JP2006112699A

JP2006112699A - 空気調和機のフィルタ装置

Info

Publication number: JP2006112699A
Application number: JP2004299876A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Takeuchi; 護竹内; Yasushi Jinno; 寧神野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】エアフィルタのメンテナンスの手間を低減する自動清掃装置としてブラシおよび吸引ノズルによる吸引方式を用いる場合、ブラシがフィルタ枠を通過する際乗り上げ抵抗が発生し吸引ノズルを駆動する左右電気モータの信頼性が低下するという課題があった。
【解決手段】エアフィルタの桟を斜め１ａに配置することにより、ブラシ１５とフィルタ枠の桟１ａの乗り上げ抵抗を一定に保ち、左右駆動用電気モータ１６の信頼性の向上を可能とした。
【選択図】図８

Description

本発明は、フィルタの清掃を自動的に行うようにした空気調和機のフィルタ装置に関するものである。

従来の空気調和機のフィルタ装置は、複雑に折れ曲がったフィルタ上のごみを自動的に清掃するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された構成は、本体の前面上部および上面に設けられた吸込み口と、前面下部に設けられた吹出し口とを結ぶ空気通路に、フィルタと、熱交換器と、送風ファンとを夫々設けると共に、フィルタ上のごみを除去するごみ除去手段と、ごみ除去手段により除去されたごみを収納するごみ収納部とからなるフィルタ清掃装置を設けて、ごみ除去手段を、フィルタ上を移動自在に形成されたごみ吸引部と、本体の側面空間内に配置された吸引ファン部と、ごみ吸引部と吸引ファン部とを連結する吸引ダクト部とで構成されている。
特開２００２−３４０３９５号公報

しかしながら、上記従来技術ではごみ収納部を電気モータにより左右に駆動する際、ごみ収納部に付けられたブラシとフィルタがお互いにこすられており、比較的強度の弱いフィルタ部分をブラシがこする際の抵抗と比較的強度の強い桟部分をブラシがこする際の抵抗では差異が発生する。これにより、ごみ収納部を左右に駆動する電気モータの負荷が桟を乗り上げるたびに変動し、電気モータの信頼性が低下するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エアフィルターに付着する塵埃を吸引ノズルによる吸引およびブラシによって自動清掃する機能を有する空気調和機において、フィルタ枠を斜めに配置することによりブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる空気調和機のフィルタ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルタと、前記エアフィルタに沿って移動可能な吸引ノズルと、吸引ノズルに取り付けられたブラシと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置により構成される吸引方式によるフィルタ自動清掃機能を有する空気調和機において、エアフィルタを構成している樹脂製の縦桟と横桟は９０度の角度をもって交差しているため、前記移動可能な吸引ノズルに取り付けられたブラシが左右移動中に縦桟を乗り上げる際エアフィルタ部よりも桟部の方が抵抗が増え、左右駆動用電気モータの信頼性が低下する。そこで、フィルタを構成している縦桟と横桟を斜めに配置することで、吸引ノズルを左右に駆動する際吸引ノズルに取り付けられたブラシと桟の抵抗を一定に保つことができ、左右駆動用電気モータの信頼性を向上することが可能である。

また、前記フィルタの縦桟の強度を保ったまま縦桟の太さを細くし、本数を増やすことでも同様に左右駆動電気モータの負荷を減少させ、信頼性を向上することが可能である。また、前記フィルタの桟を蜂の巣（ハニカム）構造にすることでも、吸引ノズルを左右に駆動する際吸引ノズルに取り付けられたブラシと桟の抵抗を一定に保つことができ、左右
駆動用電気モータの信頼性を向上することが可能である。

また、前記フィルタの縦桟の断面を曲面とする構造にすることでも、吸引ノズルを左右に駆動する際吸引ノズルに取り付けられたブラシが曲面に加工された桟に乗り上げる際の抵抗を低下させることができ、左右駆動用電気モータの信頼性を向上することが可能である。

