JP4401387B2

JP4401387B2 - 空気調和機のフィルター装置

Info

Publication number: JP4401387B2
Application number: JP2006522819A
Authority: JP
Inventors: 正春海老原; 孝杉尾; 努清水
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: CN1906444A; KR100736666B1; WO2006043534A1; EP1734312A1; EP1734312A4; KR20070004548A; ES2687647T3; CN100427838C; EP1734312B1; JPWO2006043534A1

Description

本発明は、エアフィルターの清掃を自動的に行うようにした空気調和機のフィルター装置に関するものである。

従来の空気調和機のフィルター装置は、熱交換器の前面に、空気調和機の本体内部へ埃が侵入することを防ぐためのエアフィルターが設けられており、このエアフィルターは付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。こうした構成でのエアフィルター装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にはエアフィルターが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下し、空調能力が低下して消費電力の増大につながることとなる。

このため、エアフィルターのメンテナンスの手間を低減する目的で、日本国の特許公開公報（特開２００１−９９４７９号公報）のようにエアフィルターに付着した塵埃をブラシにて定期的に清掃する自動清掃装置が考案されている。
特開２００１−９９４７９号公報

しかしながら、上記従来技術ではブラシとエアフィルターがお互いにこすられるためブラシに塵埃が絡みついたり、ブラシが摩耗もしくは変形して機能低下するなどの問題があった。また、ある程度の時間が経過したらブラシで掻き落として集めた塵埃を処理しなくてはならずメンテナンスの手間が大幅に軽減されるものではなかった。そこで、エアフィルターの自動清掃装置としてはエアフィルターに付着した塵埃を室外へ排出する清掃装置が好ましいが、塵埃を室外へ排出する清掃装置では、塵埃を室外へ排出する専用の配管が必要となると共に、塵埃を排出するために一定以上の圧力が必要となる。従って、隠蔽配管が設置されている家屋では前述の専用配管を施設することができない。また、室外へ塵埃を排出するための配管の長さが一定以上長くなると排出圧力が弱くなり塵埃を排出することができない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エアフィルターに付着した塵埃を吸引ノズルにて吸引清掃し、吸引された塵埃を集塵装置に集塵もしくは室外へ排出することを選択可能な空気調和機のフィルター装置を提供するものである。

前記従来の課題を解決するために本発明は、熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルターと、前記エアフィルターに付着した塵埃を吸引可能な吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備えた空気調和機のフィルター装置において、前記吸引装置の少なくとも上流側もしくは下流側において前記吸引ノズルで吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様と、前記集塵装置を実質的に有さず、吸引清掃した塵埃をそのまま室外へ排出する第２の態様とを選択的に切替える選択手段を備えたことを特徴とする。

これによって、エアフィルターに付着した塵埃を吸引ノズルにより、吸引清掃することが可能となり、空気調和機の性能維持及び消費電力の増大防止を図ることができると共に、必要に応じて吸引清掃した後の塵埃を集塵もしくは室外へ排出することを選択可能とすることができる。

また、本発明の好ましい実施の形態によると、集塵装置は塵埃を集塵可能なフィルター部を有する構成とすることにより、塵埃をフィルター部に一定量溜めることが可能となることができる。

また、本発明の好ましい実施の形態によると、集塵装置はフィルター部の下方に着脱自在な凹部を有する構成とすることにより、塵埃を凹部に一定量溜めることが可能となると共に、凹部を取り外して塵埃を外部に排出させることができる。

さらに、本発明の好ましい実施の形態によると、集塵装置は着脱自在なフィルター部を有し、前記フィルター部が装着されている時には第１の態様となり、前記フィルター部が装着されていない時には第２の態様となる構成とすることにより、フィルター部を着脱するだけで塵埃を集塵もしくは排出することが選択できる。

さらに、本発明の好ましい実施の形態によると、集塵装置は塵埃を集塵する遠心力集塵器を有する構成とすることにより、簡単な構成で塵埃を遠心力により集塵することができる。

