(57)【要約】【課題】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、充分な清掃機能を保ちつつも、清掃ブラシの回転抵抗を減少することができ、モータのトルクおよび組立工数を抑制することが可能な空気調和機を提供する。【解決手段】フィルタ２１と、そのフィルタ２１に対して相対的に移動し、回転しながらフィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃ブラシ７１を備えた空気調和機である。フィルタ２１は縦桟２４で区切られた複数個所のメッシュ２２を備えている。清掃ブラシ７１は、回転軸と、その回転軸の周囲に植毛されたブラシ毛とを備え、それらのブラシ毛の上記縦桟と対応する部位に、縦桟２４との干渉を避けるための隙間を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ（２１）と、そのフィルタ（２１）に対して相対的に移動し、回転しながらフィルタ（２１）に付着した塵埃を除去する清掃ブラシ（７１）とを備えた空気調和機において、上記フィルタ（２１）は複数個所のメッシュ（２２）と、それらのメッシュ（２２）を区切るように上記相対移動の方向に延びる縦桟（２４）とを備え、上記清掃ブラシ（７１）は、回転軸（７２）と、その回転軸（７２）の周囲に植設されたブラシ毛（７３）とを備え、それらのブラシ毛（７３）の上記縦桟（２４）と対応する部位に、縦桟（２４）との強い干渉を避けるための低干渉部（７６）が設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
上記低干渉部（７６）は、植毛がされていない隙間（７６）であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
上記隙間（７６）の幅（Ｂ１）が縦桟（２４）の横幅（Ｂ２）よりいくらか小さいことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
上記ブラシ毛（７３）が回転軸（７２）の周囲に間隔をあけて配列された複数列の植毛列（７５）から成り、上記低干渉部（７６）がそれらの植毛列（７５）の軸方向における途中に設けられていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
フィルタを自動的に清掃する場合、フィルタの全面を清掃ブラシで掃除するため、フィルタと清掃ブラシとの少なくともいずれか一方を移動させる必要がある。フィルタを移動させる方法としては、大きく分けて、巻取り方式とループ方式がある。巻取り方式は、特許文献１に開示されているように、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ることでフィルタを移動させ、その過程において清掃ブラシによる清掃を行う方式のことである。また、ループ方式は、特許文献２に開示されているように、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、ローラを回転させることで、帯状フィルタを移動させ、その過程において清掃ブラシによる清掃を行う方式のことである。
【０００４】
フィルタは、例えば特許文献３に開示されているように、薄いシート状のメッシュと、そのメッシュを補強する周囲の枠と、メッシュの中間に設けられ、メッシュの張りを維持する格子状の桟とから成る。フィルタを移動させる方式に用いられる帯状あるいはループ式のフィルタは、枠や格子状の桟を含めて湾曲できる可撓性を備えている。清掃ブラシはモータで回転駆動される回転軸と、その回転軸の周囲に植設されるブラシ毛とから成る。ブラシ毛は、例えば特許文献３の第５図に示されるように、回転軸の周囲に間隔をあけて放射状に配列される数条の連続した植毛列から成る。このような清掃ブラシを回転させると、ブラシ毛の先端がフィルタのメッシュの表面と摺接し、塵埃をブラッシングして除去することができる。
【特許文献１】特開２００１−９９４７９号公報
【特許文献２】実開昭６２−１４５０１９号公報
【特許文献３】特開平１１−３５１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような清掃ブラシでは、ブラシ毛は軸方向に連続しているので、清掃ブラシの一部のブラシ毛は、ほとんど清掃を要しない桟にも接触する。とくに縦桟、すなわち清掃ブラシが掃いていく方向に延びている桟に対しては、清掃ブラシの特定の部位の毛が常時接触するため、清掃ブラシの回転抵抗がその分増大し、モータのトルクアップの問題がある。さらにブラシ毛の接触圧を調節するため、ブラシ毛とフィルタ間の間隔調整が必要になり、組立工数が増大する問題がある。
【０００６】
