(57)【要約】空気調和機の室内ユニット本体の内部に熱交換器と熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを収容し、熱交換器の上流側の本体にエアフィルタを取り付けた。また、エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための吸引ノズルを摺動自在に取り付け、吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置を設け、吸引ノズルに複数の通風路を設けた。
2004083735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記複数の通風路を順次開閉する開閉装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吸引排気装置の出力を可変にしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項７】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された貫通口の幅を変化させたことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を漸増したことを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を段階的に増大したことを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。
【請求項１０】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された複数の貫通口の面積を前記接続部から離れるにしたがって増大したことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、室内ユニットの空気吸込口に設けられたエアフィルタを自動的に清掃する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】  従来の空気調和機は、図１５及び図１６に示すように、本体１１の内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタ５が熱交換器１０の前面に設けられており、エアフィルタ５は付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。
また、エアフィルタの清掃を容易にした空気調和機として、回転ブラシと、回転ブラシを回転自在に支持すると共にそれを覆うブラシカバーと、回転ブラシと同軸に設けられたピニオンからなるフィルタブラシを備え、電気掃除機の吸い込みノズルをブラシカバーに設けた吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させて、エアフィルタに堆積した塵埃を回転ブラシでかきとりながら吸引するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、捕集装置と、清浄装置と、吸込み機構と、吸込み機構に繋がる担持ビームと、担持ビームに接続されたホースと、真空発生器と、真空発生器の吸引側に配された分離器などで構成され、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に吸引するとともに、その塵埃を分離器で捕集するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、ベルト状のエアフィルタを張設した駆動軸及び従動軸と、駆動軸を駆動するサーボモータと、ブラシと、排気管に配設された塵埃センサー及びファンと、エアフィルタの連続使用時間を算出する演算処理手段と、制御手段とを備え、ベルト状のエアフィルタを回転させながらブラシで塵埃を除去するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】：特開平１１−２２６３３１号公報（第２頁、図１〜４）
【特許文献２】：特開平１−７５０２０号公報（第１〜９頁、第４図）
【特許文献３】：特開平６−７４５２１号公報（第２頁、図１）
しかしながら、着脱式のエアフィルタを備えた従来の空気清浄機では、空気調和機の使用頻度に応じて空気調和機よりエアフィルタを取り外し、水洗いもしくは掃除機などで付着した塵埃を掃除するというメンテナンスを定期的にする必要があり面倒であった。そして周期的なメンテナンスが成されなかった場合、エアフィルタに塵埃が堆積し吸込み空気の通気抵抗が増大することから空気調和機の性能が低下したり消費電力が増大するという課題があった。
また、特許文献１に開示されたものでは、エアフィルタを清掃する都度電気掃除機を取りだし、その吸い込みノズルをブラシカバーの吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させなければならず、非常に手間と時間を要するという問題があった。
また、特許文献２に記載されたフィルタ装置の場合、エアフィルタに付いた塵埃は自動的に吸引されるが、その吸引された塵埃は分離器に捕集されるので、定期的に分離器に堆積した塵埃を取り除いて処理する必要があり、面倒であると共に、それを怠ると、エアフィルタに付いた塵埃が除去されなくなり、吸込み空気の通気抵抗が増大して空気調和機の性能が低下したり、消費電力も増大するという課題があった。
さらに、特許文献３に開示された空気調和機の場合、エアフィルタの全幅と略同じ長さの長尺のブラシが必要となり、また、エアフィルタがベルト状になっているため厚みが増大し、本体の奥行きサイズが大きくなるという課題があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの清掃やメンテナンスが極めて容易で、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増加を防止することができるエアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機を提供することを目的としている。
【発明の開示】
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、熱交換器の上流側の本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする。
この構成により、エアフィルタの清掃を自動的に行うことができ、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増大を防止することができる。また、吸引ノズルの先端まで充分な吸引力が得られ、小出力の吸引排気装置でフィルター全面を満遍なく清掃することが可能となる。
また、複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくするか、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたり、あるいは、複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けると、吸引ノズル内の通風抵抗をさらに均一化することができ、吸塵効率が向上する。
さらに、複数の通風路を順次開閉する開閉装置を設けると、極めて小出力の吸引排気装置出力で強い吸引性能を発揮することができる。
また、吸引排気装置の出力を可変にすることで、エアフィルタに付着する塵埃の量に応じて吸引力を変化させて消費電力を必要最小限に抑制したり、あるいは、何らかの理由で吸引ノズルに通風抵抗の高い通風路ができた場合でも、その通風路を使用して吸引清掃する場合にのみ吸引力を上昇させることでエアフィルタの充分な清掃を行うことができる。
また、吸引ノズルに吸入口と吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、この隔壁に形成された貫通口の幅あるいは隔壁に形成された複数の貫通口の面積を接続部から離れるにしたがって増大させると、小さい吸引力で確実に吸塵できるとともに、吸引ノズルがコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。
