JP2009216277A - 空調用室内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】十分な通風量を確保しつつ、空気清浄効果等をさらに高めることのできる空調用室内ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２に近接させて全ての空気が空気清浄フィルタ３０を通るようにし、空気清浄能力、脱臭能力等を従来よりも向上させる。また、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４を移動可能とし、風量を増大させる必要があるときには空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２から離間させた状態で空調運転を行うことにより、機内圧力損失を低減し、風量を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機を構成する空調用室内ユニットに関する。

建物室内に設置される空気調和機の空調用室内ユニットにおいては、ファンによって室内の空気がフィルタを通して空調用室内ユニット内に吸い込まれ、熱交換器において冷却または加熱された後、吹き出し口から室内に吹き出される。
ここで、フィルタは、空調用室内ユニットの吸い込み口の内側に配置され、吸い込んだ室内の空気中の塵等を除去する。近年、従来から設けられているフィルタに比較し、より目が細かく、脱臭機能、空気清浄機能等を有した空気清浄フィルタを備えた空調用室内ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２２７８１３号公報

しかしながら、これまで空気清浄フィルタを備えた空調用室内ユニットにおいては、図５に示すように、空気清浄フィルタ１は、空調用室内ユニット２の吸い込み口３から吸い込まれて熱交換器４へと流れる空気のうち、一部のみが空気清浄フィルタ１を通るように設けられている。このため、空気清浄フィルタ１による空気清浄効果等については、さらなる向上の余地がある。
しかし、空気清浄フィルタ１の面積を大きくし、空気清浄フィルタ１を通る量を単に増大させるのでは、空気清浄フィルタ１によって機内圧力損失が大幅に増大する。すると、室内の空気を吸い込むためのファン５の能力が不足し、十分な通風量を確保することができない。また、空気清浄フィルタ１の目詰まり等が生じると、圧力損失はさらに大きくなり、必要な風量を確保するのが困難になりやすい。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、十分な通風量を確保しつつ、空気清浄効果等をさらに高めることのできる空調用室内ユニットを提供することを目的とする。

かかる目的のもとになされた本発明の空調用室内ユニットは、室内の空気を吸い込み、空気を加熱または冷却して室内に吹き出す空調用室内ユニットであって、室内の空気を吸い込む吸い込み口と加熱または冷却された空気を室内に吹き出す吹き出し口とを備えたユニット筐体と、ユニット筐体の内部に設けられ、室内の空気を加熱または冷却する熱交換器と、ユニット筐体の内部に設けられ、熱交換器に室内の空気を送るファンと、吸い込み口から吸い込んだ空気が熱交換器に至るまでの流路を塞ぐように設けられた空気清浄フィルタと、を備え、空気清浄フィルタは、流路を塞ぐ位置と、流路の少なくとも一部を開放する位置とに移動可能であることを特徴とする。
空気清浄フィルタを、流路を塞ぐ位置に配置すれば、流路を通る空気はすべて空気清浄フィルタを通ることになり、その清浄効果等が向上する。また、空気清浄フィルタを、流路の少なくとも一部を開放する位置に移動させると、流路における圧力損失（圧力損失）を低減できる。
したがって、流路における空気の流量を増大させるときに、空気清浄フィルタを移動させ、流路の少なくとも一部を開放するのが好ましい。これにより、通常は、空気清浄フィルタで流路を塞いで高い清浄効果等を享受しつつ、必要なときには空気清浄フィルタを移動させて風量を増大させることができる。
また、空気清浄フィルタに目詰まりが生じたときに、空気清浄フィルタを移動させ、流路の少なくとも一部を開放して風量を確保することもできる。この場合、空気清浄フィルタの目詰まりを検出するセンサを備え、センサで空気清浄フィルタの目詰まりを検出したときに、空気清浄フィルタを移動させ、流路の少なくとも一部を開放するのが好ましい。

吸い込み口に隣接して空調用室内ユニットの外殻を形成するパネルを備える場合、このパネルを、吸い込み口の面積を拡大・縮小させる方向に移動可能とし、さらに、パネルを空気清浄フィルタと一体的に移動させることができる。また、パネルと空気清浄フィルタとを独立して移動させることもできる。

