JP7316491B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、室内機に内蔵されたエアフィルタに付着した塵埃を清掃するフィルタ清掃装置を備える空気調和機に関する。
従来、この種の空気調和機としては、例えば、特許文献1(国際公開第2017/037990号公報)に開示されたものが知られている。
特許文献1に開示された空気調和機は、エアフィルタに付着した塵埃をブラシにより除去するとともに、ブラシに付着した塵埃をブレードによってブラシの下方に設けられた塵埃受け部に掻き落とした後に、吸引装置で室外へ排出するように構成されている。
国際公開第2017/037990号公報
特許文献1の空気調和機においては、塵埃の除去効率を向上させるという観点において、未だ改善の余地があった。また、塵埃受け部に塵埃を掻き落とした後、室外へ排出するため、吸引装置を数十分程度運転する必要があり、その間発生する運転音が気になるという課題があった。
従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、塵埃の除去効率を一層向上させるとともに、吸引装置の運転時間を短縮して騒音を低減することができる空気調和機を提供することにある。
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、
エアフィルタに付着した塵埃を清掃するフィルタ清掃装置を備える空気調和機であって、
前記エアフィルタの幅方向に延在するように設けられ、前記エアフィルタに付着した塵埃を除去するブラシと、
前記ブラシの下方に延在するように位置し、前記ブラシにより除去された塵埃を受け取る塵埃受け部と、
前記塵埃受け部内を移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とすとともに、前記塵埃受け部の内部の塵埃を特定方向に移動させる塵埃除去部と、
前記塵埃受け部内の塵埃を吸引する吸引装置と、
を備え、
前記塵埃除去部は、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作開始前には、任意に定めた開始位置で待機している。
本発明に係る空気調和機によれば、塵埃の除去効率を一層向上させることができるとともに、吸引装置の運転時間を短縮することができる。
本発明の実施形態1に係る空気調和機が備える室内機を示す斜視図 実施形態1に係る空気調和機が備える室内機の断面図 エアフィルタの表面に付着した塵埃を除去する動作を示す拡大断面図 エアフィルタの表面に付着した塵埃を除去する動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とす動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とす動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とす動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とし、掻き集めるための動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とし、掻き集めるための動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とし、掻き集めるための動作を示す拡大断面図 ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とし、掻き集めるための動作を示す拡大断面図 実施形態1の本体に搭載するフィルタ装置を示す斜視図 図7に示した状態から塵埃受け部の蓋を外して塵埃除去部の一部を取り外した状態を示す斜視図 図7に示した状態から塵埃受け部を取り外した状態を示す斜視図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部を示す斜視図 図10に示した塵埃除去部の分解斜視図 実施形態1にける室内機が備える塵埃除去部の前面図 図12に示した塵埃除去部のA1-A1断面による断面図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部が塵埃受け部の内底面に沿って移動する様子を示す側面図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部が塵埃受け部の内底面に沿って移動する様子を示す側面図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部が塵埃受け部の内底面に沿って移動する様子を示す側面図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部が塵埃受け部の内底面に沿って移動する様子を示す側面図 塵埃手動排出構成において、塵埃受け部を本体へ装着した状態を示す断面図 塵埃手動排出構成において、塵埃受け部を本体から取り外した状態を示す断面図 塵埃自動排出構成における塵埃受け部の左端側の近傍を下方から見た斜視図 塵埃手動排出構成における塵埃受け部の左端側の近傍を下方から見た斜視図 塵埃手動排出構成において、ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とすための動作を示す側面図 塵埃手動排出構成において、ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とすための動作を示す側面図 塵埃手動排出構成において、ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とすための動作を示す側面図 塵埃手動排出構成において、ブラシに付着した塵埃を塵埃除去部が掻き落とすための動作を示す側面図 実施形態1における室内機が備える塵埃除去部を移動させる駆動装置の構成例を示す側面図 実施形態1の空気調和機において、室内機の前面パネルが開放された状態を示す断面図
エアフィルタに付着した塵埃を清掃するフィルタ清掃装置を備える空気調和機であって、
前記エアフィルタの幅方向に延在するように設けられ、前記エアフィルタに付着した塵埃を除去するブラシと、
前記ブラシの下方に延在するように位置し、前記ブラシにより除去された塵埃を受け取る塵埃受け部と、
