JP2007029800A - フィルタ及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】 流体通過抵抗の増大を抑制しながら流体中の浮遊物の浮遊効率を飛躍的に大きくするとともに、より細かい浮遊物を回収できるよう形成した新規な構成のフィルタを提供すること。
【解決手段】 心材11の表面に流体中の浮遊物を捕集する修飾部材12を施した濾過材と、濾過材10を流体通過部に保持する枠部材20とを備え、前記修飾部材12は、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されている。これにより流体が修飾部材12を通過する際に、この修飾部材12に形成された多方向の通路を通過するので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができる。
【選択図】 図4
【解決手段】 心材11の表面に流体中の浮遊物を捕集する修飾部材12を施した濾過材と、濾過材10を流体通過部に保持する枠部材20とを備え、前記修飾部材12は、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されている。これにより流体が修飾部材12を通過する際に、この修飾部材12に形成された多方向の通路を通過するので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができる。
【選択図】 図4
Description
本発明は、空気調和機等に用いられるフィルタ及びこれを用いた空気調和機に関する。
従来のフィルタとしては、例えば、特許文献1に記載されているような空気調和機のエアフィルタがある。この空気調和機のエアフィルタは、ステンレス鋼線、銅線、黄銅線などから製作された金網で形成されているものが多く使用されている。また、このような金網では、網目が平面的に形成されていたので、浮遊物の捕集効率を大きく使用するためには、網目を小さくする必要があった。しかし、平面的な網目を小さくし過ぎると、網目を通過する風速が早くなって空気通過抵抗が大きくなるため、十分な風量が得られ難くなるという問題があった、また、網目に捕集された塵埃等の浮遊物が再飛散して浮遊物の捕集効率を低下させるという懸念もあった。
また、特許文献2に記載のように、平面的な編目構造に編んだ繊維部材の外表面にシリコーン樹脂又はフッ素樹脂をコーティングするとともに起毛を施したものが知られている。このフィルタによれば、編目構造に編んだ繊維部材により網目形状より大きい浮遊物を集塵することができる。また、シリコーン樹脂の有する粘着性により、又はフッ素樹脂の有する帯電性により網目で捕集された浮遊物の通り抜けを防止することができる。しかしながら、このフィルタは、起毛が浮遊物回収の補助手段として使用されているものであって、編目構造に編んだ繊維部材の網目より大きい浮遊物を捕集するものであった。したがって、細かい浮遊物を捕集するには平面的に形成された網目を細かくする必要があり、この場合も、前記金網の場合と同様に空気通過抵抗が大きくなるという問題があった。また、起毛は浮遊物捕集の補助手段として機能する程度であって、捕集効率を飛躍的に大きくすることができないものであった。
特開2002−5504号公報
特開平8−224414号公報
以上のごとく、従来のフィルタは、平面的に形成された網目より大きい浮遊物を捕集するものであったので、塵埃等の浮遊物を捕集する捕集効率を飛躍的に大きくすることが困難であった。また、従来のフィルタは、網目を小さくし過ぎると、空気通過抵抗が大きくなり、浮遊物の捕集効率も大きくすることが困難であった。
本発明は、従来技術に存在するこのような問題点に着目してなされたものであって、空気等の流体通過抵抗の増大を抑制しながら流体中の浮遊物の捕集効率を飛躍的に大きくするとともに、より細かい浮遊物を捕集できるよう形成した新規な構成のフィルタを提供することを目的とする。
本発明は上記課題に鑑み成されたものであって、本発明に係るフィルタは、心材の表面に流体中の浮遊物を捕集する修飾部材を施した濾過材と、濾過材を流体通過部に保持する枠部材とを備え、前記修飾部材は、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されていることを特徴とする。ここにおいて、心材は、例えば、断面が円形、四角形、その他の特殊な形状の線状部材により形成される。また、心材の表面に設ける修飾部材は、心材の全表面に設ける必要はなく部分的に設けたものでもよい。例えば、心材表面の吸込側にのみ設けたものでもよい。
上述の如く構成された本発明に係るフィルタによれば、流体が修飾部材を通過する際に、この修飾部材に形成された多方向の通路を通過するので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができる。この結果、浮遊物の捕集効率が大きくなるとともに、細かい浮遊物の捕集を行うことができる。
また、前記濾過材は、前記心材が柔軟性材料から構成され、長尺物として前記枠部材内に湾曲させて配置されているのが好ましい。このように構成すれば、濾過材の配置の自由度を向上させることができる。また、空気調和機等の流体通路の形状に合わせた形状や大きさのフィルタに形成することが容易となる。