図２は、図１における線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
図３は、図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
図４は、図１の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図５は、図４のフィルタ装置に設けられた吸引ノズルの縦断面図である。
図６Ａは、本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図である。
図６Ｂは、図６Ａの吸入ノズルの正面図である。
図７Ａは、吸入ノズルの変形例を示す図６Ａにおける線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
図７Ｂは、吸入ノズルの別の変形例を示す図６Ａにおける線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
図７Ｃは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図６Ａにおける線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
図７Ｄは、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図６Ａにおける線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
図８は、本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
図９は、図８のフィルタ装置に設けられた吸入ノズルの側面図である。
図１０は、吸入ノズルの変形例を示す側面図である。
図１１は、吸入ノズルの別の変形例を示す側面図である。
図１２は、吸入ノズルのさらに別の変形例を示す側面図である。
図１３は、本発明の実施の形態４にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図であり、特に通風路Ａが開いた状態を示している。
図１４は、図１３と同様の側面図であり、特に通風路Ｂが開いた状態を示している。
図１５は、従来の空気調和機の室内ユニットの正面図である。
図１６は、図１５における線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  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。
実施の形態１．
図１乃至図３は本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図１は室内ユニットの正面図で、図２及び図３はそれぞれ図１における線Ｉ−Ｉ及び線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
図１乃至図３に示すように、室内ユニット本体１１の内部には、熱交換器１０と、熱交換器１０を通して室内空気を取り入れ、熱交換器１０で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン１４と、熱交換器１０の上流側に配設されたフィルタ装置１とが収容されており、本体１１の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口（図示せず）からファン１４の動作により空気が吸い込まれ、空気中に漂う塵埃は、吸込口と熱交換器１０との間に設けられたフィルタ装置１により取り除かれる。
図４に示すように、フィルタ装置１は、フィルタ枠２と、フィルタ枠２に取り付けられたエアフィルタ５と、エアフィルタ５の上流側の面に沿って左右方向（水平方向：矢印Ａ）に摺動自在の吸引ノズル４と、フィルタ枠２の一側（本実施の形態では下端）の本体１１に取り付けられるとともに吸引ノズル４の一端が気密を保ちながら摺動自在に接続された吸い込みダクト３と、吸い込みダクト３に連結され空気と共に塵埃を吸引、排気する吸引排気装置６と、一端が吸引排気装置６に連結され、他端が室外に開口した排気ダクト７を備えている。
図５に示すように、吸引ノズル４は、中間部が屈曲した縦長に形成されて垂直方向に延び、エアフィルタ５に面する側に２〜３ｍｍ幅のスリット状の吸入口４ａが設けられている。また、吸引ノズル４の内部には、吸引ノズル４の内部を縦方向に分離する複数（例えば、六つ）の吸入通風路４ｂが形成されている。
吸引ノズル４を左右に摺動させる駆動手段は、吸引ノズル４の吸い込みダクト３側に連結された駆動用ワイヤ８と、駆動用ワイヤ８を駆動するための駆動モータ９とで構成されている。
なお、図４に示されるエアフィルタ５はフィルタ枠２に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠２は本体１１の一部であってもよく、エアフィルタ５を本体１１に固定し、着脱できない構成にすることもできる。
上記構成のフィルタ装置１の動作を以下説明する。
空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置６が運転を開始すると、吸い込みダクト３に連通する吸引ノズル４の吸入口４ａから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ５の一端側に位置していた吸引ノズル４が、駆動モータ９に連結された駆動用ワイヤ８によりエアフィルタ５の他端側に向かって矢印Ａの方向に摺動しながら、エアフィルタ５の表面に付着した塵埃を吸い取り、排気ダクト７から室外へ排出する。吸引ノズル４がエアフィルタ５の表面を全面清掃し、エアフィルタ５の他端側に到達したときに駆動モータ９を逆回転させると、吸引ノズル４は初期の位置に戻る方向に移動して、再度エアフィルタ５の表面を清掃することが可能となる。
ここで、吸引ノズル４に吸入された空気は、その内部に設けられた複数の吸入通風路４ｂを通過することから、吸引ノズル４の吸引力が強化され、吸塵効率が向上する。すなわち、吸引ノズル４の内部に複数の吸入通風路４ｂがない場合、吸入口４ａにおける風速は、吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部（吸引ノズル４の下端部）に近いほど速く（したがって、風量が多い）、吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって風速（吸引空気量）が減少するが、吸引ノズル４の内部に複数の吸入通風路４ｂを設けたことで、吸入口４ａの縦方向の位置に関係なく空気は吸引ノズル４に略均等に吸引される。
実施の形態２．
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル４を示しており、吸引ノズル４の吸入口４ａと吸い込みダクト３の接続部との間に縦方向に延びる隔壁４ｃが設けられており、隔壁４ｃには、開口幅が吸い込みダクト３の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口４ｄが形成されている。
他の構成は実施の形態１と同じなので、その説明は省略する。
本実施の形態においては、吸引ノズル４から空気を吸入するに際し、吸引ノズル４内の隔壁４ｃに開口幅が上方に向かって漸増する貫通口４ｄが形成されていることから、吸入口４ａにおける風速が吸い込みダクト３からの距離にかかわらず略均一となり、エアフィルタ５の表面全体に付着した塵埃を効率よく吸い取ることができる。したがって、小さい吸引力で確実に吸塵することができるとともに、吸引ノズル４がコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
図７Ａは吸入ノズル４の変形例を示しており、図６Ｂに示される貫通口４ｄを複数（例えば、二つ）の仕切り部４ｅにより複数（例えば、三つ）の貫通口４ｄ１に分割したものである。