また、前記フィルタの材質を金属製にすることでフィルタ部の強度を向上することができ、吸引ノズルに取りつけられたブラシがフィルタ部から桟部に乗り上げる際の段差を少なくすることができ、前記ブラシとフィルタの抵抗の変動を減少し、左右駆動用電気モータの信頼性を向上することが可能である。

本発明では、エアフィルターに付着する塵埃を吸引ノズルによる吸引およびブラシによって自動清掃する機能を有する空気調和機において、フィルタ枠の桟を斜めに配置することによりブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる。

さらに本発明では、フィルタ枠の縦桟の太さを細くし本数を増やすことによりブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる。

さらに本発明では、フィルタ枠の桟を蜂の巣形状（ハニカム形状）にすることでブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる。

さらに本発明では、フィルタ枠の桟の断面形状を曲面にすることでブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる。

さらに本発明では、フィルタ枠およびフィルタ網の材質を金属製とすることでフィルタ網のたわみ量を減少させブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となる。

第１の発明は、熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルタと、前記エアフィルタに沿って駆動可能な吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置と、前記吸引ノズルは、ノズルに設けた開口部と、前記開口部を覆いつつ前記開口部に沿って駆動可能なベルトを具備し、前記ベルトには吸引部となる吸引孔が設けられ、前記ベルトの横にベルトに沿ってブラシを配置し、前記ベルトを駆動することで吸引する場所を可変する空気調和機のフィルタ装置において、エアフィルタを構成する桟を斜めに配置することを特徴とする。

第２の発明は、エアフィルタを構成する縦桟の太さを細くし、本数を増やしたことを特徴とする。

第３の発明は、エアフィルタを構成する桟を蜂の巣構造（ハニカム）とすることを特徴とする。

第４の発明は、エアフィルタを構成する桟の断面を曲面とすることを特徴とする。

第５の発明は、エアフィルタを構成する桟およびフィルタの材質を金属製とすることを特徴とする。

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）
本発明の実施の形態１について、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８を用いて説明する。

まず、図1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装置の構成を示した斜視図である。この図において熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルタは、フィルタ枠１と、フィルタ網２から構成され、そのエアフィルタの表面に沿って移動可能な吸引ノズル３が設けられる（吸引ノズル３の構造詳細については後に記述するため、ここでの詳細記述は割愛する）。吸引ノズル３はフィルタ枠の上下端に設置されたガイドレール４により、エアフィルタ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。エアフィルタ上に付着した塵埃はこの吸引ノズル３より吸引される。さらに、吸引ノズル３には吸引ダクト５が連結され、さらに吸引ダクト５は吸引装置６に連結される。吸引ダクト５は吸引ノズル３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６には排気ダクト７が連結され、室外へ引き回される。吸引ノズル３により吸引されたエアフィルタの塵埃は吸引ダクト５、吸引装置６、排気ダクト７を経由して室外へ排出される。

次に、図２、図３、を用いて吸引ノズル３の構造詳細を説明する。図２は、上記フィルタ装置の構成における、吸引ノズル３の構造を示した図であり、吸引ノズルを斜め上方向から見た図である。吸引ノズル３は主に、吸引した風の流通路となるノズル８と、ノズル８を囲むように設けられた幅２０ｍｍのベルト９から構成される。ノズル８のエアフィルタ側の面には、３２０ｍｍの長さ（フィルタの縦長さに相当）で、幅は３ｍｍのスリット状のノズル開口部１０が設けてある。一方、ベルト９はループ状に形成され、ノズル開口部１０を覆うようにノズル８の外周に巻き付けられる。ベルト９には長さ８０ｍｍ（フィルタの縦長さの１／４）で幅２ｍｍの吸引孔１１が設けてあり、吸引孔１１の位置はノズル開口部１０の真上にくるようにベルト９は取り付けられる。ベルト９の両端には映画フィルムのように等間隔の駆動穴１２が設けられており、ノズル８上に固定されたステッピングモータ１３に取り付けられた歯車１４が、この駆動穴１２にかみ合わさることによってベルト９は上下方向のいずれにも自由に駆動できるようになっている。図３は図２におけるノズル８とベルト９を別々にして示した図である。また、図５は吸引ノズル３の断面図である。吸引ノズル３において、ブラシ１５をベルト９に沿って横に配置しており、ブラシ１５は起毛布の毛足の短いもの（いわゆるエチケットブラシ）などを用いるのが良い。ブラシ１５はエアフィルタ上に強く付着してしまって吸引清掃だけでは除去しきれない塵埃も掻き取ることできるので、この効果を利用してより高性能なフィルタ清掃を行うことが可能となる。

