JP4550743B2 - フィルター清掃装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気中の塵埃を除去するフィルターを清掃するフィルター清掃装置及びこのフィルター清掃装置を搭載した空気調節装置に関するものである。

従来、空気調和機、加湿機、除湿機、空気清浄機、暖房機等の空気調節装置には、空気中の塵埃を除去するためのフィルターが搭載されているが、フィルターに付着した塵埃の清掃に手間がかかり、また衛生的でないという問題が生じていた。

この問題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、塵埃を除去するブラシを備えたダストボックスをフィルターに接触するように配設し、フィルターを移動させることによりフィルター全体を除塵する空気調和機が記載されている。また、特許文献２に示すように、フィルターに付着した塵埃を吸入する移動可能な吸入ノズルを設け、この吸入ノズルに吸込みダクトを設け、さらに吸込みダクトに連結する吸引排気装置と吸込んだ塵埃を室外に排気する排気ダクトを備えたフィルター装置も知られている。
特開２００５−１８８８０８号公報 特開２００４−２８３７０３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の空気調和機においては、フィルターに付着した塵埃をブラシで掻き落とすため、フィルターを傷める原因となるおそれが生じるとともに、ブラシに付いた塵埃がフィルターに再付着するおそれがあり、ダストボックス内に塵埃が溜まるたびに塵埃を廃棄しなければならないといった問題が生じていた。

一方、特許文献２記載のフィルター装置においては、ブラシでフィルターに付着した塵埃を除去するのではなく、空気の吸引力によって除去する方式であるために、フィルターを傷めたり、清掃装置に塵埃が溜まるおそれはない。しかし、本フィルター装置においては、吸入ノズルに形成された吸入口をフィルター表面に接触させて塵埃を吸込むため、吸入口の面積を大きくして塵埃を吸込む範囲を広くすると吸引力が弱くなり、除塵効率の低下を防止するには風量の大きな吸引排気装置が必要とされ、逆に吸入口の面積を小さくして吸引力を高めると、フィルター全体を清掃するのに時間がかかるという問題が生じていた。

そこで、本発明においては、空気によって塵埃を除去する方式を採用しつつ風量の大きな吸引排気装置を用いることなく、効率よくフィルターを除塵することが可能なフィルター清掃装置及びこのフィルター清掃装置を搭載した空気調節装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、空気中の塵埃を除去するフィルターを挟んで半割り状の一対の除塵ボックスが一定間隔をあけて対向配置され、縦方向に除塵ボックスとフィルターとを相対的に移動させながら除塵ボックス内に空気を流通させてフィルターに付着した塵埃を除去するフィルター清掃装置であって、フィルターの表面に突状の横リブが縦方向に複数列形成され、前記除塵ボックスは、内部に空気の流路が形成されるボックス本体と、該ボックス本体の縦方向両端部において縦方向に形成されるフランジ状のガイド壁とを備え、該ガイド壁の縦方向長さが、隣り合う横リブの内寸よりも長くなるように形成され、前記除塵ボックスとフィルターとの相対的移動時に、対向するガイド壁間の隙間が横リブで常時塞がれた状態になることを特徴とする。

上記構成においては、両除塵ボックスのボックス本体の縦方向両端部にガイド壁を形成し、ガイド壁の縦方向の長さが、隣り合う横リブの内寸よりも長くなるように形成したため、ガイド壁に挟まれた空間には、常時、横リブが存在することになる。すなわち、除塵ボックス間の隙間をフィルターが通過するフィルター案内路として利用しつつ、その隙間を断面突状の横リブで塞いで、そこからの空気を出入りを規制することが可能となる。より具体的には、除塵ボックスは、ボックス本体の縦方向両端部の長さ方向と横リブの長さ方向とが平行になるように配置するのが好ましい。

これにより、一対の除塵ボックスのボックス本体で囲まれた空間を流通する空気の流速の低下を抑制することができ、この空気流により除塵ボックス内に収容されたフィルターに付着した塵埃を効率よく吹き飛ばして除去することが可能となる。ここで、半割状の除塵ボックスは、端面同士が突き合わせ可能に形成されていればよく、対称形状に形成されている必要はない。

