JP2011257548A - エアフィルタ装置及びこれを用いた投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタの所要スペースの増大を生じることなく、エアフィルタの掃除の自動化及びエアフィルタのメンテナンス作業の容易化を図ったエアフィルタ装置及び投写型映像表示装置を提供すること。
【解決手段】空気吸入用の開口部３１を備えるベース部材３０に対し、第１エアフィルタ４０と、第１エアフィルタ４０から塵埃を除去するための掃除用ブラシ（具体的には回転ブラシ６４）と、この掃除用ブラシにより除去された塵埃を貯留するためのダストボックス６５と、自走するためのモータとを備えた自走式掃除部６０が取り付けられる。そして、第１エアフィルタ４０のフィルタ面及びベース部材への固定手段が、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する自走式掃除部６０と平面的に重ならない位置に配置されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、エアフィルタ装置及びこれを用いた投写型映像表示装置に関し、特に、自走式掃除部を備えたエアフィルタ装置におけるエアフィルタの取付構造に関する。

投写型映像表示装置は、一般に、光源ランプやライトバルブ等の光学系機器を冷却するために冷却空気が使用されている。また、冷却空気としては機外空気が用いられており、外装ケースの一面には機外空気を機内に取り入れるための空気吸込口が設けられている。しかし、冷却空気として取り入れる空気中に塵埃が含まれていると、液晶パネル等の光学系機器の表面に塵埃が付着し映像の質が低下する。そこで、空気吸込口には、一般に空気中の塵埃を捕捉するためのエアフィルタが設けられ、このエアフィルタにより空気中の塵埃を捕捉するように構成されている。

ところで、空気吸込口に取り付けられるエアフィルタは、長時間使用されると目詰まりを起こす。また、エアフィルタが目詰まりを起こした場合は、空気吸込口の通風抵抗が増加して光学系機器への冷却空気量が不足し、光源ランプや、液晶パネル等の光学系機器の冷却能力が低下するという問題が発生する。このため、エアフィルタは、目詰まりしないように頻繁に掃除されなければならない。しかしながら、これを手作業で行うのは煩わしい。特に、投写型映像表示装置の場合はいろいろな姿勢で設置されるため、設置位置及び設置状態によっては煩わしい作業となることもある。そこで、近年、エアフィルタを自動的に掃除するエアフィルタ装置を備えることにより、エアフィルタの交換、掃除などのメンテナンスを軽減するようにしたものが開発されている。

その一例として特許文献１に記載されたものがある。これは、投写型映像表示装置の空気吸込口（特許文献１では外気の取り入れ口）に対し、プレフィルタを自動的に掃除することのできるフィルタ−ユニットを外部から取り外し可能に設けることができるようにしたものである。このフィルタ−ユニットは、掃除時に空気吸込み面上で一定方向に移動するように取り付けられているプレフィルタと、プレフィルタを移動させるための駆動メカユニットと、プレフィルタを風上側と風下側とから挟み込むように配置された、塵埃を除去するためのブラシと、小さい塵埃を捕捉するための第２のエアフィルタとから構成されている。なお、このフィルタ−ユニットにおいて、ブラシは、その長手方向がプレフィルタの移動方向と直交するように、プレフィルタの移動領域の中央部にプレフィルタを両面から挟み込むように取り付けられている。

また、エアフィルタに捕捉された塵埃を自動的に除去するようにしたエアフィルタ装置は、空気調和機用としても開発されている。その理由は、空気調和機におけるエアフィルタも長時間の使用により目詰まりが生ずるからであり、エアフィルタが目詰まりを起こすと、空気吸込口の通風抵抗が増加し、吸い込み空気量の低下により正常な空調能力を発揮することができなくなるという問題が生ずるからである。このため、空気調和機のエアフィルタも、目詰まりしないように頻繁に掃除されなければならない。しかし、空気調和機におけるエアフィルタの掃除も手作業で行うのは煩わしいため、前記投写型映像表示装置の場合と同様にエアフィルタの掃除が自動化されている。特許文献２はその一例である。

特許文献２の空気調和機は、エアフィルタに付着した塵埃を除去する回転ブラシ（回転清掃体）と、回転ブラシにより除去された塵埃を貯留するダストボックスと、モータ等を備えた塵埃除去手段を備えている。そして、この塵埃除去手段が、エアフィルタの風上側表面を上下に移動しながら、エアフィルタの上流側表面に付着した塵埃を回転ブラシにより除去するように構成されている。

特開２００８−６５０２１号公報 特開２００９−８２８３７号公報

上記特許文献１は、フィルタ−ユニットの中央部に固定されているブラシに対し、プレフィルタの表面を擦り付けながらプレフィルタを移動させるため、プレフィルタの収納スペースが大きくなるという問題があった。また、プレフィルタから除去された塵埃を貯留するダストボックスを有していないので、プレフィルタから除去された塵埃がブラシを介して再飛散する恐れがあった。また、このような構造を有する特許文献１においても、エアフィルタの自動掃除によりエアフィルタを頻繁に掃除したり交換したりする頻度を低減することはできるが、エアフィルタの交換や掃除作業などのメンテナンスを皆無とすることはできない。しかしながら、この特許文献１においては、プレフィルタをメンテナンスするときにブラシが邪魔物にならないようにする配慮が払われていない。

