JP6739004B2

JP6739004B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP6739004B2
Application number: JP2017189355A
Authority: JP
Inventors: 健介足達; 光秀疋田; 藤田　直人; 直人藤田; 寛幸大門; 洋平大野; 将和後藤田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: CN109579144A; JP2019066062A

Description

本発明は、空気清浄フィルタを備えた空気調和機に関するものである。

特許文献１は、気流の通風抵抗を増やさずに気流の清浄度を高めることができる空気調和機を提案している。

特許文献１は、気流の通路の横断面に開口面を区画する筐体と、第１区画に粗塵用フィルタを第２区画に空気清浄フィルタを有するエアフィルタと、開口面に空気清浄フィルタを配置する第１位置、および、開口面から少なくとも部分的に空気清浄フィルタをずらす第２位置との間でエアフィルタを駆動する駆動部材とを備えている。

そして、特許文献１の空気調和機によれば、開口面に空気清浄フィルタが位置すると、気流は空気清浄フィルタを通過することで空気清浄機能は実現される。また、開口面から空気清浄フィルタがずらされると、開口面には粗塵用フィルタが位置し、粗塵用フィルタがエアフィルタとして機能するため、通風抵抗の増大は回避される。このように、必要なときにだけ空気清浄機能が実現されることで、空気調和機は通風抵抗の増加を抑制しつつ気流の清浄度を高めることができる。

特開２０１６−１８３７９４号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機においては、空気清浄機能を実行する際の制御技術等に関しては一切開示されていない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、適切な制御を実行することで、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和機は、吸込口と、前記吸込口から空気を吸い込ませるファンと、前記吸込口から吸い込まれた空気が吹き出す吹出口と、少なくとも一部が円弧状または湾曲状である空気清浄フィルタと、前記空気清浄フィルタの配置位置を移動させる移動装置と、人の在否を検出する人検知センサと、制御装置と、を備え、前記空気清浄フィルタは、エアフィルタと別体として形成されており、前記人検知センサが人の存在を検出していないときに、前記吸込口から吸い込まれる、または、前記吸込口より吸い込まれた空気の流路である空気流路外に収納されている前記空気清浄フィルタを、前記移動装置は、前記ファンの上流側の前記空気流路に配置されている前記エアフィルタの上流側で、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過する位置に、形状を変形させることなく、配置されているそのままの形状で移動させ、配置させることを特徴とするものである。

これによれば、人検知センサが人の存在を検出していないときに、移動装置が空気清浄フィルタを、吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が空気清浄フィルタを通過する位置に移動させることで、使用者が室内にいないときに自動的に空気清浄機能を有効にさせることができるとともに、空気清浄フィルタを起因とする送風抵抗の増加に伴う送風音の上昇等の不快感を使用者に与えることもないため、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

本発明によれば、適切な制御を実行することで、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の空清運転モードを実行していない時の室内機の縦断面図同空気調和機の空清運転モードを実行している時の室内機の縦断面図

第１の発明は、吸込口と、前記吸込口から空気を吸い込ませるファンと、前記吸込口から吸い込まれた空気が吹き出す吹出口と、少なくとも一部が円弧状または湾曲状である空気清浄フィルタと、前記空気清浄フィルタの配置位置を移動させる移動装置と、人の在否を検出する人検知センサと、制御装置と、を備え、前記空気清浄フィルタは、エアフィルタと別体として形成されており、前記人検知センサが人の存在を検出していないときに、前記吸込口から吸い込まれる、または、前記吸込口より吸い込まれた空気の流路である空気流路外に収納されている前記空気清浄フィルタを、前記移動装置は、前記ファンの上流側の前記空気流路に配置されている前記エアフィルタの上流側で、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過する位置に、形状を変形させることなく、配置されているそのままの形状で移動させ、配置させることを特徴とする空気調和機である。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記人検知センサが人を検出しているときに、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とするものである。

これによれば、使用者が室内にいるときには、自動的に空気清浄機能は有効にさせないので、空気清浄フィルタを起因とする送風抵抗の増加に伴う送風音の上昇等の不快感を使用者に与えることもなく、かつ、エネルギーの消費とフィルタ交換頻度を抑えられ、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、塵埃検知手段を備え、前記塵埃検知手段の塵埃の検知値が所定値以上の場合に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過する位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とするものである。

これによれば、人検知センサが人の存在を検出しておらず、かつ、室内にほこり等が多いときに、自動的に空気清浄機能を有効にさせるので、空気清浄フィルタを起因とする送風抵抗の増加に伴う送風音の上昇等の不快感を使用者に与えることもなく、室内を清潔にでき、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれかの発明において、塵埃検知手段を備え、前記塵埃検知手段の塵埃の検知値が所定値未満の場合に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とするものである。

