JP6974756B2 - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents

Description

本開示は、空気調和装置の室内ユニットに関するものである。

空気調和装置の室内ユニットには、熱交換器に対して、紫外線ランプで紫外線を照射するものがある（例えば特許文献１を参照）。

特開２０００−１１１０７６号公報

前記特許文献１の例では、所定のカビ除去効果を得ることができるとされているが、改良の余地はある。

本開示の目的は、空気調和装置の室内ユニットにおいて、ドレンパンの除菌を効果的に行えるようにすることにある。

本開示の第１の態様は、冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、
UVCを照射する光源（23）を備え、
前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

第１の態様では、光源（23）が移動しつつ、UVCをドレンパン（15）に照射する。第１の態様によれば、空気調和装置の室内ユニットにおいて、ドレンパン（15）の除菌を効果的に行える。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
前記空気調和装置は、前記冷房運転の終了後に前記室内ユニット内を乾燥させる乾燥運転モードを有し、
前記光源（23）は、前記乾燥運転モードが実行されている間の所定期間にUVCを前記ドレンパン（15）に照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

第２の態様では、乾燥運転モードが実行されている間の所定期間にUVCがドレンパン（15）に照射される。

本開示の第３の態様は、第１の態様において、
前記空気調和装置は、前記冷房運転の終了後に前記室内ユニット内を乾燥させる乾燥運転モードを有し、
前記光源（23）は、前記乾燥運転モードの運転終了後にUVCを前記ドレンパン（15）に照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

第３の態様では、乾燥運転モードの運転終了後にUVCがドレンパン（15）に照射される。

本開示の第４の態様は、第１から第３の態様の何れかにおいて、
前記光源（23）は、UVCを照射中に前記冷房運転が開始された場合には、UVCの照射を中止し、照射を再開する場合には、照射を中止した位置から、照射が未実施の側に向かって移動することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

本開示の第５の態様は、第１から第４の態様の何れかにおいて、
前記冷房運転の設定温度、前記室内ユニットが吸い込んだ空気の湿度、および前記冷房運転の実施時間に基づいて、前記光源（23）の照射エネルギーを決定するテーブルを備えていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

本開示の第６の態様は、第１から第４の態様の何れかにおいて、
前記ドレンパン（15）内の水の量の推定値（EV）を求める水量推定部（17d）を備え、
前記光源（23）は、前記推定値（EV）が大きいほど、より大きな照射エネルギーでUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

第６の態様では、ドレンパン（15）内の水量の推定値（EV）に応じてUVCがドレンパン（15）に照射される。

本開示の第７の態様は、第１から第３、第５から第６の態様の何れかにおいて、
前記光源（23）は、前記冷房運転中に、UVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

本開示の第８の態様は、第１から第７の態様の何れかにおいて、
前記光源（23）は、前記冷房運転の準備動作中にUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

図１は、本開示に係る空気調和装置の室内ユニットの断面図である。 図２は、UVC照射部の斜視図である。 図３は、制御部の構成をブロック図で示す。 図４は、照射時間設定テーブルの一例である。 図５は、変形例にかかる制御部の構成をブロック図で示す。

《実施形態》
図１に、本開示に係る空気調和装置（100）の室内ユニット（1）を断面図で示す。空気調和装置（100）は、冷房運転ができるように構成されている。勿論、空気調和装置（100）は、暖房運転の機能を備えていてもよい。

空気調和装置（100）は、運転モードとして乾燥運転モードを有している。空気調和装置（100）は、乾燥運転モードでは、所定の時間（例えば１〜２時間）だけ、後述のファン（14）のみを動作させて、室内ユニット（1）内部を乾燥させる。空気調和装置（100）は、乾燥運転モードを冷房運転の終了後に行う。

室内ユニット（1）は、空気調和を行う室内（R）に設けられる。図１に示すように、室内ユニット（1）は、筐体（11）、フィルター（12）、熱交換器（13）、ファン（14）、ドレンパン（15）、フラップ（16）、制御部（17）、およびUVC照射部（20）を備えている。

