JP2009250449A - Filter automatic cleaning device for air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機のフィルタ自動清掃装置、特に清掃機構部の清掃および交換等のメンテナンス時期の検出に関する。 The present invention relates to an automatic filter cleaning device for an air conditioner, and more particularly to detection of maintenance time such as cleaning and replacement of a cleaning mechanism.
空気調和機には、一般に吸入口から熱交換器の間にフィルタが取り付けられ、空気調和機内部に塵埃が流入するのを防止するようになっている。 In general, a filter is attached between an air inlet and a heat exchanger in an air conditioner to prevent dust from flowing into the air conditioner.
ところで、空気調和機は、空調対象空間の上部に取り付けられることが多く、フィルタの清掃メンテナンスが行われ難いため、圧力損失の増大により送風機入力が上昇したり、空調効率が低下したりすることがある。 By the way, the air conditioner is often attached to the upper part of the air-conditioning target space, and cleaning maintenance of the filter is difficult to perform. Therefore, an increase in pressure loss may increase the fan input or decrease the air conditioning efficiency. is there.
そこで、フィルタの定期的な清掃の煩わしさを解消し、常に良好な送風状態を確保するとともに、安全性、信頼性の高い空気調和機のフィルタ装置及びフィルタ装置を得るための制御方法として、フィルタ上を非接触で可動なノズル装置を設けて、フィルタに付着した塵埃を吸い取ることができるようにするとともに、ノズル装置の移動にかかる時間やノズル装置を移動させる駆動モータに流れる電流の大小によりモータ負荷が異常に大きくなったことを検出して、故障等の自己診断を行うものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as a control method for eliminating the troublesome periodic cleaning of the filter, always ensuring a good air blowing state, and obtaining a safe and highly reliable air conditioner filter device and filter device, a filter A non-contact movable nozzle device is provided so that dust adhering to the filter can be sucked out, and the motor depends on the time it takes to move the nozzle device and the current flowing in the drive motor that moves the nozzle device. There has been proposed one that detects that a load has become abnormally large and performs a self-diagnosis such as a failure (see, for example, Patent Document 1).
また、フィルタに付着した埃を自動的に掻き取り捕集できるようにした空気清浄機に関し、掃除手段によりメインフィルタの掃除を行った後も、送風機用電動機の電流値を検出し、検出値が閾値を外れている場合はプリフィルタの掃除の必要性を報知手段により報知するものや、又、検出値が閾値から外れるとメインフィルタの掃除を開始するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, regarding an air purifier that can automatically scrape and collect dust adhering to the filter, the current value of the motor for the blower is detected even after the main filter is cleaned by the cleaning means, and the detected value is There have been proposed ones that notify the necessity of cleaning of the pre-filter by the notification means when the threshold value is deviated, and those that start the cleaning of the main filter when the detected value deviates from the threshold value (for example, Patent Documents). 2).
しかしながら、業務用空気調和機の場合、埃や油量の多い環境に設置されることも度々あり、このような場合には、フィルタに付着した油分を含んだ塵埃は、その塵埃を掻き取る側であるブラシ等の清掃部に徐々に付着し、フィルタの清掃効率が低下するばかりでなく、雑菌等の繁殖床となり不衛生である問題があった。 However, in the case of a commercial air conditioner, it is often installed in an environment where there is a large amount of dust or oil. In such a case, the dust containing oil adhering to the filter is the side that scrapes off the dust. In addition to gradually adhering to a cleaning part such as a brush, the cleaning efficiency of the filter is lowered, and there is a problem that it is unsanitary because it is a breeding bed for germs and the like.
このような油分を含んだ塵埃のブラシ等の清掃部への付着による清掃効率の低下の問題は、前述の吸引ノズル装置を非接触で移動させる駆動モータの電流値や送風機用電動機の電流値には現れないため、それらの手法によって解決できるものではなかった。 The problem of a decrease in cleaning efficiency due to adhesion of dust containing oil to a cleaning unit such as a brush is due to the current value of the drive motor and the current value of the motor for the blower that move the suction nozzle device in a non-contact manner. Cannot be solved by these methods.
本発明の技術的課題は、このような清掃部の汚れによる機能低下を自動的に検出し、空気調和機のユーザあるいはメンテナンス業者にメンテナンスが必要であることを知らせることができるようにすることにある。 The technical problem of the present invention is to automatically detect such functional deterioration due to contamination of the cleaning unit and to notify the user of the air conditioner or a maintenance company that maintenance is necessary. is there.