以上のような構成により、吸引装置６によって吸引される風量は吸引孔１１に絞られて集中することとなるので、少ない風量でも吸引孔１１部分では強い風速を発生させることが可能となる。すなわち、小出力で強い吸引力を発揮することが可能となる。この強い吸引力で吸引されたフィルタ上の塵埃は、吸引孔１１からノズル開口部１０を経てノズル８内部に入り、さらに吸引ダクト５、吸引装置６、排気ダクト７を経由して室外へ排出される。

本実施の形態においては上記構成の吸引ノズル３にてエアフィルタの全面を吸引清掃を
行うので、その具体的動作について、図1、図４、図６、図７、図８を用いて説明する。図４は図1に記載したエアフィルタの清掃範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに応じた吸引孔の位置を示した図（吸引ノズルを背面から見た図）である。なお、実際の吸引ノズル３は図１に示されるように、エアフィルタに沿って折れ曲がった構造をとるが、図４においては見やすくするため吸引ノズル３を真直に伸ばした状態で記載している。まず、図1におけるエアフィルタのＡの範囲を吸引清掃する場合、ベルト９を駆動して吸引孔１１を図４のＡの位置に固定する。この状態で吸引しながら吸引ノズル３をエアフィルタの右端から左端まで駆動することで図1におけるエアフィルタのＡの範囲が吸引清掃できる。次に、図1におけるエアフィルタのＢの範囲の吸引清掃に移行するため、ベルト９を駆動して吸引孔１１を図４のＢの位置に固定する。同様に、この状態で吸引しながら吸引ノズル３をエアフィルタの左端から右端まで駆動することで今度は図1におけるエアフィルタのＢの範囲が吸引清掃できる。同様にして図1におけるエアフィルタのＣ、Ｄの範囲も吸引清掃できる。図６はこの吸引清掃の順序を矢印にて示した図であるが、左右駆動電気モータ１６により横スイープの吸引動作を行うことでエアフィルタ全面を清掃することができる。本実施の形態における風量は、ノズル開口部全域から吸引する場合の必要動力と比較すると風量は１／４であり、必要動力は風量の３乗に比例するので１／６４まで低減できる。このように吸引装置６に必要とされる動力は極めて小さいもので済ますことができる。

図７においてブラシ１５を向かって左に移動する際、比較的強度の弱いフィルタ網２の部分はブラシ１５の押し付け圧力によりたわみやすい。それに対してフィルタ枠１は比較的強度が強いためブラシ１５の押し付け圧力によりたわみにくい。それによりフィルタ枠１をブラシ１５が通過する際、段差となりブラシ１５とフィルタ枠１との間に抵抗が生じる。この抵抗が図６における左右駆動電気モータ１６の負荷となり、左右駆動電気モータ１６の信頼性の低下を招いてしまう。

