JP2019152416A - 空気調和機のフィルタ清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタに捕集された塵埃が付着した清掃用回転ブラシから効果的に塵埃を取り除いて残存し難くした空気調和機のフィルタ清掃装置を提供する。【解決手段】フィルタ清掃装置１１は、空気調和機１に搭載されるフィルタ清掃装置であって、空気調和機１の吸込口６に吸い込まれる空気Ｇ中の塵埃Ｄを捕集する可撓性のフィルタ７が収納され、フィルタ７の往路と復路の摺動を可能にする移動路１３を有するフィルタガイド１５と、フィルタ７の摺動を実行するフィルタ駆動体１７と、フィルタ駆動体１７を駆動する駆動機構２１と、フィルタ７に捕集された塵埃Ｄを取り除くフィルタ清掃ユニット４１とを備え、フィルタ清掃ユニット４１は、フィルタ７に捕集された塵埃Ｄを掻き落とす清掃用回転ブラシ４３と、清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを掻き落とす除去用ブラシ４７と、描き落とされた塵埃Ｄを受ける塵埃受け部４９とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和機に取り付けられたフィルタの清掃を行うフィルタ清掃装置に関するものである。

この種の空気調和機のフィルタ清掃装置として、特許文献１に記載されている装置が挙げられる。この空気調和機のフィルタ清掃装置は、フィルタに捕集された塵埃を掻き落とすブラシと、このブラシに付着した塵埃を掻き落とす櫛とを備えている。

特開２０１３−１４２２５１号公報

従来の上記フィルタ清掃装置は、ブラシに付着した塵埃を櫛によって掻き落とす構造である。櫛による掻き落とし構造であるので、その図７から図１０で説明されているように、ブラシに付着した塵埃が該ブラシや櫛に残存しやすい問題があった。

本発明の目的は、フィルタに捕集された塵埃を掻き落とすブラシに付着した塵埃を除去する際に、該塵埃がブラシに残存し難い空気調和機のフィルタ清掃装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置は、空気調和機に搭載されるフィルタ清掃装置であって、前記空気調和機の吸込口に吸い込まれる空気中の塵埃を捕集する可撓性のフィルタが収納され、前記フィルタの往路と復路の摺動を可能にする移動路を有するフィルタガイドと、前記フィルタの前記摺動を実行するフィルタ駆動体と、前記フィルタ駆動体を駆動する駆動機構と、前記フィルタに捕集された塵埃を取り除くフィルタ清掃ユニットと、を備え、前記フィルタ清掃ユニットは、前記フィルタに捕集された塵埃を掻き落とす清掃用回転ブラシと、前記清掃用回転ブラシに付着した前記塵埃を掻き落とす除去用ブラシと、前記掻き落とされた塵埃を受ける塵埃受け部と、を備えることを特徴とする。

ここで、「フィルタ駆動体」とは、フィルタに送り力を付与できる状態でフィルタと接触しているギア、円板、プーリ、ローラ等の回転体を意味する。例えばフィルタとの接触面に凸部或いは凹部が送り方向に並んで設けられている回転体であり、一例としてギアが挙げられる。又は接触部分の摩擦力でフィルタに送り力を付与する構造の回転体でもよい。

本態様によれば、清掃用回転ブラシに付着した塵埃を除去用ブラシによって掻き落とすので、除去用ブラシと清掃用回転ブラシとのブラシ同士の接触によって付着した塵埃を掻き落とすことになる。即ち、両ブラシのブラシ先端同士が、互いに作用し合って、両者が動きつつ他方に当たることになる。
ここで、除去用ブラシ自体が自らは動かない構造（回転等しない構造）である場合は、除去用ブラシの先端部が他方の清掃用回転ブラシの先端部から回転力の作用を受け、その回転力に対する反作用として、該除去用ブラシの先端部が根元部を基点にして揺動等する動きとなる。
従って、従来の櫛のような一方が静的な状態で清掃用回転ブラシに接触する状態とは違って、両ブラシのブラシ先端同士が、互いに作用し合って、両者が動きつつ付着した塵埃を掻き落とすことになる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記除去用ブラシは、前記清掃用回転ブラシに対して自ら動いて動的に接触することにより前記塵埃を掻き落とすことを特徴とする。
ここで、「自ら動いて動的に接触して前記塵埃を掻き落とす」における「動的に接触」とは、除去用ブラシ自体が自ら回転或いは揺動等、運動エネルギーを有する状態で清掃用回転ブラシに接触し、この接触により清掃用回転ブラシに付着している塵埃を掻き落とすことを意味する。
「動的」は連続駆動に限らず間欠駆動も含まれる。

本態様によれば、除去用ブラシ自体も回転や揺動等により自らも動いて、運動エネルギーを有する状態で清掃用回転ブラシに接触する。そして、この自らも動きつつの動的な接触により清掃用回転ブラシに付着している塵埃を掻き落とすことになる。
除去用ブラシが自ら動かない状態では、他方の清掃用回転ブラシの回転力の作用を受けたことに基く反作用として除去用ブラシの先端部が根元部を基点にして揺動等する受動的な動きになる。
本態様によれば、除去用ブラシは、前記受動的な動きではなく、自ら能動的に動いて運動エネルギーを有する状態で清掃用回転ブラシに接触する。これにより、前記「動的な接触」による塵埃除去力は除去用ブラシの前記運動エネルギーの分、大きくなる。従って、清掃用回転ブラシに付着している塵埃を一層残存少なく効果的に除去することが可能になる。

