JP4780291B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内ユニットに関し、さらに詳しく言えば、除塵用に取り付けられたフィルタに付着したゴミを自動的に清掃する清掃機能を備えた空気調和機に関する。

空気調和機（室内ユニット）には、空気吸入口からユニット内部に塵埃が流入するのを防止するため防塵用のフィルタが取り付けられている。フィルタには経時的に塵埃が溜まるため、使用者は時期を見てユニットからフィルタを取り外して清掃する必要がある。

通常、空気調和機は部屋の高所に設置されているため、フィルターの着脱作業が面倒であるばかりでなく、フィルタに付着したゴミをこまめに取り除く作業も面倒であるため、フィルターの清掃作業は敬遠されやすい。

しかしながら、フィルタに塵埃が堆積したままの状態で放置しておくと、空気の流量が減るため、熱交換効率が落ちるばかりでなく、塵埃にカビなどが発生して、アレルギー症状の原因となる悪臭やハウスダストを誘引するおそれもある。そこで、最近ではフィルタに付着した塵埃を自動的に取り除く清掃機能を備えた空気調和機がいくつか提供されている。

その一例として特許文献１がある。この空気調和機は、フィルタに沿って棒状の清掃ブラシを接触させながら、清掃ブラシをフィルタの一方から他方に移動させることにより、フィルタに付着した塵埃を清掃ブラシで掻き落とす清掃装置を備えている。

これによれば、塵埃が付いたフィルタを定期的に自動で清掃することができるため、面倒な取り外し作業や清掃作業から使用者をある程度解放することができる。

しかしながら、従来の空気調和機には次のような問題があった。すなわち、まず第１の問題として、特許文献１の清掃装置は、フィルタの表面に沿って清掃ブラシを移動して表面のゴミを除去しているが、一般に、フィルタは比較的柔軟な樹脂などからなるため、表面を清掃ブラシで押さえ付けると、ブラシの押圧力によってフィルタが撓んでしまい、ブラシを均等な力でフィルタの表面に押さえ付けることができず、ゴミを確実に落としきれない。

また、第２の問題として、特許文献１では、フィルタの表面にのみ清掃ブラシが設けられているため、例えば送風ファンの駆動中に清掃作業を行うと、清掃ブラシで掻き取られたゴミがフィルタを通って、熱交換器側に運ばれるおそれがあるため、空気調和機の運転中に清掃作業を行うことは好ましくない。

特開２００１−１７０４３０号公報

そこで、本発明は上述した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、フィルタに付着したゴミを確実に除去し、除去したゴミを保管することができるとともに、冷暖房運転中であってもフィルタ清掃を行うことができる空気調和機を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、空気吸込口と空気吹出口とを備え、内部に少なくとも送風ファンが収納されている本体キャビネットを含み、上記本体キャビネット内には除塵用のフィルタと、上記フィルタに付着したゴミを除去する清掃部と、上記フィルタと上記清掃部とを相対的に移動させる移動手段とが設けられている空気調和機において、上記清掃部は、上記フィルタを清掃する清掃ブラシと、ゴミを貯留するダストボックスと、上記清掃ブラシに捕捉されたゴミを上記ダストボックスに回収するゴミ回収手段と、上記ダストボックス内に所定の回転軸を中心として回動自在に支持される上記清掃ブラシを、一方向移動時には上記フィルタに接触させ、他方向移動時には上記フィルタから離して非接触状態とする清掃ブラシ回動規制手段とを備え、上記清掃ブラシは一部分に係止面を備え、上記清掃ブラシ回動規制手段は、上記一方向移動時に上記係止面に当接して上記清掃ブラシを上記フィルタに接触させた状態に保つロック部と、上記一方向移動時の終端位置で上記ロック部を上記係止面から外すロック部解錠手段と、上記他方向移動時の終端位置で上記ロック部を上記係止面に当接させるロック部施錠手段とを備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記ゴミ回収手段は、上記清掃ブラシの回転軌跡上に設けられ、上記清掃ブラシが上記フィルタから離れている非接触状態時に上記清掃ブラシに対して接触するゴミ回収部材を備えていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記ゴミ回収部材は、常に上記清掃ブラシに向かう方向にバネ付勢されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、上記請求項２または３において、上記ゴミ回収部材は、上記清掃ブラシの戻り回転方向に対して鋭角的に接触する傾斜ブラシを備えている特徴としている。

