(57)【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ーと、該エアフィルターに対向する第１の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引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する吸引装置を備え、前記吸引ノズルの前記第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、前記吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにし、尚且つ前記吸引ノズルは、本体と該本体に摺動自在に取り付けられたベルトを有し、前記第１及び第２の吸引孔は前記ベルトに形成されるとともに、前記本体は前記第１の吸引孔に連通する第１の開口部と、該第１の開口部の近傍に形成された少なくとも一つの第２の開口部を有し、前記第２の吸引孔を前記第２の開口部に連通させて前記吸引ノズルにより吸引される空気の流量を増大するようにしたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記吸引ノズルと前記吸引装置を連通させる吸引ダクトをさらに備え、前記吸引ノズル本体における前記吸引ダクトとの連結部から離れた端部側に前記第２の開口部を設け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】
前記第２の吸引孔及び前記第２の開口部をそれぞれ複数設け、前記第１の吸引孔及び前記第１の開口部の両側にそれぞれ設け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】
前記吸引装置は、開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、前記吸引装置より下流側の風量を変更できるよう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５】
前記開閉弁により吸引清掃機能と換気機能を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吸引装置は、前記開閉弁に貼付されたシール材をさらに備えたことを特徴とする請求項４あるいは５に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吸引ノズルの前記第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、前記エアフィルターの吸引清掃後に、前記第１及び第２の吸引孔より空気を吸引して前記吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、前記吸引装置の開口部を開放して前記吸引装置より下流側の風量を増大するように前記吸引ノズル及び前記吸引装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項４あるいは５に記載の空気調和機。
【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】
従来の空気調和機のフィルター装置は、空気調和機の本体内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルターが熱交換器の前面に設けられており、エアフィルター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。こうした構成のフィルター装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にエアフィルターが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下して空調能力が低下し、消費電力の増大につながることとなる。
【０００３】
このため、エアフィルターのメンテナンスの手間を低減する目的で、エアフィルターに付着した塵埃をブラシで掻き落として清掃するフィルター装置や、エアフィルターに付着した塵埃を吸引して清掃するフィルター装置が提案されている（例えば、特許文献１あるいは２参照。）。
【特許文献１】特開平６−７４５２１号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のフィルター装置の場合、ブラシで掻き落として清掃するとブラシに塵埃が絡みついたり、掻き落として集めた塵埃を処理する必要があり、メンテナンスの手間が大幅に軽減されるものではなかった。
【０００５】
一方、特許文献２に記載のフィルター装置においても、吸引力だけでは充分な清掃性能が得られないという課題があった。
