JP4665604B2

JP4665604B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4665604B2
Application number: JP2005147874A
Authority: JP
Inventors: 泰明松本; 英明中川; 晃西田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JP2006322682A

Description

本発明は、空気吸い込み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。

従来、空気調和機は、内部へ埃が侵入することを防ぐために、熱交換器の前面にエアフィルタを設けており、このエアフィルタに付着した塵埃を手で清掃できるように、エアフ
ィルタが着脱自在に構成されている。

しかし、このようなエアフィルタを着脱自在に構成した空気調和機では、空気調和機の使用頻度に応じた周期で、エアフィルタを空気調和機の室内機から取り外し、水洗いもしくは掃除機などで、付着した塵埃を掃除するというメンテナンスを要し、多くの手間や時間が掛かってしまう課題があった。またメンテナンスが必要となるだけではなく、メンテナンスが行われるまでに、エアフィルタ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するため、空調能力が低下し消費電力の増大につながる。

それに対して、エアフィルタの定期的な清掃の煩わしさを解消する目的で、エアフィルタを自動的に清掃するフィルタ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

以下に、従来のエアフィルタを自動的に清掃する空気調和機のフィルタ装置の構成と作用を図１１および図１２を用いて説明する。図１１は従来の空気調和機のフィルタ装置の斜視図、図１２は従来の空気調和機のフィルタ装置における吸引ノズル外観図である。

図１１において、従来の空気調和機のフィルタ装置２００は、フィルタ枠２０１ａとフィルタ網２０１ｂで構成されるエアフィルタ２０２と、移動可能な吸引ノズル２０３と、吸引ノズル２０３に吸い込みダクト２０４を設け、さらに吸い込みダクト２０４に連結する吸引排気装置２０５と排気ダクト２０６から構成したものである。吸引ノズル２０３は図１２に示すように、吸引ノズルの移動方向に対し２本並べた形態で配設し、それぞれに第一吸入口２０３ａ、第二吸入口２０３ｂを設けている。第一吸入口２０３ａはエアフィルタ２０２の前面部に相対する位置に、第二吸入口２０３ｂはエアフィルタ２０２の上面部に相対する位置に開口している。空気調和機本体の内部には、熱交換器とファンが配設されており、本体の前面から上面にわたり形成される複数の吸い込み口から、ファンの動作により空気が吸い込まれ、これらの空気中に漂う塵埃は、前記吸い込み口と熱交換器との間に設けた前記フィルタ装置で取り除かれる。

このように構成されたフィルタ装置２００の動作について説明する。空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置２０５が運転開始し、吸い込みダクト２０４に設置された吸引ノズル２０３に設けた第一吸入口２０３ａおよび第二吸入口２０３ｂから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ装置の片側端に位置していた吸引ノズル２０３が、駆動モータ２０７に連結された駆動用ワイヤー２０８によって、図１１に示すようにＣの矢印方向に移動し、エアフィルタ２０２の表面に付着した塵埃を吸引ノズル２０３に設けた第一吸入口２０３ａおよび第二吸入口２０３ｂから吸い取り、塵埃は吸い込みダクト２０４、吸引排気装置２０５の順に通り、排気ダクト２０６から室外へ吐き出される。

この空気調和機では、エアフィルタ２０２に付着した塵埃を吸引するための吸引ノズル２０３が、駆動連結部材（図示せず）によってエアフィルタ２０２前面下部全幅に設けられた駆動用ワイヤー２０８と連結されており、吸引ノズル２０３をエアフィルタ２０２の全幅にわたって左右方向への摺動を可能としている。
特開２００４−２６３９８４号公報

