空気調和機
【課題】フィルタの通風抵抗を落とさずに、より集塵効率のよいフィルタを備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】フィルタ３のメッシュシート３２に導電糸３５を一体的に編み込んで、帯電ブラシ４１ａ，４１ｂにて摩擦帯電させた電荷を導電糸３５を介して運び、フィルタ全面を均等に帯電させる。
【解決手段】フィルタ３のメッシュシート３２に導電糸３５を一体的に編み込んで、帯電ブラシ４１ａ，４１ｂにて摩擦帯電させた電荷を導電糸３５を介して運び、フィルタ全面を均等に帯電させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室内機ユニットに関し、さらに詳しく言えば、より多くのゴミをフィルタで捕らえることができる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示すように、一般的な空気調和機（室内機ユニット）には、空気が熱交換器に導かれる前に空気中に含まれるゴミや埃を除去するためのフィルタが設けられている。通常、この種のフィルタは、フィルタに溜まったゴミを定期的に掃除する必要があるため、ユーザ自身がフィルタを着脱して清掃できるようになっている。
【０００３】
従来のフィルタは、集塵効率をできる限り高めるため、フィルタネットに細く、強度があるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用し、できるかぎりフィルタの目を細かくするようにしている。
【０００４】
しかしながら、フィルタの網目を細かく設定しすぎると、通風抵抗が高くなるため、好ましくない。逆に、網目が粗すぎると、粗大なゴミがフィルタを通過して熱交換器に付着するなどするため衛生上好ましくない。また、網目よりも微細な粉状のゴミをフィルタで捕捉することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルタの通風抵抗を高くせずに、より集塵効率のよいフィルタを備えた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明は、以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、室内機内に空気を取り込む空気吸込口に沿って配置されたフィルタを有する空気調和機において、上記室内機には、上記フィルタを帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタには、上記フィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記フィルタ導電手段は、導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、上記フィルタは、上記メッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、上記導電糸は、上記フィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項２または３において、上記フィルタ桟は、格子状に形成されており、上記導電糸は、上記フィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４において、上記導電糸は、上記フィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、上記請求項２ないし５のいずれか１項において、上記導電糸は、上記フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、上記各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、上記帯電手段は、少なくとも上記縦糸を帯電可能な位置に配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、上記請求項６において、上記横糸は、上記フィルタ桟に対して斜めに配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、上記請求項１において、上記フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料を上記フィルタのメッシュシートに塗布したものからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、室内機筐体にフィルタを帯電させる帯電手段を設け、フィルタにフィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段を設けたことにより、フィルタを帯電させることで、フィルタに微細なゴミを静電吸着で吸着させて除去することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、フィルタ導電手段は、導電性を有する繊維を糸状に形成した導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることにより、容易にフィルタ全面を一様に帯電させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、フィルタにはメッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、導電糸をフィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡したことにより、フィルタ全面を効率的に一様に帯電させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、フィルタ桟は格子状に形成されており、導電糸はフィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることにより、フィルタ面を一様に帯電させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、導電糸はフィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることで、通風量の多い部分をより強力に帯電させることで、吸着力を高めて集塵率を高めることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、導電糸は、フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、帯電手段は、少なくとも縦糸を帯電可能な位置に配置されていることにより、帯電手段でフィルタ全面を摩擦せずにフィルタ全面を帯電でき、帯電手段の設置スペースを減らせる分、省スペースで低コストで実施できる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、横糸はフィルタ桟に対して斜めに配置されていることにより、同じ間隔で配置した場合、縦横方向に配置するよりも導電糸の設置面積を密にすることができ、集塵効率を高めることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料をフィルタのメッシュシートに塗布したものからなることにより、フィルタの表面に導電性塗料を塗布するだけでよく、加工が容易であり、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の内部構造を一部省略した要部断面図。
【図２】本発明の空気調和機のフィルタの斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）上記フィルタに設けられた導電性糸の各種配置パターンを説明するための模式図。
【図４】上記フィルタの導電性糸の配置パターンの変形例を示す模式図。
【図５】第１実施形態の帯電ブラシの構造を示す斜視図。
【図６】帯電ブラシをフィルタに非接触状態としたときの要部断面図。
【図７】第１実施形態の帯電ブラシの回転手順を説明する説明図。
【図８】摩擦帯電の手順を説明するためのフローチャート。
【図９】フィルタ清掃手段と摩擦帯電手段との動作の関連性を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係る空気調和機の内部構造を一部省略した要部断面図。
【図１１】第２実施形態の帯電ブラシの構造を示す斜視図。
【図１２】第２実施形態のフィルタの模式図。
【図１３】第２実施形態のフィルタと帯電ブラシの動きを説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限られない。図１に示すように、この空気調和機（室内機ユニット）１は、図示しない背板を介して壁面に支持されるケーシング１０を備えている。
