具体实施方式
本实施例涉及可进行给气运行、排气运行的空调机。
下面,使用附图对本申请的空调机的各实施例进行说明。
使用图1-图4说明空调机的总体结构、图1是本发明的空调机的室内机的外观图,图2是卸下图1的室内机的装饰罩的状态下的外观图,图3是图1的A-A断面图,图4是图1的B-B断面图。
室内机1由机箱2、装饰罩3、前盖板4构成。在室内机1的上下设有吸入要调节温湿度的室内空气的空气吸入口5和送出已经调节了温湿度的室内空气的空气送出口6。空气送出口6横向设置在室内机1的下部的长度方向上,其相对于副送出口13构成主送出口。空气送出口6上设有可转动的上下风向板7。上述上下风向板7用于变更被送出的气流的方向。在致冷时其位置使气流在水平方向送出,而在采暖时其位置使气流向下方送出。
机箱2中具有空气过滤器8、主风扇9、热交换器10和接露盘11。空气过滤器8的配置使其覆盖热交换10的吸入侧以用于除去含在被吸入的室内空气中的尘埃。主风扇9由横向较长的直流风扇构成,其布置在室内机1内的中央位置使从空气吸入口5吸入室内空气从空气送出口6送出。热交换器10做成大致倒V字形并布置在主风扇9的吸入侧。接露盘11的设置使其用于承接在致冷运行时或除湿运行时热交换器10所产生的冷凝水并将其排出到室外,其布置在热交换器10的前后两侧的下端部的下方。这样就形成了被调节的室内空气流动的主通道。即,通过使主风扇9运转,室内空气便从空气吸入口5吸入,通过空气过滤器8,由热交换器10进行热交换后,从空气送出口6送出到室内。另外,虽未图示但在空气过滤器8和热交换器10之间配置有空气净化过滤器,既吸附挥发性有机溶剂,也吸附细小的尘埃或烟草的烟雾等,可将室内空气净化。当然,在致冷、采暖、除湿运行中,都只通过使作为室内风扇的主风扇运转以发挥净化空气的作用。
副风扇单元15设置在室内机1内的一侧。具体的说,副风扇单元15组装在与主风扇9用的主风扇电机14相反一侧。
副风扇单元15在前部具有吸入室内空气的副吸入口16。该副吸入口16位于与热交换器10共用的空气过滤器8的后方,通过空气过滤器8将从空气吸入口5吸入的室内空气吸入。总之,通过在室内机1中不设置用于副风扇单元15的专用的空气吸入口,而与用于对热交换器10吸入室内空气的空气吸入口5共用,则可减少零部件数。
副风扇单元15与送风管道12连通,在该送风管道12上设置副送出口。具体的说,送风管道12位于空气送出口6的上方、接露盘11的前方,并横向延伸至室内机1内的中央部位。在该送风管道12的前端部,换言之在空气送出口6的中央上部设置副送出口13。这样,从副风扇单元15送出到室内的空气由室内送出部17送到送风管道12中,再从位于上述送风管道12的前端的副送出口13送出到室内。
副风扇单元15在后部具有给排气口18以用于将室内空气排出到室外并吸入新鲜的室外空气。而且,给排气口18与室外管道22(未图示)连接,该室外管道22与连接室内机1和室外机(未图示的致冷剂管一起通过房间墙壁的管道孔引出到室外,室外管道22的前端敞开在大气中,致冷剂管与室外机连接。
此外,在本实施例中,虽将主风扇电机14布置在室内机1的右侧,而将副风扇单元15布置在左侧,但即使将它们反向配置也可以得到同样的效果。另外,虽然破坏了从正面所见到的室内机1的左右对称性,但也可以在配置主风扇电机14的一侧布置副风扇单元15。
其次,使用图5-图7说明副风扇单元15的结构及功能。图5是副风扇单元的外观图,图6是省略了图5的副风扇单元的右侧板的立体图,图7是省略了副风扇单元的一部分左侧板的的立体图。
副风扇15,其内部空间的上半部为送风机部,下半部配置各种过滤器,由于它们是上下方向配置的,所以宽度尺寸窄,因此能在不增加室内机1的宽度尺寸的情况下,就能将副风扇15安装在室内机1中。
副风扇19由西洛克风扇、蜗轮风扇等离心风扇构成,即使反转也不产生逆向风。即使窄的风道也可利用轴流风扇得到高风速。
位于副风扇单元15上半部的送风机部具有:副风扇19、驱动副风扇19的副风扇电机20、形成副风扇19的空气吸入侧风道的吸入侧壳体15a、形成副风扇19的空气送出侧风道并容纳了副风扇19及副风扇电机20的送出侧壳体15b、隔开吸入侧壳体15a和送出侧壳体15b的密封环27、位于吸入侧壳体15a的吸入一侧的挡板29、吸入室内空气的副吸入口16、与给排气口18连通的给气吸入口24a。由于挡板29的动作,使副吸入口16及给气吸入口24a的任何一方打开,而使另一方关闭。
另外,在送出侧壳体15b内装有副风扇19及副风扇电机20,通过副风扇19使空气流从吸入侧壳体15a向送出侧壳体15b移动。副风扇19由从作为室内机1的长度方向的轴向吸入空气并向圆周方向送出的离心式风机构成。与将吸入的空气向风扇的轴向送出的螺旋桨式风机不同,由于离心式风机是将吸入的空气向圆周方向送出,因而可减小副风扇单元1 5的轴向的宽度尺寸。副风扇电机20安装在副风扇19的凹部以便减小副风扇单元15的宽度尺寸。通过使设置在吸入侧壳体15a上的挡板29动作,可将开口在室内的副吸入口16和给气吸入口24a中的一方打开,而将另一方关闭。
