JP5050776B2 - 空気調和機のフィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ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装置に関するものである。

従来、この種の空気調和機のフィルタ装置は、ベルトに具備した吸引口の片側にしかブラシが設置されていなかった（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１０７８２７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、吸引口とエアフィルタとの距離が大きく開いており、吸引流域が拡がることによって吸引風速が弱まり、油分を多量に含んだ重たい塵埃を吸引できないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、油分を大量に含んだ重たい塵埃を吸引することができる空気調和機のフィルタ装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機のフィルタ装置は、清掃装置を構成する吸引ノズルのベルトに吸引口を用いるとともに、吸引口の両側にブラシを設けたものである。

本発明の空機調和機のフィルタ装置は、エアフィルタと吸引口の隙間がブラシによってカバーされるのでエア吸引口付近の吸引速度の低下を抑えることができ、フィルタ上に付着した塵埃の除去率を向上させることができる。

第１の発明は、エアフィルタと前記エアフィルタ上を左右に移動する吸引ノズルと前記吸引ノズルに連通された吸引装置により構成されるエアフィルタ清掃装置を具備する空気調和機において、前記吸引ノズルは駆動可能なベルトを有し、前記ベルトには吸引口と前記吸引口の両側に弾性体により形成される第１のブラシと第２のブラシとが設けられ、前記第１および第２のブラシの前記吸引口側の側面を平滑にし、前記第１のブラシの高さと前記第２のブラシの高さとが異なるものである。これにより、吸引口付近の風速の低下による塵埃の吸込み残しを防ぐことができ、また塵埃がブラシに付着し蓄積して吸引口を閉塞することを防止することができ、さらにノズルの往路進行方向の前方側にくるブラシの高さを後方側のブラシ高さより低くしてフィルタ面に擦らないにすることによって、前方側ブラシだけで埃を押し出すことなく、塵埃を前方側ブラシと後方側ブラシの間から吸引
口を通じて吸引することができる。

第２の発明は、第１の発明において、第１および第２のブラシのうち、ノズルの往路進行方向に対して前方側のブラシのフィルタと対向する側の両端をＣ面取りしたものである。これにより、吸引風速の低下を防止するとともに、吸引口の真ん中付近とブラシのＣ面取り位置付近との間で風の流れに変化をもたせるができ、特に長繊維の塵埃の吸引口への引っ掛かりを防止することができる。

第３の発明は、第１から第２のいずれか１つの発明において、弾性体の材質としてシリコンを用いるものである。これにより、油を含有した塵埃の場合もエアフィルタから掻き出すことができ、良好な清掃性能を発揮することができる。

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）
図１は、本発明の実施の形態における空気調和機のフィルタ装置の外観図である。図１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１は、フィルタ枠２に取り付けられ、エアフィルタ１の表面に沿って左右に移動可能な吸引ノズル３が設けられる。

吸引ノズル３は、左右駆動装置８とフィルタ枠２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１と狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。吸引ノズル３には吸引ダクト５が連結され、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には排気ダクト７が連結され、室外へ引き回される。エアフィルタ１に付着した塵埃は、吸引ノズル３により吸引され、吸引ダクト５、吸引装置６、排気ダクト７を経由して室外へ排出される。

図２は、本発明の実施の形態における吸引ノズル３の分解斜視図であり、図３は、図２に示されたＡ−Ａ部分における吸引ノズル３の断面図である。

図２において、吸引ノズル３にはエアフィルタ１の縦方向の全長に相当する長いスリット状の開口部１１が設けられ、この開口部１１に沿って移動可能なベルト１２には、開口部１１の一部分のみから吸引できるように吸引口１３が設けられ、また、ベルト１２を移動させて吸引する場所を変えられるようにしている。

ベルト１２は、吸引ノズル本体１０と一体で形成された（溶着や接着によって一体に形成される）ベルトガイド１４によってガイドされ、吸引ノズル本体１０に沿うようになっている。このベルトガイド１４は、ベルト１２のガイドを行なうとともに吸引口以外の部分で吸引漏れが発生するのを抑制している。

