JP2008111580A - フィルタ清掃装置及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタをスムーズに移動させることができるフィルタ清掃装置を提供することを目的とする。
【解決手段】フィルタ清掃装置は、天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタ４０とを具備する筐体に設置され、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置であって、フィルタ４０は、矩形状の外枠４３と、この外枠４３の対向する辺を連結しフィルタの移動方向に形成される縦桟１０１と、隣り合う縦桟１０１間を直線的に連結する横桟１０２とを有し、中央の縦桟１０１を除く縦桟１０１の両側の横桟１０２は連続した直線にならないように配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、フィルタ清掃装置、特に、フィルタに捕捉されたチリ、ホコリないし糸くず等（本発明において「塵埃」と総称する）を自動的に除去するフィルタ清掃装置、およびかかるフィルタ清掃装置が装備されている空気調和機に関する。

従来、フィルタを移動させることによってフィルタに付着したゴミを除去すると共に、除去したゴミを簡単に回収することができるフィルタ清掃装置機能を有する空気調和機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の空気調和機およびフィルタ清掃装置のフィルタは、フィルタの横桟が縦桟の一方の外側端からもう一方の外側端まで連続した直線で結ばれ、横桟が縦桟に対して直交した配置となっていた（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２８４８７号公報（第５−８頁、図１） 特開２００３−０７１２１５号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された空気調和機には以下の課題があった。
（あ）フィルタ清掃部におけるフィルタは、清掃時に、空気調和機の前面パネルに設けられた開閉パネルを押し上げながら機外へと押し出されるため、すなわち、屋内からフィルタが視認されるため、装置の意匠性が悪化すると共に、装置の清潔感が損なわれ居住者に不快感を与えるおそれがあり、商品競争力が低下する。
（い）フィルタ清掃部におけるフィルタの移動機構が、フィルタの幅方向の中央に形成されたラックと、該ラックに噛み合って回転するピニオンと、該ピニオンを回転する駆動モータとを具備するため、空気調和機に複数のフィルタ（複数のフィルタ清掃部に同じ）を設置しようとすると、駆動モータも複数になって製造コストが上昇したり装置重量が増加したり、さらにはこれが装備された空気調和機は、サイズの拡大やデザインの制約の原因になったりして、商品競争力が低下する。

また、前記特許文献２に開示されたフィルタをフィルタ清掃装置に使用する場合、フィルタが移動して塵埃除去部を通過するとき横桟が抵抗となり、フィルタがスムーズに移動しないという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フィルタをスムーズに移動させることができるフィルタ清掃装置及びそれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係るフィルタ清掃装置は、天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
フィルタを移動させるフィルタ移動部と、フィルタに当接してフィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
フィルタは、矩形状の外枠と、この外枠の対向する辺を連結しフィルタの移動方向に形成される縦桟と、隣り合う縦桟間を直線的に連結する横桟とを有し、中央の縦桟を除く縦桟の両側の横桟は連続した直線にならないように配置され、
フィルタ移動部がフィルタを、筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させることを特徴とする。

本発明に係るフィルタ清掃装置は、フィルタの横桟が隣り合う縦桟間を直線的に連結し、縦桟の両側の横桟は連続した直線にならないように配置されているので、塵埃除去部をフィルタが通過する際の横桟の抵抗が分散され、フィルタをスムーズに移動させることができる。

実施の形態１．
（空気調和機）
図１は実施の形態１を示す図で、空気調和機を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。図１において、空気調和機１００は、筐体１０と、筐体１０内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン２０と、送風ファン２０が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器３０と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ４０と、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置５０と、を有している。以下、各構成部材について個別に説明する。

（筐体）
筐体１０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口１１を形成し、地面（図中、下側）の一部が開口し、吸込口１１から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口１４を形成している。そして、前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面扉１２が設置されている。なお、後面（図中、右側）は塞がれ、筐体１０を壁等に取り付けるための、壁取付部１６が形成されている。
そして、筐体１０の内部において、後面寄りで天面近くの「位置Ａ」と前面寄りで地面近くの「位置Ｂ」とを結ぶ円弧状範囲は、特別の部材が設置されていない空間として用意され、該空間がフィルタ４０の移動径路で、円弧状移動径路１７となっている。

