JP4175421B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機に関するもので、特にエアフィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機に関するものである。

空気調和機においては、送風ファンにより吸い込んだ室内空気を、熱交換器を通過させることにより冷却または加熱して室内へと返流させるが、室内に浮遊する塵埃が熱交換器を汚染するのを防止するため、熱交換器の前面側にエアフィルタが設けられている。このフィルタに塵埃が付着して目詰まりが生じて通風抵抗が増大すると、空気調和機の空調能力が低下すると共に、消費電力が増大する。このような不都合を解消するため、フィルタの自動清掃装置を供えた空気調和機が種々提案されている。

フィルタを自動的に清掃するには、特許文献１に開示されている方法がある。この方法では、環状に形成された帯状フィルタを一対のローラで支持し、モータでローラを回転させることで、帯状フィルタを移動させ、その過程において、回転する清掃ブラシでフィルタを清掃する。なお、フィルタを移動させる方法として、特許文献２に示すように、一方のローラに巻回されている帯状フィルタを、他方のローラに巻き取り、その過程で清掃ブラシで清掃する方法もある。この場合、清掃後は上記他方のローラから上記一方のローラにフィルタを巻き戻す。

特許文献１の場合は、フィルタから除去した塵埃は、清掃ブラシの前面ないし下方に配置したダストボックス（ほこり溜め）に溜めておき、満杯になったとき、あるいは定期的に、掃除機による吸引等によって清掃する。また、特許文献１では、ダストボックスを空気調和機本体に対して着脱自在に取り付けておき、空気調和機本体から外して清掃や洗浄ができるようにしている。ただし清掃ブラシは駆動モータに連結しているので、空気調和機本体からは取り外せない。
実開昭６２−１４５０１９号公報 特開２００１−９９４７９号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機では、ダストボックスを本体側から取り外すときに溜まっている塵埃が飛び散り易いという問題がある。これを解消するため、例えばダストボックスの開口部を覆う開閉自在の蓋体を設けることが考えられる。しかし清掃ブラシとの干渉を避けながらこのような蓋体を配置すること、及び開閉操作することは困難である。

他方、ダストボックスに清掃ブラシを回転自在に設けると共に、清掃ブラシごとダストボックスを着脱できるように構成することも考えられる。この場合は清掃ブラシが蓋代わりになって、ダストボックス内の塵埃が飛び散りにくい。しかしダストボックス内の塵埃を捨てるとき、あるいは掃除機で吸引するときに清掃ブラシが邪魔になる。清掃ブラシをダストボックスに対して着脱自在に設けるにしても、構成が煩雑になり、着脱操作が面倒である。

この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エアフィルタの自動清掃機能を供えた空気調和機において、フィルタから除去した塵埃を周囲に飛び散らせないように、かつ、簡単に処理することが可能な空気調和機を提供することにある。

そこで請求項１の空気調和機は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃ブラシ９０と、除去した塵埃を収容するダストボックス７０とを備えた空気調和機において、上記ダストボックス７０を、空気調和機の本体ユニット１０に対して着脱自在に取り付けると共に、ダストボックス７０を、ボックス本体７１と、そのボックス本体に対して開閉自在に設けた蓋体７３とで構成し、蓋体７３に開口部８４を形成し、ダストボックス７０の内部において蓋体７３に上記清掃ブラシ９０を回転自在に支持すると共に、上記開口部８４から外方へとブラシ毛を突出させたことを特徴としている。

請求項２の空気調和機は、上記蓋体７３をボックス本体７１に対してヒンジ７２で回動自在に連結したことを特徴としている。

請求項３の空気調和機は、上記清掃ブラシ９０を回転自在に支持する軸受け９２を、蓋体７３に対してスライド自在に装着すると共に、蓋体７３に設けた爪片８２で固定することを特徴としている。

請求項１の空気調和機によれば、ボックス本体７１に蓋体７３が被さっている状態で、ダストボックス７０を空気調和機本体から取り外すことができる。そのため、ダストボックス７０に溜まっている塵埃は飛び散らない。そして空気調和機本体から取り外したダストボックス７０は、蓋体７３を開いてボックス本体７１内の塵埃を掃除機で吸い込むなどにより、容易に処理することができる。このとき、清掃ブラシ９０は蓋体７３側に取り付けられているので、ボックス本体７１の清掃は容易である。

請求項２の空気調和機によれば、上記蓋体７３をボックス本体７１に対してヒンジ７２で回動自在に連結しているので、開閉操作が容易であり、蓋体７３を見失うことがない。

請求項３の空気調和機によれば、上記清掃ブラシ９０を回転自在に支持する軸受け９２を、蓋体７３に対してスライド自在に装着すると共に、蓋体７３に設けた爪片８２で固定するようにしているので、構成が簡単で、清掃ブラシ９０の取り付け作業が容易である。