また、前記濾過材は、前記修飾部材で約10ミクロン程度及びそれより大きい流体中の浮遊物を捕集できるように前記修飾部材形成されているのが好ましい。このように構成すれば、空気等の流体中に浮遊する髪の毛、微生物の死骸、ハウスダストなど主要な浮遊物を略捕集することができる。
また、前記濾過材は、心材の表面に線状部材からなる修飾部材が静電式の植毛により設けられているものとしてもよい。このように構成することにより、長い線状の修飾部材を形成することができ、浮遊物の捕集効率を向上させることができる。
また、前記修飾部材は線状部材により形成され、前記濾過材は前記心材の表面に前記修飾部材が静電式の植毛により設けられているものとしてもよい。このように構成すれば、修飾部材を心材の表面に対し容易に略垂直となるように立設することができるので、修飾部材を心材間に有効に配置することができる。
また、前記濾過材は、前記心材が単線状部材により形成され、この心材の表面全周に前記修飾部材が放射状に設けられているものとしてもよい。このように構成すれば、流体通過方向に厚みのあるフィルタを形成できるので、浮遊物の捕集効率を高めることができる。
また、前記濾過材は、前記修飾部材が複数本に分岐された形状であってもよい。このように構成すれば、修飾部材に形成する流体の通路を容易に小さくすることができる。
また、前記濾過材は、フィルタの厚み方向に設けられている修飾部材の長さが他の方向に設けられている修飾部材の長さより短くなるように形成してもよい。このようにすると、フィルタの流体通過方向の寸法を小さくして薄いフィルタとすることができる。このようなフィルタは、空気調和機をコンパクトにしたり、薄型にしたりする場合に好適である。
また、前記濾過材は、フィルタの厚み方向に設けられている修飾部材の長さが他の方向に設けられている修飾部材の長さより短くなるように形成してもよい。このようにすると、フィルタの流体通過方向の寸法を小さくして薄いフィルタとすることができる。このようなフィルタは、空気調和機をコンパクトにしたり、薄型にしたりする場合に好適である。
また、前記濾過材は、前記心材が樹脂により形成されているように構成してもよい。このようにすれば、心材の断面形状を円形、楕円形、四角形その他種々の形状に容易に製作することができる。
また、前記濾過材は、心材が環状に形成されて枠部材に固定されているものとしてもよい。このように構成すれば、濾過材の端部を枠部材へ固定することが不要となり、濾過材端部からの損傷や端部の外れなどの不具合の発生を抑制することができる。
また、前記濾過材は、心材の両端が固定部材に固定され、この固定部材が枠部材に固定されているものとしてもよい。このように構成すれば、前述の環状に形成された濾過材に比し、製作が容易であり、各種機種間の共通性も増すため、コストを軽減することができる。
また、前記濾過材は、表面を粘着処理してもよい。このようにすれば、粘着力により濾過材で捕集された浮遊物を再飛散させることなく確実に捕集することができ浮遊物の捕集効率を高めることができる。
また、前記濾過材は、表面を帯電処理してもよい。このように構成すれば、修飾部材に浮遊物を電気的に引き付けることができ、浮遊物の再飛散を抑制して浮遊物の捕集効率をより一層向上させることができる。
また、本発明に係る空気調和機は、上記記載のフィルタを用いたものであるので、浮遊物の捕集効率の高い空気調和機とすることができる。
本発明に係るフィルタによれば、流体が修飾部材を通過する際に、この修飾部材に形成された多方向の通路を通過するので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができるので、浮遊物の捕集効率を大きくするとともに、細かい浮遊物の捕集を行うことができる。また、本発明にかかる空気調和機によれば、このようなフィルタを使用するので浮遊物の捕集効率の高い空気調和機を提供することできる。
以下、この発明の実施の形態に係るフィルタ及びこのフィルタを用いた空気調和機用室内ユニットについて、図面に基づき説明する。なお、各実施の形態についての重複説明を避けるために各図面において共通する部分には同一の符号を付し、各実施の形態におけるその部分の説明を省略又は簡略化する。
まず初めに、この実施の形態に係るフィルタを備えた空気調和機用の室内ユニットの斜視断面図を図1に示す。この空気調和機は、図1に示すように、ユニット内に、フィルタ1と、室内空気を冷却又は加熱する熱交換器2と、送風機3が収納されている。また、この空気調和機は、外装ケース4の正面から上面にかけての湾曲状の面に吸込グリル5が形成され、さらに、外装ケース4の前面下方から下面にかけて吹出グリル6が形成されている。
