JP7400387B2 - 集塵装置及び空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、集塵装置及び空気調和機に関するものである。

集塵装置においては、吸込口本体の底面の吸込開口に沿って配設された回転清掃体と、回転清掃体を回転駆動する駆動モーターを備えた電気掃除機用吸込口体において、回転清掃体を逆回転させたときに回転清掃体に付着する塵埃を掻落可能な塵埃掻落部材が吸込室の上壁に設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６－３３４０８４号公報

このように、特許文献１に示されるような集塵装置は、回転清掃体（第１の清掃部）を逆回転させたときに塵埃掻落部材（第２の清掃部）により第１の清掃部に付着した塵埃を掻き落とす。しかしながら、第１の清掃部を逆回転させて第２の清掃部により第１の清掃部に付着した塵埃を掻き落とす際に、第２の清掃部に塵埃が付着する。そして、第２の清掃部に付着した塵埃が蓄積すると、第２の清掃部による第１の清掃部の塵埃除去性能が低下し、ひいては第１の清掃部の清掃性能、すなわち集塵装置としての集塵性能が低下してしまう。集塵性能の低下を避けるためには、第２の清掃部に蓄積した塵埃を人の手で除去する等の人為的なメンテナンス作業が必要になる。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、人為的なメンテナンス作業を行わなくとも、集塵性能の低下を抑制できる集塵装置及び空気調和機を提供することにある。

この発明に係る集塵装置は、清掃対象と接触可能に設けられ、塵埃を付着させて前記清掃対象から除去する第１の清掃部と、前記第１の清掃部を第１の方向に回転させる回転駆動部と、前記第１の方向に回転する前記第１の清掃部と接触して設けられ、前記第１の清掃部に付着した塵埃を除去する第２の清掃部と、前記第１の清掃部及び前記第２の清掃部から脱落した塵埃を捕集する集塵部と、を備え、前記回転駆動部は、前記第１の清掃部と前記第２の清掃部とが接触した状態で前記第１の清掃部を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させて前記第２の清掃部に付着した塵埃を脱落させる反転動作を行わせる。

また、この発明に係る空気調和機は、上記の集塵装置と、前記反転動作中に前記第２の清掃部の帯電を取り除くための帯電粒子を放出する除電部と、を備え、前記第１の清掃部は、送風ファンであり、前記第２の清掃部は、前記反転動作において前記第１の清掃部が前記第２の方向に回転している場合に生成される反転気流における前記第１の清掃部の下流側に設けられた熱交換器と前記第１の清掃部との間に配置され、前記除電部は、前記反転動作中の前記反転気流における前記第１の清掃部の上流側に配置され、前記集塵部は、前記熱交換器及び前記熱交換器で生じた結露水を受けるドレンパンである。

この発明に係る集塵装置及び空気調和機によれば、人為的なメンテナンス作業を行わなくとも、集塵性能の低下を抑制できるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る集塵装置を搭載した空気調和機の概略断面図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵装置の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵装置が備えるブラシの斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵装置の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵装置の動作の一例を示すフロー図である。 この発明の実施の形態２に係る集塵装置である電気掃除機の全体構成を模式的に示す図である。 この発明の実施の形態２に係る集塵装置である電気掃除機の要部の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る集塵装置である電気掃除機の要部の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係る集塵装置を備えた空気調和機の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係る集塵装置を備えた空気調和機の通常動作を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係る集塵装置を備えた空気調和機の反転動作を説明する図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図５を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。図１は集塵装置を搭載した空気調和機の概略断面図である。図２は集塵装置の斜視図である。図３は集塵装置が備えるブラシの斜視図である。図４は集塵装置の制御系統の構成を示すブロック図である。そして、図５は集塵装置の動作の一例を示すフロー図である。なお、図１及び図２に図示された白抜き矢印は、空気の流れを示している。

この実施の形態に係る集塵装置が搭載された空気調和機は、図１に示すように、家屋の室内の下がり天井２０内に収納されている。下がり天井２０とは、図１に示すように天井の一部が下がっている領域を指す。室内美観の点から、図１のように下がり天井２０内に空気調和機及びその他の空調機器をまとめて収納する家屋も多い。設置スペースとして下がり天井２０を用いる場合、一般に室内に設置する場合と比較して、広い設置スペースを確保できる。

空気調和機が設置される家屋の室外の壁面には、室外給気口２１と室外排気口２２とが形成されている。また、室内の下がり天井２０に室内給気口２４と室内排気口２３とが形成されている。そして、下がり天井２０内には給気風路３０と排気風路４０とが形成されている。給気風路３０は、室外空気を室外給気口２１から下がり天井２０内に取り入れて、室内給気口２４から室内に送風する風路である。排気風路４０は、室内空気を室内排気口２３から下がり天井２０内に取り入れて室外排気口２２から室外に排気する風路である。

この実施の形態の空気調和機は、集塵装置本体１と熱交換換気装置１０とを備えている。集塵装置本体１と熱交換換気装置１０とは、給気風路３０の上流側から、この順序で配置されている。また、排気風路４０には、熱交換換気装置１０が配置されている。給気風路３０において、室外給気口２１と室内給気口２４とは、集塵装置本体１と熱交換換気装置１０とを介して給気ダクト３１で接続されている。また、排気風路４０において、室内排気口２３と室外排気口２２とは、熱交換換気装置１０を介して排気ダクト４１で接続されている。

熱交換換気装置１０は、換気機能と空調補助機能とを有する換気装置である。換気機能とは、室外空気を室内へ給気し、室内空気を室外に排気する機能である。この換気機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は、給気風路３０において室外から室内に向けて空気を送風するファン（図示せず）と、排気風路４０において室内から室外に向けて空気を送風するファン（図示せず）とを有している。

また、空調補助機能とは、排気する室内空気から熱を回収し、回収した熱を給気する空気へ与えることで、エアコン等の室内温度を調整する機器の空調動作を補助する機能である。空調補助機能は、機器におけるエネルギー負担を軽減する機能であることから省エネルギー機能ともいえる。この空調補助機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は排気風路４０を通過する空気と給気風路３０を通過する空気との間で熱交換する熱交換器（図示せず）を備えている。

集塵装置本体１は、室外給気口２１から下がり天井２０内に流入した室外空気中の塵埃を捕集する装置である。集塵装置本体１の詳細については改めて説明する。集塵装置本体１の上流側と下流側にはそれぞれ、空気の塵埃濃度を検出する第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂが設けられている。上流側の第１のパーティクルセンサ１１ａは、室外空気中の塵埃濃度を検出する。下流側の第２のパーティクルセンサ１１ｂは、塵埃除去後の空気中の塵埃濃度を検出する。第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれの検出信号は後述の連携制御部２５に出力される。

空気調和機は、さらに、集塵装置本体１と熱交換換気装置１０との運転を連携させる連携制御部２５を備えている。連携制御部２５は、集塵装置本体１及び熱交換換気装置１０のそれぞれと電気的に接続されている。また、連携制御部２５は、第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂからの検出信号に基づいて集塵装置本体１及び熱交換換気装置１０の運転を制御する。連携制御部２５は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコン又はＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。

次に、図２を参照しながら集塵装置本体１の構成について説明する。同図に示すように、集塵装置本体１は、筐体１５を備えている。筐体１５の内部には、回転駆動される複数の捕集板２と、複数のブラシ３と、ダストボックス４とが収納されている。筐体１５には、吸入口１３と排出口１４とが形成されている。そして、筐体１５内には、吸入口１３から吸入された空気が排出口１４から排気される風路１６が形成されている。集塵装置本体１は、図１に示すように給気風路３０に設けられている。このため、集塵装置本体１の風路１６には、室外給気口２１から流入した室外空気が通過するようになっている。