前記塵埃受け部内を移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とすとともに、前記塵埃受け部の内部の塵埃を特定方向に移動させる塵埃除去部と、
前記塵埃受け部内の塵埃を吸引する吸引装置と、
を備え、
前記塵埃除去部は、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作開始前には、任意に定めた開始位置で待機している。
この構成によれば、塵埃除去部がブラシに接触した状態でブラシの延在方向に移動することによって、ブラシに付着した塵埃同士が絡み合って纏まり易くなり、従来よりも塵埃の除去効率を向上させることができる。また、ブラシと塵埃除去部との接触部分を小さくして塵埃除去部がブラシから受ける摩擦力を小さくすることができるので、塵埃除去部を移動させる駆動力を小さくすることができる。また、塵埃除去部自体の大きさも小さくすることができる。また、塵埃受け部内の塵埃を吸引装置の近傍に移動させてから吸引装置で吸引することができるので、塵埃受け部の気密性を高くする必要がない。また、吸引装置の駆動力を小さくすることができるとともに、吸引装置の吸引時間を短くして清掃時間を短縮することができる。その結果、吸引装置による騒音を低減することもできる。塵埃除去部34をブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作開始前に開始位置へ移動しておくことにより、清掃時間を短縮することができる。
また、前記開始位置は、前記吸引装置から最も離れた位置である。この構成によれば、ブラシに付着した塵埃を効率よく塵埃受け部へ掻き落とすと共に掻き落とされた塵埃を効率よく吸引装置側へ移動させることができる。
なお、前記塵埃除去部が前記開始位置から前記ブラシの延在方向に移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、前記塵埃除去部を任意に定めた位置で少なくとも1回反復動作させている。この構成によれば、ブラシに付着した塵埃を効率よく塵埃受け部へ掻き落とすことができる。
また、前記塵埃除去部が前記開始位置から前記ブラシの延在方向に移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、前記塵埃除去部を任意に定めた位置で反転動作させて前記開始位置まで戻した後、再度、前記ブラシの延在方向に移動させてもよい。この構成によれば、ブラシに付着した塵埃をより効率よく塵埃受け部へ掻き落とすことができる。
また、前記塵埃除去部が移動して、前記塵埃受け部に設けた吸引穴の近傍に到達したときに、前記吸引装置を運転するものである。この構成によれば、塵埃受け部に掻き落とされた塵埃を効率よく短時間で室外へ排出することができる。
また、前記塵埃除去部が移動して、前記吸引穴の近傍に到達したときに、前記塵埃除去部を少なくとも1回反復動作させながら、前記吸引装置を運転させてもよい。この構成によれば、塵埃受け部に掻き落とされた塵埃をより効率よく短時間で屋外へ排出することができる。
また、前記吸引装置の運転終了後、前記塵埃除去部を前記開始位置まで移動させて、その後、再度、前記ブラシの延在方向に移動させてもよい。この構成によれば、塵埃受け部に掻き落とされた塵埃を残すことなく室外へ排出することができる。
また、前記塵埃除去部の反復動作中に、前記ブラシを揺動動作させてもよい。この構成によれば、ブラシに付着した塵埃を更に効率よく塵埃受け部へ掻き落とすことができる。また、前記塵埃除去部の動作中に、前記ブラシを揺動動作させるものである。この構成によれば、上記と同様に、ブラシに付着した塵埃を更に効率よく塵埃受け部へ掻き落とすことができる。
また、前記空気調和機の空調運転開始時に、任意に定めた位置で前記塵埃除去部の原点位置を認識させるものである。この構成によれば、ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作をより早く行うことができるため、フィルタ清掃時間が短縮できる。
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、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
《実施形態1》
本発明の実施形態1に係る空気調和機は、冷媒が流れる配管で互いに接続された室外機と、空調対象の室内に設けられた室内機とで構成されている。図1は、実施形態1に係る空気調和機における室内機1を示す斜視図である。図2は、図1の室内機1において主な内部構成を示す断面図である。
図1又は図2に示すように、実施形態1に係る室内機1は、本体(空気調和機本体ともいう)2と、本体2の前面開口部2aを塞ぎ開閉可能な前面パネル4とを備えている。本体2の上面側には上面開口部2bを有し、室内空気を取り入れる吸入口9が設けられている。本体2の下方には運転停止時には閉鎖される吹出口10が形成されている。
本体2の内部には、図2に示すように、吸入口9となる上面開口部2bから取り入れられた室内空気が通過するエアフィルタ18と、エアフィルタ18を通過した室内空気を熱交換する熱交換器6と、熱交換器6で熱交換された空気を室内に吹き出すための風力源であるファン8とが設けられている。ファン8は、例えば、クロスフローファンであり、本体2の下方に設けられた吹出口10から室内に空気を吹き出すように設けられている。また、吹出口10の近傍には、吹出口10を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する複数の上下風向変更羽根12と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根14とが設けられている。
空気調和機が空調運転を開始すると、上下風向変更羽根12が開放動作を行い吹出口10が開放される。上下風向変更羽根12の開放状態でファン8が駆動されることで、室内空気が上面開口部2bを介して室内機1の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、エアフィルタ18を通過して熱交換器6で熱交換され、ファン8を通り、ファン8の送風方向の下流側に形成された通風路16に案内されて、吹出口10より吹き出される。