ベルト１２の表面には、吸引口１３の両側にスポンジやＥＰＴ（エチレンプロピレンゴム）のような弾性体より形成されるブラシ１５、１６が固着されており、ベルト１２の移動により吸引口１３とともにブラシ１５、１６の位置も変えられるにしている。

この構成によれば、吸引位置とブラシ位置を変えるために必要な駆動装置は、ベルト１２の駆動装置だけで済むので構成が簡単であり、低コストで実現することができ、かつ、吸引口１３とブラシ１５、１６の位置関係を常に維持することができる。

図３は、本発明の実施の形態における吸引ノズル３の断面図である。図３に示されるように、ブラシ１５の高さＨ１はエアフィルタ１のたわみ量も考慮し、ブラシ１５とエアフ
ィルタ１が十分に接触でき、若干圧縮された状態になるような高さに設定している。

ブラシ１５はベルト１２に接着剤などを用いて固着されるが、清掃の際はエアフィルタ１との間で若干変形をしながらエアフィルタ１を擦り続けるので、左右移動の繰り返しによりブラシ１５の剥がれが発生しないように強固に接着する必要がある。

そのため、本実施の形態においては、ブラシ１５の断面のエアフィルタ１側の角部をＲ形状とし、エアフィルタ１との摩擦によるブラシ接着部への負荷を和らげている。

またブラシ１６の高さＨ２は、エアフィルタ１に触れないギリギリの高さか、または、１ｍｍ以下の隙間に設定する。これによって、吸引流域の漏れを防ぎながらもブラシ１６による埃の押し出しを防止することができる。

家庭用の小型空気調和機においては、エアフィルタ１は天面および前面にあるため、吸引ノズル３はそれに沿って折れ曲がった形状となるので、ブラシ１５、１６もベルト１２の移動位置によっては折れ曲がった状態が存在するが、ブラシは変形可能で柔軟性に富む弾性体なので、曲げ部は波状に変形しても問題なく移動できる。

なお、ベルト１２は引張り強度と曲げに対する柔軟性を求められるので、材質は樹脂フィルムを用いるのが好ましい。

特に樹脂フィルムはＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレン・ナフタレート）といった樹脂フィルムが強度、柔軟性、耐久性で非常に優れており、その機械的強度からベルト１２を７５〜１００ミクロン位まで薄くできることから吸引ノズル３自身も薄く構成できて収納性が良なる。従って空気調和機本体の薄型化も可能になりデザイン性の面からも好ましい。

図４は、吸引ノズル３および吸引口１３がエアフィルタ１上をどのように移動するかを示した図である。図４に示されるように、エアフィルタ１の清掃は、吸引ノズル３をエアフィルタ１に沿って左右に移動させるとともに、ベルト１２を上下に移動させて吸引口１３の位置を変えることで吸引口１３を図中の矢印に示すようなスイープ動作させて全面を清掃することができる。

以上のように構成された空気調和機のフィルタ装置について、以下その動作、作用をさらに詳しく説明する。

図５（ａ）は、本発明の実施の形態における清掃時の吸引ノズル３の断面で、エアフィルタ１を吸引清掃している最中の吸引ノズル３とエアフィルタ１の状態を、図２における吸引口１３の有る部分（Ａ−Ａ部）の断面図である。

図中の実線矢印は吸引流域を示しており、ブラシ１６は吸引ノズル３の往路移動時の進行方向に対して前方（図では左方向）に取り付けられているのに対して、ブラシ１５は吸引ノズル３の往路移動時の進行方向に対して吸引口１３の後方（図では右方向）に取りつけられている。

図５（ａ）に示されるように、清掃の往路移動時においては、ブラシ１６が吸引口１３に先行しており、ブラシの高さもエアフィルタ１に触れず、また、エアフィルタ１の表面に付着した塵埃の高さよりも低く設定してあるので、塵埃は、ブラシ１６とエアフィルタの隙間をくぐった後、ブラシ１６とブラシ１５の間の吸引口１３によって、吸い込まれる。

