JP7089425B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタユニットを備えた空気調和装置に関する。

空気調和装置には、ケースに開けられた空気導入口に沿ってフィルタユニットが設けられている。フィルタユニットによって、ケース内への塵埃の侵入を抑制している。このような空気調和装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、空気調和装置は、空気を導入する空気導入口が開けられたケースと、ケース内への塵埃の侵入を抑制するフィルタユニットと、フィルタの清掃を行う清掃ユニットと、を有している。

フィルタユニットは、ケースに支持された支持体と、この支持体に対して着脱可能且つ移動可能に設けられたフィルタと、このフィルタに駆動力を伝達しフィルタを移動させる駆動機構と、を有する。

フィルタは、作業員の手作業によって、支持体から取り外すことができる。フィルタを支持体から取り外すことにより、フィルタを交換したり、清掃ユニットとは別に作業員による清掃を行ったりすることができる。加えて、駆動機構によりフィルタを移動させることにより、清掃ユニットによるフィルタの清掃を行うことができる。

特開２０１７－１９８４５０号公報

フィルタは、作業者の手作業によって着脱される。このため、取り外したフィルタを再度取り付ける際に、本来向けられる向きに対して斜めに取り付けられる虞がある。斜めに取り付けられたフィルタが、駆動機構によって移動されると、移動の途中で支持体に引っかかることがある。支持体に着脱可能なフィルタを正確な位置に取り付けることが望まれる。

本発明は、フィルタを正確な位置に取り付けることができる空気調和装置の提供を課題とする。

本発明によれば、外部からの空気を導入する空気導入口及び導入された空気を送風する送風口が形成されたケースに、空気を導入し送風するファンと、このファンを囲うように配置され導入された空気と熱交換を行う熱交換器と、前記空気導入口に沿って設けられ前記ケース内への塵埃の侵入を抑制するフィルタユニットと、が収納されてなり、
前記フィルタユニットは、前記ケースに支持されレール部を有する支持体と、前記レール部上をスライド可能に設けられ前記支持体に対して着脱可能に設けられたフィルタと、を有する空気調和装置において、
前記レール部は、前記支持体の左右に形成されていると共に、互いに対向して設けられたレール底部を有し、
前記支持体は、それぞれの前記レール部の前端部に臨む部位において、上面から上方に突出すると共に前記レール部に向かって延びる取付ガイド部を有し、
前記取付ガイド部は、前記左右のレール部のそれぞれに対応させて、互いに略平行に形成され、
前記２つの取付ガイド部の距離は、前記フィルタの幅よりも僅かに長く、前記レール底部の幅よりも短いことを特徴とする空気調和装置が提供される。

本発明では、支持体は、レール部の前端部に臨む部位において、上面から上方に突出すると共にレール部に向かって延びる取付ガイド部を有している。フィルタを支持体に取り付ける際に、レール部に対して斜めに力を加えることがある。このような場合に、フィルタは、レール部の近傍で取付ガイド部に接触する。さらに力を加えることにより、フィルタは、レール部に向かってガイドされる。フィルタを支持体に対して正確な位置に取り付けることができる。

本発明の実施例１による空気調和装置を模式的に示した図である。 図１に示された室内機の斜視図である。 図２の３－３線断面図である。 図３に示されフィルタユニットの分解斜視図である。 図４に示されフィルタの斜視図である。 図４に示されフィルタユニットの作用を説明する図である。 本発明の実施例２による空気調和装置に用いられるフィルタユニットについて説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例１＞

図１を参照する。図１には、本発明による空気調和装置１０が示されている。空気調和装置１０は、屋内Ｉｎを冷却する冷房機能と、屋内Ｉｎを暖房する暖房機能と、を備えている。

空気調和装置１０は、屋外Ｏｕに設けられた室外機２０及び屋内Ｉｎに設けられた室内機３０を備えてなる。室外機２０と、室内機３０とは、冷媒を循環させることができるよう互いに接続されている。以下、特に説明のない限り、冷媒の循環する方向は、冷房運転時を基準とする。