捕集板２は、負の摩擦帯電傾向を有するＰＰ（Ｐｏｌｙ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）のプラスチック板である。捕集板２は、例えば、厚さ１ｍｍ、直径３００ｍｍの円形状を呈する。複数の捕集板２は、筐体１５における室外空気の通過方向と交差する方向に例えば３ｍｍの間隔を開けて配列されている。複数の捕集板２は、それぞれの捕集板２の中央部を貫通する第１のシャフト８によって結合されて全体が一体化されている。

ブラシ３は、捕集板２の表面を摩擦して捕集板２の表面に静電気を帯電させるとともに、捕集板２で捕集した塵埃を払い落とすものである。図３に示すように、ブラシ３は、支持板３ａに不織布３ｂを貼り付けた構成を有する。支持板３ａは、例えば厚さ１ｍｍの長方形状を呈するアルミニウムからなる部材である。不織布３ｂは、正の摩擦帯電傾向を有する例えばＰＡ６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６）繊維からなる。

各支持板３ａには、２つの取付穴３ｃが空けられている。複数のブラシ３は、各取付穴３ｃに第２のシャフト９がそれぞれ挿入されて結合されている。また、結合された複数のブラシ３は、第２のシャフト９により筐体１５に固定されている。そして、各ブラシ３は、不織布３ｂが各捕集板２の表面に接触するように捕集板２同士の間の隙間に差し込まれている。各ブラシ３は全て接地されている。

ブラシ３は、捕集板２の下流側に配置されている。また、ブラシ３は、室外空気の通過方向に沿った姿勢で捕集板２間に配置されている。この例では、ブラシ３は水平姿勢で配置されている。このようにブラシ３を配置することで、筐体１５内を通過する室外空気に対する通風抵抗を低減できる。

筐体１５内において、ブラシ３の鉛直下方には、ダストボックス４が配置されている。ダストボックス４は、凝集体１７を回収するための容器である。凝集体１７は、捕集板２に付着してブラシ３で除去された塵埃等の塊である。

筐体１５内には第１のバッフル材１８及び第２のバッフル材１９がさらに設けられている。第１のバッフル材１８及び第２のバッフル材１９は、捕集板２を挟んで対向するように配置されている。第１のバッフル材１８及び第２のバッフル材１９は、筐体１５内に流入した室外空気が捕集板２を通過するように整流するものである。

第１のバッフル材１８は、筐体１５の上面１５ａの内面側に配置されている。第１のバッフル材１８は、捕集板２の外周面に沿う面形状を有する。第２のバッフル材１９は、筐体１５の下面１５ｂの内面側に配置されている。第２のバッフル材１９は、平坦な面形状を有する。また、第２のバッフル材１９は、ダストボックス４へ空気が衝突して生じる騒音を抑制する。さらに、第２のバッフル材１９は、ダストボックス４内部への空気流入によってダストボックス４内に回収した塵埃が舞い上がることを抑制する。このため、第２のバッフル材１９の配置位置は、ダストボックス４の先端部４ａと同等以上の高さであることが望ましい。

集塵装置本体１は、モーター６及び駆動制御部７をさらに備えている。モーター６及び駆動制御部７は、筐体１５の外に設けられている。モーター６は、図示しないギアを介して第１のシャフト８に連結されている。モーター６の回転により第１のシャフト８が回転する。第１のシャフト８が回転すると、第１のシャフト８に固定された捕集板２も回転する。駆動制御部７は、モーター６の回転を制御することで、捕集板２の回転駆動を制御する。

次に、以上のように構成された集塵装置本体１の動作について説明する。集塵装置本体１を初めて又は１ケ月以上の長期間停止した後、運転する場合、捕集板２の表面に静電気を帯電させるための摩擦帯電動作を行う。すなわち、集塵装置本体１の駆動制御部７は、モーター６を動作させることで捕集板２を回転させる。ここでは、捕集板２を１ｒｐｍの速さで２０秒間、正回転（図２の矢印１２方向の回転）させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に負の静電気が発生する。捕集板２の回転が停止すると摩擦帯電が完了し、摩擦帯電動作が終了する。なお、捕集板２の回転は、静電気が発生するように行えばよい。ここで示した回転速度及び回転時間等は一例であり、実使用条件等に応じて適宜設定すればよい。

摩擦帯電動作後、室外空気が集塵装置本体１内に取り込まれると、室外空気は、第１のバッフル材１８及び第２のバッフル材１９により整流されて捕集板２間の中心部を通過する。捕集板２間を室外空気が通過する際、室外空気中の塵埃５が、捕集板２の表面に発生した静電気によって捕集板２の表面に捕集される。ここで、ブラシ３は空気の通過方向に沿った姿勢で、例えば空気の通過方向に平行な姿勢で捕集板２間に配置されている。このため、捕集板２間を通過する室外空気の流れを大きく阻害せず、通風抵抗が小さい。よって、高い集塵性能を得ることができる。

また、集塵装置本体１の動作として、捕集板２の自動表面清掃及び自動再帯電動作（以下、清掃兼帯電動作という）がある。清掃兼帯電動作では、まず、前述した初期の摩擦帯電動作と同様、集塵装置本体１の駆動制御部７からモーター６への命令により、捕集板２を１ｒｐｍの速さで２０秒間、正回転させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に付着した塵埃がブラシ３により払い落とされるとともに、捕集板２が摩擦帯電する。つまり、捕集板２の回転により、付着した塵埃の払い落としと捕集板２の摩擦帯電との両方が行われる。なお、ブラシ３の下部には塵埃の一部が凝集体１７となって付着する。ブラシ３の下部に付着した凝集体１７が一定以上の大きさになると、重力で落下してダストボックス４に回収される。

次に、以上のように構成された集塵装置本体１を搭載した空気調和機の動作について説明する。集塵装置本体１の前述した初期の摩擦帯電動作が必要な場合、連携制御部２５は、熱交換換気装置１０のファンを停止させた状態で、駆動制御部７に指令信号を出力して前述した初期の摩擦帯電動作を行わせる。

そして、初期の摩擦帯電動作が終了すると、換気を開始する。つまり、連携制御部２５は、熱交換換気装置１０のファンを運転させる。これにより、室外から取り込まれた室外空気が集塵装置本体１を通過して室外空気中の塵埃が除去される。塵埃が除去された空気は、熱交換換気装置１０に供給される。熱交換換気装置１０に供給された室外空気は、室内排気口２３を介して熱交換換気装置１０に流入した室内空気と熱交換して熱回収し、室内給気口２４から室内に供給される。

連携制御部２５は、集塵装置本体１に配置された第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれからの検出信号に基づいて、集塵装置本体１の集塵性能の低下をチェックしている。連携制御部２５は、各検出信号に基づいて集塵装置本体１の集塵性能の低下を検知すると、熱交換換気装置１０のファンを停止させる。そして、連携制御部２５は、空気の流れを停止した状態で集塵装置本体１に前述の清掃兼帯電動作を行わせる。清掃兼帯電動作により、捕集板２の集塵性能が復活すると、再び捕集板２で塵埃の捕集が行われる。

なお、第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂからの検出信号に基づく集塵装置本体１の集塵性能の低下の検知は、例えば以下のようにすればよい。すなわち、集塵装置本体１の通過前後の塵埃濃度の差が、予め設定された濃度以下となった場合、集塵装置本体１の集塵性能の低下と判断すればよい。

以上においては、捕集板２を負に帯電する例で説明した。しかし、この点については、これに限られない。他に例えば、捕集板２の繊維をＰＡ６としたり、捕集板２の摩擦体の材料に負帯電傾向の強いＰＴＦＥを用いたりして、捕集板２を正に帯電してもよい。ただし、捕集板２を負に帯電する場合は、ブラシ３は正に帯電しやすい素材にするとよい。また、逆に、捕集板２を正に帯電する場合は、ブラシ３は負に帯電しやすい素材にするとよい。

