JP3903726B2

JP3903726B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3903726B2
Application number: JP2001100368A
Authority: JP
Inventors: 彰志賀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002303427A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脱臭フィルターを備えた空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来における脱臭フィルター付きの空気調和機の室内ユニットを示す側面断面図である。図１０において、１は室内ユニットの本体、２は本体１の天面や正面に形成する空気取入れ口、３は本体１の下方に形成するルーバー付きの空気吹出し口、４は空気取入れ口２の内側近傍に配設する例えば活性炭や触媒材料添着のセラミックなどから成る脱臭フィルターである。５は本体１内の略中央部に配置するラインフローファン、６は脱臭フィルター４とラインフローファン５との間に設けられる熱交換器である。こうした構成により、ラインフローファン５が回転するとその誘引作用で、室内空気が空気取入れ口２から流入して脱臭フィルター４を通過し、そのときに空気に含まれる臭気成分が脱臭される。そして、脱臭された空気は熱交換器６を通過することで冷却または加温され、その空気が空気吹出し口３から室内へ吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和機は、前述のように脱臭フィルターで脱臭された空気を熱交換器により冷却または加温し、その空気を室内へ吹き出して空気調和を行っている。しかし、脱臭フィルターは風路の圧損を大きくする関係上、熱交換器への通過風量が少なくなって熱交換効率が低下する。これにより、空気調和機の冷暖房動作を正常に維持するために、圧縮機の運転能力を高めたり或いはラインフローファンの回転数を増大させて熱交換器への通過風量を多くする必要がある。したがって、空気調和機の消費電力即ちランニングコストが高くなったり、ラインフローファンの騒音レベルが大きくなるなどの問題点が有った。また、使用者が機器の長期使用に伴って脱臭フィルターを定期的に新しい品物と交換するなどの煩わしさを生じるという問題点が有った。
【０００４】
この発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、室内の空気清浄を前提として冷暖房運転時における風路の圧損を小さくして熱交換器への通過風量を多くし、熱交換効率を高めて機器のランニングコストの節約を行いながら快適な空気調和を実行し、かつラインフローファンの騒音レベルの増大を防止することを目的とする。さらに、脱臭フィルターのメンテナンスフリーを実現し、使用者は新品と交換するなどの必要性がなく煩わしさを解消することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和機は、外箱と、外箱内に配設する熱交換器と、空気取入れ口から流入する室内空気を吸込み風路を通じて熱交換器へ送り込み、熱交換器で熱交換された空気を吹出し風路から空気吹出し口を通じて室内へ吹き出させるファンと、吸込み風路或いは吹出し風路に配置される脱臭フィルターとを備えた空気調和機において、空気取入れ口の近傍に室内の臭気成分量を検知する臭気検知器を設け、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、脱臭フィルターを風路内から風路外へ自動的に移動配置させ、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以上に至った場合に、脱臭フィルターを風路外から風路内へ自動的に移動配置させる移動配置手段を設けるようにしたものである。
【０００６】
また、移動配置手段は脱臭フィルターの一端部に回転軸を設け、その回転軸を臭気検知器の検知量に基づいて回転軸を正逆方向へ回転するようにしたものである。
【０００７】
また、脱臭フィルターに発熱体を設け、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、発熱体に所定時間だけ電圧を印加するようにしたものである。