【０００６】
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、メンテナンスの手間を大幅に低減できる高性能のエアフィルター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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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ーと、該エアフィルターに対向する第１の吸引孔を有しエアフィルターに付着した塵埃を吸引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する吸引装置を備え、吸引ノズルの第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、吸引ノズルは、本体と該本体に摺動自在に取り付けられたベルトを有し、第１及び第２の吸引孔はベルトに形成されるとともに、本体は第１の吸引孔に連通する第１の開口部と、該第１の開口部の近傍に形成された少なくとも一つの第２の開口部を有し、第２の吸引孔を第２の開口部に連通させて吸引ノズルにより吸引される空気の流量を増大するようにしている。
【０００９】
吸引ノズルと吸引装置を連通させる吸引ダクトをさらに設け、吸引ノズル本体における吸引ダクトとの連結部から離れた端部側に第２の開口部を設けるのが好ましい。
【００１０】
また、第２の吸引孔及び第２の開口部をそれぞれ複数設け、第１の吸引孔及び第１の開口部の両側にそれぞれ設けるのが効果的である。
【００１１】
さらに、吸引装置は、開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、吸引装置より下流側の風量を変更できるようにすることもできる。この場合、開閉弁により吸引清掃機能と換気機能を切り替えることができる。吸引装置の開閉弁にはシール材を貼付するのが好ましい。
【００１２】
また、吸引ノズルの第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、エアフィルターの吸引清掃後に、第１及び第２の吸引孔より空気を吸引して吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、吸引装置の開口部を開放して吸引装置より下流側の風量を増大するように吸引ノズル及び吸引装置を制御するのがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明にかかる空機調和機のフィルター装置は、小出力の吸引装置を用いながらも、強い吸引清掃性能と、吸引ノズルやダクト内部における塵埃堆積の防止を両立することができるので、効率的なフィルター自動清掃機能を有する小型で安価な空気調和機を実現することができる。
【００１４】
特に、吸引ノズルの第１の吸引孔の近傍に少なくとも一つの第２の吸引孔を設け、吸引ノズルにより吸引される空気の流量を変更できるようにしたので、吸引清掃後に吸引ノズルの開口面積を拡大して下流側の流量を増大し、吸引ノズルや吸引ダクトの内部に堆積した塵埃を排出することができ、強い吸引清掃性能を発揮することができる。
【００１５】
また、第１及び第２の吸引孔をベルトに形成するとともに、吸引ノズル本体に第１の吸引孔に連通する第１の開口部と、該第１の開口部の近傍に第２の開口部を形成し、第２の吸引孔を第２の開口部に連通させて開口面積を拡大するようにしたので、安価で小型の吸引ノズルを構成することができる。
【００１６】
さらに、吸引ノズル本体における吸引ダクトとの連結部から離れた端部側に第２の開口部を設けたので、吸引ダクト内の塵埃を効果的に排塵することができる。
【００１７】
また、第２の吸引孔及び第２の開口部をそれぞれ複数設け、第１の吸引孔及び第１の開口部の両側にそれぞれ設けたので、開口面積を大きく拡大できるとともに、開口面積の拡大によるベルト強度の低下も抑制することができる。
【００１８】
また、吸引装置が開口部と該開口部を開閉する開閉弁を備え、吸引装置より下流側の風量を変更できるようにしたので、吸引装置より下流側の流量を増大して吸引装置や排気ダクトの内部に堆積した塵埃を排出することができ、強い吸引清掃性能を発揮することができる。
【００１９】
また、開閉弁により開口部を開閉することにより吸引清掃機能と換気機能を切り替えるようにしたので、一つの吸引装置で換気と吸引清掃を行うことができ、高機能ながら小型で安価な空気調和機を提供することができる。
【００２０】
また、吸引装置の開閉弁にシール材を貼付したので、吸引装置の開口部に塵埃が付着してもシール材によって確実に閉じることができ、漏れによる吸引清掃性能の低下を防止することができる。
