空気調和機
【課題】フィルタの通風抵抗を増大させることなく、より集塵性能を高めたフィルタを備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】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、フィルタ枠３１と、同フィルタ枠３１内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟３１ａと、これらフィルタ枠３１とフィルタ桟３１ａとで支持される縦糸および横糸によるフィルタネット３２とからなるフィルタ３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３を帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタネット３２には、上記フィルタ３の全面を帯電させるように、上記フィルタ枠３１の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸３５が設けられており、上記フィルタネット３２は、上記導電糸３５が縦方向に密な部位と粗な部位とを有する。
【解決手段】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、フィルタ枠３１と、同フィルタ枠３１内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟３１ａと、これらフィルタ枠３１とフィルタ桟３１ａとで支持される縦糸および横糸によるフィルタネット３２とからなるフィルタ３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３を帯電させる帯電手段が設けられており、上記フィルタネット３２には、上記フィルタ３の全面を帯電させるように、上記フィルタ枠３１の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸３５が設けられており、上記フィルタネット３２は、上記導電糸３５が縦方向に密な部位と粗な部位とを有する。
【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捉す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、フィルタ枠と、フィルタ枠内を上下に区切る横のフィルタ桟および左右に区切る縦のフィルタ桟と、これらフィルタ枠およびフィルタ桟の内側に張設されるフィルタネットとからなる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（例えば、特開２００９−１６８３９２号参照）。
【０００３】
従来のフィルタは、集塵効率をできる限り高めるため、縦糸および横糸からなるフィルタネットの編目に細く、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ネットの編目を細かくするようにしている。
【０００４】
しかしながら、フィルタネット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ことになるため、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り、微細なゴミをフィルタの通風量が多い部分で捕捉することも困難である。
【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増大させることなく、より集塵性能を高めた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特徴を備えている。
【０００８】
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、フィルタ枠と、同フィルタ枠内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟と、これらフィルタ枠とフィルタ桟とで支持される縦糸および横糸によるフィルタネットとからなる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、上記フィルタネットには、上記フィルタの全面を帯電させるように、上記フィルタ枠の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸が設けられており、上記フィルタネットは、上記導電糸が縦方向に密な部位と粗な部位とを有してなることを特徴としている。
【０００９】
また、上記導電糸は、上記フィルタ枠の上下間に掛け渡される渡り糸により電気的に接続されてなることを特徴としている。
【００１０】
また、上記導電糸が、上記フィルタネットの一部を構成してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
フィルタの通風抵抗を増大させることなく、より集塵性能を高めたフィルタを備えた空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
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とファンケーシング１０１に収容されたクロスフローファン（図示しない）とが本体長手方向（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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２に示すように、フィルタ３は、矩形状のフィルタ枠３１と、このフィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａと、フィルタ枠３１内を左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂと、これらフィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ内に張設された横糸および縦糸によるフィルタネット３２とを有して薄板状に形成されている。フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂは、例えばＰＥＴなどの強靱な合成樹脂の成型品からなり、フィルタ枠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３１２，３３が設けられている。
【００２３】
フィルタ３は、フィルタ枠３１と、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂとを有し、これらの内側に横糸および縦糸によるフィルタネット３２が張設されたことにより、フィルタネット３２に変形が生じることがなくなり、図示しないフィルタ支持レールに沿って弛みなく正確に室内機ユニット１に装着されることになる。
【００２４】
ラック溝３１２，３３は、フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ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３１２，３３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。
【００２５】
この例において、フィルタ枠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３１１が設けられている。検知孔３１１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３１１が検出されることで、制御手段によりフィルタ３が設定位置に配置されたことを検出することができる。
