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1. (WO2018179469) 空気清浄機
Document

明 細 書

発明の名称 空気清浄機

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007  

先行技術文献

特許文献

0008  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0009   0010   0011   0012  

課題を解決するための手段

0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021  

発明の効果

0022   0023  

図面の簡単な説明

0024  

発明を実施するための形態

0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121  

産業上の利用可能性

0122  

符号の説明

0123  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

明 細 書

発明の名称 : 空気清浄機

技術分野

[0001]
 本発明は、フィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1には従来の空気清浄機が開示されている。この空気清浄機は吸込口及び吹出口を開口する筐体を有する。筐体内には吸込口と吹出口とを連結する空気通路が設けられ、空気通路内には送風機が配される。吸込口に面してプレフィルタ(フィルタ)が配される。
[0003]
 上記構成の空気清浄機において、運転が開始されると、送風機が駆動されて吸込口から居室内の空気が吸い込まれる。吸込口から吸い込まれた空気はプレフィルタにより塵埃が捕集された後に吹出口から送出される。これにより、居室内の空気清浄を行うことができる。
[0004]
 近年、プレフィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機の要望が高くなっている。特許文献2には、プロジェクターの吸気口に面して配されるフィルタを清掃する清掃装置が開示されている。この清掃装置は、供給ロール、巻取ロール、ブラシ体、供給ロール用モータ、巻取ロール用モータ、ブラシ体用モータ及び集塵容器を備える。
[0005]
 供給ロールにはシート状のフィルタが巻回されている。巻取ロールはシャフトの両端にキャップ部材が被嵌され、シャフトの一端は支持部により回転可能に支持されている。また、シャフトの他端は巻取ロール用モータに連結されている。これにより、巻取ロールは巻取ロール用モータの駆動により回転し、供給ロールから引き出されたフィルタを巻き取る。
[0006]
 ブラシ体はシャフト上にブラシ毛を放射状に形成し、巻取ロールの回転時にブラシ体用モータの駆動により回転してブラシ毛がフィルタを擦って塵埃を除去する。集塵容器はブラシ体によってフィルタ上から除去された塵埃を集塵する。供給ロールは供給ロール用モータにより回転駆動され、巻取ロールに巻き取られたフィルタを巻き戻す。これにより、フィルタ上の塵埃が除去され、フィルタが清掃される。
[0007]
 また、特許文献2の清掃装置は検知スイッチを有する。検知スイッチは巻取ロールの近傍に配置され、巻取ロールに巻き取られたフィルタが所定の外径になったか否かを検知する。検知スイッチにより巻取ロールに巻き取られたフィルタが所定の外径になったことが検知されると、供給ロール用モータが駆動される。これにより、巻取ロールに巻き取られたフィルタが供給ロールへ巻き戻される。

先行技術文献

特許文献

[0008]
特許文献1 : 特開2009-66466号公報(第8頁、第9頁、第1図)
特許文献2 : 特許第5627066号公報(第6頁、第7頁、第1図、第4図)

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0009]
 しかしながら、上記特許文献2の清掃装置によると、フィルタがシート状のため巻取ロールに巻き取られたフィルタの巻取量に対して外径にばらつきが生じる。このため、検知スイッチが巻取ロールの巻き取り終了のタイミング及び供給ロールへの巻き戻し終了のタイミングを正確に検知できず、フィルタの清掃が不十分になる問題があった。
[0010]
 また、上記特許文献2の清掃装置によると、キャップ材を取り違えてシャフトの端部に挿嵌することがあり、組立作業性が低下する問題があった。
[0011]
 本発明は、フィルタを十分に清掃できる空気清浄機を提供することを目的とする。
[0012]
 また、本発明は、組立作業性を向上させた空気清浄機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

[0013]
 上記目的を達成するために本発明は、吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、前記清掃装置が、シャフト上にシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールを回転駆動する駆動モータと、前記供給ロールを前記巻取ロールによる巻取方向の逆方向に付勢する付勢部と、前記供給ロールの回転量を検知する回転量検知部とを有し、前記回転量検知部の検知結果に基づいて前記駆動モータの駆動制御を行うことを特徴としている。
[0014]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記吹出口を開口する本体部と、前記吸込口を開口して前記本体部に着脱可能に配されるとともに前記供給ロールを保持するカバー部とを備え、前記回転量検知部が前記本体部に配される発光部及び受光部を有するとともに、前記供給ロールの回転に応じて前記発光部と前記受光部との間の通光状態と遮光状態とが切り替えられると好ましい。
[0015]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記シャフトの軸方向の端部の周面に形成されるカム面と、前記カム面上を摺動して前記シャフトの径方向に変位するレバー部材とを設け、前記レバー部材が前記発光部と前記受光部との間に配されて前記遮光状態を形成し、前記発光部と前記受光部との間から退避して前記通光状態を形成すると好ましい。
[0016]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記レバー部材が前記本体部の内部で傾斜可能に支持される薄状部材から成り、前記レバー部材が挿通されるスリットを前記本体部に設けると好ましい。
[0017]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記本体部に開口する窓部を介して前記発光部及び前記受光部が前記シャフトの軸方向の端部に面し、前記発光部の出射光を反射する反射部を前記シャフトの周面に設けると好ましい。
[0018]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記窓部が透明部材により覆われることが好ましい。
[0019]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記巻取ロールを回転駆動して所定時間内に前記供給ロールが所定の回転量に到達しない場合にエラー報知を行うと好ましい。
[0020]
 また、上記目的を達成するために本発明は、吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、前記清掃装置が、第1シャフト上にシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、第2シャフト上に前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記供給ロールの一端に嵌合して前記供給ロールを回転可能に支持する第1支持部材と、前記供給ロールの他端に連結して前記供給ロールを回転させる第1回転駆動部と、前記巻取ロールの一端に嵌合して前記巻取ロールを回転可能に支持する第2支持部材と、前記巻取ロールの他端に連結して前記巻取ロールを回転させる第2回転駆動部と、前記第1シャフトの両端及び前記第2シャフトの両端に被嵌される複数のキャップ部材とを有し、前記キャップ部材が前記第1支持部材及び前記第2支持部材に嵌合可能な嵌合部と、前記第1回転駆動部側及び前記第2回転駆動部側に連結可能な連結部とを有することを特徴としている。
[0021]
 また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記第1支持部材及び前記第2支持部材が同径の嵌合孔を有して前記キャップ部材の外周面により前記嵌合部が形成されるとともに、前記キャップ部材の軸方向の端面上に開口する係合孔により前記連結部を形成して前記第1回転駆動部側及び前記第2回転駆動部側から延びる軸部が前記係合孔に係合すると好ましい。

