JP2018155471A

JP2018155471A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2018155471A
Application number: JP2017054743A
Authority: JP
Inventors: 芳紀中村; Yoshinori Nakamura
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-10-04

Abstract

【課題】フィルタを十分に清掃できる空気清浄機を提供する。【解決手段】清掃装置３０がシート状のフィルタ６が巻回された供給ロール４０と、フィルタ６を巻き取る巻取ロール５０と、巻取ロール５０を回転駆動する駆動モータ１００と、巻取ロール５０の回転に連動して回転するシャフト８１の周面にフィルタ６と摺動するブラシ毛８２を植設したブラシ体８０と、フィルタ６から脱落した塵埃を回収する集塵容器９２と、ブラシ毛８２に摺動してブラシ毛８２を除塵する除塵部９３とを有し、除塵部９３がブラシ体８０の軸方向に延びるとともにブラシ毛８２の先端が除塵部９３よりも径方向外側に配される。【選択図】図６

Description

本発明は、フィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機に関する。

特許文献１には従来の空気清浄機が開示されている。この空気清浄機は吸込口及び吹出口を開口する筐体を有する。筐体内には吸込口と吹出口とを連結する空気通路が設けられ、空気通路内には送風機が配される。吸込口に面してプレフィルタが配される。

上記構成の空気清浄機において、運転が開始されると、送風機が駆動されて吸込口から居室内の空気が吸い込まれる。吸込口から吸い込まれた空気はプレフィルタにより塵埃が捕集された後に吹出口から送出される。これにより、居室内の空気清浄を行うことができる。

近年、プレフィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機の要望が高くなっている。特許文献２には、プロジェクターの吸気口に面して配されるフィルタを清掃する清掃装置が開示されている。この清掃装置は、供給ロール、巻取ロール、ブラシ体、供給ロール用モータ、巻取ロール用モータ、ブラシ体用モータ、集塵容器及び除塵部を備える。

供給ロールにはシート状のフィルタが巻回されている。巻取ロールは巻取ロール用モータの駆動により回転し、供給ロールから引き出されたフィルタを巻き取る。一方、供給ロールは供給ロール用モータにより回転駆動され、巻取ロールに巻き取られたフィルタを巻き戻す。

ブラシ体はシャフト上にブラシ毛が植設され、巻取ロールの回転時にブラシ体用モータの駆動により回転する。これにより、ブラシ毛がフィルタを擦って塵埃を除去してフィルタが清掃される。除塵部は櫛状に形成された先端がブラシ毛に食い込んで配される。ブラシ体の回転により除塵部の先端がブラシ毛に摺動してブラシ毛に付着した塵埃を除塵する。集塵容器はフィルタ及びブラシ毛から脱落した塵埃を回収する。

特開２００９−６６４６６号公報（第８頁、第９頁、第１図）特許第５６２７０６６号公報（第６頁、第７頁、第１図、第４図）

しかしながら、上記特許文献２の清掃装置によると、ブラシ毛を除塵した塵埃が除塵部に残って再びブラシ毛に付着し、ブラシ毛からフィルタに付着する場合がある。このため、フィルタの清掃が不十分になる問題があった。

本発明は、フィルタを十分に清掃できる空気清浄機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、前記清掃装置がシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールを回転駆動する駆動モータと、前記巻取ロールの回転に連動して回転するシャフトの周面に前記フィルタと摺動するブラシ毛を植設したブラシ体と、前記フィルタから脱落した塵埃を回収する集塵容器と、前記ブラシ毛に摺動して前記ブラシ毛を除塵する除塵部とを有し、前記除塵部が前記ブラシ体の軸方向に延びるとともに前記ブラシ毛の先端が前記除塵部よりも径方向外側に配されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記除塵部は前記シャフトの鉛直下方に配されると好ましい。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記除塵部の断面形状は三角形に形成されると好ましい。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記除塵部が軸方向に溝を並設した櫛形に形成されると好ましい。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記ブラシ毛が前記シャフトに螺旋状に配されると好ましい。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記フィルタは前記巻取ロールの正転時に前記巻取ロールに巻き取られ、前記巻取ロールの逆転時に前記供給ロールに巻回され、前記巻取ロールの正転時と逆転時とで前記巻取ロールと前記ブラシ体との位相が異なることが好ましい。

また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記巻取ロールと前記ブラシ体とが同心に回転する第１連結部及び第２連結部を介して連結され、前記第１連結部は第１係合片を有し、前記第２連結部は遊びを有して前記第１係合片と係合する第２係合片を有し、前記第２歯車は遊びを有して前記第１係合片と係合する第２係合片を有し、前記巻取ロールの正転時に前記第２係合片に当接する前記第１係合片の回転位置と前記巻取ロールの逆転時に前記第２係合片に当接する前記第１係合片の回転位置とが異なることが好ましい。