一方、特許文献２は、特許文献１のようにエアフィルタを移動させることはせずに、回転ブラシ、ダストボックス、モータ等を備えた塵埃除去手段がエアフィルタの風上側表面部を上下方向に移動するように構成されているため、特許文献１に比べエアフィルタの収納スペースが小さくてすむという利点がある。しかしながら、この特許文献２においては、塵埃除去手段が常にエアフィルタと平面的に見て重なる位置に取り付けられているため、エアフィルタのメンテナンス作業が困難になるおそれがある。また、特許文献２においては、プレフィルタをメンテナンスするときに塵埃除去手段が邪魔になっていた。

本発明は、このような従来技術における課題に鑑み成されたものであって、エアフィルタの所要スペースの増大を生じることなく、エアフィルタの掃除の自動化及びエアフィルタのメンテナンス作業の容易化を図ったエアフィルタ装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供することにある。

本発明に係るエアフィルタ装置は、上記課題を解決するために、吸入空気中の塵埃を捕捉する第１エアフィルタと、空気吸込用の開口部を備えるとともに、この開口部の風上側においてこの開口部の周囲の枠部に前記第１エアフィルタを取り付けるように形成されたベース部材と、非掃除時には前記ベース部材の前記枠部に位置し、掃除時には第１エアフィルタの風上側表面部を移動するように前記ベース部材に取り付けられる自走式掃除部とを備え、自走式掃除部は、第１エアフィルタから塵埃を除去するための掃除用ブラシと、この掃除用ブラシにより除去された塵埃を貯留するためのダストボックスと、自走するためのモータとを備え、前記第１エアフィルタのフィルタ面及びベース部材への固定手段は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する前記自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする。ここで、待機位置とは、本明細書においては、自走式掃除部が非掃除時に待機する位置のことをいう。また、固定手段とは、エアフィルタをベース部材の枠部に対し取り付けるための手段のことをいう。この手段は、例えば、ねじにより取り付ける場合はこのねじのことをいうが、これに限定されるものではなく弾性爪等の係合手段による固定をも包含する。また、フィルタ面とは、エアフィルタにおける、空気を濾過する濾過材部の表面をいう。

このように構成された本発明に係るエアフィルタ装置によれば、自走式掃除部が第１エアフィルタの風上側表面部を移動することにより、第１エアフィルタに付着した塵埃を掃除用ブラシで除去することができる。したがって、第１エアフィルタは従来技術のようにベース部材上を移動する必要がないので、第１エアフィルタの収納スペースが小さくなる。また、第１エアフィルタのベース部材への固定手段は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されているので、第１エアフィルタの交換、掃除のための取り外しなどのメンテナンス作業を自走式掃除部に干渉されずに行うことができる。また、第１エアフィルタのフィルタ面は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されているので、第１エアフィルタの有効面積が最大に活用される。

また、前記エアフィルタ装置は、前記第１エアフィルタ、前記ベース部材、前記掃除用ブラシ、前記ダストボックス、及び前記モータを含むようにユニット化されるとともに、応用製品に対しユニットとして着脱自在に取り付け可能に構成されていることが好ましい。このように構成されていると、応用製品からこのエアフィルタ装置を取り外した状態とすることにより、第１エアフィルタのメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、エアフィルタ装置は、応用製品とは別管理により製作することができるので製造管理が容易となり、製造コストが低減される。

前記第１エアフィルタは、前記ベース部材の前記枠部に対し、フィルタ面と略直角の方向から着脱できるように固定されていることが好ましい。このように構成されていると、狭いスペースで第１エアフィルタを交換することができる。また、ねじ止め等の簡易な固定部材により第１エアフィルタをベース部材に対し取り付けることができる。

このように構成されたエアフィルタ装置において、前記ベース部材の風下側表面部には前記第１エアフィルタより微細な塵埃を捕捉することのできる第２エアフィルタが取り付けられ、さらに、前記第１エアフィルタ及び第２エアフィルタそれぞれが、ベース部材の前記枠部に対しフィルタ面と略直角の方向から着脱できるように取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、第１エアフィルタ及び第２エアフィルタとも狭いスペースで取り外し、交換等のメンテナンス作業を行うことができる。

また、このように構成されたエアフィルタ装置において、前記ベース部材は、風下側表面部に前記第２エアフィルタの周辺部を当接させるとともに、第２エアフィルタの周辺部を少なくとも部分的に挟み込むことができるように、コ字形枠部が少なくとも部分的に形成され、前記第２エアフィルタの周辺部がこのコ字形枠部に対し弾力的に挿入されて支持されていることが好ましい。このように構成すると、第２エアフィルタの周辺部をコ字形枠部に押し込むことにより第２エアフィルタを取り付けることができるので、第２エアフィルタの取付構造が簡略化される。

また、前記自走式掃除部は、前記モータに連結されたピニオンが前記ベース部材に取り付けられたラック上を回転することにより、前記第１エアフィルタの風上側表面部を移動するように構成されていることが好ましい。このように構成すると、駆動機構を含めてユニット化されるので、応用製品とは別に生産管理することが容易になる。また、応用製品への取り付けも簡略化される。

