JP2011237139A

JP2011237139A - 空調機

Info

Publication number: JP2011237139A
Application number: JP2010110277A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Tsuda; 務津田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-24

Abstract

【課題】処理済みの空気を室内に迅速に行き渡らせることができ、特定の方向に対しては吹出風量を多くし、別の特定の方向に対しては吹出風量を少なくしたいといった要請に容易に応えることのできる空調機を提供する。
【解決手段】イオン発生装置１のハウジング１０の上部には、前方を主たる吹出方向とする第１吹出口１４と、上方を主たる吹出口とする第２吹出口１５が設けられ、ここに送風機１６から吐出される空気がダクト１７で導かれる。第１吹出口１４には俯仰角可変のルーバ２５が設けられ、ルーバ２５からは干渉する導風板２６が突出する。ルーバ２５が第１の俯仰角をとるときは導風板２６が第１吹出口１４への通風経路を広げて第１吹出口１４への風量配分を多くし、ルーバ２５が第２の俯仰角をとるときは導風板２６が第１吹出口１４への通風経路を狭めて第１吹出口１４への風量配分を少なくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングに送風機を内蔵し、吸込口から吸い込んだ空気を処理して吹出口より吹き出す空調機に関する。

上記空調機に属するものとしては、空気清浄機、加湿機、除湿機、イオン発生装置などを挙げることができる。

近年建築された住宅は高気密化されたものが多く、室内で発生した、あるいは室内に流入した汚染物質が室内に留まりやすくなっており、揮発性有機化合物によるシックハウス症候群や、ハウスダストによりアレルギー症状などの問題が深刻化している。そのため、空気清浄機や、イオン発生装置能付き空気調和機の需要が高まっている。空気の清浄化についても、フィルタを通過させるだけでなく、電気集塵装置を用いたり、イオンやオゾンを添加したりするなど、高度な技術が使用されるようになっている。

特許文献１に記載された空気清浄機は、本体の前面に吸気口、背面に吹出口を備えている。本体内に配置された送風機と吸気口との間には塵埃を捕集するフィルタが設けられ、吹出口の近傍にはイオン発生装置が配置されている。

特許文献１記載の空気清浄機では、送風機を駆動すると、室内空気が吸気口から本体内に取り込まれ、空気に含まれる塵埃はフィルタで除去される。塵埃除去後の空気の中に、イオン発生装置よりイオンが放出される。イオン発生装置は、過酸化水素及び／または水酸基ラジカルを生成し、空気中の浮遊菌を除去することを目的として、プラスイオンとマイナスイオンを同時に発生させる。吹出口から上方に向けて吹き出されるイオンを含んだ空気は室内の壁面に沿って大きく循環し、室内全体にイオンが行き渡る。しかしながら、人がいることの多い室内中央の空間にまでイオンが行き渡るのには時間がかかり、快適な居住空間を迅速に得ることができなかった。

その点特許文献２に記載された空気清浄機は、前方と上方の２方向に対し吹出口を備えているから、前方に吹き出される空気により、室内中央の空間にも迅速にイオンを行き渡らせることができる。ここで、前方に吹き出される空気が直接人に当たると、冷風感などの不快感を与えることがあるが、このイオン発生装置は人体センサを備えているから、前方に人がいないときのみ前方に空気を吹き出すようにすることができる。

居室の床面には多くの菌が存在する。床にカーペットを敷いている場合には、そこで細菌が繁殖する。そのため、空気清浄機を用いてカーペットの除菌や消臭を行いたいという要望も少なからずある。この問題には、例えば特許文献３に開示されているような可変ルーバをイオン発生装置の吹出口に設置し、カーペットに向けてイオンを吹き出せるようにすることで対処可能である。

特開２００２−１０２３２７号公報特開２００６−４６７２９号公報実開平３−７２２６３号公報

例えばカーペットの除菌や消臭を行うため、空調機から吹き出される空気をカーペットの方に向けたいという要請がある場合、可変ルーバを用いれば比較的容易にそれに応えることができる。しかしながら空調機は、カーペットに空気を吹き付けることを本旨としている訳ではないので、カーペットの方に空気を吹き出す行為が長時間続くことは好ましくない。言い換えると、カーペットの方に空気流を向けたときはできるだけ多量の空気がカーペットに吹き付けられるようにして、除菌や消臭が短時間で達成されるようにすることが望ましい。

