(第1実施形態)
本実施形態の空気調和機の室内機を図1、2に示す。室内機は、熱交換器1および室内ファン2を備え、これらがキャビネット3に内装されている。キャビネット3の前面から底面にかけて湾曲面とされる。キャビネット3の上面に吸込口4が形成され、湾曲面に吹出口5が形成される。
キャビネット3の内部には、吸込口4から吹出口5に至る空気通路6が形成され、この空気通路6に熱交換器1と室内ファン2とが配設される。吸込口4と熱交換器1との間に、フィルタ7が着脱可能に配され、吸込口4から吸込んだ室内の空気から塵埃を除去する。網状のフィルタ7は左右2枚とされる。室内機には、このフィルタ7を移動させながら清掃するフィルタ清掃装置が設けられる。
キャビネット3の湾曲面には、吹出口5を開閉するパネル10が設けられる。パネル10は、キャビネット3に開閉可能に支持され、パネル10を開閉するための開閉部が設けられる。
空気調和機の運転時に、パネル10が開く。冷房運転時には、パネル10は、冷風を斜め上方向に導き、冷風が天井に沿って吹き出す。暖房運転時には、パネル10は、前方に向かって吹き出される温風を押え込み、温風を床面方向に導く。なお、冷房運転の初期時にも、冷風が床面方向に吹き出され、急速冷房が行われる。パネル10は、運転停止時には閉姿勢となり、吹出口5を覆って、キャビネット3と一体化する。
また、キャビネット3内において、熱交換器1の下方にドレンパン11が設けられ、熱交換器1を伝って流れ落ちてくる露を受ける。ドレンパン11は、吹出口5を形成するドレンパンユニット12に一体的に形成される。ドレンパンユニット12には、イオンを発生するイオン発生ユニット13が装着される。
空気調和機では、室内機に対して図示しない室外機が室外に設置されている。室外機には、圧縮機、熱交換器、四方弁、室外ファン等が内装され、これらと室内側の熱交換器1とによって冷凍サイクルが形成される。そして、冷凍サイクルを制御する制御装置が室内機に設けられる。マイコンからなる制御装置は、ユーザの指示および室温や外気温を検出する温度センサ等の各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍サイクルを制御し、冷暖房運転を行う。このとき、制御装置は、冷暖房運転に応じて開閉部を制御し、パネル10を開閉する。また、制御装置は、定期的にあるいはユーザからの指示により、フィルタ清掃装置を制御して、フィルタ7を移動させながら清掃する。
フィルタ清掃装置は、フィルタ7を移動させる移動部15と、フィルタ7を清掃する清掃部16と、フィルタ7から除去された塵埃を収容するダストボックス17とを備え、これらが、図3に示すように、ユニットフレーム18に一体的に設けられる。フィルタ7は、ユニットフレーム18に保持され、フィルタ7が移動するときには、フィルタ7はユニットフレーム18によりガイドされる。
ユニットフレーム18は、熱交換器1の前面から上面までを覆うように、キャビネット3に取り付けられ、キャビネット3に対して着脱可能とされる。ユニットフレーム18の前方に、開閉可能な前面パネル19が設けられる。前面パネル19は、キャビネット3に着脱可能に取り付けられる。前面パネル19は、キャビネット3の上部の軸周りに開閉し、前面パネル19が開いたとき、ダストボックス17が現れる。ダストボックス17は、ユニットフレーム18に着脱可能に装着されている。ダストボックス17を取り外したとき、フィルタ7の着脱が可能となる。
フィルタ7は、図4に示すように、目の細かい網部20と、網部20の周囲を取り囲む枠体21とから構成される。そして、網部20と枠体21とがPET等の合成樹脂により一体的に成形され、枠体21は前後対称かつ左右対称な形状とされる。また、網部20の形状も前後対称かつ左右対称とされる。したがって、前後左右対称なフィルタ7は、前後のいずれの方向からでもキャビネット3に装着可能とされる。
枠体21は、左右に位置する縦枠21aと前後に位置する横枠21bとから四角形の枠状に形成される。網部20の裏面に、補強のために縦リブ22aおよび横リブ22bがそれぞれ等間隔に形成されている。網部20の表面は、面一とされる。
縦枠21aに、移動部15の回転駆動されるピニオンに噛み合うラック24が形成される。ラック24は、フィルタ7の裏面側に凸、表面側では凹となるように形成される。また、ラック24は、縦枠21aの前端から後端にかけて形成され、前後いずれの方向からユニットフレーム18に装着されても、ピニオンに噛み合うようになっている。ラック24の凸部分の高さは、縦リブ22aよりも高く、横リブ22bの高さ以上とされる。縦枠21aおよび縦リブ22aは、横枠21bおよび横リブ22bよりも薄肉とされる。これにより、フィルタ7は、横方向の剛性を維持しながら、縦方向には可撓性を有し、フィルタ7を縦方向に屈曲させることができる。