また、前記掃除用ブラシは、回転ブラシに構成されるとともに、この回転ブラシの回転により前記第１エアフィルタに付着した塵埃を掻き取りながら前記第１エアフィルタの風上側表面上を移動するように構成されていることが好ましい。このように構成されていると、掃除用ブラシによる第１エアフィルタからの塵埃除去効率が向上する。

また、前記回転ブラシにより前記第１エアフィルタから掻き取られた塵埃は、回転ブラシの回転によりダストボックス内に貯留されるように構成されていることが好ましい。このように構成されていると、回転ブラシにより除去された塵埃が、間断なくダストボックスに貯留される。

また、本発明に係る投写型映像表示装置は、上記エアフィルタ装置を、光学系機器を冷却する冷却空気の空気吸込口に備えていることを特徴とする。本発明に係る投写型映像表示装置によれば、上記のように構成されたエアフィルタ装置を備えているので、エアフィルタの掃除を自動化した従来の投写型映像表示装置と比較してエアフィルタの収納スペースが縮小されるので、装置全体としてその分小型化することができる。また、エアフィルタ装置にはダストボックスが設置されているので、除去された塵埃をダストボックス内に貯留することができるので、塵埃の再離散を防止することができる。また、長期間の使用により第１エアフィルタ或いは第２エアフィルタが目詰まりするようなことがあっても、フィルタの交換、掃除のための取り外しなどのメンテナンス作業を自走式掃除部に阻害されることなく行うことができる。

本発明に係るエアフィルタ装置によれば、自走式掃除部により第１エアフィルタが掃除される。また、第１エアフィルタを移動させる必要がないので、第１エアフィルタの収納スペースを小さくすることができる。また、第１エアフィルタのベース部材への固定手段は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されているので、第１エアフィルタの交換、掃除のための取り外しなどのメンテナンス作業を自走式掃除部に干渉されずに行うことができる。また、第１エアフィルタのフィルタ面は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されているので、第１エアフィルタの有効面積が最大に活用される。また、このようなエアフィルタ装置を用いた投写型映像表示装置は、上記の効果を得ることができるので、装置全体の寸法を小型することができるとともに、第１エアフィルタの掃除作業が効率化及び簡略化され、さらに、第１エアフィルタのメンテナンス作業を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るエアフィルタ装置を用いた投写型映像表示装置の斜視図である。 同投写型映像表示装置における光学系機器の概略平面配置図である。 同投写型映像表示装置の側面図である。 同投写型映像表示装置の投写態様を示す図であり、（ａ）は上向き投写状態図であり、（ｂ）は天井吊投写状態図であり、（ｃ）は下向き投写状態図である。 同投写型映像表示装置に用いられるエアフィルタ装置の斜視図であり、正面に引き出した状態から上下反転させた状態図である。 図５の状態における同エアフィルタ装置の平面図である。 図５の状態における同エアフィルタ装置の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 同エアフィルタ装置における自走式掃除部周りの図面であり、自走式掃除部は内部を開放した状態で示している。 図５において自走式掃除部を非掃除時の待機位置から反対側の端部側へ移動させた状態図である。 図６のＤ−Ｄ断面図である。 図６のＥ−Ｅ断面図である。 自走式掃除部の掃除動作説明図である。 自走式掃除部の非掃除時の待機位置への帰還動作説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置について図面を参照しながら説明する。なお、図１には、本実施の形態に係る投写型映像表示装置における正立投写状態時の外観斜視図を示すが、以下の説明において、特に断りなく上下方向、左右方向及び前後方向をいうときは、図１に図示した矢印の方向をいうものとする。

本実施の形態に係る投写型映像表示装置は、３板式液晶投写型映像表示装置であって、図１の外観斜視図に示すような箱型の外装ケース１を備えている。そして、この外装ケース１内には図２に示すような光学系２が内装されており、投写レンズ２Ａが外装ケース１の正面１１から突出するように配置されている。また、フィルタ−ユニット３が、エアフィルタ装置として外装ケース１内の空気吸込口１２に沿って配置されるように、外装ケース１の正面１１から引き出し式に取り付けられている。なお、フィルタ−ユニット３の吸込み側は、外装ケース１の左右側面１３に設けられた複数の切込み１４により機外に通じている。

光学系２は、図２に示すように、光源として放電式ランプからなる４個の光源ランプ２１が使用されている。この場合において、各光源ランプ２１は、光軸２１Ａが正面１１に対し平行となる方向に配置されている。また、４個の光源ランプ２１は、光路変更部材２１ａを用いることにより、所定の方向（この場合は正面に向かう方向）に射出されるように組み合わされている。

光源ランプ２１から出射された照明光は、インテグレータレンズ２２、偏光変換素子２３、コンデンサーレンズ２４ａを介し、赤、緑、青の各色光に分離する色分離光学系に導かれている。色分離光学系は、２種類のダイクロイックミラー２５ａ，２５ｂ、３個の全反射ミラー２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、３個のリレーレンズ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、３個のコンデンサーレンズ２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ等により構成されている。また、赤、緑、青の各色光に分離された照明光は、赤、緑又は青色用の液晶ライトバルブ２８ｒ，２８ｇ，２８ｂにより光変調され、クロスダイクロイックプリズム２９により合成されて映像光として投写レンズ２Ａから射出されている。これら光学系を構成する機器のうち冷却空気による冷却が必要とされるのは、最も高温となる光源ランプ２１の他、液晶ライトバルブ２８ｒ，２８ｇ，２８ｂを構成する液晶パネル、偏光板などや、偏光変換素子２３などである。