上記のように、上面開口部2bと熱交換器6との間に設けられたエアフィルタ18は、上面開口部2bから取り入られた室内空気に含まれる塵埃を除去する。エアフィルタ18は、枠体部分と、当該枠体部分に保持された網部分とを備えている。実施形態1に係る空気調和機は、エアフィルタ18の網部分に付着した塵埃を清掃するフィルタ装置3を備えている。
図2に示すように、エアフィルタ18は、フィルタ保持部材20により保持されている。フィルタ保持部材20には、エアフィルタ18を保持するための第1保持空間20Aと第2保持空間20Bとが設けられている。エアフィルタ18は、フィルタ搬送装置22により第1保持空間20Aと第2保持空間20Bとに搬送される。
フィルタ搬送装置22は、室内機1の幅方向(図2では奥行き方向)に延在するシャフト24と、シャフト24の外周面に形成されシャフト24の延在方向に所定間隔を有して設けられたギヤ26とを備えている。エアフィルタ18は、シャフト24の外周面に架け回されるとともに、ギヤ26と係合するように取り付けられる。
エアフィルタ18は、通常、第1保持空間20A内に位置し、上面開口部2bから吸入された室内空気に含まれる塵埃を除去する。実施形態1に係る空気調和機においては、空調運転時間が所定時間経過すると、又はエアフィルタ清掃指示が入力されると、エアフィルタ18に対する清掃動作が開始される。これらの駆動制御は、本体2の内部に設けられた制御部(図示略)において実行される。エアフィルタ18に対する清掃動作が開始すると、フィルタ搬送装置22のギヤ26が正方向(図2では反時計回り)に回転し、エアフィルタ18は、第1保持空間20Aから第2保持空間20Bへ搬送される。エアフィルタ18が第2保持空間20Bに搬送されると、ギヤ26が逆方向(図2では時計回り)に回転し、エアフィルタ18は、第2保持空間20Bから第1保持空間20Aへ搬送される。
なお、本実施形態において、第1保持空間20Aから第2保持空間20Bまでのエアフィルタ18の搬送経路を「往路」といい、第2保持空間20Bから第1保持空間20Aまでのエアフィルタ18の搬送経路を「復路」という。
図3及び図4は、エアフィルタ18の表面に付着した塵埃を除去する動作を示す拡大断面図である。
図3及び図4に示すように、フィルタ搬送装置22のシャフト24の近傍には、エアフィルタ18がシャフト24の外周面に沿って移動するように案内するガイド部材28が設けられている。ガイド部材28は、シャフト24の外周面に対して所定の隙間を空けて設けられている。
また、シャフト24の近傍には、エアフィルタ18の表面に付着した塵埃を除去するブラシ30が設けられている。ブラシ30の基端部は、ブラシ駆動装置の一部であるブラシ保持部32により保持されている。ブラシ30及びブラシ保持部32は、室内機1の幅方向に延在するように設けられている。即ち、ブラシ30及びブラシ保持部32は、エアフィルタ18の幅方向に沿って延在し並設されている。ブラシ保持部32は、室内機1の幅方向に延在する回転軸32aを中心として回転するように構成されている。ブラシ保持部32の下方には、ブラシ30に付着した塵埃を除去する塵埃除去部34が設けられている。
図5A~図5C及び図6A~図6Dは、ブラシ30に付着した塵埃を塵埃除去部34が掻き落とし、掻き集める様子を示す拡大断面図である。
ブラシ保持部32は、その回転軸32aを中心として回動することにより、ブラシ30の先端部を、ガイド部材28よりも往路の下流側の位置(図3におけるガイド部材28の下端より右側の位置)において、第2保持空間20Bに存在するエアフィルタ18に接触する第1の位置(図3参照)と、塵埃除去部34に接触可能な第2の位置(図4参照)とに配置する。ブラシ30の先端部が第1の位置にあるとき、エアフィルタ18が往路と復路の搬送経路を往復移動することにより、エアフィルタ18に付着された塵埃がブラシ30により掻き落とされる。一方、ブラシ保持部32が回動して、ブラシ30の先端部が第2の位置にあるとき、ブラシ30に付着した塵埃に対する除去動作が開始される。ブラシ30に付着した塵埃に対する除去動作においては、ブラシ30の延在方向に沿って塵埃除去部34を移動(摺動)させて塵埃を掻き落とす「摺動掻き落とし動作」及び/又は塵埃を掻き集める「摺動掻き集め動作」を、含む。また、ブラシ30を揺動させて塵埃除去部34に接触させて、ブラシ30の塵埃を掻き落とす「揺動掻き落とし動作」を含んでもよい。
塵埃除去部34は、図6C~図6Dに示すように、ブラシ30に接触した状態でブラシ30の延在方向(すなわち、室内機の幅方向)に移動することによって、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とすように構成されている。塵埃除去部34は、第1部品36と第2部品38とを備えている。第2部品38は、第1部品36に対して取り外し可能に構成されている。塵埃除去部34の具体的構成については、後で詳しく説明する。
塵埃除去部34の下方には、塵埃除去部34に掻き落とされた塵埃を受ける塵埃受け部40が設けられている。塵埃受け部40は、上面が開口する箱状に構成されている。
図7は、実施形態1における室内機1の本体2に備えたフィルタ装置3を示す斜視図である。図8は、フィルタ装置3から、塵埃受け部40に設けた蓋47と、塵埃除去部34の第2部品38とを取り外した状態を示す斜視図である。また、図9は、フィルタ装置3から塵埃受け部40を取り外した状態を示す斜視図である。
図7及び図8に示すように、塵埃受け部40は、室内機の幅方向に延在するように設けられている。塵埃受け部40には、塵埃除去部34の第1部品36から取り外した第2部品38を外部に取り出すための開口部40aが設けられている。塵埃受け部40は、第1部品36と第2部品38とが組み立てられた状態では、塵埃除去部34によってフィルタ装置3に対する着脱が阻害されるように構成されている。一方、図9に示すように、塵埃除去部34は、第1部品36から第2部品38が取り外された状態では、フィルタ装置3に対して着脱可能に構成されている。
塵埃受け部40の端部には、塵埃受け部40内の塵埃を吸引する吸引装置(排気装置ともいう)42が接続されている。吸引装置42は、吸引管44と、吸引管44に吸引力を発生させる吸引ファン46とを備えている。吸引管44の一端部44aには塵埃吸引部48が設けられ、塵埃受け部40の端部の吸引穴40bに接続され、吸引管44の他端部44bは開口している。吸引管44の他端部44bは、吸引管44内を通る塵埃を室外に排出できるように、一端が室外に開口した排気ホース(図示せず)に接続される。塵埃除去部34は、吸引装置42に向けて移動することによって、塵埃受け部40内の塵埃を吸引装置42に向けて移動させるように構成されている。