【００２６】
フィルタネット３２は、フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ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。フィルタネット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。
【００２７】
図３を併せて参照して、フィルタネット３２には、摩擦帯電ユニット４で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、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）に平行に、または、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）に対し直交する方向に設けられている。
【００２８】
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。
【００２９】
この例において、導電糸３５は、図３（ａ）に示すように、フィルタ枠３１の一端（図３（ａ）では上端）から他端（図３（ａ）では下端）にかけて直線状に設けられており、フィルタ枠３１の１枠分に２本の導電糸３５が約１６ｍｍ以下の間隔で平行に配置されて、フィルタ３の全面を帯電させるようにしている。
【００３０】
この例において、導電糸３５は、フィルタ３の左右方向に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。
【００３１】
図３（ｂ）および図３（ｄ）の場合において、後述する帯電ブラシ４１は、その場で複数回回転することにより、帯電ブラシ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、フィルタネット３２には、フィルタ枠３１の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸３５に直交させることで電気的に接続する渡り糸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に短絡させるようにフィルタネット３２に折り込まれている。
【００３２】
さらには、図３（ｅ）に示すように、フィルタ３の通風量の多い部位のフィルタネット３２に導電糸３５を他の部位よりも多く編み込んで、フィルタネット３２が、導電糸３５が縦方向に密な部位と粗な部位とを有する構成にし、通風量の多い部位における帯電量を多くするようにしてもよい。
【００３３】
フィルタネット３２は、フィルタを構成するフィルタ枠３１と、フィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａおよび左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂとで支持されており、図３（ｅ）に示す導電糸３５は、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡され、且つ、フィルタ枠３１の上下間に掛け渡されて直交した渡り糸３５ａにより電気的に接続されている。
【００３４】
これにより、図３（ｅ）に示す摩擦帯電ユニット４でフィルタ３の一部に帯電させた際、渡り糸３５ａによって導電糸３５に電荷が伝わることでフィルタ３の全面が帯電し、とくに、フィルタ３の通風量の多い部位における帯電量を多くすることによって、該箇所の集塵能力を高めることができるようになる。
【００３５】
なお、フィルタ３の通風量の多い部位において、空気の流速が速くなることで帯電した電荷の放電が他の部位よりも速まることになったとしても、該箇所を導電糸３５が縦方向に密な部位とすることで集塵能力を低下させてしまうことのない構成になっている。
【００３６】
また、導電糸３５がフィルタネット３２の一部を構成したことで、導電糸３５が縦方向に密になる部位と粗になる部位とにおいては、フィルタネット３２としての編み目の大きさが導電糸３５の密度によって影響を受けてしまうことがなく、したがって、フィルタネット３２は、導電糸３５の密度の違いによって通風抵抗が不均一になる虞がない。
【００３７】
通風量の多い部位における帯電量を多くする構成として、図３（ｅ）においては、フィルタネット３２は、フィルタ３を構成するフィルタ枠３１と、このフィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａと、左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂとで支持されており、横のフィルタ桟３１ａで区切られた上下方向の中央部の枠内には、１枠内に対して２本の導電糸３５が、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡されており、横のフィルタ桟３１ａで区切られた紙面の上辺側となる上部の枠内と、紙面の下辺側となる下部の枠内とにおいては、１枠内につき５本の導電糸３５が、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡されている。
【００３８】
図１、図６、図１０および図１３に示す室内機ユニット１では、空気吸込口１４から吸い込まれた空気は、図１、図６、図１０および図１３それぞれの図に示す破線の矢印ａおよび破線の矢印ｂのように、ファンケーシング１０１のリアガイダー１０１ａ近傍に向かう通風量と、フロントガイダー１０１ｂ近傍に向かう通風量とが多くなる傾向にある。
【００３９】
したがって、図３（ｅ）に示すフィルタ３においては、横のフィルタ桟３１ａで区切られた紙面の上辺側となる上部の枠内と、紙面の下辺側となる下部の枠内とにおける通風量が多くなったとしても、この通風量の多い部位における帯電量を増やすことができて、フィルタ３によるゴミの捕捉性能を高めることができることになる。
【００４０】
また、通常フィルタネット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目印として導電糸３５の織り込みを利用してもよい。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。
【００４１】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、図３（ａ）〜図３（ｅ）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、フィルタネット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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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箇所に設けられている。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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、または、フィルタ３が−電荷を帯びるようにするのとは逆に、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、摩擦帯電させる前に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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図７（ａ）〜図７（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。