室外機２０は、冷房運転時及び暖房運転時における冷媒の循環する方向を切り替える四路切替弁２１と、この四路切替弁２１を通過した冷媒が流され冷媒を圧縮する圧縮機２２と、この圧縮機２２において圧縮され高温高圧となった冷媒が流れる室外熱交換器２３と、この室外熱交換器２３に向かって送風を行う室外ファン２４と、室外熱交換器２３を通過した冷媒を減圧する膨張弁２５と、を有する。

図２及び図３を参照する。室内機３０は、屋内Ｉｎにおいて壁Ｗａに掛けて用いられる。室内機３０は、金属板製の支持板３１が壁Ｗａに固定され、この支持板３１によってケース３２が支持されてなる。ケース３２には、屋内Ｉｎの空気をケース３２内に取り込み屋内Ｉｎへ送風を行う室内ファン３３（ファン３３）と、この室内ファン３３が取り込んだ空気と熱交換を行う複数の室内熱交換器３４（熱交換器３４）と、これらの室内熱交換器３４の上方に配置されケース３２内への塵埃の侵入を抑制するフィルタ７０を備えたフィルタユニット４０と、このフィルタユニット４０の後方に設けられ清掃時に後退させたフィルタ７０が収納されるフィルタ収納部３５と、このフィルタ収納部３５の上部に設けられフィルタ７０に付着した塵埃を除去する清掃ユニット３６と、この清掃ユニット３６が除去した塵埃を収集するダストボックス３７と、が収納されてなる。

図１を参照する。冷房運転時において、圧縮機２２で高温高圧とされた冷媒は、室外熱交換器２３において外気と熱交換を行い、熱を放出する。このとき、室外ファン２４が作動することによって、外気を強制的に室外熱交換器２３の外周に流し、熱交換を促す。室外熱交換器２３を通過し熱を放出した冷媒は、膨張弁２５において減圧され、温度が低下する。

図３を参照する。室内ファン３３が作動することにより、ケース３２内には上部に開けられた空気導入口３２ａから空気が導入される。導入された空気は、室内熱交換器３４の外周を通過し、下部に開けられた送風口３２ｂから屋内Ｉｎに送風される。室内熱交換器３４には、室外機２０（図１参照）において冷却された冷媒が供給されている。室内熱交換器３４の外周を通過する空気は、冷媒と熱交換を行い、冷却される。屋内Ｉｎには、冷却された空気が送風される。

図１を併せて参照する。暖房運転時には、四路切替弁２１が冷媒の流路を切り替え、冷房運転時とは逆方向に冷媒を循環させる。

図３及び図４（ａ）を参照する。図４（ａ）には、フィルタユニットの分解斜視図が示されている。フィルタユニット４０は、空気導入口３２ａに沿って設けられた樹脂枠状の支持体５０と、この支持体５０上を移動可能に設けられたフィルタ７０と、このフィルタ７０に駆動力を伝達しフィルタ７０を前後方向に移動させる駆動機構４３と、を有する。

図４（ａ）を参照する。支持体５０は、ケース３２（図３参照）に対して着脱可能に設けられた樹脂成形品である。支持体５０は、前後方向に延びフィルタ７０の左右の端部を支持している左右のレール部６０、６０と、これらの左右のレール部６０、６０の前端同士を接続している前部レール接続部５２と、左右のレール部６０、６０の後端同士を接続している後部レール接続部５３と、この後部レール接続部５３の近傍に位置し駆動機構４３の一部を支持する駆動機構支持部５４、５４と、左右のレール部６０、６０の間においてこれらのレール部６０、６０に沿って前後に延びフィルタ７０の浮き上がりを防止する縦桟部５５、５５と、前後のレール接続部５２、５３の間において前後のレール接続部５２、５３に沿って左右に延びフィルタ７０の浮き上がりを防止する３つの横桟部５６と、が一体的に形成されてなる。

