JP3276071B2 - 空気清浄装置付き空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄装置付き
空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、空気調和機の機能を高めるため
に、室内ユニットに電子式の集塵器を組み込むことが考
えられている。電子式の集塵器は、周知の通り、放電電
極と集塵電極の間に高電圧を印加し、放電電極により周
囲の空気中に存在する塵埃をイオン化し、集塵電極に吸
着させるものである。この集塵器を空気調和機の室内ユ
ニットに組み込むことにより、その空気調和機は本来の
空気調和機能の他に、空気清浄装置としての機能も併せ
持つことになる。

【０００３】空気調和機のおける集塵器の取り付け位置
としては、通常は、前面グリルとその奥側に設けられた
熱交換器の間、即ち熱交換器の正面側が考えられてい
る。また、集塵器を熱交換器の正面側へ設けた場合の集
塵効率を高めるために、熱交換器の正面側で空気を下か
ら上へ蛇行状に流通させながら集塵を行うものが特開昭
６４−２８４２７号公報に記載されている。

【０００４】一方、集塵器で問題になる集塵電極のクリ
ーニングに関しては、集塵電極にヒータを取り付けて、
集塵電極に付着する塵埃を焼いて取り除くメンテナンス
フリー型の集塵器が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、集塵器の基
本構造は、線状の放電電極と面状の集塵電極を組み合わ
せたものであるが、その集塵器を空気調和機の熱交換器
の正面側に取り付ける従来の空気清浄装置付き空気調和
機では、集塵器の特に面状の集塵電極により、空気の吸
引が阻害され、本来の空気調和機能が低下するという問
題がある。

【０００６】即ち、集塵器を空気調和機の熱交換器の正
面側に取り付ける場合、通常は線状の放電電極の上方、
又は下方に面状の集塵電極が設けられ、その集塵電極は
熱交換器の表面に沿って設けられる。集塵電極を熱交換
器の表面に沿って設ける理由としては、空気調和機の奥
行きが増大するのを回避することや、空気調和運転の停
止中にイオン風により空気清浄運転を行う場合に、集塵
電極によって弱いイオン風の流れが阻害されるのを回避
することなどが考えられる。そして、面状の集塵電極を
熱交換器の表面に沿って設けることにより、熱交換器へ
の空気の吸引が阻害され、本来の空気調和機能が低下す
るのである。

【０００７】そして、この空気調和機能低下の問題は、
集塵器として集塵電極にヒータを取り付けたメンテナン
スフリー型のものを使用する場合に特に顕著となる。即
ち、メンテナンスフリー型の集塵器では、そのヒータに
熱遮蔽板等が組み合わされるのが通例であるために、集
塵器による通気抵抗が更に増大し、熱交換器への空気の
吸引が一層阻害されるのである。従って、集塵電極にヒ
ータを取り付けたメンテナンスフリー型の集塵器を使用
する空気清浄装置付き空気調和機では、本来の空気調和
機能の低下が大きな問題となる。

【０００８】また、特開昭６４−２８４２７号公報に記
載されているように、熱交換器の正面側で空気を下から
上へ蛇行状に流通させながら集塵を行う場合も、当然の
ことながら、通気抵抗の増大による空気調和機能の低下
が懸念される。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、集塵器の設置に伴う空気調和機能の低下を回
避し、集塵器として集塵電極にヒータを取り付けたメン
テナンスフリー型のものを使用する場合にあっても、こ
れによる通気抵抗の増大を効果的に回避して、高い空気
調和機能を維持することができる空気清浄装置付き空気
調和機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気清浄装
置付き空気調和機は、前面が吸引口として開口し、その
吸引口の下方に吐出口が設けられたケーシングと、ケー
シングの吸引口に臨んでケーシング内に設けられた熱交
換器と、熱交換器を経由して吸引口から吐出口へ空気を
流通させるために、吐出口の奥側に設けられたファン
と、熱交換器の背面側の空気通路に配置され、塵埃等を
集塵する電子式の集塵器とを具備しており、熱交換器の
背面側の空気通路をケーシング外と連通させる開口部を
前記集塵器より上方に設け、この開口部に空気調和運転
中は開口部を閉止し空気調和運転停止時に開口部を開放
する開閉弁を備えるようにしている。

