JP5108118B2 - フィルタ清掃装置、ダストボックスおよび空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機等の吸込口に装着されるフィルタを清掃して、フィルタから除去した塵埃を溜めるフィルタ清掃装置に関する。

空気調和機の室内機の吸込口に、フィルタが装着され、フィルタにより吸い込む空気から塵埃が除去される。最近では、このフィルタを移動させながら清掃するフィルタ清掃装置を搭載した空気調和機がある。フィルタ清掃装置は、回転ブラシを回転駆動して、フィルタを移動させながら清掃する。フィルタ清掃装置は、塵埃を収容するダストボックスを有しており、回転ブラシによってフィルタから除去した塵埃がダストボックスに溜められる。

回転ブラシは、ブラシ毛を有している。回転ブラシが回転することにより、ブラシ毛がフィルタに接触して、フィルタに付着した塵埃を除去する。このとき、ブラシ毛に塵埃が絡みつくことがある。ブラシ毛に塵埃が絡みついたまま回転ブラシが回転し、ブラシ毛がフィルタに接触すると、塵埃がフィルタに再付着するおそれがある。

このような塵埃の再付着を防ぐために、特許文献１に記載のフィルタ清掃装置では、回転ブラシから塵埃を剥離させるための除塵体が設けられる。回転ブラシが回転すると、除塵体の先端部に対して、ブラシ毛の根元部側から端部側にかけてブラシ毛が順次当接する。除塵体により、ブラシ毛が梳かれて、ブラシ毛の端部が除塵体から離れるときに、ブラシ毛から塵埃が剥離される。

特開２００８−１２８５３２号公報

上記の除塵体は、塵埃を溜める集塵箱の内部に設けられている。除塵体は、別部材として用意され、集塵箱にねじ止めされる。そのため、狭い集塵箱の中で除塵体を取り付けなければならず、取付作業が煩雑となる。また、除塵体の先端に塵埃が圧縮堆積しないように、除塵体の先端が櫛歯状に形成されている。このような形状に作成された除塵体が必要となり、除塵体の加工作業が追加される。

本発明は、上記に鑑み、回転ブラシに付着した塵埃を簡単な構造で除去できるようにしたフィルタ清掃装置の提供を目的とする。

本発明のフィルタ清掃装置は、フィルタから塵埃を除去する回転ブラシと、フィルタから除去した塵埃を収容するダストボックスとを備え、ダストボックスに、回転ブラシに付着した塵埃を取り除くための除塵体が設けられたものである。

面状に形成された除塵体は、回転ブラシに対向して設けられ、回転ブラシの回転方向に沿って回転ブラシに近づくように傾斜し、ブラシ毛の先端側から除塵体に接触する。回転ブラシの回転に伴ってブラシ毛は横倒しになり、除塵体から離れるとき、根元側から離れ、最後に先端が離れる。除塵体の先端により、ブラシ毛に絡みついた塵埃がこそぎ取られる。また、ブラシ毛が除塵体から離れると、横倒しになったブラシ毛が立ち上がって元に戻る反発力が生じる。この反発力により、ブラシ毛に付着した塵埃が弾き飛ばされ、回転ブラシから塵埃がふるい落とされる。

除塵体は下方に向かって傾斜している。そのため、回転ブラシの塵埃が除塵体に付着しても、塵埃は接触したブラシ毛の移動に伴って落下する。そして、ダストボックスの開口に回転ブラシが設けられ、除塵体の先端は開口に入り込み、除塵体の先端が回転ブラシの軸心よりも上方に位置する。このような位置関係にあると、回転ブラシのブラシ毛が除塵体から離れたとき、ブラシ毛の反発力により、ブラシ毛の先端が下方に向かって移動する。ブラシ毛に付着した塵埃が下方に向かって弾き飛ばされる。

除塵体は、ダストボックスの壁面を利用して形成され、回転ブラシの回転により、回転ブラシのブラシ毛が除塵体に押し付けられる。すなわち、回転ブラシが回転すると、ブラシ毛がダストボックスの内側の壁面に当接する。この壁面に、ブラシ毛がこすられながら押し付けられる。ブラシ毛に絡みついた塵埃がこそぎ取られ、回転ブラシに付着した塵埃が取り除かれる。

ダストボックスに、湾曲しながら移動するフィルタをガイドするフィルタガイドと、除去した塵埃を収容する集塵箱とが設けられ、集塵箱の上部にフィルタガイドが一体的に設けられ、フィルタガイドの下部が除塵体として使用される。このフィルタガイドの下部の壁面は、ダクトボックスの壁面を構成するものである。このように、既設の部材を利用することにより、新たに除塵体を設ける必要がない。

したがって、ダストボックスは、フィルタから塵埃を除去する回転ブラシと、除去した塵埃を溜める集塵箱と、湾曲しながら移動するフィルタをガイドするフィルタガイドと、回転ブラシに付着した塵埃を取り除くための除塵体とを一体的に備えたものである。これにより、常に回転ブラシの清掃能力を維持したダストボックスを提供することができる。

本発明によると、除塵体にブラシ毛を押し付けて、ブラシ毛を変形させることにより、ブラシ毛に反発力を生じさせることができる。この反発力に伴うブラシ毛の移動によって、ブラシ毛に付着した塵埃を振り払うことができ、回転ブラシに付着した塵埃を除去できる。