図８においてフィルタ枠１を構成する桟１ａは斜め４５度の角度をつけて構成されている。これによりブラシ１５とフィルタ枠１との接触面積を一定に保つ事ができ、ブラシ１５とフィルタ枠１との間に抵抗の変動を少なくできる。従って左右駆動電気モータ１６の負荷変動を少なくすることができ、信頼性の向上を図る事ができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図９を用いて説明する。フィルタ枠１の強度を保ったまま縦桟１ｂの太さを細くし本数を増加させる。これによりブラシ１５がフィルタ枠１を乗り上げる際の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータ１６の負荷変動を少なくすることができ、信頼性の向上を図る事ができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図１０を用いて説明する。フィルタ枠１の桟の構成を蜂の巣状（ハニカム形状）桟１ｃとすることによりフィルタ枠の強度を保ったままブラシ１５とフィルタ枠１の乗り上げ抵抗を一定に保つことができ、左右駆動電気モータ１６の負荷変動を少なくすることができ、左右駆動電気モータ信頼性の向上を図る事ができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について図１１を用いて説明する。フィルタ枠１の桟の断面を四角形の形状に代わり曲面形状とする曲面桟１ｄとすることによりフィルタ枠１の強度を保ったままブラシ１５とフィルタ枠１の乗り上げ抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータ１６の負荷変動を少なくすることができ、左右駆動電気モータ信頼性の向上を図る事ができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について説明する。フィルタ枠１は通常樹脂を用いて成形されるが、フィルタ枠１およびフィルタ網２の材質を金属製とすることによりブラシ１５がかける圧力によるたわみ量を少なくさせ、ブラシ１５とフィルタ枠１の乗り上げ抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータ１６の負荷変動を少なくすることができ、左右駆動電気モータ信頼性の向上を図る事ができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機のフィルタ装置は、エアフィルターに付着する塵埃を吸引ノズルによる吸引およびブラシによって自動清掃する機能を有する空気調和機において、フィルタ枠の桟を斜めに配置することによりブラシとフィルタ枠の抵抗を減少させることができ、左右駆動電気モータの信頼性を向上することが可能となるので、種々の空気調和機にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルタ装置の構成を示す斜視図本発明の実施の形態１における吸引ノズルの構造を示した斜視図本発明の実施の形態1における吸引ノズルの構造をノズルとベルトを別々にして示した分解斜視図本発明の実施の形態1におけるエアフィルターの清掃範囲に応じた吸引孔の位置を示した模式図本発明の実施の形態1における吸引ノズルを示す断面図本発明の実施の形態１における吸引清掃順序を示した模式図本発明の実施の形態1における吸引ノズルを示す断面図本発明の実施の形態１におけるエアフィルタの構成と吸引清掃を示す模式図本発明の実施の形態２におけるエアフィルタの構成と吸引清掃を示す模式図本発明の実施の形態３におけるエアフィルタの構成と吸引清掃を示す模式図本発明の実施の形態４における吸引ノズルおよびエアフィルタを示す断面図

符号の説明

１フィルタ枠
１ａ桟
１ｂ縦桟
１ｃ蜂の巣状桟
２フィルタ網
３吸引ノズル
４ガイドレール
５吸引ダクト
６吸引装置
７排気ダクト
８ノズル
９ベルト
１０ノズル開口部
１１吸引孔
１２駆動穴
１３ステッピングモータ
１４歯車
１５ブラシ
１６左右駆動用電気モータ

Claims

熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルタと、前記エアフィルタに沿って駆動可能な吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置と、前記吸引ノズルは、ノズルに設けた開口部と、前記開口部を覆いつつ前記開口部に沿って駆動可能なベルトを具備し、前記ベルトには吸引部となる吸引孔が設けられ、前記ベルトの横にベルトに沿ってブラシを配置し、前記ベルトを駆動することで吸引する場所を可変する空気調和機のフィルタ装置において、エアフィルタを構成する桟を斜めに配置することを特徴とする空気調和機のフィルタ装置。
エアフィルタを構成する縦桟の太さを細くし、本数を増やしたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機のフィルタ装置。
エアフィルタを構成する桟を蜂の巣構造（ハニカム）とすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機のフィルタ装置。
エアフィルタを構成する桟の断面を曲面とすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機のフィルタ装置。
エアフィルタを構成する桟およびフィルタの材質を金属製とすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機のフィルタ装置。