JP2007000731A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタのメンテナンスが容易な空気調和機を提供する。
【解決手段】 空気調和機１は、本体ケーシング２と、送風部と、プレフィルタ７１と、回転循環部７２と、光触媒フィルタ９とを備える。本体ケーシング２は上面吸込口２２と側面吸込口２３と吹出口２１とを備える。送風部は、上面吸込口２２と側面吸込口２３とから吸い込まれ吹出口２１から吹き出される空気流を生成する。プレフィルタ７１は、第１面７４と第１面７４よりも空気流の下流側に位置する第２面とが無端状に繋がった形状を有し、通過する空気流中の塵埃を捕集する。回転循環部７２は、第１面７１と第２面とが反転するようにプレフィルタ７１を回転循環させる。光触媒フィルタ９は、プレフィルタ７１よりも空気流の下流側に配置され、空気流中の塵埃を捕集する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機に関する。

従来、吸込口から吸い込んだ室内の空気をフィルタに通して空気中の塵埃を除去した後、再び室内へと吹き出すことによって、室内の空気を清浄化することができる空気調和機が利用されている（特許文献１参照）。
特開２００４−０６０９３７号公報

上記のような空気清浄機能を有する空気調和機では、塵埃がフィルタに付着して溜まり易いため、フィルタのメンテナンスが必要となる。このため、従来の空気調和機では、使用者がフィルタを取り外してフィルタから塵埃を除去することによりメンテナンスが行われている。この場合、フィルタを洗浄したり掃除機で吸引したりする作業が必要となり煩雑である。

本発明の課題は、フィルタのメンテナンスが容易な空気調和機を提供することにある。

第１発明にかかる空気調和機は、ケーシングと、送風部と、第１フィルタと、回転循環部と、集塵部とを備える。ケーシングは吸込口と吹出口２１とを備える。送風部は、吸込口から吸い込まれ吹出口２１から吹き出される空気流を生成する。第１フィルタは、第１面と第１面よりも空気流の下流側に位置する第２面とが無端状に繋がった形状を有し、通過する空気流中の塵埃を捕集する。回転循環部は、第１面と第２面とが反転するように第１フィルタを回転循環させる。集塵部は、第１フィルタよりも空気流の下流側に配置され、空気流中の塵埃を捕集する。

この空気調和機では、第１フィルタが無端状であり、回転循環部によって第１フィルタの第１面と第２面とが反転するように循環移動可能である。第１面は、空気流れの上流側に位置することによって塵埃を捕集しているが、第１面が反転して空気流れの下流側へと移動することにより、第１面に付着していた塵埃が第１面から離れて下流へと流される。第１面から離れて下流へと流された塵埃は、集塵部に捕集される。
このようにこの空気調和機では、第１フィルタの第１面と第２面とが循環移動することによって、第１フィルタの塵埃を吹き飛ばして下流の集塵部に集めることができる。このため、フィルタのメンテナンスが容易である。

第２発明にかかる空気調和機は、第１発明の空気調和機であって、集塵部は、ケーシングに着脱自在に設けられ、通過する空気流中の塵埃を捕集する第２フィルタである。

この空気調和機では、第２フィルタによって第１フィルタに付着した塵埃を捕集することができる。従って、第１フィルタに付着した塵埃を第２フィルタに集めることができ、第２フィルタのメンテナンスを行うだけで、第１フィルタと第２フィルタとのメンテナンスをまとめて行うことができる。また、第２フィルタは着脱自在であるため、第２フィルタを低廉な使い捨てのフィルタとすれば、第２フィルタを取り替えることによって、より容易にメンテナンスを行うことができる。

第３発明にかかる空気調和機は、第１発明または第２発明の空気調和機であって、第１フィルタを含む複数のフィルタを備える。そして、第１フィルタは、複数のフィルタのうち最も空気流の上流側に位置する。
最も空気流の上流側に位置する第１フィルタは、室内の空気が最初に透過するフィルタであるため、比較的大きな埃が大量に付着し易く頻繁なメンテナンスが必要である。しかし、この空気調和機では、最も空気流の上流側に位置する第１フィルタに付着した塵埃を容易に処理することができるため、より容易にフィルタのメンテナンスを行うことができる。

