JP3843653B2

JP3843653B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3843653B2
Application number: JP24303599A
Authority: JP
Inventors: 崇松本; 孝充青木; 秀哲石岡; 克也綾部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001065969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は空気調和機に係り、特に、使用者が室内の空気清浄に求めているたばこの煙、ほこりや花粉、ダニの死骸等の人体に影響を与えるアレルゲン物質を分別検出可能なセンサを搭載した空気調和関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は例えば特開平１−２５４２２５号公報には、空気清浄機能部に送風する送風機とは別に室内空気の汚染度測定用に新たに室内空気を常時吸入する小型送風機を備え、従来手動によるＯＮ／ＯＦＦスイッチでのみ操作されていた空気清浄装置に、室内空気の汚染度を判定するセンサを設け、自動運転モードを選択すると、前記センサで検出した室内空気の汚染度に応じて、ガス成分の濃度を検出するセンサ出力から送風機制御をおこなう技術が開示されている。
【０００３】
また、実公平８−４０９２号公報には、室内の汚れ度合いを粒子成分から検出する散乱式煙センサとガス成分から検出するガスセンサとの二つのセンサを備えることにより空気清浄器の運転制御を行う技術が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和機のほこり、アレルゲン物質を検出する散乱光煙センサは、センサ検出回路にてサンプリングホールド回路または、ピークホールド回路を用いることにより赤外線ＬＥＤの固定周期駆動パルス発光に対する検出物質の散乱光出力値をホールドし検出を行っており、大きな粒径のほこりは、センサの通風穴を通過する際に、落下しやすく、センサ内に堆積する。そのために、ケース部の散乱が増加し、空気の汚れ以上にセンサの出力が大きくなり検知が正常に行えなくなる。また、通風穴より大きなほこりが通過しようとすると通風穴に塞がり、検知対象レベルの粒径のほこりが通らなくなり空気の汚れが検知できないといった問題があった。
【０００５】
更に、センサ検出回路にてピークホールド回路を用いる場合、散乱光出力値をホールドし検出を行うために赤外線ＬＥＤパルス発光毎に大小個々の粒径に対するほこりの散乱光を検出することは出来ない。つまり大きな粒径のほこりによる大きな散乱光出力値をホールドし検出した直後は、ホールド回路の時定数の関係から中径及び小径のほこりの散乱光出力値は大きな粒径の散乱光出力値に埋もれてしまい粒子径ごとの検出は出来ないという問題もある。
【０００６】
また、上記特開平１−２５４２２５号公報に示される室内空気の汚れ具合をガス成分から検出を行うセンサにおいては、たばこから発生する僅かなガス成分を検出することが可能であるが、ガスセンサの抵抗値の変位から検出を行う原理上、室内の周囲温度勾配ならびに湿度等の環境条件により大きく影響を受けることになる。例えば室内にて化粧品のスプレー等を使用した場合、これに含まれるガス成分にも反応してしまい、室内空気がきれいな状態においても汚いと誤検出してしまう恐れがある。また、ほこりやダニの死骸等のアレルゲン物質による室内の汚れ検出は上記ガスセンサにおいては検出できないという問題がある。
【０００７】
更に、上記従来のガスセンサ及び散乱光煙センサを長時間使用した時に問題となるセンサの出力劣化に対して検出補正機能がないために、センサの劣化により室内空気の汚れ検出が正確に行えなくなるという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気調和機は、空気調和機の吸込みグリルと吹出し口とを連通する風路を設け、この風路中に送風機、熱交換器およびエアフィルタを順次配置し、前記エアフィルタと吸込みグリルとの間に光を照射する照射部と散乱光の大きさを検知する光検知部から成り、検知された汚れ粒子がたばこ煙等の小粒子かほこり等の比較的大きい大粒子かを分別認識するための検知信号を出力するほこりセンサを配置し、前記大粒子のみを検出した場合には送風機調整手段により前記送風機の風量を変化させ、一方、前記小粒子を検出した場合または小粒子と大粒子の両方を検出した場合には送風機調整手段により風量を変化させるとともに電気集塵器通電調整手段により電気集塵機能を変化させるものである。
【０００９】
また、この発明の空気調和機は、たばこ煙の汚れ粒子に応じた表示とほこりの汚れ粒子に応じた表示を各々個別に行うものである。
【００１０】
また、この発明の空気調和機は、空気調和機のワイヤレスリモコンに使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キーを設けたものである。