上記除塵ボックス内に空気を流通させる手段としては、例えば、ファンと、該ファンに空気を取り入れる取り入れ口と、ファンから空気を放出する放出口とを備えた構成のものを使用することができ、この取り入れ口及び放出口をボックスに接続することで、除塵ボックス内に空気を循環流通させることができる。

また、他の空気流通手段として、空気を送出する空気送出手段や、空気を吸引する空気吸引手段を使用することもできる。この場合、除塵ボックスに通気口を形成することにより、通気口と空気送出手段又は空気吸引手段との間で空気を流通させることができる。

ただ、除塵ボックス間の隙間から周囲に塵埃が飛散するおそれがないという観点からいえば、空気吸引手段を用いるのが好ましい。具体的には、一対の除塵ボックスの横方向一端側に吸気口を形成し、他端側に空気を吸引する吸引手段を接続するような構成とすればよい。

本発明においては、除塵ボックスとフィルターとをフィルター縦方向に相対的に移動させる移動手段を用いることができる。この場合、該移動手段を稼動させている間も、常に除塵ボックス間の隙間が塞がれることになるため、移動手段の稼動に合せて同時に吸引手段を稼動させることにより、除塵ボックスで囲まれた空間を流通する空気の流速を低下させることなくフィルターを移動させることが可能となり、フィルターに付着した塵埃を自動的に効率よく除去することができる。

縦方向に除塵ボックスとフィルターとを相対的に移動させるには、固定された除塵ボックスに対して、フィルターを縦方向に移動させるようにしてもよいし、固定されたフィルターに対して、除塵ボックスを縦方向に移動させることも可能である。

以上説明したフィルター清掃装置は、吸込口及び吹出口と、その間に介在して空気中の塵埃を除去するフィルターとを備えた空気調節装置に搭載することで、空気調節装置を大型化することなく、フィルター清掃機能を付加することが可能となる。空気調節装置は、空気中の塵埃を除去するフィルターを備えているものであれば特に限定されず、例えば、空気調和機、加湿機、除湿機、空気清浄機、暖房機等を挙げることができる。

また、本発明に係るフィルター清掃装置に用いられるフィルターは、フィルター表面に複数の横リブを形成しているため、フィルター縦方向の強度を下げてフィルターを縦方向に屈曲可能に形成しても反りや波うちを防止するだけの十分に保形性を維持することができる。

したがって、フォルター清掃装置に、フィルターをフィルター縦方向に移動可能な移動手段と、移動手段によって縦方向に移動したフィルターを屈曲して保持するフィルター保持手段とを設けることにより、縦方向に移動したフィルターを屈曲して保持することができる。

上記構成のフィルター清掃装置を搭載した空気調節装置は、移動したフィルターを装置本体内に屈曲した状態で収容することが可能となり、美感を損なうことがないという効果を奏する。

以上のように、本発明によれば、横リブを複数形成したフィルターを挟んで半割状の除塵ボックスを対向配置し、内部に空気の流路が形成されるボックス本体と、該ボックス本体の縦方向両端部において縦方向に形成されるガイド壁とを備え、該ガイド壁の縦方向長さが、隣り合う横リブの内寸よりも長くなるように形成したため、一対の除塵ボックスで囲まれた空間を流通する空気の流速の低下を抑制することができ、この空気流により除塵ボックス内に収容されたフィルターに付着した塵埃を効率よく吹き飛ばして除去することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本実施形態においては、空気調節装置として冷暖房機能をメイン機能とするセパレート型空気調和機の室内機を用い、この室内機に本発明に係るフィルター清掃装置を搭載した場合について説明する。図１は、空気調和機の室内機の外観斜視図であり、図２は、その断面図を示す。

図１及び図２において、空気調和機の室内機本体１の上部と下部にはそれぞれ吸込口２と吹出口３とが形成されており、本体１の内部には、吸込口２から吹出口３の間に通風路が形成され、この通風路内には吸込口２側を上流側として、フィルター４、室内熱交換器５、送風ファン６がこの順に配置されている。吸込口２は、本体１の上面の左右２箇所に形成されている。

図３に示すように、空気を吸込む吸込口２の下流側近傍には、各吸込口２に対応した位置に縦長長方形に形成されたフィルター４が左右横並びに２枚配置されている。そして、本室内機には、フィルター４を清掃するフィルター清掃装置が設けられている。

