JP2010164271A - 空調機器 - Google Patents

Abstract

【課題】空調気流と集塵気流を同時に発生させ、空調と同時に効率良く空気中の塵埃を回収することができる空調機器を提供する。
【解決手段】空調機器筐体部７と、前記空調機器筐体部７の内部に設けられると共に、吸気口部９を通して室内の空気を前記空調機器筐体部７内に取り入れるための送風ファン部８と、前記空調機器筐体部７の外部に空気を吹き出す主排気口部１０及び副排気口部１１と、前記吸気口部９に設けられるフィルタ手段１２と、前記主排気口部１０に設けられ空調に適した空調気流１６を作る主気流制御手段１３と、前記副排気口部１１に設けられ空気中の塵埃を回収するための集塵気流１７を発生させる副気流制御手段１４とを有するもので、空調気流１６と集塵気流１７を同時に発生することで、室温の調整と空気の清浄化を同時に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空調を行うと同時に空気の清浄化を行う空調機器に関するものである。

従来、この種の空調機器としては、例えば、排気口部に気流制御手段を、吸気口部にフィルタ手段をそれぞれ配し、前記気流制御手段で、風速及び風向を変更することで、より高速な空調を実現するとともに効率良く空調を行うと同時に、前記フィルタ手段で、吸引される空気中の塵埃を回収するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図７は、前記特許文献１に記載された従来の空調機器の側断面図を示すものである。

図７において、従来の空調機器の空調機器筐体部１は、送風ファン部２を有している。空調機器筐体部１の上面及び正面には、室内の空気を取り入れるための吸気口部３が設けられており、下面側には、排気口部４が設けられている。

吸気口部３にはフィルタ手段５が設けられており、排気口部４には、気流制御手段６が設けられている。送風ファン部２によって、吸気口部３からフィルタ手段５を通じて空調機器筐体１の内部に、室内の空気が吸われる。吸気された空気に含まれる塵埃は、フィルタ手段５によって取り除かれる。塵埃が取り除かれた空気は、排気口部４から室内へと送られる。排気口部４から出た空気は、気流制御手段６によって風速と風向が変更される。例えば、風速については空調開始時に風速を上げるように動作する。また風向については、暖房運転時には床面に向けて送風を行うよう風向を変化させることで効率良く空調を行う。同時に空調のための気流によって室内の塵埃も吸気口部３へと搬送される。
特開平８−１６６１６２号公報

しかしながら、前記従来の空調機器の構成では、排気口部４からの気流は、効率良く空気の温度調整を行うための空調気流となっているため塵埃を効率良く回収することはできず、また塵埃の取り残しも多く発生してしまうという課題を有していた。また空調と同時に、空気中の塵埃を効率良く回収するためには空調機器とは別に集塵気流を発生させる空気清浄器が必要になるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、空調気流と集塵気流を同時に発生させ、空調と同時に効率良く空気中の塵埃を回収することができる空調機器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空調機器は、空調機器筐体部と、前記空調機器筐体部の内部に設けられると共に、吸気口部を通して室内の空気を前記空調機器筐体部内に取り入れるための送風ファン部と、前記空調機器筐体部の外部に空気を吹き出す主排気口部及び副排気口部と、前記吸気口部に設けられるフィルタ手段と、前記主排気口部に設けられ空調に適した空調気流を作る主気流制御手段と、前記副排気口部に設けられ空気中の塵埃を回収するための集塵気流を発生させる副気流制御手段とを有するもので、空調気流と集塵気流を同時に発生することで、室温の調整と空気の清浄化を同時に行うことができるものである。

本発明の空調機器は、空調気流と集塵気流を同時に発生することで、室温の調整と空気の清浄化を同時に行えるため、室内の快適性をより高めることができる。

第１の発明は、空調機器筐体部と、前記空調機器筐体部の内部に設けられると共に、吸気口部を通して室内の空気を前記空調機器筐体部内に取り入れるための送風ファン部と、前記空調機器筐体部の外部に空気を吹き出す主排気口部及び副排気口部と、前記吸気口部に設けられるフィルタ手段と、前記主排気口部に設けられ空調に適した空調気流を作る主気流制御手段と、前記副排気口部に設けられ空気中の塵埃を回収するための集塵気流を発生させる副気流制御手段とを有するもので、空調気流と集塵気流を同時に発生することで、室温の調整と空気の清浄化を同時に行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の副気流制御手段は、補助送風機構を有するもので、より確実に集塵気流を発生させることができ確実に塵埃を回収することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の補助送風機構を軸流ファンで構成したもので、軸流ファンは一般に小型で大風量を得られるため、空調機器を大きくすること無くより強く大きな集塵気流を発生させることができ確実に塵埃を回収することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の副気流制御手段は、空調気流に影響を与えない空間に集塵気流を発生させるよう動作するもので、室温の調整と空気の清浄化をそれぞれ独立に行えるため、より確実に空調と集塵を行うことができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の副気流制御手段は、集塵気流に旋回流を与える旋回流付加機構を有するもので、副排気部からの風はサーキュレータからの送風のように渦を巻きながら直進する気流となり直進性が増すため、部屋の隅まで集塵気流を形成することができるようになる。そのため部屋全体の塵埃を回収することができる。