【００１１】
また、この発明の空気調和機は、空気調和機本体に使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キーを設けたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による空気調和機を壁面天井付近に据付けた状態を示す斜視図、図２は空気調和機本体の断面図である。図において、１は空気調和機本体で、室内壁２の天井２ａ付近に据付けられていいる。３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。９はほこりセンサである。
【００２１】
次に、動作を説明する。実施の形態１においては、ほこりセンサ９を搭載して検知を行う。そして、たばこの煙り等の物質は、その特性上、室内の上方に立ち上る習性がある。このため、従来の空気清浄器のように床置き設置型の機器では、その機器を故意に上方に設置する必要がある。送風機６の回転により空気調和機本体１の吸込みグリル３から室内の天井２ａ付近に浮遊するたばこの煙り等を含んだ室内空気を吸込み、吹出し口４より再度室内に吹出す、この際、ほこりセンサ９がたばこの煙り等を検知する。壁掛け式の空気調和機は、このように、通常天井近くの高い位置に設置されるため、この空気調和機本体にほこりセンサを搭載することで、故意に機器を上方に設置することなく、たばこの煙り等の物質を検知することが可能である。
【００２２】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による空気調和機を示す断面図、図４はほこりセンサのブロック図である。図において、１は空気調和機本体、３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。９はたばこ煙やほこり等の汚れ粒子９ａを吸引する吸引部９ｂと、この汚れ粒子９ａに光りを照射する照射部９ｃと、照射された汚れ粒子９ａから生じる散乱光の大きさを検知する光り検知部９ｄから成るほこりセンサで、前記エアフィルタ８の下端で、かつ前記熱交換器７の前面に配置してある。１０はこのほこりセンサの前面に設けたセンサ用除塵フィルタである。
【００２３】
次に、動作を説明する。実施の形態２においては、送風機６の回転により空気調和機本体１の吸込みグリル３から室内の天井２ａ付近に浮遊するたばこの煙り等の汚れ粒子を含んだ室内空気を吸込み、吹出し口４より再度室内に吹出す。この時、空気調和機１の吸込みグリル３と熱交換器７の間に配置したほこりセンサ９前面に設けたセンサ用の除塵フィルタ１０を室内空気が通過し、これにより、ほこりセンサ９検知対象以上の大粒粒径の汚れ粒子は除塵される。それ以下の粒径の汚れ粒子は、ほこりセンサ９内に吸引され、散乱光の大きさを検知し出力される。
【００２４】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による空気調和機を示す断面図である。図において、１は空気調和機本体、３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口４とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。９はたばこ煙やほこり等の汚れ粒子９ａを吸引する吸引部９ｂと、この汚れ粒子９ａに光りを照射する照射部９ｃと、照射された汚れ粒子９ａから生じる散乱光の大きさを検知する光り検知部９ｄから成るほこりセンサで、前記エアフィルタ８の裏側で、かつ前記熱交換器７の前面に配置してある。
【００２５】
次に、動作を説明する。実施の形態３においては、図４に示す通り、送風機６の回転により空気調和機本体１の吸込みグリル３から室内に浮遊するたばこの煙り等の汚れ粒子を含んだ室内空気を吸込み、吹出し口４より再度室内に吹出す。この時、空気調和機１の吸い込みと熱交換器７の間に、ほこりセンサ９をを配置し、部屋の汚れを感知し、空気清浄運転を行う空気調和機にあって、ほこりセンサ９前面に空気調和機１のエアフィルタ８により、大粒径のほこりは、センサ内に吸引される前に除塵される。
【００２６】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による空気調和機を示す断面図である。図において、１は空気調和機本体、３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。９はたばこ煙やほこり等の汚れ粒子９ａを吸引する吸引部９ｂと、この汚れ粒子９ａに光りを照射する照射部９ｃと、照射された汚れ粒子９ａから生じる散乱光の大きさを検知する光り検知部９ｄから成るほこりセンサで、前記エアフィルタ８の前面に設置されている。
【００２７】
次に、動作を説明する。実施の形態４においては、送風機６の回転により空気調和機本体１の吸込みグリル３から室内に浮遊するたばこの煙り等の汚れ粒子を含んだ室内空気を吸込み、吹出し口４より再度室内に吹出す。この時、ほこりセンサ９を空気調和機１のエアフィルタ８前面に配置することにより、室内空気を直接ほこりセンサ９内に吸引し室内空気の汚れを検知する。
