JP3792095B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機に係り、特に、冷房運転若しくは除湿運転を行った後の空気調和機の本体内の湿度を低下させる機能を備える空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気調和機の冷房運転若しくは除湿運転を行った後は、室内熱交換器の表面に結露水が発生し、空気調和機本体の内部が高湿度状態になる。このような環境下ではカビや細菌が繁殖しやすい状況を引き起こし、このカビ等の繁殖により、次に空気調和機を運転したとき、人体に有害なカビや細菌の室内への飛散し、それに伴う悪臭の発生によって健康や快適性の面で芳しくない事態を招く恐れがある。
【0003】
このような問題に鑑み、例えば、特開平4−270844号公報には、冷房若しくは除湿運転を行った後におけるカビ等が繁殖しやすい環境を解消し、若しくは緩和するために、冷房運転若しくは除湿運転を行った後に、自動的に送風若しくは暖房運転を所定時間、若しくは空気調和機本体の内部の湿度が基準値以下になるまで行って、空気調和機本体の内部を乾燥させ、カビ等の成長を抑制するようにした空気調和機が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、空気調和機本体の内部に生じた水分を強制的に室内に戻してしまうこととなり、かえってユーザの快適性が阻害されるという問題があった。
【0005】
そこで、特開平11−223376号公報には、ユーザが任意で冷房・除湿運転後の乾燥運転のON/OFF制御できるスイッチを設けた空気調和機が開示されている。これによると、ユーザが必要に応じて乾燥運転を行うか否かの決定ができるため、度重なる乾燥運転に伴う水分の放出による室内の湿度の上昇が抑えられる。
【0006】
しかしながら、このような乾燥運転では、ある程度のカビ等の成長抑制効果は期待できるが、乾燥運転をあえて行わない場合は、空気調和機本体の内部に水分が残存してしまうこととなり、カビ等の発生を完全に防止することは困難であった。従って、発生したカビ等のまき散らしや悪臭によってユーザに不快感を与えてしまうという課題があった。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザの快適性を損なうことなく、本体内に生じた水滴を積極的に排除してカビや細菌の発生や繁殖を防止できる空気調和機を提供することを目的とする。また、本発明は、本体内の乾燥運転を行っているときは、これをユーザに知らせることにより、ユーザが誤動作と誤認する恐れのないユーザフレンドリーな空気調和機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による空気調和機は、室内に空気を送風する室内ファンと、前記室内ファンの風向を変更するルーバと、室内の空気を換気するための換気装置とを備え、
冷房運転若しくは除湿運転を行った後、空気調和機の室内ユニット内の水分を除去するため、前記ルーバによって前記室内ファンの風向を上方に向けて前記室内ファンのみにて送風するとともに、前記換気装置を稼働して室内の空気を排気する乾燥運転モードに切り換えて運転させるようにしたことを特徴とする。
【0011】
これによると、空気調和機の冷房運転若しくは除湿運転が終了すると同時に、乾燥運転モードに移行し、室内の水分を換気装置で排除しながら、送風ファンの送風によって室内ユニット内が乾燥される。
【0012】
また、前記除湿装置を空気調和機の室外ユニット内に配設することもできる。この場合は、室内ユニットの小型化が図られる。
【0013】
更に、前記室内ファンの風向を変更するルーバを備え、上記乾燥運転モードが選択されている間は、前記ルーバによって前記室内ファンの風向を上方に向けるようにした。これによると、送風ファンによる送風は上方に向かう流れを作り、室内ユニットの周辺で空気流のショートサーキットが生じる。
【0014】
尚、前記除湿装置に、室内の空気を室外へ排気する換気機能を持たせることもできる。これによると、除湿装置が換気装置を兼ねるため、コスト削減が図れるとともに、湿度等の室内環境に応じて除湿又は換気のいずれか都合のよい方を選択して空気調和機の乾燥運転を行える。
【0015】
更に、前記室内ユニットに前記乾燥運転モードが実行されていることを表示する表示手段を設けることもできる。これによると、乾燥運転中は、その旨が表示手段に表示されるため、誤動作や故障とユーザが誤認するのを防止できる。
