JP5447934B2 - 空気調和機用清掃装置と空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に取り付けられたエアフィルターの清掃を行う空気調和機用清掃装置と、それを用いた空気調和機に関するものである。

従来のこの種の空気調和機用清掃装置として、図６に示すようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図６は、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機用清掃装置の斜視図である。

図６において、従来の空気調和機用清掃装置１は、塵埃吸引用の吸引孔２を設けた吸引ノズル３と、可撓性に優れた吸引ダクト４を介して吸引ノズル３に連結された吸引装置５と、吸引装置５の排出側に接続されると共に室外と連通する排気ダクト６と、吸引ノズル３を空気調和機のエアフィルター７の上流側表面に沿って左右に移動させる駆動手段８を備え、吸引ノズル３を、エアフィルター７の上流側表面に沿って、例えば、右端から左側に駆動手段８で移動させながら、吸引装置５を運転することで、エアフィルター７上に堆積した塵埃を吸引孔２から吸引すると共に、その吸引した塵埃を、排気ダクト６を通して室外に排出するようにしたものである。

上記従来の空気調和機用清掃装置１は、吸引装置５を適宜運転するだけで、エアフィルター７上に堆積した塵埃が吸引されると共に室外に排出されるので、塵埃を別途回収して捨てるなどの手間がかからず、使用勝手の良いものである。

しかしながら、空気調和機のエアフィルターの場合、空気調和機の冷房運転時に発生する凝縮水による湿気などにより、エアフィルターの表面に塵埃がこびりつくように堆積するため、上記従来の空気調和機用清掃装置１の吸引装置５の吸引力だけでは確実に塵埃を取りきれないという問題があり、また、塵埃が取れ易いように、吸引力を高めるために吸引ノズル３に設けた吸引孔２を狭めると、広いエアフィルター７の全面を清掃するのに時間がかったり、また、同じように吸引力を高めようとすると大型の吸引装置５が必要になり、高価になるという問題があった。

これを解決する方法として、外周長手方向にブラシ状の清掃体を植毛した回転清掃体で空気調和機のエアフィルターの表面に付着した塵埃を強制的に除去するようにした空気調和機用清掃装置がある（例えば、特許文献２参照）。

図７は、上記特許文献２に記載された従来の空気調和機用清掃装置を搭載した空気調和機本体の断面図である。

図７において、空気調和機本体１０は、熱交換器１１と、室内の空気を取り入れる吸込口１２と、前記熱交換器１１と前記吸込口１２の間に設けられたベルト状のエアフィルター１３と、このエアフィルター１３を張設した駆動軸１５および従動軸１６と、前記駆動軸１５を回転駆動するサーボモーター１４と、前記エアフィルター１３で捕集された塵埃を除去する空気調和機用清掃装置１７と、前記吸込口１２から室内の空気を吸引し、熱交換器１１を通して吹き出し口１８から、熱交換された空気を室内に吹き出すファン１９を備えている。

空気調和機用清掃装置１７は、ロータ２０ａとそのロータ２０ａの外周の長手方向に植毛されたブラシ状の清掃体２０ｂからなる回転清掃体２０と、前記回転清掃体２０を回転駆動する駆動手段（図示せず）と、前記吸込口１２と連通すると共に前記回転清掃体２０を内設し排出口２１を有する排気管２２と、前記排気管２２内に設けられた塵埃排出用ファン２３から構成されている。

上記のように構成された従来の空気調和機用清掃装置及び空気調和機の動作、作用は以下の通りである。

空気調和機本体１０を、例えば、冷房運転すると、ファン１９により室内の空気が吸込口１２から流入し、エアフィルター１３を通って熱交換器１１に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口１８から室内に吹き出される。吸引される室内の空気に含まれた塵埃は、前記エアフィルター１３で捕集され、エアフィルター１３の表面に堆積する。エアフィルター１３の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター１３上の塵埃の除去運転が必要となる。