【００２８】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による空気調和機を示す断面図、図８は空気汚染度制御ブロック図、図９は表示パネルの正面図である。図において、１は空気調和機本体、３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。９はたばこ煙やほこり等の汚れ粒子を検知するほこりセンサで、前記エアフィルタ８の下部前面に配置してある。１１はこのほこりセンサ９からの出力を受信して空気の汚染度を表示する汚染度制御部で、汚れ粒子分別認識部と汚れ粒子判断部とを設けている。１２はこの汚染度制御部からの信号により汚染度を表示する汚染度表示パネルで、室内の空気中に浮遊するたばこ煙り等の小粒子と、アレルゲン物質（ダニの死骸、花粉等）のような比較的大きい大粒子と、空気清浄状態を分別して表示するよう、煙りのような小粒子の検知を知らせる煙り汚れ表示用発光ダイオード１２ａとアレルゲン物質のような比較的大きい大粒子の検知を知らせるアレルゲン物質汚れ発光ダイオード１２ｂ、更に室内空気の空気清浄状態を知らせる清浄表示発光ダイオード１２ｃとを設けている。
【００２９】
次に、動作を説明する。実施の形態５においては、送風機６の回転により室内空気を空気調和機１内に取り込む。この時ほこりセンサ９において、図８において吸引された室内空気の汚染された汚れ粒子を検知する（Ｓ１）。検知された汚れ粒子がたばこ煙り等の小粒子か、アレルゲン物質のような比較的大きい大粒子かを分別認識し（Ｓ２）、汚れ粒子判断部で、分別認識された汚染度を個別に出力する（Ｓ３）。そして汚れ粒子判断部にて、煙りの汚染度が高いと判断された場合は、煙り汚れ表示用発光ダイオード７を点灯（Ｓ４）、アレルゲン物質の汚染度が高いと判断された場合は、アレルゲン物質汚れ表示用発光ダイオード８を点灯（Ｓ５）、煙りとアレルゲン物質の汚染度が共に高いと判断された場合は、煙り汚れ表示用発光ダイオード７とアレルゲン物質汚れ表示用発光ダイオード８を両方点灯する（Ｓ４）、（Ｓ５）ことにより、室内空気の汚染度とその種類を分別して知らせている。またこれ以外に、汚れ粒子判断部１１ｂにて、煙りとアレルゲン物質の汚染度が共に低いと判断された場合に、清浄表示用発光ダイオード９を点灯し（Ｓ６）、室内空気が清浄であることを知らせている。
【００３０】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６による空気調和機を示す断面図、図１１は空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。図において、１は空気調和機本体、３は前記本体１の前面に設けた吸込みグリル、４は吹出し口、５は前記吸込みグリル２と吹出し口とを連通する風路で、風路中には送風機６、熱交換器７、エアフィルタ８を順次配置して設けている。１３はほこりセンサ９等から成るほこり検出手段で、空気中の汚れ粒子を検知し、電圧信号に変換する電圧変換部１３ａを設けている。１４はこのほこり検出手段の電圧変換部１３からの電圧信号を受信するほこり判別手段で、空気の汚染度、空気中の汚れの種類を判別し、前記送風機６の回転数を調整する送風機調整手段１５を設けている。２０は電気集塵器で、前記熱交換器７とエアフィルタ８との間に設けている。
【００３１】
次に、動作を説明する。実施の形態６において、送風機６の回転により室内空気を空気調和機１内に取り込む。この時、ほこり検出手段１３がたばこ煙りのような小粒子か、アレルゲン物質のような大粒子のいずれかの汚れを検知した場合に、電圧変換部１３ａで変換された電圧信号をほこり判別手段１４で判別し、その汚染度及び判別した空気汚染の種類に応じた信号により送風機調整手段１５が送風機６の回転数を調節し、除塵能力を可変させる。なお、この送風機調整手段１５は通常の冷房・暖房運転等、空気調和運転に使用する手段をそのまま使用することができ、空気清浄運転のみのために設ける必要はない。
【００３２】
実施の形態７．
図１２は、この発明の実施の形態７による空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。図において、１３はほこりセンサ９等から成るほこり検出手段で、空気中の汚れ粒子を検知し、電圧信号に変換する電圧変換部１３ａを設けている。１４はこのほこり検出手段の電圧変換部１３からの電圧信号を受信するほこり判別手段で、空気の汚染度、空気中の汚れの種類を判別し、煙りのような小粒子かアレルゲン物質のような大粒子のいずれかの汚れを検知した場合に、その汚染度に応じて、電気集塵器２０への通電の調整を行い、除塵性能を可変させる電気集塵器通電調整手段１６を設けている。
【００３３】
