JP2005265399A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 衛生的な換気が可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】 室外空気を取り込んで室内を換気する機能及び室内空気を吸引して室外に排出することにより室内を換気する機能を有する換気装置と、熱交換器６の前方に設置され、少なくとも換気装置の室外空気の取り込みによる換気時に点灯する紫外線発光部１１とを備えている。そして、換気装置は、室内に取り込む室外空気の吹出部１４Ａが紫外線発光部１１の近くに設けられ、かつ、その吹出部１４Ａから吹き出される室外空気が紫外線発光部１１からの紫外線に照射される構成としている。
．【選択図】 図１

Description

本発明は、換気装置を具備し、特に室外の空気（以下、外気とも云う）を滅菌して取り入れることにより、より快適な室内環境とすることのできる空気調和機に関する。

今日、室内の壁に分離型空気調和機の室内機を設置し、室内空気を室内機の内部の送風ファンにて室内機に吸い込み、室内機の内部の熱交換器にて熱交換させて発生した冷気または暖気等の調和空気を室内へ吐出させて、室内を快適な温度環境に維持することは一般的である。

しかし、この空調運転中は、冷／暖房効果を損ねないように、あまり室内の換気を行わないのが一般的である。従って、室内が長時間密閉的状態にあると室内空気が汚れるため、定期的に窓などを開放して室内空気を排出し、新鮮な外気を取り入れる換気をする必要がある。

そこで、近年では、空気調和機に換気装置を備えるものが提案されている。例えば、室内機の側部に正転、逆転可能な渦流ファンを備えた換気用送風機を設け、渦流ファンの正逆転切り換えにより室内空気の排出と外気を取り込んで換気するようにした空気調和機（特許文献１）や、ファンモータの左右両軸に設けたシロッコファンの内の一方が排気用導風路内に収容され、他方のシロッコファンが給気用導風路に収容された送風機を内装した換気ユニットを室内機の近傍に設け、一方のシロッコの回転により室内空気を排気用導風路から屋外へ排気し、同時に他方のシロッコファンの回転により外気を給気用導風路から室内へ取り入れて換気を行うようにした換気装置（特許文献２）などである。
特開２０００−１９３２６９号公報 特許第２６２９６６５号公報

しかし、換気装置を備えた特許文献１、２の何れの空気調和機においても、外気を室内に取り込んで換気する場合は、フィルタを介して比較的大きな塵埃を除去した後、その外気をそのまま取り入れるので、外気や小さな塵埃に含まれる雑菌などが外気と一緒に室内に入り込み、非衛生的であるという問題点があった。

本発明は上記の実情に鑑みなされたものであり、外気を室内に取り込んで換気し、室内環境を良好に維持する空気調和機において、室外から取り込んだ外気を室内機に設けた紫外線発光部からの紫外線に照射させ、滅菌してから室内へ放出させることにより、衛生性を高めた換気が行える空気調和機の提供を目的としている。

請求項１に記載の発明は、熱交換器及び送風ファンをケース内に有し、前記熱交換器で熱交換された調和空気を送風ファンによって室内へ吐出して室内の空気調和を行う空気調和機において、室外空気を取り込んで室内を換気する機能及び室内空気を吸引して室外に排出することにより室内を換気する機能を有する換気装置と、前記熱交換器の前方に設置され、少なくとも前記換気装置の室外空気の取り込みによる換気時に点灯する紫外線発光部とを備え、前記換気装置は、室内に取り込む室外空気の吹出部が前記紫外線発光部の近くに設けられ、かつ、その吹出部から吹き出される室外空気が前記紫外線発光部からの紫外線に照射される構成としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記換気装置は、室外空気の取り込みによる室内の換気と、室内空気の排出による室内の換気とを、交互に行うように動作することを特徴とする。