次に、この発明の空気調和機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は空気調和機の全体の分解斜視図、図２は空気調和機の組み立てた状態の断面図、図３は図２におけるダストボックス周りの拡大図、図４はダストボックスの蓋を開いた状態を示す斜視図、図５は図４における清掃ブラシの取付け部の拡大図、図６（ａ）は清掃ブラシの取り付け状態を示す拡大図、図６ｂは図６ａのVI-VI線断面図、図７はダストボックスの蓋を閉じた状態を示す斜視図である。図１に示す空気調和機は、本体ユニット１０と、フィルタユニット２０と、前面グリル５０と、前面パネル６０と、ダストボックス７０とを有している。本体ユニット１０は、壁等に吊られる強度メンバーである底フレーム１１を有し、この底フレーム１１に室内熱交換器１２、送風ファン（クロスファン）（図２の符号１３）、電装品箱１４を装着したもので、室内空気を吸い込んで，室内熱交換器１２を通過させ、吹出口１５から吹出して、冷房、暖房、調湿等の空調運転を行うようになっている。

上記フィルタユニット２０は、左右に一枚ずつのエアフィルタ２１を備え、これらのフィルタ２１を室内熱交換器１２の上面に配置することによって、上部から室内空気を吸引するとき、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器１２を汚染するのを防止する。また、このフィルタユニット２０は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃を行うため、フィルタ２１を下方向に移動させる移動手段を有している。移動手段は、本体ユニット１０の上面から前面にかけて配置されているフィルタ２１を、底面および背面側に移動させ、さらにＵ字状に湾曲させながら上方に移動させる機構である（図２参照）。ただし背景技術で述べたように、ループ型、巻き取り型等の公知の機構であってもよい。フィルタ２１の具体的な構成については、後述する。上記ダストボックス７０は、フィルタ２１の清掃を行う機能を有するものである。その具体的な構成については後述する。

上記本体ユニット１０の底フレーム１１に、フィルタユニット２０が取り付けられ、フィルタユニット２０には、フィルタユニット２０を覆うように、箱状の前面グリル５０が取り付けられる。前面グリル５０の前面の吸込口５１には、その吸込口５１を開閉自在に覆う前面パネル６０が取り付けられる。また、前面グリル５０の下部には上記のダストボックス７０が取り付けられるが、このダストボックス７０は、図２および図３に示すように、前面パネル６０の下部において、本体ユニット１０の吹出口１５の上部の位置に、外部に露出する態様で取り付けられる。このダストボックス７０は、前面パネル６０を閉じたままの状態で、前面パネル６０と干渉することなく着脱可能な状態で取り付けられている。

上記ダストボックス７０は、図４に示すように、箱状のボックス本体７１と、そのボックス本体７１にヒンジ７２によって開閉自在に連結された蓋体７３と、蓋体７３によって回転自在に支持される清掃ブラシ９０とを備えている。この実施の形態では円弧状のヒンジ７２を採用しているが、ピンジョイント、蝶番など、他の形式のヒンジでもよい。上記ボックス本体７１は、空気調和機の外装パネルを兼ねる底板７４と、その底板７４の内面からそれぞれ立ち上がる、左右の側壁７５および前後壁７６とから成る。側壁７５および前後壁７６は底板７４の外縁よりいくらか内側から立ち上がっている。底板７４および壁７５、７６で囲まれる空間が塵埃収容部７７となる。

蓋体７３は、壁７５、７６の上端に被さる浅い箱状の形態を備え、壁７５、７６の上端開口を閉じると共に清掃ブラシ９０を回転自在に支持するものである。蓋体７３の内面の４個所にリブ７８が設けられており、それぞれのリブ７８に、清掃ブラシ９０の回転軸９１に取り付けた軸受け９２が着脱自在に装着されている。図６ａ、図６ｂに詳細に示すように、リブ７８には略Ｕ字状ないし矩形状の切り欠き８０が形成されており、軸受け９２の周囲にはその切り欠き８０の平行に対向する内縁と嵌合する嵌合溝９３が形成されている。さらにリブ７８には、軸受け９２の装着時に弾力的に変形して装着を受け入れると共に、装着した後は軸受け９２に形成した係合部９４と係合して抜け止めとなる爪片８２が突設されている。