請求項５に記載の発明は、上記請求項３において、上記清掃ブラシは、上記他方向移動時に上記清掃ブラシに向けてバネ付勢されている上記ゴミ回収部材と接触することにより、上記フィルタから離れた非接触状態に保たれることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、上記請求項１ないし５のいずれか１項において、上記ロック部は所定の回転軸を中心として回動可能であり、上記清掃ブラシと上記ロック部は、ともにそれらの回転軸に取り付けられたカムを有し、上記ロック部解錠手段が上記各カムを介して上記清掃ブラシと上記ロック部とをそれぞれ所定方向に回動させる第１カムフォロアからなり、上記一方向移動時の終端位置で上記ロック部が先に回動して上記係止面から外され、その後に上記清掃ブラシが回動して上記フィルタから離されることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、上記請求項１ないし６のいずれか１項において、上記ロック部施錠手段は、上記清掃ブラシの回転軸に取り付けられているカムを介して上記清掃ブラシを所定方向に回動させる第２カムフォロアからなり、上記他方向移動時の終端位置で上記第２カムフォロアにて上記清掃ブラシが上記フィルタに接触する状態に戻されるとともに、上記係止面に上記ロック部が当接することを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、上記請求項１ないし７のいずれか１項において、上記本体キャビネットは、上記フィルタを支持するフィルタ支持手段と上記清掃部の移動通路とを有するガイドフレームを含み、上記ロック部解錠手段と上記ロック部施錠手段のいずれか一方が上記フィルタ側に設けられ、いずれか他方が上記ガイドフレームの上記清掃部の移動通路側に設けられることを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、上記請求項７において、上記ロック部解錠手段を構成する第１カムフォロアと上記ロック部施錠手段を構成する第２カムフォロアとが、ともに上記各カムが乗り上がるように１段高く形成された凸状の基台からなることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、清掃ブラシで除去したゴミをダストボックス内に確実に回収することができるため、外部に飛散して本体キャビネット内を汚染することを防止することができる。また、清掃ブラシを回転式として、一方向移動時には清掃ブラシをフィルタに接触させ、他方向移動時には清掃ブラシを非接触としたことにより、フィルタに付着したゴミを効率的に除去でき、除去したゴミが再びフィルタに付着するのを防止できる。また、清掃ブラシの回転を規制する清掃ブラシ回動制御手段を設けたことにより、清掃ブラシが接触状態で移動する場合においては、清掃ブラシをフィルタに確実に接触させた状態を維持でき、終端側に移動した際に、清掃ブラシを強制的に回転させて非接触状態とすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、清掃部がフィルタ上を一往復する度に清掃ブラシに付着したゴミをゴミ回収ブラシで回収することにより、常に清潔な清掃ブラシでフィルタを清掃できるばかりでなく、ブラシの清掃能が低下しないため、清掃ブラシを小型化することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ゴミ回収ブラシを常に清掃ブラシに向かう方向にバネ付勢したことにより、常にゴミ回収ブラシを清掃ブラシに一定の力で押し付けることができ、ゴミをより確実に回収することができる。

請求項４に記載の発明によれば、ゴミ回収ブラシは清掃ブラシの戻り回転方向に対して鋭角的に接触する傾斜ブラシを用いたことにより、清掃ブラシがダストボックス内に導き入れられるときには、掻き取ったゴミが外に漏れ出ることはなく、清掃ブラシが再び外に戻るときに、ゴミをゴミ回収ブラシによって確実に掻き取ることができるため、ゴミをダストボックス内に確実に貯留できる。

請求項５に記載の発明によれば、清掃ブラシの一部がゴミ回収ブラシによって非接触状態が維持されることにより、複雑な機構を設けることなく、清掃ブラシを保持することができ、組立性および生産性がよい。

請求項９に記載の発明によれば、各カムフォロアを凸部とすることにより、清掃部の移動に伴って、至って簡単な構成で確実に清掃ブラシを回転させることができるため、より生産コストを抑えることができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の分解斜視図であり、図２は、空気調和機の縦断面図である。

図１および図２に示すように、この空気調和機の本体キャビネット１は、図示しない取付ネジを介して壁面に据え付けられる背板１１０と、ベース１１と、上面パネル１２と、前面パネル１３と、右側面パネル１４と、左側面パネル１５を備えており、これらはいずれも合成樹脂の成型品からなる。本体キャビネット１内には送風ファンとしてのクロスフローファン２、熱交換器３およびドレンパン４などが格納されている。

ベース１１は、熱交換器３の両側から壁面側に張り出すように形成された図示しない左右一対の側板により背板１１０に取り付けられており、その側板間にクロスフローファン２および熱交換器３が支持されている。この実施形態において、熱交換器３は、ほぼΛ（ラムダ）型に組み合わせられた３つの熱交換ユニット３ａ〜３ｃを含み、クロスフローファン２の上方を覆うように配置されている。

ベース１１には、背面側熱交換ユニット３ｃによって生成される結露水を受け止めるドレンパン１１１が形成されており、さらに背面下部には、各種配管や電線などを収納する収納部１１２が形成されている。

ベース１１の上端側には、上面パネル１２が取り付けられる。上面パネル１２は、その後端に突設されている図示しない係止爪を介してベース１１に着脱自在に取り付けられ、先端側が熱交換器３を覆うように前面パネル１３の先端までアーチ状に架け渡されている。