本発明の空気調和機の室内機の斜視図 室内機の断面図 フィルタ清掃装置のユニットフレームの斜視図 フィルタを示し、（ａ）表面の斜視図、（ｂ）裏面の斜視図 ダストボックスを取り外したユニットフレームの斜視図 フィルタの清掃時におけるユニットフレームを示し、（ａ）清掃前のフィルタが装着位置にあるときの断面図、（ｂ）フィルタが移動中の断面図、（ｃ）フィルタが終点に達したときの断面図 ユニットフレームを示し、（ａ）ダストボックス装着時の断面図、（ｂ）ダストボックス取り外し時の断面図 ダストボックスの斜視図 ダストボックスの分解斜視図 回転ブラシを着脱するときのダストボックスを示す図 ダストボックスを斜め上から見た図 ダストボックスを装着したユニットフレームの断面図 ダストボックスを装着したユニットフレームを斜め上から見た図 ガイドリブと補助ガイドリブとの連なりを示すユニットフレームの斜視図

本実施形態の空気調和機の室内機を図１、２に示す。室内機は、熱交換器１および室内ファン２を備え、これらがキャビネット３に内装されている。キャビネット３の前面から底面にかけて湾曲面とされる。キャビネット３の上面に吸込口４が形成され、湾曲面に吹出口５が形成される。

キャビネット３の内部には、吸込口４から吹出口５に至る空気通路６が形成され、この空気通路６に熱交換器１と室内ファン２とが配設される。吸込口４と熱交換器１との間に、フィルタ７が配され、吸込口４から吸込んだ室内の空気から塵埃を除去する。フィルタ７は左右２枚とされる。室内機には、このフィルタ７を移動させながら清掃するフィルタ清掃装置が設けられる。

キャビネット３の湾曲面には、吹出口５を開閉するパネル１０が設けられる。パネル１０は、キャビネット３に開閉自在に支持され、パネル１０を開閉するための開閉部が設けられる。

空気調和機の運転時に、パネル１０が開く。冷房運転時には、パネル１０は、冷風を斜め上方向に導き、冷風が天井に沿って吹き出す。暖房運転時には、パネル１０は、前方に向かって吹き出される温風を押え込み、温風を床面方向に導く。なお、冷房運転の初期時にも、冷風が床面方向に吹き出され、急速冷房が行われる。パネル１０は、運転停止時には閉姿勢となり、吹出口５を覆って、キャビネット３と一体化する。

また、キャビネット３内において、熱交換器１の下方にドレンパン１１が設けられ、熱交換器１を伝って流れ落ちてくる露を受ける。ドレンパン１１は、吹出口５を形成するドレンパンユニット１２に一体的に形成される。ドレンパンユニット１２には、イオンを発生するイオン発生ユニット１３が装着される。

空気調和機では、室内機に対して図示しない室外機が室外に設置されている。室外機には、圧縮機、熱交換器、四方弁、室外ファン等が内装され、これらと室内側の熱交換器１とによって冷凍サイクルが形成される。そして、冷凍サイクルを制御する制御装置が室内機に設けられる。マイコンからなる制御装置は、ユーザの指示および室温や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍サイクルを制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置は、冷暖房運転に応じて開閉部を制御し、パネル１０を開閉する。また、制御装置は、定期的にあるいはユーザからの指示により、フィルタ清掃装置を制御して、フィルタ７を移動させながら清掃する。

フィルタ清掃装置は、フィルタ７を移動させる移動部１５と、フィルタ７を清掃する清掃部１６と、フィルタ７から除去された塵埃を収容するダストボックス１７とを備え、これらが、図３に示すように、ユニットフレーム１８に一体的に設けられる。フィルタ７は、ユニットフレーム１８に保持され、フィルタ７が移動するときには、フィルタ７はユニットフレーム１８によりガイドされる。このユニットフレーム１８により、着脱自在なフィルタを移動可能に保持するフィルタ保持装置が構成される。すなわち、フィルタ清掃装置は、フィルタ保持装置を有するものである。

ユニットフレーム１８は、熱交換器１の前面から上面までを覆うように、キャビネット３に取り付けられ、キャビネット３に対して着脱自在とされる。ユニットフレーム１８の前方に、開閉自在な前面パネル１９が設けられる。前面パネル１９は、キャビネット３に着脱自在に取り付けられる。前面パネル１９は、キャビネット３の上部の軸周りに開閉し、前面パネル１９が開いたとき、ダストボックス１７が現れる。ダストボックス１７は、ユニットフレーム１８に着脱自在に装着されている。ダストボックス１７を取り外したとき、フィルタ７の着脱が可能となる。

フィルタ７は、図４に示すように、メッシュ部２０と、メッシュ部２０の周囲を取り囲む枠体２１とから構成される。そして、メッシュ部２０と枠体２１とがポリプロピレン樹脂等の合成樹脂により一体的に成形され、枠体２１は前後対称かつ左右対称な形状とされる。また、メッシュ部２０の形状も前後対称かつ左右対称とされる。したがって、前後左右対称なフィルタ７は、前後のいずれの方向からでもキャビネット３に装着可能とされる。

枠体２１は、左右に位置する縦枠２１ａと前後に位置する横枠２１ｂとから四角形の枠状に形成される。メッシュ部２０の裏面に、補強のために縦リブ２２ａおよび横リブ２２ｂがそれぞれ等間隔に形成されている。メッシュ部２０の表面は、面一とされる。

縦枠２１ａに、移動部１５の回転駆動されるピニオンに噛み合うラック２４が形成される。ラック２４は、フィルタ７の裏面側に凸、表面側では凹となるように形成される。また、ラック２４は、縦枠２１ａの前端から後端にかけて形成され、前後いずれの方向からユニットフレーム１８に装着されても、ピニオンに噛み合うようになっている。ラック２４の凸部分の高さは、縦リブ２２ａよりも高く、横リブ２２ｂの高さ以上とされる。縦枠２１ａおよび縦リブ２２ａは、横枠２１ｂおよび横リブ２２ｂよりも薄肉とされる。これにより、フィルタ７は、横方向の剛性を維持しながら、縦方向には可撓性を有し、フィルタ７を縦方向に屈曲させることができる。