筐体（11）は、空気調和を行う部屋の壁面（W）に取り付けられる。筐体（11）は、直方体状の部材である。筐体（11）は、フィルター（12）、熱交換器（13）、ファン（14）、ドレンパン（15）、フラップ（16）、およびUVC照射部（20）を収容している。筐体（11）は、制御部（17）も収容している。図１の断面では、制御部（17）を直接的には視認できないが、おおよその位置を破線で示してある。

筐体（11）は、主に樹脂によって形成されている。筐体（11）には、吸込口（11a）、および吹出口（11b）が形成されている。吸込口（11a）は、室内（R）の空気を吸い込むための開口である。吹出口（11b）は、空気調和した空気を室内（R）に送り出すための開口である。

フィルター（12）は、吸込口（11a）に面して設けられている。フィルター（12）は、吸込口（11a）から筐体（11）に吸い込まれる空気中のダストなどを捕集する。

熱交換器（13）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器である。熱交換器（13）は、配管（図示を省略）によって、冷媒回路（図示を省略）に接続されている。この冷媒回路では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。熱交換器（13）は、冷媒回路を流れる冷媒と室内（R）の空気との熱交換を行う。

ファン（14）は、いわゆるクロスフローファンである。ファン（14）は、吸込口（11a）から室内（R）の空気を吸い込む。ファン（14）は、熱交換器（13）によって空気調和された空気を、吹出口（11b）から室内（R）に送り出す。

ドレンパン（15）は、熱交換器（13）から流れ落ちた結露水（以下、ドレン水とも言う）を受ける器状の部材である。ドレンパン（15）に入ったドレン水の大部分は、ドレンパン（15）に設けられた排出口（図示を省略）を介して、例えば屋外に排出される。

ドレンパン（15）は、図１に示すように、断面がU字型の形状である。ドレンパン（15）は、樹脂によって形成されている。ドレンパン（15）には、UVC照射部（20）が設けられている。UVC照射部（20）の構成については、後述する。

フラップ（16）は、吹出口（11b）に設けられた、羽根状の部材である。フラップ（16）は、吹出口（11b）から吹き出される空気の風向を調整する。フラップ（16）は、回転軸（X）の回りに、モータ（図示は省略）によって回転できるように構成されている。図１では、フラップ（16）は、閉じた状態（吹出口（11b）が塞がった状態）である。

制御部（17）は、マイクロコンピュータと、メモリディバイスとを備えている（何れも図示を省略）。前記メモリディバイスには、マイクロコンピュータを動作させるためのプログラム（以下、制御プログラムという）が格納されている。

制御部（17）は、リモートコントローラ（図示は省略）からの信号の処理、ファン（14）の制御などを行う。更に、制御部（17）は、UVC照射部（20）の動作の制御も行う。制御部（17）における、UVC照射部（20）の制御機能については、後述する。

〈UVC照射部（20）の構成〉
図２にUVC照射部（20）の斜視図を示す。UVC照射部（20）は、UVC（後述）をドレンパン（15）の主に底面（B）に向けて照射するように構成されている。UVC照射部（20）は、レール部（21）、スライダ部（22）、およびLED光源（23）を備えている。

レール部（21）は、角柱状の部材である。レール部（21）は、LED光源（23）を稼働させるための軌道である。レール部（21）は、ドレンパン（15）の内側の側面に設けられている（図２参照）。

スライダ部（22）は、LED光源（23）をレール部（21）上において可動させるための部材である。スライダ部（22）には、図１、および図２に示すように、U字状の断面を有した部分（以下、スライダ本体（22a）という）が形成されている。スライダ部（22）は、スライダ本体（22a）がレール部（21）に載せられている。

スライダ部（22）は、モータで駆動されたベルト（何れも図示は省略）によって駆動される。スライダ部（22）は、ベルトで駆動されると、レール部（21）の表面を摺動する。このモータの制御は、制御部（17）が行う。

LED光源（23）は、ひとつの発光ダイオード（以下、LEDという）を備えている。LED光源（23）のLEDは、UVCを照射するように構成されている。このUVCの波長は、いわゆる深紫外波長である。本実施形態のLEDが照射する紫外線の波長（深紫外波長）は、200〜280nmである。LED光源（23）の照射エネルギーは、制御部（17）によって制御される。