本発明の第３の態様は、第２の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記除去用ブラシは前記清掃用回転ブラシと同方向に回転する回転ブラシであることを特徴とする。

本態様によれば、除去用ブラシは清掃用回転ブラシと同方向に回転する回転ブラシである。よって、両ブラシは同方向に回転するので、ブラシ同士の接触部となるブラシ先端部は互いに逆方向に動きつつ接触することになる。これにより、清掃用回転ブラシに付着している塵埃を一層残存少なく効果的に除去することが可能になる。

本発明の第４の態様は、第３の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記清掃用回転ブラシは前記除去用ブラシより回転速度が速いことを特徴とする。

本態様によれば、清掃用回転ブラシは除去用ブラシより回転速度が速いので、フィルタに捕集された塵埃を高速回転で掻き落としつつ、低速回転の除去用ブラシによって、即ち前記速度差による効果が加わって、清掃用回転ブラシに付着している塵埃を残存少なく効果的に除去することが可能になる。

本発明の第５の態様は、第３の態様又は第４の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記清掃用回転ブラシ及び前記除去用ブラシを回転させるブラシ駆動機構は、駆動源の回転力を前記除去用ブラシの第２ブラシ駆動軸に伝達する第２伝達ギアと、清掃用回転ブラシの回転軸となる第１ブラシ駆動軸に前記第２ブラシ駆動軸の回転力を伝達する第１伝達ギアと、前記第２ブラシ駆動軸に設けられた一方向クラッチと、を備え、前記一方向クラッチは、前記フィルタが前記往路を移動して前記清掃用回転ブラシで清掃される際には前記第１ブラシ駆動軸と第２ブラシ駆動軸の回転を許容し、前記清掃後のフィルタが前記復路を移動して元の位置に移動する際には前記第１ブラシ駆動軸と第２ブラシ駆動軸の回転を規制することを特徴とする。

本態様によれば、前記清掃用回転ブラシ及び除去用ブラシを回転させるブラシ駆動機構は、駆動源として一つのモータとギア輪列と一方向クラッチとにより構成されているので、フィルタ清掃装置のコンパクト化を実現することができる。
また、一方向クラッチが、清掃用回転ブラシで清掃される際には第１ブラシ駆動軸と第２ブラシ駆動軸の回転を許容し、前記清掃後のフィルタが前記復路を移動して元の位置に移動する際には第１ブラシ回転軸と第２ブラシ駆動軸の回転を規制する。この回転規制により、清掃用回転ブラシによってフィルタから掻き落とされて塵埃受け部に受けられた塵埃が、清掃後のフィルタが復路を移動して元の位置に移動する際に、外部に出る虞を低減することができる。

本発明の第６の態様は、第１の態様から第５の態様のいずれか一つの態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記フィルタガイドの前記移動路はＵターン部を有しており、前記Ｕターン部は前記フィルタ駆動体にフィルタが巻回することにより作られる構造であることを特徴とする。

本態様によれば、前記フィルタガイドの前記移動路はＵターン部を有しており、前記Ｕターン部は前記フィルタ駆動体にフィルタが巻回することにより作られる構造であるので、フィルタ清掃装置及びそれを備える空気調和機のコンパクト化を実現することができる。

本発明の第７の態様は、第５の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記フィルタ清掃ユニットは、空気調和機に着脱自在であり、装着することにより、前記第１ブラシ駆動軸の回転が前記清掃用回転ブラシに伝達可能となり、前記第２ブラシ駆動軸の回転が前記除去用ブラシに伝達可能となる、ことを特徴とする。

本態様によれば、塵埃受け部に塵埃がある程度溜まったら、前記フィルタ清掃ユニットを空気調和機から外して、中の塵埃を廃棄し、再び装着して使用を再開することができる。

本発明の第８の態様は、第７の態様の空気調和機のフィルタ清掃装置において、前記第１ブラシ駆動軸と前記清掃用回転ブラシの取付け穴部との間と、前記第２ブラシ駆動軸と前記除去用ブラシの取付け穴部との間には、軸方向の相対的な移動を許容するが回転方向の相対的な回転を規制する回り止め機構が設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、前記フィルタ清掃ユニットの空気調和機に対する着脱操作が簡単な構造により実現できるようになり着脱操作が円滑になる。