【００２１】
また、エアフィルターの吸引清掃後に、第１及び第２の吸引孔より空気を吸引して吸引ノズルにより吸引される風量を増大させ、その後、吸引装置の開口部を開放して吸引装置より下流側の風量を増大するようにしたので、まず排出動作の第一段階として吸引清掃時よりも吸引風量を増大させて吸引ノズルや吸引ダクトの内部に堆積した塵埃を吸引装置に押し流し、排出動作の第二段階として更に吸引風量を増大させて吸引装置や排気ダクト内に堆積した塵埃を押し流して室外へ排出する多段階の排出を行うことができ、小出力の吸引装置でも確実に塵埃を排出することができる。さらに、吸引ノズルやダクトの通風路の断面積を大きくして吸引清掃時の通風抵抗を極力小さくすることもでき、強い吸引清掃性能と、フィルター装置内部の塵埃堆積防止を両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
図１は本発明にかかる空気調和機の室内ユニットを示しており、室内ユニット本体２の内部には、熱交換器４と、熱交換器４を通して室内空気を取り入れ、熱交換器４で熱交換された空気を室内に吹き出すためのファン６と、熱交換器４の上流側に配設されたフィルター装置８とが収容されており、本体２の前面から上面に渡り形成された複数の吸込口からファン６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４との間に設けられたフィルター装置８により取り除かれる。
【００２３】
実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置８の全体構成図である。図２に示すように、熱交換器４を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルターは、フィルター枠１０と、フィルター枠１０に保持されたフィルター網１２から構成され、エアフィルターの表面に沿って摺動自在の吸引ノズル１４が取り付けられている。吸引ノズル１４はフィルター枠１０の上下端に設置された一対のガイドレール１６により、エアフィルターと一定の距離を保って円滑に左右に移動することができる。吸引ノズル１４には吸引ダクト１８の一端が連結され、吸引ダクト１８の他端は吸引装置２０に連結される。吸引ダクト１８は吸引ノズル１４の移動に差し支えないように折り曲げ可能なダクトで形成される。さらに、吸引装置２０には排気ダクト２２が連結され、室外へ引き回される。エアフィルター上に付着した塵埃は吸引ノズル１４により吸引され、吸引ダクト１８、吸引装置２０、排気ダクト２２を経由して室外へ排出される。
【００２４】
上述したフィルター装置を一般家庭用の小型空気調和機に内蔵する場合、吸引装置２０の小型化・小出力化を図る必要があるため、小風量で強い吸引力を発揮できるようにする必要がある。ここでは、吸引ノズル１４は吸引を一部分に絞って吸引力を強め、吸引ノズル１４の吸引位置を切り換えることで、フィルター全面を清掃するように設定されている。
【００２５】
以下、吸引位置切り替え機構について説明する。
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、吸引ノズル本体２４にはエアフィルター全長に相当する長いスリット状の開口部２６が形成されており、この開口部２６に沿って駆動可能なベルト２８に吸引孔３０を設けることで開口部２６の一部分のみから吸引できるとともに、ベルト２８を駆動することで吸引する場所を変更できるように設定している。また、ベルト２８は、吸引ノズル本体２４に沿って摺動させる必要があるため、溶着や接着等により吸引ノズル本体２４と一体的に形成されたベルトガイド３２によってガイドされるとともに吸引孔以外の部分で吸引漏れが発生するのを抑制している。こうした構成により、小さい風量でも小さな吸引孔に絞られるので吸引孔の風速は増大し、小型の吸引装置でも強い吸引力を発揮することが可能となる。
【００２６】
エアフィルター全面の清掃には図４に示すように、吸引ノズル１４のベルト２８を上下に摺動させて吸引孔３０の位置を変え、吸引ノズル１４をフィルター網１２に沿って左右に摺動することで吸引孔３０を図中の矢印に示すようなスイープ動作させて全面を清掃することができる。図４においては、吸引孔３０はエアフィルター全長の１／４の長さにされており、図中矢印に示すような２往復のスイープ動作にてエアフィルター全面を清掃する。
【００２７】
