JP2018162898A - Air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
室内ユニットと、熱源ユニットとなる室外ユニットと、を冷媒配管で接続した、所謂パッケージ型の空気調和装置(パッケージ型空調機と言われることもある。)が広く普及している。このようなパッケージ型の空気調和装置では、室内ユニットの吸込口から、フィルタを介して室内ユニット内に雰囲気空気を導入し、導入された雰囲気空気と、内部に冷媒が流れる熱交換器の表面(通常、多数のフィンが形成されている)と、を接触させて熱交換を行うことにより、雰囲気空気の温度や湿度の調整を行い、吹出口から調和済み空気を吹き出すようにしている(特許文献1参照)。また、除湿や冷房運転時においては、室内熱交換器の表面に雰囲気空気に含まれる水蒸気が凝結した凝結水が付着するため、この凝結水を室内熱交換器の表面を伝って下方に落下させて、これを室内熱交換器の下方に設置されたドレンパンで受け、ドレンパンに接続するドレン配管を通して室外に排出するようにしている。 A so-called package type air conditioner (sometimes referred to as a package type air conditioner) in which an indoor unit and an outdoor unit serving as a heat source unit are connected by a refrigerant pipe is widely used. In such a package-type air conditioner, atmospheric air is introduced into the indoor unit from the inlet of the indoor unit via a filter, and the introduced atmospheric air and the surface of the heat exchanger (in which the refrigerant flows inside) ( (Normally, a large number of fins are formed in contact with each other), and heat exchange is performed to adjust the temperature and humidity of the ambient air, and conditioned air is blown out from the air outlet (Patent Document) 1). In addition, during dehumidification and cooling operation, condensed water condensed from water vapor contained in the ambient air adheres to the surface of the indoor heat exchanger, so this condensed water is dropped down along the surface of the indoor heat exchanger. This is received by a drain pan installed below the indoor heat exchanger, and discharged to the outside through a drain pipe connected to the drain pan.
ところで、このような空気調和装置においては、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分の除去、さらに室内に浮遊または付着しているアレルゲン、ウィルス等の不活化やカビ、細菌等の殺菌を行う機能を有するものもが知られている(特許文献2参照)。 By the way, in such an air conditioner, removal of odorous components adhering to indoor walls, curtains, etc., inactivation of allergens, viruses, etc. floating or adhering in the room and sterilization of mold, bacteria, etc. Some have a function of performing (see Patent Document 2).
すなわち、特許文献2には、「熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、ペルチェ素子を有し、その冷却面側に放電電極、放熱面側に放熱フィンを備え、前記冷却面側に生成した水を放電電極の放電によって酸化力の高いラジカルやイオン等を含んだ微細な水粒子として空気中に放出させる水クラスター発生装置と、室内の空気を前記放熱フィンに通風する開口部を備え、前記水クラスター発生装置からの微細な水粒子を前記吹出口から放出する空気調和機」が記載されている。そして、該特許文献2に記載されている空気調和機によれば、空気中に放出される水クラスターは安全性が高いとともに、酸化力が高いことから、室内に浮遊または付着しているアレルゲン、ウィルス等の不活化やカビ、細菌等の殺菌に対して高い効果を得ることができるとされている。
That is,
また、冷房、暖房、除湿などの空気調和機能を有しない空気清浄機として、殺菌線による殺菌機能を持たせたものが知られている(特許文献3参照)。すなわち、特許文献3には、「空気吸入口用開口部と空気排出用開口部とを有する箱体からなる筐体の内部に200〜350nmの波長を有する深紫外線を出射する紫外線発光ダイオードを複数配列搭載した基板を着脱可能に固定することによって殺菌室を形成した空気殺菌ユニットと、送風装置と、を含んでなり、前記殺菌室内を流通する空気に前記紫外線発光ダイオードから出射した深紫外線を照射して殺菌を行う空気清浄装置であって、前記紫外線発光ダイオードは、平行光を出射するような構造でパッケージ化又はモジュール化されて前記基板に搭載されており、前記殺菌室の内壁面表面の少なくとも一部を紫外線反射材で構成するか又は表面の少なくとも一部が紫外線反射材で構成される板状体からなる反射板を前記殺菌室内に固定して配置し、前記紫外線発光ダイオードから出射された深紫外線が前記殺菌室内に存在する空気を通過した後に該紫外線反射材で構成された内壁面表面又は該反射板の表面で反射されて、該空気を更に1回以上通過するようにしたことを特徴とする空気清浄装置」が記載されている。そして、特許文献3に記載された空気清浄装置によれば、効率的に空気の殺菌を行なうことができ、多数の紫外線発光素子を並べて使用する必要がないので、装置のコンパクト化を図ることが可能であるとされている。 Further, as an air cleaner that does not have an air conditioning function such as cooling, heating, and dehumidification, an air purifier having a sterilizing function using a sterilizing wire is known (see Patent Document 3). That is, in Patent Document 3, “a plurality of ultraviolet light-emitting diodes that emit deep ultraviolet light having a wavelength of 200 to 350 nm is formed inside a casing made of a box having an air inlet opening and an air outlet opening. An air sterilization unit that forms a sterilization chamber by detachably fixing the substrate mounted on the array, and a blower, and irradiates the air flowing through the sterilization chamber with deep ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting diodes The ultraviolet light emitting diode is packaged or modularized and mounted on the substrate in a structure that emits parallel light, and is mounted on the inner wall surface of the sterilization chamber. A reflecting plate made of a plate-shaped body, at least a part of which is made of an ultraviolet reflecting material or at least a part of the surface of which is made of an ultraviolet reflecting material, is fixed in the sterilization chamber. The deep ultraviolet light emitted from the ultraviolet light-emitting diode passes through the air present in the sterilization chamber and is then reflected by the inner wall surface formed of the ultraviolet reflecting material or the surface of the reflector, An “air purifying device characterized in that air is further passed once or more” is described. According to the air cleaning device described in Patent Document 3, air can be sterilized efficiently, and there is no need to use a large number of ultraviolet light emitting elements side by side, so that the device can be made compact. It is supposed to be possible.