四角形のフィルタ７の４隅が斜めに切り欠かれ、傾斜面２５が形成される。傾斜面２５は、縦方向に長く切り欠かれ、横方向には短く切り欠かれることによって形成される。なお、各隅の傾斜面２５は同じ形状である。

フィルタ７は、表面を上にして、前側あるいは後側のいずれかの方向から装着される。そのため、横枠２１ｂには、表裏と挿入方向を示すマーク２６が設けられている。前後の横枠２１ｂの表面に、「オモテ」と「挿入方向」といったマーク２６が成形あるいは刻印により形成される。横枠２１ｂの裏面には、「ウラ」といったマーク２７が成形あるいは刻印により形成される。これによって、ユーザは、フィルタ７の表裏を間違えることなく、容易にキャビネット３にフィルタ７を挿入して装着することができる。なお、マークとして、上記のような語句に限らず、記号、絵を用いてもよい。

ユニットフレーム１８は、図５〜７に示すように、フィルタ７を保持するベース板３０と、左右の側枠３１とから形成される。ベース板３０は、上面から前面にかけて湾曲し、平坦な下面を有する。ベース板３０の左右両端に側枠３１が一体的に立設される。ベース板３０の湾曲部分は開口しており、ベース板３０の左右方向の中央に、センタ枠３２が設けられ、開口が２分割される。この開口に、縦横の桟３３によって格子部３４が形成される。格子部３４は、熱交換器１に対向する位置にあり、フィルタ７を通過した空気が熱交換器１に向かって格子部３４を通り抜ける。

ユニットフレーム１８に、移動するフィルタ７をガイドする案内路３５が形成される。図６に示すように、清掃時に、フィルタ７は、吸込口４と熱交換器１との間に装着された装着位置から下に向かって移動し、Ｕターンして、格子部３４に沿って移動し、吸込口４と熱交換器１との間に達する。ユニットフレーム１８の左右の側枠３１およびセンタ枠３２に、側面から見てσ形状のガイド溝３６が形成され、ガイド溝３６に、フィルタ７の縦枠２１ａがスライド可能に嵌り込む。このガイド溝３６およびベース板３０の格子部３４によって、フィルタ７がＵターンするように移動するための案内路３５が、ユニットフレーム１８の前面から上面にかけての空間に形成される。

移動部１５は、フィルタ７のラック２４に噛み合うピニオン４０と、ピニオン４０を回転駆動するステッピングモータ４１と、フィルタ７の移動を補助するガイドローラ４２とを有する。

ユニットフレーム１８の側枠３１の外面側にステッピングモータ４１が取り付けられ、側枠３１の内面側にピニオン４０が回転自在に支持される。センタ枠３２にも、ピニオン４０が回転自在に支持される。ステッピングモータ４１のモータ軸に取り付けられたギアを介してピニオン４０に回転駆動力が伝達される。左右のピニオン４０は、回転軸４３によって連結される。回転軸４３に、ガイドローラ４２が取り付けられる。ピニオン４０の回転に連動して、ガイドローラ４２も回転する。なお、移動部１５は、左右のフィルタ７に対応して、左右一対に設けられる。２つのステッピングモータ４１は同期して駆動される。

図３，７に示すように、ベース板３０の下面に、ダストボックス１７が装着される。ダストボックス１７は、左右のフィルタ７に対してそれぞれ設けられる。図８〜１０に示すように、ダストボックス１７は、フィルタ７から除去された塵埃を溜める集塵箱４５、湾曲しながら移動するフィルタ７を押えるフィルタガイド４６、フィルタ７の移動をガイドするガイドリブ４７を備えている。

清掃部１６は、フィルタ７に接触して、塵埃を掻き取る回転ブラシ５０と、回転ブラシ５０を回転駆動する清掃モータ５１とを有する。回転ブラシ５０は、ダストボックス１７に着脱自在に設けられ、ダストボックス１７に回転ブラシ５０が一体化されている。

集塵箱４５は、ガイドローラ４２の下方に配置される。集塵箱４５は、上面が開放された箱状に形成され、上面に塵埃が出入りする開口が形成される。この開口は通過するフィルタ７に面している。

集塵箱４５の前側の上部に、フィルタガイド４６が設けられる。フィルタガイド４６の下部が集塵箱４５の上部に差し込まれることにより、フィルタガイド４６は集塵箱４５に固定される。なお、フィルタガイド４６は、集塵箱４５に対して取り外し可能とされる。そして、フィルタガイド４６は、ガイドローラ４２の前方に位置して、ユニットフレーム１８の前面に沿って移動するフィルタ７の前面を覆う。前面パネル１９を開いたとき、フィルタ７はフィルタガイド４６に隠される。したがって、前面パネル１９が開かれてもフィルタ７が露出しないので、フィルタ７に付着した塵埃が飛散することを防げる。

フィルタガイド４６のフィルタ７に対向する後面に、補助ガイドリブ４８が形成される。補助ガイドリブ４８は、案内路３５のＵターン部の前側部分に位置して、上下方向にガイドローラ４２の外周面に沿って湾曲するように形成される。複数の補助ガイドリブ４８が、左右方向に間隔をおいて配置される。

ガイドリブ４７は、集塵箱４５に開閉自在に設けられる。ガイドリブ４７は、案内路３５のＵターン部の下側部分に位置して、前後方向に形成される。複数のガイドリブ４７が左右方向に間隔をおいて配置される。左右方向の両側にあるガイドリブ４７はピニオン４０に対向し、中央にある複数、ここでは３つのガイドリブ４７はガイドローラ４２に対向し、各ガイドリブ４７が集塵箱４５に対して閉じた状態にあるとき、ガイドリブ４７の上面が凹状に湾曲するように形成される。