また、図７Ｂは吸入ノズル４の別の変形例を示しており、貫通口４ｄ２の幅を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくしている。
さらに、図７Ｃは吸入ノズル４のさらに別の変形例を示しており、貫通口４ｄ３の幅を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくするとともに、幅が変わる部分に仕切り部４ｅを設けたものである。
また、図７Ｄは吸入ノズル４のさらに別の変形例を示しており、図７Ｃに示される矩形貫通口４ｄ３に代えて楕円形の貫通口４ｄ４を採用し、その面積を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって大きくしている。
なお、図７Ａ、図７Ｃあるいは図７Ｄの例では隔壁４ｃに複数の貫通口４ｄ１（４ｄ３あるいは４ｄ４）が形成されており、貫通口の面積は吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって増大している。
さらに、図６Ｂあるいは図７Ａ乃至図７Ｄ以外の貫通口を採用することも可能で、開口幅あるいは開口面積が吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって大きくなる形状であれば、いかなる形状を用いても同様の効果を奏することができる。
実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置１を示しており、このフィルタ装置１は、上述した実施の形態１あるいは２のフィルタ装置１に設けられた吸い込みダクト３に代えて屈曲自在の吸い込みダクト１５により吸引ノズル４と吸引排気装置６とを連結している。
吸い込みダクト１５は、その一端部が吸引排気装置６に連結される一方、その他端部は吸引排気装置６から見て吸引ノズル４の下端部における反対側の側面に連結されており、その中間部は略Ｕ字状に屈曲している。また、吸引ノズル４はフィルタ枠２の上下端に設置されたガイドレール１６により、エアフィルタ５と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。
上記構成のフィルタ装置１において、吸引排気装置６が運転を開始すると、エアフィルタ５の一端側に位置していた吸引ノズル４は、駆動モータ９に連結された駆動用ワイヤ８により矢印Ａの方向に摺動するが、吸引ノズル４と吸引排気装置６とを連結する吸い込みダクト１５は屈曲自在に構成されていることから、吸引ノズル４の摺動に伴って吸い込みダクト１５が屈曲し、吸引ノズル４はその位置に関係なく吸引排気装置６と常に連通している。
なお、吸い込みダクト１５の長さは、吸引ノズル４がエアフィルタ５の他端側に位置したとき、吸い込みダクト１５が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。
以下に説明する吸引ノズル４を除いて他の構成は上述した実施の形態１あるいは２と同じなので、その説明は省略する。
図９は、本実施の形態における吸引ノズル４の内部の構造を示した断面図である（エアフィルタ５側より吸引ノズルを見た断面図）。吸引ノズル４の下端部には吸い込みダクト１５が連結されている。なお、実際の吸引ノズル４は、図８に示すように、エアフィルタ５に沿って折れ曲がっているが、図９においては見やすいように吸引ノズル４を真直に伸ばした状態で図示している。
図９に示すように、吸引ノズル４の内部は、エアフィルタ５上に付着した塵埃を吸引するスリット状の吸入口４ａから複数の分流板２２により複数の通風路に分離されて吸い込みダクト１５に連結されている。本実施の形態においては４つの通風路に分離しており、吸い込みダクト１５寄りの通風路より順に通風路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、各通風路が吸引する吸入口４ａの風速をそれぞれ風速ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤとする。エアフィルタ５の吸引清掃性能はこの風速に大きく依存するので、風速ＶＡ〜ＶＤが均一化されるとともに、充分な風速を確保することが不可欠となる。また、各通風路の通路幅をｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄとする。図中において白抜き矢印は風の流れを示したものである。
分流板２２が無いノズルにおいては、吸い込みダクト１５に近い通風路Ａの抵抗が他のＢ、Ｃ、Ｄの通風路の抵抗より低いため、風の流れは通風路Ａに集中してしまうこととなる。その結果、風速ＶＡが最も高く、吸引ノズル４の先端に近づくにつれて風速はＶＢ、ＶＣ、ＶＤの順に低下していく。上述したように、エアフィルタ５に付着した塵埃の吸引性能は吸引口４ａの風速に大きく依存するため吸引ノズル４の先端に行くほど清掃能力は低下する。このため、吸引ノズル４先端部の通風路Ｄでも充分な吸引力を持たせるためには、通風路Ａが必要以上の風速になることを承知の上で吸引排気装置６の出力を上げざるを得なく、大出力の吸引排気装置が必要となる。そこで、本実施の形態においては、分流板２２を設けることにより通風路Ａ〜Ｄの抵抗を均一化し、風速ＶＡ〜ＶＤを均一化している。その結果、小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル４先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
なお、分流板２２により各通風路Ａ〜Ｄの風速はかなり均一化できるが、それでも各通風路Ａ〜Ｄの吸入口４ａから吸い込みダクト１５までの通風路長さは吸引ノズル４先端の通風路Ａ〜Ｄになるほど（すなわち通風路Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順に）長くなり、通風路Ａ〜Ｄ間の通風抵抗差は発生するので、風速ＶＡ〜ＶＤは完全に均一とはならない。
そこで、各通風路Ａ〜Ｄの通路幅ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄにおいて、通風抵抗の大きい通風路Ｄの通路幅ｔｄの寸法を最も大きくとり、以下ｔｃ、ｔｂ、ｔａの順に通風路幅を狭くすることもできる。通風路幅の大きい通風路Ａ〜Ｄの抵抗は小さくなるので、ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄの寸法を通風抵抗が等しくなるように設定することで風速ＶＡ〜ＶＤをより均一化することができ、より小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル４先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
図１０は吸引ノズル４の変形例を示しており、通風抵抗の大きい通風路Ａ〜Ｄの途中部分の通風路幅を広げることで、通風路全体の通風抵抗を低減させることが可能となり、さらに小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル先端まで充分な吸引力を発揮することができる。
図１１は吸引ノズル４の別の変形例を示しており、各通風路Ａ〜Ｄにおける通風抵抗をさらに低減したものである。
詳述すると、分流板２２を設けることで各通風路Ａ〜Ｄの風速はほぼ均一化されるが、各通風路Ａ〜Ｄの中での風速（以下、通風路内風速という）は僅かではあるが差を生じる。例えば図９における通風路Ｄを例にとると、通風路Ｄの中でも通風抵抗の低い吸い込みダクト１５寄りの風速ＶＤ１は、吸引ノズル４先端寄りの風速ＶＤ２より大きくなる。このような風速差を極力抑制するには通風路毎の吸引口４ａの開口長さを短くして分流の数を増加することが有効ではあるが、その場合分流板２２の数も増え、その板厚分だけトータルの通風路を狭めることになり逆に通風抵抗を増大させかねないため、分流数は通風路内風速差の許容できる範囲でなるべく少なく設定するのが好ましい。
