JP2004360951A

JP2004360951A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004360951A
Application number: JP2003157527A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Sasaki; 重幸佐々木; Atsushi Kubota; 淳久保田; Atsushi Otsuka; 厚大塚
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】空気調和機において、冷房運転終了時に室内温度の上昇を抑えながら室内ユニット内を短時間に乾燥させてカビや雑菌など発生を抑制する。
【解決手段】空気調和機は、吸込み口１２及び吹出し口１３ａを上下に有する室内ユニット１の箱体１１と、室内空気を吸込み口１２を通して吸込み吹出し口１３ａから吹出すように箱体１１内に設置された室内ファン３と、室内ファン３の吸込み側に設置された室内熱交換器２と、吹出し口１３ａを開閉する吹出しルーバ１３１とを備える。室内熱交換器２の吸込み側１２ａと室内ファン３の吹出し側１３とを連通するバイパス通路１５０が箱体１１内に形成される。バイパス通路１５０を開閉する開閉板１５０が設けられる。冷房運転終了時に吹出しルーバ１３１により吹出し口１３ａを閉じかつ開閉板１５２によりバイパス通路１５０を開くと共に室内ファン３を運転するように制御する制御装置が設けられる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、特に、冷房運転終了時に室内ユニット内のカビや雑菌等の発生を防止する乾燥運転を行なう空気調和機に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の空気調和機として、特開平４−２７０８４４号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この空気調和機は、カビ発生を防止するために、冷房運転モードでの運転終了時に、吹出しグリルを冷房モード位置にして、一定時間だけ暖房運転モードで運転すると共に、室内ファンを低速回転させるようにした乾燥運転機能を備えている。ここで、吹出しルーバを冷房モード位置にするのは、吹出しルーバを出来るだけ上向きにして、吹出し後の空気を吹出し口の上方に位置する吸込み口から直ぐに吸込ませようとするものである。そして、室内ファンを低速回転させるのは、暖房運転モードの運転における高温の空気が室内を循環するのを極力防止すると共に、乾燥のため空気温度を高めようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２７０８４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の空気調和機では、上述した構成にしたとしても、吹出し口から吹出された空気の多くは室内全体を循環してしまうものであり、これによって冷房運転終了後の乾燥運転時に室温が上昇してしまい快適性を損なうという課題があった。そこで、乾燥のための空気温度をあまり高くしないようにすることが考えられるが、ダニの発生を防止するのに必要な乾燥運転時間が長くなって、必要に応じて直ぐに冷房運転を再開することができないなど、ユーザにとって使い勝手が悪くなる不都合が生ずる。
【０００５】
本発明の目的は、冷房運転終了時に室内温度の上昇を抑えながら室内ユニット内を短時間に乾燥させてカビや雑菌など発生を抑制することができる空気調和機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、吸込み口及び吹出し口を上下に有する室内ユニットの箱体と、室内空気を前記吸込み口を通して吸込み前記吹出し口から吹出すように前記箱体内に設置された室内ファンと、前記室内ファンの吸込み側に設置された室内熱交換器と、前記吹出し口を開閉する吹出しルーバとを備えた空気調和機において、前記室内熱交換器の吸込み側と前記室内ファンの吹出し側とを連通するバイパス通路を前記箱体内に形成すると共に、前記バイパス通路を開閉する開閉板を設け、冷房運転終了時に前記吹出しルーバにより前記吹出し口を閉じかつ前記開閉板により前記バイパス通路を開くと共に前記室内ファンを運転するように制御する制御装置を設けたものである。
前記目的をより好ましく達成するために、本発明は、さらに、次の構成としたものである。