副风扇单元15的下半部具有:用于除去空气中所含的尘埃及对人体有害的物质的空气净化过滤器之类的网孔极小的给气用过滤器21、除去空气中的尘埃的预过滤器33、将空气引导到副送出口13的室内送出部17、将污浊的室内空气排放到室外或将新鲜的室外空气吸入到室内的给排气口18、将从副风扇19送出来的空气引导到室内的给气循环风道26、控制切换风道的空气流向的挡板31。副风扇单元15的下半部与上半部相同,从正面看在高度方向上其左右空间被隔开,其左右空间的空气流的移动经由给气用过滤器21或排气风道23进行。通过使挡板31动作,可切换空气流的风道,形成打开排气风道23、关闭给气循环风道26、使由副风扇19送出的空气与给排气口18连通的风道;或者,关闭排气风道23、打开给气循环风道26、使上述送出的空气与室内送出部连通的风道。
给气用过滤器21由过滤尘埃等的网目为0.5-1.0μm的过滤部和吸附异味的吸附部(具体为活性碳)构成。为了增加过滤面积、降低通风阻力,采用网眼小的片状过滤器折叠而成(皱褶)。该给气用过滤器21具有过滤柴油车排放气体中所含的微粒子、香烟的烟雾、甲苯等有机溶剂的性能。
此外,在本实施例中,在将室外的空气吸入到室内时,使其通过该给气用过滤器21吸入到室内。近年来,在大都市中,存在着室外大气被污染的倾向,空气中悬浮着各种各样的污染物质。而且,即使在效外,也存在污染大气的种种重要因素,例如,因附近进行外墙涂覆作业等漂浮着被气化了的有机溶剂,因焚烧而悬浮的烟雾等等。在这样的环境下,若吸入室外的大气,则将污染物质吸入到室内,对居住者极为不利。
因此,本实施例的空调机,在通过手动或自动选择给气运行、使副风扇单元15(换气单元)动作而将室外的空气吸入室内时,可以通过给气用过滤器21,在该过滤器的能力的范围内除去其可除去的物质后再供给室内。
这样,在室外的空气被上述造成污染的物质污染的情况下,由于可将室外的空气处理成洁净的空气后再吸入室外,因而可减轻随着室外空气的吸入而带来的不舒适感。
此外,虽如后述,但作为副风扇单元15的运行除吸入室外空气的给气运行外,还有将室内空气排出到室外的排气运行和将室内空气吸入后再返回到室内的循环运行。但是,排气运行和循环运行都不通过给气过滤器2 1进行排气或循环。
另外,该给气用过滤器21若达到可捕捉0.3-3μm大小的病毒这样的性能,则可防止病毒从外部侵入。
如图6所示,副风扇单元15从上到下容纳有副风扇19、预过滤器33和给气用过滤器21;副风扇19的配置使其旋转轴大致与主风扇9的轴平行;预过滤器33一个面面对与给排气口18连通的通风道;给气用过滤器21的配置使其通风面面向与副风扇19的空气吸入面同一方向,换言之,在没有折叠的情况下通风面的垂线与副风扇19的驱动轴大致平行。这样,尤其是通过配置副风扇19及给气用过滤器21,可将副风扇单元15的宽度减小,即使不加大室内机1的宽度也能将副风扇单元15容纳在室内机1之中。副风扇19的通风面和给气用过滤器21的通风面不成直角。理想状况是若使两个面的垂线平行则可实现薄型化。
另外,预过滤器33主要是用于除去在给气时与来自室外的空气一起进入室内的大颗粒的尘埃的过滤器,当将其做成与给排气口18的开口面的面积相同时则会很快堵塞。因此,在本实施例中,如图6所示,从开口在背面的给排气口18到正面与给排气口18连通,横壁面由吸入侧壳体15a和将其盖上的盖(图5所示的吸入侧罩盖15c)形成,上壁面由从给排气口18的上侧端面到正面一侧延伸的给排气风道顶板25a形成,下面设置给排气风道25,即由安装在形成于给气用过滤器21的吸入侧面的空间和给排气风道顶板21a一侧的空间之间的预过滤器33形成的空间。这样,可增大预过滤器33的面积,延长直到预过滤器33产生堵塞的时间。进而,为了增大预过滤器33的面积并扩展给气用过滤器21的面积,将室外开口部即给排气口18形成在从正面看的给排气过滤器21(容纳部)的上下方向的投影面内并使其占据一部分或全部,将给排气风道25的正面侧端面布置在副风扇19和给气用过滤器21之间。这样,通过将给排气口18布置在给气用过滤器21的容纳部的背面,则有利于后述的清扫性。即,给排气风道25随着从正面侧端面到背面侧的给排气口18向下方弯曲。因而,除了上述效果外,还具有能加大给排气口18的开口面积之类的效果。给排气风道的正面侧端面中,用背面安装有细长的预过滤器33的一端而表面安装有把手33a的给排气风道盖板33b将其开口封堵。
给气用过滤器21及预过滤器33在插入副风扇单元15时,由室内机1的正面一侧向进深方向插入。给气用过滤器21直立插入,预过滤器33以未图示的导轨导向横向插入,以嵌合部18a连接固定。通过将这些过滤器并排布置在上下方向上,可使副风扇19的轴向尺寸减小。另外,给气用过滤器21及预过滤器33的把手21a和33a均位于副风扇单元15的正面一侧,根据需要打开室内机1的前盖板4后,可握住把手21a及33a将其拉出和装上。预过滤器33具有可挠性,其配置使得从副风扇单元15的正面向进深方向隔断给排气口18和给气用过滤器21之间,并与给排气口18具有的嵌合部18a嵌合。
此外,本实施例中,为了不仅要除去空气中的尘埃、还要除去对人体有害的成分虽采用了给气用过滤器21,但也可以为只除去空气中的尘埃而采用一般过滤器即比预过滤器33的网目更细的过滤器。
下面,参照图8和图9、对副风扇单元15的给气运行、排气运行和循环运行进行说明。图8是示意地表示图2所示的副风扇单元的空气流动图,图9是表示图2所示的副风扇单元的运行状态图。