発明の効果

[0022]
 本発明の空気清浄機によると、供給ロールの回転量を検知する回転量検知部の検知結果に基づいて駆動モータを駆動制御し、駆動モータの反転または停止が行われる。これにより、巻取ロールの巻き取り終了のタイミング及び供給ロールへの巻き戻し終了のタイミングを正確に検知することができる。
[0023]
 また、本発明の空気清浄機によると、清掃装置は供給ロールを回転させる第1回転駆動部及び巻取ロールを回転させる第2回転駆動部を備える。キャップ部材の嵌合部は第1支持部材及び第2支持部材に嵌合可能に形成される。キャップ部材の連結部は第1回転駆動部及び第2回転駆動部側に連結可能に形成される。これにより、供給ロール及び巻取ロールの両端部に配されるキャップ部材を共通化することができる。従って、空気清浄機の部品コストの削減及び組立作業性の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0024]
[図1] 本発明の第1実施形態の空気清浄機を示す正面図
[図2] 本発明の第1実施形態の空気清浄機を示す側面断面図
[図3] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の清掃装置を示す分解斜視図
[図4] 本発明の第1実施形態の空気清浄機のキャップ部材を示す斜視図
[図5] 本発明の第1実施形態の空気清浄機のキャップ部材を示す側面断面図
[図6] 本発明の第1実施形態の空気清浄機のキャップ部材を示す側面断面図
[図7] 本発明の第1実施形態の空気清浄機のプレフィルタを示す平面図
[図8] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の清掃装置の巻取ロール、集塵部及びギアユニットの内部を示す斜視図
[図9] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の清掃装置のギアユニットの内部の拡大斜視図
[図10] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の回転検知部を示す側面図
[図11] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の回転検知部を示す上面図
[図12] 本発明の第1実施形態の空気清浄機の清掃装置の付勢部の分解斜視図
[図13] 本発明の第2実施形態の空気清浄機の回転検知部を示す側面図
[図14] 本発明の第2実施形態の空気清浄機の回転検知部を示す上面図
[図15] 本発明の第3実施形態の空気清浄機のキャップ部材を示す斜視図