【００５７】
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。フィルタ３および帯電ブラシ４１が所定の初期位置にない場合は、フィルタ３および帯電ブラシ４１の位置を初期化する（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）。
【００５８】
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。
【００５９】
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）。
【００６０】
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）。
【００６１】
これに対して、制御部の湿度が「低い（通常）」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。
【００６２】
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）。
【００６３】
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のフィルタネット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および渡り糸３５ａを通ってフィルタ全面に運ばれるため、フィルタ３の全面を帯電させることができる。
【００６４】
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および渡り糸３５ａを伝って、フィルタ３の全面に運ばれて帯電する。そして、制御部は、図９に示す摩擦運転間隔設定ルーチンを実行し（ＳＴ２０）、ＳＴ３に処理を戻す。
【００６５】
次に、図９に示すフィルタ３の摩擦運転間隔設定ルーチンについて説明する。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３に帯電した電荷は減少する、すなわち吸着能力が低下する。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、電荷は減少する。
【００６６】
さらには、フィルタ３に堆積したゴミによっても電荷が減少する。したがって、運転中の静電吸着能力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。
【００６７】
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。
【００６８】
すなわち、図９に示すように、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は摩擦運転間隔ｔをｍ１で運転する（ステップＳＴ１１）。摩擦運転間隔ｔとは、直近の摩擦運転と次回の摩擦運転との時間的な間隔をいう。
【００６９】
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は摩擦運転間隔ｔを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は摩擦運転間隔ｔをｍ３で運転する（ステップＳＴ１５）。
【００７０】
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、摩擦運転間隔ｔ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通知する。
【００７１】
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。
【００７２】
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第１および第２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第１および第２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、一方の第１帯電ブラシ４１ａについて説明する。
【００７３】
図１１に示すように、第１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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カ所に設けられている。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。
【００７６】
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枠３１には、第１および第２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。
【００７７】
ブラシ駆動レール３６は、フィルタ枠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、フィルタ枠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、フィルタ枠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。
【００７８】
フィルタ枠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３１２が設けられている。ラック溝３１２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。
【００７９】
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によって第１および第２帯電ブラシ４１ａ，４１ｂのブラシ台４３が持ち上げられるため、第１および第２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。
【００８０】
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が図１２および図１３に示すブラシ駆動レール３６を外れ、押圧バネ４５によって第１および第２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。
【００８１】
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、フィルタネット３２には、図面の都合上、導電糸３５および渡り糸３５ａ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および渡り糸３５ａが含まれている。
【００８２】
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。
【００８３】
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】
【００８４】
１ 空気調和機
１０ ケーシング
１０１ ファンケーシング
１０１ａ リアガイダー
１０１ｂ フロントガイダー
２ 熱交換器
３ フィルタ
３１ フィルタ枠
３１１ 検知孔
３１２，３３ ラック溝
３１ａ 横のフィルタ桟
３１ｂ 縦のフィルタ桟
３２ フィルタネット
３５ 導電糸
３５ａ 渡り糸
３６ フィルタガイドレール
４ 摩擦帯電ユニット
４１ 帯電ブラシ
４１ａ 第１帯電ブラシ