また、空気調和機背面部に形成された排気口と、この排気口内側に設けられた排気ファンとを備え、発熱体への電圧印加時に排気ファンを駆動させるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は、この発明の空気調和機に係る室内ユニットの実施の形態１を示す側面断面図である。図１において、従来例と同一の符号は同一または相当部分を示す。７は空気取入れ口２の近傍に設けられる例えばタバコ臭の成分量を検知する臭気検知器、８は本体１内の略中央部に配置するラインフローファン５の風下側即ち吹出し風路９に配設される移動式脱臭ユニットであって、脱臭フィルター１０とその一端部に取り付けられる回転軸１１とから構成する。１２は回転軸１１を正逆方向に往復回転させる駆動ユニット、１３は臭気検知器７の検知成分量に基づいて駆動ユニット１２を駆動制御する制御手段である。
【０００９】
図２は、移動式脱臭ユニット８の展開例を示す斜視図である。図２の（ａ）において、移動式脱臭ユニット８は空気流（図中のＡ部）に対して直交するように配置される回転軸１４と、この回転軸１４の長手方向に沿って所定間隔毎に設けられ、かつ空気流に沿って平行に配置される複数の平板状の脱臭フィルター１５とから構成する。ここで、平板状の脱臭フィルター１４を空気流に沿って平行に配置した理由は、風路の圧損を小さくした状態で脱臭するためである。また、図２の（ｂ）において移動式脱臭ユニット８は空気流に沿って平行に配置される複数の波状の脱臭フィルター即ちコルゲート加工処理を施した脱臭フィルター１６と、この脱臭フィルター１６を支持する枠体１７と、この枠体１７の上部に固着する回転軸１８とから構成する。ここで、コルゲート加工処理を施した脱臭フィルター１６を用いた理由は、空気との接触面積を大きくさせると共に、機械的強度を保ちながら風路の圧損を小さくした状態で脱臭するためである。なお、平板状の脱臭フィルター１４とコルゲート加工処理の脱臭フィルター１６は、多孔質の活性炭或いはゼオライトなどの基材にカリウム塩やリン酸などの化学薬品を添着し、かつ酸化マンガン、白金などの触媒の何れかを添加して作製する。
【００１０】
次に、こうした構成を有する空気調和機の室内ユニットの動作について、図１に示す室内ユニットの側面断面図と、図３に示す駆動ユニット１２を制御する制御手段１３の動作フローチャート図とを併用して説明する。空気調和機の運転スイッチ（図示なし）をＯＮして冷暖房運転を開始すると（ステップＳ１００）、制御手段１３は駆動ユニット１２を介して吹出し風路９から外れた位置に移動式脱臭ユニット８の脱臭フィルター１０を配置させる（ステップＳ１０１）。そして、ラインフローファン５が回転してその誘引作用で室内空気が空気取入れ口２から入り込んで熱交換器６を通過し、このときに臭気検知器７は室内空気に含まれる例えばタバコ臭の臭気成分量を検知する（ステップＳ１０２）。
【００１１】
次に、制御手段１３は臭気検知器７の検知出力Ｓ１と予め記憶設定される所定値Ｓ０との大きさを比較判断即ち臭気検知器の検知出力Ｓ１＞所定値Ｓ０であるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、ＮＯの場合は臭気成分量が少なく室内空気が比較的清浄であると判断され、移動式脱臭ユニット８の脱臭フィルター１０を吹出し風路９から外れた位置に配置させる状態を維持する。これにより、熱交換器６を通過して熱交換された冷却空気或いは加温空気は脱臭フィルター１０を介すことなく、直接吹出し風路９を通じて吹出し口３より室内へ吹き出される。このために、風路の圧損が小さい関係上熱交換器６の熱交換効率の向上を維持できる。
【００１２】
また、制御手段１３は前述の比較判断過程で（ステップＳ１０３）、ＹＥＳの場合には臭気成分量が多くて室内空気はタバコ臭で汚れていると判断し、移動式脱臭ユニット８の回転軸１１を駆動ユニット１２を介して所定量だけ一方向へ回転させる。これにより、脱臭フィルター１０は図１に示すように垂直方向（図１中のａ部）から水平方向（図１中のｂ部）となるように位置が変化し、そのフィルター１０は吹出し風路９内に配置される。これにより、熱交換器６で熱交換された冷却空気或いは加温空気に含まれる臭気成分は脱臭フィルター１０により脱臭され、清浄空気が吹出し風路９を通じて空気吹出し口３から室内へ吹き出される。このような脱臭動作を実行することで、室内の汚染空気は徐々に清浄化されていく。次に、制御手段１３は再び臭気検知器７の検知出力Ｓ１と所定値Ｓ０との大きさを比較判断する動作を実行する（ステップＳ１０３）。これ以降は、前述の動作を繰り返す。
