JP7168891B1 - 空調室内機 - Google Patents
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Abstract
Description
(1-1)空調システムの全体構成の概要
図1に示されているように、実施形態に係る空調室内機2は、空調システム1に適用されている。空調システム1は、空調室内機2と空調室外機4と加湿器6とを備えている。なお、以下の説明では、図1、図2及び図6に示されている「上」、「下」、「前」、「後」という表現を用いて、それぞれの矢印の方向を説明する場合がある。また、図4及び図6には、太い矢印で空気の流れが示されている。この空調システム1の運転モードには、例えば、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、送風運転、換気運転及び空気清浄運転がある。空調システム1は、図4に示されているように、空調室内機2及び加湿器6を制御する制御部8を備えている。
空調室内機2は、図4に示されている静電霧化ユニット75を備えている。静電霧化ユニット75は、放電によるイオンを含む液体微粒子を放出する装置である。静電霧化ユニット75は、図4に示されている給気流路R1の外に配置されている。静電霧化ユニット75が給気流路R1の外に配置されているというのは、言い換えると、給気流路R1を流れる空気が静電霧化ユニット75には流れないということである。給気流路R1は、外気を流すことが可能な流路である。給気流路R1以外の流路である他の流路R2は、外気が流れない流路である。静電霧化ユニット75は、通風路FPを構成する給気流路R1と他の流路R2以外の場所に配置されている。言い換えると、通風路FPから静電霧化ユニット75に直接空気が流れ込むことはないということである。
(2-1)空調室内機
図2、図4及び図6に示されているように、空調室内機2は、熱交換器21と、ファン22と、ケーシング23と、エアフィルタ24と、ドレンパン26と、水平フラップ27と、垂直フラップ(図示せず)と、加湿ダクト28と、静電霧化ユニット75を含む静電霧化装置70(図11参照)とを備えている。また、空調室内機2は、室内温度センサ31と、室内湿度センサ32とを備えている。室内温度センサ31と室内湿度センサ32は、制御装置81に接続されている。
加湿ダクト28は、図7、図8、図9及び図10に示されているように、吹出開口28a、ダクトフィルタ28b、幅広部28c、接続部28d及び給気開口28eを有している。円筒状の接続部28dに給排気ホース68が接続される。接続部28dの先端の給気開口28eからは、給排気ホース68を通じて外気が流れ込む。接続部28dの下流には、接続部28dよりも長手方向D1(左右方向)に広がっている幅広部28cが配置されている。幅広部28cには、ダクトフィルタ28bが抜き差し可能に取り付けられている。空調室内機2の前面パネル23pを開けて、ダクトフィルタ28bをケーシング23から前方に向かって引き抜くことができる。幅広部28cにおいて、ダクトフィルタ28bの下流には、吹出開口28aが形成されている。吹出開口28aは、熱交換器21に対向している。本実施形態の空調室内機2では、エアフィルタ24よりも下に吹出開口28aが配置され、吹出開口28aから吹き出された外気は、エアフィルタ24を通過することなく、熱交換器21に流れ込む。ファン22が長手方向D1に対して垂直な方向に空気の流れを生じさせるため、ケーシング23の一端側に加湿ダクト28から吹出された外気は、給気流路R1を流れ、他の流路R2には流れない。
静電霧化ユニット75は、図11に示されているように、静電霧化装置70の中に配置されている。静電霧化装置70は、例えば、筐体71、吸入口72a、放出口72b、送風装置74及び高圧トランス73を備えている。放出口72bは、通風路FPに接続されている。放出口72bが接続される個所は、通風路FPの中でも、例えば、ケーシング23の吹出口23bに繋がっているスクロール部である。吸入口72aは、ケーシング23の中の通風路FP以外の箇所から室内空気を吸入している。吸入口72aから吸入した空気を、筐体71の中の静電霧化ユニット75を通して、放出口72bから放出するために、静電霧化装置70は、筐体71の中に送風装置74を備えていることが好ましい。しかし、送風装置74が無くても筐体71の中に気流が生じる場合には、送風装置74を省いてもよい。
空調室外機4は、図4に示されているように、圧縮機41と四方弁42とアキュムレータ43と室外熱交換器44と室外膨張弁45と室外ファン46とハウジング47とを備えている。圧縮機41と四方弁42とアキュムレータ43と室外熱交換器44と室外膨張弁45と室外ファン46とは、ハウジング47の中に収納されている。ハウジング47は、外気を吸い込む後方開口部47a(図4参照)と、熱交換後の空気を吹き出す前方開口部47b(図1及び図4参照)とを有する。後方開口部47aは、ハウジング47の後側に配置されている。空調室外機4は、空調室内機2に熱エネルギーを供給する熱源ユニットとして機能する。
本実施形態の加湿器6は、空調室外機4と一体化されている。しかし、加湿器6と空調室外機4は分離可能な別体として構成されていてもよい。加湿器6は、外気から水分を取り入れる。加湿器6は、取り入れた水分を外気に付与することで高湿度の空気を生成することができる。加湿器6は、この高湿度の空気を空調室内機2に送る。空調室内機2は、加湿運転時に、加湿器6から送られてきた高湿度の空気と室内空気とを混合する。空調室内機2は、高湿度の空気が混合された空気を部屋RMの中(室内)に吹き出すことで、室内を加湿する。加湿器6は、制御部8により制御される。
