JP6463657B2

JP6463657B2 - 空気調和機

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Publication number: JP6463657B2
Application number: JP2015111297A
Authority: JP
Inventors: 政貴川村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: JP2016223706A

Description

本発明は空気調和機に関する。

従来、空気調和機は室内の加熱、冷却、除湿などを目的とした空気調和に広く利用されている。さらに近年、より清潔な空気を室内で循環させるために、空気調和機の室内機の内部について除菌、脱臭等を行って清潔に保つクリーニング機能が注目されている。このような空気調和機の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された従来の空気調和機は送風ファンと、イオン発生装置とを備える。イオン発生装置は送風ファンから室内機筐体の吹出口まで延びる通風路上に配置される。送風ファンが循環させる室内空気にイオン発生装置からイオンを放出することで、室内を循環する空気中の菌類の増殖を抑制し、さらに室内機の内部を清潔に保っている。

特開２０１２−１５４５５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の空気調和機はイオン発生装置が通風路の吹出口から奥まった箇所に配置されているので、イオン発生装置の着脱が困難であり、さらに着脱ができない虞もある。これにより、イオン発生装置の故障時や時期的なメンテナンス時にイオン発生装置の交換が容易にできないという課題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、室内機の内部を効果的に清潔にすることができ、且つイオン発生装置の交換を容易に行うことが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の空気調和機は、室内へ空気を送り出す吹出口を開口する本体筐体と、室内空気を循環させる一方で前記吹出口から室内へ空気を送り出す方向とは逆方向に回転が可能な送風ファンと、前記送風ファンが循環させる空気との間で熱交換を行う室内熱交換器と、前記送風ファンを指向してイオンを放出するイオン発生部を有するイオン発生装置と、前記送風ファンに臨むイオン放出口を有する前記イオン発生装置の収容部と、前記収容部の室内側に面する箇所に設けられた前記イオン発生装置の着脱口と、前記収容部の内部に設けられて前記イオン発生部から前記イオン放出口に向かって延びるイオン流通路と、を備えることを特徴とする。

この構成によると、送風ファンを室内へ空気を送り出す方向とは逆方向に回転させ、イオン発生装置を動作させることで、室内機の内部に多くのイオンが行き渡る。さらに、イオン発生装置はその収容部の着脱口を通じて着脱が容易である。

また、上記構成の空気調和機において、前記イオン流通路が前記送風ファンと対向する箇所に湾曲部を備え、前記湾曲部の前記送風ファンに対向する頂部を挟んで前記送風ファンから離れた箇所に前記イオン放出口が設けられることを特徴とする。

また、上記構成の空気調和機において、前記イオン流通路は前記イオン放出口の箇所を除いて密閉された空間から成ることを特徴とする。

また、上記構成の空気調和機において、前記イオン発生装置を複数備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、室内機の内部に積極的に多くのイオンを行き渡らせることが可能であり、室内機の内部を効果的に清潔にすることができる。さらに、イオン発生装置は交換が容易であり、イオン発生装置の故障時やメンテナンス時の交換に迅速に対応することが可能である。

本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の外観斜視図である。本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の概略垂直断面側面図である。本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の吹出口及び通風路周辺を示す部分拡大垂直断面側面図である。本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機のイオン放出口を示す背面図である。本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の室内機内放出用イオン発生装置周辺を示す部分拡大水平断面上面図である。本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機のイオン放出口を示す背面図である。本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機のイオン放出口を示す背面図である。本発明の第４実施形態の空気調和機の室内機のイオン放出口を示す水平断面上面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態の空気調和機について、図１及び図２を用いてその構造と動作の概略を説明する。図１及び図２は空気調和機の室内機の外観斜視図及び概略垂直断面側面図である。なお、図１は室内機の正面に対して斜め下方から見た図である。また、図２の左方が室内機の正面側（前方）であり、右方が室内機の背面側（後方）である。