これによれば、室内にほこり等が少ないときには、自動的に空気清浄機能を終了させるので、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記移動装置が、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が通過する位置に前記空気清浄フィルタを配置させてから所定時間後に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とするものである。

これによれば、自動的に空気清浄機能を有効にさせてから、所定時間後に空気清浄機能を自動的に終了させるので、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本実施の形態１による空気調和機の室内機の縦断面図である。

本実施の形態における空気調和機は、室内機と室外機とから構成される。室内機と室外機とは冷媒配管及び制御配線により接続され、室内機と室外機とによりヒートポンプが構成される。室外機には、圧縮機（図示せず）、室外熱交換器（図示せず）、減圧装置（図示せず）、室外ファン（図示せず）のヒートポンプを構成する部品が設けられている。室内機は、室内の壁面に取り付けられる。また、室内機と室外機に配置されている制御装置（図示せず）は、制御配線により通信している。

本実施の形態における空気調和機の室内機は、吸込口１１と吹出口１２とを形成する本体１と、本体１の前面に設ける前面パネル２とを備えている。吸込口１１は本体１の上面に形成され、吹出口１２は本体１の下面に形成される。本体１の後面１３は壁面に取り付けられる。本体１の内部には、吸込口１１から空気を吸い込ませるファン２０と、ヒートポンプを構成する機器であり、吸込口１１から吸い込まれた空気と熱交換する熱交換器３０を備えている。

ファン２０には、貫流ファン（クロスフローファン）が適している。ファン２０は、左右両端のいずれかの回転軸にファンモータを連結している（図示せず）。ファン２０の下流から吹出口１２の上流に至る下流空気流路４０は、ファン２０の下流に配置されて空気の流れを案内するリアガイダ４１と、このリアガイダ４１に対向して配置されたスタビライザ４２と、本体１の両側壁（図示せず）とで形成されている。

吹出口１２には、上下風向変更羽根５１と左右風向変更羽根５２とを設けている。左右風向変更羽根５２は上下風向変更羽根５１より上流側に配置している。上下風向変更羽根５１は、吹出口１２を開閉し、空気の吹き出しを上下方向に変更する。左右風向変更羽根５２は、空気の吹き出しを左右方向に変更する。

空気流路６０は、ファン２０の上流側の、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸込口１１より吸い込まれた空気の流路である。空気流路６０のうち、吸込口１１より吸い込まれた空気の流路には、熱交換器３０とエアフィルタ７０と空気清浄フィルタ８０とが配置されている。空気清浄フィルタ８０はエアフィルタ７０とは別体として形成されている。

エアフィルタ７０は、比較的大きな塵埃を捕獲することを目的とした租塵用のフィルタである。一方、空気清浄フィルタ８０は、前記エアフィルタ７０より通風抵抗が大きく、前記エアフィルタ７０を通過するような微粒子を捕獲することを目的としたフィルタであり、プリーツ式や不織布式が好ましい。

移動装置９０は、空気清浄フィルタ８０の形状を変形させることなく、配置されているそのままの形状で、空気清浄フィルタ８０の配置位置を移動させる。移動装置９０は、例えばモータ９１と歯車９２とで構成され、空気清浄フィルタ８０の外枠に形成したラック８１に歯車９２を噛み合わせ、モータ９１で歯車９２を回転されることで空気清浄フィルタ８０を回転移動させる。

空気清浄フィルタ８０の形状を変形させずに空気清浄フィルタ８０の配置位置を移動させることで、空気清浄フィルタ８０の劣化を防止できる。空気清浄フィルタ８０の少なくとも一部は、円弧状または湾曲状である。空気清浄フィルタ８０の少なくとも一部を円弧状または湾曲状とすることで、空気清浄フィルタ８０を、限られた空間に空気清浄効率良く、配置することができるとともに、移動装置９０を簡素に構成することができる。

空気清浄フィルタ８０は、エアフィルタ７０より上流側の空気流路６０に配置する。空気清浄フィルタ８０をエアフィルタ７０より上流側の空気流路６０に配置することで、空気清浄フィルタ８０をエアフィルタ７０と熱交換器３０との間の空気流路６０に配置する場合と比較して、冷房運転時における結露による空気清浄フィルタ８０の性能低下を防止できる。