本発明によれば、フィルタに捕集された塵埃を掻き落とすブラシに付着した塵埃を除去する際に、該塵埃がブラシに残存しにくくすることができる。

本発明の実施形態を示す図で、カバーを取り外した空気調和機の外観を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、向って左側のフィルタ清掃装置の内部構造を透視して表す斜め後方からの斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、向って右側のフィルタ清掃装置の駆動機構の内部構造を透視して表す斜め前方からの斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、向って左側のフィルタ清掃装置とフィルタを破断して表す斜め前方からの斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタの往路摺動開始時のフィルタとフィルタ駆動体の位置関係を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタの往路摺動終了時のフィルタとフィルタ駆動体の位置関係を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタの往路摺動時のフィルタ清掃ユニットの動作を表す側断面図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタの復路摺動時のフィルタ清掃ユニットの動作を表す側断面図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタ清掃ユニットを空気調和機本体から取り外した状態を表す斜視図。 本発明の実施形態を示す図で、フィルタ清掃ユニット内に捕集した塵埃をフィルタ清掃ユニット外に排出する様子を表す斜視図。

以下、本発明に係る空気調和機のフィルタ清掃装置を図示の実施形態を例にとって、添付図面に基づいて詳細に説明する。
尚、以下の説明では、最初に図１に基づいて本発明の実施形態に係るフィルタ清掃装置１１が装着された空気調和機１の全体構成の概略について説明する。次に、図２から図４に基づいて、本発明の実施形態に係るフィルタ清掃装置１１の構成を具体的に説明する。

続いて、図５から図８に基づいて、本発明の実施形態に係るフィルタ清掃装置１１の動作を、フィルタの往路摺動時の動作とフィルタの復路摺動時の動作に分けて説明する。
更に、図９及び図１０に基づいて、フィルタ清掃ユニット内に捕集された塵埃の廃棄方法について説明し、最後に前記実施形態とは部分的構成を異にする本発明の他の実施形態について言及する。

（１）空気調和機の全体構成の概略（図１参照）
図１に表す空気調和機は、室内の暖房や冷房に利用されるエアコンディショナーの室内機を示している。空気調和機１は、内部に熱交換器３を備える空気調和機本体５と、該空気調和機本体５の天面と前面を覆うカバー２と、吸込口６から吸い込んだ室内の空気Ｇ中に含まれる塵埃Ｄを捕集する可撓性のフィルタ７と、を備えている。
空気調和機本体５の前面下部には、フィルタ７の終端７ｂに当接することでフィルタ７の装着の有無を検知する一例としてリミットスイッチによって構成されるフィルタ位置センサー９が設けられている。
また、空気調和機本体５の内部には、本実施形態に係るフィルタ清掃装置１１が設けられている。このフィルタ清掃装置１１によって空気調和機１の運転停止時に自動的にフィルタ７の清掃が行われたり、予め、設定されたプログラムやユーザの指示に基づいて定期的に或いは不定期にフィルタ７の清掃が実行されるようになっている。

（２）フィルタ清掃装置の構成（図２〜図４参照）
本実施形態に係る空気調和機のフィルタ清掃装置１１は、空気調和機１に搭載されるフィルタ清掃装置であって、フィルタ７と、フィルタ７の往路と復路の摺動を可能にする移動路１３を有するフィルタガイド１５と、フィルタ７の摺動を実行するフィルタ駆動体１７と、フィルタ駆動体１７を駆動する駆動機構２１と、フィルタ７に捕集された塵埃Ｄを取り除くフィルタ清掃ユニット４１と、を備えることによって基本的に構成されている。
そして、フィルタ清掃ユニット４１は、フィルタ７に捕集された塵埃Ｄを掻き落とす清掃用回転ブラシ４３と、清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを掻き落とす除去部材４５である除去用ブラシ４７と、除去部材４５によって描き落とされた塵埃Ｄを受ける塵埃受け部４９と、を備えている。

また、本実施形態では、前述したフィルタ７、フィルタガイド１５、フィルタ駆動体１７、駆動機構２１及びフィルタ清掃ユニット４１を備えるフィルタ清掃装置１１が、幅方向Ｘに並ぶように二組設けられている。
これら二組の各構成要素を識別する場合には、向って左側に位置するものについては、それぞれの符号の末尾に「Ｌ」を付け、向って右側に位置するものについては、それぞれの符号の末尾に「Ｒ」を付けて識別する。例えばフィルタ７を識別する場合は、一方が「７Ｌ」、他方が「７Ｒ」と表記される。
フィルタ７は、可撓性を有する例えば合成樹脂製で矩形平板状の格子状の枠材８と、該枠材８の窓部８ａに取り付けられるシート状のフィルタ本体１０と、を備えることによって構成されている。また、枠材８の左右の側端とこれらの中間に一例として４本設けられる縦桟８ｂの一面には、ラック状の歯部１２（図４）が所定のピッチで複数個設けられている。更に、４本の縦桟８ｂのうち左右の２本の縦桟８ｂがフィルタガイド１５の移動路１３を形成している凹部１３ａや凹部５ａ（図４）に嵌まって案内されるように構成されている。