空気調和機は、図１及び図２に示す室内機１と不図示の室外機とで構成されるセパレート型の空気調和機である。

室内機１は、例えば室内の壁面の天井近くに設置されるものであって水平方向に延びる横長の形態をなし、合成樹脂部品として形成される本体筐体１０を備える。本体筐体１０の内部には図２に示す送風ファン１１及び室内熱交換器１２などを収容する。

送風ファン１１は、例えば本体筐体１０の形状に沿って水平方向に横長に延びるクロスフローファンから成り、不図示のモータによって回転される。室内機１で通常の空気調和運転が行われるとき、クロスフローファンである送風ファン１１は水平に延びる軸線を中心として垂直面内で図２において時計回りに回転し、後述する吹出口１４から室内へ空気を送り出す。この場合の空気の流通経路及び流通方向を図２に白抜き矢印で描画している。なお、送風ファン１１は吹出口１４から室内へ空気を送り出す方向とは逆方向（図２における反時計回り）にも回転が可能である。

室内熱交換器１２は送風ファン１１同様に水平方向に延び、３個が組み合わされて構成される。３個の室内熱交換器１２は送風ファン１１の上方や前方を覆うように配置される。室内熱交換器１２には室外機に収容された不図示の圧縮機から冷媒が送り込まれる。

また、本体筐体１０は各々横長の矩形をなす吸込口１３及び吹出口１４を開口する。吸込口１３は本体筐体１０の上面に設けられ、吹出口１４は本体筐体１０の正面下部に設けられる。送風ファン１１と吹出口１４との間には送風ファン１１から送り出された空気が流通する通風路１５が形成される。

吹出口１４にはルーバー１６が設けられる。ルーバー１６は室内機１の運転停止時に吹出口１４を塞いで閉鎖する外装部材を兼ねており、図１及び図２はその閉鎖状態を示している。ルーバー１６は水平方向に延びる上辺部が回転中心となり下辺側を揺動可能にする、または水平方向に延びる下辺部が回転中心となり上辺側を揺動可能にして筐体１０に支持される。ルーバー１６は室内熱交換器１２を通過した空気の吹き出し方向が変更可能である。ルーバー１６は空気の上下の吹出方向を調整するものであるが、室内機１は空気の左右の吹出方向を調整する不図示のルーバーも備える。ルーバー１６は電動式であって、空気調和運転に伴って自動で変位し、不図示のリモコンで任意の向きに調整することも可能である。

通風路１５の吹出口１４のすぐ内側には室内放出用イオン発生装置１７が配置される。室内放出用イオン発生装置１７はイオンを放出するための放電に用いる電極やその他電子部品がハウジング内に収容されてパッケージ化されている。室内放出用イオン発生装置１７は通風路１５に隣接させて形成された不図示の支持部に対して着脱可能にして支持される。室内放出用イオン発生装置１７は通風路１５に臨む複数の電極を有し、通風路１５を流通する空気に対して電極で放電により発生させたイオンを含ませるように放出する。

室内放出用イオン発生装置１７は正放電電極及び負放電電極に高圧電気発生回路で生成した高電圧を供給して放電を発生させ、イオンを放出する。室内放出用イオン発生装置１７の正放電電極及び負放電電極には交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。正放電電極には正電圧が印加され、コロナ放電による水素イオンが空気中の水分と結合して主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る正イオンを発生する。負放電電極には負電圧が印加され、コロナ放電による酸素イオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る負イオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍ及びＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。したがって、室内放出用イオン発生装置１７は通風路１５を流通する空気に対して正放電電極及び負放電電極で放電により発生させた正イオン及び負イオンを含ませるように放出することによって室内の除菌や脱臭を行うことができる。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋(ｍ＋ｎ)Ｈ₂Ｏ・・・（１）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（３）

なお、本実施形態では室内放出用イオン発生装置１７によって正イオン及び負イオンを発生しているが、正イオンのみまたは負イオンのみを発生しても良い。また、室内放出用イオン発生装置１７はルーバー１６を取り外すことで、吹出口１４を通して室内機１に対する着脱が可能である。

