JP6452192B2 - 空気調和機の清掃装置及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、エアコンディショナーや送風機、加湿器、除湿器、換気扇、あるいは空気清浄器等の空気調和機に配置されたエアフィルターの清掃装置、及びそれを用いた空気調和機に関するものである。

従来から、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、前記筐体内に配置され、室内空気を前記空気吸込口より吸込み前記空気吹出口より吹出すファンと、前記筐体内で前記ファンの前記空気吸込口側に配置され、下部が前側に上部が後側になるように傾斜して設置した熱交換器と、前記筐体内で前記熱交換器の前記空気吸込口側に配置され、下部が前側に上部が後側になるように傾斜して設置したフィルタと、前記筐体内に配置され、前記フィルタに捕集された塵埃を前記フィルタの前記空気吸込口側で清掃する清掃ブラシと、前記清掃ブラシを挿んで前記フィルタの反対側に配置され、前記清掃ブラシにより清掃された塵埃を溜めるダストボックスと、を備える空気調和機において、前記清掃ブラシと、前記清掃ブラシの回転を制御する第１アーム部及び第２アーム部と、を有す清掃部と、前記清掃部の待機位置に対応して設けられた第１凹部及び第２凹部と、をさらに備え、前記第１アーム部は、前記清掃部の待機位置で前記第１凹部内に開放され、前記清掃部の動作の開始後に当該第１凹部の角部に当接して回転し、前記第２アーム部は、前記第１アーム部の回転に伴って回転して前記第２凹部内に開放された後に当該第２凹部の角部に当接されてさらに回転する空気調和機が知られている（特許文献１）。

この特許文献１に記載の空気調和機は、第１アーム部及び第２アーム部が、それぞれ第１凹部及び第２凹部の角部に当接することにより、清掃ブラシが回転して、フィルタに捕集された塵埃をダストボックスに溜める構造となっている。

特許第５２７６１６６号公報

上記特許文献１の空気調和機は、第１アーム部及び第２アーム部が、それぞれ第１凹部及び第２凹部の角部に当接することにより、清掃ブラシが回転する構造になっている為、当接する時の当たり音が発生し、静音性能が低下すると共に、当接時の衝撃により、空気調和機の使用回数の増加と共に、回転する清掃ブラシの回転にがたつきが発生して、清掃ブラシの耐久性能が劣化するという課題があった。

本発明は、上記課題を解決する為になされたもので、清掃ブラシの回転時の当たり音を無くすと共に、清掃ブラシの回転性能の劣化を防止することができる空気調和機の清掃装置を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明は、本体に設けられた吸込口と吹出口を結ぶ空気通路に、除塵用のエアフィルターを配置してなる空気調和機において、前記空気調和機は、前記エアフィルターに付着した塵埃を除去、及び回収する清掃装置を有し、前記清掃装置は、前記エアフィルターに付着した塵埃を除去する清掃片Ａ及びラックを備えた除塵体Ａと、前記清掃片Ａに付着した塵埃の除去、及び回収のための集塵ユニットを有し、前記集塵ユニットは、集塵ケースと、該集塵ケースに軸支された清掃片Ｂ及び回動ギアを備えた除塵体Ｂ、及び集塵ケースに配された清掃片Ｃを有する除塵体Ｃを備え、前記除塵体Ｂは、前記回動ギアが前記ラックと噛合う事により往復回動可能に形成されてあり、その往復回動により、往路時に、前記清掃片Ｂは、前記清掃片Ｃに摺接し、往路終点時には、前記清掃片Ｃから離脱した位置にあり、復路時に、前記清掃片Ｂは、前記清掃片Ｃに摺接し、復路終点時には、前記清掃片Ｃから離脱した位置にあることを特徴としている。したがって、エアフィルターに付着した塵埃を除去する清掃片Ａを備えた除塵体Ａがラックを備えており、該ラックが、除塵体Ｂに備えてある回動ギアと噛合う事により、除塵体Ｂを回動させることができるので、当たり音の発生が無く、静音性に優れた清掃装置を提供することができる。