【００１１】

【００１２】前記集塵器は、その集塵電極をセルフクリ
ーニングするためのヒータを装備するものが好ましい。

【００１３】また、前記集塵器は、ケーシングの背板部
の表面に沿って設けることが好ましい。

【００１４】また、前記開口部は、熱交換器の背面側の
空気通路の上方に設けることが好ましい。

【００１５】本発明に係る空気清浄装置付き空気調和機
では、熱交換器の背面側の空気通路に集塵器が配置され
る。また、集塵器より上方に設けられた開口部により、
熱交換器の背面側の空気通路がケーシング外と連通す
る。更に、この開口部に、空気調和運転中に開口部を閉
止し空気調和運転停止時に開口部を開放する開閉弁が設
けられる。これらにより、空気調和運転中は、開口部が
閉止し、吸気口から機内に空気が吸引される。その空気
は熱交換器を通過した後、集塵器のところを通って下方
の吐出口から機外に吐出される。一方、空気調和運転停
止時に空気清浄運転を行う場合は、開口部が開放するの
で、イオン風により吐出口から流入した空気が集塵器の
ところを通って上方の開口部から機外に流出する。

【００１６】ここで重要なことは、空気調和運転中の空
気の流れは、熱交換器の正面側では熱交換器と交差する
水平流であるが、熱交換器の背面側では、この流れが熱
交換器に沿った垂直流となり、且つ、空気調和運転停止
時に空気清浄運転を行う場合に熱交換器の背面側に生じ
るイオン風も、熱交換器に沿った垂直流となる点であ
る。即ち、空気調和運転中も空気調和運転停止時に空気
清浄運転を行う場合も、空気の流れは共に熱交換器に沿
った垂直流となるのである。このため、集塵器の面状の
集塵電極を熱交換器の背面に沿った方向に配置しても、
空気調和運転中の空気の流れは阻害されず、空気調和運
転停止時に空気清浄運転を行う場合にも、そのイオン風
が阻害されない。

【００１７】更に、集塵器の集塵電極にヒータと共に熱
遮蔽板等を組み合わせ、その熱遮蔽板等を熱交換器の背
面に沿った方向に配置しても、同様に空気の流通は阻害
されない。従って、集塵器として集塵電極にヒータを取
り付けたメンテナンスフリー型のものを使用する場合に
あっても、空気調和機能の低下が効果的に阻止される。

【００１８】なお、熱交換器の背面側に集塵器を設ける
ことにより、そのメンテナンスは困難となるが、集塵電
極にヒータを取り付けたメンテナンスフリー型の集塵器
を使用することにより、この点は問題でなくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す空
気清浄装置付き空気調和機の一部破断斜視図、図２は本
発明の他の実施形態を示す空気清浄装置付き空気調和機
の一部破断斜視図、図３は図２における空気調和機の開
口部近傍の構造を示す空気調和機上部の一部破断斜視
図、図４は同空気調和機に使用される集塵器の斜視図、
図５は同集塵器の集塵原理を説明するための模式側面
図、図６は空気調和運転中の空気の流れ及び開閉弁の作
動状態を示す空気調和機の模式側面図、図７は空気調和
運転停止時に空気調和運転を行う場合の空気の流れ及び
開閉弁の作動状態を示す空気調和機の模式側面図であ
る。

【００２０】本実施形態に係る空気清浄装置付き空気調
和機は、図１に示すように、前面が吸引口１１として開
口し、その吸引口１１の下方に吐出口１２が設けられた
ケーシング１０と、ケーシング１０の吸引口１１に装着
される開閉式の前面ケース２０と、ケーシング１０の吸
引口１１に臨んでケーシング１０内に設けられた熱交換
器３０と、熱交換器３０を経由して吸引口１１から吐出
口１２へ空気を流通させるために、吐出口１２の奥側に
設けられたクロスフロー型のファン４０と、熱交換器３
０の背面側の空気通路に配置された電子式の集塵器５０
と、吐出口１２に回動自在に設けられた角度調整式のル
ーバ１６と、前面ケース２０と熱交換器３０の間に設け
られたフィルタ６０とを備えている。