通常の空気調和運転のために送風ファン１１を駆動すると、室内機１は吸込口１３から空気を吸い込み、吹出口１４から空気を吹き出すことで室内空気を循環させる。このとき、吸込口１３を通って本体筐体１０の内部に吸い込まれた室内空気が室内熱交換器１２を通過し、室内熱交換器１２はその室内空気との間で熱交換を行う。室内放出用イオン発生装置１７を動作させると、吹出口１４から室内に向かって吹き出される空気にイオンが放出される。

また、室内機１は室内機１の内部に向けてイオンを放出する室内機内放出用イオン発生装置１８を備える。室内機内放出用イオン発生装置１８のイオン放出に係る基本的構成は室内放出用イオン発生装置１７と同様である。

なお、図１に示すように室内機１の左右横方向に関して、室内放出用イオン発生装置１７は中央部に１個が設けられ、室内機内放出用イオン発生装置１８はその両側に所定の間隔で１個ずつ計２個設けられる。

続いて、室内機内放出用イオン発生装置１８とその周辺の詳細な構成について、図２に加えて図３〜図５を用いて説明する。図３は室内機１の吹出口１４及び通風路１５の周辺を示す部分拡大垂直断面側面図である。図４は室内機１のイオン放出口を示す背面図である。図５は室内機内放出用イオン発生装置１８の周辺を示す部分拡大水平断面上面図である。なお、図３は図２の一部を拡大した図であり、図４は後述するイオン放出口を室内機１の背面側から見た図であり、図５はその上側が室内機１の正面側、下側が室内機１の背面側である。また、図３では室内熱交換器１２、ルーバー１６及び室内放出用イオン発生装置１７の描画を省略している。

室内機１の吹出口１４及び通風路１５の周辺には、図３に示すようにドレンパン１９及び通風路上方壁部２０が設けられる。

ドレンパン１９は通風路１５の上方であって、送風ファン１１の前方に配置された室内熱交換器１２の下方に設けられる。ドレンパン１９はその下部がトレイ形状をなし、室内熱交換器１２同様に水平方向に延びる。ドレンパン１９はその上方の室内熱交換器１２等から滴下する結露水を受け、不図示の排水経路に導く。

通風路上方壁部２０はドレンパン１９に接続されて形成され、送風ファン１１の箇所から吹出口１４まで延びる通風路１５の上方に設けられる。通風路上方壁部２０はドレンパン１９同様に水平方向に延び、通風路１５の上方において通風路１５の空気の流通を案内する。

通風路上方壁部２０の送風ファン１１に最も近接する箇所には舌部２１が形成される。舌部２１は通風路１５の下流側から上流側に向かって凸となり、送風ファン１１に対向する湾曲部２２を有する。湾曲部２２は水平方向に延びる軸線を有する略円筒形状をなす。

ドレンパン１９の下方であって通風路上方壁部２０との間には室内機内放出用イオン発生装置１８の収容部２３が設けられる。収容部２３はその内部が、直方体形状をなす室内機内放出用イオン発生装置１８が収容可能な大きさの略箱形状をなす。図３において距離Ｈとして示す収容部２３の内部の下面から上面までの高さは対応する室内機内放出用イオン発生装置１８の下面から上面までの高さとほぼ同じになっている。

収容部２３の室内側に面する箇所には室内機内放出用イオン発生装置１８の着脱口２４が設けられる。室内機内放出用イオン発生装置１８は図３に矢印Ｂで示すように収容部２３に対して着脱口２４を通して着脱が可能になっている。

