JP3799347B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関し、さらに詳しくは、室内空気を浄化及び換気することが可能な空気調和機に関するものである。

一般に、空気調和機は、冷凍サイクルを用いて室内を冷房する装置であるが、その中には、室内空間を冷却する空気冷却機能と共に、室内空気から粉塵などの汚染物質を除去する空気調和機能を行う空気調和機がある。

このような空気調和機を用いて冷房を行う場合、冷房の効率を高めるために、通常、空気調和機が設置される室内空間を密閉させて使用するが、このように室内空間を密閉させると、人間の呼吸から発生する二酸化炭素などのガスによって室内空気が濁る。

ところが、このように二酸化炭素などのガスが含まれて濁っている空気は、空気調和機が空気清浄機能を行っても、これをさらに清らかにすることができない。従って、このように二酸化炭素などのガスを室内空間から除去するためには、ドアや窓などを開いて周期的に室内を換気させなければならないので、その使用が不便であるという問題点がある。

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、室内空気を浄化し且つ室内を換気させることが可能な空気調和機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る空気調和機は、冷凍サイクルの構成要素を内蔵して室内を冷暖房する空気調和ユニットと、該空気調和ユニットの下方に設けられ、空気中の汚染物質を分離するフィルタ装置を内蔵して室内空気を吸入・浄化した後室内に吐き出す空気清浄運転、及び室内空気を吸入して室外に排出し、室外空気を吸入して室内に吐き出す換気運転を行う空気清浄ユニットと、前記空気調和ユニットと前記空気清浄ユニットとの間を仕切るように形成され、前記空気清浄ユニットから吐出された空気を室内に案内する第１流路とを備えることを特徴とする。

また、前記空気清浄ユニットは、室内空気を吸入し、換気運転の際には吸入された室内空気を室外に案内し、空気清浄運転の際には吸入された室内空気を室内空間に案内する第１流路と、換気運転の際には室外から室外空気を吸入し、空気清浄運転の際には室内から室内空気を吸入して室内空間に吐き出す第２流路とを備えることを特徴とする。

また、前記第１流路と前記第２流路は、互いに交差するようになっており、前記第１流路と前記第２流路との交差部には、前記第１流路に沿って流れる空気と、前記第２流路に沿って流れる空気とが互いに混合されることなく熱交換する伝熱交換装置が備えられていることを特徴とする。

また、前記フィルタ装置は、前記第１流路に設置され、前記第１流路に沿って流動する空気中の汚染物質を前記伝熱交換装置への流入前に分離する第１フィルタ装置と、前記第２流路に設置され、前記第２流路に沿って流動する空気中の汚染物質を前記伝熱交換装置への流入前に分離する第２フィルタ装置とを含むことを特徴とする。

また、前記第１流路には、回転して空気を前記第１流路に沿って流動させる第１清浄ファンが備えられ、前記第２流路には、回転して空気を前記第２流路に沿って流動させる第２清浄ファンが備えられることを特徴とする。

また、前記第１流路は、一側には室内空気を吸入するための第１吸入口が設けられ、他側には空気清浄運転によって吸入された室内空気を室内に吐き出す第１吐出口と、換気運転によって吸入された室内空気を室外に排出する排気口とが設けられていることを特徴とする。

また、前記第１吐出口には空気清浄運転の際に前記第１吐出口を開放する吐出口開閉部材が備えられ、前記排気口には換気運転の際に前記排気口を開放する排気口開閉部材が備えられていることを特徴とする。

また、前記第２流路は、一側には空気清浄運転によって室内空気を吸入するための第２吸入口及び換気運転によって室外空気を吸入するための吸気口が設けられ、他側には吸入された空気を室内に吐き出すための第２吐出口が設けられていることを特徴とする。

また、前記第２吸入口には空気清浄運転の際に前記第２吸入口を開放する吸入口開閉部材が備えられ、前記吸気口には換気運転の際に前記吸気口を開放する吸気口開閉部材が備えられていることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機は、空気調和ユニットによって室内を冷房し且つ空気清浄ユニットによって室内空気の浄化及び換気を行うことを可能にする作用効果がある。

