(57)【要約】【課題】空気を濾過するフィルタを有する機器において、十分な塵埃除去効果が得られるとともに、消費電力を増加させずにフィルタ清掃の手間を低減する塵埃除去装置を提供し、長期間にわたってフィルタ本来の性能を維持することを目的とする。【解決手段】プレフィルタ４の表面に接触して塵埃を除去する除塵体１１と、プレフィルタ４に衝撃を与えるための衝撃付与手段１２とを備え、除塵体１１の駆動によって衝撃付与手段１２が衝撃を与えるという構成にしたことにより、衝撃付与手段１２がプレフィルタ４の深部や隙間に付着した塵埃を表面に浮かび上がらせ、除塵体１１が表面に浮かび上がった塵埃を除去することができるので、プレフィルタ４の清掃の手間を低減しながら塵埃の除去効率を高めることができる。また、衝撃付与手段１２の駆動に他の駆動手段を必要としないので、消費電力を増加させない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の塵埃を捕集するためのフィルタと、
前記フィルタの表面に接触して前記フィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、
前記除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、
前記フィルタに衝撃を与えてフィルタ内に付着した塵埃を浮き上がらせるための衝撃付与手段とを備え、
前記除塵体の駆動によって前記衝撃付与手段が前記フィルタに衝撃を与えることを特徴とする塵埃除去装置。
【請求項２】
空気中の塵埃を捕集するためのフィルタと、
前記フィルタの表面に接触して前記フィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、
前記除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、
前記フィルタに衝撃を与えてフィルタ内に付着した塵埃を浮き上がらせるための衝撃付与手段とを備え、
前記衝撃付与手段を駆動する凸部を前記除塵体に設け、
前記除塵体が回転することで前記凸部と前記衝撃付与手段が接触して、
前記衝撃付与手段が前記フィルタに衝撃を与えることを特徴とする塵埃除去装置。
【請求項３】
凸部は除塵体の回転方向に複数個備えられていることを特徴とする請求項２に記載の塵埃除去装置。
【請求項４】
凸部の先端を曲面形状にすることを特徴とする請求項２または３に記載の塵埃除去装置。
【請求項５】
衝撃付与手段はフィルタと衝突する平面板を備え、
前記平面板は前記衝撃付与手段の先端部に設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の塵埃除去装置。
【請求項６】
平面板のフィルタと接触する側の面に凹凸を設けたことを特徴とする請求項５に記載の塵埃除去装置。
【請求項７】
衝撃付与手段は凸部と接触するアームを備え、
前記アームは除塵体側先端で屈曲していることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の塵埃除去装置。
【請求項８】
除塵体の表面に傾斜パイル地を備えることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の塵埃除去装置。
【請求項９】
除塵体に塵埃を掻き出すための刺毛部材を備えることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の塵埃除去装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の塵埃除去装置を備え、
吸込口と吹出口が開口した本体ケースと、
前記本体ケース内に設けられ、粗塵や埃を除去するプレフィルタを有する空気清浄手段と、
前記吸込口、前記空気清浄手段、前記吹出口の順に空気が通過する空気清浄経路と、
前記空気清浄経路に送風する送風手段を備えた空気清浄装置。
【請求項１１】
請求項１０の空気清浄装置の空気清浄経路内に加湿手段を備えた加湿機能付き空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に空気中に含まれる塵埃を分離、除塵するフィルタに付着した塵埃を除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の塵埃除去装置はブラシを用いてゴミを掻き取るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その塵埃除去装置について図８を参照にしながら説明する。図８に示すように、清掃装置１０１は箱状の筐体１０２と筐体１０２の一端寄両壁に回転自在に柩支されたロール状のブラシ１０３と、筐体１０２内のブラシ１０３を除いた他端側に形成されたダストボックス１０４と、ダストボックス１０４の開口部を回動して閉鎖自在とする蓋１０５と、筐体１０２における蓋１０５とは反対側の上部内面に先端がブラシ１０３の表面と接触するように取り付けられたゴミ掻き取り装置１０６を備えたものである。