上面パネル１２には、全面にわたって空気吸入口１２１が設けられている。図示されていないが、空気吸入口１２１には、グリルが桟状に成型されている。なお、桟部分を取り外し可能としてもよく、その形状は任意に選択可能である。

この例において、上面パネル１２の内面側には、後述するダストボックス３００を移動させるための通路が予め設けられているが、これ以外に、図３に示すように、ダストボックス３００の移動時に上面パネル１２を持ち上げるための昇降手段１２２を設けて、ダストボックス３００の通路を確保するようにしてもよい。昇降手段１２２は、例えば２本のアームレバー１２３をＸ字状に組み合わせたパンタグラフ式が好ましい。

ベース１１の下端側には、前面パネル１３が取り付けられる。前面パネル１３は、上端側が上面パネル１２の下端側に係止され、後端側が図示しない係止爪を介してベース１１に着脱可能に固定される。

ベースパネル１１の右側板には、この空気調和機の制御部や電源ユニットなどが収納された図示しない電装品箱を含む駆動ユニット５が組み込まれており、この駆動ユニット５を覆い隠すように右側面パネル１４が取り付けられる。同様にして、ベースパネル１１の左側板には、左側面パネル１５が取り付けられる。

ベース１１の下面には、クロスフローファン２からの空気を吹き出す空気吹出口１１３が設けられるが、空気吹出口１１３には、吹出量および吹出方向を制御するディフューザ１１４，左右風向板１１５および上下風向板１１６が設けられている。

図２に示すように、上面パネル１２の空気吸入口１２１と熱交換器３との間には、熱交換器３に向かう空気中に含まれる塵埃を除去するフィルタ６を保持するメインフレーム２００が設けられている。

この例において、フィルタ６として、熱交換器３の右半分を覆う第１フィルタと、左半分を覆う第２フィルタの２枚のフィルタを備えるが、各フィルタ６，６はともに同一構成のため、一方のみについて説明し、他方についての説明は省略する。

図４に示すように、フィルタ６は所定の幅を持って枠状に形成されたフィルタフレーム６１と、同フィルタフレーム６１に囲まれ、網目が規則的に形成されたフィルタ部６２とを備えている。フィルタフレーム６１およびフィルタ部６２は、合成樹脂により一体成型することができるが、別体として成型しそれを組み合わせたものであってもよい。

フィルタ６は、例えばポリプロピレンなどのベース樹脂からなるが、このベース樹脂に例えば導電性樹脂などの帯電防止材を添加することが好ましい。すなわち、フィルタ６は、後述するダストボックス３００のナイロン製の清掃ブラシ３３０との摩擦によって帯電しやすいため、帯電による埃の吸着を防止するためである。なお、これ以外に防かび材や抗菌材をさらに添加してもよい。

フィルタフレーム６１のうち、ダストボックス３００の移動方向に沿って平行なフィルタフレーム６１ａ，６１ｂには、ダストボックス３００のブラシを所定位置に移動させるための一方のガイド手段としての第１ガイド凸部６３，６３が設けられている。第１ガイド凸部６３，６３は、ダストボックス３００に設けられた清掃ブラシ３３０を回転させるためのカムフォロアーであり、後述するカムを回転させるため傾斜面６３ａが設けられている。

図５および図６を参照して、メインフレーム２００は、熱交換器３の表面に沿って弓状に形成されたガイドフレーム２１０を有し、各ガイドフレーム２１０の上端間および下端間は水平な梁部材２０１によって連結されている。

図７の拡大図に示すように、各ガイドフレーム２１０には、フィルタ６を着脱可能に支持するフィルタ支持溝２１１が設けられている。フィルタ支持溝２１１は、各ガイドフレーム２１１の側面側に形成されており、一端側にはフィルタ６を差し込むための差込口２１１ａが設けられている。

図８は、ガイドフレーム２１０の内部構造を模式的に示した断面図で、ガイドフレーム２１０には、後述するダストボックス３００を駆動するための移動手段が内蔵されている。

移動手段は、図示しない駆動手段により制御される駆動モータ２３０と、駆動モータ２３０の回転駆動力をダストボックス３００に伝達する駆動ベルト２４０と、駆動ベルト２４０に接続され、ダストボックス３００を支持するボックスマウンター２５０とを備えている。この例において、駆動ベルト２４０は３カ所のガイドフレーム２１０のうち、両側２カ所に設けられており、中央のガイドフレーム２１０には、後述する移動通路２１２に沿ってフリーに移動するボックスマウンター２５０のみが設けられている。

駆動モータ（ギアードモータ）２３０は、３つのガイドフレーム２１０のうちいずれか１カ所、この例では（図６の右側）に設けられており、専用のギアケース２３１内に格納されている。駆動モータ２３０は、シャフトケース２３２で保護された図示しない駆動シャフトを介して各ガイドフレーム２１０のギアケース２３１に接続されている。