(3-1)概要
空調システム1の運転モードには、例えば、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、送風運転、換気運転及び空気清浄運転がある。なお、複数の運転を組み合わせることができる。例えば、暖房運転と加湿運転、冷房運転と加湿運転、送風運転と加湿運転、換気運転と冷房運転、換気運転と暖房運転、換気運転と除湿運転、及び換気運転と送風運転を組み合わせることができ、それらの組合せにさらに空気清浄運転を組み合わせることができる。
冷房運転の開始前に、制御部8の制御装置81には、例えば、リモートコントローラ(図示せず)から冷房運転が指示されるとともに目標温度が指示される。冷房運転時に、制御部8は、四方弁42を、図4において実線で示されている状態に切り換える。冷房運転時に、このように切り換えられた四方弁42は、第1ポートP1と第2ポートP2の間で冷媒を流し、第3ポートP3と第4ポートP4の間で冷媒を流す。冷房運転時の四方弁42は、圧縮機41から吐出される高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器44に流す。室外熱交換器44では、冷媒と、室外ファン46により供給される外気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器44で冷やされた冷媒は、室外膨張弁45で減圧されて熱交換器21に流れ込む。熱交換器21では、冷媒とファン22により供給される空気との間で熱交換が行われる。ファン22により供給される空気には、室内空気のみの場合と、室内空気と外気の場合とがある。熱交換器21での熱交換により温められた冷媒は、四方弁42及びアキュムレータ43を経由して、圧縮機41に吸入される。熱交換器21で冷やされた室内空気或いは室内空気と外気の混合空気が空調室内機2から部屋RMに吹出されることで、室内の冷房が行われる。この空気調和機10では、冷房運転において、熱交換器21が冷媒の蒸発器として機能して部屋RMを冷やし、室外熱交換器44が冷媒の放熱器として機能する。制御部8は、室内温度センサ31で検出した温度を目標温度に近づけるように空調室内機2と空調室外機4を制御する。
暖房運転の開始前に、制御部8の制御装置81には、例えば、リモートコントローラから暖房運転が指示されるとともに目標温度が指示される。暖房運転時に、制御部8は、四方弁42を、図4において破線で示されている状態に切り換える。暖房運転時に、このように切り換えられた四方弁42は、第1ポートP1と第4ポートP4の間で冷媒を流し、第2ポートP2と第3ポートP3の間で冷媒を流す。暖房運転時の四方弁42は、圧縮機41から吐出される高温高圧のガス冷媒を熱交換器21に流す。熱交換器21では、ファン22により供給される空気と冷媒との間で熱交換が行われる。ファン22により供給される空気には、室内空気のみの場合と、室内空気と外気の場合とがある。熱交換器21で冷やされた冷媒は、室外膨張弁45で減圧されて室外熱交換器44に流れ込む。室外熱交換器44では、冷媒と室外ファン46により供給される外気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器44での熱交換により温められた冷媒は、四方弁42及びアキュムレータ43を経由して、圧縮機41に吸入される。熱交換器21で温められた室内空気或いは室内空気と外気の混合空気が空調室内機2から部屋RMに吹出されることで、室内の暖房が行われる。この空気調和機10では、暖房運転においては、熱交換器21が冷媒の放熱器として機能して部屋RMを温め、室外熱交換器44が冷媒の蒸発器として機能する。制御部8は、室内温度センサ31で検出した温度を目標温度に近づけるように空調室内機2と空調室外機4を制御する。
送風運転の開始前に、制御部8の制御装置81には、例えば、リモートコントローラから送風運転が指示される。送風運転時には、制御部8が、圧縮機41を停止させ、冷媒回路13における冷凍サイクルを停止させる。また、制御部8は、加湿器6の動作も停止させる。送風運転では、リモートコントローラから目標風量が指示される場合と、空調室内機2に目標風量を自動で選択させる場合がある。制御装置81は、目標風量になるように、ファン22のモータ22mを制御する。例えば、制御装置81は、最も回転数の小さいLLタップから、Lタップ、Mタップ、Hタップの順に回転数を大きくすることができるように構成されている。送風運転の身を行っている場合に、制御部8は、加湿器6の動作も停止させる。送風運転では、部屋RMの中の室内空気が空調室内機2により循環する。
加湿運転の開始前に、制御部8の制御装置81には、例えば、リモートコントローラから加湿運転が指示されるとともに目標湿度が指示される。加湿のみを行う加湿運転時には、制御部8が、圧縮機41を停止させ、冷媒回路13における冷凍サイクルを停止させる。しかし、例えば、加湿暖房運転では、冷媒回路13における冷凍サイクルも加湿運転と同時に実施される。
