(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が通過する風路内に前記空気の通過方向と交差する方向に間隔を空けて配列され、摩擦により帯電する複数の捕集板と、
前記捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有する複数のブラシと、
前記捕集板と前記ブラシとが相対移動するときの前記捕集板に対する前記ブラシの進行方向において、前記ブラシよりも前方側に設置され、前記捕集板が捕集した塵埃を前記捕集板から除去する塵埃詰まり防止装置と
を備える集塵デバイス。
【請求項２】
前記ブラシは、
前記塵埃詰まり防止装置と一体化され、前記ブラシ部を支持する連結部と、
前記ブラシ部および前記塵埃詰まり防止装置を前記捕集板に当てる加圧部材と
を有する請求項１に記載の集塵デバイス。
【請求項３】
前記ブラシ部が前記捕集板から受ける圧力が、前記塵埃詰まり防止装置が受ける圧力よりも大きい請求項２に記載の集塵デバイス。
【請求項４】
前記塵埃詰まり防止装置は、前記捕集板に近い側から遠い側に向けて拡がる傾斜面を有する傾斜部を備える請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
【請求項５】
前記塵埃詰まり防止装置は、表面に凹凸を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
【請求項６】
前記塵埃詰まり防止装置の表面は、０．０１μｍ以上および５μｍ以下の表面粗さである請求項５に記載の集塵デバイス。
【請求項７】
前記塵埃詰まり防止装置は、さらに、前記捕集板と前記ブラシとが相対移動するときの前記捕集板に対する前記ブラシの進行方向において、前記ブラシよりも後方側に設置される請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
【請求項８】
前記空気の流れに対して前記捕集板よりも下流側に設置され、前記捕集板を通過した前記塵埃を捕集するエアフィルタを備える請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の集塵デバイスを搭載した空気調和機。
【請求項１０】
摩擦により帯電し、塵埃を捕集する複数の捕集板、前記捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有する複数のブラシおよび前記捕集板に付着した前記塵埃を除去ずる塵埃詰まり防止装置とを備える集塵デバイスにおいて、
塵埃詰まり防止装置よりも前記捕集板側に突出した厚さの前記ブラシ部を、ブラシに設置する工程と、
前記ブラシ部を前記捕集板に押し当てて、前記ブラシ部および塵埃詰まり防止装置と前記捕集板との距離関係を調整する工程と
を有する集塵デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦によって静電気を発生させ、空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスおよび集塵デバイスを搭載した空気調和機並びに集塵デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電気を発生させて空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスがある。この種の集塵デバイスとして、空気の通過方向と交差する方向に互いに間隔を空けて配列された複数の捕集板と、捕集板間の隙間に差し込まれ、捕集板の表面に接触するように配置されたブラシとを備えたものがある（たとえば、特許文献１参照）。この集塵デバイスは、捕集板を回転させ、ブラシと捕集板とを相対的に移動させて、捕集板を摩擦させることにより、捕集板の表面に静電気を発生させ、捕集板間を通過する空気中に含まれる塵埃を静電的に捕集する。そして、集塵デバイスのブラシは、捕集板が捕集した塵埃を掻きおとす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２２７８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の集塵デバイスでは、捕集板の表面に捕集した塵埃の除去と捕集板の表面の摩擦帯電とを、同一のブラシにて同時に行う。このため、捕集板とブラシとの間に、掻き落とせなかった塵埃が詰まると、モーターなどの駆動部の負荷が過大になって、捕集板の移動速度が低下する。したがって、摩擦帯電量および集塵性能が低下する可能性があった。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するため、捕集板とブラシとの間の塵埃の詰まりを抑制することができる集塵デバイスおよび集塵デバイスを搭載した空気調和機並びに集塵デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る集塵デバイスは、空気が通過する風路内に空気の通過方向と交差する方向に間隔を空けて配列され、摩擦により帯電する複数の捕集板と、捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有する複数のブラシと、捕集板とブラシとが相対移動するときの捕集板に対するブラシの進行方向において、ブラシよりも前方側に設置され、捕集板が捕集した塵埃を捕集板から除去する塵埃詰まり防止装置とを備えるものである。【０００７】