発明を実施するための形態

[0025]
 <第1実施形態>
 以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1及び図2は第1実施形態の空気清浄機の正面図及び側面断面図を示している。なお、空気清浄機1の前方をY1方向、後方をY2方向とする。また、矢印Sは空気の流れを示している。空気清浄機1は吸込口3及び吹出口4、5を開口して居室内の床面等に設置される筐体2を有する。筐体2は本体部20及びカバー部21を有する。カバー部21は本体部20の背面20aに対して着脱可能に配され、吸込口3を開口する。本体部20は吹出口4、5をそれぞれ前面上部及び上面に開口する。
[0026]
 吹出口4、5には風向を可変する風向板14、15がそれぞれ設けられる。風向板14は平板から成り、風向板14に設けられた回動軸部(不図示)により上下方向に回動可能に支持される。風向板14の下面には複数の縦ルーバ14aが左右方向に並んで垂設される。両側端部の縦ルーバ14aは前方へ行くほど左右方向の外方に傾斜している。
[0027]
 風向板15は平板から成り、風向板15の前部に設けられた回動軸部15bにより上下方向に回動可能に支持される。風向板15の下面には複数の縦ルーバ15aが左右方向に並んで垂設される。両側端部の縦ルーバ15aは後方へ行くほど左右方向の外方に傾斜している。
[0028]
 風向板14、15は空気清浄機1の運転停止時にそれぞれ吹出口4、5を閉じ、運転時に吹出口4、5を開く。
[0029]
 筐体2内には吸込口3と吹出口4、5とを連結する空気通路8が設けられる。空気通路8内には吸込口3から吹出口4、5に向かって(気流の上流から下流に向かって)順にプレフィルタ6(フィルタ)、脱臭フィルタ7、集塵フィルタ9、加湿部200、送風機10、イオン発生装置11及びダンパ12が設けられる。
[0030]
 空気通路8はイオン発生装置11の下流で分岐する第1分岐通路8a及び第2分岐通路8bを有する。第1分岐通路8a及び第2分岐通路8bはそれぞれ吹出口4、5に連通し、第1分岐通路8aの空気の流路の断面積は第2分岐通路8bの空気の流路の断面積よりも小さくなっている。
[0031]
 ダンパ12は薄板状に形成され、回動軸部12aにより上下方向に回動可能に支持される。ダンパ12は第1分岐通路8aを閉じた位置(図2参照)から開く方向(図2において、反時計回り方向)に回動することができる。ダンパ12により第1分岐通路8a及び第2分岐通路8bの風量バランスが可変される。
[0032]
 送風機10はモータ10aにより駆動されるシロッコファン等の遠心ファンにより形成され、軸方向に吸気して周方向に排気する。
[0033]
 プレフィルタ6はポリプロピレン等のシート状のメッシュにより形成され、吸込口3に面してカバー部21に配される。プレフィルタ6によって吸気中の大きな塵埃を捕集することができる。
[0034]
 脱臭フィルタ7はハニカム状に形成され、空気中の臭気成分を吸着して空気を脱臭することができる。
[0035]
 集塵フィルタ9はHEPAフィルタから成り、濾材(不図示)を覆うように枠材(不図示)がホットメルトにより溶着される。集塵フィルタ9によって空気中の微細な塵埃や所定粒径(例えば3μm)よりも小さい粒径のPM2.5等の微小粒子を捕集することができる。
[0036]
 加湿部200は、トレイ201内の水に加湿フィルタ202の下部を浸漬し、加湿フィルタ202を通過する空気を加湿する。これにより、吹出口4、5から加湿空気が送出される。
[0037]
 イオン発生装置11は高圧電圧の印加によりイオンを発生するイオン発生面11aを有し、イオン発生面11aは空気通路8内に面している。イオン発生面11aには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。イオン発生面11aの印加電圧が正電圧の場合は主としてH (H O)mから成るプラスイオンを発生し、負電圧の場合は主としてO (H O)nから成るマイナスイオンを発生する。ここで、m、nは整数である。H (H O)m及びO (H O)nは空気中の浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
[0038]
 そして、式(1)~(3)に示すように、衝突により活性種である[・OH](水酸基ラジカル)やH (過酸化水素)を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌等を破壊する。ここで、m’、n’は整数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口4、5から送出することにより居室内の除菌及び臭い除去を行うことができる。
[0039]
 H (H O)m+O (H O)n→・OH+1/2O +(m+n)H O ・・・(1)
 H (H O)m+H (H O)m’+O (H O)n+O (H O)n’
            → 2・OH+O +(m+m'+n+n')H O ・・・(2)
 H (H O)m+H (H O)m’+O (H O)n+O (H O)n’
            → H +O +(m+m'+n+n')H O ・・・(3)
[0040]
 本体部20の上面前部には操作部19が設けられる。操作部19は複数のボタン(不図示)を有し、使用者の操作によって空気清浄機1の動作設定を行う。各ボタンの操作により、吹出口4、5から送出される空気の風量の変更や空気の吹き出し方向の変更等を行うことができる。
[0041]
 本体部20の前面上部には表示部17が設けられる。表示部17は吹出口4の右方に配置され、例えば液晶パネルにより構成される。
[0042]
 また、カバー部21にはプレフィルタ6を清掃する清掃装置30が設けられる。図3は清掃装置30の分解斜視図を示している。清掃装置30は供給ロール40、巻取ロール50、ギアユニット60、付勢部70、ブラシ体80、集塵部90及び駆動モータ100(図2参照)を有する。
[0043]
 供給ロール40及び巻取ロール50はカバー部21の上部及び下部にそれぞれ配され、プレフィルタ6の両端を保持する。プレフィルタ6は清掃装置30の停止時に供給ロール40に巻回され、清掃装置30の駆動時に供給ロール40から送り出されて巻取ロール50に巻き取られる。
[0044]
 供給ロール40は左右方向に延びるシャフト41(第1シャフト)を有し、シャフト41の両端部にはキャップ部材58が被嵌される。供給ロール40の一端はカバー部21の内面の上端部に取り付けられた支持部材49により支持される。供給ロール40の他端は後述するカム112を介して付勢部70(第1回転駆動部)に連結される。
