フィルタ清掃装置および空気調和機
【課題】フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、フィルタの強度を保ちつつ、フィルタの下流に配置された機器に塵埃が付着するのを抑制することができるフィルタ清掃装置を提供することを目的とする。
【解決手段】空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタ４０と、を具備する筐体に設置され、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置であって、フィルタ４０に当接してフィルタ４０に捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、フィルタ４０は、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とする。
【解決手段】空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタ４０と、を具備する筐体に設置され、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置であって、フィルタ４０に当接してフィルタ４０に捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、フィルタ４０は、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ清掃装置、特に、フィルタに捕捉されたチリ、ホコリないし糸くず等（本発明において「塵埃」と総称する）を自動的に除去するフィルタ清掃装置、およびかかるフィルタ清掃装置が装備されている空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタを移動させることによってフィルタに付着したゴミを除去すると共に、除去したゴミを簡単に回収することができるフィルタ清掃装置機能を有する空気調和機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、空気調和機のフィルター装置のエアーフィルターとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維を用いて平織りし、この構成によって、エアーフィルターで捕集した塵埃がエアーフィルターの繊維に絡まり難くすることができ、吸引ノズルにて容易に塵埃を除去することができる空気調和機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８４８７号公報（第５−８頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−１２２８７１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された空気調和機には以下の課題があった。
（あ）フィルタ清掃部におけるフィルタは、清掃時に、空気調和機の前面パネルに設けられた開閉パネルを押し上げながら機外へと押し出されるため、すなわち、屋内からフィルタが視認されるため、装置の意匠性が悪化すると共に、装置の清潔感が損なわれ居住者に不快感を与えるおそれがあり、商品競争力が低下する。
（い）フィルタ清掃部におけるフィルタの移動機構が、フィルタの幅方向の中央に形成されたラックと、該ラックに噛み合って回転するピニオンと、該ピニオンを回転する駆動モータとを具備するため、空気調和機に複数のフィルタ（複数のフィルタ清掃部に同じ）を設置しようとすると、駆動モータも複数になって製造コストが上昇したり装置重量が増加したり、さらにはこれが装備された空気調和機は、サイズの拡大やデザインの制約の原因になったりして、商品競争力が低下する。
【０００５】
また、前記特許文献２に開示された空気調和機には以下の課題があった。
（あ）フィルタは１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレート樹脂繊維を用いている。このフィルタは、空気の流れを妨げないように圧力損失は小さいが、空気中の塵埃を除去する能力は小さい。従来のフィルタ清掃機構が付いていない場合では、フィルタに溜まった塵埃がフィルタの役割を果たし、通過する空気の塵埃捕集効率は向上し、結果フィルタ下流に具備されている熱交換器や送風機に塵埃の付着を抑制することができている。しかし、フィルタ清掃装置を具備した場合、フィルタに溜まった塵埃はフィルタ清掃装置により常に綺麗な状態を保たれるためフィルタの塵埃除去能力は初期の効率の悪い状態が持続される。そのためフィルタ清掃装置を具備しない場合と比較すると下流側に具備された熱交換器、送風機に塵埃が付着し、熱交換器および送風機の性能を低下する。
（い）ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の繊維径を小さくしすぎるとフィルタの強度が弱く、すぐに破れてしまう。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、フィルタの強度を保ちつつ、フィルタの下流に配置された機器に塵埃が付着するのを抑制することができるフィルタ清掃装置および空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフィルタ清掃装置は、空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
フィルタに当接してフィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、