また、ブラシ３の繊維がＰＡ６繊維である例を示したが、ブラシ３の繊維にＰＡＮ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）繊維等を用いてもよい。ブラシ３の帯電飽和を抑制するためには、摩擦体の導電性は高い方が好ましく、ブラシ３の繊維に炭素を付与した材料を用いる等して導電性を付与してもよい。また、ブラシ３は不織布状以外にも、はけ状、スポンジ状又は板状等であってもよい。

また、ここで説明した構成例では、ブラシ３は捕集板２の下流側から上流側に向け捕集板２の間隔に差し込まれている。しかし、この点については、これに限られない。ブラシ３は、捕集板２の上流側から下流側に向け捕集板２の間隔に差し込まれていてもよい。この場合、ダストボックス４も同様にブラシ３の鉛直下方に配置すればよい。

次に、図４も参照しながら、この実施の形態の集塵装置について説明を続ける。この実施の形態の捕集板２は、第１の清掃部１０１である。第１の清掃部１０１である捕集板２は、清掃対象である室外空気と接触可能に設けられている。そして、第１の清掃部１０１である捕集板２は、塵埃を捕集板２自身に付着させて清掃対象である室外空気から塵埃を除去する。

この実施の形態のモーター６及び駆動制御部７は、回転駆動部１０２である。回転駆動部１０２であるモーター６及び駆動制御部７は、第１の清掃部１０１である捕集板２を第１の方向に回転させる。第１の方向とは、前述した正回転の方向である。すなわち、図１中に矢印１２で示す方向が第１の方向である。

この実施の形態のブラシ３は、第２の清掃部１０６である。第２の清掃部１０６であるブラシ３は、前述した第１の方向に回転する第１の清掃部１０１（捕集板２）と接触して設けられている。そして、第２の清掃部１０６であるブラシ３は、第１の清掃部１０１である捕集板２に付着した塵埃を除去する。すなわち、第２の清掃部１０６が第１の清掃部１０１に接続した状態で、回転駆動部１０２が第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させると同時に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃が第２の清掃部１０６により除去される。この際、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６により払われて脱落する。また、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の他の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。

回転駆動部１０２であるモーター６及び駆動制御部７は、集塵装置本体１に反転動作を行わせる。反転動作とは、第１の清掃部１０１と第２の清掃部１０６とが接触した状態で第１の清掃部１０１を第２の方向に回転させて第２の清掃部１０６に付着した塵埃を脱落させる動作である。第２の方向は、第１の方向と反対の方向である。すなわち、反転動作において、回転駆動部１０２は第１の清掃部１０１を前述した正回転とは反対に逆回転させる。

集塵装置本体１が清掃対象から塵埃を除去する集塵動作を開始すると、回転駆動部１０２は第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させる。そして、集塵動作を開始してから予め設定された運転時間が経過すると、集塵装置本体１は集塵動作を終了する。回転駆動部１０２は、集塵動作を終了する前に、第１の清掃部１０１を第２の方向に回転させる反転動作を行わせる。

この実施の形態の集塵装置本体１においては、前述したように、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させて清掃対象から取り除きつつ、第１の清掃部１０１に付着した塵埃は、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれる。このため、長時間にわたって第１の清掃部１０１により清掃対象の塵埃を除去できる。一方、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。このため、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させる時間が長くなると、第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積する。

この実施の形態の集塵装置によれば、前述した反転動作を行うことで、第２の清掃部１０６に付着した塵埃を第１の清掃部１０１との摩擦により取り除くことができる。このため、人為的なメンテナンス作業を行わずとも、第１の清掃部１０１のみならず第２の清掃部１０６への塵埃の蓄積を抑制でき、集塵性能の低下を抑制して、集塵可能な期間を長くすることが可能である。

この実施の形態のダストボックス４は、集塵部である。集塵部であるダストボックス４は、第１の清掃部である捕集板２及び第２の清掃部１０６であるブラシ３から脱落した塵埃を捕集する。すなわち、第１の清掃部１０１が第１の方向に回転している時は、主に第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から払い落とされた塵埃が集塵部で捕集される。そして、前述の反転動作中には、第２の清掃部１０６から脱落した塵埃が集塵部で捕集される。

この実施の形態における清掃対象は、前述したように室外空気である。すなわち、この清掃対象は、第１の清掃部１０１である捕集板２の周囲を流れる流体である。そして、この実施の形態における熱交換換気装置１０のファンは、流れ生成装置１０４である。流れ生成装置１０４である熱交換換気装置１０のファンは、清掃対象である流体の流れを生成する。

流れ生成装置１０４は、回転駆動部１０２による第１の清掃部１０１の動作状況に応じて、清掃対象である流体の流れの速さを変更する。具体的に、この実施の形態では、流れ生成装置１０４は、前述の反転動作中において、清掃対象である流体の流れの生成を停止する。あるいは、流れ生成装置１０４は、前述の反転動作中において、清掃対象である流体の流れの速さを当該反転動作前よりも遅くする。

前述したように、この実施の形態の集塵装置本体１においては、集塵部であるダストボックス４は、第２の清掃部１０６であるブラシ３に対して鉛直下方側に配置されている。そこで、前述の反転動作中において、熱交換換気装置１０のファンの回転を停止させる、又は、回転数を下げることで、ブラシ３の周囲の空気流をなくし、又は、弱くする。このようにすることで、前述の反転動作中においてブラシ３（第２の清掃部１０６）から脱落した塵埃がダストボックス４（集塵部）内に入りやすくできる。

図４に示すように、この実施の形態の集塵装置は、塵埃除去性能低下判定部１０３及び報知部１０５をさらに備えている。塵埃除去性能低下判定部１０３は、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を判定する。次に、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する方法について、いくつかの例を説明する。

まず、第１の例は、第２の清掃部１０６であるブラシ３に付着した塵埃の量が予め設定された基準量以上となった場合に、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積すると、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１に付着した塵埃を除去する性能が低下する。そこで、第２の清掃部１０６に付着した塵埃の量を検出し、第２の清掃部１０６に付着した塵埃の検出量が一定以上となった場合に、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能が低下したと判定する。

この例では、塵埃除去性能低下判定部１０３は、第２の清掃部１０６であるブラシ３に付着した塵埃の量を検出する塵埃センサを備えている。塵埃センサは、例えば、赤外線等を第２の清掃部１０６であるブラシ３に照射し、その反射率から塵埃の量を測定する。なお、塵埃除去性能低下判定部１０３は、他に例えば、第２の清掃部１０６を摩擦した際に摩擦熱により生じる摩擦部位の特性変化を利用して第２の清掃部１０６に付着した塵埃の量を求めてもよい。

第２の例は、回転駆動部１０２が第１の清掃部１０１を回転させる時にかかるトルクの変化に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積して、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１に付着した塵埃を除去する性能が低下すると、第２の清掃部１０６に付着した塵埃が抵抗となり、回転駆動部１０２が第１の清掃部１０１を回転させる時にかかるトルクが増加する。この例では、塵埃除去性能低下判定部１０３は、回転駆動部１０２のトルクを検出するトルクセンサを備えている。そして、回転駆動部１０２のトルクが予め設定された基準値以上になった場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する。

第３の例は、流れ生成装置１０４の動作時間に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。流れ生成装置１０４の動作時間が長くなると、第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積して、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１に付着した塵埃を除去する性能が低下する。

そこで、まず、集塵装置本体１の設置環境における流れ生成装置１０４の動作時間と第２の清掃部１０６であるブラシ３の塵埃付着量との関係を実験、シミュレーション等で予め特定する。次に、この関係を用いて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能が低下したとみなす流れ生成装置１０４の動作時間を、基準時間として設定する。そして、流れ生成装置１０４の動作時間が、この予め設定された基準時間以上となった場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する。