本発明によると、ブラシ毛の先端が除塵部よりも径方向外側に配される。これにより、ブラシ毛上の塵埃がブラシ体の回転によって除塵部に摺動して径方向外側に掻き出され、除塵部の径方向外側の端縁上でブラシ毛から脱落する。このため、ブラシ毛から脱落した塵埃が除塵部上に留まりにくいため除塵部に残る塵埃を低減することができる。したがって、塵埃が除塵部からブラシ毛に再付着するのを防止してフィルタを十分に清掃することができる。

本発明の第１実施形態の空気清浄機を示す正面図本発明の第１実施形態の空気清浄機を示す側面断面図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置を示す分解斜視図本発明の第１実施形態の空気清浄機のプレフィルタを示す平面図本発明の第１実施形態の空気清浄機のブラシ体周辺を拡大して示す分解斜視図本発明の第１実施形態の空気清浄機のブラシ体を示す概略側面断面図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置の巻取ロール、ブラシ体、集塵容器及びギアユニットの内部を示す斜視図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置のギアユニットの内部の拡大斜視図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置の平歯車を示す側面図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置の平歯車を示す平面図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置の平歯車を示す平面図本発明の第１実施形態の空気清浄機の清掃装置の付勢部の分解斜視図本発明の第２実施形態の空気清浄機の清掃装置の除塵部の一部を示す斜視図本発明の第３実施形態の空気清浄機のブラシ体周辺を拡大して示す分解斜視図

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１及び図２は第１実施形態の空気清浄機の正面図及び側面断面図を示している。なお、矢印Ｓは空気の流れを示している。空気清浄機１は吸込口３及び吹出口４、５を開口して居室内の床面等に設置される筐体２を有する。筐体２は本体部２０及びカバー部２１を有する。カバー部２１は本体部２０の背面に対して着脱可能に配され、吸込口３を開口する。本体部２０は吹出口４、５をそれぞれ前面上部及び上面に開口する。

吹出口４、５には風向を可変する風向板１４、１５がそれぞれ設けられる。風向板１４は平板から成り、風向板１４に設けられた回動軸部（不図示）により上下方向に回動可能に支持される。風向板１４の下面には複数の縦ルーバ１４ａが左右方向に並んで垂設される。両側端部の縦ルーバ１４ａは前方へ行くほど左右方向の外方に傾斜している。

風向板１５は平板から成り、風向板１５の前部に設けられた回動軸部１５ｂにより上下方向に回動可能に支持される。風向板１５の下面には複数の縦ルーバ１５ａが左右方向に並んで垂設される。両側端部の縦ルーバ１５ａは後方へ行くほど左右方向の外方に傾斜している。

風向板１４、１５は空気清浄機１の運転停止時にそれぞれ吹出口４、５を閉じ、運転時に吹出口４、５を開く。

筐体２内には吸込口３と吹出口４、５とを連結する空気通路８が設けられる。空気通路８内には吸込口３から吹出口４、５に向かって（気流の上流から下流に向かって）順にプレフィルタ６（フィルタ）、脱臭フィルタ７、集塵フィルタ９、加湿部２００、送風機１０、イオン発生装置１１及びダンパ１２が設けられる。

空気通路８はイオン発生装置１１の下流で分岐する第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂを有する。第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂはそれぞれ吹出口４、５に連通し、第１分岐通路８ａの空気の流路の断面積は第２分岐通路８ｂの空気の流路の断面積よりも小さくなっている。

ダンパ１２は薄板状に形成され、回動軸部１２ａにより上下方向に回動可能に支持される。ダンパ１２は第１分岐通路８ａを閉じた位置（図２参照）から開く方向（図２において、反時計回り方向）に回動することができる。ダンパ１２により第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂの風量バランスが可変される。

送風機１０はモータ１０ａにより駆動されるシロッコファン等の遠心ファンにより形成され、軸方向に吸気して周方向に排気する。

プレフィルタ６はポリプロピレン等のシート状のメッシュにより形成され、吸込口３に面してカバー部２１に配される。プレフィルタ６によって吸気中の大きな塵埃を捕集することができる。

脱臭フィルタ７はハニカム状に形成され、空気中の臭気成分を吸着して空気を脱臭することができる。

集塵フィルタ９はＨＥＰＡフィルタから成り、濾材（不図示）を覆うように枠材（不図示）がホットメルトにより溶着される。集塵フィルタ９によって空気中の微細な塵埃や所定粒径（例えば３μｍ）よりも小さい粒径のＰＭ２．５等の微小粒子を捕集することができる。

加湿部２００は、トレイ２０１内の水に加湿フィルタ２０２の下部を浸漬し、加湿フィルタ２０２を通過する空気を加湿する。これにより、吹出口４、５から加湿空気が送出される。

イオン発生装置１１は高圧電圧の印加によりイオンを発生するイオン発生面１１ａを有し、イオン発生面１１ａは空気通路８内に面している。イオン発生面１１ａには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。イオン発生面１１ａの印加電圧が正電圧の場合は主としてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍから成るプラスイオンを発生し、負電圧の場合は主としてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは整数である。Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ_２Ｏ_２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は整数である。したがって、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口４、５から送出することにより居室内の除菌及び臭い除去を行うことができる。

Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ_２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ_２Ｏ・・・（１）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（２）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（３）