さらにまた、本発明の好ましい実施の形態によると、集塵装置は塵埃を集塵する遠心力集塵器の下方に着脱自在な凹部を有する構成とすることにより、塵埃を凹部に一定量溜めることが可能となると共に、凹部を取り外して塵埃を外部に排出させることができる。

以上のように、本発明は、吸引ノズルで吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様と、集塵装置を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替える選択手段であるフィルターを着脱自在とすることによって、エアフィルターに付着した塵埃を吸引ノズルにて吸引清掃し、吸引された塵埃を集塵装置に集塵もしくは室外へ排出することを選択可能とすることができ、空気調和機の性能維持及び消費電力の増大防止を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示した本体正面図である。図２は本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示し、図１のＢ−Ｂ断面図である。図３は本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の構成を示した斜視図である。図４は本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の構成を示し、図３のＡ−Ａ断面図である。図１の２０は空気調和機の本体である。図２および図３において熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルター２は、フィルター枠１に支持固定され、エアフィルター２の表面に沿って移動可能な吸引ノズル３が設けられる。エアフィルター２は網部２ａを有し、網部２ａに塵埃が付着する。吸引ノズル３はフィルター枠１の上下端に設置されたガイドレール４により、エアフィルター２と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。エアフィルター２上に付着した塵埃はこの吸引ノズル３より吸引される。さらに、吸引ノズル３には吸引ダクト５が連結され、さらに吸引ダクト５は吸引装置６に連結される。吸引ダクト５は吸引ノズル３の移動に差し支えないように折り曲げ可能なダクトで形成される。さらに、吸引装置６には排気口７が設けられている。吸引ノズル３により吸引されたエアフィルター２の塵埃は吸引ダクト５を経由して、塵埃を集塵可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様と、集塵装置を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替える選択手段とを備えている。

図４において、吸引ノズル３は、吸引した風の流通路を構成するノズル８と、ノズル８を囲むように設けられたフィルム９と、フィルム９を支持して駆動力を伝えるギヤ１４と、フィルム９を支持して円滑に駆動させるためのローラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃから構成される。ノズル８のエアフィルター２側の面には、エアフィルター２の縦長さに相当する長さでスリット状のノズル開口部１０が設けてある。一方、フィルム９はループ状に形成され、ノズル開口部１０を覆うようにノズル８の外周に巻き付けられ、エアフィルター２側の面は、ノズル開口部１０に相当する開口部１６が設けられ、フィルムガイド１７で支持されている。フィルム９にはスリット状の吸引孔１１が設けてあり、吸引孔１１の位置がノズル開口部１０に相対する位置にフィルム９は取り付けられている。フィルム９の両端には等間隔の駆動穴が設けられており、ステッピングモーターを連結したギヤ１４が、駆動穴に噛み合わさることによってフィルム９は上下方向のいずれにも自在に駆動できるようになっている。

図５は本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の構成を示した要部断面図である。図５において、１３は吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置であり、一方を吸引ダクト５に連結されており、吸引された空気流路の下流側で塵埃を集塵可能なフィルター２１が形成されている。フィルター２１の下方には着脱自在で塵埃を蓄積可能な凹部２４が形成されている。フィルター２１と同様に吸引された空気流路の下流側に開閉蓋２２が配置され、開閉蓋２２はモータ２３の駆動により集塵装置１３の側面を閉成する第１の位置２２Ａと、集塵装置１３の側面を開放する第２の位置２２Ｂとを移動可能となっている。２５はモータ２３を駆動するためのスイッチであり、スイッチ２５を操作することにより、モータ２３を動作させ開閉蓋２２を第１の位置２２Ａとすることによって吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置１３を実質的に有する第１の態様と、開閉蓋２２を第２の位置２２Ｂとすることによって集塵装置１３を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替えることができる。従って、開閉蓋２２が前述の第１の態様と第２の態様とを切替える選択手段となっている。