移動装置９０は、エアフィルタ７０より上流側の、吸込口１１より吸い込まれた空気の流路の空気流路６０に配置することが好ましい。移動装置９０を、エアフィルタ７０より上流側の吸込口１１より吸い込まれた空気の流路の空気流路６０に配置することで、移動装置９０をエアフィルタ７０と熱交換器３０との間の空気流路６０に配置する場合と比較して、冷房運転時における結露による移動装置９０への影響を少なくでき、更に移動装置９０による通風抵抗の増加を防止できる。なお、空気清浄フィルタ８０をエアフィルタ７０より上流側の空気流路６０に配置し、移動装置９０をエアフィルタ７０と熱交換器３０との間の空気流路６０に配置することもできる。

本実施の形態における空気調和機は、吸込口１１から吸い込まれた空気が、空気清浄フィルタ８０を通過せず、圧縮機（図示せず）の駆動により熱交換器３０により熱交換され、冷風や温風となり、吹出口１２より吹き出す冷房運転と暖房運転とのうち、少なくともどちらかを有する空調運転モードと、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸込口１１より吸い込まれた空気が、熱交換器３０により熱交換されず、空気清浄フィルタ８０を通過し、吹出口１２より吹き出す空気清浄運転である空清運転モードとを有している。

本実施の形態における空気調和機は、空調運転モードや空清運転モードの実行を使用者が指示できるとともに、これらの運転切り替えも行える操作装置１００を備えている。

操作装置１００は、冷房運転を指示する操作スイッチ１０１、暖房運転を指示する操作スイッチ１０２、空気清浄運転を指示する操作スイッチ１０３を備えている。

本実施の形態における空気調和機は、空気に含まれる塵埃の少なくとも有無を検知する塵埃検知センサ１１０を備えている。さらに、本実施の形態における空気調和機は、人の在否を検出する人検知センサ１１１を備えている。人検知センサ１１１は、赤外線センサにより形成されているが、室内の人の在否を検知できる機能を有していれば、他の構成でも構わない。

すなわち、本実施の形態における空気調和機は、使用者が空気清浄運転を指示する操作スイッチ１０３にて空清運転モードの実行開始を指示し、かつ、人検知センサ１１１が人の存在を検出していない場合で、さらに、室内に塵埃有（塵埃検知センサ１１０の検知値が所定値以上）の場合が、空清運転モードの実行条件を満たすこととなり、空気流路６０の外に収納されている空気清浄フィルタ８０を、吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が通過する位置、すなわち、空気流路６０に、移動装置９０が空気清浄フィルタ８０を移動させて、空清運転モードの実行を開始し、空気清浄機能を有効にさせる構成となっている。

そして、人検知センサ１１１が人を検出すると、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が空気清浄フィルタ８０を略通過しない位置、すなわち、空気流路６０の外に、移動装置９０が空気清浄フィルタ８０を戻す構成となっている。

なお、人検知センサ１１１が人を検出する前に、塵埃検知センサ１１０の検知値が所定値未満に変化した場合、あるいは、空清運転モードの実行開始から所定時間経過した場合、さらには、使用者が操作スイッチ１０３により空清運転モードの実行停止を指示した場合には、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が空気清浄フィルタ８０を略通過しない位置、すなわち、空気流路６０の外に、移動装置９０が空気清浄フィルタ８０を戻すようにしている。

また、空清運転モードにおけるファン２０の設定回転数は、空調運転モードにおけるファン２０の少なくとも最低設定回転数よりも大きくする。例えば、第１の運転モードにおけるファン２０が、「弱」「中」「強」の回転数に変更できる場合に、第２の運転モードにおけるファン２０の設定回転数は、少なくとも「中」の回転数とするか、「弱」の回転数よりも大きく「中」の回転数よりも小さな回転数とする。

このように、空清運転モードにおけるファン２０の設定回転数を、空調運転モードにおけるファン２０の少なくとも最低設定回転数よりも大きくすることで、空気清浄フィルタ８０による通風抵抗の増加による、吹出口１２からの吹出風量低下を防止し、空気清浄機能を十分に発揮できる風量を確保することができる。

以上のように構成された空気調和機について、以下その動作について説明する。

図１は、空気調和機の空清運転モードを実行していない時の室内機の縦断面図である。これは、空清運転モードは実行しておらず、空調運転モードのみを実行しているときの状態を示す図である。

空清運転モードを実行していない状態においては、空気清浄フィルタ８０は、本体１内、すなわち空気流路６０外に収納されている。収納状態では、空気清浄フィルタ８０は、前面パネル２の内方に配置され、空気清浄フィルタ８０の上端側に歯車９２が位置する。