蓋体７３の底板８３は、図３に示すように、全体として山形断面としており、その一部は、フィルタ２１が湾曲しながら進行できるように凹面にされている。そして図７に示すように、底板８３の中央部には、清掃ブラシ９０の一部が露出するように開口部８４が形成されている。

上記清掃ブラシ９０は、図４に示すように、左右の２本の短ブラシ９０ａ、９０ｂに分離されており、それぞれの短ブラシ９０ａ、９０ｂは、前述の回転軸９１と、それらの回転軸９１の両端に回転自在に結合された前述の軸受け９２と、回転軸９１の周囲に放射状に配列される４列の植毛列９５とからなる（図４参照）。軸受け８０は回転軸９１に対して取り外せないように設けられているため、短ブラシ９０ａ、９０ｂは軸受け９２ごと、蓋体７３に取り付けるだけでよい。右側の短ブラシ９０ｂの回転軸９１の外側に配置される端部は、図７に示すように、蓋体７３の側壁から突出しており、その端部には、モータ等の駆動手段（図示せず）の駆動力を伝達するギヤ９６が取り付けられている。左右の短ブラシ９０ａ、９０ｂの回転軸９１、９１同士は、中央部でジョイント９７によってトルク伝達可能なように、かつ、着脱自在に連結されている。

上記のように構成されるダストボックス７０は、図７に示すように、蓋体７３で塵埃収容部７７を覆った状態で本体ユニット１０に装着される（図２、図３参照）。この状態では清掃ブラシ９１のギヤ９６が本体ユニット１０に設けられる駆動ギヤと噛み合う。そしてフィルタ２１の清掃モードにおいて、フィルタ２１が下降し、フィルタの移動方向と対向する向きに回転する清掃ブラシ９０の植毛列９５がフィルタ２１に付着している塵埃を集めてボックス本体７１の塵埃収容部７７内に収容する。このとき、図３に示すように、蓋体７３に設けた掻き取りリブ８５で清掃ブラシ９０に付着した塵埃を掻き落とすことができる。

塵埃収容部７７内の塵埃が一定量を超えたとき、使用者はダストボックス７０を本体ユニット１０から取り外す。そのとき、図５に示すように、塵埃収容部７７は蓋体７３で閉じられているので、塵埃が飛び散らない。ついで使用者は、ダストボックス７０を水平な状態に載置し、蓋体７３を開ける。この状態では図４に示すように、清掃ブラシ９０が蓋体７３側に取り付けられているので、ボックス本体７１の内部の塵埃を掃除機で吸い込む作用が容易である。ダストボックス７０の清掃が完了すると、使用者は図７のように蓋体７３を閉じ、ダストボックス７０を本体ユニット１０に装着する。

上記実施の形態では蓋体７３をボックス本体７１にヒンジ連結しているが、着脱自在に設けることもできる。また、清掃ブラシ９０を２本の分割式としているが、１本の連続タイプとすることもできる。

図８〜図１２には、清掃ブラシをダストボックスの蓋体に回転自在に支持するための支持構造の変更例を示している。図８は、ボックス本体２９と清掃ブラシ３０と蓋体３１との斜視図を示している。清掃ブラシ３０は、中空の回転軸３２の周囲にブラシ毛３３（植毛列）を植設したもので、この場合、回転軸３２は１本のものとして形成され、また、ブラシ毛３３は、回転軸３２の中央部分、及び両端部分を残してほぼ全長、全周にわたって植設されている。また、回転軸３２の一方の端部にはギヤ３４が取り付けられ、他方の端部には端部材３５が取り付けられている。

また、蓋体３１は、図においては、ボックス本体２９側を上方にむけた状態で図示されている。蓋体３１は、上記実施形態と同様に、ブラシ毛３３を外方に突出させるための開口部３６と掻取りリブ３７とを有している。この場合、掻取りリブ３７の先端部には細かい凹凸形状になされている。

そして、上記清掃ブラシ３０は、中央部とギヤ３４の近傍との回転軸３２、及び端部材３５が回転自在に蓋体３１に支持される。図９には、清掃ブラシを蓋体３１に取り付けた状態の平面図（ボックス本体に臨む開口部を上にした状態）を示している。図１０は、ギヤ３４の近傍での支持部分の断面図（図９におけるＡ−Ａ断面図）を示している。図のように、上記掻取りリブ３７とは反対側の側壁に設けた支持リブ３８と、これとは所定の間隔を置いて設けられた弾性爪片３９との間に清掃ブラシ３０の回転軸３２が支持されている。なお、上記支持リブ３８と弾性爪片３９とは開口部側へと延びるものである。弾性爪片３９の先端部には、支持リブ３８側に突出する抜け止め突部４０が形成されている。すなわち、回転軸３２を支持リブ３８と弾性爪片３９との間に挿入する際に、弾性爪片３９が弾性的に拡開して、回転軸３２が抜け止め突部４０を乗り越え、その後、弾性爪片３９が復元した状態において、抜け止め突部４０によって回転軸の抜け出しを防止している。