冷房運転終了時に冷凍サイクルを暖房サイクルに切換えて高温の冷媒を前記室内熱交換器内に流動させるように制御する前記制御装置としたものである。
また、前記室内ファンの吹出し側風路を形成する前記室内熱交換器の露受皿と前記箱体の前面部との間に前記バイパス通路を形成し、回転軸を中心とした回転運動をする前記開閉板とし、前記開閉板の回転軸を回転させる駆動モータを設けたものである。
また、前記室内ファンの吹出し側風路を形成する前記室内熱交換器の露受皿と前記箱体の前面部との間に前記バイパス通路を形成し、前記開閉板を繰り出して前記バイパス通路を開閉しかつそのバイパス通路の閉鎖時に前記吹出し口より前方に突出させる繰り出し機構を設けたものである。
また、前記室内熱交換器の前記暖房サイクル時の冷媒入口部を露受皿に近い部位に設けたものである。
また、吸込み口及び吹出し口を上下に有する室内ユニットの箱体と、室内空気を前記吸込み口を通して吸込み前記吹出し口から吹出すように前記箱体内に設置された室内ファンと、前記室内ファンの吸込み側に設置された室内熱交換器と、前記吹出し口を開閉する吹出しルーバと、室内空気を室外に排気するように前記箱体内に設置されたサブファンとを備えた空気調和機において、前記室内熱交換器の露受皿内空間と前記サブファンの吸込み側とを連通するバイパス通路を形成すると共に、前記バイパス通路を開閉する開閉板を設け、冷房運転終了時に前記吹出しルーバにより前記吹出し口を閉じかつ前記開閉板により前記バイパス通路を開くと共に前記サブファンを運転するように制御する制御装置を設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気調和機の複数の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【０００８】
本発明の第１実施例を図１から図４を参照しながら説明する。
【０００９】
空気調和機は、室内ユニット１と室外ユニット７とを冷媒管、電気配線などを介して接続されているセパレート形空気調和機である。室内ユニット１は全体形状が横長であり、室内の壁面の上部などに設置される。その箱体１１には、吸い込み口１２と吹出し口１３とが上下に形成されている。箱体１１内の中央部には、横長の貫流ファンで構成された室内ファン３が配置されている。
【００１０】
室内ファン３の吸込側である前方及び上方には、概略逆Ｖ字状の室内熱交換器２が設置されている。室内熱交換器２は、複数のアルミフィン２１を多数所定の間隔で積層し、これらに伝熱管２２を貫通させて構成されている。伝熱管２２内を冷媒が流れ、室内空気との熱交換が行われる。
【００１１】
室内空気は、室内ファン３を運転することにより、吸い込み口１２を通して室内ユニット１内に吸い込まれ、室内熱交換器２と熱交換してから室内ファン３を通り、吹出し口１３ａから室内に吐き出され、所定の空調が行なわれる。
【００１２】
露受皿１４は、室内熱交換器２の下端部下方に配置され、空調運転である冷房運転及び除湿運転の際に室内熱交換器２に凝縮して滴下する凝縮水を受けるよう配置されている。露受皿１４に滴下した凝縮水は、ドレンホースを通して室外に導かれる。露受皿１４は室内ファン３の吹出し側風路の一部を構成するように設けられている。露受皿１４と最も近い熱交換器２の下部２４とがリブ１４１を介して接触している。
【００１３】
露受皿１４の前面部１４ａと箱体１１の前面部１１ａとの間には、室内熱交換器２の吸込み側風路１２ａと室内ファン３の吹出し側風路１３ｂとを連通するバイパス通路１５０が設けられている。露受皿１４の下面の角部に回転軸１５１を回転中心として回転可能に開閉板１５２が配置され、この開閉板１５２によってバイパス通路１５０が開閉される。開閉板１５２の回転軸１５１を回転させる駆動モータが設けられ、駆動モータを回転することによって開閉板１５２が容易に開閉されるようになっている。
【００１４】
吹出し口１３ａには、これを開閉すると共に風向制御を行なう吹出しルーバ１３１及び風向制御を行なう吹出しルーバ１３２が設けられている。本実施例では、吹出しルーバが二つの吹出しルーバ１３１、１３２で構成されているが、一つの吹出しルーバ１３１のみであってもよい。吹出しルーバ１３１、１３２は、冷房や暖房、除湿等の運転時には上下方向の風向制御とディフューザ効果により風量の増加に寄与すると共に、運転停止時には、室内ユニット１の外観を良くするために、図１に示すごとく閉状態となる。
【００１５】