フィルタ1は、吸込グリル5の内面に略沿うような形状に形成されている。このフィルタ1は、図2に示すような長尺ブラシ状の濾過材10と、この濾過材10を流体通過部に配置して保持する枠部材20とを備えたものである。濾過材10は、図3及び図4に示すように蛇行状に枠部材20内に配置されている。図3は、上方部が内方へ折れ曲がった形状の枠部材20内に、上記長尺ブラシ状の濾過材10が蛇行状に配置されていることを示しているものである。なお、この図3では、濾過材10の中心位置のみが実線により示されている。図4は、このフィルタ1をさらに具体的にイメージするように図示したもので、フィルタ1を高さ方向に平面状に展開した展開図として示している。濾過材10は、図4に示すように、回転軸の表面から心材11の表面に達する高さの突部を歯車状に複数形成した支持部材22とガイド壁23とを使用してヘアピン状に複数回折り曲げられ、フィルタ1の右側方部において蛇行部の始めと終わり部とが連結されることにより、無端状の連続体、つまり環状に形成されている。
濾過材10は、図2に示すように、心材11の表面に、心材11より細い線状部材からなる修飾部材12を設けたものである。心材11は、修飾部材12を設けるために線状部材11aの表面に導電性接着剤11bが塗布されている。心材11及び修飾部材12は、枠部材20内に蛇行状に配置することを容易にするために柔軟性のある材料により湾曲自在に形成されていることが好ましい。また、修飾部材12は、空気中に浮遊する浮遊物を捕集するものであって、流体が流通する通路を多方向に形成する。より具体的には、修飾部材12は、図2の例では、松葉状に二股に枝分かれした線状部材により多方向に流体を流通させる通路が形成される。心材11及び修飾部材12を構成する線状部材の材料としては、ナイロン、ポリエチレン等の樹脂材料、鋼、銅合金などの金属線を用いることができる。
修飾部材12を心材11の表面に設ける方法としては、適宜の方法で植毛すればよい。植毛方法は特に限定されるものではないが、例えば静電式の植毛により設けることができる。ここで、静電式の植毛について、図5を参照しながら簡単に説明する。まず、心材11を構成する線状部材11aの表面に導電性接着剤11bを塗布する。このように構成された心材11をアースしておく。また、この心材11に対峙して細い線状部材を放出する放出装置30を設置し、この放出装置30を高電圧の負極にしておく。このようにすると、心材11の表面は正に帯電し、心材11と放出装置30との間には静電界35が形成される。このため、放出装置30から放出された細い線状部材は、軸方向が磁力線に沿う方向となって心材11の表面に引き寄せられる。この結果、細い線状部材が心材11の表面に対し垂直方向に接着固定される。接着剤の塗布の位置、細い線状部材の形状、細い線状部材の放出量、放出装置30に対する心材11の移動速度、マスキングの利用等種々の条件を変化させえることにより、細い線状部材からなる修飾部材12の形状、ピッチ、設ける位置などを調整することができる。修飾部材12は、空気中に浮遊する浮遊物をからめ採るものであるため、約10ミクロン程度及びそれより大きい浮遊物を捕集できるように多方向に流体流通路を形成していることが好ましい。
一方、枠部材20は、フィルタ1の枠を構成するものであって、樹脂成型品として形成された外周枠部21を備えるとともに、濾過材10の曲げ部に歯車状の支持部材22とガイド壁23を配置するとともに、濾過材10を枠部材20内に安定的に保持するための押さえステー24が複数本配置されている。
上記のように構成された空気調和機では、運転開始とともに送風機3が運転され、室内空気が吸込みグリル5、フィルタ1を通過し熱交換器2に送られる。室内空気は、フィルタ1を通過する際に浮遊物が捕集され、清浄な空気となって熱交換器2を通過する際に冷却又は加熱される。
フィルタ1における浮遊物の捕集は、空気中の浮遊物が修飾部材12に多方向に形成される流体の通路を通る際に、この通路の断面より大きい浮遊物が捕集される。修飾部材12に形成される流体の通路は、前述の従来のフィルタのように室内空気吸い込み面に平面的に形成された網目ではなく、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において、つまりフィルタ1の厚み方向に所定の寸法を有する空間部において多方向に形成される。このため、修飾部材12間に形成される流体の通路を小さくしても空気通過面積を大きく保持することが可能となり、修飾部材12を通過する風速を抑制することができる。この結果、修飾部材12で絡め取られて捕集する浮遊物量が増加し、捕集された浮遊物の再飛散率を低下するので、浮遊物の捕集効率が向上する。また、流体を通過させる通路全体から構成される空気通過面積を大きくすることができるため、空気通過抵抗を小さくすることもできる。
上記のように構成された実施の形態に係るフィルタでは次のような作用効果を奏することができる。
(1)修飾部材12が空気通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されているので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができるので、浮遊物の捕集効率を大きくするとともに、細かい浮遊物の捕集を行うことができる。
(1)修飾部材12が空気通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されているので、流体を通過させる通路全体の面積を大きく維持した状態で、個々の通路を小さくすることができるので、浮遊物の捕集効率を大きくするとともに、細かい浮遊物の捕集を行うことができる。