（送風ファン）
送風ファン２０は、筐体１０の側面視で略中央部に配置され、吸込口１１から吹出口１４に至る風路を形成するものである。送風ファン２０と吹出口１４との間の吹出側風路は、ノズル１３と後面ガイド板１５とによって挟まれている。

（熱交換器）
熱交換器３０は、吸込口１１と送風ファン２０との間に配置され、吸い込まれた空気を調和（冷却、加熱、加湿、除湿等）する。図中、熱交換器３０は送風ファン２０の天面側および前面側を取り囲むように配置されているが、本発明は該配置形態に限定するものではない。また、熱交換器３０は、伝熱管３１と、伝熱管３１に設置された放熱フィン３２とを具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではない。

（フィルタ清掃装置）
図２は実施の形態１を示す図で、フィルタ清掃装置５０の斜視図である。図２に示すように、フィルタ清掃装置５０は、フィルタ４０を移動させるフィルタ移動部６０と、フィルタ４０のフィルタ通気体４１に当接し、これに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部７０と、塵埃除去部７０によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部８０と、を有している。

（フィルタ移動部）
図１において、フィルタ移動部６０は、フィルタ従動歯車４５に噛み合うフィルタ駆動歯車６１と、フィルタ駆動歯車６１が略中央に固定されたフィルタ駆動軸６２と、フィルタ駆動軸６２の一方の端部に固定されたフィルタ回転入力歯車（図示せず）と、フィルタ駆動軸６２を回転自在に支持するフィルタ移動部本体６４を具備している。

（塵埃除去部）
図１において、塵埃除去部７０は、フィルタ４０のフィルタ通気体４１の外面に当接して回転するロール状ブラシ７１と、ロール状ブラシ７１が固定されたロール状ブラシ駆動軸７２と、ロール状ブラシ駆動軸７２の一方の端部に固定されたロール状ブラシ回転入力歯車（図示せず）と、ロール状ブラシ駆動軸７２を回転自在に支持する塵埃除去部本体（図示せず）を具備している。

（塵埃回収部）
図１において、塵埃回収部８０は、ロール状ブラシ７１に当接して捕捉された塵埃を掻き落とす掻き落し板８１と、掻き落し板８１をロール状ブラシ７１の押し当てるための掻き落し付勢手段８２と、掻き落し板８１によって掻き落とされた塵埃を溜める集塵箱８３と、を具備している。

（フィルタ）
図３は実施の形態１を示す図で、フィルタ４０の平面図である。図３において、フィルタ４０は、網状体のフィルタ通気体４１と、フィルタ通気体４１が設置されたフィルタ枠体４２とから形成されている。フィルタ枠体４２は円筒の一部を形成し（断面円弧状であって、いわゆる「八つ橋状」）、矩形状の外枠４３と、外枠４３の対向する辺を連結する縦桟１０２と、縦桟１０２を連結する横桟１０１とから形成され、縦桟１０２の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車４５（図５参照）が形成されている。

なお、フィルタ４０は、図示しないレール部に案内されて、円弧状移動径路１７に沿って、その上縁が位置Ａに到達し、その下縁が位置Ｂに到達する範囲を往復移動するものであって、フィルタ枠体４２（フィルタ４０に同じ）の断面円弧の曲率半径は、円弧状移動径路１７の曲率半径に同じである。すなわち、フィルタ４０は曲率半径が変わることなく往復移動するから、フィルタ４０を簡素な手段によって移動させることができるだけでなく、フィルタ４０自体の劣化が防止されて寿命延長が図られる。

フィルタ４０の横桟１０１は、隣り合う縦桟１０２間を直線的に結び、中央の縦桟１０２を除く縦桟１０２の両側の横桟１０１は、連続した直線にならないように配置される。そして、フィルタ４０は、中央の縦桟１０２を基準に左右対称である。