フィルタは、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明に係るフィルタ清掃装置は、フィルタが捕集した塵埃が除去するだけではなく、フィルタが高密度の目付けであるため、空気中の塵埃を除去する能力に優れる。また、極細の繊維を用いることで圧力損失の増加を抑制し、フィルタ下流に配置された機器の汚れを防止する。汚れを防止することにより、圧力損失の増加を抑制できるので、送風機の入力増加を抑えることができる。よって、結果として初期の省エネ性を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るフィルタ清掃装置について、実施の形態１を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
（空気調和機）
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。図１において、空気調和機１００は、筐体１０と、筐体１０内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン２０と、送風ファン２０が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器３０と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ４０と、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置５０と、を有している。以下、各構成部材について個別に説明する。
【００１１】
（筐体）
筐体１０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口１１を形成し、地面（図中、下側）の一部が開口し、吸込口１１から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口１４を形成している。そして、前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面扉１２が設置されている。なお、後面（図中、右側）は塞がれ、筐体１０を壁等に取り付けるための、壁取付部１６が形成されている。
そして、筐体１０の内部において、後面寄りで天面近くの「位置Ａ」と前面寄りで地面近くの「位置Ｂ」とを結ぶ円弧状範囲は、特別の部材が設置されていない空間として用意され、該空間がフィルタ４０の移動径路である円弧状移動径路１７となっている。
【００１２】
（送風ファン）
送風ファン２０は、筐体１０の側面視で略中央部に配置され、吸込口１１から吹出口１４に至る風路を形成するものである。送風ファン２０と吹出口１４との間の吹出側風路は、ノズル１３と後面ガイド板１５とによって挟まれている。
【００１３】
（熱交換器）
熱交換器３０は、吸込口１１と送風ファン２０との間に配置され、吸い込まれた空気を調和（冷却、加熱、加湿、除湿等）する。図中、熱交換器３０は送風ファン２０の天面側および前面側を取り囲むように配置されているが、本発明は該配置形態に限定するものではない。また、熱交換器３０は、伝熱管３１と、伝熱管３１に設置された放熱フィン３２とを具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではない。
【００１４】
（フィルタ）
図２は、図１に示すフィルタを模式的に示す斜視図である。図１および図２において、フィルタ４０は、網状体であるフィルタ通気体４１と、フィルタ通気体が設置されたフィルタ枠体４２とから形成されている。フィルタ枠体４２は円筒の一部を形成し（断面円弧状であって、いわゆる「八つ橋状」）、矩形状の外枠４３と、外枠４３の対向する辺を連結する補強桟４４とから形成され、補強桟４４の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車４５が形成されている。
【００１５】
なお、フィルタ４０は、円弧状移動径路１７に沿って、その上縁４６が位置Ａに到達し、その下縁４７が位置Ｂに到達する範囲を往復移動するものであって、フィルタ枠体４２（フィルタ４０に同じ）の断面円弧の曲率半径は、円弧状移動径路１７の曲率半径に同じである。すなわち、フィルタ４０は曲率半径が変わることなく往復移動するから、フィルタ４０を簡素な手段によって移動させることができるだけでなく、フィルタ４０自体の劣化が防止されて寿命延長が図られる。
【００１６】
また、網状体であるフィルタ通気体４１は、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の凹凸のない構成である。
【００１７】
繊維径３０μｍ以上であるため、直径１５ｍｍの押さえ板を５０Ｎ（ニュートン）の力で押付けてもフィルタ通気体４１が破れることがない。繊維径７０μｍ以下で目付け量が１００本／インチ以下であるため、圧力損失が８Ｐａ以下（通過風速２．５ｍ／ｓ時の圧力損失）に抑えることができる。繊維径３０μｍ以上６５本／インチ以上の目付けであるため、従来のフィルタ４０（繊維径１００μｍ 目付け量４０本／インチ）の一過性塵埃捕集効率が１０％以下であったの対して、一過性塵埃捕集効率が３０％以上（通過風速２．５ｍ／ｓ時の一過性塵埃捕集効率）となり、従来のフィルタの３倍以上の集塵性能であるフィルタ４０となる。
【００１８】
（フィルタ清掃装置）
図１において、フィルタ清掃装置５０は、フィルタ４０を移動させるフィルタ移動部６０と、フィルタ４０のフィルタ通気体４１に当接し、これに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部７０と、塵埃除去部７０によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部８０と、を有している。