本発明によれば、換気装置により室内に取り込む室外空気の吹出部が、紫外線発光部の近くに設けられており、この吹出部から吹き出される室外空気は、紫外線発光部からの紫外線に照射されたて滅菌した後、室内に放出されるから、極めて衛生的な室外空気導入の換気が行える。

熱交換器及び送風ファンをケース内に有し、前記熱交換器で熱交換された調和空気を送風ファンによって室内へ吐出して室内の空気調和を行う空気調和機において、室外空気を取り込んで室内を換気する機能及び室内空気を吸引して室外に排出することにより室内を換気する機能を有する換気装置と、前記熱交換器の前方に設置され、少なくとも前記換気装置の室外空気の取り込みによる換気時に点灯する紫外線発光部とを備え、前記換気装置は、室内に取り込む室外空気の吹出部が前記紫外線発光部の近くに設けられ、かつ、その吹出部から吹き出される室外空気が前記紫外線発光部からの紫外線に照射される構成とすると共に、室外空気の取り込みによる室内の換気と、室内空気の排出による室内の換気とを交互に行うように構成して、室外から室内へ取り込む外気の滅菌が図れるようにした。

本発明の分離型の空気調和機は、室外に設置される室外機（図示せず）と、この室外機と冷媒管１８により接続されて室内の壁に設置される壁掛型室内機（以下、室内機と略す。）１とで構成され、室外機と室内機１とを冷媒が循環するように設置し使用される。

室内機１のケース５は、前面側の前ケース部３と、この前ケース部３の前部に設けられ室内空気の吸込口（図示せず）を備えた吸込パネル２と、背面側の後ケース部４とで構成されている。

また、ケース５の内側には冷媒が室内の空気と熱交換してその室内空気を加熱／冷却する熱交換器６が吸込パネル２の背後に配設され、この熱交換器６は、冷媒がその伝熱管７内を通過することにより、冷房／除湿運転時に冷却器として機能し、暖房運転時には加熱器として機能するものである。

また、ケース５の内部には、熱交換器６の後方に送風ファン(クロススローファン)８が設けられ、この送風ファン８により室内の空気が吸込パネル２から吸い込まれ、熱交換器６で冷媒と熱交換して加熱／冷却されて調和空気としての冷風／温風が、再び室内に吹き出されて循環し、室内を空調する。前記熱交換器６は、送風ファン８を挟むように概略「く」字状に形成されて、熱交換器６を小型化しても伝熱管７内を流れる冷媒と空気との熱交換率が低下しないようになっている。

なお、吸込パネル２と熱交換器６との間には、送風ファン８により吸引される室内の空気に含まれる塵を除去するエアフィルタ（図示せず）が設けられている。

また、熱交換器６の下端部には、熱交換器６で結露して滴下するドレン水を溜めて排出するためのドレンパン９が設けられている。また、ケース５の下端部には熱交換器６での熱交換後の空気、すなわち冷風／温風が送風ファン８により加速され室内に吹き出る吹出口（図示せず）が形成されていると共に、その吹出口には風向変更器（図示せず）が設けられ、吹き出す空気の向きが自在に設定できるように構成されている。

また、１１は熱交換器６の前面部分に配置された紫外線発光部であり、通電により点灯、発光して紫外線を放射する紫外線ランプを有する。したがって、熱交換器６を通過して冷媒と熱交換されて加熱／冷却される空気に対し、紫外線ランプから紫外線を照射して滅菌作用を加え、空気中の雑菌を殺すことができる。これにより、熱交換器６には滅菌された空気が供給され、衛生的な熱交換空気による空気調和が行われる。

そして、２０は室内機１による空調を長時間行った後などに運転されて、外気を室内に取り込んで室内を換気するための換気用室外ファンである。この換気用室外ファン２０を運転することにより、汚染した室内環境を改善することができる。

