(57)【要約】【課題】  空気調和装置における従来からのフィルタの自動清掃機構では、特に、ビル等に利用される業務用の装置には、装置が複雑になったり、コストが増大するなどの問題があった。【解決手段】  本発明に係わる空気調和装置は、空気吸入口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた除塵フィルタと、前記除塵フィルタを形成し、塵埃を捕捉するフィルタ部を保持する枠部材と、前記筐体に設けられ、前記枠部材に接触し該枠部材の上部から下部に向かって順次振動を与えることで前記除塵フィルタの塵埃を除去する１または複数の振動部材と、前記除塵フィルタの下方に設けられて前記除塵フィルタから除去した塵埃を蓄積する塵埃蓄積部とを備えることで、メンテナンスの費用負荷を軽減させ、更には、簡易な構成で、空気調和装置の規模に関わらずフィルタに付着した塵埃を確実に除去できる。【選択図】        図２
2009210187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸入口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた除塵フィルタと、
前記除塵フィルタを形成し、塵埃を捕捉するフィルタ部を保持する枠部材と、
前記筐体に設けられ、前記枠部材に接触し該枠部材の上部から下部に向かって順次振動を与えることで前記除塵フィルタの塵埃を除去する１または複数の振動部材と、
前記除塵フィルタの下方に設けられて前記除塵フィルタから除去した塵埃を蓄積する塵埃蓄積部と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
空気吸入口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた除塵フィルタと、
前記除塵フィルタを形成し、塵埃を捕捉するフィルタ部を保持する枠部材と、
前記枠部材に振動を与えることで前記除塵フィルタの塵埃を除去する複数の振動部材と、
前記筐体に設けられ、前記複数の振動部材が一体的に形成されて前記枠部材の上部から下部に向かって順次振動を与えるように該複数の振動部材を移動させる移動機構と、
前記除塵フィルタの下方に設けられて前記除塵フィルタから除去した塵埃を蓄積する塵埃蓄積部と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
前記フィルタ部の塵埃を捕捉する面が下方に向くように前記除塵フィルタが傾斜されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記塵埃蓄積部の上部には開口が設けられ、
前記塵埃蓄積部の上部開口を覆う位置に設置された平板状の飛散防止手段と、
前記筐体に支持され、前記飛散防止手段を前記空気吸入口を遮断する位置に移動させる駆動手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記飛散防止手段は、
前記除塵フィルタの清掃運転をしているときには前記空気吸入口を遮断する位置に設置され、
前記空気吸入口から通風しているときには前記塵埃蓄積部の上部を覆う位置に設置される
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記フィルタ部は、
プリーツ型のフィルタである
ことを特徴とする１〜５のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ清掃を自動的に行うことのできるフィルタ清掃機能を備える空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、空気調和装置の室内ユニットでは、空気吸入口から空気を吸い込む際に、空気とともに空気中に含まれる埃や粉塵などの塵埃が空気調和装置内に流入するが、室内に塵埃が流入しないように除塵用のフィルタが取り付けられている。
【０００３】
一般に、フィルタは、着脱可能に取り付けられており、定期的に、使用者またはサービス業者が取り外して清掃し、フィルタが目詰まりなどを起こさないようにメンテナンスを行っていた。
【０００４】
空気調和装置を冷房または暖房運転または送風運転などの空調運転で長時間動作させ、フィルタを清掃せず放置すると、フィルタに多量の塵埃が付着して、目詰まりによって風量低下が発生して熱交換効率が下がり消費電力の増大をもたらしたり、フィルタに付着した塵埃や発生したカビなどが室内に流入し、身体に害をもたらす恐れがある。
【０００５】
空気調和装置は、天井や壁の高所に設置されることが多く、特に、高齢者や女性ではフィルタの取外しが困難であり、フィルタのメンテナンスには多大な労力と手間を要し、フィルタの清掃が敬遠される傾向にあった。
【０００６】
そこで、従来より、自動的にフィルタを清掃することができるフィルタ自動清掃機能を備えることにより、メンテナンスの負荷を軽減させる空気調和装置が提案されている。
【０００７】
特許文献１に記載された空気調和装置は、空気吸込口と空気吹出口を備える本体キャビネット内に送風ファンが収納され、空気吸込口と送風ファンとの間に除塵用のフィルタが配置されており、本体キャビネット内にフィルタを清掃する清掃部を設け、該清掃部には、フィルタに接触して清掃するフィルタ清掃手段がフィルタ風上側に、フィルタがフィルタ清掃手段に接触するように保持する保持部がフィルタ風下側に備えられており、フィルタが清掃部を通過することによりフィルタの自動清掃を実現している。
【０００８】