しかしながら、吸引装置２０の騒音や（軸磨耗などの）信頼性や電源容量の面から出力上限を低く設定しているため、清掃時の吸引力を確保するためには吸引ノズル１４やダクト（吸引ダクト１８や排気ダクト２２）の通風抵抗を小さくする必要がある。そのためには吸引ノズル１４やダクト１８，２２の通風路の断面積を大きくして内部流速を遅くする必要があるが、吸引清掃時に吸い込んだ塵埃が吸引ノズル１４やダクト１８，２２の内部に堆積する可能性がある。吸引ノズル１４やダクト１８，２２の内部に塵埃が堆積すると、それが新たな通風抵抗となり吸引力が低下するだけでなく、一旦堆積し始めると塵埃の堆積が成長して吸引ノズル１４やダクト１８，２２の詰まりをも引き起こす可能性がある。そこで、本実施の形態における吸引ノズル１４は、小出力の吸引装置２０を用いながらも、強い吸引清掃性能の発揮と、吸引ノズル１４やダクト１８，２２の内部の塵埃堆積を防止を両立することができるもので、以下、その詳細について説明する。
【００２８】
図３Ａ及び図３Ｂに戻ると、吸引ノズル本体２４には開口部２６の両側に吸引孔３０の半分以下の長さの補助開口部３４が形成されており、ベルトガイド３２にも同じ位置に補助開口部３６が形成されている。吸引ノズル１４の補助開口部３４及びベルトガイド３２の補助開口部３６の吸引ノズル１４における長手方向の位置は、吸引孔３０が吸引ノズル１４の最先端側の清掃位置にある時に、吸引孔３０の下端（下流側の端部）と吸引ノズル１４の補助開口部３４の下端（下流側の端部）が略一致するように設定されている。
【００２９】
一方、ベルト２８にも、吸引孔３０の両側に吸引ノズル１４の補助開口部３４と同じ大きさの補助吸引孔３８が形成されている。補助吸引孔３８の位置は、吸引孔３０の上端（上流側の端部）と補助吸引孔３８の上端（上流側の端部）が略一致するように設定されている。図５は上述した構成が分かりやすいように、吸引ノズル本体２４とベルト２８を別々に描いたものである。
【００３０】
上記構成のフィルター装置８の動作、作用を以下説明する。
【００３１】
図６はエアフィルターと吸引孔３０の位置（すなわち清掃位置）を対比させた吸引ノズル１４の概略図で、吸引ノズル１４をエアフィルター側から見た図である（分かりやすくするため、ベルトガイド３２は省略してある）。図６における（ａ）はエアフィルターのＰ１の部分を清掃する場合を示しており、吸引孔３０の位置はエアフィルターＰ１に対応する位置にくるようにベルト２８は駆動される。この状態において、吸引ノズル１４の補助開口部３４とベルト２８の補助吸引孔３８の位置はずれているので、開口されている部分（黒塗り部分）は吸引孔３０だけである。したがって、吸引装置２０により吸引される風は吸引孔３０のみに絞られることになるので、吸引孔３０での風速が速くなり強い吸引清掃力が発揮される。図６における（ｂ）はエアフィルターＰ２の位置を清掃する場合を示しており、吸引孔３０の位置はエアフィルターＰ２に対応する位置にくるようにベルト２８は駆動される。この場合においても、吸引ノズル１４の補助開口部３４とベルト２８の補助吸引孔３８の位置はずれているので、開口されている部分（黒塗り部分）は吸引孔３０だけである。同様に、エアフィルターＰ３あるいはＰ４の位置を清掃する場合においても開口されている部分は吸引孔３０だけである。
【００３２】
ところで、図２において吸引装置２０で吸引できる風量は吸引から排気に至る各経路の通風抵抗の合計で決まってくる。通風抵抗の合計が小さい方が吸引風量が大きくなり、強い吸引力を発揮することができる。ここで通風抵抗の合計は次の式１で表すことができる。
【００３３】
通風抵抗合計Ｒ＝吸引孔通風抵抗ｒ１＋吸引ノズル通風抵抗ｒ２＋吸引ダクト通風抵抗ｒ３＋吸引装置通風抵抗ｒ４＋排気ダクト通風抵抗ｒ５          …（１）
【００３４】
式１から分かるように、通風抵抗Ｒを小さくするためには、ｒ１〜ｒ５の各通風抵抗をそれぞれ小さくする必要がある。通風抵抗は理論的には風速の２乗に比例するので、流れる風量に対し大きな通風路断面積をとって風速を落とすことで小さくすることができる。具体的には、図２における吸引ノズル１４内部の通風路断面積を大きくすることでｒ２を、吸引ダクト１８内部の通風路断面積を大きくすることでｒ３を、吸引装置２０内部の通風路断面積を大きくすることでｒ４を、排気ダクト２２内部の通風路断面積を大きくすることでｒ５をそれぞれ小さくすることができる。極端な例として、流れる風量に対し非常に大きな通風路断面積をとって内部風速を０近くまで落とせば、通風抵抗は０に近づく。しかしながら、内部風速を０にしてしまっては、塵埃を搬送できない（排出できない）ので、塵埃を搬送できる風速は確保しなくてはならない。一方、吸引孔通風抵抗ｒ１は吸引孔３０での吸引孔風速で決まるが、吸引孔風速は吸引清掃力を確保しなければならないので、所定の値以上（例えば、１５ｍ／ｓ以上）を確保しなければならないため、吸引孔通風抵抗ｒ１はあまり小さくすることができない。したがって、吸引清掃力を確保しつつ、塵埃の搬送できる範囲の通風抵抗合計になるように吸引孔風速と各部通風路断面積を設計する必要がある。ところが、吸引装置２０の出力は、騒音や、軸磨耗などの信頼性や、電源容量の面から出力上限が非常に低い（つまり吸引ファンの回転数を上げられない）ので、必要な吸引孔風速を確保しようとすると、ｒ２〜ｒ５は塵埃を搬送できる風速以下まで落とさなければ成立しない場合がある。
