(57)【要約】【課題】フィルタを移動させる際に発生する擦れ音などの異音を安価な方法で抑制した空気調和装置の室内機を提供する。【解決手段】室内機２は、室内熱交換器１２と、ファン１３と、フィルタ２１と、ローラー３１と、ガイド部材４１とを備えている。室内熱交換器１２は、流入してくる空気流と熱交換を行なう。ファン１３は、空気流を発生させる。フィルタ２１は、空気流の中に含まれる塵埃を除去する。ローラー３１は、フィルタ２１を移動させる。ガイド部材４１は、ローラー３１の回転軸３３を支持するための軸受４３を有する。そして、回転軸３３は、着脱可能な補助軸３４で覆われて軸受４３の内周面と直接接触しない。【選択図】図３
2008145080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入してくる空気流と熱交換を行なう室内熱交換器（１２）と、
前記空気流を発生させるファン（１３）と、
前記空気流の中に含まれる塵埃を除去するフィルタ（２１）と、
前記フィルタを移動させるローラー（３１）と、
前記ローラー（３１）の回転軸（３３）を支持するための軸受（４３）を有するガイド部材（４１）と、
を備え、
前記回転軸（３３）は、着脱可能な補助軸（３４，３６）で覆われて前記軸受（４３）の内周面と直接接触しない、
空気調和装置（１）の室内機（２）。
【請求項２】
前記回転軸（３３）は、前記ローラー（３１）と同じ材料で一体に成形され、
前記軸受（４３）は、前記ガイド部材（４１）と同じ材料で一体に成形され、
前記補助軸（３４，３６）は、低摩擦係数の材料で成形されている、
請求項１に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
【請求項３】
前記回転軸（３３）の外周には径方向に突出する凸部（３３ｂ）が形成され、前記補助軸（３４，３６）の外周には前記凸部（３３ｂ）が挿入されるスリット（３４ｂ，３６ｂ）が形成されており、
前記凸部（３３ｂ）が前記スリット（３４ｂ，３６ｂ）に挿入されたとき、前記凸部（３３ｂ）が前記補助軸（３４，３６）の外周面から突出しない、
請求項１に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
【請求項４】
前記凸部（３３ｂ）及び前記スリット（３４ｂ，３６ｂ）がそれぞれ複数形成されている、
請求項３に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
【請求項５】
駆動源の動力を前記ローラー（３１）に伝達する伝達ギア（３５）をさらに備え、
前記伝達ギア（３５）に前記補助軸（３６）が設けられている、
請求項１から請求項３にいずれか１項に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
【請求項６】
前記伝達ギア（３５）と前記補助軸（３６）とが一体で成形されている、
請求項４に記載の空気調和装置（１）の室内機（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の室内機に関し、特にフィルタに付着した塵埃を自動的に除去する機能を備えた空気調和装置の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和装置の室内機として、フィルタとブラシとを接触させた状態で相対移動させ、そのフィルタに付着した塵埃を除去するタイプの室内機が普及している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のものは、フィルタにブラシを所定の圧力で接触させ、そのフィルタをモータによって往復移動させている。具体的には、モータの回転に連動して、駆動輪を有する回転軸が回転する。駆動輪はフィルタ表面に所定の圧力で接触しており、回転することによってフィルタを所定の方向に送り出すことができる。