副风扇单元15具有给气运行、排气运行和循环运行三种运行模式和运行停止状态。而且,各种运行模式的风的流向和挡板的开关位置如图9所示。此外,很显然,处于运行停止状态时没有风的流动,当挡板29和挡板31分别处于位置(b)时,可防止室外空气从给排气口18向副吸入口16和室内送出部17进入室内。另外,虽未特别说明,但各种运行模式的切换在手动情况下通过遥控开关的操作部进行或通过室内机1的操作部进行。另外,在自动情况下,通过由未图示的控制部发出的指令进行。副风扇单元15的运行既可由其本身单独运行,也可以与室内机1的致冷采暖运行同时运行。再有,也可以对副风扇单元15设定时间在运行一定时间后使其自动地停止运行。
如图8所示,副风扇单元15所使用的副风扇19由于在一定方向旋转从而使空气向箭头方向流动,因而只需将吸入侧壳体15a、送出侧壳体15b、密封环27做成能使空气向一个方向流动的形状即可。因此,可提高副风扇19的送出效率并可降低副风扇19的运行噪音。
通过使挡板29动作,可切换到从副吸入口16吸入室内空气的风道或打开给气风道24从给排气口18吸入室外空气的风道的任何一方;另外,通过使挡板31动作,可切换到从副送出口17将空气送出到室内或从给排气口18将空气排出到室外的风道的任何一方,从而将副风扇单元15的运行模式切换到给气运行、排气运行和循环运行模式的任何一种。
即,在给气运行中,由于挡板29处于(b)侧而将副吸入口16关闭、将给气风道24打开,因而通过给气风道24吸入室外空气;由于挡板II31处于(a)侧而将给气循环风道26打开、将排气风道23关闭,因而向副风扇送出部34送出的室外空气被送到给气循环风道26、通过室内送出部17送到与室内送出部17连接的送风管道12。并且,在本实施例的情况下,由副风扇19吸入的室外空气从给排气口18通过给排气风道25吸入,在预过滤器33的表面除去空气中所含的尘埃后,再由给气用过滤器2 1的表面除去空气中所含的尘埃及对人体有害的物质,通过给气用过滤器21的内部导入给气风道24而被副风扇19吸入。
另外,在排气运行中,由于挡板29处于(a)侧而将副吸入口16打开、将给气风道24关闭,因而通过副吸入口16吸入室内空气,但因挡板31处于(b)侧,给气循环风道26被关闭而排气风道23被打开。因此,向副风扇送出部34送出的室内空气流入排气风道23,通过预过滤器33从给排气口18排放到室外。
另外,在循环运行时,由于挡板29处于(a)侧而将副吸入口16打开、将给气风道24关闭,因而通过副吸入口16吸入室内空气,由于挡板31处于(a)侧而将给气循环风道26打开将排气风道23关闭,因而向副风扇送出部34送出的室内空气被送到给气循环风道26,通过室内送出部17送到与室内送出部17连接的送风管道12。
在运行停止时,挡板29和挡板31都处于(b)侧,可防止室外空气通过给气风道24或排气风道23进入室内。因此,没有必要设置为防止在运行停止时室外空气通过给排气风道进入的防止逆风用阀。
下面,主要参照图10对给气运行时的详细情况进行说明。
给气运行时,由于挡板29关闭副吸入口16而打开给气吸入口24a的同时,位于副风扇送出部34的挡板31打开给气循环风道26而关闭排气风道23,因而给气风道24和给排气风道25通过给气用过滤器21连通。因此,在这种状态下驱动副风扇19时,从给排气口18通过给排气风道25吸入室外空气,被吸入的室外空气通过预过滤器33、给气用过滤器21流入给气风道24。这时,在通过预过滤器33时除去空气中所含的尘埃,进而在通过给气用过滤器21时除去空气中所含的尘埃及对人体有害的物质。
然后,已吸入到给气风道24的室外空气从给气吸入口24a进入吸入侧壳体15a,再从密封环27吸入副风扇19而从送出侧壳体15b送出,通过副风扇送出部34流入给气循环风道26。流入到给气循环风道26的室外空气再从室内送出部17流入送风管道12,在送风管道12的内部流动期间将空气的温度调节到室内机1的运行状态的温度,并作为温度已被调节的新鲜的室外空气由副送出口供给室内,以更新室内空气。
下面,主要参照图11对排气运行时的详细情况进行说明。
排气运行时的室内空气用室内空气过滤器8(参照图3)除去空气中的尘埃之后,吸入到副吸入口16。并且,挡板29与循环运行时处于相同的位置、打开副吸入口16而关闭给气吸入口24a。因此,室内空气从吸入口16吸入,进入到吸入侧壳体15a被副风扇19吸入。从副风扇19的周围送出,聚集在送出侧壳体15b并送出到副风扇送出部34。
然后,在排气运行时,由于位于副风扇送出部34的挡板31打开排气风道23而关闭给气循环风道26,因而,已经送出到副风扇送出部34的室内空气通过排气风道23流向给排气风道25,通过预过滤器33由给排气口18排出到室外。此处,在预过滤器33的给排气口18一侧虽聚积着在给气运行时从室外空气中除去的尘埃,但在排气运行时通过使室内空气流过预过滤器33,从而使聚积在预过滤器33的给排气口18一侧表面的尘埃有效地除去。因此,副风扇单元15通过反复进行给气运行和排气运行,对预过滤器33进行自清扫,从而可减少预过滤器33的清扫次数。另外,在给气运行中通过自动地切换为一定时间的排气运行,可切换流过预过滤器33的空气的流向而防止其堵塞。
另外,排气运行时,由于排气的室内空气不通过给气用过滤器21,可减小排气运行时的通风阻力,增加排气的室内空气量,可有效地进行排气运行。