次に、動作を説明する。実施の形態７において、ほこり判別手段１４がたばこ煙りのような小粒子か、アレルゲン物質のような大粒子のいずれかの汚れを検知した場合に、電圧変換部１３ａで変換された電圧信号をほこり判別手段１４で判別し、その汚染度及び判別した空気汚染の種類に応じた信号により電気集塵器通電調整手段１６電気集塵器２０への通電の調整を行い、除塵性能を可変させるものである。
【００３４】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態７による空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。図において、１３はほこりセンサ９等から成るほこり検出手段で、空気中の汚れ粒子を検知し、電圧信号に変換する電圧変換部１３ａを設けている。１４はこのほこり検出手段の電圧変換部１３からの電圧信号を受信するほこり判別手段で、空気の汚染度、空気中の汚れの種類を判別し、煙りのような小粒子かアレルゲン物質のような大粒子のいずれかの汚れを検知した場合に、その汚染度または汚染の種類に応じて、送風機調整手段１５及び、電気集塵器通電調整手段１６を設けている。
【００３５】
次に、動作を説明する。実施の形態８において、ほこり判別手段１１が煙りのような小粒子かアレルゲン物質のような大粒子のいずれかの汚れを検知した場合に、その汚染度または、汚染の種類により、送風機調整手段１２及び、電気集塵器通電調整手段１３を組み合わせ、除塵性能を可変させるが、例えば、アレルゲン物質のような大粒子のみを検出した場合には、フィルタ８のみにて除塵が可能であるため、送風機調整手段１５により送風機６の回転数のみを調整して除塵を行う。また、煙りのような小粒子、または、煙りのような小粒子とアレルゲン物質のような大粒子の両方が検出された場合には、送風機調整手段１５により送風機６の回転数の調整を行うとともに、電気集塵器通電調整手段１６にて電気集塵器２０の調整を行う。
【００３６】
実施の形態９．
空気調和機の使用環境は、喫煙所のような室内空気の汚染度が比較的高い場所、使用頻度の少ない部屋のように室内空気の汚染度が比較的低い場所と様々な環境が考えられる。また、長期間の使用により、センサ内部にほこりが堆積し、センサの感度が低下してしまうことも懸念される。このためセンサ感度の調節及び、汚染度判定のしきい値を変更が容易に行えることが望ましい。
図１４は、通常、空気調和機の運転、停止等を行うワイヤレスリモコンの概観図である。１７は空気調和機のワイヤレスリモコン本体で、この本体内に感度調整キー１８を設け、使用者が押す度に感度低、感度標準、感度高、の感度信号を空気調和機本体に送信するよう配置してある。
【００３７】
次に、この実施の形態９の動作を説明する。使用者がワイヤレスリモコン本体１７の感度調整キー１８を「感度低」、「感度標準」、「感度高」、の感度信号として、例えば、感度調整キー１８を１度押圧すると「感度低」、２度押圧すると「感度標準」、３度押圧すると「感度高」とする。空気調和機本体１では、ワイヤレスリモコン本体１７からの感度信号に応じて、ほこりの検知感度または、ほこり識別しきい値等を調整する。また、特別に感度調整キーを設けなくても、通常空気調和運転の調節に用いるワイヤレスリモコンのキーを代用することも可能である。
【００３８】
例えば、ワイヤレスリモコンのある特定のキーを一定時間押し続けると感度調整のモードに移行し、前述の感度調節が行える様にする。更に、感度調整時、ワイヤレスリモコンの表示部１９に空気調和機本体１に送信する感度信号と同一の内容である「感度低」、「感度標準」、「感度高」を表す表現を表示する。
【００３９】
実施の形態１０．
図１５はこの発明の実施の形態１０の空気調和機を示す斜視図である。２０は空気調和機本体１の前面設けたセンサ感度調整スイッチで、このセンサ感度調整スイッチ１６に、感度低１６ａ、感度標準１６ｂ、感度高１６ｃ、の３段階のスイッチを設けている。空気調和機本体１にて直接ほこりの検知感度または、ほこり識別しきい値等を調整する。なお、センサ感度調整スイッチ１８は、無段階に調整を行うことも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたように、この発明の空気調和機は、空気調和機の吸込みグリルと吹出し口とを連通する風路を設け、この風路中に送風機、熱交換器およびエアフィルタを順次配置し、前記エアフィルタと吸込みグリルとの間に光を照射する照射部と散乱光の大きさを検知する光検知部から成り、検知された汚れ粒子がたばこ煙等の小粒子かほこり等の比較的大きい大粒子かを分別認識するための検知信号を出力するほこりセンサを配置し、前記大粒子のみを検出した場合には送風機調整手段により前記送風機の風量を変化させ、一方、前記小粒子を検出した場合または小粒子と大粒子の両方を検出した場合には送風機調整手段により風量を変化させるとともに電気集塵器通電調整手段により電気集塵機能を変化させる構成としたから、空気中の煙のような微粒子とアレルゲン物質のような大きい粒子が検出できるのでセンサを複数使用する必要がなく、また、空気中の汚れ度に応じた適切な空気清浄運転が可能となってフィルタに堆積するほこりが減ることによりフィルタの寿命を延ばし、熱交換器へのほこりの堆積量も減少して冷凍能力の悪化を防ぐことができるとともに、無駄な電気集塵器通電による空気清浄運転を行わなくなるので、省エネにも大きく寄与することができる効果がある。
