JP4490007B2

JP4490007B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4490007B2
Application number: JP2001258454A
Authority: JP
Inventors: 誠哉青藤; 秀人鈴木
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003074889A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に存在する雑菌やカビの繁殖を低減するようにした空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内機と室外機とから構成される空気調和機が多用されている。室内機においては、本体に吸込み口および吹出し口を備え、本体内部には熱交換器および送風機が収容される。
【０００３】
上記送風機が作動して、上記吸込み口から室内空気を吸込み、熱交換器と熱交換させる。熱交換した空気は吹出し口から室内へ吹出され、室内の空気調和をなす。
【０００４】
また、室内に浮遊する塵埃が室内空気とともに本体内に吸込まれるのを防止するため、吸込み口に対向してフィルターが配置される。ところが、フィルターが目詰まり状態になると、一部の塵埃はフィルターに捕捉されることなく本体内に吸込まれてしまう。さらにそのうちの一部の塵埃は、本体内壁面や熱交換器あるいは送風機等に付着し、この付着塵埃に含まれる雑菌やカビが繁殖することがある。
【０００５】
これら雑菌やカビが繁殖すると、空気調和機の運転時に悪臭が発生したり、室内に雑菌やカビの胞子が吹出される可能性もあり、衛生上好ましくない。また、熱交換器や送風機に付着したカビが繁殖すると、通風経路の抵抗となったり、送風量が低下して、空気調和機の性能低下を招く虞れもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、空気調和機本体内にオゾン発生装置を備え、オゾンを発生させて本体内のオゾン濃度を高めることによって、これら雑菌やカビの繁殖を低減することの考えを持つに至った。
【０００７】
実際に、空気調和機本体内にオゾン発生装置を備えてオゾンを発生させたところ、この発生装置の極く周辺のみしかオゾンが拡散せず、その効果が限定されて、雑菌やカビに対する影響が少ないことが判明した。
【０００８】
すなわち、雑菌やカビは、本体と、この本体内に収容される構成部品の全てに付着し繁殖するのであって、オゾン発生装置の極く周辺での繁殖を低減するだけでは、到底、採用に至らない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、本体内にオゾン発生装置を備えることを前提として、このオゾン発生装置から発生するオゾンを本体内全体に行き渡らせ、よって本体と内部の構成部品に付着した雑菌やカビを確実に滅菌、殺菌などして繁殖を低減するようにした空気調和機を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため本発明の空気調和機は、空気調和機本体と、この空気調和機本体に設けられ、それぞれ開閉機構を備えて開閉自在とした吸込み口および吹出し口と、この空気調和機本体内に収容され、上記吸込み口と対向して配置される熱交換器と、この熱交換器から滴下するドレン水を受けるドレンパンと、このドレンパンと上記吹出し口とを連通する吹出し通風路と、この吹出し通風路に配置される送風機および、上記熱交換器前面に取付けられるオゾン発生装置と、上記送風機を駆動することにより、上記吸込み口から空気調和機本体内に吸込まれた空気を上記熱交換器に導き、さらに上記吹出し通風路を介して上記吹出し口から再び空気調和機本体外部へ吹出し案内する主通風