ギアケース２３１内には、駆動モータ２３０の駆動ギア２３３に接続された２つの巻き取りリール２３４，２３５が収納されている。この例において、各巻き取りリール２３４，２３５は、所定の中間ギアを介して互いに同一方向に回転するようになっている。

図８に示すように、ガイドフレーム２１０の内部には、フィルタ支持溝２１１とは別に駆動ベルト２４０の移動通路２１２が設けられている。移動通路２１２内は、仕切壁２１３を挟んで環状に形成されており、その移動通路２１２内に駆動ベルト２４０が配置されている。

駆動ベルト２４０の端部は、それぞれ各巻き取りリール２３４，２３５にそれぞれ固定されており、各巻き取りリール２３４，２３５を回転させることにより、例えば一方の巻き取りリール２３４から他方の巻き取りリール２３５に駆動ベルト２４０が巻回されるようになっている。

この例において、駆動ベルト２４０は、安価で静穏性がよく、しかもメンテナンス性を考慮して、２つの巻き取りリール２３４，２３５にその両端が固定するベルト駆動方式が採用されているが、例えばチェーン駆動であっても良いし、ラック＆ピニオンで駆動しても良く、駆動方式は仕様に応じて任意に選択できる。

これによれば、メインフレーム２００が本体キャビネット１のパネルの一部を構成することにより、従来のような一体型パネルと比較して、各パネル部材を個別に成型することができ、金型の小型化が可能となり、生産コストを抑えることができる。

図９および図１０を併せて参照し、ボックスマウンター２５０は、扁平な板状体からなり、基端側が駆動ベルト２４０に一体的に固定されている。ボックスマウンター２５０は、各ガイドフレーム２１０にそれぞれ１つずつ設けられているが、特に中央のガイドフレーム２１０に設置されているボックスマウンター２５０（図９）は、１つで２個のダストボックス３００を支持するため、板厚が他のボックスマウンター２５０よりも厚く形成されている。

ボックスマウンター２５０の上端側（反熱交換器３側）には、ダストボックス３００の両端に形成されたボス３１１が案内されるガイド溝２５１が設けられている。ガイド溝２５１はボックスマウンター２５０の上端から内側に向けて切り欠かれた切欠溝からなり、ここに案内されたボス３１１が抜け落ちないように、逆Ｌ字状に形成されている。

ボックスマウンター２５０にはさらに、ダストボックス３００に設けられたロック手段の係止爪３２７，３２７が差し込まれる係止孔２５２が形成されている。係止孔２５２は、ボックスマウンター２５０の側面に形成された貫通孔からなり、そこに係止爪３２７，３２７が挿入されることにより、ダストボックス３００が固定される。

図７を併せて参照して、ボックスマウンター２５０の基端側（熱交換器３側）の側面には、後述するフィルタ受け板４００が係止される係止部２５３が設けられている。係止部２５３は、フィルタ受け板４００の側面に設けられた２カ所の係止爪４３０，４３０が差し込まれる係止孔２５４，２５４を含み、そこにフィルタ受け板４００が取り付けられることにより、フィルタ受け板４００はダストボックス３００と同期して移動することができる。

この例において、図９に示す中央のボックスマウンター２５０には、左右２つのダストボックス３００，３００が支持されるため、左右にそれぞれ係止部２５３が設けられいる。なお、係止孔２５４の数および形状は仕様に応じて任意に変更可能である。

図９および図１０に示すように、各ガイドフレーム２１０の上端側には、他方のガイド手段としての第２ガイド凸部２６０が設けられている。第２ガイド凸部２６０は先に示したフィルタ６に形成された第１ガイド凸部６３，６３とともに、ダストボックス３００の移動をガイドするガイド面を構成し、中に収納された清掃ブラシ３３０を所定方向に移動させるために用いられる。

次に、図１１および図１３を参照して、フィルタ受け板４００の構成について説明する。この例において、フィルタ受け板４００は、ボックスマウンタ２５０を介して各ガイドフレーム２１０，２１０の間に支持され、フィルタ６毎にこの例では２カ所設けられてているが、いずれも同一構成であるため、以下においては一方のみを説明し、他方についての説明は省略する。

フィルタ受け板４００は、各ガイドフレーム２１０，２１０間に架け渡される矩形状のベース板４１０と、同ベース板４１０に一体的に取り付けられ、フィルタ６の裏面を受け止める受け板本体４２０とを備えている。

ベース板４１０は、その表面側が凹まされて、長さ方向に延びる３つの収納部４１０ａ〜４１０ｃに区画されており、中央の収納部４１０ｃに受け板本体４２０が取り付けられている。収納部４１０ａ，４１０ｂには、フィルタ受け板４１０をボックスマウンター２５０に取り付けるための係止爪４３０が設けられている。