以上,对给气运行和排气运行进行了说明,其结构简单,但该方法必须考虑以下几点:基本上只进行给气和排气,副风扇可正反转,室外开口和室内开口各只设一个,排气时不通过给气用过滤器21。但是,除此之外通过再设置一个室内开口,使一个专用于室内空气的吸入,而另一个专用于室内空气的送出,则可进行以下说明的循环运行,从而使用途更加广泛。
下面,主要参照图12对循环运行时的详细情况进行说明。
循环运行时的室内空气由副吸入口16(参照图4)吸入。图12中虽予以省略,但由于在副风扇单元15(参照图4)的前部延伸设置有在致冷采暖运行时从室内空气中除去尘埃的室内空气过滤器8(参照图3),因而室内空气过滤器8也可以从副吸入口16吸入的室内空气中除去空气中所含的尘埃。
循环运行时,由于挡板29打开副吸入口16而关闭给气吸入24a,因而,室内空气由吸入口16吸入而进入到吸入侧壳体15a,通过密封环27被副风扇19吸入并由副风扇19的周围送出,聚积在送出侧壳体15b中并送出到副风扇送出部34。利用设置在副风扇送出部34的挡板31关闭排气风道23而打开给气循环风道26。这样,已被送出到副风扇送出部34的室内空气就流经给气循环风道26,从室内送出部17送出到室内。
并且,在图12(a)中虽未明确表示送风管道12,但送风管道12如图5所示,由于其送风口12a与室内送出部17对接连接,因而由室内送出部17送出的空气便原状送到送风管道12内。送风管道12布置在接露盘11(参照图3)的前面部分,送风管道12的前端部分处于室内机1的空气送出口6(参照图1)的大致中央上部位置,便使送到送风管道12的室内空气从副送出口13(参照图2)送出。由于送风管道12设置在接露盘11的前面部分,因而在致冷运行时被接露盘11冷却而使温度降低,在采暖运行时被加热而使温度升高。在送风管道12内流动的空气也随其各自的运行状态的不同而处于各不相同的状态被预冷或预热后、从副送出口13送出到室内。因此,即使副风扇单元15以循环运行模式运行的情况下,致冷运行时或采暖运行时的风量也都增加,由于从副送出口13送出被预冷或预热到各自的运行状态的温度的空气,因而可提高各自运行的致冷能力或采暖能力。
如以上说明那样,本发明的副风扇单元15的副风扇19在一定方向上旋转,因而密封环27的形状以及吸入侧壳体15a及送出侧壳体15b的形状都可以采用与副风扇19极为适应的形状,因而可获得送风效率高而运行噪音低的副风扇单元15。再有,将驱动副风扇19的副风扇电机20布置在副风扇19上设有的凹部,在包围住该副风扇19的送出侧壳体15b的同一个平面上(即,在送出侧壳体15b的外圆周面之外)设置排气风道23、给气风道24和给气循环风道26以构建宽度尺寸薄的送风机构。进而,将给气用过滤器21布置在送风机构的下部以减薄副风扇单元1 5的宽度尺寸,从而在不增大室内机的宽度尺寸的情况下可将副风扇单元15安装在室内机1之中。
下面,参照图13及图14对将室内机1的致冷或采暖运行和副风扇单元15的运行模式组合时的效果进行说明。图13是将图1的室内机的致冷运行和副风扇单元的循环运行或给气运行并用的情况的说明图,图14是将图1的室内机的采暖运行和副风扇单元的循环运行或给气运行并用的情况的说明图。
图13中,室内机进行致冷运行而副风扇单元15进行循环运行或给气运行时,在从副送出口13送出的空气在送风管道12中流动期间,因送风管道12被接露盘11冷却而温度降低,因而被送风管道12冷却。然后,被送风管道12冷却的空气从设置在室内机1的空气送出口6的大致中央上部位置的副送出口13沿箭头A的方向大致水平地送出。另一方面,由于室内机1的致冷运行,已被冷却的冷的空气从空气送出口6沿箭头B的方向送出,将冷风送到房间的远处而使整个房间致冷。
图13中,由于在致冷运行的冷风中加上了副风扇单元15的循环运行或给气运行的冷风,因而冷风的风量增加,可使室内迅速地致冷。或者,在致冷能力相同的情况下,通过增加副风扇单元15送出的风量部分而减少致冷运行的风量,可降低致冷运行时的噪音。另外,由于空气是从副送出口13大致水平地送出,形成覆盖室内的上部空间的状态,因而可在室内下部的生活空间中有效地利用从空气送出口6送出的冷风。
另外,图14中,室内机1进行采暖运行而副风扇单元15进行循环运行或给气运行时,在从副送出口13送出的空气在送风管道12的内部流动期间,由于送风管道12被接露盘11加热而温度升高,从而被送风管道12加热变暖。然后,被送风管道12加热变暖的空气从设置在室内机1的空气送出口6的大致中央上部位置的副送出口13沿箭头A的方向大致水平地送出。
另一方面,在室内机1的采暖运行中被加热而变暖并从空气送出口6送出的暖风,因其比重变轻而出现不断地向房间的上部上浮的倾向。因此,采暖运行的暖风从空气送出口6沿箭头B的方向向下方送出,首先加热房间的地面,在抑制暖风向房间的上部上升的同时使房间的生活空间变暖。在过去的情况下,没有从副送出口13送出的暖风,因而由空气送出口6送出的暖风随着暖风的速度变慢,开始沿箭头B的方向上升,不能使温暖的暖风到达房间的远处,从而使轻而暖的空气滞留在房间的上部空间中。