フィルタ表面で清掃装置１０１を動かすと、ブラシ１０３が回転し、ブラシ１０３の回転によりフィルタ表面の塵埃は蓋１０５の傾斜面部１０７に案内されて、掃き上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の塵埃除去装置では、フィルタに摺動するブラシの圧接力によって、フィルタ表面に付着した塵埃の一部を線材と線材の間や三次元的に積層されたフィルタの深部に擦り込んでしまうため、フィルタを目詰まらせてしまい、十分な塵埃除去効果を得られず、本来の性能を発揮しにくくなるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、フィルタに衝撃を与え、フィルタ内に付着した塵埃を浮かび上がらせることにより、除塵体で十分な塵埃除去効果を得られるとともに、衝撃の付与を除塵体の動きに連動させることにより、衝撃付与のための消費電力を増加させない塵埃除去装置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】
【０００７】
そして、この目的を達成するために、本発明は空気中の塵埃を捕集するためのフィルタと、前記フィルタの表面に接触して前記フィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、前記除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、前記フィルタに衝撃を与えてフィルタ内に付着した塵埃を浮き上がらせるための衝撃付与手段とを備え、前記除塵体の駆動によって前記衝撃付与手段が前記フィルタに衝撃を与えることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィルタの表面に接触して前記フィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、前記除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、前記フィルタに衝撃を与えてフィルタ内に付着した塵埃を浮き上がらせるための衝撃付与手段とを備え、前記除塵体の駆動によって前記衝撃付与手段が前記フィルタに衝撃を与える構成にしたことにより、塵埃を擦り込むことなくフィルタの清掃ができ、長期間にわたってフィルタ本来の性能を維持することができるという効果を得ることができる。また、衝撃付与手段を動作する他の駆動手段を必要としないので、簡素かつコンパクトな方法でフィルタ清掃の手間を低減し、さらに消費電力を増加させないという効果も得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気清浄装置の本体構成を示す概略斜視図
【図２】同空気清浄装置の本体構成を示す概略断面図
【図３】同塵埃所機装置の配置と清掃部の動作を示す概略斜視図
【図４】同塵埃除去装置の構成を示す概略正面図
【図５】同塵埃除去装置の動作を示す概略断面図
【図６】同平面板の構成を示す概略拡大図
【図７】本発明の実施の形態２における加湿機能付き空気清浄装置の本体構成を示す概略断面図
【図８】従来のフィルタ清掃装置を示す概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の発明は、空気中の塵埃を捕集するためのフィルタと、フィルタの表面に接触してフィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、フィルタに衝撃を与えるための衝撃付与手段とを備え、除塵体の駆動によって衝撃付与手段がフィルタに衝撃を与えるという構成を有する。このような構成とすることにより、衝撃付与手段の作用によってフィルタの深部や隙間に付着した塵埃を表面に浮かび上がらせ、そして、除塵体の作用によって表面に浮かび上がった塵埃を除去することができるので、フィルタに付着した塵埃の除去効率を高めることができる。また、衝撃付与手段の駆動に他の駆動手段を必要としないので、消費電力を増加させないという効果を奏する。
【００１１】
本発明の請求項２記載の発明は、空気中の塵埃を捕集するためのフィルタと、フィルタの表面に接触してフィルタに捕集された塵埃を除去する除塵体と、除塵体を駆動する除塵体駆動手段と、フィルタに衝撃を与えるための衝撃付与手段とを備え、衝撃付与手段を駆動する凸部を除塵体に設け、除塵体が回転することで凸部と衝撃付与手段が接触して、衝撃付与手段がフィルタに衝撃を与えることを特徴とするものである。このような構成とすることにより、衝撃付与手段を駆動する他の駆動手段（例えば、電動機）を設ける必要がなくなり、構成の簡便化及びフィルタ清掃をコンパクトに行なうことができる。
【００１２】
また、除塵体の凸部を除塵体の回転方向に複数備えるものであり、除塵体の一回転あたりに衝撃付与手段がフィルタに衝撃を与える回数を増やすことができる、すなわち、フィルタを清掃する間に衝撃を与える回数を増やすことができるので、より効果的に塵埃を浮き上がらせることができる。
【００１３】