上記構成の室内機において空気調和運転を行なうと、先ず、送風ファン６が稼動して吸込口２から室内空気が吸い込まれ、その室内空気はフィルター４を通過して室内熱交換器５と接触する。室内熱交換器５で暖められたり、冷やされることによって調和された室内空気は吹出口３から室内に放出される。

フィルター清掃装置は、図２及び図３に示すように、フィルター４の表面を覆う除塵ボックス（表側ボックスという）１０及びフィルター４の裏面を覆う除塵ボックス（裏側ボックスという）１１と、吸引手段としての吸引ファン１２と、フィルター４を縦方向に往復移動させる移動手段とを備えている。

図４はフィルター４を示す平面図及びそのＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図を示し、図５はフィルター４の斜視図を示している。フィルター４は、メッシュフィルター部１９と、メッシュフィルター部１９を補強すべく、その周囲に設けられた合成樹脂製の枠体３１とを備えており、枠体３１は、縦枠３２及び横枠３３から構成されている。さらにフィルター４は、縦リブ２０及び横リブ２１で補強されている。

縦リブ２０及び横リブ２１は、合成樹脂製でそれぞれメッシュフィルター部１９の表面に等間隔に複数形成されている。横枠３３及び横リブ２１がフィルター４の反りや波うちを防止するために突状に、すなわち、厚肉に形成されているのに対して、縦枠３２及び縦リブ２０は、横枠３３及び横リブ２１に比べて薄肉に形成されている。これにより、フィルター４は、横方向の剛性を維持しつつ、縦方向には容易に屈曲可能とされている。

縦枠２の外縁部には縦方向にラック部２２が設けられている。ラック部２２は、後述する移動手段であるピニオン２８に噛合してフィルター４を縦方向に往復移動させるものであり、帯状材を波形に成形した形状を有し、この山部がラックとして機能するようになっている。

フィルター４の上部には、上述のごとく、吸込口２から吸込まれた空気を通過させるメッシュフィルター部１９が形成されており、フィルター下部はメッシュフィルター部１９の代わりに薄い樹脂製シート２３が使用され、フィルター下部は空気が通過しない構造とされている。

フィルター４を縦方向に往復移動させる移動手段は、図２及び図６に示すように、フィルター４を保持するフィルター保持手段２４と、モータ２５によってフィルター４を移動させる駆動手段２６とを備えている。フィルター保持手段２４は、左右一対の案内路から構成されている。案内路は、断面略Ｕ字型に形成され、フィルター４の左右両端部を挿入可能とされている。この左右一対の案内路に剛性の高い横枠３３及び横リブ２１を掛渡すことにより、フィルター４は変形することなく案内路に保持される。

フィルター保持手段２４の断面形状を図２において黒塗り部分として表す。フィルター保持手段２４は、図２に示すように、吸込口２に沿って設けられており、吸込口２よりも前方側ではゆるやかに下方に傾斜しつつ、表側ボックス１０及び裏側ボックス１１の間を通過し、そこから前面パネル７に沿ってほぼ垂直に下降した後に、内側にＵターンして吸込口に向うＵ字形経路２４ａが形成されている。

駆動手段２６は、モータ２５と、モータ２５に連結された駆動ギヤ２７と、駆動ギヤ２７に噛合するピニオン２８及びゴムローラ２９とから構成されている。ゴムローラ２９の回転軸には図示しないピニオンと同形のギヤが取り付けられており、これによりピニオン２８とゴムローラ２９とは同じ方向に回転するようになっている。

ピニオン２８は、フィルター４に設けられたラック部２２の裏面側に噛合するように配置される。ゴムローラ２９は、Ｕ字形経路２４ａに一部露出するように配置され、Ｕ字形経路２４ａ中のフィルター４の裏面側に当接して回転することにより、その摩擦力によって屈曲状態のフィルター４の移動がスムーズに行なえるような構成とされている。

駆動手段２６は、フィルター保持手段の左右案内路ごとに１組ずつ取り付けられているが、モータ２５は、図９に示すように、２組の駆動手段２６に対して１台とし、各組の各駆動ギヤ２７がモータ２５に連結された同一の回転軸３０に固定され、左右同じように回転駆動するようになっている。