[0045]
 また、供給ロール40の支持部材49に対する着脱を検知する着脱センサ(不図示)が設けられる。着脱センサは例えばホール素子(不図示)及び磁石(不図示)により構成される。磁石は供給ロール40に取り付けられる。ホール素子は本体部20の背面20aにおいて供給ロール40の磁石に対向する位置に配置される。
[0046]
 巻取ロール50は左右方向に延びるシャフト51(第2シャフト)を有し、シャフト51の両端部にはキャップ部材58が被嵌される。巻取ロール50の一端はカバー部21の内面の下端部に取り付けられた支持部材59により支持される。供給ロール40の他端はギアユニット60を介して駆動モータ100(第2回転駆動部、図2参照)に連結される。
[0047]
 供給ロール40の両端部及び巻取ロール50の両端部に配されるキャップ部材58は同一形状に形成される。図4はキャップ部材58の斜視図であり、図5、図6はキャップ部材58の側面断面図である。キャップ部材58は円筒状の胴部58a(嵌合部)と、胴部58aから軸方向に突出する突出部58bと、突出部58bの軸方向の端面に開口する係合孔58c(連結部)とを有する。
[0048]
 供給ロール40のシャフト41及び巻取ロール50のシャフト51は同径に形成される。支持部材(第1支持部材)49に開口する嵌合孔49a及び支持部材(第2支持部材)59に開口する嵌合孔59aは同径に形成される。胴部58aは一端が開口し、シャフト41及びシャフト51の一端部に被嵌される。また、胴部58aは支持部材49の嵌合孔49a及び支持部材59の嵌合孔59aに嵌入され、回転可能に支持される。
[0049]
 係合孔58cの内周面は雌スプライン状に形成されている。付勢部70(図3参照)に連結されるカム112には雄スプライン状の軸部112dが軸方向に突出する。ギアユニット60の平歯車63(図9参照)にはカム112の軸部112dと同一形状の雄スプライン状の軸部63a(図9参照)が軸方向に突出する。係合孔58cに軸部112dが係合してシャフト41と付勢部70(図3参照)とが連結される。また、係合孔58cに軸部63aが係合してシャフト51と駆動モータ100(図2参照)とが連結される。
[0050]
 これにより、供給ロール40及び巻取ロール50の両端部に配されるキャップ部材58を共通化することができる。従って、空気清浄機1の部品コストの削減及び組立作業性の向上を図ることができる。
[0051]
 図7はプレフィルタ6の平面図を示している。プレフィルタ6は巻取方向Wの両端部に左右方向に延びて供給ロール40及び巻取ロール50に保持されるバー材6aを有する。また、プレフィルタ6は清掃装置30の停止時に吸込口3に面して配される通気部6bと、清掃装置30の駆動時に供給ロール40から送り出される収納部6cとを有する。
[0052]
 収納部6c上には通気部6bと区別して吸込口3から視認可能な図柄6gが設けられる。本実施形態では、図柄6gとして「お掃除中です」と赤い文字を用いている。なお、図柄6gに特に限定はなく、例えば、通気部6bと異なる色の縞模様等でもよい。
[0053]
 図3において、ブラシ体80はカバー部21に着脱可能に取り付けられた集塵部90に配される。ブラシ体80は集塵部90に軸方向の両端部を支持されるシャフト81を有し、後述のように清掃装置30の駆動時に回転してプレフィルタ6上の塵埃を除去する。シャフト81の一端(右端)には平歯車68が設けられ、シャフト81の周面にはブラシ毛束82が螺旋状に所定間隔で植設される。
[0054]
 集塵部90は蓋部91、集塵容器92及び櫛部93を有し、カバー部21に対して着脱可能に配される。集塵容器92は透明な樹脂により形成され、上面を開口して両側部でブラシ体80を支持する。蓋部91は左右端にわたって開口する開口部91aを開口し、集塵容器92の上面を覆う。ブラシ体80のブラシ毛束82は開口部91aから外部に露出する。櫛部93は左右方向に延びて形成され、歯先を上方に向けて集塵容器92内に配される。回転するブラシ体80のブラシ毛束82は櫛部93の歯先に当接する。櫛部93によってブラシ毛束82に付着した塵埃がブラシ毛束82から除去される。
[0055]
 ブラシ体80によってプレフィルタ6から除去された塵埃及び櫛部93によってブラシ体80から除去された塵埃は集塵容器92内に溜められる。この時、集塵容器92は透明な樹脂により形成されるため、使用者は集塵容器92内の塵埃量を容易に把握することができる。
[0056]
 駆動モータ100(図2参照)は筐体2の本体部20内に配され、駆動モータ100の回転軸(不図示)は本体部20の背面20aから後方に向かって突出している。駆動モータ100としてステッピングモータが用いられる。
[0057]
 また、プレフィルタ6の前方には所定の隙間を有して押え部材22が配される。押え部材22はカバー部21に対して着脱可能に取り付けられる。押え部材22によってプレフィルタ6を吸込口3に沿って安定して配置し、吸込気流によるプレフィルタ6の弛みを防止することができる。
[0058]
 図8は清掃装置30の巻取ロール50、集塵部90及びギアユニット60の内部を示す斜視図である。図9はギアユニット60の内部の拡大斜視図である。ギアユニット60は、傘歯車61、傘歯車62、平歯車63、平歯車64、内歯車65、平歯車66、平歯車67をハウジング60a(図3参照)内に有する。ハウジング60aはカバー部21(図3参照)にネジ止めされる。
[0059]
 傘歯車61は軸方向を前後方向に配され、駆動モータ100(図2参照)の回転軸(不図示)に嵌合する嵌合孔61aを軸上に有する。傘歯車62は軸方向を左右方向に配され、傘歯車61に噛合する。平歯車63は傘歯車62と同心に一体形成される。
[0060]
 平歯車63の軸部63aはキャップ部材58に係合し、平歯車63及び傘歯車62が巻取ロール50に連結される。
[0061]
 平歯車64は平歯車63の下方に配置され、平歯車63に噛合する。内歯車65は平歯車64と一体に設けられる。平歯車66は内歯車65に噛合する。平歯車67は平歯車66と同心に一体形成される。ブラシ体80の一端に設けられる平歯車68は平歯車67に噛合する。
[0062]
 駆動モータ100の駆動により傘歯車61、傘歯車62を介して巻取ロール50が回転する。また、傘歯車62と一体の平歯車63の回転により平歯車64、内歯車65、平歯車66、平歯車67、平歯車68を介してブラシ体80が回転する。傘歯車62と一体の平歯車63と、ブラシ体80に連結される平歯車64とが噛合するため、巻取ロール50に平行に配されるブラシ体80を容易に回転させることができる。
[0063]