但是,在本实施例的室内机1中,由于从设置在空气送出口6的大致中央上部的副送出口13沿箭头A的方向大致水平地送出暖风,因而像盖子一样覆盖住要上升的箭头B方向的采暖运行中温暖的暖风,并且以从副送出口13送出的暖风将采暖运行的暖风引导到房间的远处。因此,即使在室内机1的采暖运行中也可通过同时进行副风扇单元15的循环运行或给气运行而更有效地进行采暖运行。
如先前说明的那样,由于送风管道12设置在接露盘11的前面,因而在室内机1的热交换器10在致冷运行中被冷却的情况下,承接冷的冷凝水的接露盘11被冷却,设置在其前面的送风管道12被接露盘11冷却而变冷,致使在其中流动的空气被冷却。因此,在致冷运行时,即使将热的室外空气供给室内,由于可以由送风管道12进行预冷后送出到室内,因而对致冷效果无大影响。
另外,室内机1的热交换器10在采暖运行中被加热的情况下,接露盘11被直接加热而变暖,设置在其前面的送风管道12被接露盘11加热,致使从其中流过的空气变暖。因此,在采暖运行时,即使将冷的室外空气供给室内,由于经送风管道预热后送出到室内,因而不会对采暖效果造成大的影响。
此外,当室内机1不进行致冷采暖运行而用副风扇单元15单独进行循环运行、排气运行或给气运行时,可通过使室内空气缓慢循环、或排出室内污染的空气或吸入室外新鲜的空气而使室内空气得到更新。
下面,对使用以上说明的可进行给排气的空调机实现空气监测运行控制的控制予以说明。图15中,100为空调机的控制装置,200为操作装置,250、300、400、500分别为空气污染、室内温度、湿度、室外温度传感器、600为空调机的各种执行机构(压缩机,室内风扇,室外风扇,各种阀及各种节流装置),700为给排气装置的执行机构(副风扇19、挡板29、31)。空调机的控制装置100由操作信号接收发送装置4000、空调机的控制装置102、空气监测控制装置5000、给排气装置控制装置104构成。
空调机的控制装置100由操作信号接收发送装置4000收到配置在遥控器等操作装置200上的按钮等的操作信号后对空调机控制装置102发出指令。空调机的控制装置102利用未图示的传感器数据获取装置获取室内温度传感器300、室内湿度传感器400和室外温度传感器500的测定值来驱动控制空调机的执行机构600使空调机做规定的动作。当按下操作装置200的空气监控按钮220时,操作信号接收发送装置4000接到信号,并指令空气监测控制装置5000。该装置5000利用未图示的传感器数据获取装置获取空气污染传感器、室内温度传感器300、室内湿度传感器400、室外温度传感器500的测定值,指令空调机控制装置102和给排气装置控制装置104,使空调机按预定的模式动作,对各种测定值的应用将予后述。
空调机控制装置102驱动并控制空调机的执行机构600。此处,空调机的执行机构600由压缩机、室内外的送风机、减压控制用的电动膨胀阀、致冷剂流道切换用的四通阀和致冷剂回路切换用的各种阀类等构成。
下面,简单说明本实施例的空气监测运行(监视运行)。首先,对空调机在处于停止状态时按下空气监控按钮220、开始空气监测运行的情况进行说明。利用设置在室内机1的正面的空气污染传感器250监视空气污染的状况,当室内空气污染状况达到阈值以上时,则使副风扇单元15的通风路径成为排气模式,在驱动副风扇19转动的同时,为进一步增加空气净化的功能效果,驱动主风扇9转动使安装在热交换器前的空气净化过滤器发挥作用。即通过对室内空气进行排气的同时,使室内空气循环并以空气净化过滤器捕集污染成分而快速地使室内空气净化。另外,在正进行致冷、采暖、除湿运行的情况下,当检测到空气污染时则进行排气运行,使室内风扇即主风扇9处于致冷、采暖、除湿运行的控制中。此外,为了使空气净化过滤器发挥作用,即使在空调机的控制中不需要室内送风机的运行虽让室内风扇9也以一定的速度运转,但也不必一定要使室内风扇9运转。但是,在这种情况下,为使室内空气的污染程度达到正常水平需要一点时间。
经排气装置控制装置104驱动并控制给排气装置的执行机构700。在此,给排气装置的执行机构700由给排气用的送风机,通风道切换用的挡板等构成。
图16表示本发明的操作机构200的一个例子。201是使用液晶等的显示部,显示各种操作状况、空调机的运行状况。图中以“O”标记表示各种操作的操作按钮,显示有“致冷”、“采暖”、“送风”、“除湿”等;通过按压这些按钮,可切换通常空调机设置的各种运行模式。例如,所指定的运行模式在液晶显示部201中显示为“致冷”之类。并且,通过按压“运行/停止”按钮可发出“运行/停止”指令。
特别是以按钮220进行显示“空气监测”。通过按压按钮220开始动作。这时,例如,在液晶显示部201中显示“空气监测”,表示已按了“空气监测”按钮。
此外,虽未图示,但在室内机前面也使用LED等发光元件,例如使桔黄色的灯点亮以便可用目视确认用空调机的控制装置100接收发送操作结果。另外,对于控制的结果,处于排气运行中点亮“给排气”灯,处于给气运行中点亮“给气”灯。
空气监测运行的设定时间,从没有遥控操作的状态起为2周。经过2周后,室内机1的“空气监测”显示灯熄灭而结束。另外,这种空气监测运行即使操作进行致冷、采暖、送风、除湿运行的开始、停止的“运行/停止”按钮,其运行也继续。而且,为了解除“空气监测”,只有通过再次按下“空气监测”按钮的操作以将其取消从而使遥控器显示屏上的“空气监测”消失。