【特許文献１】特開２００４−４４９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、フィルタが駆動輪によって送り出されるとき、駆動輪からフィルタに作用した駆動力の反力が駆動輪を介して回転軸の軸受に作用するので、回転軸と軸受との間で擦れ音などの異音が発生し易く、制音対策が必要となる。しかしながら、特許文献１では、その対策が一切開示されていない。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、フィルタを移動させる際に発生する擦れ音などの異音を安価な方法で抑制した空気調和装置の室内機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る空気調和装置の室内機は、室内熱交換器と、ファンと、フィルタと、ローラーと、ガイド部材とを備えている。室内熱交換器は、流入してくる空気流と熱交換を行なう。ファンは、空気流を発生させる。フィルタは、空気流の中に含まれる塵埃を除去する。ローラーは、フィルタを移動させる。ガイド部材は、ローラーの回転軸を支持するための軸受を有する。そして、回転軸は、着脱可能な補助軸で覆われて軸受の内周面と直接接触しない。
【０００６】
この室内機では、回転軸と軸受との間に滑り摩擦は存在せず、軸受に対する滑り摩擦の大小は補助軸の材料に左右される。このため、補助軸に低摩擦係数の材料が適用されるだけで、軸受に対する滑り摩擦が低下し、擦れ音の発生を抑制することができる。
【０００７】
第２発明に係る空気調和装置の室内機は、第１発明に係る空気調和装置の室内機であって、回転軸は、ローラーと同じ材料で一体に成形されている。軸受は、ガイド部材と同じ材料で一体に成形されている。補助軸は、低摩擦係数の材料で成形されている。
【０００８】
この室内機では、ローラー及びガイド部材の材料は、互いの摩擦係数に左右されることなく選定されるので、ローラー及びガイド部材の材料選定の自由度が拡大し、材料費低減となる。
【０００９】
第３発明に係る空気調和装置の室内機は、第１発明に係る空気調和装置の室内機であって、回転軸の外周には径方向に突出する凸部が形成されている。補助軸の外周には前記凸部が挿入されるスリットが形成されている。そして、凸部がスリットに挿入されたとき、凸部が補助軸の外周面から突出しない。
【００１０】
この室内機では、回転軸の凸部が回転軸と補助軸との空回りを防止する。
【００１１】
第４発明に係る空気調和装置の室内機は、第３発明に係る空気調和装置の室内機であって、凸部及びスリットがそれぞれ複数形成されている。
【００１２】
この室内機では、回転力が複数の凸部およびスリットに均等に分散するので、１つの凸部およびスリットに応力が集中せず、耐久性が向上する。
【００１３】
第５発明に係る空気調和装置の室内機は、第１発明から第３発明のいずれか１つに係る空気調和装置の室内機であって、駆動源の動力をローラーに伝達する伝達ギアをさらに備えており、伝達ギアに補助軸が設けられている。
【００１４】
この室内機では、回転軸に補助軸を装着することで回転軸と伝達ギアとの連結が達成されるので、部品点数の削減となり材料費低減となる。
【００１５】
第６発明に係る空気調和装置の室内機は、第４発明に係る空気調和装置の室内機であって、伝達ギアと補助軸とが一体で成形されている。
【００１６】
この室内機では、伝達ギアの材料としては、補助軸の有無に関係なく低摩擦係数の材料が選択されるので、補助軸の材料は伝達ギアと同じ低摩擦係数の材料で統一される。材料が統一されることによって材料費低減が図れる。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明に係る空気調和装置の室内機では、補助軸に低摩擦係数の材料が適用されるだけで、軸受に対する滑り摩擦が低下し、擦れ音の発生を抑制することができる。
【００１８】
第２発明に係る空気調和装置の室内機では、ローラー及びガイド部材の材料は、互いの摩擦係数に左右されることなく選定されるので、ローラー及びガイド部材の材料選定の自由度が拡大し、材料費低減となる。
【００１９】
第３発明に係る空気調和装置の室内機では、回転軸の凸部が回転軸と補助軸との空回りを防止する。
【００２０】
第４発明に係る空気調和装置の室内機では、回転力が複数の凸部およびスリットに均等に分散するので、１つの凸部およびスリットに応力が集中せず、耐久性が向上する。