 この時、平歯車64と一体の内歯車65が設けられるため、ブラシ体80の回転軸上の平歯車68を平歯車63の回転軸と平歯車64の回転軸との間に配置することができる。これにより、巻取ロール50上のプレフィルタ6に摺動するブラシ体80を容易に巻取ロール50に接近して配置することができる。
[0064]
 なお、傘歯車61、62は交差軸歯車であればよい。また、各平歯車は平行軸歯車であればよく、はすば歯車等を用いてもよい。
[0065]
 また、空気清浄機1は供給ロール40の回転量を検知する回転量検知部110が設けられる。図10は回転量検知部110の側面図を示しており、図11は回転量検知部110の上面図を示している。回転量検知部110はフォトインタラプタ111とカム112とレバー部材113とを有する。
[0066]
 フォトインタラプタ111は本体部20に設けられ、フォトインタラプタ111の発光部111aと受光部111bとは供給ロール40の軸方向に隣接して配される。
[0067]
 カム112はシャフト41の軸方向の端部にキャップ部材58を介して連結されており、シャフト41と同心に回転する。カム112の周面には径方向に凹む複数の凹部112bを周方向に所定周期で配したカム面112aが形成されている。
[0068]
 レバー部材113は薄板状であり、前後方向(Y1-Y2方向)の前端の軸部113aにより本体部20の内部で傾斜可能に支持される。また、レバー部材113は枢支軸113aを支点にして上下方向に往復可能に回動することができる。
[0069]
 レバー部材113は本体部20の背面20aに形成されたスリット20bを介して供給ロール40側へ延び、レバー部材113の後端には下方に突出する突出片113bが設けられる。突出片113bはカム面112aの上方に配され、自重によりカム面112aに当接する。なお、一端が本体部20に固定されたバネ(弾性部材)の他端をレバー部材113の上部に固定し、バネの弾性力を利用して突出片113bをカム面112aに当接させてもよい。
[0070]
 レバー部材113が本体部20の内部に設けられるため、供給ロール40と本体部20とを近設することができ、空気清浄機1を小型化することができる。また、レバー部材113が薄状部材により形成され、本体部20にレバー部材113が挿通されるスリット20bを設けたので、スリット20bの幅を狭くできる。これにより、スリット20bから使用者の手指が挿入されないため本体部20内の電装部品と手指との接触を防止し、空気清浄機1の安全性を向上することができる。また、スリット20bを介して塵埃が本体部20内に入り込み電装部品が故障するのを防止することができる。
[0071]
 供給ロール40が回転すると、突出片113bが凹凸状のカム面112aを摺動してレバー部材113が所定周期でシャフト41の径方向に変位する。これにより、供給ロール40の回転に応じて発光部111aと受光部111bとの間の通光状態と遮光状態とを切り替える。
[0072]
 即ち、レバー部材13が発光部111aと受光部111bとの間に配されると、発光部111aと受光部111bの間が遮光状態となる。また、図10の一点鎖線で示すように、レバー部材13が発光部111aと受光部111bとの間から退避すると、発光部111aと受光部111bの間が通光状態となる。
[0073]
 フォトインタラプタ111は受光部111bが受光する光のオンオフを検知する。これにより、回転量検知部110は受光部111bから出力されるパルスの回数によって供給ロール40の回転量を検知することができる。
[0074]
 また、供給ロール40と一体のカム112に摺動するレバー部材113の変位により発光部111aと受光部111bとの間の通光状態と遮光状態とを切り替える。このため、回転するカム112を小径に形成してカム112に対して径方向の一方向(本実施形態では上方)のみにレバー部材113を配置できる。従って、空気清浄機1の小型化を図ることができる。
[0075]
 図12は清掃装置30の付勢部70の分解斜視図を示している。付勢部70は互いにネジ止めされるハウジング78、79内に収納される回転体71及び回転体72を有する。回転体71の軸方向の一端面から挟持部71aが突設されるとともに他端面には溝部71bが設けられる。溝部71bにはカム112に連結される係止部材48の一端面に設けられた係止部48aが嵌合する。これにより、供給ロール40がキャップ部材58、カム112及び係止部材48を介して回転体71に連結され、付勢部70に接続される。
[0076]
 回転体72は回転体71側の内部にゼンマイ75を収納する。ゼンマイ75の一端(内端)は回転体71の挟持部71aにより挟持され、他端(外端)は回転体72の内周面上に取り付けられる。右側面から見て(矢印A方向から見て)回転体71が回転体72に対して時計回りに回転するとゼンマイ75の付勢力が大きくなる。すなわち、矢印A方向から見て回転体72が回転体71に対して時計回りに回転するとゼンマイ75の付勢力が小さくなる。
[0077]
 回転体72の軸方向の外側(右側)の外周面には、複数の爪72aが所定間隔で設けられる。ハウジング78内にはストッパ77が軸支され、ストッパ77は回転体72を押圧する方向にねじりコイルばね77aによって付勢される。これにより、回転体72はストッパ77と爪72aとの係合によって矢印A方向から見てゼンマイ75の付勢力を小さくする時計回りの回転が規制される。
[0078]
 ハウジング78の右側面には開口部78aが開口し、開口部78aを覆うように円筒形状のハンドル73が配される。ハウジング78内には開口部78aよりも大径の鍔部73aが配される。開口部78aを介してハンドル73と鍔部73aとがハウジング78の外壁に対して軸方向に所定の隙間を有してネジ止めされる。これにより、ハンドル73がハウジング78に回転可能に取り付けられる。
[0079]
 ハウジング78内には鍔部73aの軸方向の内側(左側)に連結部材74が配される。回転体72と連結部材74との間には圧縮バネ76が配され、連結部材74が軸方向の外側(右側)に付勢される。連結部材74の周面には複数の切欠き部74cが所定間隔で形成される。回転体72の軸方向の外端部には切欠き部74cに嵌合する放射状に延びた複数のリブ72cが形成される。これにより、連結部材74は回転体72と一体に回転する。
[0080]
 連結部材74は鍔部73a及び開口部78aよりも大径に形成される。連結部材74の軸方向の外側(右側)の面には複数の傾斜部74a及び複数のリブ74bが所定間隔で設けられる。傾斜部74aは矢印A方向から見て反時計回りに漸次高く形成される。リブ74bは傾斜部74aの頂部に隣接して放射状に延び、頂部よりも高く形成される。