塵埃の除去運転は、サーボモーター１４を運転して駆動軸１５を回転させてベルト状のエアフィルター１３を連続的に移動させながら、その間に回転清掃体２０を回転させると共に塵埃排出用ファン２３を運転するもので、これによりエアフィルター１３上の塵埃が、回転清掃体２０の清掃体２０ｂで掻き取られ、掻き取られた塵埃は、塵埃排出用ファン２３により吸引され、排出口２１より室外に排出されるようになっている。

しかしながら、上記特許文献２に記載された従来の空気調和機用清掃装置の構成では、回転清掃体２０の清掃体２０ｂについた塵埃が、エアフィルター１３に容易に再付着するため塵埃の掻き取り性能が悪く、又、エアフィルター１３の全面を清掃する間、塵埃排出用ファン２３が高速で回転し続けるので、騒音が大きいという課題が有った。さらに、塵埃を、排出口２１から直接屋外に排出するようにしているため、屋外の空気が塵埃で汚染され、非衛生的であった。

これを解決する発明として、空気調和機に内蔵されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去するための回転清掃体と、前記回転清掃体から塵埃を剥離させる為の、先端部が櫛歯状に形成された除塵体とを備え、前記回転清掃体が回転する際に、前記除塵体の先端部に対して、前記回転清掃体を構成する清掃片の根元部側から端部側にかけて順次当接するようにした空気調和機用清掃装置の発明が知られている（特許文献３）。

特開２００５−１４０４０５号公報 特開平６−７４５２１号公報 特開２００８−１２８５３２号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載の発明では、除塵体によって回転清掃体から剥離された塵埃を収容する集塵ボックスは短時間で満杯になることから、頻繁に集塵ボックスからの塵埃の除去作業を必要としていた。また、集塵ボックスの大きさは設計上限定されており、これ以上大きくすることは困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、エアフィルターからの塵埃の掻き取り性能に優れるともに、エアフィルターへの塵埃の再付着が防止でき、しかも塵埃の廃棄作業が容易であると共に、集塵ボックスを大きくしないでたくさんの塵埃を収容することができる空気調和機用清掃装置と、空気調和機を提供することを目的とするものである。

上記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明は、空気調和機に内蔵されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去する回転清掃片を備えた回転清掃体と、複数の凸片によって先端が櫛歯状に形成された除塵体とを備え、且つ前記回転清掃片が前記複数の凸片間を通過する構造を備えた空気調和機用清掃装置において、前記回転清掃片が前記複数の凸片間の谷部近傍を通過する際、前記回転清掃片に付着した塵埃が前記谷部近傍に圧縮保持されるように前記谷部近傍に塵埃圧縮部を設け、該塵埃圧縮部は、前記谷部近傍に設けた壁体と前記谷部とによって形成された段差からなることを特徴としている。したがって、回転清掃体の清掃片が除塵体の凸片間に入り込んで、清掃片に付着されている塵埃が剥離されると共に、剥離された塵埃が凸片間の谷部近傍に設けた塵埃圧縮部によって圧縮されるので、塵埃を収容する集塵ボックスの容量を大きくすることなく、たくさんの塵埃を収容することができる。また、塵埃が圧縮されて一連の繋ぎ状となる為、廃棄時に塵埃がバラバラになる事がなく、迅速に廃棄できる。

請求項２の発明は、熱交換器と、前記熱交換器の上流側に配され流入する空気に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用清掃装置を備えた空気調和機であることを特徴としている。したがって、たくさんの塵埃を収容することができる空気調和機用清掃装置を備えているので、塵埃の廃棄作業の回数を減らすことができる。

請求項１及び２の発明では、空気調和機用清掃装置を構成する除塵体に複数の凸片間の谷部近傍に塵埃圧縮部を設けたことによって、たくさんの塵埃を収容することが可能となることから、塵埃の廃棄作業の回数を減らすことができる空気調和機用清掃装置と空気調和機を提供することができる。