係止爪４３０は、この例では、左右に２カ所ずつ、合計４カ所設けられており、先端にボックスマウンター２５０の係止孔２５４に差し込まれる係止凸部４３１が設けられている。ベース板４１０の側面には、係止爪４３０の先端４３１をベース板４１０の側方へと導き出すための開口部４１２が設けられている。

受け板本体４２０は、フィルタ６の裏面に沿って接触する受け面４２１を有し、各受け面４２１の間には、フィルタフレーム６１の逃がすための逃げ溝４２２が設けられている。図１３に示すように、受け面４２１は、ダストボックス３００に設けられた清掃ブラシ３３０に対向的に配置されており、清掃ブラシ３３０によって押圧されたフィルタ６を受け止める円滑面である。

この例において、受け板本体４２０はフィルタ６を挟んで清掃ブラシ３３０に対向的に配置されているが、これ以外に、清掃ブラシ３３０の移動方向の上流側および／または下流側を押さえるように配置しても良く、清掃ブラシ３３０の押圧力を受け止めることができれば、その配置については任意に設定できる。さらには、フィルタ受け板４２０側にもブラシを配置して、フィルタ６の裏面側に付着したゴミを除去するようにしてもよい。

次に、図１２（ａ），（ｂ）および図１３を参照して、ダストボックス３００について説明する。ダストボックス３００は、各ガイドフレーム２１０，２１０の間に設置される２枚のフィルタ６，６ごとにそれぞれ１つずつ設置されるが、ダストボックス３００はともに同じ構成であるため、以下においては、一方のダストボックス３００についてのみを説明する。

ダストボックス３００は、上下両面が開放されたボックス本体３１０と、上記ボックス本体３１０の上面開口を覆い隠すトップパネル３２０と、フィルタ６の表面に接触可能に配置された清掃ブラシ３３０とを備え、全体が各ガイドフレーム２１０，２１０に架け渡される矩形状に形成されている。

ボックス本体３１０は、上下両端が開口された筒状体からなり、一方の内側面には、清掃ブラシ３３０に付着したゴミを掻き取るためのゴミ回収ブラシ３４０が設けられている。ゴミ回収ブラシ３４０は、所定の水平回転軸３４３を中心に回転可能に支持されるブラシ台３４１を有し、ブラシ台３４１には、ブラシ本体３４２が一体的に設けられている。

図１３に示すように、ブラシ台３４１は断面台形状に形成されており、清掃ブラシ３３０の回転軌跡に沿って円弧面に形成されたブラシ面３４５が設けられている。ブラシ本体３４２は、図示しないブラシ毛が斜めに植設された傾斜ブラシからなり、図１３では、右斜め上を向くように設けられている。

この例において、ブラシ台３４１の水平回転軸３４３にはバネ部材３４４が取り付けられており、ゴミ回収ブラシ３４０が常に清掃ブラシ３３０に向かって均等な力で接触するようにバネ付勢されている。

これによれば、清掃ブラシ３３０がゴミ回収ブラシ３４０に向かって回転してくると、清掃ブラシ３３０に対してゴミ回収ブラシ３４０が斜め方向から接触するため、清掃ブラシ３３０に付着したゴミをゴミ回収ブラシ３４０で確実に回収することができる。また、ブラシ台３４１は内側に向かってバネ付勢されているため、一定以上の力が加わると、ブラシ台３４１からゴミ回収ブラシ３４０がバネ力に抗して逃げることで、清掃ブラシ３３０がスムーズに元の位置まで戻ることができる。

図１０を併せて参照して、ボックス本体３１０の長手方向の側面には、ボックスマウンター２５０に設けられたガイド溝２５１に沿って案内されるボス３１１が突設されている。この例において、ボス３１１は、円柱状の凸部からなる。

トップパネル３２０は、ボックス本体３１０の上面に沿って矩形状な断面コ字状に形成されており、一端側に設けられた水平回転軸３２１を中心にボックス本体３１０に開閉可能に取り付けられる。

トップパネル３２０の自由端側には、トップパネル３２０をボックス本体３１０に固定しておくためのフック部３２９が設けられている。このフック部３２９をボックス本体３１０に形成されている係止溝３２９ａに係止することで、トップパネル３２０の開閉が規制される。

トップパネル３２０の中央にはさらに、ボックス本体３１０内に連通する連通窓３２２が設けられている。連通窓３２２は、ボックス本体３１０内に溜まったゴミをトップパネル３２０を開けることなく、回収するために設けられた開口窓であり、そこから、掃除機などの吸引口を差込入れることで、内部に溜まったゴミを容易に回収することができる。トップパネル３２０には、また、内部のゴミの状態を見るための確認窓３２３，３２３が設けられている。各確認窓３２３は透明な蓋部材３２４によって閉口されている。