四角形のフィルタ7の4隅が斜めに切り欠かれ、傾斜面25が形成される。傾斜面25は、縦方向に長く切り欠かれ、横方向には短く切り欠かれることによって形成される。なお、各隅の傾斜面25は同じ形状である。
フィルタ7は、表面を上にして、前側あるいは後側のいずれかの方向から装着される。そのため、横枠21bには、表裏と挿入方向を示すマーク26が設けられている。前後の横枠21bの表面に、「オモテ」と「挿入方向」といったマーク26が成形あるいは刻印により形成される。横枠21bの裏面には、「ウラ」といったマーク27が成形あるいは刻印により形成される。これによって、ユーザは、フィルタ7の表裏を間違えることなく、容易にキャビネット3にフィルタ7を挿入して装着することができる。なお、マークとして、上記のような語句に限らず、記号、絵を用いてもよい。
ユニットフレーム18は、図3、5に示すように、フィルタ7を保持するベース板30と、左右の側枠31とから形成される。ベース板30は、上面から前面にかけて湾曲し、平坦な下面を有する。ベース板30の左右両端に側枠31が一体的に立設される。ベース板30の湾曲部分は開口しており、ベース板30の左右方向の中央に、センタ枠32が設けられ、開口が2分割される。この開口に、縦横の桟33によって格子部34が形成される。格子部34は、熱交換器1に対向する位置にあり、フィルタ7を通過した空気が熱交換器1に向かって格子部34を通り抜ける。
ユニットフレーム18に、移動するフィルタ7をガイドする案内路35が形成される。図5に示すように、清掃時に、フィルタ7は、吸込口4と熱交換器1との間に装着された装着位置から下に向かって移動し、Uターンして、格子部34に沿って移動し、吸込口4と熱交換器1との間に達する。ユニットフレーム18の左右の側枠31およびセンタ枠32に、側面から見てσ形状のガイド溝36が形成され、ガイド溝36に、フィルタ7の縦枠21aがスライド可能に嵌り込む。このガイド溝36およびベース板30の格子部34によって、フィルタ7がUターンするように移動するための案内路35が、ユニットフレーム18の前面から上面にかけての空間に形成される。
移動部15は、フィルタ7のラック24に噛み合うピニオン40と、ピニオン40を回転駆動するステッピングモータ41と、フィルタ7の移動を補助するガイドローラ42とを有する。
ユニットフレーム18の側枠31の外面側にステッピングモータ41が取り付けられ、側枠31の内面側にピニオン40が回転可能に支持される。センタ枠32にも、ピニオン40が回転可能に支持される。ステッピングモータ41のモータ軸に取り付けられたギアを介してピニオン40に回転駆動力が伝達される。左右のピニオン40は、回転軸43によって連結される。回転軸43に、ガイドローラ42が取り付けられる。ピニオン40の回転に連動して、ガイドローラ42も回転する。なお、移動部15は、左右のフィルタ7に対応して、左右一対に設けられる。2つのステッピングモータ41は同期して駆動される。
ベース板30の下面に、ダストボックス17が装着される。ダストボックス17は、左右のフィルタ7に対してそれぞれ設けられる。図6に示すように、ダストボックス17は、フィルタ7から除去された塵埃を溜める集塵箱45、湾曲しながら移動するフィルタ7を押えるフィルタガイド46、フィルタ7の移動をガイドするガイドリブ47を備えている。
清掃部16は、フィルタ7に接触して、塵埃を掻き取る回転ブラシ50と、回転ブラシ50を回転駆動する清掃モータ51とを有する。回転ブラシ50は、ダストボックス17に着脱可能に設けられ、ダストボックス17に回転ブラシ50が一体化されている。
集塵箱45は、ガイドローラ42の下方に配置される。集塵箱45は、上面が開放された箱状に形成され、上面に塵埃が出入りする開口が形成される。この開口は通過するフィルタ7に面している。
集塵箱45の前側の上部に、フィルタガイド46が設けられる。フィルタガイド46の下部が集塵箱45の上部に差し込まれることにより、フィルタガイド46は集塵箱45に固定される。なお、フィルタガイド46は、集塵箱45に対して取り外し可能とされる。そして、フィルタガイド46は、ガイドローラ42の前方に位置して、ユニットフレーム18の前面に沿って移動するフィルタ7の前面を覆う。前面パネル19を開いたとき、フィルタ7はフィルタガイド46に隠される。したがって、前面パネル19が開かれてもフィルタ7が露出しないので、フィルタ7に付着した塵埃が飛散することを防げる。