図４（ｂ）を参照する。図４（ｂ）は、図４（ａ）の４ｂ部拡大図である。左右のレール部６０は、同じ構成である。レール部６０は、支持体５０の左右方向中央に向かって開口した略Ｕ字状を呈し、Ｕ字の底に対応するレール底部６１と、このレール底部６１の下端から支持体５０の左右方向中央に向かって延びる下のレール壁部６２と、レール底部６１の上端から下のレール壁部６２に平行に延びる上のレール壁部６３と、下のレール壁部６２の先端から一体的に立ち上げられフィルタ７０（図４（ａ）参照）をガイドするレール部ガイド部６４と、レール底部６１のレール部ガイド部６４に対向する部位に開けられたレール開口部６５と、を有する。

レール部６０は、フィルタ７０の移動方向（前後方向）に沿って延び、移動方向に垂直な断面を基準として略Ｕ字状を呈する、ということができる。

レール部ガイド部６４は、レール底部６１に対向しフィルタ７０が当接可能なガイド面６４ａを有している。ガイド面６４ａは、両端よりも中央がレール底部６１に向かって膨出した湾曲面によって構成されている。

図４（ａ）を参照する。前部レール接続部５２には、上面５２ａ、５２ａから上方に突出すると共にレール部６０、６０に向かって延びる取付ガイド部５２ｂ、５２ｂが形成されている。取付ガイド部５２ｂ、５２ｂは、前後方向に延びる細長い壁状の部位である。

取付ガイド部５２ｂ、５２ｂは、左右のレール部６０、６０の端部にそれぞれ臨み、互いに略平行に形成されている。２つの取付ガイド部５２ｂ、５２ｂの距離Ｌ１は、フィルタ７０の幅Ｗ１よりも僅かに長い。取付ガイド部５２ｂ、５２ｂは、フィルタ７０の外側面に当接可能である。

図４（ｃ）を参照する。図４（ｃ）は、図４（ａ）の４ｃ－４ｃ線断面図である。縦桟部５５の下端は、下方に向かって突出した半円断面によって形成された、縦桟部突出部５５ａとされている。図４（ａ）を併せて参照する。縦桟部５５、５５が横桟部５６と交わる位置Ｐ１において、縦桟部突出部５５ａは、横桟部５６の下端よりも下方まで突出している。このことにより、フィルタ７０が前後に移動する際に、横桟部５６にフィルタ７０が引っ掛かることを抑制することができる。

フィルタ７０は、支持体５０に対して着脱可能に設けられている。フィルタ７０は、図４（ａ）に示されるように支持体５０の前方に外された状態から、図３に示されるフィルタ収納部３５の内部まで移動可能である。

図４（ａ）に示す状態から図３に示す状態までは、操作者がフィルタ７０を押し込んだり、引き出すことにより、フィルタ７０を移動させる。例えば、フィルタ７０を交換する際や、特にフィルタ７０に付着した塵埃の量が多いときにフィルタ７０を支持体５０から取り外す際に、この操作を行う。

図３に示す状態において、フィルタ７０は、駆動機構４３に連結されている。図３に示す状態から駆動機構４３を作動させると、駆動機構４３の駆動力によって、フィルタ７０をフィルタ収納部３５に向かって後退させることができる。自動的に行われる清掃運転時等に、この操作が行われる。

図５（ａ）を参照する。図５（ａ）は、フィルタの斜視図である。フィルタ７０は、略矩形状に形成されたフィルタ枠体７１と、このフィルタ枠体７１に支持され塵埃のケース３２（図３参照）への侵入を抑制するメッシュ状のフィルタ本体７２と、フィルタ枠体７１に囲われた部位において前後方向に延びるフィルタ縦補強部７３、７３と、フィルタ枠体７１に囲われた領域において左右方向に延びるフィルタ横補強部７４と、フィルタ枠体７１の左右の端部の裏面に形成され駆動機構４３（図３参照）に連結されるフィルタラック部７５、７５と、を有する。

図３を併せて参照する。フィルタ枠体７１は、フィルタ収納部３５や支持体５０の形状に追従可能に、容易に撓む素材が採用されている。

図５（ｂ）を参照する。図５（ｂ）は、図５（ａ）の５ｂ－５ｂ線断面図である。フィルタ枠体７１の前面上部から上面前部は、テーパ状に形成されたテーパ面部７１ａとされている。つまり、フィルタ７０の前端にテーパ面部７１ａが形成されている。図３を参照する。フィルタ７０をフィルタ収納部３５から支持体５０に前進させる際に、フィルタ枠体７１が横桟部５６（図４（ａ）参照）に引っ掛かることを抑制できる。