【００２５】
この実施形態において、室内機ユニット１は、左右に長い本体が壁面に据え付けられる、いわゆる壁掛け型の家庭用エアコンであって、ケーシング１０には、熱交換器２とクロスフローファン（図示しない）が本体長手方向（図１では紙面垂直方向）に架け渡されるようにして支持されている。この例において、熱交換器２は、上下２段の前面側熱交換器２１と、１段の背面側熱交換器２２とをラムダ（Λ）型に組み合わせたものが用いられている。本発明において、熱交換器２とクロスフローファンの具体的な構成は仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００２６】
また、ケーシング１０の下面側には、空気吹出口１７が設けられており、空気吹出口には風向板やディフューザー（ともに図示しない）が設けられるが、本発明において、これらの構成は任意的な構成要素であって、特に限定されることはない。
【００２７】
ケーシング１０には、熱交換器２の上面を覆う上面パネル１１と、熱交換器２の前面を覆う前面パネル１２と、熱交換器２の左右両端を支持する側面パネル１３とを備えている。この例において、各パネルは合成樹脂の成型品からなる。
【００２８】
上面パネル１１および前面パネル１２には、空気を室内機ユニット１に取り込むための空気吸込口１４が設けられている。前面パネル１２の一部には、運転時に開閉することにより、空気吸込口１４の開口面積を大きくして、空気流入量を増やすオープンパネル１５が設けられている。
【００２９】
オープンパネル１５は合成樹脂製の板体からなり、室内機ユニット１の前面パネル１２の一部を覆い隠すように設けられている。オープンパネル１５は、その下端が図示しない回転軸を介して前面パネル１２の一部に回動可能に連結されており、その上端（自由端）側が図示しない開閉駆動手段により開閉するようになっている。
【００３０】
この例において、オープンパネル１５の開閉にはモータを動力とした開閉駆動手段が用いられているが、これ以外に例えばソレノイドなどの各種アクチュエータを用いてもよい。また、バネ力などを利用して開閉するようにしてもよい。
【００３１】
室内機ユニット１の内部には、空気吸込口１４に対応するようにフィルタ３が設けられている。この例において、フィルタ３は、横並び（図１の紙面方向）に２枚設けられており、それぞれで空気吸込口１４を覆うようになっている。なお、フィルタ３は、左右ともに同一形状である。
【００３２】
フィルタ３は、後述する摩擦帯電ユニット４によって摩擦帯電される際に帯電列において−側に帯電する材質によって構成されている。すなわち、この例において、フィルタ３はポリエチレンテレフタレートが用いられている。−側に帯電しやすい材質としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあるが、仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００３３】
図２に示すように、フィルタ３は、矩形状のフィルタ桟３１と、フィルタ桟３１に沿って張設されたメッシュシート３２とを有する薄板状に形成されている。フィルタ桟３１は、例えばＰＥＴなどの強靱な合成樹脂の成型品からなり、フィルタ桟３１の幅方向（図２では左右方向）の両端には、フィルタ３を前後に送るためのラック溝３３，３３が設けられている。
【００３４】
ラック溝３３は、フィルタ桟３１とともに一体成形されており、フィルタ３の送り量を揃えるため、左右同一ピッチで左右対称に形成されている。上述したようにラック溝３３は、フィルタ３を前後に送るために用いられるが、この第１実施形態において、フィルタ３は固定され、これに対して後述する摩擦帯電ユニット４がフィルタ３に沿って移動するようになっている。
【００３５】
この例において、フィルタ桟３１の一部には、フィルタ３が空気吸込口１４の所定位置に配置されているかどうかを検知するための検知孔３４が設けられている。検知孔３４は、フィルタ３を厚さ方向に貫通する貫通孔であって、室内機筐体１のガイドレールに設けられた図示しない検知スイッチによって検知孔３４が検出されることで、制御手段がフィルタ３が設定位置に配置されたかどうかを検出することができる。
【００３６】
メッシュシート３２は、フィルタ桟３１と同様にＰＥＴなどの合成樹脂製であって、所定の網目状、この例ではメッシュ間隔が約０．３〜１．０ｍｍに形成されている。メッシュシート３２の材質や形状などについては、仕様に応じて任意に変更可能である。
【００３７】
図３を併せて参照して、メッシュシート３２には、摩擦帯電ユニット４で生成された電化をフィルタ３の全面に行き渡らせるため、導電性を有する導電糸３５が編み込まれている。導電糸３５は、例えばカーボンなどの導電性材料を繊維状に形成したものからなり、フィルタ３または摩擦帯電ユニット４の移動方向（図３では上下方向）に沿って平行に設けられている。
【００３８】
導電糸３５は、導電繊維以外に、例えば導電材料を練り込んだ樹脂を糸状に形成したものや、綿などの糸に導電材料を含浸させたものなどがあるが、導電糸３５の材質や形状は、仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００３９】
この例において、導電糸３５は、図３（ａ）に示すように、フィルタ桟３１の一端（図３（ａ）では上端）から下端（図３（ａ）では下端）にかけて直線状に設けられており、フィルタ桟３１の１枠分に２本の導電糸３５が１６ｍｍ以下の間隔で平行に配置されている。すなわち、間隔が１６ｍｍよりも広くなりすぎると、隣り合う導電糸３５が形成する電場同士が重なり合わず、フィルタ３の全面を帯電させることが難しい。
【００４０】
この例において、導電糸３５は、フィルタ３の左右方向に沿って平行に配置されているが、これ以外に、図３（ｂ）に示すように、上下方向（図３（ｂ）では上下方向）に平行となるように配置されてもよい。さらには、図３（ｃ）に示すように、縦方向および横方向に交差するよう格子状に形成してもよい。また、図３（ｄ）に示すように、斜め方向に配置してもよく、導電糸３５の配置は仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００４１】
図３（ｂ）〜（ｄ）の場合において、後述する摩擦ブラシ４１は、その場で複数回回転することにより、摩擦ブラシ４１をフィルタ３に擦り付けて静電気を発生する。したがって、帯電ブラシ４１によって生成された電荷をフィルタ３の全面に行き渡らせるため、メッシュシート３には、渡り糸３５ａが設けられている。渡り糸３５ａは、導電糸３５と同じ導電性の糸であって、各導電糸３５に短絡するようにメッシュシート３２に折り込まれている。
【００４２】
さらには、図３（ｅ）に示すように、フィルタ３の通風量の多い部分のメッシュシート３２に導電糸３５を他の部分よりも多く編み込み、通風量の多い部分における帯電量を多くするようにしてもよい。すなわち、図３（ｅ）においては、両側の枠には１枠に対して２本の導電糸３５が設けられており、中央の枠には１枠につき５本の導電糸３５が設けられている。このような態様も本発明に含まれる。これによれば、通風量の多い部分での帯電量を増やして、より捕捉性能を高めることができる。
【００４３】
また、通常メッシュシート３２は無色透明であり、導電糸３５はカーボンなどの場合黒色となる。そこで、導電糸３５の視認性を利用して、フィルタ３の取り付け方向などのサインを導電糸３５の織り込みを利用して行ってもよい。これによれば、単に導電糸３５としての機能だけでなく、表示要素としての機能も加わり、その分の印刷などのコストを抑えることができる。
【００４４】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、図３（ａ）に示すように、フィルタ３の左右に跨がるように架け渡されているため、メッシュシート３２の全ての導電糸３５が摩擦帯電ユニット４に触れることができるようになっている。
【００４５】
他方において、図４に示すように、摩擦帯電ユニット４をフィルタ３の幅方向に沿って跨がるように架け渡すのではなく、片持ちでフィルタ３の一部分を擦るように小型化することもできる。このような場合においても、フィルタ３には、摩擦帯電ユニット４の摩擦部分を含むように第１導電糸３５１を設け、この第１導電糸３５１に交差するように第２導電糸３５２をフィルタ３の全面に向かって張り巡らせばよい。
【００４６】
これによれば、摩擦帯電ユニット４によって生成された静電気は、第１導電糸３５１から交差する複数の第２導電糸３５２に沿って移動するため、フィルタ３の全面を帯電させることができる。このような態様も本発明に含まれる。
【００４７】