次に、塵埃除去部34及び塵埃受け部40の構成について、より具体的に説明する。図10は、塵埃除去部34の斜視図である。図11は塵埃除去部34の分解斜視図である。図12は、塵埃除去部34の前面図である。図13は、図12のA1-A1線断面図である。なお、塵埃除去部34において、吸引装置42に近い側を「前」といい、吸引装置42から離れる側を「後」という。
図10に示すように、塵埃除去部34は、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす前方ブレード34a及び後方ブレード34bを有している。前方ブレード34aと後方ブレード34bとは、ブラシ30の延在方向に対して交差(例えば、直交)する方向にそれぞれ延在している。前方ブレード34aと後方ブレード34bとは、ブラシ30の延在方向に互いに間隔を空けて配置されている。実施形態1において、前方ブレード34a及び後方ブレード34bの吸引装置42側の前端部は、ブラシ30に付着した塵埃の除去効率の向上のため、エッジ状(直角又は鋭角)に形成されている。
前方ブレード34aの厚さ(高さ)は、絡み合って纏まった塵埃の塊が前方ブレード34aに巻き付かないような寸法(例えば、2mm以上)に設計されている。
また、塵埃除去部34は、第1側壁34c及び第2側壁34dが前方ブレード34aの前端部よりも前方(吸引装置42側)に突き出すように構成されている。第1側壁34cと第2側壁34dと前方ブレード34aとで、前側空間S1が区画されている。前方ブレード34aによりブラシ30から掻き取った塵埃の塊は、前側空間S1からはみ出すことが抑えられ、塵埃受け部40の内底面40c上に落下し易くなっている。塵埃除去部34の第1側壁34c及び第2側壁34dが前方ブレード34aよりも前方に突き出す長さは、例えば、7mm以上である。
前方ブレード34a及び後方ブレード34bの少なくとも一方は、ブラシ保持部32の回転軸32aを中心とする円弧状に形成されている。実施形態1においては、前方ブレード34a及び後方ブレード34bの両方が、ブラシ保持部32の回転軸32aを中心とする円弧状に形成されている。
前方ブレード34aと後方ブレード34bとの間には、後方ブレード34bによりブラシ30から掻き取った塵埃の塊を落下させるための後側空間S2が設けられている。前方ブレード34aと後方ブレード34bとの間隔は、後方ブレード34bによりブラシ30から掻き取った塵埃の塊が後側空間S2を通じてより確実に落下するように、例えば、14mm以上に設計されている。
また、塵埃除去部34は、ブラシ30の延在方向(図5A~図5Cでは奥行き方向)から見て、ブラシ30の揺動範囲内に配置され、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす少なくとも1つの側方ブレードを有している。実施形態1において、塵埃除去部34は、ブラシ30の延在方向に延在する2つの側方ブレード34e,34fを有している。後側空間S2は、前方ブレード34a、後方ブレード34b、及び側方ブレード34e,34fによって区画されている。前方ブレード34a、後方ブレード34b、及び側方ブレード34e,34fは、塵埃を掻き落とし易く、摺動性に優れた材質、例えばポリアセタールで構成されている。図5A~図5Cに示すようにブラシ30が揺動することによって、ブラシ30と側方ブレード34e,34fとが接触し、側方ブレード34e,34fによりブラシ30から掻き取った塵埃の塊が後側空間S2を通じて落下する。実施形態1において、前方ブレード34a及び後方ブレード34bの吸引装置42側の前端部は、ブラシ30に付着した塵埃の除去効率の向上のため、エッジ状(直角又は鋭角)に形成されている。
また、塵埃除去部34は、吸引装置42に近づくに従い下方に傾斜又は湾曲する誘導面34gを有している。実施形態1において、誘導面34gは、吸引装置42に近づくに従い下方に傾斜する傾斜面である。誘導面34gの水平面に対する傾斜角度は、例えば、30度以上40度以下である。塵埃除去部34は、重力を利用し、誘導面34gによってブラシ30から掻き落とした塵埃を塵埃除去部34よりも吸引装置42側に位置する塵埃受け部40の内底面40cへ誘導するように構成されている。
また、塵埃除去部34は、ブラシ30と接触した状態において、塵埃受け部40内における塵埃除去部34より吸引装置42に近い後方空間と塵埃除去部34より吸引装置42から離れた前方空間とを連通する吸気穴34iを有している。実施形態1において、吸気穴34iは、図10に示すように、上方に向けて開口している。実施形態1において、前方ブレード34a、後方ブレード34b、側方ブレード34e,34f、誘導面34g、及び吸気穴34iは、第1部品36に設けられている。
また、塵埃除去部34は、誘導面34gの下方に、吸引装置42に向けて移動するときに塵埃受け部40内の塵埃を吸引装置42に向けて押圧する押圧面34hを有している。押圧面34hは、誘導面34gよりも鉛直方向に対する傾斜角度が小さくなるように設計されている。実施形態1において、押圧面34hは、鉛直方向に延在する平面である。
図14A~図14Dは、塵埃除去部34が塵埃受け部40の内底面40cに沿って移動する様子を示す側面図である。
塵埃受け部40の内底面40cに対向する塵埃除去部34の底面34jは、吸引装置42(図の左側)に近づくに従い内底面40cに近づくように傾斜又は湾曲するように構成されている。実施形態1において、塵埃除去部34の底面34jは、下方に突出する湾曲面である。また、塵埃受け部40の内底面40cは、吸引装置42から離れるように塵埃が移動するときに当該塵埃が受ける摩擦力が、吸引装置42に近づくように塵埃が移動するときに当該塵埃が受ける摩擦力よりも大きくなるように構成されている。実施形態1において、塵埃受け部40の内底面40cは、図14A~図14Dに示すように、断面がのこぎり波状に構成されている。
この構成により、塵埃除去部34よりも吸引装置42から離れた位置に落下した塵埃の塊は、図14A~図14Cに示すように、塵埃除去部34が吸引装置42から離れるように移動することで、塵埃除去部34よりも吸引装置42側に移動し易くなる。その後、図14Dに示すように、塵埃除去部34が吸引装置42に近づくように移動することで、塵埃除去部34は、押圧面34hにより塵埃の塊を吸引装置42に向けて移動させることができる。実施形態1において、押圧面34h及び底面34jは、第2部品38に設けられている。