このように構成された投写型映像表示装置は、図３のような正立投写状態に設置される他、光源ランプ２１の光軸２１Ａが常に水平方向に配置される状態として、図３に示す矢印Ｒ１，Ｒ２方向に回転させた状態で用いられる。図４はこれを具体的に示したもので、図４（ａ）は上向き投写状態、図４（ｂ）は天井吊投写状態、図４（ｃ）は下向き投写状態である。このように、光源ランプ２１の光軸２１Ａを常に水平方向とすることにより放電式ランプからなる光源ランプ２１の過熱が防止されている。

フィルタ−ユニット３は、図１に、投写型映像表示装置の正面１１から前方に引き出した状態の斜視図が示されている。図５はこの状態から上下反転させた状態の斜視図であり、図６はその平面図である。そして、このフィルタ−ユニット３は、図７の分解斜視図に示すように、ベース部材３０、ベース部材３０の風上側に設けられる第１エアフィルタ４０、自走式掃除部６０、ラック７０，取っ手部８０、ベース部材３０の風下側に設けられる第２エアフィルタ５０等から構成されている。

ベース部材３０は、図７に示すように、樹脂成形品であって、中央部に冷却空気を取り入れる開口部３１が形成されるとともに、この開口部３１にはこの開口部３１を跨ぐように格子状のフレーム部３２が形成されている。また、ベース部材３０は、開口部３１周辺の枠部３３の正面１１側には取っ手部８０が取り付けられている。また、風上側表面部における正面１１から見た右側（すなわち、図５、図６、図８における自走式掃除部の位置）が自走式掃除部６０の待機位置であり、取り付け初期時の位置とされている。また、ベース部材３０の左右側面にはこのフィルタ−ユニット３をスライド式に外装ケース１内に取り付ける際のレール部３４が形成されている。また、ベース部材３０の風上側表面部における開口部３１の前後の位置には、図７に示されるように、ラック７０がそれぞれ取り付けられている。このラック７０は、自走式掃除部を移動させるためのものである。

ベース部材３０の風上側表面部には、ベース部材３０の開口部３１に対応する位置に第１エアフィルタ４０が取り付けられている。
第１エアフィルタ４０は、図７に示すように、周辺枠部４１と、フィルタ面を複数に区分する格子枠形状のフレーム部４２と、空気中の塵埃を捕捉する多孔性の濾過材部４３とが樹脂一体成形により形成されたものであり、剛性強度を向上させるために周辺枠部４１には折り曲げ部４４が形成されている。また、第１エアフィルタ４０のフィルタ面及びベース部材への固定手段は、図６、図８及び図９から明らかなように、フィルタ面と略直角の方向から見て待機位置に位置する自走式掃除部６０と平面的に重ならない位置に配置されている。また、第１エアフィルタ４０のベース部材３０への固定手段は、この実施の形態においてはねじ止めであって、周辺枠部４１がベース部材３０の枠部３３に対しフィルタ面と略直角の方向からねじ止めされている。左右方向のねじ４０ａによるねじ止めは、図９に示すように開口部３１を構成する枠部３３における風上側に突出した表面部に対し行われ、前後方向のねじ４０ｂによるねじ止めは、図１０に示すように、この表面部から一段低くなった位置で行われている。

ベース部材３０の風下側表面部には、ベース部材３０の開口部３１に対応して第２エアフィルタ５０が取り付けられている。
第２エアフィルタ５０は、図７に示すように、高分子繊維に静電気を帯電させた静電フィルタ部材５１と、クッション性を有する平らなウレタンシート部材５２とから構成されており、ウレタンシート部材５２がベース部材３０の周辺の枠部３３側、すなわち、静電フィルタ部材５１の風上側に取り付けられている。また、ベース部材３０の周辺の枠部３３の一部には、図８に示すように、コ字形枠部３５を形成するように押え部３５ａが開口部３１へ部分的に突出するように構成されている。したがって、２部材から構成された第２エアフィルタ５０は、風上側の面、すなわちウレタンシート部材５２の表面がベース部材３０の枠部３３の表面部に当接されるとともに、周辺の一部においてコ字形枠部３５内に押し込められるようにして取り付けられている。このように、第２エアフィルタ５０も、図８及び図９から明らかなように、フィルタ面と略直角の方向から見て待機位置に位置する自走式掃除部６０と平面的に重ならない位置において、ベース部材３０の枠部３３に対しフィルタ面と略直角の方向から取り付けられている。

第２エアフィルタ５０を構成する静電フィルタ部材５１は、図８に示すように、シート状濾材が左右方向にプリーツ折りされたものであって、第１エアフィルタ４０が捕捉する塵埃よりも微細な塵埃を捕捉することができる。ウレタンシート部材５２は、クッション性を有するので、周辺部の一部をコ字形枠部３５内に押し込んで固定する際に取り付けを容易にすることができる。