【００３５】
そこで、本実施の形態においては、吸引清掃は図６の（ａ）あるいは（ｂ）に示す状態で行い、吸引清掃が終了した後に、（ｃ）に示すように、吸引する面積を拡大して風速を落とし（吸引孔通風抵抗ｒ１を小さくし）、吸引ノズル１４から排気ダクト２２を流れる風量を増大させるように設定している。つまり、吸引清掃時は吸引ノズル１４内部に塵埃を引き込むことに吸引装置２０の全パワーを使い（吸引ノズル１４の内部に入った塵埃は内部風速が低いので吸引ノズル１４内部に堆積する）、その後、吸引する面積を大きくして吸引力を落とす代りに風量を増大させ、塵埃を搬送できる内部風速まで高めて吸引ノズル１４内部に堆積した塵埃を一気に排出するのである。
【００３６】
図６（ｃ）に示すように、吸引する面積を拡大するためには、吸引孔３０がエアフィルターＰ１とＰ２間の中間位置に来るようにベルト２８が駆動される。この状態では、吸引ノズル１４の補助開口部３４とベルト２８の補助吸引孔３８の位置が一致するので、開口部（黒塗り部分）は吸引孔３０と補助吸引孔３８の合計となって、開口面積は拡大される。その結果、吸引孔風速は低下し、吸引孔抵抗ｒ１も低減されるので吸引風量は増大する。したがって、吸引ノズル１４から排気ダクト２２に至るまでの内部流速も増大し、内部に堆積した塵埃を押し流して排出することができる。吸引孔３０の位置はＰ１とＰ２の中間位置であるが、吸引清掃を行うわけではないので問題ない。ところで、吸引ノズル１４の補助開口部３４は吸引ノズル１４の内部に堆積した塵埃を排出しなければならないので、吸引ノズル１４のできるだけ先端寄り（吸引ダクト１８との連結部からできるだけ離間した位置）に配置することが好ましく、本実施の形態でもそのように設定している。
【００３７】
なお、ベルト２８の補助吸引孔３８は吸引孔３０の両側にそれぞれ１個設け、吸引ノズル１４の補助開口部３４も同様に開口部２６の両側にそれぞれ１個設けるようにしたが、補助吸引孔３８及び補助開口部３４は、吸引孔３０及び開口部２６の片側にそれぞれ１個のみ設けるようにしてもよい。
【００３８】
しかしながら、図７に示すように、吸引ノズル１４の補助開口部３４を開口部２６の両側にそれぞれ２個、合計４個設け、ベルト２８の補助吸引孔３８も同様に設けると、開口面積をさらに拡大することができ、２個の場合より大きい効果が得られる。吸引ノズル１４の補助開口部３４が両側で合計２個の場合、その幅を大きくすることも考えられるが、その場合、吸引ノズル本体２４の幅も大きくしなければならず、収納性が悪い。加えて、吸引ノズル１４が熱交換器４を通過する風の流路にまで張り出すことになると、通風妨害になって空気調和機の性能を低下させることになるので、図７（ａ）〜（ｃ）の様に連ねて配置するほうが好ましい。また、吸引ノズル１４の補助開口部３４の数をさらに増加することもできる。
【００３９】
なお、図６あるいは図７においては、吸引ノズル１４の補助開口部３４を開口部２６と独立して設けたが、これは以下の理由による。補助開口部３４を開口部２６と分離せずに設ける場合、ベルト２８にも吸引孔３０補助吸引孔３８を連続して設ける必要があり、ベルト２８上にも大きな吸引孔を設けることになる。吸引孔３０の位置を変更するためにベルト２８を駆動させると、ベルト２８には引っ張り力が加わるので、大きな孔はベルト２８の断裂につながることになりかねないので、吸引ノズル１４の補助開口部３４は開口部２６と独立して設けた方が好ましい。
【００４０】
なお、開口面積の拡大は本実施の形態に限定されるわけではなく、機械的な開閉弁を設けてもよいし、また、補助開口部３４は吸引ノズル１４ばかりでなく、吸引ダクト１８の途中に設けることもできる。
【００４１】
実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２における空気調和機のフィルター装置８に設けられた吸引装置２０の構造を示している。フィルター装置８の全体構成は本発明の実施の形態１と同じなので、その説明は省略する。
【００４２】
図８に示すように、吸引装置本体４０はシロッコファン４２を内蔵し、シロッコファン４２をモーターで高速回転させることで吸引力を発揮する。吸引装置本体４０の吸引側には吸引ダクト１８が連結され、排気側には排気ダクト２２が連結される。さらに、吸引装置本体４０の吸引側には開口部４４が形成されており、開口部４４の片側にはステッピング・モータ４６に連結された開閉板４８が揺動自在に取り付けられている。ステッピング・モータ４６により開閉弁４８を駆動すると、開口部４４が開閉する。開閉板４４の開口部４４側の表面にはシール材５０が貼付されており、開口部４４が開閉板４８のより閉止されると、開閉板４８は開口部４４の周縁と密着する。