次に、エアフィルタ18に付着した塵埃を屋外に排出する清掃動作の一例について説明する。なお、エアフィルタ18の清掃動作は、図示しない制御部の制御の下で行われる。
エアフィルタ18の清掃動作の前において、塵埃除去部34は、図6Aに示すように、吸引装置42に最も近い端点位置に位置する。なお、塵埃除去部34は、本体2の空調運転開始とともに、任意に定めた位置まで摺動動作して、その位置にて例えばリミットスイッチなどでリセット動作が行われ原点位置が認識される。この場合、任意に定めた位置は、吸引装置42に最も近い端点位置であってもよい。
この状態から図示しないコントローラが操作されるなどして、エアフィルタ18の清掃動作の開始が指示されると、図6Bに示すように、塵埃除去部34が吸引装置42から最も離れた開始位置(待機位置)に移動する。また、図4の状態からギヤ26が正方向(図4では反時計回り)に回転される。これにより、エアフィルタ18が第1保持空間20Aから第2保持空間20Bへ搬送される。エアフィルタ18の先端部がブラシ保持部32とシャフト24との間を通過するとき、ブラシ保持部32が正方向(図4では反時計回り)又は逆方向(図4では時計回り)に回転して、ブラシ30の先端部がエアフィルタ18の先端部と網部分とに跨るように接触する。
ギヤ26が更に正方向に回転されると、エアフィルタ18が更に第2保持空間20Bへと搬送される。この搬送の間、ブラシ保持部32は、図3に示すように、ブラシ30をエアフィルタ18と接触する位置で固定する。これにより、エアフィルタ18に付着した塵埃は、定位置で固定されるブラシ30で堰き止められ、ブラシ30のエアフィルタ18の搬送方向の上流側に溜められる。このとき、ブラシ30に溜められた塵埃とエアフィルタ18に付着した塵埃とが絡み合って紙縒のように纏まる。これにより、エアフィルタ18に付着した塵埃を除去することができる。ブラシ30に付着した塵埃の一部は、塵埃受け部40の内底面40c上に直接掻き落とされる。
ギヤ26が更に正方向に回転され、エアフィルタ18が第2保持空間20Bに到達すると、ギヤ26の正方向の回転が停止される。このとき、ブラシ30の先端部の少なくとも一部は、エアフィルタ18の清掃領域外にあるエアフィルタ18の後端部(枠体部分)に接触した状態にある。
その後、ブラシ保持部32が正方向(図3では反時計回り)に回転され、図5Bに示すように、ブラシ30が塵埃除去部34の前方ブレード34a及び後方ブレード34bに接触可能な位置に移動する。
その後、図6C及び図6Dに示すように、塵埃除去部34が吸引装置42(吸引穴40b)に近づくように移動される。これにより、ブラシ30に付着した塵埃が前方ブレード34a及び後方ブレード34bにより掻き落とされ、誘導面34gによって塵埃除去部34よりも吸引装置42側に位置する塵埃受け部40の内底面40cへ誘導される。また、塵埃受け部40の内底面40cへ誘導された塵埃は、塵埃除去部34の押圧面34hによって吸引装置42に向けて押圧される。塵埃除去部34の移動速度は、例えば、5mm/秒である。
また、図6Cに示すように、塵埃除去部34が開始位置からブラシ30の延在方向に移動中において、ブラシ30の中間地点等の任意に定めた位置で、少なくとも1回反復動作が行われる。反復動作は往復動作よりも短い距離で行われ、例えば、10cm~35cmの幅で摺動動作が行われる。これにより、ブラシ30に付着した塵埃を、塊が過剰に大きくなる前に、塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、塵埃除去部34の移動中において、ブラシ保持部32が回転軸32aを中心として正逆回転することによってブラシ30の延在方向と交差する方向にブラシ30が揺動する動作が行われる。これにより、ブラシ30から掻き取った塵埃の塊が過剰に大きくなる前に、側方ブレード34e,34fによって塵埃受け部40の内底面40cへ掻き落とされる。
その後、図6Dに示すように、塵埃除去部34が吸引穴40bの近傍まで移動されると、吸引装置42の吸引ファン46が駆動され、吸引管44内に吸引力となる気流が発生する。この気流により、塵埃除去部34の押圧面34hによって吸引穴40bの近傍に集められた塵埃の塊が吸引管44を通じて室外に排出される。
また、図6Dに示すように、塵埃除去部34が吸引穴40bの近傍に到達したときに、少なくとも1回反復動作が行われる。反復動作は往復動作よりも短い距離で行われ、例えば、4cm~6cmの幅で摺動動作が行われる。これにより、塵埃受け部40に掻き落とされた塵埃をより効率よく短時間で屋外へ排出することができる。
その後、塵埃除去部34が吸引装置42から最も離れた開始位置(待機位置)へ再度移動される。このとき、塵埃除去部34よりも吸引装置42から離れた塵埃受け部40の内底面40c上に落下した塵埃は、図14A~図14Cを参照して説明したように、塵埃除去部34よりも吸引装置42側に移動する。
その後、図6C及び図6Dに示すように、塵埃除去部34が吸引装置42に近づくように再度移動される。これにより、塵埃除去部34よりも吸引装置42側に移動した塵埃が、図14Dに示すように、塵埃除去部34の押圧面34hによって吸引装置42に向けて押圧される。
その後、図6Dに示すように、塵埃除去部34が吸引穴40bの近傍まで移動されると、吸引装置42の吸引ファン46が駆動され、吸引管44内に吸引力となる気流が発生する。この気流により、塵埃除去部34の押圧面34hによって吸引穴40bの近傍に集められた塵埃の塊が吸引管44を通じて室外に排出される。なお、この塵埃除去部34の移動及び吸引装置42による吸引動作は、複数回行われてもよい。これにより、エアフィルタ18の清掃動作が完了する。
前記では、吸引装置42を設けて塵埃受け部40内の塵埃を吸引して室外へ排出するようにしたが、塵埃受け部40をフィルタ装置3から取り外すことによって、塵埃受け部40内の塵埃を手動で排出することも可能である。
この場合、図7、図8に示すように、塵埃受け部40に設けた蓋47を外して、塵埃除去部34の第1部品36から第2部品38を外すことにより、図9に示すように、塵埃除去部40を手前へ引き出せるような構成になっている。
