JP2006102747A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者が行う空気調和機内の集塵フィルターの定期的な清掃作業の負担を軽減すること。
【解決手段】針電極１と対向電極２との電極間に粉塵を含んだ空気を通過させ、送風方向Ａの下流にはフィルター３を備え、移動可能な吸引ノズル４は、吸引装置６と、吸引ホース５によって連結され、フィルター３の上流側の表面に沿って移動し、フィルター３上に堆積した粉塵を隅々まで除去することにより、自動でフィルターの清掃を可能とし、使用者の定期的なメンテナンス作業を大幅に低減することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、針状の電極を有し静電式の集塵を行う空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機は、針状の放電極と対向電極を設け、これらの放電極間に高電圧を印加してコロナ放電を放出し、この電極間に汚れた室内の空気を通過させることによりこの空気中に含まれた粉塵に帯電させ、この粉塵を対向電極や空気の流れの下流側に設置されたフィルターで集塵するものである。そのため、長期間使用していると、電極の汚れによる放電性能の低下や、フィルターの汚れによる集塵性能の低下を招く為、空気調和機内の放電電極やフィルターの汚れを定期的に清掃することが必要である。

その定期的なメンテナンス作業を軽減するために、放電電極の自動清掃を行うことを目的として、移動式スクレーパーが放電電極の表面をこすりながら移動し、放電電極の汚れを落とす構成を持つものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−６２３４５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、空気調和機内の集塵フィルターの定期的な清掃作業が使用者にとって、大きな負担になるという課題や、自動的に汚れをこすり落としても、こすり落とす為の部品がまた汚れ、それらを清掃するための手間が増大してしまうという課題を有していた。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、空気調和機の使用者に定期的なメンテナンスの負担を大幅に軽減し、長時間使用しても、集塵性能の低下しにくい空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、針状の放電極と対向放電極とを設け、これらの放電極間に高電圧を印加し、前記放電極間を通過する空気の下流に導電性のフィルターを配置し、移動可能な吸引ノズルと前記吸入ノズル内部の空気を吸引する吸引装置とを具備し、前記吸引ノズルが前記フィルター上流側表面を掃引する構成としたものである。

この構成によれば、フィルターの表面に付着した粉塵を、吸引ノズルが自動的に吸引して取り除くことができるため、利用者の定期的なメンテナンスの負担を低減でき、また、人の手によらずにフィルターの清掃を行うことが可能なので、吸引運転の周期を従来よりも短くすることが出来、長期間の運転に対し、空気調和機の集塵性能の低下を大幅に抑えることが可能となる。

本発明の空気調和機は、使用者に定期的なメンテナンスの負担を大幅に軽減し、長時間使用しても、集塵性能の低下しにくい空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、放電極と対向電極とからなる放電ユニットを有する空気調和機であって、導電性材料で構成されたフィルターを前記放電ユニットの風下側に配置したもので、こ
の構成をなすことにより、フィルター全面が優れた集塵能力を発揮し、集塵性能の低下を大幅に抑えることが可能となる。

第２の発明は、特に第１の発明のフィルターは導電性材料からなるものでこの構成をなすことにより、一般的に帯電した粉塵が静電式空気清浄機内のフィルターに付着してゆくと、フィルターが絶縁性の高い材質であると、フィルター自体に静電気が蓄積され、運転時間の経過とともに集塵性能が低下を招くが、フィルターの材質を導電性の材質であると、局所的な帯電の均一化や、運転停止時の放電のしやすさが期待でき、長時間使用しても、集塵性能の低下しにくい静電式静電式空気清浄機を提供することが可能になる。

第３の発明は、特に第１の発明の空気調和機は熱交換器を有し、前記熱交換器の上流側でほぼ全面にわたってフィルターが配設されているものでこの構成をなすことにより、熱交換器へ向かって流入する空気に含まれる塵埃を捕捉することができ、集塵能力の向上を図ることができる。

第４の発明は、特に第１〜３の発明の空気調和機は塵埃除去装置を有し、前記塵埃除去装置によって、フィルターを自動的に清掃するものでこの構成をなすことにより、自動で清掃することにより、利用者の作業負担を大幅に低減することが可能となる。

第５の発明は、特に第４の発明の空気調和機本体に形成された吸込口と吹出口とを結ぶ空気流路に、風上側から風下側に向かって放電ユニット、塵埃除去装置、フィルターの順に配設したものでこの構成をなすことにより、フィルター全面が優れた集塵能力を発揮し、集塵性能の低下を大幅に抑えることが可能となる。

第６の発明は、特に第１の発明の放電ユニットにより発生する放電領域が少なくともフィルターの風上側に形成されているもので、この構成をなすことにより、フィルター全面が優れた集塵能力を発揮し、集塵性能の低下を大幅に抑えることが可能となる。