ガイドリブ４７の後端に、後枠５５が左右方向に形成され、ガイドリブ４７の前端には、前枠５６が左右方向に形成され、各ガイドリブ４７が前後の枠５５、５６によって一体的に連結される。これによって、各ガイドリブ４７が一体化される。後枠５５に軸５７が突設され、集塵箱４５の後側の上部に形成された軸孔５８に軸５７が嵌め込まれる。ガイドリブ４７は集塵箱４５に回動自在に支持される。

ガイドリブ４７が閉じた状態のとき、中央のガイドリブ４７は開口を跨ぐように位置し、左右両側のガイドリブ４７は、集塵箱４５の左右方向の両側の側壁４５ａに対向し、各ガイドリブ４７は移動するフィルタ７をガイドする。ガイドリブ４７が開いた状態のとき、開口が開放される。

ガイドリブ４７が閉じたとき、前枠５６は、フィルタガイド４６の傾斜した後面に密接する。そして、前枠５６に、前後方向に延びたスリット５９が複数形成され、各スリット５９がガイドリブ４７毎に配置される。ガイドリブ４７が閉じるときに、補助ガイドリブ４８がスリット５９に入り込み、ガイドリブ４７がスムーズに開閉できる。しかも、前枠５６がフィルタガイド４６に密接することにより、フィルタガイド４６との隙間がなくなり、部材間の隙間に塵埃が詰まるといったことを防止できる。したがって、ダストボックス１７を取り外して、ガイドリブ４７を開いたときに、塵埃が飛散することはない。

また、前枠５６の左右両側に、係止爪６０が形成され、フィルタガイド４６の左右両側に、挿入孔６１が形成される。係止爪６０が挿入孔６１に挿入されたとき、係止爪６０が挿入孔６１の下縁に引っ掛かり、ガイドリブ４７は集塵箱４５に対して固定される。係止爪６０を挿入孔６１から引き抜くと、ガイドリブ４７が開かれる。したがって、前枠５６によって補助ガイドリブ４８を挟み込むことにより、ガイドリブ４７が左右方向に移動しない。このように、前枠５６と係止爪６０により、フィルタ７の清掃中、ガイドリブ４７が左右方向および上下方向に動かないように、ガイドリブ４７を固定することができる。

中央のガイドリブ４７と補助ガイドリブ４８とは、段差がないように連なっている。図１１，１２に示すように、補助ガイドリブ４８の後側端部とガイドリブ４７の前側端部とが左右方向に並ぶことにより、両リブ４７，４８は前後方向に重なって連なる。ガイドリブ４７の前後方向の両側の端部がＹ字状あるいはＵ字状の二股部６５ａ，６５ｂとされ、前側の二股部６５ａに、補助ガイドリブ４８の後側端部が入り込むことにより、両リブ４７，４８が重なる。補助ガイドリブ４８は、後側に向かって徐々に高さが低くなり、補助ガイドリブ４８の後側端部の高さは、ガイドリブ４７の前側端部の高さよりも低い。なお、左右両側におけるガイドリブ４７は、補助ガイドリブ４８よりも内側に位置している。両ガイドリブ４７、４８が左右方向に並ぶことにより、両ガイドリブ４７，４８は前後方向に重なる。これによって、補助ガイドリブ４８からガイドリブ４７は滑らかに連なり、上下方向の段差を生じないようにできる。

さらに、図１３、１４に示すように、ユニットフレーム１８にも、補助ガイドリブ６６が設けられている。ベース板３０の下面に、前後方向に補助ガイドリブ６６が形成され、複数の補助ガイドリブ６６が左右方向に配置される。補助ガイドリブ６６は、案内路３５のＵターン部の後側部分に位置して、ガイドローラ４２に対向している。補助ガイドリブ６６の前側端部がガイドリブ４７の後側の二股部６５ｂに入り込み、両リブ４７，６６が前後方向に重なる。補助ガイドリブ６６の前側は徐々に低くなり、補助ガイドリブ６６の前側端部の高さはガイドリブ４７の後側端部の高さよりも低い。ガイドリブ４７と補助ガイドリブ６６とは滑らかに連なり、上下方向に段差はない。

このように、前側の補助ガイドリブ４８、ガイドリブ４７、後側の補助ガイドリブ６６が組み合わされることにより、ガイドローラ４２の半周以上を取り囲む一連のガイドリブが形成される。これらのガイドリブが案内路３５の一部を形成する。前後の補助ガイドリブ４８，６６およびガイドリブ４７は、案内路３５のＵターン部において湾曲しながら移動するフィルタ７が案内路３５から外れないようにガイドする。したがって、一連のガイドリブを有するダストボックス１７によって、湾曲して移動するフィルタ７を長い区間にわたって安定してガイドすることができる。案内路３５のＵターン部において、フィルタ７はスムーズに回転ブラシ５０を通過する。

ここで、ガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は、案内路３５を移動するフィルタ７の縦枠２１ａあるいは縦リブ２２ａの位置に対応するように設けられている。左右両側のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は縦枠２１ａに対向し、中央のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は縦リブ２２ａに対向する。これにより、ガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６は、フィルタ７の縦枠２１ａあるいは縦リブ２２ａに接触し、メッシュ部２０には接触しない。各リブ４７，４８は、回転ブラシ５０によるフィルタ７の清掃を邪魔しない。

回転ブラシ５０は、集塵箱４５の開口に配置され、ガイドローラ４２の下側に対向する。回転ブラシ５０は、支軸７０の外周に複数列のブラシ毛７１が装着されたものである。ナイロン製のブラシ毛７１は、支軸７０の外周に直立している。ブラシ毛７１の各列は、直線状とされ、軸方向（左右方向）に平行に並べられる。なお、ブラシ毛７１は、左右方向に沿って螺旋状に装着してもよく、ブラシ毛７１の各列は平行とされる。

