JP2004108680A

JP2004108680A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004108680A
Application number: JP2002272813A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamashita; 山下　裕康; Akihiro Yasukawa; 安川　明宏
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】装置本体が大型化したり、装置のサイズにバリエーションが生じた場合であっても、フィルタの確保や取扱いが容易な空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機は、吸気口３１および吹出し口３２を有する本体１０と、上記吸気口３１から上記本体１０内部を通って上記吹出し口３２に向かう空気の流れを形成するための空気導入手段と、上記吸気口３１から上記吹出し口３２までの間の上記空気の経路上に並列に配置された複数のフィルタユニット１１とを備える。上記フィルタユニット１１は、外形寸法が略同じである複数のフィルタ素子１１ｐ，１１ａ，１１ｒ，１１ｂを含む。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に関するものである。空気調和機とは、周辺空気の温度、湿度、汚染度などのパラメータに作用を与える装置全般をいう。たとえば、いわゆる空気清浄機も空気調和機の一種である。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の一例として空気清浄機について説明する。図９を参照して、従来の空気清浄機について説明する。この空気清浄機は、吸気口（いわゆる「通気孔」）３１と、吹出し口３２とを有する本体１０を備えている。本体１０の内部においては、吸気口３１のすぐ内側に吸気口３１とほぼ同じ大きさのフィルタ１１１が配置されている。フィルタ１１１は、脱臭機能を有する１枚の脱臭フィルタ１１１ａと集塵機能を有する１枚の集塵フィルタ１１１ｂとを組み合わせたものであり、両者を重ねて取付けることによってフィルタ１１１を構成している。脱臭フィルタ１１１ａおよび集塵フィルタ１１１ｂは、いずれも吸気口３１とほぼ同じ大きさのものである。本体１０の内部のファン１１４をモータ１６で回転させることで、本体１０内に空気の流れが生じ、外部の空気が吸気口３１から取り入れられ、図中の矢印の向きに流れる。この空気は、フィルタ１１１を通過することで、脱臭フィルタ１１１ａで脱臭され、さらに集塵フィルタ１１１ｂで集塵され、清浄な空気となって、ファン１１４の力で吹出し口３２から排出される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８２９２２号公報
【０００４】
【特許文献２】
実開平５−９６１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、本体内に１枚で吸気口とほぼ同じ面積をカバーするようなフィルタを備える仕組みでは、空気清浄機自体が大型化し、吸気口の面積が大きくなると、それに応じて用意すべきフィルタも大型化する。フィルタが大型化すると、着脱時、生産時、販売時、流通時に取扱いが困難になるという問題点があった。また、サイズの異なる空気清浄機の機種ごとに異なるサイズのフィルタ素子を用意しておく必要があり、保管や調達の負担が増すという問題点もあった。
【０００６】
さらに、使用環境によって、空気中から除去すべき成分が異なるにもかかわらず、各々特定の気体に反応する複数種類の脱臭フィルタや各々特定の集塵効果を有する複数種類の集塵フィルタの中から、妥協の産物として一般的環境に適応できるフィルタを１種類ずつ選択して取付けるしかない点は使用者に不満を与えていた。
【０００７】
そこで、本発明は、装置本体が大型化したり、装置のサイズにバリエーションが生じた場合であっても、フィルタの確保や取扱いが容易であり、着脱、生産、販売、流通時の取扱いが容易な空気調和機を提供することを目的とする。さらに、使用環境に適した条件での空気清浄運転に対してよりきめこまやかに対応できる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく空気調和機は、吸気口および吹出し口を有する本体と、上記吸気口から上記本体内部を通って上記吹出し口に向かう空気の流れを形成するための空気導入手段と、上記吸気口から上記吹出し口までの間の上記空気の経路上に並列に配置された複数のフィルタユニットとを備える。上記フィルタユニットは、外形寸法が略同じである複数のフィルタ素子を含む。この構成を採用することにより、フィルタ素子の外形寸法がほぼ同じとなっているので、生産、保管、販売、流通などの各過程において、効率良く取り扱うことができる。