また、エアフィルターに付着した塵埃は、清掃片Ａ、清掃片Ｂ及び清掃片Ｃを介して集塵ケース内に収容されるので、除塵体Ａに塵埃が堆積することなく、エアフィルターへの塵埃の再付着を防止することができるため、エアフィルターを常に清潔で長期間に亘って目詰まりのない状態で使用することができる。また、空気調和機の性能も維持されると共に、エアフィルターを取り外した状態での塵埃を除去する清掃を行う必要がなくなる。

請求項２の発明は、請求項１において、除塵体Ｂが除塵体Ｃに向かって移動する方向に対して、清掃片Ｂの後方側に、清掃片Ｃに付着した塵埃を除去する為の清掃体Ｄを除塵体Ｂに設けたことを特徴としている。したがって、清掃体Ｄによって、清掃片Ｃに付着している塵埃を確実に集塵ケース内へと掻き落とすことができるので、常に、清掃片Ａ、清掃片Ｂ及び清掃片Ｃに塵埃が残っていない状態とすることができ、エアフィルターへの塵埃の再付着を防止すると共に、エアフィルターに付着した塵埃を除去する性能が低下するのを防ぐことができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、除塵体Ａが除塵体Ｂに向かって移動する方向に対して、清掃片Ａの後方側に、前記清掃片Ａを受けるリブ体を前記除塵体Ａに設けたことを特徴としている。したがって、除塵体Ａを構成する清掃片Ａが、エアフィルターの表面に接触しながら移動する際に、清掃片Ａの腰を強くすることができ、除塵体Ａは、エアフィルターの塵埃を効率よく除去することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、除塵体Ａを構成するラックを変形可能な可撓性を備えた材料にて形成したことを特徴としている。したがって、除塵体Ａの端部が集塵ケースの外側に突出することがないので、清掃装置をコンパクトにすることができる。

請求項５の発明は、空気調和機本体内に、請求項１〜４の何れかの清掃装置を有する空気調和機を特徴としている。したがって、除塵体Ａ、除塵体Ｂ、除塵体Ｃ、及び集塵ケースによって効率の良いエアフィルターからの除塵及び塵埃の回収を行うことができるため、エアフィルターの目詰まりが起こらず、常に安定した風量を確保でき、運転効率も良い空気調和機を提供することができる。

請求項１の発明では、当たり音の発生が無く、静音性に優れた清掃装置を提供することができる。また、エアフィルターへの塵埃の再付着を防止することができるため、エアフィルターを常に清潔で長期間に亘って目詰まりのない状態で使用することができる。また、空気調和機の性能も維持されると共に、エアフィルターを取り外した状態での塵埃を除去する清掃を行う必要がなくなる。

請求項２の発明では、常に、清掃片Ａ、清掃片Ｂ及び清掃片Ｃに塵埃が残っていない状態とすることができ、エアフィルターへの塵埃の再付着を防止すると共に、エアフィルターに付着した塵埃を除去する性能が低下するのを防ぐことができる。また、請求項３の発明では、清掃片Ａの腰を強くすることができ、除塵体Ａは、エアフィルターの塵埃を効率よく除去することができる。また、請求項４の発明では、清掃装置をコンパクトにすることができる。さらに、請求項５の発明では、エアフィルターの目詰まりが起こらず、常に安定した風量を確保でき、運転効率も良い空気調和機を提供することができる。

本発明の第１実施形態の空気調和機の清掃装置を搭載した空気調和機の縦断面図 同空気調和機の清掃装置周辺の構成を示す断面図 同空気調和機の清掃装置における除塵体Ａの移動に伴う除塵体Ｂの回動状態を示す断面図 同空気調和機の清掃装置における除塵体Ａの移動に伴う除塵体Ｂの回動状態を示す断面図 同空気調和機の清掃装置における除塵体Ａの移動に伴う除塵体Ｂの回動状態を示す断面図 同空気調和機の清掃装置における集塵ユニットを示す平面図 本発明の第２実施形態の空気調和機の清掃装置を示す断面図 本発明の第３実施形態の空気調和機の清掃装置を示す断面図

