JP4645059B2 - フィルター装置及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、フィルターの清掃を自動的に行うようにしたフィルター装置及びそれを用いた空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機等に使用されるフィルター装置においては、空気調和機の本体内部へ埃が侵入するのを防ぐために、熱交換器の前面にエアフィルターが設けられ、このエアフィルターは、付着した塵埃を手や電気掃除機で清掃できるように、着脱自在となっていた。このようなフィルター装置では、エアフィルターを頻繁にメンテナンスする必要があるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にエアフィルターが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下し、空調能力が低下して消費電力の増大につながるといった問題があった。

この問題を解決し、エアフィルターのメンテナンスの手間を低減する為に、帯状のエアフィルターを備え、そのエアフィルターに付着した塵埃をブラシにて定期的に清掃する自動清掃装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−９９４７９号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ブラシとエアフィルターが互いにこすられるためブラシに塵埃が絡みついたり、ブラシが摩耗もしくは変形して清掃機能が低下するなどの課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エアフィルターの表面をブラシなどの消耗部品を用いることなく、自動吸引清掃ができる使用勝手の良いフィルター装置及びそれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のフィルター装置は、フィルター桟とそのフィルター桟に一体に形成されたネットとからなり塵埃を捕集するエアフィルターと、前記エアフィルターの上流側表面に沿って移動可能でかつ前記エアフィルターで捕集された塵埃を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備え、前記フィルター桟を縦桟と横桟で形成し、前記横桟のみの前記吸引ノズル側の面に、前記縦桟および前記横桟の前記吸引ノズル側の面よりも前記吸引ノズル側に突出したリブを設けたもので、ブラシなどの消耗部品を用いることなく、エアフィルター上の塵埃を自動吸引清掃できるとともに、リブにより横桟が変形しにくくなるので、エアフィルターと吸引ノズルとの隙間を常に一定に保つことができ、エアフィルター上の塵埃の良好な吸引清掃を行うことができる。

又、本発明の空気調和機は、熱交換器と、前記熱交換器の下流側に配されたファンと、前記熱交換器の上流側に配された請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルター装置を備えたもので、エアフィルターに付着した塵埃を自動で確実に吸引清掃することができる空気調和機を提供することができる。

本発明のフィルター装置は、空気調和機のエアフィルターに付着した塵埃を、ブラシなどの消耗部品を用いることなく吸引ノズルにより、確実に自動吸引清掃することができる。

第１の発明は、フィルター桟とそのフィルター桟に一体に形成されたネットとからなり塵埃を捕集するエアフィルターと、前記エアフィルターの上流側表面に沿って移動可能でかつ前記エアフィルターで捕集された塵埃を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備え、前記フィルター桟を縦桟と横桟で形成し、前記横桟のみの前記吸引ノズル側の面に、前記縦桟および前記横桟の前記吸引ノズル側の面よりも前記吸引ノズル側に突出したリブを設けたもので、ブラシなどの消耗部品を用いることなく、エアフィルター上の塵埃を自動吸引清掃できるとともに、リブにより横桟が変形しにくくなるので、エアフィルターと吸引ノズルとの隙間を常に一定に保つことができ、エアフィルター上の塵埃の良好な吸引清掃を行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のエアフィルターを複数の平面で形成したもので、エアフィルターのネットの凹凸を少なくすることができるため、エアフィルターに付着した塵埃を確実に吸引清掃することが可能となる。

第３の発明は、特に、第２の発明の隣り合う平面と平面の接合部に設けた横桟の角部に丸みを設けたもので、フィルター桟とネットとの一体成形性を良くするとともに、吸引ノズルの吸引性能を向上させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のエアフィルターを少なくとも２つに分割して構成したもので、金型が小型化されて投資額が軽減されるので、安価なフィルター装置を提供することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の吸引ノズルのエアフィルターに相対する面の両側角部に前記吸引ノズルの縦方向に沿ってＣカット又は丸みを施したもので、吸引ノズルの移動時に、その角部でエアフィルター上の塵埃を削る事がないので、エアフィルターに付着した塵埃を前記吸引ノズルで確実に吸いこむことができ、より良好な吸引清掃が可能となる。