【0016】
更に、リモコンに前記乾燥運転モードが実行されていることを表示させるようにすることにより、乾燥運転中は、手元のリモコンにその旨が表示されるため、誤動作や故障とユーザが誤認するのをより効果的に防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る空気調和機の室内ユニットの一部を破砕して示す斜視図である。図1に示すように、室内ユニット本体1の前面には、空気の吸込口3を有し裏側に集塵フィルタ(図示せず)が着脱可能に装着される前面パネル2が取り付けられている。本体1下方に開口形成された空気の吹出口4には、室内ファン(図示せず)の風向を可変するルーバ5が回動可能に設けられている。
【0018】
本体1の内部には、多数のフィンを有する室内熱交換器6が配されている。7は、液晶や発光ダイオード(LED)からなる表示パネルである。8は、リモコンとの送受信を行う送受信部である。9は空気調和機の制御回路を含む電装部品である。10は除湿装置であり、室内熱交換器6等を含む冷凍サイクル装置とは独立した装置として本体1内に配設されている。
【0019】
図2は、除湿装置の概略構成図である。除湿装置10は、図2に示すように、空気の吸込口11及び吹出口12と、ゼオライト等からなる吸湿材を表面に施した略円筒形の吸湿ロータ13と、該吸湿ロータ13の下流側で分岐する第1排気経路14及び第2排気経路15と、吸い込んだ空気を前記吸湿ロータ13を通過させた後に前記第1排気経路14を経由して吹出口12から室内に送風する吸湿ファン16と、前記第2排気経路内15に設けられ前記吸湿ロータ13を通過する空気を加熱するヒータ17と、該ヒータ17により加熱された空気を前記吸湿ロータ13を通過させることにより前記吸湿ロータ13から水分を脱離させるとともに湿った空気を前記第2排気経路15を経由して室外に排気する再生ファン18とから構成される。尚、吸湿ロータ13は、通過する空気との接触面積をかせぐため、例えばハニカム状に形成されている。
【0020】
以上の構成を有する空気調和機の乾燥運転について、図1及び図2を参照して説明する。電源を投入して空気調和機の冷房運転若しくは除湿運転を開始すると、室内ファンの起風によって吸込口3から室内の空気が吸い込まれ、室内熱交換器6で熱交換(冷却)された後、吹出口4から室内に送風される。このとき、冷媒の気化熱により室内熱交換器6は冷却されているため、室内の空気に含まれる水分が結露して室内熱交換器6の表面に水滴が付着してしまう。多量に発生すれば、水滴は自重で流下して、室内熱交換器6の下方に設けられた水受け皿(図示せず)に回収され、ドレンホース(図示せず)を通って室外へ排出される。しかしながら、完全には除去されず、室内熱交換機6のフィン、水受け皿の内壁等に水滴が少なからず残る。
【0021】
これが、本体1内におけるカビや細菌の発生や繁殖の原因と考えられている。従って、カビ等の発生を防止するためには、この水滴を蒸発させて室内熱交換器6を含む本体1内を充分に乾燥する必要がある。そこで、上記冷房運転若しくは除湿運転の終了後、コンプレッサ(図示せず)を停止して室内熱交換器6における熱の授受がない状態で、室内ファンの送風量を微風にして送風する。このとき、ルーバ5を上向きに調節して風向を上方に向ける。これにより、空気の流れのショートサーキットが生じるため、室内への水分の放出量が抑えられ、湿度の上昇を防止できる。従って、冷房運転若しくは除湿運転により除湿された室内の快適性を損なう恐れがない。
【0022】
同時に、図2に示すように、除湿装置10の吸湿ロータ回転用モータ13a、吸湿ファンモータ16a、ヒータ17及び再生ファンモータ18aに通電して除湿装置10を除湿モードで運転する。すると、吸湿ファン16により室内の空気A1が吸込口11から取り込まれて吸湿ロータ13を通過し、この際、空気中の水分が吸湿ロータ13に吸着される。吸湿ロータ13を通過した後の乾燥した空気A2は第1排気経路14を経由して吹出口12から室内に送風される。吸湿ロータ13の水分を吸着した部分は、吸湿ロータ13の回転により第2排気経路15側に移動する。
【0023】
更に、再生ファン18によっても一部の室内空気A3が取り込まれ、同様に吸湿ロータ13を通過して乾燥した空気A4として、第2排気経路15内に流入する。この空気A4はヒータ17により加熱されて高温となり、再び吸湿ロータ13を後方から通過する際に、吸湿ロータ13に吸着された水分を脱離して水分を多く含む高湿の空気A5として第2排気経路15を通って室外に放出される。水分を除かれて再生した吸湿ロータ13は第1排気経路14側に回転して再び吸湿能力を発揮する。
