JP2016133258A - 回転ブラシ、フィルタ清掃装置および空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】細かい網目のフィルタ７からでも確実に塵埃を除去して、ダストボックス１７に塵埃を収容できるようにする。
【解決手段】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、高弾性である太い毛材９２と低弾性である細い毛材９３を組み合わせて構成される。回転ブラシ５０の回転により、ブラシ毛７１はフィルタ７から塵埃を掻き取った後、ブラシ毛７１がダストボックス１７に接触して撓む。反発力の強い、太い毛材９２が反発力の弱い、細い毛材９３をはたき、ブラシ毛７１に絡みついた塵埃がダストボックス１７にはたき落される。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和機等の吸込口に装着されるフィルタから塵埃を除去する回転ブラシと、この回転ブラシを備えたフィルタ清掃装置および空気調和機に関する。

空気調和機の室内機の吸込口に、フィルタが装着され、フィルタにより吸い込む空気から塵埃が除去される。最近では、このフィルタを移動させながら清掃するフィルタ清掃装置を搭載した空気調和機がある。フィルタ清掃装置は、回転ブラシを回転駆動して、フィルタを移動させながら清掃する。フィルタ清掃装置は、塵埃を収容するダストボックスを有しており、回転ブラシによってフィルタから除去した塵埃がダストボックスに溜められる。

回転ブラシは、ブラシ毛を有している。回転ブラシが回転することにより、ブラシ毛がフィルタに接触して、フィルタに付着した塵埃を除去する。このとき、ブラシ毛に塵埃が絡みつくことがある。ブラシ毛に塵埃が絡みついたまま回転ブラシが回転し、ブラシ毛がフィルタに接触すると、塵埃がフィルタに再付着するおそれがある。

このような塵埃の再付着を防ぐために、特許文献１に記載のフィルタ清掃装置では、回転ブラシから塵埃を剥離させるための除塵体が設けられる。回転ブラシが回転すると、除塵体の先端部に対して、ブラシ毛の根元部側から端部側にかけてブラシ毛が順次当接する。除塵体により、ブラシ毛が梳かれて、ブラシ毛の端部が除塵体から離れるときに、ブラシ毛から塵埃が剥離される。

特開２００８−１２８５３２号公報

ところで、フィルタは網状とされ、室内機の内部に塵埃が侵入するのを防ぐ。網目は、方形に限らず、円形、六角形などに形成されている。内部に侵入する塵埃を低減するために、目の細かいフィルタが使用される。フィルタの網の目が細かくなると、網の目に入るブラシ毛を構成する毛材が少なくなり、回転ブラシの塵埃除去性能が低下する。そこで、ブラシ毛の毛材を細くすれば、多数の毛材が網の目に入るようになり、フィルタの塵埃を確実に掻き取れる。しかし、ブラシ毛が除塵体に接触しても、ブラシ毛の弾性が低いので、ブラシ毛に絡みついた塵埃をはたき落とす能力が低下して、塵埃がブラシ毛に絡みついたままになる。

本発明は、上記に鑑み、細かい網目のフィルタからでも確実に塵埃を除去して、ダストボックスに収容できる回転ブラシを備えたフィルタ清掃装置および空気調和機の提供を目的とする。

本発明の回転ブラシは、フィルタから塵埃を除去して、ダストボックスに塵埃を収容するブラシ毛を有する回転ブラシであって、ブラシ毛は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成される。

高弾性の毛材と低弾性の毛材とが組み合わされて、回転ブラシのブラシ毛が構成される。高弾性の毛材は、撓んだ後、元に戻るときの反発力が低弾性の毛材よりも強い。低弾性の毛材は変形しやすく、フィルタの網の目に入りやすい。回転ブラシが回転して、低弾性の毛材が網状のフィルタの目に入り込んで塵埃を掻き取る。その後、高弾性の毛材が低弾性の毛材をはたくことにより、ブラシ毛に絡みついた塵埃がはたき落とされ、塵埃はダストボックスに収容される。

