JPH0849912A

JPH0849912A - 空調機用フィルタの自動清掃装置

Info

Publication number: JPH0849912A
Application number: JP6209301A
Authority: JP
Inventors: Koki Kuchino; 廣喜口野; Hideo Tanaka; 英夫田中; Tsuyoshi Oya; 強志大矢
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JP2884541B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルタの延命化及び保守の自動化を図り、
保守要因の負担を軽減できるようにする。【構成】室内等へ空調した空気を供給するための空調
機に対し、その取り込んだ空気を清浄化するためのフィ
ルタ２にあって、除塵機構６を設置し、フィルタ２に対
して振動等を付与し、フィルタ表面に付着している粉塵
を自動的に払い落としてフィルタの清浄化を図る。これ
により、フィルタ交換等の期間を長くし、保守の省力化
を図れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内等の空調に用いら
れる空調機にあって、室内等における空気の清浄化のた
めに用いられるフィルタを自動的に清掃するための空調
機用フィルタの自動清掃装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルディング内のオフィス、ホテル等の
宿泊施設の客室、公共施設や病院等の部屋、住宅等の居
室等にあっては、室内等の空気清浄度を保持するために
空調設備（空調機、空気清浄機等）が設置されている。
例えば、株式会社朝倉書店「建築設備」中島康孝ほか２
名著、５６Ｐ〜５９Ｐに示されるように、空調設備は、
空調機の種類、ダクト及び配管の構成の組み合わせによ
って数種類の組み合わせがある。しかし、いずれも外気
（還気）を清浄化するエアフィルタ（以下、フィルタと
いう）、この清浄化された空気を冷却減湿及び加熱加湿
する空調器、この空調機より出力される空調空気を室内
等へ送り込む送風機等を備えた構成が基本になってい
る。この他、冷却減湿を行うための冷熱源装置、加熱加
湿を行うための温熱源装置等も備えられている。

【０００３】空調設備にあって、フィルタ（ＡｉｒＦ
ｉｌｔｅｒ）は空調機に取り込まれる空気を清浄化し、
室内等へ粉塵等を含まない空気を送るために用いられる
他、空調機に塵埃が付着しないようにする機能を併せ持
っている。フィルタは、一般に、サランネット、不織布
等を用いて作られているが、１回限りの使い捨て型と、
洗浄して再使用する再使用型とがある。フィルタの汚れ
や目詰まりは、空気の清浄化能力を低下させ、静圧損失
（エネルギーコストに関与）を増大させるため、定期的
（或いは随時）に保守点検が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、空調機に用い
られるフィルタは、その素材の種類及び型式にかかわら
ず１〜３ケ月に１度の交換または洗浄を行う必要があ
る。この保守作業は、作業員の手作業により行われるた
め、ビル等のように空調機の設置台数が多い建築物で
は、これに応じてフィルタの設置数も多くなり、その取
り替え等に多大の時間と労力を費やすことになる。

【０００５】近年、ビルディングにあっては、効率的な
面積活用を重視する傾向にあり、空調機械室に割当られ
る面積を狭め、天井等に空調機を設置する施工方法が増
えてきている。以上の様な理由から、ビル保守員にとっ
て、フィルタ保守に占める労力は大きな比重を占めつつ
ある。

【０００６】本発明は、フィルタの延命化及び保守の自
動化を図り、保守要因の負担を軽減できるようにした空
調機用フィルタの自動清掃装置の提供を目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、想定した空間に対し、空調した空気
を供給するための空調機に用いられるフィルタにおい
て、前記フィルタに付着している粉塵に対し、フィルタ
面から剥離する力を与える除塵機構を設けるようにして
いる。

【０００８】前記除塵機構は、前記粉塵が前記フィルタ
表面から飛散しうる動力を前記フィルタに与えることに
より構成することができる。

【０００９】また、前記除塵機構は、前記粉塵に対し遠
心力を与える構成にすることもできる。

【００１０】更に、除去した粉塵を機外へ排出する集塵
手段を前記空調機に設けることができる。この場合、集
塵手段は、複数の空調機に対して１基を設けることも、
空調機毎に設けることもできる。