【００１９】
（フィルタ移動部）
図３は、図１に示すフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図である。図１および図３において、フィルタ移動部６０は、フィルタ従動歯車４５に噛み合うフィルタ駆動歯車６１（図１参照）と、フィルタ駆動歯車６１が略中央に固定されたフィルタ駆動軸６２（図１参照）と、フィルタ駆動軸６２の一方の端部に固定されたフィルタ回転入力歯車（図示せず）と、フィルタ駆動軸６２を回転自在に支持するフィルタ移動部本体６４を具備している。
さらに、フィルタ移動部本体６４には、フィルタ移動部本体６４を筐体１０に着脱自在に取り付けるためのフィルタ移動部係止突起６６と、筐体１０に取り付けおよび筐体１０から取り外す際、フィルタ移動部６０のハンドリングを容易にするフィルタ移動部ハンドル６７が形成されている。
【００２０】
（塵埃除去部）
図４は、図１に示す塵埃除去部を模式的に示す斜視図である。図１および図４において、塵埃除去部７０は、フィルタ４０のフィルタ通気体４１の外面に当接して回転するロール状ブラシ７１と、ロール状ブラシ７１が固定されたロール状ブラシ駆動軸７２と、ロール状ブラシ駆動軸７２の一方の端部に固定されたロール状ブラシ回転入力歯車７３と、ロール状ブラシ駆動軸７２を回転自在に支持する塵埃除去部本体７４を具備している。
なお、塵埃除去部本体７４の一方の端面には円筒状の突起（図示しない、以下、「軸貫通突起」と称す）が形成され、該突起をロール状ブラシ駆動軸７２が貫通し、他方の端面には円筒状（端部が閉塞されたコップ状を呈している）の突起である軸支持突起７５が形成され、軸支持突起７５の内部においてロール状ブラシ駆動軸７２の端部が支持されている。
【００２１】
そして、ロール状ブラシ７１は後記要領で、回転または停止される。
なお、以上は、塵埃除去部７０として回転駆動されるロール状ブラシ７１を示しているが、本発明はこれに限定するものはなく、ロール状ブラシ７１に替えて逆ハ字状に配置された一対の面状ブラシを設置してもよい。すなわち、地面寄りに略水平で後面向きの面状ブラシと天面寄りに略鉛直で地面向きの面状ブラシとを設置し、前者がフィルタ４０が下方に移動する際、後者がフィルタ４０が上方に移動する際、主に除塵するようにする。
【００２２】
（塵埃回収部）
図５は、図１に示す塵埃回収部を模式的に示す斜視図である。図１および図５において、塵埃回収部８０は、ロール状ブラシ７１に当接して捕捉された塵埃を掻き落とす掻き落し板８１と、掻き落し板８１をロール状ブラシ７１の押し当てるための掻き落し付勢手段８２と、掻き落し板８１によって掻き落とされた塵埃を溜める集塵箱８３と、を具備している。
そして、集塵箱８３の一方の端面には奥が僅かに広くなった略Ω字状の切欠部８４が形成され、切欠部８４に塵埃除去部７０の前記軸貫通突起（ロール状ブラシ駆動軸７２が貫通している）が係止自在になっている。また、集塵箱８３の他方の端面には貫通孔８５が形成され、貫通孔８５に、塵埃除去部７０の軸支持突起７５（ロール状ブラシ駆動軸７２の端部を支持している）が回転自在に侵入自在になっている。
また、集塵箱８３の外面には、フィルタ移動部６０のフィルタ移動部係止突起６６が係止する塵埃回収部係止突起８６と、ハンドリングを容易にする凹部からなる把手部８７が形成されている。
【００２３】
（フィルタ清掃装置の組み立て）
図６は、図１に示すフィルタ清掃装置を組み立てた様子を示す斜視図である。図６において、塵埃回収部８０の貫通孔８５に塵埃除去部７０の軸支持突起７５を侵入し、塵埃回収部８０の切欠部８４に塵埃除去部７０のロール状ブラシ駆動軸７２を係止することにより、フィルタ清掃装置５０が組み立てられている。このとき、塵埃回収部８０と塵埃除去部７０とは、前記侵入部および前記係止部を回転中心にして、回転自在に接合されている。
すなわち、塵埃除去部７０の塵埃除去部本体７４が、塵埃回収部８０の集塵箱８３の「開閉蓋」として機能するから、塵埃除去部本体７４を集塵箱８３に合わせると、塵埃除去部本体７４、集塵箱８３およびロール状ブラシ７１の三者によって、略密閉されたダストボックスが形成される。
【００２４】
さらに、塵埃除去部本体７４の端面が集塵箱８３の内部に侵入しているから、塵埃除去部本体７４の端面の外側に小突起または小凹部を形成し、集塵箱８３の端面の内側に前記小突起または小凹部に係止自在な小凹部または小突起を形成しておけば、これらが係止することによって塵埃除去部本体７４と集塵箱８３とが容易に離れなくなるから、前記ダストボックスから塵埃が不用意に散逸することがない。また、該係止は僅かな力でもって分離可能であるから、前記ダストボックスから塵埃を排出する作業が容易になる。
【００２５】
（フィルタ清掃装置の取り付け）
図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の端部における断面図である。図７において、空気調和機１００の筐体１０の端部には、フィルタ清掃装置５０を設置するための、清掃装置設置スロープ１８が形成されている。したがって、前面扉１２を開いて、フィルタ清掃装置５０を容易に取り付けまたは取り外すことができる。このとき、フィルタ４０を把持しているフィルタ移動部６０（図中、右下がりの斜線を付す）と、一体化されている塵埃除去部７０と塵埃回収部８０と（前記ダストボックスに同じ、図中、左下がりの斜線を付す）を、それぞれ別個に取り付けても、これらを一体的に取り付けてもよい。
