JP2007155273A - フィルター清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルター清掃によって生じる塵埃を屋外に排出することなく、容易に廃棄可能なフィルター清掃装置を提供する。
【解決手段】 空気中の塵埃を除去するフィルターの清掃装置であって、フィルター４に付着した塵埃Ａを除去して捕集する塵埃除去ボックス１０，１１と、該塵埃除去ボックス１０，１１内の空気を吸引する吸引ファン１２とを備え、塵埃除去ボックス１０，１１と吸引ファン１２との間の吸引路１４ａに集塵手段３２を介在させる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、空気中の塵埃を除去するフィルターを清掃するフィルター清掃装置に関するものである。

従来、空気調和機のエアフィルターを清掃する清掃装置としては、特許文献１に示すように、塵埃を除去するブラシを備えたダストボックスをフィルターに接触するように配設し、フィルターを移動させることによりフィルターを清掃し、塵埃をダストボックス内に貯留するものが知られている。

また、特許文献２に示すように、フィルターに付着した塵埃を吸入する移動可能な吸入ノズルを設け、この吸入ノズルに吸込みダクトを設け、さらに吸込みダクトに連結する吸引排気装置と吸込んだ塵埃を室外に排気する排気ダクトを備えたフィルター装置も知られている。
特開２００５−１８８８０８号公報 特開２００４−２８３７０３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の空気調和機においては、ダストボックスに溜まった塵埃を廃棄するためには、ダストボックスごと空気調和機から取り外して掃除機でダストボックス内を吸引することが必要とされ、手間がかかって煩わしいといった問題が生じていた。一方、特許文献２記載のフィルター装置においては、塵埃を含む空気を屋外に排出するため、周囲の環境を損なうといった問題が生じていた。

そこで、本発明においては、フィルター清掃によって生じる塵埃を屋外に排出することなく、容易に廃棄可能なフィルター清掃装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、空気中の塵埃を除去するフィルターの清掃装置であって、フィルターに付着した塵埃を除去して捕集する塵埃除去ボックスと、該塵埃除去ボックス内の空気を吸引する吸引手段とを備え、塵埃除去ボックスと吸引手段との間の吸引路に集塵手段を介在させたことを特徴とする。

上記構成によれば、フィルターから除去された塵埃を屋外に排出することなく、集塵手段によって捕集することが可能となる。また、フィルター全体に広範に付着した塵埃を集塵手段に集約することで塵埃の廃棄を容易に行なうことができる。

集塵手段としては、吸引路に配置され、空気中の塵埃を除去する集塵フィルター部と、該集塵フィルター部に付着した塵埃を払い落とすクリーニング部材と、集塵フィルター部の下方に設置され、集塵フィルター部から落下した塵埃を受ける集塵ボックスとを備えた構成とすることができる。これにより、集塵フィルター部に付着した塵埃を引き剥がすことが可能であるとともに、引き剥がした後の塵埃を重力を利用して集塵ボックス一箇所に集めることができ、より容易に塵埃を廃棄することが可能となる。

上記構成において、集塵フィルター部は、清掃対象のフィルターよりも目が細かく、かつフィルター面積が小さくなるように形成することにより、吸引手段を大型化することなく塵埃を確実に集塵手段で捕集することが可能となる。さらに、フィルター面積を小さくすることで集塵フィルター部に付着した塵埃の払い落しを容易に行なうことができる。

集塵フィルター部としては、クリーニング部材との摩擦に強いものであればよく、例えば、メッシュフィルターを挙げることができる。クリーニング部材としては、集塵フィルター部の表面に接触するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードを前記集塵フィルター部に対して相対的に移動させる移動手段とを備えた構成とすることができる。クリーニングブレードとしては、ゴムブレードやブラシを用いることができる。

移動手段は、集塵フィルター部を固定した状態でクリーニングブレードを移動させるものであってもよいし、クリーニングブレードを固定した状態で集塵フィルター部を移動させるものであってもよい。クリーニングブレードを移動させる場合には、例えば、クリーニングブレード中央を回転中心としてクリーニングブレードを回転させてもよいが、クリーニングブレードをワイパ装置のワイパアームに取り付けて往復動させれば、容易に集塵フィルター部の塵埃を払い落すことが可能となる。

また、集塵フィルター部を移動させる場合には、例えば、集塵フィルター部として、長尺のメッシュフィルターを使用し、これを間隔を隔てて平行に設置された２本のロールに掛渡し、長手方向両端部をそれぞれロールに巻き付けてフィルターを張設する。そして、フィルター表面にクリーニングブレードを接触させた状態で固定し、２本のロールを移動手段として同期回転させてフィルターを一方向に繰り出すことでフィルター表面に付着した塵埃を払い落すことが可能となる。