第４の例は、集塵装置本体１の設置環境における塵埃等の量に関する情報を外部から取得し、この取得した情報（以下、「外部情報」ともいう）に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。塵埃除去性能低下判定部１０３は、例えば、インターネットを介して外部と通信可能に接続されている。塵埃除去性能低下判定部１０３は、外部情報として、例えば、花粉情報、ＰＭ２．５情報等を取得する。そして、塵埃除去性能低下判定部１０３は、取得した外部情報と流れ生成装置１０４の流量とを用いて、第２の清掃部１０６であるブラシ３への塵埃の付着量を推定する。塵埃除去性能低下判定部１０３は、こうして推定した第２の清掃部１０６の塵埃の付着量が予め設定された基準量以上となった場合に、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能が低下したと判定する。

第５の例は、ダストボックス４に蓄積された塵埃の量に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。集塵装置本体１の集塵性能が低下しているとき、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能も低下している可能性が高い。そこで、例えば一定時間内にダストボックス４に蓄積される塵埃の量に基づいて集塵装置本体１の集塵性能の低下をチェックし、集塵装置本体１の集塵性能の低下した場合に第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能も低下していると推定する。

この例では、塵埃除去性能低下判定部１０３は、ダストボックス４に蓄積された塵埃の量を検出するセンサを備えている。塵埃除去性能低下判定部１０３は、センサの検出結果を用いて、集塵装置本体１の１回の動作毎、又は、予め設定された一定時間毎のダストボックス４に蓄積された塵埃の量の増加分を求める。そして、ダストボックス４に蓄積された塵埃の量の増加分が、過去よりも一定以上減少した場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する。

第６の例は、集塵装置本体１に設けられた第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれからの検出信号に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。前述したように、連携制御部２５は、第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれからの検出信号に基づいて、集塵装置本体１の集塵性能の低下をチェックしている。集塵装置本体１の集塵性能が低下しているとき、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能も低下している可能性が高い。そこで、塵埃除去性能低下判定部１０３は、第１のパーティクルセンサ１１ａ及び第２のパーティクルセンサ１１ｂからの検出信号に基づき集塵装置本体１の集塵性能の低下を連携制御部２５が検知した場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと判定する。

第７の例は、集塵装置本体１の筐体１５を通過する風量又は風速に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積して、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１に付着した塵埃を除去する性能が低下すると、第１の清掃部１０１である捕集板２に蓄積した塵埃により、筐体１５を通過する空気の流れが阻害される。この例では、塵埃除去性能低下判定部１０３は、例えば、筐体１５の排出口１４における風量を検出する風量センサ又は風速を検出する風速センサを備えている。そして、筐体１５の排出口１４における風量又は風速が予め設定された基準値以上になった場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する。

第８の例は、前述した摩擦帯電動作後における捕集板２の表面の帯電量に基づいて、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能の低下を塵埃除去性能低下判定部１０３が判定するものである。第２の清掃部１０６であるブラシ３に付着した塵埃が蓄積すると、ブラシ３で捕集板２の表面を十分に摩擦できなくなる。このため、前述の摩擦帯電動作後における捕集板２の表面の帯電量が、通常時よりも低下する。この例では、塵埃除去性能低下判定部１０３は、例えば、捕集板２表面の電位を検出する表面電位センサを備えている。筐体１５の排出口１４における風量を検出する風量センサ又は風速を検出する風速センサを備えている。そして、前述した摩擦帯電動作後における捕集板２の表面の電位すなわち帯電量が予め設定された基準値以下になった場合に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定する。

回転駆動部１０２は、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定した場合に、前述の反転動作を行わせる。このようにすることで、第１の清掃部１０１に付着した塵埃の第２の清掃部１０６による除去性能が低下した場合に、前述の反転動作を行って第２の清掃部１０６に付着した塵埃を脱落させ、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１に付着した塵埃を除去する性能を復活させることができる。

報知部１０５は、集塵装置の使用者、保守作業者、管理者等に集塵装置の状態等を報知するものである。この実施の形態においては、報知部１０５は、回転駆動部１０２が前述の反転動作を行わせた後も、第２の清掃部１０６による第１の清掃部１０１に付着した塵埃の除去性能が低下したと塵埃除去性能低下判定部１０３が判定した場合に報知する。このようにすることで、反転動作によっても第２の清掃部１０６に付着した塵埃を除去しきれずに塵埃除去性能を回復できなかったことを報知し、第２の清掃部１０６の清掃、交換等のメンテナンスを促すことができる。

報知部１０５は、ＬＥＤ等のランプ、スピーカ及び液晶画面等の少なくともいずれかを備えている。そして、報知部１０５は、例えば、ＬＥＤ等のランプを点灯・点滅させたり、スピーカから音を鳴動させたり、液晶画面に表示を行ったりして報知を行う。なお、使用者等が所持するスマートフォン、ＰＣ等の端末装置にインストールされた専用アプリケーション、又は、端末装置のブラウザで実行するＷｅｂアプリケーション等により報知部１０５を構成してもよい。

回転駆動部１０２は、前述の反転動作において第１の清掃部１０１を当該反転動作の前よりも速く回転させてもよい。このようにすることで、より短時間で前述の反転動作を行って第２の清掃部１０６に付着した塵埃を除去できる。

前述したように、第２の清掃部１０６であるブラシ３は接地されている。この接地は、特に前述した反転動作において、第２の清掃部１０６であるブラシ３の帯電を取り除く除電部として働く。回転する捕集板２にブラシ３が接触することで摩擦によりブラシ３が帯電する。ブラシ３が帯電すると、ブラシ３に付着した塵埃が静電力によりブラシ３から離脱しづらくなる。そこで、除電部を備えることで、第２の清掃部１０６であるブラシ３を除電して、前述した反転動作においてブラシ３に付着した塵埃を除去しやすくできる。

なお、第１のシャフト８を介して捕集板２を接地してもよい。この際、意図せずに捕集板２が除電されてしまうことを避けるため、捕集板２を接地するか否かを切り替えるスイッチを設けるとよい。ブラシ３についても同様に、ブラシ３を接地するか否かを切り替えるスイッチを設けてもよい。捕集板２とブラシ３の接地を切り替えることで、状況、動作に応じて、捕集板２、ブラシ３を帯電させて静電力による塵埃吸着作用を優先するのか、捕集板２、ブラシ３を除電して、これらから塵埃を除去しやすくすることを優先するのかを選択できる。また、特に前述した摩擦帯電動作中においては、捕集板２及びブラシ３を接地しないようにするとよい。摩擦帯電動作中に捕集板２及びブラシ３を接地すると、捕集板２とブラシ３との間に電位差が形成され難くなるためである。

次に、以上のように構成された集塵装置の動作例について、図５のフロー図を参照しながら説明する。まず、ステップＳ１１において、集塵装置本体１の集塵動作を開始すると、回転駆動部１０２であるモーター６及び駆動制御部７は、第１の清掃部１０１である捕集板２を正回転させる、すなわち、第１の方向に回転させる。

続くステップＳ１２において、回転駆動部１０２は、塵埃除去性能低下判定部１０３により検出された第２の清掃部１０６（ブラシ３）に付着している塵埃の量が、前述の基準量以上であるか否かを確認する。塵埃の量が基準量以上の場合、処理はステップＳ１３へと進む。

ステップＳ１３においては、回転駆動部１０２は前述の反転動作を行わせる。つまり、回転駆動部１０２は、第１の清掃部１０１である捕集板２を逆回転させる、すなわち、第２の方向に回転させる。続くステップＳ１４において、回転駆動部１０２は前述の反転動作を終了させ、第１の清掃部１０１を正回転すなわち第１の方向への回転に戻す。ステップＳ１４の後、処理はステップＳ１２へと戻る。