従って、空気清浄フィルタ８０は、エアフィルタ７０の上流側の吸込口１１、すなわち空気流路６０を覆わない。この状態では、空気清浄機能は有効でない。なお、空気清浄機能が有効でないとは、空気清浄フィルタ８０の少しだけが、空気流路６０を覆う場合も含むものとする。

図２は、空気調和機の空清運転モードを実行している時の室内機の縦断面図である。

図２では、空気清浄フィルタ８０の全てが、エアフィルタ７０の上流側の吸込口１１、すなわち空気流路６０を覆っている。図２の状態では、空気清浄フィルタ８０の下端側に歯車９２が位置する。

空清運転モードの実行開始時には、モータ９１を正回転させることで、空気清浄フィルタ８０は、図１の状態から図２の状態に回動し、形状が変形することなく、配置されているそのままの形状で配置位置が移動する。つまり、吸込口１１、すなわち、空気流路６０を覆う流路面積が大きくなる方向に、空気清浄フィルタ８０は配置移動する。

また、空清運転モードの実行終了時には、モータ９１を逆回転させることで、空気清浄フィルタ８０は、空気清浄フィルタ８０は、図２の状態から図１の状態に回動し、形状が変形することなく、配置されているそのままの形状で配置位置が移動する。つまり、吸込口１１、すなわち、空気流路６０を覆う流路面積が小さくなる方向に、空気清浄フィルタ８０は配置移動する。

なお、空調運転モードの実行中において、空清運転モードの実行条件を満足していれば、空調運転モードと空清運転モードとが同時に実行され、図２に示すような室内機の形態となる。

さらに、空気清浄運転を指示する操作スイッチ１０３や塵埃検知センサ１１０を備えず、あるいは、空気清浄運転を指示する操作スイッチ１０３か塵埃検知センサ１１０のどちらか一方を備えていて、人検知センサ１１１が人の存在を検出していないときに、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が通過する位置、すなわち、空気流路６０に、移動装置９０が空気清浄フィルタ８０を移動させて空清運転モードを実行し、人検知センサ１１１が人を検出しているとき、あるいは、空清運転モードの実行開始から所定時間経過した場合、あるいは、使用者が操作スイッチ１０３により空清運転モードの実行停止を指示した場合、あるいは、塵埃検知センサ１１０の検知値が所定値未満に変化した場合には、吸込口１１から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が空気清浄フィルタ８０を略通過しない位置、すなわち、空気流路６０の外に、移動装置９０が空気清浄フィルタ８０を戻す構成としても、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機は提供できる。

本発明の空気調和機は、適切な制御を実行することで、使用性の高い空気清浄機能を備えた空気調和機を提供できるので、家庭用のみならず業務用の空気調和機にも適用できる。

１本体
２前面パネル
１１吸込口
１２吹出口
１３後面
２０ファン
３０熱交換器
４０下流空気流路
４１リアガイダ
４２スタビライザ
５１上下風向変更羽根
５２左右風向変更羽根
６０空気流路
７０エアフィルタ
８０空気清浄フィルタ
８１ラック
９０移動装置
９１モータ
９２歯車
１００操作装置
１０１、１０２、１０３操作スイッチ
１１０塵埃検知センサ
１１１人検知センサ

Claims

吸込口と、前記吸込口から空気を吸い込ませるファンと、
前記吸込口から吸い込まれた空気が吹き出す吹出口と、
少なくとも一部が円弧状または湾曲状である空気清浄フィルタと、
前記空気清浄フィルタの配置位置を移動させる移動装置と、
人の在否を検出する人検知センサと、制御装置と、を備え、
前記空気清浄フィルタは、エアフィルタと別体として形成されており、
前記人検知センサが人の存在を検出していないときに、
前記吸込口から吸い込まれる、または、前記吸込口より吸い込まれた空気の流路である空気流路外に収納されている前記空気清浄フィルタを、
前記移動装置は、前記ファンの上流側の前記空気流路に配置されている前記エアフィルタの上流側で、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過する位置に、形状を変形させることなく、配置されているそのままの形状で移動させ、配置させることを特徴とする空気調和機。
前記人検知センサが人を検出しているときに、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
塵埃検知手段を備え、前記塵埃検知手段の塵埃の検知値が所定値以上の場合に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過する位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
塵埃検知手段を備え、前記塵埃検知手段の塵埃の検知値が所定値未満の場合に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
前記移動装置が、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が通過する位置に前記空気清浄フィルタを配置させてから所定時間後に、前記移動装置は、前記吸込口から吸い込まれる、または、吸い込まれた空気が前記空気清浄フィルタを通過しない位置に、前記空気清浄フィルタを配置させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。