室外ユニット７内には、冷媒を圧縮する圧縮機８と、高温高圧となった冷媒を周囲空気に放熱することにより順次凝縮し液化させる縮器となる室外熱交換器９と、断熱膨張を行い低温低圧の二相冷媒とする電動膨張弁等の膨張機構１０と、冷媒の流れを切換える切換え弁７０とが配置されている。また、室外ユニット７内には、室外熱交換器９に室外空気を通風する室外ファン７１が配置されている。
【００１６】
冷房または除湿運転時の状況を説明すると、図２に示すように、吹出しルーバ１３１、１３２は開放状態となって吹出し側風路１３から多量の空気が流動できるような吹出し流れ５１に適合する上下方向の角度に配置されると共に、開閉板１５２がバイパス通路１５０を閉じるように回動されている。これによって、室内ファン２から吹出される空気がバイパス風路１５０を通してショートサーキットされることなく、吹出し口１３ａから室内へ吹出され、室内全体を循環して冷房または除湿の空調を行なう。
【００１７】
ここで、冷凍サイクルによる通常の冷房運転の動作を説明する。冷房運転時には、冷媒切換え弁７０が図３の点線に示すように切換えられて冷房サイクルが構成される。これによって、圧縮機８により冷媒が圧縮され、高温高圧となった冷媒が室外熱交換器９により周囲空気に放熱することにより順次凝縮されて液化される。液化された冷媒は、膨張機構１０にて断熱膨張が行なわれて低温低圧の二相冷媒とされ、室内熱交換器２に流れて室内空気側から吸熱することにより蒸発してガス化された後、再び圧縮機８に戻される。この冷房サイクルにおける冷媒の動作が繰り返えされることにより室内の冷房が行われる。蒸発器となる室内ユニット１内の室内熱交換器２では、空気の露点温度以下になると、空気中の水分がフィン表面や伝熱管２２の露出部分で結露して水滴となる。そのため、冷房運転の終了時には、熱交換器２２及びフィン２１表面には多量の水分が残る。このことは除湿運転の終了時も同様である。
【００１８】
なお、フィン２１の表面の水滴は一定の重さになると、自重によりフィン表面を伝わって落下し、室内熱交換器下部の露受皿１４内に導かれ、図示しないドレンホースから室外に排出される。しかし、露受皿１４内は、構造上、長手水平方向からの傾斜角度が大きくとれず、水分が完全に除去し難くなっている。そのため、露受皿１４内はカビや雑菌の温床となりやすい。そこで、後述するように、冷房または除湿運転の終了時には乾燥運転が自動的に行なわれるようになっている。
【００１９】
冷房または除湿運転の終了時には、室内ユニット１内の乾燥運転が行なわれる。この乾燥運転は、吹出しルーバ１３１により吹出し口１３ａを閉じ、開閉板１５２を回動してバイパス通路１５０を開き、室内ファン３を低速で運転するように制御することによって行なわれる。この制御は、図示しない制御装置により行なわれる。バイパス通路１５０が開くことにより、室内ファン３の吹出し側風路１３ｂと室内熱交換器２の吸込み側風路１２ａとが連通される。この乾燥運転時には、室内ファン３からの吹出し流れ５１が室内ユニット１内でバイパス通路１５０を通して吸込み側風路１２ａに即座に導かれる流れ５２、５３となり、そして、室内熱交換器２のフィン２１間を通って再び室内ファン３に導かれる循環流となる。露受皿１４内やフィン２１の表面などに残留した水分は、この循環流によって蒸発が促進されて、短時間で循環流中に蒸発される。従って、冷房運転終了時に室内温度の上昇を抑えながら室内ユニット内を短時間に乾燥させてカビや雑菌など発生を抑制することができる。
【００２０】
係る乾燥運転においては、冷媒切換え弁７０を実線に示すように切換えることにより冷凍サイクルの状態を暖房サイクルに切換え、室内熱交換器２内の伝熱管２２に高温の冷媒を流動させるようにしている。これにより、室内熱交換器２全体の温度が高められ、熱交換器フィン２１や伝熱管２２の周囲の水分乾燥がより一層すばやく行われる。このように室内熱交換器２の温度を高めた場合でも、吹出し空気５１が上述したように室内ユニット１外部に流れることが極力防止できるようになっているため、室内温度の上昇を抑えることができる。なお、係る暖房サイクルは、圧縮機８を出た高温高圧の冷媒を室内ユニット１内の室内熱交換器２に導き、室内ユニット１内を加熱して乾燥させ、膨張機構１０により低温冷媒にした後、蒸発器となる室外熱交換器９で蒸発させ、再び圧縮機８に戻る冷凍サイクルである。
【００２１】
さらには、室内熱交換器２の温度を高めても室内温度の上昇を抑えることができることを利用して、本実施例では乾燥運転時に室内熱交換器２内の伝熱管２２に通常の暖房運転よりも高温の冷媒を流動させるようにしている。例えば、乾燥運転時に、圧縮機回転数を通常の暖房運転時よりも高速で運転したり、膨張機構１０の絞り径を小さくなるように制御したりして、高温冷媒とするようにしている。