一方、ステップＳ１２で塵埃除去性能低下判定部１０３により検出された塵埃の量が基準量以上でない場合、処理はステップＳ１５へと進む。ステップＳ１５においては、回転駆動部１０２は、ステップＳ１１で集塵動作を開始してからの経過時間が運転終了時間に達したか否かを確認する。集塵動作を開始してから運転終了時間が経過していない場合、運転終了時間が経過するまでステップＳ１５の処理を繰り返す。そして、経過時間が運転終了時間に達したら、処理はステップＳ１６へと進む。

ステップＳ１６においては、回転駆動部１０２は前述の反転動作を行わせる。つまり、回転駆動部１０２は、第１の清掃部１０１を逆回転させる、すなわち、第２の方向に回転させる。そして、処理はステップＳ１７へと進み、回転駆動部１０２は第１の清掃部１０１の回転を停止させ、集塵動作を終了させる。ステップＳ１７の処理が完了すると、一連の動作は終了となる。

また、前述の反転動作において、回転駆動部１０２は、第１の清掃部１０１の回転方向を複数回反転させてよい。すなわち、回転駆動部１０２は、第１の清掃部１０１の第１の方向への回転と第２の方向への回転を交互に繰り返してもよい。このようにすることで、より効果的に第１の清掃部１０１及び第２の清掃部１０６に付着した塵埃を除去できる。

実施の形態２．
図６から図８を参照しながら、この発明の実施の形態２について説明する。図６は集塵装置である電気掃除機の全体構成を模式的に示す図である。そして、図７及び図８は集塵装置である電気掃除機の要部の構成を模式的に示す断面図である。

前述した実施の形態１は、集塵装置を空気調和機に搭載したものであった。これに対し、ここで説明する実施の形態２は、集塵装置を電気掃除機に適用したものである。以下、この実施の形態２に係る集塵装置について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。説明を省略した構成については実施の形態１と基本的に同様である。

この実施の形態に係る集塵装置を適用した電気掃除機５１は、図６に示すように、掃除機本体６０、延長管７０及び吸込口体８０を備えている。掃除機本体６０は、ごみを含む空気（含塵空気）からごみを分離し、ごみが取り除かれた空気（清流空気）を排出する（例えば、室内に戻す）ためのものである。掃除機本体６０の内部には、集塵ケース６１及び電動送風機６２が備えられている。集塵ケース６１は、掃除機本体６０へと流入した含塵空気中のごみ（塵埃）を捕捉して集めるためのものである。電動送風機６２は、掃除機本体６０の集塵ケース６１へと含塵空気を吸引するための気流を作り出すためのものである。

掃除機本体６０の前端部には、ホース５２の一端部が接続されている。このホース５２は、蛇腹等により可撓性を備えた中空筒状の部材からなる。ホース５２の他端部には、延長管７０の一端部が接続されている。延長管７０は、中空筒状の部材からなる。延長管７０は、ここでは例えば直状な中空円筒形を呈する。延長管７０の他端部には、吸込口体８０が着脱可能に接続される。延長管７０には、取っ手５３が取り付けられている。取っ手５３は、電気掃除機５１の使用者が持って操作するためのものである。取っ手５３には、電気掃除機５１の運転を制御するための操作スイッチ（図示せず）等が設けられている。

吸込口体８０の底面には、吸込口８１が形成されている。吸込口８１は、床面等の被清掃面上のごみ、塵埃等を含んだ空気（含塵空気）を吸い込むためのものである。このようにして、吸込口体８０の吸込口８１から掃除機本体６０の集塵ケース６１までが、延長管７０及びホース５２を経由して連通される。そして、吸込口体８０、延長管７０及びホース５２は、含塵空気を掃除機本体６０の外部から内部に流入させるための吸引経路を構成している。

次に、図７及び図８を参照しながら吸込口体８０の構成について説明する。吸込口体８０は、回転ブラシ８２、ブラシ清掃体８４、除電部８５及びブラシモーター８６を備えている。回転ブラシ８２は、被清掃面上の塵埃を掻き取るためのものである。また、回転ブラシ８２は、吸込口体８０の内部に吸い込まれた含塵空気からも塵埃を除去する。回転ブラシ８２は、吸込口体８０の内部に、吸込口８１を臨むようにして配置されている。回転ブラシ８２は、ブラシ回転軸８３を中心にして両方向に回転可能に支持されている。回転ブラシ８２の回転は、吸込口体８０内に収容されたブラシモーター８６により駆動される。

ブラシ清掃体８４は、吸込口体８０の内部に、回転ブラシ８２と接触して配置されている。ブラシ清掃体８４は、例えば、不織布状、はけ状、スポンジ状又は板状等を呈する部材である。除電部８５は、ブラシ清掃体８４の帯電を取り除くためのものである。除電部８５は、導電性を有する素材からなる。除電部８５は、ブラシ清掃体８４と接触して配置されている。

次に、実施の形態１の説明で参照した図４をここでも参照しながら、この実施の形態の集塵装置について説明を続ける。この実施の形態の回転ブラシ８２は、第１の清掃部１０１である。第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２は、清掃対象である被清掃面及び含塵空気と接触可能に設けられている。そして、第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２は、塵埃を回転ブラシ８２自身に付着させて清掃対象である被清掃面及び含塵空気から塵埃を除去する。

この実施の形態のブラシモーター８６は、回転駆動部１０２である。回転駆動部１０２であるブラシモーター８６は、第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２を第１の方向に回転させる。第１の方向は、図７中に矢印で示す方向である。この第１の方向は、被清掃面上で吸込口体８０を前進させる時の回転ブラシ８２の回転方向である。

この実施の形態のブラシ清掃体８４は、第２の清掃部１０６である。第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４は、前述した第１の方向に回転する第１の清掃部１０１（回転ブラシ８２）と接触して設けられている。そして、第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４は、第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２に付着した塵埃を除去する。

すなわち、第２の清掃部１０６が第１の清掃部１０１に接続した状態で、回転駆動部１０２が第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させると同時に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃が第２の清掃部１０６により除去される。この際、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６により払われて脱落する。また、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の他の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。

回転駆動部１０２であるブラシモーター８６は、電気掃除機５１に反転動作を行わせる。反転動作とは、第１の清掃部１０１と第２の清掃部１０６とが接触した状態で第１の清掃部１０１を第２の方向に回転させて第２の清掃部１０６に付着した塵埃を脱落させる動作である。第２の方向は、図８中に矢印で示す方向である。すなわち、第２の方向は、第１の方向と反対の方向である。

電気掃除機５１が清掃対象から塵埃を除去する集塵動作を開始すると、回転駆動部１０２は第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させる。この第１の方向は、前述したように被清掃面上で回転する回転ブラシ８２により吸込口体８０が前進する回転方向である。このため、回転ブラシ８２を第１の方向に回転させることで、使用者は被清掃面上で吸込口体８０を容易に前進させることができる。

吸込口体８０には、被清掃面と当該吸込口体８０とが接触しなくなったことを検知する図示しないスイッチが設けられている。回転駆動部１０２は、このスイッチにより被清掃面と当該吸込口体８０とが接触しなくなったことが検知された場合に、第１の清掃部１０１を第２の方向に回転させる反転動作を行わせる（図８）。

この実施の形態の電気掃除機５１においては、前述したように、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させて清掃対象から取り除きつつ、第１の清掃部１０１に付着した塵埃は、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれる。このため、長時間にわたって第１の清掃部１０１により清掃対象の塵埃を除去できる。一方、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。このため、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させる時間が長くなると、第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積する。そこで、前述した反転動作を行うことで、第２の清掃部１０６に付着した塵埃を第１の清掃部１０１との摩擦により取り除くことができる。このため、人為的なメンテナンス作業を行わずに、集塵可能な期間を長くすることが可能である。