本体部２０の上面前部には操作部１９が設けられる。操作部１９は複数のボタン（不図示）を有し、使用者の操作によって空気清浄機１の動作設定を行う。各ボタンの操作により、吹出口４、５から送出される空気の風量の変更や空気の吹き出し方向の変更等を行うことができる。

また、カバー部２１にはプレフィルタ６を清掃する清掃装置３０が設けられる。図３は清掃装置３０の分解斜視図を示している。清掃装置３０は供給ロール４０、巻取ロール５０、ギアユニット６０、付勢部７０、ブラシ体８０、除塵部９３（図５参照）、集塵容器９２及び駆動モータ１００（図２参照）を有する。

供給ロール４０及び巻取ロール５０はカバー部２１の上部及び下部にそれぞれ配され、プレフィルタ６の両端を保持する。プレフィルタ６は清掃装置３０の停止時に供給ロール４０に巻回され、清掃装置３０の駆動時に供給ロール４０から送り出されて巻取ロール５０に巻き取られる。

供給ロール４０は左右方向に延びるシャフト４１を有し、シャフト４１の両端部にはキャップ４８が被嵌される。キャップ４８はカバー部２１の内面の上端部に配した支持部材４９により回転可能に支持される。これにより、供給ロール４０は左右方向に延びる回転軸で回転可能に配される。また、供給ロール４０の一端（右端）はキャップ４８を介して付勢部７０に連結される。

巻取ロール５０は左右方向に延びるシャフト５１を有し、シャフト５１の両端部にはキャップ５８が被嵌される。左右のキャップ５８はカバー部２１の内面の下端部に配した支持部材５９及びギアユニット６０によりそれぞれ回転可能に支持される。これにより、巻取ロール５０は左右方向に延びる回転軸で回転可能に配される。

図４はプレフィルタ６の平面図を示している。プレフィルタ６は巻取方向Ｗの両端部に左右方向に延びて供給ロール４０及び巻取ロール５０に保持されるバー材６ａを有する。また、プレフィルタ６は清掃装置３０の停止時に吸込口３に面して配される通気部６ｂと、清掃装置３０の駆動時に供給ロール４０から送り出される収納部６ｃとを有する。

収納部６ｃ上には通気部６ｂと区別して吸込口３から視認可能な図柄６ｇが設けられる。本実施形態では、図柄６ｇとして「お掃除中です」と赤い文字を用いている。なお、図柄６ｇに特に限定はなく、例えば、通気部６ｂと異なる色の縞模様等でもよい。

図５はブラシ体８０周辺を分解して示す斜視図であり、図６はブラシ体８０の概略側面断面図である。なお、図６中の破線で示すブラシ毛８２はブラシ体８０回転時の動作を示している。

ブラシ体８０はシャフト８１とブラシ毛８２とを有する。シャフト８１の軸方向の両端部は集塵容器９２に回転可能に支持される。ブラシ毛８２はシャフト８１の周面から放射状に植設され、所定間隔で螺旋状に配されている。シャフト８１の一端には平歯車６８が設けられ、後述のように清掃装置３０の駆動時にブラシ体８０が回転してプレフィルタ６上の塵埃を除去する。

集塵容器９２は透明な樹脂により形成され、上面を開口して両側部でブラシ体８０を回転可能に支持する。

除塵部９３はブラシ体８０の軸方向に延び、集塵容器９２の側壁９２ａに固定されて集塵容器９２内部に配される。

除塵部９３はブラシ体８０を集塵容器９２に載置した状態においてシャフト８１の鉛直下方に配される。このとき、ブラシ毛８２の先端は除塵部９３よりも径方向外側に配される。また、除塵部９３は断面形状が二等辺三角形に形成され、除塵部９３の底面はブラシ体８０の径方向に垂直に配されている。

蓋部９１はブラシ体８０の上部に配される。蓋部９１は左右端にわたって開口する開口部９１ａを有し、集塵容器９２の上面を覆う。ブラシ体８０のブラシ毛８２は開口部９１ａから外部に露出する。

ブラシ体８０が回転すると除塵部９３にブラシ毛８２が摺動し、ブラシ毛８２に付着した塵埃は径方向外側に掻き出される。このとき、ブラシ毛８２の先端は除塵部９３よりも径方向外側に配され、除塵部９３の径方向外側の端縁９３ａ上でブラシ毛８２から脱落する。このため、ブラシ毛８２から脱落した塵埃が除塵部９３上に留まりにくいため除塵部９３に残る塵埃を低減することができる。したがって、塵埃が除塵部９３からブラシ毛８２に再付着するのを防止してプレフィルタ６を十分に清掃することができる。

また、ブラシ毛８２はシャフト８１の周面に螺旋状に所定間隔で植設される。このため、プレフィルタ６上にブラシ毛８２が軸方向に順に摺動し、駆動モータ１００の負荷を低減することができる。