なお、塵埃除去部34は、第1部品36に対して、第2部品38が脱着可能に構成されている。図11に示すように第1部品36には塵埃除去部34の摺動動作の方向と直交する方向に延設された嵌合凹部34mが形成されている。一方、第2部品38には、第1部品36の嵌合凹部34mと嵌合する嵌合凸部34nが突設されている。このように構成された第1部品36及び第2部品38は、摺動動作の方向と直交する方向に抜き差しして脱着可能であり、ボルト70により互いに固着されている。
また、図15Aは、第2部品38を取り外した塵埃除去部34と、塵埃受け部40とを拡大した断面図である。この図に示すように、第2部品38を取り外すと、塵埃受け部40の背壁40dを拘束するものが無くなるため、図15Bに示すように、塵埃受け部40を手前へ引き出すことが可能となる。
また、図16Aに示すように、塵埃受け部40の底面には、吸引装置42に連通する吸引穴40bと、スライド式の蓋49とが設けられている。前記スライド式の蓋49はスライド可動できるように構成されており、図16Bに示すように、吸引穴40bを閉塞することが可能である。これにより、吸引穴40bを吸引装置42と遮断することができるとともに、塵埃受け部40へ掻き落とされた塵埃を塵埃受け部40外へ溢すことなく集塵することが可能な構成になっている。
次に、エアフィルタ18に付着した塵埃を塵埃受け部40に掻き落とす清掃動作について説明する。
エアフィルタ18の清掃動作の前においては、塵埃除去部34は、図17Aに示すように吸引装置42に最も近い端点位置に位置している。この状態から、エアフィルタ18の清掃動作の開始が指示されると、図17Bに示すように、塵埃除去部34が端点位置から最も離れた待機位置へと移動する。また、図4の状態からギヤ26が正方向(図4では反時計回り)に回転される。これにより、エアフィルタ18が第1保持空間20Aから第2保持空間20Bへ搬送される。エアフィルタ18の先端部がブラシ保持部32とシャフト24との間を通過するとき、ブラシ保持部32が正方向(図4では反時計回り)又は逆方向(図4では時計回り)に回転して、ブラシ30の先端部がエアフィルタ18の先端部と網部分とに跨るように接触する。
ギヤ26が更に正方向に回転されると、エアフィルタ18が更に第2保持空間20Bへと搬送される。この搬送の間、ブラシ保持部32は、図3に示すように、ブラシ30をエアフィルタ18と接触する位置で固定する。これにより、エアフィルタ18に付着した塵埃は、定位置で固定されるブラシ30で堰き止められ、ブラシ30のエアフィルタ18の搬送方向の上流側に溜められる。このとき、ブラシ30に溜められた塵埃とエアフィルタ18に付着した塵埃とが絡み合って紙縒のように纏まる。これにより、エアフィルタ18に付着した塵埃を除去することができる。ブラシ30に付着した塵埃の一部は、塵埃受け部40の内底面40c上に直接掻き落とされる。
ギヤ26が更に正方向に回転され、エアフィルタ18が第2保持空間20Bに到達すると、ギヤ26の正方向の回転が停止される。このとき、ブラシ30の先端部の少なくとも一部は、エアフィルタ18の清掃領域外にあるエアフィルタ18の後端部(枠体部分)に接触した状態にある。
その後、ブラシ保持部32が正方向(図3では反時計回り)に回転され、図5Bに示すように、ブラシ30が塵埃除去部34の前方ブレード34a及び後方ブレード34bに接触可能な位置に移動する。
その後、図17C及び図17Dに示すように、塵埃除去部34が端点位置に近づくように移動される。これにより、ブラシ30に付着した塵埃が前方ブレード34a及び後方ブレード34bにより、塵埃受け部40へ掻き落とされる。
また、塵埃除去部34が端点位置まで移動した後、再度待機位置まで移動させることにより、ブラシ30に取り残された塵埃を掻き落とすことができる。さらに、前記のような往復動作を複数回繰り返すことによって、ブラシ30に取り残された塵埃を完全に塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、前記のように、塵埃除去部34が動作中、ブラシ30を図5Aから図5Cに示したように、常時揺動させることにより、ブラシ30から掻き取った塵埃の塊が過剰に大きくなる前に、塵埃受け部40の内底面40cへ均等に掻き落とすことができる。
また、前記清掃動作が繰り返し行われ、塵埃受け部40に塵埃がたくさん溜まったときには、図9に示すように、フィルタ装置3から塵埃受け部40を取り外して、内部に溜まった塵埃をごみ箱などに捨てることにより、塵埃受け部40の掃除を手動で行うことができる。
実施形態1に係る空気調和機によれば、
塵埃除去部34がブラシ30に接触した状態でブラシ30の延在方向に移動することによって、ブラシ30に付着した塵埃同士が絡み合って纏まり易くなり、従来よりも塵埃の除去効率を向上させることができる。また、ブラシ30と塵埃除去部34との接触部分を小さくして塵埃除去部34がブラシ30から受ける摩擦力を小さくすることができるので、塵埃除去部34を移動させる駆動力を小さくすることができる。さらに、塵埃除去部34自体の大きさも小さくすることができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃受け部40内の塵埃を吸引装置42に繋がる吸引穴40bの近傍に移動させてから吸引装置42を起動する構成であるため、塵埃受け部40における気密性を高くする必要がない。このため、塵埃受け部40の構成として簡略化することが可能となる。また、吸引装置42の駆動力を小さくすることができるとともに、塵埃受け部40内の塵埃を効率よく短時間で室外へ排出することができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34がブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす動作を開始する前までに、塵埃除去部34を開始位置(待機位置)へ移動しておくことにより、清掃時間を短縮することができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34が開始位置からブラシ30の延在方向に移動して、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、塵埃除去部34を任意に定めた位置で少なくとも1回反復動作させることにより、ブラシ30に付着した塵埃を、塊が過剰に大きくなる前に、塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34が開始位置からブラシ30の延在方向に移動して、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、塵埃除去部34を任意に定めた位置で反転動作させて開始位置まで戻した後、再度、ブラシ30を端点位置に向かって移動させてもよい。