また、除塵体の凸部の先端を曲面形状としたものであり、凸部と衝撃付与手段との滑りが良くなるので、衝撃付与手段を滑らかに駆動することができる。
【００１４】
また、衝撃付与手段先端のフィルタ接触部に平面板を設けたことを特徴とすることにより、衝撃付与手段とフィルタとの一度の衝突によるフィルタの振動面積が大きくなるので、より広範囲の部分の塵埃を浮き上がらせることができる。また、平面板とフィルタ表面と間の摩擦が低減するので、フィルタの表面劣化を防ぐことができるという効果が得られる。
【００１５】
また、平面板のフィルタ接触面に凹凸を設けたものであり、局所的にフィルタの変形量を増加できるので、フィルタ深部や隙間に付着した塵埃もフィルタ表面に浮き上がらせることができる。
【００１６】
また、衝撃付与手段に凸部と接触するアームを備え、アームの除塵体側先端を屈曲させていることを特徴とすることにより、アームと凸部の接触面積が大きくなるために噛み合わせが良くなるので、衝撃付与手段を円滑に駆動することができる。
【００１７】
また、除塵体の表面に傾斜パイル地を備えるものであり、傾斜パイル地の起毛がフィルタの隙間に食い込むので、フィルタの線材と線材の間に絡みついた塵埃等も除去でき、より高い塵埃除去効果を得ることができる。
【００１８】
また、除塵体に刺毛部を備えるものであり、フィルタの深部や隙間に付着した塵埃を掻き出すので、より高い塵埃除去効果を得ることができる。
【００１９】
また、請求項１及至９いずれかに記載の塵埃除去装置を備え、吸込口と吹出口が開口した本体ケースと、前記本体ケース内に設けられ、粗塵や埃を除去するプレフィルタを有する空気清浄手段と、前記吸込口、前記空気清浄手段、前記吹出口の順に空気が通過する空気清浄経路と、前記空気清浄経路に送風する送風手段を備えた空気清浄装置であり、塵埃除去装置の作用によりフィルタ表面に付着した塵埃を除去できるので、目詰まりによる空気清浄性能の低下を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２０】
また、請求項１０に記載の空気清浄装置の空気清浄経路内に加湿手段を備えた加湿機能付き空気清浄装置であり、塵埃除去装置の作用によりフィルタ内に付着した塵埃を除去でき、目詰まりによる空気清浄性能や加湿性能の低下を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２１】
以下、本発明における実施の形態について図面を参照しながら説明する。実施の形態として本発明の塵埃除去装置を空気清浄装置または加湿機能付き空気清浄装置に備えたものを例として示すが、本例に限定されるものではない。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は本発明の実施の形態１における空気清浄装置の本体構成を示す概略斜視図、図２は同空気清浄装置の本体構成を示す概略断面図、図３は同塵埃除去装置の配置と清掃部の動作を示す概略斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、略箱形状の本体ケース１の側面に吸込口２が開口し、天面には吹出口３が開口している。図２に示すように、本体ケース１内部には塵埃を除去するプレフィルタ４を有する空気清浄手段５が立設されており、前述した吸込口２、空気清浄手段５、吹出口３を空気がこの順に通過できる空気清浄経路６が形成されている。
【００２４】
空気清浄手段５はこの空気清浄経路６内の上流側に空気中の塵埃を捕集するためのフィルタとしてのプレフィルタ４を配しており、プレフィルタ４の上流側には、図３に示すようにプレフィルタ４に付着した塵埃を自動で清掃する塵埃除去装置７が配設されている。そして、図２に戻り、空気清浄手段５の下流側には空気清浄経路６を形成する送風手段８が配設されており、外部の空気を本体ケース１内部に取り込み、空気清浄手段５を通過させ、吹出口３から本体ケース１外部へと排出することができる。
【００２５】
上記構成とすることにより、送風手段８により本体ケース１内に取り込まれた空気を空気清浄手段５によって濾過して清浄化し、清浄化された空気を吹出口３から本体ケース１外へ排出することができる。これにより、対象空間の空気の清浄化を行うことができる。そして、ある所定の運転時間が経過し、塵埃が付着することによりプレフィルタ４が閉塞し、送風手段８によって送風される風量が低下した場合、塵埃除去装置７を作動させる。この作動させた塵埃除去装置７の作用によりプレフィルタ４から塵埃が取り除かれるので、送風手段８により送風される風量が回復する。
【００２６】
なお、空気清浄手段５としては、例えば、樹脂繊維を格子状に編んで形成される略平板形状のプレフィルタ４と、濾材を蛇腹状に折り曲げて形成される略直方体形状の集塵フィルタ９と、活性炭等の吸着剤を樹脂性の網に添着させた脱臭フィルタ１０によって構成するものがあげられる。このような構成とすると、本体ケース１内に取り込まれた空気から塵埃を除去するとともに、花粉・細菌等の小さな粒子とタバコ臭等のにおいを除去し、空気を清浄化することができる。なお、本体ケース１内に取り込まれた空気が集塵フィルタ９と脱臭フィルタ１０を通過する順番はどちらでもよい。
