間が、所定湿度以上の場合において所定湿度未満の場合より短くなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去手段を備えた空気調和機に関するものである。

従来から、空気調和機として、空気中に含まれる塵埃を捕捉するフィルタと、フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去手段とを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。塵埃除去手段は、フィルタに接触するブラシを備えており、フィルタ掃除運転時には、フィルタを移動させることで、フィルタに付着した塵埃がブラシに掻き取られて除去される。また、フィルタ掃除運転は、空調運転の運転時間に基づいて周期的に行われる。つまり、前回のフィルタ掃除運転を終了してからの空調運転の累積時間が所定時間に達すると、自動的にフィルタ掃除運転を開始するようになっている。

特開２０１１−８５２６５号公報

しかしながら、室内の湿度が高い場合、塵埃は水分含有量が多く粒径が大きいため、塵埃がフィルタに付着しやすい。そのため、フィルタの目詰まりが生じやすく、圧力損失が増大するという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、圧力損失の増加を防止できる空気調和機を提供することである。

上記課題を解決するために、第１の発明に係る空気調和機は、フィルタと、前記フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去手段とを備え、前記塵埃除去手段は、所定時間おきに前記フィルタに付着した塵埃を除去するように制御されるものであって、前記所定時間が、所定湿度以上の場合において所定湿度未満の場合より短いことを特徴とする。

この空気調和機では、湿度が高い場合には、フィルタに塵埃が付着しやすいため、塵埃除去の周期を短くすることで、フィルタに塵埃が堆積して圧力損失が大きくなるのを防止できる。

第２の発明に係る空気調和機の室内機は、第１の発明において、所定湿度以上の場合及び所定湿度未満の場合の少なくとも一方における前記所定時間を変更する変更手段を備えていることを特徴とする。

この空気調和機では、塵埃除去の周期を変更手段によって変更できるため、例えば湿度以外の条件やユーザーの要望に応じて塵埃除去の周期を変更できる。

第３の発明に係る空気調和機の室内機は、第２の発明において、前記フィルタに付着した塵埃量を検出する塵埃量検出手段を備え、前記変更手段が、前記塵埃量検出手段で検出された塵埃量に基づいて前記所定時間を変更することを特徴とする。

この空気調和機では、フィルタに付着した塵埃量に基づいて塵埃除去の周期を変更できるため、例えば、塵埃量が多い場合に塵埃除去の周期を短くすることで、圧力損失が大きくなるのを確実に防止できる。

第４の発明に係る空気調和機は、第１〜第３のいずれかの発明において、湿度を検出する湿度検出手段を備え、前記塵埃除去手段が、前記湿度検出手段で検出された湿度に基づいて制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、湿度検出手段によって検出された湿度に基づいて塵埃除去の周期を制御できるため、所定湿度以上の場合の塵埃除去の周期を、所定湿度未満の場合の塵埃除去の周期よりも確実に短くできる。

第５の発明に係る空気調和機は、第１〜第４のいずれかの発明において、温度を検出する温度検出手段を備え、前記塵埃除去手段が、前記温度検出手段で検出された温度に基づいて制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、湿度検出手段を備えていなくても、湿度は温度と対応するので、温度検出手段で検出された温度に基づいて塵埃除去手段を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。

第６の発明に係る空気調和機は、第１〜第５のいずれかの発明において、現在の日付を記憶する記憶手段を備え、前記塵埃除去手段が、前記記憶手段で記憶された日付に基づいて制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、湿度検出手段を備えていなくても、湿度は日付と対応するので、記憶手段で記憶された日付に基づいて塵埃除去手段を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、湿度が高い場合には、フィルタに塵埃が付着しやすいため、塵埃除去の周期を短くすることで、フィルタに塵埃が堆積して圧力損失が大きくなるのを防止できる。

第２の発明では、塵埃除去の周期を変更手段によって変更できるため、例えば湿度以外の条件やユーザーの要望に応じて塵埃除去の周期を変更できる。

第３の発明では、フィルタに付着した塵埃量に基づいて塵埃除去の周期を変更できるため、例えば、塵埃量が多い場合に塵埃除去の周期を短くすることで、圧力損失が大きくなるのを確実に防止できる。