これにより、ブラシ30に付着した塵埃を、塊が過剰に大きくなる前に、塵埃受け部40へ掻き落とすことができるとともに、取り残しをなくすことができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34が移動して、吸引穴40bの近傍に到達したときに、塵埃除去部34を少なくとも1回反復動作させながら、吸引装置42を運転させてもよい。これにより、塵埃受け部40内の塵埃をより効率よく短時間で室外へ排出することができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、吸引装置42の運転終了後、塵埃除去部34を開始位置まで移動させて、その後、再度上記の様な動作をさせることにより、塵埃除去部34よりも吸引装置42から離れた塵埃受け部40の内底面40c上に落下した塵埃は、図14A~図14Cを参照して説明したように、塵埃除去部34よりも吸引装置42側に移動するため、塵埃受け部40に塵埃が残留することがなく、除去効率を向上させることができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34の動作中に、ブラシ30を揺動動作させることにより、ブラシ30に付着した塵埃をより効率よく掻き落とすことが可能になる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、本体2の空調運転開始時に、任意に定めた位置で塵埃除去部34の原点位置を認識させることにより、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とす動作を少しでも早く行うことができるため、フィルタ清掃時間が短縮できる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34の第2部品38を外した場合、塵埃受け部40の清掃を手動で行うことができるようになるため、室内から室外へ排出管路を壁に貫設出来ない場合にも対応可能となる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、手動排出の場合、塵埃除去部34が開始位置(待機位置)からブラシ30の延在方向に移動して、塵埃除去部34の端点位置まで動作させることにより、ブラシ30に付着した塵埃を効率よく塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、手動排出の場合、塵埃除去部34が開始位置(待機位置)からブラシ30の延在方向に移動して、端点位置まで動作させた後、開始位置まで戻す1往復動作をさせることにより、ブラシ30に付着した塵埃をより効率よく塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、実施形態1に係る空気調和機によれば、手動排出の場合、塵埃除去部34の前記往復動作を複数回行うことにより、ブラシ30に付着した塵埃を最も効率よく塵埃受け部40へ掻き落とすことができる。
また、本実施形態に係る空気調和機によれば、塵埃除去部34の動作中、ブラシ30を揺動動作させることにより、ブラシ30に付着した塵埃を、塊が過剰に大きくなる前に、塵埃受け部40へ掻き落とすことができるとともに、内底面40cへ均等に掻き落とすことができる。
また、前記では、ブラシ30の延在方向と交差する方向にブラシ30が揺動するように構成したが、本発明はこれに限定されない。ブラシ30は、必ずしもブラシ30の延在方向と交差する方向に揺動するように構成されなくてもよい。
また、前記では、塵埃除去部34は、ブラシ30の延在方向に対して交差する方向に延在する前方ブレード34a及び後方ブレード34bを有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、塵埃除去部34は、ブラシ30の延在方向に対して交差する方向に延在する1つのブレード又は3以上のブレードを有してもよい。
また、前記では、塵埃除去部34は、前方ブレード34a、後方ブレード34b、及び側方ブレード34e,34fにより、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とすように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、塵埃除去部34は、エチケットブラシ(登録商標)のような他の構造により、ブラシ30に付着した塵埃を掻き落とすように構成されてもよい。
また、前記では、塵埃除去部34を吸引装置42の近傍まで移動させた後、塵埃の塊を吸引装置42により吸引するように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、塵埃除去部34を吸引装置42の近傍まで移動させた後、塵埃除去部34を吸引装置42から例えば数cm程度離れるように移動させ、その後、塵埃の塊を吸引装置42により吸引するように構成してもよい。この構成によれば、塵埃除去部34を吸引装置42から離すことで、塵埃除去部34の押圧面34hと塵埃受け部40の内側面とに挟まれた塵埃の塊が塵埃受け部40の内底面40c上に落ちるきっかけを与えることができる。これにより、吸引装置42が塵埃を吸引しやすくなり、塵埃の除去効率を一層向上させることができる。
また、図10では、誘導面34gが平坦面であるものとして図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、誘導面34gは、凹凸構造を有してもよい。この構造によれば、ブラシ30から掻き落とした塵埃が誘導面34gに付着するのを抑えることができ、塵埃の除去効率を一層向上させることができる。