換気用室外ファン２０は屋外に設けられる。具体的には、室内機１が取り付けられている家屋の外壁（図示せず）の外面に換気用室外ファン２０は設置される。換気用室外ファン２０は、厚みの薄い略円筒形状のファンケース部１３内にモータとシロッコファンとが収容されている構造である。シロッコファンは厚みが薄い構造であるので、これを換気用ファンに使用した換気装置であれば、屋外に設けても分厚く目立つ設置にはならず、美観上好ましいものとすることができる。

換気用室外ファン２０はそのシロッコファンが回転すると、ファンケース部１３の片面側に開設した円形の吸込口１４より外気が吸い込まれ、その吸い込まれた空気がファンケース部１３の一端部に設けた吹出部１５より勢いよく吹き出される。

２１は、換気用室外ファン２０の吸込口１４から吸い込まれた外気を室内機１に導くための換気管である。この換気管２１の一端の開口１７Ａに換気用室外ファン２０の吹出部１５が接続されて、換気用室外ファン２０が垂設されている。

そして、換気管２１は家屋の外壁を貫通し、室内機１の背面へと引き入れられた後、室内機１の背面に沿って引き入れ口とは反対側へ向かって水平に延設され、その先端で直角に曲げられて室内機１の内部へと引き込まれように配管されている。

一方、ケース５内の熱交換器６の前面側には換気用室外ファン２０と同様の構成の換気用室内ファン１２が紫外線発光部１１に接近して設けられ、その換気用室内ファン１２の吹出口１５Ａに換気管２１の他端の開口１７Ｂが接続されている。すなわち、換気用室内ファン１２、換気用室外ファン２０、および両ファンを連結している１本の換気管２１により換気装置が構成されている。

また、屋外の冷媒管１８には矩形状の箱型をした冷媒管カバー２４が被さられ、保護されている。そして、さらにこの冷媒管カバー２４を利用して、換気用室外ファン２０もこの冷媒管カバー２４内に収容されている。

これにより、換気用室外ファン２０を風雨や塵埃から保護し、また悪戯などで損傷されないようにすることができると共に、換気用室外ファン２０が冷媒管カバー２４で隠され外部に露出しないので、美観的にも優れたものとなる。

なお、冷媒管カバー２４の前面部には、換気用室外ファン２０の吸込口１４に対応させてスリット構造やフィルタ構造の吸込口２５を形成し、多量に塵埃や異物が吸い込まれないようにフィルタの役目をさせる。

また、冷媒管カバー２４の内面に換気用室外ファン２０を固定するための固定棒２６を設け、換気用室外ファン２０のファンケース部１３の端部に設けた取付部２７の孔に固定棒２６を嵌通して、換気用室外ファン２０が動かないよう堅固に取り付けられている。

また、冷媒管カバー２４の後面部上部には、冷媒管１８や換気管２１を引き出せるように挿通孔２８を形成し、そこから冷媒管１８や換気管２１をカバー後方へ引き出し容易に配管できるように構成されている。

なお、換気用室内ファン１２と換気用室外ファン２０は、何れか一方が選択的に運転されるものであり、同時に運転されることはない。そして、換気用室内ファン１２を運転したときには、換気用室内ファン１２によりファンケース部１３Ａの片面側に開設した円形の吸込口１４Ａより室内空気が吸い込まれ、換気管２１を通って換気用室外ファン２０の吸込口１４を吹出部として屋外に排気されることにより、室内の換気が行われる。

一方、換気用室外ファン２０を運転したときは、換気用室外ファン２０により外気がその吸込口１４から吸い込まれ、換気管２１を通って換気用室内ファン１２の吸込口１４Ａを吹出部として室内に吹き出されることにより、室内の換気が行われる。

そして、換気用室内ファン１２の吸込口１４Ａから吹き出された外気は、熱交換器６の側に送風ファン８が運転中であれば室内空気と共に吸い込まれ、熱交換器６で伝熱管７を
流れる冷媒と熱交換して加熱／冷却されて室内機１の吹出口から室内空気と共に室内に吹き出される。