回転ブラシ５０の支軸７０の両側に、ハブ７２が取り付けられ、ハブ７２は支軸７０を支持する。集塵箱４５の左右の側壁４５ａの上部にＵ字状の軸受７３が形成され、軸受７３にハブ７２が載置される。左右両側のガイドリブ４７の下面に、円弧状に凹んだ当接部７４が形成され、ガイドリブ４７が閉じた状態にあるとき、当接部７４がハブ７２を上から押え込む。したがって、回転ブラシ５０の支軸７０が集塵箱４５とガイドリブ４７とによって挟み込まれることにより、回転ブラシ５０はダストボックス１７に回転自在に支持される。このように、回転ブラシ５０の支持構造は簡単な構造となり、回転ブラシ５０の着脱を容易に行える。ガイドリブ４７を開くと、回転ブラシ５０を集塵箱４５から取り出すことができる。回転ブラシ５０を簡単に取り外すことができるので、回転ブラシ５０の掃除もすぐに行え、きれいな回転ブラシ５０を使用できる。

図９に示すように、集塵箱４５の開口に、回転ブラシ５０を支持するための支持リブ７５が設けられている。支持リブ７５は、開口を前後方向に跨ぐように形成され、下向きに湾曲している。複数の支持リブ７５が左右方向に配置される。ガイドリブ４７が閉じたとき、各支持リブ７５は、中央のガイドリブ４７の下方に位置して、各ガイドリブ４７と対向する。支持リブ７５とガイドリブ４７とは回転ブラシ５０のブラシ毛７１に接触する。支持リブ７５とガイドリブ４７とによって、回転ブラシ５０が回転可能に挟まれる。なお、ブラシ毛７１の先端は、ガイドリブ４７よりも上方に突出する。したがって、回転ブラシ５０はガイドリブ４７に邪魔されずにフィルタ７に接触し、常にフィルタ７から塵埃を除去できる。

この支持リブ７５により、回転ブラシ５０にフィルタ７から負荷がかかっても、回転ブラシ５０を下側から支えることができ、回転ブラシ５０の撓みを防いで、フィルタ７から回転ブラシ５０が離れることを防止できる。回転ブラシ５０は、フィルタ７に確実に接触して、良好にフィルタ７の清掃を行える。また、支持リブ７５は集塵箱４５を補強する機能を有する。ダストボックス１７を着脱するときに、集塵箱４５に前後方向から負荷がかかっても、支持リブ７５により集塵箱４５の前後方向の変形が防止され、繰り返しダストボックス１７を使用できる。

回転ブラシ５０の支軸７０は、集塵箱４５の左右両側から外側に突出しており、支軸７０の両端のハブ７２にギア８０が一体的に成型されている。ユニットフレーム１８の側枠３１の外側に、清掃モータ５１が取り付けられ、清掃モータ５１のモータ軸に取り付けられたギアが支軸７０のギア８０に噛み合う。また、センタ枠３２に、中間ギアが設けられ、左右のダストボックス１７のセンタ枠側にあるギア８０が中間ギアと噛み合う。清掃モータ５１は、左右方向における電装ボックスが配置された一側に設置される。清掃モータ５１が駆動されると、一側の回転ブラシ５０が回転し、この回転駆動力が中間ギアを介して他側の支軸７０に伝達され、両側の回転ブラシ５０が連動して回転する。

ダストボックス１７は、ユニットフレーム１８に対して着脱自在とされる。ベース板３０の下面に、フック８１が突設される。フック８１は、左右方向の中央に位置する。集塵箱４５の底面の中央に、凹み８２が形成される。この凹み８２にフック８１が嵌り込む。

図８に示すように、フィルタガイド４６の前面に、ロック部８３が設けられている。ロック部８３は左右一対に設けられる。ロック部８３は、左右方向に移動するロックバー８４と、ロックバー８４を移動させるスライドレバー８５と、ロックバー８４の移動を規制する規制体８６とを有する。ロックバー８４、スライドレバー８５および規制体８６は、一体的に形成され、フィルタガイド４６に対して同時に左右方向に移動する。フィルタガイド４６に規制ピン８７が突設され、規制体８６が規制ピン８７に当接することにより、ロックバー８４が移動しないように規制される。ロックバー８４が移動するとき、規制体８６が弾性変形して、規制ピン８７を通り過ぎる。ロックバー８４は、外側に突出した状態あるいは内側に引っ込んだ状態に保持される。

ユーザによるスライドレバー８５のスライド操作により、ロックバー８４が外側に向かって突出すると、側枠３１に形成された孔にロックバー８４が嵌る。ロックバー８４は移動しないように規制されるので、ロックバー８４はユニットフレーム１８から外れない。ユーザがロックバー８４を内側に向かって移動させると、ロックバー８４が孔から抜け出し、フィルタガイド４６の内側に引っ込む。ダストボックス１７をユニットフレーム１８から取り外すことが可能となる。このように、ダストボックス１７は、左右のロック部８３とフック８１とによりユニットフレーム１８に固定され、上下、前後、左右の各方向にずれない。したがって、フィルタ７の移動に伴ってダストボックス１７に力がかかるが、ダストボックス１７がずれるのを防止できる。

また、集塵箱４５の左右の側面にピン８８が突設され、側枠３１に、Ｕ字状に凹んだ位置決め部８９が形成される。ピン８８が位置決め部８９に嵌まり込むことにより、ダストボックス１７がユニットフレーム１８に対して位置決めされる。このようにして、ダストボックス１７は、ユニットフレーム１８の定位置に装着される。ダストボックス１７を取り外すときには、ユーザは、ロックバー８４を引っ込めるように操作して、ダストボックス１７の前面に形成された取手９０を持ち、ダストボックス１７を持ち上げて、ユニットフレーム１８から取り外す。なお、ピン８８は、フィルタガイド４６の左右の側面に設けてもよい。