また、螺旋状に配されるブラシ毛８２によりシャフト８１上には周方向においてブラシ毛８２の形成領域と非形成領域とが交互に設けられる。このため、ブラシ体８０の回転時にブラシ毛８２の形成領域と非形成領域とが交互に除塵部９３に面する。除塵部９３に付着した塵埃は除塵部９３がブラシ毛８２の非形成領域に面した際に落下し易い。これにより、除塵部９３に付着し続ける塵埃を取り除いて塵埃が除塵部９３からブラシ毛８２に再付着するのをより防止することができる。

また、除塵部９３はシャフト８１の鉛直下方に配されているため、ブラシ毛８２の回転方向に面した傾斜面９３ｂ上の塵埃が落下しやすくなる。これにより、除塵部９３に残る塵埃をより低減することができる。

また、除塵部９３の断面形状は三角形に形成されるため下端部のエッジが尖鋭になり、除塵部９３に付着した塵埃は除塵部９３の傾斜面９３ｂを摺動して下方に落下し易い。これにより、除塵部９３に付着し続ける塵埃を取り除いて塵埃が除塵部９３からブラシ毛８２に再付着するのをより防止することができる。

また、除塵部９３の断面形状は二等辺三角形に形成され、除塵部９３の底面がブラシ体８０の径方向に垂直に配されている。これにより、ブラシ体８０が図５の矢印Ａ方向から見て時計回り（正転）方向又は反時計回り（逆転）方向のいずれの方向に回転しても、効率良く除塵することができる。

ブラシ体８０によってプレフィルタ６から除去された塵埃及び除塵部９３によってブラシ体８０から除去された塵埃は集塵容器９２内に溜められる。この時、集塵容器９２は透明な樹脂により形成されるため、使用者は集塵容器９２内の塵埃量を容易に把握することができる。

また、ブラシ毛８２の先端を除塵部９３よりも径方向外側に配して除塵部９３の体積を小さく形成することにより、集塵容器９２内により多量の塵埃を溜めることができる。従って、使用者が集塵容器９２内の塵埃を捨てる回数を減らせるため利便性が向上する。

なお、除塵部９３の断面形状は三角形以外に円形または多角形でもよい。また、シャフト８１の鉛直下方以外の位置に除塵部９３を配してもよい。また、ブラシ毛８２をシャフト８１の周面に螺旋状以外の形状に植設してもよい。

駆動モータ１００（図２参照）は筐体２の本体部２０内に配され、駆動モータ１００の回転軸（不図示）は本体部２０の背面から後方に向かって突出している。

また、プレフィルタ６の前方には所定の隙間を有して押え部材２２が配される。押え部材２２はカバー部２１に対して着脱可能に取り付けられる。押え部材２２によってプレフィルタ６を吸込口３に沿って安定して配置し、吸込気流によるプレフィルタ６の弛みを防止することができる。

図７は清掃装置３０の巻取ロール５０、ブラシ体８０、除塵部９３（図５参照）、集塵容器９２及びギアユニット６０の内部を示す斜視図である。図８はギアユニット６０の内部の拡大斜視図である。ギアユニット６０は、傘歯車６１、傘歯車６２、平歯車６３、平歯車６４、内歯車６５、平歯車６６（第１連結部）、平歯車６７（第２連結部）をハウジング６０ａ（図３参照）内に有する。ハウジング６０ａはカバー部２１（図３参照）にネジ止めされる。

傘歯車６１は軸方向が前後方向に配され、駆動モータ１００（図２参照）の回転軸（不図示）に嵌合する嵌合孔６１ａを軸上に有する。傘歯車６２は軸方向を左右方向に配され、傘歯車６１に噛合する。平歯車６３は傘歯車６２と同心に一体形成される。

平歯車６３の軸部６３ａはキャップ５８の凸部５８ａ（図３参照）が嵌合する嵌合孔（不図示）を有する。これにより、平歯車６３及び傘歯車６２は巻取ロール５０に連結される。

平歯車６４は平歯車６３の下方に配置され、平歯車６３に噛合する。内歯車６５は平歯車６４と一体に設けられる。平歯車６６は内歯車６５に噛合する。平歯車６７は平歯車６６と連結しており、同心一体に回転する。ブラシ体８０の一端に設けられる平歯車６８は平歯車６７に噛合する。

図９は平歯車６６及び平歯車６７を分解して示す側面図であり、図１０、図１１は平歯車６６、平歯車６７の平面図である。なお、図１０は図９の矢印Ｂ方向から見た図であり、図１１は図９の矢印Ａ方向から見た図である。

平歯車６６の軸部６６ａが平歯車６７の嵌合孔６７ａに挿嵌されて平歯車６６は平歯車６７に連結する。また、軸部６６ａの先端には係合片（第１係合片）６６ｂが形成され、嵌合孔６７ａの内部には係合片（第２係合片）６７ｂが形成されている。

係合片６６ｂは一文字状の２回対称に形成されている。係合片６７ｂは中心角が９０°の扇状であり、周方向の２箇所に対向して２回対称に配されている。

軸部６６ａを嵌合孔６７ａに挿嵌したとき係合片６６ｂは２つの係合片６７ｂの間に配される。これにより、平歯車６６を矢印Ａ方向から見て反時計回り又は平歯車６６を矢印Ａ方向から見て時計回りのいずれの方向に回転させた場合でも係合片６６ｂと係合片６７ｂとが当接して平歯車６６と平歯車６７とが同心一体に回転する。