４１ｂ 第２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捉す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、フィルタ枠と、フィルタ枠内を上下に区切る横のフィルタ桟および左右に区切る縦のフィルタ桟と、これらフィルタ枠およびフィルタ桟の内側に張設されるフィルタネットとからなる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（例えば、特開２００９−１６８３９２号参照）。
【０００３】
従来のフィルタは、集塵効率をできる限り高めるため、縦糸および横糸からなるフィルタネットの編目に細く、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ネットの編目を細かくするようにしている。
【０００４】
しかしながら、フィルタネット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ことになるため、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り、微細なゴミをフィルタの通風量が多い部分で捕捉することも困難である。
【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増大させることなく、より集塵性能を高めた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特徴を備えている。
【０００８】
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、フィルタ枠と、同フィルタ枠内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟と、これらフィルタ枠とフィルタ桟とで支持される縦糸および横糸によるフィルタネットとからなる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、上記フィルタネットには、上記フィルタの全面を帯電させるように、上記フィルタ枠の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸が設けられており、上記フィルタネットは、上記導電糸が縦方向に密な部位と粗な部位とを有してなることを特徴としている。
【０００９】
また、上記導電糸は、上記フィルタ枠の上下間に掛け渡される渡り糸により電気的に接続されてなることを特徴としている。
【００１０】
また、上記導電糸が、上記フィルタネットの一部を構成してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
フィルタの通風抵抗を増大させることなく、より集塵性能を高めたフィルタを備えた空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
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とファンケーシング１０１に収容されたクロスフローファン（図示しない）とが本体長手方向（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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２に示すように、フィルタ３は、矩形状のフィルタ枠３１と、このフィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａと、フィルタ枠３１内を左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂと、これらフィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ内に張設された横糸および縦糸によるフィルタネット３２とを有して薄板状に形成されている。フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂは、例えばＰＥＴなどの強靱な合成樹脂の成型品からなり、フィルタ枠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３１２，３３が設けられている。
【００２３】
フィルタ３は、フィルタ枠３１と、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂとを有し、これらの内側に横糸および縦糸によるフィルタネット３２が張設されたことにより、フィルタネット３２に変形が生じることがなくなり、図示しないフィルタ支持レールに沿って弛みなく正確に室内機ユニット１に装着されることになる。
【００２４】
ラック溝３１２，３３は、フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ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３１２，３３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。
【００２５】
この例において、フィルタ枠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３１１が設けられている。検知孔３１１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３１１が検出されることで、制御手段によりフィルタ３が設定位置に配置されたことを検出することができる。
【００２６】
フィルタネット３２は、フィルタ枠３１、横のフィルタ桟３１ａおよび縦のフィルタ桟３１ｂ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。フィルタネット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。
【００２７】
図３を併せて参照して、フィルタネット３２には、摩擦帯電ユニット４で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、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）に平行に、または、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）に対し直交する方向に設けられている。
【００２８】
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。
【００２９】
この例において、導電糸３５は、図３（ａ）に示すように、フィルタ枠３１の一端（図３（ａ）では上端）から他端（図３（ａ）では下端）にかけて直線状に設けられており、フィルタ枠３１の１枠分に２本の導電糸３５が約１６ｍｍ以下の間隔で平行に配置されて、フィルタ３の全面を帯電させるようにしている。
【００３０】
この例において、導電糸３５は、フィルタ３の左右方向に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。
【００３１】
図３（ｂ）および図３（ｄ）の場合において、後述する帯電ブラシ４１は、その場で複数回回転することにより、帯電ブラシ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、フィルタネット３２には、フィルタ枠３１の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸３５に直交させることで電気的に接続する渡り糸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に短絡させるようにフィルタネット３２に折り込まれている。
【００３２】