第４の発明では、湿度検出手段によって検出された湿度に基づいて塵埃除去の周期を制御できるため、所定湿度以上の場合の塵埃除去の周期を、所定湿度未満の場合の塵埃除去の周期よりも確実に短くできる。

第５の発明では、湿度検出手段を備えていなくても、湿度は温度と対応するので、温度検出手段で検出された温度に基づいて塵埃除去手段を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。

第６の発明では、湿度検出手段を備えていなくても、湿度は日付と対応するので、記憶手段で記憶された日付に基づいて塵埃除去手段を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機の斜視図である。 図１に示す室内機の断面図である。 フィルタユニットと掃除ユニットの斜視図である。 フィルタユニットの一部分を示す斜視図である。 第１実施形態の空気調和機の制御部の制御ブロック図である。 図２の部分拡大図であって、（ａ）はフィルタに付着した塵埃を除去している状態を示し、（ｂ）はブラシに付着した塵埃を除去している状態を示し、（ｃ）はフィルタを元の位置に戻している状態を示す。 本発明の他の実施形態の空気調和機のフィルタユニットの断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る空気調和機について説明する。
本実施形態の空気調和機は、図１に示す室内機１と、図示しない室外機とで構成されており、室内の冷暖房を行う。室内機１は、全体として一方向に細長い形状を有しており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に据え付けられるものである。
なお、以下の説明において、室内機１が取り付けられる壁から突出する方向を「前方」と称し、その反対の方向を「後方」と称する。また、図１に示す左右方向を単に「左右方向」と称する。

図２及び図３に示すように、室内機１は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に収容された熱交換器２、送風機３、フィルタユニット２０、フィルタ駆動モータ（フィルタ駆動手段）３０、掃除ユニット４０、およびブラシ駆動モータ（ブラシ駆動手段）５０等の内部機器を備えている。フィルタ駆動モータ３０、掃除ユニット４０、およびブラシ駆動モータ５０が、本発明の塵埃除去手段を構成している。また、本実施形態の室内機１は、室内湿度を検出する湿度センサ（湿度検出手段）４（図５参照）を備えている。

空調運転（暖房運転または冷房運転）時には、送風機３が駆動されて、ケーシング１０の上面に形成された吸込口１１ａから室内空気が吸い込まれる。そして、その吸い込まれた空気が熱交換器２において加熱または冷却された後、ケーシング１０の下面に形成された吹出口１１ｂから吹き出される。

また、室内機１は、フィルタ掃除運転を行うことができる。フィルタ掃除運転では、フィルタ駆動モータ３０とブラシ駆動モータ５０が駆動されて、フィルタユニット２０のフィルタ２１に付着した塵埃が掃除ユニット４０によって除去される。フィルタ掃除運転は、所定時間おきに行われる。

ケーシング１０は、後方が開口した略直方体状の筺体からなるグリル１１と、グリル１１の前面に設けられた開口を覆う前面パネル１２とを有する。グリル１１の上面には、左右方向に長い格子状の開口である吸込口１１ａが形成されており、グリル１１の下面には、左右方向に細長い矩形状の開口である吹出口１１ｂが形成されている。また、吹出口１１ｂの近傍には、水平フラップ１３が設けられている。水平フラップ１３は、吹出口１１ｂから吹き出される空気流の上下方向の風向きを変更すると共に、吹出口１１ｂの開閉を行う。

送風機３は、クロスフローファンで構成されており、その軸方向が左右方向に沿うように配置されている。送風機３は、上前方から空気を吸い込んで、下後方に吹き出すようになっている。熱交換器２は、送風機３の前方と上方とを取り囲むように配置されている。

フィルタユニット２０は、吸込口１１ａに近接する位置に配置されている。図３に示すように、フィルタユニット２０は、左右に並んで配置された２つのフィルタ２１と、この２つのフィルタ２１を保持する枠ユニット２２とで構成される。

フィルタ２１は、環状に形成された合成樹脂製の網からなり、フィルタ２１を通過する空気中に含まれる塵埃を捕捉する。フィルタ２１のうち、空調運転時に空気の流れ方向上流側に配置された部分を上流側部分２１ａとし、空気の流れ方向下流側に配置された部分を下流側部分２１ｂとする。フィルタ２１を通過する空気中に含まれる塵埃は、主に上流側部分２１ａの外周面に付着する。