この実施の形態の集塵ケース６１は、集塵部である。集塵部である集塵ケース６１は、第１の清掃部である回転ブラシ８２及び第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４から脱落した塵埃を捕集する。第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２が第１の方向に回転している時は、主にブラシ清掃体８４により回転ブラシ８２から払い落とされた塵埃が、掃除機本体６０にまで吸引されて集塵ケース６１で捕集される。そして、前述の反転動作中には、第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４から脱落した塵埃が、掃除機本体６０にまで吸引されて集塵ケース６１で捕集される。

この実施の形態における清掃対象には、前述したように含塵空気が含まれる。すなわち、この清掃対象は、第１の清掃部１０１である回転ブラシ８２の周囲を流れる流体である。そして、この実施の形態における電動送風機６２は、流れ生成装置１０４である。流れ生成装置１０４である電動送風機６２は、清掃対象である流体の流れを生成する。

この実施の形態では、流れ生成装置１０４である電動送風機６２は、前述の反転動作中において、清掃対象である流体の流れの速さを当該反転動作前よりも速くする。この実施の形態の電気掃除機５１においては、集塵部である集塵ケース６１は、第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４に対して、清掃対象の流体すなわち含塵空気の流れの下流側に配置されている。

そこで、前述の反転動作中において、電動送風機６２の回転数を上げることで、ブラシ清掃体８４の周囲の空気流を強くする。このようにすることで、前述の反転動作中においてブラシ清掃体８４（第２の清掃部１０６）から脱落した塵埃を速やかに掃除機本体６０に吸引して、集塵ケース６１（集塵部）で捕集しやすくできる。

除電部８５は、特に前述した反転動作において、第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４の帯電を取り除く。回転する回転ブラシ８２にブラシ清掃体８４が接触することで摩擦によりブラシ清掃体８４が静電気を帯びることがある。ブラシ清掃体８４が帯電すると、ブラシ清掃体８４に付着した塵埃が静電力によりブラシ清掃体８４から離脱しづらくなる。そこで、除電部８５を備えることで、第２の清掃部１０６であるブラシ清掃体８４を除電して、前述した反転動作においてブラシ清掃体８４に付着した塵埃を除去しやすくできる。

なお、この実施の形態の集塵装置が適用された電気掃除機５１も、実施の形態１の集塵装置と同様に、塵埃除去性能低下判定部１０３及び報知部１０５を備えている。以上のように構成された集塵装置である電気掃除機５１においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３．
図９から図１１を参照しながら、この発明の実施の形態３について説明する。図９は集塵装置を備えた空気調和機の構成を示す断面図である。図１０は集塵装置を備えた空気調和機の通常動作を説明する図である。そして、図１１は集塵装置を備えた空気調和機の反転動作を説明する図である。

ここで説明する実施の形態３は、集塵装置を室内壁掛け型の循環風を生成する空気調和機に適用したものである。以下、この実施の形態３に係る集塵装置について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。説明を省略した構成については実施の形態１と基本的に同様である。

この実施の形態に係る集塵装置である空気調和機２００は、空気調和装置の特に室内機である。室内機である空気調和機２００は、図９に示すように、室内機筐体２１０を備えている。室内機筐体２１０は、横長な略直方体状を呈する。室内機筐体２１０の上面部には、室内機吸込口２１５が形成されている。室内機吸込口２１５は、外部から室内機筐体２１０の内部に空気を取り込むための開口である。室内機筐体２１０の下面部には、室内機吹出口２１６が形成されている。室内機吹出口２１６は、室内機筐体２１０の内部から外部へと空気を排出するための開口である。室内機筐体２１０の内部には、室内機吸込口２１５から室内機吹出口２１６へと通じる風路が形成されている。

室内機吹出口２１６には、上下導風板２１７が設けられている。上下導風板２１７は、室内機吹出口２１６から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度を調整するためのものである。上下導風板２１７は、図示しない支持腕を介して室内機筐体２１０に取り付けられている。支持腕は室内機筐体２１０に対して回転可能に取り付けられている。支持腕が室内機筐体２１０に対して回転することで、上下導風板２１７の向きを変えることができるようになっている。そして、上下導風板２１７の向きを変えることで、空気調和機２００は、送風方向を上下に変更可能である。上下導風板２１７の支持腕は、図示しないステッピングモーターの駆動により角度を変更できるように設けられている。

室内機吹出口２１６における上下導風板２１７の奥側には、左右導風板２１８が設けられている。左右導風板２１８は、室内機吹出口２１６から吹き出す空気の左右方向の吹き出し角度を調整するためのものである。左右導風板２１８は、室内機筐体２１０の長手方向（室内機吹出口２１６の左右方向）にわたって並べられた複数の板材により構成されている。複数の左右導風板２１８は、図示しないステッピングモーターの駆動により角度を調節できるようにして取り付けられている。

空気調和機２００は、送風ファン２１２、熱交換器２１１及びドレンパン２１４をさらに備えている。送風ファン２１２は、室内機筐体２１０内の前述した風路内に設けられている。送風ファン２１２は、風路中に気流を生成するためのものである。熱交換器２１１は、室内機筐体２１０内の前述した風路内における室内機吸込口２１５と送風ファン２１２との間に配置されている。熱交換器２１１は、風路を流れる空気を加熱又は冷却することで、当該空気の温度、湿度等を調整し、調和空気を生成する。なお、暖房運転時には調和空気として温風が生成され、冷房運転時には調和空気として冷風が生成される。ドレンパン２１４は、室内機筐体２１０内における熱交換器２１１の下方に設けられている。ドレンパン２１４は、熱交換器２１１における空気の冷却時に、熱交換器２１１の表面に生じる結露水を受けるためのものである。

送風ファン２１２は、図示しないファンモーターにより回転が駆動される。ファンモーターは、送風ファン２１２を正逆両方向に回転させることができる。送風ファン２１２が正方向に回転すると、図１０に示すように、室内機吸込口２１５から室内機吹出口２１６へと向かう空気流が風路中に生成され、室内機吸込口２１５から空気が吸い込まれ、室内機吹出口２１６から空気が吹き出される。室内機吸込口２１５から吸い込まれた空気は、室内機筐体２１０の内部の風路を、熱交換器２１１、送風ファン２１２の順に通過する空気流となり、室内機吹出口２１６から吹き出す。この際、送風ファン２１２の風下側に配置された上下導風板２１７及び左右導風板２１８により、室内機吹出口２１６から吹き出される風の方向が調整される。

この実施の形態の空気調和機２００は、ブラシ３及びイオン発生部２１３をさらに備えている。ブラシ３は、例えば、ブラシ基部と、このブラシ基部に植毛された繊維の刷毛部とからなる。ブラシ３の刷毛部は、送風ファン２１２と接触して設けられている。イオン発生部２１３は、室内機筐体２１０内の前述した風路内における室内機吹出口２１６と送風ファン２１２との間に設けられている。イオン発生部２１３は、送風ファン２１２とブラシ３との摩擦により生じたブラシ３の帯電を取り除くための帯電粒子を放出可能である。

次に、実施の形態１の説明で参照した図４をここでも参照しながら、この実施の形態の集塵装置について説明を続ける。この実施の形態の送風ファン２１２は、第１の清掃部１０１である。第１の清掃部１０１である送風ファン２１２は、清掃対象である風路内の空気と接触可能に設けられている。空気調和機２００の運転により、送風ファン２１２には、前述の風路を通過する空気中に含まれる塵埃が付着する。すなわち、第１の清掃部１０１である送風ファン２１２は、塵埃を送風ファン２１２自身に付着させて清掃対象の空気から塵埃を除去する。