フィルタガイド46のフィルタ7に対向する後面に、補助ガイドリブ48が形成される。補助ガイドリブ48は、案内路35のUターン部の前側部分に位置して、上下方向にガイドローラ42の外周面に沿って湾曲するように形成される。複数の補助ガイドリブ48が、左右方向に間隔をおいて配置される。
ガイドリブ47は、集塵箱45に開閉可能に設けられる。ガイドリブ47は、案内路35のUターン部の下側部分に位置して、前後方向に形成される。複数のガイドリブ47が左右方向に間隔をおいて配置される。左右方向の両側にあるガイドリブ47はピニオン40に対向し、中央にある複数、ここでは3つのガイドリブ47はガイドローラ42に対向し、各ガイドリブ47が集塵箱45に対して閉じた状態にあるとき、ガイドリブ47の上面が凹状に湾曲するように形成される。
ガイドリブ47の後端に、後枠55が左右方向に形成され、ガイドリブ47の前端には、前枠56が左右方向に形成され、各ガイドリブ47が前後の枠55、56によって一体的に連結される。これによって、各ガイドリブ47が一体化される。後枠55に軸57が突設され、集塵箱45の後側の上部に形成された軸孔に軸57が嵌め込まれる。ガイドリブ47は集塵箱45に回動可能に支持される。
ガイドリブ47が閉じた状態のとき、中央のガイドリブ47は開口を跨ぐように位置し、左右両側のガイドリブ47は、集塵箱45の左右方向の両側の側壁45aに対向し、各ガイドリブ47は移動するフィルタ7をガイドする。ガイドリブ47が開いた状態のとき、開口が開放される。
ガイドリブ47が閉じたとき、前枠56は、フィルタガイド46の傾斜した後面に密接する。そして、前枠56に、前後方向に延びたスリット59が複数形成され、各スリット59がガイドリブ47毎に配置される。ガイドリブ47が閉じるときに、補助ガイドリブ48がスリット59に入り込み、ガイドリブ47がスムーズに開閉できる。しかも、前枠56がフィルタガイド46に密接することにより、フィルタガイド46との隙間がなくなり、部材間の隙間に塵埃が詰まるといったことを防止できる。したがって、ダストボックス17を取り外して、ガイドリブ47を開いたときに、塵埃が飛散することはない。
また、前枠56の左右両側に、係止爪60が形成され、フィルタガイド46の左右両側に、挿入孔61が形成される。係止爪60が挿入孔61に挿入されたとき、係止爪60が挿入孔61の下縁に引っ掛かり、ガイドリブ47は集塵箱45に対して固定される。係止爪60を挿入孔61から引き抜くと、ガイドリブ47が開かれる。したがって、前枠56によって補助ガイドリブ48を挟み込むことにより、ガイドリブ47が左右方向に移動しない。このように、前枠56と係止爪60により、フィルタ7の清掃中、ガイドリブ47が左右方向および上下方向に動かないように、ガイドリブ47を固定することができる。
中央のガイドリブ47と補助ガイドリブ48とは、段差がないように連なっている。補助ガイドリブ48の後側端部とガイドリブ47の前側端部とが左右方向に並ぶことにより、両リブ47,48は前後方向に重なって連なる。ガイドリブ47の前後方向の両側の端部がY字状あるいはU字状の二股部65a,65bとされ、前側の二股部65aに、補助ガイドリブ48の後側端部が入り込むことにより、両リブ47,48が重なる。補助ガイドリブ48は、後側に向かって徐々に高さが低くなり、補助ガイドリブ48の後側端部の高さは、ガイドリブ47の前側端部の高さよりも低い。なお、左右両側におけるガイドリブ47は、補助ガイドリブ48よりも内側に位置している。両ガイドリブ47、48が左右方向に並ぶことにより、両ガイドリブ47,48は前後方向に重なる。これによって、補助ガイドリブ48からガイドリブ47は滑らかに連なり、上下方向の段差を生じないようにできる。
さらに、ユニットフレーム18にも、補助ガイドリブが設けられている。ベース板30の下面に、前後方向に補助ガイドリブが形成され、複数の補助ガイドリブが左右方向に配置される。補助ガイドリブは、案内路35のUターン部の後側部分に位置して、ガイドローラ42に対向している。補助ガイドリブはガイドリブ47に重なる。ガイドリブ47と補助ガイドリブとは滑らかに連なり、上下方向に段差はない。