【００４３】
以上のように構成されたフィルター装置の動作、作用を図２及び図８を参照しながら以下説明する。
【００４４】
吸引装置２０で吸引できる風量は吸引から排気に至る各経路の通風抵抗の合計で決まってくるため、通風抵抗の合計が小さい方が吸引風量が大きくなりことは実施の形態１で説明した通りである。この観点から排気ダクト２２の通風抵抗ｒ５をより小さくすること、つまり、排気ダクト２２の通風路断面積をより大きくとることが吸引清掃時の吸引力を高めることにつながる。この場合、実施の形態１に記載したように、吸引清掃後に吸引ノズル１４と吸引ダクト１８の内部に堆積した塵埃は吸引装置２０および排気ダクト２２に押し流されるが、排気ダクト２２の通風路断面積を大きくすると、塵埃は排気ダクト２２内で再び堆積する可能性がある。また、吸引装置本体４０のケーシングへの塵埃堆積や、シロッコファン４２のブレード（羽根）への塵埃の付着も発生する。
【００４５】
そこで、吸引装置２０に開口部４４及び開閉板４８を設け、開口部４４を開放すると、吸引の風はほとんど全てが開口部４４から吸引されることになる。開口部４４の面積は、実施の形態１で説明した吸引ノズル１４の拡大した開口面積よりずっと大きくできるので（吸引装置２０の方が吸引ノズル１４より大きいため）、開口部４４で吸引される風の風速は遅く、吸引装置２０の通風抵抗ｒ４は非常に低いものとなる。さらに、吸引ノズル１４と吸引ダクト１８には風は流れないので、吸引孔通風抵抗ｒ１と吸引ノズル通風抵抗ｒ２と吸引ダクト通風抵抗ｒ３は０である。したがって、通風抵抗の合計Ｒは排気ダクト２２の通風抵抗ｒ５だけに近い値となり、非常に低くできる。この結果、シロッコファン４２の回転数は実施の形態１の時と同じであっても、吸引装置２０と排気ダクト２２を流れる風量を著しく増大させることができ、排気ダクト２２や吸引装置２０の内部に堆積した塵埃を押し流して、室外へ排出することができる。この時、シロッコファン４２のブレードに付着した塵埃も吹き飛ばすことができ、シロッコファン４２が塵埃で詰まることもない。この時の風量は、通常の家屋において換気を行えるほどの風量にもなるので、開閉板４８を駆動して開口部４４を開いた時は換気ファンとして吸引装置２０を用い、吸引清掃を行う場合は開口部４４を閉じて吸引ノズル１４の吸引孔３０から塵埃を吸引する吸引ファンとして吸引装置２０を用いることができる。すなわち、同じ吸引装置２０で吸引清掃機能と換気機能を実現できることになる。
【００４６】
ところで、開口部４４の周縁に若干の塵埃が付着して完全に閉まらないようになり吸引漏れを起こし、吸引清掃性能が低下することも考えられるので、開閉板４８の表面には柔軟に変形し、なおかつ永久変形の少ないシール材５０を貼付して、吸引漏れを防止している。シール材５０としては、ＥＰＴ（エチレンプロピレンゴム）等の柔軟な発泡材を用いることができるが、圧縮変形に強い耐性のあるゲル材等を用いても良い。
【００４７】
図８及び図９は開口部４４の開状態と閉状態をそれぞれ示しており、図８における白矢印は吸引される風を表し。図９における白矢印も同様に吸引される風を表している。
【００４８】
なお、吸引装置２０に用いるファンはシロッコファンの他、ターボファン等を用いることもできるが、換気機能を必要とする場合、風量が大きいシロッコファンを用いるのが好ましい。換気機能を必要としない場合、ターボファンの方が強い吸引力が得られる場合もある。
【００４９】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３は、上述した実施の形態１と実施の形態２を組み合わせたものであり、その実施の形態を各部寸法や通風抵抗値を用いて説明する。
【００５０】
図１０及び図１１は本発明の実施の形態３における空気調和機のフィルター装置８に設けられた吸引ノズル１４及び吸引装置２０の構造をそれぞれ示している。フィルター装置８の全体構成は本発明の実施の形態１と同じなので、その説明は省略する。
【００５１】
図１０に示すように、吸引ノズル１４の基本的な構造は、図７を参照して実施の形態１において説明したものと同じであるが、具体的な寸法として、吸引孔３０のサイズを幅４ｍｍ×長さ１６ｍｍに、したがって開口面積を６４ｍｍ2に設定している。また、吸引ノズル１４の補助開口部３４として幅２ｍｍ×長さ７ｍｍのものを開口部２６の両側にそれぞれ２個、合計４個設けており、開口面積の合計は５６ｍｍ2となっている。エアフィルターは吸引孔３０の長さの１６倍の２５６ｍｍに設定しており、したがって吸引ノズル１４を８往復スイープ動作してエアフィルター全面の吸引清掃を行う。吸引ノズル１４の開口状態も図１０（ａ）〜（ｃ）に示した通りである。