また、集塵ボックスに帯電防止加工を施せば、塵埃が集塵ボックスに残ることなく容易に廃棄できる点で好ましい。帯電防止加工としては、例えば、集塵ボックスが合成樹脂製の場合、樹脂表面を過マンガン酸カリウム等の酸化剤で酸化分解して表面に親水性基を生成させたり、樹脂原料に帯電防止剤を混合したり、あるいは成形後のプラスチック表面に帯電防止剤を塗布する方法を採用することが可能である。

本発明で使用される塵埃除去ボックスとしては、開口を有し、フィルターに付着した塵埃を除去して前記開口から内部空間に捕集するものであればよい。具体的には、塵埃除去ボックスに吸引手段を接続し、塵埃除去ボックスの開口面をフィルター表面に接触させた状態で吸引手段を稼動させればよい。これにより、空気がフィルター裏面側から塵埃除去ボックスに向って吸込まれ、それとともに塵埃がフィルターから剥離し、塵埃除去ボックス内に捕集された後、直ちに吸引手段まで吸引される。

塵埃除去ボックスの別の形態としては、半割状の塵埃除去ボックス同士をその開口面が対向するように配置し、両ボックスでフィルターを挟み込むようにしたものを用いることもできる。この場合、ボックス内は密閉空間となるため、ボックス内にブラシを設置してフィルター表面をブラシで払拭することで塵埃をボックス内に捕集することができる。両ボックス内に捕集された塵埃は吸引手段で吸引すればよい。なお、吸引手段は、ブラシによるフィルター払拭と同時に稼動させることもできる。

上記半割状の塵埃除去ボックスを用いる場合、塵埃除去ボックスをフィルターを横切るように長く形成し、両ボックスをフィルターを挟んで対向配置し、ボックスのフィルター横断方向一端側に吸気口を形成し、他端側に空気を吸引する吸引手段を接続することも可能である。

上記構成によれば、塵埃除去ボックスの一端側から他端側に向けてボックス内の空間全体に流速の速い空気流を発生させることが可能となり、これによりボックス内のフィルターに付着した塵埃を効率よく除去することができる。すなわち、フィルターの側方から流速の速い空気流を当てることにより塵埃を除去することが可能となる。

以上説明したフィルター清掃装置は、吸込口及び吹出口と、その間に介在して空気中の塵埃を除去するフィルターとを備えた空気調節装置に搭載することができる。空気調節装置としては、例えば、空気調和機、加湿機、除湿機、空気清浄機、ヒーター等を挙げることができる。

以上のように、本発明によれば、フィルターに付着した塵埃を除去して捕集する塵埃除去ボックスと、該塵埃除去ボックス内の空気を吸引する吸引手段とを備え、塵埃除去ボックスと吸引手段との間の吸引路に集塵手段を介在させたため、塵埃を屋外に排出することなく、集塵手段によって捕集することが可能となり、また、フィルター全体に広範に付着した塵埃を集塵手段に集約することで塵埃の廃棄を容易に行なうことができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本実施形態においては、空気調節装置として冷暖房機能をメイン機能とするセパレート型空気調和機の室内機を用い、この室内機に本発明に係るフィルター清掃装置を搭載した場合について説明する。図１は、空気調和機の室内機の外観斜視図であり、図２は、その断面図を示す。

図１及び図２において、空気調和機の室内機本体１の上部と下部にはそれぞれ吸込口２と吹出口３とが形成されており、本体１の内部には、吸込口２から吹出口３の間に通風路が形成され、この通風路内には吸込口２側を上流側として、フィルター４、室内熱交換器５、送風ファン６がこの順に配置されている。そして、本室内機には、フィルター４を清掃するフィルター清掃装置が設けられている。

吹出口３には、空気の流れの向きを上下方向に変えるルーバー９が揺動自在に取り付けられている。なお、このルーバ９は冷暖房気流の送風をＯＦＦしたときには速やかに稼働し、図示のごとく、吹出口３を閉じた状態にする。すなわちルーバ９は、吹出口３の開閉パネルの役割も有する。

上記構成の室内機において空気調和運転を行なうと、先ず、送風ファン６が稼動して吸込口２から室内空気が吸い込まれ、その室内空気はフィルタ４を通過して室内熱交換器５と接触する。室内熱交換器５で暖められたり、冷やされることによって調和された室内空気は吹出口３から室内に放出される。