しかしながら、従来の空気調和機において、エアフィルタ２０２の前面に配設された吸引ノズル２０３が、駆動連結部材によりエアフィルタ２０２前面下部に設けられた駆動用ワイヤー２０８と連結され、エアフィルタ２０２の全幅を左右方向に摺動するため、駆動用ワイヤー２０８の上方よりエアフィルタ２０２に付着した塵埃の一部が、吸引ノズル２０２の摺動する振動などで、駆動連結部材や駆動用ワイヤー２０８へ落下したり、空気調
和機の中に入ってくる塵埃などの一部が駆動連結部材や駆動用ワイヤー２０８へそのまま堆積する。そのため、堆積した塵埃が、吸引ノズル２０２の摺動性を阻害するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、スムーズにエアフィルタの清掃ができる使用性の高い空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、熱交換器と、前記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、前記熱交換器の上流側に位置するフィルタ枠に配設されたエアフィルタと、前記エアフィルタに対向する位置に配設され、空気を取り込む吸引手段と、前記吸引手段に接続され、前記エアフィルタに付着した塵埃を吸入する吸引手段と、前記吸引手段を移動させる移動手段と、前記フィルタ枠の少なくとも下端部のレールに摺動自在なるように前記吸引手段の下端部に設けられたローラと、前記移動手段を駆動する駆動源とを備え、前記移動手段は、前記フィルタ枠の下端部全長にわたって延びるラックと、このラックと噛み合って前記吸引手段をエアフィルタに沿って移動させるウォームギヤと、ウォームギヤを駆動する駆動軸とで構成し、かつ、前記ローラは前記移動手段の上方にあってそのガイド溝が前記レールに形成した凸部に遊挿されるとともに、前記ローラ及び移動手段を構成するラック、ウォームギヤの前方を覆うカバーを前記フィルタ枠に装着し、このカバーに前記ローラ、レール及び移動手段の上方を覆う防塵シートを設けて、前記フィルタとその下方に位置する前記ローラ、レール及び移動手段とを区画し、更に上記防塵シートは剛性を有した柔らかで変形可能な材質で形成した構成としてある。これによって、移動手段と、その上部に配設されているエアフィルタとを空間的に隔離できる。

本発明は、スムーズにエアフィルタの清掃ができる、使用性の高い空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、熱交換器と、前記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、前記熱交換器の上流側に位置するフィルタ枠に配設されたエアフィルタと、前記エアフィルタに対向する位置に配設され、空気を取り込む吸引手段と、前記吸引手段に接続され、前記エアフィルタに付着した塵埃を吸入する吸引手段と、前記吸引手段を移動させる移動手段と、前記フィルタ枠の少なくとも下端部のレールに摺動自在なるように前記吸引手段の下端部に設けられたローラと、前記移動手段を駆動する駆動源とを備え、前記移動手段は、前記フィルタ枠の下端部全長にわたって延びるラックと、このラックと噛み合って前記吸引手段をエアフィルタに沿って移動させるウォームギヤと、ウォームギヤを駆動する駆動軸とで構成し、かつ、前記ローラは前記移動手段の上方にあってそのガイド溝が前記レールに形成した凸部に遊挿されるとともに、前記ローラ及び移動手段を覆うカバーを前記フィルタ枠に装着し、このカバーに前記ローラ、レール及び移動手段の上方を覆う防塵シートを設けて、前記フィルタとその下方に位置する前記ローラ、レール及び移動手段とを区画し、更に上記防塵シートは剛性を有した柔らかで変形可能な材質で形成したことで、前記移動手段と、その上部に配設されているエアフィルタとを空間的に隔離でき、エアフィルタより落下する塵埃や砂塵等、もしくは空気中より取り込まれる塵埃や砂塵等が、移動手段へ進入することを防ぐことができる。また、防塵シートは剛性を有した柔らかで変形可能な材質を使用しているので、吸引手段と防塵シートが接していたとしても、防塵シートが変形可能なので、吸引手段が移動した時に、防塵シートは変形するため、吸引動作に問題がない。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内ユニットの正面図であり、図２は、図１のＤ−Ｄ断面図、図３は、図１のＥ−Ｅ断面図である。

図１〜図３に示されるように、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、熱交換器４の上流側に配設されたフィルタ装置８とが収容されており、室内ユニット本体２の前面から上面にわたり形成された複数の吸い込み口からファン６の動作により空気が吸い込まれ、空気中を漂う塵埃は、吸い込み口と熱交換器４との間に設けられたフィルタ装置８により取り除かれる。

図４は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図であり、図５は、同フィルタ装置を構成する、吸入手段である吸引ノズルと、その下方に配設されている駆動機構部の分解斜視図である。なお、駆動機構部とは、吸引ノズルを移動させる移動手段であり、本実施の形態１では、ラック３０、駆動軸３２、ウォームギア３４、略コの字形状の下部レール２６および駆動連結部材３８で構成され、それぞれの部品については以下で説明する。