図７（ｂ）に示すように、ダストボックス１７がキャビネット３から取り外されると、案内路３５の一部が開放され、フィルタ７をキャビネット３に対して出し入れするための挿入口９１が現れる。この挿入口９１を通じて、ユーザはフィルタ７を着脱することができる。ここで、フィルタ７を取り外しやすくするために、フィルタ７をピニオン４０から離すリフトアップ部材９２が設けられている。

リフトアップ部材９２は、ユニットフレーム１８に上下動自在に設けられる。リフトアップ部材９２は、ばね９３により上昇するように付勢されている。リフトアップ部材９２は、フィルタ７の左右の縦枠２１ａに当接して、フィルタ７の前側を持ち上げる。

ダストボックス１７が取り外されると、フィルタガイド４６の補助ガイドリブ４８は、案内路３５から離れ、フィルタガイド４６による押えがなくなる。ばね９３の弾性力によりリフトアップ部材９２が、自動的に前方の斜め上に向かって上昇する。フィルタ７の前側が持ち上げられ、フィルタ７はピニオン４０およびガイドローラ４２から離れる。ユーザは、フィルタ７を掴んで挿入口９１からスムーズに引き出すことができる。フィルタ７が引き出されるとき、フィルタ７がピニオン４０に引っ掛かることはない。

フィルタ７を装着するとき、挿入口９１では、側枠３１のガイド溝３６が外部から見える。ユーザは、フィルタ７の縦枠２１ａを側枠３１のガイド溝３６に挿入する。このとき、ユーザは、フィルタ７の前後方向および表裏面を確認する。左右にラック２４が形成されているので、フィルタ７の前後方向を容易に確認できる。フィルタ７の前側と後側を確認する必要はない。また、表裏面を示すマーク２６、２７があり、表裏面の形状が異なるので、表裏面も容易に確認できる。したがって、ユーザは、フィルタ７を一目見て、フィルタ７の挿入する方向を認識でき、フィルタ７の装着作業が容易となる。また、フィルタ７をキャビネット３の前面から装着する場合だけでなく、上面あるいは底面から装着するような場合であっても、容易にフィルタ７を装着できる。

ユーザは、フィルタ７を案内路３５に挿入する。フィルタ７が案内路３５の後側まで挿入されたとき、フィルタ７の前側は、ピニオン４０から浮かび上がっている。その後、ユーザがダストボックス１７を装着する。ここで、ダストボックス１７は左右対称に形成されている。そのため、左右のいずれのフィルタ７に対してもダストボックス１７を使用することができる。ユーザは、右用か左用かといったようにダストボックス１７を判別する必要がなくなり、容易にダストボックス１７を装着することができる。

ダストボックス１７がユニットフレーム１８に固定されると、フィルタ７の前側がダストボックス１７のフィルタガイド４６に押えられる。フィルタ７が押し込まれるのに伴って、リフトアップ部材９２は、フィルタ７の縦枠２１ａの裏面に接触しながら押し下げられる。このとき、縦枠２１ａのラック２４がピニオン４０に噛み合う。フィルタ７は、装着位置に装着される。

ここで、フィルタ７の装着を検出するために、リミットスイッチ９４がユニットフレーム１８に設けられている。リミットスイッチ９４は、図２，３に示すように、案内路３５の後端の近傍に配置され、左右のフィルタ７に対してそれぞれ設けられる。

フィルタ７がキャビネット３に装着されるとき、フィルタ７は案内路３５を後側に向かって移動する。フィルタ７が装着位置に達すると、リミットスイッチ９４がフィルタ７を検知する。制御装置は、リミットスイッチ９４からのオン信号によりフィルタ７が装着されたことを検出する。

フィルタ清掃装置がフィルタ７を清掃するとき、制御装置は、移動部１５および清掃部１６を作動させる。ステッピングモータ４１が駆動され、ピニオン４０とガイドローラ４２が回転するまた、清掃モータ５１が駆動され、回転ブラシ５０が回転する。図６（ａ）に示すように、装着位置にあるフィルタ７は、案内路３５を下方向に向かって移動を開始する。フィルタ７は、フィルタガイド４６およびガイドリブ４７に押えられて湾曲し、案内路３５から外れないようにガイドされながら移動する。複数のガイドリブ４７および補助ガイドリブ４８、６６によってフィルタ７がガイドされるので、移動中のフィルタ７が前後方向あるいは左右方向に波打つようなことはなく、回転ブラシ５０がフィルタ７に確実に安定して接触する。

図６（ｂ）に示すように、フィルタ７がＵターンするとき、回転ブラシ５０がフィルタ７に当たり、塵埃が掻き取られ、集塵箱４５に塵埃が溜まる。塵埃の除去時に、塵埃は飛散するが、回転ブラシ５０の前側にフィルタガイド４６が存在するので、飛散した塵埃はフィルタガイド４６に遮られて、ダストボックス１７の外部に塵埃が漏れ出ることはない。

図６（ｃ）に示すように、フィルタ７が終点に達したとき、フィルタ７の後端は回転ブラシ５０に到達している。フィルタ７の前端はリミットスイッチ９４まで到達していない。このとき、ステッピングモータ４１の回転が停止される。

ここで、ステッピングモータ４１が停止するタイミングは、フィルタ７が装着位置から移動したとき、リミットスイッチ９４はオフする。制御装置は、リミットスイッチ９４のオフ信号に基づいて、ステッピングモータ４１のパルス数をカウントする。予め設定されたカウント数になると、制御装置はステッピングモータ４１を停止する。このカウント数は、フィルタ７の後端が装着位置から終点である回転ブラシ５０に到達するまでの距離に対応して設定される。