前記したように、特許文献2に記載されている空気調和機によれば、空気中に放出された水クラスターにより、室内に浮遊または付着している微生物の殺菌を安全に行うことができるとされている。
As described above, according to the air conditioner described in
しかしながら、その殺菌原理からして、活性状態の水クラスターと殺菌対象である微生物との接触が前提となっており、空気調和対象空間となる室内全体における殺菌効果は限定的にならざるを得ない。なぜならば、放出された水クラスターは、殺菌対象以外にも室内雰囲気空気やこの中を浮遊する塵や埃のほか、天井、壁、家具といった室内に存在する各種物体と無差別に接触して反応し、失活してしまうため微生物の殺菌に利用される水クラスターの割合は低くなってしまうからである。また、水クラスターの活性種がどのようなものであるかは必ずしも明確ではないが、たとえは酸化力の強い活性種であるヒドロキシルラジカルの寿命は極めて短いことが知られており、このような事実から類推すると、殺菌対象である微生物と接触する前に失活してしまうことも考えられる。さらに、カーテンなどの室内インテリアや調度品が活性状態の水クラスターと接触した場合には、その強い酸化作用により、これらインテリアや調度品の表面色調が変化(退色)してしまうことなどが懸念される。 However, based on the sterilization principle, it is premised on the contact between the active water cluster and the microorganisms to be sterilized, and the sterilizing effect in the entire room as the air conditioning target space must be limited. . This is because the discharged water cluster reacts indiscriminately with various indoor objects such as ceilings, walls, and furniture as well as indoor atmosphere air, dust and dust floating in the room, as well as those to be sterilized. This is because the ratio of water clusters used for sterilization of microorganisms is reduced because the microorganisms are deactivated. In addition, it is not always clear what the active species of the water cluster is, but it is known that the lifetime of hydroxyl radical, which is an active species with strong oxidizing power, is extremely short. By analogy with the above, it may be inactivated before contact with microorganisms to be sterilized. Furthermore, when indoor interiors and furniture such as curtains come into contact with active water clusters, there is a concern that the surface color tone of these interiors and furniture may change (fading) due to its strong oxidizing action. The
また、特許文献3に記載されている空気清浄装置によれば、室内空気の殺菌を行うことはできるが、冷房、暖房、除湿なとの空気調和を行うことはできない。さらに、装置のコンパクト化が可能であるという特徴を生かした場合には、殺菌室の容積をあまり大きく取ることができず、室内の雰囲気空気全体を殺菌するためには長時間連続して運転を行う必要がある。 Moreover, according to the air purifying apparatus described in Patent Document 3, indoor air can be sterilized, but air conditioning such as cooling, heating, and dehumidification cannot be performed. Furthermore, when taking advantage of the feature that the device can be made compact, the volume of the sterilization chamber cannot be made very large, and in order to sterilize the entire atmosphere in the room, the operation is continued continuously for a long time. There is a need to do.
そこで本発明は、前記した様な問題を起こすことなく(別言すれば、高い酸化力を有する活性状態の水クラスターを利用することなく)、効率的に、殺菌された調和空気(調和された空気)を供給できる空気調和装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention can efficiently sterilize conditioned air (harmonized) without causing the above-described problems (in other words, without using an active water cluster having high oxidizing power). It is an object of the present invention to provide an air conditioner that can supply (air).