第６の発明は、熱交換器と、前記熱交換器の下流側に配されたファンと、前記熱交換器の上流側に配された請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルター装置を備えたもので、エアフィルターに付着した塵埃を自動で確実に吸引清掃することができる空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルター装置を示す斜視図で、図２は、同エアフィルター装置のエアフィルターの斜視図、図３は同フィルター装置の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）、図４は吸引ノズルの断面図である。

図１において、フィルター装置は、空気調和機の熱交換器（図示せず）等に流入する空気に含まれる塵埃を除去するエアフィルター２と、フィルターワク１に支持固定され、エアフィルター２の表面に沿って移動可能な吸引ノズル３から構成されている。エアフィルター２は、図２に示すように、熱交換器の形状に沿って、３面以上の平面で構成されると共に、吸引ノズル３は、フィルターワク１の上下端に設置されたガイドレール４により、エアフィルター２の上流側表面と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができる。

エアフィルター２上に付着した塵埃はこの吸引ノズル３より吸引される。さらに、吸引ノズル３には吸引ダクト５の一端が連結され、吸引ダクト５の他端は吸引装置６に連結されている。吸引ダクト５は、吸引ノズル３の左右方向の移動に差し支えないように折り曲げ可能なダクトで形成されている。さらに、吸引装置６には、排気ダクト７の一端が連結され、排気ダクト７の他端は室外に解放され、吸引ノズル３により吸引されたエアフィルター２上の塵埃は吸引ダクト５、吸引装置６、排気ダクト７を経由して室外へ排出されるようになっている。

また、吸引ノズル３は、図３に示すように、吸引した風の流通路を構成するノズル８と、ノズル８を囲むように設けられたフィルム９と、フィルム９を支持して駆動力を伝えるギヤ１４と、フィルム９を支持して円滑に駆動させるためのローラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃから構成されている。ノズル８のエアフィルター２に対向する面には、エアフィルター２の縦長さに相当する長さでスリット状のノズル開口部１０が設けてある。

一方、フィルム９はループ状に形成され、ノズル開口部１０を覆うようにノズル８の外周に巻き付けられ、エアフィルター２側の面は、ノズル開口部１０に相当する開口部１６が設けられたフィルムガイド１７で支持されている。フィルム９にはスリット状の吸引孔１１が設けてあり、吸引孔１１の位置がノズル開口部１０に相対する位置に取り付けられている。フィルム９の両端には等間隔の駆動穴９ａが設けられており、ステッピングモーター（図示せず）を連結したギヤ１４が、駆動穴に噛み合わさることによってフィルム９は上下方向のいずれにも自在に駆動できるようになっている。

上記構成による空気調和機の動作、作用は以下の通りである。

吸引装置６によって吸引される空気は、フィルム９の吸引孔１１に絞られて集中することとなるので、少ない風量でも吸引孔１１部分では強い風速を発生させることが可能となる。すなわち、小出力で強い吸引力を発揮することが可能となる。この強い吸引力で吸引されたエアフィルター２上の塵埃は、吸引孔１１からノズル開口部１０を経てノズル８内部に入り、さらに吸引ダクト５、吸引装置６、排気ダクト７を経由して室外へ排出される。そして、吸引ノズル３を左右に駆動する毎に、フィルム９に設けた吸引孔１１を上下させることにより、エアフィルター２全面を吸引清掃することが可能となる。

このとき、吸引清掃を確実に行うには、吸引ノズル３とエアフィルター２との隙間を一定に保つことが重要となる。しかしながら、図２に示すように、エアフィルター２は樹脂のフィルター桟２ａに樹脂繊維のネット２ｂを一体成形したものであるため、変形し易い素性を持っている。

この変形により隙間が減少すると、エアフィルター２に付着した塵埃が吸引ノズル３で吸引される前に、吸引ノズル３に接触して削ぎ落とされてしまうため、吸引孔１１から吸引され無くなってしまう。そこで、図２、図３に示すようにエアフィルター２の横桟２ｃの数箇所に断面略半円状のリブ１８を設けることで、一定の隙間を得ることができ、吸引ノズル３がエアフィルター２に付着した塵埃と直接接触することを防ぐことができるため、吸引孔１１から良好な吸引清掃が行える。