トップパネル３２０には、ダストボックス３００をボックスマウンター２５０に固定するためのロック部３２５，３２５が左右にそれぞれ設けられている。ロック部３２５は、トップパネル３２０の一部を凹ませてなる収納部３２６にスライド可能に取り付けられており、図１０に示すように、その先端の係止爪３２７がボックスマウンター２５０の挿通孔２６０に差し込まれるようになっている。

図１３を併せて参照し、トップパネル３２０にはフィルタ６の表面に付着したゴミを掻き取る清掃ブラシ３３０が取り付けられている。清掃ブラシ３３０は、所定の水平回転軸３３３を中心に回転可能に軸支されるブラシ台３３１を有し、同ブラシ台３３１のブラシ面３３４にはブラシ本体３３２が設けられている。

ブラシ台３３１は、トップパネル３２０の内側に設けられた支持台３２８に回転可能に軸支される半円筒状に形成されており、フィルタ６に対向する側の面（ブラシ面３３４）が円弧面に形成されている。ブラシ台３３１の長手方向の側面には、後述するロック部３５０によって係止される係止面３３６が設けられている。ブラシ台３３１の水平回転軸３３３には、ブラシ台３３１を強制的に回転させるためのカム３３５が設けられている。

この例において、ブラシ本体３３２は、シート状の基材に図示しないブラシ毛がほぼ垂直に植設された直毛ブラシからなり、粘着材などを介してブラシ面３３４に一体的に貼り付けられている。

図１２（ｂ）を併せて参照して、清掃ブラシ３３０には、ダストボックス３００の移動中に清掃ブラシ３３０が回転するのを規制するためのロック部３５０が設けられている。ロック部３５０は、ブラシ台３３１の側面に隣接して配置され、ブラシ台３３１の係止面３３６に沿って係止される係止凸部３５１を備えている。

ロック部３５０は、所定の水平回転軸３５２を中心に回転可能に設けられており、同水平回転軸３５２には、ロック部３５０を回転させて規制を解除するカム３５３が一体的に設けられている。水平回転軸３５２にはさらに、ロック部３５０を常に反時計回り方向にバネ付勢するためのバネ３５３が取り付けられている。

次に、ダストボックス３００，フィルタ受け板４００の取付手順について説明する。まず最初に、フィルタ受け板４００を各ガイドフレーム２１０，２１０の間に配置し、各係止爪４３０を係止孔２５４内に差し込む。次に、フィルタ受け板４００に設けられた各係止爪４３０をスライドさせて、その先端を係止孔２５４内に差し込む。これにより、フィルタ受け板４００がボックスマウンター２５０に一体的に固定される。

次に、各ガイドフレーム２１０，２１０にフィルタ６を設置する。フィルタ６の先端をガイドフレーム２１０の差込口２１１ａから差し込み、そのままフィルタ支持溝２１１に沿って突き当たるまで差し込む。これにより、フィルタ６がガイドフレーム２１０，２１０間に架け渡され、熱交換器３の前面がフィルタ６で覆い隠される。

次に、ダストボックス３００を取り付ける。図６に示すように、予め組み立てられた状態のダストボックス３００を、その両側面に設けられたボス３１１をボックスマウンター２５０のガイド溝２５１に沿って差し込んでいき、ダストボックス３００をボックスマウンター２５０に仮固定する。

そして、図１０に示すように、トップパネル３２０に設けられたロック部３２５をスライドさせて、係止爪３２７をボックスマウンター２５０の挿通孔２５２に差し込む。これにより、ダストボックス３００の両端がボックスマウンター２５０，２５０に架け渡された状態で固定される。

次に、図１４〜図１７を参照して、このフィルタ清掃の手順の一例について説明する。まず、例えば使用者がリモコンなどの操作パネルに設けられた手動清掃ボタンを操作することにより、図示しない制御手段は、その指令を受け、清掃工程の初期化を行う。

初期化指令を受けると、まず、図示しないセンサ手段を介して、ダストボックス３００が下端位置まで移動しているかどうかを検知し、初期位置に無い場合は、駆動モータ２３０が駆動され、駆動ベルト２４０を介してダストボックス３００を下端位置まで移動させる。下端位置の位置検出方法としては、対物センサのほか、駆動モータ２３０の突き当たりを感知する方法などがある。

初期化が完了すると、次に、駆動モータ２３０は逆回転する。これにより、駆動ベルト２４０を介してダストボックス３００とフィルタ受け板４００がガイドフレーム２１０に沿って移動を開始する。

このとき、図１４（ｂ）に示すように、ダストボックス３００の下面から突出した清掃ブラシ３３０がフィルタ６の表面に接触しながら移動し、フィルタ６に付着したゴミを掻き取る。また、フィルタ６に裏面には、清掃ブラシ３３０に対向して、フィルタ受け板４００が配置されているため、清掃ブラシ３３０によってフィルタ６が抑えられて逃げるの防止することができる。