第６の発明は、特に、第２の発明の補助送風機構を遠心ファンで構成したもので、遠心ファンは一般に高圧力を得られるため大きな圧力損失が発生する急激な風向や風速の変更が可能になる。また、フィルタ手段として圧力損失が大きい集塵性能の高いものを使用することができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の送風ファン部と遠心ファンとを連結し、前記送風ファン部の動力源で前記遠心ファンを動作させるようにしたもので、新たな動力源が不要になる。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の副気流制御部は、空調気流にほとんど影響を与えないよう狭い空間に集中して集塵気流を発生させるように動作するもので、空調気流の状態に関わらず部屋の任意の空間の塵埃を回収できるようになるため、より確実に塵埃を回収できる。

第９の発明は、特に、第８の発明の副気流制御部で、集塵気流を発生させる空間を時間ごとに変えて、部屋全体の集塵を行うようにしたもので、空調気流に影響をほとんど与えずに部屋全体の塵埃をより確実に回収できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形
態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における空調機器に付いて、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空調機器の側断面図を示すものである。

図１において、本実施の形態における空調機器の空調機器筐体部７は送風ファン部８を有している。空調機器筐体部７の上面には吸気口部９が設けられており、下面側には、主排気口部１０が設けられている。

また主排気口部１０と並んで副排気口部１１が設けられている。吸気口部９には、フィルタ手段１２が設けられており、主排気口部１０には、主気流制御手段１３が設けられている。主気流制御手段１３は、ルーバー１３Ａと、ルーバー１３Ａを回動させるルーバー駆動部（図示せず）によって構成されている。

また副排気口部１１には、副気流制御手段１４が設けられている。副気流制御手段１４は、補助送風機構として軸流ファン１５を有している。

さらに主排気口部１０からの送風は、空調に適した空調気流１６となっている。また副排気口部１１からの送風は、空気中の塵埃を回収するための集塵気流１７となっている。空調気流１６と集塵気流１７は、それぞれ影響しあわない方向に送風されている。

図２は、本実施の形態における空調機器の副気流制御手段１４の斜視図を示すものである。

図２において、副気流制御手段１４には、集塵気流１７に旋回流を与える旋回流付加機構１８が設けられている。旋回流付加機構１８は、副気流制御手段１４の先端部に螺旋状の格子を設けて構成されている。

また副気流制御手段１４は、図示しない駆動手段で回転駆動される水平方向回転軸１９と、鉛直方向回転軸２０を有しており、水平方向回転軸１９と、鉛直方向回転軸２０を回転させることにより、副気流制御手段１４の全体の向きを変えることができるようになっている。

図３は、本実施の形態における空調機器において、暖房時に、空調機器が生成する気流の概略図を示すものである。

図３において、空調機器は、室内の天井２１付近に配置されている。空調機器は、暖房を行っており、主排気口部１０から排気される空調気流１６は、床２２の付近に形成されている。又、副排気口部１１から排出される集塵気流１７は、天井２１付近に形成されている。

以上のように構成された本実施の形態における空調機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、空調機器を起動すると、送風ファン部８が動作し、室内の空気が、吸気口部９のフィルタ手段１２を通じて空調機器筐体部７の内部に吸引される。その際、フィルタ手段１２によって空気中の塵埃が取り除かれる。

その後、空調機器筐体部７内へと取り込まれた空気は、主排気口部１０と副排気口部１
１へと流される。主排気口部１０へと流された空気は、主気流制御手段１３によって風速と風向が変化させられ、空調気流１６を形成するよう空調機器筐体部７の外部へ送風される。

主気流制御手段１３は、ルーバー駆動部を動作させて、ルーバー１３Ａの角度を変えることで空調気流１６の風向を変化させる。このとき、隣り合う２つのルーバー１３Ａの先端の間隔を近づけるようルーバー１３Ａの角度を変えることで、排気断面積が絞られ、空調気流１６の風速を高めることができる。