路と、上記吹出し通風路に設けられ、上記オゾン発生装置と連通するバイパス用開口部および、このバイパス用開口部を開閉するダンパ機構と、上記開閉機構が上記吸込み口と吹出し口を閉成するとともに、上記バイパス用開口部を上記ダンパ機構が開口した状態で形成され、上記送風機を駆動することにより、空気調和機本体内空気を上記オゾン発生装置を介して空気調和機本体内全体に循環させるクリーン運転用循環路とを具備し、上記吹出し口の開閉機構は、突起部を備え回動自在なルーバーであり、上記ダンパ機構は、上記ルーバーの吹出し口閉成にともない上記突起部に押圧付勢されて上記バイパス用開口部を開放する。
【００１２】
上記ルーバーは、斜め上方に傾いた姿勢で吹出し口を閉成し、かつこれより下方に回動した状態で吹出し口を開放し、このルーバーの吹出し口閉成途中の状態で、上記ダンパ機構がバイパス用開口部を開放し始めるよう設定される。
【００１４】
このような課題を解決する手段を採用することにより、オゾン発生装置から発生するオゾンを本体内全体に行き渡らせ、よって本体と、内部の構成部品に付着した雑菌やカビを確実に滅菌、殺菌などして繁殖を低減する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、空気調和機を構成する室内機の斜視図であり、図２は、その室内機の断面を模式的に示している。
【００１６】
図中１は、ユニット本体（空気調和機本体）であり、このユニット本体１の上面に上部吸込み口２が設けられ、前面に前部吸込み口３が設けられている。
【００１７】
上部吸込み口２は、開閉機構である上部吸込みルーバー４によって開閉される。前部吸込み口３は、開閉機構５を構成するラックとピニオンおよびレバーを介して支持される可動パネル６によって開閉される。
【００１８】
前部吸込み口３の下部に沿って吹出し口７が設けられていて、この吹出し口７は開閉機構である２枚の吹出しルーバー８Ａ，８Ｂによって開閉されるようになっている。
【００１９】
ここでは、可動パネル６に沿って取付けられる上部側の吹出しルーバー８Ａを上ルーバーと呼び、この上ルーバー８Ａに沿って取付けられる下部側の吹出しルーバー８Ｂを下ルーバーと呼ぶ。
【００２０】
上下ルーバー８Ａ，８Ｂは、それぞれ図示しない駆動用モータに連結されていて、上下方向に回動駆動される。そして、各ルーバー８Ａ，８Ｂは吹出し口７を閉成する位置から、運転モードに合わせて角度変化するよう設定される。
【００２１】
たとえば、上ルーバー８Ａでは、図２に実線で示すように、斜め上向き姿勢で吹出し口７の一部を閉成し、二点鎖線で示すように水平姿勢および斜め下向き姿勢で吹出し口７を開放する開き角度に設定されていて、これらの中間位置にも変更できるようになっている。
【００２２】
下ルーバー８Ｂでは、図２に実線で示すように水平姿勢で吹出し口７の残り一部を閉成し、二点鎖線で示すように斜め下向き姿勢および真下向き姿勢で吹出し口７を開放する開き角度が変えられるようになっている。
【００２３】
このようにして、上下ルーバー８Ａ，８Ｂの開き角度を運転モードによって変えることで、ユニット本体１から室内への吹出し方向を所望の方向に設定することができる。
【００２４】
ユニット本体１内には、前側熱交換器部９Ａと後側熱交換器部９Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器９が配置される。上記熱交換器９の前側熱交換器部９Ａは前部吸込み口３と間隙を存してほぼ平行な湾曲形状に形成され、かつ後側熱交換器部９Ｂは直状であるが斜めに傾斜して上部吸込み口２と対向する。
【００２５】
この熱交換器９の前側熱交換器部９Ａの前面側には、オゾン発生装置１０が取付けられ、上記熱交換器９の前後側熱交換器部９Ａ，９Ｂの相互間には送風機１１が配置される。
【００２６】