また、本発明に係る空気調和機は、上述した集塵デバイスを搭載したものである。【０００８】
さらに、本発明に係る集塵デバイスの製造方法は、摩擦により帯電し、塵埃を捕集する複数の捕集板、捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有する複数のブラシおよび捕集板に付着した塵埃を除去ずる塵埃詰まり防止装置とを備える集塵デバイスにおいて、塵埃詰まり防止装置よりも捕集板側に突出した厚さのブラシ部を、ブラシに設置する工程と、ブラシ部を捕集板に押し当てて、ブラシ部および塵埃詰まり防止装置と捕集板との距離関係を調整する工程とを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、捕集板が捕集した塵埃が捕集板とブラシ部との間を通過する前に、塵埃を除く塵埃詰まり防止装置を備えることで、捕集板とブラシとの間での塵埃詰まりを抑制し、モーターなどの過負荷による捕集板の移動速度の低下を抑制することができる。このため、安定した摩擦帯電量および集塵性能を有する集塵デバイスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る集塵デバイスの斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板とにおける構成を説明する斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との関係を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る集塵デバイスの第１塵埃詰まり防止部５３における効果を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る集塵デバイス１の動作を説明するフローチャートを示す図である。
【図７】実施の形態２に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。
【図８】実施の形態２の集塵デバイス１における捕集板２の逆回転について説明する図である。
【図９】実施の形態３に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。
【図１０】実施の形態４に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。
【図１１】実施の形態５に係る集塵デバイスの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態に係る集塵デバイスおよび空気調和機について、添付図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、以下の説明において、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。さらに、理解を容易にするために、方向を表す用語（たとえば「右」、「左」、「前」、「後」など）などを適宜用いるが、説明のためのものであって、これらの用語により限定されるものではない。また、湿度および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態および動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
ここでは、図１〜図６を参照して、実施の形態１に係る集塵デバイスおよび集塵デバイスを搭載した空気調和機について説明する。図１は、実施の形態１に係る集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略を示す図である。ここで、図１および後述の各図に図示された白抜き矢印は、空気の流れを示している。
【００１３】
実施の形態１の空気調和機は、集塵デバイス１と熱交換換気装置１０とを備える。空気調和機は、家屋の室内の下がり天井２０内に収納されている。下がり天井２０とは、図１に示すように、天井の一部が下がっている領域を指す。室内美観の点から、図１のように下がり天井２０内に、空気調和機およびその他の空気調和機器などをまとめて収納する家屋も多い。空気調和機の設置スペースとして下がり天井２０を用いる場合、室内に設置する場合と比較して、一般的に、広い設置スペースを確保することができる。
【００１４】
図１において、室外の壁面には、室外給気口２１と室外排気口２２とが設けられている。また、下がり天井２０の室内側には、室内給気口２３と室内排気口２４とが設けられている。そして、下がり天井２０内には、給気風路３０と排気風路４０とが形成されている。給気風路３０は、室外空気を室外給気口２１から下がり天井２０内に取り入れて、室内給気口２３から室内に送風する風路である。排気風路４０は、室内空気を室内排気口２４から下がり天井２０内に取り入れて室外排気口２２から室外に排気する風路である。
【００１５】