第４発明にかかる空気調和機は、第１発明から第３発明のいずれかの空気調和機であって、空気流の上流側から下流側へと回転循環する第１フィルタに接触して摩擦する摩擦部材をさらに備える。
この空気調和機では、第１フィルタの第１面と第２面とが反転するときに摩擦部が第１フィルタに接触して摩擦する。これにより、第１フィルタに付着していた塵埃が浮き上がり、第１フィルタから離れ易くなる。このため、この空気調和機では、第１フィルタに付着した塵埃を効率よく除去することができる。

第５発明にかかる空気調和機は、第１発明から第３発明のいずれかの空気調和機であって、吸引部をさらに備える。吸引部は、空気流の上流側から下流側へと回転循環する第１フィルタに近接して配置される。
この空気調和機では、第１フィルタの第１面と第２面とが反転するときに吸引部が第１フィルタ上の塵埃を吸引する。これにより、第１フィルタに付着していた塵埃が吸引され離れやすくなる。このため、この空気調和機では、第１フィルタに付着した塵埃を効率よく除去することができる。

第６発明にかかる空気調和機は、第１発明から第５発明のいずれかの空気調和機であって、回転循環部は、第１フィルタを回転循環させる駆動源となる駆動モーターを有する。また、空気調和機は、駆動モーターを制御する制御部をさらに備える。
この空気調和機では、制御部が駆動モーターを制御することによって、第１フィルタの反転を自動的に行うことができる。このため、フィルタのメンテナンスがさらに容易である。

第７発明にかかる空気調和機は、第１発明から第６発明のいずれかの空気調和機であって、室内の床面或いは卓上に設置される空気清浄機である。
この空気調和機では、床置き型或いは卓上型の空気清浄機において、フィルタのメンテナンスを容易にすることができる。

第１発明にかかる空気調和機では、第１フィルタの第１面と第２面とを反転させることによって、第１フィルタの塵埃を吹き飛ばして下流の集塵部に集めることができる。このため、フィルタのメンテナンスが容易である。
第２発明にかかる空気調和機では、第１フィルタに付着した塵埃を第２フィルタに集めることができ、第２フィルタのメンテナンスを行うだけで、第１フィルタと第２フィルタとのメンテナンスをまとめて行うことができる。

第３発明にかかる空気調和機では、最も空気流の上流側に位置する第１フィルタに付着した塵埃を容易に処理することができるため、より容易にフィルタのメンテナンスを行うことができる。
第４発明にかかる空気調和機では、摩擦部が第１フィルタに接触して摩擦することにより、第１フィルタに付着していた塵埃が浮き上がり、第１フィルタから離れ易くなる。このため、この空気調和機では、第１フィルタに付着した塵埃を効率よく除去することができる。

第５発明にかかる空気調和機では、第１フィルタの第１面と第２面とが反転するときに吸引部が第１フィルタ上の塵埃を吸引することにより、第１フィルタに付着していた塵埃が吸引され離れやすくなる。このため、この空気調和機では、第１フィルタに付着した塵埃を効率よく除去することができる。
第６発明にかかる空気調和機では、制御部が駆動モーターを制御することによって、第１フィルタの反転を自動的に行うことができる。このため、フィルタのメンテナンスがさらに容易である。

第７発明にかかる空気調和機では、床置き型或いは卓上型の空気清浄機において、フィルタのメンテナンスを容易にすることができる。

＜空気清浄機の概略構成＞
本発明の一実施形態にかかる空気調和機１を図１に示す。この空気調和機１は、室内の空気を清浄に保ち室内の快適性を向上させるために、室内の床に設置される床置き型の空気清浄機である。空気調和機１は、本体ケーシング２と、本体ケーシング２の正面側に設けられる正面パネル３と、送風部４（図３参照）と、空気清浄ユニット５（図３参照）と、制御部６（図４参照）とを備えている。