吸い込み口の近傍において空調用室内ユニットの外殻を形成するパネルをさらに備える場合、空気清浄フィルタは、パネルの内面側に配置されて、流路の開口を塞ぐ位置と、流路の開口から離間してパネルの内面に沿った位置との間で移動可能とすることもできる。空気清浄フィルタを流路の開口から離間することで、流路の少なくとも一部を開放できる。

空気清浄フィルタが移動するときに、空気清浄フィルタのクリーニングを行うクリーニング機構をさらに備えることもできる。

本発明によれば、空気清浄フィルタを移動可能としておき、流路を塞ぐ位置に配置すれば、流路を通る空気はすべて空気清浄フィルタを通ることになり、その清浄効果等が向上する。また、空気清浄フィルタを、流路の少なくとも一部を開放する位置に移動させると、流路における圧力損失を低減できるので、流路における空気の流量を増大させるときに、空気清浄フィルタを移動させる。空気清浄フィルタで流路を塞いで高い清浄効果等を享受しつつ、必要なときには空気清浄フィルタを移動させて風量を増大させることができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における空気調和機の空調用室内ユニット１０の構成を説明するための断面図である。ここでは、壁掛け型の空調用室内ユニット１０を例に挙げる。
図１に示すように、空調用室内ユニット１０は、室内の壁面に取り付けられるベース本体１１と、ベース本体１１に取り付けられて、空調用室内ユニット１０の内部構造を形成するユニット筐体１２と、を備える。
ユニット筐体１２において、室内側に臨む側には、空調用室内ユニット１０の前面においてその外殻を形成する前面パネル（パネル）１４が設けられている。そして、前面パネル１４の上下に隣接して吸い込み口１５、１６が形成されている。
ユニット筐体１２内には、その中央部にクロスフローファン（ファン）１７が設けられている。また、ユニット筐体１２の下面には、内外を連通する吹き出し口１８が設けられており、この吹き出し口１８からクロスフローファン１７の近傍に向けて連続する風路１９を形成する風路壁１９ａが設けられている。
クロスフローファン１７の上方には、吸い込み口１５、１６から導入した室内の空気を加熱または冷却するための熱交換器２０が、クロスフローファン１７を囲むように配置されている。さらに、熱交換器２０の両端部の下方には、熱交換器２０から滴り落ちるドレン水を受けるドレンパン２２が設けられている。
また、吹き出し口１８には、風の吹出し方向を制御するフラップ２３が設けられている。

このような空調用室内ユニット１０は、図示しないモータでクロスフローファン１７を回転させると、室内の空気を吸い込み口１５、１６から吸い込む。すると、ユニット筐体１２内に吸い込まれた空気は、熱交換器２０を通過する。空気は、熱交換器２０を通過するときに、熱交換器２０の外表面に接触し、空気調和機を構成する室外ユニット（図示無し）から送り込まれて熱交換器２０内を通る冷媒と熱交換し、加熱または冷却されて調和空気となる。熱交換器２０を通過した空気（調和空気）は、クロスフローファン１７の周囲を通って風路１９へと流れ、吹き出し口１８から室内に吹き出す。

さて、上記空調用室内ユニット１０には、前面パネル１４の背面側（ユニット筐体１２の内部側）に、空気清浄フィルタ３０が設けられている。この空気清浄フィルタ３０は、クロスフローファン１７によって前面パネル１４の上下の吸い込み口１５、１６から吸い込んだ室内の空気の全てが通過するよう設けられている。ここで、吸い込み口１５、１６から吸い込んだ空気が熱交換器２０に至る流路１００は、ユニット筐体１２の天板１２ａと下部フレーム１２ｂとの間に開口しており、空気清浄フィルタ３０は、天板１２ａと下部フレーム１２ｂとの間の開口を塞ぐように設けられている。

空気清浄フィルタ３０は、前面パネル１４に、ステー３１、３２によって一体に固定されている。
そして、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４は、図示しない駆動機構によって、ユニット筐体１２から離間する方向（空調用室内ユニット１０が取り付けられた壁面に直交する方向）に沿って、一定ストロークで往復動可能とされている。駆動機構は、モータとリンクによるもの、油圧シリンダを用いたもの等、様々な周知の機構により実現することができる。