ところで、通風路内風速差は通風路の厚さが小さくなるほど悪化する傾向にあるため、吸引ノズル４の厚みが充分にとれる場合は良いが、室内ユニット内への収納性等の観点から吸引ノズル４の厚みを部分的に薄くする必要がある場合、厚みが薄くなった部分に流通する通風路は通風抵抗が増大し、通風路内風速差が大きくなる。したがって、最小の分流数で吸引ノズル４の通風路内風速差を許容範囲内に抑えるには、通風抵抗の大きい通風路、すなわち吸引ノズル４の厚みの薄くなる部分の通風路に関してだけは吸入口４ａの長さを短くする構成をとるのが最良である。
図１１に示すように、吸引ノズル４の全長を３００ｍｍ、一点鎖線を境に吸引ノズル４先端側を厚みｔ＝８ｍｍ、吸い込みダクト１５側を厚みｔ＝１２ｍｍの寸法に設定した場合、厚みｔ＝１２ｍｍの部分に配置する通風路は分流における吸入口４ａを長さ９０ｍｍ（幅は約２ｍｍ）と長くとり、厚みがｔ＝８ｍｍの部分に配置する通風路は分流における吸入口４ａを長さ６０ｍｍ（幅は約２ｍｍ）と短くするのが好ましい。このような構成により、最小の分流数で吸引ノズル４全体の通風抵抗を最小としつつ、各通風路Ａ〜Ｄの通風路内風速差を抑制することができる。
図１２は、吸引ノズル４のさらに別の変形例を示しており、各通風路Ａ〜Ｄに通風路を絞る整流板を設けたものである。
詳述すると、上述した構成により吸引ノズル４の各通風路Ａ〜Ｄの風速を均一化することができるが、吸引ノズル４の寸法的な制約から必要な分流数が確保できず、通風路内風速差が大きく出てしまう場合がある。この場合、図１２に示すように通風路毎に通風路Ａ〜Ｄを絞る整流板２３を設けることで通風路内風速差を抑制することができる。
上述したように、各通風路Ａ〜Ｄの中の通風抵抗の差から、吸い込みダクト１５寄りの風速は吸引ノズル４先端寄りの風速より大きいものとなる。そこで、各通風路Ａ〜Ｄの中央部近傍に開口部２４が形成された整流板２３を設けることで、通風路内の通風抵抗が均一化され通風路内風速差が改善される。整流板２３の位置や開口部２４の位置は通風路の形状に応じて最適な位置に設定するのが良いのはいうまでもない。このような構成により限定された分流数でも、各通風路Ａ〜Ｄの通風路内風速差を抑制することができる。
実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置１の一部を示しており、図９に示される吸引ノズル４の通風路Ａ〜Ｄを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
通風路開閉装置は、吸引ノズル４と吸い込みダクト１５との連結部に設けられ通風路Ａ〜Ｄの１つを開く一方、他の通風路Ａ〜Ｄを閉じるための通風路切替板２５と、通風路切替板２５に設けられた従動ギヤ２６と、従動ギヤ２６と噛合う駆動ギヤ２７と、駆動ギヤ２７を駆動するステッピングモータ等の駆動手段２８とを備えており、通風路切替板２５は駆動手段２８により駆動ギヤ２７及び従動ギヤ２６を介して摺動する。
図１３は、通風路Ａを開き、他の通風路Ｂ、Ｃ、Ｄは閉じた状態である。駆動手段２８により通風路切替板２５を図１３の位置から図１４の位置へ移動すると、通風路Ｂが開かれ、他の通風路Ａ、Ｃ、Ｄは閉じられる。通風路Ｃあるいは通風路Ｄも同様に、駆動手段２８により通風路切替板２５を摺動させることにより開くことができる。
ここで、吸引排気装置６が必要とする動力は次式に表されるように風量に依存する。
Ｗ＝（ｑｅ×Ｒ）／（６．１１８×φ×η）
Ｗ      ：吸引動力（Ｗ）
ｑｅ    ：吸引風量（ｍ３／ｍｉｎ）
Ｒ      ：通風抵抗（ｍｍＡｑ）
φ      ：吸引ファン効率
η      ：吸引モータ効率
各通風路Ａ〜Ｄの風速をｖ、吸引ノズル４の吸入口４ａの面積をＳとすると、風量はｑｅ＝ｖ×Ｓで表されるため、風速を維持して吸引排気装置６の動力を低減させるには、吸入口４ａの面積Ｓを小さくして（つまり吸入口４ａを絞って）風量ｑｅを低減させるのが最も効果的である。
図１４に示される例では、通風路切替板２５を適宜摺動させることにより四つの通風路Ａ〜Ｄを順次開いて一つの通風路からのみ空気を吸引することで、風量ｑｅの低減を図っており、少ない風量でエアフィルタ５全面を吸引清掃することができる。
図８を参照してさらに具体的に説明すると、通風路Ａのみをまず開き、吸引ノズル４をガイドレール１６に沿って往復移動させることでエアフィルタ５のＰ１の範囲を吸引清掃する。次に、駆動手段２８により通風路切替板２５を摺動させて通風路Ｂのみを開き、同様に吸引ノズル４を往復移動させエアフィルタ５のＰ２の範囲を吸引清掃する。同様にして通風路Ｃ、Ｄを順に清掃することでエアフィルタ５のＰ３、Ｐ４の範囲を吸引清掃し、エアフィルタ５全面の吸引清掃を終える。この過程で、風量ｑｅの全量が一つの通風路にのみ供給されるので、吸引排気装置６が必要とする動力は極めて小さいもので済む。
実施の形態５．
室内ユニットにおいて、エアフィルタ５を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ５には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図８においてエアフィルタ５のＰ１、Ｐ２の範囲に付着する塵埃の量は、Ｐ３、Ｐ４の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ５を吸引清掃する場合は、吸引排気装置６の出力を上げることで確実に清掃するようにしている（全領域で吸引排気装置６の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない）。
次表は、通風路毎の吸引出力（吸引ファン回転数）と吸引風速を示した表である。エアフィルタ５のＰ１、Ｐ２の吸引清掃時の吸引風速をＰ３、Ｐ４の部分の吸引清掃時の吸引風速に対し１．２倍に設定することで、塵埃の付着が多い部分を清掃する時の清掃能力を上昇させている。この機能はまた、吸引ノズル４に室内ユニットの構造上等によりやむを得ず通風抵抗の高い通風路が出来てしまう場合でも、その通風路で吸引清掃する場合だけ吸引力を上昇させることで充分な吸引性能を得る場合にも適用できる。
2004083735.tif 000003
なお、上記実施の形態において、エアフィルタ５はフィルタ枠２に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠２は本体１１の一部であってもよく、エアフィルタ５を本体１１に固定し、着脱できない構成にすることもできる。しかしながら、エアフィルタ５を本体１１に着脱自在に取り付けると、吸引ノズル４の吸引清掃動作では除去できない塵埃、油などを容易に清掃することができる。
また、上記実施の形態において、空気調和機の運転停止後に吸引排気装置６が運転を開始するようにしたが、空気調和機の運転前あるいは運転中に吸引排気装置６を運転するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、吸引排気装置６に排気ダクト７を接続し、吸引排気装置６で吸引した塵埃を空気とともに室外に排出するようにしたが、排気ダクト７は必ずしも設ける必要はない。この場合、吸引排気装置６に集塵ネットを有する着脱自在の集塵ケースを設け、吸引排気装置６で吸引した塵埃を集塵ネットで捕集する一方、塵埃とともに吸引された空気を吸引排気装置６より排出すればよく、集塵ネットで捕集した塵埃は集塵ケースを吸引排気装置６より取り外すことにより除去することができる。
【図１】
2004083735.tif 000004
【図２】
2004083735.tif 000005
【図３】
2004083735.tif 000006
【図４】
2004083735.tif 000007
【図５】
2004083735.tif 000008
2004083735.tif 000009
2004083735.tif 000010
【図８】
2004083735.tif 000011
【図９】
2004083735.tif 000012
【図１０】
2004083735.tif 000013
【図１１】
2004083735.tif 000014
【図１２】
2004083735.tif 000015
【図１３】
2004083735.tif 000016
【図１４】
2004083735.tif 000017
【図１５】