さらには、図３（ｅ）に示すように、フィルタ３の通風量の多い部位のフィルタネット３２に導電糸３５を他の部位よりも多く編み込んで、フィルタネット３２が、導電糸３５が縦方向に密な部位と粗な部位とを有する構成にし、通風量の多い部位における帯電量を多くするようにしてもよい。
【００３３】
フィルタネット３２は、フィルタを構成するフィルタ枠３１と、フィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａおよび左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂとで支持されており、図３（ｅ）に示す導電糸３５は、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡され、且つ、フィルタ枠３１の上下間に掛け渡されて直交した渡り糸３５ａにより電気的に接続されている。
【００３４】
これにより、図３（ｅ）に示す摩擦帯電ユニット４でフィルタ３の一部に帯電させた際、渡り糸３５ａによって導電糸３５に電荷が伝わることでフィルタ３の全面が帯電し、とくに、フィルタ３の通風量の多い部位における帯電量を多くすることによって、該箇所の集塵能力を高めることができるようになる。
【００３５】
なお、フィルタ３の通風量の多い部位において、空気の流速が速くなることで帯電した電荷の放電が他の部位よりも速まることになったとしても、該箇所を導電糸３５が縦方向に密な部位とすることで集塵能力を低下させてしまうことのない構成になっている。
【００３６】
また、導電糸３５がフィルタネット３２の一部を構成したことで、導電糸３５が縦方向に密になる部位と粗になる部位とにおいては、フィルタネット３２としての編み目の大きさが導電糸３５の密度によって影響を受けてしまうことがなく、したがって、フィルタネット３２は、導電糸３５の密度の違いによって通風抵抗が不均一になる虞がない。
【００３７】
通風量の多い部位における帯電量を多くする構成として、図３（ｅ）においては、フィルタネット３２は、フィルタ３を構成するフィルタ枠３１と、このフィルタ枠３１内を上下方向に区切る横のフィルタ桟３１ａと、左右方向に区切る縦のフィルタ桟３１ｂとで支持されており、横のフィルタ桟３１ａで区切られた上下方向の中央部の枠内には、１枠内に対して２本の導電糸３５が、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡されており、横のフィルタ桟３１ａで区切られた紙面の上辺側となる上部の枠内と、紙面の下辺側となる下部の枠内とにおいては、１枠内につき５本の導電糸３５が、フィルタ枠３１の左右間に横のフィルタ桟３１ａと平行に掛け渡されている。
【００３８】
図１、図６、図１０および図１３に示す室内機ユニット１では、空気吸込口１４から吸い込まれた空気は、図１、図６、図１０および図１３それぞれの図に示す破線の矢印ａおよび破線の矢印ｂのように、ファンケーシング１０１のリアガイダー１０１ａ近傍に向かう通風量と、フロントガイダー１０１ｂ近傍に向かう通風量とが多くなる傾向にある。
【００３９】
したがって、図３（ｅ）に示すフィルタ３においては、横のフィルタ桟３１ａで区切られた紙面の上辺側となる上部の枠内と、紙面の下辺側となる下部の枠内とにおける通風量が多くなったとしても、この通風量の多い部位における帯電量を増やすことができて、フィルタ３によるゴミの捕捉性能を高めることができることになる。
【００４０】
また、通常フィルタネット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目印として導電糸３５の織り込みを利用してもよい。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。
【００４１】
この例において、摩擦帯電ユニット４は、図３（ａ）〜図３（ｅ）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、フィルタネット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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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箇所に設けられている。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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、または、フィルタ３が−電荷を帯びるようにするのとは逆に、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、摩擦帯電させる前に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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図７（ａ）〜図７（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。
【００５７】
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。フィルタ３および帯電ブラシ４１が所定の初期位置にない場合は、フィルタ３および帯電ブラシ４１の位置を初期化する（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）。
【００５８】
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。
【００５９】
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）。
【００６０】
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）。
【００６１】
これに対して、制御部の湿度が「低い（通常）」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。
【００６２】
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）。
【００６３】
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のフィルタネット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および渡り糸３５ａを通ってフィルタ全面に運ばれるため、フィルタ３の全面を帯電させることができる。
【００６４】
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および渡り糸３５ａを伝って、フィルタ３の全面に運ばれて帯電する。そして、制御部は、図９に示す摩擦運転間隔設定ルーチンを実行し（ＳＴ２０）、ＳＴ３に処理を戻す。
【００６５】
次に、図９に示すフィルタ３の摩擦運転間隔設定ルーチンについて説明する。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３に帯電した電荷は減少する、すなわち吸着能力が低下する。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、電荷は減少する。
【００６６】
さらには、フィルタ３に堆積したゴミによっても電荷が減少する。したがって、運転中の静電吸着能力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。
【００６７】
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。
【００６８】