【００２７】
なお、送風手段８として、例えば、シロッコファンやターボファン、プロペラファンやクロスフローファンが直流または交流電流によって駆動する電動機によって回転駆動するものが上げられる。シロッコファンであれば低回転数でも高い静圧がとれ、ターボファンであれば他よりファン効率がよく、プロペラファンであれば低回転数でも大きい風量がとれ、クロスフローファンであれば吹出気流が幅広にできるので、場合に応じて最適な方法を選択すればよい。
【００２８】
塵埃除去装置７の構成について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は塵埃除去装置の概略正面図であり、図５は塵埃除去装置の上方から下方への移動時における概略断面図である。
【００２９】
図４に示すように塵埃除去装置７は、プレフィルタ４を清掃する除塵体１１および衝撃付与手段１２が支持体１３に取り付けられており、除塵体１１は支持体１３に回転可能に軸支されている。支持体１３は、図３に戻るが、塵埃除去装置が動作していない状態のときには、本体ケース１のプレフィルタ４の上方に設けられた静止位置１４にて静止している（破線部）。電動機や組み合わせギアによって構成された除塵体駆動手段１５が本体ケース１内に配置され、この支持体１３をプレフィルタ４の上下方向に移動させることができる。そのため、除塵体１１と衝撃付与手段１２は一体となって上下に動くことができる。
【００３０】
また、プレフィルタ４から取り除かれた塵埃を貯留する貯留手段としてのダストボックス１６が本体ケース１の下部に着脱自在に備えられている。
【００３１】
図４に示すように、除塵体１１の両端には、衝撃付与手段１２と接触する凸部１７を除塵体の回転方向に複数配設している。図５に示すように衝撃付与手段１２は凸部１７と接触するアーム１８を有しており、アーム１８は支持体１３に軸１９を介して揺動可能に取り付けられている。また、衝撃付与手段１２はプレフィルタ４に衝撃を与える平面板２０を有しており、アーム１８と平面板２０は接合されている。さらに、衝撃付与手段１２は衝撃力を有する手段としてコイルバネなどの弾性体２１を平面板２０と支持体１３の間に配しており、弾性体２１は平面板２０がプレフィルタ４に接触した状態を基準として取り付けられている。
【００３２】
ここで、除塵体１１として、樹脂材料を多孔質成形したスポンジ部材、板状に成形されたゴム部材などが挙げられる。
【００３３】
図５に示すように、除塵体駆動手段１５の運転により支持体１３が上方から下方に移動すると、除塵体１１がプレフィルタ４を摺動しながら移動しはじめる。すると、除塵体１１はプレフィルタ４との摩擦力により矢印２２で示す方向に回転し、図５の（Ａ）から（Ｃ）のように動くので、間欠的にプレフィルタ４に衝撃を与える。すなわち、除塵体１１が回転すると凸部１７とアーム１８が接触（図５（Ａ））し、さらに回転すると凸部１７がアーム１８を押すため、アーム１８は軸１９を中心に矢印２３の方向へ回転し、平面板２０がプレフィルタ４から離れ（図５（Ｂ））、弾性体２１に復元力が蓄えられる。そしてさらに、除塵体１１が回転すると、凸部１７がアーム１８から外れる（図５（Ｃ））ので、弾性体２１に蓄積された復元力によりアーム１８が矢印２４の方向に回転し、プレフィルタ４と平面板２０が衝突する。その衝撃力によってプレフィルタ４の深部や隙間に付着した塵埃が表面に浮かび上がる。そして、支持体１３が下方へ移動すると、除塵体１１がプレフィルタ４を摺動して、表面に浮かび上がった塵埃をプレフィルタ４から除去する。
【００３４】
プレフィルタ４から除去された塵埃は本体下方に備えられたダストボックス１６に落下し、貯留される。そして、プレフィルタ４の下端まで除塵体１１が達すると、除塵体駆動手段１５の作用により支持体１３の進行方向が反転し、上方向へ動き出す。そして、支持体１３が上方へと動き出すと、除塵体１１がプレフィルタ４を摺動しながら、下方から上方へと移動し、プレフィルタ４表面に付着した塵埃を除去しながら静止位置１４に達し、静止する。プレフィルタ４から除去された塵埃はダストボックス１６へ落下し、貯留される。
【００３５】
上記の動作によって、塵埃を擦り込むことなくプレフィルタ４の塵埃を除去することができる。さらに、除塵体１１の駆動により衝撃付与手段１２が駆動するので、衝撃付与手段１２の駆動に他の駆動手段を必要とせず、消費電力を減らすことができるとともに、構成の簡便化及びフィルタ清掃をコンパクトに行なうことができる。また、凸部１７は除塵体の回転方向に複数配設されているので、プレフィルタ４に複数回繰り返して衝撃を与えることができ、より効率的に塵埃を塵埃等も除去できる。
【００３６】
なお、平面板２０のプレフィルタ４接触面に凹凸を設けても良い。例えば、平板に溝を設けたようなもの、緩衝材のようにエンボス加工を施したようなものでも良い。すなわち、図６のように突起２５を設けることにより、プレフィルタ４接触時にプレフィルタ４を変形させるとともに、プレフィルタ４に対して部分的な衝撃を加えることが出来るために突起２５での衝撃力が平面板２０での衝撃力より大きくなり、より高い塵埃除去効果を得ることができる。さらに、突起２５を設けることにより、プレフィルタ４との接触面積が小さくなり、衝撃付与手段１２とプレフィルタ４との摩擦抵抗が少なくなり、除塵体駆動手段１５にかかる負担を少なくすることができる。