上記オゾン発生装置１０は、いわゆる電気集塵機が用いられる。すなわち、電気集塵機の放電電極１０ａに高電圧を印加し通常の集塵作用を行わせると、放電電極での放電にともないオゾンが発生するところから、放電電極１０ａを兼用することで電気集塵機とオゾン発生装置が機能する。
【００２７】
集塵時よりも集塵電極１０ｂとの間の電位差が大きくなるように上記放電電極１０ａに高い高電圧を印加すると、多くのオゾンが発生するオゾン発生装置となる。このとき、周囲の空気の流れを制限するため送風機１１を停止もしくは極く低速運転することで、オゾンの発生量がより大となる。
【００２８】
上記送風機１１は、熱交換器９の幅方向寸法と略同一の軸方向寸法を備え、熱交換器９と対向して配置される横流ファンと、この横流ファンを回転駆動するファンモータとから構成され、熱交換器９と吹出し口７との間に配置される。
【００２９】
上記前側熱交換器部９Ａの下端部は前ドレンパン１２Ａ上に載り、後側熱交換器部９Ｂの下端部は後ドレンパン１２Ｂ上に載って、それぞれの熱交換器部９Ａ，９Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。
【００３０】
また、前後ドレンパン１２Ａ，１２Ｂの一部側壁外面は送風機１１に近接した位置に設けられていて、これらで送風機１１のファンに対するノーズを構成している。
【００３１】
さらに、ノーズを構成する前後ドレンパン１２Ａ，１２Ｂの側壁部分と、上記吹出し口７の各辺部との間は、隔壁部材１３によって連結される。この隔壁部材１３で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口７とを連通する吹出し通風路１４となっている。
【００３２】
上部吸込みルーバー４を回動して上部吸込み口２を開放し、可動パネル６を本体１から突出移動させて前部吸込み口３を開放し、かつ上下ルーバー８Ａ，８Ｂを回動して吹出し口７を開放した状態で送風機１１を駆動すると、ユニット本体１内には、室内空気を本体１内に吸込んで熱交換器９およびオゾン発生装置（電気集塵機）１０に導き、さらに送風機１１から吹出し通風路１４を介して外部に吹出す主通風路１５が形成される。
【００３３】
上記隔壁部材１３の一部に支持部材１６が通風路１４の通風方向とは直交する方向に架設されていて、ここには左右ルーバー１７が支持される。この左右ルーバー１７は図示しない左右ルーバー用駆動モータに連結されていて、本体１の左右方向（幅方向）に首振り回動をなし、吹出し通風路１４を導かれる風の案内をなす。
【００３４】
さらに、前ドレンパン１２Ａ側の隔壁部材１３の一部にバイパス用開口部１８が設けられていて、このバイパス用開口部はダンパ機構２０によって開閉されるようになっている。
【００３５】
図３に、上記バイパス用開口部１８およびダンパ機構２０と、その周辺部の断面を斜視図にして示し、図４に、バイパス用開口部１８およびダンパ機構２０と、その周辺部の形態を斜視図にして示す。
【００３６】
上記隔壁部材１３における、上ルーバー８Ａのほとんど直上部位で、かつ本体１の正面視における左側部に寄った位置に、所定の長さと幅寸法の上記バイパス用開口部１８が開口される。
【００３７】
このバイパス用開口部１８の両側部には一対の支持用リブ２１が立設されていて、ダンパ２２の両側部に設けられる支軸ａが回転自在に支持される。上記ダンパ２２は、上面が開放する矩形箱状をなしていて、バイパス用開口部１８を開放するとともに、回動姿勢によってはバイパス用開口部１８を閉成できるように設計されている。
【００３８】
上ルーバー８Ａの左側部には三角状板からなるリブ２３が設けられていて、ここに上方に突出するピン体からなる突起部２４が設けられている。この突起部２４の先端は、上ルーバー８Ａの姿勢位置に応じて、上記ダンパ機構２０を構成するダンパ２２に接離自在である。
【００３９】