另外,在设定了空气监测运行的状态下,操作致冷、采暖、送风、除湿运行等时,空气监测运行的定时就被设定,从该时刻开始设定为2周的时间。这是为了消除通常已意识到房间污染的使用者在两周时间后还要重新设定空气监测运行的麻烦。
此外,虽将空气监测运行的设定时间定为2周,但只要是根据空气监测这样的功能考虑为必要的时间即可而不必局限于2周。例如,1周、10天均可,不成问题。
下面,对有关空气监测运行的定时的设定方法的一个实施例进行说明。操作装置200将所设定的全部信息予以存储,发送时对主机发送该全部信息。因此,在按任何按钮的时候,不只是该信息全部状态都予以存储、全部信息都被发送到空调机的控制装置100中。因此,空调机的控制装置100由操作装置的接收数据不只是获得新的所按压的按钮的信息,而且将以前的操作状态予以汇总一起获得。空气监测运行由于不用“运行/停止”按钮进行操作,因而当一旦用操作装置200进行设定后、直到利用除“运行/停止”按钮外的按钮取消之前,当指示存储在操作装置200内的致冷、采暖等空气调节运行时,空气监测运行信息也与这些运行信息一并发送。此外,在指示空气调节运行停止的情况下,由于不只是停止信号、存储在操作装置200即遥控器内的各种设定也一并发送,因而空气监测运行信号也被发送。因此,空调机的控制装置100作为接受新的空气监测运行的装置,设定2周的定时,从外表看每次致冷、采暖等操作都被更新。即,每次遥控操作都从该时刻开始设定了2周的空气监测运行。
图17表示空调机的控制装置100实施的空气监测运行状况的动作时间图表。横轴表示时间的推移。空气监测运行状况以图中的空气监测运行模式栏的1000表示。空气监测运行由按压按钮220开始,当经过图中Tmax(=设定1周以上的值,本实施例为2周)所示的延续时间后,空气监测运行则终止。
首先,按压按钮220时,则开始向空气污染传感器通电,通电的时间与Tmax相同。如图中的空气污染度变化栏的最初的虚线部分所示,刚开始通电后不能从空气污染传感器的特性检测出污染度。通电开始后经过了TCmin(=约5分钟)的时间后的图中2500所示的期间为空气监测期间。
该空气污染传感器为可检测烟草的烟、酒精、喷雾剂(杀虫剂等)的传感器。该传感器的详细工作原理虽未予详细说明,但可使用日本特开2003-232760号公报、特开2001-356105号公报,特开2001-174426号公报等中所说明的气体传感器的一种。
室内送风栏的2101所示的部分表示在不进行致冷、采暖等空气调节运行的情况下,室内风扇可停止。然而,在进行空气调节运行时,根据空气调节运行的控制则驱动室内风扇旋转。2100、2200部分是在不进行空调调节运行的情况下,按照空气监测运行的控制要求室内风扇需运行的区域。在空气调节运行正进行时,在室内风扇已驱动的情况下,其送风继续。
空气污染度C的检测在图17的2500的区间以采样周期正常进行。CH为上限值,CL为下限值。最初检测出C≥CH时,开始1100所示的排气运行。排气和送风运行的最小运行时间设定为Thmin(=约20分钟)。这是为了不频繁地反复进行排气运行的开始和停止而确定的时间,根据排气量预先决定。当从该运行开始经过Thmin后检测出C≤CL时,如1100和2100的终端所示停止排气。然后,在使室内风扇9工作的状态下开始给气运行(1110),并使其持续TS时间。此后,若空气污染度上升则进行1200所示的排气运行,之后进行1210所示的给气运行,在1000所示的区间,即在Tmax的期间内重复进行同样的动作。
这样一来,检测出空气污染时,可积极地、自动地进行排气动作,将室内空气的污染状态压缩到一定的范围以下,从而使室内空气保持在稳定的洁净的状态。另外,当检测出室内空气达到不污染的情况下,停止排气运行,则可减少将室内已进行了空气调节的空气排出到室外,从而可降低运行能量的损失。
下面,说明排气动作结束后,进行给气运行的理由。排气运行虽为将室内的空气排出到室外的运行,但与所排出的空气量等量的空气理应从例如相邻的房间供给补充。但是,在相邻房间的空气由于任何原因已被污染的情况下,例如,即使其污染程度为CL以下,由于将已污染的空气导入总是不愉快的事情。因此,将用给气过滤器21过滤了的洁净的新鲜的外部空气在一定时间内供给室内,从而通过冲淡被污染的室内空气而消除不舒适感,通过与排气运行相结合使空气质量在呼吸室内空气时具有清凉感。
然而,在排气运行后并非一定要进行给气运行,而更希望仅仅在室外温度To、室内温度Ti、湿度Hi的测定值满足下式的条件下进行,即:To≤Ti+α并且Hi≤β。此处,设定α=1℃,β=80%。即,当外部空气的湿度小而温度与室温相同或更低的情况下,可通过进行给气运行将具有清凉感的空气导入室内。此外,该数值不限于此处所述的值。
另外,在1100、1200所示的排气运行中,如2100、2200所示使室内风扇9进行送风运行,使安装在室内机中的空气过滤器发挥作用而作为室内空气净化的补充。这样,由于可以降低排气运行的时间,降低已经过调节的室内空气的排出量,从而可降低运行能量的损失。
此外,空气监测运行是保持室内空气洁净的运行。因此,如果按下按钮220、处于该运行模式的情况下,操作者按下了致冷等通常要求运行的按钮时,则与致冷等运行并行地执行空气监测运行。
下面,用图18和图19说明以上说明的控制流程。图18是说明图15的操作信号接收装置4000的动作的流程图。