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、空気を紫外線殺菌できる殺菌ユニットを室内ユニットの吸込口の上流側に配置し、そこから紫外線殺菌済の空気を吸入できるようにした場合には、様々なメリットがあることに気づいた。すなわち、このようにした場合には、室内ユニットの室内ファンによる吸引力が利用できるため殺菌ユニットにはファン等の送風手段を設ける必要がなくなる。そして、送風手段が無いことによって、殺菌ユニット内に占める殺菌用のスペース(紫外線照射領域)の割合を大きくすることができるばかりでなく、装置の軽量化を図ることができ、たとえば天井や天井裏などの設置面積に余裕のある場所に殺菌ユニットを設置することが可能になる。さらに、これらの結果として、紫外線照射領域を広くして単位時間当たりの殺菌処理量を多くすることができるようになり、殺菌された調和空気を効率的に得ることができるようになる。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that there are various merits when a sterilization unit capable of ultraviolet sterilization of air is arranged on the upstream side of the suction port of the indoor unit so that the air sterilized with ultraviolet rays can be sucked therefrom. That is, in this case, since the suction force by the indoor fan of the indoor unit can be used, the sterilization unit does not need to be provided with a blowing means such as a fan. Further, since there is no air blowing means, the proportion of the sterilization space (ultraviolet irradiation region) in the sterilization unit can be increased, and the weight of the apparatus can be reduced. It becomes possible to install a sterilization unit in a place with a sufficient installation area. Furthermore, as a result of these, the ultraviolet irradiation area can be widened to increase the amount of sterilization treatment per unit time, and sterilized conditioned air can be efficiently obtained.
本発明の空気調和装置は、このような知見に基づきなされたものであり、室外ファン、圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁を有する室外ユニットと、
吸気口及び吹出口を有し、内部に第一の送風路が形成されてなる第一のケーシング並びに夫々前記第一の送風路内に配設される室内ファン及び室内熱交換器を有する室内ユニットと、を有し、
前記室外ユニットの圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁並びに前記室内ユニットの室内熱交換器が冷媒配管を介して連結されてヒートポンプ式冷凍サイクルを構成する空気調和装置において、
空気吸入口及び空気排出口を有し、内部に第二の送風路が形成されてなる第二のケーシング並びに紫外線を出射する紫外線出射部を有し、前記第二の送風路に設けられた紫外線照射領域に存在する空気に対して前記紫外線出射部から出射された紫外線を照射することにより当該空気の殺菌を行う空気殺菌ユニットを更に有し、
前記空気殺菌ユニットは、送風手段を有さず、
前記室内ユニットの室内ファンによる吸引力によって前記第二の送風路内の空気を移動させて、前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出し、当該排出された空気を前記室内ユニットの吸気口から吸入するようにしたことを特徴とする。
The air conditioner of the present invention has been made based on such knowledge, an outdoor unit having an outdoor fan, a compressor, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve,
An indoor unit having a first casing having an air inlet and an air outlet and having a first air passage formed therein, and an indoor fan and an indoor heat exchanger respectively disposed in the first air passage And having
In the air conditioner in which the compressor of the outdoor unit, the outdoor heat exchanger and the expansion valve, and the indoor heat exchanger of the indoor unit are connected via a refrigerant pipe to constitute a heat pump refrigeration cycle,
An ultraviolet ray provided in the second air passage having an air inlet and an air outlet, a second casing having a second air passage formed therein, and an ultraviolet ray emitting portion for emitting ultraviolet rays. Further comprising an air sterilization unit that sterilizes the air by irradiating the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting unit to the air present in the irradiation region;
The air sterilization unit does not have a blowing means,
The air in the second air passage is moved by the suction force of the indoor fan of the indoor unit, discharged from the air discharge port of the air sterilization unit, and the discharged air is sucked from the intake port of the indoor unit It was made to do.
上記本発明の空気調和装置においては、前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出された空気と、前記空気殺菌ユニットを通過しない室内雰囲気空気と、を前記室内ユニットの吸気口から同時に吸入するようにすることが好ましい。 In the air conditioning apparatus of the present invention, the air discharged from the air discharge port of the air sterilization unit and the indoor atmosphere air that does not pass through the air sterilization unit are simultaneously sucked from the intake port of the indoor unit. It is preferable to do.
こうすることにより、微、弱、強などの送風強度モードに応じて、送風量を、たとえば約7〜20(m3/分)と大きく変えることができる空気調和装置において、送風強度を強く(送風量を多く)した場合であっても、殺菌ユニットを通過する空気の速度を、十分な紫外線殺菌ができるような速度に調整することが可能となる。 By carrying out like this, in the air conditioner which can change a ventilation volume largely, for example with about 7-20 (m < 3 > / min) according to ventilation intensity modes, such as slight, weak, and strong, ventilation intensity is strong ( Even when the amount of air flow is increased), the speed of the air passing through the sterilization unit can be adjusted to a speed at which sufficient ultraviolet sterilization can be performed.
また、前記本発明の空気調和装置においては、前記室内ユニットの吸気口から吸入される空気全体の吸入速度VT(m3/分)に占める前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出されて前記吸気口から吸入される空気の速度V1(m3/分)の割合である吸入比(V1/VT)を制御する、吸入比制御手段を有することが好ましい。 Further, in the air conditioner of the present invention, the air is exhausted from the air exhaust port of the air sterilization unit that occupies the entire suction speed V T (m 3 / min) of the air sucked from the air inlet of the indoor unit. It is preferable to have suction ratio control means for controlling the suction ratio (V 1 / V T ), which is the rate of the velocity V 1 (m 3 / min) of air sucked from the inlet.