また、実施形態1に係る空気調和機は、図18に示すように、塵埃除去部34をブラシ30の延在方向に移動させる駆動装置50を更に備えてもよい。図15に示す構成例において、駆動装置50は、駆動プーリ52と、従動プーリ54と、駆動プーリ52及び従動プーリ54の周囲に架け回されたワイヤ56と、駆動プーリ52を回転させるモータ58と、ワイヤ56に取り付けられた駆動ブロック60とを備えている。モータ58が回転駆動されることにより、駆動プーリ52が回転してワイヤ56が従動プーリ54側へ送られ、従動プーリ54が回転する。これにより、駆動ブロック60が駆動プーリ52と従動プーリ54との間を移動することができる。駆動装置50は、ブラシ30の延在方向(図15では左右方向)に延在するカバー部材62を介して塵埃除去部34と対向する位置に設けられる。カバー部材62は、例えば、平板で構成されている。
また、実施形態1に係る空気調和機は、図2に示すように、アクティブクリーンフィルタ11を本体2のエアフィルタ18の前面側に設けてもよい。空気調和機に設けられた制御部(図示略)が、室内機1の設けられている室内の空気が汚れていると判断したとき、アクティブクリーンフィルタ11をエアフィルタ18の上面側に移動する。この結果、室内の空気がアクティブクリーンフィルタ11とエアフィルタ18とを通って吸入され、空気中のより微細な汚れが集塵されて室内空気を清浄することができる。
また、実施形態1に係る空気調和機は、アクティブクリーンフィルタ11を搭載した構成において、空気調和機を手動排出構成とする場合には、図19に示すように、全面パネル4を開いて、アクティブクリーンフィルタ11を上方へ移動した後、前面開口部2aを開放状態とし、塵埃受け部40の開口部40aに装着されている蓋47を外して塵埃除去部34の第2部品38が開口部40aを通して第1部品36から取り外される。このように、塵埃除去部34の第2部品38を第1部品36から取り外すことにより、塵埃除去部34を下方から包むように設けられた塵埃受け部40を容易に取り外すことが可能となる。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、塵埃の除去効率を向上させることができるので、一般家庭で使用される空気調和機を含む様々な空気調和機として有用である。
1 室内機
2 本体(空気調和機本体)
2a 前面開口部
2b 上面開口部
3 フィルタ装置
4 前面パネル
6 熱交換器
8 ファン
10 吹出口
11 アクティブクリーンフィルタ
12 上下風向変更羽根
14 左右風向変更羽根
16 通風路
16A 開口部
18 エアフィルタ
20 フィルタ保持部材
20A 第1保持空間
20B 第2保持空間
22 フィルタ搬送装置
24 シャフト
26 ギヤ
28 ガイド部材
30 ブラシ
32 ブラシ保持部
32a 回転軸
34 塵埃除去部
34a 前方ブレード
34b 後方ブレード
34c 第1側壁
34d 第2側壁
34e 側方ブレード
34f 側方ブレード
34g 誘導面
34h 押圧面
34i 吸気穴
34j 底面
34m 嵌合凹部
34n 嵌合凸部
36 第1部品
38 第2部品
40 塵埃受け部
40a 開口部
40b 吸引穴
40c 内底面
40d 背壁
42 吸引装置
44 吸引管
44a 一端部
44b 他端部
46 吸引ファン
47 蓋
48 塵埃吸引部
49 スライド式の扉
50 駆動装置
52 駆動プーリ
54 従動プーリ
56 ワイヤ
58 モータ
60 駆動ブロック
62 カバー部材
S1 前側空間
S2 後側空間

Claims (9)

  1. エアフィルタに付着した塵埃を清掃するフィルタ清掃装置を備える空気調和機であって、
    前記エアフィルタの幅方向に延在するように設けられ、前記エアフィルタに付着した塵埃を除去するブラシと、
    前記ブラシの下方に延在するように位置し、前記ブラシにより除去された塵埃を受け取る塵埃受け部と、
    前記塵埃受け部内を移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とすとともに、前記塵埃受け部の内部の塵埃を特定方向に移動させる塵埃除去部と、
    前記塵埃受け部内の塵埃を吸引する吸引装置と、
    を備え、
    前記塵埃除去部は、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作開始前には、任意に定めた開始位置で待機し、
    前記塵埃除去部が前記開始位置から前記ブラシの延在方向に移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、前記塵埃除去部を任意に定めた位置で少なくとも1回反復動作させることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記開始位置は、前記吸引装置から最も離れた位置である請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記塵埃除去部が前記開始位置から前記ブラシの延在方向に移動して、前記ブラシに付着した塵埃を掻き落とす動作の途中で、前記塵埃除去部を任意に定めた位置で反転動作させて前記開始位置まで戻した後、再度、前記ブラシの延在方向に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記塵埃除去部が移動して、前記塵埃受け部に設けた吸引穴の近傍に到達したときに、前記吸引装置を運転することを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載の空気調和機。
  5. 前記塵埃除去部が移動して、前記塵埃受け部に設けた吸引穴の近傍に到達したときに、前記塵埃除去部を少なくとも1回反復動作させながら、前記吸引装置を運転することを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載の空気調和機。
  6. 前記吸引装置の運転終了後、前記塵埃除去部を前記開始位置まで移動させて、その後、再度前記ブラシの延在方向に移動させることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載の空気調和機。
  7. 前記塵埃除去部の反復動作中に、前記ブラシを揺動動作させることを特徴とする請求項1又は請求項5に記載の空気調和機。
  8. 前記塵埃除去部の移動中に、前記ブラシを揺動動作させることを特徴とする請求項1、2、3、4又は6に記載の空気調和機。
  9. 前記空気調和機の空調運転開始時に、任意に定めた位置で前記塵埃除去部の原点位置を認識させることを特徴とする請求項1~8のいずれか1つに記載の空気調和機。
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