室内機内放出用イオン発生装置１８は放電電極を有するそのイオン発生部１８ａが送風ファン１１を指向するように着脱口２４を通して収容部２３に挿入される。収容部２３に対応する舌部２１の湾曲部２２には送風ファン１１に臨むイオン放出口２５が設けられる。イオン放出口２５は収容部２３の内部空間と送風ファン１１の配置空間とを連通するように湾曲部２２を貫通する。イオン放出口２５は図４に示すように室内機１の背面側から見た平面視において矩形形状をなし、複数が水平方向に沿って一列に並べて設けられる。

なお、イオン放出口２５は、湾曲部２２の送風ファン１１に対向する頂部２２ａを挟んで送風ファン１１から離れた箇所、すなわち図３及び図４における湾曲部２２の頂部２２ａよりも下側に設けられる。

収容部２３の内部には、図３及び図５に示すイオン流通路２６が設けられる。イオン流通路２６は収容部２３の内部の所定位置に配置された室内機内放出用イオン発生装置１８のイオン発生部１８ａの箇所からイオン放出口２５に向かって延びる。また、イオン流通路２６は図５に示すように室内機１の左右横方向に関して、イオン発生部１８ａの箇所からイオン放出口２５に接近するに連れて流路が広がるように形成される。

なお、室内機内放出用イオン発生装置１８が収容部２３の内部の所定位置に配置された場合に、イオン流通路２６はイオン放出口２５の箇所を除いて密閉された空間から成る。

また、収容部２３、着脱口２４、イオン放出口２５及びイオン流通路２６は複数の室内機内放出用イオン発生装置１８各々に対応して個別に設けられる。

そして、吹出口１４及び通風路１５の周辺が上記のように構成された室内機１を備える空気調和機は運転モードのひとつとして室内機１の内部のクリーンモードを有する。

室内機１の内部のクリーンモードでは、室内機内放出用イオン発生装置１８を動作させ、さらに図３に示すように送風ファン１１を吹出口１４から室内へ空気を送り出す方向とは逆方向（図３における反時計回り）に回転させる。この送風ファン１１の逆回転により、通常の空気調和運転時と比較して風量が少ない微風が発生する。

室内機内放出用イオン発生装置１８が放出したイオンは送風ファン１１の逆回転で生じる気流に誘引され、図３に矢印Ａで示すようにイオン流通路２６からイオン放出口２５を通って送風ファン１１の配置空間に至る。そして、室内機内放出用イオン発生装置１８が放出したイオンは室内機１の内部に充満する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の空気調和機について、図６を用いて説明する。図６は室内機のイオン放出口を示す背面図であって、イオン放出口を室内機の背面側から見たものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第２実施形態の空気調和機の室内機１は、図６に示すイオン放出口３５を備える。イオン放出口３５は室内機１の背面側から見た平面視において円形形状をなし、複数が水平方向に沿って一列に並べて設けられる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態の空気調和機について、図７を用いて説明する。図７は室内機のイオン放出口を示す背面図であって、イオン放出口を室内機の背面側から見たものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第３実施形態の空気調和機の室内機１は、図７に示すイオン放出口４５を備える。イオン放出口４５は室内機１の背面側から見た平面視において円形形状をなし、複数が水平方向に沿って二列に並べて設けられる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態の空気調和機について、図８を用いて説明する。図８は室内機のイオン放出口を示す水平断面上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第４実施形態の空気調和機の室内機１は、図８に示すイオン放出口５５を備える。イオン放出口５５は室内機１の上方から見た平面視において収容部２３側から送風ファン１１側に向かって収斂する台形形状をなす。

上記実施形態のように、空気調和機の室内機１は室内へ空気を送り出す吹出口１４を開口する本体筐体１０と、室内空気を循環させる一方で吹出口１４から室内へ空気を送り出す方向とは逆方向に回転が可能な送風ファン１１と、送風ファン１１が循環させる空気との間で熱交換を行う室内熱交換器１２と、送風ファン１１を指向してイオンを放出するイオン発生部１８ａを有する室内機内放出用イオン発生装置１８と、送風ファン１１に臨むイオン放出口２５を有する室内機内放出用イオン発生装置１８の収容部２３と、収容部２３の室内側に面する箇所に設けられた室内機内放出用イオン発生装置１８の着脱口２４と、収容部２３の内部に設けられてイオン発生部１８ａからイオン放出口２５に向かって延びるイオン流通路２６と、を備える。