以下、本発明の好適な一実施例を添付図に基づいて詳細に説明する。

本発明に係る空気調和機は、図１及び図２に示すように、外観をなす本体１０の内部に、冷凍サイクルを内蔵して室内を冷房する空気調和ユニット２０と、室内空気から粉塵などの汚染物質を分離する空気清浄ユニット３０とを備えたもので、空気清浄ユニット３０の上方に空気調和ユニット２０が並設され、室内の冷暖房だけでなく室内空気の浄化及び換気を行えるようになっている。

空気調和ユニット２０は、内部には、室内空気との熱交換を行い、室内空気を冷却させる蒸発器２１と、吸入力及び送風力を発生させて室内空気が空気調和ユニット２０の内部を循環した後さらに室内に吐き出されるようにする空調送風ファン２２とを備え、このように室内空気が吸入及び吐出できるようにするため、前面側の下部には、室内空気の吸入のための空調吸入口２３が設けられ、前面側の上部には、蒸発器２１との熱交換を行った空気が吐き出される空調吐出口２４が設けられている。

一方、空気清浄ユニット３０は、内部に空気から粉塵などの汚染物質を分離するフィルタ装置４０ａ、４０ｂを備えたもので、室内空気を吸入して室内空気から粉塵などの汚染物質を分離した後さらに室内空間に排出する空気清浄運転と、室内空気を室外に排出し室外空気を室内に吸入して室内空気を換気させる換気運転とを行うことができる。

このような空気清浄ユニット３０は、内部に、空気清浄運転又は換気運転によって室内空気を吸入して室内或いは室外に排出させる第１流路５０と、空気清浄運転又は換気運転によって室内からの室内空気又は室外からの室外空気を吸入してフィルタ装置４０ａ、４０ｂを通過した後室内に排出させる第２流路６０とが備えられている。

このような第１流路５０は、一側には室内空気を吸入するための第１吸入口５１が設けられ、他側には空気清浄運転の際に第１吸入口５１から吸入されて浄化された室内空気をさらに室内空間に吐き出すための第１吐出口５２と、換気運転の際に第１吸入口５１から吸入された室内空気を室外に排出するための排気口５３とが設けられている。

この際、第１吐出口５２には、空気清浄運転の際に第１吐出口５２を開放し、浄化された室内空気を第１吐出口５２から吐き出させる吐出口開閉部材５４が備えられ、排気口５３には、換気運転の際に排気口５３を開放し、室内空気を排気口５３から吐き出させる排気口開閉部材５５が備えられ、吐出口開閉部材５４と排気口開閉部材５５を動作させて第１吐出口５２及び排気口５３のいずれか一つを開放させることにより、空気清浄運転と換気運転を切り替えることができる。

一方、第２流路６０は、一側には空気清浄運転の際に室内空気を吸入するための第２吸入口６１と換気運転の際に室外空気を吸入するための吸気口６２が設けられ、他側には吸入された室内空気又は室外空気を室内に吐き出すための第２吐出口６３が設けられている。

この際、第２吸入口６１には、空気清浄運転の際に第２吸入口６１を開放して室内空気を吸入させるための吸入口開閉部材６４が備えられ、吸気口６２には、換気運転の際に吸気口６２を開放して室外空気を吸入させる吸気口開閉部材６５が備えられ、吸入口開閉部材６４と吸気口開閉部材６５を動作させて第２吸入口６１及び吸気口６２のいずれかを開放させることにより、空気清浄運転と換気運転を切り替えることができる。

本実施例において、空気清浄ユニット３０の前面には第１吐出口５２、第２吐出口６３、第１吸入口５１が上方から順次設けられ、その後面には排気口５３と吸気口６２が上下に並設されており、空気清浄ユニット３０の両側には第２吸入口６１がそれぞれ設けられている。

また、本発明に係る空気調和機は、空気清浄ユニット３０に設けられた第１流路５０と第２流路６０が互いに交差するようになっており、第１流路５０と第２流路６０とが交差する交差地点には、第１流路５０に沿って流動する空気と第２流路６０に沿って流動する空気とを互いに熱交換させる伝熱交換装置７０が備えられる。