フィルタガイド１５は、左右両端と、これらの中間に一例として３枚設けられている側面視Ｌ字形のガイド側板１６Ｌ、１６Ｍ、１６Ｒと、左右両端のガイド側板１６Ｌ、１６Ｒの内壁面と中間のガイド側板１６Ｍの左右両壁面に設けられる湾曲した上下２本、計４組のガイド凸条１３ｂ（図４）と、これらのガイド凸条１３ｂに沿う下方位置において、同じく上下２本、計４組、空気調和機本体５に対して設けられるガイド凸条５ｂ（図４）と、を備えることによって形成されている。
そして、ガイド側板１６に対して設けられるガイド凸条１３ｂと空気調和機本体５に対して設けられるガイド凸条５ｂは、次に述べるフィルタ駆動体１７が設けられる後方位置においてループ状に連結されてＵターン部１４（図４）が形成されており、平行して延びる上下２本のガイド凸条１３ｂ或いは上下２本のガイド凸条５ｂの間の空間が、前述した移動路１３を形成する凹部１３ａ、５ａになっている。

フィルタ駆動体１７は、フィルタ７に接触して送り力を付与する部材である。本実施形態では４本の縦桟８ｂに形成されているラック状の歯部１２と噛み合う４枚のフィルタ駆動ギア１９によって構成されている。
尚、フィルタ駆動体１７は、このようなフィルタ駆動ギア１９に限らず、周面に凹凸を有しない円板や周面に凹凸が形成されたプーリでもよく、幅方向Ｘに架け渡される１本のローラ等によって構成することも可能である。また、周面に凹凸を有しない円板やローラ等の回転体によってフィルタ駆動体１７を構成する場合には、接触部分の摩擦係数を高くして接触部分の摩擦力でフィルタ７に送り力を付与する構成とすることも可能である。

また、本実施形態では、フィルタガイド１５における移動路１３のＵターン部１４は、フィルタ駆動体１７を構成している４枚のフィルタ駆動ギア１９にフィルタが約１８０°巻回することにより作られる構造である。
そして、下方のガイド凸条５ｂの間の凹部５ａを通ってＵターン部１４に到達したフィルタ７は、該Ｕターン部１４により反転した状態になって上方のガイド凸条１３ｂの間の凹部１３ａに進入するように構成されている。
従って、本実施形態では、次に述べるフィルタ清掃ユニット４１は、図４及び図５等に表したように、Ｕターン部１４により反転した状態のフィルタ７の内面側に配置されることになる。フィルタ清掃ユニット４１は、フィルタ７の内面側であって、フィルタ駆動体１７に隣接する位置に配置することがスペース有効利用の観点で好ましい。

駆動機構２１は、図２に表したように、次に述べるフィルタ清掃ユニット４１の清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７を駆動するブラシ駆動機構２２と、フィルタ７を摺動させるフィルタ駆動機構２３と、が一体になった駆動機構である。
このうち、ブラシ駆動機構２２は、駆動源であるモータ２５の回転力Ｆを除去部材４５である除去用ブラシ４７の第２ブラシ駆動軸３１に伝達する第２伝達ギア３３と、清掃用回転ブラシ４３の回転軸となる第１ブラシ駆動軸２７に前記第２ブラシ駆動軸３１の回転力Ｆを伝達する第１伝達ギア２９と、第２ブラシ駆動軸３１に設けられた一方向クラッチ３５と、を備えることによって基本的に構成されている。

本実施形態では、一方向クラッチ３５は、ねじりコイルばねで構成されており、ねじりコイルばねが巻き締め方向または巻き戻し方向に回転することにより、駆動力が伝達または遮断されるようになっている。すなわち、一方向クラッチ３は、第２ブラシ駆動軸３１のＣＷ方向およびＣＣＷ方向のいずれか一方の回転のみを第１ブラシ駆動軸２７に伝達している。より具体的には、一方向クラッチ３５は、フィルタ７が往路を摺動して清掃用回転ブラシ４３で清掃される際には第１ブラシ駆動軸２７と第２ブラシ駆動軸３１の回転を許容し、清掃後のフィルタ７が復路を摺動して元の位置に戻る際には第１ブラシ駆動軸２７と第２ブラシ駆動軸３１の回転を規制するように構成されている。
以下、ブラシ駆動機構２２とフィルタ駆動機構２３が一体になった駆動機構２１の具体的構成を説明する。

駆動機構２１は、左端側のガイド側板１６Ｌにおける外方の側傍と、右端側のガイド側板１６Ｒにおける外方の側傍に２基（２１Ｌ、２１Ｒ）設けられている。
駆動機構２１は、ハウジング３７内に駆動源であるモータ２５を備えており、モータ２５の出力軸に取り付けられているピニオンギア２４の回転力Ｆが以下述べるギア輪列３９を介して第２ブラシ駆動軸３１と第１ブラシ駆動軸２７とフィルタ駆動ギア１９の駆動軸２０とに伝達されるように構成されている。

ギア輪列３９は、モータ２５の出力軸に取り付けられているピニオンギア２４に噛み合う大径ギアと小径ギアが一体になった第１ギア２６と、第１ギア２６の小径ギアに噛み合う大径ギアと小径ギアが一体になった第２ギア２８と、第２ギア２８の小径ギアに噛み合う第３ギア３０と、を備えている。
そして、この第３ギア３０によって動力が分配されて、その一部がフィルタ駆動ギア１９の駆動軸２０に伝達され、残りの一部が一方向クラッチ３５を介して第２ブラシ駆動軸３１と第１ブラシ駆動軸２７に伝達される。