第７の発明は、特に第１の発明のフィルターは電気的に接地されているもので、この構成をなすことにより、フィルターの集塵能力を向上することができる。

第８の発明は、特に第１の発明のフィルターは空気中の塵埃を捕捉するもので、この構成をなすことにより、熱交換器に塵埃が付着することがなく、空気調和機の分解清掃を不要とすることができる。

第９の発明は、特に第１の発明の放電ユニットはフィルターの近傍に設けられたもので、この構成をなすことにより、フィルター全面が優れた集塵能力を発揮し、集塵性能の低下を大幅に抑えることが可能となる。

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は本発明の実施の形態１における空気調和機内の静電式空気清浄機の斜視図を示すものである。

図１において、この静電式空気清浄機の放電ユニット１７は針電極１と対向電極２とを備えている。これらの電極間に送風方向Ａの矢印方向に粉塵を含んだ空気が通過する。送風方向Ａの下流にはフィルター３を設ける。吸引ノズル４は、吸引装置６と、吸引ホース５によって連結されている。

図２は、吸引ノズル４のＢ−Ｂ方向断面であり、この図から解る様に、吸引ノズル４に吸引口７が設けられている。また、吸引ノズル４は、図１より解る様に、ガイドバー８と、ボールネジ９によって支えられており、ガイドバー８の上を自由に移動できる一方で、モーター１０でボールネジ９を回転することにより、モーター１０の駆動力を吸引ノズル４に伝達させる構成になっている。

以上の様に構成された静電式空気清浄機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、針電極１と対向電極２との電極間に高電圧を印加する。これらの電極間に送風方向Ａの矢印方向に粉塵を含んだ空気を通過させ空気中に含まれた粉塵に帯電させる。そして、この粉塵を送風方向の下流に設けられたフィルター３により集塵する。

次に、吸引ノズル４の内部の空気を、吸引ホース５を通じて、吸引装置６で吸引する。長期間運転することで、フィルター３に粉塵が堆積してくるが、この粉塵を吸引ノズル４の吸引口７より吸引する。

また、吸引ノズル４は、モーター１０でボールネジ９を回転させることで、ガイドバー８の中心軸方向に沿って移動する。そうすることにより、吸引ノズル４の吸引口７がフィルター３の上流側の表面に沿って移動し、フィルター３上に堆積した粉塵を隅々まで除去することが可能になる。

以上の様に、本実施の形態においては、移動可能で粉塵を吸引する吸引ノズル４が、モーター１０の駆動力でフィルター３の表面に沿って移動する構成とすることにより、自動でフィルター３の清掃を可能とし、使用者の定期的なメンテナンス作業を大幅に低減することが出来る。また、自動でのフィルター清掃作業を比較的短期間の周期で行うことにより、静電式空気清浄機の集塵性能の低下を長期間抑えられ、さらに空気抵抗の増大を最小限に抑え、空気調和機の性能低下を抑制するという効果を奏する。

また、本実施の形態では、ボールネジ９による駆動を、ワイヤーとプーリーによる駆動あるいは、タイミングベルトとプーリーによる駆動とすることで、吸引ノズルがフィルター上を掃引することとなり、吸引ノズルがフィルターの上流側の表面に沿って移動し、フィルター上に堆積した粉塵を隅々まで除去するという同様の効果を奏することができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における空気調和機内の静電式空気清浄機の斜視図を示すものである。

図３において、本発明の実施の形態は、実施の形態１と同様の基本構成をとり、さらに、排気装置６は、排気側に排気ホース１１を具備し、排気ホース１１の排気口１２に、排気フィルター１３を配置されたものである。

一般的に、静電式空気清浄機において、集塵のためのフィルター３は、静電式空気清浄機の内部にあり、周辺の構成部品も複雑であるため取り出しにくいものである。一方、排気口１２は、装置の外殻に配置することが可能である。その位置に排気フィルター１３を配置することは空気調和機内の静電式空気清浄機を一切分解することなく、フィルター１３を利用者が取りはずしできることを意味する。

以上のように構成された静電式空気清浄機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、吸引ノズル４でフィルター３に付着した粉塵を周辺の空気とともに吸引する。吸
引された空気は、吸引ホース５を通じ吸引装置６に吸引され排気ホース１１より排出される。このとき、排気口１２に配置された排気フィルター１３により粉塵を再び集塵する。

この様な構成をとることで、本実施の形態においては、排気フィルターを吸引装置の排気口に設けることで、メンテナンス部分を静電式空気清浄機の外殻に配置することとなり、利用者のメンテナンス作業を大幅に軽減するという効果を奏する。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における空気調和機内の静電式空気清浄機の斜視図を示すものである。

図４において、本発明の実施の形態は、実施の形態１と同様の基本構成をとり、さらに、排気ホース１１は、排気口１２を屋外に配置する構成をとるものである。

以上のように構成された静電式空気清浄機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、吸引ノズル４でフィルター３に付着した粉塵を周辺の空気とともに吸引する。吸引された空気は、吸引ホース５を通じ吸引装置６に吸引され排気ホース１１より排出される。このとき、排気口１２を屋外に配置することで、粉塵を屋外に放出する。