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り本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態の空気調和機の清掃装置を搭載した空気調和機の縦断面図であり、図２は、同空気調和機の除塵体Ａ及び集塵ユニットからなる清掃装置を示す断面図である。また、図３〜図５は、除塵体Ａの移動に伴う除塵体Ｂの回動の状態を説明した断面図である。また、図６は、集塵ユニットを示す平面図である。

図１において、空気調和機本体１は、熱交換器４と、室内の空気を取り入れる吸込口２と、熱交換器４と吸込口２との間に配され、吸込口２から流入する空気中に含まれる塵埃を捕集するエアフィルター５と、エアフィルター５の上流側に配されると共に、エアフィルター５で捕集された塵埃を除去する除塵体Ａ７と、除塵体Ａ７をエアフィルター５の上流側の表面に沿って上下方向に移動させる上下方向移動手段（図示せず）と、エアフィルター５の下端部近傍に設けられ、除塵体Ａ７に付着した塵埃を除去する為の除塵体Ｂ１４を内挿し、除塵体Ｃ１８が配置されている集塵ケース２１と、吸込口２から室内の空気を吸引し、エアフィルター５及び熱交換器４を通して吹き出し口３から熱交換された空気を室内に吹き出す送風ファン６とを備えている。

図２において、エアフィルター５に付着した塵埃を除去、回収する為の清掃装置は、除塵体Ａ７と集塵ユニット１３にて形成されている。除塵体Ａ７は、基布Ａ２２と除塵子Ａ１１を有する清掃片Ａ１０と、リブ体９とラック１２とを有する保持体８にて形成されている。集塵ユニット１３は、除塵体Ｂ１４と、除塵体Ｃ１８と、集塵ケース２１にて形成されている。除塵体Ｂ１４は、回動ギア１７を有する基台Ｂ２５と、基布Ｂ２３と除塵子Ｂ１５を有する清掃片Ｂ１６にて形成されている。除塵体Ｃ１８は、基台Ｃ２６と、基布Ｃ２４と除塵子Ｃ２０を有する清掃片Ｃ１９にて形成されている。

清掃片Ａ１０は、基布Ａ２２にパイル状の除塵子Ａ１１を植設して構成している。除塵体Ａ７は、清掃片Ａ１０の基布Ａ２２を保持する為の保持体８に一体的に形成されている合成樹脂又は金属からなるリブ体９と、同じく保持体８に一体的に形成されているラック１２とを有している。除塵体Ｂ１４は、集塵ケース２１に回動自在に軸支されている。清掃片Ｂ１６は、基布Ｂ２３にパイル状の除塵子Ｂ１５を植設して構成している。除塵体Ｃ１８は、集塵ケース２１内において、清掃片Ｃ１９が、除塵体Ｂ１４の清掃片Ｂ１６に接するように集塵ケース２１に配されている。清掃片Ｃ１９は、基布Ｂ２４にパイル状の除塵子Ｃ２０を植設して構成している。また、除塵子Ｂ１５、及び除塵子Ｃ２０は、パイル状の先端が、根元に比べて、集塵ケース２１の底部側になるように傾斜を有して形成されてある。また、除塵体Ｂ１４の側面には、位置決め用の穴部４０、４１が形成されてあり、穴部４０、４１と嵌合可能な突起部５０が形成されている。突起部５０は、図６の集塵ユニット１３を構成する集塵ケース２１の側面部から穴部４０、４１にたいして位置決め可能に形成されてある。また、突起部５０は、穴部４０、４１から外れた時であってもばね等で付勢されてある。図２の状態においては、除塵体Ｂ１４は、突起部５０が穴部４０に嵌合する事により、集塵ケース２１にたいして位置決め固定されてある。

除塵体Ａ７を構成する清掃片Ａ１０は、エアフィルター５の表面上を移動しながらエアフィルター５に付着した塵埃を除去すると共に、図３に示すように、除塵体Ｂ１４に向かって移動する時に、除塵体Ａ７に設けられたラック１２が除塵体Ｂ１４に設けられた回動ギア１７と噛合う事により、除塵体Ｂ１４を回動させ、更に、図４に示すように、除塵体Ｂ１４を構成する清掃片Ｂ１６が、清掃片Ａ１０に接触しながら擦り合い、清掃片Ａ１０に付着した塵埃を除去し、除去された塵埃は、清掃片Ｂ１６に移る。図４の状態においては、除塵体Ｂ１４は、突起部５０が穴部４１に嵌合する事により、集塵ケース２１にたいして位置決め固定されてある。