【0024】
本体1の吹出口4から吹き出される空気は、上述したようにショートサーキットを形成しているため、効率よく除湿装置10の吸込口11から吸い込まれ、水分を除去された後、乾燥した空気として吹出口12から吹き出される。これにより、本体1の周辺雰囲気の乾燥が促進される。従って、この乾燥した空気が室内ファンによって吸込口3から吸い込まれるため、室内熱交換器6を含む本体1内の乾燥時間の短縮が図られる。また、1カ所の吸湿ロータ13に水分を回収した後、脱離させて室外に排出する構成であるため、室内の水分を効率よく除去できる。よって、本体1内におけるカビの発生や繁殖を長期間継続して抑えることができる。
【0025】
ここで、本実施形態に関連の深い実験によって得られた結果を示す。約25m3の部屋に空気調和機を設置し、温度35℃、相対湿度50%の条件で約3時間冷房運転(設定温度27℃)を行い、温度27℃で相対湿度60%になり安定状態になった時点で運転を終了し、上記乾燥運転を開始したところ、約5分運転を行えば、室内熱交換器6の表面に結露した水滴の大部分が蒸発した。乾燥運転時間を10分に延長したところ、完全にこの水滴を除去できた。しかも、このときの室内の相対湿度はほとんど上昇していなかった。更に万全を期すなら、30分程度乾燥運転するのが望ましい。
【0026】
勿論、時間で区切らず、本体1に湿度センサを設け、該本体1内が一定の湿度以下になるまで乾燥運転をさせるようにしてもよい。ただし、この場合は室内の湿度の影響を受けやすいため、正確に本体1内の湿度を検知するのが難しい。特に、中途半端に冷房運転若しくは除湿運転を停止した場合、我々の実験では部屋の相対湿度が80%以上の状態で、この乾燥運転の終了を湿度センサによって判断させることはできなかった。従って、乾燥運転終了のタイミングの判断の制御を簡便にするなら、上述したように時間で区切った方が望ましい。
【0027】
比較例として、上記と同様の実験条件で、除湿装置10を稼働せず、室内ファンの送風のみにて本体1内の乾燥を試みたところ、10分後、部屋の相対湿度は72%にまで上昇した。これは、室内熱交換器6を含む本体1内に生じた水滴を送風によって室内に戻していることを意味し、かえって室内の快適性が阻害される結果となった。従って、本実施形態のように除湿装置10を併用して送風と共に除湿して本体1内を乾燥させる方法は、ユーザの快適性を損なわないという面でも有効であることが裏付けられた。
【0028】
また、このような乾燥運転を行っている間は、表示パネル7にその旨を表示させるようにする。例えば、表示パネル7が液晶である場合は、「乾燥運転中」と表示させる。これにより、乾燥運転中であることをユーザに知らせることができるとともに、冷房運転若しくは除湿運転を終了したにもかかわらず、空気調和機が運転を続けていることに対して誤動作と勘違いすることがないため、ユーザにも親切な乾燥運転を実現できる。
【0029】
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、除湿装置の運転方法に特徴を有するものであり、それ以外の空気調和機の構成については、図1及び図2に示す上記第1の実施形態に準ずるので説明を省略する。
【0030】
本実施形態による空気調和機の乾燥運転について図1及び図3を参照して説明する。冷房運転若しくは除湿運転の終了後、コンプレッサ(図示せず)を停止して室内熱交換器6における熱の授受がない状態で、室内ファン(図示せず)の送風量を微風にして送風する。このとき、ルーバ5を上向きに調節して風向を上方に向ける。これにより、空気の流れのショートサーキットが生じるため、室内への水分の放出量が抑えられ、湿度の上昇を防止できる。従って、冷房運転若しくは除湿運転により除湿された室内の快適性を損なう恐れがない。
【0031】
同時に、図3に示すように、除湿装置10の再生ファンモータ18aに通電して除湿装置10を換気モードで運転する。すると、再生ファン18により室内の空気A1’が吸込口11から取り込まれてA2’のように吸湿ロータ13を通過した後、第2排気経路15から室外に排気される(A3’)。
【0032】