室内機本体１の前面部分は、前面パネル７によって開閉自在に形成されている。前面パネル７の内側にはフィルターガイド８が形成されており、図３に示すように、前面パネル７を上方に引き上げて開けることにより、これに連動してフィルターガイド８の先端が回動して前方に向き、これによりフィルター４を挿入することが可能となる。前面パネル７を閉めると、フィルターガイド８の先端も連動して下方に回動し、図２に示すように、フィルター４が室内機本体１内にセットされるようになっている。

図２及び図４に示すように、吸込口２は、本体１上面の左右２箇所に形成されており、その下方（下流側近傍）には、各吸込口２に対応して縦長長方形に形成されたフィルター４が左右横並びに２枚配置されている。フィルター４の横方向の長さは、各吸込口２とほぼ同じに形成されている。フィルター４の縦方向の長さは、吸込口２の縦方向長さよりも長く形成され、このフィルター４下部は前面パネル７を閉じた状態でフィルターガイド８に沿って屈曲保持されている。

図４は室内機のパネルを取り外した状態を示す斜視図であり、図５はそこからさらにフィルター４を除いた状態を示す斜視図である。フィルター清掃装置は、フィルター４に付着した塵埃を除去するための基本構成として、塵埃除去ボックス１０及び１１と、塵埃除去ボックス１０及び１１の内部の空気を吸引する吸引手段としての吸引ファン１２と、フィルター４を縦方向に往復移動させる移動手段とを備えている。そして、本実施形態においては、フィルター清掃装置として、塵埃除去ボックス１０及び１１と吸引ファン１２とを接続する配管１４内の吸引路１４ａに介在する集塵手段３２を備えている。以下、フィルター清掃装置の基本構成について説明する。

塵埃除去ボックス１０と塵埃除去ボックス１１とは、半割状に形成されており、両者は細長い形状とされ、２枚のフィルター４を横切るように長手方向をフィルター横方向に配向させて設置されている。そして、塵埃除去ボックス１０及び１１は、フィルター４を挟んで両者の開口端面同士１０ａ及び１１ａが対向するように間隔ｘをあけて配置されている。

具体的には、図５に示すように、表側ボックス１０及び裏側ボックス１１の長手方向一端側には通気口１５が形成され、他端側は両者の間に間隔ｘを保持した状態で配管１４に嵌合保持されている。配管１４の他端側は、吸引ファン１２に接続されている。

すなわち、両ボックス１０及び１１は、互いに対向配置されることにより、一端側に通気口１５が形成され、他端側に吸引ファン１２が接続されたボックス体１６を構成する。そして、このボックス体１６で囲まれた空間が空気流路１７とされる。空気流路１７は、ボックス体１６の通気口１５を入口とし、この入口から吸引ファン１２まで空気を吸引することで空気流を発生させる構成とされている。ボックス体１６には、長手方向に２本のスリット状の隙間１８（間隔ｘ）が形成され、この隙間１８をフィルター４が縦方向に移動可能とされている。

図６はフィルターを示す平面図及びそのＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す。フィルター４は、メッシュフィルター１９の周囲に設けられた縦枠３１ａ及び横枠３１ｂからなる枠体３１と、フィルターを補強するための縦リブ２０及び横リブ２１とを備えている。縦リブ２０及び横リブ２１は、合成樹脂製でそれぞれメッシュフィルター１９の表面に等間隔に複数形成されている。

横枠３１ｂ及び横リブ２１がフィルター４の反りや波うちを防止するために十分な厚さで形成されているのに対して、縦枠３１ａ及び縦リブ２０は横リブ２１に比べて薄く形成されている。これにより、フィルター４は、横方向の剛性を維持しつつ、縦方向には容易に屈曲可能とされている。

フィルター４の左右両端に形成された縦枠３１ａにはラック部２２が設けられている。ラック部２２は、後述する移動手段であるピニオン２８に噛合してフィルター４を縦方向に往復移動させるものであり、帯状材を波形に成形した形状を有し、この山部がラックとして機能するようになっている。このように、ラック部２２を波形に形成することで、フィルター４の縦方向の屈曲性を維持するようにしている。

フィルター４の上部には、吸込口２から吸込まれた空気を通過させるメッシュフィルター１９が張設されており、フィルター下部はメッシュフィルター１９の代わりに薄い樹脂製シート２３が使用され、フィルター下部は空気が通過しない構造とされている。なお、樹脂製シート２３は、縦リブ２０と同様に厚さが薄く形成されており、これによりフィルター４全体にわたって縦方向の屈曲性が確保されている。