なお、以上は、フィルタ移動部６０のフィルタ移動部係止突起６６と塵埃回収部８０の塵埃回収部係止突起８６とが、互いに係止するものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、一方の端面に形成した溝部に、他方の端面に形成した突条を係止（または嵌合）してもよいし、筐体１０の清掃装置設置スロープ１８に、フィルタ移動部６０が係止するスロープと、塵埃回収部８０が係止するスロープとを、それぞれ形成してもよい。
【００２６】
（フィルタの移動要領）
図１に示すように、フィルタ４０は円弧状移動径路１７にそって、上縁４６が位置Ａにあった状態から、下縁４７が位置Ｂに到達するまで移動する。
そして、位置Ａから位置Ｂに向かう「往路」において、ロール状ブラシ７１は、フィルタ４０の移動方向（図中、略下方向）と同一の方向（図中、時計回り）に回転し、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃を除去する。特に、ロール状ブラシ７１の周速（Ｖｂ）がフィルタ４０の移動速度（Ｖｆ）よりも遅く（Ｖｂ＜Ｖｆ）なっているから、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃は、一旦、ロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、天面側）に集められた後、ロール状ブラシ７１に付着して噛み出し側（図中、地面側）に運ばれることになる。そして、該付着した塵埃は掻き落し板８１によって掻き落とされ、集塵箱８３内に回収される。
【００２７】
また、フィルタ通気体４１のみにフッ素加工し塵埃を除去しやすくするのみではなく、フィルタ枠体４２も同様にフッ素加工することによって、可動するフィルタ４０の摺動性がよくなるため、フィルタ４０移動時の引っかかり音を低減される。
【００２８】
また、抗菌・防カビ・抗アレルゲン・抗ウイルス効果を有する物質を練り込みもしくは塗布することでフィルタ４０表面の菌・カビ等の繁殖を抑制する。
【００２９】
さらに、脱臭効果を有する脱臭剤を練り込みもしくは塗布することで室内の異臭を除去する。
【００３０】
一方、下降限に到達していたフィルタ４０は、今度は逆転（図中、時計回り）するフィルタ駆動歯車６１によって移動させられ、上昇限にまで戻る（図１参照）。すなわち、上縁４６が位置Ａに到達する。
そして、位置Ｂから位置Ａに向かう「復路」において、ロール状ブラシ７１は回転を停止している。したがって、往路において除去されないまま残っていた塵埃が、復路において除去されたとしても、該塵埃は、回転していないロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、地面側）に集まるだけで、噛み出し側（図中、天面側）に運ばれることがない。よって、ロール状ブラシ７１から除去された塵埃が集塵箱８３の外に散逸することがない。
【００３１】
以上本発明は、ロール状ブラシ７１を用いたフィルタ清掃装置５０のフィルタ４０について説明を行なったが、ロール状ブラシ７１を用いたフィルタ清掃装置５０のみではなく、吸引ファンを用いフィルタ４０の塵埃を吸引し屋外に排出する構成のフィルタ清掃装置、ロール状ブラシ７１ではなく、平面状ブラシを用いたフィルタ清掃装置等、フィルタ４０に溜まった塵埃を除去する手段を備えたフィルタ清掃装置のフィルタ４０であれば、適用可能であり同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は以上の構成であるから、フィルタの塵埃付着で生じる圧力損失増加による装置の省エネ性の低下、およびフィルタの下流に設置され機器の汚れ防止および省エネ性の持続することができるから、各種装置に設置されるフィルタ清掃装置として、および各種空気調和機として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す中央部の断面図。
【図２】図１に示すフィルタを模式的に示す斜視図。
【図３】図１に示すフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図。
【図４】図１に示す塵埃除去部を模式的に示す斜視図。
【図５】図１に示す塵埃回収部を模式的に示す斜視図。
【図６】図１に示すフィルタ清掃装置を組み立てた様子を示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す端部の断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 筐体、１１ 吸込口、１２ 前面扉、１３ ノズル、１４ 吹出口、１５ 後面ガイド板、１６ 壁取付部、１７ 円弧状移動径路、１８ 清掃装置設置スロープ、２０ 送風ファン、３０ 熱交換器、３１ 伝熱管、３２ 放熱フィン、４０ フィルタ、４１ フィルタ通気体、４２ フィルタ枠体、４３ 外枠、４４ 補強桟、４５ フィルタ従動歯車、４６ 上縁、４７ 下縁、５０ フィルタ清掃装置、６０ フィルタ移動部、６１ フィルタ駆動歯車、６２ フィルタ駆動軸、６３ フィルタ回転入力歯車、６４ フィルタ移動部本体、６６ フィルタ移動部係止突起、６７ フィルタ移動部ハンドル、７０ 塵埃除去部、７１ ロール状ブラシ、７２ ロール状ブラシ駆動軸、７３ ロール状ブラシ回転入力歯車、７４ 塵埃除去部本体、７５ 軸支持突起、８０ 塵埃回収部、８１ 掻き落し板、８２ 付勢手段、８３ 集塵箱、８４ 切欠部、８５ 貫通孔、８６ 塵埃回収部係止突起、８７ 把手部、１００ 