LED光源（23）は、スライダ部（22）に取り付けられている。具体的には、LED光源（23）は、スライダ本体（22a）から伸びたブラケット（以下、ブラケット部（22b）という）に固定されている。ブラケット部（22b）は、前記LEDの照射方向がドレンパン（15）の底面（B）を向くように、形状、およびLED光源（23）の取り付け部が形成されている。

LED光源（23）の照射位置は、スライダ部（22）の移動に応じて変わる。換言すると、スライダ部（22）の位置を制御すれば、LED光源（23）の照射位置を制御できる。

〈制御部（17）の機能〉
図３に、制御部（17）の構成をブロック図で示す。制御部（17）は、前記制御プログラムを実行することによって、オンオフ制御部（17a）、光源駆動部（17b）、および照射エネルギー制御部（17c）として機能する。

オンオフ制御部（17a）は、UVC照射のオンオフを制御する。オンオフ制御部（17a）は、乾燥運転モードが開始され、かつ照射時間（後述）が決定されたら、LED光源（23）のLEDをオンに制御する。オンオフ制御部（17a）は、オフ信号（後述）が入力された場合には、LEDをオフに制御する。オンオフ制御部（17a）は、UVCが照射されている時に、冷房運転等が再開された場合には、LED光源（23）のLEDをオフに制御する。

光源駆動部（17b）は、レール部（21）上におけるスライダ部（22）の位置を制御する。具体的には、光源駆動部（17b）は、スライダ部（22）を駆動する前記モータを制御する。

詳しくは、光源駆動部（17b）は、LED光源（23）がUVCを照射している間は、スライダ部（22）を、所定の速度でレール部（21）上において往復させる。換言すると、光源駆動部（17b）は、LED光源（23）を、規定された順路上を移動させる。UVCの照射が中止されると、光源駆動部（17b）は、照射が中止された時の位置にスライダ部（22）を留めておく。

光源駆動部（17b）は、UVCの照射が再開される場合には、照射が中止された位置から、照射が未実施の側に向かって、スライダ部（22）を移動させる。「照射が未実施の側」とは、照射の中止時にスライダ部（22）が向かおうとしていた方向である。

このように、UVC照射を再開する時のスライダ部（22）の移動方向を規定することで、ドレンパン（15）の一部において、UVCの積算の暴露線量が高くなるのを抑制できる。換言すると、本実施形態では、ドレンパン（15）を構成する樹脂の特定部位がUVCによって劣化するのを抑制できる。

照射エネルギー制御部（17c）は、LED光源（23）による照射エネルギーを制御する。本実施形態では、照射エネルギー制御部（17c）は、UVCの照射時間を制御することで、照射エネルギーの制御を実現している。

照射エネルギーの制御を実現するため、制御部（17）の前記メモリディバイスには、LED光源（23）の照射時間を決定するテーブル（以下、照射時間設定テーブルという）が格納されている。図４に照射時間設定テーブルを例示する。

照射時間設定テーブルは、冷房の設定温度、室内ユニット（1）が吸い込んだ室内空気の湿度（例えば冷房運転中の平均値）、冷房運転の運転時間（実施時間）に基づいて、LEDの照射時間を決定できるように実装されている。

照射時間設定テーブルにおける「低い」、「高い」、「短い」、「長い」等に対応する実際の値は、例えば、製品（空気調和装置（100））の仕様に応じて定めればよい。ただし、本実施形態の照射時間設定テーブルは、LED光源（23）によるUVCの照射時間が、乾燥運転モードの実行時間以下となるように規定されているものとする。これにより、室内ユニット（1）では、乾燥運転モードが実行されている間の所定期間にUVCがドレンパン（15）に照射される。

照射エネルギー制御部（17c）は、UVCの照射が開始されると、タイマーを起動して照射時間を計測する。照射エネルギー制御部（17c）は、照射時間が設定した時間になったら、照射時間の満了を示す信号（オフ信号）をオンオフ制御部（17a）に送信する。

照射エネルギー制御部（17c）は、LEDの照度を制御することによって、照射エネルギーを制御するように構成してもよい。具体的には、照射エネルギー制御部（17c）によって、LEDに流す電流の大きさを制御すればよい。