そして、給気風路３０には、上流側から順に、集塵デバイス１と熱交換換気装置１０とが配置されている。また、排気風路４０に、熱交換換気装置１０が配置されている。給気風路３０において、室外給気口２１と室内給気口２３とは、集塵デバイス１と熱交換換気装置１０とを介してダクト３１で接続されている。また、排気風路４０において、室内排気口２４と室外排気口２２とは、熱交換換気装置１０を介してダクト４１で接続されている。
【００１６】
熱交換換気装置１０は、換気機能と空調補助機能とを有する換気装置である。換気機能とは、室外空気を室内へ給気し、室内空気を室外に排気する機能である。この換気機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は、給気風路３０において室外から室内に向けて空気を送風するファン（図示せず）と、排気風路４０において室内から室外に向けて空気を送風するファン（図示せず）とを有する。
【００１７】
また、空調補助機能とは、排気する室内空気から熱を回収し、回収した熱を、給気する空気へ与えることで、エアコンなどの室内温度を調整する機器の空調動作を補助する機能である。空調補助機能は、機器におけるエネルギー負担を軽減する機能であることから省エネルギー機能とも言える。この空調補助機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は排気風路４０を通過する空気と給気風路３０を通過する空気とを熱交換する熱交換器（図示せず）を備える。
【００１８】
集塵デバイス１は、室外給気口２１から下がり天井２０内に流入した室外空気中の塵埃を捕集するデバイスである。実施の形態１に係る集塵デバイス１の詳細について、以下において説明する。また、空気の流れに対して、集塵デバイス１の上流側と下流側となる位置には、それぞれ、通過する空気の塵埃濃度を検出するパーティクルセンサ１１ａおよびパーティクルセンサ１１ｂが設けられている。上流側のパーティクルセンサ１１ａは、室外空気中の塵埃濃度を検出する。また、下流側のパーティクルセンサ１１ｂは、塵埃除去後の空気中の塵埃濃度を検出する。パーティクルセンサ１１ａおよびパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれの検出信号は、後述の連携制御部２５に出力される。
【００１９】
空気調和機は、さらに、集塵デバイス１と熱交換換気装置１０との運転を連携させる連携制御部２５を備える。実施の形態１の連携制御部２５は、集塵デバイス１および熱交換換気装置１０と、それぞれ通信線を介して電気的に接続されている。また、連携制御部２５は、パーティクルセンサ１１ａおよびパーティクルセンサ１１ｂからの検出信号に基づいて、集塵デバイス１および熱交換換気装置１０の運転を制御する。連携制御部２５は、制御機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することができる。また、連携制御部２５は、あらかじめ定められた手順を有するソフトウェアを実行する、マイクロコンピュータなどを有する演算装置で構成することができる。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る集塵デバイスの斜視図である。また、図３は、実施の形態１に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板とにおける構成を説明する斜視図である。図３は、一対の捕集板２とブラシ３とを抽出して示したものである。さらに、図４は、実施の形態１に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との関係を示す図である。集塵デバイス１は、筐体１５内に、回転駆動する複数の捕集板２、複数のブラシ３およびダストボックス４が収納された構成を有する。ここで、矢印１２は、捕集板２における正回転方向を示す。
【００２１】
筐体１５は、吸入口１４ａと排出口１４ｂとを有する。筐体１５内には、吸入口１４ａから吸入された空気が排出口１４ｂから排気される風路１６が形成される。集塵デバイス１は、図１に示したように、空気調和機の給気風路３０に設けられている。このため、集塵デバイス１には、室外給気口２１から流入した室外空気が通過する。
【００２２】
捕集板２は、たとえば、厚さ１ｍｍで、直径３００ｍｍ、負の摩擦帯電傾向を有するＰＰ（Ｐｏｌｙ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の円状のプラスチック板である。ただし、捕集板２の材質は、ＰＰに限定されるものではなく、たとえば、塩化ビニル、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ  Ｔｅｔｒａ  Ｆｌｕｏｒｏ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの樹脂材でもよい。捕集板２は、筐体１５における室外空気の通過方向と交差する方向に、たとえば、３ｍｍの間隔を空けて複数配列され、捕集板２の中央部を貫通する第１シャフト８によって結合されて、全体が一体化されている。
【００２３】