(2)心材11が柔軟性材料により形成され、濾過材10が長尺物の連続体として枠部材20内に湾曲状に配置されているので、空気調和機等の空気通路の形状に合わせた形状や大きさのフィルタに形成することが容易となる。
(3)修飾部材12で約10ミクロン程度及びそれより大きい空気中の浮遊物を捕集できるように構成されているので、空気中に浮遊する髪の毛、微生物の死骸、ハウスダストなど主要な浮遊物を略捕集することができる。
(4)濾過材10が心材11の表面に植毛により設けられているので、長い線状の修飾部材を形成することができ、浮遊物の捕集効率を向上させることができる。
(5)特に、本実施の形態においては、修飾部材12が静電式方法の植毛により心材11の表面に設けられているので、修飾部材12を心材11の表面に略垂直となるように設けることができ、修飾部材12を心材11間に有効に配置することができる。
(5)特に、本実施の形態においては、修飾部材12が静電式方法の植毛により心材11の表面に設けられているので、修飾部材12を心材11の表面に略垂直となるように設けることができ、修飾部材12を心材11間に有効に配置することができる。
(6)この実施の形態においては、濾過材10は、心材11を単線の線状部材から構成し、この心材11の表面全周に修飾部材12を放射状に設けているので、空気通過方向に厚みのある立体的なフィルタを形成できるので、浮遊物の捕集効率を高めることができる。
(7)修飾部材12は複数本に分岐された形状、この場合は松葉状に形成されているので、流体を通過させる通路を容易に小さくすることができる。
(8)濾過材10は、心材が環状に形成されて枠部材20に固定されているので、濾過材10端部を枠部材20へ固定することが不要となり、濾過材10端部からの損傷や端部の外れなどの不具合の発生を抑制することができる。
(8)濾過材10は、心材が環状に形成されて枠部材20に固定されているので、濾過材10端部を枠部材20へ固定することが不要となり、濾過材10端部からの損傷や端部の外れなどの不具合の発生を抑制することができる。
(9)また、この実施の形態に係る空気調和機によれば、上述のようなフィルタ1を用いているので、浮遊物の捕集効率の高い空気調和機とすることができる。
(変形例1)
上記実施の形態において、さらに、浮遊物の捕集効率を上げるために、心材11及び修飾部材12の表面に粘着材をコーティングしてもよい。粘着材としては、従来から公知のものでよく、例えば、シリコーン樹脂を挙げることができる。シリコーン樹脂をコーティングすると、シリコーン樹脂の粘着性により修飾部材12に接触する浮遊物を捕集することができ、いったん捕集された浮遊物の再飛散を防止することができる。なお、シリコーン樹脂をコーティングすることは、従来のフィルタにおいても用いられているが、平面的な網目構造の従来のものに比しこの発明のフィルタでは、修飾部材12が、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されているため、空気中の浮遊物が修飾部材12に接触する確率が高くなり、シリコーン樹脂コーティングの効果をより一層発揮させることができる。
(変形例1)
上記実施の形態において、さらに、浮遊物の捕集効率を上げるために、心材11及び修飾部材12の表面に粘着材をコーティングしてもよい。粘着材としては、従来から公知のものでよく、例えば、シリコーン樹脂を挙げることができる。シリコーン樹脂をコーティングすると、シリコーン樹脂の粘着性により修飾部材12に接触する浮遊物を捕集することができ、いったん捕集された浮遊物の再飛散を防止することができる。なお、シリコーン樹脂をコーティングすることは、従来のフィルタにおいても用いられているが、平面的な網目構造の従来のものに比しこの発明のフィルタでは、修飾部材12が、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されているため、空気中の浮遊物が修飾部材12に接触する確率が高くなり、シリコーン樹脂コーティングの効果をより一層発揮させることができる。
(変形例2)
また、上記実施の形態及び変形例1において、帯電材料を心材11及び修飾部材12の表面にコーティングしてもよい。帯電材料としては、従来から公知のものでよく、例えば、フッ素樹脂を挙げることができる。フッ素樹脂をコーティングした場合には、このフッ素樹脂は帯電しやすいために浮遊物を電気的に引き付けることができ、いったん捕集された浮遊物の再飛散を防止することができる。なお、フッ素樹脂をコーティングすることは、従来のフィルタにおいても用いられているが、平面的な網目構造の従来のものに比しこの発明のフィルタでは、修飾部材12が、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されている、空気中の浮遊物が修飾部材12に引き付けられる確率が高くなり、フッ素樹脂コーティングの効果をより一層発揮させることができる。