〈動作例〉
冷房運転中に、ユーザがリモートコントローラを操作して、空気調和装置（100）に冷房運転停止の信号を送ったとする。そうすると、室内ユニット（1）では、乾燥運転モードが実行される。

このとき、照射エネルギー制御部（17c）は、照射時間設定テーブルを用いて、UVCの照射時間を決定する。照射時間が決定されると、オンオフ制御部（17a）は、LED光源（23）のLEDをオンにする。光源駆動部（17b）は、レール部（21）上において、スライダ部（22）を所定速度で往復させる。これにより、主に、ドレンパン（15）の底面（B）にUVCが照射される。UVCが照射されると、ドレンパン（15）の底面（B）の除菌が行われる。

照射エネルギー制御部（17c）は、照射時間が満了したら、オフ信号をオンオフ制御部（17a）に出力する。これにより、オンオフ制御部（17a）は、LED光源（23）のUVC照射を中止させる。

以上の制御動作により、室内ユニット（1）では、LED光源（23）は、乾燥運転モードが実行されている間の所定期間にUVCをドレンパン（15）に照射する。UVCの照射中に冷房運転等が再開された場合には、オンオフ制御部（17a）は、LED光源（23）のLEDをオフに制御する。

以上をまとめると、本実施形態は、冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、UVCを照射する光源（23）（LED光源（23））を備え、前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。

〈本実施形態の効果〉
前記特許文献１の例では、所定のカビ除去効果を得ることができるとされているが、改良の余地はある。本実施形態では、以下に示すように、空気調和装置（100）の室内ユニット（1）において、ドレンパン（15）の除菌を効果的に行える。

LEDは、一般的には、照射エリアを拡げるのは難しい。本実施形態では、LED光源（23）が移動しつつドレンパン（15）にUVCを照射するので、LEDを発光素子として用いても、十分な範囲を除菌することが可能になる。換言すると、本実施形態では、照射範囲を確保するためにLEDの数を増やす必要がない。室内ユニット（1）では、LED光源（23）を１つのLEDで構成しても十分な除菌が可能になる。

光源にLEDを用いることができると、光源（LED光源（23））の小型化が可能になる。光源の小型化ができると、狭いスペースにLED光源（23）を容易に組み込むことが可能になる。例えば、ドレンパン（15）に熱交換器（13）が近接して配置されていたとしても、容易にLED光源（23）を組み込むことが可能になる。

本実施形態では、乾燥運転モードの実行中にUVCの照射を行う。本実施形態では、特別に除菌実施のための時間を設ける必要が無い。本実施形態の除菌は、時間的な効率がよい。

乾燥運転モードの実行中は、一般的には、動作音が聞こえたり、何らかの表示が行われたりする。このような動作音等の存在によって、乾燥運転モードの実行中は、ユーザが室内ユニット（1）にアクセスする可能性は低いと考えられる。換言すると、乾燥運転中に除菌を実施すれば、ユーザが不用意に、動作中のUVC照射部（20）にアクセスする可能性を低くできる。

《実施形態の変形例》
照射エネルギー制御部（17c）は、ドレン水の量に応じて照射エネルギーを制御するように構成してもよい。これを実現するには、制御部（17）において、ドレン水の量を推定すればよい。

図５に、本変形例における制御部（17）の構成をブロック図で示す。本変形例では、制御部（17）を水量推定部（17d）として機能させている。水量推定部（17d）は、ドレンパン（15）内の水の量の推定値（EV）を求めるように構成されている。

水量推定部（17d）は、次式によって算出されるドレン水の発生量W（ｋｇ／ｈ）に基づいて、ドレンパン（15）内の水量の推定値（EV）を出力する。
Ｗ＝Ｇ（Ｘａ−Ｘｂ） …（式１）
Ｇ＝Ｑ／Ｖａ …（式２）
ここで、Ｇは空気循環量（ｋｇ／ｈ）、Ｑはファン（14）の風量（ｍ^３／ｈ）、Ｖａは熱交換器（13）の入口空気の比体積（ｍ^３／ｋｇ）、Ｘａは熱交換器（13）の入口空気の絶対湿度（ｋｇ／ｋｇ）、Ｘｂは熱交換器（13）の出口空気の絶対湿度（ｋｇ／ｋｇ）である。