2004083735.tif 000018
【図１６】
2004083735.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月20日(2005.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記複数の通風路を順次開閉する開閉装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吸引排気装置の出力を可変にしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項７】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された貫通口の幅を変化させたことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を漸増したことを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記接続部から離れるにしたがって前記貫通口の幅を段階的に増大したことを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。
【請求項１０】
熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、
前記熱交換器の上流側の前記本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と前記吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、前記吸引ノズルに前記吸入口と前記吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、該隔壁に形成された複数の貫通口の面積を前記接続部から離れるにしたがって増大したことを特徴とする空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内ユニットの空気吸込口に設けられたエアフィルタを自動的に清掃する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機は、図１５及び図１６に示すように、本体１１の内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタ５が熱交換器１０の前面に設けられており、エアフィルタ５は付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。
【０００３】
また、エアフィルタの清掃を容易にした空気調和機として、回転ブラシと、回転ブラシを回転自在に支持すると共にそれを覆うブラシカバーと、回転ブラシと同軸に設けられたピニオンからなるフィルタブラシを備え、電気掃除機の吸い込みノズルをブラシカバーに設けた吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させて、エアフィルタに堆積した塵埃を回転ブラシでかきとりながら吸引するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、捕集装置と、清浄装置と、吸込み機構と、吸込み機構に繋がる担持ビームと、担持ビームに接続されたホースと、真空発生器と、真空発生器の吸引側に配された分離器などで構成され、エアフィルタに付着した塵埃を自動的に吸引するとともに、その塵埃を分離器で捕集するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ベルト状のエアフィルタを張設した駆動軸及び従動軸と、駆動軸を駆動するサーボモータと、ブラシと、排気管に配設された塵埃センサー及びファンと、エアフィルタの連続使用時間を算出する演算処理手段と、制御手段とを備え、ベルト状のエアフィルタを回転させながらブラシで塵埃を除去するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２６３３１号公報（第２頁、図１〜４）
【特許文献２】特開平１−７５０２０号公報（第１〜９頁、第４図）
【特許文献３】特開平６−７４５２１号公報（第２頁、図１）
【０００６】
しかしながら、着脱式のエアフィルタを備えた従来の空気清浄機では、空気調和機の使用頻度に応じて空気調和機よりエアフィルタを取り外し、水洗いもしくは掃除機などで付着した塵埃を掃除するというメンテナンスを定期的にする必要があり面倒であった。そして周期的なメンテナンスが成されなかった場合、エアフィルタに塵埃が堆積し吸込み空気の通気抵抗が増大することから空気調和機の性能が低下したり消費電力が増大するという課題があった。
【０００７】
また、特許文献１に開示されたものでは、エアフィルタを清掃する都度電気掃除機を取りだし、その吸い込みノズルをブラシカバーの吸引口に接続し、エアフィルタ上を移動させなければならず、非常に手間と時間を要するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載されたフィルタ装置の場合、エアフィルタに付いた塵埃は自動的に吸引されるが、その吸引された塵埃は分離器に捕集されるので、定期的に分離器に堆積した塵埃を取り除いて処理する必要があり、面倒であると共に、それを怠ると、エアフィルタに付いた塵埃が除去されなくなり、吸込み空気の通気抵抗が増大して空気調和機の性能が低下したり、消費電力も増大するという課題があった。
【０００９】
さらに、特許文献３に開示された空気調和機の場合、エアフィルタの全幅と略同じ長さの長尺のブラシが必要となり、また、エアフィルタがベルト状になっているため厚みが増大し、本体の奥行きサイズが大きくなるという課題があった。
【００１０】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの清掃やメンテナンスが極めて容易で、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増加を防止することができるエアフィルタの自動清掃機能付き室内ユニットを備えた空気調和機を提供することを目的としている。
【発明の開示】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換器と該熱交換器で熱交換された空気を室内に吹き出すファンとを本体に収容した室内ユニットを有する空気調和機であって、熱交換器の上流側の本体に取り付けられたエアフィルタと、該エアフィルタに対向する吸入口を有しエアフィルタに付着した塵埃を吸入するための摺動自在の吸引ノズルと、該吸引ノズルに連通し空気と共に塵埃を吸引排気する吸引排気装置と、該吸引排気装置と吸引ノズルとを連通する吸い込みダクトとを備え、吸引ノズルに複数の通風路を設けたことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、エアフィルタの清掃を自動的に行うことができ、空気調和機の充分な性能を維持しつつ消費電力の増大を防止することができる。また、吸引ノズルの先端まで充分な吸引力が得られ、小出力の吸引排気装置でフィルター全面を満遍なく清掃することが可能となる。
【００１３】
また、複数の通風路のうち、通風抵抗の大きい通風路の幅を大きくするか、通風抵抗の大きい通風路に連通する吸入口の長さを短くしたり、あるいは、複数の通風路の各々に通風路を絞る整流板を設けると、吸引ノズル内の通風抵抗をさらに均一化することができ、吸塵効率が向上する。
【００１４】
さらに、複数の通風路を順次開閉する開閉装置を設けると、極めて小出力の吸引排気装置出力で強い吸引性能を発揮することができる。
【００１５】
また、吸引排気装置の出力を可変にすることで、エアフィルタに付着する塵埃の量に応じて吸引力を変化させて消費電力を必要最小限に抑制したり、あるいは、何らかの理由で吸引ノズルに通風抵抗の高い通風路ができた場合でも、その通風路を使用して吸引清掃する場合にのみ吸引力を上昇させることでエアフィルタの充分な清掃を行うことができる。
【００１６】