〈本体ケーシング〉
本体ケーシング２は、正面が大きく開口した箱状の形状であり、吹出口２１と、上面吸込口２２と、側面吸込口２３とを有している。
吹出口２１は、本体ケーシング２の上面部の背面側端部に設けられる。吹出口２１は、清浄後の空気を空気調和機１から上方に向かって吹き出すための開口である。

上面吸込口２２と側面吸込口２３とは、空気調和機１内において室内の空気を清浄するために、室内の空気を空気調和機１内に吸い込むための開口である。上面吸込口２２は、吹出口２１が設けられる面と同じ本体ケーシング２の上面部の正面側端部に設けられる。上面吸込口２２の横方向の長さは、正面パネル３の横方向の長さと略同一である。側面吸込口２３は、本体ケーシング２の左右の側面部の正面側にそれぞれ設けられる一対の開口である。側面吸込口２３の縦方向の長さは、正面パネル３の縦方向の長さと略同一である。なお、本体ケーシング２の上面部には、正面側が背面側よりも高くなるように段差が設けられており、上面吸込口２２は、吹出口２１よりも高い位置に配置されている。また、側面吸込口２３は、上面吸込口２２と前後方向に同じ位置に設けられている。

〈正面パネル〉
正面パネル３は、本体ケーシング２の前方に設けられており、本体ケーシング２の正面の開口を閉じる。正面パネル３は、正面視において、本体ケーシング２の左右および上部を覆う大きさを有しており、本体ケーシング２の内部に設置される空気中に含まれる微粒子を除去するための空気清浄ユニット５等を前方から覆っている。

〈送風部〉
送風部４は、上面吸込口２２および側面吸込口２３から吸い込まれ吹出口２１から吹き出される空気流を生成する。送風部４は、本体ケーシング２内に収納されており、図３に示すように、ファンモーター４１と、ファンモーター４１によって回転駆動される送風ファン４２とを有している。ファンモーター４１としては、インバータ回路により周波数制御されるインバータモータを採用している。送風ファン４２としては、遠心ファンを採用している。このため、送風ファン４２は、回転軸方向から空気を吸い込み、回転中心から半径方向外側に向かって空気を吹き出す。

〈空気清浄ユニット〉
図３に示す空気清浄ユニット５は、上面吸込口２２および側面吸込口２３から吸い込んだ室内の空気中に含まれる塵埃等の異物を除去するためのユニットである。空気清浄ユニット５は、プレフィルタユニット７、放電部８（図４参照）、光触媒フィルタ９およびプラズマ触媒フィルタ１０を備えている。

〔プレフィルタユニット〕
プレフィルタユニット７は、図１および図２に示すように、プレフィルタ７１と回転循環部７２と摩擦部材７３とを有する。
プレフィルタ７１は、空気流における最も上流側に配置されており、通過する空気から比較的大きな埃や塵を除去する。プレフィルタ７１は、第１面７４と、第１面７４よりも空気中の下流側に位置する第２面７５とが無端状に繋がった形状を有している。第１面７４および第２面７５は、正面パネル３に略平行に且つ互いに平行に配置されており、第１面７４が前面側に位置し、第２面７５が第１面７４よりも背面側に位置している。第１面７４の側端と第２面７５の側端とはそれぞれ連続しており、プレフィルタ７１は、帯状のフィルタが履帯状に繋がった形状となっている。なお、第１面７４は正面パネル３の背面に対向しており、第２面７５は後述する光触媒フィルタ９の正面に対向している。