また、特許文献２に記載された空気清浄機では、複数の振動モーターアセンブリが装着された振動部材が集塵フィルタに隣接して備えられ、集塵フィルタについているホコリを効率よく除去するように、振動モーターアセンブリを構成する振動モーターが異なる方向に振動して該振動部材を振動させることで、隣接するフィルタを振動させて集塵フィルタの塵を落として自動清掃を実現している。
【０００９】
更に、特許文献３に記載された空調機は、空調機の運転が一定積算時間に達すると、フィルタ上に付着した塵埃を取り除くために、先ず、塵埃が付着した部分のフィルタを塵埃除去ケース部に送り込み、この塵埃除去ケース部内にて、軸に固定された回転振動子が軸と連動回転し、この回転時に回転振動子の先端をフィルタに叩き付けて、付着していた塵埃を落下除去させることで、フィルタの自動清掃を実現している。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２９２３６４号公報（図３）
【特許文献２】特開２００７−００７６３６号公報（図４）
【特許文献３】特開平１０−０８５５３４号公報（図１、図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献１に示された空気調和装置では、フィルタの網目部分にブラシを当てて直接フィルタの網目部分と擦れ合わせてフィルタに付着した塵埃を掻き取るため、フィルタの網目部分に負荷を与えてフィルタの劣化を早めてしまう恐れがあった。それにより、フィルタの交換頻度が上がり、使用者にとって、メンテナンスの費用負荷が増大してしまう。また、ブラシを固定しフィルタを移動させてブラシを通過させる機構になっているが、このような機構であると、例えば業務用などのより大きな空気調和装置に適用する場合は、フィルタも当然大きなものになるため、フィルタを移動させる機構が複雑で、かつ、大掛かりなものになってしまい、装置が大型化し、コスト負荷も非常に大きくなるという問題がある。
【００１２】
特許文献２に示された空気清浄機は、集塵フィルタの全面を振動させるために、集塵フィルタに隣接する振動部材を設置し複数の振動モータを設置するようにしているが、このような別部材を設けることは小型の装置には適用が比較的容易であるが、大きな装置に適用する場合にはコストや設置スペースを考慮すると不適であり、また、特許文献２に示すような振動部材を設置できたとしても集塵フィルタの全面に振動を伝達するためには、振動モータを大きくするか、または、振動モータを数多く適用する必要があるため、コスト面で適用は困難である。
【００１３】
また、特許文献３に示された空気調和装置では、前記特許文献１と同様に、ブラシによるフィルタの劣化の課題を抱え、更に、フィルタを巻き上げる必要があるため、フィルタを構成する材料が柔らかいものである必要があった。そのため、前述のようなより大きな空気調和装置では、このようなフィルタを製造することが困難であり、従って、特許文献３に示された機構を適用することは容易ではなかった。
【００１４】
前記特許文献１〜３に示された装置は個人用や家庭用であるため、利用されるフィルタは強固なものでなくとも良く、従って、これらのフィルタは、廃棄し易く、扱いやすいように、柔らかい材質のもので形成されてフレキシブルなものが一般的であるが、例えばビル等に設置されるような、大型の業務用空気調和装置で利用されるフィルタには、塵埃を捕捉するフィルタ部を保持するための強固な枠部材が必須となって強度が要求されるため、前記特許文献に示される清掃機構を用いて大きなフィルタを自動清掃するとすると、ブラシや振動部材の駆動機構が大変複雑なものとなり、装置全体のコストが増大する。
【００１５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、ブラシや振動によるフィルタの劣化を軽減させることでフィルタの交換頻度を下げて、メンテナンスの費用負荷を軽減させ、更には、簡易な構成で、空気調和装置の規模に関わらずフィルタに付着した塵埃を確実に除去できるフィルタの自動清掃機能を備えるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係わる空気調和装置は、空気吸入口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた除塵フィルタと、前記除塵フィルタを形成し、塵埃を捕捉するフィルタ部を保持する枠部材と、前記筐体に設けられ、前記枠部材に接触し該枠部材の上部から下部に向かって順次振動を与えることで前記除塵フィルタの塵埃を除去する１または複数の振動部材と、前記除塵フィルタの下方に設けられて前記除塵フィルタから除去した塵埃を蓄積する塵埃蓄積部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による空気調和装置は、ブラシや振動によるフィルタの劣化を軽減させてメンテナンス費用負荷を低減させ、更には、簡易な構成で、空気調和装置の規模に関わらずフィルタに付着した塵埃を確実に除去できるフィルタの自動清掃機能を備えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
本実施の形態１について、図を参照しながら説明する。
図１は本発明の本実施の形態１を示す空気調和装置の構成図である。
図１において、空気調和装置１は、例えばビルの各室内の天井裏２０１に載置された天井埋め込み式の空気調和装置であり、吸入用ダクト１０によって、建物外部と接続されて外気を取り込み、取り込んだ外気は風路１１の方向に、空気吸入口９を通して、空気調和装置１の筐体２内に取り込まれる。