なお、周方向に隣接する２つの係合片６７ｂの間には遊びを有しており、正転時に係合片６７ｂに当接する係合片６６ｂの回転位置（図９中、一点鎖線で示す）と逆転時に係合片６７ｂに当接する係合片６６ｂの回転位置（図９中、破線で示す）とが異なる。このとき、平歯車６６を矢印Ａ方向から見て時計回りに回転させた時と反時計回りに回転させた時とでは平歯車６６と平歯車６７との間で約９０°の位相差が生じる。

なお、本実施形態では遊びを有する係合片６７ｂを平歯車６７に設け、係合片６６ｂを平歯車６６に設けたが、係合片６７ｂを平歯車６６に設け、係合片６６ｂを平歯車６７に設けてもよい。また、本実施形態では平歯車６６と平歯車６７との間で約９０°の位相差を設けたが、位相差は任意に設定することができる。

駆動モータ１００の駆動により傘歯車６１、傘歯車６２を介して巻取ロール５０が回転する。また、傘歯車６２と一体の平歯車６３の回転により平歯車６４、内歯車６５、平歯車６６、平歯車６７、平歯車６８を介してブラシ体８０が回転する。傘歯車６２と一体の平歯車６３と、ブラシ体８０に連結される平歯車６４とが噛合するため、巻取ロール５０に平行に配されるブラシ体８０を容易に回転させることができる。

この時、平歯車６４と一体の内歯車６５が設けられるため、ブラシ体８０の回転軸上の平歯車６８を平歯車６３の回転軸（軸部６３ａ）と平歯車６４の回転軸との間に配置することができる。これにより、巻取ロール５０上のプレフィルタ６に摺動するブラシ体８０を容易に巻取ロール５０に接近して配置することができる。

なお、傘歯車６１、６２は交差軸歯車であればよい。また、各平歯車は平行軸歯車であればよく、はすば歯車等を用いてもよい。

図１２は清掃装置３０の付勢部７０の分解斜視図を示している。付勢部７０は互いにネジ止めされるハウジング７８、７９内に収納される回転体７１及び回転体７２を有する。回転体７１の軸方向の一端面から挟持部７１ａが突設されるとともに他端面には溝部７１ｂが設けられる。溝部７１ｂにはキャップ４８に設けられた係止部４８ａが嵌合する。これにより、回転体７１が供給ロール４０の軸部を係止し、供給ロール４０が付勢部７０に接続される。

回転体７２は回転体７１側の内部にゼンマイ７５を収納する。ゼンマイ７５の一端（内端）は回転体７１の挟持部７１ａにより挟持され、他端（外端）は回転体７２の内周面上に取り付けられる。右側面から見て（矢印Ａ方向から見て）回転体７１が回転体７２に対して時計回りに回転するとゼンマイ７５の付勢力が大きくなる。すなわち、矢印Ａ方向から見て回転体７２が回転体７１に対して時計回りに回転するとゼンマイ７５の付勢力が小さくなる。

回転体７２の軸方向の外側（右側）の外周面には、複数の爪７２ａが所定間隔で設けられる。ハウジング７８内にはストッパ７７が軸支され、ストッパ７７は回転体７２を押圧する方向にねじりコイルばね７７ａによって付勢される。これにより、回転体７２はストッパ７７と爪７２ａとの係合によって矢印Ａ方向から見てゼンマイ７５の付勢力を小さくする時計回りの回転が規制される。

ハウジング７８の右側面には開口部７８ａが開口し、開口部７８ａを覆うように円筒形状のハンドル７３が配される。ハウジング７８内には開口部７８ａよりも大径の鍔部７３ａが配される。開口部７８ａを介してハンドル７３と鍔部７３ａとがハウジング７８の外壁に対して軸方向に所定の隙間を有してネジ止めされる。これにより、ハンドル７３がハウジング７８に回転可能に取り付けられる。

ハウジング７８内には鍔部７３ａの軸方向の内側（左側）に連結部材７４が配される。回転体７２と連結部材７４との間には圧縮バネ７６が配され、連結部材７４が軸方向の外側（右側）に付勢される。連結部材７４の周面には複数の切欠き部７４ｃが所定間隔で形成される。回転体７２の軸方向の外端部には切欠き部７４ｃに嵌合する放射状に延びた複数のリブ７２ｃが形成される。これにより、連結部材７４は回転体７２と一体に回転する。

連結部材７４は鍔部７３ａ及び開口部７８ａよりも大径に形成される。連結部材７４の軸方向の外側（右側）の面には複数の傾斜部７４ａ及び複数のリブ７４ｂが所定間隔で設けられる。傾斜部７４ａは矢印Ａ方向から見て反時計回りに漸次高く形成される。リブ７４ｂは傾斜部７４ａの頂部に隣接して放射状に延び、頂部よりも高く形成される。