以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
空気調和機の本来の機能である冷房、暖房、除湿等の機能の停止時に吸引装置６を駆動させることによって、吸引装置６によって吸引される風量はフィルム９に設けた吸引孔１１に絞られて集中することとなるので、少ない風量でも吸引孔１１部分では強い風速を発生させることが可能となる。すなわち、小出力で強い吸引力を発揮することが可能となる。この強い吸引力で吸引されたエアフィルター２上の塵埃は、吸引孔１１からノズル開口部１０を経てノズル８内部に入り、さらに吸引ダクト５を経由する。そして、吸引ノズル３を左右に駆動する毎に、フィルム９に設けた吸引孔１１の縦方向位置を可変させることで、エアフィルター２全面を吸引清掃することが可能となる。

第１に、塵埃を室外へ排出することができない場合に対応可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様の説明を行う。
スイッチ２５を操作することによりモータ２３を駆動し、選択手段である開閉蓋２２を第１の位置２２Ａに移動させる。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から矢印Ａ方向に導かれ集塵装置１３に入り、開閉蓋２２は閉鎖されているためフィルター２１に集塵される。塵埃が取り除かれた空気の流れは、吸引装置６を介して排気口７から排出される。吸引装置６の駆動を停止させると、矢印Ａ方向の空気の流れが無くなるためフィルター２１に付着した塵埃を取り除くことができ、フィルター２１を装着した状態で塵埃を取り除くことができる。また、フィルター２１を集塵装置１３から取り外すことにより、より確実にフィルター２１から塵埃を取り除くことができる。さらに、吸引装置６の駆動を停止させると、矢印Ａ方向の空気の流れが無くなるためフィルター２１に付着した塵埃は自重により凹部２４に蓄積されるので、凹部２４を集塵装置１３から取り外すことにより、塵埃を取り除くことができる。

第２に、塵埃を室外へ排出することができる場合に対応可能な集塵装置を実質的に有しない第２の態様の説明を行う。
スイッチ２５を操作することによりモータ２３を駆動し、選択手段である開閉蓋２２を第２の位置２２Ｂに移動させる。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から矢印Ｂ方向に導かれ集塵装置１３に入り、開閉蓋２２は開放されているため吸引装置６に導かれ排気口７から排出される。

なお、本実施の形態では集塵装置１３を吸引装置６の上流側に配置した構成を説明したが、装置の構成上、吸引装置６の下流側に配置しても良い。ここで、集塵装置１３を吸引装置６の上流側に配置することにより、フィルター２１で塵埃を集塵する構成では集塵装置６を構成するブレードに塵埃が付着することが無くなるものである。

以上のように、本実施の形態においては、吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置１３を実質的に有する第１の態様と、集塵装置１３を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替える選択手段である開閉蓋２２とを備えたことによって、エアフィルター２に付着した塵埃を吸引ノズル３にて吸引清掃し、吸引された塵埃を集塵装置１３に集塵もしくは室外へ排出することを選択可能とすることができ、空気調和機の性能維持及び消費電力の増大防止を図ることができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における空気調和機のフィルター装置の構成を示した要部断面図および要部側面図であり、図６（ｂ），（ｃ）は図６（ａ）の矢印Ｆ方向から見た要部側面図である。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一符号を付与し説明を省略する。

図６において、２６は選択弁であり、吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置２７を実質的に有する第１の態様と、集塵装置２７を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替える選択手段である選択弁である。選択弁２６は空気流路の上流側である一方を吸引ダクト５に連結されており、空気流路の下流側である他方は集塵装置２７を介して吸引装置６への第１の空気流路である矢印Ｃ方向と、集塵装置２７を介さないで吸引装置６への第２の空気流路である矢印Ｄ方向へと選択的に連結されている。ここで、選択弁２６を第１の位置２６Ａに切替えることにより、第１の態様である集塵装置２７を介して吸引装置６への第１の空気流路と、第２の位置２６Ｂに切替えることにより第２の態様である集塵装置２７を介さないで吸引装置６への第２の空気流路とを切替えることが可能である。ここで、集塵装置２７は塵埃を集塵することが可能な、例えば、日本国の特許公開公報（特開２００１−１０４２２３号公報）に開示されているサイクロン作用による遠心力を利用した遠心力集塵器で構成されている。また、集塵装置２７の下方には着脱自在な凹部３０を有する。