また、エアフィルター２は熱交換器の形状に沿って、３面以上の平面で構成したことにより、エアフィルター２のネット２ｂの凹凸を少なくすることができるため、吸引ノズル３との隙間をさらに一定に保つことができ、エアフィルター２に付着した塵埃を確実に吸引清掃することが可能となる。

また、図３、図５に示すように、エアフィルター２の隣り合う平面と平面の接合部に設けた横桟２ｃの角部にＲ（丸み）を施すようにすれば、横桟２ｃとネット２ｂの一体成形性を良くするとともに、吸引ノズル３においてはＲ形状にすることでフィルム９の摺動性とシール性を良くすることができるため、吸引性能の向上が図れる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態におけるフィルター装置のエアフィルターの斜視図である。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図６に示すようにエアフィルター２を２分割で構成することにより、成形時に使用する成形機の容量を小さくすることができるため、金型投資額が低減され低コストでフィルター装置を提供することができる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態におけるフィルター装置の吸引ノズルの断面図である。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、エアフィルター２に相対するフィルムガイド１７の両端の角部１９にノズル８の縦方向に沿ってＣカットを施したものである。これにより吸引ノズル３の左右方向での移動時に、エアフィルター２に付着した塵埃が吸引ノズル３のフィルムガイド１７の端部に引っ掛かることがなく、吸引孔１１までスムーズに誘い込むことができるため、より良好な吸引清掃が可能となる。

また、図８のように、上記Ｃカットに換えて、角部１９を円弧状にして丸みをつけても同様の効果を得ることができる。

また、特に図示しないが、熱交換器と、前記熱交換機の下流側に設けられたファンを備えた空気調和機において、前記熱交換器の上流側に、上記実施の形態で述べたフィルター装置を搭載すれば、エアフィルター２に付着した塵埃を自動で確実に吸引清掃し、廃棄することができる極めて使用勝手の良い空気調和機を提供できるものである。

以上のように、本発明にかかるフィルター装置及び空気調和機は、ブラシなどの消耗部品を使用することなく、エアフィルターに付着した塵埃の除去が自動で行われ、極めて使用勝手がよいので、エアフィルターを用いた、換気装置、空気清浄機、送風装置にも広く適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるフィルター装置の斜視図 同エアフィルター装置のエアフィルターの斜視図 同フィルター装置の断面図（図１のＡ−Ａ断面図） （ａ）同フィルター装置の吸引ノズルの断面図、（ｂ）図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図 他の例を示すフィルター装置のエアフィルターの斜視図 本発明の実施の形態２におけるフィルター装置のエアフィルターの斜視図 本発明の実施の形態３におけるフィルター装置の吸引ノズルの断面図 他の例を示すフィルター装置の吸入ノズルの断面図

１ フィルターワク
２ エアフィルター
２ａ フィルター桟
２ｂ ネット
２ｃ 横桟
２ｄ 縦桟
３ 吸引ノズル
４ ガイドレール
５ 吸引ダクト
６ 吸引装置
７ 排気ダクト
８ ノズル
９ フィルム
１０ ノズル開口部
１１ 吸引孔
１５ａ ローラー
１５ｂ ローラー
１５ｃ ローラー
１６ 開口部
１７ フィルムガイド
１８ リブ

Claims (6)

1. フィルター桟とそのフィルター桟に一体に形成されたネットとからなり塵埃を捕集するエアフィルターと、前記エアフィルターの上流側表面に沿って移動可能でかつ前記エアフィルターで捕集された塵埃を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備え、前記フィルター桟を縦桟と横桟で形成し、前記横桟のみの前記吸引ノズル側の面に、前記縦桟および前記横桟の前記吸引ノズル側の面よりも前記吸引ノズル側に突出したリブを設けたことを特徴とするフィルター装置。
2. エアフィルターを複数の平面で形成したことを特徴とする請求項１記載のフィルター装置。
3. 隣り合う平面と平面の接合部に設けた横桟の角部に丸みを設けたことを特徴とする請求項２記載のフィルター装置。
4. エアフィルターを少なくとも２つに分割して構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルター装置。
5. 吸引ノズルのエアフィルターに相対する面の両側角部に前記吸引ノズルの縦方向に沿ってＣカット又は丸みを施したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルター装置。
6. 熱交換器と、前記熱交換器の下流側に配されたファンと、前記熱交換器の上流側に配された請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルター装置を備えた空気調和機。

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