また、プレフィルタ７１は、ポリプロピレン（以下、ＰＰという）製の糸状の樹脂網であって、本体ケーシング２内に吸い込まれる空気に含まれる比較的大きな塵埃などが付着する。
回転循環部７２は、第１面７４と第２面７５とが反転するようにプレフィルタ７１を回転循環させる機構である。回転循環部７２は、回転軸７７と、支持軸７８と、上下フレーム７９と、駆動モーター７６（図４参照）とを有する。回転軸７７は、駆動モーター７６によって回転する円筒状の軸部材である。支持軸７８は、回転軸７７から離間して回転軸７７に平行に配置され、回転可能に設けられた円筒状の軸部材である。回転軸７７と支持軸７８とは、履帯状のプレフィルタ７１の内側に配置されており、プレフィルタ７１を回転循環可能に支持している。上下フレーム７９は、回転軸７７と支持軸７８とを回転可能に支持しており、回転軸７７、支持軸７８およびプレフィルタ７１を上下に挟むように設けられている。駆動モーター７６は、制御部６によって制御され、回転運動を回転軸７７に伝達して回転軸７７を回転させる。駆動モーター７６は、プレフィルタ７１を回転させる駆動源となる。

摩擦部材７３は、細い円筒状の形状を有し、回転循環するプレフィルタ７１に接触して摩擦する部材である。摩擦部材７３は、回転軸７７に近接して回転軸７７に平行に設けられており、回転軸７７との間にプレフィルタ７１を挟んでいる。なお、摩擦部材７３は、プレフィルタ７１の回転循環方向（図２の実線矢印Ａ１参照）において第１面７４から第２面７５へと向かう途中に設けられる。本実施形態ではプレフィルタ７１の回転循環方向において第１面７４から第２面７５へと向かう途中に回転軸７７が設けられ、第２面７５から第１面７４へと向かう途中に支持軸７８が設けられているため、摩擦部材７３が回転軸７７に近接して設けられているが、第１面７４から第２面７５へと向かう途中に支持軸７８が設けられている場合には支持軸７８に近接して設けられてもよい。摩擦部材７３としては、例えば、樹脂などからなる複数の線材を有するブラシ状の部材や、表面に複数の溝が設けられた棒状の部材などが考えられる。摩擦部材７３の表面がプレフィルタ７１を摩擦してプレフィルタ７１に付着した塵埃を掻き起こすことによって塵埃が浮き上がりプレフィルタ７１から離れやすくなる。

〔光触媒フィルタ〕
光触媒フィルタ９は、プレフィルタ７１よりも空気流の下流側に配置されており、空気流れ方向（図３の矢印Ａ２参照）においてプレフィルタ７１の次に配置されている。光触媒フィルタ９は、通過する空気流中の塵埃を吸着して捕集することができる。光触媒フィルタ９は、本体ケーシング２に着脱自在に設けられている。

また、光触媒フィルタ９は、プリーツ状に形成されており、静電フィルタおよびチタンアパタイト担持フィルタを張り合わせて形成されている。なお、この光触媒フィルタ９は、静電フィルタが送風ファン４２による空気流れの上流側に、チタンアパタイト担持フィルタが空気流れの下流側に面するように配置される。静電フィルタは、放電部８を通過する際に帯電させられた塵埃などを吸着する。チタンアパタイト担持フィルタは、静電フィルタを通過する塵埃などを吸着する。

〔プラズマ触媒フィルタ〕
プラズマ触媒フィルタ１０は、光触媒フィルタ９よりも空気流の下流側に配置されており、空気流れ方向において光触媒フィルタ９の次に配置されている。プラズマ触媒フィルタ１０には、アナターゼ型の二酸化チタンが担持されている。プラズマ触媒フィルタ１０では、光触媒フィルタ９に吸着されなかった空気中のウィルスや菌などを吸着する。このプラズマ触媒フィルタ１０では、吸着された菌やウィルスなどが活性種により活性化された二酸化チタンによって死滅あるいは不活化される。