【００２２】
また、乾燥運転時に、室内ユニット１内の室内ファン３を通常の暖房運転時よりも低速で回転させるようにしている。これによっても室内熱交換器２に高温冷媒を供給でき、乾燥時間のより一層の短縮が可能である。
【００２３】
なお、図２では冷房、暖房共に同一の図面で説明したが、実際の自動運転の際には、吹出しルーバはそれぞれの好適な角度にて運転される。
【００２４】
次に、本発明の第２実施例を図４を参照しながら説明する。この第２実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００２５】
この第２実施例では、開閉板１５２を平面方向のラックピニオン等の繰り出し機構１５３により駆動するようにしたものである。このような構成により、狭い吹出し口１３ａ内で可動範囲の小さな構造で、第１実施例と同様な乾燥運転を実現できる。ここで、通常の空調運転時に開閉板１５２が前面部１１ａよりも前方に長さＬだけ張り出すようになっている。これにより、吹出し口１３ａの長さが延長されることとなり、ディフューザ効果によって同一の貫流ファン回転数の場合でも高風量化し、冷房や暖房運転の高性能化が図れる。
【００２６】
次に、本発明の第３実施例を図５を参照しながら説明する。この第３実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００２７】
この第３実施例では、暖房サイクル時の冷媒の入口部２３を露受皿１４近傍に設けたものである。このような構成により圧縮機８から出た高温の冷媒を重力作用により凝縮水が最も溜まり易い室内熱交換器２の下部２４に集中的に流すことにより有効に室内熱交換器２の乾燥ができる。
【００２８】
次に、本発明の第４実施例を図６から図８を参照しながら説明する。この第４実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００２９】
この第４実施例では、空調用の第１の送風機である室内ファン３と共に、換気用の第２の送風機であるサブファン３２を箱体１１内に備えると共に、サブファン３２の吸込み側風路３２ａと露受皿１４内の空間とを連通するバイパス通路１５０Ａを形成しており、さらには、バイパス通路１５０Ａを開閉する開閉板１５２を設けている。なお、開閉板１５２は上下方向に移動されるように構成されている。係る構成において、サブファン３２を回転することにより、露受皿１４の長手方向に向かって図７の矢印の如く高温空気が流れ、室内ユニット１内を通して送風されることとなり、露受皿１４内部を短時間に乾燥することができる。また、乾燥後の空気は、室外に排出するダクト３５により室外６２に排出されるため、高温空気が室内６１に流れることがさらに抑制できる。なお、図６、図７では、サブファン３２をプロペラファンの形状で示したが、シロッコファン等であってもよい。
【００３０】
第４実施例の乾燥運転について図８を参照しながら説明する。まず、図８（ａ）を用いて説明する。冷房運転または除湿運転が終了すると（ステップ８１）、吹出しルーバ１３１の位置を運転停止状態の位置（吹出し口１３ａを閉鎖する位置）にし（ステップ８２）、開閉板１５２の動作によりバイパス流路１５０Ａを開いて乾燥流路を構成し（ステップ８４）、高温の冷媒を室内熱交換器２の伝熱管２２内に循環させ（ステップ８５）、サブファン３２の動作させる（ステップ８５）ことにより、上述した室内空気の流れを形成して露受皿１４内を乾燥させた後、乾燥運転を停止する（ステップ８６）。また、図８（ｂ）に示すように、ステップ８４とステップ８５とを同時に行なうことにより、露受皿１４の乾燥をより一層早めることができる。
【００３１】
次に、本発明の第５実施例を図９を参照しながら説明する。この第５実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００３２】
この第５実施例では、露受皿１４と熱交換器２のフィン２１とが直接接するようになっている。係る構造であっても本発明の効果は達成される。
【００３３】
なお、上述した各実施例では、室内ユニット１の前面部１１ａを平坦な構造として示したが、上部吸込み口１２同様にグリル構造で開口があっても本発明の効果は達成される。
【００３４】
【発明の効果】
以上の各実施例の説明から明らかなように、本発明によれば、冷房運転終了時に室内温度の上昇を抑えながら室内ユニット内を短時間に乾燥させてカビや雑菌など発生を抑制することができる空気調和機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の空気調和機の乾燥運転時の室内ユニットの縦断面図である。