空調用室内ユニット１０においては、通常は、図１（ａ）に示したように、従来と同様、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２に近接させ、空気清浄フィルタ３０で流路１００を塞いだ状態で空調運転が行われ、吸い込み口１５、１６から吸い込まれた全ての空気が空気清浄フィルタ３０を通るようにする。
そして、起動直後に急速に加熱や冷却を行うために風量を増大させる場合や、空気清浄フィルタ３０に目詰まりが生じた場合等には、図１（ｂ）に示したように、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４は、図示しない駆動機構によって、ユニット筐体１２から離間させて流路１００を開放した状態で空調運転を行う。吸い込み口１５、１６を拡大するとともに、一部の空気は空気清浄フィルタ３０を通らずユニット筐体１２内に吸い込まれるため、空気清浄フィルタ３０による機内圧力損失を低減できる。その結果、クロスフローファン１７の回転を上げて風量を増大させることができる。また、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２から離間させておけば、風量を増大させなくとも、クロスフローファン１７を駆動するためのモータの入力を低減することが可能となり、消費電力を抑えることが可能となる。したがって、消費電力を抑えた運転モードを実行する場合にも、空気清浄フィルタ３０を離間させて運転を行うのが好ましい。

ここで、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４の作動タイミングを自動的に制御するため、空調用室内ユニット１０の制御装置（図示無し）においては、クロスフローファン１７の回転数を予め定められた閾値以上に上げるときには、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４を移動させて流路１００を開放させる信号を出力する。
また、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４の作動タイミングを自動的に制御するため、空気清浄フィルタ３０の吸い込み側と吹き出し側の空気圧力差を検出するセンサ（図示無し）を備えるのが好ましい。空気清浄フィルタ３０が目詰まりしてくると、吸い込み側と吹き出し側の空気圧力差が増大するため、これによって空気清浄フィルタ３０の目詰まりの発生の有無を判断するのである。そして、空調用室内ユニット１０の制御装置（図示無し）において、前記のセンサでの検出信号に基づき、空気清浄フィルタ３０の吸い込み側と吹き出し側の空気圧力差が予め定めた閾値以上となったときに、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４を移動させて流路１００を開放させる必要があると判断し、駆動機構に空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４を移動させるための信号を出力する。ここで、空気清浄フィルタ３０の吸い込み側と吹き出し側の空気圧力差が予め定めた閾値以上となったときには、空気清浄フィルタ３０の清掃が必要であると判断し、空気清浄フィルタ３０の清掃が必要であることを示すアラーム（アラームランプの点灯等）を出力することもできる。
なお、空気清浄フィルタ３０の目詰まりの検出は、光センサを用い、光の透過量や反射量を検出することでも行えるものであり、その具体的手段はここで限定する意図はない。

上述したように、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４を移動可能とした。そして、空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２に近接させたときは全ての空気が空気清浄フィルタ３０を通るようにするので、空気清浄能力、脱臭能力等を従来よりも向上させることができる。風量を増大させる必要があるときには空気清浄フィルタ３０および前面パネル１４をユニット筐体１２から離間させた状態で空調運転を行うことにより、機内圧力損失を低減し、風量を増大させることができる。

なお、上記においては、空気清浄フィルタ３０と前面パネル１４をステー３１、３２によって一体化したが、これらを一体化せず、それぞれ独立して移動させることもできる。
その場合、空気清浄フィルタ３０を移動させる目的は、吸い込み口１５、１６から吸い込んだ空気の流路１００における圧力損失を抑えることにあるため、空気清浄フィルタ３０を移動する方向は、上記したものに何ら限定するものではない。以下に、その応用例を示す。