次に、図５に示すように、除塵体Ａ７が、エアフィルター５側へ戻る時にも、除塵体Ａ７に設けられたラック１２が除塵体Ｂ１４に設けられた回動ギア１７と噛合う事により、除塵体Ｂ１４を回動させ、これに伴い清掃片Ｂ１６は、集塵ケース２１内に向かって入り込み、除塵体Ｃ１８を構成する清掃片Ｃ１９に接触しながら擦り合った後、清掃片Ｃ１９から一旦、離脱する。図５の状態においては、除塵体Ｂ１４は、突起部５０が穴部４０に嵌合する事により、集塵ケース２１にたいして位置決め固定されてある。その後、再び、除塵体Ｂ１４が反時計回りに回動する事により、清掃片Ｂ１６は清掃片Ｃ１９に接触した後、図３の如く、再度、清掃片Ｂ１６は清掃片Ｃ１９から離脱する。前記の動作を繰り返す事により、清掃片Ｃ１９に付着していた塵埃は、清掃片Ｂ１６に接触しながら擦り合う際に、清掃片Ｃ１９から離れて集塵ケース２１内へ回収される。

また、除塵体Ｂ１４を形成する清掃片Ｂ１６の除塵子Ｂ１５の先端が根元よりも除塵体Ａ７に対して先行しているので、清掃片Ａ１０と接触すると、清掃片Ａ１０に付着していた塵埃は、清掃片Ｂ１６に掻き取られて移動する。また、除塵体Ｂ１４が回動して、除塵体Ｃ１８に接触した時、除塵体Ｃ１８に対して、除塵体Ｂ１４を形成する清掃片Ｂ１６の除塵子Ｂ１５の先端が根元よりも先行し、且つ除塵体Ｂ１４に対して、除塵体Ｃ１８を形成する清掃片Ｃ１９の除塵子Ｃ２０の先端は根元よりも先行しているので、清掃片Ｂ１６に付着していた塵埃は、清掃片Ｃ１９に掻き取られて移動する。再度、除塵体Ｂ１４が回動する際に、清掃片Ｂ１６と清掃片Ｃ１９とが擦り合い、清掃片Ｃ１９に付着していた塵埃は、集塵ケース２１内に回収される。

また、図２において、除塵体Ａ７が除塵体Ｂ１４に向かって移動する方向に対して、清掃片Ａ１０の後方側に、清掃片Ａ１０の側面を受けるリブ体９を、保持体８と一体的に設けているので、除塵体Ａ７を構成する清掃片Ａ１０が、エアフィルター５の表面に接触しながら移動する際に、リブ体９が清掃片Ａ１０を後方から支えるので、清掃片Ａ１０の腰が強くなり、除塵体Ａ７は、エアフィルター５の塵埃を効率よく除去することができる。

次に、本実施形態における空気調和機の清掃装置及びこれを搭載した空気調和機の動作を説明する。空気調和機本体１を、例えば、冷房運転すると、送風ファン６により室内の空気が吸込口２から流入し、エアフィルター５を通って熱交換器４に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口３から室内に吹き出される。吸込口２から吸引される室内の空気に含まれる塵埃は、エアフィルター５で捕集され、エアフィルター５の表面に次第に堆積していく。エアフィルター５の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換器４での熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター５に堆積した塵埃の除去運転が必要となる。

塵埃の除去運転を開始する初期状態において、除塵体Ａ７は、エアフィルター５の上端に位置している。そして、塵埃の除去運転を開始すると、除塵体Ａ７が矢印Ａの方向に、上下移動手段（図示せず）により、自動的に下降し、エアフィルター５の下端まで移動する。その間に、除塵体Ａ７の清掃片Ａ１０で、エアフィルター５に付着した塵埃が掻き落とされる。また、除塵体Ａ７が除塵体Ｂ１４に向かって移動する方向に対して、清掃片Ａ１０の後方側に、清掃片Ａ１０を受けるリブ体９を保持体８と一体的に設けたので、除塵体Ａ７が、エアフィルター５の表面を接触しながら降下する際に、リブ体９が清掃片Ａ１０を後方から支えることとなり、清掃片Ａ１０の腰を強くすることができ、除塵体Ａ７は、エアフィルター５の塵埃を効率よく除去することができる。