本発明に係る空気調和機のフィルタ自動清掃装置は、空気調和機の吸込口から吸込まれる空気中の塵埃を捕集するフィルタと、フィルタに付着した塵埃をこのフィルタに接触して掻き取る塵埃掻き取り手段を有する清掃機構と、フィルタと清掃機構を相対移動させるための駆動力を付与するモータと、モータの駆動電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された駆動電流値が閾値以上である場合にはメンテナンス時期であることを報知手段により報知させる制御装置と、を備えるものである。 The automatic filter cleaning device for an air conditioner according to the present invention includes a filter that collects dust in the air sucked from the air inlet of the air conditioner, and dust that scrapes the dust adhering to the filter in contact with the filter. A cleaning mechanism having scraping means, a motor for applying a driving force for moving the filter and the cleaning mechanism relative to each other, a current detection means for detecting a drive current value of the motor, and a drive current value detected by the current detection means And a control device for notifying that it is a maintenance time by a notifying means when is equal to or greater than a threshold value.
本発明に係る空気調和機のフィルタ自動清掃装置は、空気吸込口から吸込まれる空気中の塵埃を捕集するフィルタと、フィルタに付着した塵埃をこのフィルタに接触して掻き取る回転体からなる塵埃掻き取り手段を有する清掃機構と、フィルタと清掃機構を相対移動させるための駆動力を付与する第1モータと、回転体を駆動する第2モータと、第1モータまたは第2モータの少なくとも一方の駆動電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された駆動電流値が閾値以上である場合にはメンテナンス時期であることを報知手段より報知させる制御装置と、を備えるものである。 An automatic filter cleaning device for an air conditioner according to the present invention includes a filter that collects dust in the air sucked from an air suction port, and a rotating body that scrapes the dust adhering to the filter in contact with the filter. At least one of a cleaning mechanism having dust scraping means, a first motor for applying a driving force for relatively moving the filter and the cleaning mechanism, a second motor for driving the rotating body, and the first motor or the second motor. Current detection means for detecting the drive current value of the current and a control device for informing the notification means that it is a maintenance time when the drive current value detected by the current detection means is equal to or greater than a threshold value. .
本発明の空気調和機のフィルタ自動清掃装置においては、フィルタと清掃機構を相対移動させるための駆動力を付与するモータ(第1モータ)や掻き取り部(回転体)を駆動するモータの駆動電流値からフィルタの清掃効率の低下を検出することができ、これをユーザあるいはメンテナンス業者に知らせ、メンテナンスを促すことによって、清掃効率の低下によるフィルタの目詰りを未然に防ぐことができ、かつ塵埃、油分等の付着によるフィルタ清掃部位での雑菌の繁殖を回避することができる。 In the automatic filter cleaning device for an air conditioner according to the present invention, the driving current of the motor that drives the motor (first motor) and the scraping unit (rotating body) that applies the driving force for relatively moving the filter and the cleaning mechanism. It is possible to detect a decrease in the cleaning efficiency of the filter from the value, notify this to the user or a maintenance contractor, and prompt maintenance, so that the filter can be prevented from clogging due to a decrease in the cleaning efficiency, and dust, Propagation of germs at the filter cleaning site due to adhesion of oil or the like can be avoided.
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機の外観を下方より示す斜視図、図2はその空気調和機の内部構成を示す縦断面図、図3はそのフィルタ自動清掃装置における塵埃掻き取り部周辺の構成を示す斜視図、図4はモータ駆動電流検出器の構成例を示す回路図、図5は塵埃掻き取り部の汚染度(駆動電流値の変化)を示すグラフであり、フィルタ駆動用モータ、あるいは回転体からなる塵埃掻き取り手段駆動用モータの駆動電流を縦軸にとり、清掃運転回数を横軸にとったものである。
The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an indoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention from below, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of the air conditioner, and FIG. 3 is an automatic filter cleaning device. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the motor drive current detector, and FIG. 5 is a graph showing the degree of contamination (change in drive current value) of the dust scraper. Yes, the driving current of the filter driving motor or the dust scraping means driving motor made of a rotating body is plotted on the vertical axis, and the number of cleaning operations is plotted on the horizontal axis.