例えば、図２に示すように、空気清浄フィルタ３０を、前面パネル１４の背面位置から吸い込み口１６を通して下方に突出させるように移動させることもできる。前面パネル１４は、図１に示した場合と同様、ユニット筐体１２に対し、離間・接近する方向に前後動する。この場合、空気清浄フィルタ３０の両側端部にガイドレール等を設け、このガイドレールに沿って空気清浄フィルタ３０を駆動機構で移動させるのが好ましい。
この場合、空気清浄フィルタ３０は、前面パネル１４の背面の位置から下方に移動し、流路１００のほとんどを開放するので、これによって空気清浄フィルタ３０を通らずに吸い込み口１５、１６からユニット筐体１２内に室内の空気を大量に直接吸い込むことができる。これにより、機内圧力損失を低減できる。
ここで、このような構成においては、駆動機構によって移動する空気清浄フィルタ３０の表面を擦るブラシやスポンジ状のクリーナ部材３３を、前面パネル１４に図示しない支持部材によって設けることもできる。空気清浄フィルタ３０を移動させるときに、空気清浄フィルタ３０の表面をクリーナ部材３３で擦ることで、空気清浄フィルタ３０のクリーニングが行え、長期間にわたって空気清浄フィルタ３０の性能を維持できる。このとき、クリーナ部材３３の下方には、空気清浄フィルタ３０から擦り落とした塵等を回収する回収トレー３４、３５を設けることができる。
なお、クリーナ部材３３におけるクリーニング方式についてはなんら限定する意図はなく、いかなる方式のものを採用してもよい。

図３に示す例は、前面パネル１４、空気清浄フィルタ３０の上端部を、それぞれ支持シャフト４０、４１を介してユニット筐体１２に対して回動可能に支持し、図示しないカムやギヤ等をモータで回転駆動させることによって支持シャフト４０、４１を回転させることで、前面パネル１４、空気清浄フィルタ３０を、支持シャフト４０、４１を中心として揺動させる構成とすることもできる。
この場合、前面パネル１４、空気清浄フィルタ３０は、その下端部１４ａ、３０ａがユニット筐体１２から離間し、これによって吸い込み口１６が広がり、空気清浄フィルタ３０を通らずに吸い込み口１６から直接ユニット筐体１２内に空気を吸い込むことができる。これにより、機内圧力損失を低減できる。

なお、図３の例では、前面パネル１４、空気清浄フィルタ３０の上端部を軸として揺動させるようにしたが、もちろん、前面パネル１４、空気清浄フィルタ３０の下端部を軸として上端部側が開くように揺動させる構成とすることもできる。

図４に示す例は、前面パネル１４は固定状態とし、空気清浄フィルタ３０のみを移動させる構成である。この図４に示すように、ユニット筐体１２には、室内の空気をユニット筐体１２内の流路１００に導入するための開口部５０が形成され、前面パネル１４は、開口部５０を覆う位置に、支持部材５１によってユニット筐体１２から一定寸法離間した位置に保持され、これによって前面パネル１４の上下に、吸い込み口５２、５３が形成されている。
前面パネル１４の背面側においては、空気清浄フィルタ３０が、ユニット筐体１２に対して離間・接近する方向に移動可能に設けられている。空気清浄フィルタ３０は、図示しない駆動機構により、開口部５０を覆う位置と、開口部５０から前面パネル１４の背面側に接近して開口部５０から離間した位置との間で移動可能となっている。空気清浄フィルタ３０を移動させるための駆動機構は、モータとリンクによるもの、油圧シリンダを用いたもの等、様々な周知の機構により実現することができる。
この構成においては、空気清浄フィルタ３０は、常に前面パネル１４の背面側にあり、空調用室内ユニット１０の外部に露出することがない。

図４に示した空調用室内ユニット１０では、通常時においては、従来と同様、空気清浄フィルタ３０をユニット筐体１２に近接させて開口部５０の全体を覆った位置として、空調運転が行われ、吸い込み口１５、１６から吸い込まれた全ての空気が空気清浄フィルタ３０を通るようにする。
一方、風量を増大させる必要があるときには、空気清浄フィルタ３０は、図示しない駆動機構によって、ユニット筐体１２から離間させて開口部５０を開放した状態で空調運転が行われる。すると、吸い込み口５２、５３から吸い込まれた空気は、空気清浄フィルタ３０を通らず開口部５０からユニット筐体１２内に吸い込まれる。このため、空気清浄フィルタ３０による機内圧力損失を軽減できる。その結果、クロスフローファン１７の回転数を上昇させて風量を増大させることができる。