空気調和機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ清掃装置、特に、フィルタに捕捉されたチリ、ホコリないし糸くず等（本発明において「塵埃」と総称する）を自動的に除去するフィルタ清掃装置、およびかかるフィルタ清掃装置が装備されている空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタを移動させることによってフィルタに付着したゴミを除去すると共に、除去したゴミを簡単に回収することができるフィルタ清掃装置機能を有する空気調和機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、空気調和機のフィルター装置のエアーフィルターとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維を用いて平織りし、この構成によって、エアーフィルターで捕集した塵埃がエアーフィルターの繊維に絡まり難くすることができ、吸引ノズルにて容易に塵埃を除去することができる空気調和機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８４８７号公報（第５−８頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−１２２８７１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された空気調和機には以下の課題があった。
（あ）フィルタ清掃部におけるフィルタは、清掃時に、空気調和機の前面パネルに設けられた開閉パネルを押し上げながら機外へと押し出されるため、すなわち、屋内からフィルタが視認されるため、装置の意匠性が悪化すると共に、装置の清潔感が損なわれ居住者に不快感を与えるおそれがあり、商品競争力が低下する。
（い）フィルタ清掃部におけるフィルタの移動機構が、フィルタの幅方向の中央に形成されたラックと、該ラックに噛み合って回転するピニオンと、該ピニオンを回転する駆動モータとを具備するため、空気調和機に複数のフィルタ（複数のフィルタ清掃部に同じ）を設置しようとすると、駆動モータも複数になって製造コストが上昇したり装置重量が増加したり、さらにはこれが装備された空気調和機は、サイズの拡大やデザインの制約の原因になったりして、商品競争力が低下する。
【０００５】
また、前記特許文献２に開示された空気調和機には以下の課題があった。
（あ）フィルタは１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレート樹脂繊維を用いている。このフィルタは、空気の流れを妨げないように圧力損失は小さいが、空気中の塵埃を除去する能力は小さい。従来のフィルタ清掃機構が付いていない場合では、フィルタに溜まった塵埃がフィルタの役割を果たし、通過する空気の塵埃捕集効率は向上し、結果フィルタ下流に具備されている熱交換器や送風機に塵埃の付着を抑制することができている。しかし、フィルタ清掃装置を具備した場合、フィルタに溜まった塵埃はフィルタ清掃装置により常に綺麗な状態を保たれるためフィルタの塵埃除去能力は初期の効率の悪い状態が持続される。そのためフィルタ清掃装置を具備しない場合と比較すると下流側に具備された熱交換器、送風機に塵埃が付着し、熱交換器および送風機の性能を低下する。
（い）ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の繊維径を小さくしすぎるとフィルタの強度が弱く、すぐに破れてしまう。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、フィルタを機内に隠した状態のまま清掃することができると共に、フィルタの強度を保ちつつ、フィルタの下流に配置された機器に塵埃が付着するのを抑制することができるフィルタ清掃装置および空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフィルタ清掃装置は、空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
フィルタに当接してフィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、
フィルタは、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明に係るフィルタ清掃装置は、フィルタが捕集した塵埃が除去するだけではなく、フィルタが高密度の目付けであるため、空気中の塵埃を除去する能力に優れる。また、極細の繊維を用いることで圧力損失の増加を抑制し、フィルタ下流に配置された機器の汚れを防止する。汚れを防止することにより、圧力損失の増加を抑制できるので、送風機の入力増加を抑えることができる。よって、結果として初期の省エネ性を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るフィルタ清掃装置について、実施の形態１を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
（空気調和機）
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の中央部における断面図である。図１において、空気調和機１００は、筐体１０と、筐体１０内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン２０と、送風ファン２０が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器３０と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ４０と、フィルタ４０を清掃するフィルタ清掃装置５０と、を有している。以下、各構成部材について個別に説明する。