[0081]
 また、鍔部73aの軸方向の内側の面(左側面)にはリブ74bに係合する放射状に延びた複数のリブ73bが設けられる。ハウジング78の内壁面にはリブ74bに係合する突起部(不図示)が設けられる。
[0082]
 ハンドル73を矢印A方向から見て時計回りに回転させると、リブ74bがリブ73bに係合するとともにハウジング78の突起部に係合する。これにより、ハンドル73の回転が規制される。
[0083]
 一方、ハンドル73を矢印A方向から見て反時計回りに回転させると、リブ73bが傾斜部74a上を摺動する。このため、連結部材74が圧縮バネ76の付勢力に抗して軸方向内側に移動し、リブ74bがハウジング78の突起部から軸方向に離れる。これにより、ハンドル73を回転させることができ、リブ74bがリブ73bに係合して回転体72がゼンマイ75の付勢力を大きくする方向に回転する。すなわち、ハンドル73によって回転体72が回転操作される。
[0084]
 上記構成の空気清浄機1において、操作部19の操作により運転が開始されると、カバー部21が本体部20に取り付けられているか否かが判断される。カバー部21が本体部20に取り付けられていると判断されると、送風機10及びイオン発生装置11が駆動される。これにより、吸込口3から居室内の空気が吸い込まれて送風通路8を流通する。この時、プレフィルタ6により空気中に大きな塵埃が捕集される。また、脱臭フィルタ7により空気が脱臭され、集塵フィルタ9により空気中の微細な塵埃やPM2.5等の微小粒子が捕集される。
[0085]
 そして、イオン発生装置11により発生したイオンが空気に含まれる。イオンを含んだ空気は吹出口4、5の一方または両方から居室内に吹き出される。これにより、空気清浄機1の送風動作が行われ、居室内の空気清浄が行われる。
[0086]
 次に、清掃装置30の動作について説明する。所定の時期になると、清掃装置30が駆動されて清掃装置30による清掃動作が開始される。清掃動作は例えば空気清浄機1の所定期間内の累積運転時間が所定時間を超えた場合に開始される。清掃装置30の駆動時に送風機10は停止される。
[0087]
 清掃装置30が駆動されると駆動モータ100が回転し、傘歯車61(図6、図7参照)が正面から見て反時計回りに回転する。傘歯車62及び平歯車63は右側面から見て(矢印A方向から見て)時計回りに回転する。これにより、巻取ロール50は右側面から見て時計回りに回転し、供給ロール40からプレフィルタ6を引き出して巻き取る。
[0088]
 平歯車64、内歯車65、平歯車66及び平歯車67は右側面から見て反時計回りに回転し、平歯車68は右側面から見て時計回りに回転する。これにより、ブラシ体80は右側面から見て時計回りに回転する。この時、ブラシ体80のブラシ毛束82は巻取ロール50上のプレフィルタ6に摺動する。これにより、プレフィルタ6上の塵埃が除去され、塵埃は容器92内に集塵される。
[0089]
 この時、巻取ロール50の回転方向とブラシ体80の回転方向とが同じ方向になる。このため、ブラシ体80のブラシ毛束82はプレフィルタ6の進行方向と逆方向からプレフィルタ6に摺動する。従って、ブラシ体80はプレフィルタ6上の塵埃を確実に除去することができる。
[0090]
 また、ブラシ体80の周速は巻取ロール50の周速よりも大きいと望ましい。これにより、プレフィルタ6上でブラシ毛束82の周方向の接触長さをブラシ毛束82の接触する周期よりも長くし、プレフィルタ6上にブラシ毛束82を隙間なく接触させることができる。
[0091]
 回転するシャフト81上のブラシ毛束82は櫛部93で梳かれ、ブラシ毛束82に付着した塵埃が容器92内に落下する。
[0092]
 プレフィルタ6が巻取ロール50に巻き取られる時、供給ロール40に接続される付勢部70の回転体71(図8参照)は右側面から見て(矢印A方向から見て)時計回りに回転する。これにより、ゼンマイ75が巻かれ、ゼンマイ75の付勢力が大きくなる。
[0093]
 この時、プレフィルタ6の収納部6c上の図柄6g(図4参照)が下方に移動し、吸込口3を介して視認される。これにより、使用者は清掃装置30の駆動中であること容易に認識することができる。このため、使用者が故障によって送風機10が停止したと誤認することを防止できる。なお、清掃装置30の駆動時に送風機10を低速運転してもよい。
[0094]
 回転量検知部110の検知により供給ロール40の回転量が所定値に到達すると、駆動モータ100が反転する。これにより、傘歯車61が巻取時とは反対方向(本実施形態では時計回り方向)に回転する。この時、巻取ロール50及びブラシ体80は右側面から見て反時計回りに回転する。
[0095]
 巻取ロール50によるプレフィルタ6の巻取が終わった時にゼンマイ75の付勢力は巻取前よりも大きくなっている。このため、駆動モータ100を反転させると、ゼンマイ75の復元力によって回転体71が右側面から見て反時計回りに回転する。これにより、プレフィルタ6が供給ロール40に巻き戻される。
[0096]
 回転量検知部110の検知により供給ロール40の回転量が所定値に到達すると、駆動モータ100が停止される。以上により、清掃装置30による清掃動作が終了する。
[0097]
 駆動モータ100は供給ロール40の回転量を検知する回転量検知部110の検知結果に基づいて駆動制御され、駆動モータ100の反転または停止が行われる。これにより、巻取ロール50の巻き取り終了のタイミング及び供給ロール40への巻き戻し終了のタイミングを正確に検知できる。
[0098]
 なお、駆動モータ100を駆動しても供給ロール40が所定時間内に所定の回転量に到達しない場合は表示部17にエラーを示す文字等を表示してエラー報知を行う。
[0099]
 供給ロール40の脱落や、シャフト41及びシャフト51に対するプレフィルタ6のバー材6aの脱離が生じると巻取ロール50が回転しても供給ロール40が回転しない。また、プレフィルタ6に堆積した塵埃により供給ロール40の回転負荷が増加すると、プレフィルタ6が供給ロール40に正常に巻き戻しされない。
[0100]
 これらの場合に、制御部(不図示)は供給ロール40が巻取ロール50に連動して正常に回転していないと判断してエラー報知を行う。これにより、使用者は清掃装置30によるプレフィルタ6の清掃の未了を容易に認識することができる。この時、回転量検知部110が供給ロール40の回転量を検知するため、これらのエラーを容易に検知することができる。
[0101]
 清掃装置30による清掃動作の終了後に、使用者は集塵部90をカバー部21から取り外し、容器92に溜まった塵埃を廃棄することができる。
[0102]
