JP5062828B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機に係り、特に内蔵する全熱交換器の外気流入口からの虫が侵入するのを防止する虫侵入防止手段を備えた空気調和機に関する。

近年、一般家庭用でありながら、家屋全館の全室に亘って空気調和を行う空気調和機が普及されつつある。

この種の空気調和機は、住宅の室内の各部屋をダクトにより連通させ、外気を流入し、その空気を冷却もしくは加熱して、室内の各部屋に供給し冷房あるいは暖房すると共に、室内の空気を排気ダクトにより室外に排気することで住宅全体を換気空調する。

この空気調和機は、空気調和機本体を住宅の室外の壁に面した場所などに設置し、室内機、室外機部分と、室内からの排出空気の熱エネルギーを室外流入空気に回収させるための全熱交換器を内蔵している（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載の空気調和機は、外気流入時、流入空気と共に、屋外にいる小さな虫が、外部空気導入口を通して室内に侵入してしまう問題がある。

このため、この虫の侵入を防止する手段として、以下の対策がなされていた。
（１）建物外壁に設置した外気流入口に直接フィルタを設ける。
（２）外気流入ダクトを空調機の外部空気導入口に接続する部分にフィルタを設ける。
（３）全熱交換器に設置したフィルタにより虫の侵入を防ぐ。

しかしながら、これらの手段は、次のような欠点がある。
（１）の手段では、ユーザがメンテナンスを行うためには、外気流入口の高さを脚立等を使わずに手が届く高さに設置する必要があるため、外気流入ダクトの工事が煩雑になり、また、空気調和機の設置場所に制約が発生し、さらに、メンテナンス時に外に出る必要がある。
（２）の手段では、フィルタのメンテナンスをするためには、空気調和機または全熱交換器の取り外しが必要になるため、ユーザでのメンテナンスが難しい。
（３）の手段では、全熱交換器のフィルタ部の隙間および、フィルタまでの経路の隙間から虫の侵入する可能性があるため、虫の侵入を防止することが難しい。
特開２００４−２９３９７７号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、外気流入口からの虫の侵入を防止し、かつメンテナンス性が向上する空気調和機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る空気調和機は、ユニット本体の筐体内に全熱交換器を収納し、前記筐体の外面に、ユニット本体外気流入口、ユニット本体外気流出口、ユニット本体室内空気流入口、ユニット本体室内空気排出口を設け、前記ユニット本体外気流入口から前記全熱交換器に設ける第１の空気流通路を介して前記ユニット本体外気流出口に連通する外気流入通風路と、前記ユニット本体室内空気流入口から前記全熱交換器に設ける第２の空気流通路を介して前記ユニット本体室内空気排出口に連通する室内空気排出通風路とを形成し、前記外気流入通風路と室内空気排出通風路を流れる空気が前記全熱交換器を介して熱交換されるようにした全熱交換器ユニットを本体内に配置した空気調和機において、前記全熱交換器ユニットは、前記外気流入通風路のユニット本体外気流入口と前記全熱交換器の間の全熱交換器入口側外気流入通風路に外気流入部フィルタを着脱可能に設け、この外気流入部フィルタは、その断面形状が前記全熱交換器入口側外気流入通風路の断面と略同一形状の筒状の側面部を有すると共に全熱交換器に対向する面に虫が侵入するのを阻止しかつ空気が通過するメッシュフィルタ部を備え、この筒状体の一端面がユニット本体外気流入口側に開口する構造としたことを特徴とする。

本発明に係る空気調和機よれば、外気流入口からの虫の侵入を防止し、かつメンテナンス性が向上する空気調和機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機の吸込パネルおよびエアフィルタを外して示す斜視図、図２はこの空気調和機の背面側を示す斜視図、図３は同空気調和機の分解斜視図である。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係る空気調和機１は、屋内或いは住宅の壁面と一体的に設置され、室内の各部屋にダクトにより空調空気を導く構成である。この本体２の筐体は金属薄板により形成してなり、高さ寸法がたとえば１５３０ｍｍ程度、幅寸法がたとえば１６５０ｍｍ程度、奥行き寸法がたとえば４００ｍｍ程度で、前後に比較的薄型である。

本体２の外面に、外気吸込口２ａ、室内空気排出口２ｂ、室内空気吸込口２ｃ、空調空気吹出口２ｄを設け、本体２内には、室内送風機３と、室内熱交換器４と、全熱交換器ユニット５が収容される。

外気吸込口２ａには外気吸込ダクト６が連通され、室内空気排出口２ｂには室内空気排出ダクト７が連通され、さらに、空調空気吹出口２ｄには一端が室内に開放する短かい空調空気吹出ダクト８が連通される。