図４および図５に示されるように、フィルタ装置８は、フィルタ枠１０と、フィルタ枠１０に着脱自在に取り付けられたエアフィルタ１２と、エアフィルタ１２に付着した塵埃を吸引する吸引ノズル１４と、エアフィルタ１２の上流側の面に沿って取り付けられるとともに吸引ノズル１４の一端に接続された屈曲自在の吸引ホース１６と、吸引ホース１６に接続され、空気と共に塵埃を吸引して、排気及び排塵を行う吸引排気装置１８と、吸引排気装置１８に一端が接続され、他端が室外に開口した排気ダクト（図示せず）とを備えている。フィルタ枠１０の片側には、エアフィルタ１２の清掃時以外に、吸引ノズル１４を保持する吸引ノズル保持部１０ａが形成されており、エアフィルタ１２は、吸引ノズル保持部１０ａを除くフィルタ枠１０に、着脱自在に取り付けられている。

吸引ホース１６は、一端が吸引排気装置１８に接続される一方、他端は吸引ノズルに接続されており、その間が略Ｕ字形状に屈曲している。また吸引ホース１６の長さは、吸引ノズル１４がフィルタ枠１０の吸引ノズル保持部１０ａに位置したとき、吸引ホース１６が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。

図６は、同フィルタ装置の駆動機構部の拡大分解図である。図６に示すように、吸引ノズル１４の下端部には、駆動連結部材３８が取り付けられており、駆動連結部材３８は、吸引ノズル１４に螺着される基板３８ａと、基板３８ａから前方に向かって延びる二つのフック３８ｂとを備えている。

またフィルタ枠１０の下端部には、幅方向全長にわたって延びるラック３０が一体的に形成されており、ラック３０の前方には平行に延びる駆動軸３２が設けられ、ラック３０と噛み合うウォームギア３４が駆動軸３２に摺動自在に取り付けられている。駆動軸３２は軸心に直交する方向の断面が六角形を呈しており、その一端はフィルタ枠１０の片側に回動自在に取り付けられるとともに、その他端はフィルタ枠１０のもう一方の片側に設けられた駆動源としてのギアボックス３６に挿入されている。また、ウォームギア３４は、その中央部に形成されたギア部３４ａと、その両端部に形成された円筒部３４ｂと、軸心に沿って延びる六角形の駆動軸挿入孔を有し、この駆動軸挿入孔に駆動軸３２は遊挿されている。

二つのフック３８ｂの間にはウォームギア３４のギヤ部３４ａが遊挿されるギア収容スペース３８ｃが形成されており、ギア収容スペース３８ｃの長さはギア部３４ａの長さより僅かに長く設定されている。またウォームギア３４は、その両端部に形成された円筒部３４ｂが駆動連結部材３８の二つのフック３８ｂに係止されることで、駆動連結部材３８と一体的に左右方向に摺動する。

図７は、本発明の実施の形態１における吸引ノズルの斜視図であり、図８は、同吸引ノズルと駆動機構部の側面図である。

図７および図８に示されるように、吸引ノズル１４は、縦長に形成されて中間部が屈曲しており、エアフィルタ１２に面する側に所定幅のスリット状の吸入口が設けられている。また、吸引ノズル１４の内部には、吸入口に沿って摺動し、ループ状に形成された所定幅のフィルム状のベルト１９が収容され、ベルト１９には所定幅の吸引孔１９ａが形成されるとともに、エアフィルタ１２に付着した塵埃の除去効率を向上させるためのブラシ２１が吸引孔１９ａに隣接して設けられている。吸引孔１９ａは吸入口と重なる位置に形成されており、その長さは、例えば吸入口の全長の１６分の１に設定されている。ベルト１９は、吸引ノズル１４に固定されたステッピングモータ２０により上下方向のいずれにも自由に駆動できるように構成されている。

図９は、図２におけるＡ部拡大図であり、図１０は、図２におけるＢ部拡大図である。

図９および図１０に示すように、吸引ノズルの下端部に取り付けられた二つのローラ２２と、上端部に取り付けられた一つのローラ２４とを有しており、これらの複数のローラ２２は、フィルタ枠１０の下端部に設けられた、略コの字形状の下部レール２６に摺動自在に取り付けられており、下部レール２６に形成された１条の凸部２６ａが、ローラ２２のガイド溝２２ａに遊挿されている。一方、上端部のローラ２４は、フィルタ枠１０の上端部に螺着された板金製の保持部材２８に摺動自在に保持されており、フィルタ枠１０の上端部に形成された１条の凸部１０ｂが、ローラ２４のガイド溝２４ａに遊挿されている。