また、上記実施の形態及び変形例1において、帯電材料を心材11及び修飾部材12の表面にコーティングしてもよい。帯電材料としては、従来から公知のものでよく、例えば、フッ素樹脂を挙げることができる。フッ素樹脂をコーティングした場合には、このフッ素樹脂は帯電しやすいために浮遊物を電気的に引き付けることができ、いったん捕集された浮遊物の再飛散を防止することができる。なお、フッ素樹脂をコーティングすることは、従来のフィルタにおいても用いられているが、平面的な網目構造の従来のものに比しこの発明のフィルタでは、修飾部材12が、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されている、空気中の浮遊物が修飾部材12に引き付けられる確率が高くなり、フッ素樹脂コーティングの効果をより一層発揮させることができる。
(変形例3)
前述の実施の形態では、修飾部材12が松葉状に形成されていたが、他の形状のものとしてもよい。その例を、図6に示す。これら図面は、修飾部材12の形状を模式的に示したものであるので、各修飾部材12が一定間隔に規則的に整列しているように記載されているが、実際的には不規則的な間隔及び向きに設けられるものでよい。また、ここでは修飾部材12の形状を示すのが主な説明事項であるので、長尺物の濾過材10の軸方向に垂直な面から見た図のみを示している。
前述の実施の形態では、修飾部材12が松葉状に形成されていたが、他の形状のものとしてもよい。その例を、図6に示す。これら図面は、修飾部材12の形状を模式的に示したものであるので、各修飾部材12が一定間隔に規則的に整列しているように記載されているが、実際的には不規則的な間隔及び向きに設けられるものでよい。また、ここでは修飾部材12の形状を示すのが主な説明事項であるので、長尺物の濾過材10の軸方向に垂直な面から見た図のみを示している。
修飾部材12は、図6(a)に示す1本の線状のものでもよい。同様に、同図(b)の3本に分岐されたもの、同図(c)の螺旋形状のもの、同図(d)の木の枝状のもの、同図(e)のジグザグ状のもの、同図(f)の発泡樹脂によりフットボール状に形成されたものなど、種々変形することができる。なお、これら修飾部材12を設ける制作方法は、前述の静電植毛の方法で製作することができる。また、上記各変形例に記載のもの及び前記実施の形態に記載の修飾部材を同一の心材に対し混合して設けるようにしてもよい。
(変形例4)
また、上記実施の形態及び各変形例では、濾過材10の心材11は、断面円形であったが、これに限定されるものではなく、図7に示すように、断面を4角形にしてもよく、叉他の適宜の形状にしてもよい。
また、上記実施の形態及び各変形例では、濾過材10の心材11は、断面円形であったが、これに限定されるものではなく、図7に示すように、断面を4角形にしてもよく、叉他の適宜の形状にしてもよい。
(変形例5)
上記実施の形態及び各変形例では、濾過材10の軸方向に直角な断面において各方向に同様対称的な形状としているが、これに拘るものではない。例えば、図8に示すものは、図面における上下方向に薄くなるように形成したものである。この濾過材10は、前述の図6(a)に示す形状のものを製作した後、図8に図示する一点鎖線A、Bの位置で修飾部材12の図2における状態の上下を切り落としたものである。このようにすると上下方向に薄い濾過材10ができる。したがって、このように形成された濾過材10の上下方向がフィルタ1の厚み方向(流体通過方向)となるようにフィルタ1を構成すると、厚みの薄いフィルタ1とすることができる。また、このようなフィルタ1は、薄型又はコンパクトなエアコン用に好適である。
上記実施の形態及び各変形例では、濾過材10の軸方向に直角な断面において各方向に同様対称的な形状としているが、これに拘るものではない。例えば、図8に示すものは、図面における上下方向に薄くなるように形成したものである。この濾過材10は、前述の図6(a)に示す形状のものを製作した後、図8に図示する一点鎖線A、Bの位置で修飾部材12の図2における状態の上下を切り落としたものである。このようにすると上下方向に薄い濾過材10ができる。したがって、このように形成された濾過材10の上下方向がフィルタ1の厚み方向(流体通過方向)となるようにフィルタ1を構成すると、厚みの薄いフィルタ1とすることができる。また、このようなフィルタ1は、薄型又はコンパクトなエアコン用に好適である。
(変形例6)
上記実施の形態及び各変形例では、修飾部材は図5に示した方法により形成できることを一例として示しているが、本発明はこのよう方法及び構造に拘るものではない。例えば、図9に示すように、2本の線状部材41間に細い線状部材42を挟み込み、線状部材42を挟んだ状態で2本の線状部材41を捻って螺旋状により合わせた構造とする。このようにすることにより、2本の線状部材41を心材として周囲に線状部材41が突出する構成のものを製作することができる。これを前述の濾過材10に代えて使用するようにしてもよい。
上記実施の形態及び各変形例では、修飾部材は図5に示した方法により形成できることを一例として示しているが、本発明はこのよう方法及び構造に拘るものではない。例えば、図9に示すように、2本の線状部材41間に細い線状部材42を挟み込み、線状部材42を挟んだ状態で2本の線状部材41を捻って螺旋状により合わせた構造とする。このようにすることにより、2本の線状部材41を心材として周囲に線状部材41が突出する構成のものを製作することができる。これを前述の濾過材10に代えて使用するようにしてもよい。