図４は図３のＹ−Ｙ線断面図である。図４に示すように、横桟１０１の断面は円弧形状である。

図５は実施の形態１を示す図で、フィルタ４０の内側の斜視図である。図５に示すように、中央の縦桟１０２の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車４５が形成されている。そして、他の縦桟１０２の内面には、全長に亘って案内リブ１０３が形成されている。

図６は実施の形態１を示す図で、フィルタ案内部１０４付近の部分断面図である。図６に示すように、フィルタ移動部６０に、フィルタ４０の案内リブ１０３を案内するフィルタ案内部１０４が形成されている。

（フィルタの移動要領）
図１に示すフィルタ清掃装置５０におけるフィルタ４０の移動要領を説明する。フィルタ４０は円弧状移動径路１７にそって、上縁４６が位置Ａにあった状態から、下縁４７が位置Ｂに到達するまで移動する。

そして、位置Ａから位置Ｂに向かう「往路」において、ロール状ブラシ７１は、フィルタ４０の移動方向（図中、略下方向）と同一の方向（図中、時計回り）に回転し、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃を除去する。特に、ロール状ブラシ７１の周速（Ｖｂ）がフィルタ４０の移動速度（Ｖｆ）よりも遅く（Ｖｂ＜Ｖｆ）なっているから、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃は、一旦、ロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、天面側）に集められた後、ロール状ブラシ７１に付着して噛み出し側（図中、地面側）に運ばれることになる。そして、該付着した塵埃は掻き落し板８１によって掻き落とされ、集塵箱８３内に回収される。

一方、下降限に到達していたフィルタ４０は、今度は逆転（図中、時計回り）するフィルタ駆動歯車６１によって移動させられ、上昇限にまで戻る（図１参照）。すなわち、上縁４６が位置Ａに到達する。

そして、位置Ｂから位置Ａに向かう「復路」において、ロール状ブラシ７１は回転を停止している。したがって、往路において除去されないまま残っていた塵埃が、復路において除去されたとしても、該塵埃は、回転していないロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、地面側）に集まるだけで、噛み出し側（図中、天面側）に運ばれることがない。よって、ロール状ブラシ７１から除去された塵埃が集塵箱８３の外に散逸することがない。

フィルタ清掃装置５０のフィルタ４０の移動する際に横桟１０１が塵埃除去部７０を通過する。横桟１０１を、隣り合う縦桟１０２間を直線的に結び、中央の縦桟１０２を除く縦桟１０２の両側の横桟１０１は、連続した直線にならないように配置される構成にすること、及び横桟１０１の断面形状を円弧にすることにより、フィルタ４０が塵埃除去部７０を通過する際の横桟１０１の抵抗が小さくなり、フィルタ４０をスムーズに移動させることができる。また、フィルタ４０の横桟１０１を左右対称に配置することで、塵埃除去部７０を通過する際の横桟１０１の抵抗も左右対称になり、フィルタ４０をスムーズに移動させることができるという効果を有する。

また、フィルタ４０の内側に案内リブ１０３を設け、フィルタ移動部６０に、フィルタ４０の案内リブ１０３を案内するフィルタ案内部１０４が形成されているので、フィルタ４０をスムーズに移動させることができる。

実施の形態２．
図７は実施の形態２を示す図で、フィルタ４０の平面図である。

図７に示すように、フィルタ４０の横桟１０１は縦桟１０２と直交しないように斜めに直線的に形成されている。そして、中央の縦桟１０２を基準として左右対称の形状である。

フィルタ４０の横桟１０１を、縦桟１０２と直交しないように斜めに直線的に配置したことにより、フィルタ４０が塵埃除去部７０を通過する際の横桟１０１の抵抗が小さくなり、フィルタ４０をスムーズに移動させることができる。

実施の形態３．
図８は実施の形態３を示す図で、フィルタ４０の平面図である。

図８に示すように、フィルタ４０の横桟１０１は縦桟１０２と直交しないように斜めに形成されている。隣り合う縦桟１０２間を横桟１０１で直線的に結ぶ。中央の縦桟１０２を除く縦桟１０２の両側の横桟１０１は、連続した直線にならないように配置される。そして、フィルタ４０は、中央の縦桟１０２を基準に左右対称である。