【００２１】前記熱交換器３０の背面側の空気通路に配
置された電子式の集塵器５０は、ケーシング１０の垂直
な背板部１８の表面に取り付けられている。この集塵器
５０は、図４及び図５に示すように、水平に張設された
線状の放電電極５１と、その上方に設けられた面状の集
塵電極５２と、集塵電極５２をセルフクリーニングする
ための水平な棒状のヒータ５３とを備えている。集塵電
極５２はヒータ５３を前後から挟み込んだ２重構造であ
り、そのヒータ５３により水平に支持されている。そし
て放電電極５１及びヒータ５３は、正面を前方に向けた
熱遮蔽板５４の正面に取り付けられ、その熱遮蔽板５４
は、ケーシング１０の垂直な背板部１８の表面に取り付
けられている。従って、面状の放電電極５１及び熱遮蔽
板５４は、いずれも熱交換器３０の背面側の空気通路を
上から下或いは下から上に向かう空気の流れに沿うもの
となる。

【００２２】他の実施形態に係る空気清浄装置付き空気
調和機は、図２に示すように、空気吸引のために、ケー
シング１０の天板部１３に上面グリル１７を有し、前面
ケース２０はその前面に前面グリル２１を有しており、
熱交換器３０は、図６及び図７に示すように、上部が後
方に傾斜した形状であり、その熱交換器３０の上端部と
ケーシング１０の天板部１３との間には、熱交換器３０
のほぼ全幅にわたってケーシング１０の上面グリル１７
に連通するスリット状の開口部１４が形成されている。
この開口部１４には、後部を中心として回動するダンパ
型の開閉弁１５が設けられている。このダンパ型の開閉
弁１５は、図２に示すように、スプリング１６により上
方へ開放する方向に付勢されることにより、ファン４０
の停止中は開口部１４を開放し、ファン４０が作動して
熱交換器３０の背面側の空気通路が負圧になったとき
に、付勢力に抗して下方へ回動することにより、開口部
１４を閉止する。

【００２３】次に、本実施形態に係る空気清浄装置付き
空気調和機の機能について説明する。

【００２４】空気調和運転中は、ファン４０が作動する
ことより、室外の空気は従来と同様に、前面パネル２０
の前面グリル２１からケーシング１０内に流入し、熱交
換器３０を通過した後、背面側の通気通路を上から下に
移動し、ファン４０を経て吐出口１２から室内に吐出さ
れる。

【００２５】ここで、熱交換器３０の背面側の空気通路
には集塵器５０が設けられ、その放電電極５１と集塵電
極５２の間には高電圧が印加されている。このため、放
電電極５１と集塵電極５２の間には図５に破線で示すよ
うに電気力線が発生し、これにより、放電電極５１の周
囲の空気中に存在する塵埃７０はイオン化され、集塵電
極５２に引き寄せられて付着する。その結果、熱交換器
３０を通過した空気は、その背面側の空気通路を通過す
る過程で清浄化されて室外に吐出される。

【００２６】そして集塵器５０は、面状の放電電極５１
及び熱遮蔽板５４がいずれも熱交換器３０の背面側の空
気通路を上から下に向かう空気の流れに沿うものとなっ
ており、しかも、ケーシング１０の垂直な背板部１８の
表面に取り付けられて、空気の流れの外縁部に位置する
ものになっている。そのため、これらは、熱交換器３０
の背面側の空気通路を上から下へ向かう空気の流通を殆
ど阻害しない。従って、集塵器５０がヒータ５３及び熱
遮蔽板５４を併用するメンテナンスフリー型であるにも
かかわらず、その集塵器５０を設けたことによる空気調
和機能の低下が回避される。

【００２７】空気調和運転停止時に空気清浄運転を行う
場合は、ファン４０が停止され、集塵器５０の放電電極
５１と集塵電極５２の間に高電圧が印加される。ファン
４０が停止することより、集塵器５０の放電電極５１と
集塵電極５２の間の高電圧を印加することに伴って下か
ら上へ生じるイオン風のために、吐出口１２から熱交換
器３０の背面側の空気通路に空気が流入し、集塵器５０
で清浄化された後、ケーシング１０の前面グリル１７か
ら機外に流出する。従って、空気調和機は空気清浄機と
して機能する。