また、換気用室内ファン１２の吸込口１４Ａが紫外線発光部１１に接近して設けられているので、換気管２１内を通って吸込口１４Ａから吹き出した外気は、送風ファン８により熱交換器１の側に吸い込まれる直前で紫外線の照射を受けて滅菌される。

このように、室内空気の滅菌が可能に熱交換器６の前方に設けた紫外線発光部１１を利用して、換気のために取り込んだ外気も滅菌するので、外気は清浄な空気となって熱交換器６を通過し室内に吹き出す。これにより、室内環境を衛生的に保つ換気がなされる。

また、空気調和機の運転／停止制御や、冷暖房などの運転の種別、温度設定などを行うための操作釦を備えたリモコンなどに自動換気運転操作釦部が設けられ、その自動換気運転操作釦部が操作されると、換気用室内ファン１２／換気用室外ファン２０の運転が所定時間毎に交互に行われるように設けられている。

すなわち、リモコンなどから自動換気運転が指示されると、例えば換気用室外ファン２０が先ず所定時間、例えば３０分間運転して停止し、その後換気用室内ファン１２が所定時間、例えば９０分間運転して停止する、交互運転が継続するように設けられている。

そのため、この自動換気運転がリモコンなどから指示されたときには、最初は所定時間だけ外気が室内に取り込まれ、その後に所定時間だけ室内空気が屋外に排出されて、室内の換気がなされる。

なお、この自動換気運転は、図２に示したように空気調和機による空調の開始に連動して開始するように構成しても良いし、上記のように空気調和機による空調運転とは無関係に適宜指示できる構成とすることも可能である。

しかも、換気用室外ファン２０の運転に合わせて、紫外線発光部１１の紫外線ランプが点灯して紫外線を放射するように設けられているので、熱交換器６に向かう空気に紫外線発光部１１から紫外線が照射され、紫外線による滅菌作用により空気中の雑菌が除去（滅菌）される。これにより、熱交換器６には滅菌された空気が供給され、衛生的な熱交換空気による空調と換気とが行われる。

また、リモコンなどには換気用室内ファン１２／換気用室外ファン２０の単独運転操作釦部も設けられて、手動操作による換気用室内ファン１２または換気用室外ファン２０の単独運転による換気運転も可能になっている。

そして、リモコンなどから換気用室外ファン２０の単独運転による換気が指示されたときにも、換気用室外ファン２０により取り込んだ外気に紫外線発光部１１から紫外線を照射することができるように設けられている。

したがって、換気用室外ファン２０が運転され、ファンケース部１３の吸込口１４から吸い込まれた外気が、吹出部１５から換気管２１を通ってその先の換気用室内ファン１２の吸込口１４Ａを吹出部として室内機１の内部に吹き出るときには、その吹き出ている外気に紫外線発光部１１から紫外線が必ず照射されるので、室内には滅菌された外気が供給される。

また、空調運転停止信号が受信され、空調運転を停止するときには、紫外線発光部１１の紫外線ランプは発光停止状態であっても、所定時間、例えば３０秒間だけ点灯して紫外
線を照射すると共に、送風ファン８および換気用室外ファン１２も同じ所定時間だけ運転される。

そして、吸込パネル２の吸込口から吸引される室内空気中の塵、カビなどの一部は排出し、排出されない残りの分は除菌し、室内機１内部に塵、カビなどが残留しないようにする。これにより、室内機１の内部でカビの発生や繁殖を減少させることができる。

なお、この空気調和機の換気管２１の内部には、図１に示したように換気のために取り込む外気に含まれる花粉などを除去するためのフィルタＦが設けられている。

ところで、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。

例えば、室内機１に室内空気の汚れを検出する適宜のセンサ、例えば二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素センサを設け、そのセンサが所定濃度の二酸化炭素を検出したときに、換気用室内ファン１２、換気用室外ファン２０の何れか一方、または両方のファンが交互に運転されて、自動的に換気運転が開始なされるように構成することも可能である。