また、鍔部７３ａの軸方向の内側の面（左側面）にはリブ７４ｂに係合する放射状に延びた複数のリブ７３ｂが設けられる。ハウジング７８の内壁面にはリブ７４ｂに係合する突起部（不図示）が設けられる。

ハンドル７３を矢印Ａ方向から見て時計回りに回転させると、リブ７４ｂがリブ７３ｂに係合するとともにハウジング７８の突起部に係合する。これにより、ハンドル７３の回転が規制される。

一方、ハンドル７３を矢印Ａ方向から見て反時計回りに回転させると、リブ７３ｂが傾斜部７４ａ上を摺動する。このため、連結部材７４が圧縮バネ７６の付勢力に抗して軸方向内側に移動し、リブ７４ｂがハウジング７８の突起部から軸方向に離れる。これにより、ハンドル７３を回転させることができ、リブ７４ｂがリブ７３ｂに係合して回転体７２がゼンマイ７５の付勢力を大きくする方向に回転する。すなわち、ハンドル７３によって回転体７２が回転操作される。

上記構成の空気清浄機１において、操作部１９の操作により運転が開始されると、カバー部２１が本体部２０に取り付けられているか否かが判断される。カバー部２１が本体部２０に取り付けられていると判断されると、送風機１０及びイオン発生装置１１が駆動される。これにより、吸込口３から居室内の空気が吸い込まれて送風通路８を流通する。この時、プレフィルタ６により空気中に大きな塵埃が捕集される。また、脱臭フィルタ７により空気が脱臭され、集塵フィルタ９により空気中の微細な塵埃やＰＭ２．５等の微小粒子が捕集される。

そして、イオン発生装置１１により発生したイオンが空気に含まれる。イオンを含んだ空気は吹出口４、５の一方または両方から居室内に吹き出される。これにより、空気清浄機１の送風動作が行われ、居室内の空気清浄が行われる。

次に、清掃装置３０の動作について説明する。所定の時期になると、清掃装置３０が駆動されて清掃装置３０による清掃動作が開始される。清掃動作は例えば空気清浄機１の所定期間内の累積運転時間が所定時間を超えた場合に開始される。清掃装置３０の駆動時に送風機１０は停止される。

清掃装置３０が駆動されると駆動モータ１００が回転し、傘歯車６１（図６、図７参照）が正面から見て反時計回りに回転する。傘歯車６２及び平歯車６３は右側面から見て（矢印Ａ方向から見て）時計回りに回転する。これにより、巻取ロール５０は右側面から見て時計回りに回転（正転）し、供給ロール４０からプレフィルタ６を引き出して巻き取る。

平歯車６４、内歯車６５、平歯車６６及び平歯車６７は右側面から見て反時計回りに回転し、平歯車６８は右側面から見て時計回りに回転する。これにより、ブラシ体８０は右側面から見て時計回りに回転する。この時、ブラシ体８０のブラシ毛８２は巻取ロール５０上のプレフィルタ６に摺動する。これにより、プレフィルタ６上の塵埃が除去され、塵埃は集塵容器９２内に集塵される。

この時、巻取ロール５０の回転方向とブラシ体８０の回転方向とが同じ方向になる。このため、ブラシ体８０のブラシ毛８２はプレフィルタ６の進行方向と逆方向からプレフィルタ６に摺動する。したがって、ブラシ体８０はプレフィルタ６上の塵埃を確実に除去することができる。

また、ブラシ体８０の周速は巻取ロール５０の周速よりも大きいと望ましい。これにより、プレフィルタ６上でブラシ毛８２の周方向の接触長さをブラシ毛８２の接触する周期よりも長くし、プレフィルタ６上にブラシ毛８２を隙間なく接触させることができる。

また、回転するブラシ体８０のブラシ毛８２は除塵部９３に摺動する。これにより、ブラシ毛８２に付着した塵埃が径方向外側に掻き出され、除塵部９３の径方向外側の端縁９３ａ上でブラシ毛８２から脱落して集塵容器９２内に落下する。

プレフィルタ６が巻取ロール５０に巻き取られる時、供給ロール４０に接続される付勢部７０の回転体７１（図８参照）は右側面から見て（矢印Ａ方向から見て）時計回りに回転する。これにより、ゼンマイ７５が巻かれ、ゼンマイ７５の付勢力が大きくなる。

この時、プレフィルタ６の収納部６ｃ上の図柄６ｇ（図４参照）が下方に移動し、吸込口３を介して視認される。これにより、使用者は清掃装置３０の駆動中であること容易に認識することができる。このため、使用者が故障によって送風機１０が停止したと誤認することを防止できる。なお、清掃装置３０の駆動時に送風機１０を低速運転してもよい。

駆動モータ１００の回転量が所定値に到達すると、駆動モータ１００が反転する。これにより、傘歯車６１が巻取時とは反対方向（本実施形態では時計回り方向）に回転する。傘歯車６２及び平歯車６３は右側面から見て（矢印Ａ方向から見て）反時計回りに回転する。これにより、巻取ロール５０は右側面から見て反時計回りに回転（逆転）する。