【００１９】
更に、外気は、外気に混入された埃や粉塵などの塵埃を捕捉する除塵フィルタユニット７、送風ファン６、送風された空気を熱交換する熱交換器５を通過し、吹出用ダクト４を通じて、空調対象としての室内２００に冷気または暖気などが送風されるように、天井面１２と面一に空気吹出口３が設けられている。
【００２０】
図２は、除塵フィルタユニット７の構成図である。図２の（ａ）は除塵フィルタユニット７を風上側から見た図であり、図２の（ｂ）は除塵フィルタユニット７を風下側から見た図である。
【００２１】
図２の（ａ）では、除塵フィルタユニット７は、保持筐体７０で覆われて、略四角形状の除塵フィルタ７１が設けられており、除塵フィルタ７１は、除塵フィルタ７１の上部から下部の方向に形成される縦枠７１２と、縦枠７１２と垂直な方向に形成される横枠７１３とで一体的に成形加工された枠部材と、外気に混入した塵埃を捕捉するフィルタ７１１とが組み合わされて形成されている。
【００２２】
フィルタ７１１は、塵埃を捕捉することができる大きさの網目を持ったメッシュ状のガラス繊維でできているが、紙製のものやセラミック製、不織布など様々な種類のものが市販されており、適用することができる。また、除塵フィルタ７１には、防かび剤や抗菌剤などを添加しておくと、塵埃の付着やカビの発生を防止して腐食による劣化が低減され、長期に亘って清潔な状態を維持できる。防カビ剤や抗菌剤としては、例えば、塩化ベンザルコニウムに代表される陽イオン界面活性剤などが使用でき、また、ベンズイミダゾール系、フタルイミド系、フェノール系、ニトリル系、ピリンジ系、ヨード系、イソチアゾロン系などの一般的な防カビ剤や抗菌剤も使用可能である。
【００２３】
本実施の形態１に適用されるビル用等の業務用の空気調和装置は装置自体が大きいため、設置場所によっては使用される除塵フィルタ７１も横幅が２ｍを超える大きな部材となることがあり、かつ、フィルタ７１１を保持する枠部材は、鉄などの金属や強固な樹脂などの強度の高い材料で成形されている必要がある。
【００２４】
更に、除塵フィルタユニット７には、除塵フィルタ７１の縦枠７１２に接触して設置された複数の振動子７３と、複数の振動子７３とそれぞれ取り付けネジなどにより接続されて一体とされた振動子保持棒７４とが設けられており、振動子保持棒７４の両端を保持して上下に移動させることのできるよう第一レール７２ａと第二レール７２ｂとが設けられている。
【００２５】
図示しないが、振動子保持棒７４上には、図示しない制御装置から電源および電気信号を各振動子７３に送信するための電気配線がされ、複数の振動子７３は電気信号を受信すると振動して除塵フィルタ７１の枠部材を伝達して除塵フィルタ７１を振動させることで、除塵フィルタ７１に付着した塵埃を落とすことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態１では、振動子７３は、ソレノイド式の圧電素子を使っているが、例えば、振動モータや超音波式の素子などの振動部材を利用しても良い。
【００２７】
また、振動子７３は、例えば図３のような機械式のものでも良く、打撃ユニット７３０は、振動子保持棒７４に固定されたケース７３１内に、歯車７３２と、軸７３６を中心に揺動可能な打撃体７３３と、打撃体７３３を背面から抑えて、打撃体７３３の先端７３５を前記除塵フィルタ７１の枠部材に押し当てるバネ７３４とが保持して設けられている。
【００２８】
打撃ユニット７３０が、除塵フィルタ７１の枠部材に沿って除塵フィルタ７１の上部から下部に向かって移動すると、歯車７３２が回転し、歯車７３２の歯と係合していた打撃体７３３の突起部がそれぞれの先端同士が触れ合う位置まで離れていき、そのとき、打撃体７３３はバネ７３４を押圧する。更に、歯車７３２の歯と打撃体７３３の突起部の先端同士が触れ合う位置を越えると、歯車７３２の歯と打撃体７３３の突起部が係合する位置に戻り、そのときに、バネ７３４の押圧力により、打撃体７３３が除塵フィルタ７１の枠部材を叩く。
【００２９】
打撃ユニット７３０が、除塵フィルタ７１の枠部材に沿って除塵フィルタ７１の枠部材上を移動する間は、上記動作を繰り返すことになり、打撃ユニット７３０による衝撃で除塵フィルタ７１が振動して、除塵フィルタ７１に付着した塵埃を落とすことができる。
【００３０】
このように、電気式の振動子を使わないユニットを利用することで、ユニットを振動させる制御駆動装置を必要とせず、それに伴い、ユニット本体に電源および信号を送信する電気配線が不要となるため、装置が複雑化することなく、製造のコストも低減することができる。
【００３１】
また、振動子７３は、設計段階で予め試験を行い、適用される空気調和装置の馬力やフィルタの大きさなどにより、最も効果的に塵埃を除去することができるよう、振動子７３の振動周波数などの能力が決定され、更には、適切な設置位置、設置個数が決定されることは言うまでもなく、振動子は一つでも良い。
【００３２】
例えば、本実施の形態１においては、図２のように縦枠７１２と横枠７１３によって１２個に区切られたフィルタ７１１のそれぞれの窓の大きさは、縦２００ｍｍ、横３００ｍｍに設定されている。これは、一般的な振動子を利用した場合、縦枠７１２間のピッチが、特に３００ｍｍ以下であると、より効率良く振動がフィルタに伝達して塵埃を除去できるからである。もちろん、フィルタ７１１の形状・材質・厚み、フィルタ枠の材質・剛性、振動子の種類・振動周波数などにより、最適なピッチは異なることは言うまでもない。
【００３３】