そして、上記吸入比制御手段は、前記空気全体の吸入速度VT(m3/分)に応じて、前記空気殺菌ユニット内の前記紫外線照射領域を通過する空気の滞在時間が所定の滞在時間tpd(秒)となるように前記吸入比(V1/VT)を制御するものであるか、又は前記空気全体の吸入速度VT(m3/分)に応じて、前記空気殺菌ユニット内の前記紫外線照射領域を通過する空気に対する積算紫外線照射量が7mJ/cm2以上となるように前記吸入比(V1/VT)を制御するものであることが好ましい。 Then, the suction ratio control means determines the residence time of the air passing through the ultraviolet irradiation region in the air sterilization unit according to the suction speed V T (m 3 / min) of the entire air. The suction ratio (V 1 / V T ) is controlled so as to be pd (seconds), or in the air sterilization unit according to the suction speed V T (m 3 / min) of the entire air. It is preferable that the suction ratio (V 1 / V T ) is controlled so that an integrated ultraviolet irradiation amount with respect to the air passing through the ultraviolet irradiation region becomes 7 mJ / cm 2 or more.
さらにまた、前記本発明の空気調和装置においては、前記紫外線出射部から出射される紫外線の光源として、240〜280nmの波長領域にピークを有するに紫外線を出射する紫外線発光素子を使用するものであることが好ましい。 Furthermore, in the air conditioner of the present invention, an ultraviolet light emitting element that emits ultraviolet rays having a peak in the wavelength region of 240 to 280 nm is used as a light source of ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray emitting unit. It is preferable.
本発明の空気調和装置によれば、一般的なパッケージ型の空気調和装置(パッケージ型空調機)の室内ユニットに空気殺菌ユニットおよび必要に応じて吸入比制御手段を付設するだけで、確実に殺菌された空気を調和して室内に供給することができる。しかも空気殺菌ユニットは、ファン等の送風手段が不要であるため軽量化を図ることができ、その結果、たとえば天井や天井裏などの設置面積に余裕のある場所に容易に設置することができる。その結果、一般的な空気清浄機に比べて大容積の紫外線照射領域を確保して、一度に多量の空気を殺菌することができるようになり、より短時間で室内全体の空気の浄化を行うことが可能となる。 According to the air conditioner of the present invention, the air sterilization unit and, if necessary, the suction ratio control means are attached to the indoor unit of a general package type air conditioner (package air conditioner), so that sterilization can be ensured. The conditioned air can be supplied to the room in harmony. Moreover, since the air sterilization unit does not require a blowing means such as a fan, the air sterilization unit can be reduced in weight. As a result, the air sterilization unit can be easily installed in a place with a sufficient installation area such as a ceiling or a ceiling. As a result, it is possible to secure a large volume of ultraviolet irradiation area compared to general air purifiers, and to sterilize a large amount of air at once, purifying the air in the whole room in a shorter time. It becomes possible.
また、空気殺菌ユニットにフィルタを付設した場合には、フィルタ処理及び殺菌処理された空気が室内ユニットに吸入されるため、室内ユニットのフィルタ汚れを低減できるばかりでなく、室内熱交換器表面等における微生物の繁殖を抑制することも可能となる。 In addition, when the filter is attached to the air sterilization unit, the filter-treated and sterilized air is sucked into the indoor unit, so that not only the filter contamination of the indoor unit can be reduced, but also on the surface of the indoor heat exchanger, etc. It is also possible to suppress the growth of microorganisms.
さらに、前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出された空気と、前記空気殺菌ユニットを通過しない室内雰囲気空気と、を前記室内ユニットの吸気口から同時に吸入できるようにした場合には、送風量を(微、弱、強などの)送風強度モードに応じて、たとえば約7〜20(m3/分)と大きく変化させることができる空気調和装置において、送風強度を強く(送風量を多く)した場合であっても、殺菌ユニットを通過する空気の速度を、十分な紫外線殺菌ができるような速度に調整することが可能となる。 Further, when the air discharged from the air discharge port of the air sterilization unit and the indoor atmosphere air that does not pass through the air sterilization unit can be simultaneously sucked from the intake port of the indoor unit, In an air conditioner that can be changed greatly, for example, about 7 to 20 (m 3 / min) according to the air blowing intensity mode (such as fine, weak, strong), the air blowing intensity is increased (the air flow rate is increased). Even in this case, the speed of the air passing through the sterilization unit can be adjusted to a speed at which sufficient ultraviolet sterilization can be performed.
さらにまた、紫外線の光源として、240〜280nmの波長領域にピークを有するに紫外線を出射する紫外線発光素子を使用した場合には、効率的な紫外線殺菌が行えるばかりでなく、酸素からオゾンを生成するような極めて短波長の紫外線をも不可避的に出射してしまう紫外線ランプを用いた場合と異なり、有害なオゾンを発生させることもない。 Furthermore, when an ultraviolet light emitting element that emits ultraviolet rays having a peak in the wavelength range of 240 to 280 nm is used as an ultraviolet light source, not only efficient ultraviolet sterilization can be performed but also ozone is generated from oxygen. Unlike the case of using an ultraviolet lamp that inevitably emits ultraviolet rays having such a short wavelength, harmful ozone is not generated.