【００１１】
（筐体）
筐体１０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口１１を形成し、地面（図中、下側）の一部が開口し、吸込口１１から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口１４を形成している。そして、前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面扉１２が設置されている。なお、後面（図中、右側）は塞がれ、筐体１０を壁等に取り付けるための、壁取付部１６が形成されている。
そして、筐体１０の内部において、後面寄りで天面近くの「位置Ａ」と前面寄りで地面近くの「位置Ｂ」とを結ぶ円弧状範囲は、特別の部材が設置されていない空間として用意され、該空間がフィルタ４０の移動径路である円弧状移動径路１７となっている。
【００１２】
（送風ファン）
送風ファン２０は、筐体１０の側面視で略中央部に配置され、吸込口１１から吹出口１４に至る風路を形成するものである。送風ファン２０と吹出口１４との間の吹出側風路は、ノズル１３と後面ガイド板１５とによって挟まれている。
【００１３】
（熱交換器）
熱交換器３０は、吸込口１１と送風ファン２０との間に配置され、吸い込まれた空気を調和（冷却、加熱、加湿、除湿等）する。図中、熱交換器３０は送風ファン２０の天面側および前面側を取り囲むように配置されているが、本発明は該配置形態に限定するものではない。また、熱交換器３０は、伝熱管３１と、伝熱管３１に設置された放熱フィン３２とを具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではない。
【００１４】
（フィルタ）
図２は、図１に示すフィルタを模式的に示す斜視図である。図１および図２において、フィルタ４０は、網状体であるフィルタ通気体４１と、フィルタ通気体が設置されたフィルタ枠体４２とから形成されている。フィルタ枠体４２は円筒の一部を形成し（断面円弧状であって、いわゆる「八つ橋状」）、矩形状の外枠４３と、外枠４３の対向する辺を連結する補強桟４４とから形成され、補強桟４４の内面に内歯車からなるフィルタ従動歯車４５が形成されている。
【００１５】
なお、フィルタ４０は、円弧状移動径路１７に沿って、その上縁４６が位置Ａに到達し、その下縁４７が位置Ｂに到達する範囲を往復移動するものであって、フィルタ枠体４２（フィルタ４０に同じ）の断面円弧の曲率半径は、円弧状移動径路１７の曲率半径に同じである。すなわち、フィルタ４０は曲率半径が変わることなく往復移動するから、フィルタ４０を簡素な手段によって移動させることができるだけでなく、フィルタ４０自体の劣化が防止されて寿命延長が図られる。
【００１６】
また、網状体であるフィルタ通気体４１は、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の凹凸のない構成である。
【００１７】
繊維径３０μｍ以上であるため、直径１５ｍｍの押さえ板を５０Ｎ（ニュートン）の力で押付けてもフィルタ通気体４１が破れることがない。繊維径７０μｍ以下で目付け量が１００本／インチ以下であるため、圧力損失が８Ｐａ以下（通過風速２．５ｍ／ｓ時の圧力損失）に抑えることができる。繊維径３０μｍ以上６５本／インチ以上の目付けであるため、従来のフィルタ４０（繊維径１００μｍ 目付け量４０本／インチ）の一過性塵埃捕集効率が１０％以下であったの対して、一過性塵埃捕集効率が３０％以上（通過風速２．５ｍ／ｓ時の一過性塵埃捕集効率）となり、従来のフィルタの３倍以上の集塵性能であるフィルタ４０となる。
【００１８】
（フィルタ清掃装置）
図１において、フィルタ清掃装置５０は、フィルタ４０を移動させるフィルタ移動部６０と、フィルタ４０のフィルタ通気体４１に当接し、これに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部７０と、塵埃除去部７０によって除去された塵埃を回収する塵埃回収部８０と、を有している。
【００１９】
（フィルタ移動部）
図３は、図１に示すフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図である。図１および図３において、フィルタ移動部６０は、フィルタ従動歯車４５に噛み合うフィルタ駆動歯車６１（図１参照）と、フィルタ駆動歯車６１が略中央に固定されたフィルタ駆動軸６２（図１参照）と、フィルタ駆動軸６２の一方の端部に固定されたフィルタ回転入力歯車（図示せず）と、フィルタ駆動軸６２を回転自在に支持するフィルタ移動部本体６４を具備している。
さらに、フィルタ移動部本体６４には、フィルタ移動部本体６４を筐体１０に着脱自在に取り付けるためのフィルタ移動部係止突起６６と、筐体１０に取り付けおよび筐体１０から取り外す際、フィルタ移動部６０のハンドリングを容易にするフィルタ移動部ハンドル６７が形成されている。
【００２０】
（塵埃除去部）
図４は、図１に示す塵埃除去部を模式的に示す斜視図である。図１および図４において、塵埃除去部７０は、フィルタ４０のフィルタ通気体４１の外面に当接して回転するロール状ブラシ７１と、ロール状ブラシ７１が固定されたロール状ブラシ駆動軸７２と、ロール状ブラシ駆動軸７２の一方の端部に固定されたロール状ブラシ回転入力歯車７３と、ロール状ブラシ駆動軸７２を回転自在に支持する塵埃除去部本体７４を具備している。
なお、塵埃除去部本体７４の一方の端面には円筒状の突起（図示しない、以下、「軸貫通突起」と称す）が形成され、該突起をロール状ブラシ駆動軸７２が貫通し、他方の端面には円筒状（端部が閉塞されたコップ状を呈している）の突起である軸支持突起７５が形成され、軸支持突起７５の内部においてロール状ブラシ駆動軸７２の端部が支持されている。