この後、ステッピングモータ４１は逆回転され、フィルタ７は案内路３５を戻る。フィルタ７が戻る途中においても、回転ブラシ５０は駆動され、フィルタ７の清掃が行われる。フィルタ７の前端が回転ブラシ５０を通過し、フィルタ７が装着位置に到達すると、リミットスイッチ９４がフィルタ７を検知し、制御装置は、リミットスイッチ９４のオン信号に基づいてステッピングモータ４１および清掃モータ５１を停止する。

回転ブラシ５０は回転して、フィルタ７から塵埃を除去し、集塵箱４５に塵埃を落下させる。しかし、回転ブラシ５０のブラシ毛７１に塵埃が絡みつくことがある。そこで、ブラシ毛７１にからみついた塵埃を取り除くために、ダストボックス１７に除塵体９５が設けられる。図６，９、１０に示すように、除塵体９５は、フィルタガイド４６の後面の下部に設けられている。フィルタガイド４６の後面において、密接したガイドリブ４７の前枠５６よりも下側の平面が除塵体９５とされる。このように、除塵体９５はダクトボックス１７の壁面、すなわちフィルタガイド４６の後面の一部を利用して形成される。

除塵体９５は、回転ブラシ５０の前側に位置し、斜め下方向に向かって傾斜している。すなわち、除塵体９５は、回転ブラシ５０の回転方向に沿って回転ブラシ５０に近づくように傾斜した傾斜面とされる。そして、除塵体９５の先端が集塵箱４５の開口に入り込んでいる。除塵体９５の先端は、回転ブラシ５０の支軸７０の中心よりも上方に位置する。

除塵体９５は、回転する回転ブラシ５０に左右方向にわたって接触する。回転する回転ブラシ５０のブラシ毛７１の先端側が除塵体９５に接触する。先端から２／３程度までの範囲の長さ、例えば１／３〜２／３の範囲の長さのブラシ毛７１が除塵体９５に接触するように、除塵体９５と回転ブラシ５０との距離が設定される。

回転ブラシ５０は、装着位置から移動するときのフィルタ７の移動方向に対して逆方向に回転する。すなわち、前側から後側に向かう移動方向に対し、回転ブラシ７の回転方向は、後側から前側に向かう逆方向とされる。このように回転方向を設定することにより、移動するフィルタ７に対して、ブラシ毛７１が抵抗となって、ブラシ毛７１がフィルタ７に強く接触することになり、フィルタ７に付着した塵埃をからめ取りやすくなる。なお、一旦通り過ぎたフィルタ７が装着位置に戻るとき、フィルタ７の移動方向に対して回転ブラシ５０の回転方向は順方向となる。回転ブラシ５０はフィルタ７の移動の抵抗にならず、スムーズにフィルタ７を装着位置まで移動させることができる。

塵埃をからめ取った回転ブラシ５０は、除塵体９５の上側から下側に向かって接触する。ここで、除塵体９５は、回転ブラシ５０の回転方向の後側に向かうように傾斜している。そのため、除塵体９５の上部は、除塵体９５の下部よりも回転ブラシ５０から離れている。回転してきた回転ブラシ５０が除塵体９５に近づくと、ブラシ毛７１の先端がまず除塵体９５に接触し、回転するにつれて、ブラシ毛７１が徐々に除塵体９５に押し付けられながら下がっていく。直立しているブラシ毛７１が回転方向とは逆方向に撓む。ブラシ毛７１に絡みついた塵埃は除塵体９５にこすられて、ブラシ毛７１の先端に向かって移動していく。ブラシ毛７１が除塵体９５を通過すると、撓んだブラシ毛７１が元に戻ろうとする反発力が生じる。

すなわち、ブラシ毛７１の根元側が先に除塵体９５から離れる。このとき、ブラシ毛７１に付着した塵埃がこすり取られる。一方、ブラシ毛７１の先端側は、まだ除塵体９５に接触している。さらに回転ブラシ５０が回転して、ブラシ毛７１の根元から除塵体９５の先端までの距離がブラシ毛７１の長さ以上になったとき、ブラシ毛７１の先端が除塵体９５を離れる。このとき、ブラシ毛７１はほぼ横倒し状態になっている。ブラシ毛７１が立ち上がろうとする反発力によって、ブラシ毛７１の先端は弧を描いて下向きに移動する。ブラシ毛７１は回転ブラシ５０の回転速度よりも高速で移動し、ブラシ毛７１の先端付近に絡み付いた塵埃が下方に向かって弾き飛ばされる。また、反発力によるブラシ毛７１の移動に伴って、ブラシ毛７１全体に付着した塵埃が振り払われ、ブラシ毛７１から塵埃が除去される。このようにして、回転ブラシ５０から除去された塵埃が集塵箱４５に落下する。

なお、除塵体９５の先端が回転ブラシ５０の軸中心よりも低い位置にある場合、ブラシ毛７１の先端が除塵体９５から離れたとき、ブラシ毛７１の先端は水平方向に向かって移動することになる。そのため、弾き飛ばされた塵埃は、集塵箱４５の後壁に当たる。一部の塵埃は舞い上がって、開口から集塵箱４５の外部に飛び出してしまう。そのため、除塵体９５の先端の位置を回転ブラシ５０の軸中心よりも高い位置にすることにより、集塵箱４５の底に向けて塵埃を弾き飛ばすことができる。したがって、除塵体９５によって回転ブラシ５０から除去された塵埃が集塵箱４５の外部に漏れ出すことを防止できる。

このようにブラシ毛７１を除塵体９５に接触させて強制的に変形させ、その反動を利用することにより、ブラシ毛７１に絡みついた塵埃をふるい落として効率よく除去することができる。フィルタ７から除去した塵埃が回転ブラシ５０に残らないので、回転ブラシ５０が再度フィルタ７に接触しても、塵埃がフィルタ７に再付着することを防止できる。ここで、除塵体９５に接触するブラシ毛７１の長さの範囲としては、ブラシ毛７１が除塵体９５を通り過ぎて、撓んだブラシ毛７１が元に戻ろうとする反発力が生じ、ブラシ毛７１の先端付近に付着した塵埃を下方に向かって弾き飛すことができるだけの長さであればよい。例えば、ブラシ毛７１の先端から１／３の範囲の長さとしてもよい。これに応じて、除塵体９５と回転ブラシ５０との距離が設定される。