 また、プレフィルタ6は交換時にプレフィルタ6の一端を取り付けられた供給ロール40がカバー部21に装着される。そして、プレフィルタ6の下端が巻取ロール50に取り付けられる。
[0103]
 この時、供給ロール40と巻取ロール50との間のプレフィルタ6に弛みが生じている場合がある。この場合に使用者が付勢部70のハンドル73を右側面から見て(矢印A方向から見て)反時計回りに回すと、回転体71、72が右側面から見て反時計回りに回転する。これにより、プレフィルタ6が供給ロール40に巻き取られ、プレフィルタ6の弛みを解消することができる。従って、送風機10を駆動させた際に吸込口3から吸い込まれた空気がプレフィルタ6を確実に通過することができる。
[0104]
 本実施形態によると、供給ロール40の回転量を検知する回転量検知部110の検知結果に基づいて駆動モータ100を駆動制御し、駆動モータ100の反転または停止が行われる。これにより、巻取ロール50の巻き取り終了のタイミング及び供給ロール40への巻き戻し終了のタイミングを正確に検知することができる。
[0105]
 また、供給ロール40が巻取ロール50に連動して正常に回転しない場合に、供給ロール40の回転量を検知する回転量検知部110によってエラーを容易に検知することができる。
[0106]
 また、回転量検知部110が本体部20に配される発光部111a及び受光部111bを有するとともに、供給ロール40の回転に応じて発光部111aと受光部111bとの間の通光状態と遮光状態とが切り替えられる。これにより、回転量検知部110を容易に実現することができる。
[0107]
 また、シャフト41と一体のカム112の周面に形成されるカム面112a上を摺動するレバー部材113の変位によりレバー部材113によって遮光状態と通光状態とを形成する。これにより、回転するカム112を小径に形成してカム112に対して径方向の一方向のみにレバー部材113を配置できる。従って、空気清浄機1の小型化を図ることができる。
[0108]
 また、レバー部材113が本体部20の内部で傾斜可能に支持される薄状部材から成り、レバー部材113が挿通されるスリット20bを本体部20に設けた。これにより、供給ロール40と本体部20とを近設することができ、空気清浄機1を小型化することができる。また、本体部20内の電装部品と手指との接触を防止し、空気清浄機1の安全性を向上することができる。
[0109]
 また、巻取ロール50を回転駆動して所定時間内に供給ロール40が所定の回転量に到達しない場合にエラー報知を行う。これにより、使用者は清掃装置30によるプレフィルタ6の清掃の未了を容易に認識することができる。
[0110]
 また、清掃装置30は供給ロール40を回転させる付勢部70(第1回転駆動部)及び巻取ロール50を回転させる駆動モータ100(第2回転駆動部)を備える。キャップ部材58の胴部58a(嵌合部)は支持部材(第1支持部材)49及び支持部材(第2支持部材)59に嵌合可能に形成される。キャップ部材58の係合孔58c(連結部)は付勢部70側のカム112及び駆動モータ100側の平歯車63に連結可能に形成される。これにより、供給ロール40及び巻取ロール50の両端部に配されるキャップ部材58を共通化することができる。従って、空気清浄機1の部品コストの削減及び組立作業性の向上を図ることができる。
[0111]
 <第2実施形態>
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。図13、図14は第2実施形態の回転量検知部110の側面図、上面図を示している。説明の便宜上、前述の図1~図12に示した第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では、回転量検知部110の構成が第1実施形態とは異なっている。その他の部分は第1実施形態と同様である。
[0112]
 回転量検知部110はフォトインタラプタ111及び反射部114bを有する。本体部20の背面20aには供給ロール40に面して開口する窓部20cを有する。また、窓部20cはアクリル等の透明部材20dにより覆われている。
[0113]
 反射部114bは金属箔等により形成され、シャフト41の軸方向の端部に設けられた回転体114の周面114aに配される。反射部114bは周方向に所定周期で複数設けられている。これにより、周面114aには反射部114bと反射部114b以外の非反射部114cとが周方向に交互に配される。
[0114]
 フォトインタラプタ111は本体部20に配され、発光部111a及び受光部111bは窓部20cを介して回転体114に面している。
[0115]
 供給ロール40が回転して発光部111aの出射光が反射部114bに照射されると反射して受光部111bに入射する。発光部111aの出射光が非反射部114cに照射されると反射しないため受光部111bに入射しない。
[0116]
 これにより、回転量検知部110は受光部111bから出力されるパルスの回数によって供給ロール40の回転量を検知することができる。
[0117]
 本実施形態によると第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本体部20に開口する窓部20cを介して発光部111a及び受光部111bがシャフト41の周面に設けた反射部114bに面する。これにより、回転量検知部110を容易に実現することができる。
[0118]
 また、レバー部材113(図10参照)が設けられないため、本体部20と供給ロール40とをより近設することができる。従って、空気清浄機1のより小型化を図ることができる。
[0119]
 また、窓部20cが透明部材20dにより覆われるため、本体部20内の電装部品と手指との接触を防止し、空気清浄機1の安全性を向上することができる。
[0120]
 <第3実施形態>
 次に、本発明の第3実施形態について説明する。図15は第3実施形態のキャップ部材58の斜視図を示している。説明の便宜上、前述の図1~図12に示した第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では、キャップ部材58の形状が第1実施形態とは異なっている。その他の部分は第1実施形態と同様である。
[0121]
 キャップ部材58は胴部58aから雄スプライン状の係合部(連結部)58dが軸方向に突出している。カム112に形成された雌スプライン状の係合孔(不図示)及び平歯車63に形成された雌スプライン状の係合孔(不図示)に係合する。これにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。