たとえば、暖房運転時など上ルーバー８Ａが斜め下方に向く吹出し口７の開放姿勢であるとき、および冷房運転時時など上ルーバー８Ａがほぼ水平姿勢であるときは、上記突起部２４先端はダンパ２２から離間している。
【００４０】
しかしながら、上ルーバー８Ａが冷房運転姿勢から吹出し口７を閉成すべく斜め上方に僅かでも回動すると、ここに設けられる突起部２４がダンパ２２に当接しかつこれを押上げる。ダンパ２２により閉成されていたバイパス用開口部１８は、開放し始めることとなる。
【００４１】
これ以上、上ルーバー８Ａが回動すれば、当然、ダンパ２２は突起部２４を介して押上げられ、バイパス用開口部１８の開口量が増大する。上ルーバー８Ａが吹出し口７を完全に閉成する姿勢に至ったときは、また、ダンパ２２がバイパス用開口部１８を完全に開放する状態になったときでもある。
【００４２】
このようにして構成される空気調和機の室内機であって、リモコンの運転スイッチをオンに切換えると、上部吸込みルーバー４が上部吸込み口２を開放し、可動パネル６が前部吸込み口３を開放する。
【００４３】
そして、冷房運転と暖房運転の切換えに応じて吹出し口７に備えられる上ルーバー８Ａと下ルーバー８Ｂが回動し、かつその姿勢が設定される。上ルーバー８Ａの吹出し口７開放にともなって、突起部２４がダンパ機構２０のダンパ２２から離間するので、ダンパ２２はバイパス用開口部１８を閉成する。
【００４４】
送風機１１が送風作用をなす一方で、室外機の圧縮機が駆動され冷凍サイクル運転が開始される。室内空気はユニット本体１内において主通風路１５に沿って導かれ、熱交換器９を通過して熱交換作用が行われる。この熱交換空気は、吹出し口７から上下ルーバー８Ａ，８Ｂに案内されて室内へ吹出され、効率のよい空気調和運転がなされる。
【００４５】
オゾン発生装置１０を電気集塵機として機能させることにより、主通風路１５に沿って室内空気とともに吸込まれた塵埃は捕捉され、清浄化した空気が吹出し口７から室内に吹出される。
【００４６】
しかしながら、図示しないフィルターや電気集塵機（オゾン発生装置）１０によって捕捉されない塵埃がユニット本体１内に侵入して、本体１壁面や熱交換器９あるいは送風機１１ファンに付着することは避けられない。そして、このような付着塵埃に含まれる雑菌やカビが繁殖する。
【００４７】
また、冷房運転停止後に熱交換器９で凝縮し付着したドレン水が蒸発し、ユニット本体１内部の湿度が１００％近くに達することがある。この冷房運転を行う時期は気温が高いため、雑菌やカビは、冷房運転停止後に最も良く成長すると考えられる。
【００４８】
理想的には、冷房運転終了後にユニット本体１内部を乾燥させる乾燥運転を実施し、さらに後述するクリーン運転を行ってオゾンによる殺菌、滅菌の作用をなせば、雑菌やカビの繁殖を大幅に抑制できることとなる。
【００４９】
上記乾燥運転モードを設定することにより、室外機の圧縮機を低速に固定して冷凍能力を低下させる。室内機においては、送風機１１の回転を除湿運転時よりも低速の極低速とし、上部吸込みルーバー４で上部吸込み口２を閉成し、可動パネル６は前部吸込み口３を開放し、吹出し口７の上ルーバー８Ａは冷房時と同様水平姿勢であり、下ルーバー８Ｂは吹出し口７を閉成する。
【００５０】
上記熱交換器９は、前側熱交換器部９Ａを凝縮器として機能させ、後側熱交換器部９Ｂを蒸発器として機能させるよう切換えられる。さらに、四方弁を冷房を行う位置にしておくと、前部吸込み口３から吸込まれた空気が主通風路１５に沿って導かれ、吹出し口７から水平よりやや上向きに吹出され、ユニット本体１前面を流れて再び直ぐに前部吸込み口２からユニット本体１内に吸込まれる。
【００５１】
いわゆるショートサーキット状態となって、主通風路１５とユニット本体１の前面側を循環し、熱交換器９に付着するドレン水は勿論のこと、送風機１１や前後ドレンパン１２Ａ，１２Ｂに付着する湿気を蒸発乾燥させる。