この実施の形態の送風ファン２１２を回転させるファンモーターは、回転駆動部１０２である。回転駆動部１０２であるファンモーターは、第１の清掃部１０１である送風ファン２１２を第１の方向に回転させる。第１の方向は、図１０中に「回転方向」の矢印で示す方向である。この第１の方向は、空気調和機２００の通常運転時における送風ファン２１２の回転方向である。

この実施の形態のブラシ３は、第２の清掃部１０６である。第２の清掃部１０６であるブラシ３は、前述した第１の方向に回転する第１の清掃部１０１（送風ファン２１２）と接触して設けられている。そして、第２の清掃部１０６であるブラシ３は、第１の清掃部１０１である送風ファン２１２に付着した塵埃を除去する。

すなわち、第２の清掃部１０６が第１の清掃部１０１に接続した状態で、回転駆動部１０２が第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させると同時に、第１の清掃部１０１に付着した塵埃が第２の清掃部１０６により除去される。この際、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６により払われて脱落する。また、第１の清掃部１０１に付着していた塵埃の他の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。

この実施の形態の熱交換器２１１及びドレンパン２１４は、第１の清掃部１０１及び第２の清掃部１０６から脱落した塵埃を捕集する集塵部である。第１の清掃部１０１である送風ファン２１２が第１の方向に回転しているときに、第２の清掃部１０６であるブラシ３により払われて送風ファン２１２から脱落した塵埃は、集塵部のうちのドレンパン２１４内に落下する。また、この際にブラシ３に付着した塵埃は、後述する反転動作中に生じる気流により吹き飛ばされる。反転動作中の気流でブラシ３から吹き飛ばされた塵埃は、集塵部のうちの熱交換器２１１に捕捉され、熱交換器２１１の表面に付着する。なお、後述するように、熱交換器２１１の表面に付着した塵埃は、最終的にドレンパン２１４に捕集される。

回転駆動部１０２であるファンモーターは、空気調和機２００に反転動作を行わせる。図１１を参照しながら、この実施の形態の空気調和機２００における反転動作について説明する。この実施の形態の反転動作も、第１の清掃部１０１と第２の清掃部１０６とが接触した状態で第１の清掃部１０１を第２の方向に回転させて第２の清掃部１０６に付着した塵埃を脱落させる動作である。この実施の形態における第２の方向は、図１１中に「回転方向」の矢印で示す方向である。すなわち、第２の方向は、第１の方向と反対の方向である。

空気調和機２００は、例えば、冷房運転又は暖房運転の終了時等に反転動作を行う。この反転動作時には、まず、室内機吹出口２１６の風路が狭くなるように上下導風板２１７を閉じる。そして、ファンモーターは、送風ファン２１２を第２の方向に回転させる。すると、図１１中に矢印で示すように、室内機吹出口２１６から室内機筐体２１０の風路内に吸い込まれる気流が生成される。このように、反転動作において第１の清掃部１０１である送風ファン２１２が第２の方向に回転している場合に生成される気流を「反転気流」とも呼ぶ。前述したように反転動作では上下導風板２１７が閉じられているため、反転気流の風量は、上下導風板２１７が開かれている場合と比較して抑制されている。

室内機吹出口２１６から室内機筐体２１０の風路内に吸い込まれた反転気流は、まず、イオン発生部２１３の設置箇所を通過する。そして、送風ファン２１２とブラシ３とをこの順で通過した後、熱交換器２１１に達する。熱交換器２１１を通過した反転気流は、室内機吸込口２１５から室内機筐体２１０の外に排出される。したがって、熱交換器２１１は、反転気流における第１の清掃部１０１（送風ファン２１２）の下流側に設けられている。また、第２の清掃部１０６であるブラシ３も、反転気流における第１の清掃部１０１（送風ファン２１２）の下流側に設けられている。そして、熱交換器２１１は、反転気流における第２の清掃部１０６（ブラシ３）のさらに下流側に設けられている。この実施の形態の除電部であるイオン発生部２１３は、反転気流における第１の清掃部１０１（送風ファン２１２）の上流側に配置されている。

反転動作では、送風ファン２１２とブラシ３とが接触した状態で送風ファン２１２が第２の方向に回転することで、ブラシ３に付着した塵埃を脱落させることができる。また、反転動作で生じた反転気流により、ブラシ３に付着した塵埃を吹き飛ばすことができる。反転気流によりブラシ３から吹き飛ばされた塵埃は、ブラシ３よりも反転気流の下流側の熱交換器２１１に付着する。

また、反転動作中において、除電部であるイオン発生部２１３は、イオンを風路中に放出する。イオンは、反転動作中に第２の清掃部１０６であるブラシ３の帯電を取り除くための帯電粒子の一例である。送風ファン２１２とブラシ３とが接触した状態で送風ファン２１２が回転すると、送風ファン２１２とブラシ３との摩擦でブラシ３が静電気を帯びる。帯電したブラシ３は、塵埃を吸着しやすくなる。このため、ブラシ３で送風ファン２１２から塵埃を除去しやすくなる。この一方で、ブラシ３からは塵埃が脱落し難くなる。

そこで、この実施の形態の空気調和機２００においては、反転動作中にイオン発生部２１３は、帯電粒子を送風ファン２１２及びブラシ３の反転気流の上流側から風路中に放出する。イオン発生部２１３から放出された帯電粒子は、反転気流に乗ってブラシ３に達してブラシ３表面の電荷を中和する。したがって、静電気力でブラシ３が塵埃を吸着する作用を弱め、ブラシ３に付着した塵埃を反転気流で吹き飛ばしやすくできる。このため、反転動作によるブラシ３からの塵埃の除去を促進することが可能である。

また、この際、前述したように上下導風板２１７を閉じて室内機吹出口２１６の風路を狭くすることで、室内機吹出口２１６から室内機筐体２１０の風路内に流入する気流に乱流が生じやすくなる。反転気流中に乱流を引き起こすことで、イオン発生部２１３から反転気流中に放出されたイオンの消失を抑制し、より多くの帯電粒子をブラシ３に届けることができる。このため、反転動作中にブラシ３を除電する効率を向上し、反転動作によるブラシ３からの塵埃の除去をさらに促進できる。

さらに、イオン発生部２１３から風路中に放出したイオンにより、カビ、菌等の微生物を不活化して繁殖を抑制し、微生物による汚染発生を抑制する効果も期待できる。なお、イオン発生部２１３はオゾン、ラジカルを放出してもよい。このようにすることで、微生物を不活化する効果の向上を図ることができる。

この実施の形態の集塵装置における清掃対象は、室内機筐体２１０に吸い込んだ空気である。すなわち、この清掃対象は、第１の清掃部１０１である送風ファン２１２の周囲を流れる流体である。そして、この実施の形態における送風ファン２１２は、流れ生成装置１０４を兼ねている。流れ生成装置１０４としての送風ファン２１２は、清掃対象である流体の流れを生成する。

この実施の形態の空気調和機２００においては、前述したように、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させることで、清掃対象の塵埃を第１の清掃部１０１に付着させて清掃対象から取り除きつつ、第１の清掃部１０１に付着した塵埃は、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれる。このため、長時間にわたって第１の清掃部１０１により清掃対象の塵埃を除去できる。一方、第２の清掃部１０６により第１の清掃部１０１から取り除かれた塵埃の一部は、第２の清掃部１０６に付着する。このため、第１の清掃部１０１を第１の方向に回転させる時間が長くなると、第２の清掃部１０６に付着した塵埃が蓄積する。そこで、前述した反転動作を行うことで、第２の清掃部１０６に付着した塵埃を第１の清掃部１０１との摩擦により取り除くことができる。このため、人為的なメンテナンス作業を行わずとも、集塵性能の低下を抑制できる。