本実施形態の空気調和機は、図1及び図2のように空調機本体1が空調対象空間上部に吊り下げ設置されるようになっている。空調機本体1内の下部には、フィルタ自動清掃装置のユニット2が取り付けられ、さらにその下部に化粧パネル3が取り付けられている。また、空調機本体1内の中央天面には、送風機駆動用の電動機4が取り付けられ、その回転軸に送風機5が取り付けられている。送風機5の吹出し側には、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器6が配置され、熱交換器6の下方には、冷房運転時に空気が冷やされることによって発生する凝縮水を受けるドレンパン6aが配置されている。ドレンパン6aの周囲は、熱交換された空気が通過する風路7となっているとともに、ユニット2内のフィルタ自動清掃装置11周辺にも同様に風路7が形成されるようになっている。
In the air conditioner of the present embodiment, the
化粧パネル3は、その周縁部に、ドレンパン6aの風路7と連通する吹出口8が形成され、この吹出口8に、吹出し方向を制御する風向ベーン9が設けられている。また、化粧パネル3の中央には、吸込口10が形成され、その上方に図3のようにフィルタ15およびこのフィルタ15を自動的に清掃するフィルタ自動清掃装置11が配置され、さらにその上方に吸込んだ空気を送風機5へと導くベルマウス12が設置されている。
The
フィルタ15は、図3のようにエラストマなどの可撓性の高い材料で構成された所定の幅と長さを持つ枠部15aと、空気が流通するとともに塵埃を捕集できる大きさの網目状に形成され、枠部15aに規則的(マトリックス状)に配置された濾過部15bとで構成され、ガイド14a上に載置されるようになっている。また、フィルタ15の枠部15aには、フィルタ移動方向(図中に矢印で示す)に平行な2辺(両側縁部)に図示しないタイミングベルト状の歯部(又は一定間隔毎に開けた穴)が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
フィルタ15の一端側には、フィルタ移動方向と垂直な方向に回転軸を持ち、その両端に、フィルタ15の歯部と噛み合い、フィルタ15を駆動する歯車(又はスプロケット)16aを有する円筒状のドラム16と、フィルタ15をドラム16にU字状に掛け回せるようにフィルタ15を案内して、フィルタ15のドラム16からの浮き上がりを防止し、方向転換させるガイド14bが設けられている。
A cylindrical drum having a rotating shaft in a direction perpendicular to the filter moving direction at one end side of the
また、ドラム16と同じ方向に回転軸を持ち、ドラム16にU字状に掛け回されたフィルタ15と毛先が干渉するように配置され、例えば筒状の軸に毛足15mm程度の植毛テープを螺旋状に巻きつけて構成された回転体からなる塵埃掻き取り手段すなわちブラシ17と、その下部には透明樹脂で成形され外部から塵埃を視認できるように構成されたダストボックス19と、ブラシ17の毛を梳くように配置した櫛形部18とが設けられ、さらにドラム16とブラシ17それぞれの軸の一端に、ギアボックス21と、ドラム16駆動用のモータ(第1モータ)20a、及びブラシ17駆動用のモータ(第2モータ)20bが設置されている。前記ドラム16とブラシ17により清掃機構が構成されている。なお、第1及び第2モータ20a,20bは同じものを使用するとシステムを単純化しやすく、また安価に構成することができる。また、塵埃掻き取り手段におけるフィルタ接触部をここでは植毛としているが、このフィルタ接触部はヘラ状に形成してもよく、この場合にはメンテナンス時の塵埃掻き取り手段の洗浄が容易となる。
Further, the hair shaft has a rotation shaft in the same direction as the
第1及び第2モータ20a,20bは、図4のように制御基板23へ接続されている。また制御基板23には、これらモータ20a,20bの駆動電流検出部と、報知手段すなわち表示部24が接続されている。駆動電流検出は、例えばシャント抵抗22を第1モータ20a又は第2モータ20bと直列に接続し、抵抗の端子間電圧を検出することにより行われる。
The first and
なお、図4にはドラム16駆動用の第1モータ20aのみの駆動電流検出回路を示しているが、第1及び第2モータ20a,20b両方の駆動電流を検出する場合には、第2モータ20bの駆動電流検出回路、つまり第2モータ20bとシャント抵抗22のセットが追加されることは言うまでもない。
FIG. 4 shows a drive current detection circuit for only the
次に、本実施形態の空気調和機の動作について図1乃至図5に基づき説明する。 Next, the operation of the air conditioner of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
空気調和機の通常空調運転時、フィルタ15は、その両側縁部の歯部の一端側がフィルタ自動清掃装置11のドラム16側の歯車16aと噛み合った状態で図2のような位置に停止している。空気調和機が運転されると、電動機4により送風機5が回転し、空調対象空間内の空気は空気調和機内に取り込まれる。その際、吸込み気流は、化粧パネル3の吸込口10を通り、フィルタ15を通り、ベルマウス12を通り、送風機5内部を通過して熱交換器6へ吹き付けられ、冷媒と熱交換され、ドレンパン6a、ユニット2で形成される風路7を通過し、化粧パネル3の吹出口8から再び空調対象空間へ吹き出される。フィルタ15では、吸込まれた空気に含まれる塵埃を熱交換器6に持ち込ませないように捕集する。捕集された塵埃は徐々にフィルタ15を目詰りさせ圧力損失を増大させるため、フィルタ自動清掃装置11により定期的にフィルタ15に付着した塵埃を掻き取る運転が行われる。