伝熱交換装置７０は、換気運転の際に室外に排出される室内空気と室内に吸入される室外空気とが互いに混合されることなく熱交換が行われるようにするもので、室内温度と室内に吐き出される室外空気の温度との差を減らすことを可能にする装置である。

また、第１流路５０及び第２流路６０の内部には、室内空気或いは室外空気を第１流路５０と第２流路６０に沿って流動させる送風装置８０、及び第１流路５０と第２流路６０に沿って流動する空気から粉塵などの汚染物質を分離するフィルタ装置４０ａ、４０ｂが備えられている。

送風装置８０は、第１流路５０上に設置され、吸入された室内空気が第１流路５０に沿って流動して室内又は室外に吐き出されるようにする第１清浄ファン８１と、第２流路６０上に設置され、浄化された室内空気又は室外から吸入された室内空気のいずれか一つが第２流路６０に沿って流動して室内に吐き出されるようにする第２清浄ファン８２とを含むものである。本実施例において、このような第１清浄ファン８１と第２清浄ファン８２は一つの駆動モータ８３の両側に設置され、一つの駆動モータ８３から回転力を受けて回転する。

フィルタ装置４０ａ、４０ｂは、第１流路５０に設置され、第１流路５０に沿って流動する室内空気から汚染物質を分離する第１フィルタ装置４０ａと、第２流路６０に設置され、第２流路６０に沿って流動する室内空気又は室外空気から汚染物質を分離する第２フィルタ装置４０ｂとを含んでなるもので、本実施例において、第１フィルタ装置４０ａ及び第２フィルタ装置４０ｂは、室内空気及び室外空気中の汚染物質が伝熱交換装置７０の内側に流入する前に分離できるように各流路５０、６０の伝熱交換装置７０の吸入側にそれぞれ配置されている。

本実施例において、空気調和機は室内を冷房する空気調和機を例として説明したが、これに限定されず、暖房を行う空気調和機、或いは冷・暖房を行うことが可能な空気調和機に適用することもできる。

次に、このように構成された本発明に係る空気調和機の動作及び作用効果を説明する。

まず、本発明に係る空気調和機が空気清浄運転を行うようにすると、図１に示すように、第１吐出口５２と第２吸入口６１は開放され、排気口５３と吸気口６２は排気口開閉部材５５と吸気口開閉部材６５によってそれぞれ閉鎖される。

このような状態で駆動モータ８３に電源が印加され、第１清浄ファン８１及び第２清浄ファン８２が回転して吸入力及び送風力を発生させると、第１清浄ファン８１から発生した吸入力により、室内空気は第１吸入口５１から吸入された後、第１流路５０に沿って流動して第１吐出口５２に吐き出される。この際、第１流路５０上には第１フィルタ装置４０ａが配置されているので、吸入された室内空気は、第１流路５０を通過する過程で、内部に含まれた汚染物質が分離されて浄化される。

一方、第２清浄ファン８２から発生した吸入力により、室内空気は第２吸入口６１から吸入されて第２流路６０に沿って流動し、開放してある第２吐出口６３へ吐き出される。この際、第２流路６０上には第２フィルタ装置４０ｂが配置されているので、吸入された室内空気は、第２流路６０を通過する過程で、内部に含まれた汚染物質が分離されて浄化される。

次に、本発明に係る空気調和機が換気運転を行うようにすると、図２に示すように、吸気口６２と排気口５３は開放され、第１吐出口５２と第２吸入口６１は吐出口開閉部材５４と吸入口開閉部材６４によってそれぞれ閉鎖される。

このような状態で駆動モータ８３に電源が印加され、第１清浄ファン８１及び第２清浄ファン８２が回転して吸入力及び送風力を発生させると、第１清浄ファン８１から発生した吸入力により、室内空気は第１吸入口５１から吸入されて第１流路５０に沿って流動し、開放してある排気口５３から室外へ吐き出される。