本発明の空気調和機用清掃装置を搭載した空気調和機の室内機の前面パネルを取り外した状態を示す斜視図 同空気調和機の室内機の断面図 図２における塵埃除去ユニット３６周辺の拡大断面図 回転清掃体と除塵体との位置関係を示す説明図 除塵体の段差部分を拡大した説明図 従来の空気調和機用清掃装置の斜視図 従来の他の空気調和機用清掃装置を搭載した空気調和機の室内機の断面図

次に、本発明の空気調和機用清掃装置およびそれを搭載した空気調和機について図１〜５を用いて説明する。

図１は、本実施例における空気調和機用清掃装置を搭載した空気調和機の室内機の前面パネルを取り外した状態を示す斜視図、図２は、同空気調和機の室内機の断面図であり、図３は、図２における塵埃除去ユニット３６周辺の拡大断面図であり、除塵体４３によって回転清掃体４０から塵埃が剥離する状態を示している。

図１〜図３において、本実施例における空気調和機用清掃装置３５を搭載した空気調和機の室内機２５の前面には、室内の空気を取り入れるための吸込口２６ａを有する前面パネル２６が設けられ、前面パネル２６の下流側に、流入する空気に含まれる塵埃４８を捕捉するエアフィルター２７、取り入れられた室内の空気を熱交換する熱交換器２８、ファン２９が順に配され、ファン２９を運転すると、室内の空気が、吸込口２６ａから吸引され、熱交換器２８で熱交換された後、吹出口３０から室内に吹き出されるようになっている。

空気調和機用清掃装置３５は、図示しない第1の駆動手段で、エアフィルター２７の上流側表面に沿って上下に移動して、エアフィルター２７の表面に付着した塵埃４８を除去する塵埃除去ユニット３６と、室内機２５に着脱自在に係止され、塵埃除去ユニット３６で除去された塵埃４８を回収する塵埃回収ユニット３７と、室内機２５に取着され吸引風を発生させる吸引ユニット３８から構成されている。

塵埃除去ユニット３６は、室内機２５に対して着脱自在に構成されており、エアフィルター２７の表面に付着した塵埃４８を掻き取る回転清掃体４０と、回転清掃体４０及び回転清掃体４０で掻き取られた塵埃４８を収納する収納室を有する集塵ボックス４１と、図示しないモータとそのモータの回転数を減速する減速手段からなり回転清掃体４０を回転駆動する第２の駆動手段（図示せず）と、回転清掃体４０に付着した塵埃４８を除去する除塵体４３を備えている。

集塵ボックス４１は、エアフィルター２７側に位置する右ケース４１ａと、右ケース４１ａに取着された左ケース４１ｂの２部品からなり、塵埃回収ユニット３７側端部には塵埃排出用の排出口（図示せず）が設けられている。又、エアフィルター２７に対向する右ケース４１ａには、回転清掃体４０が臨む横長の開口部４１ｄが設けられている。

なお、本実施例では、集塵ボックス４１の内壁に、フッ素樹脂などの摺動性に優れた材料をコーティングして、集塵ボックス４１内の塵埃４８の移動がスムーズになるようにしている。回転清掃体４０は、棒状で金属材料からなる軸体５１と、軸体５１の外周に螺旋状に巻き付けられると共に、基布５２ａと、基布５２ａに植毛されたブラシ部５２ｂからなる清掃片５２と、軸体５１の第２の駆動手段（図示せず）の側端部に固着され、第２の駆動手段の駆動軸の先端に着脱自在に嵌合するカップリング（図示せず）と、軸体５１の反対側端部に設けられ軸体５１を回転自在に保持すると共に、集塵ボックス４１の側壁に装着される軸受け体（図示せず）から構成されている。

本実施例では、軸体５１に巻きつけられた清掃片５２の全幅寸法（有効清掃幅寸法）を５００ｍｍ以上としている。また、本実施例では、ブラシ部５２ｂを形成するパイル５２ｃが略放射状になるようにしているが、パイル５２ｃを、回転清掃体４０が回転する方向（矢印方向）に傾けるようにしてもよい。このようにすれば、パイル５２ｃの先端でエアフィルター２７の網目に入り込んだ塵埃４８をほじくるような作用をするため、塵埃除去性能が向上する。