また、吸引ノズルに吸入口と吸い込みダクトの接続部との間に延びる隔壁を設け、この隔壁に形成された貫通口の幅あるいは隔壁に形成された複数の貫通口の面積を接続部から離れるにしたがって増大させると、小さい吸引力で確実に吸塵できるとともに、吸引ノズルがコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
実施の形態１．
図１乃至図３は本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、図１は室内ユニットの正面図で、図２及び図３はそれぞれ図１における線Ｉ−Ｉ及び線II−IIに沿った断面図である。
【００１９】
図１乃至図３に示すように、室内ユニット本体１１の内部には、熱交換器１０と、熱交換器１０を通して室内空気を取り入れ、熱交換器１０で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン１４と、熱交換器１０の上流側に配設されたフィルタ装置１とが収容されており、本体１１の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口（図示せず）からファン１４の動作により空気が吸い込まれ、空気中に漂う塵埃は、吸込口と熱交換器１０との間に設けられたフィルタ装置１により取り除かれる。
【００２０】
図４に示すように、フィルタ装置１は、フィルタ枠２と、フィルタ枠２に取り付けられたエアフィルタ５と、エアフィルタ５の上流側の面に沿って左右方向（水平方向：矢印Ａ）に摺動自在の吸引ノズル４と、フィルタ枠２の一側（本実施の形態では下端）の本体１１に取り付けられるとともに吸引ノズル４の一端が気密を保ちながら摺動自在に接続された吸い込みダクト３と、吸い込みダクト３に連結され空気と共に塵埃を吸引、排気する吸引排気装置６と、一端が吸引排気装置６に連結され、他端が室外に開口した排気ダクト７を備えている。
【００２１】
図５に示すように、吸引ノズル４は、中間部が屈曲した縦長に形成されて垂直方向に延び、エアフィルタ５に面する側に２〜３ｍｍ幅のスリット状の吸入口４ａが設けられている。また、吸引ノズル４の内部には、吸引ノズル４の内部を縦方向に分離する複数（例えば、六つ）の吸入通風路４ｂが形成されている。
【００２２】
吸引ノズル４を左右に摺動させる駆動手段は、吸引ノズル４の吸い込みダクト３側に連結された駆動用ワイヤ８と、駆動用ワイヤ８を駆動するための駆動モータ９とで構成されている。
【００２３】
なお、図４に示されるエアフィルタ５はフィルタ枠２に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠２は本体１１の一部であってもよく、エアフィルタ５を本体１１に固定し、着脱できない構成にすることもできる。
【００２４】
上記構成のフィルタ装置１の動作を以下説明する。
【００２５】
空気調和機の運転停止後に、吸引排気装置６が運転を開始すると、吸い込みダクト３に連通する吸引ノズル４の吸入口４ａから空気を吸い込み始める。そして、エアフィルタ５の一端側に位置していた吸引ノズル４が、駆動モータ９に連結された駆動用ワイヤ８によりエアフィルタ５の他端側に向かって矢印Ａの方向に摺動しながら、エアフィルタ５の表面に付着した塵埃を吸い取り、排気ダクト７から室外へ排出する。吸引ノズル４がエアフィルタ５の表面を全面清掃し、エアフィルタ５の他端側に到達したときに駆動モータ９を逆回転させると、吸引ノズル４は初期の位置に戻る方向に移動して、再度エアフィルタ５の表面を清掃することが可能となる。
【００２６】
ここで、吸引ノズル４に吸入された空気は、その内部に設けられた複数の吸入通風路４ｂを通過することから、吸引ノズル４の吸引力が強化され、吸塵効率が向上する。すなわち、吸引ノズル４の内部に複数の吸入通風路４ｂがない場合、吸入口４ａにおける風速は、吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部（吸引ノズル４の下端部）に近いほど速く（したがって、風量が多い）、吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって風速（吸引空気量）が減少するが、吸引ノズル４の内部に複数の吸入通風路４ｂを設けたことで、吸入口４ａの縦方向の位置に関係なく空気は吸引ノズル４に略均等に吸引される。
【００２７】
実施の形態２．
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸引ノズル４を示しており、吸引ノズル４の吸入口４ａと吸い込みダクト３の接続部との間に縦方向に延びる隔壁４ｃが設けられており、隔壁４ｃには、開口幅が吸い込みダクト３の接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって徐々に大きくなる貫通口４ｄが形成されている。
【００２８】
他の構成は実施の形態１と同じなので、その説明は省略する。
【００２９】
本実施の形態においては、吸引ノズル４から空気を吸入するに際し、吸引ノズル４内の隔壁４ｃに開口幅が上方に向かって漸増する貫通口４ｄが形成されていることから、吸入口４ａにおける風速が吸い込みダクト３からの距離にかかわらず略均一となり、エアフィルタ５の表面全体に付着した塵埃を効率よく吸い取ることができる。したがって、小さい吸引力で確実に吸塵することができるとともに、吸引ノズル４がコンパクトになり室内ユニットの限られたスペースに送風性能を低下させることなく収納できる。
【００３０】
図７Ａは吸入ノズル４の変形例を示しており、図６Ｂに示される貫通口４ｄを複数（例えば、二つ）の仕切り部４ｅにより複数（例えば、三つ）の貫通口４ｄ１に分割したものである。
【００３１】
また、図７Ｂは吸入ノズル４の別の変形例を示しており、貫通口４ｄ２の幅を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくしている。
【００３２】
さらに、図７Ｃは吸入ノズル４のさらに別の変形例を示しており、貫通口４ｄ３の幅を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって段階的に大きくするとともに、幅が変わる部分に仕切り部４ｅを設けたものである。
【００３３】
また、図７Ｄは吸入ノズル４のさらに別の変形例を示しており、図７Ｃに示される矩形貫通口４ｄ３に代えて楕円形の貫通口４ｄ４を採用し、その面積を吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって大きくしている。
【００３４】
なお、図７Ａ、図７Ｃあるいは図７Ｄの例では隔壁４ｃに複数の貫通口４ｄ１（４ｄ３あるいは４ｄ４）が形成されており、貫通口の面積は吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部から離れるにしたがって増大している。
【００３５】
さらに、図６Ｂあるいは図７Ａ乃至図７Ｄ以外の貫通口を採用することも可能で、開口幅あるいは開口面積が吸引ノズル４と吸い込みダクト３との接続部の近傍は小さく、接続部から離れるにしたがって大きくなる形状であれば、いかなる形状を用いても同様の効果を奏することができる。
【００３６】
実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置１を示しており、このフィルタ装置１は、上述した実施の形態１あるいは２のフィルタ装置１に設けられた吸い込みダクト３に代えて屈曲自在の吸い込みダクト１５により吸引ノズル４と吸引排気装置６とを連結している。
【００３７】
吸い込みダクト１５は、その一端部が吸引排気装置６に連結される一方、その他端部は吸引排気装置６から見て吸引ノズル４の下端部における反対側の側面に連結されており、その中間部は略Ｕ字状に屈曲している。また、吸引ノズル４はフィルタ枠２の上下端に設置されたガイドレール１６により、エアフィルタ５と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。
【００３８】