２９はモータ２８を駆動するためのスイッチであり、スイッチ２９を操作することによりモータ２８を駆動し選択弁２６を第１の位置２６Ａと第２の位置２６Ｂに切替えることができる。

以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
空気調和機の本来の機能である冷房、暖房、除湿等の機能の停止時に吸引装置６を駆動させることによって、吸引装置６によって吸引される風量は吸引孔１１に絞られて集中することとなるので、少ない風量でも吸引孔１１部分では強い風速を発生させることが可能となる。すなわち、小出力で強い吸引力を発揮することが可能となる。この強い吸引力で吸引されたエアフィルター２上の塵埃は、吸引孔１１からノズル開口部１０を経てノズル８内部に入り、さらに吸引ダクト５を経由する。そして、吸引ノズル３を左右に駆動する毎に、フィルム９に設けた吸引孔１１を可変させることで、エアフィルター２全面を吸引清掃することが可能となる。

第１に、塵埃を室外へ排出することができない場合に対応可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様の説明を行う。
スイッチ２９を操作することによりモータ２８を駆動し、選択手段である選択弁２６を第１の位置２６Ａに移動させる。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から選択弁２６を介して矢印Ｃ方向に導かれ遠心力集塵器である集塵装置２７に入り、集塵装置２７の下方に形成された凹部３０に集塵される。塵埃が取り除かれた空気の流れは、吸引装置６を介して排気口７から排出される。吸引装置６の駆動を停止させることにより、矢印Ｃ方向の空気の流れが無くなるため凹部３０に集塵された塵埃を、凹部３０を集塵装置２７から取り外すことにより、塵埃を取り除くことができる。ここで、集塵装置２７の下方に形成された凹部３０に塵埃が集塵される為、実施の形態１にて説明したフィルターと比較して多くの一定量の塵埃を蓄積することが可能になると共に、吸引装置６への空気の流れが悪くなるものではない。換言すれば、集塵性能の低下を防止しながら塵埃を溜めることができる。

第２に、塵埃を室外へ排出することができる場合に対応可能な集塵装置を実質的に有しない第２の態様の説明を行う。
スイッチ２９を操作することによりモータ２８を駆動し、選択手段である選択弁２６を第２の位置２６Ｂに移動させる。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から選択弁２６を介して矢印Ｄ方向に導かれ集塵装置２７を介さずに吸引装置６に導かれ排気口７から排出される。

なお、本実施の形態では集塵装置２７を吸引装置６の上流側に配置した構成を説明したが、装置の構成上、吸引装置６の下流側に配置しても良い。ここで、集塵装置２７を吸引装置６の上流側に配置することにより、遠心力集塵器で塵埃を集塵する構成では集塵装置６を構成するブレードに塵埃が付着することが無くなるものである。

以上のように、本実施の形態においては、吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置２７を実質的に有する第１の態様と、集塵装置２７を実質的に有しない第２の態様とを選択的に切替える選択手段である選択弁２６とを備えたことによって、エアフィルター２に付着した塵埃を吸引ノズル３にて吸引清掃し、吸引された塵埃を集塵装置２７に集塵もしくは室外へ排出することを選択可能とすることができ、空気調和機の性能維持及び消費電力の増大防止を図ることができる。

（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における空気調和機のフィルター装置の構成を示した要部断面図である。なお、実施の形態１および２と同一の構成要素には同一符号を付与し説明を省略する。

図７において、３１は集塵装置であり、集塵装置３１には塵埃を集塵可能なフィルター３２が着脱自在に配されている。フィルター３２を配することにより、吸引ノズル３で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置３１を実質的に有する第１の態様（図７（ａ））と、フィルター３２を配さないことにより、集塵装置３１を実質的に有しない第２の態様（図７（ｂ）とを選択的に切替える選択手段となっている。