図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、ダストボックス３００が上端付近に移動すると、ガイドフレーム２１０の上端に設けられた第２ガイド凸部２６０にロック部３５０のカム３５３が接触し、そのまま解錠方向に回転することで、清掃ブラシ３３０は回転フリーな状態となる。

なお、図３に示すような、上面パネル１２を昇降手段１２２によって持ち上げることでメインフレーム２００との間に移動通路が表れる場合においては、ダストボックス３００の移動に併せて、昇降手段１２２を駆動して、上面パネル１２を持ち上げて移動通路を確保する。

次に、解錠状態のままダストボックス３００がさらに移動すると、図１６（ｂ）に示すように、清掃ブラシ３３０の水平回転軸３３３に設けられたカム３３５が第２ガイド凸部２６０に沿って持ち上げられる。これに伴い、清掃ブラシ３３０が強制的にゴミ回収ブラシ３４０に向かって移動する。

そして、図１６（ｃ）に示すように、ダストボックス３００が上端位置まで移動すると、カム３３５を介して清掃ブラシ３３０はゴミ回収ブラシ３４０に接触しながら持ち上げられる。このとき、清掃ブラシ３３０の毛先に付着したゴミがゴミ回収ブラシ３４０によって掻き取られる。

ダストボックス３００がガイドフレーム２１０の上端に達すると、次に駆動モータ２３０は反転し、これに伴い、ダストボックス３００はガイドフレーム２１０に沿って初期位置（下端位置）まで戻される。

このとき、ダストボックス３００内の清掃ブラシ３３０は、図１７（ｂ）に示すように、上に持ち上げられた状態、すなわちフィルタ６とは非接触で引き戻されるため、清掃ブラシ３３０によって回収されたゴミが再びフィルタ６に付着することを確実に防止することができる。なお、ダストボックス３００内には、ロック部３５０のカム３５３が当接する図示しないカム規制面が設けられており、図１７（ｂ）に示すカム位置よりもさらに反時計周りに回転しないように規制されている。

ダストボックス３００がガイドフレーム２１０の下端付近まで到来すると、図１７（ｃ）に示すように、清掃ブラシ３３０のカム３３５がフィルタフレーム６１の第１ガイド凸部６３に沿って反時計方向に回転するに伴い、清掃ブラシ３３０が反時計方向に回転して、そのブラシ本体３３２がフィルタ６に向かって移動する。

ダストボックス３００がさらに移動すると、図１７（ｄ）に示すように、清掃ブラシ３３０はフィルタ６に対してほぼ垂直に接触する位置まで戻される。これと同時に、清掃ブラシ３３０の回転に伴って、ロック部３５０が持ち上げられ、バネ付勢によって、再び清掃ブラシ３３０の係止面３３６によって係止され、清掃ブラシ３３０の回転をロックする。

以上の一連の動作が連続的に行われることにより、フィルタ６に付着したゴミはダストボックス３００内に収納され、フィルタ清掃は完了する。これによれば、清掃ブラシ３３０に付着したゴミは、ダストボックス３００が１往復する度にゴミ回収ブラシ３４０で回収されるため、清掃ブラシを常に清潔に維持できるばかりでなく、清掃ブラシを小型化できるため生産コストも抑えることができる。

なお、この例においてフィルタ清掃はダストボックス３００を１往復させる場合について例示したが、必要に応じて２度３度と往復する運転するように設定してもよいことは言うまでもない。

さらには、このフィルタ清掃は、フィルタ６の表面側をダストボックス３００で、フィルタ６の裏面側をフィルタ抑え板４００で支持しているため、ゴミがフィルタ６を通して熱交換器３側に持ち運ばれないため、空気調和機の運転中であっても、フィルタ清掃を実施することができる。

ダストボックス３００内に溜まったゴミを回収するにあたっては、トップパネル３２０に設けられた連通窓３２３に掃除機などの吸引口を差し込むことで、内部に溜まったゴミを安全かつ清潔に取り出すことができる。また、トップパネル３２０のフック部３２２を解除して、トップパネル３２０を開けてダストボックス３００内を拭き掃除などすることもできる。

この実施形態において、本体キャビネット１はシーリングウォールタイプの空気調和機を用いて説明したが、例えば、通常の壁面取付タイプの空気調和機に本発明のダストボックスを適用してもよく、本体キャビネットの構成は仕様に応じて適宜選択できる。