操作装置200中,当按压图16的空气监测按钮220时,液晶显示装置201显示“空气监测中”的同时,将该信号作为空气监测要求信号发送给空调机的控制装置100。
操作装置200中,当再次按压空气监测按钮220时,液晶显示装置201显示的“空气监测中”消失的同时,将该信号作为空气监测要求解除信号发送给空调机的控制装置100。
同样,空调机的各种动作模式信号(致冷、采暖、送风、除湿等)和运行/停止指令信号都利用操作装置200发送给空调机的控制装置100。
接收这些操作信号的处理由包含在空调机的控制装置100的运算装置中的OS(操作系统)通过以短周期驱动图18的操作信号接收装置400来一直监视操作装置的状况。
操作信号接收处理从图18的分程序4000开始。首先,在分程序4100中,从操作装置200获得按压空气监测按钮220时的空气监测要求信号。
空气监测要求信号,例如当按压按钮、有开始空气监测要求时其值为“1”,有空气监测停止要求时其值为“0”,当不进行按钮操作时,则维持以前的状况,作为“-1”值接收。
分程序4200-4340的处理,由于涉及到空气监测继续期间的更新,将在后文予以说明,首先说明分程序4100的结果与分程序4400的联系。在分程序4400中,判断有无空气监测要求信号。空气监测要求信号若为“-1”(无按钮操作),则什么都没有。空气监测要求信号若为“0”(无要求),则在分程序4410中设定空气监测要求标记“0”(无要求)。空气监测要求信号若为“1”,则在分程序4220中设定空气监测要求标记为“1”(有要求),并将空气监测延续期间定时设定为Tmax。
随后,在分程序4500中,判断有无上述空气监测要求标记。有空气监测要求时,在分程序4510中,检查是否已经过空气监测延续期间Tmax。若已经过该延续期间,则在分程序4520中将空气监测要求标记设为“0”,并解除空气监测要求。最后,在分程序4600中结束处理。这样,可在空气监测控制装置5000中指示在具有一定延续期间Tmax的期间中的空气监测要求。
下面,对操作操作装置的另外的按钮的情况进行说明。即,省略了说明的在分程序4200中由操作装置200获取指令空调机的通常运行的运行模式信号(致冷、采暖、除湿等)及其运行/停止指令信号。
通常运行要求操作信号,例如,有运行指令信号时,与同时被发送的运行模式信号的致冷/除湿/采暖等相对应分别设定其值为1/2/3。有停止指令信号时,其值设定为“0”。无运行/停止按钮操作时,维持以前的状况,其值设定为“-1”。
随后,在分程序4300中,判断有无通常运行要求操作信号。若通常运行要求操作信号为“-1”,则什么都没有。若通常运行操作信号为“0”(无要求),则在分程序4310中设定通常动作要求为“0”(无要求)。若通常运行要求操作信号为“>0”(有要求),则在分程序4320中将通常动作要求设定为作为通常运行要求操作信号所设定的动作模式。
接着,在分程序4330中进行判断,判断空气监测要求标记是否为“1”,即是否已处于空气监测中;若为“1”,则在分程序4340中将在分程序4100中取得的空气监测要求信号强制性地变更为“1”。
该结果就是执行先前说明的分程序4420的处理,重新设定空气监测延续期间Tmax,即进行更新。
这样,空调机的控制装置100根据来自操作装置200的空气监测要求信号,设定/解除空气监测运行用的空气监测要求标记,调整空气监测运行条件并在经过规定的延续期间Tmax后,操作空气监测要求标记从而使空气监测运行结束,并将这些提供给空气监测控制装置5000。
然而,在空气监测中操作操作装置200的运行按钮发出另外的运行要求时,由于对空气监测延续期间予以更新,因而作为空调机只要每天都在使用,则该空气监测功能一直延续,不必对空气监测的设定逐一加以注意。
并且,当长期无人操作等时,由于操作装置200的运行按钮不进行操作,因而当所设定的空气监测延续期间经过之后,空气监测功能则告结束,也不会造成无用的运行。
将通常动作要求的设定值发送到空调机控制装置102,并将其利用于相当于所设定值的空调机的运行控制中。空气监测运行与这些通常动作无关并行实施。
图19是说明按照图18所示的空气监测要求标记动作的空气监测运行的流程图。
图19的空气监测控制装置5000利用包含在空调机的控制装置100的运算装置中的OS(操作系统),通过以短周期执行的、控制状态转移以实现空气监测。
图19的空气监测控制处理以分程序5000为入口,在分程序5100中利用空气监测要求标记“1/0”检测有无空气监测要求;在没有空气监测要求的情况下,则在分程序5110中,使装在室内机的前面容易看到之处的显示“空气监测中”的LED灯熄灭,并解除对空调机控制装置102的空气监测专用的室内送风要求,解除对给排气装置控制装置104的排气动作要求和给气动作要求,解除对空气污染传感器的通电,并将要求实施空气监测控制时的状态控制管理变数亦即监测状态设定为“0”;将所有的状态设定为初始状态,在分程序5120中结束处理。
在有空气监测要求的情况下,进到分程序5300,根据监测状态的显示值0、1、2、3、4、5、6进行右侧所示的分程序的相应处理。
监测状态为“0”时,即空气监测运行刚开始时,在分程序5350中,将装在室内机前面容易看到之处的显示“空气监测中”的LED灯点亮,空气污染传感器开始通电,将空气污染传感器达到稳定的定时设定为TCmin,并使要执行的空气监测运行的状态进到监测状态“1”,由分程序5900结束处理。下一次执行该除湿控制5000时,则执行与监测状态“1”对应的分程序。