また、図２の（ｂ）では、振動子保持棒７４に固定保持された複数の振動子７３がレールに沿って上下動することができるように、図示しない駆動制御装置によって回転駆動される保持棒駆動モータ７５が設けられている。更に、除塵フィルタユニット７の下部近傍には、両端がそれぞれ保持筐体７０および空気調和装置１本体の筐体に接続されたユニット回転シャフト７６と、ユニット回転シャフト７６に接続されてユニット回転シャフト７６を回転駆動させるユニット傾斜モータ７７とが設けられて、図示しない駆動制御装置によってユニット傾斜モータ７７が回転駆動され、除塵フィルタユニット７を傾斜できるようになっている。詳細は後述する。
【００３４】
図４は、振動子保持棒７４を保持棒駆動モータ７５によって移動させる機構であり、除塵フィルタユニット７を風路１１の風下側から見た図である。ただし、図４では、除塵フィルタ７１を省略している。
【００３５】
まず、第一レール７２ａ内には、第一ベルト７２３ａと、第一ベルト７２３ａを走行させるように第一レール７２ａ内の上部付近に、歯形が形成された第一ギア７２２ａおよび下部付近に第三ギア７２２ｃとが備えられ、一方、第二レール７２ｂ内には、第二ベルト７２３ｂと、第二ベルト７２３ｂを走行させるように第一レール７２ａ内の上部付近に、歯形が形成された第二ギア７２２ｂおよび下部付近に第四ギア７２２ｄとが備えられている。
【００３６】
第一ギア７２２ａには、両軸出力タイプの保持棒駆動モータ７５の一方の出力軸が取り付けられて第一ギア７２２ａを回転させるようになっており、保持棒駆動モータ７５のもう一方の出力軸には第一連結棒７２５ａが取り付けられ、保持棒駆動モータ７５が取り付けられていない他端には第二ギア７２２ｂが接続されて、第一ギア７２２ａと第二ギア７２２ｂを同期させて回転させることができる。
【００３７】
更に、第三ギア７２２ｃと第四ギア７２２ｄは、第二連結棒７２５ｂを介して接続されており、これにより、保持棒駆動モータ７５が図示しない制御駆動装置によって回転駆動されることで、第一ギア７２２ａ、第二ギア７２２ｂ、第三ギア７２２ｃ、第四ギア７２２ｄを同期させて回転させることができる。
【００３８】
また、振動子保持棒７４の一端が第一ベルト７２３ａに第一取付金具７２４ａによって固定接続され、振動子保持棒７４の他端が第二ベルト７２３ｂに第二取付金具７２４ｂによって固定接続されて、振動子保持棒７４は天井面に対して水平になるようにされ、各振動子７３が除塵フィルタ７１の縦枠７１２の風上側に接触するように設計されている。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、各振動子７３は除塵フィルタ７１の縦枠７１２の風上側に接触するように設置されているが、縦枠７１２の風下側に接触するように設置して除塵フィルタ７１を振動させるようにしても良い。
【００４０】
このような構成にすることにより、保持棒駆動モータ７５が回転駆動されることで、第一ギア７２２ａと第二ギア７２２ｂと第三ギア７２２ｃと第四ギア７２２ｄが回転して第一ベルト７２３ａと第二ベルト７２３ｂが走行し、各ベルトに固定された振動子保持棒７４が上下に走行することができる。
【００４１】
このように、除塵フィルタ７１の上部から下部に向かって順次除塵フィルタ７１に付着した塵埃を除去することで、除塵フィルタ７１の上部で除去された塵埃がそれより下部のフィルタ部に再付着しても、振動子７３が通過することで再付着した塵埃は除去され、除塵フィルタ７１上に塵埃が残らず、効率的に塵埃を除去させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態１では、振動子７３を振動させながら除塵フィルタ７１の上部から下部に向かって移動させているが、縦枠７１２上の振動させる個所を予め決めておき、振動子７３が振動と移動を繰り返す構成としても良く、このようにすることで、振動子の寿命を延ばすことができ、また、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００４３】
各振動子７３がそれぞれ単独で移動可能な構成としても良いが、本実施の形態１のような構成とすることにより、振動子それぞれに上下移動のための駆動装置を設ける必要がなくなり、本実施の形態１に適用される大きな装置においても、最小限の数量の振動子７３を利用するだけで除塵フィルタ７１に付着した塵埃を除去することができ、装置の複雑化を防ぎ、コストを最小限に抑えることができる。
【００４４】
次に、図５および図６は本実施の形態１の除塵フィルタユニット７と空気吸入口９間の装置構成を示した図であり、図５は空調運転しているときの図、図６はフィルタ清掃運転を行っているときの図である。
【００４５】
除塵フィルタユニット７の風上側下方には、除塵フィルタ６から除去した塵埃を蓄積するために上部が開口したダストボックス８が設けられており、ダストボックス８と面した天井面１２には、ダストボックス取出口８１が設けられており、室内２００側からダストボックス取出口８１を開けることで、ダストボックス８を取り出すことができ、これにより、ダストボックス８に集塵された塵埃を廃棄することができる。
【００４６】
また、図７のように、ダストボックス８と天井面１２が排出ダクト８４によって通じるようにそれぞれ穴を形成し、穴に掃除機取付口８２を設けることで、ダストボックス８内に蓄積された塵埃を廃棄する際に、掃除機取付口８２の蓋を開け、掃除機８５でダストボックス８内の塵埃を吸い出せるようにしても良い。
【００４７】