フィルタ３は、図示しないフィルタ支持レールが上面パネル１１から前面パネル１２にかけて緩やかなアーチ状に形成されている。このフィルタ支持レールによってフィルタ３の幅方向の両端が支持されることでフィルタ３が熱交換器２の上流側に配置される。
【００４８】
室内機ユニット１内には、フィルタ３を摩擦帯電させる摩擦帯電ユニット４が、フィルタ１枚に対して１箇所、この例では２箇所設けられている。摩擦帯電ユニット４はともに同一形状であるため、以下においてはいずれか一方についてのみ説明する。
【００４９】
摩擦帯電ユニット４は、フィルタ３を摩擦帯電させるための帯電ブラシ４１を備えている。図５に示すように、帯電ブラシ４１は、フィルタ３の一方の面（図１では上面）側に配置された第１帯電ブラシ４１ａと、フィルタ３の他方の面（図１では下面）側に配置される第２帯電ブラシ４１ｂとを有し、それらがフィルタ３を挟んで対向的に配置されている。
【００５０】
第１帯電ブラシ４１ａおよび第２帯電ブラシ４１ｂはともに同一形状であるため、以下においては、第１帯電ブラシ４１ａのみについて説明する。第１帯電ブラシ４１ａは、所定の水平回転軸Ｌを中心に回動するブラシ台４３（第１ブラシ台）と、同ブラシ台４３に植設されるブラシ毛４４とを備えている。
【００５１】
ブラシ台４３は、合成樹脂の成型品からなり、ブラシ毛４４が植設される板状のベース４３１と、同ベース４３１の両端からほぼ垂直に立設され、回動用の図示しない軸受部を備えた側板４３２，４３２とを有するコ字状に形成されている。この例において、ブラシ台４３はコ字型に形成されているが、水平回転軸Ｌを中心に回動可能な形状であれば、その他の形状であってもよい。
【００５２】
ここで、静電気を帯びた状態とは、非導電性の異なる物体同士を摩擦させることにより、表面の電子が移動して物体表面の電位が変化し、その表面に電荷が帯電した状態をいい、フィルタ３を−電荷に帯電させることで、空気中の＋電荷を帯びている埃をフィルタ３で吸着することができる。
【００５３】
そこで、ブラシ毛４４は、フィルタ３に擦り付けた際に＋側の電荷を帯びやすい材質のものが用いられている。すなわち、この例においては、＋側に帯電しやすいナイロンが用いられている。これ以外に、＋側に帯電しやすい材質として、各種毛皮類やガラスなど、仕様に応じて任意に選択されてよい。なお、ブラシ毛４４の植設条件などについても同様である。
【００５４】
ここで、フィルタ３が−電荷を帯びるようにするためには、フィルタ３を構成する材質よりもブラシ毛４４の材質が帯電列において＋側に位置するものであればよく、フィルタ３とブラシ毛４４との間に電位を生むものであれば、ブラシ毛４４を−側に帯電させ、フィルタ３を＋側に帯電させるものであってもよい。
【００５５】
この例においては、摩擦帯電手段として帯電ブラシ４１が用いられているが、摩擦帯電は、摩擦するものの材質や形状が異なるほど帯電しやすく、とりわけ密着性のよいものが帯電させやすい。そこで、帯電ブラシ４１に変えて、シートやスポンジなどのフィルタ３に密着しやすいものをブラシ台４３に設けてもよい。
【００５６】
なお、エアコン運転中に摩擦帯電させる場合には、被接触体（フィルタ３または帯電ブラシ４１）のいずれか一方を除電した方がよい。すなわち、一方をアースすることにより、帯電量（電位差）を増やすことができ、吸着力を上げることができる。
【００５７】
例えば、摩擦することで得られる電位差ΔＶを１０ｋＶとした場合、一方（フィルタ）が−５ｋＶのままであるとすると、他方（ブラシ）は＋５ｋＶとなるが、一方（フィルタ）をアース（０ｋＶ）すると、他方（ブラシ）に＋１０ｋＶの電位を生じさせることができる。すなわち、空気中のゴミがほぼ電位を有していないとすると、フィルタの電位を大きくすることで、フィルタにゴミをより多く付着させることができる。これにより、再度帯電させる際に摩擦帯電の効果がより効率的に得られる。この例において、電位差ΔＶは、湿度などの条件にもよるが、帯電ブラシ４１で３〜４回擦ることにより、約２〜８ｋＶの電位差を得ることを目的としている。
【００５８】
帯電ブラシ４１は、制御手段によって制御される駆動モータ（ともに図示しない）によって回転駆動される。図６に示すように、第１および第２帯電ブラシ４１ａ，４１ｂは、水平回転軸（図６では紙面に垂直軸）を中心として、その場で約９０°回転することにより、ブラシ毛４４をフィルタ３に接触、非接触を繰り返すことで、フィルタ３を帯電させるようになっている。この例において、第１帯電ブラシ４１ａは時計回りに回転し、第２帯電ブラシ４１ｂは反時計回りに回転する。
【００５９】
図７（ａ）〜（ｃ）および図８のフローチャートを参照して、摩擦帯電動作（摩擦帯電ステップ）の手順の一例について説明する。まず、リモコンの操作や室内機ユニット１の内蔵メモリに収納された運転プログラムなどによって、制御部（ともに図示しない）は摩擦帯電モードを開始する（ステップＳＴ０１）。ここで、本発明の摩擦帯電動作（摩擦帯電ステップＳＴ）は、空気調和機の運転開始前もあるいは運転中に行われることが好ましい。これによれば、停止中や運転中に減った電荷を回復することができる。
【００６０】
摩擦帯電運転が開始されると、制御部は、まず、フィルタ３が所定の初期位置に配置されているかを検出する。併せて、帯電ブラシ４１が所定の初期位置にあるかを検出する。（ステップＳＴ０２）。次に、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに指令を出し、図７（ａ）に示すように、第１帯電ブラシ４１ａを反時計回り、第２帯電ブラシを時計回りに約９０°回転させ、帯電ブラシ４１をフィルタ３に接触させる（ステップＳＴ０３）。
【００６１】
次に、制御部は、摩擦帯電の摩擦条件を設定するに当たり、図示しない湿度センサから現在のフィルタ３の周囲の湿度を測定する（ステップＳＴ０４）。湿度データに基づき、制御部は、あらかじめ組み込まれた所定の制御プログラムに沿って湿度データを解析し、湿度が「高い」と判断した場合、高湿度モードに移行する。
【００６２】
高湿度モードにおいて、制御部は、まず帯電ブラシ４１の駆動モータに回動命令を出す。これを受けて、駆動モータは、図７（ｂ）に示すように、湿度条件に応じて帯電ブラシ４１を往復的に回動させてフィルタ３を摩擦する（ステップＳＴ０５）。
【００６３】
ここで、高湿度の場合、電荷は移動しやすいため、帯電しにくくなる。したがって、ブラシによる摩擦運動を長時間（複数回）行う必要がある。そこで、制御部は、高湿度モード時の設定時間Ｔ１が来るまで帯電ブラシ４１を往復移動し続ける（ステップＳＴ０６）。
【００６４】
これに対して、制御部が湿度が「低い（通常）」であると判断した場合、制御部は、低湿度（通常）モードで運転される。
【００６５】
通常運転モードにおいて、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに回動命令を出し（ステップＳＴ０７）。これに応じて、帯電ブラシ４１が回動動作を設定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）が来るまで繰り返し行う。（ステップＳＴ０８）。
【００６６】
帯電ブラシ４１がフィルタ３を摩擦することによって、フィルタ３のメッシュシート３２には電荷が蓄積され静電気を帯びる。その際、電荷は、導電糸３５を通ってフィルタ全面に運ばれるため、フィルタ３の全面を一様に帯電させることができる。
【００６７】
設定時間Ｔ１，Ｔ２が経過すると、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに指令を出し、図６（ｃ）に示すように、第１帯電ブラシ４１ａを時計回り、第２帯電ブラシを反時計回りに約９０°回転させ、帯電ブラシ４１をフィルタ３に非接触な状態に回動させる（ステップＳＴ０９）。帯電ブラシ４１ａ,４１ｂがフィルタ３から離れることにより、電荷がフィルタ３の導電糸３５を伝ってフィルタ３の全面に運ばれ、均一に帯電する。
【００６８】
ところで、このようにフィルタ３が帯電した状態で室内機ユニット１を駆動した場合、空気がフィルタ３を通過する際、空気中に含まれる微細なゴミが静電気によってフィルタ３に吸着されるが、フィルタ３を通過する空気量が増えるほど、フィルタに帯電した電荷は弱まる、すなわち吸着能が低下する。同様に、空気の流れが速いほどフィルタ３を通過する空気量が増えるため、電荷は弱まる。
【００６９】
さらには、フィルタ３に堆積したゴミによっても電荷が弱められる。したがって、運転中の静電吸着能を維持するためには、室内機ユニット１の運転中にも摩擦帯電作業を行うことが好ましい。
【００７０】
この例において、空気調和機１には、帯電摩擦ユニット４とは別に、フィルタ３に付着したゴミを除去するフィルタ清掃ユニットが設けられている。フィルタ清掃ユニットは、例えば上記特許文献１でも示したような、現在用いられている一般的な自動フィルタ清掃ユニットが用いられる。本発明の摩擦帯電ユニット４は、その摩擦作業の実施間隔をフィルタ清掃の動作に連動して、フィルタの清掃の後に帯電させることが好ましい。