枠ユニット２２は、環状のフィルタ２１を周方向に移動可能に保持する。枠ユニット２２によって保持されたフィルタ２１は、ケーシング１０の上面と前面に沿うように配置されている。図２に示すように、枠ユニット２２は、各フィルタ２１の内側の前端に配置されたローラ２３と、各フィルタ２１を内側から支持する内側支持部２４と、各フィルタ２１を外側から支持する外側支持部２５とを有する。また、図３に示すように、枠ユニット２２の右側面には、２つのローラ２３を回転させるための２つのフィルタ駆動モータ３０と、後述するブラシ４１および圧縮ロッド４２を回転させるためのブラシ駆動モータ５０が取り付けられている。

ローラ２３は、両端部が回転可能に軸支されている。図４に示すように、ローラ２３の右端部には、フィルタ駆動モータ３０によって回転駆動されるギア２３ａが取り付けられている。なお、左側のローラ２３のギア２３ａは、図示しない中間ギア部材を介して、フィルタ駆動モータ３０の駆動力が伝達されるようになっている。

ローラ２３の外周面には、パイル織物が貼り付けられている。パイル織物とは、表面に短い繊維（パイル糸）が起毛した織物である。ローラ２３のパイル糸が、フィルタ２１の網目に入り込むことで、フィルタ２１はローラ２３に対して滑りにくくなっている。そのため、ローラ２３をフィルタ駆動モータ３０によって回転させることで、フィルタ２１は内側支持部２４と外側支持部２５に沿って周方向に移動する。

掃除ユニット４０は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去するためのものであって、図２に示すように、フィルタ２１の前端部の下方に配置されている。掃除ユニット４０は、ブラシ４１と、圧縮ロッド４２と、櫛部材４３と、ダストボックス４４とを有する。

ブラシ４１は、ローラ２３の下方に配置されており、両端部が回転可能に軸支されている。ブラシ４１は、２つのフィルタ２１に対応する部分にブラシ毛を有する。ブラシ毛は、フィルタ２１の前端部に接触している。フィルタ２１を移動させることで、フィルタ２１に付着した塵埃をブラシ毛によって掻き取ることができる。

ブラシ４１の右端部には、ブラシ駆動モータ５０によって図２中の反時計周りに回転駆動されるギア４１ａが取り付けられている。また、ブラシ４１の中央部（２つのフィルタ２１の間に対応する部分）には、圧縮ロッド４２に回転力を伝達するためのギア４１ｂが取り付けられている。ブラシ４１が回転することで、ブラシ毛に付着した塵埃が、圧縮ロッド４２の近傍に搬送される。

圧縮ロッド４２は、ブラシ４１の下方に配置されている。圧縮ロッド４２は、両端部が回転可能に軸支されており、その中央部には、ブラシ４１のギア４１ｂに噛み合う従動ギア４２ａが取り付けられている。圧縮ロッド４２は、ブラシ４１と反対方向（図２中、時計周り）に回転する。圧縮ロッド４２とブラシ４１が回転することで、ブラシ４１に付着した塵埃は、櫛部材４３と圧縮ロッド４２と間に巻き込まれて圧縮される。

櫛部材４３は、圧縮ロッド４２の後方に配置されており、その先端がブラシ４１に接触している。ブラシ４１と圧縮ロッド４２と間で圧縮されてブラシ４１に付着したままの塵埃は、櫛部材４３によってブラシ４１から離脱される。ダストボックス４４は、ブラシ４１から離脱した塵埃を収容する。

次に、室内機１の制御部６０について図５を参照しつつ説明する。
制御部６０は、空調運転とフィルタ掃除運転を制御する。図５に示すように、制御部６０は、掃除周期設定部６１と、カウント部６２と、掃除制御部６３とを有する。