During normal air-conditioning operation of the air conditioner, the
フィルタ自動清掃運転は、ドラム16の駆動モータすなわち第1モータ20aを駆動することにより行われる。これにより、ドラム16が図3中に矢印で示す方向(時計回り)に回転し、ドラム16の歯車16aで動力伝達されたフィルタ15はガイド14a,14bに案内されて、先端側がドラム16の周囲を移動する。ドラム16近傍でフィルタ15と干渉し接触する位置にはブラシ17が設けられているため、このブラシ17の毛先はフィルタ15に付着した塵埃を掻き取り、掻き取られた塵埃の一部はダストボックス19へ落ち、また一部はブラシ17に付着する。このブラシ17に付着した塵埃をダストボックス19内へ落とすため、第2モータ20bを駆動し、ブラシ17をドラム16と同じ時計回りに回転させる。これにより、ブラシ17に付着していた塵埃の一部は、櫛形部18によって稲穂が千歯式脱穀機で脱穀される如くダストボックス19へ落ち、また一部はブラシ17に堆積する。
The filter automatic cleaning operation is performed by driving the drive motor of the
このようなフィルタ自動清掃運転を行う際、駆動される第1モータ20a又は第2モータ20bの駆動電流は、制御基板23に備えられた電流検出部により検出され、この検出値が閾値以上であればメンテナンス時期であるとして、その旨を表示部24に表示することで報知する。駆動電流の検出は、既述したように第1モータ20a又は第2モータ20bに対して直列に接続されたシャント抵抗22によって行う。第1モータ20a又は第2モータ20bに流れる電流と、シャント抵抗22に流れる電流は同じであり、純抵抗であるシャント抵抗22はオームの法則に従った電位差を端子間に生じるため、この電位差を入力として制御基板23上で扱う。
When performing such a filter automatic cleaning operation, the drive current of the
メンテナンス時期を知らせる閾値の決定は以下のように行う。すなわち、埃や油量の多い環境に設置される空気調和機においては、フィルタ15に付着する塵埃には油分が含まれており、清掃運転を繰り返すうちにこの油分はブラシ17にも堆積するようになり、また調理油のように一度過熱された油は劣化し、酸化が進むにつれて粘度が高くなるため、ブラシ17とフィルタ15との摩擦力が高くなり、第1モータ20a又は第2モータ20bの必要トルクが上昇し、駆動電流値が上昇する。この駆動電流値の変化を示したものが図5である。フィルタ15、ブラシ17が新しい初期の頃(領域a)には、塵埃、油分の付着は徐々に進むものの、油分の粘性はまだそれほど高くない。酸化が進み、粘性が高くなってくると、ダストボックス19に落ちずにブラシ17に付着したままとなる塵埃量も多くなり、駆動電流値は相乗的に高くなる(領域b)。そして、塵埃、油分の保持量の限界を迎えて、駆動電流値は高いところで安定するようになる(領域c)。
The threshold value for notifying the maintenance time is determined as follows. That is, in an air conditioner installed in an environment where there is a large amount of dust or oil, the dust adhering to the
フィルタ15の清掃効率の低下を防ぎ、衛生的に保つには、領域aを過ぎたところでメンテナンスを促すように表示することが望ましい。この値は第1モータ20a、第2モータ20b、フィルタ15、ブラシ17の種類により異なるため実験により求めて決定する必要があるが、本発明者等による種々の実験の結果、概ね初期の電流値の+10%程度であることが判明している。
In order to prevent a reduction in the cleaning efficiency of the
また、閾値を複数設定し、閾値によって報知内容を異ならせて、例えば塵埃や油分によるブラシ17の汚染の度合いを知らせるようにしてもよい。すなわち、領域aと領域bの境付近で、第1の報知を行い、領域bに入ると、ブラシ17に付着した塵埃や油分は櫛形部18を避けるような位置に溜まるため、メンテナンス時期が近いことを知らせるとともに、ブラシ17を図中矢印方向の逆方向(反時計回り)に回転させてブラシ17に付着した前記のような塵埃や油分を落とすように試みる延命措置を図る。そして、領域cに入るとメンテナンスが必要であることを知らせる異常報知を行うようにする。領域cの閾値はモータのロック電流値の−10%程度に設定すればよい。
Further, a plurality of threshold values may be set, and notification contents may be varied depending on the threshold values to notify the degree of contamination of the
以上のように、本実施形態においては、フィルタ15を駆動する第1モータ20aの駆動電流、又はブラシ17を駆動する第2モータ20bの駆動電流を検出し、フィルタ清掃の効率が低下を始める段階でメンテナンスの必要性を知らせるようにしているため、常にフィルタ15を目詰り無く保つことができ、空調効率の低下を防止し、また長期使用可能な空気調和機が得られる。このため、エネルギ使用量の削減が可能である。また、フィルタ自動清掃装置11内の雑菌の繁殖や、異臭の発生を防ぐことができ、アレルゲンなどによる居住空間の環境悪化を回避できる。また、第1モータ20a又は第2モータ20bがロックするような故障の検出も可能で、このような場合にもメンテナンスの必要性を報知することができるため、製品の安全性、信頼性の向上にも役立てることができる。
As described above, in the present embodiment, the stage of detecting the drive current of the