【００７１】
すなわち、図９に示すように、図８の帯電ステップＳＴ０５に移行する際に、設定時間ｔが設定時間ｔ１よりも大きいと判断した場合、制御部は、前回フィルタ清掃が完了してからの積算運転時間Ｓをカウントしておき、積算運転時間Ｓが０〜１０時間以内の場合（ステップＳＴ１０）、その間は、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ１で運転する（ステップＳＴ１１）。摩擦運転間隔ｍとは、直近の摩擦運転と次回の摩擦運転の時間的な間隔をいう。
【００７２】
制御部は、積算運転時間Ｓが１０〜２０時間の場合（ステップＳＴ１２）、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ２で運転する（ステップＳＴ１３）。積算運転時間Ｓが２０〜３０時間の場合（ステップＳＴ１４）、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ３で運転する（ステップＳＴ１５）。
【００７３】
積算運転時間Ｓが増えるにつれ、フィルタ３にはゴミが堆積し、電荷の帯電量が減少する。したがって、摩擦運転時間は、ｍ１＞ｍ２＞ｍ３となる。最後に、積算運転時間Ｓが３０時間を越えると、制御部は、フィルタ清掃時期と判断し（ステップＳＴ１６）、図示しないフィルタ清掃ユニットを駆動してフィルタ清掃を行う、もしくは、ユーザにフィルタ清掃時期であることを案内する。
【００７４】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、上下一対の帯電ブラシ４１ａ，４１ｂをその場で９０°往復回動させることで、フィルタ３を帯電させているが、これ以外の方法であってもよい。次に、図１０〜図１３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同一もしくは同一と見なされる箇所には同じ参照符号を付した。
【００７５】
この第２実施形態に係る空気調和機１の摩擦帯電ユニット４は、上記第１実施形態と同様の上下一対の帯電ブラシ４１ａ，４１ｂを備えているが、その摩擦帯電方法が異なる。第２実施形態においても各帯電ブラシ４１ａ，４２ｂはともに同一形状であるため、以下においては、一方の帯電ブラシ４１ａについて説明する。
【００７６】
図１１に示すように、帯電ブラシ４１ａは、平板状のブラシ台４３（第２ブラシ台）と、同ブラシ台４３に植設されるブラシ毛４４とを備えている。ブラシ台４３は、扁平な板状に形成されており、その一方の面にブラシ毛４４が２箇所に分けて植設されている。
【００７７】
ブラシ台４３の中央および両端には、後述するフィルタ３に設けられたブラシレール３６が案内されるガイド溝４３３が設けられている。ガイド溝４３３は、ブラシ台４３の表面から一段低く形成された切欠溝であって、フィルタ３の移動方向（図１１では紙面方向）に沿って形成されている。
【００７８】
ブラシ台４３の裏面側には、ブラシ毛４４をフィルタ３に向けて押圧する押圧バネ４５が設けられている。押圧バネ４５は、ブラシ台４３を常にフィルタ方向に向けて押し出す圧縮バネからなり、この例では、２カ所設けられている。この例において、押圧バネ４５は、摩擦帯電ユニット４のベース４６側に他端側が設置されているが、その設置数および位置は特に限定されない。
【００７９】
図１２を参照して、フィルタ３は上記第１実施形態のフィルタ３とほぼ同じ形状であるが、フィルタ３の移動方向のフィルタ桟３１には、各帯電ブラシ４１ａ，４１ｂを互いに離反させるためのブラシ駆動レール３６が設けられている。
【００８０】
ブラシ駆動レール３６は、フィルタ桟３１の終端側（図１２では上端側）の両面に上下対称に設けられた凸状のリブからなり、フィルタ桟３１に沿って一体的に形成されている。ブラシ駆動レール３６は、フィルタ桟３１よりも一段高く形成されており、その端部には、テーパー面３６１が設けられている。
【００８１】
フィルタ桟３１のブラシ駆動レール３６の他端側（図１２では下端側）には、摩擦帯電時にフィルタ３を前後に移動させるためのラック溝３３が設けられている。ラック溝３３は、室内機ユニット１内部に設けられた駆動ギア５に歯合され、駆動ギア５を介してフィルタ３が前後にするスライドする。
【００８２】
これによれば、図１３に示すように、エアコンの運転時は、フィルタ３が図１３で示す位置に配置されることにより、ブラシ駆動レール３６によって帯電ブラシ４１ａ，４１のブラシ台４３が持ち上げられるため、帯電ブラシ４１ａ，４１ｂ同士がフィルタ３を挟んで互いに離反し、ブラシ毛４４がフィルタ３に非接触となる。
【００８３】
これに対して、摩擦帯電時には、図１０に示すように、駆動ギア５を介してフィルタ３が後方に移動することで、ブラシ台４３がブラシ駆動レール３６を外れることで、押圧バネ４５によって帯電ブラシ４１ａ，４１ｂが、フィルタ３側に押し付けられて接触した状態となる。
【００８４】
この状態で、駆動ギア５を往復的に回動させることにより、フィルタ３が小刻みに前後することにより、ブラシ毛４４がフィルタ３を摩擦して帯電する。なお、この第２実施形態において、メッシュシート３２には、図面の都合上、導電糸３５は描画されていないが、実際には第１実施形態と同様の導電糸３５が含まれている。
【００８５】
この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様にフィルタ清掃装置をさらに備えていることが好ましい。これによれば、フィルタ３にゴミが堆積して帯電による静電吸着性能が落ちることを防止することができる。より具体的には、フィルタ３に付着した埃を除去するブラシと、摩擦ブラシとを兼用することにより、埃の摩擦による吸着およびフィルタの清掃を最小限の構成で行うことができる。
【００８６】
この例において，空気調和機１は一般的な壁掛け式の家庭用エアコンを例にとって説明したが、本発明の摩擦帯電ユニット４は、より大型の壁掛けエアコンにも適用可能であるし、さらには、天井埋込型などの業務用エアコンにも適用可能である。さらには、空気調和機だけでなく、除湿器や加湿器、空気清浄機などのフィルタに利用することもできる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 空気調和機
１０ ケーシング
２ 熱交換器
３ フィルタ
３１ フィルタ桟
３２ メッシュシート
３３ ラック溝
３５ 導電糸
３６ フィルタガイドレール
４ 摩擦帯電ユニット
４１ａ，４１ｂ 帯電ブラシ
４３ ブラシ台
４４ ブラシ毛
４５ 押圧バネ
５ 駆動ギア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室内機ユニットに関し、さらに詳しく言えば、より多くのゴミをフィルタで捕らえることができる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示すように、一般的な空気調和機（室内機ユニット）には、空気が熱交換器に導かれる前に空気中に含まれるゴミや埃を除去するためのフィルタが設けられている。通常、この種のフィルタは、フィルタに溜まったゴミを定期的に掃除する必要があるため、ユーザ自身がフィルタを着脱して清掃できるようになっている。
【０００３】
従来のフィルタは、集塵効率をできる限り高めるため、フィルタネットに細く、強度があるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用し、できるかぎりフィルタの目を細かくするようにしている。
【０００４】