なお、排出ダクト８４内には遮断部材８３が取り付けられ、掃除機８５の吸込み口を掃除機取付口８２に取り付けたときに遮断部材８３を排出ダクト８４を遮断する位置から外すことで塵埃を吸い出し、掃除機８５を掃除機取付口８２から取り外す前に遮断部材８３を再び排出ダクト８４を遮断する位置に復帰させることで、掃除機取付口８２を開けたときにダストボックス８内の塵埃が落ちてこないようにできる。
【００４８】
もちろん、掃除機８５の吸込み口を掃除機取付口８２に取り付けると遮断部材８３が排出ダクト８４を遮断する位置から自動的に外れ、掃除機８５を掃除機取付口８２から取り外すと遮断部材８３が再び排出ダクト８４を遮断する位置に自動的に復帰する機構としてもよい。
【００４９】
このような構成とすることで、脚立などの足場を必要とせず、室内２００の床面１４からダストボックス８内の塵埃を除去することができるため、更にメンテナンスの手間が軽減される。
【００５０】
なお、ダストボックス８内壁面は、帯電防止加工しておくことで、蓄積される塵埃がダストボックス８内で飛散せずに底に蓄積されやすく、ダストボックス８内の清掃が容易となる。また、塵埃による腐食を低減するため、ダストボックス８内壁面は抗菌処理されていると更に良い。
【００５１】
次に、図５において、ダストボックス８上方には、２本のワイヤ部１５と、ワイヤ部１５によって両端が保持されて平面に張られてなるスクリーン部１６が設けられている。
【００５２】
更に、空気吸入口９の上部近傍に設けられた第一巻取ローラ１７と、第一巻取ローラ１７の中心軸に接続された第一巻取モータ１８とが設けられ、また、ダストボックス８の上部かつ除塵フィルタユニット７の近傍には、第二巻取ローラ１９と、第二巻取ローラ１９の中心軸に接続された第二巻取モータ２０とが設けられ、空気吸入口９の下部近傍に折り返し用の除塵ローラ２１が設けられている。
【００５３】
第一巻取ローラ１７と第二巻取ローラ１９と除塵ローラ２１の中心軸の両端は筐体２に支持されており、第一巻取モータ１８と第二巻取モータ２０は第一巻取ローラ１７と第二巻取ローラ１９の中心軸の片端と筐体２の外部から接続され、第一巻取モータ１８および第二巻取モータ２０が図示しない制御装置によって回転駆動されて、第一巻取ローラ１７および第二巻取ローラ１９をそれぞれ回転させる。
【００５４】
第一巻取ローラ１７および第二巻取ローラ１９のそれぞれ両端には、２本のワイヤ部１５が除塵ローラ２１を介して取り付けられ、第一巻取ローラ１７および第二巻取ローラ１９が回転駆動してワイヤ部１５およびスクリーン部１６を巻き上げることにより、スクリーン部１６の位置を自由に移動させることができ、空気吸入口９を塞ぐ位置とダストボックス８の上部開口を覆う位置とに移動させることができる。
【００５５】
なお、図８（ａ）のように、ダストボックス８の幅Ｘと空気吸入口９の鉛直方向長さＹとの関係がＸ＜Ｙであった場合に、スクリーン部１６の位置をダストボックス８の上部開口を覆う位置に配置するとき、スクリーン部１６の長さはダストボックス８の上部開口を覆うよりも長くなるため、スクリーン部１６の不要な部分は第二巻取ローラ１９に巻き取るようにしている。
【００５６】
一方、図８（ｂ）のように、ダストボックス８の幅Ｘと空気吸入口９の鉛直方向長さＹとの関係がＸ＞Ｙであった場合に、スクリーン部１６の位置を空気吸入口９を塞ぐ位置に配置するとき、スクリーン部１６の長さは空気吸入口９を塞ぐよりも長くなるため、スクリーン部１６の不要な部分は第一巻取ローラ１７に巻き取るようにしている。
【００５７】
この機能により、様々な大きさの装置に適用が可能となる。なお、Ｘ＝Ｙのときは、スクリーン部１６の長さ、ダストボックス８の幅Ｘ、および、空気吸入口９の鉛直方向長さＹは全て同じ長さで良いので、必要がなければ、第一巻取ローラ１７または第二巻取ローラ１９に巻き取る機能はどちらでも良い。
【００５８】
空気調和装置１が空調運転中には、図５に示すようにスクリーン部１６はダストボックス８の上部開口を全て覆う位置に配置されてダストボックス８内の塵埃飛散防止用として機能し、また、図６に示すように、フィルタ清掃運転時には、スクリーン部１６は空気吸入口９の全面を遮断する位置に配置されて筐体外への塵埃飛散防止用として機能することで、各運転時の塵埃飛散防止用として機能する。なお、運転停止中には、スクリーン部１６はいずれの位置に配置されていても良い。
【００５９】
本実施の形態１におけるスクリーン部１６は、樹脂製のシート材料からなっているが、塵埃を遮断し飛散を防止する材料であれば板状であっても何でも良い。
【００６０】
例えば、スクリーン部１６を板状のものにした場合を、図９を用いて説明する。図９は、飛散防止手段として板状の遮断板３０を用いたときの、遮断板３０とダストボックス８との関係を簡易的に記載したものであり、図９（ａ）は遮断板３０が空気吸入口９を遮断しているときの図であり、図９（ｂ）は遮断板３０がダストボックス８の上部開口を覆っているときの図である。このとき、空気吸入口９の鉛直方向長さＨとダストボックス８の幅Ｗは、Ｈ＝Ｗの関係である。遮断板３０は中間ローラ３１を中心に回動自在とされ、空気吸入口９を遮断する位置とダストボックス８の上部開口を覆う位置とに移動することができる。遮断板３０を形成する材料は、樹脂でも金属でも何でも良い。
【００６１】
また、更に、図１０のように、図９と同様にＨ＝Ｗの関係であって、遮断板３０の両下端を支持して滑らせる２本の下端レール３２および遮断板３０の両上端を支持して滑らせる２本の上端レール３３を設け、遮断板３０の両上端および両下端を滑らせて移動させても良い。
【００６２】
このように、飛散防止手段として板状の部材を用いて上記構造とすれば、飛散防止手段を移動させる駆動手段は簡易的となり、装置を簡略化でき、かつ、コストを低く抑えることができる。