このように、前側の補助ガイドリブ48、ガイドリブ47、後側の補助ガイドリブが組み合わされることにより、ガイドローラ42の半周以上を取り囲む一連のガイドリブが形成される。これらのガイドリブが、案内路35の一部を形成して、案内路35のUターン部において湾曲しながら移動するフィルタ7が案内路35から外れないようにガイドする。案内路35のUターン部において、フィルタ7はスムーズに回転ブラシ50に接触しながら通過する。
ここで、上記の各ガイドリブは、案内路35を移動するフィルタ7の縦枠21aあるいは縦リブ22aの位置に対応するように設けられている。各ガイドリブは、フィルタ7の縦枠21aあるいは縦リブ22aに接触し、網部20には接触しない。各ガイドリブは、回転ブラシ50によるフィルタ7の清掃を邪魔しない。
回転ブラシ50は、集塵箱45の開口に配置され、ガイドローラ42の下側に対向する。回転ブラシ50は、支軸70の外周に複数列のブラシ毛71が装着されたものである。ブラシ毛71の各列は、直線状とされ、軸方向(左右方向)に平行に並べられる。なお、ブラシ毛71の列は、左右方向に沿って螺旋状にしてもよく、ブラシ毛71の各列は平行とされる。
回転ブラシ50の支軸70の両側に、ハブ72が取り付けられ、ハブ72は支軸70を支持する。集塵箱45の左右の側壁45aの上部にU字状の軸受73が形成され、軸受73にハブ72が載置される。左右両側のガイドリブ47の下面に、円弧状に凹んだ当接部74が形成され、ガイドリブ47が閉じた状態にあるとき、当接部74がハブ72を上から押え込む。したがって、回転ブラシ50の支軸70が集塵箱45とガイドリブ47とによって挟み込まれることにより、回転ブラシ50はダストボックス17に回転可能に支持される。このように、回転ブラシ50の支持構造は簡単な構造となり、回転ブラシ50の着脱を容易に行える。ガイドリブ47を開くと、回転ブラシ50を集塵箱45から取り出すことができる。回転ブラシ50を簡単に取り外すことができるので、回転ブラシ50の掃除もすぐに行え、きれいな回転ブラシ50を使用できる。
図6に示すように、集塵箱45の開口に、回転ブラシ50を支持するための支持リブ75が設けられている。支持リブ75は、開口を前後方向に跨ぐように形成され、下向きに湾曲している。複数の支持リブ75が左右方向に配置される。ガイドリブ47が閉じたとき、各支持リブ75は、中央のガイドリブ47の下方に位置して、各ガイドリブ47と対向する。支持リブ75とガイドリブ47とは回転ブラシ50のブラシ毛71に接触する。支持リブ75とガイドリブ47とによって、回転ブラシ50が回転可能に挟まれる。なお、ブラシ毛71の先端は、ガイドリブ47よりも上方に突出する。したがって、回転ブラシ50はガイドリブ47に邪魔されずにフィルタ7に接触し、常にフィルタ7から塵埃を除去できる。
この支持リブ75により、回転ブラシ50にフィルタ7から負荷がかかっても、回転ブラシ50を下側から支えることができ、回転ブラシ50の撓みを防いで、フィルタ7から回転ブラシ50が離れることを防止できる。回転ブラシ50は、フィルタ7に確実に接触して、良好にフィルタ7の清掃を行える。また、支持リブ75は集塵箱45を補強する機能を有する。ダストボックス17を着脱するときに、集塵箱45に前後方向から負荷がかかっても、支持リブ75により集塵箱45の前後方向の変形が防止され、繰り返しダストボックス17を使用できる。
回転ブラシ50の支軸70は、集塵箱45の左右両側から外側に突出しており、支軸70の両端のハブ72にギア80が一体的に成型されている。ユニットフレーム18の側枠31の外側に、清掃モータ51が取り付けられ、清掃モータ51のモータ軸に取り付けられたギアが支軸70のギア80に噛み合う。また、センタ枠32に、中間ギアが設けられ、左右のダストボックス17のセンタ枠側にあるギア80が中間ギアと噛み合う。清掃モータ51は、左右方向における電装ボックスが配置された一側に設置される。清掃モータ51が駆動されると、一側の回転ブラシ50が回転し、この回転駆動力が中間ギアを介して他側の支軸70に伝達され、両側の回転ブラシ50が連動して回転する。
ダストボックス17は、ユニットフレーム18に対して着脱可能とされる。図3に示すように、フィルタガイド46の前面に、ロック部83が設けられている。ロック部83は左右一対に設けられる。ロック部83は、通常、ダストボックス17がユニットフレーム18から外れないように固定している。ユーザがロック部83を操作することにより、ダストボックス17をユニットフレーム18から取り外すことが可能となる。