【００２１】
第５発明に係る空気調和装置の室内機では、回転軸に補助軸を装着することで回転軸と伝達ギアとの連結が達成されるので、部品点数の削減となり材料費低減となる。
【００２２】
第６発明に係る空気調和装置の室内機では、補助軸の材料が伝達ギアと同じ低摩擦係数の材料で統一されることによって、材料費低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜空気調和機の概略構成＞
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２４】
図１は、空気調和装置の外観図である。図１において、空気調和装置１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機３とを有しており、室内の冷房および暖房を行うことができる。
【００２５】
室外機３は、室外空調ユニット５と、室外空調ユニット５上に配置される調湿ユニット４とを有している。調湿ユニット４は、室外の空気を室内へ供給し、或いは室内の空気を室外へ排出することができ、室外機３と室内機２との間には、調湿ユニット４からの室外空気や調湿空気等を室内機２側に供給するときに、或いは室内の空気を室外に排出するときに用いられる給排気ホース６が設けられている。
【００２６】
＜室内機＞
図２は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置の室内機の断面図である。室内機２は、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の室内機であり、図２に示すように、ケーシング１０と、フレーム１１、室内熱交換器１２、ファン１３、フィルタ２１及びダストボックス６０等を有している。
【００２７】
ケーシング１０は、グリル１０ａと前面パネル１０ｂと背面板１０ｃとを含む。グリル１０ａはフィルタ２１を覆うように配置されている。また、前面パネル１０ｂは、グリル１０ａの前面を覆うように取付けられている。グリル１０ａには、室内機２の運転状況を表示する表示部７７（図１参照）が設けられている。表示部７７は、室内機２の前方から認知できるように設けられている。表示部７７は、複数のＬＥＤからなり、点灯の有無で室内機２の運転状況を表示する。
【００２８】
室内機２の内部には、フレーム１１、室内熱交換器１２、ファン１３、及びフィルタ２１が配置されている。室内熱交換器１２及びファン１３は、フレーム１１に取り付けられている。室内熱交換器１２は、通過する空気との間で熱交換を行う。ファン１３は、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器１２に当てて通過させた後、室内に吹き出す。
【００２９】
フレーム１１の前面下部には、吹出し口１５が設けられており、吹出し口１５から吹き出される空気を案内する水平フラップ１７が、吹出し口１５に設けられている。水平フラップ１７は、空気の案内方向を変更したり、吹出し口１５を開閉したりすることができる。
【００３０】
グリル１０ａと室内熱交換器１２との間にはフィルタ２１が配置されており、室内熱交換器１２に向って流入してくる空気に含まれる塵埃を除去している。本実施形態では、塵埃が付着したフィルタ２１を自動清掃するために、フィルタ２１を移動させるローラー３１と、フィルタ２１及びローラー３１を支持するガイド部材４１とをさらに備えている。以下、フィルタ清掃機能に関連する部材について図面を用いて説明する。
【００３１】
＜フィルタ清掃機能の関連部材＞
（フィルタ２１）
図３は、フィルタ及びその周辺部品の分解斜視図である。図３において、フィルタ２１は、空気中の塵埃を除去するフィルタ部２２と、フィルタ部２２の上下端、左右端及び中央部を支える支持枠２３とを有する。本実施形態では、支持枠２３は、エラストマで成形されており、外力によって容易に変形させられるが、外力が無くなると容易に復元される。なお、支持枠２３の材質はエラストマに限定されるものではなく、ゴム、樹脂などの高分子材料から選定される。フィルタ２１の左右端の支持枠２３には、後述するピニオンギア３２と噛み合うラック２４が形成されている。