自走式掃除部６０は、図９に断面で示すとともに図１１に内部を開放して示すように、フィルタ−ユニット３の風上側表面部において第１エアフィルタ４０の前後方向に延びるように筐体６１が配置されている。筐体６１は、図１１に示すように、大きく分けて駆動部６２を収納する駆動室６１ａと、伝動軸６３、回転ブラシ６４及びダストボックス６５を収納する塵埃除去室６１ｂと、ワンウエイクラッチ６６を収納するクラッチ室６１ｃとに分離されている。

駆動室６１ａに収納される駆動部６２は、出力軸を左右方向にして配置されたモータ６２ａと、その出力軸の先端に取り付けられた傘歯車６２ｂと、傘歯車６２ｂと噛み合うように伝動軸６３に取り付けられた傘歯車６２ｃとから構成され、モータ６２ａのトルクが伝動軸６３に伝達されるように形成されている。

また、クラッチ室６１ｃには、伝動軸６３の後端部に取り付けられた平歯車６７と、この平歯車６７に噛み合う回転ブラシ６４の軸体６４ａに取り付けられたワンウエイクラッチ６６が収納されている。なお、伝動軸６３は、前後の端部が筐体６１から突出し、この両端部にベース部材３０に取り付けられているラック７０と噛み合うピニオン６８が取り付けられている。

塵埃除去室６１ｂは、長手方向が第１エアフィルタ４０の前後方向に跨る程度の大きさのものであって、内部には伝動軸６３、回転ブラシ６４、ダストボックス６５が第１エアフィルタ４０側から順次配置されている。また、これら機器は、第１エアフィルタ４０の前後方向に跨って延びる程度の長さに形成されている。

上記構成において、伝動軸６３は、前述の駆動室６１ａにおける傘歯車６２ｂ，６２ｃの噛み合いにより、モータ６２ａにより回転駆動されるように構成されている。また、伝動軸６３の前後端においてピニオン６８がラック７０と噛み合うように構成されているため、伝動軸６３の回転運動がピニオン６８とラック７０の歯車機構により直線運動に変換されて、自走式掃除部６０が第１エアフィルタ４０上を移動するように構成されている。自走式掃除部６０は、モータ６２ａの駆動により図５の待機位置から図１２の反対側の位置まで移動する。また、自走式掃除部６０がこの位置にまで移動したときにはセンサ（不図示）が作動してモータ６２ａが反転され、自走式掃除部６０が再び待機位置へ戻るように構成されている。なお、ピニオン６８は、自走式掃除部６０が図５の待機位置から図１２の反対位置へ移動するときには正面１１から見て反時計方向に回転され、自走式掃除部６０が図１２の反対位置から図５の待機位置へ戻るときには正面１１から見て時計方向に回転される。また、自走式掃除部６０がこのように円滑に移動することができるように、図１３及び図１４に示すように、筐体６１の前後面から平板状の突出部６０ａが形成されるとともに、ベース部材３０におけるラック７０を取り付けている台座部３６，３７の側面にこの突出部６０ａをスライドさせる凹溝３６ａ，３７ａが形成されている。なお、これら図におけるねじ３６ｂ及び３７ｂは、これら台座部３６，３７をベース部材３０に固定するためのものである。

回転ブラシ６４は、金属や樹脂などの材料からなる軸体６４ａと、軸体６４ａに巻きつけられたブラシ部材６４ｂとから構成されており、この軸体６４ａの後端部には前述のワンウエイクラッチ６６が取り付けられている。

また、回転ブラシ６４は、その先端部により第１エアフィルタ４０から塵埃を掻き取ることができるように塵埃除去室６１ｂから上方に向かって（第１エアフィルタ４０側に向かって）ブラシの先端部が筐体６１から少し食み出すように形成されている。また、自走式掃除部６０が図５の待機位置から図１２の反対位置へ移動する移動方向における回転ブラシ６４の後側にダストボックス６５が形成されている。回転ブラシ６４とダストボックス６５とは、回転ブラシ６４の先端部がダストボックス６５の入口から内部に少し侵入するような位置関係に形成されている。

また、ダストボックス６５の入口には、回転ブラシ６４の先端部を梳く櫛歯状の除塵体６５ａが上方部から下方部（図１５、図１６においては上方部となる）に向けて形成されている。また、このダストボックス６５の入口の下方部（図１５、図１６においては上方部）には、ダストボックス６５と回転ブラシ６４が収納されている部分とを仕切る仕切り壁６５ｂが形成されており、除塵体６５ａにより回転ブラシ６４から除去されてダストボックス６５内に貯留された塵埃がダストボックス６５外へ飛散することが防止されている。

また、取っ手部８０の内側であって、ベース部材３０の側方に位置する部分には、図１に示すように、このフィルタ−ユニット３の電源及び制御線を接続するためのコネクタ９０が取り付けられている。また、このコネクタ９０は、外装ケース１側に取り付けられた電源及び制御線用のコネクタ９１に接続される。そして、この接続によりフィルタ−ユニット３に対し電力が供給されるとともに、投写型映像表示装置の操作部又は制御部からの指令に基づき操作されるように構成されている。フィルタ−ユニット３側のコネクタ９０と外装ケース１側のコネクタ９１との接続は、直接人手により接続されるのではなく、外装ケース１に対しフィルタ−ユニット３をスライド式に取り付ける際に、フィルタ−ユニット３を外装ケース１内へ押し込む力を利用して行われる。