【０００９】
上記発明において好ましくは、上記フィルタユニットは、上記複数のフィルタ素子を前後方向に配列した構造である。この構成を採用することにより、空気調和機の設置スペースを小さく抑えることができる。
【００１０】
上記発明において好ましくは、上記フィルタユニットは、上記複数のフィルタ素子を並列に並べた状態で保持するためのフィルタカセットを備える。この構成を採用することにより、フィルタの交換作業はフィルタカセットごと一括して行なえるので、空気調和機の設置場所における作業を迅速かつ簡単に済ませることができる。個別のフィルタの清掃や交換作業は、フィルタカセットごと搬送した他の場所で行なうことができるので、空気調和機の設置場所で粉塵などを発生させることを回避できる。
【００１１】
上記発明において好ましくは、上記フィルタユニットは、第１の対象気体に反応する第１脱臭フィルタ素子と、上記第１の対象気体とは異なる第２の対象気体に反応する第２脱臭フィルタ素子とを含む。この構成を採用することにより、空気中の特定の複数の対象気体をいずれも除去したいという要求に対応することができる。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記吸気口から上記本体内部を通って上記吹出し口に向かう第１の流通路と、上記吸気口から上記第１の流通路とは別の位置で上記本体内部を通って上記吹出し口に向かう第２の流通路とを備える。上記フィルタユニットは、上記第１の流通路と上記第２の流通路とをそれぞれ１以上のフィルタ素子によって遮るように配置されている。この構成を採用することにより、各流通路ごとに異なるフィルタ素子によって異なる機能を受け持たせて処理を行なうことができる。
【００１３】
上記発明において好ましくは、上記第１の流通路と上記第２の流通路とは、それぞれ別個の上記空気導入手段を備えている。この構成を採用することにより、流通路ごとに空気の通過量を独立して設定することができる。
【００１４】
上記発明において好ましくは、上記第１の流通路を遮る第１フィルタ素子と上記第２の流通路を遮る第２フィルタ素子とを並列に並べた状態で保持するためのフィルタカセットを備える。この構成を採用することにより、フィルタ素子の交換を一括して行なうことができるので、交換作業が迅速かつ簡単となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（構成）
図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１における空気清浄機について説明する。なお、空気清浄機とは、空気調和機の一例である。
【００１６】
図１に示すように、この空気清浄機は、吸気口３１と、吹出し口３２とを有する本体１０と、空気導入手段とを備える。空気導入手段は、吸気口３１から本体１０内部を通って吹出し口３２に向かう空気の流れを形成するためのファン１４と、モータ１６とを含む。さらに、この空気清浄機は、吸気口３１から吹出し口３２までの間の空気の経路上に上下に並べて配置された２つのフィルタユニット１１を備える。各々のフィルタユニット１１は、外形寸法が略同じである複数のフィルタ素子１１ｐ，１１ａ，１１ｒ，１１ｂを空気の経路に対して前後方向に重ねて並べるようにして組み合わせたものである。
【００１７】
本体１０の内部に隔壁１９を備えている。隔壁１９は、吸気口３１から本体１０内部を通って吹出し口３２に向かう流通路３４ａと、吸気口３１から流通路３４ａとは別個に本体１０内部を通って吹出し口３２に向かう流通路３４ｂとの間を隔てている。フィルタユニット１１は、流通路３４ａ，３４ｂをそれぞれ１以上のフィルタ素子によって遮るように配置されている。また、流通路３４ａ，３４ｂは、それぞれ別個の空気導入手段を備える。流通路３４ａの空気導入手段は、ファン１４ａと、モータ１６ａとを含む。流通路３４ｂの空気導入手段は、ファン１４ｂと、モータ１６ｂとを含む。
【００１８】
フィルタ素子１１ｐはプレフィルタ素子、フィルタ素子１１ａは脱臭フィルタ素子、フィルタ素子１１ｒは制菌フィルタ素子、フィルタ素子１１ｂは集塵フィルタ素子である。フィルタ素子１１ｃ，１１ｄは、脱臭フィルタ素子であっても集塵フィルタ素子であってもこれら以外の目的のフィルタ素子であってもよい。
【００１９】
本体１０の内部にはモータ１６ａ，１６ｂを駆動するための駆動回路１８が設けられている。