一方、第２清浄ファン８２から発生した吸入力により、室外空気は開放されている吸気口６２から吸入されて第２流路６０に沿って流動して第２吐出口６３へ吐き出される。

従って、室内空気は室外に排出され室外空気は室内に吸入されることにより、換気がなされる。

また、このように換気動作が行われる過程で、第１流路５０に沿って流動する室内空気と、第２流路６０に沿って流動する室外空気とが伝熱交換装置７０で互いに混合されることなく熱交換することにより、室内温度と室内に吐き出される室外空気の温度との差は減少する。

本発明に係る空気調和機の空気清浄運転状態を示す断面図である。 図１に示した空気調和機の換気運転状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 本体
２０ 空気調和ユニット
３０ 空気清浄ユニット
２１ 蒸発器
２２ 空調送風ファン
２３ 空調吸入口
２４ 空調吐出口
４０ａ、４０ｂ 第１及び第２フィルタ装置
５０ 第１流路
５１ 第１吸入口
５２ 第１吐出口
５３ 排気口
５５ 排気口開閉部材
６０ 第２流路
６１ 第２吸入口
６２ 吸気口
６３ 第２吐出口
６４ 吸入口開閉部材
６５ 吸気口開閉部材
７０ 伝熱交換装置
８０ 送風装置
８１ 第１清浄ファン
８２ 第２清浄ファン
８３ 駆動モータ

Claims (4)

1. 冷凍サイクルの構成要素を内蔵して室内を冷暖房する空気調和ユニットと、
   該空気調和ユニットの下方に設けられ、空気中の汚染物質を分離するフィルタ装置を内蔵して室内空気を吸入・浄化した後室内に吐き出す空気清浄運転、及び室内空気を吸入して室外に排出し、室外空気を吸入して室内に吐き出す換気運転を行う空気清浄ユニットと、
   室内空気を吸入し、換気運転の際には吸入された室内空気を室外に案内し、空気清浄運転の際には吸入された室内空気を室内空間に案内するように前記空気調和ユニットと前記空気清浄ユニットとの間を仕切る第１流路と、
   換気運転の際には室外から室外空気を吸入し、空気清浄運転の際には室内から室内空気を吸入して室内空間に吐き出す第２流路と、
   前記第１流路の一側に設けられ、室内空気を吸入するための第１吸入口と、
   前記第１流路の他側に設けられ、空気清浄運転によって吸入された室内空気を室内に吐き出す第１吐出口と、
   前記第１流路に設けられ、換気運転によって吸入された室内空気を室外に排出する排気口と、
   空気清浄運転の際に前記第１吐出口を開放する吐出口開閉部材と、
   換気運転の際に前記排気口を開放する排気口開閉部材と、
   前記第２流路の一側に設けられ、空気清浄運転によって室内空気を吸入するための第２吸入口と、
   換気運転によって室外空気を吸入するための吸気口と、
   前記第２流路の他側に設けられ、吸入された空気を室内に吐き出すための第２吐出口と、
   空気清浄運転の際に前記第２吸入口を開放する吸入口開閉部材と、
   換気運転の際に前記吸気口を開放する吸気口開閉部材と、
   が備えられていることを特徴とする空気調和機。
2. 前記第１流路と前記第２流路は互いに交差するようになっており、
   前記第１流路と前記第２流路との交差部には、前記第１流路に沿って流れる空気と、前記第２流路に沿って流れる空気とが互いに混合されることなく熱交換する伝熱交換装置が備えられていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記フィルタ装置は、前記第１流路に設置され、前記第１流路に沿って流動する空気中の汚染物質を前記伝熱交換装置への流入前に分離する第１フィルタ装置と、
   前記第２流路に設置され、前記第２流路に沿って流動する空気中の汚染物質を前記伝熱交換装置への流入前に分離する第２フィルタ装置とを含むことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 前記第１流路には、回転して空気を前記第１流路に沿って流動させる第１清浄ファンが備えられ、前記第２流路には、回転して空気を前記第２流路に沿って流動させる第２清浄ファンが備えられることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。

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