この様な構成をとることで、本実施の形態においては、排気フィルターの排気口を屋外に配置することで、利用者が静電式空気清浄機のフィルターに堆積する粉塵の清掃を一切行わずに済むこととなり、利用者のメンテナンス作業を大幅に軽減するという効果を奏する。

（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における空気調和機内の静電式空気清浄機の断面図を示すものである。

図５において、本発明の実施の形態は、実施の形態１の構成と、熱交換器１４と送風ファン１５と、前記熱交換器１４に対し、前記送風ファン１５により発生する空気の流れの上流にプレフィルター１６を配置した空気調和機とを具備し、前記プレフィルター１６の上流に、放電ユニット１７を配置し、前記プレフィルター１６と静電式空気清浄機のフィルター３とを兼ねた構成をとるものである。

以上のように構成された静電式空気清浄機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、針電極１と対向電極２との電極間に高電圧を印加することで、これらの電極間を通過する空気中に含まれた粉塵を帯電させ、この粉塵を送風方向の下流に設けられたフィルター３により集塵する。一方、空気調和機は、送風ファン１５の働きで、利用者が居る部屋の空気を熱交換器１４へ送りこみ熱交換を行うが、プレフィルター１６は、空気中の粉塵が熱交換器１４へ付着することを防止する。このとき、プレフィルター１６を兼ねたフィルター３が粉塵を一箇所で集塵することとなる。

以上のように、本実施の形態においては、フィルターとプレフィルターを兼用することにより、集塵部が一箇所になることで移動式吸入ノズルを１セット設けるだけで、フィルター３とプレフィルター１６の２箇所のメンテナンスを同時になくす事が出来、利用者のメンテナンス作業を大幅に軽減するという効果を奏する。

また、波及効果として、構成部品の部品点数を減らすこととなりコストダウンの効果が
期待できる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５における静電式空気清浄機の説明としても、図５を使用するものとする。

図５において、本発明の実施の形態は、実施の形態４と同様の構成をとり、さらに、フィルター３とプレフィルター１６を兼ねたフィルターの材質を導電性材で構成している。

以上の様に構成された静電式空気清浄機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、長時間の運転により、帯電した粉塵がフィルター３に付着し続ける際に、フィルター３が絶縁性の材料であると、局所的に帯電量が高い部分が発生しやすくなり、運転時間の経過とともに集塵性能が低下を招くが、フィルターの材質を導電性の材質にすることで、フィルター全体の帯電量を均一化することが出来る。また、運転を停止している間は、フィルターの帯電量は次第に低下してゆくが、その時の放電のしやすさが期待できるとともに、さらに、アースをとるなどの手段を講じ、フィルターの帯電量を抑制することが可能となる。

以上の様に、本実施の形態においては、プレフィルターを兼ねたフィルターの材質を導電性の材料で構成することにより、長時間使用しても、集塵性能の低下しにくい静電式空気清浄機を提供することが可能になるという効果を奏する。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、静電式空気清浄機の使用者に定期的なメンテナンスの負担を大幅に軽減し、長時間使用しても、集塵性能の低下しにくい静電式空気清浄機を搭載しているので、各種の清浄機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機内の静電式空気清浄機の斜視図 本発明の実施の形態１における空気調和機内静電式空気清浄機を示す図１におけるＢ−Ｂ線の断面図 本発明の実施の形態２における空気調和機内静電式空気清浄機の斜視図 本発明の実施の形態３における空気調和機内静電式空気清浄機の斜視図 本発明の実施の形態４および５における空気調和機内静電式空気清浄機の断面図

符号の説明

１ 針電極
２ 対向電極
３ フィルター
４ 吸引ノズル
５ 吸引ホース
６ 吸引装置
７ 吸引口
８ ガイドバー
９ ボールネジ
１０ モーター
１１ 排気ホース
１２ 排気口
１３ 排気フィルター
１４ 熱交換器
１５ 送風ファン
１６ プレフィルター
１７ 放電ユニット

Claims (9)

1. 放電極と対向電極とからなる放電ユニットを有する空気調和機であって、導電性材料で構成されたフィルターを前記放電ユニットの風下側に配置したことを特徴とする空気調和機。
2. フィルターは導電性材料からなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 空気調和機は熱交換器を有し、前記熱交換器の上流側でほぼ全面にわたってフィルターが配設されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
4. 空気調和機は塵埃除去装置を有し、前記塵埃除去装置によって、フィルターを自動的に清掃することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 空気調和機本体に形成された吸込口と吹出口とを結ぶ空気流路に、風上側から風下側に向かって放電ユニット、塵埃除去装置、フィルターの順に配設したことを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
6. 放電ユニットにより発生する放電領域が少なくともフィルターの風上側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
7. フィルターは電気的に接地されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
8. フィルターは空気中の塵埃を捕捉することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
9. 放電ユニットはフィルターの近傍に設けられたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。

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