図５（ｂ）はブラシ１６がなくブラシ１５だけの場合を示したものであるが、これと比較すると、図５（ａ）の方が、吸引口付近吸引流域を絞ることで、吸引装置の能力を変えずに吸引風速を上げることができ、塵埃の吸引率を向上させることができる。

なお、本実施の形態の弾性体ブラシの材質にシリコンを用いることにより、油分を含んだ塵埃でもブラシ表面に付着せずエアフィルタから掻き出すことができ、清掃性能を向上させることができる。さらに、油分や周囲環境条件によるブラシの劣化を防止でき、かつ磨耗や亀裂に対する耐久性を向上させることができる。

また、本実施の形態における弾性体より形成されるブラシ１５とブラシ１６において、図６（ａ）、（ｂ）に示すように吸引口側の側面１５ａと１６ａを、押し出し成形によって作られた面をそのまま利用した平滑面とすると、弾性体表面の摩擦係数を小さくすることができ、塵埃がブラシ側面に付着するのを防ぐことができる。

さらに、本実施の形態のブラシ１６は、図７に示されるように、ベルト移動断面方向から見たブラシ形状をＣ面取りすることによって、吸引口のブラシ移動方向をブラシで完全に覆われず隙間があくので、吸引口のブラシ移動方向の両端側の吸引風速だけが遅くなり、吸引口両端での乱流がなくなり、動物の毛などの長繊維の塵埃も円滑に吸い込むことができる。

以上のように、本発明の空気調和機のフィルタ装置は、エアフィルタとエアフィルタ上を左右に移動する吸引ノズルと吸引ノズルに連通された吸引装置により構成され、吸引ノズルは移動可能なベルトを有し、ベルトには吸引口と吸引口の両側に弾性体より形成されるブラシを設けたものである。

この構成により、油分を多く含む塵埃に対して高い清掃性能を確保することができるため、清掃装置のメンテナンスを不用にすることができ、家庭用や業務用の空気調和機や空気清浄機など塵埃を捕集するエアフィルタを備えた各種装置のフィルタ自動清掃の用途に適用できる。

本発明の実施の形態における空気調和機のフィルタ装置の外観図 本発明の実施の形態における吸引ノズルの分解斜視図 本発明の実施の形態における吸引ノズルの断面図 本発明の実施の形態における吸引ノズルの動作を示す図 （ａ）本発明の実施の形態における吸引ノズルの断面図、（ｂ）ブラシ１５のみの場合の吸引ノズルの断面図 （ａ）吸引口側の側面１５ａと１６ａを平滑面とした場合を示す吸引ノズルの正面図、（ｂ）その断面図 （ａ）ブラシ形状をＣ面取りした場合を示す吸引ノズルの側面図、（ｂ）その正面図

符号の説明

１ エアフィルタ
２ エアフィルタ枠
３ 吸引ノズル
４ ガイドレール
５ 吸引ダクト
６ 吸引装置
７ 排気ダクト
８ 左右駆動装置
１０ 吸引ノズル本体
１１ 開口部
１２ ベルト
１３ 吸引口
１５ ブラシ
１６ ブラシ

Claims (3)

1. エアフィルタと前記エアフィルタ上を左右に移動する吸引ノズルと前記吸引ノズルに連通された吸引装置により構成されるエアフィルタ清掃装置を具備する空気調和機において、前記吸引ノズルは駆動可能なベルトを有し、前記ベルトには吸引口と前記吸引口の両側に弾性体により形成される第１のブラシと第２のブラシとが設けられ、前記第１および第２のブラシの前記吸引口側の側面を平滑にし、前記第１のブラシの高さと前記第２のブラシの高さとが異なることを特徴とする空気調和機のフィルタ装置。
2. 前記第１および第２のブラシのうち、前記ノズルの往路進行方向に対して前方側のブラシの前記フィルタと対向する側の両端をＣ面取りした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装置。
3. 前記弾性体の材質にシリコンを用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機のフィルタ装置。