この構成によると、送風ファン１１を室内へ空気を送り出す方向とは逆方向に回転させ、室内機内放出用イオン発生装置１８を動作させることで、室内機１の内部に多くのイオンが行き渡らせることができる。そして、イオンを室内機１の内部に充満させることが可能になる。これにより、室内機１の内部の除菌や脱臭を行うことができ、室内機１の内部を効果的に清潔にすることが可能である。

さらに上記構成によると、室内機内放出用イオン発生装置１８はその収容部２３の着脱口２４を通じて、室内機１に対して着脱を容易に行うことができる。これにより、室内機内放出用イオン発生装置１８の故障時やメンテナンス時に室内機内放出用イオン発生装置１８の交換を容易に行うことが可能になる。

また、室内機１はイオン流通路２６が送風ファン１１と対向する箇所に湾曲部２２を備え、湾曲部２２の送風ファン１１に対向する頂部２２ａを挟んで送風ファン１１から離れた箇所、すなわち図３及び図４における湾曲部２２の頂部２２ａよりも下側にイオン放出口２５が設けられる。

この構成よれば、通常の空気調和運転時に図２及び図３における時計回りに送風ファン１１を回転させた場合にイオン放出口２５によって送風抵抗が生じることを抑制することができる。これにより、イオンを室内機１の内部に充満させることができ、且つ通常の空気調和運転も効果的に実現することが可能になる。

また、イオン流通路２６はイオン放出口２５の箇所を除いて密閉された空間から成る。

この構成よれば、通常の空気調和運転時にイオン流通路２６に空気の流通が生じることを防止することができる。これにより、意図しない箇所で結露が生じることを抑制することが可能になる。

また、室内機１は室内機内放出用イオン発生装置１８を複数備える。

この構成よれば、イオンを室内機１の内部に充満させる作用が向上する。したがって、室内機１の内部をより一層効果的に清潔にすることが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では室内機内放出用イオン発生装置１８を室内機１の２箇所に各々１個ずつ計２個設けることとしたが、室内機内放出用イオン発生装置１８の数量は２個に限定されるわけではなく、１個或いは３個以上設けても良い。

本発明は空気調和機において利用可能である。

１室内機
１０本体筐体
１１送風ファン
１２室内熱交換器
１３吸込口
１４吹出口
１５通風路
１８室内機内放出用イオン発生装置（イオン発生装置）
１８ａイオン発生部
１９ドレンパン
２０通風路上方壁部
２１舌部
２２湾曲部
２２ａ頂部
２３収容部
２４着脱口
２５、３５、４５、５５イオン放出口
２６イオン流通路

Claims

室内へ空気を送り出す吹出口を開口する本体筐体と、
室内空気を循環させる一方で前記吹出口から室内へ空気を送り出す方向とは逆方向に回転が可能な送風ファンと、
前記送風ファンが循環させる空気との間で熱交換を行う室内熱交換器と、
前記送風ファンを指向してイオンを放出するイオン発生部を有するイオン発生装置と
前記送風ファンに臨むイオン放出口を有する前記イオン発生装置の収容部と、
前記収容部の室内側に面する箇所に設けられた前記イオン発生装置の着脱口と、
前記収容部の内部に設けられて前記イオン発生部から前記イオン放出口に向かって延びるイオン流通路と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
前記イオン流通路が前記送風ファンと対向する箇所に湾曲部を備え、前記湾曲部の前記送風ファンに対向する頂部を挟んで前記送風ファンから離れた箇所に前記イオン放出口が設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記イオン流通路は前記イオン放出口の箇所を除いて密閉された空間から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
前記イオン発生装置を複数備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和機。