以上のような反転動作により、ブラシ３に付着していた塵埃は、集塵部である熱交換器２１１及びドレンパン２１４に捕集される。反転動作を行った場合、空気調和機２００は冷房運転を行うとよい。冷房運転により熱交換器２１１で冷却を行うと、熱交換器２１１で冷やされた空気に含まれていた水分が凝結し、熱交換器２１１の表面に結露水が生じる。結露水は重力により熱交換器２１１の表面を下方に伝ってドレンパン２１４に落下する。この際、結露水は熱交換器２１１の表面に付着した塵埃を取り込みつつドレンパン２１４に落下する。このようにして、結露水により熱交換器２１１に付着した塵埃を洗い流し、反転動作でブラシ３から除去した塵埃を最終的にドレンパン２１４に捕集できる。したがって、反転動作で塵埃が付着した熱交換器２１１を結露水で洗浄し、熱交換器２１１が清潔な状態を維持できる。

なお、反転動作後に熱交換器２１１を洗浄するために冷房運転を行う際には、送風ファン２１２を停止させるとよい。送風ファン２１２は停止させて風路に気流がない状態にすることで、熱交換器２１１表面の結露水がドレンパン２１４に落下する前に吹き飛ばされてしまうことを抑制し、熱交換器２１１表面の結露水及び塵埃を効率よくドレンパン２１４に導くことが可能である。

また、反転動作後に冷房運転により熱交換器２１１で冷却を行った場合、空気調和機２００は今度は暖房運転を行うとよい。反転動作後に熱交換器２１１で冷却を行うと、結露水と塵埃が混ざって熱交換器２１１及びドレンパン２１４には水分を含む塵埃ができ、カビ、菌等の微生物が繁殖しやすい環境ができる。そこで、暖房運転により熱交換器２１１で加熱を行うことで、熱交換器２１１及びドレンパン２１４の水分を含む塵埃を乾燥させることができる。そして、この乾燥により、微生物の不活化を図るとともに、微生物が繁殖しやすい環境ができることを抑制することが可能である。さらにこの熱交換器２１１の加熱時に、イオン発生部２１３からイオン、オゾン及びラジカルのうちの１以上を放出すると、なおよい。このようにすることで、微生物のさらなる不活化を図ることができる。

この発明は、清掃対象から塵埃を取り除く集塵装置及び空気調和機に利用できる。

１ 集塵装置本体
２ 捕集板
３ ブラシ
３ａ 支持板
３ｂ 不織布
３ｃ 取付穴
４ ダストボックス
４ａ 先端部
５ 塵埃
６ モーター
７ 駆動制御部
８ 第１のシャフト
９ 第２のシャフト
１０ 熱交換換気装置
１１ａ 第１のパーティクルセンサ
１１ｂ 第２のパーティクルセンサ
１２ 矢印
１３ 吸入口
１４ 排出口
１５ 筐体
１５ａ 上面
１５ｂ 下面
１６ 風路
１７ 凝集体
１８ 第１のバッフル材
１９ 第２のバッフル材
２０ 天井
２１ 室外給気口
２２ 室外排気口
２３ 室内排気口
２４ 室内給気口
２５ 連携制御部
３０ 給気風路
３１ 給気ダクト
４０ 排気風路
４１ 排気ダクト
５１ 電気掃除機
５２ ホース
５３ 取っ手
６０ 掃除機本体
６１ 集塵ケース
６２ 電動送風機
７０ 延長管
８０ 吸込口体
８１ 吸込口
８２ 回転ブラシ
８３ ブラシ回転軸
８４ ブラシ清掃体
８５ 除電部
８６ ブラシモーター
１０１ 第１の清掃部
１０２ 回転駆動部
１０３ 塵埃除去性能低下判定部
１０４ 流れ生成装置
１０５ 報知部
１０６ 第２の清掃部
２００ 空気調和機
２１０ 室内機筐体
２１１ 熱交換器
２１２ 送風ファン
２１３ イオン発生部
２１４ ドレンパン
２１５ 室内機吸込口
２１６ 室内機吹出口
２１７ 上下導風板
２１８ 左右導風板

Claims (11)

1. 清掃対象と接触可能に設けられ、塵埃を付着させて前記清掃対象から除去する第１の清掃部と、
   前記第１の清掃部を第１の方向に回転させる回転駆動部と、
   前記第１の方向に回転する前記第１の清掃部と接触して設けられ、前記第１の清掃部に付着した塵埃を除去する第２の清掃部と、
   前記第１の清掃部及び前記第２の清掃部から脱落した塵埃を捕集する集塵部と、を備え、
   前記回転駆動部は、前記第１の清掃部と前記第２の清掃部とが接触した状態で前記第１の清掃部を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させて前記第２の清掃部に付着した塵埃を脱落させる反転動作を行わせる集塵装置。
2. 前記第２の清掃部による前記第１の清掃部に付着した塵埃の除去性能の低下を判定する塵埃除去性能低下判定部をさらに備え、
   前記回転駆動部は、前記第２の清掃部による前記第１の清掃部に付着した塵埃の除去性能が低下したと前記塵埃除去性能低下判定部が判定した場合に、前記反転動作を行わせる請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記回転駆動部が前記反転動作を行わせた後も前記第２の清掃部による前記第１の清掃部に付着した塵埃の除去性能が低下したと前記塵埃除去性能低下判定部が判定した場合に報知する報知部をさらに備えた請求項２に記載の集塵装置。
4. 前記回転駆動部は、前記反転動作において前記第１の清掃部を前記反転動作の前よりも速く回転させる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の集塵装置。
5. 前記清掃対象は、前記第１の清掃部の周囲を流れる流体であり、
   前記流体の流れを生成する流れ生成装置をさらに備え、
   前記流れ生成装置は、前記回転駆動部による前記第１の清掃部の動作状況に応じて前記流体の流れの速さを変更する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の集塵装置。
6. 前記集塵部は、前記第２の清掃部に対して鉛直下方側に配置され、
   前記流れ生成装置は、前記反転動作中において前記流体の流れの生成を停止する、又は、前記反転動作中において前記反転動作前よりも前記流体の流れの速さを遅くする請求項５に記載の集塵装置。
7. 前記集塵部は、前記第２の清掃部に対して前記流体の流れの下流側に配置され、
   前記流れ生成装置は、前記反転動作中において前記反転動作前よりも前記流体の流れの速さを速くする請求項５に記載の集塵装置。
8. 前記反転動作において前記第２の清掃部の帯電を取り除く除電部をさらに備えた請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の集塵装置。
9. 請求項１に記載の集塵装置と、
   前記反転動作中に前記第２の清掃部の帯電を取り除くための帯電粒子を放出する除電部と、を備え、
   前記第１の清掃部は、送風ファンであり、
   前記第２の清掃部は、前記反転動作において前記第１の清掃部が前記第２の方向に回転している場合に生成される反転気流における前記第１の清掃部の下流側に設けられた熱交換器と前記第１の清掃部との間に配置され、
   前記除電部は、前記反転動作中の前記反転気流における前記第１の清掃部の上流側に配置され、
   前記集塵部は、前記熱交換器及び前記熱交換器で生じた結露水を受けるドレンパンである空気調和機。
10. 前記反転動作後に前記送風ファンを停止させた状態で前記熱交換器で冷却を行う請求項９に記載の空気調和機。
11. 前記反転動作後に前記熱交換器で冷却を行った場合、その後に前記熱交換器で加熱を行い、かつ、この前記熱交換器の加熱時に前記除電部はイオン、オゾン及びラジカルのうちの１以上を放出する請求項９又は請求項１０に記載の空気調和機。

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