また、換気用室内ファン１２と換気用室外ファン２０とを設ける代わりに、正転／逆転の切り替え可能な一つの換気用ファンを換気管２１に設けるようにしても良い。

また、紫外線発光部１１、換気用室内ファン１２などは、例えば図３に示したように熱交換器６の前面部分に着脱可能に装着した、熱伝導率がアルミニウムや鉄などの金属より格段に小さい樹脂製で、複数の通風部と複数の脚部とを備えたフレーム部材３０の上に載せて所望の部位に配設するようにしても良い。

このようなフレーム部材３０を利用すれば、熱交換器６の上に直接配置するときより紫外線発光部１１、換気用室内ファン１２などの取り付けが容易であるし、紫外線発光部１１、換気用室内ファン１２などと熱交換器６との間に空気が流れるための十分な空間が確保されるので、伝熱管７の内部を流れる冷媒と空気との熱交換器６における熱交換が効率良く行えると云った利点がある。

また、図３に示した室内機１においては、換気用室内ファン１２は紫外線発光部１１の側に開口部１６Ａを有するファンカバー１６で覆われ、換気用室内ファン１２が運転されたときには室内空気が開口部１６Ａ、吸込口１４Ａの順に吸込まれて室外に排出され、換気用室外ファン２０が運転されて外気が吸込口１４から吸込まれると、その外気が吸込口１４Ａと開口部１６Ａとを経て紫外線発光部１１に至るようになっている。

このようなファンカバー１６を設置することにより、換気用室外ファン２０の運転により吸込口１４から吸込まれた外気の全てが吸込口１４Ａ、開口部１６Ａを経由して紫外線発光部１１に至り、そこで紫外線を照射されて滅菌され、その後熱交換器６で加熱／冷却されて室内に吹き出るのでより衛生的な換気が行える。

上記のようなファンカバー１６は、フレーム部材３０を備えない図１に示した室内機１に設置しても、図３に示した室内機１と同様の作用効果を奏することができる。

本発明の空気調和機の要部を示す説明図である。 本発明の空気調和機の運転方法を示す説明図である。 本発明における空気調和機の他の構成例を示す説明図であり、（Ａ）はファンケース部とファンカバーを外した状態の説明図であり、（Ｂ）はファンケース部とファンカバーを装着した状態の説明図である。

符号の説明

１ 室内機
２ 吸込パネル
３ 前ケース部
４ 後ケース部
５ ケース
６ 熱交換器
７ 伝熱管
８ 送風ファン
９ ドレンパン
１１ 紫外線発光部
１２ 換気用室内ファン（換気装置）
１３、１３Ａ ファンケース部（換気装置）
１４、１４Ａ 吸込口（室外空気の吹出部）
１５、１５Ａ 吹出口
１６ ファンカバー（換気送致）
１６Ａ 開口部
１７Ａ、１７Ｂ 開口
１８ 冷媒管
２０ 換気用室外ファン（換気装置）
２１ 換気管（換気装置）
２４ 冷媒管カバー
２５ 吸込口
２６ 固定棒
２７ 取付部
２８ 挿通孔
３０ フレーム部材

Claims (2)

1. 熱交換器及び送風ファンをケース内に有し、前記熱交換器で熱交換された調和空気を送風ファンによって室内へ吐出して室内の空気調和を行う空気調和機において、
   室外空気を取り込んで室内を換気する機能及び室内空気を吸引して室外に排出することにより室内を換気する機能を有する換気装置と、前記熱交換器の前方に設置され、少なくとも前記換気装置の室外空気の取り込みによる換気時に点灯する紫外線発光部とを備え、 前記換気装置は、室内に取り込む室外空気の吹出部が前記紫外線発光部の近くに設けられ、かつ、その吹出部から吹き出される室外空気が前記紫外線発光部からの紫外線に照射される構成としたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記換気装置は、室外空気の取り込みによる室内の換気と、室内空気の排出による室内の換気とを、交互に行うように動作することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

Images