フィルター４を縦方向に往復移動させる移動手段は、図２及び図５に示すように、フィルター４を保持するフィルター保持手段２４と、モータ２５によってフィルター４を移動させる駆動手段２６とを備えている。フィルター保持手段２４は、フィルター４の左右両端部を挿入可能な一対の案内路から構成されている。フィルター保持手段２４の断面形状を図２において黒塗り部分として表す。

フィルター保持手段２４は、図２に示すように、吸込口２に沿って設けられており、吸込口２よりも前方側ではゆるやかに下方に傾斜しつつ、塵埃除去ボックス１０及び１１の間を通過し、そこから前面パネル７に沿ってほぼ垂直に下降した後に、内側にＵターンして吸込口に向って上昇するＵ字形経路２４ａが形成されている。なお、前述したフィルターガイド８は、前面パネル７を閉じた状態でフィルター保持手段２４の一部を構成するようになっている。

駆動手段２６は、モータ２５と、モータ２５に連結された駆動ギヤ２７と、駆動ギヤ２７に噛合するピニオン２８及びゴムローラ２９とから構成されている。ゴムローラ２９の回転軸には図示しないピニオンと同形のギヤが取り付けられており、これによりピニオン２８とゴムローラ２９とは同じ方向に回転するようになっている。

ピニオン２８は、ボックス体１６の近くのフィルター保持手段２４から一部露出して、フィルター４に設けられたラック部２２の裏面側に噛合するように配置される。ゴムローラ２９は、Ｕ字形経路２４ａに一部露出するように配置され、Ｕ字形経路２４ａ中のフィルター４の裏面側に当接して回転することにより、その摩擦力によって屈曲状態のフィルター４の移動がスムーズに行なえるような構成とされている。

駆動手段２６は、フィルター保持手段２４の左右の案内路ごとに１組づつ取り付けられているが、モータ２５は、図５に示すように、２組の駆動手段２６に対して１台とし、左右に配された各駆動ギヤ２７がモータ２５に連結された同一の回転軸３０に固定され、左右同じように回転駆動するようになっている。

フィルター４を室内機本体１にセットする場合は、フィルター上部を先頭にして、フィルターガイド８からフィルター保持手段２４内に挿入し、フィルター４を吸込口２の下方に配置する。このとき、両ボックス１０及び１１の間隔ｘは、横リブ２１の厚さとフィルターの厚さを合せた厚さｙよりも若干大きくなるように設定しておくことにより、フィルター４と両ボックス１０及び１１との間で大きな摩擦を生じることなく、スムーズにフィルター４をセットすることが可能となる（図７参照）。なお、フィルター４は、横リブ２１が形成された面を表面として、この面を上にしてセットする。

図７は、室内機本体１にフィルター４をセットしたときの両ボックスとフィルターの状態を示す概略断面図である。フィルター４には、ボックス１０及び１１の幅（塵埃除去ボックスの開口端面１０ａ及び１１ａ間の距離）とほぼ同じ間隔ｚで横リブ２１が形成されている。これにより、ボックス体１６に形成される２ヶ所の隙間１８に横リブ２１を位置させて隙間１８を塞ぐことが可能となる。このように、表側ボックス１０、裏側ボックス１１及びその間に介在する横リブ２１とで隙間のない筒状のボックス体１６を形成することが可能となる。

次に、集塵手段３２について説明する。図８は、集塵手段を示す斜視図である。集塵手段３２は、吸引路１４ａに介在する集塵フィルター部３３と、集塵フィルター部３３に付着した塵埃を払い落すクリーニング部材と、集塵フィルター部３３の下方に設置された集塵ボックス３６とを備えている。集塵フィルター部３３は、メッシュフィルターからなり、フィルター４よりも目の細かいものを使用している。集塵フィルター部３３のフィルター面積はフィルター４のフィルター面積よりもかなり小さくなっており、これにより集塵フィルター部３３に付着した塵埃Ａをワイパ装置３５によって容易に払い落とすことができる。

集塵ボックス３６には内壁に帯電防止剤が塗布され、これにより帯電防止加工が施されている。クリーニング部材は、クリーニングブレード３４と、クリーニングブレード３４を往復動させるワイパ装置３５とから構成されている。

本実施形態ではクリーニングブレード３４としてブラシブレードを使用しており、クリーニングブレード３４はワイパアーム３５ａに装着されている。なお、集塵ボックス３６は、配管１４において集塵フィルター部３３の上流側底部に形成された凹部１４ｂに取出可能に収容されている。そして、溜まった塵埃を廃棄するときは、室内機側面から直接集塵ボックス３６を引き出すことができるようになっている。