【図２】図１の室内ユニットの冷房運転時の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の空気調和機の全体構成図である。
【図４】本発明の第２実施例の空気調和機の乾燥運転時の室内ユニットの縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施例の空気調和機の乾燥運転時の室内ユニットの縦断面図である。
【図６】本発明の第４実施例の空気調和機の乾燥運転時の室内ユニットの縦断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６の空気調和機の乾燥運転動作の手順を示す図である。
【図９】本発明の第５実施例の空気調和機の乾燥運転時の室内ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
１…室内ユニット、２…熱交換器、３…室内ファン、７…室外ユニット、８…圧縮機、９…室外熱交換器、１０…膨張機構、１１…箱体、１２…吸い込み口、１２ａ…吸込み側風路、１３…吹出し側風路、１３ａ…吹出し口、１４…露受皿、３２…サブファン、３５…排気用ダクト、５１〜５３…空気の流れ、６１…室内、６２…室外、７０…冷媒切換え弁、１３１、１３２…吹出しルーバ、１５０…バイパス通路、１５１…回転軸、１５２…開閉板。

Claims

吸込み口及び吹出し口を上下に有する室内ユニットの箱体と、室内空気を前記吸込み口を通して吸込み前記吹出し口から吹出すように前記箱体内に設置された室内ファンと、前記室内ファンの吸込み側に設置された室内熱交換器と、前記吹出し口を開閉する吹出しルーバとを備えた空気調和機において、
前記室内熱交換器の吸込み側と前記室内ファンの吹出し側とを連通するバイパス通路を前記箱体内に形成すると共に、前記バイパス通路を開閉する開閉板を設け、冷房運転終了時に前記吹出しルーバにより前記吹出し口を閉じかつ前記開閉板により前記バイパス通路を開くと共に前記室内ファンを運転するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする空気調和機。
冷房運転終了時に冷凍サイクルを暖房サイクルに切換えて高温の冷媒を前記室内熱交換器内に流動させるように制御する前記制御装置としたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記室内ファンの吹出し側風路を形成する前記室内熱交換器の露受皿と前記箱体の前面部との間に前記バイパス通路を形成し、回転軸を中心とした回転運動をする前記開閉板とし、前記開閉板の回転軸を回転させる駆動モータを設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記室内ファンの吹出し側風路を形成する前記室内熱交換器の露受皿と前記箱体の前面部との間に前記バイパス通路を形成し、前記開閉板を繰り出して前記バイパス通路を開閉しかつそのバイパス通路の閉鎖時に前記吹出し口より前方に突出させる繰り出し機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記室内熱交換器の前記暖房サイクル時の冷媒入口部を露受皿に近い部位に設けたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
吸込み口及び吹出し口を上下に有する室内ユニットの箱体と、室内空気を前記吸込み口を通して吸込み前記吹出し口から吹出すように前記箱体内に設置された室内ファンと、前記室内ファンの吸込み側に設置された室内熱交換器と、前記吹出し口を開閉する吹出しルーバと、室内空気を室外に排気するように前記箱体内に設置されたサブファンとを備えた空気調和機において、
前記室内熱交換器の露受皿内空間と前記サブファンの吸込み側とを連通するバイパス通路を形成すると共に、前記バイパス通路を開閉する開閉板を設け、冷房運転終了時に前記吹出しルーバにより前記吹出し口を閉じかつ前記開閉板により前記バイパス通路を開くと共に前記サブファンを運転するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする空気調和機。
冷房運転終了時に冷凍サイクルを暖房サイクルに切換えて高温の冷媒を前記室内熱交換器内に流動させるように制御する前記制御装置とし、前記室内熱交換器の前記暖房サイクル時の冷媒入口部を露受皿に近い部位に設けたことを特徴とする請求項６記載の空気調和機。