一方、前方に向いた吹出口が空調機に存在する場合、空調機の前にいる人に、特に顔に強い風が吹き付けると、その人が不快感を覚えることがある。このような事態は避けた方がよい。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、処理済みの空気を室内に迅速に行き渡らせることができ、特定の方向に対しては吹出風量を多くし、別の特定の方向に対しては吹出風量を少なくしたいといった要請に容易に応えることのできる空調機を提供することを目的とする。

本発明の好ましい実施形態によれば、空調機は、ハウジング内に送風機を収納し、吸込口から吸い込んだ空気を処理して吹出口より吹き出すものであって、前記ハウジングは、前方を主たる吹出方向とする第１吹出口と、上方を主たる吹出方向とする第２吹出口と、前記送風機から吐出される空気を前記第１吹出口と前記第２吹出口に導くダクトを備え、前記第１吹出口には俯仰角可変のルーバが設けられ、前記ルーバからは前記ダクト内の気流に干渉する導風板が突出し、前記ルーバと前記導風板は、ルーバが第１の俯仰角の方向に回動されたときは導風板が前記第１吹出口への通風経路を広げて第１吹出口への風量配分を多くし、ルーバが第２の俯仰角の方向に回動されたときは導風板が前記第１吹出口への通風経路を狭めて第１吹出口への風量配分を少なくするように構成されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記第１の俯仰角は水平よりも下向きに設定されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記第２の俯仰角は、水平よりも、且つ前記第１の俯仰角よりも、上向きに設定されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記ルーバにはそれを複数の送風区分に区画する整流板が形成されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記整流板は、前記ルーバが前記第２の俯仰角をとったときは、前記ダクトの前方側内壁面に接触して、前記複数の送風区分を互いに独立した送風経路とするものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記送風機から吐出される空気にイオンを放出するイオン発生器を備える。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空調機において、前記イオン発生器は、主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）から成るプラスイオンと、主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍはゼロまたは任意の自然数）から成るマイナスイオンを放出するものである。

本発明によると、前方に向けて空気を吹き出す第１吹出口に設けられたルーバを第１の俯仰角の方向に回動させたときは導風板が第１吹出口への通風経路を広げて第１吹出口への風量配分を多くし、ルーバを第２の俯仰角の方向に回動させたたときは導風板が第１吹出口への通風経路を狭めて第１吹出口への風量配分を少なくするから、下方寄りの角度を第１の俯仰角とし、上方寄りの角度を第２の俯仰角とすることにより、カーペットに多量の空気を吹き付けて除菌や消臭を短時間で達成し、また吹き出した空気が人の顔の方に向かう場合は風量を抑えて人が不快感を覚えないようにすることができる。しかもこれを、俯仰角可変のルーバに導風板を組み合わせるという簡単な構成で実現でき、コストがかからず、故障の懸念もない。

本発明の第１実施形態に係る空調機の垂直断面図である。前記空調機の正面図である。前記空調機に含まれるイオン発生器の正面図である。前記空調機のブロック構成図である。前記空調機の部分拡大垂直断面図である。前記空調機が図５の状態である時の室内の空気の流れの説明図である。前記空調機の部分拡大垂直断面図で、図５と異なる状態を示すものである。前記空調機が図７の状態である時の室内の空気の流れの説明図である。前記空調機の部分拡大垂直断面図で、図５及び図７と異なる状態を示すものである。前記空調機が図９の状態である時の室内の空気の流れの説明図である。前記空調機から吹き出す風量について説明する表である。本発明の第２実施形態に係る空調機の正面図である。第２実施形態に係る空調機の部分拡大垂直断面図である。第２実施形態に係る空調機の部分拡大垂直断面図で、図１３と異なる状態を示すものである。本発明を実施しない空調機の部分拡大垂直断面図である。