しかしながら、フィルタの網目を細かく設定しすぎると、通風抵抗が高くなるため、好ましくない。逆に、網目が粗すぎると、粗大なゴミがフィルタを通過して熱交換器に付着するなどするため衛生上好ましくない。また、網目よりも微細な粉状のゴミをフィルタで捕捉することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルタの通風抵抗を高くせずに、より集塵効率のよいフィルタを備えた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明は、以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、室内機内に空気を取り込む空気吸込口に沿って配置されたフィルタを有する空気調和機において、上記室内機には、上記フィルタを帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタには、上記フィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記フィルタ導電手段は、導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、上記フィルタは、上記メッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、上記導電糸は、上記フィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項２または３において、上記フィルタ桟は、格子状に形成されており、上記導電糸は、上記フィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４において、上記導電糸は、上記フィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、上記請求項２ないし５のいずれか１項において、上記導電糸は、上記フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、上記各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、上記帯電手段は、少なくとも上記縦糸を帯電可能な位置に配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、上記請求項６において、上記横糸は、上記フィルタ桟に対して斜めに配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、上記請求項１において、上記フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料を上記フィルタのメッシュシートに塗布したものからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、室内機筐体にフィルタを帯電させる帯電手段を設け、フィルタにフィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段を設けたことにより、フィルタを帯電させることで、フィルタに微細なゴミを静電吸着で吸着させて除去することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、フィルタ導電手段は、導電性を有する繊維を糸状に形成した導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることにより、容易にフィルタ全面を一様に帯電させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、フィルタにはメッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、導電糸をフィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡したことにより、フィルタ全面を効率的に一様に帯電させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、フィルタ桟は格子状に形成されており、導電糸はフィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることにより、フィルタ面を一様に帯電させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、導電糸はフィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることで、通風量の多い部分をより強力に帯電させることで、吸着力を高めて集塵率を高めることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、導電糸は、フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、帯電手段は、少なくとも縦糸を帯電可能な位置に配置されていることにより、帯電手段でフィルタ全面を摩擦せずにフィルタ全面を帯電でき、帯電手段の設置スペースを減らせる分、省スペースで低コストで実施できる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、横糸はフィルタ桟に対して斜めに配置されていることにより、同じ間隔で配置した場合、縦横方向に配置するよりも導電糸の設置面積を密にすることができ、集塵効率を高めることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料をフィルタのメッシュシートに塗布したものからなることにより、フィルタの表面に導電性塗料を塗布するだけでよく、加工が容易であり、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の内部構造を一部省略した要部断面図。
【図２】本発明の空気調和機のフィルタの斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）上記フィルタに設けられた導電性糸の各種配置パターンを説明するための模式図。
【図４】上記フィルタの導電性糸の配置パターンの変形例を示す模式図。
【図５】第１実施形態の帯電ブラシの構造を示す斜視図。
【図６】帯電ブラシをフィルタに非接触状態としたときの要部断面図。
【図７】第１実施形態の帯電ブラシの回転手順を説明する説明図。
【図８】摩擦帯電の手順を説明するためのフローチャート。
【図９】フィルタ清掃手段と摩擦帯電手段との動作の関連性を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係る空気調和機の内部構造を一部省略した要部断面図。
【図１１】第２実施形態の帯電ブラシの構造を示す斜視図。
【図１２】第２実施形態のフィルタの模式図。
【図１３】第２実施形態のフィルタと帯電ブラシの動きを説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限られない。図１に示すように、この空気調和機（室内機ユニット）１は、図示しない背板を介して壁面に支持されるケーシング１０を備えている。
【００２５】
この実施形態において、室内機ユニット１は、左右に長い本体が壁面に据え付けられる、いわゆる壁掛け型の家庭用エアコンであって、ケーシング１０には、熱交換器２とクロスフローファン（図示しない）が本体長手方向（図１では紙面垂直方向）に架け渡されるようにして支持されている。この例において、熱交換器２は、上下２段の前面側熱交換器２１と、１段の背面側熱交換器２２とをラムダ（Λ）型に組み合わせたものが用いられている。本発明において、熱交換器２とクロスフローファンの具体的な構成は仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００２６】
また、ケーシング１０の下面側には、空気吹出口１７が設けられており、空気吹出口には風向板やディフューザー（ともに図示しない）が設けられるが、本発明において、これらの構成は任意的な構成要素であって、特に限定されることはない。
【００２７】
ケーシング１０には、熱交換器２の上面を覆う上面パネル１１と、熱交換器２の前面を覆う前面パネル１２と、熱交換器２の左右両端を支持する側面パネル１３とを備えている。この例において、各パネルは合成樹脂の成型品からなる。
【００２８】
上面パネル１１および前面パネル１２には、空気を室内機ユニット１に取り込むための空気吸込口１４が設けられている。前面パネル１２の一部には、運転時に開閉することにより、空気吸込口１４の開口面積を大きくして、空気流入量を増やすオープンパネル１５が設けられている。
【００２９】
オープンパネル１５は合成樹脂製の板体からなり、室内機ユニット１の前面パネル１２の一部を覆い隠すように設けられている。オープンパネル１５は、その下端が図示しない回転軸を介して前面パネル１２の一部に回動可能に連結されており、その上端（自由端）側が図示しない開閉駆動手段により開閉するようになっている。
【００３０】
この例において、オープンパネル１５の開閉にはモータを動力とした開閉駆動手段が用いられているが、これ以外に例えばソレノイドなどの各種アクチュエータを用いてもよい。また、バネ力などを利用して開閉するようにしてもよい。
【００３１】
室内機ユニット１の内部には、空気吸込口１４に対応するようにフィルタ３が設けられている。この例において、フィルタ３は、横並び（図１の紙面方向）に２枚設けられており、それぞれで空気吸込口１４を覆うようになっている。なお、フィルタ３は、左右ともに同一形状である。
【００３２】