フィルタラック部７５、７５は、ラック形状を呈し、駆動機構４３に連結可能である。フィルタラック部７５、７５は、フィルタ枠体７１の左右の端部において、前端から後端まで形成されている。

図３を参照する。駆動機構４３は、駆動源としてのモータに、直接的又は間接的に左右のピニオンギヤ４３ａ、４３ａが連結されてなる。左右のピニオンギヤ４３ａ、４３ａは、シャフト４３ｂを介して互いに接続されている。駆動機構４３は、左右のレール部６０の後端に設けられている。ピニオンギヤ４３ａ、４３ａは、それぞれフィルタラック部７５、７５（図４（ａ）参照）に噛み合う。

フィルタ収納部３５には、フィルタ７０をガイドするためのガイド部が断続的に複数個所に設けられている。

清掃ユニット３６は、フィルタ７０に当接すると共に回転可能に設けられフィルタ７０に付着した塵埃を絡め取るブラシ３６ａと、このブラシ３６ａに当接しブラシ３６ａに付着した塵埃をブラシ３６ａから分離する分離部３６ｂと、を有する。

分離部３６ｂは、フィルタ収納部３５の上端に固定された櫛状の部材である。

以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照する。図６（ａ）には、支持体とフィルタとの分解図が示されている。図６（ｂ）には、フィルタユニットの正面図が示されている。支持体５０は、レール部６０、６０の前端部に臨む部位において、上面５２ａ、５２ａから上方に突出すると共にレール部６０、６０に向かって延びる取付ガイド部５２ｂ、５２ｂを有している。フィルタ７０を支持体５０に取り付ける際に、レール部６０、６０に対して斜めに力を加えることがある。このような場合に、フィルタラック部７５、７５の外側面は、取付ガイド部５２ｂ、５２ｂに当接する。つまり、フィルタ７０は、レール部６０、６０の近傍で取付ガイド部５２ｂ、５２ｂに接触する。さらに力を加えることにより、フィルタ７０は、レール部６０、６０に向かってガイドされる。フィルタ７０を支持体５０に対して正確な位置に取り付けることができる。

図４（ａ）を参照する。フィルタ７０は、左右のピニオンギヤ４３ａ、４３ａに噛み合う左右のフィルタラック部７５、７５を有している。つまり、フィルタ７０は、ラックアンドピニオン機構によって移動可能に設けられている。ラックアンドピニオン機構であれば、コンパクトな構成によってフィルタ７０を移動可能に設けることができる。仮にフィルタ７０を斜めに挿入すると、左右でフィルタラック部７５、７５の位相にずれが生じる虞がある。本発明によれば、支持体５０に取付ガイド部５２ｂ、５２ｂが形成されているため、正確な位置にフィルタ７０を取り付けることができる。フィルタ掃除動作でフィルタ７０が移動する時、左右のフィルタラック部７５、７５が駆動機構４３のピニオンギヤ４３ａ、４３ａに同位相で噛み合い、フィルタ７０が傾くことなく移動させることができる。

２つの取付ガイド部５２ｂ、５２ｂの距離Ｌ１は、フィルタ７０の幅Ｗ１よりも僅かに長い。取付ガイド部５２ｂ、５２ｂを支持体５０のより正確な位置に取り付けることができる。

図４（ｂ）を参照する。レール部６０は、下のレール壁部６２の先端から一体的に立ち上げられフィルタ７０をガイドするレール部ガイド部６４を有する。支持体５０に対して真っ直ぐに入れられたフィルタ７０を、レール部ガイド部６４によって支持体５０の後端までより正確に取り付けることができる。図４（ａ）を参照する。レール部ガイド部６４、６４は、フィルタラック部７５、７５の内側面に当接可能である。