本発明は、空気調和機のフィルタ清掃のほかに除湿器や空気清浄機などにも適用可能であり、空気吸込口と空気吹出口との間に形成された通風路内にゴミを捕らえるためのフィルタが設けられているものであれば適用可能である。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の分解斜視図。 上記空気調和機の内部構造を模式的に示した断面図。 上面パネルのリフト構造の一例を示す断面図。 フィルタの斜視図。 前面パネルおよび上面パネルを取り外した状態の斜視図。 メインフレームとダストボックスの分解斜視図。 メインフレームの一部を拡大した斜視図。 ガイドフレームの内部構造を模式的に示した断面図。 ボックスマウンターとフィルタ受け板の取付態様を示す斜視図。 ボックスマウンターとダストボックスの取付態様を示す斜視図。 フィルタ受け板の分解斜視図。 （ａ）ダストボックスの分解斜視図。（ｂ）ブラシとロック部の係止状態を示す参考斜視図。 ダストボックスの内部構造を模式的に示した断面図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ），（ｃ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。 （ａ）フィルタ清掃の手順を説明する説明図。（ｂ）〜（ｄ）フィルタ清掃時におけるブラシの動きを示す模式図。

符号の説明

１ 本体キャビネット
２ クロスフローファン
３ 熱交換器
４ ドレンパン
５ 駆動ユニット
６ フィルタ
６１ フィルタフレーム
６２ フィルタ部
６３ 第１ガイド凸部
１１ ベース
１２ 上面パネル
１３ 前面パネル
２００ メインフレーム
２１０ ガイドフレーム
２１１ フィルタ支持溝
２２０ 駆動部
２３０ 駆動モータ
２４０ 駆動ベルト
２５０ ボックスマウンター
２６０ 第２ガイド凸部
３００ ダストボックス
３１０ ボックス本体
３２０ トップパネル
３３０ 清掃ブラシ
３４０ ゴミ回収ブラシ
３５０ ロック部
４００ フィルタ受け板

Claims (9)

1. 空気吸込口と空気吹出口とを備え、内部に少なくとも送風ファンが収納されている本体キャビネットを含み、上記本体キャビネット内には除塵用のフィルタと、上記フィルタに付着したゴミを除去する清掃部と、上記フィルタと上記清掃部とを相対的に移動させる移動手段とが設けられている空気調和機において、
   上記清掃部は、上記フィルタを清掃する清掃ブラシと、ゴミを貯留するダストボックスと、上記清掃ブラシに捕捉されたゴミを上記ダストボックスに回収するゴミ回収手段と、上記ダストボックス内に所定の回転軸を中心として回動自在に支持される上記清掃ブラシを、一方向移動時には上記フィルタに接触させ、他方向移動時には上記フィルタから離して非接触状態とする清掃ブラシ回動規制手段とを備え、
   上記清掃ブラシは一部分に係止面を備え、上記清掃ブラシ回動規制手段は、上記一方向移動時に上記係止面に当接して上記清掃ブラシを上記フィルタに接触させた状態に保つロック部と、上記一方向移動時の終端位置で上記ロック部を上記係止面から外すロック部解錠手段と、上記他方向移動時の終端位置で上記ロック部を上記係止面に当接させるロック部施錠手段とを備えていることを特徴とする空気調和機。
2. 上記ゴミ回収手段は、上記清掃ブラシの回転軌跡上に設けられ、上記清掃ブラシが上記フィルタから離れている非接触状態時に上記清掃ブラシに対して接触するゴミ回収部材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. 上記ゴミ回収部材は、常に上記清掃ブラシに向かう方向にバネ付勢されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 上記ゴミ回収部材は、上記清掃ブラシの戻り回転方向に対して鋭角的に接触する傾斜ブラシを備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
5. 上記清掃ブラシは、上記他方向移動時に上記清掃ブラシに向けてバネ付勢されている上記ゴミ回収部材と接触することにより、上記フィルタから離れた非接触状態に保たれることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
6. 上記ロック部は所定の回転軸を中心として回動可能であり、上記清掃ブラシと上記ロック部は、ともにそれらの回転軸に取り付けられたカムを有し、上記ロック部解錠手段が上記各カムを介して上記清掃ブラシと上記ロック部とをそれぞれ所定方向に回動させる第１カムフォロアからなり、上記一方向移動時の終端位置で上記ロック部が先に回動して上記係止面から外され、その後に上記清掃ブラシが回動して上記フィルタから離されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
7. 上記ロック部施錠手段は、上記清掃ブラシの回転軸に取り付けられているカムを介して上記清掃ブラシを所定方向に回動させる第２カムフォロアからなり、上記他方向移動時の終端位置で上記第２カムフォロアにて上記清掃ブラシが上記フィルタに接触する状態に戻されるとともに、上記係止面に上記ロック部が当接することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気調和機。
8. 上記本体キャビネットは、上記フィルタを支持するフィルタ支持手段と上記清掃部の移動通路とを有するガイドフレームを含み、上記ロック部解錠手段と上記ロック部施錠手段のいずれか一方が上記フィルタ側に設けられ、いずれか他方が上記フィルタ支持手段の上記清掃部の移動通路側に設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の空気調和機。
9. 上記ロック部解錠手段を構成する第１カムフォロアと上記ロック部施錠手段を構成する第２カムフォロアとが、ともに上記各カムが乗り上がるように１段高く形成された凸状の基台からなることを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。

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