【００２１】
そして、ロール状ブラシ７１は後記要領で、回転または停止される。
なお、以上は、塵埃除去部７０として回転駆動されるロール状ブラシ７１を示しているが、本発明はこれに限定するものはなく、ロール状ブラシ７１に替えて逆ハ字状に配置された一対の面状ブラシを設置してもよい。すなわち、地面寄りに略水平で後面向きの面状ブラシと天面寄りに略鉛直で地面向きの面状ブラシとを設置し、前者がフィルタ４０が下方に移動する際、後者がフィルタ４０が上方に移動する際、主に除塵するようにする。
【００２２】
（塵埃回収部）
図５は、図１に示す塵埃回収部を模式的に示す斜視図である。図１および図５において、塵埃回収部８０は、ロール状ブラシ７１に当接して捕捉された塵埃を掻き落とす掻き落し板８１と、掻き落し板８１をロール状ブラシ７１の押し当てるための掻き落し付勢手段８２と、掻き落し板８１によって掻き落とされた塵埃を溜める集塵箱８３と、を具備している。
そして、集塵箱８３の一方の端面には奥が僅かに広くなった略Ω字状の切欠部８４が形成され、切欠部８４に塵埃除去部７０の前記軸貫通突起（ロール状ブラシ駆動軸７２が貫通している）が係止自在になっている。また、集塵箱８３の他方の端面には貫通孔８５が形成され、貫通孔８５に、塵埃除去部７０の軸支持突起７５（ロール状ブラシ駆動軸７２の端部を支持している）が回転自在に侵入自在になっている。
また、集塵箱８３の外面には、フィルタ移動部６０のフィルタ移動部係止突起６６が係止する塵埃回収部係止突起８６と、ハンドリングを容易にする凹部からなる把手部８７が形成されている。
【００２３】
（フィルタ清掃装置の組み立て）
図６は、図１に示すフィルタ清掃装置を組み立てた様子を示す斜視図である。図６において、塵埃回収部８０の貫通孔８５に塵埃除去部７０の軸支持突起７５を侵入し、塵埃回収部８０の切欠部８４に塵埃除去部７０のロール状ブラシ駆動軸７２を係止することにより、フィルタ清掃装置５０が組み立てられている。このとき、塵埃回収部８０と塵埃除去部７０とは、前記侵入部および前記係止部を回転中心にして、回転自在に接合されている。
すなわち、塵埃除去部７０の塵埃除去部本体７４が、塵埃回収部８０の集塵箱８３の「開閉蓋」として機能するから、塵埃除去部本体７４を集塵箱８３に合わせると、塵埃除去部本体７４、集塵箱８３およびロール状ブラシ７１の三者によって、略密閉されたダストボックスが形成される。
【００２４】
さらに、塵埃除去部本体７４の端面が集塵箱８３の内部に侵入しているから、塵埃除去部本体７４の端面の外側に小突起または小凹部を形成し、集塵箱８３の端面の内側に前記小突起または小凹部に係止自在な小凹部または小突起を形成しておけば、これらが係止することによって塵埃除去部本体７４と集塵箱８３とが容易に離れなくなるから、前記ダストボックスから塵埃が不用意に散逸することがない。また、該係止は僅かな力でもって分離可能であるから、前記ダストボックスから塵埃を排出する作業が容易になる。
【００２５】
（フィルタ清掃装置の取り付け）
図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す側面視の端部における断面図である。図７において、空気調和機１００の筐体１０の端部には、フィルタ清掃装置５０を設置するための、清掃装置設置スロープ１８が形成されている。したがって、前面扉１２を開いて、フィルタ清掃装置５０を容易に取り付けまたは取り外すことができる。このとき、フィルタ４０を把持しているフィルタ移動部６０（図中、右下がりの斜線を付す）と、一体化されている塵埃除去部７０と塵埃回収部８０と（前記ダストボックスに同じ、図中、左下がりの斜線を付す）を、それぞれ別個に取り付けても、これらを一体的に取り付けてもよい。
なお、以上は、フィルタ移動部６０のフィルタ移動部係止突起６６と塵埃回収部８０の塵埃回収部係止突起８６とが、互いに係止するものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、一方の端面に形成した溝部に、他方の端面に形成した突条を係止（または嵌合）してもよいし、筐体１０の清掃装置設置スロープ１８に、フィルタ移動部６０が係止するスロープと、塵埃回収部８０が係止するスロープとを、それぞれ形成してもよい。
【００２６】
（フィルタの移動要領）
図１に示すように、フィルタ４０は円弧状移動径路１７にそって、上縁４６が位置Ａにあった状態から、下縁４７が位置Ｂに到達するまで移動する。
そして、位置Ａから位置Ｂに向かう「往路」において、ロール状ブラシ７１は、フィルタ４０の移動方向（図中、略下方向）と同一の方向（図中、時計回り）に回転し、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃を除去する。特に、ロール状ブラシ７１の周速（Ｖｂ）がフィルタ４０の移動速度（Ｖｆ）よりも遅く（Ｖｂ＜Ｖｆ）なっているから、フィルタ通気体４１に捕捉された塵埃は、一旦、ロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、天面側）に集められた後、ロール状ブラシ７１に付着して噛み出し側（図中、地面側）に運ばれることになる。そして、該付着した塵埃は掻き落し板８１によって掻き落とされ、集塵箱８３内に回収される。
【００２７】
また、フィルタ通気体４１のみにフッ素加工し塵埃を除去しやすくするのみではなく、フィルタ枠体４２も同様にフッ素加工することによって、可動するフィルタ４０の摺動性がよくなるため、フィルタ４０移動時の引っかかり音を低減される。