また、集塵箱45の左右の側面にピン84が突設され、側枠31に、U字状に凹んだ位置決め部85が形成される。ピン84が位置決め部85に嵌まり込むことにより、ダストボックス17がユニットフレーム18に対して位置決めされる。このようにして、ダストボックス17は、ユニットフレーム18の定位置に装着される。
ダストボックス17がキャビネット3から取り外されると、案内路35の一部が開放され、フィルタ7をキャビネット3に対して出し入れすることができる。ここで、フィルタ7を取り外しやすくするために、フィルタ7をピニオン40から離すリフトアップ部材86が設けられている。
リフトアップ部材96は、ユニットフレーム18に上下動可能に設けられる。リフトアップ部材86は、ばねにより上昇するように付勢されている。リフトアップ部材86は、フィルタ7の左右の縦枠21aに当接して、フィルタ7の前側を持ち上げる。
ダストボックス17が取り外されると、ばねの弾性力によりリフトアップ部材86が、自動的に前方の斜め上に向かって上昇する。ユーザは、フィルタ7を掴んでスムーズに引き出すことができる。フィルタ7が引き出されるとき、フィルタ7がピニオン40に引っ掛かることはない。
フィルタ7を装着するとき、ユーザは、フィルタ7の縦枠21aを側枠31のガイド溝36に挿入する。フィルタ7が案内路35の後側まで挿入されると、フィルタ7は、装着位置に装着される。
ここで、フィルタ7の装着を検出するために、リミットスイッチ87がユニットフレーム18に設けられている。リミットスイッチ87は、図2,3に示すように、案内路35の後端の近傍に配置され、左右のフィルタ7に対してそれぞれ設けられる。
フィルタ7がキャビネット3に装着されるとき、フィルタ7は案内路35を後側に向かって移動する。フィルタ7が装着位置に達すると、リミットスイッチ87がフィルタ7を検知する。制御装置は、リミットスイッチ87からのオン信号によりフィルタ7が装着されたことを検出する。
フィルタ清掃装置がフィルタ7を清掃するとき、制御装置は、移動部15および清掃部16を作動させる。ステッピングモータ41が駆動され、ピニオン40とガイドローラ42が回転するまた、清掃モータ51が駆動され、回転ブラシ50が回転する。図5(a)に示すように、装着位置にあるフィルタ7は、案内路35を下方向に向かって移動を開始する。フィルタ7は、フィルタガイド46および複数のガイドリブに押えられて湾曲し、案内路35から外れないようにガイドされながら移動する。複数のガイドリブによってフィルタ7がガイドされるので、移動中のフィルタ7が前後方向あるいは左右方向に波打つようなことはなく、回転ブラシ50がフィルタ7に確実に安定して接触する。
図5(b)に示すように、フィルタ7がUターンするとき、回転ブラシ50がフィルタ7に当たり、塵埃が掻き取られ、集塵箱45に塵埃が溜まる。塵埃の除去時に、塵埃は飛散するが、回転ブラシ50の前側にフィルタガイド46が存在するので、飛散した塵埃はフィルタガイド46に遮られて、ダストボックス17の外部に塵埃が漏れ出ることはない。
図5(c)に示すように、フィルタ7が終点に達したとき、フィルタ7の後端は回転ブラシ50に到達している。フィルタ7の前端はリミットスイッチ87まで到達していない。このとき、ステッピングモータ41の回転が停止される。
ここで、フィルタ7が装着位置から移動したとき、リミットスイッチ87はオフする。制御装置は、リミットスイッチ87のオフ信号に基づいて、ステッピングモータ41のパルス数をカウントする。予め設定されたカウント数になると、制御装置はステッピングモータ41を停止する。このカウント数は、フィルタ7の後端が装着位置から終点である回転ブラシ50に到達するまでの距離に対応して設定される。
この後、ステッピングモータ41は逆回転され、フィルタ7は案内路35を戻る。フィルタ7が戻る途中においても、回転ブラシ50は駆動され、フィルタ7の清掃が行われる。フィルタ7の前端が回転ブラシ50を通過し、フィルタ7が装着位置に到達すると、リミットスイッチ87がフィルタ7を検知し、制御装置は、リミットスイッチ87のオン信号に基づいてステッピングモータ41および清掃モータ51を停止する。
回転ブラシ50は回転して、フィルタ7から塵埃を除去し、集塵箱45に塵埃を落下させる。しかし、回転ブラシ50のブラシ毛71に塵埃が絡みつくことがある。そこで、ブラシ毛71にからみついた塵埃を取り除くために、ダストボックス17に除塵体88が設けられる。図5,6に示すように、除塵体88は、フィルタガイド46の後面の下部に設けられている。フィルタガイド46の後面において、密接したガイドリブ47の前枠56よりも下側の平面が除塵体88とされる。このように、除塵体88はダクトボックス17の壁面、すなわちフィルタガイド46の後面の一部を利用して形成される。