(変形例7)
前述の実施の形態においては、濾過材は無端状の、つまり環状の長尺物に形成していたが、環状でない長尺物とすることもできる。図10はその一例を示したものである。濾過材10は断面は前述の実施の形態に記載したものと同一である。枠部材20内において、一端は左方中央部において支持部材51に固定され、この支持部材51と右方中央部の支持部材52とを軸として、時計方向に渦巻状に長円形を描きながら巻き付けられている。なお、この渦巻状に巻き付けるときは、内周側の修飾部材12と外周側に位置する修飾部材12とが、巻き付け力により相互に突き刺さるように絡む可能性があるので、その境界線にフィルム状のセパレータ53を沿わせた状態で巻き付けている。これにより、修飾部材12が相互に突き刺さるのを防止し、心材11間の間隔を均一に保持している。なお、濾過材10の他方の一端は、枠部材20の外周部に固定された固定部材54に取り付けられて固定されている。このように構成すれば、前述の実施の形態における環状の濾過材10に比し、製作が容易であり、各種機種間の共通性も増すため、コストを軽減することができる。
前述の実施の形態においては、濾過材は無端状の、つまり環状の長尺物に形成していたが、環状でない長尺物とすることもできる。図10はその一例を示したものである。濾過材10は断面は前述の実施の形態に記載したものと同一である。枠部材20内において、一端は左方中央部において支持部材51に固定され、この支持部材51と右方中央部の支持部材52とを軸として、時計方向に渦巻状に長円形を描きながら巻き付けられている。なお、この渦巻状に巻き付けるときは、内周側の修飾部材12と外周側に位置する修飾部材12とが、巻き付け力により相互に突き刺さるように絡む可能性があるので、その境界線にフィルム状のセパレータ53を沿わせた状態で巻き付けている。これにより、修飾部材12が相互に突き刺さるのを防止し、心材11間の間隔を均一に保持している。なお、濾過材10の他方の一端は、枠部材20の外周部に固定された固定部材54に取り付けられて固定されている。このように構成すれば、前述の実施の形態における環状の濾過材10に比し、製作が容易であり、各種機種間の共通性も増すため、コストを軽減することができる。
(変形例8)
変形例8は、線状部材からなる濾過材を環状に形成し、この濾過材を環状経路に沿って移動させるようにするとともに、その一部の経路に濾過材に付着した浮遊物を回収する回収装置を取り付けたものである。この変形例を図11〜図14に基づき説明する。
変形例8は、線状部材からなる濾過材を環状に形成し、この濾過材を環状経路に沿って移動させるようにするとともに、その一部の経路に濾過材に付着した浮遊物を回収する回収装置を取り付けたものである。この変形例を図11〜図14に基づき説明する。
この変形例におけるフィルタ100は、先の実施の形態におけるものと類似の形態をしている。すなわち、フィルタ100は、図11及び図12に示すように、帯状の濾過材110と、この濾過材110を前述の実施の形態のものと同様の蛇行状にして所定位置に保持する枠部材120と、枠部材120に固定された、濾過材110の浮遊物を払い落として回収するための回収装置130とを備えている。なお、図11はフィルタ100の斜視図であり前記図3に相当する図面である。また、図12はこのフィルタ1の展開図であり、前述の図4に相当する。
フィルタ100における濾過材110は、図13に示すように、断面が長方形を成す線状部材からなる心材111を有する。心材111は、柔軟性材料により湾曲自在に形成された樹脂成型品である。また、心材111には、濾過材110を回転支持するスプロケット122(後記参照)の歯部122bを係合させるための係合孔112が一定間隔に多数設けられている。この係合孔112は、フィルタ100の厚さ方向に長い長方形の孔に形成されている。そして、心材111における係合孔112の吸込側部分(図13(a)における上方部分)に前述の実施の形態1における修飾部材12と同様の松葉状の修飾部材115が静電植毛されている。なお、この変形例では、スプロケット122との干渉を避けるために吸込側となる上方部のみに修飾部材115が設けられているが、風下側となる下方側に設けてもよい。なお、この変形例における心材において、静電植毛する部分には導電性の接着剤が塗布されているが、図面上では図示を省略している。
枠部材120は、濾過材110を蛇行状に配置して、配置した形状で循環移動させるために、図11及び図12に図示するように、枠部材120の右側面下方の曲がり部に、スプロケット122を配置するとともに、他の各曲がり部には心材111の表面に接触して心材111を支持するローラ状の支持部材125を設けている。また、ヘアピン状に曲がる部分には、濾過材110の循環移動を円滑に進めるために、枠部材に一体的に形成されたガイド壁123が配置されている。また、濾過材110をこのように蛇行状に配置した状態で安定的に枠部材120に保持するために、枠部材120にはステー124が形成されている。