室内送風機３は、本体２内の最上部に配置され、本体２の上面に開口する空調空気吹出口２ｄに空調空気を送るよう構成する。

室内熱交換器４は、室内送風機３の下部側で、かつ本体２の略中央部に配置される。この室内熱交換器４の幅寸法は、本体２の幅寸法と可能な限り同程度に形成される。

また、室内熱交換器４の高さ寸法は、本体２の高さ寸法の略半分程度あり、前後方向にある程度の角度をもって傾いて配置される。室内熱交換器４の傾斜上端部および傾斜後端部はともに、本体２の内壁の一面部および他面部に対して、わずかな間隙を存している。室内熱交換器４の下端部には、室内熱交換器４で生成されるドレン水を受けるためのドレン皿９が設けられる。

従って、本体２内に導かれる熱交換空気は、必ず室内熱交換器４内を流れ熱交換する。

さらに、全熱交換器ユニット５は本体２の最下部に配置される。

図４〜図８に示すように、全熱交換器ユニット５は、筐体状のユニット本体５１を備え、このユニット本体５１の前面には、ユニット本体室内空気流入口５１ａおよび外気流入部フィルタ１０を着脱するユニット本体前面開口部５１ｅが設けられ、背面には、ユニット本体外気流入口５１ｂおよびユニット本体室内空気排出口５１ｃが設けられ、上面には、ユニット本体外気流出口５１ｄが設けられる。

外気流入部フィルタ１０は、外気流入通風路１１の一部をなし断面が略扇状の全熱交換器入口側外気流入通風路１１ａと略同様の断面外形形状をなす無底の外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａを形成し、一端側に開口する外気流入部フィルタ外気流入口１０ｂはユニット本体外気流入口５１ｂに連通して開口し、他端側に開口する外気流入部フィルタ前面側開口１０ｃはユニット本体前面開口部５１ｅに露出し、通常は外気流入部フィルタ前面蓋体１０２によって閉止される。

外気流入部フィルタ前面蓋体１０２は外気流入部フィルタ１０の断面外形形状と略同様の外形をなす枠部１０２ａとこの枠部１０２ａに一体的に形成される透明窓部１０２ｂからなり、枠部１０２ａの周囲に設けた係止部１０２ｃに外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａの端部に設けた係止部１０１ｂを係合させることで、外気流入部フィルタ１０に着脱自由に取り付けられる。

また、外気流入部フィルタ１０は、外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａの全熱交換器１３の対向面にメッシュフィルタ部１０１が形成される。このメッシュフィルタ部１０１は空気を通過させるが、小さな虫の通過を阻止する網目の大きさである。従って、外気流入部フィルタ１０では、ユニット本体外気流入口５１ｂから流入された外気は外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａを流れ、直角に曲がりメッシュフィルタ部１０１を介して流出する。

ユニット本体外気流入口５１ｂは外気吸込口２ａに連設され、外気吸込ダクト６を介して全熱交換器ユニット５に外気を流入する。ユニット本体室内空気排出口５１ｃは室内空気排出口２ｂに連設され、室内空気排出ダクト７を介して全熱交換器ユニット５で熱交換された空気を排出する。

図８に示すように、全熱交換器ユニット５は、ユニット本体５１の略中央部には、熱交換器素子を離間積層してなる全熱交換器１３が配置され、この全熱交換器１３は平面視正方形状をなし、全熱交換器１３の第１、第２の空気流入面１３ａ、１３ｂ、およびこの第１、第２の空気流入面１３ａ、１３ｂと連通する第１、第２の空気流出面１３ｃ、１３ｄがユニット本体５１の奥行方向と一致しかつ、４５°傾斜して配置される。前記第１の空気流入面１３ａと第１の空気流出面１３ｃとの間で第１の空気流通路が、第２の空気流入面１３ｂと第２の空気流出面１３ｄとの間で第２の空気流通路が形成され、それぞれの空気流通路間で熱交換が行なわれる。この全熱交換器１３は、第１の空気流入面１３ａが、全熱交換器入口側外気流入通風路１１ａと連通し、第１の空気流出面１３ｃが、全熱交換器出口側外気流入通風路１１ｂと連通して外気流入通風路１１を構成するとともに、第２の空気流入面１３ｂが、全熱交換器入口側室内空気排出通風路１２ａと連通し、第２の空気流出面１３ｄが全熱交換器出口側室内空気排出通風路１２ｂと連通して、室内空気排出通風路１２を構成している。

ユニット本体５１の一側の全熱交換器出口側外気流入通風路１１ｂに連通した外気流入通風路１１には外気流入用送風機１４が設けられ、他側の全熱交換器出口側室内空気排出通風路１２ｂと連通した室内空気排出通風路１２には室内空気排出用送風機１５が設けられる。