産業上の利用可能性

[0122]
 本発明は、フィルタを清掃する清掃装置を備えた空気清浄機に利用することができる。

符号の説明

[0123]
   1  空気清浄機
   2  筐体
   3  吸込口
   4、5  吹出口
   6  プレフィルタ(フィルタ)
   6a バー材
   6b 通気部
   6c 収納部
   6g 図柄
   7  脱臭フィルタ
   8  空気通路
   8a 第1分岐通路
   8b 第2分岐通路
   9  集塵フィルタ
   10  送風機
   11  イオン発生装置
   12  ダンパ
   14、15  風向板
   17  表示部
   20  本体部
   20a 背面
   20b スリット
   20c 窓部
   20d 透明部材
   21  カバー部
   22  押え部材
   23  磁石
   30  清掃装置
   40  供給ロール
   41  シャフト(第1シャフト)
   49  支持部材(第1支持部)
   49a 嵌合孔
   50  巻取ロール
   51  シャフト(第2シャフト)
   58  キャップ部材
   58a 胴部
   58b 突出部
   58c 係合孔(連結部)
   58d 係合部(連結部)
   59  支持部材(第2支持部)
   59a 嵌合孔
   60  ギアユニット
   61  傘歯車
   62  傘歯車
   63  平歯車(第2回転駆動部)
   64  平歯車
   65  内歯車
   66  平歯車
   70  付勢部
   71  回転体
   71a 挟持部
   72  回転体
   72a 爪
   73  ハンドル
   74  連結部材
   75  ゼンマイ
   76  圧縮ばね
   77  ストッパ
   77a ねじりコイルばね
   78、79  ハウジング
   80  ブラシ体
   81  シャフト
   82  ブラシ毛束
   90  集塵部
   91  蓋部
   91a 開口部
   92  容器
   93  櫛部
  100  駆動モータ
  110  回転量検知部
  111  フォトインタラプタ
  111a 発光部
  111b 受光部
  112  カム(第1回転駆動部)
  112a カム面
  112b 凹部
  113  レバー部材
  113a 枢支軸
  113b 突出片
  114  回転体
  114a 周面
  114b 反射部
  114c 非反射部
  200  加湿部
  201  トレイ
  202  加湿フィルタ
  300  テープ状部材
  400  回動板
  401  軸部

請求の範囲

[請求項1]
 吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、
 前記清掃装置が、シャフト上にシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記巻取ロールを回転駆動する駆動モータと、前記供給ロールを前記巻取ロールによる巻取方向の逆方向に付勢する付勢部と、前記供給ロールの回転量を検知する回転量検知部とを有し、前記回転量検知部の検知結果に基づいて前記駆動モータの駆動制御を行うことを特徴とする空気清浄機。
[請求項2]
 前記吹出口を開口する本体部と、前記吸込口を開口して前記本体部に着脱可能に配されるとともに前記供給ロールを保持するカバー部とを備え、前記回転量検知部が前記本体部に配される発光部及び受光部を有するとともに、前記供給ロールの回転に応じて前記発光部と前記受光部との間の通光状態と遮光状態とが切り替えられることを特徴とする請求項1に記載の空気清浄機。
[請求項3]
 前記シャフトの軸方向の端部の周面に形成されるカム面と、前記カム面上を摺動して前記シャフトの径方向に変位するレバー部材とを設け、前記レバー部材が前記発光部と前記受光部との間に配されて前記遮光状態を形成し、前記発光部と前記受光部との間から退避して前記通光状態を形成することを特徴とする請求項2に記載の空気清浄機。
[請求項4]
 前記レバー部材が前記本体部の内部で傾斜可能に支持される薄状部材から成り、前記レバー部材が挿通されるスリットを前記本体部に設けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気清浄機。
[請求項5]
 前記本体部に開口する窓部を介して前記発光部及び前記受光部が前記シャフトの軸方向の端部に面し、前記発光部の出射光を反射する反射部を前記シャフトの周面に設けたことを特徴とする請求項2に記載の空気清浄機。
[請求項6]
 前記巻取ロールを回転駆動して所定時間内に前記供給ロールが所定の回転量に到達しない場合にエラー報知を行うことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれかに記載の空気清浄機。
[請求項7]
 吸込口及び吹出口を開口する筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に配される送風機と、前記吸込口に面して配されるフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃装置とを備えた空気清浄機において、
 前記清掃装置が、第1シャフト上にシート状の前記フィルタが巻回された供給ロールと、第2シャフト上に前記フィルタを巻き取る巻取ロールと、前記供給ロールの一端に嵌合して前記供給ロールを回転可能に支持する第1支持部材と、前記供給ロールの他端に連結して前記供給ロールを回転させる第1回転駆動部と、前記巻取ロールの一端に嵌合して前記巻取ロールを回転可能に支持する第2支持部材と、前記巻取ロールの他端に連結して前記巻取ロールを回転させる第2回転駆動部と、前記第1シャフトの両端及び前記第2シャフトの両端に被嵌される複数のキャップ部材とを有し、
 前記キャップ部材が前記第1支持部材及び前記第2支持部材に嵌合可能な嵌合部と、前記第1回転駆動部側及び前記第2回転駆動部側に連結可能な連結部とを有することを特徴とする空気清浄機。
[請求項8]
 前記第1支持部材及び前記第2支持部材が同径の嵌合孔を有して前記キャップ部材の外周面により前記嵌合部が形成されるとともに、前記キャップ部材の軸方向の端面上に開口する係合孔により前記連結部を形成して前記第1回転駆動部側及び前記第2回転駆動部側から延びる軸部が前記係合孔に係合することを特徴とする請求項7に記載の空気清浄機。

図面

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[ 図 3]

[ 図 4]

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[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

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[ 図 11]

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[ 図 13]

[ 図 14]

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