スプロケット122は、図13(a)〜(c)に示すように、ドラム状の本体部122aの周囲に係合孔112に係合するための歯部122bが形成されている。また、本体部122aの両端に回転支持軸122c、122dが設けられている。また、スプロケット122は、モータにより回転駆動されている。スプロケット122がモータにより図13(a)における矢印方向に回転駆動されることにより、歯部122bが係合孔112に係合して、濾過材110を、配置された形状を保持しながら図12における矢印方向に循環移動させている。
回収装置130は、図14に示すように上部に修飾部材115に付着した浮遊物を払い落とす回収部131と、払い落された浮遊物を受けて貯留する貯留部132とから構成されている。回収部131には、濾過材110が通過する通路133が設けられ、この通路133の途中2箇所に接触部134が配置されている。接触部134は、濾過材110を通過させる狭い通路を形成しており、この通路を形成する壁部の角部に修飾部材115を押し当てながら移動させることにより、修飾部材115に付着している浮遊物を払い落すものである。貯留部132は、回収部131で払い落された浮遊物を下方で受け止めて貯留するための容器である。また、この貯留部132には、貯留された浮遊物を吸引して外部に放出するための排気ダクト135が接続されている。
このように構成された、フィルタ100は、モータ駆動によりスプロケット122が回転し、これにつれて濾過材110が、図示された配置状態を維持しながら循環移動する。移動速度は所定期間に1回、例えば1週間に1回循環するように少しずつ間欠的に移動するように調整されている。このように構成されることにより、濾過材110は、回収装置130において回収されながら循環移動し、所定期間が経過すると一巡して、濾過材110全体に付着した浮遊物が回収装置130により回収される。また、回収部131で払い落とされて貯留部132に蓄えられた浮遊物は、定期的に、連続的に、又は運転終了などの適切な時期に排気ダクト135から外部に放出される。
本変形例のフィルタ100によれば、従来の空気調和機のように浮遊物等が溜まったころを見計らって、フィルタ100の掃除をする必要がなく、利用者の便に寄与するところ大である。
なお、貯留部132に排気ダクト135を接続することに代えて、貯留部132を着脱自在とし、溜まった浮遊物を人手で廃棄するように構成してもよい。また、上記変形例において、回収部131における回収機構としては、上記のような接触部134に修飾部材115を押し当てて浮遊物を払い落とす機構に代えて、空気の吹き付けによる吹き落とし方法や、空気を吸引するときに浮遊物を一緒に吸引する方法や、超音波振動により浮遊物を払い落とす方法などの他の方法に置き換えてもよい。
(変形例9)
変形例9は、変形例8における回収装置130の変形例であり、図15を参照しながら説明する。この変形例における回収装置140は、変形例8の場合と同様に、修飾部材115に付着した浮遊物を払い落し又は擦り落す回収部141と、払い落し又は擦り落しされた浮遊物を受けて貯留する貯留部142とから構成されている。回収部141には、濾過材110が通過する、中間部が狭くなった通路143が設けられ、この通路143に掻き取り部材としてのブラシ144が設けられている。また、この貯留部142には、貯留された浮遊物を吸引して外部に放出するための排気ダクト145が接続されている。
変形例9は、変形例8における回収装置130の変形例であり、図15を参照しながら説明する。この変形例における回収装置140は、変形例8の場合と同様に、修飾部材115に付着した浮遊物を払い落し又は擦り落す回収部141と、払い落し又は擦り落しされた浮遊物を受けて貯留する貯留部142とから構成されている。回収部141には、濾過材110が通過する、中間部が狭くなった通路143が設けられ、この通路143に掻き取り部材としてのブラシ144が設けられている。また、この貯留部142には、貯留された浮遊物を吸引して外部に放出するための排気ダクト145が接続されている。
このような構成において、変形例8との相違は、前述の接触部134に代えて修飾部材115に付着した浮遊物を回収するためのブラシ144を設けた点である。この場合、ブラシ144が修飾部材115と絡み合うことにより修飾部材115に付着していた浮遊物を払い落としまた、擦り落しするものである。この場合、払い落としまた、擦り落しされた浮遊物は通路143に形成された多数の孔146から貯留部に落とされる。
(変形例10)
この変形例10は、変形例8における濾過材110の修飾部材の取付を変更したものである。すなわち、この変形例における濾過材150では、心材151の吸込み側表面に接着剤層151aを設け、この接着剤層151aに対し修飾部材152が植毛されている。修飾部材152は、1箇所に3本の線状部材が植毛されている。そして、この線状部材は、図16に矢印で示す流体流れ方向Dに対して、心材151の軸線と直角方向に広がるようにやや寝かせて植毛されている(図16(a)参照)。また、この線状部材が心材151の軸線方向にも広がるように植毛されている(図16(b)参照)。心材151は、前述の変形例8における心材111と同様に、係合孔112が形成されている。なお、心材151は、前述の変形例8における心材111に対し幅狭に形成されているが、この幅については適宜変更してよいものであり、格別の意味を有するものではない。この変形例のように、修飾部材152を心材151の軸線方向及びそれと直角方向に広がるよう植毛することにより、修飾部材に形成される流体を通過させる通路の均一性を向上させることができる。