本実施例では、さらに、ブラシ状の清掃片５２に、フッ素樹脂などの摺動性に優れた材料をコーティングして、清掃片５２から塵埃４８が容易に離れるようにしている。

なお、本実施例では、上述のように、軸体５１を１本の棒状部材で形成しているが、複数本に分割して、それらを螺子嵌合や、圧入等で繋ぐようにしても良い。そのようにすれば、軸体５１の運搬が容易で、しかも梱包形態も簡素化される。

また、軸体５１を、パイプのような中空の部材で形成すれば、軸体５１の質量が低減し、回転清掃体４０、ひいては、空気調和機用清掃装置３５の軽量化を図ることが出来る。

次に、除塵体４３は、金属板から形成され、先端が、回転清掃体４０の清掃片５２に食い込むように櫛歯状に形成され、他側には、集塵ボックス４１内にねじ等（図示せず）で固着するためのネジ穴が設けられている。

図３において、回転清掃体４０が矢印Ａ方向へ回転したときに、除塵体４３の先端部に対して、回転清掃体４０を構成する清掃片５２のパイル５２ｃが、根元部側から端部側にかけて順次当接するように設置している。

また、集塵ボックス４１の内部において、右ケース４１ａ及び、左ケース４１ｂの内壁と、除塵体４３と、回転清掃体４０によって作られる空間部には、除塵体４３によって回転清掃体４０から剥離して、塵埃回収ユニット３７内の収納室（図示せず）へ堆積した塵埃４８を移送するための吸引通路６１が形成されており、吸引ユニット３８による吸引風によって塵埃回収ユニット３７へと塵埃４８が移動する通路としての役割を果たしている。

図４は、回転清掃体４０と除塵体４３との位置関係を示す説明図であり、図５は、除塵体４３の壁体４７を拡大した説明図である。除塵体４３は、根元部４５ａと、凸部４５ｂとから構成された凸片４６が複数形成されていることによって先端が櫛歯状に形成されると共に前記凸片４６と凸片４６との間に谷部４４が形成されてあり、且つ前記谷部４４の近傍に壁体４７が形成されている。この谷部４４と壁体４７の先端とによって段差が形成される事により、塵埃が圧縮される塵埃圧縮部となっている。したがって、塵埃４８を付着したパイル５２ｃは、矢印方向から凸片４６、４６間に入りこんで、塵埃４８が剥離されつつ、壁体４７に一部が当たり、パイル５２ｃの先端は壁体４７を乗り越える。一方、剥離された塵埃４８は、壁体４７に押し付けられて、圧縮される。この動作が繰り返されることによって、圧縮された塵埃４８は、一連の繋ぎ状となって、谷部４４から下方に落ちる。なお、壁体４７は凸片４６と凸片４６との間に形成されてあるが、凸片４６と凸片４６との間に加えて凸片４６における回転清掃体４０の回転方向前方側の側面に壁体４７を形成する事もできる。この形態においては、パイル５２ｃが凸片４６と凸片４６の間にからみついて毛切れする事を防止できる。また、壁体４７を長尺形状にできる為、除塵体４３の製作が容易かつ安価になる。

空気調和機用清掃装置３５及びそれを搭載した空気調和機の室内機２５の動作、作用は以下の通りである。通常、塵埃除去ユニット３６は、図１に示すように、室内機２５の下端に位置すると共に、塵埃除去ユニット３６と、塵埃回収ユニット３７と、吸引ユニット３８は略一直線上に並んでいる。

室内機２５を例えば、冷房運転すると、ファン２９の運転により室内の空気が、前面パネル２６に設けた吸込口２６ａから流入し、エアフィルター２７を通って熱交換器２８に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹出口３０から室内に吹き出される。吸込口２６ａから吸引される室内の空気に含まれた塵埃は、エアフィルター２７で捕獲され、そのエアフィルター２７の表面に次第に堆積していく。エアフィルター２７の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換器２８での熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター２７に堆積した塵埃の除去運転が必要となる。