次に、表側ボックス１０及び裏側ボックス１１について説明する。表側ボックス１０及び裏側ボックス１１は、それぞれ断面略Ｕ字型で平面視で横長長方形に形成されており、左右並べて配置された２枚のフィルター４を横切るように設置されている。なお、表側ボックス１０及び裏側ボックス１１は、フィルター４に対して縦横方向が一致するように配されている。表側ボックス１０及び裏側ボックス１１は、図４のごとく、半割状に形成され、フィルター４を挟んで間隔Ｘをあけて対向配置されている。

すなわち、表側ボックス１０と裏側ボックス１１との間の隙間１８（間隔Ｘ）が、フィルターを案内するフィルター案内路とされ、フィルター保持手段２４に繋がっている。フィルター４は、フィルター案内路及びフィルター保持手段２４内を縦方向に移動可能とされている。

表側ボックス１０及び裏側ボックス１１は、内部に空気の流路が形成されるボックス本体３５及び３６と、該ボックス本体３５及び３６の縦方向両端部３５ａ及び３６ａにおいて、縦方向Ａにフィルター４に沿って形成されるフランジ状のガイド壁３４とを備えている。

表側ボックス１０及び裏側ボックス１１は、ボックス本体３５及び３６の縦方向両端部３５ａ及び３６ａの長さ方向と、横リブ２１の長さ方向とが平行になるように配置されており、ガイド壁３４の縦方向Ａの長さは、隣り合う横リブ２１、２１の内寸よりも長くなるように形成されている。

これにより、ガイド壁３４に挟まれた空間には、常時、横リブ２１が存在することになる。すなわち、対向するガイド壁３４及び３４間の隙間１８（間隔Ｘ）を横リブで塞ぐことにより、そこからの空気の出入りを規制することが可能となる。

図６に示すように、表側ボックス１０及び裏側ボックス１１の横方向一端側には通気口１５が形成され、他端側は配管１４に嵌合保持されている。配管１４の他端側は、吸引ファン１２に接続されている。すなわち、両ボックス１０及び１１によって、内部に空気流路１７を有するボックス体１６が形成される。

本発明においては、空気流路１７に空気流を発生させ、ボックス体１６に収容されたフィルター４の側方からフィルター４と略平行方向に空気を流すことでフィルター４に付着した塵埃を除去するようになっている。

本実施形態においては、ボックス体１６は、表側ボックス１０と、裏側ボックス１１とを別体として形成し、これを対向配置するようにしているが、筒状体の長手方向に２つのスリットを設けることにより、表側ボックスと裏側ボックスとを一体的に形成することも可能である。

両ボックス１０及び１１の間隔Ｘは、横リブ２１の厚さとメッシュフィルター部１９の厚さを合せた厚さＹよりも若干大きくなるように設定しておくことにより、フィルター４と両ボックス１０及び１１との間で大きな摩擦を生じることなく、スムーズにフィルター４を移動させることが可能となる。なお、フィルター４は、通風路の空気流れ方向に対して横リブ２１が形成された面が風上側になるようにしてフィルター保持手段２４にセットされる。なお、横リブ２１が形成された面が風下側になるようにしてもよい。

図８は、室内機本体１にフィルター４をセットしたときの両ボックスとフィルターの状態を示す概略断面図であり、図９は図８におけるフィルター４を縦方向Ａに少し移動させたときの状態を示す図である。

フィルター４には、縦方向に横リブ２１が複数列形成されており、隣り合う横リブ２１の内寸がＺになるように設定されている。また、ボックス本体３５及び３６の縦方向端部３５ａ及び３６ａには、前述のごとく、それぞれガイド壁３４が連設されており、対向するガイド壁３４、３４の間隔は、ボックス本体３５及び３６の間の隙間１８と同じＸとされている。このようにして形成された対向するガイド壁３４、３４は、除塵ボックス１０及び１１の隙間１８によって形成されるフィルター案内路の入口として機能する。

ガイド壁３４の縦方向長さＬは、隣り合う横リブ２１の内寸Ｚよりも大きくなるように設定されている。したがって、図８の状態からフィルター４を移動させた場合でも、図９に示すように、ガイド壁３４、３４の間の空間にはいつも横リブ２１が存在することになり、ボックス体１６の隙間１８は常時塞がれることになる。

このように、表側ボックス１０、裏側ボックス１１及びその間に介在する横リブ２１とで隙間のない筒状のボックス体１６を形成することが可能となり、空気流路１７を流通する空気の流速を低下させることなく、フィルター４に付着した塵埃Ｂを効率よく除去することができる。