本体1の吹出口4から吹き出される空気は、上述したようにショートサーキットを形成しているため、効率よく除湿装置10の吸込口11から吸い込まれて室外に排気される。これにより、本体1の周辺雰囲気の乾燥が促進される。従って、この乾燥した空気が室内ファンによって吸込口3から吸い込まれるため、室内熱交換器6を含む本体1内の乾燥時間の短縮が図られる。よって、本体1内におけるカビの発生や繁殖を長期間継続して抑えることができるとともに、乾燥運転中の室内の湿度の上昇を抑えてユーザの快適性が阻害されるのを防止できる。
【0033】
また、このような乾燥運転を行っている間は、表示パネル7にその旨を表示させるようにする。例えば、表示パネル7が液晶である場合は、「乾燥運転中」と表示させる。これにより、乾燥運転中であることをユーザに知らせることができるとともに、冷房運転若しくは除湿運転を終了したにもかかわらず、空気調和機が運転を続けていることに対して誤動作と勘違いすることがないため、ユーザにも親切な乾燥運転を実現できる。
【0034】
尚、本実施形態の他の例として、除湿装置10に代えて、図4に示すように、室外に連通する吸込口19を本体1に設け、室内ファンの送風による乾燥運転を行う際には、排気経路に別途配設した排気用ファン(図示せず)によって室内の空気を吸込口19から吸い込んで室外に強制排気するようにしてもよい。この場合は、簡単な構成で室内の水分を積極的に排除できる。
【0035】
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。図5は、本実施形態に係る空気調和機の一部破砕斜視図である。本実施形態に特徴的な構成は、図5に示すように、除湿装置21を室外ユニット本体20内に設けたことである。そして、一端が除湿装置21の吸込口22に連通する空気搬送用パイプ23の他端を室内ユニット本体1の背面から室内ユニット本体1内に接続している。尚、当然のことながらこの空気搬送用パイプ23は、冷凍サイクルの冷媒管やドレンホースとは別物である。また、除湿装置21の構成や動作原理については、上記第1の実施形態と同様であるので、ここでは詳述しない(図2参照)。
【0036】
本実施形態による空気調和機の乾燥運転について図5を参照して説明する。
冷房運転若しくは除湿運転の終了後、コンプレッサ(図示せず)を停止して室内熱交換器6における熱の授受がない状態で、室内ファン(図示せず)の送風量を微風にして送風する。このとき、ルーバ5を上向きに調節して風向を上方に向ける。これにより、空気の流れのショートサーキットが生じるため、室内への水分の放出量が抑えられ、湿度の上昇を防止できる。従って、冷房運転若しくは除湿運転により除湿された室内の快適性を損なう恐れがない。
【0037】
同時に、除湿装置21を駆動して得られた乾燥空気を空気搬送用パイプ23を経由して室内ファンの後方に誘導する。そして、室内ファンの送風と共に乾燥空気を室内に吹出口4から吹き出させて、室内熱交換器6を含む室内ユニット本体1内を乾燥させる。乾燥運転中に室内に送風される空気は、室内熱交換器6等に結露した水滴を蒸発させているため、水分を多く含んでいるが、乾燥空気を室外から送り込んでいるので希釈され、送風のみの場合に比し、絶対湿度の低い状態で吹出口4から吹き出される。よって、本体1内におけるカビの発生や繁殖を長期間継続して抑えることができるとともに、乾燥運転中の室内の湿度の上昇を抑えてユーザの快適性が阻害されるのを防止できる。事実、この空気調和機を用いて上記第1の実施形態と同様の実験を行ったところ、同様の結果が得られた。
【0038】
また、このような乾燥運転を行っている間は、表示パネル7にその旨を表示させるようにする。例えば、表示パネル7が液晶である場合は、「乾燥運転中」と表示させる。これにより、乾燥運転中であることをユーザに知らせることができるとともに、冷房運転若しくは除湿運転を終了したにもかかわらず、空気調和機が運転を続けていることに対して誤動作と勘違いすることがないため、ユーザにも親切な乾燥運転を実現できる。
【0039】
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施形態について図6を参照して説明する。図6は、本実施形態に係る空気調和機の一部破砕斜視図である。本実施形態による空気調和機の構成やその乾燥運転方法については、上記第1の実施形態と同様であるがので説明を省略する。
【0040】