本実施の形態では、暖房運転時には、上記のように、空調気流１６を床２２の付近に形成し、冷房運転時には、空調気流１６を天井２１付近に形成するようにしている。

副排気口部１１へと流された空気は、副気流制御手段１４によって、風速と風向が変化させられ、集塵気流１７を形成するように、空調機器筐体部７の外部へ送風される。

副気流制御手段１４は、軸流ファン１５によって集塵気流１７の風速を変化させるもので、軸流ファン１５の回転駆動を制御することにより、集塵気流１７の風速を大きく変化させることができる。また、水平方向回転軸１９及び鉛直方向回転軸２０を回転させて、副気流制御手段１４全体の向きを変えることで、集塵気流１７の風向を変えることができる。

また空気が、旋回流付加機構１８を通過することで、空気は、渦を巻きながら直進する気流となって直進性が増す。それによって、部屋の隅まで気流を形成することができる。

例えば、暖房運転時であれば床２２の付近に空調気流１６が形成されているため集塵気流１７は天井２１付近に形成することで空気の循環を起きやすくすることができる。また例えば、冷房運転時であれば天井２１付近に空調気流１６が形成されるため、集塵気流１７は床２２付近に形成することで空気の循環を起きやすくすることができる。そして集塵気流１７は、流れに乗せて、空気中の塵埃を空調機器まで搬送し、搬送された塵埃は、フィルタ手段１２で回収される。

本実施の形態では、空調気流１６と集塵気流１７は、互いに影響を与えない領域に形成されているため、空調も集塵も、同時に効率良く行うことができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における空調機器について、図４〜６を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態２における空調機器の側断面図を示すものである。尚、上記第１の実施の形態における空調機器と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図４において、本実施の形態における空調機器の空調機器筐体部７は、送風ファン部８を有し、空調機器筐体部７の上面には、吸気口部９が設けられている。また吸気口部９は、空調機器筐体部７の側面にも設けられている（図示せず）。

空調機器筐体部７の下方側には、主排気口部１０が設けられており、主排気口部１０と並んで副排気口部１１が設けられている。吸気口部９にはフィルタ手段１２が設けられており、主排気口部１０には、主気流制御手段１３が設けられている。主気流制御手段１３は、ルーバー１３Ａとルーバー駆動部（図示せず）によって構成されている。

副排気口部１１には、副気流制御手段１４が設けられている。副気流制御手段１４は、
補助送風機構として遠心ファン１５Ｂを有している。遠心ファン１５Ｂは、送風ファン部８と一体に構成されている。また遠心ファン１５Ｂは、ケーシング２３で覆われており、ケーシング２３内部には小型ルーバー２４が設けられている。

さらに主排気口部１０からの送風は、空調に適した空調気流１６となっている。また副排気口部１１からの送風は、空気中の塵埃を回収するための集塵気流１７となっている。本実施の形態では、空調気流１６と集塵気流１７は影響する範囲に送風されているが、集塵気流１７が形成されるのは狭い領域のみで空調気流１６にはほとんど影響を与えないようになっている。

図５は、本実施の形態における空調機器の内部構造を示す斜視図である。

図５において、送風ファン部８は、主ファン２５と駆動モータ２６から構成されている。主ファン２５と駆動モータ２６は軸を通して連結されており、遠心ファン１５Ｂも同じ軸によって連結されている。

吸気口部９は、空調機器の上面と両側面の３面に設けられており、それぞれにフィルタ手段１２が設けられている。両側面のフィルタ手段１２は上面とは異なり、圧力損失は大きいがより微細な塵埃を回収可能な高集塵フィルタ手段１２Ａとなっている。高集塵フィルタ手段１２Ａは、主ファン２５の回転軸に対し略鉛直となっており、遠心ファン１５Ｂと向き合っている。

図６（ａ）は、本実施の形態における空調機器が生成する気流の概略図を示すものであり、図６（ｂ）は同空調機器の時間経過後の気流の概略図を示すものである。

図６（ａ）において、空調機器は、室内の天井２１付近に配置されている。空調気流１６は、床２２の付近に形成されている。集塵気流１７も床２２に向けて形成されているが、室内の壁面付近の狭い領域にのみ形成されている。

図６（ｂ）においても、空調気流１６は床２２の付近に形成されている。集塵気流１７は室内の中央付近の狭い領域に形成されている。また遠心ファン１５Ｂは、送風ファン部８の両端に設けてあるため、空調気流１６と集塵気流１７とが気流の上下方向で交差してしまうことを抑えられる様になっている。

以上のように構成された本実施の形態における空調機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、空調機器を起動すると、送風ファン部８が動作し空気が流れる。送風ファン部８は、駆動モータ２６によって主ファン２５を回転させることで空気を流す。それに伴い遠心ファン１５Ｂも回転し空気が流される。空気は、吸気口部９のフィルタ手段１２を通じて空調機器筐体部７の内部へと流される。