【００１３】
以上、制御手段１３は臭気検知器７の検知成分量に基づいて室内空気が例えばタバコ臭で汚れていると判断した場合に、移動式脱臭ユニット８の脱臭部材フィルター１０を吹出し風路内９に移動配置させる。また、室内空気が清浄であると判断した場合に脱臭フィルター１０を吹出し風路９から外れた位置に移動配置させる。これにより、機器の冷暖房運転時における風路の圧損を小さくして熱交換器６の熱交換効率の向上を維持すると共に、室内の空気清浄を行うことができる。したがって、空気調和機の冷暖房運転時におけるランニングコストの節約を図り、快適な空気調和を実現することができる。これと同時に、風路の圧損の大きさに起因するラインフローファンの騒音レベルを低く抑えることができる。
【００１４】
実施の形態２．
図４は、この発明の空気調和機に係る室内ユニットの実施の形態２を示す側面断面図である。図４において、実施の形態１と同一の符号は同一または相当部分を示す。１９は本体１内のラインフローファン５の外周面に沿って配置される移動式脱臭ユニットである。図５の（ａ）と（ｂ）は、移動式脱臭ユニット１９の斜視図を示す。図５の（ａ）と（ｂ）において、移動式脱臭ユニット１９は円弧状の枠体２０と、この枠体２０の溝部（図示なし）に沿って上下往復移動する屈曲性をもつ蛇腹状の脱臭フィルター２１とから構成する。なお、脱臭フィルター２１は脱臭動作時に図５の（ａ）に示すように枠体２０の溝部に沿って上方へ移動し、非脱臭動作時に図５の（ｂ）に示すように枠体２０の溝部に沿って下方へ移動するように構成する。
【００１５】
ここで、脱臭フィルター２１を枠体２０の溝部に沿って上下方向へ往復移動させる仕組みについて、図６に示す移動式脱臭ユニット１９の側面図を併用して説明する。図６において、枠体２０に設けられる脱臭フィルター２１の中央部に、その長手方向に沿ってワイヤー２２を貫通させる。そして、そのワイヤー２２は枠体２０の下部に設けられる駆動ユニット２３の正逆方向の回転動作によって、枠体２０の上部に設けられるプーリー２４を介して上下方向へ往復移動する。これにより、ワイヤー２２と共連れ状態となって移動する脱臭フィルター２１は枠体２０の上下方向へ往復移動する状態となる。
【００１６】
次に、こうした構成を有する空気調和機の動作について、図４と図７に示す室内ユニットの側面断面図を併用して説明する。空気調和機の運転スイッチ（図示なし）をＯＮして冷暖房運転を開始すると、制御部１３は臭気検知器７の検知出力が所定値以上である場合に、室内空気が例えばタバコ臭で汚れていると判断する。そして、駆動ユニット２３により移動式脱臭ユニット１９を構成する蛇腹状の脱臭フィルター２１は、図４に示すように枠体２０の溝部（図４中のａ部）に沿って上方へ移動してラインフローファン５の風上側即ち吸込み風路２４側の外周面を覆うようにして配置される。
【００１７】
これにより、ラインフローファン５の回転による誘引作用で、空気取入れ口２から熱交換器６を通過した汚染空気は脱臭され、清浄空気が吹出し口３より室内へ吹き出される。次に、制御部１３は臭気検知器７の検知出力が所定値以下の場合は室内空気が清浄であると判断し、蛇腹状の脱臭フィルター２１は図７に示すように枠体２０の溝部（図７中のａ部）に沿って下方へ移動して、ラインフローファン５の風下側即ち吹出し風路２５から外れた位置に配置される。これにより、ラインフローファン５の誘引作用によって空気気取入れ口２から熱交換器６を通過した清浄空気は、脱臭フィルター２１を介さずに、直接吹出し口３より室内へ吹き出される。
【００１８】
以上、制御手段１３は臭気検知器７の検知成分量に基づいて移動式脱臭ユニット１９の脱臭フィルター２１を吸込み風路２４側に移動配置させたり、或いは吹出し風路２５から外れた位置に移動配置させる構成を採用したことにより、冷暖房運転時における風路の圧損を小さくして熱交換器６の熱交換効率の向上を維持すると共に、室内の空気清浄を実行することができる。したがって、空気調和機の冷暖房運転時におけるランニングコストの節約を図り、快適な空気調和を実現することができる。