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、充分な清掃機能を保ちつつも、清掃ブラシの回転抵抗を減少することができ、モータのトルクおよび組立工数を抑制することが可能な空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで請求項１の空気調和機は、フィルタ２１と、そのフィルタ２１に対して相対的に移動し、回転しながらフィルタ２１に付着した塵埃を除去する清掃ブラシ７１とを備えた空気調和機において、上記フィルタ２１は複数個所のメッシュ２２と、それらのメッシュ２２を区切るように上記相対移動の方向に延びる縦桟２４とを備え、上記清掃ブラシ７１は、回転軸７２と、その回転軸７２の周囲に植設されたブラシ毛７３とを備え、それらのブラシ毛７３の上記縦桟２４と対応する部位に、縦桟２４との強い干渉を避けるための低干渉部７６が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の空気調和機は、上記低干渉部７６は、植毛がされていない隙間７６であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の空気調和機は、上記隙間７６の幅Ｂ１が縦桟２４の横幅Ｂ２よりいくらか小さいことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の空気調和機は、上記ブラシ毛７３が回転軸７２の周囲に間隔をあけて配列された複数列の植毛列７５から成り、上記低干渉部７６がそれらの植毛列７５の軸方向における途中に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の空気調和機によれば、清掃ブラシ７１のブラシ毛７３のうち、フィルタ２１の縦桟２４と対応する部位に、縦桟２４との強い干渉を避けるための低干渉部７６が設けられているので、その部分の摺接による抵抗が少なく、清掃ブラシ７１の回転抵抗が減少する。そのため、エネルギ消費を抑制することができる。また、低干渉部７６ではブラシ毛７３の損耗や脱落などの損傷が減少する。
【００１２】
請求項２の空気調和機によれば、上記低干渉部７６は、植毛がされていない隙間７６であるので、ブラシ毛７３と縦桟２４とはほとんど干渉しない。ただしブラシ毛７３の先端を刈り取って短くしたり、ブラシ毛７３を疎に植設したりするなど、他の低干渉部７６の構成を採用してもよい。低干渉部７６でブラシ毛７３の先端を縦桟２４にわずかに接触する程度に短くする場合は、縦桟２４に付着した塵埃も除去できる。
【００１３】
請求項３の空気調和機によれば、上記隙間７６の幅Ｂ１が縦桟２４の横幅Ｂ２よりいくらか小さいので、フィルタ２１の縦桟２４とメッシュ２２の境界部に塵埃を残さず、充分に清掃することができる。
【００１４】
請求項４の空気調和機によれば、上記ブラシ毛７３が回転軸７２の周囲に間隔をあけて配列された複数列の植毛列７５から成り、上記低干渉部７６がそれらの植毛列７５の途中に設けられているので、清掃ブラシ７１の回転によって植毛列７５が順次フィルタ２１の表面をブラッシングしていく。そのため、清掃効率が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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は空気調和機の断面図、図３はフィルタの背面側から見た斜視図、図４はフィルタの前面側から見た斜視図、図５は清掃ブラシとフィルタの関係を示す平面図、図６は清掃ブラシの斜視図である。空気調和機は、図１に示すように、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を通過させて、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。
【００１６】
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、空気調和機の上面側に配置されているフィルタ２１を前面ないし底面側に移動させ、さらにその後ろ側からＵ字状に湾曲させながら上方に移動させる機構である。ただし背景技術で述べたように、ループ型、巻き取り型等の他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。
【００１７】
上記空気調和機は、図２に示すように、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、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とは干渉することなく、外部から着脱可能な状態で取り付けられる。
【００１８】
上記の左右に分かれたフィルタ２１は、図３および図４に示すように、それぞれシート状のメッシュ（ネット）２２と、そのメッシュ２２の周囲を補強する枠２３と、同じくメッシュ２２の補強のための格子状の桟２４、２５とを備えている。桟２４、２５は、フィルタ２１の移動方向に延びる縦桟２４と、横方向に延びる横桟２５とから成る。フィルタ２１の背面側では、図３に示すように、枠２３および桟２４、２５は、メッシュ２２の表面よりいくらか突出している。他方、フィルタ２１の前面側では、図４に示すように、枠２３および桟２４、２５はメッシュ２２の表面と面一である。
【００１９】
このようにフィルタ２１の前面側では枠２３及び縦桟２４、２５がメッシュ２２の表面と面一であるため、フィルタ２１の表面は後述する清掃ブラシ７１で清掃しやすい。また、背面側では枠２３及び桟２４、２５がメッシュ２２の表面から突出しているので、フィルタ２１の強度が維持される。また、フィルタ２１の背面側では、枠２３や縦桟２４だけがフィルタユニット２０の前面のリブ等でガイドされ、メッシュ２２は摺接しない。
【００２０】
上記の枠２３および縦桟２４は、フィルタ２１が湾曲した経路に沿って往復移動できるように、湾曲自在の可撓性を有する。横桟２５は剛性を有するものであってもよい。清掃ブラシ７１の側が移動するタイプの空気調和機の場合は、可撓性を有する必要はない。枠２３や桟２４、２５は熱可塑性樹脂で一体成形される。メッシュ２２は多孔性の合成樹脂シート、合成樹脂の線から成る織布等から成る。メッシュ２２は、枠２３および桟２４、２５を成形するときに金型に挿入しておき、インサート成形の要領で、枠２３および桟２４、２５を構成する熱可塑性樹脂を浸透させ、その表面に埋め込むように一体に接合する。