监测状态为“1”时,则在分程序5400中等待空气污染传感器经过达到稳定的定时TCmin。若已经过该时间,则在分程序5410中进到监测状态“2”,由分程序5900结束处理。下一次,在执行该空气监测控制5000时,则执行与监测状态“2”相对应的分程序。
监测状态为“2”时,在分程序5450中,获取空气污染传感器的测定值C,在分程序5460中,判断是否C≥CH,即判断有无空气污染。在无空气污染的情况下,由分程序5900结束处理;监测状态“2”继续,反复地进行有无空气污染的判断。在检测出污染的情况下,在分程序5470中,对空调机控制装置102设定空气监测运行专用的室内送风要求,对给排气装置控制装置104设定排气动作要求,使排气动作的最小运行时间定时设定为Thmin,进到监测状态“3”,由分程序5900结束处理。下一次,在执行该空气监测控制5000时,执行与监测状态“3”对应的分程序。
监测状态为“3”时,在分程序5500中,等待经过排气动作的最小运行时间定时Thmin。若已经过该时间,在分程序5510中,进到监测状态“4”,由分程序5900结束处理。下一次,执行该空气监测控制5000时,执行与监测状态“4”对应的分程序。
监测状态为“4”时,在分程序5550中,获取空气污染传感器的测定值C,在分程序5560中,判断是否C≤CL,即,判断空气污染是否已被消除。若未消除,由分程序5900结束处理,重复进行空气污染消除的检查。判断已消除时,在分程序5570中,对空调机控制装置102解除空气监测运行专用的室内送风要求,对给排气装置控制装置104解除排气动作要求,进到监测状态“5”,由分程序5900结束处理。下一次,执行该空气监测控制5000时,执行与监测状态“5”对应的分程序。
监测状态为“5”时,在分程序5600中,进行外部气温To,室温Ti、湿度Hi的检测。接着,在分程序5610中,进行外部气温和室温的相对关系To<Ti+α和湿度限制Hi<β的判断,在关系成立的情况下,在分程序5620中,对给排气装置控制装置104设定给气动作要求,设定给气延续时间定时Ts,进到监测状态“6”,由分程序5900结束处理。下一次,执行该空气监测控制5000时,则执行与监测状态“6”对应的分程序。
在关系不成立的情况下,在分程序5630中,返回到监测状态“2”,由分程序5900结束处理。下一次,执行该空气监测控制5000时,执行与监测状态“2”对应的分程序,即从空气污染的检测起重新开始处理。
监测状态为“6”时,在分程序5650中,等待经过给气延续时间TS。若已经过该定时,在分程序5660中,对给排气装置控制装置104解除给气动作要求,返回到监测状态“2”,由分程序5900结束处理。下一次,执行该空气监测控制5000时,执行与监测状态“2”对应的分程序,即,从空气污染的检测起重新开始处理。根据以上详细叙述的顺序,则可实现图17所示的时间图表的内容。
此外,对于给气运行和排气运行,存在如下的运行方面的制约,适合于该条件,给气运行或排气运行若处于运行中就停止,若有给气运行或排气运行的要求(按钮操作)则不开始运行,并使室内机1的“给排气”灯闪烁将该意思告知使用者。
不进行给气运行的条件如下:(1)室外的气温达到约30℃以上时或约3℃以下时,由于副风扇19、给排气管道存在结露的可能性,因而不进行给气运行。当室外的气温达到30℃以上时,在室内有进行致冷运行的可能性,当高温高湿的空气从室外流入进来时,因副风扇等被冷却,由于其空气温度可达到露点以下而结露,因而不进行给气运行。相反,室外的气温在3℃以下时,室内有进行采暖的可能性,给排气用管道外处于高温高湿环境下而在内部流入冷空气时,由于管道外部有结露的可能性而不进行给气运行。(2)致冷运行时,在室内温度和室外温度之差达到约7℃以上时,由于上述理由不进行给气运行。(3)采暖运行时,室内温度和室外温度之差达到约22℃以上时,由于上述理由不进行给气运行。(4)室内湿度达到约70%以上时,由于同样的理由不进行给气运行。
另外,不进行排气运行的条件如下:室内温度达到约43℃以上时,为了保护副风扇(给排气风扇)19不进行排气运行。
此外,本实施例中,虽表示了将给排气机构设置在室内机内的例子,但仅就空气监测运行而言,则不限于此,即使将其设置在室外机中也可预期获得同样的效果。
如上所述,采用本实施例,在室内机中设置室内空气污染传感器、用空气管道连接室内外的用于将室外空气供给室内和将室内空气排出到室外的给排气装置和空气过滤器,使其一直处于监测室内空气的状态,当污染程度开始增大时,则积极地、自动地进行排气动作;从而,消除了当居住者凭感官感觉到空气污染后必须按压操作装置的排气按钮使其开始排气运行,或者使其结束带来的不便。另外,通过监视室内的空气状态,适当地进行排气,可将室内的空气的污染状态经常抑制在一定范围以下而保持室内具有稳定的洁净的空气状态。另外,通过监视室内的空气状态、适时地停止排气,则可减少将室内已经调节的空气排出到室外从而降低运行能量的损失。另外,在排气动作结束的时刻,通过将新鲜的室外空气供给室内一段时间以呼吸新鲜的室外空气,可使人们具有一种像进行了深呼吸一样的清新感、清凉感、洁净感。