【００２０】
（作用・効果）
駆動回路１８からモータ１６ａ，１６ｂに信号を送ることにより、モータ１６ａ，１６ｂが回転し、ファン１４を回転させる。
【００２１】
この空気清浄機においては、モータ１６ａ，１６ｂを同時に作動させると、ファン１４ａ，１４ｂによって、矢印に示すような空気の流れが別々に引き起こされる。２つのフィルタユニット１１は吸気口３１のほぼ全面を覆っているので、吸気口３１から入った空気は流通路３４ａ，３４ｂに分かれて通過する際にいずれかのフィルタユニット１１を通過する。
【００２２】
この場合、図９におけるモータ１６に比べて低い出力の２台のモータ１６ａ，１６ｂで吸気を分担させて行なえるので、総消費電力を低減させることができる。また、騒音を小さくすることもできる。
【００２３】
本実施の形態では、ファンを回転させるモータが２台別々となったことでファンの各々について動作を制御できるので、空気の属性の時間的変化や、空気中から除去したい成分の細かい要求あるいは要求の変化に応じて、たとえば、必要な片方のファンだけを回転させるなどといった、従来の空気清浄機よりも柔軟な対応が可能となる。
【００２４】
フィルタ素子の種類は、ここに例示したものに限らず、他の種類の組み合わせであってもよい。たとえば、集塵機能を有するフィルタ素子同士の組み合わせであってもよい。たとえば、異なるタイプの集塵機能を有するフィルタ素子同士の組み合わせとして、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ　Ｌｏｗ　Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　Ａｉｒ）フィルタとＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ａｉｒ）フィルタとの組み合わせであってもよい。
【００２５】
いずれにしても、各フィルタ素子は外形寸法がほぼ同じとなっているので、生産時には効率的に大量生産することができる。また、フィルタ素子を保管、販売する際や流通させる際にも整理がしやすく取り扱いやすい。さらに、外形寸法がほぼ同じであることにより、着脱作業もフィルタ素子の種類の違いにかかわらずほぼ同じ要領で行なうことができ、作業者の負担を軽減することができる。
【００２６】
この空気清浄機では、複数のフィルタユニット１１を備え、しかも、各フィルタユニット１１を多くのフィルタ素子で構成することとしているため、より多くの種類のフィルタ素子を同時に本体１０内に設置することができる。したがって、要求に合う種類のフィルタ素子をより綿密に選択して組み合わせることができるようになる。たとえば、特定の気体に反応する脱臭フィルタ素子と特定の集塵機能を有する集塵フィルタ素子とを組み合わせることによって、空気中から除去できる成分を様々に選択することができる。したがって、設置場所などによって、フィルタ素子の組合せを変更してより効果的な空気清浄機とすることができる。
【００２７】
複数のフィルタユニット１１は、図１に示すように上下方向に並べられているので、空気清浄機自体の占める床面積を小さく抑えることができる。
【００２８】
本実施の形態では、フィルタユニットの配列は上下に２段としたが、３段以上としてもよい。また、本実施の形態では、各フィルタユニットにおけるフィルタ素子の数は、４ずつとしたが、これ以外の数であってもよい。段によって数が異なる配列となっていてもよい。
【００２９】
（実施の形態２）
（構成）
本発明に基づく実施の形態２では、空気調和機の異なるサイズの機種への適用について説明する。空気調和機の中には、対象とする空間の大きさや求められる出力や用途によって異なるサイズの機種が販売されているものがある。たとえば、図２に示すものを最も小さなサイズの機種とすると、これに比較してより大きなサイズの機種として、図３、図４、図５に示すものがありうる。図３、図４、図５は、それぞれ本発明を適用した空気調和機である。図３は、単位フィルタ１１ｅを上下に２段配置した空気調和機である。図４は、単位フィルタ１１ｅを上下に３段配置した空気調和機である。図５は、単位フィルタ１１ｅを２列×２段となるように配置した空気調和機である。なお、図２に示す最小サイズの機種は必ずしも存在しなくともよい。
【００３０】
（作用・効果）