【００５２】
図１１に示すように、吸引装置２０の基本的な構造は、図８を参照して実施の形態２において説明したものと同じであるが、吸引装置２０の開口部４４の具体的な寸法を幅１５ｍｍ×長さ５０ｍｍに、開口面積を７５０ｍｍ2に設定している。
【００５３】
また、吸引ノズル１４の通風路断面積を２５０ｍｍ2に設定し、内径１７ｍｍの吸引ダクト１８を用いて、その通風路断面積は２２７ｍｍ2となっている。さらに、排気ダクト２２は内径２５ｍｍのものを用いて、その通風路断面積は４９１ｍｍ2となっている。
【００５４】
上記構成のフィルター装置の動作、作用を以下説明する。
まず、エアフィルターの清掃の一連の動作を図２及び図１２を参照して説明すると、フィルター装置８は、清掃エリアを１６分割して８往復のスイープ動作にて吸引清掃を行った後に、塵埃排出動作の第一段階として実施の形態１において説明した吸引ノズル１４の開口面積の拡大動作を行う。次に、塵埃排出動作の第二段階として実施の形態２で説明した吸引装置２０の開口部４４の開動作を行う。これにより第一段階で吸引清掃時よりも吸引風量を増大させて吸引ノズル１４や吸引ダクト１８の内部に堆積した塵埃を吸引装置２０に押し流し、第二段階で更に吸引風量を増大させて吸引装置２０や排気ダクト２２内に堆積した塵埃を押し流して排出する。
【００５５】
以上の動作を図１２に示した表を用いて詳細に説明する。吸引装置２０のシロッコファン４２の回転数は騒音などの関係から上限は６５００ｒ／ｍｉｎに設定されており、一連の動作中は全てこの最大回転数を用いている。
【００５６】
吸引清掃時は、開口部は吸引ノズル１４の吸引孔３０だけであり、吸引風量は０．０７７ｍ3／ｍｉｎとなる。吸引孔３０の開口面積は６４ｍｍ2なので吸引孔風速は２０ｍ／ｓｅｃとなり充分な吸引力を発揮している。この時、フィルター装置８の各部の通風抵抗は、（吸引孔通風抵抗ｒ１＋吸引ノズル通風抵抗ｒ２）が３９ｍｍＡｑ、（吸引ダクト通風抵抗ｒ３）が１５ｍｍＡｑ、（吸引装置通風抵抗ｒ４＋排気ダクト通風抵抗ｒ５）が９ｍｍＡｑとなっており、通風抵抗合計Ｒは６３ｍｍＡｑとなっている。これは、吸引装置２０が合計６３ｍｍＡｑまでの通風抵抗しか吸引できないことを意味している。この時、フィルター装置８の各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から吸引ノズル内部風速５．１ｍ／ｓｅｃ、吸引ダクト内部風速５．６ｍ／ｓｅｃ、排気ダクト内部風速２．６ｍ／ｓｅｃとなる。塵埃を搬送するには最低でも内部風速７．０ｍ／ｓｅｃが必要なので、エアフィルター上の塵埃は吸引ノズル１４に吸引されると、吸引ノズル１４の内部に堆積することになる。
【００５７】
次に、吸引ノズル１４の開口面積の拡大動作による排出動作の第一段階を行う。この時、吸引孔３０と吸引ノズル１４の補助開口部３４の合計開口面積は１２０ｍｍ2になるので開口部風速は低下して吸引孔通風抵抗ｒ１が低下し、その結果、フィルター装置８各部の通風抵抗合計が６３ｍｍＡｑになるまで風量は増大する。本実施の形態では風量は０．１１ｍ3／ｍｉｎまで増大し、その時の開口部風速は１５．２ｍ／ｓｅｃである。フィルター装置８各部の通風抵抗は、（吸引孔通風抵抗ｒ１＋吸引ノズル通風抵抗ｒ２）が１３ｍｍＡｑ、（吸引ダクト通風抵抗ｒ３）が３１ｍｍＡｑ、（吸引装置通風抵抗ｒ４＋排気ダクト通風抵抗ｒ５）が１９ｍｍＡｑとなっており、通風抵抗合計Ｒは６３ｍｍＡｑで吸引清掃時と変わらない。この時、フィルター装置８各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から吸引ノズル内部風速７．３ｍ／ｓｅｃ、吸引ダクト内部風速８．１ｍ／ｓｅｃ、排気ダクト内部風速３．７ｍ／ｓｅｃとなり、吸引ノズル内部と吸引ダクト内部の塵埃は搬送され、吸引装置２０を経て排気ダクト２２へ押し流される。しかし、排気ダクト２２の内部風速は３．７ｍ／ｓｅｃと塵埃を搬送できる７．０ｍ／ｓｅｃ以下なので、ここで塵埃は再度堆積することとなる。
【００５８】
次に、吸引装置２０の開口部４４の開動作による排出動作の第二段階を行う。この時、吸引装置２０の開口面積は７５０ｍｍ2なので開口部４４での風速は非常に低く、（吸引装置通風抵抗ｒ４）も非常に低いものとなる。一方、（吸引孔通風抵抗ｒ１＋吸引ノズル通風抵抗ｒ２）と、（吸引ダクト通風抵抗ｒ３）は風が流れていないので通風抵抗は存在しない。結果として、（吸引装置通風抵抗ｒ４＋排気ダクト通風抵抗ｒ５）が６３ｍｍＡｑになるまで風量は増大する。本実施の形態では風量は０．２３５ｍ3／ｍｉｎまで増大し、その時の吸引装置２０の開口部風速は５．２ｍ／ｓｅｃである。フィルター装置８各部の通風抵抗は、（吸引孔通風抵抗ｒ１＋吸引ノズル通風抵抗ｒ２）が０ｍｍＡｑ、（吸引ダクト通風抵抗ｒ３）が０ｍｍＡｑ、（吸引装置通風抵抗ｒ４＋排気ダクト通風抵抗ｒ５）が６３ｍｍＡｑとなっており、通風抵抗合計Ｒは６３ｍｍＡｑでこれも吸引清掃時と変わらない。この時、フィルター装置８各部の内部風速は、風量と各部通風路断面積から排気ダクト内部風速８．０ｍ／ｓｅｃとなり、排気ダクト内部に堆積していた塵埃は室外へ押し流されて排出される。