空調機の実施形態として示すのはイオン発生装置１である。イオン発生装置１は、奥行きに比べ高さの高いハウジング１０を有する。図１では、図の左側がハウジング１０の前面側となり、図の右側がハウジング１０の後面側となる。そして紙面の奥行き方向がハウジング１０の左右方向となる。

ハウジング１０の背面にはスリットまたは小孔の集合からなる吸込口１１が形成される。吸込口１１は着脱可能なカバー１２で覆われる。カバー１２には格子状の開口部が形成され、そこにネットからなるフィルタ１３が取り付けられている。ハウジング１０の上部には、第１吹出口１４と第２吹出口１５が前後に並ぶ形で形成される。

第１吹出口１４はハウジング１０の前方を主たる吹出方向とし、第２吹出口１５はハウジング１０の上方を主たる吹出方向とする。図に示す構成では、第２吹出口１５はやや後方に向けられている。

吸込口１１と、ハウジング１０の前面壁の間の空間には、送風機１６が配置される。送風機１６は、クロスフローファンと、それを回転させるモータと、クロスフローファンに組み合わせられるファンケーシングにより構成される。送風機１６の吐出部にはダクト１７が接続される。

ダクト１７の断面形状は矩形であり、送風機１６の横幅に見合う横幅を有する。ダクト１７は上方に延び、第１吹出口１４及び第２吹出口１５につながる。ダクト１７の内部は送風機１６から吐出される空気を第１吹出口１４と第２吹出口１５に導く送風路１８となる。

ダクト１７の途中にイオン発生器２０が配置される。イオン発生器２０はダクト１７を前後から挟む形で２個取り付けられている。

図３に示す通り、イオン発生器２０は左右に離隔した位置に２個のイオン発生部２１Ｌと２１Ｒを備える。イオン発生部２１Ｌ、２１Ｒの内部には図示しない放電電極と対向電極が設けられている。放電電極は尖鋭な針状をなし、対向電極はこれを囲む形状となっていて、両者間の放電でイオンが発生する。イオン発生部２１Ｌ、２１Ｒの一方はプラスイオンを発生し、他方はマイナスイオンを発生するように構成されている。

発生したイオンはイオン発生部２１Ｌ、２１Ｒの中心の円形開口部２１Ｌａ、２１Ｒａから放出される。ダクト１７のイオン発生器取付箇所には、放出されたイオンを吹出気流中に受け入れるための開口部１７ａが形成されている。

図４にイオン発生装置１の制御システムを示す。全体の制御を司る制御部３０には、ハウジング１０の一部に設けられた操作部３１から指令が入力され、それに基づき制御装置３０から送風機１６及びイオン発生器２０に対し動作指令が出力される。制御部３０は、操作部３１に含まれる表示部に対しても動作指令を出力する。ハウジングの適所には埃センサ３２と臭いセンサ３３が配置されており、それらの出力信号は制御部３０に入力され、制御に役立てられる。

第１吹出口１４には可動式のルーバ２５が取り付けられる。ルーバ２５は正面形状が横長の矩形となった枠状の樹脂成型体であって、第１吹出口１４にすっぽりとはまり込む大きさを有し、左右側面から突出する支軸２５ａにより、水平軸線まわりに傾動可能に、すなわち俯仰角可変に取り付けられている。ルーバ２５が最も下向きになる、図７の角度を第１の俯仰角とし、ルーバ２５が最も上向きになる、図９の角度を第２の俯仰角とする。第１の俯仰角は水平から約５°下向き、第２の俯仰角は水平から約２０°上向きに設定されているが、これは単なる例示であり、限定的な意味は持たない。

ルーバ２５の上辺には、送風路１８の内部に向かって突き出す導風板２６が一体成型されている。導風板２６は送風路１８を流れる気流に干渉し、気流の一部を第１吹出口１４の方へ誘導する役割を担う。