掃除周期設定部６１は、湿度センサ４によって検出される室内湿度（以下、単に室内湿度という）に基づいて、掃除周期を決定する。掃除周期とは、フィルタ掃除運転を終了してから次のフィルタ掃除運転を開始するまでに行われる空調運転の累積時間である。掃除周期設定部６１は、室内湿度が所定湿度Ａ（例えば６０％）未満の場合には、掃除周期を１８時間と設定し、室内湿度が所定湿度以上の場合には、掃除周期を６時間と設定する。なお、上述の掃除周期は一例であって、これに限定されるものではない。但し、所定湿度Ａ以上の場合の掃除周期は、所定湿度Ａ未満の場合の掃除周期よりも短いものとする。

カウント部６２は、前回のフィルタ掃除運転を終了してからの空調運転の運転時間をカウントする。空調運転の累積運転時間が、掃除周期設定部６１によって設定された掃除周期の時間に到達すると、カウント部６２はカウントを０に戻す（初期化する）と共に、掃除制御部６３に掃除開始信号を送信する。

掃除制御部６３は、フィルタ駆動モータ３０とブラシ駆動モータ５０を制御して、フィルタ掃除運転を制御する。掃除制御部６３は、カウント部６２から掃除開始信号を受けると、まず、図６（ａ）に示すように、ブラシ駆動モータ５０を停止させた状態で、フィルタ駆動モータ３０を駆動して、ローラ２３を回転させて、フィルタ２１を周長のほぼ１／４移動させる。これにより、フィルタ２１の上流側部分２１ａの前端側半分に付着した塵埃がブラシ４１に掻き取られる。

次に、図６（ｂ）に示すように、フィルタ駆動モータ３０を停止させた状態で、ブラシ駆動モータ５０を駆動して、ブラシ４１と圧縮ロッド４２を回転させる。これにより、ブラシ４１に付着した塵埃が圧縮されてダストボックス４４に収容される。

その後、再び図６（ａ）に示すようにフィルタ駆動モータ３０のみを駆動して、フィルタ２１を周長のほぼ１／４移動させた後、図６（ｂ）に示すように、ブラシ駆動モータ５０のみを駆動する。これにより、上流側部分２１ａの後端側半分に付着した塵埃が除去されて、ダストボックス４４に収容される。

次に、図６（ｃ）に示すように、フィルタ駆動モータ３０を逆方向に駆動するとともに、ブラシ駆動モータ５０を駆動して、フィルタ２１を元の位置（フィルタ掃除運転を開始する前の位置）に戻す。このとき、ブラシ４１を回転させることで、スムーズにフィルタ２１を移動させることができる。

＜本実施形態の空気調和機の特徴＞
湿度が高い場合には、フィルタ２１に塵埃が付着しやすいため、掃除周期を短くすることで、フィルタ２１に塵埃が堆積して圧力損失が大きくなるのを防止できる。
また、湿度が低い場合には、掃除周期を長くすることで、フィルタ２１にある程度の塵埃を堆積させることができるため、塵埃が小さくても塵埃がフィルタ２１を通り抜けるのを抑制できる。したがって、集塵効率の低下を防止できる。

また、本実施形態では、湿度センサ４によって室内湿度を検出し、この検出湿度に基づいて、フィルタ掃除運転を制御するため、所定湿度Ａ以上の場合の掃除周期を、所定湿度Ａ未満の場合の掃除周期よりも確実に短くできる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。なお、後述する変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。

上記実施形態では、掃除周期を変更する室内湿度の基準値（所定湿度Ａ）が１つであって、掃除周期が２種類設定されるが、掃除周期を変更する基準値が３つ以上であって、掃除周期が３種類以上設定されてもよい。

所定湿度Ａ以上の場合の掃除周期が所定湿度Ａ未満の場合の掃除周期より短くなるように、掃除周期を設定できれば、必ずしも室内湿度を検出しなくてもよい。
例えば、外気温度を検出する温度センサを備えており、検出された外気温度に基づいて掃除周期を決定する構成でもよい。この構成によると、湿度センサ４を備えていなくても、湿度は温度と対応するので、温度センサで検出された温度に基づいてフィルタ掃除運転を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。
また、例えば、現在の日付を記憶する記憶部を備えており、記憶された日付に基づいて掃除周期を決定する構成でもよい。この構成によると、湿度センサ４を備えていなくても、湿度は日付と対応するので、記憶部に記憶された日付に基づいてフィルタ掃除運転を制御することによって、湿度に応じた制御ができる。