本発明の上記した作用および利得は、以下に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。さらに、図面は必ずしも正確な寸法を反映したものではなく、また図では、一部の符号を省略することがある。 The above-mentioned operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these forms. Further, the drawings do not necessarily reflect accurate dimensions, and some symbols may be omitted from the drawings.
本発明の空気調和装置は、従来のパッケージ型の空気調和装置と同様に室外ユニットと室内ユニットとを有してなる。これら室外ユニット及び室内ユニットの構造も従来のパッケージ型の空気調和装置と同様である。すなわち、図1に示されるように、室外ユニット100は、室外ファン110、圧縮機120、室外熱交換器130及び膨張弁140を有する。また、室内ユニット200は、吸気口211及び吹出口212を有し、内部に第一の送風路214が形成されてなる第一のケーシング210並びに夫々前記第一の送風路214内に配設される室内ファン230及び室内熱交換器220を有する。そして、前記室外ユニット100の圧縮機120、室外熱交換器130及び膨張弁140並びに前記室内ユニット200の室内熱交換器220は、夫々冷媒配管160を介して連結されてヒートポンプ式冷凍サイクルを構成している。
The air conditioner of the present invention includes an outdoor unit and an indoor unit as in the conventional package type air conditioner. The structure of the outdoor unit and the indoor unit is the same as that of the conventional package type air conditioner. That is, as shown in FIG. 1, the
図2及び3に示されるように、前記室内ユニット200においては、前記送風路214内に、上流(吸気口)側から下流(吹出口)側に向かって、前記室内熱交換器220及び前記室内ファン230がこの順番で配置され、前記室内熱交換器220の下方には、ドレンパン240a、240bが配置されている。空気調和中に前記室内熱交換器220の表面で発生した凝結水(ドレン)は、当該表面からドレンパン240a、240bに落下し、ドレンパンに接続するドレン用配管を通して室内ユニット外(主に屋外)に排出される。さらに、前記送風路214の前記室内熱交換器220よりも上流側には吸気口211より吸入される室内雰囲気空気に含まれる塵や埃を捕集するためのフィルタ213が設置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the
図2及び3に示した室内ユニット200は、壁掛型のものであるが、本発明の空気調和装置では、このような基本構造を有する室内ユニットであれば、天井カセット型、天井埋込型、天井吊型、床置型のものが、特に限定なく使用できる。
The
本発明の空気調和装置は、空気殺菌ユニット300を付設し、そこから排出された殺菌済みの空気を前記吸気口211から室内ユニット200内に吸入するようにした点に大きな特徴を有する。空気殺菌ユニット300は、空気吸入口320及び空気排出口330を有し、内部に第二の送風路340が形成されてなる第二のケーシング310、並びに紫外線を出射する紫外線出射部353を有し、送風手段を有しない。そして、前記第二の送風路340に設けられた紫外線照射領域341に存在する空気に対して前記紫外線出射部353から出射された紫外線を照射することにより当該空気の殺菌を行う。前記したように、空気殺菌ユニット300は、送風手段を有していないが、前記室内ユニット200の室内ファン230による吸引力によって前記第二の送風路340内の空気を移動させることができるようになっている。
The air conditioner of the present invention has a great feature in that an
室内ファン230による吸引力を利用して前記空気殺菌ユニット300の空気排出口330から排出された空気を前記吸気口211から前記室内ユニット200内に吸入できるようにするためには、例えば前記空気排出口330を前記吸気口211に近接するように前記空気殺菌ユニット300するか、又は前記空気排出口330と前記吸気口211とをダクトなどの配管により連結すればよい。
In order to allow the air discharged from the
図2及び3では、前記室内ユニット200を壁1の室内側表面上方部に取り付けると共に空気排出口330を前記吸気口211に近接するようにして空気殺菌ユニット300、300´を天井2の室内側表面(図2)又は天井裏(図3)に設置している。また、前記空気殺菌ユニット300、300´の空気排出口330から排出された空気と、前記空気殺菌ユニット300、300´を通過しない室内雰囲気空気と、を前記室内ユニット200の吸気口211から同時に吸入できるようにするため、前記吸気口211を殺菌空気用吸気口211aと、雰囲気空気用吸気口211bとに分割し、前記空気排出口330と前記殺菌空気用吸気口211aとをダクトなどの配管により連結している。
2 and 3, the
また、本発明の空気調和装置では、室内ユニットに図示しない吸入比制御手段を設けて、前記室内ユニットの吸気口から吸入される空気全体の吸入速度VT(m3/分)に占める前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出されて前記吸気口から吸入される空気の速度V1(m3/分)の割合である吸入比(V1/VT)を制御できるようにしている。 Further, in the air conditioner of the present invention, the indoor unit is provided with a suction ratio control means (not shown), and the air occupies the entire suction speed V T (m 3 / min) of air sucked from the air inlet of the indoor unit. The suction ratio (V 1 / V T ), which is the ratio of the velocity V 1 (m 3 / min) of air discharged from the air discharge port of the sterilization unit and sucked from the intake port, can be controlled.