ブラシ毛は、回転ブラシ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の回転方向上流側に配される。低弾性の毛材が先にフィルタに接触して塵埃を掻き取る。そして、ブラシ毛が撓んだとき、高弾性の毛材の強い反発力によって、高弾性の毛材が低弾性の毛材を後ろからはたき、低弾性の毛材に絡まった塵埃がはたき落とされる。

ブラシ毛は、細い毛材と太い毛材とが組み合わされる。太い毛材は高弾性の毛材であり、細い毛材は低弾性の毛材である。また、細い毛材は、フィルタの網の目に入りやすく、網の目の隅まで届きやすい。そのため、多数の細い毛材が網の目に入り込んで塵埃をくまなく掻き取る。

本発明のフィルタ清掃装置は、フィルタから塵埃を除去して、ダストボックスに収容するブラシ毛を有する回転ブラシと、フィルタから除去した塵埃を収容するダストボックスとを備え、回転ブラシのブラシ毛は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成され、回転ブラシの回転により、フィルタから塵埃を掻き取ったブラシ毛がダストボックスに接触して撓み、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。

回転ブラシが回転して、ブラシ毛がフィルタから塵埃を掻き取る。さらに回転ブラシが回転すると、ブラシ毛がダストボックスに接触して撓む。ブラシ毛がダストボックスに接触することにより、ブラシ毛の反発力が生じる。高弾性の毛材が反発力を得ることにより、ブラシ毛から塵埃をはたき落とす機能が有効的に発揮される。この機能が有効になるように、高弾性の毛材は、低弾性の毛材をはたくことができる位置に配される。

本発明によると、弾性の異なる毛材の特性を利用することにより、回転ブラシにおけるフィルタから塵埃を掻き取る機能とブラシ毛に絡まった塵埃をはたき落とす機能とを存分に発揮させることができる。これによって、回転ブラシの清掃性能を高めたフィルタ清掃装置を実現することができる。

本発明の空気調和機の室内機の斜視図 室内機の断面図 フィルタ清掃装置のユニットフレームの斜視図 フィルタを示し、（ａ）表面の斜視図、（ｂ）裏面の斜視図 フィルタの清掃時におけるユニットフレームを示し、（ａ）清掃前のフィルタが装着位置にあるときの断面図、（ｂ）フィルタが移動中の断面図、（ｃ）フィルタが終点に達したときの断面図 回転ブラシを着脱するときのダストボックスを示す図 回転ブラシの清掃時の様子を示したダストボックスの断面図 第１実施形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛を示す図 第２実施形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛を示す図 第３実施形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛を示す図 他の形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛を示す図 第４実施形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛を示す図 第５実施形態の太さの異なる毛材を組み合わせたブラシ毛の上面図

（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。

３ キャビネット
４ 吸込口
７ フィルタ
１５ 移動部
１６ 清掃部
１７ ダストボックス
１８ ユニットフレーム
２０ 網部
４５ 集塵箱
５０ 回転ブラシ
７１ ブラシ毛
８８ 除塵体
９２ 太い毛材
９３ 細い毛材

Claims (5)

1. フィルタから塵埃を除去して、ダストボックスに塵埃を収容するブラシ毛を有する回転ブラシであって、ブラシ毛は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成されることを特徴とする回転ブラシ。
2. ブラシ毛は、回転ブラシ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の回転方向上流側に配されたことを特徴とする請求項１記載の回転ブラシ。
3. ブラシ毛は、細い毛材と太い毛材とが組み合わされたことを特徴とする請求項１または２記載の回転ブラシ。
4. フィルタから塵埃を除去して、ダストボックスに収容するブラシ毛を有する回転ブラシと、フィルタから除去した塵埃を収容するダストボックスとを備え、回転ブラシのブラシ毛は、弾性の異なる毛材を組み合わせて構成され、回転ブラシの回転により、フィルタから塵埃を掻き取ったブラシ毛がダストボックスに接触して撓み、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たことを特徴とするフィルタ清掃装置。
5. 請求項４記載のフィルタ清掃装置を搭載したことを特徴とする空気調和機。

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