【００６３】
更に、ワイヤ部１５およびスクリーン部１６に塵埃が付着していると、風路１１に塵埃が巻き上がる恐れがあるため、ワイヤ部１５およびスクリーン部１６には、導電性樹脂などの帯電防止剤を更に添加しておくことが望ましく、更には、防かび剤や抗菌剤などを添加しておくと、塵埃の付着やカビの発生を防止して腐食による劣化が低減され、長期に亘って清潔な状態を維持できる。防カビ剤や抗菌剤としては、除塵フィルタ７１と同様、例えば、塩化ベンザルコニウムに代表される陽イオン界面活性剤や、ベンズイミダゾール系、フタルイミド系、フェノール系、ニトリル系、ピリンジ系、ヨード系、イソチアゾロン系などの一般的な防カビ剤や抗菌剤が使用可能である。
【００６４】
また、除塵ローラ２１表面には、スクリーン部１６が除塵ローラ２１を通過する際にスクリーン部１６に付着した塵埃を除去するため、除塵ローラ２１にはスクリーン部１６に付着した塵埃を除塵ローラ２１に再付着させるよう、例えばエチケットブラシ（登録商標）等に利用される、毛足の短いブラシが接着されている。除塵ローラ２１に付着した塵埃は、例えば除塵ローラ２１を取り外し可能な構造にして１年に１回程度洗浄できるようにしておいても良いし、ヘラなどを設けて回転したときに自動で除塵ローラ２１に付着した塵埃がダストボックス８内に落ちる構造としておいても良い。
【００６５】
次に、図１１のフローチャートを用いて、本実施の形態１の動作を詳細に説明する。
【００６６】
空気調和装置１が、冷房または暖房運転または送風運転を行っている状態、つまり、空気調和装置１の筐体２内に通風させている状態、を通常運転とし、通常運転中の運転時間Ｔを積算する。運転時間Ｔは、初期値は０であり、運転停止中の時間は積算しない。（ステップＳ１）
【００６７】
運転時間Ｔが、予め設定された閾値Ｔｓと比較し、Ｔ≦Ｔｓの場合は、通常運転を継続し、Ｔ＞Ｔｓになるとフィルタ清掃運転を開始する。（ステップＳ２）
【００６８】
閾値Ｔｓは、本実施の形態１の空気調和装置では例えば２００時間に設定されているが、空気調和装置が設置される場所や業種、適用される空気調和装置の規模や、それに伴う、フィルタの大きさなどによって外気吸入量が異なり、従って、外気に含まれる塵埃量が異なるため、空気調和装置の設計段階において、連続運転試験を行っておき、その結果に基づいて決めておくとより良く、更に店舗などで使用する場合等は、営業時間外にフィルタ清掃運転を行う時間としておくなど、使用者の要望に応じて決めても良い。
【００６９】
Ｔ＞Ｔｓになり、フィルタ清掃運転を開始すると、通常運転を停止する。（ステップＳ３）
【００７０】
まず、第一巻取ローラ１７がスクリーン部１６を巻き取る方向に、第一巻取モータ１８および第二巻取モータ２０が回転駆動され、ダストボックス８の上部開口を覆う位置にあったスクリーン部１６が、風路１１を遮断するように、空気吸入口９全面を塞ぐ位置に移動する。（ステップＳ４）
【００７１】
続けて、ユニット傾斜モータ７７が回転駆動され、除塵フィルタユニット７が、フィルタ７１１の塵埃を捕捉する面が下方に向いて除塵フィルタ７１から除去された塵埃が落ちてダストボックス８に入る向きに、本実施の形態１では鉛直方向と４５度の角度（θ＝４５°）をなして傾斜して停止する。（ステップＳ５）
【００７２】
傾斜角度θは、大きすぎると装置の大型化を招き、小さすぎると除去された塵埃が除塵フィルタに再付着しやすくなるため、先述の設計段階における連続運転試験によって、フィルタの大きさと通常運転時間とによって試験されたフィルタへの塵埃付着量や、フィルタ清掃運転をさせたときの除塵フィルタからの塵埃除去量、あるいは、フィルタ清掃運転時の除塵フィルタへの塵埃再付着量などにより推定して算出すると良いが、傾斜角度θはおおよそ１０度〜４５度の角度に設定するのが望ましい。
【００７３】
また、図１２に示すように、除塵フィルタユニット７が傾斜したときに、ダストボックス８をなす平面の内、空気吸入口９に平行でかつ最も近くに位置される平面と除塵フィルタユニット７の上端との距離Ｍは、Ｍ＞０であることが望ましく、除塵フィルタ７１から除去した塵埃を確実にダストボックス８内に収めることができ、ダストボックス８外に塵埃を飛散させる恐れがない。
【００７４】
なお、本実施の形態１では、通常運転時、除塵フィルタユニット７が鉛直方向に設置され、フィルタ清掃運転時に傾斜可能とする構成を備えた空気調和装置を例として記述したが、このような除塵フィルタを傾斜させる機構を持たず、常に傾斜して設置されている空気調和装置に適用しても良い。
【００７５】
また、ステップ４とステップ５は、同時に動作させても良い。
【００７６】
次に、各振動子７３に、図示しない制御装置より電源および電気信号が送信され、各振動子７３が振動を開始する。（ステップＳ６）
【００７７】
次に、保持棒駆動モータ７５が図示しない制御駆動装置により回転駆動され、振動子保持棒７４によって一体となった各振動子７３が図示しない制御装置より各振動子７３に対して動作信号が送信されることで振動し、各振動子７３は振動しながら縦枠７１２に沿って除塵フィルタ７１の上部から下部に向かって移動する。（ステップＳ７）振動によって除塵フィルタ７１に付着した塵埃は除去され、下方に設けられたダストボックス８内に蓄積される。
【００７８】
各振動子７３および振動子保持棒７４が除塵フィルタ７１の下部に到達すると、各振動子７３は振動を停止する。（ステップＳ８）
【００７９】