すなわち、図９に示すように、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は摩擦運転間隔ｔをｍ１で運転する（ステップＳＴ１１）。摩擦運転間隔ｔとは、直近の摩擦運転と次回の摩擦運転との時間的な間隔をいう。
【００６９】
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は摩擦運転間隔ｔを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は摩擦運転間隔ｔをｍ３で運転する（ステップＳＴ１５）。
【００７０】
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、摩擦運転間隔ｔ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通知する。
【００７１】
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。
【００７２】
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第１および第２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第１および第２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、一方の第１帯電ブラシ４１ａについて説明する。
【００７３】
図１１に示すように、第１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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カ所に設けられている。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。
【００７６】
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枠３１には、第１および第２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。
【００７７】
ブラシ駆動レール３６は、フィルタ枠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、フィルタ枠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、フィルタ枠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。
【００７８】
フィルタ枠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３１２が設けられている。ラック溝３１２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。
【００７９】
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によって第１および第２帯電ブラシ４１ａ，４１ｂのブラシ台４３が持ち上げられるため、第１および第２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。
【００８０】
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が図１２および図１３に示すブラシ駆動レール３６を外れ、押圧バネ４５によって第１および第２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。
【００８１】
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、フィルタネット３２には、図面の都合上、導電糸３５および渡り糸３５ａ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および渡り糸３５ａが含まれている。
【００８２】
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。
【００８３】
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】
【００８４】
１ 空気調和機
１０ ケーシング
１０１ ファンケーシング
１０１ａ リアガイダー
１０１ｂ フロントガイダー
２ 熱交換器
３ フィルタ
３１ フィルタ枠
３１１ 検知孔
３１２，３３ ラック溝
３１ａ 横のフィルタ桟
３１ｂ 縦のフィルタ桟
３２ フィルタネット
３５ 導電糸
３５ａ 渡り糸
３６ フィルタガイドレール
４ 摩擦帯電ユニット
４１ 帯電ブラシ
４１ａ 第１帯電ブラシ
４１ｂ 第２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、フィルタ枠と、同フィルタ枠内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟と、これらフィルタ枠とフィルタ桟とで支持される縦糸および横糸によるフィルタネットとからなる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、上記フィルタネットには、上記フィルタの全面を帯電させるように、上記フィルタ枠の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸が設けられており、上記フィルタネットは、上記導電糸が縦方向に密な部位と粗な部位とを有してなる空気調和機。
【請求項２】
上記導電糸は、上記フィルタ枠の上下間に掛け渡される渡り糸により電気的に接続されてなる請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
上記導電糸が、上記フィルタネットの一部を構成してなる請求項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、フィルタ枠と、同フィルタ枠内を少なくとも上下に区切るフィルタ桟と、これらフィルタ枠とフィルタ桟とで支持される縦糸および横糸によるフィルタネットとからなる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、上記フィルタネットには、上記フィルタの全面を帯電させるように、上記フィルタ枠の左右間に平行に掛け渡された複数の導電糸が設けられており、上記フィルタネットは、上記導電糸が縦方向に密な部位と粗な部位とを有してなる空気調和機。
【請求項２】
上記導電糸は、上記フィルタ枠の上下間に掛け渡される渡り糸により電気的に接続されてなる請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
上記導電糸が、上記フィルタネットの一部を構成してなる請求項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２０１２−４７３５３（Ｐ２０１２−４７３５３Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６９７１（Ｐ２０１０−１８６９７１）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【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２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【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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