ブラシ３は、捕集板２の表面を摩擦して、捕集板２の表面に静電気を帯電させるとともに、捕集板２で捕集した塵埃を掻きおとす。ブラシ３は、たとえば、厚さ１ｍｍのアルミニウムの長方形状の連結部３ａに、正の摩擦帯電傾向を有する、たとえば、ＰＡ６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６）繊維の不織布となるブラシ部３ｂを貼り付けて構成されている。ブラシ部３ｂは、連結部３ａに支持され、捕集板２の表面と接触して、摩擦する摩擦体となる。また、ブラシ部３ｂは、捕集板２の塵埃を掻きおとす。ブラシ部３ｂの材質は、ＰＡ６繊維に限定されるものではなく、たとえば、ナイロン、綿またはＰＡＮ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）繊維などを用いてもよい。
【００２４】
図３に示すように、ブラシ３の連結部３ａには、２つの取付穴が空けられ、各取付穴に第２シャフト９がそれぞれ挿入されて、各ブラシ３が結合され、固定される。ここで、摩擦体となるブラシ部３ｂにおける不織布の繊維は、カーボン、金属などが混ぜられて、導電性を有する方が望ましい。さらに、ブラシ部３ｂは、不織布状以外にも、はけ状、スポンジ状または板状などであってもよい。ここでは、捕集板２が負に帯電する例を示したが、捕集板２の材料をＰＡ６とするか、捕集板２の摩擦体の材料に負帯電傾向の強いＰＴＦＥを用いるなどして、捕集板２が正に帯電するようにしてもよい。
【００２５】
また、実施の形態１のブラシ３は、塵埃詰まり防止装置となる第１塵埃詰まり防止部５３をブラシ３の下部に備える。実施の形態１の第１塵埃詰まり防止部５３は、捕集板２の表面に対して垂直方向に向けられ、捕集板２に近接して取り付けられたアルミニウムを材料とする板である。実施の形態１の第１塵埃詰まり防止部５３は、ブラシ３の連結部３ａと一体になっている。ブラシ３の下部は、捕集板２が正回転方向に回転することにより、捕集板２に対してブラシ３が相対移動する際の進行方向の前方側になる。したがって、第１塵埃詰まり防止部５３は、ブラシ３のブラシ部３ｂよりも進行方向の前方側において、ブラシ部３ｂを通過する前に、捕集板２が捕集した塵埃を払い落とし、取り除くことができる。
【００２６】
ブラシ３は、ブラシ部３ｂが捕集板２の表面に接触するように捕集板２間の隙間に差し込まれ、捕集板２の下流側に配置されている。さらに、ブラシ３のブラシ部３ｂが捕集板２に向けて押し当てられ、当接するように、それぞれの連結部３ａの間には、樹脂リング状スペーサーなどの加圧部材５７が、第２シャフト９を通すように設置されている。
【００２７】
また、ブラシ３は、筐体１５内を通過する室外空気に対する通風抵抗が少なくなるように、室外空気の通過方向に沿った姿勢で捕集板２間に配置されている。この例では、ブラシ３は水平姿勢で配置されている。ブラシ３が、このように配置されることで、通風抵抗の低減に効果的である。また、各ブラシ３は、すべてアースと接続されている。ここで、ブラシ３は、捕集板２の一部に接し、捕集板２が回転することにより、捕集板２に対して、ブラシ３が相対的に移動して、捕集板２の全体と接することができる構成である。ブラシ３および第１塵埃詰まり防止部５３が、捕集板２の摩擦帯電と掃除とを両立するためには、ブラシ３および第１塵埃詰まり防止部５３の双方が、加圧部材５７に加圧されつつ、しっかりと捕集板２に当接または近接する必要がある。
【００２８】
図４は、捕集板２とブラシ３とを一対抽出して図示したものである。ここでは、実施の形態１の集塵デバイス１の製造方法について説明する。実施の形態１の集塵デバイス１の製造時においては、図４（ａ）に示すように、第１塵埃詰まり防止部５３よりも捕集板２側に突出する厚さのブラシ部３ｂを、ブラシ３の連結部３ａに設置する工程を行う。そして、図４（ｂ）に示すように、白抜き矢印の方向に加圧して、ブラシ部３ｂを、捕集板２に押し当てて、ブラシ部３ｂを押しつぶす工程を行う。ブラシ部３ｂを押しつぶすことで、突出したブラシ部３ｂだけでなく、第１塵埃詰まり防止部５３を捕集板２に近接させ、ブラシ部３ｂおよび第１塵埃詰まり防止部５３と捕集板２との距離関係を調整する。実施の形態１の集塵デバイス１では、ブラシ部３ｂの捕集板２への押し当てを、集塵デバイス１が有する複数のブラシ３について同様に行い、不織布であるブラシ部３ｂが押しつぶされ、捕集板２との接触および圧力が調整される。
【００２９】
図２に示すように、筐体１５内において、ブラシ３の下方には、捕集板２に付着してブラシ３で除去された塵埃などの塊である凝集体１７を回収するダストボックス４が配置されている。また、筐体１５内には、さらに、捕集板２を挟んで対向するように第１バッフル材１８および第２バッフル材１９が配置されている。第１バッフル材１８および第２バッフル材１９は、筐体１５内に流入した室外空気が捕集板２を通過するように整流するものである。第１バッフル材１８は、筐体１５の上面１５ａの内面側に配置される。第２バッフル材１９は、筐体１５の下面１５ｂの内面側に配置される。
【００３０】