【００２８】
また、抗菌・防カビ・抗アレルゲン・抗ウイルス効果を有する物質を練り込みもしくは塗布することでフィルタ４０表面の菌・カビ等の繁殖を抑制する。
【００２９】
さらに、脱臭効果を有する脱臭剤を練り込みもしくは塗布することで室内の異臭を除去する。
【００３０】
一方、下降限に到達していたフィルタ４０は、今度は逆転（図中、時計回り）するフィルタ駆動歯車６１によって移動させられ、上昇限にまで戻る（図１参照）。すなわち、上縁４６が位置Ａに到達する。
そして、位置Ｂから位置Ａに向かう「復路」において、ロール状ブラシ７１は回転を停止している。したがって、往路において除去されないまま残っていた塵埃が、復路において除去されたとしても、該塵埃は、回転していないロール状ブラシ７１の噛み込み側（図中、地面側）に集まるだけで、噛み出し側（図中、天面側）に運ばれることがない。よって、ロール状ブラシ７１から除去された塵埃が集塵箱８３の外に散逸することがない。
【００３１】
以上本発明は、ロール状ブラシ７１を用いたフィルタ清掃装置５０のフィルタ４０について説明を行なったが、ロール状ブラシ７１を用いたフィルタ清掃装置５０のみではなく、吸引ファンを用いフィルタ４０の塵埃を吸引し屋外に排出する構成のフィルタ清掃装置、ロール状ブラシ７１ではなく、平面状ブラシを用いたフィルタ清掃装置等、フィルタ４０に溜まった塵埃を除去する手段を備えたフィルタ清掃装置のフィルタ４０であれば、適用可能であり同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は以上の構成であるから、フィルタの塵埃付着で生じる圧力損失増加による装置の省エネ性の低下、およびフィルタの下流に設置され機器の汚れ防止および省エネ性の持続することができるから、各種装置に設置されるフィルタ清掃装置として、および各種空気調和機として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す中央部の断面図。
【図２】図１に示すフィルタを模式的に示す斜視図。
【図３】図１に示すフィルタ清掃装置を模式的に示す斜視図。
【図４】図１に示す塵埃除去部を模式的に示す斜視図。
【図５】図１に示す塵埃回収部を模式的に示す斜視図。
【図６】図１に示すフィルタ清掃装置を組み立てた様子を示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を模式的に示す端部の断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 筐体、１１ 吸込口、１２ 前面扉、１３ ノズル、１４ 吹出口、１５ 後面ガイド板、１６ 壁取付部、１７ 円弧状移動径路、１８ 清掃装置設置スロープ、２０ 送風ファン、３０ 熱交換器、３１ 伝熱管、３２ 放熱フィン、４０ フィルタ、４１ フィルタ通気体、４２ フィルタ枠体、４３ 外枠、４４ 補強桟、４５ フィルタ従動歯車、４６ 上縁、４７ 下縁、５０ フィルタ清掃装置、６０ フィルタ移動部、６１ フィルタ駆動歯車、６２ フィルタ駆動軸、６３ フィルタ回転入力歯車、６４ フィルタ移動部本体、６６ フィルタ移動部係止突起、６７ フィルタ移動部ハンドル、７０ 塵埃除去部、７１ ロール状ブラシ、７２ ロール状ブラシ駆動軸、７３ ロール状ブラシ回転入力歯車、７４ 塵埃除去部本体、７５ 軸支持突起、８０ 塵埃回収部、８１ 掻き落し板、８２ 付勢手段、８３ 集塵箱、８４ 切欠部、８５ 貫通孔、８６ 塵埃回収部係止突起、８７ 把手部、１００ 空気調和機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、
前記フィルタは、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とするフィルタ清掃装置。
【請求項２】
前記フィルタにフッ素加工を施したことを特徴とする請求項１記載のフィルタ清掃装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフィルタ清掃装置を、熱交換器の上流側に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項１】
空気を吸い込み、吸い込んだ空気を地面側から吹き出す送風手段と、前記空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、を具備する筐体に設置され、前記フィルタを清掃するフィルタ清掃装置であって、
前記フィルタに当接して前記フィルタに捕捉された塵埃を除去する塵埃除去部を有し、
前記フィルタは、繊維径３０μｍ以上７０μｍ以下の有機繊維を用い、目付け量（縦糸本数／インチ×横糸本数／インチ）１／２が６５本／インチ以上１００本／インチ以下の構成としたことを特徴とするフィルタ清掃装置。
【請求項２】
前記フィルタにフッ素加工を施したことを特徴とする請求項１記載のフィルタ清掃装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフィルタ清掃装置を、熱交換器の上流側に設けたことを特徴とする空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１６０８９（Ｐ２００８−１１６０８９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９８１０８（Ｐ２００６−２９８１０８）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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