このような吸入比制御手段としては、殺菌空気用吸気口211aの開口面積をSaとし、雰囲気空気用吸気口211b開口面積Sbとした時の、Sa/(Sa+Sb)の値が(V1/VT)と等しくなるように、殺菌空気用吸気口211aと雰囲気空気用吸気口211bとの間の仕切り部材の位置を移動させる手段(たとえばスライドオートダンパー機構など)が好適に採用できる。
Such suction ratio control means, sterilizing the opening area of the
このような吸入比制御手段を用いることにより、送風量を(微、弱、強などの)送風強度モードに応じて、たとえば約7〜20(m3/分)と大きく変化させることができるようにした空気調和装置において、送風強度を強く(送風量を多く)した場合であっても、吸入比(V1/VT)を小さく制御して殺菌ユニットを通過する空気の速度を、十分な紫外線殺菌ができるような速度に調整することが可能となる。 By using such a suction ratio control means, the air flow rate can be changed greatly, for example, about 7 to 20 (m 3 / min) in accordance with the air blowing intensity mode (such as fine, weak, strong). Even in the case where the air blowing intensity is increased (the air flow rate is increased) in the air conditioner configured as described above, the suction speed (V 1 / V T ) is controlled to be small so that the speed of the air passing through the sterilization unit is sufficient. It is possible to adjust the speed so that ultraviolet sterilization is possible.
なお、上記吸入比制御手段においては、前記空気殺菌ユニット内の前記紫外線照射領域を通過する空気に対する積算紫外線照射量が7mJ/cm2以上、好ましくは10mJ/cm2以上100mJ/cm2以下、最も好ましくは15mJ/cm2以上70mJ/cm2以下、となるように前記吸入比(V1/VT)を制御することが好ましい。そのためには、照射する紫外線の強度や紫外線照射領域の広さ(容積)に基づき、前記空気殺菌ユニット内の前記紫外線照射領域を通過する空気の滞在時間が、前記積算紫外線照射量を与えるような滞在時間tpd(秒)となるように前記吸入比(V1/VT)を制御すればよい。このような制御は、空気殺菌ユニットのスペック(照射する紫外線の強度や紫外線照射領域の広さなどの仕様)に基づいて、予めV1(m3/分)と前記紫外線照射領域を通過する空気に対する積算紫外線照射量Itotalとの関係を調べて、Itotalが前記好適な値となるようなV1−calc(m3/分)を決定できるようにしておき、更に、空気調和装置の送風強度モード(VTの実際の値)ごとに、V1の実際値がV1−calc(m3/分)と同一になる吸入比(V1/VT)を決定し、送風強度モードを設定した(VTの実際の値を決めた)時に、その送風強度モードを設定した(VTの実際の値)に対応する吸入比に自動的に制御するようにしておくことが好ましい。
In the above intake ratio control means, the cumulative amount of ultraviolet irradiation for air passing through the UV irradiation region in the air sterilizing unit 7 mJ / cm 2 or more, preferably 10 mJ / cm 2 or more 100 mJ / cm 2 or less, most It is preferable to control the suction ratio (V 1 / V T ) so that it is preferably 15 mJ / cm 2 or more and 70 mJ / cm 2 or less. For this purpose, the residence time of the air passing through the ultraviolet irradiation region in the air sterilization unit gives the integrated ultraviolet irradiation amount based on the intensity of ultraviolet rays to be irradiated and the size (volume) of the ultraviolet irradiation region. The suction ratio (V 1 / V T ) may be controlled so that the stay time t pd (seconds) is reached . Such control is based on the specifications of the air sterilization unit (specifications such as the intensity of ultraviolet rays to be irradiated and the size of the ultraviolet irradiation area), and V 1 (m 3 / min) and the air passing through the ultraviolet irradiation area in advance. The total ultraviolet irradiation amount I total with respect to I total is examined so that V 1 -calc (m 3 / min) can be determined so that I total becomes the above preferred value. for each intensity mode (actual value of V T), to determine the actual value V 1-calc of V 1 (m 3 / min) becomes equal to the
本発明で使用する空気殺菌ユニットにおいては、装置を小型化でき、メンテナンスを容易化できるという観点から、紫外線出射部から出射される紫外線の光源として、紫外線発光ダイオード(UV−LED)を使用することが好ましい。さらに、殺菌効果が高いという理由から、240nm以上280nm以下の波長領域にピークを有する紫外線を出射するUV−LEDを使用することが好ましい。 In the air sterilization unit used in the present invention, an ultraviolet light emitting diode (UV-LED) is used as a light source of ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray emitting portion from the viewpoint that the apparatus can be downsized and maintenance can be facilitated. Is preferred. Furthermore, for the reason that the bactericidal effect is high, it is preferable to use a UV-LED that emits ultraviolet light having a peak in a wavelength region of 240 nm or more and 280 nm or less.