各振動子７３が振動を停止すると、保持棒駆動モータ７５が逆回転を行い、各振動子７３および振動子保持棒７４は除塵フィルタ７１の上部のフィルタ清掃運転開始時の位置に復帰する。（ステップＳ９）
【００８０】
このとき、除塵フィルタ７１に付着した塵埃が十分に除去できていない場合はＳ６に戻り、再度、各振動子７３が振動しながら、各振動子７３および振動子保持棒７４は除塵フィルタ７１の下部に向かって移動し、フィルタ清掃運転を行う。除塵が十分になされるまで、Ｓ６およびＳ７を繰り返す。（ステップＳ１０）
【００８１】
上記のように、フィルタ清掃運転時にＳ６およびＳ７を繰り返す回数は、設計段階での連続試験運転の結果などによって決めることができる。従って、１回でも良いし、複数回であっても良い。
【００８２】
または、例えば、フィルタ清掃運転時に清掃を行いながら、除塵フィルタ７１の塵埃付着量を塵埃検知センサなどを設けて監視することで、繰り返し回数を決定しても良い。この塵埃検知センサは通常運転時にも除塵フィルタ７１の塵埃付着量を監視して、一定の塵埃付着量を超えた場合に除塵フィルタ７１の清掃を使用者に報知しても良い。
【００８３】
フィルタ清掃運転を終了する判断をしたときは、図示しない制御駆動装置の信号を送信することによりユニット傾斜モータ７７が回転駆動され、傾斜していた除塵フィルタユニット７が通常運転時の位置に戻される。（ステップＳ１１）
【００８４】
更に、第二巻取ローラ１９がスクリーン部１６を巻き取る方向に、第一巻取モータ１８および第二巻取モータ２０が回転駆動され、スクリーン部１６がダストボックス８の上部開口を覆う位置に戻る。（ステップＳ１２）
【００８５】
運転時間Ｔをリセット（Ｔ＝０）し、通常運転を再開する。（ステップＳ１３）
【００８６】
本実施の形態１では、通常運転時間を積算し、自動的にフィルタ清掃運転を行うよう設定されているが、空気調和装置１の管理や制御を行う使用者が強制的にフィルタ清掃運転を行うことができるようにしても良いし、もちろん、通常運転時間の運転時間をトリガーとする自動フィルタ清掃運転と併用しても良い。
【００８７】
実施の形態２．
実施の形態１では、天井裏２０１に埋め込まれ天井面１２から室内２００の空調を行う天井埋込型の空気調和装置について説明したが、図１３のように、吹出用ダクト４が下方向ではなく真っ直ぐに伸びて壁面１３に空気吹出口３を設けた、または、吹出用ダクト４がなく直接空気吹出口３が壁面１３に設けられた壁埋込型空気調和装置１０１についても適用できる。
【００８８】
図１３にて壁埋込型空気調和装置１０１について説明するが、図１〜図１４と同じ符号を付した部分は、略同一のものを示すため、ここでは詳細な説明は省略する。以下、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００８９】
図１３の壁埋込型空気調和装置１０１は、空気吹出口３、熱交換器５、送風ファン６、除塵フィルタユニット７、空気吸入口９、および、ダストボックス８０１によって構成されている。図１３においては、壁面１３から室内２００を空調できるように空気吹出口３が壁面１３と面一に設けられている。また、図１３では、空気吸入口９はダクト９によって外気を取り込むようになっているが、ダクト９を省略して直接外気を取り込めるように図示しない室外に面した壁面に空気吸入口９を設けても良い。
【００９０】
本実施の形態２におけるフィルタ清掃動作は実施の形態１と同じであり、除塵フィルタ７１から除去された塵埃は、ダストボックス８０１に落ちる。
【００９１】
実施の形態１のように天井裏に設置された空気調和装置であれば、天井面からダストボックスを取り出せるように設定することは容易であるが、本実施の形態２の壁埋め込み型の空気調和装置では、室内側から、または、建物の外から壁２０２に穴を空けてダストボックス８０１を取り出すようにすることもできるが容易ではない。
【００９２】
従って、図１３のように、ダストボックス８０１の下部に穴を空けて、その穴と壁面１３をつなぐように管８０２を設け、ダストボックス８０１に落ちた塵埃を、その管８０２を通して管８０２とつながれた壁面１３の塵埃取出口８０３から、例えば、掃除機などで吸い出して除去できるようにしている。
【００９３】
このようにすることで、壁２０２に大きなダストボックス取出穴などを設けることなく、壁２０２内の空間に管８０２を這わせるだけでダストボックス８０１内に落ちた塵埃を除去することができる。
【００９４】
なお、実施の形態１と同様、塵埃取出口８０３を空けたときに塵埃が室内に飛散しないように、管２０２に遮断手段を設けて除去するときのみ外れるようにしておくと良い。
【００９５】
また、塵埃取出口８０３を建物外部に開口させ、除去した塵埃をそのまま建物外部へ廃棄するようにしても良く、この場合には、遮断部材などが不要となり容易に構成することができるとともに、ダストボックス８０１の手入れが不要となり使用者のメンテナンス負荷が軽減できる。
【００９６】
実施の形態３．
実施の形態１および２におけるフィルタ７１１として、図１４に示すような、フィルタ部分がひだ形状をしている、いわゆる、プリーツ型フィルタ７１５を用いた場合について説明する。プリーツ型フィルタ７１５を用いると、プリーツ加工されていないものと比べて空気の通過面積が増加することにより圧力損失の低減を図ることができる。
【００９７】
プリーツ型フィルタ７１５は、図１４のように、谷部７１６と山部７１７が鉛直方向に平行になるように除塵フィルタ７１の縦枠７１２および横枠７１３と一体に形成されており、実施の形態１および２と同様、振動子７３が縦枠７１２を上部から下部に向かって順次振動させることで塵埃を除去する。
【００９８】