上記のように構成されたフィルタ−ユニット３は、次のように動作する。
このようなフィルタ−ユニット３は、投写型映像表示装置の正面１１からスライド式に取り付けられる。この取り付けにより、取っ手部８０の裏側に取り付けられたコネクタ９０と外装ケース１に取り付けられたコネクタ９１とが接続される。これにより、フィルタ−ユニット３は、投写型映像表示装置本体の運転動作と連携して運転制御される。

このフィルタ−ユニット３は、フィルターセンサ（不図示）により第１エアフィルタの目詰まりが検出されたときに運転される。フィルターセンサは、特に限定されるものではなく、例えば、第１エアフィルタ４０が目詰まりを生じることにより、通風抵抗が増大し送風機用電動機（不図示）の電流値が増大することを検出するようなものが用いられている。

フィルタ−ユニット３が運転されるときは、モータ６２ａが駆動され伝動軸６３及びピニオン６８が回転されることにより自走式掃除部６０が図５に示す待機位置から図１１に示す反対側の位置に向かって移動する（図１５の直線矢印Ｍ１参照）。このとき回転ブラシ６４は、第１エアフィルタ４０を下方に押圧しながら図１５における回転矢印Ｍ２の方向に回転することにより、第１エアフィルタ４０に付着している塵埃Ｑ１が掻き取られる。また、回転ブラシにより掻き取られた塵埃Ｑ２は、ダストボックス６５の入口において櫛歯状の除塵体６５ａによりダストボックス６５内に振り落とされて、ダストボックス６５内に貯留される。

このようにして自走式掃除部６０が図１１に示す反対側の位置に到達すると、センサ（不図示）がこれを検出し、モータ６２ａが反転する。そして、自走式掃除部６０が図５の待機位置へ移動する（図１６における直線矢印Ｍ３参照）。自走式掃除部６０の待機位置への移動に際し、回転ブラシ６４を反転させると第１エアフィルタ４０から掻き取られた塵埃Ｑ２が再飛散する可能性がある。そこで、本実施の形態においてはワンウエイクラッチ６６によりモータ６２ａの回転トルクが回転ブラシ６４に伝達されないように構成されている。

第１エアフィルタ４０は、以上のような動作により自動的に繰り返し掃除されるが、長期間使用すると第１エアフィルタ４０に塵埃が付着して残存する量が増大する。したがって、第１エアフィルタ４０の洗浄、交換などのメンテナンスは、第１エアフィルタ４０の掃除が手作業で行われていた場合と比較すると極端にその回数を減らすことができる。しかしながら、長期間使用した場合は第１エアフィルタ４０に付着したまま残る塵埃量も増加するため、適切な期間をおいて第１エアフィルタ４０を取り外して掃除したり、場合によっては新しいものと交換したりする必要が生じることは避け難い。本実施の形態は、このような場合に次のようにして第１エアフィルタ４０のメンテナンスを行うことができる。

先ず、投写型映像表示装置の正面１１側からフィルタ−ユニット３を引き出して取り外す。このとき、フィルタ−ユニット３側のコネクタ９０とベース部材３０側のコネクタ９１は直接手を触れることなく分離するように構成されている。したがって、この場合にフィルタ−ユニット３に接続されているコンセントを手で抜く必要はない。

次いで、引き出されたフィルタ−ユニット３は、図５のように上下反転されて適宜の位置に載置される。そして、この状態においてベース部材３０のフィルタ面に対し直角の方向からねじ４０ａ及びねじ４０ｂを取り外すことにより、自走式掃除部６０の存在に干渉されることなく、第１エアフィルタ４０をベース部材３０のフィルタ面に対し直角の方向に取り外すことができる。第１エアフィルタ４０は、このようにして容易に取り外すことができ、適切な方法で洗浄又は掃除することができる。また、第１エアフィルタ４０が極端に古くなっている場合には、第１エアフィルタ４０を新品と交換することもできる。また、洗浄又は掃除された第１エアフィルタ４０及び新品の第１エアフィルタ４０は、ベース部材３０の開口部３１に対応する所定の位置に載置した後、ねじ４０ａ及びねじ４０ｂを締結することにより、自走式掃除部６０の存在に阻害されずに容易に取り付けることができる。

また、第２エアフィルタ５０について、洗浄、掃除、交換などのメンテナンスを行う場合は、第２エアフィルタ５０をベース部材の枠部に対しフィルタ面と直角の方向から容易に取り外すことができる。すなわち、この場合は、フィルタ−ユニット３を投写型映像表示装置の正面１１から引き出し、図１の状態として適宜の位置に載置する。そして、コ字形枠部３５から第２エアフィルタ５０の周辺部を引き出すことにより、第２エアフィルタ５０を取り外すことができる。また、洗浄又は掃除後の第２エアフィルタ５０を取り付けるときは、ウレタンシート部材５２の表面をベース部材３０の枠部３３の表面部に当接するとともに、静電フィルタ部材５１とウレタンシート部材５２とを重ね合わせた組合せ物の周辺部を部分的にコ字形枠部３５内に押し込めることにより、第２エアフィルタ５０を容易に取り付けることができる。このように、第２エアフィルタ５０の着脱も自走式掃除部６０の存在に干渉されることなく容易に行うことができる。