【００５２】
上記熱交換器９の前側熱交換器部９Ａを凝縮器とし、後側熱交換器部９Ｂを蒸発器として、これら両方を通過させるので、比較的低湿度で適度な温度になり、たとえ吹出空気の一部が室内に流れても使用者はほとんど不快感が生じることがなく、また室内の湿度を高めることもない。
【００５３】
このような乾燥運転を所定時間行ったら、つぎに、クリーン運転に移行する。すなわち、室外機の圧縮機を停止し、四方弁は冷房を行う位置にしておく。室内機においては、送風機１１を除湿運転時より低速の極低速に固定し、かつ上部吸込みルーバー４は上部吸込み口２を閉成し、可動パネル６は前部吸込み口３を閉成する。
【００５４】
上下ルーバー８Ａ，８Ｂはともに吹出し口７を閉成し、吹出し通風路１４にある左右ルーバー１７は、その前端部分が前面側から見て左方向に流れるように回動変位される。
【００５５】
上記ダンパ機構２０においては、上ルーバー８Ａを冷房位置である水平姿勢から吹出し口７閉成位置に変更すべく回動した時点で、このルーバー８Ａに設けられる突起部２４がダンパ２２に接触し、かつこれを押上げる。ダンパ２２は回動して、バイパス用開口部１８を開放し始める。そして、上ルーバー８Ａが吹出し口７を完全閉成した状態で、ダンパ２２はバイパス用開口部１８を完全開放する。
【００５６】
図５は、クリーン運転時における空気の流れを示している。
送風機１１によって白抜き破線矢印で示すように、ユニット本体１内の空気は主通風路１５を吹出し口７方向に流れる。吹出し口７が上下ルーバー８Ａ，８Ｂによって完全閉成状態になっている一方で、バイパス用開口部１８が開放されており、しかも左右ルーバー１７が開口部方向に向いているので、円滑にバイパス用開口部１８に導かれ、かつここを通過する。
【００５７】
このバイパス用開口部１８を出た空気は、白抜き実線矢印で示すように熱交換器９における前側熱交換器部９Ａとユニット本体１との間の隙間を介してオゾン発生装置１０と熱交換器９とを通過する。
【００５８】
密閉状態のユニット本体１内部には、本体内全体を、ほぼ対角線方向に沿って長円を描くようにして循環する極低速の空気の流れ、すなわちクリーン運転用循環路３０が形成される。
【００５９】
オゾン発生装置１０では、放電電極１０ａに高電圧が印加されていて、オゾンが発生している。上記クリーン運転用循環路３０に循環する空気の流れに対して、オゾン発生装置１０からオゾンが供給される。
【００６０】
上記クリーン運転用循環路３０によりユニット本体１内全体に空気の流れが行き渡り、かつ供給されるオゾンによりユニット本体１と構成部品に付着した雑菌やカビの殺菌、減菌が良好に行われることとなる。
【００６１】
また、このクリーン運転においては、吹出し口７や上部吸込み口２および前部吸込み口３を閉成して密閉構造となしているため、オゾンが室内に漏れ出ることがなく、室内にオゾン臭を発生させることがないとともに、室内のオゾン濃度を高めることもない。
【００６２】
なお説明すれば、一般に電気集塵機は、空気調和機の冷暖房能力で決まった熱交換器の大きさに対して、同じ室内を清浄にするための電気集塵機の大きさが約半分程度の大きさですむため、熱交換器９の左右いずれか一方に偏って取付ければよい。
【００６３】
これにより、電気集塵機１０をオゾン発生装置として機能させたときに発生するオゾンの濃度は、電気集塵機が設置されている近傍で高まり、離間した部位では低くなって、分布が生じる。
【００６４】
そこで、上述の実施の形態のごとくクリーン運転をなすことで、ユニット本体１内に全体に行き渡る空気の循環路、すなわちクリーン運転用循環路３０が形成され、オゾンをユニット本体内全体に行き渡らせることができる。ユニット本体１内のオゾン濃度の分布を短時間のうちに均一なものとして、雑菌やカビの繁殖を効率よく低減させられる。
【００６５】