集塵装置３１は空気流路の上流側である一方を吸引ダクト５に連結されており、空気流路の下流側である他方は吸引装置６へ連結されている。ここで、フィルター３２を集塵装置３１に配することにより、第１の態様である集塵装置３１を介して吸引装置６への第１の空気流路と、フィルター３２を集塵装置３１に配さないことにより、第２の態様である集塵装置３１を介さないで吸引装置６への第２の空気流路とを切替えることが可能である。

第１に、塵埃を室外へ排出することができない場合に対応可能な集塵装置を実質的に有する第１の態様の説明を行う。
図７（ａ）に示すように選択手段であるフィルター３２を集塵装置３１に装着する。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から集塵装置３１に入り、フィルター３２に集塵される。塵埃が取り除かれた空気の流れは、吸引装置６を介して排気口７から排出される。吸引装置６の駆動を停止させることにより、矢印Ｅ方向の空気の流れが無くなるためフィルター３２に集塵された塵埃を、フィルター３２を集塵装置３１から取り外すことにより、塵埃を取り除くことができる。つまり、塵埃を有する空気流路の途中にフィルター３２を配置するだけで塵埃を集塵することが出来るものである。

第２に、塵埃を室外へ排出することができる場合に対応可能な集塵装置を実質的に有しない第２の態様の説明を行う。
図７（ｂ）に示すように選択手段であるフィルター３２を集塵装置３１から取り外す。吸引ノズル３で吸引された塵埃は吸引ダクト５から矢印Ｅ方向に導かれ、フィルター３２を有さないので実質的に集塵装置３１を有しない形態で吸引装置６に導かれ排気口７から排出される。

なお、本実施の形態では集塵装置３１を吸引装置６の上流側に配置した構成を説明したが、装置の構成上、吸引装置６の下流側に配置しても良い。ここで、集塵装置３１を吸引装置６の上流側に配置することにより、フィルター３２で塵埃を集塵する構成では吸引装置６を構成するブレードに塵埃が付着することが無くなるものである。

本発明のフィルター装置は、エアフィルターに付着した埃を自動的で確実な吸塵集塵が可能になるので、他のフィルター使用商品の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示す本体正面図である。本発明の実施の形態１における図１のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態１における図３のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置の構成を示す要部断面図である。本発明の実施の形態２における空気調和機のフィルター装置の構成を示す要部断面図および要部側面図である。本発明の実施の形態３における空気調和機のフィルター装置の構成を示す要部断面図である。

２エアフィルター
３吸引ノズル
６吸引装置
１３集塵装置
２１フィルター部
２２選択手段
２４凹部
２６選択手段
２７集塵装置
３１集塵装置
３２フィルター部
３０凹部

Claims

熱交換器を通過する空気の塵埃を除去するエアフィルター（２）と、前記エアフィルターに付着した塵埃を吸引可能な吸引ノズル（３）と、前記吸引ノズルに連結された吸引装置（６）とを備えた空気調和機のフィルター装置において、
前記吸引装置（６）の少なくとも上流側もしくは下流側において前記吸引ノズル（３）で吸引された塵埃を集塵可能な集塵装置（１３，２７，３１）を実質的に有する第１の態様と、前記集塵装置（１３，２７，３１）を実質的に有さず、吸引清掃した塵埃をそのまま室外へ排出する第２の態様とを選択的に切替える選択手段（２２、２６）を備えたことを特徴とする空気調和機のフィルター装置。
前記集塵装置は塵埃を集塵可能なフィルター部（２１，３２）を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機のフィルター装置。
前記集塵装置はフィルター部（２１，３２）の下方に着脱自在な凹部（２４，３０）を有することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機のフィルター装置。
前記集塵装置は着脱自在なフィルター部（２１，３２）を有し、前記フィルター部が装着されている時には第１の態様となり、前記フィルター部が装着されていない時には第２の態様となることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機のフィルター装置。
前記集塵装置は塵埃を集塵する遠心力集塵器を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機のフィルター装置。
前記集塵装置は塵埃を集塵する遠心力集塵器の下方に着脱自在な凹部（２４，３０）を有することを特徴とする請求項５に記載の空気調和機のフィルター装置。