また、集塵デバイス１は、筐体１５外にモーター６とモーター６の制御を行う駆動制御部７とを備える。モーター６は、第１シャフト８にギアを介して連結されており、モーター６の回転により、第１シャフト８が回転する。第１シャフト８が回転すると、第１シャフト８に固定された捕集板２が回転する。また、駆動制御部７は、集塵デバイス１が有する各機器の制御を行う。駆動制御部７は、マイクロコンピュータなどを有し、あらかじめ定められた手順に基づいて、機器の制御に係る処理を行う。また、駆動制御部７は、モーター６への通電を制御する通電制御装置（図示せず）を有し、モーター６の回転数を調整することができる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態１に係る集塵デバイス１の動作について説明する。集塵デバイス１を初めてまたは１ケ月以上の長期間停止した後での運転を行おうとする場合、捕集板２の表面に静電気を帯電させるための摩擦帯電動作を行う。このとき、集塵デバイス１の駆動制御部７からモーター６への命令を行って、捕集板２を回転させる。ここでは、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで２０秒間、正回転方向（図２の矢印１２の方向）に回転させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に負の静電気が発生する。捕集板２の回転が停止すると摩擦帯電が完了し、摩擦帯電動作が終了する。捕集板２の回転は、静電気が発生するように行えばよく、ここで示した回転速度および回転時間などは一例を示したに過ぎず、それらは、実使用条件などに応じて適宜設定すればよい。
【００３２】
そして、摩擦帯電動作後、室外空気が集塵デバイス１内に取り込まれると、室外空気は、第１バッフル材１８および第２バッフル材１９により整流されて捕集板２間の中心部を通過する。捕集板２間を室外空気が通過する際、室外空気中の塵埃５が、捕集板２の表面に発生した静電気によって捕集板２の表面に捕集される。
【００３３】
ここで、ブラシ３は、空気の通過方向に沿った姿勢で、たとえば、空気の通過方向に平行な姿勢で捕集板２間に配置されているため、捕集板２間を通過する室外空気の流れを大きく阻害せず、通風抵抗が小さい。よって、高い集塵性能を得ることができる。
【００３４】
また、集塵デバイス１の動作として、捕集板２の自動表面清掃および自動再帯電動作（以下、清掃兼帯電動作という）がある。清掃兼帯電動作では、まず、前述した初期の摩擦帯電動作と同様、集塵デバイス１の駆動制御部７からモーター６への命令により、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで２０秒間、正回転させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に付着した塵埃がブラシ３により払い落とされるとともに、捕集板２が摩擦帯電する。つまり、捕集板２の回転により、付着した塵埃の払い落としと捕集板２の摩擦帯電との両方が行われる。なお、ブラシ３の下部には塵埃の一部が凝集体１７となって付着し、凝集体１７が一定以上の大きさになると、重力で落下し、ブラシ３の下部に備えられたダストボックス４に回収される。
【００３５】
図５は、実施の形態１に係る集塵デバイスの第１塵埃詰まり防止部５３における効果を説明する図である。図５（ａ）に示すように、第１塵埃詰まり防止部５３を備えていない場合、使用とともに捕集板２とブラシ部３ｂとなる不織布との間に、掻き落とせなかった塵埃５の凝集体１７が徐々に詰まる。一方、図５（ｂ）に示すように、第１塵埃詰まり防止部５３を備える実施の形態１の集塵デバイス１においては、塵埃５は、ブラシ部３ｂとなる不織布の手前で、第１塵埃詰まり防止部５３により削ぎ落とされる。このため、捕集板２とブラシ部３ｂとなる不織布との間における塵埃５の詰まりを抑制することができる。
【００３６】
図６は、実施の形態１に係る集塵デバイス１の動作を説明するフローチャートを示す図である。次に、実施の形態１に係る集塵デバイス１の動作について、図６を用いて説明する。連携制御部２５は、集塵デバイス１の上述の初期の摩擦帯電動作が必要な場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、熱交換換気装置１０のファン（図示せず）を停止させた状態で、駆動制御部７に命令して、上述した初期の摩擦帯電動作を行わせる（ステップＳ２）。そして、初期の摩擦帯電動作が終了すると、換気を開始する。つまり、連携制御部２５は、熱交換換気装置１０のファン（図示せず）を運転させる（ステップＳ３）。これにより、室外から取り込まれた室外空気が集塵デバイス１を通過して室外空気中の塵埃が除去される。塵埃が除去された空気は、熱交換換気装置１０に供給される。熱交換換気装置１０に供給された室外空気は、室内排気口２４を介して熱交換換気装置１０に流入した室内空気と熱交換して熱回収し、室内給気口２３から室内に供給される。
【００３７】
連携制御部２５は、集塵デバイス１に配置されたパーティクルセンサ１１ａおよびパーティクルセンサ１１ｂのそれぞれからの検出信号に基づいて、集塵デバイス１の集塵性能の低下をチェックしている（ステップＳ４）。そして、連携制御部２５は、各検出信号に基づいて集塵デバイス１の集塵性能が低下していることを検知すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、熱交換換気装置１０のファン（図示せず）を停止させる（ステップＳ５）。ここで、集塵デバイス１の集塵性能が低下しているかどうかの検知に係る閾値などは、あらかじめ任意の値に定めることができる。このように、空気の流れを停止した状態で、集塵デバイス１に清掃兼帯電動作を行わせる（ステップＳ６）。清掃兼帯電動作により、捕集板２の集塵性能が復活すると、再び捕集板２で塵埃の捕集が行われる。以上のステップＳ３〜ステップＳ６の動作が、空気調和機の運転が停止されるまで繰り返される。