このうち、フィルタ駆動ギア１９の駆動軸２０に向かう動力は、第３ギア３０に噛み合う大径ギアと小径ギアが一体になった第４ギア３２と、第４ギア３２の小径ギアに噛み合う大径ギアと小径ギアが一体になった第５ギア３４に伝達される。第５ギア３４の小径ギアが駆動軸２０上に設けられる第６ギア３６に噛み合うことによって駆動軸２０に動力が伝達される。これにより、同じく駆動軸２０上に設けられている４枚のフィルタ駆動ギア１９を往路方向Ａと復路方向Ｂとに回転できるようになっている。

一方、第２ブラシ駆動軸３１と第１ブラシ駆動軸２７への動力は、フィルタ駆動ギア１９が往路方向Ａに回転するときに接続状態になり、フィルタ駆動ギア１９が復路方向Ｂに回転するときに遮断状態となる一方向クラッチ３５を介して第２ブラシ駆動軸３１に伝達される。
第２ブラシ駆動軸３１上には第２伝達ギア３３が設けられており、この第２伝達ギア３３と噛み合う中間ギア３８を介して、中間ギア３８に噛み合う第１伝達ギア２９に動力が伝達されて、第１伝達ギア２９が取り付けられている第１ブラシ駆動軸２７に回転力Ｆを伝達できるようになっている。

フィルタ清掃ユニット４１は、一例として底面に設けられる塵埃受け部４９が開閉可能な（図１０）ハウジング５１と、ハウジング５１内にそのすべてが収容される除去部材４５である除去用ブラシ４７と、ハウジング５１内にほとんどの部位が収容され、その一部がハウジング５１の外部に突出した状態で設けられる清掃用回転ブラシ４３と、を備えることによって構成されている。
ハウジング５１は、除去用ブラシ４７と清掃用回転ブラシ４３を水平に支持する左右の側板と天板及び後面板を有する本体部５２と、本体部５２の天板の前端部に設けられる回動軸５３を支点として回転する前面板と左右の側板と底板を有する開閉蓋５４と、を備えることによって構成されている。そして、開閉蓋５４の底板の内面が塵埃受け部４９になっている。

除去用ブラシ４７と清掃用回転ブラシ４３は、フィルタ７の幅とほぼ同じ長さの円筒状のブラシで、その軸中心には、第２ブラシ駆動軸３１に外嵌する取付け穴部５５（図２）と、第１ブラシ駆動軸２７に外嵌する取付け穴部５７（図２）とが形成されている。
また、第２ブラシ駆動軸３１と第１ブラシ駆動軸２７は、その周面の一部が切除されたＤ形断面の軸３１Ｃ、２７Ｃになっており、第２ブラシ駆動軸３１が内嵌する取付け穴部５５と第１ブラシ駆動軸２７が内嵌する取付け穴部５７も、同様にＤ形断面の穴部５５Ｃ、５７Ｃになっている。

そして、このような形状の軸３１Ｃ、２７Ｃと穴部５５Ｃ、５７Ｃによって第１ブラシ駆動軸２７と清掃用回転ブラシ４３の取付け穴部５７との間と、第２ブラシ駆動軸３１と除去用ブラシ４７の取付け穴部５５との間に、軸方向の相対的な移動を許容するが回転方向の相対的な回転を規制する回り止め機構５８が形成されている。
また、回り止め機構５８を有することによって、フィルタ清掃ユニット４１は、空気調和機本体５に対して着脱可能であり、装着することにより、第１ブラシ駆動軸２７の回転が清掃用回転ブラシ４３に伝達可能になり、第２ブラシ駆動軸３１の回転が除去用ブラシ４７に伝達可能になる。

また、本実施形態では、除去用ブラシ４７は、回転ブラシによって構成されており、清掃用回転ブラシ４３に対して自ら動いて動的に接触することにより清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを塵埃受け部４９に掻き落とすことができるように構成されている。
ここで、「自ら動いて動的に接触して塵埃Ｄを掻き落とす」における「動的に接触」とは、除去用ブラシ４７自体が自ら回転或いは揺動等、運動エネルギーを有する状態で清掃用回転ブラシ４３に接触し、この接触により清掃用回転ブラシ４３に付着している塵埃Ｄを掻き落とすことを意味している。尚、前記「動的」には連続駆動の動きに限らず間欠駆動の動きも含まれる。

また、除去用ブラシ４７は、清掃用回転ブラシ４３と同方向に回転する回転ブラシによって構成されている。具体的には、第１伝達ギア２９と第２伝達ギア３３は、中間ギア３８を１枚介在させた状態で接続されている。これにより、第２ブラシ駆動軸３１と第１ブラシ駆動軸２７は同方向に回転するようになり、第２ブラシ駆動軸３１に取り付けられる除去用ブラシ４７と第１ブラシ駆動軸２７に取り付けられる清掃用回転ブラシ４３も同方向に回転するように構成されている。
このような構成を採用することにより、ブラシ４７、４３同士の接触部となるブラシ４７、４３の各先端部は互いに逆方向（図４、図７）に動きつつ接触するようになる。これにより、除去用ブラシ４７は清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを一層効果的に除去することができるようになっている。