本発明によれば、このように空気調和機のサイズが変化しても、単位フィルタ素子１１ｅをそのまま採用して、搭載する数や配列だけを変化させて対応することができる。このようにすれば、ユーザ、販売店、メンテナンス業者は、予備のフィルタ素子として、共通の単位フィルタ素子１１ｅの１種類だけを在庫しておけばよいので、保管しやすく、また、在庫管理が簡単になる。大きなサイズの機種に対応するにも、小さなサイズの単位フィルタ素子１１ｅを所定枚数用いればよく、大判のフィルタを用意する必要がないので、作業が行ないやすく、また、予備品の保管に必要なスペースを低減することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
（構成）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態３における空気清浄機について説明する。この空気清浄機は、実施の形態１に示したものと似ているが、吸気口３１の前側（図中左側）に筐体２０から一定の隙間をあけて支持される前面カバー４２を備えている。したがって、正面からは吸気口３１が直接は見えないが、前面カバー４２と筐体２０との間の隙間から空気が自由に入るので、吸気口３１から空気を取り入れる上では問題ない。
【００３２】
この空気清浄機は、上下に２つのファン１４ａ，１４ｂを備え、この各々に対応する２つの流通路を有している。この空気清浄機は、２つの流通路を隔てる隔壁１９を備えているが、隔壁１９を構成する部分１９ａ，１９ｂのうち、部分１９ａはない構造としてもよい。部分１９ａがない場合、２つの流通路は完全に分断されず、吸気口３１から入った空気が上下段の各フィルタユニットを通過した直後の位置では、空気は上下間で互いに行き来が可能となる。
【００３３】
この空気清浄機の上下２段に配列されたフィルタユニットは、複数のフィルタ素子を含んでいる。フィルタユニットの上下の各段においては、前側から順に、プレフィルタ素子１１ｐ、脱臭フィルタ素子１１ａ、制菌フィルタ素子１１ｒおよび集塵フィルタ素子１１ｂの４枚が重ねられている。この空気清浄機は、各フィルタ素子を所望の配列に保持するためのフィルタカセット４１を備えており、各フィルタユニットは、いずれもフィルタカセット４１内に格納されている。
【００３４】
フィルタカセット４１の一例を図７に示す。フィルタカセット４１は、枠体５１の内部が仕切り板５４によって２つの空間、すなわち収容部５２ｐ，５２ｑに分割された構造であり、枠体５１の上部と下部とに配置された取っ手基部５５には取っ手５３が設けられている。取っ手５３は、取っ手基部５５から引き出したり、取っ手基部５５の内部に押し込んだり、取っ手基部５５から引き出した状態から引き起こして上に向けたりすることができるように設けられている。フィルタカセット４１の収容部５２ｐ，５２ｑの各々の内部には、図８に示すように、前側から順に、プレフィルタ素子１１ｐ、脱臭フィルタ素子１１ａ、制菌フィルタ素子１１ｒおよび集塵フィルタ素子１１ｂの４枚が収容される。したがって、収容部５２ｐ，５２ｑの縦横の寸法は、内部にフィルタ素子を収容することができるように、各フィルタ素子の外形寸法よりわずかに大きくなっている。収容部５２ｐ，５２ｑの深さは、所望の組合せの複数のフィルタ素子を重ねて収納するのに十分な深さとなっている。なお、プレフィルタ素子１１ｐは、フィルタカセット４１の収容部５２ｐ，５２ｑ内部に嵌めこまれるのではなく、フィルタカセット４１の前面に取付ける形式であってもよい。
【００３５】
（作用・効果）
フィルタ素子を交換する場合には、作業者はまず前面カバー４２を取外す。そうすると、上下２枚のプレフィルタ１１ｐが正面に露出するので、これらをそれぞれ取外す。その後、フィルタカセット４１の上部に設けられた取っ手５３を引き出し、これを持って、フィルタカセット４１を筐体２０内から引き出す。作業者は、フィルタカセット４１から個別のフィルタ素子を取り出すことなく、そのままフィルタカセット４１ごと一括して持ち運ぶことができる。したがって、フィルタカセット４１から個別のフィルタ素子を取り出して清掃したり、フィルタ素子を詰め替えたりする作業は他の場所で行なうことができる。
【００３６】
また、交換作業をする者は、新しいフィルタ素子を既に装填したもうひとつのフィルタカセットを予め用意しておけば、空気清浄機の設置場所では、古いフィルタカセットを取り出した直後に新しいフィルタカセットを本体内部に挿入することで交換作業が完了するので、きわめて迅速かつ簡単に交換作業を行なうことができる。また、個別のフィルタ素子の出し入れは設置場所ではする必要がないので設置場所における粉塵などの発生を回避できる。
【００３７】
また、フィルタカセットには取っ手がついているので、持ち運びがしやすく、作業者の負担を軽減することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、上下２段にフィルタユニットを配列したフィルタカセットの例を示したが、配列はこれに限らず、上下３段以上にフィルタユニットを配列することや、正面から見てｍ×ｎ（ただし、ｍ，ｎは自然数）に配列するものであってもよい。また、フィルタカセットは、図７に示したものに限らず各フィルタユニットを並列に並べた状態で保持することができるものであれば、他の形態のものであってもよい。