なお、本実施形態では、間隔Ｘは、横リブ２１の厚さとフィルターの厚さを合せた厚さＹよりも若干大きくなるように設定しているが、これはフィルターの反り等を考慮してフィルター４の挿入をスムーズにするためであり、吸引ファン１２を稼動させると、空気流路１７内が負圧になり、除塵ボックス同士が密着するため、実質的にはＸとＹとをほぼ同じに設定した場合と同じ吸引力を得ることができる。また、ガイド壁３４、３４の内側に弾性体などを設けて、横リブ２１と密着させて吸引力を低下させないようにすることも可能である。

上記構成のフィルター清掃装置で、フィルター４を清掃する場合は、移動手段とともに吸引ファン１２を駆動させればよい。このとき、表側ボックス１０と裏側ボックス１１の間には間隔Ｘの隙間が設けられているため、表側ボックス１０がフィルター４表面に付着した塵埃Ｂに接触することなく、フィルター４を移動させることができる。フィルター４の移動中は、常時、ボックス体１６の隙間１８は塞がれた状態となっているため、一定速度でフィルター４を移動させつつ吸引ファン１２を稼動させることにより、ボックス体１６内に収容されたフィルター４表面に付着した塵埃Ｂを自動的に効率よく除去することが可能となる。

本発明の実施形態を示す空気調和機の室内機斜視図 図１における室内機断面図 図１の室内機のパネルを外した状態を示す斜視図 図１の室内機で使用されるフィルターの平面図 図５のフィルターの斜視図 図１の室内機の一部を示す斜視図 図１の室内機で使用される表側ボックス及び裏側ボックスの一端面図 図７の表側ボックス及び裏側ボックスにフィルターをセットした状態を示す概略断面図 図８のフィルターを少し移動させた状態を示す概略断面図

符号の説明

１ 室内機本体
２ 吸込口
３ 吹出口
４ フィルター
５ 室内熱交換器
６ 送風ファン
７ 前面パネル
８ フィルターガイド
９ ルーバー
１０ 表側ボックス
１１ 裏側ボックス
１２ 吸引ファン
１３ 上面パネル
１４ 配管
１５ 通気口
１６ ボックス体
１７ 空気流路
１８ 隙間
１９ メッシュフィルター部
２０ 縦リブ
２１ 横リブ
２２ ラック部
２３ 樹脂製シート
２４ フィルター保持手段
２５ モータ
２６ 駆動手段
２７ 駆動ギヤ
２８ ピニオン
２９ ゴムローラ
３０ 回転軸
３１ 枠体
３２ 縦枠
３３ 横枠
３４ ガイド壁
３５，３６ ボックス本体

Claims (5)

1. 空気中の塵埃を除去するフィルターを挟んで半割り状の一対の除塵ボックスが一定間隔をあけて対向配置され、縦方向に除塵ボックスとフィルターとを相対的に移動させながら除塵ボックス内に空気を流通させてフィルターに付着した塵埃を除去するフィルター清掃装置であって、前記フィルターの表面に突状の横リブが縦方向に複数列形成され、前記除塵ボックスは、内部に空気の流路が形成されるボックス本体と、該ボックス本体の縦方向両端部において縦方向に形成されるフランジ状のガイド壁とを備え、該ガイド壁の縦方向長さが、隣り合う横リブの内寸よりも長くなるように形成され、前記除塵ボックスとフィルターとの相対的移動時に、対向するガイド壁間の隙間が横リブで常時塞がれた状態になることを特徴とするフィルター清掃装置。
2. 前記除塵ボックスは、ボックス本体の縦方向両端部の長さ方向と前記横リブの長さ方向とが平行になるように配置されたことを特徴とする請求項１記載のフィルター清掃装置。
3. 前記一対の除塵ボックスの横方向一端側に吸気口が形成され、他端側に空気を吸引する吸引手段が接続されたことを特徴とする請求項１又は２記載のフィルター清掃装置。
4. 前記除塵ボックスとフィルターとをフィルター縦方向に相対的に移動させる移動手段が設けられ、該移動手段と前記吸引手段とを同時に稼動させることを特徴とする請求項３記載のフィルター清掃装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のフィルター清掃装置を搭載したことを特徴とする空気調節装置。

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