また、吹出し口７を開閉する上ルーバー８Ａに突起部２４を設け、上ルーバー８Ａが吹出し口７を閉成するのにともなって突起部２４がダンパ機構２０のダンパ２２を押圧付勢してバイパス用開口部１８を開放するようにしたから、ダンパ動作が確実であり、信頼性が高い。
【００６６】
上ルーバー８Ａが吹出し口７を閉成する途中の状態で、上記ダンパ２２がバイパス用開口部１８を開放し始めるよう設定したから、ダンパ動作が確実で、信頼性が高い。
【００６７】
なお、上記ダンパ機構２０は、上ルーバー８Ａを駆動する駆動用モータと、たとえばリンク機構などを介して直接的に連結し、駆動用モータの駆動にともなってバイパス用開口部１８を開閉するようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、クリーン運転用循環路を形成して、オゾン発生装置から発生するオゾンを本体内全体に、短時間で確実に行き渡らせ、よって本体とこの内部の構成部品に付着した雑菌やカビを確実に滅菌、殺菌できるとともに、繁殖を低減させることができ、雑菌やカビの増殖による異臭発生の防止や、風量低下による空気調和性能の低下防止を図り、衛生的に良好な調和空気の吹き出しをなすなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、空気調和機を構成する室内機の斜視図。
【図２】同実施の形態を示す、室内機の概略の断面図。
【図３】同実施の形態を示す、吹出し口やダンパ機構など要部を断面にした斜視図。
【図４】同実施の形態を示す、ダンパ機構と、その周辺部の斜視図。
【図５】同実施の形態を示す、クリーン運転時の空気の流れを説明する図。
【符号の説明】
１…ユニット本体（空気調和機本体）、
４，６…開閉機構、
２…上部吸込み口、
３…前部吸込み口、
７…吹出し口、
９…熱交換器、
１２Ａ…前ドレンパン、
１２Ｂ…後ドレンパン、
１４…吹出し通風路、
１１…送風機、
１０…オゾン発生装置（電気集塵機）、
１５…主通風路、
１８…バイパス用開口部、
２０…ダンパ機構、
３０…クリーン運転用循環路、
２４…突起部、
８Ａ…上ルーバー。

Claims

空気調和機本体と、
この空気調和機本体に設けられ、それぞれ開閉機構を備えて開閉自在とした吸込み口および吹出し口と、
この空気調和機本体内に収容され、上記吸込み口と対向して配置される熱交換器と、この熱交換器から滴下するドレン水を受けるドレンパンと、このドレンパンと上記吹出し口とを連通する吹出し通風路と、この吹出し通風路に配置される送風機および、上記熱交換器前面に取付けられるオゾン発生装置と、
上記送風機を駆動することにより、上記吸込み口から空気調和機本体内に吸込まれた空気を上記熱交換器に導き、さらに上記吹出し通風路を介して上記吹出し口から再び空気調和機本体外部へ吹出し案内する主通風路と、
上記吹出し通風路に設けられ、上記オゾン発生装置と連通するバイパス用開口部および、このバイパス用開口部を開閉するダンパ機構と、
上記開閉機構が上記吸込み口と吹出し口を閉成するとともに、上記バイパス用開口部を上記ダンパ機構が開口した状態で形成され、上記送風機を駆動することにより、空気調和機本体内空気を上記オゾン発生装置を介して空気調和機本体内全体に循環させるクリーン運転用循環路とを具備し、
上記吹出し口の開閉機構は、突起部を備え回動自在なルーバーであり、
上記ダンパ機構は、上記ルーバーの吹出し口閉成にともない上記突起部に押圧付勢されて上記バイパス用開口部を開放する
ことを特徴とする空気調和機。
上記ルーバーは、斜め上方に傾いた姿勢で吹出し口を閉成し、かつこれより下方に回動した状態で吹出し口を開放し、
このルーバーの吹出し口閉成途中の状態で、ダンパ機構がバイパス用開口部を開放し始めるように設定されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。