【００２８】ここでも、集塵器５０は、面状の放電電極
５１及び熱遮蔽板５４がいずれも熱交換器３０の背面側
の空気通路を上から下に向かう空気の流れに沿うものと
なっており、しかも、ケーシング１０の垂直な背板部１
８の表面に取り付けられて、空気の流れの外縁部に位置
するものになっている。このため、熱交換器３０の背面
側の空気通路を下から上へ向かう空気の流通を殆ど阻害
しない。従って、集塵器５０の設置に伴う空気清浄機能
の低下も回避される。

【００２９】集塵器５０の使用を続けることにより、集
塵電極５２の表面に塵埃が溜まる。ヒータ５３を適宜作
動させることにより、その塵埃は焼けて除去されるの
で、集塵電極５２の表面は清浄に保たれる。そのため、
集塵電極５２はクリーニングの必要がなく、メンテナス
フリーとなる。

【００３０】なお、上記実施形態では、空気調和運転停
止時に空気清浄運転を行う場合は、角度調整式のルーバ
１６が閉じた状態になるが、ケーシング１０吐出口１２
は完全には閉止されないので、そのルーバ１６による通
気抵抗の増大は小さい。この増大が問題になるときは、
空気清浄運転を行うときにルーバ１６を開けるようにす
ればよい。

【００３１】一方、空気調和運転中は、熱交換器３０の
背面側の空気通路では、その通路を移動する空気の向き
が、集塵器５０で生じるイオン風の向きと逆になる。こ
れによる空気清浄機能の低下が問題になるときは、放電
電極５１及び集塵電極５２を上下逆の位置にすれば集塵
器５０で生じるイオン風の向きが、熱交換器３０の背面
側の空気通路を移動する空気の向きと同じになる。又
は、放電電極５１及び集塵電極５２を縦向きとしてケー
シング１０の幅方向に並べ、特に集塵電極５２をケーシ
ング１０の垂直な背板１７に直角なヒレ状とすればよ
く、これにより上記の問題は解決される。

【００３２】集塵電極５２をセルフクリーニングするヒ
ータ５３については、集塵電極５２に接して設けられて
いるが、集塵電極５２から離してその近傍に設けること
も可能である。

【００３３】次に、他の実施形態に係る空気清浄装置付
き空気調和機の機能について説明する。但し、上記実施
例と同一機能の部分については説明を省略する。

【００３４】空気調和運転中は、図６に示すように、フ
ァン４０が作動することより、ダンパ型の開閉弁１５が
作動して開口部１４を閉止する。その結果。室外の空気
は従来と同様に、前面パネル２０の前面グリル２１及び
上面グリル１７からケーシング１０内に流入し、熱交換
器３０を通過した後、背面側の通気通路を上から下に移
動し、ファン４０を経て吐出口１２から室内に吐出され
る。

【００３５】空気調和運転停止時に空気清浄運転を行う
場合は、図７に示すように、ファン４０が停止され、集
塵器５０の放電電極５１と集塵電極５２の間に高電圧が
印加される。ファン４０が停止することより、ダンパ型
の開閉弁１５が元の状態に戻って開口部１４を開放す
る。その結果、集塵器５０の放電電極５１と集塵電極５
２の間の高電圧を印加することに伴って下から上へ生じ
るイオン風のために、吐出口１２から熱交換器３０の背
面側の空気通路に空気が流入し、集塵器５０で清浄化さ
れた後、開口部１４を経てケーシング１０の上面グリル
１７から機外に流出する。従って、空気調和機は空気清
浄機として機能する。

【００３６】また、該開口部１４は、熱交換器３０の背
面側の空気通路の上方にあり、ケーシング１０の上面グ
リル１７を利用することができる位置にある。そのた
め、空気調和運転停止時に空気清浄運転を行う場合の通
気抵抗が特に小さく、この点においても空気清浄機能が
高い。

【００３７】開口部１４については、熱交換器３０の背
面側の空気通路の上方に設けられているが、集塵器５０
より上方であればケーシング１０の背板部１８等に設け
ることも可能である。