なお、内側面とは、フィルタ７０の移動方向に垂直な方向をフィルタ７０の幅方向とした場合に、フィルタ７０の幅方向中央に臨む面をいう。レール部６０のレール底部６１に対向する面は、外側面である。

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照する。図７（ａ）は、実施例２による空気調和装置に用いられるフィルタユニットの分解図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示されたフィルタユニットの正面図である。

実施例２による空気調和装置１０Ａに用いられるフィルタユニット４０Ａは、実施例１による空気調和装置１０（図４（ａ）参照）に用いられるフィルタユニット４０と、取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡの形成される位置が異なる。その他の基本的な構成については、実施例１による空気調和装置と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡは、フィルタラック部７５、７５の内側面に当接可能に形成されている。取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡの高さは、フィルタラック部７５、７５の高さよりも低い。このため、フィルタ枠体７１は、取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡの上方を移動する。

取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡは、左右のレール部６０、６０の端部にそれぞれ臨み、互いに略平行に形成されている。２つの取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡの距離Ｌ２は、左右のフィルタラック部７５、７５の距離Ｌ３よりも僅かに短い。取付ガイド部５２ｂＡ、５２ｂＡは、左右のフィルタラック部７５、７５の内側面に当接可能である。

以上に説明した実施例２による空気調和装置１０Ａも本発明所定の効果を奏する。

尚、本発明による空気調和装置は、冷房機能及び暖房機能の両方を備えた空気調和装置を例に説明したが、冷房機能のみや暖房機能のみを有するものであっても適用可能である。

さらに、本発明は、室外機及び室内機からなる冷房装置のみならず、これらが一体化された冷房装置にも適用可能である。

本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は実施例に限定されるものではない。

本発明の空気調和装置は、家庭用のエアコン装置に好適である。

１０、１０Ａ…空気調和装置
３２…ケース
３２ａ…空気導入口
３２ｂ…送風口
３３…室内ファン（ファン）
３４…室内熱交換器（熱交換器）
４０、４０Ａ…フィルタユニット
５０…支持体
５２ａ…上面
５２ｂ、５２ｂＡ…取付ガイド部
６０…レール部
６１…レール底部
６２…下のレール壁部
６３…上のレール壁部
６４…レール部ガイド部
７０…フィルタ

Claims (4)

1. 外部からの空気を導入する空気導入口及び導入された空気を送風する送風口が形成されたケースに、空気を導入し送風するファンと、このファンを囲うように配置され導入された空気と熱交換を行う熱交換器と、前記空気導入口に沿って設けられ前記ケース内への塵埃の侵入を抑制するフィルタユニットと、が収納されてなり、
   前記フィルタユニットは、前記ケースに支持されレール部を有する支持体と、前記レール部上をスライド可能に設けられ前記支持体に対して着脱可能に設けられたフィルタと、を有する空気調和装置において、
   前記レール部は、前記支持体の左右に形成されていると共に、互いに対向して設けられたレール底部を有し、
   前記支持体は、それぞれの前記レール部の前端部に臨む部位において、上面から上方に突出すると共に前記レール部に向かって延びる取付ガイド部を有し、
   前記取付ガイド部は、前記左右のレール部のそれぞれに対応させて、互いに略平行に形成され、
   前記２つの取付ガイド部の距離は、前記フィルタの幅よりも僅かに長く、前記レール底部の幅よりも短いことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記フィルタを移動させるための駆動機構をさらに有し、
   前記駆動機構は、駆動力が伝達される左右のピニオンギヤを有し、
   前記フィルタは、前記左右のピニオンギヤに噛み合う左右のフィルタラック部を有していることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 前記レール部は、前記フィルタの移動方向に垂直な断面を基準として略Ｕ字状を呈し、前記レール底部の上下から対向する前記レール底部に向かって延びる上下のレール壁部と、前記下のレール壁部の先端から一体的に立ち上げられ前記フィルタをガイドするレール部ガイド部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 前記レール部ガイド部は、前記レール底部に対向し前記フィルタが当接可能なガイド面を有し、
   前記ガイド面は、両端よりも中央が前記レール底部に向かって膨出した湾曲面によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。

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