また、本発明で使用する空気殺菌ユニットにおいては、前記空気吸入口には防塵フィルタが配置されていることが好ましく、さらに空気吸入口及び/又は空気排出口には、紫外線漏洩防止手段が設けられていることが好ましい。 Further, in the air sterilization unit used in the present invention, it is preferable that a dust-proof filter is disposed at the air suction port, and ultraviolet leakage prevention means is provided at the air suction port and / or the air discharge port. It is preferable.
図4に、本発明の空気調和装置において好適に使用される空気殺菌ユニット300の概略図を示した。空気殺菌ユニット300は、金属、樹脂等で構成される縦長平箱状の第二のケーシング310を有する。第二のケーシング310の一方の幅面(箱の幅と高さとで囲まれた面)は開口して空気吸入口320を形成し、他方の幅面には空気排出口330が開けられ、その内部に第二の送風路340が形成されている。そして当該第二の送風路340の主要部が紫外線照射領域341となっている。前記空気排出口330には連結ポート331が設けられており、連結ポート331からダクト等の配管を介して前記第二の送風路340及び前記紫外線照射領域341を通って殺菌された空気が室内ユニット200の殺菌空気用吸気口211aから吸入されるようになっている。
FIG. 4 shows a schematic diagram of an
第二のケーシング310の底面上には、底面とほぼ同一の形状及び大きさを有する面発光体(導光板)である紫外線出射部353が設置され、第二のケーシング310内部における面発光体(導光板)の発光面の上部空間が紫外線照射領域341となっている。紫外線照射領域341の内面(面発光体の発光面を除く)は波長240〜280nm、好ましくは250〜270nm、特に265nmの紫外線に対する反射率が40%以上、好ましくは60%以上、最も好ましくは70%以上の紫外線反射材で構成されていることが好ましく、耐久性の観点から該紫外線反射材は石英、フッ素樹脂等の上記紫外線に対して高い透過性を有する材料でコーティングされていることが好ましい。なお、紫外線反射材を例示すれば、クロム(紫外線反射率:約50%)、白金(紫外線反射率:約50%)、ロジウム(紫外線反射率:約65%)、炭酸マグネシウム(紫外線反射率:約75%)、炭酸カルシウム(紫外線反射率:約75%)、酸化マグネシウム(紫外線反射率:約90%)、アルミニウム(紫外線反射率:約90%)などを挙げることができる。
On the bottom surface of the
紫外線出射部353の空気吸入口320側端面には複数の紫外線発光ダイオード(UV−LED)350が配列配置されている。該複数のUV−LED350は、アルミニウムや銅などの金属で構成され必要に応じて絶縁層や配線を有するヒートシンク基板351に搭載され、このUV−LED搭載基板は、空気吸入口320の周囲を囲繞する断熱材360に埋設されている。なお、断熱材360は、加熱したLED搭載基板に周辺部材が直接触れて加熱されることを防止する機能を有する。
A plurality of ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs) 350 are arranged on the end surface of the
前記ヒートシンク基板351は放熱用のフィン352を有し、該フィン352は、第二のケーシング310の天面方向に延出するように断熱材360から露出し、空気吸入時に発生する気流によりUV−LEDから発生する熱を放熱できるようになっている。
The
また、UV−LED搭載基板が配置されている場所より上流側には、防塵フィルタ370が着脱可能に配置されている。さらに、図示しない外部電源と接続する電気コードによって、UV−LEDを点燈させるための電力が空気殺菌ユニット300に供給されるようになっている。
Further, a
図4には導光板を用いた空気殺菌ユニット300を示したが、導光板を使用せずに、UV−LEDから出射する紫外線を吸気に直接照射するようにしてもよい。図5に示す空気殺菌ユニット300´はUV−LEDから出射する紫外線を吸気に直接照射するタイプの例であり、複数のUV−LED350を搭載した2つの基板351a及び351bが夫々空気吸入口320側及び空気排出口330側に配置されている。これら基板351a及び351bは、何れも第二のケーシング310の底面及び天面に対して所定の角度傾けて配置され、UV−LEDは第二の送風路340の内壁面で反射を繰り返しながら紫外線照射領域341内の空気に紫外線を照射できるようになっている。
Although the
空気殺菌ユニットにおける第二のケーシング310内の紫外線照射領域341の容積は、室内ファン230の能力及びLED出力等に応じて、十分な殺菌ができるように適宜決定すればよい。殺菌空気をできるだけ多く含む調和空気を大風量で供給し、短時間で室内全体の雰囲気空気の殺菌を行うことができるという観点からすると、紫外線照射領域341の容積は、次のような値とすることが好ましい。すなわち、空気調和装置を最大風量で運転した時における、前記室内ユニット200の吸気口211(殺菌空気用吸気口211a及び雰囲気空気用吸気口211b)から吸入される空気全体の吸入速度VTmax(m3/分)を基準として、前記空気殺菌ユニット300の空気排出口330から排出される殺菌済空気の速度をV1(m3/分)としたときに、V1/VTmaxが、1/20〜1/5となるような容積であることが好ましい。
What is necessary is just to determine suitably the volume of the
たとえば出力100(mW)のUV−LEDを100個用いて、幅1(m)長さ2(m)高さ0.2(m)の紫外線照射領域を通過する空気を紫外線殺菌する場合、原理的には、12(mJ/cm2)で紫外線照射された空気を1m3/分の速度で供給することができる。因みに、インフルエンザウイルスを99.9%不活性化するのに必要な紫外線照射量は、254nmの紫外線を照射する場合、6.6mW秒/cm2(=mJ/cm2)であることが知られており、V1を1.8(m3/分)に上げてもインフルエンザウイルスの99.9%不活性化が可能である。したがって、上記のような仕様の空気殺菌ユニットを用いた場合には、最大風速が20(m3/分)で空気調和装置の運転を行った場合でも、約1/10の割合で殺菌された空気を含む調和空気を室内に供給することができることになる。 