除塵体88は、回転ブラシ50の前側に位置し、斜め下方向に向かって傾斜している。すなわち、除塵体88は、回転ブラシ50の回転方向に沿って回転ブラシ50に近づくように傾斜した傾斜面とされる。そして、除塵体88の先端が集塵箱45の開口に入り込んでいる。除塵体88の先端は、回転ブラシ50の支軸70の中心よりも上方に位置する。
除塵体88は、回転する回転ブラシ50に左右方向にわたって接触する。回転する回転ブラシ50のブラシ毛71の先端側が除塵体88に接触する。先端から2/3程度までの範囲の長さ、例えば1/3〜2/3の範囲の長さのブラシ毛71が除塵体88に接触するように、除塵体88と回転ブラシ50との距離が設定される。
図7,8に示すように、回転ブラシ50のブラシ毛71は、長尺の基布90にナイロン製の多数の毛材が植え込まれて形成される。そして、ブラシ毛71は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成される。基布90に、複数の孔が長手方向(軸方向)に等間隔に形成され、孔に毛材の束が植え込まれる。基布90は、回転ブラシ50の支軸70に形成された溝91に嵌め込まれる。
ブラシ毛71は、太い毛材92と細い毛材93とを組み合わせたものであり、太い毛材92は高弾性の毛材、細い毛材93は低弾性の毛材である。各毛材92,93の長さは同じである。なお、細い毛材93の径は、太い毛材92の径の1/2以下とされる。例えば、細い毛材93の径は38μm、太い毛材92の径は80μmとされる。1つの孔に植え込まれる1束において、太い毛材92の本数と細い毛材93の本数の割合は、1:2〜1:6とされる。例えば、太い毛材92が18本、細い毛材93が96本とされる。フィルタ7の網目サイズと毛材92,93の径および本数との関係では、1束における各毛材92,93の断面積の合計が1つの目の面積よりも大となるように、各毛材92,93の径および本数が設定される。例えば、網の1つの目に対して、細い毛材93が18本入る。なお、1つの目に入る太い毛材92は2本以下である。
そして、太い毛材92は細い毛材93よりも回転ブラシ50の回転方向上流側に配される。すなわち、回転方向において、細い毛材93の上流側には太い毛材92が常に存在する。回転方向における太い毛材92の位置はランダムとされる。なお、軸方向においては、太い毛材92と細い毛材93の配置には制約がなく、各毛材92,93をそれぞれ一列に並べる、各毛材92,93をランダムに一列に並べてもよい。
また、太い毛材92の色と細い毛材93の色が異なる。これにより、ブラシ毛71における太い毛材92の存在が一目でわかる。これにより、太い毛材92が含まれていない束を簡単に識別することができ、ブラシ毛71の不良品を排除できる。
フィルタ清掃装置が動作して、フィルタ7が清掃されるとき、回転ブラシ50は、装着位置から移動するときのフィルタ7の移動方向に対して逆方向に回転する。すなわち、前側から後側に向かう移動方向に対し、回転ブラシ50の回転方向は、後側から前側に向かう逆方向とされる。このように回転方向を設定することにより、移動するフィルタ7に対して、ブラシ毛71が抵抗となって、ブラシ毛71がフィルタ7に強く接触することになり、フィルタ7に付着した塵埃をからめ取りやすくなる。なお、一旦通り過ぎたフィルタ7が装着位置に戻るとき、フィルタ7の移動方向に対して回転ブラシ50の回転方向は順方向となる。回転ブラシ50はフィルタ7の移動の抵抗にならず、スムーズにフィルタ7を装着位置まで移動させることができる。
回転する回転ブラシ50のブラシ毛71が移動するフィルタ7に接触すると、ブラシ毛71は撓む。回転ブラシ50の移動に伴って、多数の細い毛材93は、フィルタ7の網のそれぞれの目に入り込み、フィルタ7からすぐに離れる。細い毛材93は網目を形成する線材に接触し、この線材に付着している小さな塵埃を取り除く。その結果、フィルタ7の塵埃はブラシ毛71に絡みついている。このようにして、ブラシ毛71がフィルタ7に付着した塵埃を掻き取る。
回転ブラシ50の回転によって、塵埃を掻き取ったブラシ毛71は、除塵体88の上側から下側に向かって接触する。ここで、除塵体88は、回転ブラシ50の回転方向の後側に向かうように傾斜している。そのため、除塵体88の上部は、除塵体88の下部よりも回転ブラシ50から離れている。回転してきた回転ブラシ50が除塵体88に近づくと、ブラシ毛71の先端がまず除塵体88に接触し、回転するにつれて、ブラシ毛71が徐々に除塵体88に押し付けられながら下がっていく。直立しているブラシ毛71が回転方向とは逆方向に撓む。ブラシ毛71に絡みついた塵埃は除塵体88にこすられて、ブラシ毛71の先端に向かって移動していく。