上記構成のフィルター清掃装置で、フィルター４を清掃する場合について説明すると、室内機本体１にフィルター４をセットして空気調和機の運転を行なうことにより、吸込口２から空気が吸い込まれ、横リブ２１によって区分されたメッシュフィルター１９の各区画４ａの表面に空気中の塵埃Ａが付着する。

室内機本体１内には、入力回路、ＣＰＵ、メモリ、出力回路を備えた制御手段が設けられており、例えば、空気調和機の運転時間が所定時間に達したと判断した場合や、光センサ等の汚れ検出手段の検出結果等に基づいてフィルター４表面が汚れていると判断した場合に、吸引ファン６や移動手段等の稼動を制御してフィルターの清掃が行なわれる。

具体的には、先ず、移動手段が稼動し、図７に示すように、フィルター４を縦方向に横リブ２１間の間隔ｚだけ移動させて停止する。このようにして、当初、空気流路１７に隣接していた区画４ａを空気流路１７に入れ、さらに、ボックス体１６の隙間１８に横リブ２１を位置させることができる。

次いで、吸引ファン６が稼動し、空気流路１７の入口である通気口１５から吸引ファン１２まで空気を吸引する。これにより、空気流路１７内に流速の大きな空気流が発生し、区画４ａ表面に付着していた塵埃Ａを吹き飛ばして除塵する。以後、上記動作を繰り返すことにより、区画４ａごとにフィルター４の清掃を行なうことができ、除去された塵埃Ａは吸引路１４ａに設置された集塵フィルター部３３に付着する。最後の区画４ａの清掃が終了すると、フィルター４は移動手段によって元の位置まで移動される。

フィルター４全体の清掃が終了した後、ワイパ装置３５が稼動し、集塵フィルター部３３に付着した塵埃Ａを払い落とす。集塵フィルター部３３から落下した塵埃Ａは、凹部１４ｂに収容された集塵ボックス３６に集められ、容易に廃棄することができる。

本発明の実施形態を示す空気調和機の室内機斜視図 図１における室内機断面図 図１の前面パネル開放状態を示す一部断面図 図１の室内機のパネルを外した状態を示す斜視図 図４からフィルターを除いた状態を示す斜視図 図１の室内機で使用されるフィルターの平面図及び断面図 図１における塵埃除去ボックスとフィルターの状態を示す概略断面図 図４の一部拡大斜視図

符号の説明

１ 室内機本体
２ 吸込口
３ 吹出口
４ フィルター
５ 室内熱交換器
６ 送風ファン
７ 前面パネル
８ フィルターガイド
９ ルーバー
１０ 表側ボックス
１１ 裏側ボックス
１２ 吸引ファン
１３ 上面パネル
１４ 配管
１４ａ 吸引路
１５ 通気口
１６ ボックス体
１７ 空気流路
１８ スリット
１９ メッシュフィルター
２０ 縦リブ
２１ 横リブ
２２ ラック部
２３ 樹脂製シート
２４ フィルター保持手段
２５ モータ
２６ 駆動手段
２７ 駆動ギヤ
２８ ピニオン
２９ ゴムローラ
３０ 回転軸
３１ 枠体
３１ａ 縦枠
３１ｂ 横枠
３２ 集塵手段
３３ 集塵フィルター部
３４ クリーニングブレード
３５ ワイパ装置
３５ａ ワイパアーム
３６ 集塵ボックス

Claims (6)

1. 空気中の塵埃を除去するフィルターの清掃装置であって、前記フィルターに付着した塵埃を除去して捕集する塵埃除去ボックスと、該塵埃除去ボックス内の空気を吸引する吸引手段とを備え、前記塵埃除去ボックスと吸引手段との間の吸引路に集塵手段を介在させたことを特徴とするフィルター清掃装置。
2. 前記集塵手段は、吸引路に配置され、空気中の塵埃を除去する集塵フィルター部と、該集塵フィルター部に付着した塵埃を払い落とすクリーニング部材と、前記集塵フィルター部の下方に設置され、集塵フィルター部から落下した塵埃を受ける集塵ボックスとを備えたことを特徴とする請求項１記載のフィルター清掃装置。
3. 前記集塵フィルター部は、前記フィルターよりも目が細かく、かつフィルター面積が小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項２記載のフィルター清掃装置。
4. 前記クリーニング部材は、前記集塵フィルター部の表面に接触するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードを前記集塵フィルター部に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする請求項２又は３記載のフィルター清掃装置。
5. 前記移動手段が、前記クリーニングブレードを往復動させるワイパ装置であることを特徴とする請求項４記載のフィルター清掃装置。
6. 前記集塵ボックスに帯電防止加工が施されたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のフィルター清掃装置。

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