また、本実施形態では、清掃用回転ブラシ４３の回転速度が除去用ブラシ４７の回転速度よりも速くなるように設定されている。具体的には、清掃用回転ブラシ４３が取り付けられる第１回転ブラシ駆動軸２７上に設けられる第１伝達ギア２９の歯数を除去用ブラシ４７が取り付けられる第２ブラシ駆動軸３１上に設けられる第２伝達ギア３３の歯数よりも少なくすることによって一例として実行される。
尚、清掃用回転ブラシ４３の回転速度を、除去用ブラシ４７の回転速度と同じに設定する構成も可能であり、清掃用回転ブラシ４３の回転速度よりも除去用ブラシ４７の回転速度を速く設定する構成にすることも可能である。

（３）フィルタ清掃装置の動作（図５から図８参照）
次に、本実施形態に係るフィルタ清掃装置１１の動作を、フィルタ７の往路摺動時の動作とフィルタ７の復路摺動時の動作に分けて説明する。
（Ａ）フィルタの往路摺動時の動作（図５から図７参照）
モータ２５が回転し、ギア輪列３９を介して駆動軸２０に動力が伝達されると、フィルタ駆動ギア１９が往路方向Ａ又は復路方向Ｂに回転するようになる。図５は、フィルタ駆動ギア１９が往路方向Ａに回転し始めた直後の状態を表している。

フィルタ駆動ギア１９が往路方向Ａに回転すると、フィルタ７の縦桟８ｂに形成されているラック状の歯部１２がフィルタ駆動ギア１９と噛み合ってフィルタの始端７ａを移動路１３のＵターン部１４に送り込む。尚、図５において、歯部１２は図面の複雑化を避ける観点からその図示が一部省かれている。
このとき、一方向クラッチ３５は接続状態になっているので、第２ブラシ駆動軸３１に取り付けられている除去用ブラシ４７と第１ブラシ駆動軸２７に取り付けられている清掃用回転ブラシ４３は、図７に表すように同方向に回転する。

これにより、図７に表すように、フィルタ７が往路方向Ａに摺動すると、フィルタ７によって捕集されてフィルタ７の表面に付着している塵埃Ｄは、フィルタ７の進行方向と逆方向に回転する清掃用回転ブラシ４３によってすくい上げるように掻き取られ、その一部は清掃用回転ブラシ４３に付着した状態で上方に送られる。
次に、清掃用回転ブラシ４３の回転によって上方に送られた清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄは、塵埃Ｄを下方に払い落とす方向に回転する除去用ブラシ４７によって掻き落とされ下方の塵埃受け部４９上に捕集されて行く。

フィルタ７の往路方向Ａの摺動が進んで図６に表すように、フィルタ７の終端７ｂが移動路１３のＵターン部１４に至ると、フィルタ７の往路方向Ａの摺動が終了する。尚、このとき、フィルタ７の始端７ａは下方のガイド凸条５ｂ間の凹部５ａからＵターン部１４を通って上方のガイド凸条１３ｂ間の凹部１３ａ内に進入している。
また、フィルタ７の往路方向Ａの摺動中、清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７によるフィルタ７の表面に付着した塵埃Ｄの捕集が実行される。

（Ｂ）フィルタの復路摺動時の動作（図５、図６及び図８参照）
フィルタの往路方向Ａの摺動とフィルタ７の表面に付着した塵埃Ｄの捕集が終了すると、モータ２５は逆方向に回転するようになる。これにより、ギア輪列３９を介して駆動軸２０に動力が伝達されて、フィルタ駆動ギア１９は、図８に表したように復路方向Ｂに回転するようになる。
フィルタ駆動ギア１９が復路方向Ｂに回転すると、フィルタ７の縦桟８ｂに形成されているラック状の歯部１２がフィルタ駆動ギア１９と噛み合ってフィルタ７の終端７ｂをＵターン部１４から下方のガイド凸条５ｂ間の凹部５ａに送り込む。

このとき、一方向クラッチ３５は遮断状態になっているので、第２ブラシ駆動軸３１に取り付けられている除去用ブラシ４７と第１ブラシ駆動軸２７に取り付けられている清掃用回転ブラシ４３は、図８に表すように回転しない。
これにより、フィルタ７の往路摺動時に捕集した塵埃Ｄは、フィルタ清掃ユニット４１のハウジング５１内に閉じ込められた状態を維持する。

フィルタ７の復路方向Ｂの摺動が進んでフィルタ７の終端７ｂが、空気調和機本体５の前面のフィルタ位置センサー９の検知位置に達すると、モータ２５が停止しフィルタ７の復路方向Ｂの摺動が終了する。
尚、このとき、フィルタ７の始端７ａの位置は、図５に表すようにＵターン部１４中に位置しており、フィルタ７の縦桟８ｂに形成されているラック状の歯部１２は、フィルタ駆動ギア１９と噛み合った状態で停止している。