このようにして、除塵体Ａ７によって、エアフィルター５に付着した塵埃の清掃が行われるが、この清掃動作によって清掃片Ａ１０自身にも塵埃が付着してしまう。このような状態で除塵体Ａ７は、エアフィルター５の下端部近傍に配された集塵ユニット１３を構成する除塵体Ｂ１４へと移動する。

除塵体Ａ７に設けられたラック１２が除塵体Ｂ１４に設けられた回動ギア１７と噛合う事により、除塵体Ｂ１４を回動させる。すると、除塵体Ａ７の清掃片Ａ１０が除塵体Ｂ１４の清掃片Ｂ１６と接触し、擦り合ううちに、清掃片Ａ１０に付着していた塵埃は、清掃片Ｂ１６に掻き取られて、清掃片Ｂ１６に移動する。次に、除塵体Ａ７がエアフィルター５側へ戻る時も除塵体Ａ７に設けられたラック１２が除塵体Ｂ１４に設けられた回動ギア１７と噛合う事により、除塵体Ｂ１４を元の位置へと回動させる。すると、除塵体Ｂ１４の清掃片Ｂ１６が除塵体Ｃ１８の清掃片Ｃ１９と接触し、擦り合ううちに、清掃片Ｂ１６に付着していた塵埃は、清掃片Ｃ１９に掻き取られて清掃片Ｃ１９に移動する。

このようにして、除塵体Ａ７は、次回の塵埃の除去運転のため、再びエアフィルター５の上端まで移動して停止する。

そして、次回の塵埃の除去運転時において、除塵体Ａ７が作動している最中に、除塵体Ｂ１４の清掃片Ｂ１６と、除塵体Ｃ１８の清掃片Ｃ１９とが接触し、擦り合ううちに清掃片Ｃ１９に付着していた塵埃が、清掃片Ｂ１６により掻き落とされて集塵ケース２１内に回収される。尚、集塵ケース２１内に溜まった塵埃は、別途吸引装置（図示せず）を設けて吸引し、本体外へ排出することも可能である。

本実施形態において、清掃片Ａ１０、清掃片Ｂ１６、及び清掃片Ｃ１９における除塵子Ａ１１、除塵子Ｂ１５、及び除塵子Ｃ２０は、植設されたパイルで説明しているが、材質はこれに限定するものではなく、ブラシ毛、合成樹脂、針、ブレード、フィン等、適宜選択することができる。また、基布Ａ２２、基布Ｂ２３、及び基布Ｃ２４は布で説明しているが、材質はこれに限定するものではなく、合成樹脂、木、金属等、適宜選択することができる。

また、本実施形態では図示していないが、除塵体Ａ７が上下移動せずに、エアフィルター５自体が除塵体Ａ７を構成する清掃体Ａ１０の先端に接触しながら移動して、エアフィルター５に付着した塵埃を除去する構造としてもよい。また、集塵ユニット１３自体もエアフィルター５と連動して移動し、除塵体Ａ７を構成する清掃体Ａ１０に接触させる構造としてもよい。

本発明の清掃装置を空気調和機本体内に設けることにより、エアフィルター５の目詰まりが起こらず、常に安定した風量を確保でき、運転効率も良いので、性能も維持されて空気調和機本体の消費電力も節約できる。更に、エアフィルター５を取り外して塵埃の清掃を行う必要もなくなり、定期的に集塵ケース２１に溜まった塵埃を捨てるだけでよいので、メンテナンスの頻度を大幅に低減させることができる。