【００５９】
このように、吸引ノズル１４、吸引装置２０等を制御して上述した一連の動作を順次行うことで、小出力の吸引装置２０でも確実に塵埃を排出することができる。また、吸引ノズル１４やダクト１８，２２の通風路の断面積を大きくして吸引清掃時の通風抵抗を極力小さくすることもでき、強い吸引清掃性能と塵埃の堆積防止を両立することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では２段階の排出動作としているが、例えば吸引ダクト１８の途中に開閉弁を設けて３段階、４段階の排出動作を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる空気調和機のフィルター装置は、吸引清掃を行なった後に吸引風量を増大させてフィルター装置内部の塵埃を室外へ排出できるので、小出力の吸引装置でも強い吸引力の確保と、確実な塵埃の排出を両立することができる。また、フィルター清掃機能と換気機能をもつ空気調和機を小型かつ安価に実現することができる。強力なエアフィルターの清掃ができるため、様々な形状のエアフィルターに利用でき、空気調和機のエアフィルターだけでなく冷却ファンを有する機器などのエアフィルター（例えば安定化電源のエアフィルターなど）を自動清掃するフィルター装置などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの断面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは本発明の実施の形態１における吸引ノズルの構造を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａにおける線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図４】図４は図３Ａの吸引ノズルによるエアフィルターの清掃動作を示す正面図である。
【図５】図５は図３Ａの吸引ノズルの分解斜視図である。
【図６】図６は図３Ａの吸引ノズルの正面図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる開口状態を示している。
【図７】図７は変形例にかかる吸引ノズルの正面図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる開口状態を示している。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における吸引装置の斜視図であり、特に開口部が開放した状態を示している。
【図９】図９は図８の吸引装置の別の斜視図であり、特に開口部が閉じている状態を示している。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態３における吸引ノズルの正面図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる開口状態を示している。
【図１１】図１１は図１０の吸引ノズルとともに使用される吸引装置の斜視図であり、特に開口部が開放した状態を示している。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態３におけるフィルター装置の仕様を示す表である。
【符号の説明】
【００６３】
２  室内ユニット本体
４  熱交換器
６  ファン
８  フィルター装置
１０  フィルター枠
１２  フィルター網
１４  吸引ノズル
１６  ガイドレール
１８  吸引ダクト
２０  吸引装置
２２  排気ダクト
２４  吸引ノズル本体
２６  開口部
２８  ベルト
３０  吸引孔
３２  ベルトガイド
３４  補助開口部
３６  補助開口部
３８  補助吸引孔
４０  吸引装置本体
４２  シロッコファン
４４  開口部
４６  ステッピング・モータ
４８  開閉弁
５０  シール材
【図１】
0004932491.tif 000002
【図２】
0004932491.tif 000003
【図３Ａ】
0004932491.tif 000004
【図３Ｂ】
0004932491.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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