【００３２】
フィルタ２１は、室内熱交換器１２の前面側に配置され、室内および室外から取り込まれた空気から塵埃を除去する。これにより、フィルタ２１は、空気中に浮遊する塵埃が室内熱交換器１２の表面を汚染することを防止している。フィルタ２１は、正規の状態では、室内熱交換器１２の前面側のほぼ全域を覆うように配置されている。
【００３３】
（ローラー３１）
ローラー３１は、両端にピニオンギア３２を有している。各ピニオンギア３２は、フィルタ２１のラック２４と噛み合っており、ピニオンギア３２が回転することによって、フィルタ２１は上下に移動する。
【００３４】
各ピニオンギア３２の中央には、外側へ突出する回転軸３３が設けられており、回転軸３３は、後述するガイド部材４１の軸受４３に支持される。回転軸３３と軸受４３との摩擦抵抗を低減するため、回転軸３３が軸受４３に挿入される前段階で、回転軸３３に補助軸３４が装着される。
【００３５】
補助軸３４が装着された回転軸３３と反対側にある回転軸３３には、伝達ギア３５の補助軸３６が装着される。伝達ギア３５は、駆動源からの回転をローラー３１に伝達するギアであり、補助軸３６が同軸で一体に成形されている。回転軸３３に補助軸３６を装着する際、作業者は、回転軸３３をガイド部材４１の軸受４３に挿入し、その後、回転軸３３を挿入した側と反対の方向から軸受４３内の回転軸３３を見ながら補助軸３６を回転軸３３に嵌合させる。
【００３６】
本実施形態では、補助軸３４と伝達ギア３５とは、自己潤滑性があり摩擦係数が低いポリアセタール樹脂によって成形されている。なお、材質はポリアセタール樹脂に限定されるものではなく、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂など自己潤滑性があり摩擦係数が低い樹脂から選定される。
【００３７】
ローラー３１と回転軸３３とは、一体成形される場合と、ローラー３１に回転軸３３が後付けされる場合とがあるが、本実施形態では、ローラー３１と回転軸３３とは一体成形されている。なぜなら、回転軸３３は、低摩擦係数の樹脂で成形された補助軸３４で覆われるのであるから、回転軸３３の材料はローラー３１の材料と同じであっても問題は無く、低コストの一般材料の選択が可能となり、結果的に低コストを実現することができるからである。
【００３８】
同様に、ガイド部材４１と軸受４３とは、一体成形される場合と、ガイド部材４１に軸受４３が後付けされる場合とがあるが、本実施形態では、上記と同様の理由から、ガイド部材４１と軸受４３とは一体成形されている。
【００３９】
（回転軸３３と補助軸３４の形状）
図４は、ローラー端部および補助軸の斜視図である。図４において、ローラー３１の回転軸３３は、円柱部３３ａと、円柱部３３ａの側面から径方向に突出する複数の凸部３３ｂとから成る。凸部３３ｂは円柱部３３ａの中心軸に対して中心角９０°の間隔で４個形成されている。
【００４０】
補助軸３４は、中空の円筒部３４ａと、円筒部３４ａの側壁を貫通する複数のスリット３４ｂとから成る。スリット３４ｂは円筒部３４ａの中心軸に対して中心角９０°間隔で４個形成されている。
【００４１】
回転軸３３の円柱部３３ａは、補助軸３４の円筒部３４ａ内に嵌り、回転軸３３の凸部３３ｂは、補助軸３４のスリット３４ｂに嵌る。凸部３３ｂの高さは、スリット３４ｂの板厚方向外側に突出しない寸法に設定されている。このため、ガイド部材４１の軸受４３の内面に直接支持されているのは回転軸３３ではなく補助軸３４の円筒部３４ａである。
【００４２】
（伝達ギア３５と補助軸３６の形状）
図５は、ローラー端部および伝達ギアの斜視図である。図５において、伝達ギア３５の補助軸３６は、補助軸３４とほぼ同じ形状をしており、中空の円筒部３６ａと、円筒部３６ａの側壁を貫通する複数のスリット３６ｂとから成る。スリット３６ｂは円筒部３６ａの中心軸に対して中心角９０°間隔で４個形成されている。
【００４３】
回転軸３３の円柱部３３ａは、補助軸３６の円筒部３６ａ内に嵌り、回転軸３３の凸部３３ｂは、補助軸３６のスリット３６ｂに嵌る。凸部３３ｂの高さは、スリット３６ｂの板厚方向外側に突出しない寸法に設定されている。このため、ガイド部材４１の軸受４３の内面に直接支持されているのは回転軸３３ではなく補助軸３６の円筒部３６ａである。