また、平歯車６４、内歯車６５、平歯車６６及び平歯車６７は右側面から見て時計回りに回転し、平歯車６８は右側面から見て反時計回りに回転する。これにより、ブラシ体８０は右側面から見て反時計回りに回転する。

なお、平歯車６６が右側面から見て時計回りに回転開始してから係合片６６ｂが回転位置を変えて係合片６７ｂと当接するまで平歯車６７は回転しない。これにより、平歯車６６と平歯車６７との間で正転時に対する位相差が発生する。従って、巻取ロール５０の回転方向が正逆反転する際に巻取ロール５０とブラシ体８０との間でも位相差が発生する。

このため、プレフィルタ６が巻取ロール５０に巻取られる時とプレフィルタ６が供給ロール４０に巻回される時とでプレフィルタ６とブラシ毛８２との接触位置を変えてプレフィルタ６上にブラシ毛８２を隙間なく接触させることができる。したがって、ブラシ体８０はプレフィルタ６上の塵埃をより確実に除去することができる。

巻取ロール５０によるプレフィルタ６の巻取が終わった時にゼンマイ７５の付勢力は巻取前よりも大きくなっている。このため、駆動モータ１００を反転させると、ゼンマイ７５の復元力によって回転体７１が右側面から見て反時計回りに回転する。これにより、プレフィルタ６が供給ロール４０に巻回される。

駆動モータ１００の回転量が所定値に到達すると、駆動モータ１００が停止される。以上により、清掃装置３０による清掃動作が終了する。

なお、巻取ロール５０の外径を検知するセンサを設けてもよい。これにより、プレフィルタ６を巻き取った状態の巻取ロール５０の外径が所定の外径よりも大きくなったことを検知して駆動モータ１００を反転させることができる。また、巻取ロール５０の外径が所定の外径よりも小さくなったことを検知して駆動モータ１００を停止させることができる。

清掃装置３０による清掃動作の終了後に、使用者は集塵容器９２をカバー部２１から取り外し、集塵容器９２に溜まった塵埃を廃棄することができる。

また、プレフィルタ６は交換時にプレフィルタ６の一端を取り付けられた供給ロール４０がカバー部２１に装着される。そして、プレフィルタ６の下端が巻取ロール５０に取り付けられる。

この時、供給ロール４０と巻取ロール５０との間のプレフィルタ６に弛みが生じている場合がある。この場合に使用者が付勢部７０のハンドル７３を右側面から見て（矢印Ａ方向から見て）反時計回りに回すと、回転体７１、７２が右側面から見て反時計回りに回転する。これにより、プレフィルタ６が供給ロール４０に巻き取られ、プレフィルタ６の弛みを解消することができる。したがって、送風機１０を駆動させた際に吸込口３から吸い込まれた空気がプレフィルタ６を確実に通過することができる。

本実施形態によると、除塵部９３がブラシ体８０の軸方向に延びるとともにブラシ毛８２の先端が除塵部９３よりも径方向外側に配される。これにより、ブラシ毛８２上の塵埃がブラシ体８０の回転によって除塵部９３に摺動して径方向外側に掻き出され、除塵部９３の径方向外側の端縁９３ａ上でブラシ毛８２から脱落する。このため、ブラシ毛８２から脱落した塵埃が除塵部９３上に留まりにくいため除塵部９３に残る塵埃を低減することができる。したがって、塵埃が除塵部９３からブラシ毛８２に再付着するのを防止してプレフィルタ６を十分に清掃することができる。

また、除塵部９３がシャフト８１の鉛直下方に配されることにより、ブラシ毛８２の回転方向に面した側面上の塵埃が落下しやすくなる。これにより、除塵部９３に残る塵埃をより低減することができる。

また、ブラシ毛８２がシャフト８１に螺旋状に配されるため、駆動モータ１００の負荷を低減することができる。また、シャフト８１上の周方向にブラシ毛８２の形成領域と非形成領域とが交互に設けられる。このため、除塵部９３に非形成領域が面した際に除塵部９３上の塵埃が落下しやすく、除塵部９３からブラシ毛８２に再付着するのをより防止することができる。

また、巻取ロール５０の正転時と逆転時とで巻取ロール５０とブラシ体８０との位相が異なるため、プレフィルタ６とブラシ毛８２との接触位置を変えてプレフィルタ６上にブラシ毛８２を隙間なく接触させることができる。したがって、ブラシ体８０はプレフィルタ６上の塵埃をより確実に除去することができる。

また、巻取ロール５０とブラシ体８０とが平歯車６６（第１連結部）及び平歯車６７（第２連結部）を介して連結され、平歯車６６及び平歯車６７にそれぞれ係合片６６ｂ（第１係合片）、係合片６７ｂ（第２係合片）が設けられる。係合片６７ｂは遊びを有して第１係合片６６ｂと係合し、巻取ロール５０の正転時に第２係合片６７ｂに当接する係合片６６ｂの回転位置と巻取ロール５０の逆転時に第２係合片６７ｂに当接する係合片６６ｂの回転位置とが異なる。これにより、巻取ロール５０の正転時と逆転時とで巻取ロール５０とブラシ体８０との位相が異なる清掃装置を容易に実現することができる。