フィルタ枠１０には、下端部のラック３０から、駆動連結部材３８および吸引ノズル１４の下部までの高さを覆う、カバー４０が前面より装着可能なように構成されており、カバー４０をフィルタ枠１０に装着したときに、略コの字形状の下部レール２６の上部までを覆うように、防塵手段である防塵シート４１を、カバー４０に接着剤または両面テープなどで接着させており、駆動機構部の上方部を覆う防塵シート４１が、駆動機構部と、その上部のエアフィルタ１２を区画する構成となっている。

防塵シート４１は、ある程度の剛性を有する柔らかな素材から形成されるもので、通常はカバー４０から略コの字形状の下部レール２６の上部まで覆っているが、吸引ノズル１４が摺動し、通過するときには、上方向に押しのけられるように変形し、吸引ノズル１４の摺動を阻害するものではなく、吸引ノズル１４通過後は元の形状に復元する。

また、吸引ノズル１４の摺動に際し、吸引ノズル１４に設けられた複数のローラ２２、２４が、下部レール２６に形成された凸部２６ａおよびフィルタ枠１０の上端部に形成された凸部１０ｂに沿ってそれぞれ回転するが、ラック３０にウォームギア３４が嵌合していることから、ラック３０から離反する方向の力が駆動軸３２に加わる。しかしながら、下部レール２６の凸部２６ａがローラ２２のガイド溝２２ａに遊挿されていることから、ラック３０から離反する方向への駆動軸３２の撓みが防止され、凸部２６ａが駆動軸３２の撓み防止手段として作用する。

上記の構成により、フィルタ１２の前面に付着した塵埃・砂塵等の一部が吸引ノズル１４の摺動時の振動などで落下した場合でも、駆動機構部への進入を防止できる。また室内ユニット本体２の内部に侵入した塵埃・砂塵等の駆動機構部への堆積を防止することができる。

以上のように、本発明の空気調和機は、塵埃・砂塵の堆積防止を図るものであるので、空気調和機だけに限らず、摺動部分を備え、塵埃・砂塵が堆積する恐れがある装置にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機を構成する室内ユニットの正面図図１のＤ−Ｄ断面図図１のＥ−Ｅ断面図本発明の実施の形態１におけるフィルタ装置の斜視図同フィルタ装置の分解斜視図同フィルタ装置の部分分解斜視図本発明の実施の形態１における吸引ノズルの斜視図同吸引ノズルと本発明の駆動機構部の側面図図２のＡ部拡大図図２のＢ部拡大図従来の空気調和機のフィルター装置の斜視図従来の空気調和機の吸引ノズルの斜視図

２室内ユニット本体
４熱交換器
６ファン
８フィルタ装置
１０フィルタ枠
１０ａ吸引ノズル保持部
１０ｂ凸部
１２エアフィルタ
１４吸引ノズル
１６吸引ホース
１８吸引排気装置
１９ベルト
１９ａ吸引孔
２０ステッピングモータ
２１ブラシ
２２，２４ローラ
２２ａ、２４ａガイド溝
２６下部レール
２８保持部材
３０ラック
３２駆動軸
３４ウォームギア
３４ａギア部
３４ｂ円筒部
３６ギアボックス
３８駆動連結部材
３８ａ基板
４０カバー
４１防塵シート

Claims

熱交換器と、前記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、前記熱交換器の上流側に位置するフィルタ枠に配設されたエアフィルタと、前記エアフィルタに対向する位置に配設され、空気を取り込む吸引手段と、前記吸引手段に接続され、前記エアフィルタに付着した塵埃を吸入する吸引手段と、前記吸引手段を移動させる移動手段と、前記フィルタ枠の少なくとも下端部のレールに摺動自在なるように前記吸引手段の下端部に設けられたローラと、前記移動手段を駆動する駆動源とを備え、前記移動手段は、前記フィルタ枠の下端部全長にわたって延びるラックと、このラックと噛み合って前記吸引手段をエアフィルタに沿って移動させるウォームギヤと、ウォームギヤを駆動する駆動軸とで構成し、かつ、前記ローラは前記移動手段の上方にあってそのガイド溝が前記レールに形成した凸部に遊挿されるとともに、前記ローラ及び移動手段の前方を覆うカバーを前記フィルタ枠に装着し、このカバーに前記ローラ、レール及び移動手段の上方を覆う防塵シートを設けて、前記フィルタとその下方に位置する前記ローラ、レール及び移動手段とを区画し、更に上記防塵シートは剛性を有した柔らかで変形可能な材質で形成したことを特徴とする空気調和機。