【００３８】
以上のように、実施の形態１の集塵デバイス１によれば、ブラシ３の近傍に、第１塵埃詰まり防止部５３を備え、捕集板２が捕集した塵埃を払い落とすようにした。このため、捕集板２とブラシ３との間での塵埃詰まりを抑制し、モーター６の過負荷による捕集板２の移動速度の低下を抑制することができる。したがって、安定した摩擦帯電量および集塵性能を有する集塵デバイス１および集塵デバイスを搭載した空気調和機を実現することができる。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態２に係る集塵デバイス１は、基本的には実施の形態１に係る集塵デバイス１と同様の構成を備える。実施の形態２の集塵デバイス１は、ブラシ３の上部に、塵埃詰まり防止装置となる第２塵埃詰まり防止部５４を備えている点および捕集板２を正回転した後、逆回転させる点で実施の形態１の集塵デバイス１とは異なる。以下、実施の形態２の集塵デバイス１が、実施の形態１の集塵デバイス１とは異なる点を中心に説明する。実施の形態２で説明されていない集塵デバイス１の構成は実施の形態１で説明したことと同様である。
【００４０】
図７は、実施の形態２に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。図７に示すように、実施の形態２の集塵デバイス１は、ブラシ３の下部に設置された第１塵埃詰まり防止部５３に加え、ブラシ３の上部に設置された、第２塵埃詰まり防止部５４を有する。ブラシ３の上部は、捕集板２が正回転したとき、捕集板２に対するブラシ３の進行方向に対し、ブラシ３よりも後方側になるとともに、捕集板２が逆回転することにより、捕集板２に対してブラシ３が相対移動する際の進行方向の前方側になる。
【００４１】
次に、実施の形態２に係る空気調和機の動作について説明する。ここでは、実施の形態１の集塵デバイス１と異なる動作を中心に説明する。また、駆動制御部７が動作の指示を行うものとして説明する。実施の形態１の集塵デバイス１では繰り返し使用することにより、自動表面清掃を行っていても、捕集板２とブラシ３との間に、僅かながら凝集体１７が詰まっていく可能性がある。捕集板２とブラシ３との間に凝集体１７が詰まると、凝集体１７は、捕集板２が回転する際の抵抗となる。このため、集塵デバイス１において、モーター６負荷が増大し、捕集板２の回転速度が低下する。
【００４２】
そこで、実施の形態２の集塵デバイス１は、凝集体１７の詰まりを解消する動作として、まず、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで２０秒間、正回転（図７の矢印１２方向の回転）させて捕集板２の摩擦帯電動作を行う。その後、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで、２０秒間、逆回転（後述する図８の矢印１２方向の回転）させる。ここで、捕集板２を逆回転させると、ブラシ３の下方にあった凝集体１７が、ブラシ３の上側に移動してダストボックス４に落下しない可能性がある。このため、捕集板２の逆回転を１回転未満とし、逆回転させすぎないようにする。
【００４３】
図８は、実施の形態２の集塵デバイス１における捕集板２の逆回転について説明する図である。捕集板２を逆回転させることで、凝集体１７が捕集板２とブラシ３との間から離脱し、重力により、ダストボックス４へ落下する。凝集体１７が重力により落下せず、捕集板２に張り付いたままの場合、凝集体１７は、図８に示されるように、捕集板２の回転に伴って、上側に移動するが、第２塵埃詰まり防止部５４が凝集体１７を削ぎ落とす。したがって、捕集板２のブラシ３との間に、再度、凝集体１７が進入することはない。捕集板２の回転が停止すると、摩擦帯電が完了し、摩擦帯電動作が終了する。ここで、実施の形態２では、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで２０秒間、正回転させた後、捕集板２を１［ｒｐｍ］の速さで２０秒間、逆回転する動作を示したが、正回転と逆回転とを行う速さおよび時間は、これに限定するものではなく、適宜変更してよい。
【００４４】
以上のように、実施の形態２の集塵デバイス１は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態２の集塵デバイス１では、捕集板２を逆回転させ、ブラシ３の上部に設置された第２塵埃詰まり防止部５４によって、捕集板２とブラシ３との間に僅かずつ詰まる凝集体１７を、外部に排出することができる。このため、捕集板２とブラシ３との間での塵埃詰まりを抑制し、モーター６の過負荷による捕集板２の移動速度の低下を抑制することができる。したがって、安定した摩擦帯電量および集塵性能を有する集塵デバイス１および集塵デバイスを搭載した空気調和機を実現することができる。
【００４５】
実施の形態３．