上記構成のフィルタ装置１において、吸引排気装置６が運転を開始すると、エアフィルタ５の一端側に位置していた吸引ノズル４は、駆動モータ９に連結された駆動用ワイヤ８により矢印Ａの方向に摺動するが、吸引ノズル４と吸引排気装置６とを連結する吸い込みダクト１５は屈曲自在に構成されていることから、吸引ノズル４の摺動に伴って吸い込みダクト１５が屈曲し、吸引ノズル４はその位置に関係なく吸引排気装置６と常に連通している。
【００３９】
なお、吸い込みダクト１５の長さは、吸引ノズル４がエアフィルタ５の他端側に位置したとき、吸い込みダクト１５が多少ゆとりをもって屈曲できるように設定されている。
【００４０】
以下に説明する吸引ノズル４を除いて他の構成は上述した実施の形態１あるいは２と同じなので、その説明は省略する。
【００４１】
図９は、本実施の形態における吸引ノズル４の内部の構造を示した断面図である（エアフィルタ５側より吸引ノズルを見た断面図）。吸引ノズル４の下端部には吸い込みダクト１５が連結されている。なお、実際の吸引ノズル４は、図８に示すように、エアフィルタ５に沿って折れ曲がっているが、図９においては見やすいように吸引ノズル４を真直に伸ばした状態で図示している。
【００４２】
図９に示すように、吸引ノズル４の内部は、エアフィルタ５上に付着した塵埃を吸引するスリット状の吸入口４ａから複数の分流板２２により複数の通風路に分離されて吸い込みダクト１５に連結されている。本実施の形態においては４つの通風路に分離しており、吸い込みダクト１５寄りの通風路より順に通風路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、各通風路が吸引する吸入口４ａの風速をそれぞれ風速ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤとする。エアフィルタ５の吸引清掃性能はこの風速に大きく依存するので、風速ＶＡ〜ＶＤが均一化されるとともに、充分な風速を確保することが不可欠となる。また、各通風路の通路幅をｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄとする。図中において白抜き矢印は風の流れを示したものである。
【００４３】
分流板２２が無いノズルにおいては、吸い込みダクト１５に近い通風路Ａの抵抗が他のＢ、Ｃ、Ｄの通風路の抵抗より低いため、風の流れは通風路Ａに集中してしまうこととなる。その結果、風速ＶＡが最も高く、吸引ノズル４の先端に近づくにつれて風速はＶＢ、ＶＣ、ＶＤの順に低下していく。上述したように、エアフィルタ５に付着した塵埃の吸引性能は吸引口４ａの風速に大きく依存するため吸引ノズル４の先端に行くほど清掃能力は低下する。このため、吸引ノズル４先端部の通風路Ｄでも充分な吸引力を持たせるためには、通風路Ａが必要以上の風速になることを承知の上で吸引排気装置６の出力を上げざるを得なく、大出力の吸引排気装置が必要となる。そこで、本実施の形態においては、分流板２２を設けることにより通風路Ａ〜Ｄの抵抗を均一化し、風速ＶＡ〜ＶＤを均一化している。その結果、小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル４先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
【００４４】
なお、分流板２２により各通風路Ａ〜Ｄの風速はかなり均一化できるが、それでも各通風路Ａ〜Ｄの吸入口４ａから吸い込みダクト１５までの通風路長さは吸引ノズル４先端の通風路Ａ〜Ｄになるほど（すなわち通風路Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順に）長くなり、通風路Ａ〜Ｄ間の通風抵抗差は発生するので、風速ＶＡ〜ＶＤは完全に均一とはならない。
【００４５】
そこで、各通風路Ａ〜Ｄの通路幅ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄにおいて、通風抵抗の大きい通風路Ｄの通路幅ｔｄの寸法を最も大きくとり、以下ｔｃ、ｔｂ、ｔａの順に通風路幅を狭くすることもできる。通風路幅の大きい通風路Ａ〜Ｄの抵抗は小さくなるので、ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄの寸法を通風抵抗が等しくなるように設定することで風速ＶＡ〜ＶＤをより均一化することができ、より小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル４先端まで充分な吸引力を発揮することが可能となる。
【００４６】
図１０は吸引ノズル４の変形例を示しており、通風抵抗の大きい通風路Ａ〜Ｄの途中部分の通風路幅を広げることで、通風路全体の通風抵抗を低減させることが可能となり、さらに小出力の吸引排気装置６でも吸引ノズル先端まで充分な吸引力を発揮することができる。
【００４７】
図１１は吸引ノズル４の別の変形例を示しており、各通風路Ａ〜Ｄにおける通風抵抗をさらに低減したものである。
【００４８】
詳述すると、分流板２２を設けることで各通風路Ａ〜Ｄの風速はほぼ均一化されるが、各通風路Ａ〜Ｄの中での風速（以下、通風路内風速という）は僅かではあるが差を生じる。例えば図９における通風路Ｄを例にとると、通風路Ｄの中でも通風抵抗の低い吸い込みダクト１５寄りの風速ＶＤ１は、吸引ノズル４先端寄りの風速ＶＤ２より大きくなる。このような風速差を極力抑制するには通風路毎の吸引口４ａの開口長さを短くして分流の数を増加することが有効ではあるが、その場合分流板２２の数も増え、その板厚分だけトータルの通風路を狭めることになり逆に通風抵抗を増大させかねないため、分流数は通風路内風速差の許容できる範囲でなるべく少なく設定するのが好ましい。
【００４９】
ところで、通風路内風速差は通風路の厚さが小さくなるほど悪化する傾向にあるため、吸引ノズル４の厚みが充分にとれる場合は良いが、室内ユニット内への収納性等の観点から吸引ノズル４の厚みを部分的に薄くする必要がある場合、厚みが薄くなった部分に流通する通風路は通風抵抗が増大し、通風路内風速差が大きくなる。したがって、最小の分流数で吸引ノズル４の通風路内風速差を許容範囲内に抑えるには、通風抵抗の大きい通風路、すなわち吸引ノズル４の厚みの薄くなる部分の通風路に関してだけは吸入口４ａの長さを短くする構成をとるのが最良である。
【００５０】
図１１に示すように、吸引ノズル４の全長を３００ｍｍ、一点鎖線を境に吸引ノズル４先端側を厚みｔ＝８ｍｍ、吸い込みダクト１５側を厚みｔ＝１２ｍｍの寸法に設定した場合、厚みｔ＝１２ｍｍの部分に配置する通風路は分流における吸入口４ａを長さ９０ｍｍ（幅は約２ｍｍ）と長くとり、厚みがｔ＝８ｍｍの部分に配置する通風路は分流における吸入口４ａを長さ６０ｍｍ（幅は約２ｍｍ）と短くするのが好ましい。このような構成により、最小の分流数で吸引ノズル４全体の通風抵抗を最小としつつ、各通風路Ａ〜Ｄの通風路内風速差を抑制することができる。
【００５１】
図１２は、吸引ノズル４のさらに別の変形例を示しており、各通風路Ａ〜Ｄに通風路を絞る整流板を設けたものである。
【００５２】
詳述すると、上述した構成により吸引ノズル４の各通風路Ａ〜Ｄの風速を均一化することができるが、吸引ノズル４の寸法的な制約から必要な分流数が確保できず、通風路内風速差が大きく出てしまう場合がある。この場合、図１２に示すように通風路毎に通風路Ａ〜Ｄを絞る整流板２３を設けることで通風路内風速差を抑制することができる。
【００５３】
上述したように、各通風路Ａ〜Ｄの中の通風抵抗の差から、吸い込みダクト１５寄りの風速は吸引ノズル４先端寄りの風速より大きいものとなる。そこで、各通風路Ａ〜Ｄの中央部近傍に開口部２４が形成された整流板２３を設けることで、通風路内の通風抵抗が均一化され通風路内風速差が改善される。整流板２３の位置や開口部２４の位置は通風路の形状に応じて最適な位置に設定するのが良いのはいうまでもない。このような構成により限定された分流数でも、各通風路Ａ〜Ｄの通風路内風速差を抑制することができる。
【００５４】
実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置１の一部を示しており、図９に示される吸引ノズル４の通風路Ａ〜Ｄを順次開閉する通風路開閉装置を設けたものである。
【００５５】