【００４４】
本実施形態では、凸部３３ｂの高さが補助軸３４，３６の外周より僅かに低くしているだけである。その結果、凸部３３ｂがスリット３４ｂ，３６ｂに嵌ることによって１つの軸のようになり、両者が互いに強度を補完し合うので、一方の強度を保つために両者の寸法を大きくする必要がなく、材料の使用量が低減される。
【００４５】
（ガイド部材４１）
図２、図３において、ガイド部材４１は、フィルタ２１が移動するための軌道となる案内溝４２と、ピニオンギア３２の回転軸３３を支持する軸受４３とを有している。
【００４６】
案内溝４２は、前方案内溝４２ａと下方案内溝４２ｂと後方案内溝４２ｃと上方案内溝４２ｄとから成る。前方案内溝４２ａ及び後方案内溝４２ｃの長さは、フィルタ２１の長手方向の約４分の３の長さに相当し、上方案内溝４２ｄの長さは、フィルタ２１の長手方向の約４分の１の長さに相当する。下方案内溝４２ｂは、前述したピニオンギア３２の歯先円と同軸の円弧軌道を形成しており、前方案内溝４２ａの下端と後方案内溝４２ｃの下端とを結んでいる。前方案内溝４２ａの上端と後方案内溝４２ｃの上端は、共に上方案内溝４２ｄの入口と繋がっている。
【００４７】
（位置検知手段５０）
フィルタ２１は、前述した案内溝４２に沿って移動し所定の位置で停止する。フィルタ２１の停止位置は、位置検知手段５０によって検知される。図２において、位置検知手段５０は、上方案内溝４２ｄの終端近傍に配置されている。位置検知手段５０は、リミットスイッチ５１、レバー５２及び回動部材５３を含む。リミットスイッチ５１は、内部の接点をボタンの移動によって開閉するものである。レバー５２は、リミットスイッチ５１の外側に蝶番式で装着されており、外力が加わると回動してリミットスイッチ５１のボタンを押す。回動部材５３は、フィルタ２１のコーナーと接触することによって回動し、レバー５２を押す。
【００４８】
（ダストボックス６０）
ダストボックス６０は、フィルタ２１に付着した塵埃を除去して、その塵埃を一時的に溜める機能を有している。ダストボックス６０は、ケーシング１０の吹出し口１５の上部位置に取り付けられている。このダストボックス６０は、前面パネル１０ｂが閉じられた状態でも、前面パネル１０ｂとは干渉することなく着脱することができる。また、ダストボックス６０には、回転ブラシ６１が配設されており、この回転ブラシ６１がフィルタ２１に接触している。そして、回転ブラシ６１は、ブラシ駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される。
【００４９】
＜フィルタ清掃動作＞
室内機２では、制御部により定期的に、或いは使用者が必要とするときにリモコンによってフィルタ２１が自動的に清掃される。以下、その仕組みについて説明する。
【００５０】
フィルタ２１のラック２４は、前方案内溝４２ａと上方案内溝４２ｄとに収まっており、ラック２４の一端（以後、第１端部２４ａとよぶ）はピニオンギア３２と噛み合っている。ローラー３１が回転すると、ピニオンギア３２からラック２４に回転が伝達され、フィルタ２１は、ローラー３１によって下方案内溝４２ｂで方向転換して後方案内溝４２ｃ側へ搬送される。ローラー３１が回転し続けると、ラック２４の第１端部２４ａは上方案内溝４２ｄに入り上方案内溝４２ｄの終端に到達する。
【００５１】
ラック２４の第１端部２４ａが上方案内溝４２ｄの終端に到達すると、第１端部２４ａが位置検知手段５０の回動部材５３を押して回動させる。回動部材５３の回動は、レバー５２に伝達され、レバー５２によってリミットスイッチ５１のボタンが押されオン動作する。空気調和装置の制御部は、リミットスイッチ５１から出力されるオン信号からラック２４の第１端部２４ａが上方案内溝４２ｄの終端に到達したと判断し、ローラー３１の回転を停止させる。このとき、ラック２４は、後方案内溝４２ｃと上方案内溝４２ｄとに収まっており、ラック２４の他端（以後、第２端部２４ｂとよぶ）はピニオンギア３２と噛み合っている。
【００５２】