【００３８】開口部１４を開閉する開閉弁１５は、構造
を簡素化するためにスプリング１６を用いたダンパ形式
としているが、これに限るものではなく、例えばモータ
で開閉される強制開閉式でもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明に係る空気
清浄装置付き空気調和機による場合には、熱交換器の背
面側に集塵器を設けることにより、空気調和運転中も空
気調和運転停止時に空気清浄運転を行う場合にも、集塵
器の設置に伴う通気抵抗の増大を回避することができる
ので、空気調和運転中にあってはその空気調和機能が向
上し、空気調和運転停止時に空気清浄運転を行う場合に
あってはその空気清浄機能の低下が防止される。また、
集塵器の上方に開口部を設けることにより、空気調和運
転停止時の空気清浄機能をより向上することができる。

【００４０】請求項２に記載の空気清浄装置付き空気調
和機においては、集塵器として集塵電極にヒータを取り
付けたメンテナンスフリー型のものを使用することで、
常に一定した空気清浄機能が維持される。また、同様に
集塵器の設置に伴う通気抵抗の増大を回避することがで
きるので、高い空気調和機能及び空気清浄機能が維持さ
れる。

【００４１】請求項３に記載の空気清浄装置付き空気調
和機による場合には、集塵器がケーシングの背板部の表
面に沿って設けられることにより、集塵器による通気抵
抗の増大が特に効果的に回避されるので、空気調和機能
及び空気清浄機能が更に高まる。

【００４２】請求項４に記載の空気清浄装置付き空気調
和機による場合には、開口部が熱交換器の背面側の空気
通路の上方に設けられることにより、空気清浄運転中の
通気抵抗が減少するので、空気清浄機能が特に高くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す空気清浄装置付き空
気調和機の一部破断斜視図である。

【図２】本発明の他の実施形態を示す空気清浄装置付き
空気調和機の一部破断斜視図である。

【図３】同空気調和機の開口部近傍の構造を示す空気調
和機上部の一部破断斜視図である。

【図４】同空気調和機に使用される集塵器の斜視図であ
る。

【図５】同集塵器の集塵原理を説明するための模式側面
図である。

【図６】空気調和運転中の空気の流れ及び開閉弁の作動
状態を示す空気調和機の模式側面図である。

【図７】空気調和運転停止時に空気調和運転を行う場合
の空気の流れ及び開閉弁の作動状態を示す空気調和機の
模式側面図である。

【符号の説明】

１０ケーシング １１吸引口 １２吐出口 １６ルーバ １７上面グリル １８背板部 ２０前面カバー ２１前面グリル ３０熱交換器 ４０ファン ５０集塵器 ５１放電電極 ５２集塵電極 ５３ヒータ ５４熱遮蔽板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 1/00 B03C 3/02 B03C 3/45 B03C 3/74

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面が吸引口として開口し、その吸引口
   の下方に吐出口が設けられたケーシングと、ケーシング
   の吸引口に臨んでケーシング内に設けられた熱交換器
   と、熱交換器を経由して吸引口から吐出口へ空気を流通
   させるために、吐出口の奥側に設けられたファンと、熱
   交換器の背面側の空気通路に配置され、塵埃等を集塵す
   る電子式の集塵器とを具備しており、熱交換器の背面側
   の空気通路をケーシング外と連通させる開口部を前記集
   塵器より上方に設け、この開口部に空気調和運転中は開
   口部を閉止し空気調和運転停止時に開口部を開放する開
   閉弁を備えるようにしたことを特徴とする空気清浄装置
   付き空気調和機。
2. 【請求項２】 前記集塵器は、その集塵電極をセルフク
   リーニングするためのヒータを装備することを特徴とす
   る請求項１に記載の空気清浄装置付き空気調和機。
3. 【請求項３】 前記集塵器は、ケーシングの背面部の表
   面に沿って設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の空気清浄装置付き空気調和機。
4. 【請求項４】 前記開口部は、熱交換器の背面側の空気
   通路の上方に設けられていることを特徴とする請求項
   １、２または３に記載の空気清浄装置付き空気調和機。