図７は、本発明の第２実施形態の空気調和機の清掃装置を示す断面図である。第２実施形態において、第１実施形態との相違点は、除塵体Ａ２７を構成する保持体２８を変形可能な可撓性を備えた材料にて形成している点と、除塵体Ｂ２９と集塵ケース３０との間に保持体２８を収容することができる空間３１を設けた点である。このように構成することによって、除塵体Ａ２７の端部が集塵ケース３０の外側に突出することがないので、清掃装置をコンパクトにすることができる。

図８は、本発明の第３実施形態の空気調和機の清掃装置を示す断面図である。第３実施形態において、第１実施形態との相違点は、清掃片Ｂ１６が除塵体Ｃ１８に向かって移動する方向に対して、清掃片Ｂ１６の後方側に、清掃片Ｃ１９に付着した塵埃を除去する為の清掃体Ｄ３２を除塵体Ｂ３９に設けた点である。このように構成することによって、清掃体Ｄ３２が、清掃片Ｃ１９に付着している塵埃を確実に集塵ケース２１内へと掻き落とすことができるので、常に、清掃片Ａ１０、清掃片Ｂ１６及び清掃片Ｃ１９に塵埃が残っていない状態とすることができ、エアフィルター５への塵埃の再付着を防止すると共に、エアフィルター５に付着した塵埃を除去する性能が低下するのを防ぐことができる。

本発明の空気調和機の清掃装置は、エアコンディショナーや送風機、加湿器、除湿器、換気扇、あるいは空気清浄器等の空気調和機に配置されたエアフィルターの清掃装置として使用される。

１ 空気調和機本体
２ 吸込口
３ 吹き出し口
４ 熱交換器
５ エアフィルター
６ 送風ファン
７、２７ 除塵体Ａ
８、２８ 保持体
９ リブ体
１０ 清掃片Ａ
１１ 除塵子Ａ
１２ ラック
１３ 集塵ユニット
１４、２９、３９ 除塵体Ｂ
１５ 除塵子Ｂ
１６ 清掃片Ｂ
１７ 回動ギア
１８ 除塵体Ｃ
１９ 清掃片Ｃ
２０ 除塵子Ｃ
２１、３０ 集塵ケース
２２ 基布Ａ
２３ 基布Ｂ
２４ 基布Ｃ
２５ 基台Ｂ
２６ 基台Ｃ
３１ 空間
３２ 清掃体Ｄ
４０、４１ 穴部
５０ 突起部

Claims (5)

1. 本体に設けられた吸込口と吹出口を結ぶ空気通路に、除塵用のエアフィルターを配置してなる空気調和機において、前記空気調和機は、前記エアフィルターに付着した塵埃を除去、及び回収する清掃装置を有し、前記清掃装置は、前記エアフィルターに付着した塵埃を除去する清掃片Ａ及びラックを備えた除塵体Ａと、前記清掃片Ａに付着した塵埃の除去、及び回収のための集塵ユニットを有し、前記集塵ユニットは、集塵ケースと、該集塵ケースに軸支された清掃片Ｂ及び回動ギアを備えた除塵体Ｂ、及び集塵ケースに配された清掃片Ｃを有する除塵体Ｃを備え、前記除塵体Ｂは、前記回動ギアが前記ラックと噛合う事により往復回動可能に形成されてあり、その往復回動により、往路時に、前記清掃片Ｂは、前記清掃片Ｃに摺接し、往路終点時には、前記清掃片Ｃから離脱した位置にあり、復路時に、前記清掃片Ｂは、前記清掃片Ｃに摺接し、復路終点時には、前記清掃片Ｃから離脱した位置にあることを特徴とする空気調和機の清掃装置。
2. 除塵体Ｂが除塵体Ｃに向かって移動する方向に対して、清掃片Ｂの後方側に、清掃片Ｃに付着した塵埃を除去する為の清掃体Ｄを除塵体Ｂに設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の清掃装置。
3. 除塵体Ａが除塵体Ｂに向かって移動する方向に対して、清掃片Ａの後方側に、前記清掃片Ａを受けるリブ体を前記除塵体Ａに設けたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機の清掃装置。
4. 除塵体Ａを構成するラックを変形可能な可撓性を備えた材料にて形成したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の空気調和機の清掃装置。
5. 請求項１〜４のうち、何れか１項に記載の清掃装置を有する空気調和機。

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