なお、ここではフィルタ15と清掃機構(ドラム16とブラシ17)を相対移動させるのに、フィルタ15側を移動させるようにしたものを例に挙げて説明したが、これを清掃機構側を移動させたり、フィルタ15と清掃機構の双方を移動させるように構成しても良い。
In this example, the
また、ここではモータ駆動電流の検出は、フィルタ15を駆動する第1モータ20a、又はブラシ17を駆動する第2モータ20bのどちらでもよいとしたものを例に挙げて説明したが、第1モータ20aと第2モータ20bの両方の駆動電流を検出するように構成しても良く、この場合は、駆動電流の検出精度が向上する。また、いずれか一方のモータのみの駆動電流を検出する場合、ブラシ17を駆動する第2モータ20bの駆動電流を検出するように構成すれば、ブラシ17と櫛形部18の摩擦によるトルク増加も検出することができ、精度良くブラシ17の汚れを検出することができる。また、フィルタ15を駆動する第1モータ20aのみの駆動電流を検出する構成とした場合は、ブラシ17は回転しない固定方式としてもよい。
Here, the detection of the motor driving current has been described by taking as an example the case where either the
10 吸込口、11 フィルタ自動清掃装置、15 フィルタ、16 ドラム(清掃機構)、17 ブラシ(清掃機構の塵埃掻き取り手段)、20a 第1モータ、20b 第2モータ、22 シャント抵抗(電流検出手段)、23 制御基板(制御装置)、24 表示部(報知手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記フィルタに付着した塵埃を該フィルタに接触して掻き取る塵埃掻き取り手段を有する清掃機構と、
前記フィルタと前記清掃機構を相対移動させるための駆動力を付与するモータと、
前記モータの駆動電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された駆動電流値が閾値以上である場合にはメンテナンス時期であることを報知手段により報知させる制御装置と、
を備えることを特徴とする空気調和機のフィルタ自動清掃装置。 A filter that collects dust in the air sucked from the air suction port;
A cleaning mechanism having dust scraping means for scraping dust adhering to the filter in contact with the filter;
A motor for applying a driving force for relatively moving the filter and the cleaning mechanism;
Current detection means for detecting a drive current value of the motor;
A control device for informing the notification means that it is a maintenance time when the drive current value detected by the current detection means is equal to or greater than a threshold;
An automatic filter cleaning device for an air conditioner, comprising:
前記フィルタに付着した塵埃を該フィルタに接触して掻き取る回転体からなる塵埃掻き取り手段を有する清掃機構と、
前記フィルタと前記清掃機構を相対移動させるための駆動力を付与する第1モータと、 前記回転体を駆動する第2モータと、
前記第1モータまたは前記第2モータの少なくとも一方の駆動電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された駆動電流値が閾値以上である場合にはメンテナンス時期であることを報知手段より報知させる制御装置と、
を備えることを特徴とする空気調和機のフィルタ自動清掃装置。 A filter that collects dust in the air sucked from the air suction port;
A cleaning mechanism having a dust scraping means comprising a rotating body that scrapes the dust adhering to the filter in contact with the filter;
A first motor for applying a driving force for relatively moving the filter and the cleaning mechanism; a second motor for driving the rotating body;
Current detection means for detecting a drive current value of at least one of the first motor or the second motor;
A control device for notifying from the notification means that it is a maintenance time when the drive current value detected by the current detection means is greater than or equal to a threshold;
An automatic filter cleaning device for an air conditioner, comprising:
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