本実施の形態に係るエアフィルタ装置及び投写型映像表示装置によれば次の効果を奏することができる。
（１）本発明に係るエアフィルタ装置によれば、自走式掃除部６０が第１エアフィルタ４０の風上側表面部を待機位置から反対側に位置へ向けて移動することにより、第１エアフィルタ４０に付着した塵埃を（掃除用ブラシとしての）回転ブラシ６４により除去することができる。

（２）また、本実施の形態によるフィルタ−ユニット３では、第１エアフィルタ４０を従来技術のようにベース部材３０上で移動させる必要がないので、第１エアフィルタ４０を収納する容器を小さくすることができる。

（３）また、第１エアフィルタ４０のベース部材３０への固定手段は、フィルタ面と略直角の方向から見て待機位置に位置する自走式掃除部６０と平面的に重ならない位置でベース部材３０に取り付けられている。このため、第１エアフィルタ４０の交換、掃除のための取り外しなどのメンテナンス作業を自走式掃除部６０の存在に干渉されることなく行うことができる。

（４）また、自走式掃除部６０は、フィルタ面と略直角の方向から見て第１エアフィルタ４０及び第２エアフィルタ５０のフィルタ面と平面的に重ならない位置で待機しているので、第１エアフィルタ４０及び第２エアフィルタ５０の有効面積が最大に活用される。

（５）本実施の形態に係るエアフィルタ装置は、第１エアフィルタ４０、第２エアフィルタ５０、ベース部材３０、掃除用ブラシとしての回転ブラシ６４、ダストボックス６５、及びモータ６２ａを含むようにユニット化されている。したがって、応用製品からこのエアフィルタ装置を取り外した状態とすることにより、第１エアフィルタ４０及び第２エアフィルタ５０のメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、応用製品とは別管理でエアフィルタ装置を製作することができるので、製造管理が容易となり、製造コストが低減される。

（６）また、第１エアフィルタ４０は、ベース部材３０の枠部３３に対しフィルタ面と略直角の方向から着脱できるように固定されているので、狭いスペースで第１エアフィルタ４０を交換することができる。また、ねじ止め等の簡易な固定部材により第１エアフィルタ４０をベース部材３０に対し取り付けることができる。

（７）また、ベース部材３０の風下側表面部には第１エアフィルタ４０より微細な塵埃を捕捉することのできる第２エアフィルタ５０が取り付けられ、さらに、第１エアフィルタ４０及び第２エアフィルタ５０それぞれが、ベース部材３０の枠部３３に対しフィルタ面と略直角の方向から着脱できるように取り付けられている。したがって、第１エアフィルタ４０及び第２エアフィルタ５０とも狭いスペースで取り外し、交換等のメンテナンス作業を行うことができる。

（８）また、ベース部材３０は、風下側表面部に第２エアフィルタ５０の周辺部を当接させるとともに、第２エアフィルタ５０の周辺部を少なくとも部分的に挟み込むことができるコ字形枠部３５が少なくとも部分的に形成され、第２エアフィルタ５０の周辺部がこのコ字形枠部３５に対し弾力的に挿入されて支持されている。したがって、第２エアフィルタ５０の周辺部をコ字形枠部３５に押し込むことにより第２エアフィルタ５０を取り付けることができるので、第２エアフィルタ５０の取付構造が簡略化される。

（９）また、自走式掃除部６０は、モータ６２ａに連結されたピニオン６８がベース部材３０に取り付けられたラック７０上を回転することにより、第１エアフィルタ４０の風上側表面部を移動するように構成されているので、駆動機構を含めてフィルタ−ユニット３を構成することができる。したがって、このように構成されたフィルタ−ユニット３は、応用製品とは別に生産管理することが容易になるとともに、応用製品への取り付けも簡略化される。

（１０）また、掃除用ブラシは、回転ブラシ６４に構成されるとともに、この回転ブラシ６４の回転により第１エアフィルタ４０に付着した塵埃Ｑ１を掻き取りながら移動するので、掃除用ブラシによる第１エアフィルタ４０からの塵埃除去効率が向上する。

（１１）また、回転ブラシ６４により第１エアフィルタ４０から掻き取られた塵埃Ｑ２は、回転ブラシ６４の回転によりダストボックス６５内に貯留されるように構成されているので、除去された塵埃Ｑ２が間断なくダストボックス６５に貯留される。

（１２）また、本実施の形態に係る投写型映像表示装置によれば、上記のエアフィルタ装置を、光学系機器を冷却する冷却空気の空気吸込口１２に備えているので、装置全体の寸法を小型することができるとともに、エアフィルタの掃除作業が効率化及び簡略化され、さらに、エアフィルタのメンテナンス作業も楽に行うことができる。

（変形例）
本発明は、上記実施の形態において以下のように変更することができる。
・第１エアフィルタ４０は、前記実施の形態において周辺枠部４１及びフレーム部４２と空気中の塵埃を捕捉する多孔性の濾過材部４３とが樹脂一体成形されていたが、両者を別々に製作し接着することもできる。