フィルタ３は、後述する摩擦帯電ユニット４によって摩擦帯電される際に帯電列において−側に帯電する材質によって構成されている。すなわち、この例において、フィルタ３はポリエチレンテレフタレートが用いられている。−側に帯電しやすい材質としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあるが、仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００３３】
図２に示すように、フィルタ３は、矩形状のフィルタ桟３１と、フィルタ桟３１に沿って張設されたメッシュシート３２とを有する薄板状に形成されている。フィルタ桟３１は、例えばＰＥＴなどの強靱な合成樹脂の成型品からなり、フィルタ桟３１の幅方向（図２では左右方向）の両端には、フィルタ３を前後に送るためのラック溝３３，３３が設けられている。
【００３４】
ラック溝３３は、フィルタ桟３１とともに一体成形されており、フィルタ３の送り量を揃えるため、左右同一ピッチで左右対称に形成されている。上述したようにラック溝３３は、フィルタ３を前後に送るために用いられるが、この第１実施形態において、フィルタ３は固定され、これに対して後述する摩擦帯電ユニット４がフィルタ３に沿って移動するようになっている。
【００３５】
この例において、フィルタ桟３１の一部には、フィルタ３が空気吸込口１４の所定位置に配置されているかどうかを検知するための検知孔３４が設けられている。検知孔３４は、フィルタ３を厚さ方向に貫通する貫通孔であって、室内機筐体１のガイドレールに設けられた図示しない検知スイッチによって検知孔３４が検出されることで、制御手段がフィルタ３が設定位置に配置されたかどうかを検出することができる。
【００３６】
メッシュシート３２は、フィルタ桟３１と同様にＰＥＴなどの合成樹脂製であって、所定の網目状、この例ではメッシュ間隔が約０．３〜１．０ｍｍに形成されている。メッシュシート３２の材質や形状などについては、仕様に応じて任意に変更可能である。
【００３７】
図３を併せて参照して、メッシュシート３２には、摩擦帯電ユニット４で生成された電化をフィルタ３の全面に行き渡らせるため、導電性を有する導電糸３５が編み込まれている。導電糸３５は、例えばカーボンなどの導電性材料を繊維状に形成したものからなり、フィルタ３または摩擦帯電ユニット４の移動方向（図３では上下方向）に沿って平行に設けられている。
【００３８】
導電糸３５は、導電繊維以外に、例えば導電材料を練り込んだ樹脂を糸状に形成したものや、綿などの糸に導電材料を含浸させたものなどがあるが、導電糸３５の材質や形状は、仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００３９】
この例において、導電糸３５は、図３（ａ）に示すように、フィルタ桟３１の一端（図３（ａ）では上端）から下端（図３（ａ）では下端）にかけて直線状に設けられており、フィルタ桟３１の１枠分に２本の導電糸３５が１６ｍｍ以下の間隔で平行に配置されている。すなわち、間隔が１６ｍｍよりも広くなりすぎると、隣り合う導電糸３５が形成する電場同士が重なり合わず、フィルタ３の全面を帯電させることが難しい。
【００４０】
この例において、導電糸３５は、フィルタ３の左右方向に沿って平行に配置されているが、これ以外に、図３（ｂ）に示すように、上下方向（図３（ｂ）では上下方向）に平行となるように配置されてもよい。さらには、図３（ｃ）に示すように、縦方向および横方向に交差するよう格子状に形成してもよい。また、図３（ｄ）に示すように、斜め方向に配置してもよく、導電糸３５の配置は仕様に応じて任意に選択されてよい。
【００４１】
図３（ｂ）〜（ｄ）の場合において、後述する摩擦ブラシ４１は、その場で複数回回転することにより、摩擦ブラシ４１をフィルタ３に擦り付けて静電気を発生する。したがって、帯電ブラシ４１によって生成された電荷をフィルタ３の全面に行き渡らせるため、メッシュシート３には、渡り糸３５ａが設けられている。渡り糸３５ａは、導電糸３５と同じ導電性の糸であって、各導電糸３５に短絡するようにメッシュシート３２に折り込まれている。
【００４２】
さらには、図３（ｅ）に示すように、フィルタ３の通風量の多い部分のメッシュシート３２に導電糸３５を他の部分よりも多く編み込み、通風量の多い部分における帯電量を多くするようにしてもよい。すなわち、図３（ｅ）においては、両側の枠には１枠に対して２本の導電糸３５が設けられており、中央の枠には１枠につき５本の導電糸３５が設けられている。このような態様も本発明に含まれる。これによれば、通風量の多い部分での帯電量を増やして、より捕捉性能を高めることができる。
【００４３】
また、通常メッシュシート３２は無色透明であり、導電糸３５はカーボンなどの場合黒色となる。そこで、導電糸３５の視認性を利用して、フィルタ３の取り付け方向などのサインを導電糸３５の織り込みを利用して行ってもよい。これによれば、単に導電糸３５としての機能だけでなく、表示要素としての機能も加わり、その分の印刷などのコストを抑えることができる。
【００４４】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、図３（ａ）に示すように、フィルタ３の左右に跨がるように架け渡されているため、メッシュシート３２の全ての導電糸３５が摩擦帯電ユニット４に触れることができるようになっている。
【００４５】
他方において、図４に示すように、摩擦帯電ユニット４をフィルタ３の幅方向に沿って跨がるように架け渡すのではなく、片持ちでフィルタ３の一部分を擦るように小型化することもできる。このような場合においても、フィルタ３には、摩擦帯電ユニット４の摩擦部分を含むように第１導電糸３５１を設け、この第１導電糸３５１に交差するように第２導電糸３５２をフィルタ３の全面に向かって張り巡らせばよい。
【００４６】
これによれば、摩擦帯電ユニット４によって生成された静電気は、第１導電糸３５１から交差する複数の第２導電糸３５２に沿って移動するため、フィルタ３の全面を帯電させることができる。このような態様も本発明に含まれる。
【００４７】
フィルタ３は、図示しないフィルタ支持レールが上面パネル１１から前面パネル１２にかけて緩やかなアーチ状に形成されている。このフィルタ支持レールによってフィルタ３の幅方向の両端が支持されることでフィルタ３が熱交換器２の上流側に配置される。
【００４８】
室内機ユニット１内には、フィルタ３を摩擦帯電させる摩擦帯電ユニット４が、フィルタ１枚に対して１箇所、この例では２箇所設けられている。摩擦帯電ユニット４はともに同一形状であるため、以下においてはいずれか一方についてのみ説明する。
【００４９】
摩擦帯電ユニット４は、フィルタ３を摩擦帯電させるための帯電ブラシ４１を備えている。図５に示すように、帯電ブラシ４１は、フィルタ３の一方の面（図１では上面）側に配置された第１帯電ブラシ４１ａと、フィルタ３の他方の面（図１では下面）側に配置される第２帯電ブラシ４１ｂとを有し、それらがフィルタ３を挟んで対向的に配置されている。
【００５０】
第１帯電ブラシ４１ａおよび第２帯電ブラシ４１ｂはともに同一形状であるため、以下においては、第１帯電ブラシ４１ａのみについて説明する。第１帯電ブラシ４１ａは、所定の水平回転軸Ｌを中心に回動するブラシ台４３（第１ブラシ台）と、同ブラシ台４３に植設されるブラシ毛４４とを備えている。
【００５１】
ブラシ台４３は、合成樹脂の成型品からなり、ブラシ毛４４が植設される板状のベース４３１と、同ベース４３１の両端からほぼ垂直に立設され、回動用の図示しない軸受部を備えた側板４３２，４３２とを有するコ字状に形成されている。この例において、ブラシ台４３はコ字型に形成されているが、水平回転軸Ｌを中心に回動可能な形状であれば、その他の形状であってもよい。
【００５２】
ここで、静電気を帯びた状態とは、非導電性の異なる物体同士を摩擦させることにより、表面の電子が移動して物体表面の電位が変化し、その表面に電荷が帯電した状態をいい、フィルタ３を−電荷に帯電させることで、空気中の＋電荷を帯びている埃をフィルタ３で吸着することができる。
【００５３】
そこで、ブラシ毛４４は、フィルタ３に擦り付けた際に＋側の電荷を帯びやすい材質のものが用いられている。すなわち、この例においては、＋側に帯電しやすいナイロンが用いられている。これ以外に、＋側に帯電しやすい材質として、各種毛皮類やガラスなど、仕様に応じて任意に選択されてよい。なお、ブラシ毛４４の植設条件などについても同様である。
【００５４】
ここで、フィルタ３が−電荷を帯びるようにするためには、フィルタ３を構成する材質よりもブラシ毛４４の材質が帯電列において＋側に位置するものであればよく、フィルタ３とブラシ毛４４との間に電位を生むものであれば、ブラシ毛４４を−側に帯電させ、フィルタ３を＋側に帯電させるものであってもよい。
【００５５】