【００１９】
実施の形態３．
図８は、この発明の空気調和機に係る室内ユニットの実施の形態３を示す側面断面図である。ここでは、実施の形態１で述べた吹出し風路に配置される移動式脱臭ユニットの再生利用を図ったものである。図８において、実施の形態１と同一の符号は同一または相当部分を示す。２７は移動式脱臭ユニット２８を構成する複数の平板状の脱臭フィルター２９の表面に設けられる面状発熱体、３０は面状発熱体２７に定期的に電圧を印加する電圧印加手段、３１は本体１の背面部に形成する排気口、３２は排気口３１の内側に設けられる排気ファンである。
【００２０】
次に、こうした構成を有する移動式脱臭ユニット２８の再生動作について、図８を併用して説明する。空気調和機の運転停止時に、電圧印加手段３０から出力される電圧が所定時間だけ面状発熱体２７に印加され、これと同時に排気ファン３２が駆動する。これにより、脱臭フィルター２９が例えば６０℃以上の温度で加熱されることにより、そのフィルター２９に吸着された臭気成分は離脱し、排気ファン３２の誘引作用で排気口３１を通じて排出される。なお、面状発熱体２７の加熱動作の実行タイミングスケジュールは制御部１３に予め記憶設定される。
【００２１】
また、前述のように面状発熱体２７を脱臭フィルター２９の表面に設ける他に、その発熱体２７を脱臭フィルター２９の中に設けるように構成しても良い。さらに、図９の側面断面図に示すように移動式脱臭ユニット２８の回転軸３３の長手方向に沿って所定間隔毎に複数の金属板３４を設け、その金属板３４の表面に脱臭材料３５を塗布する。そして、加熱器３６からの熱を熱伝導性を有する回転軸３３に伝え、さらに回転軸３３の熱を金属板３４を介して脱臭材料３５に伝えて臭気成分を離脱するようにしても良い。
【００２２】
さらに、前述のように脱臭フィルター２８の表面に面状発熱体２７を設ける他に、その脱臭フィルター２９の近傍に紫外線ランプ或いは高圧放電ユニットを配置し、これらの部品から発生する紫外線やオゾンなどを脱臭フィルター２９へ照射するように構成しても良い。これにより、脱臭フィルター２９に付着される細菌の増殖を抑制することができる。
【００２３】
以上、移動式脱臭ユニット２８の脱臭フィルター２９の表面或いはその中に面状発熱体２７を設け、定期的に面状発熱体２７に電圧を印加して脱臭フィルター２９を加熱することで、そのフィルター２９に吸着される臭気成分が離脱される。こうした離脱方法により、脱臭フィルター２９の再生利用が可能となり、メンテナンスフリーを有する移動式脱臭ユニット２８を搭載した空気調和機の室内ユニットを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されるので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
この発明に係る空気調和機は、外箱と、外箱内に配設する熱交換器と、空気取入れ口から流入する室内空気を吸込み風路を通じて熱交換器へ送り込み、熱交換器で熱交換された空気を吹出し風路から空気吹出し口を通じて室内へ吹き出させるファンと、吸込み風路或いは吹出し風路に配置される脱臭フィルターとを備えた空気調和機において、空気取入れ口の近傍に室内の臭気成分量を検知する臭気検知器を設け、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、脱臭フィルターを風路内から風路外へ自動的に移動配置させ、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以上に至った場合に、脱臭フィルターを風路外から風路内へ自動的に移動配置させる移動配置手段を設けるようにしたので、機器の冷暖房運転時における風路の圧損を小さくして熱交換効率の向上を維持すると共に、室内の空気清浄を行うことができる。したがって、空気調和機の冷暖房運転時におけるランニングコストの節約を図って、快適な空気調和を実現する空気調和機を提供することができる。また、風路の圧損を小さくすることでラインフローファンの騒音レベルを低く抑えることができる。
【００２６】
また、移動配置手段は脱臭フィルターの一端部に回転軸を設け、その回転軸を臭気検知器の検知量に基づいて回転軸を正逆方向へ回転するようにしたので、簡単な移動機構で脱臭フィルターを風路内から風路外へ移動配置させたり、或いは風路外から風路内へ移動配置させて風路の圧損を小さくし、熱交換効率の向上を維持して機器のランニングコストの節約を図ると共に室内の空気清浄を行うことができる。