〔制御部〕
図４に示す制御部６は、リモコン１１からの運転信号や本体ケーシング２の操作ボタンの操作に基づいて、空気調和機１の運転を制御する。制御部６は、送風部４のファンモーター４１を制御して空気調和機１の運転のオンオフや風量を制御することができる。また、制御部６は、プレフィルタユニット７の駆動モーター７６を制御することによって、プレフィルタ７１の清掃を自動的に行うことができる。

＜プレフィルタ自動清掃機能＞
次に、この空気調和機１に特徴的なプレフィルタ自動清掃機能について図５に基づいて説明する。プレフィルタ自動清掃機能は、制御部６による制御によって、プレフィルタ７１に付着した塵埃を除去してプレフィルタ７１を自動的に清掃することができる機能である。

まず、図５（ａ）に示すように、駆動モーター７６が停止しており、プレフィルタ７１の第１面７４が正面側に位置し、第２面７５が背面側に位置しているとする。この状態で空気清浄運転が行われたことにより、第１面７４には塵埃が付着している。
ここで、制御部６が駆動モーター７６を駆動させて回転軸７７を回転させる。回転軸７７が回転すると、プレフィルタ７１が図中の矢印Ａ１の方向に回転循環して第１面７４が背面側に移動し、第２面７５が正面側に移動する（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。なお、プレフィルタ７１が摩擦部材７３と回転軸７７との間を通過するときに摩擦部材７３がプレフィルタ７１の表面に接触して摩擦することによって、プレフィルタ７１に付着した塵埃が浮き上がりプレフィルタ７１から離れ易くなる。

次に、制御部６は、第１面７４と第２面７５とが入れ替わって反転した状態（図５（ｂ）参照）で駆動モーター７６を停止させる。この状態では、塵埃が付着していた第１面７４が反転して光触媒フィルタ９に対向した状態となる。そして、この状態でファンモーター４１が駆動されて空気流が生成されると、空気流によって第１面７４に付着していた塵埃が吹き飛ばされて第１面７４から離れる。そして、第１面７４から離れた塵埃は、空気流れの下流へと流され、光触媒フィルタ９に捕集される（図５（ｃ）参照）。

この状態で再び空気清浄運転が行われると、今度は正面側に位置している第２面７５に塵埃が付着するが、上記と同様にプレフィルタ自動清掃機能が実行されることにより、第２面７５に付着した塵埃を除去することができる。
［本空気清浄機の特徴］
（１）
この空気調和機１では、プレフィルタ７１を回転循環させて第１面７４と第２面７５とを反転させることによって、プレフィルタ７１に付着した塵埃を空気流の力で吹き飛ばしてプレフィルタ７１から除去することができる。また、プレフィルタ７１から除去された塵埃は下流の光触媒フィルタ９に再付着させることによって集めることができる。

このため、この空気調和機１では、比較的大きな埃が多量に付着しやすいプレフィルタ７１を自動的に清掃することができる。これにより、プレフィルタ７１のロングライフ化が可能となっている。また、プレフィルタ７１のメンテナンスに代えて光触媒フィルタ９のメンテナンスを行えばよいため、フィルタのメンテナンスが容易である。
（２）
プレフィルタ７１は、無端状に連続しているため、プレフィルタ７１を交換することなく、プレフィルタ自動清掃機能を繰り返し実行することができる。

（３）
光触媒フィルタ９は本体ケーシング２に着脱自在とされており、使い捨てのフィルタとして利用することができる。これにより、プレフィルタ自動清掃機能によって塵埃を光触媒フィルタ９に集めた後に光触媒フィルタ９を取り替えることができ、フィルタのメンテナンスをより容易にすることができる。

［他の実施形態］
（Ａ）
上記の実施形態では、プレフィルタ７１の下流に光触媒フィルタ９が配置されているが、光触媒フィルタ９に代えて別の集塵フィルタが利用されてもよい。例えば、光触媒フィルタ９よりも低廉なフィルタを利用した場合には、コストを低減させることができる。