【００４１】
また、この発明の空気調和機は、たばこ煙の汚れ粒子に応じた表示とほこりの汚れ粒子に応じた表示を各々個別に行う構成としたから、空気清浄状態を分別して表示することができる効果がある。
【００４２】
また、この発明の空気調和機は、空気調和機のワイヤレスリモコンに使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キーを設けた構成としたから、センサ感度の調整を可能にしたことにより、空気清浄機能を搭載した空気調和機の使用範囲を広げ、センサの寿命も延ばす効果がある。
【００４３】
また、この発明の空気調和機は、空気調和機本体に使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キーを設けた構成としたから、センサ感度の調整を可能にしたことにより、空気清浄機能を搭載した空気調和機の使用範囲を広げ、センサの寿命も延ばす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による空気調和機を壁面天井付近に据付けた状態を示す示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１による空気調和機を示す断面側面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による空気調和機を示す断面側面図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるほこりセンサを示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による空気調和機を示す断面側面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による空気調和機を示す断面側面図である。
【図７】この発明の実施の形態５による空気調和機を示す断面側面図である。
【図８】この発明の実施の形態５による空気調和機の空気汚染度制御ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態５による空気調和機の空気汚染度表示パネルを示す正面図である。
【図１０】この発明の実施の形態６による空気調和機を示す断面側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６による空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態７による空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態８による空気調和機の空気清浄運転の制御ブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態９によるワイヤレスリモコンを示す概観図である。
【図１５】この発明の実施の形態１０による空気調和機を示す概観図である。
【符号の説明】
１空気調和機、３吸込みグリル、４吹出し口、６送風機、７熱交換器、８エアフィルタ、９ほこりセンサ、１０センサ用除塵フィルタ、１４送風機調整手段、１５電気集塵器通電調整手段、１７ワイヤレスリモコン、１８感度調整キー、２０電気集塵器。

Claims

空気調和機の吸込みグリルと吹出し口とを連通する風路を設け、この風路中に送風機、熱交換器およびエアフィルタを順次配置し、前記エアフィルタと吸込みグリルとの間に光を照射する照射部と散乱光の大きさを検知する光検知部から成り、検知された汚れ粒子がたばこ煙等の小粒子かほこり等の比較的大きい大粒子かを分別認識するための検知信号を出力するほこりセンサを配置し、前記大粒子のみを検出した場合には送風機調整手段により前記送風機の風量を変化させ、一方、前記小粒子を検出した場合または小粒子と大粒子の両方を検出した場合には送風機調整手段により風量を変化させるとともに電気集塵器通電調整手段により電気集塵機能を変化させることを特徴とする空気調和機。
たばこ煙の汚れ粒子に応じた表示とほこりの汚れ粒子に応じた表示を各々個別に行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
空気調和機のワイヤレスリモコンに使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キー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。
空気調和機本体に使用者が望む環境汚染度に応じたほこりセンサの検出感度を前記使用者が調整可能とする感度調整キー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。