【００２７】
また、脱臭フィルターに発熱体を設け、臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、発熱体に所定時間だけ電圧を印加するようにしたので、脱臭フィルターに吸着された臭気成分を定期的に離脱することが可能となり、メンテナンスフリーを有する移動式脱臭ユニットを搭載した空気調和機を提供することができる。
また、空気調和機背面部に形成された排気口と、この排気口内側に設けられた排気ファンとを備え、発熱体への電圧印加時に排気ファンを駆動させるようにしたので、脱臭フィルターに吸着された臭気成分は離脱し、排気ファンの誘引作用で排気口を通じて排出され、脱臭フィルターの再生利用が可能となり、メンテナンスフリーを有する移動式脱臭ユニットを搭載した空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内ユニットを示す側面断面図である。
【図２】実施の形態１の移動式脱臭ユニットを示す斜視図である。
【図３】実施の形態１の駆動ユニットを制御する制御手段の動作フローチャート図である。
【図４】実施の形態２の室内ユニットを示す側面断面図である。
【図５】実施の形態２の移動式脱臭ユニットを示す斜視図である。
【図６】実施の形態２の移動式脱臭ユニットを示す側面図である。
【図７】実施の形態２の室内ユニットを示す側面断面図である。
【図８】実施の形態３の室内ユニットを示す側面断面図である。
【図９】実施の形態３の移動式脱臭ユニットを示す側面図である。
【図１０】従来の空気調和機に係る室内ユニットを示す側面断面図である。
【符号の説明】
１本体、２空気取入れ口、３ルーバー付き空気吹出し口、４脱臭フィルター、５ラインフローファン、６熱交換器、７臭気検知器、８移動式脱臭ユニット、９吹出し風路、１０脱臭フィルター、１１回転軸、１２駆動ユニット、１３制御手段、１４回転軸、１５脱臭フィルター、１６脱臭フィルター、１７枠体、１８回転軸、１９移動式脱臭ユニット、２０枠体、２１脱臭フィルター、２２ワイヤー、２３駆動ユニット、２４プーリー、２５吸込み風路、２６吹出し風路、２７面状発熱体、２８移動式脱臭ユニット、２９脱臭フィルター、３０電圧印加手段、３１排気口、３２排気ファン、３３回転軸、３４金属板、３５脱臭材料、３６加熱器。

Claims

外箱と、この外箱内に配設する熱交換器と、空気取入れ口から流入する室内空気を吸込み風路を通じて前記熱交換器へ送り込み、この熱交換器で熱交換された空気を吹出し風路から空気吹出し口を通じて室内へ吹き出させるファンと、前記吸込み風路或いは吹出し風路に配置される脱臭フィルターとを備えた空気調和機において、前記空気取入れ口の近傍に設けられる室内空気の臭気成分量を検知する臭気検知器と、この臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、前記脱臭フィルターを前記風路内から風路外へ自動的に移動配置させ、前記臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以上に至った場合に、前記脱臭フィルターを前記風路外から風路内へ自動的に移動配置させる移動配置手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。
前記移動配置手段は、前記脱臭フィルターの一端部に設けられる回転軸を、前記臭気検知器の検知量に基づいて正逆方向へ回転するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記脱臭フィルターに発熱体を設け、前記臭気検知器の検知量が予め設定された所定値以下に至った場合に、前記発熱体に所定時間だけ電圧を印加するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
空気調和機背面部に形成された排気口と、この排気口内側に設けられた排気ファンとを備え、前記発熱体への電圧印加時に前記排気ファンを駆動させることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。