ブラシ毛71が除塵体88を通過すると、撓んだブラシ毛71が元に戻ろうとする反発力が生じる。すなわち、ブラシ毛71の根元側が先に除塵体88から離れる。このとき、ブラシ毛71に付着した塵埃がこすり取られる。一方、ブラシ毛71の先端側は、まだ除塵体88に接触している。さらに回転ブラシ50が回転して、ブラシ毛71の根元から除塵体88の先端までの距離がブラシ毛71の長さ以上になったとき、ブラシ毛71の先端が除塵体88を離れる。このとき、ブラシ毛71はほぼ横倒し状態になっている。ブラシ毛71が立ち上がろうとする反発力によって、ブラシ毛71の先端は弧を描いて下向きに移動する。ブラシ毛71は回転ブラシ50の回転速度よりも高速で移動し、ブラシ毛71の先端付近に絡みついた塵埃が下方に向かって弾き飛ばされる。また、反発力によるブラシ毛71の移動に伴って、ブラシ毛71全体に付着した塵埃が振り払われ、ブラシ毛71から塵埃が集塵箱45にはたき落とされる。
このようにブラシ毛71を除塵体88に接触させて強制的に変形させ、その反動を利用することにより、ブラシ毛71に絡みついた塵埃をふるい落として効率よく除去することができる。フィルタ7から除去した塵埃が回転ブラシ50に残らないので、回転ブラシ50が再度フィルタ7に接触しても、塵埃がフィルタ7に再付着することを防止できる。
ここで、ブラシ毛71を構成する太い毛材92と細い毛材93とでは弾性が異なる。すなわち、太い毛材92の反発力は細い毛材93の反発力より強い。そのため、太い毛材92の移動速度は細い毛材93の移動速度よりも速くなり、太い毛材92が細い毛材93を後側からはたく。細い毛材93に絡みついた塵埃は、この衝撃によって弾き飛ばされる。このようにして、回転ブラシ50から除去された塵埃が集塵箱45に落下する。
このような回転ブラシ50を用いることにより、細かい網目のフィルタ7であっても、ブラシ毛71が網の目に入り込み、小さい塵埃まで除去することができる。そして、回転ブラシ50に付着した塵埃を完全にダストボックス17にはらい落とすことができる。フィルタ7がきれいになるだけでなく、回転ブラシ50もきれいになり、常にフィルタ清掃装置の清掃性能を持続できる。
なお、除塵体88の先端が回転ブラシ50の軸中心よりも低い位置にある場合、ブラシ毛71の先端が除塵体88から離れたとき、ブラシ毛71の先端は水平方向に向かって移動することになる。そのため、弾き飛ばされた塵埃は、集塵箱45の後壁に当たる。一部の塵埃は舞い上がって、開口から集塵箱45の外部に飛び出してしまう。そのため、除塵体88の先端の位置を回転ブラシ50の軸中心よりも高い位置にすることにより、集塵箱45の底に向けて塵埃を弾き飛ばすことができる。したがって、除塵体88によって回転ブラシ50から除去された塵埃が集塵箱45の外部に漏れ出すことを防止できる。
除塵体88に接触するブラシ毛71の長さの範囲としては、ブラシ毛71が除塵体88を通り過ぎて、撓んだブラシ毛71が元に戻ろうとする反発力が生じ、ブラシ毛71の先端付近に付着した塵埃を下方に向かって弾き飛すことができるだけの長さであればよい。例えば、ブラシ毛71の先端から1/3の範囲の長さとしてもよい。これに応じて、除塵体88と回転ブラシ50との距離が設定される。
除塵体88の先端に向かってブラシ毛71がこすりながら移動する。除塵体88の先端は、常にブラシ毛71により清掃される状態となり、除塵体88の先端に塵埃が堆積することはない。そのため、除塵体88の先端を櫛歯状のように加工する必要もない。このように、除塵体88を簡単な構造で実現することができる。
(第2実施形態)
本実施形態の回転ブラシ50では、図9に示すように、回転方向の上流側から太い毛材92が配され、太い毛材92の下流側に細い毛材93が配される。その他の構成は第1実施形態と同じである。
このようなブラシ毛71の配置にすることにより、フィルタ7から塵埃を掻き取る機能とブラシ毛71から塵埃をはらい落とす機能とが明確に分けられる。したがって、それぞれの毛材92,93の機能を最大限発揮させることができる。
(第3実施形態)
本実施形態の回転ブラシ50では、図10に示すように、回転方向の最上流側および最下流側に太い毛材92が配され、中間に細い毛材93が配される。あるいは、図11に示すように、回転方向の最上流側および最下流側に細い毛材93が配され、中間に太い毛材92が配される。その他の構成は第1実施形態と同じである。