【００１１】

【作用】上記した手段によれば、フィルタに対して除塵
機構によって付与された力は、その表面に付着する粉塵
を叩き落とし、または振り落とされ、或いは遠心力で飛
ばすような力を付与する。これにより、フィルタに付着
していた粉塵が除去され、従来のように他の清浄なフィ
ルタに交換する作業を行うことなくフィルタ機能を回復
させることができ、大幅な省力化を図ることができる。
前記粉塵が前記フィルタ表面から飛散しうる動力、例え
ば、振動力、揺動力等を付与することにより、粉塵等は
フィルタ表面から強制的に剥離除去され、フィルタの清
浄力を向上させる。この清浄力向上は、遠心力を付与さ
せることによっても達成される。

【００１２】フィルタから除去した粉塵等は、その時点
ではフィルタには存在しないものの、空調機を再稼働さ
せた段階でその多くが再度フィルタに付着することにな
る。しかし、空調機に接続された集塵手段は、フィルタ
から除去した粉塵等を強制的に機外へ排出する。これに
より、フィルタへの粉塵等の再付着を激減させることが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１４】〔実施例１〕図１は本発明による空調機用
フィルタの自動清掃装置の第１の実施例を示す構成図で
ある。図１に示す様に、空調機１は外気（または環気）
中の粉塵等を除去するフィルタ２、このフィルタ２によ
って清浄化された空気に対し所望の温度に加熱または冷
却するコイル３、このコイル３によって所定の温度に調
整された空気を室内等へ送り込むための駆動源となるフ
ァン４の各々を備えて構成される。そして、上記の各機
器は、レタンチャンバ５内に順次配設されている。

【００１５】更に、空調機のフィルタ２の前段（空気取
込側）には、フィルタ２の清掃を行うための除塵機構６
が設けられている。除塵機構６は、図２に示す様に、フ
ィルタ２に機械的な振動を付与する槌打部材７を備えて
構成される。槌打部材７の一端は回動自在に支持され、
その中間部にはスプリング８の一端が係着され（スプリ
ング８の他端は空調機１の側壁部等に係着され）、槌打
部材７をフィルタ２側へ常時引き寄せている。更に、槌
打部材７には、カム９が当接及び回転可能に配設され、
その回転軸に設けられたギア１０にはギア機構１１が噛
合している。更に、ギア機構１１には駆動源となるモー
タ１２の回転力が伝達されるように構成されている。

【００１６】図２の構成においては、フィルタ２の清掃
を行う時期（例えば、管理計画書に基づく人的管理又は
コンピュータによる自動管理等）に至ったとき、空調機
１の運転を停止し、モータ１２に通電が行われ、その回
転力はギア機構１１に伝達され、ギア１０が回転する。
ギア１０の回転に伴ってギア１０に同軸に取り付けられ
ているカム９が回転し、その山部から谷部に変わると
き、スプリング８の附勢力によって槌打部材７がフィル
タ２側に引き寄せられ、槌打部材７の先端部がフィルタ
２に圧接し、その際の衝撃力によってフィルタ２の表面
部に付着している粉塵を叩き落として分離し、床部に落
下させる。カム９が回転する毎に槌打部材７はフィルタ
２に圧接し、粉塵がダクト床に払い落とされる。

【００１７】ダクト床に払い落とされ粉塵は、そのまま
にしておけば空調機１の運転再開に伴って再びフィルタ
２に付着することになる。そこで、配管１３を介して主
集塵機１４が接続され、ダクト床に積もっている粉塵を
主集塵機１４を回収するようにしている（図１では主集
塵機１４に１基の空調機を接続した例を示しているが、
実際には複数の空調機が接続される）。主集塵機１４
は、複数の空調機１からの集塵を行えるだけの容積を持
つ主フィルタ１５、及び該主フィルタ１５の出側に負圧
を生じさせる真空ポンプ１６から構成されている。真空
ポンプ１６は除塵機構６を動作させた後に稼働させる。
真空ポンプ１６が稼働することにより配管１３及び主フ
ィルタ１５に負圧が生じ、レタンチャンバ５内の粉塵が
配管１３内に吸い込まれ、この配管１３を通して主フィ
ルタ１５に集塵される。真空ポンプ１６は一定時間後に
運転が停止され、ついで空調機１の運転が行われる。