さらに、ユニット本体５１には、ユニット本体前面開口部５１ｅを介して外気流入部フィルタ１０に近接して外気清浄フィルタ１６が着脱可能に組み込まれる。

図９に示すように、この外気清浄フィルタ１６は、この外気清浄フィルタ１６を着脱できるように全熱交換器入口側外気流入通風路１１ａの全熱交換器１３の第１の空気流入面１３ａ側にユニット本体前面開口部５１ｅ側から挿入され、外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａおよびユニット本体外気流入口５１ｂのフランジ部に設けた突条１１ｃにより、全熱交換器入口側外気流入通風路１１ａの全熱交換器側周囲の接続端部１１ｄに押し付けられ周囲枠を密封された状態で固定される。

従って、外気清浄フィルタ１６は全熱交換器入口側外気通風路１１ａに隙間なく配するとともに、外気流入部フィルタ１０周囲とも密接させることで、全熱交換器入口側外気通風路１１ａを流れる外気を確実に除塵できる。

上記のように外気流入部フィルタ１０および全熱交換器１３を備える全熱交換器ユニット５、および全熱交換器ユニット５が組み込まれた空気調和機１は以下のようにして熱交換および空気調和が行われる。

図１、図２および図８に示すように、外気流入用送風機１４の回転により、全熱交換器ユニット５に流入される外気は、外気吸込ダクト６、外気吸込口２ａを介してユニット本体外気流入口５１ｂから全熱交換器入口側外気通風路１１ａに挿着された外気流入部フィルタ１０に流入され、メッシュフィルタ部１０１で除塵および除虫され、外気清浄フィルタ１６で微細な塵埃が除塵され、その後全熱交換器１３に送られる。この全熱交換器１３に形成される第１の空気流入面１３ａから一方の通気路を通り、第２の空気流入面１３ｂから他方の通気路を通る排出用の室内空気と熱交換し、全熱交換器出口側外気通風路１１ｂを通り、ユニット本体外気流出口５１ｄから本体２内に吹き出される。この外気は、空気調和機本体２の吸込口前面パネル２ｅの左右側部から室内空気用エアフィルタ１７を介して本体２内に吸込まれた室内空気の一部と混合され、室内熱交換器４で冷却もしくは加熱されて、室内送風機３の運転により空調空気吹出口２ｄから空調空気吹出ダクト８を通して、各室内に送風され、各室内の空気調和が行われる。

一方、室内空気は、室内空気排出用送風機１５の回転により、空気調和機本体２の吸込口前面パネル２ｅの左右側部からエアフィルタ１７を介して本体２内に吸込まれた室内空気は、その一部が全熱交換器ユニット５の前面に形成するユニット本体室内空気流入口５１ａから全熱交換器入口側室内空気排出通風路１２ａに吸込まれ、全熱交換器１３に形成される第２の空気流入面１３ｂから他方の通気路に流入し、第１の空気流入面１３ａから一方の通気路を通る外気と熱交換し、全熱交換器出口側室内空気排出通風路１２ｂを通り、ユニット本体室内空気排出口５１ｃから室内空気排出口２ｂを介して室内空気排出ダクト７に送られ、屋外に排出される。

このような外気流入過程において、流入外気に虫が含まれる場合には、虫は外気流入部フィルタ筒状側面部１０ａ内に送られるが、メッシュフィルタ部１０１により、全熱交換器ユニット５の全熱交換器１３側への侵入が阻止され、また、外気流入部フィルタ１０の前面側は、外気流入部フィルタ前面蓋体１０２で閉塞されているため、一時的に外気流入部フィルタ１０内に留められる。

空気調和機１を長時間運転すると、外気流入部フィルタ１０および外気清浄フィルタ１６のメンテナンスが必要となる。このメンテナンスは、本体２の前面に設けた吸込口前面パネル２ｅおよびこの吸込口前面パネル２ｅの後方に配した室内空気用エアフィルタ１７を外し、全熱交換器ユニット５を露出させる。

外気清浄フィルタ１６を取り外し、除塵して再度組み込む。一方、外気流入部フィルタ１０は、透明窓部１０２ｂから虫の死骸の存否ゴミ溜まりを確認でき、死骸が存在し、あるいはゴミが溜まっていたら、全熱交換器ユニット５から取り外し、さらに、係止部１０２ｃと係止部１０１ｂの係合をはずして、外気流入部フィルタ前面蓋体１０２を外し、虫の死骸、ゴミを捨てた後、両係止部１０１ｂ、１０２ｃを係合して、外気流入部フィルタ前面蓋体１０２を取り付け、外気流入部フィルタ１０を全熱交換器ユニット５に組み込む。