実施の形態３に係る集塵デバイス１は、基本的には実施の形態２に係る集塵デバイス１と同様の構成を備える。実施の形態３の集塵デバイス１は、ブラシ３の第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４が、それぞれの先端部分に、傾斜部５５を有する点で、実施の形態２の集塵デバイス１と異なる。以下、実施の形態３の集塵デバイス１が、実施の形態２の集塵デバイス１と異なる点を中心に説明する。実施の形態３で説明されていない集塵デバイス１の構成は、実施の形態１および実施の形態２で説明したことと同様である。
【００４６】
図９は、実施の形態３に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。図９に示すように、実施の形態３の集塵デバイス１の第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４は、それぞれ捕集板２に近い側の先端部分に傾斜部５５を備える。傾斜部５５は、図９のようにブラシ部３ｂの側面側から外側に向かい、約４５度の傾きの傾斜面を有する構造になっている。傾斜部５５を有する第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４が、捕集板２に対して相対移動して進行し、捕集板２の表面を擦ることで、塵埃５による捕集板２の汚れが傾斜部５５にのりあがる。傾斜部５５にのりあがった塵埃は、傾斜部５５の傾斜面に沿って移動する。このとき、帯電した捕集板２との距離が離れていくため、捕集板２の静電気力による引力を受け難くなり、捕集板２に再度付着せず、ダストボックス４に落下しやすくなる。ここで、実施の形態３の集塵デバイス１は、傾斜部５５の角度が４５度である例について説明したが、傾斜部５５の角度は、これに限定されず、適宜変更してよい。
【００４７】
以上のように、実施の形態３の集塵デバイス１は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態３の集塵デバイス１では、第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４が、それぞれ先端部分に傾斜部５５を有する。傾斜部５５が捕集板２から塵埃を擦り取って離すことで、高い塵埃除去性能を発揮することができる。このため、捕集板２とブラシ３との間での塵埃詰まりを抑制し、モーター６の過負荷による捕集板２の移動速度の低下を抑制することができる。したがって、安定した摩擦帯電量および集塵性能を有する集塵デバイス１および集塵デバイスを搭載した空気調和機を実現することができる。
【００４８】
実施の形態４．
実施の形態４に係る集塵デバイス１は、基本的には実施の形態３に係る集塵デバイス１と同様の構成を備える。実施の形態４の集塵デバイス１は、ブラシ３の第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４の傾斜部５５の表面に微細加工が施されている点で実施の形態３の集塵デバイス１と異なる。以下、実施の形態４の集塵デバイス１が、実施の形態３の集塵デバイス１とは異なる点を中心に説明する。実施の形態４で説明されていない集塵デバイス１の構成は、実施の形態１〜実施の形態３で説明したことと同様である。
【００４９】
図１０は、実施の形態４に係る集塵デバイスが有するブラシと捕集板との構成を説明する斜視図である。図１０に示すように、実施の形態４の集塵デバイス１の第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４の傾斜部５５は、表面粗さＲａが、０．０１μｍ以上および５μｍ以下の凹凸を有する微細加工が施された微細加工表面５６を有する。捕集板２を回転させたとき、捕集板２表面の塵埃が傾斜部５５にのり上がる。傾斜部５５の微細加工表面５６は、ロータス効果が働いており、塵埃が第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４の表面にファンデルワールス力で付着することを抑制する。このため、塵埃は、ダストボックス４に落下しやすくなる。
【００５０】
以上のように、実施の形態４の集塵デバイス１は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態４の集塵デバイス１では、第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４の傾斜部５５が微細加工表面５６を有する。そして、微細加工表面５６に働くロータス効果により、高い塵埃除去性能を発揮することができる。このため、捕集板２とブラシ３との間での塵埃詰まりを抑制し、モーター６の過負荷による捕集板２の移動速度の低下を抑制することができる。したがって、安定した摩擦帯電量および集塵性能を有する集塵デバイス１および集塵デバイスを搭載した空気調和機を実現することができる。
【００５１】
実施の形態５．
実施の形態５に係る集塵デバイス１は、基本的には実施の形態３に係る集塵デバイス１と同様の構成を備える。実施の形態５の集塵デバイス１は、エアフィルタ５２を備える点で、実施の形態１の集塵デバイス１と異なる。以下、実施の形態５の集塵デバイス１が、実施の形態１の集塵デバイス１とは異なる点を中心に説明する。実施の形態５で説明されていない集塵デバイス１の構成は、実施の形態１で説明したことと同様である。