・第１エアフィルタ４０は、ベース部材３０の枠部３３に対しフィルタ面と直角の方向から着脱できる固定手段により取り付けられているものが好ましく、上記実施の形態においてはねじ４０ａ，４０ｂにより固定されていたが、これに限定されるものではなく、例えば弾性爪により弾性的に固定できるようにしたものでもよい。

・また、第１エアフィルタ４０は、上記のようにフィルタ面と直角の方向から着脱できる固定手段により取り付けられていることが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、枠部３３に対し前後左右何れかの方向からスライド式に取り付けるようにしたものでもよい。

・また、第２エアフィルタ５０を取り付けるためのコ字形枠部３５は、前記実施の形態においてベース部材３０の開口部３１周辺の各辺において部分的に形成されているが、このコ字形枠部３５をプリーツ折り目と平行な辺については全体的に形成するようにしてもよい。

・また、フィルタ−ユニット３の運転は、前記実施の形態においては目詰まりセンサにより第１エアフィルタ４０の目詰まりが検出されたときに運転されていたが、これを投写型映像表示装置の投写が終了時にその都度自動的に作動するようにすることもできる。また、定期的に運転したり、クリーニングスイッチが投入された場合に運転したりするなど適宜の方法に変更してもよい。

・また、投写型映像表示装置は、前記実施の形態においては３板式の透過型液晶ライトバルブ２８ｒ，２８ｇ，２８ｂを用いた光学系２としているが、単板式等の他形式の光学系を用いたものとしてもよい。

・また、本発明に係るフィルタ−ユニット３は、前記実施の形態においては投写型映像表示装置用としているが、空気調和機用として形成することもできる。

本発明に係る掃除装置は、液晶プロジェクタを初めとする種々の投写型映像表示装置や、ルームエアコン、電器集塵機などの種々の空気調和機に適用することができる。

Ｑ１，Ｑ２…塵埃、１２…空気吸込口、３０…ベース部材、３１…開口部、３３…枠部、３５…コ字形枠部、４０…第１エアフィルタ、５０…第２エアフィルタ、６０…自走式掃除部、６２ａ…モータ、６４…回転ブラシ、６５…ダストボックス、６８…ピニオン、７０…ラック。

Claims (9)

1. 吸入空気中の塵埃を捕捉する第１エアフィルタと、空気吸込用の開口部を備えるとともに、この開口部の風上側においてこの開口部の周囲の枠部に前記第１エアフィルタを取り付けるように形成されたベース部材と、非掃除時には前記ベース部材の前記枠部に位置し、掃除時には第１エアフィルタの風上側表面部を移動するように前記ベース部材に取り付けられる自走式掃除部とを備え、
   自走式掃除部は、第１エアフィルタから塵埃を除去するための掃除用ブラシと、この掃除用ブラシにより除去された塵埃を貯留するためのダストボックスと、自走するためのモータとを備え、
   前記第１エアフィルタのフィルタ面及びベース部材への固定手段は、フィルタ面と略直角の方向から見て、待機位置に位置する前記自走式掃除部と平面的に重ならない位置に配置されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
2. 請求項１記載のエアフィルタ装置であって、
   このエアフィルタ装置は、前記第１エアフィルタ、前記ベース部材、前記掃除用ブラシ、前記ダストボックス、及び前記モータを含むようにユニット化されるとともに、応用製品に対しユニットとして着脱自在に取り付け可能に構成されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
3. 請求項２記載のエアフィルタ装置において、
   前記第１エアフィルタは、前記ベース部材の前記枠部に対しフィルタ面と略直角の方向から着脱できるように固定されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
4. 請求項３記載のエアフィルタ装置において、
   前記ベース部材の風下側表面部には前記第１エアフィルタより微細な塵埃を捕捉することのできる第２エアフィルタが取り付けられ、さらに、前記第１エアフィルタ及び第２エアフィルタそれぞれが、ベース部材の前記枠部に対しフィルタ面と略直角の方向から着脱できるように取り付けられている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
5. 請求項４記載のエアフィルタ装置において、
   前記ベース部材は、風下側表面部に前記第２エアフィルタの周辺部を当接させるとともに、第２エアフィルタの周辺部を少なくとも部分的に挟み込むことができるように、コ字形枠部が少なくとも部分的に形成され、前記第２エアフィルタの周辺部がこのコ字形枠部に対し弾力的に挿入されて支持されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
6. 請求項２〜５の何れか１項に記載のエアフィルタ装置において、
   前記自走式掃除部は、前記モータに連結されたピニオンが前記ベース部材に取り付けられたラック上を回転することにより、前記第１エアフィルタの風上側表面部を移動するように構成されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
7. 請求項６記載のエアフィルタ装置において、
   前記掃除用ブラシは、回転ブラシに構成されるとともに、この回転ブラシの回転により前記第１エアフィルタに付着した塵埃を掻き取りながら前記第１エアフィルタの風上側表面上を移動するように構成されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
8. 請求項７記載のエアフィルタ装置において、
   前記回転ブラシにより前記第１エアフィルタから掻き取られた塵埃は、回転ブラシの回転によりダストボックス内に貯留されるように構成されている
   ことを特徴とするエアフィルタ装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載のエアフィルタ装置を、光学系機器を冷却する冷却空気の空気吸込口に備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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