所定湿度Ａ以上の場合の掃除周期と、所定湿度Ａ未満の場合の掃除周期の少なくとも一方は、変更可能であってもよい。
例えば、室内機が、フィルタ２１に付着した塵埃量を検出する塵埃量検出手段を備えており、掃除周期が、検出された塵埃量と室内湿度に基づいて変更される構成でもよい。掃除周期は、所定湿度Ａ以上の場合に所定湿度Ａ未満の場合より短くしつつ、塵埃量が多いほど長くする。この構成によると、塵埃量が多い場合に塵埃除去の周期を短くすることで、圧力損失が大きくなるのを確実に防止できる。また、低湿度で塵埃量が少ない場合に塵埃除去の周期を長くすることで、集塵効率の低下を確実に防止できる。

掃除周期は、ユーザーがリモコンを操作することで変更できるようになっていてもよい。但し、この場合、所定湿度Ａ以上の場合の掃除周期が所定湿度Ａ未満の場合の掃除周期より短くなるように、リモコンで設定できる掃除周期が制限されている。

上記実施形態では、前回のフィルタ掃除運転を終了してからの空調運転の累積時間が所定時間に達すると、フィルタ掃除運転を行うようになっているが、前回のフィルタ掃除運転を終了してからの経過時間が所定時間に達すると、フィルタ掃除運転を行うようになっていてもよい。

上記実施形態では、フィルタ２１を周長の１／４ずつ２回移動させてフィルタ掃除運転を行っているが、１回の移動による移動長さと移動回数と、は、フィルタ２１の上流側部分２１ａの全域を掃除できるものであれば、上述のものに限定されない。例えば、フィルタ２１を周長の１／８ずつ４回移動させてもよい。

上記実施形態では、フィルタ２１は環状であるが、例えば図７に示すように、板状のフィルタ１２１でもよい。図７では、ローラ２３に代えて、ピニオン１２３が配置されており、フィルタ１２１は、ピニオン１２３と噛み合う歯（図示省略）が設けられた矩形状のフレーム（図示省略）に保持されている。空調運転時には、フィルタ１２１は、枠ユニット１４０の通常ガイド経路１４０ａに配置されている。フィルタ掃除運転時には、フィルタ１２１は、ピニオン１２３の回転によって退避ガイド経路１４０ｂに移動するとともに、フィルタ１２１に付着した塵埃がブラシ４１によって除去される。

掃除ユニット４０の構成は、上記実施形態に限定されない。また、フィルタ掃除運転の方法は、上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、壁据付型の室内機に本発明を適用した一例を説明したが、本発明は、床置型の室内機に適用してもよい。

本発明を利用すれば、圧力損失の増加を防止することができる。

１ 空気調和機の室内機
４ 湿度センサ（湿度検出手段）
２０ フィルタユニット
２１ フィルタ
２３ ローラ
３０ フィルタ駆動モータ（フィルタ駆動手段）
４０ 掃除ユニット
４１ ブラシ
５０ ブラシ駆動モータ（ブラシ駆動手段）
６０ 制御部

Claims (6)

1. フィルタと、
   前記フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去手段とを備え、
   前記塵埃除去手段は、所定時間おきに前記フィルタに付着した塵埃を除去するように制御されるものであって、
   前記所定時間が、所定湿度以上の場合において所定湿度未満の場合より短いことを特徴とする空気調和機。
2. 所定湿度以上の場合及び所定湿度未満の場合の少なくとも一方における前記所定時間を変更する変更手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記フィルタに付着した塵埃量を検出する塵埃量検出手段を備え、
   前記変更手段が、前記塵埃量検出手段で検出された塵埃量に基づいて前記所定時間を変更することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 湿度を検出する湿度検出手段を備え、
   前記塵埃除去手段が、前記湿度検出手段で検出された湿度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 温度を検出する温度検出手段を備え、
   前記塵埃除去手段が、前記温度検出手段で検出された温度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
6. 現在の日付を記憶する記憶手段を備え、
   前記塵埃除去手段が、前記記憶手段で記憶された日付に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。

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