図１１には、清掃ブラシ３０の中央部分での支持部分の断面図（図９におけるＢ−Ｂ断面図）を示している。同図のように、開口部側に延びる一対の把持爪片４１、４１が設けられている。また、把持爪片４１、４１の中央部分には、回転軸３２をその両側から包むように支持する包持部４２、４２が形成され、この包持部４２、４２内に回転軸３２が支持されている。把持爪片４１、４１は、回転軸３２を挿入する際に、弾性的に拡開し、その後、復元する。

図１２には、清掃ブラシ３０の端部材３５を支持する部分の断面図（図９におけるＣ−Ｃ断面図）を示している。端部材３５には、取付ピン４３が一体的に形成されており、この取付ピン４３を回転軸３２の端部内周部に弾性的に嵌入することで、端部材３５が回転軸３２に取り付けられている。また、蓋体３１の端壁部には、清掃ブラシ３０側に延びる支持筒部４４が形成されており、支持筒部４４の内周部に４片の支持リブ４５が立設されている。各支持リブ４５は、周方向等間隔に設けられている。そして、支持リブ４５の内側に回転軸３２の端部材３５を挿入し、回転軸３２を回転自在に支持している。この変更例においては、上記各構造によって、清掃ブラシ３０が、蓋体３１に回転自在に支持されているのである。

この発明の空気調和機の実施形態を示し、空気調和機全体の分解斜視図である。 空気調和機の組み立てた状態を示す断面図である。 図２におけるダストボックス周りの拡大図である。 ダストボックスの蓋を開いた状態を示す斜視図である。 図４における清掃ブラシの取付け部を示す拡大図である。 （ａ）は清掃ブラシの取り付け状態を示す拡大図、（ｂ）は（ａ）のVI-VI線断面図である。 ダストボックスの蓋を閉じた状態を示す斜視図である。 清掃ブラシをダストボックスの蓋体への支持構造の変更例を示すもので、ボックス本体と清掃ブラシと蓋体との斜視図である。 上記変更例の平面図である。 ギヤ近傍の支持構造を示す図９でのＡ−Ａ線断面図である。 中央部での支持構造を示す図９でのＢ−Ｂ線断面図である。 反ギヤ側での支持構造を示す図９でのＣ−Ｃ線断面図である。

符号の説明

１０・・本体ユニット、１１・・底フレーム、１２・・室内熱交換器、１３・・送風ファン、１４・・電装品箱、１５・・吹出口、２０・・フィルタユニット、２１・・フィルタ（エアフィルタ）、５０・・前面グリル、５１・・吸込口、６０・・前面パネル、７０・・ダストボックス、７１・・ボックス本体、７２・・ヒンジ、７３・・蓋体、７４・・底板、７５・・側壁、７６・・前後壁、７７・・塵埃収容部、７８・・リブ、８０・・切り欠き、８２・・爪片、８３・・底板、８４・・開口部、８５・・掻き取りリブ、９０・・清掃ブラシ、９０ａ・９０ｂ・・短ブラシ、９１・・回転軸、９２・・軸受け、９３・・嵌合溝、９４・・係合部、９５・・植毛列、９６・・ギヤ、９７・・ジョイント

Claims (3)

1. フィルタ（２１）に付着した塵埃を除去する清掃ブラシ（９０）と、除去した塵埃を収容するダストボックス（７０）とを備えた空気調和機において、上記ダストボックス（７０）を、空気調和機の本体ユニット（１０）に対して着脱自在に取り付けると共に、ダストボックス（７０）を、ボックス本体（７１）と、そのボックス本体に対して開閉自在に設けた蓋体（７３）とで構成し、蓋体（７３）に開口部（８４）を形成し、ダストボックス（７０）の内部において蓋体（７３）に上記清掃ブラシ（９０）を回転自在に支持すると共に、上記開口部（８４）から外方へとブラシ毛を突出させたことを特徴とする空気調和機。
   
2. 上記蓋体（７３）をボックス本体（７３）に対してヒンジ（７２）で回動自在に連結したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 上記清掃ブラシ（９０）を回転自在に支持する軸受け（９２）を、蓋体（７３）に対してスライド自在に装着すると共に、蓋体（７３）に設けた爪片（８２）で固定することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。