この例においては、摩擦帯電手段として帯電ブラシ４１が用いられているが、摩擦帯電は、摩擦するものの材質や形状が異なるほど帯電しやすく、とりわけ密着性のよいものが帯電させやすい。そこで、帯電ブラシ４１に変えて、シートやスポンジなどのフィルタ３に密着しやすいものをブラシ台４３に設けてもよい。
【００５６】
なお、エアコン運転中に摩擦帯電させる場合には、被接触体（フィルタ３または帯電ブラシ４１）のいずれか一方を除電した方がよい。すなわち、一方をアースすることにより、帯電量（電位差）を増やすことができ、吸着力を上げることができる。
【００５７】
例えば、摩擦することで得られる電位差ΔＶを１０ｋＶとした場合、一方（フィルタ）が−５ｋＶのままであるとすると、他方（ブラシ）は＋５ｋＶとなるが、一方（フィルタ）をアース（０ｋＶ）すると、他方（ブラシ）に＋１０ｋＶの電位を生じさせることができる。すなわち、空気中のゴミがほぼ電位を有していないとすると、フィルタの電位を大きくすることで、フィルタにゴミをより多く付着させることができる。これにより、再度帯電させる際に摩擦帯電の効果がより効率的に得られる。この例において、電位差ΔＶは、湿度などの条件にもよるが、帯電ブラシ４１で３〜４回擦ることにより、約２〜８ｋＶの電位差を得ることを目的としている。
【００５８】
帯電ブラシ４１は、制御手段によって制御される駆動モータ（ともに図示しない）によって回転駆動される。図６に示すように、第１および第２帯電ブラシ４１ａ，４１ｂは、水平回転軸（図６では紙面に垂直軸）を中心として、その場で約９０°回転することにより、ブラシ毛４４をフィルタ３に接触、非接触を繰り返すことで、フィルタ３を帯電させるようになっている。この例において、第１帯電ブラシ４１ａは時計回りに回転し、第２帯電ブラシ４１ｂは反時計回りに回転する。
【００５９】
図７（ａ）〜（ｃ）および図８のフローチャートを参照して、摩擦帯電動作（摩擦帯電ステップ）の手順の一例について説明する。まず、リモコンの操作や室内機ユニット１の内蔵メモリに収納された運転プログラムなどによって、制御部（ともに図示しない）は摩擦帯電モードを開始する（ステップＳＴ０１）。ここで、本発明の摩擦帯電動作（摩擦帯電ステップＳＴ）は、空気調和機の運転開始前もあるいは運転中に行われることが好ましい。これによれば、停止中や運転中に減った電荷を回復することができる。
【００６０】
摩擦帯電運転が開始されると、制御部は、まず、フィルタ３が所定の初期位置に配置されているかを検出する。併せて、帯電ブラシ４１が所定の初期位置にあるかを検出する。（ステップＳＴ０２）。次に、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに指令を出し、図７（ａ）に示すように、第１帯電ブラシ４１ａを反時計回り、第２帯電ブラシを時計回りに約９０°回転させ、帯電ブラシ４１をフィルタ３に接触させる（ステップＳＴ０３）。
【００６１】
次に、制御部は、摩擦帯電の摩擦条件を設定するに当たり、図示しない湿度センサから現在のフィルタ３の周囲の湿度を測定する（ステップＳＴ０４）。湿度データに基づき、制御部は、あらかじめ組み込まれた所定の制御プログラムに沿って湿度データを解析し、湿度が「高い」と判断した場合、高湿度モードに移行する。
【００６２】
高湿度モードにおいて、制御部は、まず帯電ブラシ４１の駆動モータに回動命令を出す。これを受けて、駆動モータは、図７（ｂ）に示すように、湿度条件に応じて帯電ブラシ４１を往復的に回動させてフィルタ３を摩擦する（ステップＳＴ０５）。
【００６３】
ここで、高湿度の場合、電荷は移動しやすいため、帯電しにくくなる。したがって、ブラシによる摩擦運動を長時間（複数回）行う必要がある。そこで、制御部は、高湿度モード時の設定時間Ｔ１が来るまで帯電ブラシ４１を往復移動し続ける（ステップＳＴ０６）。
【００６４】
これに対して、制御部が湿度が「低い（通常）」であると判断した場合、制御部は、低湿度（通常）モードで運転される。
【００６５】
通常運転モードにおいて、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに回動命令を出し（ステップＳＴ０７）。これに応じて、帯電ブラシ４１が回動動作を設定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）が来るまで繰り返し行う。（ステップＳＴ０８）。
【００６６】
帯電ブラシ４１がフィルタ３を摩擦することによって、フィルタ３のメッシュシート３２には電荷が蓄積され静電気を帯びる。その際、電荷は、導電糸３５を通ってフィルタ全面に運ばれるため、フィルタ３の全面を一様に帯電させることができる。
【００６７】
設定時間Ｔ１，Ｔ２が経過すると、制御部は、帯電ブラシ４１の駆動モータに指令を出し、図６（ｃ）に示すように、第１帯電ブラシ４１ａを時計回り、第２帯電ブラシを反時計回りに約９０°回転させ、帯電ブラシ４１をフィルタ３に非接触な状態に回動させる（ステップＳＴ０９）。帯電ブラシ４１ａ,４１ｂがフィルタ３から離れることにより、電荷がフィルタ３の導電糸３５を伝ってフィルタ３の全面に運ばれ、均一に帯電する。
【００６８】
ところで、このようにフィルタ３が帯電した状態で室内機ユニット１を駆動した場合、空気がフィルタ３を通過する際、空気中に含まれる微細なゴミが静電気によってフィルタ３に吸着されるが、フィルタ３を通過する空気量が増えるほど、フィルタに帯電した電荷は弱まる、すなわち吸着能が低下する。同様に、空気の流れが速いほどフィルタ３を通過する空気量が増えるため、電荷は弱まる。
【００６９】
さらには、フィルタ３に堆積したゴミによっても電荷が弱められる。したがって、運転中の静電吸着能を維持するためには、室内機ユニット１の運転中にも摩擦帯電作業を行うことが好ましい。
【００７０】
この例において、空気調和機１には、帯電摩擦ユニット４とは別に、フィルタ３に付着したゴミを除去するフィルタ清掃ユニットが設けられている。フィルタ清掃ユニットは、例えば上記特許文献１でも示したような、現在用いられている一般的な自動フィルタ清掃ユニットが用いられる。本発明の摩擦帯電ユニット４は、その摩擦作業の実施間隔をフィルタ清掃の動作に連動して、フィルタの清掃の後に帯電させることが好ましい。
【００７１】
すなわち、図９に示すように、図８の帯電ステップＳＴ０５に移行する際に、設定時間ｔが設定時間ｔ１よりも大きいと判断した場合、制御部は、前回フィルタ清掃が完了してからの積算運転時間Ｓをカウントしておき、積算運転時間Ｓが０〜１０時間以内の場合（ステップＳＴ１０）、その間は、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ１で運転する（ステップＳＴ１１）。摩擦運転間隔ｍとは、直近の摩擦運転と次回の摩擦運転の時間的な間隔をいう。
【００７２】
制御部は、積算運転時間Ｓが１０〜２０時間の場合（ステップＳＴ１２）、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ２で運転する（ステップＳＴ１３）。積算運転時間Ｓが２０〜３０時間の場合（ステップＳＴ１４）、帯電摩擦ユニット４を摩擦運転間隔ｍ３で運転する（ステップＳＴ１５）。
【００７３】
積算運転時間Ｓが増えるにつれ、フィルタ３にはゴミが堆積し、電荷の帯電量が減少する。したがって、摩擦運転時間は、ｍ１＞ｍ２＞ｍ３となる。最後に、積算運転時間Ｓが３０時間を越えると、制御部は、フィルタ清掃時期と判断し（ステップＳＴ１６）、図示しないフィルタ清掃ユニットを駆動してフィルタ清掃を行う、もしくは、ユーザにフィルタ清掃時期であることを案内する。
【００７４】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、上下一対の帯電ブラシ４１ａ，４１ｂをその場で９０°往復回動させることで、フィルタ３を帯電させているが、これ以外の方法であってもよい。次に、図１０〜図１３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同一もしくは同一と見なされる箇所には同じ参照符号を付した。
【００７５】
この第２実施形態に係る空気調和機１の摩擦帯電ユニット４は、上記第１実施形態と同様の上下一対の帯電ブラシ４１ａ，４１ｂを備えているが、その摩擦帯電方法が異なる。第２実施形態においても各帯電ブラシ４１ａ，４２ｂはともに同一形状であるため、以下においては、一方の帯電ブラシ４１ａについて説明する。
【００７６】
図１１に示すように、帯電ブラシ４１ａは、平板状のブラシ台４３（第２ブラシ台）と、同ブラシ台４３に植設されるブラシ毛４４とを備えている。ブラシ台４３は、扁平な板状に形成されており、その一方の面にブラシ毛４４が２箇所に分けて植設されている。
【００７７】