ダクト１７の前方側内壁面から導風板２６の先端までの距離をＡとし、ダクト１７の背面側の内壁面から導風板２６の先端までの距離をＢとして、図７に示す第１の俯仰角と図９に示す第２の俯仰角とで比較すると、第１の俯仰角における距離Ａは第２の俯仰角における距離Ａよりも長い。すなわち、ルーバ２５を第１の俯仰角の方向に回動させれば第１吹出口１４への通風経路が広がる。ルーバ２５を第２の俯仰角の方向に回動させるとこれが反対になり、第１吹出口１４への通風経路が狭まる。この結果、第１の俯仰角では第１吹出口１４への風量配分が多くなり、第２の俯仰角では第１吹出口１４への風量配分が少なくなる。

図１１の表に示す通り、ルーバ２５の俯仰角が水平であるときは、第１吹出口１４から吹き出す風量と第２吹出口１５から吹き出す風量が全体の風量に占める割合は５０％ずつである。ルーバ２５が第１の俯仰角にされると、第１吹出口１４からの吹出風量が６０％、第２吹出口１５からの吹出風量が４０％となる。ルーバ２５が第２の俯仰角にされると、第１吹出口１４からの吹出風量が３０％、第２吹出口１５からの吹出風量が７０％となる。なお、ここに示す吹出風量の割合は単なる例示であり、限定的な意味を持つものではない。

比較のため、本発明を実施しない構成を図１５に示す。図１５では導風板２６がルーバ２５にではなく第１吹出口１４に一体成型され、距離Ａと距離Ｂは固定値となっている。従って、ルーバ２５の角度がどのように変わっても第１吹出口１４から吹き出される風量には影響しない。

イオン発生装置１は、通常、室内の壁際に、カバー１２を壁に向ける形で設置される。イオン発生装置１の動作は次の通りである。操作部３１の中のスイッチを操作し、送風機１６を駆動すると、室内の空気がフィルタ１３を通って送風機１６に吸い込まれる。送風機１６から吐出された空気は送風路１８を通って第１吹出口１４及び第２吹出口１５に向かう。

送風路１８を流れる気流の一定の部分は第１吹出口１４から前方に吹き出され、残りの部分は第２吹出口１５からやや後ろ向きの上方に吹き出される。風量の割合は図１１に示した通りである。

操作部３１のスイッチ操作でイオン発生器２０を稼働させれば、プラスイオンとマイナスイオンが空気と共に吹き出され、室内に充満する。プラスイオンは主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_nから成り、マイナスイオンは主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mから成る。ｎ、ｍは整数である。プラスイオンとマイナスイオンが空気中の浮遊菌や臭い成分の表面に凝集すると、化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂または水酸基ラジカル［・ＯＨ］が生成される。過酸化水素や水酸基ラジカルは極めて強力な活性を有するため、浮遊菌や臭い成分は破壊される。これにより、室内の空気から浮遊菌や臭い成分を除去できる。

イオン発生装置１には「強風モード」「弱風モード」「微風モード」の３段階の送風モードが設定されている。ここに示した送風モードの段階と名称は単なる例示であり、限定的な意味を持つものではない。「弱風モード」が通常モードであり、イオン発生装置１を単に電源ＯＮにしたときは「弱風モード」で運転される。

送風モードは手動で切り替えることもでき、自動モードを選択して自動的に切り替えるようにすることもできる。自動モード選択時は、イオン発生器２０が自動的に稼働状態になり、制御部３０は埃センサ３２と臭いセンサ３３からの入力信号に基づき送風モードを切り替える。すなわち、空気中の塵埃量が所定レベル以上であることを埃センサ３２が検出したり、空気中の臭い成分量が所定レベル以上であることを臭いセンサ３３が検出したりしたときは、制御部３０は送風機１６を「強風モード」に切り替える。これにより、大量の室内空気がイオン発生装置１に吸い込まれては吹き出されるので、室内空気の循環が速やかに進む。プラスイオンとマイナスイオンは強い風に乗って遠くまで運ばれることになる。

図５ではルーバ２５の俯仰角が水平であり、この時は、第１吹出口１４と第２吹出口１５から吹き出された空気は図６に矢印で示すような循環気流を室内に形成する。

カーペットの除菌や消臭を行いたいときはルーバ２５を下向きに回動させて図７に示す第１の俯仰角にする。すると、図８に示す空気循環が発生する。すなわち、第１吹出口１４から大量の空気が吹き出し、床面に向かうので、空気にプラスイオンとマイナスイオンが放出されていれば、それが重点的に床面に吹き付けられることになり、カーペットの除菌や消臭を行うことができる。