（Ｂ）
また、フィルタではなく、プレフィルタ７１から吹き飛ばされた塵埃を捕集してゴミ収集空間に蓄えることができる集塵部が設けられてもよい。この場合、ゴミ収集空間に蓄えられた塵埃を廃棄することによってメンテナンスを容易に行うことができる。
（Ｃ）
上記のプレフィルタ自動清掃機能は、リモコン１１等によって使用者が指示した時に実施されてもよく、センサ等からの情報を基に制御部６がプレフィルタ７１の清掃時期を判断して実施されてもよい。

（Ｄ）
上記の実施形態では、プレフィルタ７１は横方向に回転循環しているが、縦方向（鉛直方向）に回転循環してもよい。
（Ｅ）
上記の実施形態では、床置き型の空気清浄機に本発明が適用されているが、卓上型や壁掛け型などの他の形態の空気調和機にも適用可能である。

（Ｆ）
上記の実施形態の摩擦部材７３に代えて、空気を吸引する吸引口を有する吸引部がプレフィルタ７１に近接して配置されてもよい。吸引部は、プレフィルタ７１が空気流の上流側から下流側へと回転循環するときに吸引を行い、プレフィルタ７１に付着した塵埃を吸引し、プレフィルタ７１から離れやすくすることができる。

本発明は、フィルタのメンテナンスを容易に行うことができる効果を有し、空気調和機として有用である。

空気調和機の分解斜視図。 プレフィルタユニット近傍の上面断面図。 空気清浄ユニットの分解斜視図。 空気調和機の制御ブロック図。 プレフィルタ自動清掃機能の動作を示す図。

符号の説明

１ 空気調和機
２ 本体ケーシング（ケーシング）
４ 送風部
６ 制御部
９ 光触媒フィルタ（集塵部、第２フィルタ）
２１ 吹出口
２２ 上面吸込口（吸込口）
２３ 側面吸込口（吸込口）
７１ プレフィルタ（第１フィルタ）
７２ 回転循環部
７３ 摩擦部材
７４ 第１面
７５ 第２面
７６ 駆動モーター

Claims (7)

1. 吸込口（２２，２３）と吹出口（２１）とを備えるケーシング（２）と、
   前記吸込口（２２，２３）から吸い込まれ前記吹出口（２１）から吹き出される空気流を生成する送風部（４）と、
   第１面（７４）と前記第１面（７４）よりも前記空気流の下流側に位置する第２面（７５）とが無端状に繋がった形状を有し、通過する空気流中の塵埃を捕集する第１フィルタ（７１）と、
   前記第１面（７４）と前記第２面（７５）とが反転するように前記第１フィルタ（７１）を回転循環させる回転循環部（７２）と、
   前記第１フィルタ（７１）よりも前記空気流の下流側に配置され前記空気流中の塵埃を捕集する集塵部（９）と、
   を備える空気調和機（１）。
2. 前記集塵部（９）は、前記ケーシング（２）に着脱自在に設けられ、通過する前記空気流中の塵埃を捕集する第２フィルタ（９）である、
   請求項１に記載の空気調和機（１）。
3. 前記第１フィルタ（７１）を含む複数のフィルタ（７１，９，１０）を備え、
   前記第１フィルタ（７１）は複数の前記フィルタ（７１，９，１０）のうち最も前記空気流の上流側に位置する、
   請求項１または２に記載の空気調和機（１）。
4. 前記空気流の上流側から下流側へと回転循環する前記第１フィルタ（７１）に接触して摩擦する摩擦部材（７３）をさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機（１）。
5. 前記空気流の上流側から下流側へと回転循環する前記第１フィルタ（７１）に近接して配置される吸引部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機（１）。
6. 前記回転循環部（７２）は、前記第１フィルタ（７１）を回転循環させる駆動源となる駆動モーター（７６）を有し、
   前記駆動モーター（７６）を制御する制御部（６）をさらに備える、
   請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機（１）。
7. 室内の床面或いは卓上に設置される空気清浄機である、
   請求項１から６のいずれかに記載の空気調和機（１）。

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