For example, when 100 UV-LEDs with an output of 100 (mW) are used to sterilize air passing through an ultraviolet irradiation region having a width of 1 (m), a length of 2 (m) and a height of 0.2 (m), the principle Specifically, air irradiated with ultraviolet rays at 12 (mJ / cm 2 ) can be supplied at a speed of 1 m 3 / min. Incidentally, it is known that the amount of UV irradiation necessary to inactivate 99.9% of influenza virus is 6.6 mW sec / cm 2 (= mJ / cm 2 ) when 254 nm UV light is irradiated. Even if V 1 is increased to 1.8 (m 3 / min), 99.9% inactivation of influenza virus is possible. Therefore, when the air sterilization unit having the above specifications is used, even when the air conditioner is operated at a maximum wind speed of 20 (m 3 / min), it was sterilized at a rate of about 1/10. Conditioned air containing air can be supplied indoors.
以上、図面を参照して本発明の室内ユニットについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で様々な変更が可能である。 The indoor unit of the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1・・・壁
2・・・天井
100・・・室外ユニット
110・・・室外ファン
120・・・圧縮機
130・・・室外熱交換器
140・・・膨張弁
150・・・四方切換弁
160・・・冷媒配管
200・・・室内ユニット
210・・・第一のケーシング
211・・・吸気口
211a・・・殺菌空気用吸気口
211b・・・雰囲気空気用吸気口
212・・・吹出口
213・・・フィルタ
214・・・第一の送風路
220・・・室内熱交換器
230・・・室内ファン
240a、240b・・・ドレンパン
300、300´・・・空気殺菌ユニット
310・・・第二のケーシング
320・・・空気吸入口
330・・・空気排出口
331・・・連結ポート
340・・・第二の送風路
341・・・紫外線照射領域
350・・・紫外線発光ダイオード(UV−LED)
351、351a、351b・・・ヒートシンク基板
352・・・フィン
353・・・紫外線出射部
360・・・断熱材
370・・・防塵フィルタ
DESCRIPTION OF
351, 351a, 351b...
Claims (6)
吸気口及び吹出口を有し、内部に第一の送風路が形成されてなる第一のケーシング並びに夫々前記第一の送風路内に配設される室内ファン及び室内熱交換器を有する室内ユニット、と、
を有し、前記室外ユニットの圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁並びに前記室内ユニットの室内熱交換器が冷媒配管を介して連結されてヒートポンプ式冷凍サイクルを構成する空気調和装置において、
空気吸入口及び空気排出口を有し、内部に第二の送風路が形成されてなる第二のケーシング並びに紫外線を出射する紫外線出射部を有し、前記第二の送風路に設けられた紫外線照射領域に存在する空気に対して前記紫外線出射部から出射された紫外線を照射することにより当該空気の殺菌を行う空気殺菌ユニットを更に有し、
前記空気殺菌ユニットは、送風手段を有さず、
前記室内ユニットの室内ファンによる吸引力によって前記第二の送風路内の空気を移動させて、前記空気殺菌ユニットの空気排出口から排出し、当該排出された空気を前記室内ユニットの吸気口から吸入するようにしたことを特徴とする空気調和装置。 An outdoor unit having an outdoor fan, a compressor, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve;
An indoor unit having a first casing having an air inlet and an air outlet and having a first air passage formed therein, and an indoor fan and an indoor heat exchanger respectively disposed in the first air passage ,When,
An air conditioner in which a compressor of the outdoor unit, an outdoor heat exchanger and an expansion valve, and an indoor heat exchanger of the indoor unit are connected via a refrigerant pipe to constitute a heat pump refrigeration cycle,
An ultraviolet ray provided in the second air passage having an air inlet and an air outlet, a second casing having a second air passage formed therein, and an ultraviolet ray emitting portion for emitting ultraviolet rays. Further comprising an air sterilization unit that sterilizes the air by irradiating the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting unit to the air present in the irradiation region;
The air sterilization unit does not have a blowing means,
The air in the second air passage is moved by the suction force of the indoor fan of the indoor unit, discharged from the air discharge port of the air sterilization unit, and the discharged air is sucked from the intake port of the indoor unit An air conditioner characterized by that.
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