回転ブラシ50はダストボックス17に着脱可能とされる。回転ブラシ50が取り外された後、再びダストボックス17に装着される。このとき、回転ブラシ50が左右逆に装着されるおそれがある。そこで、このようなブラシ毛71の配置にすることにより、必ず細い毛材93の回転方向上流側に太い毛材92が位置する。したがって、回転ブラシ50の左右を気にせずに取り付けることができ、回転ブラシ50による効果が常に得られる。
(第4実施形態)
本実施形態の回転ブラシ50では、図12に示すように、細い毛材93が太い毛材92よりも長く、太い毛材92は細い毛材93の回転方向上流側に配される。その他の構成は第1実施形態と同じである。
回転ブラシ50がフィルタ7に接触したとき、細い毛材93が、フィルタ7の網の目の中に入って、フィルタ7の反対面に付着した塵埃まで掻き取る。太い毛材92はフィルタ7の表面をこすり、大きな塵埃を掻き取る。そして、回転ブラシ50のブラシ毛71が除塵体88に接触して撓んだ後、太い毛材92の反発力によりブラシ毛71に絡みついた塵埃がはらい落とされる。このようなブラシ毛71により、フィルタ7に付着した塵埃を残らず除去することができる。
(第5実施形態)
本実施形態の回転ブラシ50では、図13に示すように、太い毛材92を中心として、その周囲に細い毛材93が配される。太い毛材92は回転方向に沿って並べられる。その他の構成は第1実施形態と同じである。
このようなブラシ毛71の配置により、細い毛材93を密集させることができ、フィルタ7の網の目により多くの毛材93が入る。したがって、フィルタ7の網目をくまなく清掃することができる。また、撓んだ太い毛材92の反発力は、太い毛材92の周囲に配された細い毛材93に作用し、細い毛材93に絡みついた塵埃をはたき落とすことができる。
以上の通り、本発明の回転ブラシは、網状のフィルタ7から塵埃を除去して、ダストボックス17に塵埃をはたき落とすブラシ毛71を有する。ブラシ毛71は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成される。
これにより、弾性の異なるそれぞれの毛材の特性を活かして、フィルタ7からの塵埃の除去およびブラシ毛71に絡みついた塵埃の除去を効率よく行うことができる。
ブラシ毛71は、回転ブラシ50の軸方向に沿って設けられ、高弾性の毛材が低弾性の毛材よりも回転ブラシ50の回転方向上流側に配される。これにより、低弾性の毛材が先にフィルタ7から塵埃を掻き取ることができる。そして、高弾性の毛材が、塵埃が絡みついた低弾性の毛材を後側からはたくことができる。
ブラシ毛71は、細い毛材93と太い毛材92とが組み合わされて構成される。これにより、細い毛材93は、網の目が細かいフィルタ7に対しても塵埃を掻き取る機能を発揮できる。
本発明のフィルタ清掃装置は、網状のフィルタ7から塵埃を除去して、ダストボックス17にはたき落とすブラシ毛71を有する回転ブラシ50と、フィルタ7から除去した塵埃を収容するダストボックス17とを備える。回転ブラシ50のブラシ毛71は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成され、回転ブラシ50の回転により、フィルタ7から塵埃を掻き取ったブラシ毛71がダストボックス17に接触して撓み、撓んだ毛材が元に戻るときの反発力の強い高弾性の毛材が反発力の弱い低弾性の毛材をはたくように高弾性の毛材と低弾性の毛材とが配置される。
すなわち、高弾性の毛材は、低弾性の毛材よりも回転方向上流側に配される。あるいは、低弾性の毛材は、高弾性の毛材を中心として、その周囲に配される。
回転ブラシ50が回転して、ブラシ毛71がダストボックス17に接触して撓むことにより、高弾性の毛材は反発力を得ることができ、ブラシ毛71から塵埃をはたき落とす機能を有効的に発揮できる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記のフィルタ7およびフィルタ清掃装置は、空気調和機以外の空気清浄機、加湿機、除湿機に用いてもよい。
ブラシ毛71に用いる毛材の材質により、弾性を異ならせてもよい。例えば、低弾性の毛材がナイロン製とされ、高弾性の毛材がPETあるいはポリプロピレン製とされる。この場合、各毛材の径は同じである。また、毛材の材質を変えるとともに毛材の径を変えてもよい。これにより、高弾性、中弾性、低弾性といった弾性の異なる毛材を組み合わせることができる。