既設のフィルタガイド４６の後面の壁面を除塵体９５とすることにより、ダストボックス１７の壁面の一部を除塵体９５として利用することができる。そのため、新たな部材を追加して、取り付ける必要がなくなり、取付作業が不要となる。また、除塵体９５の先端に向かってブラシ毛７１がこすりながら移動する。除塵体９５の先端は、常にブラシ毛７１により清掃される状態となり、除塵体９５の先端に塵埃が堆積することはない。そのため、除塵体９５の先端を櫛歯状のように加工する必要もない。このように、除塵体９５を簡単な構造で実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記のフィルタ、フィルタ保持装置およびフィルタ保持装置を有するフィルタ清掃装置は、空気調和機以外の空気清浄機、加湿機、除湿機に用いてもよい。なお、フィルタを保持するユニットフレームは、キャビネットに取り付けられているが、キャビネット自体がフレームとして、フィルタを移動可能に保持するようにしてもよい。

フィルタのラックは、縦枠ではなく、メッシュ部に設けてもよい。例えば、フィルタの左右対称となる位置に偶数個のラックを形成する、あるいは左右方向の中心を通る位置に１つのラックを形成する。また、ラックの代わりに、フィルタにピニオンが入る孔を形成してもよい。回転駆動されるピニオンが孔に入り込んで、フィルタは移動する。この場合、フィルタは、前後対称、上下対称だけでなく、表裏対称とすることができる。

除塵体として、集塵箱の開口を形成する周壁を利用してもよい。回転ブラシの前側に位置する開口の周壁の一部を斜め下方向に向かって延長して形成することにより、除塵体が形成される。また、除塵体を別部材としてもよく、開口の壁面に除塵体が取り付けられる。

３ キャビネット
４ 吸込口
７ フィルタ
１５ 移動部
１６ 清掃部
１７ ダストボックス
１８ ユニットフレーム
２０ メッシュ部
２１ 枠体
２１ａ 縦枠
２１ｂ 横枠
２４ ラック
３５ 案内路
４０ ピニオン
４１ ステッピングモータ
４２ ガイドローラ
４５ 集塵箱
４６ フィルタガイド
４７ ガイドリブ
４８ 補助ガイドリブ
５０ 回転ブラシ
５１ 清掃モータ
６５ａ 前側の二股部
６５ｂ 後側の二股部
６６ 補助ガイドリブ
７１ ブラシ毛
７５ 支持リブ
８０ ギア
８３ ロック部
９２ リフトアップ部材
９５ 除塵体

Claims (7)

1. フィルタから塵埃を除去する回転ブラシと、フィルタから除去した塵埃を収容するダストボックスとを備え、ダストボックスの開口に回転ブラシが設けられ、ダストボックスに、回転ブラシに付着した塵埃を取り除くための除塵体が設けられ、面状に形成された除塵体は、回転ブラシに対向して設けられ、回転ブラシの回転方向に沿って回転ブラシに近づくように下方に向かって傾斜し、除塵体の先端は開口に入り込み、除塵体の先端が回転ブラシの軸心よりも上方に位置し、回転ブラシのブラシ毛の先端側から除塵体に接触してブラシ毛が撓み、ブラシ毛の根元側が先に除塵体から離れるように、ブラシ毛が除塵体に押し付けられることを特徴とするフィルタ清掃装置。
2. ダストボックスの壁面が回転ブラシの軸方向にわたって形成され、除塵体は、ダストボックスの壁面を利用して形成されたことを特徴とする請求項１記載のフィルタ清掃装置。
3. ダストボックスに、湾曲しながら移動するフィルタをガイドするフィルタガイドと、除去した塵埃を収容する集塵箱とが設けられ、フィルタガイドの下部が集塵箱の上部に固定され、集塵箱の上面に形成された開口に回転ブラシが設けられ、フィルタガイドの下部が除塵体として使用されることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ清掃装置。
4. 移動するフィルタをガイドする案内路の下側に回転ブラシが配置され、案内路の前方から下方にかけてフィルタガイドが配置され、フィルタガイドのフィルタに対向する後面に、補助ガイドリブが形成され、除塵体は、フィルタガイドの後面において、補助ガイドリブよりも下部の平面に位置することを特徴とする請求項３記載のフィルタ清掃装置。
5. 回転ブラシは、直立したブラシ毛を有し、除塵体に接触するブラシ毛の長さの範囲がブラシ毛の先端から１／３の範囲の長さとなるように、除塵体と回転ブラシとの距離が設定されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ清掃装置。
6. フィルタから塵埃を除去する回転ブラシと、除去した塵埃を溜める集塵箱と、移動するフィルタをガイドするフィルタガイドとを備え、フィルタガイドの下部が集塵箱の上部に固定され、集塵箱の上面の開口に回転ブラシが設けられ、フィルタガイドの下部の壁面が、回転ブラシに付着した塵埃を取り除くための除塵体として利用され、除塵体の先端は集塵箱の開口に入り込み、除塵体は、回転ブラシに対向し、回転ブラシの回転方向に沿って回転ブラシに近づくように下方に向かって傾斜して設けられ、除塵体の先端が回転ブラシの軸心よりも上方に位置し、回転ブラシのブラシ毛の先端側から除塵体に接触してブラシ毛が撓み、ブラシ毛の根元側が先に除塵体から離れるように、ブラシ毛が除塵体に押し付けられることを特徴とするダストボックス。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ清掃装置を搭載したことを特徴とする空気調和機。

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