なお、本実施形態では、平歯車６６と平歯車６７との間で正転時と逆転時とで位相差を発生させたが、同心に回転して連結される部材間であればどこでも位相差を発生させることができる。例えば、平歯車６３の軸部６３ａキャップ５８との間で位相差を発生させるてもよい（図８参照）。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１３は第２実施形態の空気清浄機の除塵部の一部を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１２に示した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では、除塵部９３の形状が第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

除塵部９３は軸方向に溝９３ｃを並設した櫛形に形成されている。溝９３ｃを形成することにより、ブラシ体８０が回転するとブラシ毛８２が溝９３ｃによって梳かれる。これにより、除塵部９３はブラシ毛８２に付着した塵埃をより効率良く除去することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１４は第３実施形態の空気清浄機のブラシ体周辺を拡大して示す分解斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１２に示した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では、除塵部９３が枠体９４に固定されて集塵容器９２に取付けられている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

枠体９４は環状であり、集塵容器９２の周壁上部に載置される。シャフト８１の軸方向の両端部は枠体９４に回転可能に支持される。また、枠体９４には開口部９４ａを跨ぐ支持部９４ｂが設けられ、支持部９４ｂの上面に除塵部９３が固定されている。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、集塵容器９２の周壁上部に載置される枠体９４上に除塵部９３を設けることにより、集塵容器９２から除塵部９３を容易に取り外すことができる。これにより、集塵容器９２に溜まった塵埃を廃棄する際に、除塵部９３に塵埃が引っ掛かるのを防止して利便性を向上することができる。

本発明は、フィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機に利用することができる。

１空気清浄機
２筐体
３吸込口
４、５吹出口
６プレフィルタ（フィルタ）
６ａバー材
６ｂ通気部
６ｃ収納部
６ｇ図柄
７脱臭フィルタ
８空気通路
８ａ第１分岐通路
８ｂ第２分岐通路
９集塵フィルタ
１０送風機
１１イオン発生装置
１２ダンパ
１４、１５風向板
２０本体部
２１カバー部
２２押え部材
３０清掃装置
４０供給ロール
４１シャフト
４１ａ芯材
４１ｄスリーブ
５０巻取ロール
６０ギアユニット
６１傘歯車
６１ａ嵌合孔
６２傘歯車
６３平歯車
６３ａ軸部
６４平歯車
６５内歯車
６６平歯車（第１連結部）
６６ａ軸部
６６ｂ係合片（第１係合片）
６７平歯車（第２連結部）
６７ａ嵌合孔
６７ｂ係合片（第２係合片）
７０付勢部
７１回転体
７１ａ挟持部
７２回転体
７２ａ爪
７２ｃリブ
７３ハンドル
７３ａ鍔部
７３ｂリブ
７４連結部材
７４ｂリブ
７４ｃ切欠き部
７５ゼンマイ
７６圧縮バネ
７７ストッパ
７７ａねじりコイルばね
７８、７９ハウジング
８０ブラシ体
８１シャフト
８２ブラシ毛
９１蓋部
９１ａ開口部
９２集塵容器
９２ａ側壁
９３除塵部
９３ａ端縁
９３ｂ傾斜面
９３ｃ溝
９４枠体
９４ａ開口部
９４ｂ支持部
１００駆動モータ
２００加湿部
２０１トレイ
２０２加湿フィルタ

Claims

吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、
前記清掃装置がシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールを回転駆動する駆動モータと、前記巻取ロールの回転に連動して回転するシャフトの周面に前記フィルタと摺動するブラシ毛を植設したブラシ体と、前記フィルタから脱落した塵埃を回収する集塵容器と、前記ブラシ毛に摺動して前記ブラシ毛を除塵する除塵部とを有し、
前記除塵部が前記ブラシ体の軸方向に延びるとともに前記ブラシ毛の先端が前記除塵部よりも径方向外側に配されることを特徴とする空気清浄機。
前記除塵部は前記シャフトの鉛直下方に配されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記除塵部の断面形状は三角形に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機。
前記除塵部が軸方向に溝を並設した櫛形に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気清浄機。
前記ブラシ毛が前記シャフトに螺旋状に配されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気清浄機。
前記フィルタは前記巻取ロールの正転時に前記巻取ロールに巻き取られ、前記巻取ロールの逆転時に前記供給ロールに巻回され、
前記巻取ロールの正転時と逆転時とで前記巻取ロールと前記ブラシ体との位相が異なることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気清浄機。
前記巻取ロールと前記ブラシ体とが同心に回転する第１連結部及び第２連結部を介して連結され、前記第１連結部は第１係合片を有し、前記第２連結部は遊びを有して前記第１係合片と係合する第２係合片を有し、前記巻取ロールの正転時に前記第２係合片に当接する前記第１係合片の回転位置と前記巻取ロールの逆転時に前記第２係合片に当接する前記第１係合片の回転位置とが異なることを特徴とする請求項６に記載の空気清浄機。