（４）塵埃の廃棄方法（図９及び図１０参照）
本実施形態に係るフィルタ清掃装置１１は、フィルタ清掃ユニット４１を駆動機構２１と切り離して空気調和機１から着脱自在に取り出すことができるように構成されている。
従って、フィルタ清掃ユニット４１のハウジング５１内の塵埃受け部４９に溜まった塵埃Ｄを廃棄する場合には、空気調和機１の前面と天面を覆っているカバー２を拡開し、必要に応じて取り外し、フィルタ清掃ユニット４１をハウジング５１ごと、図９に表すように、空気調和機１の外部に取り出す。

この際、本実施形態ではフィルタ清掃ユニット４１と駆動機構２１の接続は、第１ブラシ駆動軸２７と清掃用回転ブラシ４３の取付け穴部５７との嵌合と、第２ブラシ駆動軸３１と除去用ブラシ４７の取付け穴部５５との嵌合と、の２ヶ所の嵌合によって実行されているので、フィルタ清掃装置１１を第１ブラシ駆動軸２７と第２ブラシ駆動軸３１の軸方向に引き抜くことによって、容易にフィルタ清掃ユニット４１を空気調和機１の外部に取り出すことができる。
次に、空気調和機１の外部に取り出したフィルタ清掃ユニット４１のハウジング５１の開閉蓋５４を回動軸５３を支点として拡開することで、図１０に表したようにハウジング５１内に捕集された塵埃Ｄをハウジング５１外に排出して廃棄する。その後、上記と逆の手順でフィルタ清掃ユニット４１を空気調和機１に装着する。

このように構成される本実施形態によるフィルタ清掃装置１１によれば、フィルタ７の清掃に伴って清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを除去部材４５である除去用ブラシ４７の動的な接触により効果的に掻き取って取り除くことが可能になる。
また、フィルタ７の復路摺動時は、清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７の回転を停止させるようにしたので、フィルタ７の復路方向Ｂの摺動時にフィルタ清掃ユニット４１のハウジング５１内に捕集された塵埃Ｄがハウジング５１外へ流出する虞がない。

更に、フィルタ清掃ユニット４１を従来デッドスペースになっていたフィルタ７がＵターン部１４により反転した状態のフィルタ７の内面側に配置したことにより、空間の有効利用が図れ、フィルタ清掃装置１１の小型化を達成することができる。
また、空気調和機本体５に対して着脱自在のフィルタ清掃ユニット４１の採用により、フィルタ清掃装置１１のメンテナンス性も向上する。

［他の実施形態］
本発明に係る空気調和機のフィルタ清掃装置１１は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。

例えば、前述した実施形態では清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７の回転方向を同方向に設定したが、必ずしも同方向に設定しなくてもよい。この場合には、中間ギア３８を省略して第１伝達ギア２９と第２伝達ギア３３を直接、噛み合わせる構成を取ることができ、この場合、両ブラシ４３、４７の接触部は同方向に移動するようになる。従って、この場合には第１伝達ギア２９と第２伝達ギア３３の歯数を変えたり、別途のギア輪列等を追加する等して両ブラシ４３、４７の回転速度を異ならせて清掃用回転ブラシ４３に付着した塵埃Ｄを取り除き易くする構成にすることが望ましい。

また、前述した実施形態では、フィルタ７の移動路１３にＵターン部１４を設けて、フィルタ７を往路方向Ａと復路方向Ｂに摺動するとき、該Ｕターン部１４を通過させるようにしたが、必ずしもフィルタ７の移動路１３にＵターン部１４を設けなくてもよい。例えば奥行き寸法の長い空気調和機１であれば、フィルタ７を空気調和機本体５の前面から天面に移動させるＬ字形の移動路１３でフィルタ４１の清掃を行う十分なストロークが確保できる場合もあるし、フィルタ７を空気調和機本体５の前面から天面、そして後面に移動させる門形の移動路１３が形成できる場合には、そのような形状の移動路１３を採用することも可能である。

この他、小型のフィルタ清掃ユニット４１をフィルタ７の移動路１３に直列的に複数組設けたり、単一のフィルタ清掃ユニット４１のハウジング５１内に複数の清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７を配置することも可能である。因みに、このような構成を採用した場合には、塵埃Ｄを掻き落とす回数ないし機会が多くなるから塵埃Ｄの捕集効果が向上する。
また、前述した実施形態では、単一のモータ２５を使用してブラシ駆動機構２２とフィルタ駆動機構２３を同時に駆動したが、それぞれの駆動機構２２、２３に別々のモータ２５を設けて独立して駆動するように構成することも可能である。

また、前述した実施形態では、フィルタ清掃ユニット４１等を空気調和機本体５の上部スペースに設置したが、必ずしも当該上部スペースに設置する必要はない。例えば、空気調和機本体５の前面や背面等、他の部位にスペースがあれば当該スペースにフィルタ清掃ユニット４１等を設置することが可能である。
また、清掃用回転ブラシ４３と除去用ブラシ４７のいずれか一方又は双方を振動ブラシで構成して塵埃Ｄの捕集効果を向上させる構成とすることも可能である。

また、前述した実施形態の説明の中でも述べたように、除去用部材４５は、前述した実施形態で採用した回転する除去用ブラシ４７のように清掃用回転ブラシ４３に対して動的に接触するものに限らず、平ブラシや櫛状のもの或いはブレード状のもの等が動的に接触するものであってもよい。