このような構成とすれば、除塵フィルタ７１の上部で除去した塵埃が下方に落ちても、除去した塵埃が谷部７１６に溜まることがなく、より効果的に塵埃を除去することができる。
【００９９】
また、プリーツ型フィルタ７１５は、フィルタ７１１と同様、塵埃を捕捉することができる大きさの網目を持ったメッシュ状のガラス繊維でできているが、紙製のものやセラミック製、不織布など様々な種類のものが市販されており、適用することができ、防かび剤や抗菌剤などを添加しておくと良いのは言うまでもない。
【０１００】
従来適用されてきた空気調和装置のフィルタ自動清掃機構では、直接ブラシや振動子を当ててフィルタの清掃を行う場合に、ブラシの毛や振動子を谷部７１６に入り込ませる必要があり、装置として機構が複雑になるばかりではなく、除塵フィルタ７１に付着した塵埃がきれいに除去できない恐れもあり、プリーツ型フィルタ７１５を適用することは困難であったが、本発明の、除塵フィルタの枠部材を振動させてフィルタに付着した塵埃を除去する方法によれば、プリーツ型フィルタ７１５にブラシや振動子を当てずに除塵フィルタを自動清掃するため、谷部７１６の奥に付着した塵埃までも除去することができる。
【０１０１】
実施の形態１〜３において、上記の構成および動作にて説明を行ったが、これに限るものではないのはもちろんのことであり、また、他の形態の空気調和装置、例えば、天井の内側ではなく外側面に設置される、いわゆる天吊式の空気調和装置や、床面に載置される床置き式の空気調和装置などにも同様の構成を適用することができる。さらに、空気調和装置に限らず、空気清浄機、集塵機など、除塵フィルタを有する各種機器に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施の形態１を示す天井埋込型空気調和装置の構成図である。
【図２】実施の形態１を示す除塵フィルタの構成図である。
【図３】実施の形態１および実施の形態２における振動子の他の実施形態の図である。
【図４】実施の形態１を示す除塵フィルタユニットの詳細図である。
【図５】実施の形態１を示す通常運転中の除塵フィルタユニットと空気吸入口間の装置構成図である。
【図６】実施の形態１を示すフィルタ清掃中の除塵フィルタユニットと空気吸入口間の装置構成図である。
【図７】実施の形態１を示すダストボックス内清掃の他の実施形態の図である。
【図８】実施の形態１を示す飛散防止手段の巻取機構に関する他の実施形態の図である。
【図９】実施の形態１を示す飛散防止手段の他の実施形態の図である。
【図１０】実施の形態１を示す飛散防止手段の他の実施形態の図である。
【図１１】実施の形態１および実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１を示す除塵フィルタユニットの傾斜位置の一実施例の図である。
【図１３】実施の形態２を示す壁埋込型空気調和装置の構成図である。
【図１４】実施の形態３を示すフィルタの図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  空気調和装置、２  筐体、３  空気吹出口、４  吹出用ダクト、５  熱交換器、６  送風ファン、７  除塵フィルタユニット、８  ダストボックス、９  空気吸入口、１０  吸入用ダクト、１１  風路、１２  天井面、１３  壁面、１４  床面、１５  ワイヤ部、１６  スクリーン部、１７  第一巻取ローラ、１８  第一巻取モータ、１９  第二巻取ローラ、２０  第二巻取モータ、２１  除塵ローラ、３０  遮断板、３１  中間ローラ、３２  下端レール、３３  上端レール、７０  保持筐体、７１  除塵フィルタ、７２ａ  第一レール、７２ｂ  第二レール、７３  振動子、７４  振動子保持棒、７５  保持棒駆動モータ、７６  ユニット回転シャフト、７７  ユニット傾斜モータ、８１  ダストボックス取出口、８２  掃除機取付口、８３  遮断部材、８４  排出ダクト、８５  掃除機、１０１  壁埋込型空気調和装置１０１、２００  室内、２０１  天井裏、２０２  壁、７１１  フィルタ、７１２  縦枠、７１３  横枠、７１５  プリーツ型フィルタ、７１６  谷部、７１７  山部、７２２ａ  第一ギア、７２２ｂ  第二ギア、７２２ｃ  第三ギア、７２２ｄ  第四ギア、７２３ａ  第一ベルト、７２３ｂ  第二ベルト、７２４ａ  第一取付金具、７２４ｂ  第二取付金具、７２５ａ  第一連結棒、７２５ｂ  第二連結棒、７３０  打撃ユニット、７３１  ケース、７３２  歯車、７３３  打撃体、７３４  バネ、７３５  先端、７３６  軸、８０１  ダストボックス、８０２  管、８０３  塵埃取出口。
【図１】
2009210187.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】
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【図７】
2009210187.tif 000009
【図８】
2009210187.tif 000010
【図９】
2009210187.tif 000011
【図１０】
2009210187.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009210187.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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