フィルタ４０の横桟１０１は縦桟１０２と直交しないように斜めに形成され、隣り合う縦桟１０２間を横桟１０１で直線的に結び、中央の縦桟１０２を除く縦桟１０２の両側の横桟１０１は、連続した直線にならないように配置することにより、フィルタ４０が塵埃除去部７０を通過する際の横桟１０１の抵抗が小さくなり、フィルタ４０をスムーズに移動させることができる。

上記実施の形態１乃至３では、空気調和機１００にフィルタ４０を一枚使用するものを示したが、一枚に限定されるものではなく、複数枚のフィルタ４０を左右に並べて配置する形態でもよい。

本発明は以上の構成であるから、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、１台のモータでもって複数のフィルタを清掃することができるから、各種装置に設置されるフィルタ清掃装置として、および各種空気調和機として広く利用することができる。

実施の形態１を示す図で、空気調和機１００を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。 実施の形態１を示す図で、フィルタ清掃装置５０の斜視図である。 実施の形態１を示す図で、フィルタ４０の平面図である。 図３のＹ−Ｙ線断面図である。 実施の形態１を示す図で、フィルタ４０の内側の斜視図である。 実施の形態１を示す図で、フィルタ案内部１０４付近の部分断面図である。 実施の形態２を示す図で、フィルタ４０の平面図である。 実施の形態３を示す図で、フィルタ４０の平面図である。

符号の説明

１０ 筐体、１１ 吸込口、１２ 前面扉、１３ ノズル、１４ 吹出口、１５ 後面ガイド板、１６ 壁取付部、１７ 円弧状移動径路、２０ 送風ファン、３０ 熱交換器、３１ 伝熱管、３２ 放熱フィン、４０ フィルタ、４１ フィルタ通気体、４２ フィルタ枠体、４３ 外枠、４５ フィルタ従動歯車、５０ フィルタ清掃装置、６０ フィルタ移動部、６１ フィルタ駆動歯車、６２ フィルタ駆動軸、６４ フィルタ移動部本体、７０ 塵埃除去部、７１ ロール状ブラシ、７２ ロール状ブラシ駆動軸、８０ 塵埃回収部、８１ 掻き落し板、８２ 付勢手段、８３ 集塵箱、１００ 空気調和機、１０１ 横桟、１０２ 縦桟、１０３ 案内リブ、１０４ フィルタ案内部。

Claims (6)

1. 天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
   前記フィルタを移動させるフィルタ移動部と、前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、該塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
   前記フィルタは、矩形状の外枠と、この外枠の対向する辺を連結し該フィルタの移動方向に形成される縦桟と、隣り合う縦桟間を直線的に連結する横桟とを有し、中央の縦桟を除く縦桟の両側の横桟は連続した直線にならないように配置され、
   前記フィルタ移動部が前記フィルタを、前記筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させることを特徴とするフィルタ清掃装置。
2. 天面側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
   前記フィルタを移動させるフィルタ移動部と、前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部と、該塵埃除去部によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部と、を有し、
   前記フィルタは、矩形状の外枠と、この外枠の対向する辺を連結し該フィルタの移動方向に形成される縦桟と、隣り合う縦桟間を直線的に連結する横桟とを有し、縦桟と横桟とが直交しないように斜めに配置し、
   前記フィルタ移動部が前記フィルタを、前記筐体内の円弧状移動径路に沿って往復移動させることを特徴とするフィルタ清掃装置。
3. 前記フィルタは、中央の縦桟を基準に左右対称であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフィルタ清掃装置。
4. 前記横桟の断面形状を円弧形状としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルタ清掃装置。
5. 前記縦桟の内側に案内リブを設け、前記フィルタ移動部に前記案内リブを案内するフィルタ案内部を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルタ清掃装置。
6. 請求項１乃至５記載のいずれかのフィルタ清掃装置を搭載したことを特徴とする空気調和機。

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