１…空気調和機、２…カバー、３…熱交換器、５…空気調和機本体、
５ａ…凹部、５ｂ…ガイド凸条、６…吸込口、７…フィルタ、７ａ…始端、
７ｂ…終端、８…枠材、８ａ…窓部、８ｂ…縦桟、９…フィルタ位置センサー、
１０…フィルタ本体、１１…フィルタ清掃装置、１２…歯部、１３…移動路、
１３ａ…凹部、１３ｂ…ガイド凸条、１４…Ｕターン部、
１５…フィルタガイド、１６…ガイド側板、１７…フィルタ駆動体、
１９…フィルタ駆動ギア、２０…駆動軸、２１…駆動機構、
２２…ブラシ駆動機構、２３…フィルタ駆動機構、２４…ピニオンギア、
２５…モータ（駆動源）、２６…第１ギア、２７…第１ブラシ駆動軸、
２７Ｃ…Ｄ形断面の軸、２８…第２ギア、２９…第１伝達ギア、３０…第３ギア、
３１…第２ブラシ駆動軸、３１Ｃ…Ｄ形断面の軸、３２…第４ギア、
３３…第２伝達ギア、３４…第５ギア、３５…一方向クラッチ、
３６…第６ギア、３７…ハウジング、３８…中間ギア、３９…ギア輪列、
４１…フィルタ清掃ユニット、４３…清掃用回転ブラシ、４５…除去部材、
４７…除去用ブラシ（回転ブラシ）、４９…塵埃受け部、５１…ハウジング、
５２…本体部、５３…回動軸、５４…開閉蓋、５５…取付け穴部、
５５Ｃ…Ｄ形断面の穴部、５７…取付け穴部、５７Ｃ…Ｄ形断面の穴部、
５８…回り止め機構、Ｄ…塵埃、 Ａ…往路方向、Ｂ…復路方向、Ｇ…空気、
Ｘ…幅方向、Ｆ…回転力

Claims (8)

1. 空気調和機に搭載されるフィルタ清掃装置であって、
   前記空気調和機の吸込口に吸い込まれる空気中の塵埃を捕集する可撓性のフィルタが収納され、前記フィルタの往路と復路の摺動を可能にする移動路を有するフィルタガイドと、
   前記フィルタの前記摺動を実行するフィルタ駆動体と、
   前記フィルタ駆動体を駆動する駆動機構と、
   前記フィルタに捕集された塵埃を取り除くフィルタ清掃ユニットと、を備え、
   前記フィルタ清掃ユニットは、
   前記フィルタに捕集された塵埃を掻き落とす清掃用回転ブラシと、
   前記清掃用回転ブラシに付着した前記塵埃を掻き落とす除去用ブラシと、
   前記掻き落とされた塵埃を受ける塵埃受け部と、を備える
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
2. 請求項１に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記除去用ブラシは、前記清掃用回転ブラシに対して自ら動いて動的に接触することにより前記塵埃を掻き落とす、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
3. 請求項２に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記除去用ブラシは前記清掃用回転ブラシと同方向に回転する回転ブラシである、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
4. 請求項３に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記清掃用回転ブラシは前記除去用ブラシより回転速度が速い、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
5. 請求項３又は４に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記清掃用回転ブラシ及び前記除去用ブラシを回転させるブラシ駆動機構は、
   駆動源の回転力を前記除去用ブラシの第２ブラシ駆動軸に伝達する第２伝達ギアと、
   前記清掃用回転ブラシの回転軸となる第１ブラシ駆動軸に前記第２ブラシ駆動軸の回転力を伝達する第１伝達ギアと、
   前記第２ブラシ駆動軸に設けられた一方向クラッチと、を備え、
   前記一方向クラッチは、
   前記フィルタが前記往路を移動して前記清掃用回転ブラシで清掃される際には前記第１ブラシ駆動軸と第２ブラシ駆動軸の回転を許容し、
   前記清掃後のフィルタが前記復路を移動して元の位置に移動する際には前記第１ブラシ駆動軸と第２ブラシ駆動軸の回転を規制する、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記フィルタガイドの前記移動路はＵターン部を有しており、
   前記Ｕターン部は前記フィルタ駆動体にフィルタが巻回することにより作られる構造である、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
7. 請求項５に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記フィルタ清掃ユニットは、空気調和機に着脱自在であり、装着することにより、
   前記第１ブラシ駆動軸の回転が前記清掃用回転ブラシに伝達可能となり、
   前記第２ブラシ駆動軸の回転が前記除去用ブラシに伝達可能となる、
   ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
8. 請求項７に記載された空気調和機のフィルタ清掃装置において、
   前記、第１ブラシ駆動軸と前記清掃用回転ブラシの取付け穴部との間と、前記第２ブラシ駆動軸と前記除去用ブラシの取付け穴部との間には、軸方向の相対的な移動を許容するが回転方向の相対的な回転を規制する回り止め機構が設けられている、ことを特徴とする空気調和機のフィルタ清掃装置。
   
   

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