通風路開閉装置は、吸引ノズル４と吸い込みダクト１５との連結部に設けられ通風路Ａ〜Ｄの１つを開く一方、他の通風路Ａ〜Ｄを閉じるための通風路切替板２５と、通風路切替板２５に設けられた従動ギヤ２６と、従動ギヤ２６と噛合う駆動ギヤ２７と、駆動ギヤ２７を駆動するステッピングモータ等の駆動手段２８とを備えており、通風路切替板２５は駆動手段２８により駆動ギヤ２７及び従動ギヤ２６を介して摺動する。
【００５６】
図１３は、通風路Ａを開き、他の通風路Ｂ、Ｃ、Ｄは閉じた状態である。駆動手段２８により通風路切替板２５を図１３の位置から図１４の位置へ移動すると、通風路Ｂが開かれ、他の通風路Ａ、Ｃ、Ｄは閉じられる。通風路Ｃあるいは通風路Ｄも同様に、駆動手段２８により通風路切替板２５を摺動させることにより開くことができる。
【００５７】
ここで、吸引排気装置６が必要とする動力は次式に表されるように風量に依存する。
【数１】
2004083735.tif 000020
【００５８】
各通風路Ａ〜Ｄの風速をｖ、吸引ノズル４の吸入口４ａの面積をＳとすると、風量はｑｅ＝ｖ×Ｓで表されるため、風速を維持して吸引排気装置６の動力を低減させるには、吸入口４ａの面積Ｓを小さくして（つまり吸入口４ａを絞って）風量ｑｅを低減させるのが最も効果的である。
【００５９】
図１４に示される例では、通風路切替板２５を適宜摺動させることにより四つの通風路Ａ〜Ｄを順次開いて一つの通風路からのみ空気を吸引することで、風量ｑｅの低減を図っており、少ない風量でエアフィルタ５全面を吸引清掃することができる。
【００６０】
図８を参照してさらに具体的に説明すると、通風路Ａのみをまず開き、吸引ノズル４をガイドレール１６に沿って往復移動させることでエアフィルタ５のＰ１の範囲を吸引清掃する。次に、駆動手段２８により通風路切替板２５を摺動させて通風路Ｂのみを開き、同様に吸引ノズル４を往復移動させエアフィルタ５のＰ２の範囲を吸引清掃する。同様にして通風路Ｃ、Ｄを順に清掃することでエアフィルタ５のＰ３、Ｐ４の範囲を吸引清掃し、エアフィルタ５全面の吸引清掃を終える。この過程で、風量ｑｅの全量が一つの通風路にのみ供給されるので、吸引排気装置６が必要とする動力は極めて小さいもので済む。
【００６１】
実施の形態５．
室内ユニットにおいて、エアフィルタ５を通過する送風風速は均一ではなく、前面側の風速が速くなり、その部分のエアフィルタ５には付着する塵埃の量も多くなる。すなわち、図８においてエアフィルタ５のＰ１、Ｐ２の範囲に付着する塵埃の量は、Ｐ３、Ｐ４の範囲より多い。したがって、本実施の形態においては、塵埃の付着量の多い部分のエアフィルタ５を吸引清掃する場合は、吸引排気装置６の出力を上げることで確実に清掃するようにしている（全領域で吸引排気装置６の出力を上げるのは、消費電力が多くなるばかりでなく、部品の消耗を促進してしまうので好ましくない）。
【００６２】
次表は、通風路毎の吸引出力（吸引ファン回転数）と吸引風速を示した表である。エアフィルタ５のＰ１、Ｐ２の吸引清掃時の吸引風速をＰ３、Ｐ４の部分の吸引清掃時の吸引風速に対し１．２倍に設定することで、塵埃の付着が多い部分を清掃する時の清掃能力を上昇させている。この機能はまた、吸引ノズル４に室内ユニットの構造上等によりやむを得ず通風抵抗の高い通風路が出来てしまう場合でも、その通風路で吸引清掃する場合だけ吸引力を上昇させることで充分な吸引性能を得る場合にも適用できる。
【表１】
2004083735.tif 000021
【００６３】
なお、上記実施の形態において、エアフィルタ５はフィルタ枠２に着脱自在に取り付けられているが、フィルタ枠２は本体１１の一部であってもよく、エアフィルタ５を本体１１に固定し、着脱できない構成にすることもできる。しかしながら、エアフィルタ５を本体１１に着脱自在に取り付けると、吸引ノズル４の吸引清掃動作では除去できない塵埃、油などを容易に清掃することができる。
【００６４】
また、上記実施の形態において、空気調和機の運転停止後に吸引排気装置６が運転を開始するようにしたが、空気調和機の運転前あるいは運転中に吸引排気装置６を運転するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、上記実施の形態において、吸引排気装置６に排気ダクト７を接続し、吸引排気装置６で吸引した塵埃を空気とともに室外に排出するようにしたが、排気ダクト７は必ずしも設ける必要はない。この場合、吸引排気装置６に集塵ネットを有する着脱自在の集塵ケースを設け、吸引排気装置６で吸引した塵埃を集塵ネットで捕集する一方、塵埃とともに吸引された空気を吸引排気装置６より排出すればよく、集塵ネットで捕集した塵埃は集塵ケースを吸引排気装置６より取り外すことにより除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。
【図２】図１における線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
【図３】図１における線II−IIに沿った断面図である。
【図４】図１の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
【図５】図４のフィルタ装置に設けられた吸引ノズルの縦断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの吸入ノズルの正面図である。
【図７Ａ】吸入ノズルの変形例を示す図６Ａにおける線III−IIIに沿った断面図である。
【図７Ｂ】吸入ノズルの別の変形例を示す図６Ａにおける線III−IIIに沿った断面図である。
【図７Ｃ】吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図６Ａにおける線III−IIIに沿った断面図である。
【図７Ｄ】吸入ノズルのさらに別の変形例を示す図６Ａにおける線III−IIIに沿った断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置の斜視図である。
【図９】図８のフィルタ装置に設けられた吸入ノズルの側面図である。
【図１０】吸入ノズルの変形例を示す側面図である。
【図１１】吸入ノズルの別の変形例を示す側面図である。
【図１２】吸入ノズルのさらに別の変形例を示す側面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４にかかる空気調和機の室内ユニットに設けられた吸入ノズルの側面図であり、特に通風路Ａが開いた状態を示している。
【図１４】図１３と同様の側面図であり、特に通風路Ｂが開いた状態を示している。
【図１５】従来の空気調和機の室内ユニットの正面図である。
【図１６】図１５における線IV−IVに沿った断面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004083735.tif 000022
【図２】
2004083735.tif 000023
【図３】
2004083735.tif 000024
【図４】
2004083735.tif 000025
【図５】
2004083735.tif 000026
【図６Ａ】
2004083735.tif 000027
【図６Ｂ】
2004083735.tif 000028
【図７Ａ】
2004083735.tif 000029
【図７Ｂ】
2004083735.tif 000030
【図７Ｃ】
2004083735.tif 000031
【図７Ｄ】
2004083735.tif 000032
【図８】
2004083735.tif 000033
【図９】
2004083735.tif 000034
【図１０】
2004083735.tif 000035
【図１１】
2004083735.tif 000036
【図１２】
2004083735.tif 000037
【図１３】
2004083735.tif 000038
【図１４】
2004083735.tif 000039
【図１５】
2004083735.tif 000040
【図１６】
2004083735.tif 000041
【国際調査報告】
2004083735.tif 000042
2004083735.tif 000043