【００５２】
図１１は、実施の形態５に係る集塵デバイスの構成を示す斜視図である。図１１に示すように、実施の形態５の集塵デバイス１は、筐体１５の下流側にある排出口１４ｂに、塵埃を捕集するエアフィルタ５２を備える。エアフィルタ５２として、ここでは、ＰＰのメルトブローン帯電不織布をプリーツ形状に成型したＨＥＰＡフィルタを用いる。ＨＥＰＡフィルタは、繊維密度が高く、高い塵埃捕集率を有する。
【００５３】
実施の形態５の集塵デバイス１のように、筐体１５の下流側にエアフィルタ５２を備えることで、捕集板２で空気中の塵埃などが除去された空気を、さらに清浄することで、高い集塵性能を得ることができる。
【００５４】
以上のように、実施の形態５の集塵デバイス１は、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに、実施の形態５の集塵デバイス１では、集塵デバイス１の捕集板２で塵埃などが除去された空気を、エアフィルタ５２でさらに清浄化することができ、高い集塵性能を得ることができる。ここで、エアフィルタ５２として用いるＨＥＰＡフィルタは、繊維密度が高く、捕集した塵埃により比較的早く目詰まりし、圧力損失が増大するため、数ヶ月毎にフィルタ交換などのメンテナンスが推奨されている。実施の形態５の集塵デバイス１は、空気の流れに対し、ＨＥＰＡフィルタの上流側に捕集板２を備えた構成である。このため、ＨＥＰＡフィルタの上流で塵埃を除去することで、ＨＥＰＡフィルタにおける塵埃負荷を低減することができる。これにより、ＨＥＰＡフィルタの目詰まりによる圧力損失の増加が緩やかとなる。このため、ＨＥＰＡフィルタのメンテナンス期間を延長することができ、高い集塵性能と長期間の集塵とを両立することができる。
【００５５】
実施の形態６．
前述した実施の形態１〜実施の形態５においては、それぞれ別の実施の形態として説明した集塵デバイス１および空気調和機の特徴的な構成を、適宜組み合わせて構成してもよい。
【００５６】
また、実施の形態１〜実施の形態５においては、ブラシ３が、捕集板２の下流側から上流側に向けて、捕集板２間の隙間に差し込まれた構成を示したが、これに限定するものではない。たとえば、ブラシ３が、捕集板２の上流側から下流側に向けて、捕集板２の隙間に差し込まれた構成としてもよい。この構成の場合、ダストボックス４も同様にブラシ３の下方に配置すればよい。
【００５７】
さらに、実施の形態１〜実施の形態５においては、第１塵埃詰まり防止部５３がアルミ板である例を示したが、材料について限定するものではない。たとえば、ゴムなどの樹脂を用いてもよい。材料は限定されない。
【００５８】
そして、上述した実施の形態においては、第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４が、ブラシ３の連結部３ａと一体である例を示したが、必ずしも一体である必要はない。たとえば、第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４は、独立した塵埃詰まり防止装置として、ブラシ３の近傍に備えるようにしてもよい。ただし、第１塵埃詰まり防止部５３および第２塵埃詰まり防止部５４をブラシ３から独立して備える場合においても、前述したように、ブラシ部３ｂとなる不織布の厚さを塵埃詰まり防止装置より突出させる。そして、不織布を捕集板２に押し当て、不織布を押しつぶすことで、塵埃詰まり防止装置とブラシ３との双方が捕集板２に近接するように調整される構成となることが好ましい。
【符号の説明】
【００５９】
１  集塵デバイス、２  捕集板、３  ブラシ、３ａ  連結部、３ｂ  ブラシ部、４  ダストボックス、４ａ  先端部、５  塵埃、６  モーター、７  駆動制御部、８  第１シャフト、９  第２シャフト、１０  熱交換換気装置、１１ａ，１１ｂ  パーティクルセンサ、１２  矢印、１４ａ  吸入口、１４ｂ  排出口、１５  筐体、１５ａ  上面、１５ｂ  下面、１６  風路、１７  凝集体、１８  第１バッフル材、１９  第２バッフル材、２０  下がり天井、２１  室外給気口、２２  室外排気口、２３  室内給気口、２４  室内排気口、２５  連携制御部、３０  給気風路、３１，４１  ダクト、４０  排気風路、５２  エアフィルタ、５３  第１塵埃詰まり防止部、５４  第２塵埃詰まり防止部、５５  傾斜部、５６  微細加工表面、５７  加圧部材。
【要約】
集塵デバイスは、空気が通過する風路内に空気の通過方向と交差する方向に間隔を空けて配列され、摩擦により帯電する複数の捕集板と、捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有する複数のブラシと、捕集板とブラシとが相対移動するときの捕集板に対するブラシの進行方向において、ブラシよりも前方側に設置され、捕集板が捕集した塵埃を捕集板から除去する塵埃詰まり防止装置とを備えるものである。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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