【００１８】このように、人手によらずフィルタの清掃
が行え、かつ、除去した粉塵をダクト外へ取り出す作業
が自動的に行われるため、大幅な省力化が可能になる。
この場合の保守作業の対象は、主フィルタ１５に対して
のみとなる。

【００１９】図３は除塵機構の第２例を示す模式的構成
図である。図２の構成による除塵機構６は、フィルタ２
に機械的な衝撃を与えて付着している粉塵を叩き落とし
ていたのに対し、図３の構成はフィルタ２を揺動（往復
動）させて粉塵を払い落とす（振り落とす）ところに特
徴がある。この構成では、駆動源にモータ１７を用い、
その回転軸に装着された第１のプーリ１８と第２のプー
リ２０の間にベルト１９を懸架し、モータ１７の回転力
をプーリ２０に伝達している。更に、フィルタ２を保持
固定するホルダ２１の側面には、リンク２２の一端が回
動自在に支持され、リンク２２の他端はプーリ２０に偏
心した状態で支持されている。

【００２０】図３の除塵機構によれば、モータ１７が回
転すると、その回転力はベルト１９を介してプーリ２０
に伝達される。プーリ２０には、リンク２２が偏心して
取り付けられているため、プーリ２０の回転角に応じて
リンク２２が略水平方向（図示のＡ方向）に往復動す
る。ホルダ２１の下端はダクト床に回動自在に固定され
ていることから、図示のＢ方向に揺動する。この揺動の
際にフィルタ２に付着している粉塵が振り落とされて落
下する。なお、粉塵の剥離効果を高めるには、Ｂ方向の
一方の揺動端にストッパを配設し、フィルタ２が揺動端
に位置したときにストッパに或る程度の機械的な衝撃が
加わる様に接触する構成にすればよい。図３の構成の除
塵機構によれば、図２の構成と同様にフィルタの清掃及
び除去した粉塵をダクト外へ取り出す作業が自動的に行
われる為、大幅な省力化が可能になる。

【００２１】図４は除塵機構の第３例を示す模式的構成
図である。図４の除塵機構は図２及び図３の場合とは異
なり、厚さ方向の振動は与えず、フィルタの回転により
生じる遠心力を利用してフィルタ表面から粉塵を除去し
ようとするところに特徴がある。勿論、回転に加えて振
動を与えれば、除塵効果を更に高めることができる。

【００２２】図４に示すように、フィルタ２３は直円形
に作られ、かつ回転自在に取り付けられている。そし
て、フィルタ２３の外周部は、プーリ２４として機能す
るように構成されている。清掃時にフィルタ２３を回転
させる為にモータ２５が設けられ、その回転軸に取り付
けられたプーリ２６とプーリ２４との間にベルト２７が
懸架され、モータ２５の回転力をプーリ２４に伝達でき
るようにしている。なお、図４ではモータ２５をダクト
の外に設置しているが、プーリ２４の壁内通過が好まし
くない場合には、モータ２５をダクト内に設けてもよ
い。

【００２３】この構成では、フィルタ清掃時に空調機１
の運転を停止した後、モータ２５を稼働（例えば、１分
間）する。これにより、モータ２５の回転力がベルト２
７を介してプーリ２４に伝達され、フィルタ２３が回転
する。この回転に伴ってフィルタ２３の表面に付着して
いる粉塵は、フィルタ２３の半径方向に生じる遠心力に
よってフィルタ２３から剥離し、ダクト内壁面へ飛散す
る。この飛散した粉塵は、図１に示したように、主集塵
機１４に集められる。したがって、振動を与えたり揺動
を行った場合と同様に、フィルタ２に付着していた粉塵
が自動的に除去され、人的な保守作業を大幅に低減する
ことができる。

【００２４】〔実施例２〕図５は本発明による空調機用
フィルタの自動清掃装置の第２の実施例を示す構成図で
ある。前記実施例が１基の主集塵機１４に対し複数の空
調機を接続する構成であったのに対し、本実施例は空調
機毎に小型の集塵機２８を近接して設置し、レタンチャ
ンバ５との間をゴムホース、金属パイプ等の管体２９で
接続する構成にしたところに特徴がある。集塵機２８
は、主集塵機１４と同じようにフィルタ３０と負圧生成
用の吸引ファン３１（または真空ポンプ）から成る。こ
の場合、フィルタ３０及び吸引ファン３０共に１基の空
調機のみを対象にすればよいため、その容量（電力）は
小型のもので済むことになる。このため、例えば小型の
電気掃除機を改造して流用することもできる。