その際、フィルタ手段１２によって、空気中の塵埃が取り除かれる。特に空調機器の両側面に設けられた高集塵フィルタ手段１２Ａでは、より微細な塵埃まで回収を行う。高集塵フィルタ手段１２Ａは、圧力損失が大きいが、向き合って配置されている遠心ファン１５Ｂは高圧力を発生させることができるため、確実に空気を流すことができ塵埃を回収することができる。

その後、空調機器筐体部７へと取り込まれた空気は、主ファン２５によって主排気口部１０へと流され、遠心ファン１５Ｂによって流された空気は、遠心ファン１５Ｂを覆うケ
ーシング２３を通じて副排気口部１１へと流される。主排気口部１０へと流された空気は、主気流制御手段１３によって風速と風向が変化される。

ルーバー駆動部によってルーバー１３Ａが動作されることで、風速と風向が変化させられ、空調気流１６を形成するよう空調機器筐体部７の外部へと送風される。

副排気口部１１へと流された空気は副気流制御手段１４に設けられた小型ルーバー２４によって風速と風向が変化させられ、集塵気流１７を形成するよう空調機器筐体部７の外部へと送風される。

集塵気流１７は狭い領域に形成される。そのため空調気流１６と集塵気流１７が互いに影響する領域に形成されても空調気流１６にはほとんど影響を与えない。集塵気流１７は集塵気流１７が形成された狭い領域中の塵埃を空調機器まで搬送し、搬送された塵埃はフィルタ手段１２で回収される。

続いて副気流制御手段１４は、集塵気流１７を形成する領域を変更する。これによって当初の集塵気流１７では回収できなかった領域中の塵埃を回収する。このように例えば空調機器に近い領域から順番に部屋の最も遠い隅の領域まで集塵気流１７を形成する領域を変化させていくことによって部屋全体の塵埃を回収できる。

上記した各実施の形態における構成は、必要に応じて適宜組み合わせて使用することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限られるものではない。

以上のように、本発明にかかる空調機器は、空調気流と集塵気流を同時に発生させることで、空調と同時に効率良く空気中の塵埃を回収することができるもので、空調機器に限らず、室内に気流を発生させる各種機器に適用できる。

本発明の実施の形態１における空調機器の側断面図 同空調機器の副気流制御手段の斜視図 同空調機器において、暖房時に空調機器が生成する気流の概略図 本発明の実施の形態２における空調機器の側断面図 同空調機器の内部構造を示す斜視図 （ａ）同空調機器が生成する気流の概略図（ｂ）同空調機器の時間経過後の気流の概略図 従来の空調機器の側断面図

７ 空調機器筐体部
８ 送風ファン部
９ 吸気口部
１０ 主排気口部
１１ 副排気口部
１２ フィルタ手段
１３ 主気流制御手段
１４ 副気流制御手段
１５ 軸流ファン（補助送風機構）
１５Ｂ 遠心ファン（補助送風機構）
１６ 空調気流
１７ 集塵気流
１８ 旋回流付加機構

Claims (9)

1. 空調機器筐体部と、前記空調機器筐体部の内部に設けられると共に、吸気口部を通して室内の空気を前記空調機器筐体部内に取り入れるための送風ファン部と、前記空調機器筐体部の外部に空気を吹き出す主排気口部及び副排気口部と、前記吸気口部に設けられるフィルタ手段と、前記主排気口部に設けられ空調に適した空調気流を作る主気流制御手段と、前記副排気口部に設けられ空気中の塵埃を回収するための集塵気流を発生させる副気流制御手段とを有することを特徴とする空調機器。
2. 副気流制御手段は、補助送風機構を有することを特徴とする請求項１に記載の空調機器。
3. 補助送風機構を軸流ファンで構成したことを特徴とする請求項２に記載の空調機器。
4. 副気流制御手段は、空調気流に影響を与えない空間に集塵気流を発生させるよう動作することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調機器。
5. 副気流制御手段は、集塵気流に旋回流を与える旋回流付加機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調機器。
6. 補助送風機構を遠心ファンで構成したことを特徴とする請求項２に記載の空調機器。
7. 送風ファン部と遠心ファンとを連結し、前記送風ファン部の動力源で前記遠心ファンを動作させるようにした請求項６に記載の空調機器。
8. 副気流制御部は、空調気流にほとんど影響を与えないよう狭い空間に集中して集塵気流を発生させるように動作することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調機器。
9. 副気流制御部で、集塵気流を発生させる空間を時間ごとに変えて、部屋全体の集塵を行うようにした請求項８に記載の空調機器。

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