特にカーペットの除菌や消臭を目的とする訳ではない場合は、ルーバ２５を上向きに回動させて図９に示す第２の俯仰角にする。すると第１吹出口１４からの吹き出しが上向きになり、第２吹出口１５から吹き出す風量が増える結果、図１０に示すように、部屋全体を巡る大きな空気循環が生じる。この時、第１吹出口１４からの吹出気流は人の顔に当たりやすくなっているものの、風量が絞られているので、人が不快感を覚えることはあまりない。

本発明の第２実施形態を図１２から図１４に示す。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、上下方向に延びる整流板２７をルーバ２５に形成し、ルーバ２５を複数の送風区分に区画した点である。整流板２７は左右方向に一定間隔で並んでいる。整流板２７が存在することにより、第１吹出口１４から吹き出される空気は整流され、互いにかき乱し合うことがなくなる。従って、その中に含まれるプラスイオンとマイナスイオンが混じり合って中和し、消滅する割合が少なくなる。

整流板２７は、図１４に示すようにルーバ２５が第２の俯仰角となったとき、ダクト１７の前方側内壁面に接する。この結果、ルーバ２５の内部には、四方を囲われ、互いに独立した送風経路が複数形成されることになる。この送風経路は第１吹出口１４と第２吹出口１５の分岐点から第１吹出口１４の出口までにわたる長さのものとなる。

前述の通り、ルーバ２５が第１の俯仰角をとったときに比べ、ルーバ２５が第２の俯仰角をとったときは、第１吹出口１４への風量配分が少なくなる。しかしながら、ルーバ２５が第２の俯仰角をとったことで、ルーバ２５の内部に互いに独立した送風経路が複数形成される結果、ルーバ２５を通り抜ける空気は確実に整流され、少ない風量ながらも遠くまで届くこととなり、風量不足が補われる。この時空気中にプラスイオンとマイナスイオンが含まれていれば、遠くまで効率よくプラスイオンとマイナスイオンを拡散することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は空調機に広く利用可能である。

１イオン発生装置
１０ハウジング
１１吸込口
１４第１吹出口
１５第２吹出口
１６送風機
１７ダクト
２０イオン発生器
２５ルーバ
２６導風板
２７整流板

Claims

ハウジング内に送風機を収納し、吸込口から吸い込んだ空気を処理して吹出口より吹き出す空調機において、
前記ハウジングは、前方を主たる吹出方向とする第１吹出口と、上方を主たる吹出方向とする第２吹出口と、前記送風機から吐出される空気を前記第１吹出口と前記第２吹出口に導くダクトを備え、
前記第１吹出口には俯仰角可変のルーバが設けられ、
前記ルーバからは前記ダクト内の気流に干渉する導風板が突出し、
前記ルーバと前記導風板は、ルーバが第１の俯仰角の方向に回動されたときは導風板が前記第１吹出口への通風経路を広げて第１吹出口への風量配分を多くし、ルーバが第２の俯仰角の方向に回動されたときは導風板が前記第１吹出口への通風経路を狭めて第１吹出口への風量配分を少なくするように構成されていることを特徴とする空調機。
前記第１の俯仰角は水平よりも下向きに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空調機。
前記第２の俯仰角は、水平よりも、且つ前記第１の俯仰角よりも、上向きに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調機。
前記ルーバにはそれを複数の送風区分に区画する整流板が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空調機。
前記整流板は、前記ルーバが前記第２の俯仰角をとったときは、前記ダクトの前方側内壁面に接触して、前記複数の送風区分を互いに独立した送風経路とするものであることを特徴とする請求項４に記載の空調機。
前記送風機から吐出される空気にイオンを放出するイオン発生器を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空調機。
前記イオン発生器は、主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）から成るプラスイオンと、主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍはゼロまたは任意の自然数）から成るマイナスイオンを放出するものであることを特徴とする請求項６に記載の空調機。