【００２５】このような構成にあっては、使用頻度等に
応じて個別に空調機の運転を停止させることができ、停
止後に自動清掃し、その空調機に対応する集塵機２８を
稼働させれば、空調機毎に個別にフィルタの清掃が行
え、全空調機の一斉停止を防止することができる。そし
て、例えば、従来のフィルタのメンテナンス期間が１〜
３ケ月であったのに対し、本実施例によれば２〜３年に
延長できることが期待できるようになる。

【００２６】なお、図１の構成においては、除塵効果は
劣るものの、真空ポンプ１６に代えて吸引ポンプを用い
ることもできる。

【００２７】また、図２及び図３の構成ではフィルタ２
の振動や揺動にギア機構又はリンク機構を用いたが、他
の手段、例えば電磁式のバイブレータを用いた構成であ
ってもよい。

【００２８】更に、図２におけるギア機構はリンク機構
にすることもでき、また、図４におけるベルト伝達機構
は低速回転制御が可能なモータを用いて直結構造にし、
或いは簡単なギア機構で回転駆動させてもよい。

【００２９】また、空調設備は図１の構成に限定される
ものではなく、フィルタを構成の必須要件とする空調設
備の全てに適用可能である。例えば、システムＡＨＵ、
パッケージ空調機、ビルマルチ、Ｐ−ＭＡＣ、ファンコ
イルユニット等、種別を問わない。また、空調機以外の
用途、例えば、空気清浄機単体に対しても適用可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
想定した空間に対し、空調した空気を供給するための空
調機に用いられるフィルタにおいて、前記フィルタに付
着している粉塵に対し、フィルタ面から剥離する力を与
える除塵機構を設ける構成にしたので、空調機用フィル
タの清掃が自動的に行えるため、大幅な省力化が可能に
なる。更に、フィルタの交換回数が低減するため、コス
トダウンを図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空調機用フィルタの自動清掃装置
の第１の実施例を示す構成図である。

【図２】本発明にかかる除塵機構の一例を示す模式的構
成図である。

【図３】除塵機構の第２例を示す模式的構成図である。

【図４】除塵機構の第３例を示す模式的構成図である。

【図５】本発明による空調機用フィルタの自動清掃装置
の第２の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１空調機２，２３，
３０フィルタ３コイル４ファン５レタンチャンバ６除塵機
構７槌打部材８スプリ
ング９カム１０ギア１１ギア機構１２，１７
モータ１３配管１４主集
塵機１５主フィルタ１６真空
ポンプ１８，２０，２４，２６プーリ１９，２７
ベルト２１ホルダ２２リン
ク２５モータ２８集塵
機２９管体３１吸引
ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】想定した空間に対し、空調した空気を供
給するための空調機に用いられるフィルタにおいて、前
記フィルタに付着している粉塵に対し、フィルタ面から
剥離する力を与える除塵機構を設けたことを特徴とする
空調機用フィルタの自動清掃装置。
【請求項２】前記除塵機構は、前記粉塵が前記フィル
タ表面から飛散しうる動力を前記フィルタに与えること
を特徴とする請求項１記載の空調機用フィルタの自動清
掃装置。
【請求項３】前記除塵機構は、前記粉塵に対し遠心力
を与えることを特徴とする請求項１記載の空調機用フィ
ルタの自動清掃装置。
【請求項４】除去した粉塵を機外へ排出する集塵手段
を前記空調機に設けることを特徴とする請求項１記載の
空調機用フィルタの自動清掃装置。
【請求項５】前記集塵手段は、複数の空調機に対して
１基であることを特徴とする請求項５記載の空調機用フ
ィルタの自動清掃装置。
【請求項６】前記集塵手段は、空調機毎に設けること
を特徴とする請求項５記載の空調機用フィルタの自動清
掃装置。