この変形例10は、変形例8における濾過材110の修飾部材の取付を変更したものである。すなわち、この変形例における濾過材150では、心材151の吸込み側表面に接着剤層151aを設け、この接着剤層151aに対し修飾部材152が植毛されている。修飾部材152は、1箇所に3本の線状部材が植毛されている。そして、この線状部材は、図16に矢印で示す流体流れ方向Dに対して、心材151の軸線と直角方向に広がるようにやや寝かせて植毛されている(図16(a)参照)。また、この線状部材が心材151の軸線方向にも広がるように植毛されている(図16(b)参照)。心材151は、前述の変形例8における心材111と同様に、係合孔112が形成されている。なお、心材151は、前述の変形例8における心材111に対し幅狭に形成されているが、この幅については適宜変更してよいものであり、格別の意味を有するものではない。この変形例のように、修飾部材152を心材151の軸線方向及びそれと直角方向に広がるよう植毛することにより、修飾部材に形成される流体を通過させる通路の均一性を向上させることができる。
本発明のフィルタは空気調和機を始め、集塵機、フード、換気扇、その他各種用途のフィルタとして使用することができる。また、取り扱い流体に関しては向上排気ガス中の浮遊物の捕集や、溶液中の浮遊物の捕集や振るいわけにも使用することができる。また、このフィルタを用いた空気調和機用は、家庭用、業務用など各種の空気調和機として利用することができる。
1、100 フィルタ
10、110、150 濾過材
11、111、151 心材
12、115、152 修飾部材
20、120 枠部材
54 固定部材
10、110、150 濾過材
11、111、151 心材
12、115、152 修飾部材
20、120 枠部材
54 固定部材
Claims (14)
- 心材の表面に流体中の浮遊物を捕集する修飾部材を施した濾過材と、濾過材を流体通過部に保持する枠部材とを備え、前記修飾部材は、流体通過方向に所定の寸法を有する空間部において流体を通過させる通路が多方向に形成されていることを特徴とするフィルタ。
- 前記濾過材は、前記心材が柔軟性材料から構成され、長尺物として前記枠部材内に湾曲させて配置されていることを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、前記修飾部材で約10ミクロン程度及びそれより大きい流体中の浮遊物を捕集できるように形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、心材の表面に線状部材からなる修飾部材が植毛により設けられて構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、心材の表面に線状部材からなる修飾部材が静電式の植毛により設けられて構成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、前記心材が単線状に形成され、この心材の表面全周に前記修飾部材が放射状に設けられていることを特徴とする請求項5記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、前記修飾部材が複数本に分岐された形状であることを特徴とする請求項4〜6の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、フィルタの厚み方向に設けられている修飾部材の長さが他の方向に設けられている修飾部材の長さより短いことを特徴とする請求項4〜7の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、前記心材が樹脂により形成されていることを特徴とする請求項2〜8の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、心材が環状に形成されて枠部材に固定されていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、心材の両端が固定部材に固定され、この固定部材が枠部材に固定されていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、表面が粘着処理されていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項記載のフィルタ。
- 前記濾過材は、表面が帯電処理されていることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項記載のフィルタ。
- 請求項1〜13の何れか1項記載のフィルタを用いたことを特徴とする空気調和機。
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