冷房運転若しくは除湿運転の終了が電装部品9の制御回路によって検知されると、自動的に乾燥運転に切り替わるが、表示パネル7にその状態を表示させるだけでは、ユーザにわかりにくい場合がある。そこで、冷房運転若しくは除湿運転を終了したことを制御回路が検知すると同時に、送受信部8から乾燥運転に入ったことを信号でリモコン24に送信させるようにする。信号を受信したリモコン24は、液晶等からなる表示部に、例えば、「乾燥運転中」と表示する。そして、乾燥運転の終了を制御回路が検知すると同時に、リモコン24の表示を消す。
【0041】
これによると、手元のリモコン24に乾燥運転中であることが表示されるので、室内機ユニット本体1から離れた場所にいる人、或いは目の悪い人でも容易に確認でき、故障や誤動作と誤認する恐れが一層なくなる。尚、上記第2及び第3の実施形態の場合も、このようなリモコンへの表示をさせることによって同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、空気調和機の冷房運転若しくは除湿運転の終了後、室内ファンのみにて送風するとともに、冷凍サイクルとは独立した除湿装置を稼働して乾燥空気を送風する乾燥運転モードに切り換えて運転させるようにしたことにより、室内熱交換器を含む空気調和機の室内ユニット内に結露した水滴が速やかに除去され、長期間にわたって継続してカビの発生や繁殖を防止できるとともに、乾燥運転中の室内の湿度の上昇を抑えられ、ユーザの快適性が阻害されるのを防止できる。
【0043】
一方、前記除湿装置の代わりに室内の空気を強制排気する換気装置とすることによっても、室内の水分が積極的に排除されるので、室内熱交換器を含む空気調和機の室内ユニット内に結露した水滴が速やかに除去され、長期間にわたって継続してカビの発生や繁殖を防止できるとともに、乾燥運転中の室内の湿度の上昇を抑えられ、ユーザの快適性が阻害されるのを防止できる。
【0044】
また、乾燥運転中の室内ファンによる送風の風向をルーバによって上方に向けることにより、空気の流れにショートサーキットが生じ、室内への水分の放出量を減らせる。よって、乾燥運転中の室内の湿度の上昇を抑えられ、ユーザの快適性が阻害されるのをより効果的に防止できる。
【0045】
そして、室内ユニットに前記乾燥運転モードが選択されていることを表示する表示手段を設けたことにより、ユーザが故障や誤動作と勘違いする恐れがなく、ユーザにも親切な乾燥運転を実現できる。
【0046】
更に、リモコンに前記乾燥運転モードが選択されていることを表示させるようにしたことにより、室内機ユニットから離れた場所にいる人、或いは目の悪い人でも容易に認識でき、故障や誤動作と誤認する恐れが一層なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る空気調和機の室内ユニットの一部破砕斜視図である。
【図2】 その空気調和機に搭載される除湿装置の概略構成図である。
【図3】 本発明の第2の実施形態に係る空気調和機に搭載される除湿装置の概略構成図である。
【図4】 その空気調和機の室内ユニットの他の例の一部破砕斜視図である。
【図5】 本発明の第3の実施形態に係る空気調和機の一部破砕斜視図である。
【図6】 本発明の第4の実施形態に係る空気調和機の室内ユニットの一部破砕斜視図である。
【符号の説明】
1 (空気調和機)室内ユニット本体
2 前面パネル
3,11,19,22 吸込口
4,12 吹出口
5 ルーバ
6 室内熱交換器
7 表示パネル
8 送受信部
9 電装部品
10,21 除湿装置
13 吸湿ロータ
16 吸湿ファン
17 ヒータ
18 再生ファン
20 (空気調和機)室外ユニット本体
23 空気搬送用パイプ
24 リモコン
Claims (3)
- 室内に空気を送風する室内ファンと、前記室内ファンの風向を変更するルーバと、室内の空気を換気するための換気装置とを備え、
冷房運転若しくは除湿運転を行った後、空気調和機の室内ユニット内の水分を除去するため、前記ルーバによって前記室内ファンの風向を上方に向けて前記室内ファンのみにて送風するとともに、前記換気装置を稼働して室内の空気を排気する乾燥運転モードに切り換えて運転させるようにしたことを特徴とする空気調和機。 - 更に、前記室内ユニットに前記乾燥運転モードが実行されていることを表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 更に、リモコンに前記乾燥運転モードが実行されていることを表示させるようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
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