【００２１】
上記ダストボックス７０は、フィルタ２１から除去した塵埃を収容する箱状のものであり、その内部に清掃ブラシ７１が回転自在に設けられている。ダストボックス７０は前面グリル５０に着脱自在に設けるのが好ましい。上記清掃ブラシ７１は左右に分かれたフィルタ２１と対応するように、左右に分かれている。各清掃ブラシ７１は、図３に示すように、略円柱状の回転軸７２と、その回転軸７２の周囲に設けられるブラシ毛７３とを備えている。回転軸７２の一端には、モータ等の駆動手段によって駆動される駆動ギヤ等（いずれも図示せず）に連結されるように、角形の穴７４が形成されている。左右の清掃ブラシ７１の回転軸７２、７２同士は、ジョイントで連結するか、あるいは個別に回転駆動する。
【００２２】
ブラシ毛７３は、側面から見たときに十文字状になるように間隔をあけて配列される４列の植毛列７５から成る。そして各植毛列７５の途中の２個所に隙間７６が設けられ、他の部位では軸方向に連続しており、それによりそれぞれの植毛列７５は３部分に分かれている。上記の隙間７６の位置は、上記フィルタ２１の縦桟２４に対応する位置である。隙間７６の幅Ｂ１は縦桟２４の横幅Ｂ２よりいくらか狭いほうが好ましい。それにより縦桟２４とメッシュ２２の境界部分の塵埃も充分に除去することができる。回転軸７２の材質は例えば合成樹脂等が用いられ、ブラシ毛７３は合成樹脂繊維等が用いられる。ブラシ毛７３を回転軸７２の植設する方法は、毛の束の根元部を回転軸７２に形成した穴に植え込んで接着する、分割した回転軸の構成部材でブラシ毛７３の列を挟み込む等、公知の方法を採用することができる。
【００２３】
清掃ブラシ７１は、回転軸７２の両端をダストボックス７０の左右の壁や途中のリブなどで回転自在に支持する。清掃ブラシ７１はダストボックス７０に対して回転自在に取り付けられる。ただし着脱自在とすることもでき、その場合、ダストボックス７０の内面や清掃ブラシ７１の清掃・洗浄が容易である。
【００２４】
上記のごとく構成される空気調和機は、清掃モードになったとき、清掃ブラシ７１が図６における反時計方向ＣＣＷに回転し、同時にフィルタ２１がフィルタユニット２０の前面側のガイドに沿って下方に移動する。それにより清掃ブラシ７１のブラシ毛の先端がフィルタ２１のメッシュ２２を掃いてメッシュ２２に付着している塵埃を除去する。フィルタ２１が元の位置まで上昇するときは、逆に清掃ブラシ７１は図６の時計方向ＣＷに回転する。そのときもメッシュ２２に残っている塵埃を除去することができる。
【００２５】
上記のように清掃ブラシ７１とフィルタ２１とが相対的に移動してブラッシングするとき、メッシュ２２とブラシ毛７３とは常時接触しているが、フィルタ２１の縦桟２４は植毛列の隙間７６に臨んでいるため、ブラシ毛７３と縦桟２４とはほとんど接触しない。そのため、清掃ブラシ７１を回転駆動するモータに無駄なトルクを負担させることがなく、省エネルギに資する。さらにブラシ毛７３の先端と縦桟２４とがほとんど接触しないので、従来のように、ブラシ毛７３とフィルタ２１との接触圧を調整する必要がない。なお、図５ではフィルタ２１と清掃ブラシ７１とが離れているが、組立後はブラシ毛７３はメッシュ２２と接触する。
【００２６】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、植毛列７５を４列としたが、６列、８列などの複数列とすることもできる。また、植毛列７５は直線状に配列しているが、螺旋状など、軸方向に密に植設するのであれば、その形態を問わない。さらに植毛列７５の形態とせず、円柱状に密集状態で植設してもよい。また、上記実施の形態では、植毛列７５の間に隙間７６を設けてブラシ毛７３と縦桟２４との干渉をなくしているが、隙間を設けずに、その範囲だけブラシ毛７３を短くするようにしてもよい。ブラシ毛７３の先端が縦桟２４にわずかに接触する程度にしておくと、縦桟２４に付着した塵埃を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の空気調和機の実施形態を示し、空気調和機の全体の分解斜視図である。
【図２】上記空気調和機の断面図である。
【図３】上記空気調和機のフィルタの背面側から見た斜視図である。
【図４】上記空気蝶脇のフィルタの前面側から見た斜視図である。
【図５】上記空気調和機の清掃ブラシとフィルタの関係を示す平面図である。
【図６】上記空気調和機の清掃ブラシの斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
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）、２２・・メッシュ、２３・・枠、２４・・縦桟、２５・・横桟、５０・・前面グリル、６０・・前面パネル、７０・・ダストボックス、７１・・清掃ブラシ、７２・・回転軸、７３・・ブラシ毛、７４・・角型の穴、７５・・植毛列、７６・・隙間、Ｂ１・・隙間の寸法、Ｂ２・・縦桟の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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