ブラシ台４３の中央および両端には、後述するフィルタ３に設けられたブラシレール３６が案内されるガイド溝４３３が設けられている。ガイド溝４３３は、ブラシ台４３の表面から一段低く形成された切欠溝であって、フィルタ３の移動方向（図１１では紙面方向）に沿って形成されている。
【００７８】
ブラシ台４３の裏面側には、ブラシ毛４４をフィルタ３に向けて押圧する押圧バネ４５が設けられている。押圧バネ４５は、ブラシ台４３を常にフィルタ方向に向けて押し出す圧縮バネからなり、この例では、２カ所設けられている。この例において、押圧バネ４５は、摩擦帯電ユニット４のベース４６側に他端側が設置されているが、その設置数および位置は特に限定されない。
【００７９】
図１２を参照して、フィルタ３は上記第１実施形態のフィルタ３とほぼ同じ形状であるが、フィルタ３の移動方向のフィルタ桟３１には、各帯電ブラシ４１ａ，４１ｂを互いに離反させるためのブラシ駆動レール３６が設けられている。
【００８０】
ブラシ駆動レール３６は、フィルタ桟３１の終端側（図１２では上端側）の両面に上下対称に設けられた凸状のリブからなり、フィルタ桟３１に沿って一体的に形成されている。ブラシ駆動レール３６は、フィルタ桟３１よりも一段高く形成されており、その端部には、テーパー面３６１が設けられている。
【００８１】
フィルタ桟３１のブラシ駆動レール３６の他端側（図１２では下端側）には、摩擦帯電時にフィルタ３を前後に移動させるためのラック溝３３が設けられている。ラック溝３３は、室内機ユニット１内部に設けられた駆動ギア５に歯合され、駆動ギア５を介してフィルタ３が前後にするスライドする。
【００８２】
これによれば、図１３に示すように、エアコンの運転時は、フィルタ３が図１３で示す位置に配置されることにより、ブラシ駆動レール３６によって帯電ブラシ４１ａ，４１のブラシ台４３が持ち上げられるため、帯電ブラシ４１ａ，４１ｂ同士がフィルタ３を挟んで互いに離反し、ブラシ毛４４がフィルタ３に非接触となる。
【００８３】
これに対して、摩擦帯電時には、図１０に示すように、駆動ギア５を介してフィルタ３が後方に移動することで、ブラシ台４３がブラシ駆動レール３６を外れることで、押圧バネ４５によって帯電ブラシ４１ａ，４１ｂが、フィルタ３側に押し付けられて接触した状態となる。
【００８４】
この状態で、駆動ギア５を往復的に回動させることにより、フィルタ３が小刻みに前後することにより、ブラシ毛４４がフィルタ３を摩擦して帯電する。なお、この第２実施形態において、メッシュシート３２には、図面の都合上、導電糸３５は描画されていないが、実際には第１実施形態と同様の導電糸３５が含まれている。
【００８５】
この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様にフィルタ清掃装置をさらに備えていることが好ましい。これによれば、フィルタ３にゴミが堆積して帯電による静電吸着性能が落ちることを防止することができる。より具体的には、フィルタ３に付着した埃を除去するブラシと、摩擦ブラシとを兼用することにより、埃の摩擦による吸着およびフィルタの清掃を最小限の構成で行うことができる。
【００８６】
この例において，空気調和機１は一般的な壁掛け式の家庭用エアコンを例にとって説明したが、本発明の摩擦帯電ユニット４は、より大型の壁掛けエアコンにも適用可能であるし、さらには、天井埋込型などの業務用エアコンにも適用可能である。さらには、空気調和機だけでなく、除湿器や加湿器、空気清浄機などのフィルタに利用することもできる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 空気調和機
１０ ケーシング
２ 熱交換器
３ フィルタ
３１ フィルタ桟
３２ メッシュシート
３３ ラック溝
３５ 導電糸
３６ フィルタガイドレール
４ 摩擦帯電ユニット
４１ａ，４１ｂ 帯電ブラシ
４３ ブラシ台
４４ ブラシ毛
４５ 押圧バネ
５ 駆動ギア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機筐体内に空気を取り込む空気吸込口に沿って配置されたフィルタを有する空気調和機において、
上記室内機筐体には、上記フィルタを帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタには、上記フィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段が設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
上記フィルタ導電手段は、導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
上記フィルタは、上記メッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、上記導電糸は、上記フィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
上記フィルタ桟は、格子状に形成されており、上記導電糸は、上記フィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
【請求項５】
上記導電糸は、上記フィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
上記導電糸は、上記フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、上記各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、上記帯電手段は、少なくとも上記縦糸を帯電可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
上記横糸は、上記フィルタ桟に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
上記フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料を上記フィルタのメッシュシートに塗布したものからなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項１】
室内機筐体内に空気を取り込む空気吸込口に沿って配置されたフィルタを有する空気調和機において、
上記室内機筐体には、上記フィルタを帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタには、上記フィルタの全面を一様に帯電させるためのフィルタ導電手段が設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
上記フィルタ導電手段は、導電糸を上記フィルタのメッシュシートに一体的に編み込んだものからなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
上記フィルタは、上記メッシュシートを支持するフィルタ桟を有し、上記導電糸は、上記フィルタ桟の互いに対向する辺の間に架け渡されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
上記フィルタ桟は、格子状に形成されており、上記導電糸は、上記フィルタ桟の１つの格子枠内に少なくとも２以上設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
【請求項５】
上記導電糸は、上記フィルタの通風量が多い部分に高密度に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
上記導電糸は、上記フィルタの一端から他端に向かって所定の間隔をもって互いに平行に配置される複数の横糸と、上記各横糸に対して交差するように配置される縦糸とを有し、上記帯電手段は、少なくとも上記縦糸を帯電可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
上記横糸は、上記フィルタ桟に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
上記フィルタ導電手段は、導電性を有する塗料を上記フィルタのメッシュシートに塗布したものからなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２０８８７６（Ｐ２０１１−２０８８７６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７０３４（Ｐ２０１０−７７０３４）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
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