上述したように、空気清浄フィルタ３０を大型化することで、吸い込んだ室内の空気の清浄能力、脱臭機能を従来よりも向上させることができる。しかも、少なくとも空気清浄フィルタ３０を移動可能とすることで、必要なときには、機内圧力損失を低減して風量を増大させることができる。

なお、上記実施の形態では、空調用室内ユニット１０の構成について説明したが、本願の主旨を逸脱しない限り、適宜他の構成に変更することが可能である。
また、壁掛け型に限らず、天井埋め込み型等の他の形式についても、本発明を適用することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

本実施の形態における空調用室内ユニットの一例を示す断面図である。 本実施の形態における空調用室内ユニットの他の一例を示す図であり、空気清浄フィルタのみが下方に移動する例を示す断面図である。 同、空気清浄フィルタと前面パネルとが揺動する例を示す断面図である。 同、空気清浄フィルタのみが、前面パネルの背面側で移動する例を示す図である。 従来の空調用室内ユニットの例を示す断面図である。

符号の説明

１０…空調用室内ユニット、１２…ユニット筐体、１４…前面パネル（パネル）、１５、１６、５２、５３…吸い込み口、１７…クロスフローファン（ファン）、１８…吹き出し口、２０…熱交換器、３０…空気清浄フィルタ、３３…クリーナ部材、３４、３５…回収トレー、５０…開口部、１００…流路

Claims (8)

1. 室内の空気を吸い込み、前記空気を加熱または冷却して前記室内に吹き出す空調用室内ユニットであって、
   前記室内の空気を吸い込む吸い込み口と加熱または冷却された前記空気を前記室内に吹き出す吹き出し口とを備えたユニット筐体と、
   前記ユニット筐体の内部に設けられ、前記室内の空気を加熱または冷却する熱交換器と、
   前記ユニット筐体の内部に設けられ、前記熱交換器に前記室内の空気を送るファンと、
   前記吸い込み口から吸い込んだ前記空気が前記熱交換器に至るまでの流路を塞ぐように設けられた空気清浄フィルタと、を備え、
   前記空気清浄フィルタは、前記流路を塞ぐ位置と、前記流路の少なくとも一部を開放する位置とに移動可能であることを特徴とする空調用室内ユニット。
2. 前記流路における前記空気の流量を増大させるときに、前記空気清浄フィルタを移動させ、前記流路の少なくとも一部を開放することを特徴とする請求項１に記載の空調用室内ユニット。
3. 前記空気清浄フィルタに目詰まりが生じたときに、前記空気清浄フィルタを移動させ、前記流路の少なくとも一部を開放することを特徴とする請求項１または２に記載の空調用室内ユニット。
4. 前記空気清浄フィルタの目詰まりを検出するセンサを備え、
   前記センサで前記空気清浄フィルタの目詰まりを検出したときに、前記空気清浄フィルタを移動させ、前記流路の少なくとも一部を開放することを特徴とする請求項３に記載の空調用室内ユニット。
5. 前記吸い込み口に隣接して前記空調用室内ユニットの外殻を形成するパネルを、前記吸い込み口の面積を拡大・縮小させる方向に移動可能とし、
   前記パネルを前記空気清浄フィルタと一体的に移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空調用室内ユニット。
6. 前記吸い込み口に隣接して前記空調用室内ユニットの外殻を形成するパネルを、前記吸い込み口の面積を拡大・縮小させる方向に移動可能とし、
   前記パネルと前記空気清浄フィルタとを独立して移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空調用室内ユニット。
7. 前記吸い込み口の近傍において前記空調用室内ユニットの外殻を形成するパネルをさらに備え、
   前記空気清浄フィルタは、前記パネルの内面側に配置されて、前記流路の開口を塞ぐ位置と、前記流路の開口から離間して前記パネルの内面に沿った位置との間で移動可能とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空調用室内ユニット。
8. 前記空気清浄フィルタが移動するときに、前記空気清浄フィルタのクリーニングを行うクリーニング機構をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の空調用室内ユニット。

Images