【００３９】
また、同一のフィルタカセット内であっても、異なる収容部には異なる種類のフィルタ素子を配置することとしてもよい。同様に、フィルタ素子の組合せパターンや前後方向の重ねる順序や枚数を適宜変えてもよい。
【００４０】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、フィルタ素子の外形寸法がほぼ同じとなっているので、生産時には効率的に大量生産することができる。また、フィルタ素子を保管、販売する際や流通させる際にも整理がしやすく取り扱いやすい。さらに、外形寸法がほぼ同じであることにより、着脱作業もフィルタ素子の種類の違いにかかわらずほぼ同じ要領で行なうことができ、作業者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における空気清浄機の模式断面図である。
【図２】実施の形態２で説明に用いた空気調和機の斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態２における第１の空気調和機の斜視図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２における第２の空気調和機の斜視図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２における第３の空気調和機の斜視図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態３における空気調和機の断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３における空気調和機のフィルタカセットの斜視図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態３における空気調和機のフィルタカセットの１つの収容部に収められる複数のフィルタ素子の説明図である。
【図９】従来技術に基づく空気清浄機の模式断面図である。
【符号の説明】
１０　本体、１１　フィルタユニット、１１ａ　（脱臭）フィルタ素子、１１ｂ　（集塵）フィルタ素子、１１ｃ，１１ｄ　フィルタ素子、１１ｅ　単位フィルタ素子、１１ｒ　制菌フィルタ素子、１４，１４ａ，１４ｂ，１１４　ファン、１６，１６ａ，１６ｂ　モータ、１８　駆動回路、１９　隔壁、１９ａ，１９ｂ　（隔壁の）部分、２０　筐体、３１　吸気口、３２　排気口、３４ａ，３４ｂ　流通路、４１　フィルタカセット、４２　前面カバー、４３　プレフィルタ、５１　枠体、５２ｐ，５２ｑ　収容部、５３　取っ手、５４　仕切り板、５５取っ手基部、１１１　フィルタ、１１１ａ　脱臭フィルタ、１１１ｂ　集塵フィルタ。

Claims

吸気口および吹出し口を有する本体と、
前記吸気口から前記本体内部を通って前記吹出し口に向かう空気の流れを形成するための空気導入手段と、
前記吸気口から前記吹出し口までの間の前記空気の経路上に並列に配置された複数のフィルタユニットとを備え、
前記フィルタユニットは、外形寸法が略同じである複数のフィルタ素子を含む、空気調和機。
前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタ素子を前後方向に配列した構造である、請求項１に記載の空気調和機。
前記複数のフィルタユニットを並列に並べた状態で保持するためのフィルタカセットを備える、請求項１に記載の空気調和機。
前記フィルタユニットは、第１の対象気体に反応する第１脱臭フィルタ素子と、前記第１の対象気体とは異なる第２の対象気体に反応する第２脱臭フィルタ素子とを含む、請求項１に記載の空気調和機。
前記吸気口から前記本体内部を通って前記吹出し口に向かう第１の流通路と、前記吸気口から前記第１の流通路とは別の位置で前記本体内部を通って前記吹出し口に向かう第２の流通路とを備え、前記フィルタユニットは、前記第１の流通路と前記第２の流通路とをそれぞれ１以上のフィルタ素子によって遮るように配置されている、請求項１に記載の空気調和機。
前記第１の流通路と前記第２の流通路とは、それぞれ別個の前記空気導入手段を備えている、請求項５に記載の空気調和機。
前記第１の流通路を遮る第１フィルタ素子と前記第２の流通路を遮る第２フィルタ素子とを並列に並べた状態で保持するためのフィルタカセットを備える、請求項５に記載の空気調和機。