外気流入部フィルタ１０を全熱交換器ユニット５に着脱自由にしたので、室内側からのメンテナンスが容易になる。

また、外気に含まれる虫は外気流入部フィルタ１０で捕捉されて外気流入部フィルタ１０に収容されるので、外気流入部フィルタ１０を取り外したときに、全熱交換器入口側外気流入通風路１１ａに虫の死骸が残ったり、虫の飛散を防止できる。

本実施形態の空気調和機によれば、外気流入口からの虫の侵入を防止し、かつメンテナンス性が向上する空気調和機が実現する。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の吸込パネルおよびエアフィルタを外して示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の背面側を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機を分解して示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる全熱交換器ユニットの側面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる全熱交換器ユニットの背面図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機に組み込む外気流入部フィルタおよび清浄フィルタの取り出し状態を示すように斜視図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる蓋体の取り外し状態を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる全熱交換器ユニットの縦断面図。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図。

１…空気調和機、２…本体、２ａ…外気吸込口、２ｂ…室内空気排出口、２ｃ…室内空気吸込口、２ｄ…空調空気吹出口、２ｅ…吸込口前面パネル、３…室内送風機、４…室内熱交換器、５…全熱交換器ユニット、５１…ユニット本体、５１ａ…ユニット本体室内空気流入口、５１ｂ…ユニット本体外気流入口、５１ｃ…ユニット本体室内空気排出口、５１ｄ…ユニット本体外気流出口、５１ｅ…ユニット本体前面開口部、６…外気吸込ダクト、７…室内空気排出ダクト、８…空調空気吹出ダクト、９…ドレン皿、１０…外気流入部フィルタ、１０ａ…外気流入部フィルタ筒状側面部、１０ｂ…外気流入部フィルタ外気流入口、１０ｃ…外気流入部フィルタ前面側開口、１０１…メッシュフィルタ部、１０１ｂ…係止部、１０２…外気流入部フィルタ前面蓋体、１０２ａ…枠部、１０２ｂ…透明窓部、１０２ｃ…係止部、１１…外気流入通風路、１１ａ…全熱交換器入口側外気流入通風路、１１ｂ…全熱交換器出口側外気流入通風路、１１ｃ…突条、11ｄ…接続端部、１２…室内空気排出通風路、１２ａ…全熱交換器入口側室内空気排出通風路、１２ｂ…全熱交換器出口側室内空気排出通風路、１３…全熱交換器、１３ａ…第１の空気流入面、１３ｂ…第２の空気流入面、１３ｃ…第１の空気流出面、１３ｄ…第２の空気流出面、１４…外気流入用送風機、１５…室内空気排出用送風機、１６…外気清浄フィルタ、１７…室内空気用エアフィルタ。

Claims (2)

1. ユニット本体の筐体内に全熱交換器を収納し、
   前記筐体の外面に、外気流入口、外気流出口、室内空気流入口、室内空気排出口を設け、
   前記外気流入口から前記全熱交換器に設ける第１の空気流通路を介して前記外気流出口に連通する外気流入通風路と、前記室内空気流入口から前記全熱交換器に設ける第２の空気流通路を介して前記室内空気排出口に連通する室内空気排出通風路とを形成し、
   前記外気流入通風路と前記室内空気排出通風路を流れる空気が前記全熱交換器を介して熱交換されるようにした全熱交換器ユニットを本体内に配置した空気調和機において、
   前記全熱交換器ユニットは、
   前記外気流入通風路の前記外気流入口と前記全熱交換器の間に外気流入部フィルタを着脱可能に設け、
   この外気流入部フィルタは、その断面形状が全熱交換器入口側外気流入通風路の断面と略同一形状の筒状の側面部を有しこの側面部の全熱交換器に対向する面を虫が侵入するのを阻止しかつ空気が通過するメッシュフィルタ部とすると共に、この筒状体の一端面が前記外気流入口に開口する構造とし、
   前記ユニット本体の筐体の背面に、前記外気流入口および前記室内空気排出口を設けかつ、略中央部に、全熱交換器を配置し、
   前記外気流入口と対向する前記外気流入通風路の前記ユニット本体の筐体前面に前面開口部を設けて、前記外気流入部フィルタを前記前面開口部から着脱可能とすると共に、前記前面開口部を適宜開閉し、閉止時はこの前面開口部を密封する蓋体を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記全熱交換器ユニットは、前記外気流入部フィルタと前記全熱交換器の間の前記外気流入通風路に細塵を除去する外気清浄フィルタを設け、この外気清浄フィルタを前記本体前面開口部から着脱可能とすることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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