水量推定部（17d）によって推定値（EV）が求まると、照射エネルギー制御部（17c）が推定値（EV）に基づいてLED光源（23）の照射エネルギーを制御する。照射エネルギー制御部（17c）は、推定値（EV）が大きいほど、より大きな照射エネルギーで、LED光源（23）がUVCを照射するように、LED光源（23）の制御を行う。この場合にも、照射エネルギー制御部（17c）は、照射時間を調整することによって照射エネルギーを制御してもよいし、照度（LEDに流す電流の大きさ）を調整することによって照射エネルギーを制御してもよい。

以上の通り、本変形例によれば、ドレンパン（15）内のドレン水の量に応じて、LED光源（23）の照射エネルギーを制御することができる。本変形例では、ドレンパン（15）の除菌をより効果的に行える。

《その他の実施形態》
制御部（17）は、乾燥運転モードの運転終了後に、UVC照射部（20）がUVC照射を行うように動作してもよい。こうすることで、ドレンパン（15）の水分が減った後に除菌が行われる。水分が減った後に除菌が行われると、除菌効果の向上を期待できる。

制御部（17）は、冷房運転中は常に、UVC照射部（20）がUVCを照射するように動作してもよい。

制御部（17）は、冷房運転の準備動作中に、LED光源（23）がUVCを照射するように動作してもよい。空気調和装置（100）は、一例として、冷房運転の準備動作では、フラップ（16）を所定角度まで開く、ファン（14）を回転させる、圧縮機（図示を省略）を稼働させる、という動作を順に行う場合がある。

制御部（17）は、冷房運転の準備動作中において、ファン（14）が回転する前に、LED光源（23）にUVCを照射させるように動作してもよい。制御部（17）は、冷房運転の準備動作中において、ファン（14）の回転中に、LED光源（23）にUVCを照射させるように動作してもよい。

LED光源（23）を構成するLEDの数には限定はない。室内ユニット（1）には、UVC照射部（20）を複数個設けることも可能である。

UVC照射部（20）には、LED光源（23）に代えて、他の種類の光源を採用してもよい。例えば、紫外線ランプを用いることが考えられる。

LED光源（23）を駆動させる機構は、前記実施形態の例には限定されない。所定の順路上を移動できる機構であればよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、空気調和装置の室内ユニットについて有用である。

１ 室内ユニット
１５ ドレンパン
１７ｄ 水量推定部
２３ ＬＥＤ光源（光源）

Claims (6)

1. 冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、
   UVCを照射する光源（23）を備え、
   前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射し、
   前記空気調和装置は、前記冷房運転の終了後に前記室内ユニット内を乾燥させる乾燥運転モードを有し、
   前記光源（23）は、前記乾燥運転モードの運転終了後にUVCを前記ドレンパン（15）に照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
2. 冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、
   UVCを照射する光源（23）を備え、
   前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射し、
   前記光源（23）は、UVCを照射中に前記冷房運転が開始された場合には、UVCの照射を中止し、照射を再開する場合には、照射を中止した位置から、照射が未実施の側に向かって移動することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
3. 冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、
   UVCを照射する光源（23）を備え、
   前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射し、
   前記冷房運転の設定温度、前記室内ユニットが吸い込んだ空気の湿度、および前記冷房運転の実施時間に基づいて、前記光源（23）の照射エネルギーを決定するテーブルを備えていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
4. 冷房運転が可能な空気調和装置の室内ユニットにおいて、
   UVCを照射する光源（23）を備え、
   前記光源（23）は、規定された順路上を移動して、前記室内ユニットが備えるドレンパン（15）にUVCを照射し、
   前記ドレンパン（15）内の水の量の推定値（EV）を求める水量推定部（17d）を備え、
   前記光源（23）は、前記推定値（EV）が大きいほど、より大きな照射エネルギーでUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
5. 請求項１、請求項３から請求項４の何れかにおいて、
   前記光源（23）は、前記冷房運転中に、UVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
6. 請求項１から請求項５の何れかにおいて、
   前記光源（23）は、前記冷房運転の準備動作中にUVCを照射することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。

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