【００３７】
また、除塵体１１の表面を、ポリエチレン、ナイロンといった樹脂材料や金属材料によって成形された刺毛部材にしても良い。刺毛部材とすることで、プレフィルタ４の深部や隙間に付着した塵埃を掻き出すので、より高い塵埃除去効果を得ることができる。そのため、装置から取り外して定期的に行う清掃や洗浄の間隔を長くでき、メンテナンス作業を低減できる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明における実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。実施の形態１と同様の作用効果を有する構成については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。なお、以下に説明する内容は本発明実施の一例に過ぎず、これに限定されるものではない。
【００３９】
図７は本発明の実施の形態２における加湿機能付き空気清浄装置の本体構成を示す概略断面図である。
【００４０】
図７に示すように、例えば実施の形態１における空気清浄経路６に、送風手段８によって送風される空気を加湿する加湿手段２６が介在されている。すなわち、本体ケース１の下部に水を貯留する略桶形状の加湿トレイ２７と加湿に使用される水を貯留するための図示しない加湿タンクが配置されており、加湿トレイ２７の内部空間には加湿手段２６が立設され、この加湿手段２６は空気清浄手段５と送風手段８の間に配置されている。
【００４１】
このとき、本体ケース１の吸込口２から吸い込まれて空気清浄手段５を通過した空気の一部または全部がこの加湿手段２６を通過して加湿され、送風手段８によって本体ケース１外部へと排出される。このようにして、本発明の加湿機能付き空気清浄装置は、本体ケース１に吸い込んだ空気を空気清浄するとともに空気の加湿を行うことができるものである。
【００４２】
ここで、加湿手段２６として、例えば、吸水性のある不織布を蛇腹状に折り曲げたものや少なくとも一部に耐水性および吸水性のある合成繊維を使用して編んで作成した立体編物の一端を加湿トレイ２７に貯留した水に沈めて吸水させ、これに空気を通過させて水が気化する作用により加湿を行う方法や、耐水性のある合成繊維を編みこんで作製して保水性を持たせた立体編物を電動機等の駆動手段によって加湿トレイ２７に貯留した水への浸水と取出しを定期的に繰り返すようにし、この立体編物に空気を通過させて水が気化する作用により加湿を行う方法、または、円盤状の回転部材をその円盤面を略水平となるように配置し、円盤中心を通り円盤面に垂直な方向を回転軸として回転させ、この回転部材の上面に加湿トレイ２７に貯留された水を供給し、回転による遠心力によって水を微細な水滴に分裂させ、この微細な水滴に対して空気を当てるように通過させ水滴を気化させて加湿を行う方法、超音波領域の振動数で振動する超音波振動子を加湿トレイ２７に貯留した水に水没するように配置し、この超音波振動子の振動によって水を微細な水滴に分裂させ、この微細な水滴に対して空気を当てるように通過させて水滴を気化させて加湿を行う方法、電熱線またはセラミックヒータなどの発熱素子によって加湿トレイ２７に貯留した水を加熱し、蒸発した水蒸気と空気を混合させることによって加湿を行う方法などがあげられる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる塵埃除去装置は、塵埃を擦り込むことなくフィルタの清掃ができ、また、衝撃付与手段を動作する他の駆動手段を必要としないので、消費電力を増加させずにフィルタ清掃の手間を低減でき、長期間にわたってフィルタ本来の性能を維持することができるという効果を得ることができるものである。よって、家庭用や事務所用などの、空気清浄装置および加湿機能付き空気清浄装置のフィルタ塵埃除去装置やエアコンのフィルタの塵埃除去装置などとして活用が大いに期待されるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１    本体ケース
２    吸込口
３    吹出口
４    プレフィルタ
５    空気清浄手段
６    空気清浄経路
７    塵埃除去装置
８    送風手段
１１  除塵体
１２  衝撃付与手段
１３  支持体
１５  除塵体駆動手段
１７  凸部
１８  アーム
２０  平面板
２５  突起
２６  加湿手段
【図１】
2012167873.tif 000003
【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】
2012167873.tif 000008
【図７】
2012167873.tif 000009
【図８】
2012167873.tif 000010