そこで、本実施例では、塵埃の除去運転を開始すると、塵埃除去ユニット３６に内蔵された第２の駆動手段（図示せず）が駆動して回転清掃体４０が回転する（図２中で、矢印Ａ方向に回転させる）。この状態で、第１の駆動手段（図示せず）を動作させて、塵埃除去ユニット３６をエアフィルター２７の上流側表面に沿って上昇させると、その間に、回転する回転清掃体４０の清掃片５２の先端で、エアフィルター２７の表面に付着した塵埃が掻き落とされ、集塵ボックス４１内に堆積していく。

エアフィルター２７の表面から塵埃を掻き取った時に、一部の塵埃が回転清掃体４０の清掃片５２に付着しても、図３に示すように、回転清掃体４０の矢印Ａ方向への回転時において、除塵体４３の先端部に対して、回転清掃体４０を構成する清掃片５２のパイル５２ｃが、根元部側から端部側にかけて順次当接するようにしているので、パイル５２ｃは回転後方へ撓みながら除塵体４３に当接し、パイル５２ｃの端部が谷部４４と壁体４７にて形成された段差に当接し、塵埃を圧縮しつつ除塵体４３から開放される。パイル５２ｃは順次、段差に当接して塵埃を圧縮しつづける為、塵埃は一連の繋ぎ状となり、吸引通路６１に移動する。このように、除塵体４３により、清掃片５２が梳かれて、パイル５２ｃの端部が開放される時には、確実に塵埃を剥離できると共に塵埃を圧縮できる。その為、清掃片５２を常にきれいにしておき、塵埃のエアフィルター２７への再付着を防止することができる。

塵埃除去ユニット３６が、エアフィルター２７上で移動している間は、付勢手段（図示せず）で下方に付勢された蓋体（図示せず）により、集塵ボックス４１に設けた排出口（図示せず）が閉じられているので、集塵ボックス４１内に堆積した塵埃が外に洩れ出ることが無い。

そして、塵埃除去ユニット３６が、エアフィルター２７の上端に達したら、第１の駆動手段を逆転させて、塵埃除去ユニット３６を下方に移動させる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機用清掃装置は、塵埃掻き取り性能に優れ、小型、低騒音で、しかも衛生的で、また、塵埃の廃棄、メンテナンスが容易なもので、家庭用、業務用の各種空気調和機は勿論、空気清浄機、換気装置などエアフィルターを有する各種機器に適用できるものである。

２５ 室内機（空気調和機）
２７ エアフィルター
２８ 熱交換器
２９ ファン
３０ 吹出口
３５ 空気調和機用清掃装置
３６ 塵埃除去ユニット
３７ 塵埃回収ユニット
３８ 吸引ユニット
４０ 回転清掃体
４１ 集塵ボックス
４３ 除塵体
４４ 谷部
４５ａ 根元部
４５ｂ 凸部
４６ 凸片
４７ 壁体
４８ 塵埃
５１ 軸体
５２ 清掃片
５２ｂ ブラシ部
５２ｃ パイル
６１ 吸引通路

Claims (2)

1. 空気調和機に内蔵されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去する回転清掃片を備えた回転清掃体と、複数の凸片によって先端が櫛歯状に形成された除塵体とを備え、且つ前記回転清掃片が前記複数の凸片間を通過する構造を備えた空気調和機用清掃装置において、前記回転清掃片が前記複数の凸片間の谷部近傍を通過する際、前記回転清掃片に付着した塵埃が前記谷部近傍に圧縮保持されるように前記谷部近傍に塵埃圧縮部を設け、該塵埃圧縮部は、前記谷部近傍に設けた壁体と前記谷部とによって形成された段差からなることを特徴とする空気調和機用清掃装置。
2. 熱交換器と、前記熱交換器の上流側に配され流入する空気に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用清掃装置を備えた空気調和機。

Images