フィルタ２１が移動する際に、フィルタ２１の表面に付着していた塵埃は回転ブラシ６１によって掻き落される。回転ブラシ６１は、少なくともフィルタ２１が前方から後方へ移動している期間中は回転しており、その回転方向は、フィルタ２１の進行方向に逆らう方向である。
【００５３】
フィルタ２１が前方から後方へ移動し塵埃の除去が終了すると、制御部は、ローラー３１を逆回転させる。フィルタ２１のラック２４の第２端部２４ｂは、ピニオンギア３２と噛み合っているので、ピニオンギア３２からラック２４に回転が伝達され、フィルタ２１は、ローラー３１によって下方案内溝４２ｂで方向転換して前方案内溝４２ａ側へ搬送される。ローラー３１が逆回転し続けると、ラック２４の第２端部２４ｂは上方案内溝４２ｄに入り上方案内溝４２ｄの終端に到達する。
【００５４】
ラック２４の第２端部２４ｂが上方案内溝４２ｄの終端に到達すると、第２端部２４ｂが位置検知手段５０の回動部材５３を押して回動させる。回動部材５３の回動は、レバー５２に伝達され、レバー５２によってリミットスイッチ５１のボタンが押されオン動作する。空気調和装置の制御部は、リミットスイッチ５１から出力されるオン信号からラック２４の第２端部２４ｂが上方案内溝４２ｄの終端に到達したと判断し、ローラー３１の回転を停止させる。
【００５５】
＜特徴＞
（１）
室内機２では、ガイド部材４１は、ローラー３１の回転軸３３を支持する軸受４３を有する。回転軸３３は、着脱可能な補助軸３４で覆われて軸受４３の内周面と直接接触しない。補助軸３４は低摩擦係数の材料で成形されるので、軸受４３に対する滑り摩擦が低下し、擦れ音の発生が抑制される。
【００５６】
（２）
室内機２では、ローラー３１と回転軸３３とは同じ材料で一体に成形されている。ガイド部材４１と軸受４３とは同じ材料で一体に成形されている。補助軸３４は、低摩擦係数の材料で成形されている。ローラー３１とガイド部材４１とは、互いの摩擦係数に左右されることなく選定されるので、材料選定の自由度が拡大し、材料費低減となる。
【００５７】
（３）
室内機２では、回転軸３３の外周には径方向に突出する複数の凸部３３ｂが形成されている。補助軸３４の外周には凸部３３ｂが挿入される複数のスリット３４ｂが形成されている。凸部３３ｂは、スリット３４ｂに挿入されたとき、凸部３３ｂが補助軸３４の外周面から突出しない。回転軸３３の凸部３３ｂは、回転軸３３と補助軸３４との空回りを防止する。また、回転力が複数の凸部３３ｂおよびスリット３４ｂに均等に分散するので、１つの凸部３３ｂおよびスリット３４ｂに応力が集中せず、耐久性が向上する。
【００５８】
（４）
室内機２では、駆動源の動力をローラー３１へ伝達する伝達ギア３５に補助軸３６が設けられている。伝達ギア３５と補助軸３６とは一体で成形されているので、部品点数の削減となる。また、伝達ギア３５と補助軸３６との材料が統一されることによって材料費低減が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明によれば、フィルタを移動させる際、擦れ音など異音の発生が抑制されるので、フィルタ移動式のフィルタ清掃機能を有する空気調和装置の室内機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】空気調和装置の外観図。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気調和装置の室内機の断面図。
【図３】フィルタ及びその周辺部品の分解斜視図。
【図４】ローラー端部および補助軸の斜視図。
【図５】ローラー端部および伝達ギアの斜視図
【符号の説明】
【００６１】
１  空気調和装置
２  室内機
１２  室内熱交換器
１３  ファン
２１  フィルタ
３１  ローラー
３３  回転軸
３３ｂ  凸部
３４，３６  補助軸
３４ｂ，３６ｂ  スリット
３５  伝達ギア
４１  ガイド部材
４３  軸受
【図１】
2008145080.tif 000003
【図２】
2008145080.tif 000004
【図３】
2008145080.tif 000005
【図４】
2008145080.tif 000006
【図５】
2008145080.tif 000007