換気運転の開始前に、制御部8の制御装置81には、例えば、リモートコントローラから換気運転が指示される。換気運転時には、加湿運転が停止される。また、換気運転のみを行う場合には、制御部8が、圧縮機41を停止させ、冷媒回路13における冷凍サイクルを停止させる。ただし、例えば、換気しつつ冷房する場合及び換気しつつ暖房する場合には、制御部8は、圧縮機41を駆動して、冷媒回路13における冷凍サイクルを実施する。加湿運転を停止するため、吸着ファン65及び吸着ロータ61の回転が停止される。換気運転では、制御部8は、給排気ファン64を駆動するようにモータ64mを制御する。また、換気運転では、制御部8は、切換ダンパ63を制御することにより、給気状態と排気状態とを切り換える。給気状態においては、外気が、加湿用空気取入口69cから取り入れられ、給排気ホース68及び空調室内機2を通して部屋RMに吹出される。排気状態においては、室内空気が、部屋RMから空調室内機2及び給排気ホース68を通して加湿用空気取入口69cから排気される。換気運転において、制御装置81は、外気を部屋RMの中に吹出させるために、空調室内機2のファン22を駆動させる。換気運転の給気時において、加湿ダクト28は、加湿器6による加湿を受けていない外気をそのまま給気する給気ダクトとして機能する。
空調システム1は、静電霧化装置70を用いて空気清浄運転を行うことができる。ここで、空気清浄運転とは、空気中の有害成分及び/または臭気成分を抑制する運転である。空気清浄運転は、例えば、静電霧化装置70が発生するイオンを含む水微粒子(静電ミスト)で有害成分または臭気成分を抑える運転である。静電霧化装置70を用いる空気清浄運転は、他の運転、例えば、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、送風運転もしくは換気運転またはそれらを組み合わせた運転とともに行われる。
(4-1)変形例A
上記実施形態では、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75がケーシング23の中に配置される場合について説明した。しかし、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75は、ケーシング23の外に配置されてもよい。
上記実施形態では、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75は、通風路FP(給気流路R1及び他の流路R2)の外から空気を取り入れる場合について説明した。しかし、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75に送り込む空気は、図13及び図14に示されているように、他の流路R2から取り入れられてもよい。例えば、静電霧化装置70の吸入口72aは、エアフィルタ24の下流且つ熱交換器21の上流の他の流路R2に接続され。静電霧化装置70の放出口72bは、例えば、ケーシング23の吹出口23bに繋がっているスクロール部(通風路FPの一部)に接続されている。
上記実施形態では、静電霧化ユニット75が静電霧化装置70の中に配置され、送風装置74で静電ミストをケーシング23の吹出口23bから吹き出させる場合について説明した。しかし、送風装置74を省いてもよい。例えば、他の流路R2の空気の流れの中に静電霧化ユニット75を位置させることにより、送風装置74を省いてもよい。
上記実施形態では、加湿ダクト28の吹出開口28aから熱交換器21に向けて外気を吹き出さす場合について説明した。しかし、加湿ダクト28から外気を吹き出す方向は熱交換器21に向かう方向には限られない。例えば、図13に示されているように、加湿ダクト28から熱交換器21に向かう方向に対して直交する方向に外気を吹き出してもよい。
上記実施形態では、給気部材として、加湿ダクト28を用いる場合について説明した。しかし、給気部材は、加湿ダクト28だけには限られない。例えば、加湿器6に代えて、加湿機能の無い外気の給排気のみを行う給排気装置が屋外に設けられてもよい。給排気装置が設置される場合には、加湿ダクト28に変えて給気ダクトがケーシング23の中に配置される。そのように構成された場合には、空調室内機2は、加湿運転を行うことができないが、換気運転を行い、外気を部屋RM(室内)に供給することができる。給気ダクトと静電霧化ユニット75との配置関係は、加湿ダクト28と静電霧化ユニット75との配置関係と同様に設定することができる。
(5-1)
上述の空調室内機2は、ケーシング23の中に、加湿運転時または換気運転時に、屋外の空気である外気が流れる給気流路R1を有している。静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75は、給気流路R1の外に配置されている。言い換えると、給気流路R1を流れる空気は、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75には流れない。通風路FPを通らずに部屋RMからケーシング23の中に入ってくる室内空気、他の流路R2から供給される室内空気、または静電霧化装置70がケーシング23の外に配置されるときにはケーシング23の外の室内空気が、静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75に流れ込む空気である。このような構成の静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75には、加湿運転時または換気運転時であっても、外気が流れ込まない。そのため、外気が流れる給気流路R1の外に静電霧化ユニット75が配置されることで、外気の状態の変化、特に高湿度状態の外気が静電霧化ユニット75に与える影響を抑制することができる。
空調室内機2の給気流路R1は、ケーシング23の長手方向D1の一端側に配置されている。静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75は、ケーシング23の中に配置され、かつ、長手方向D1の他端側に配置されている。このように、給気流路R1を長手方向の一端側、静電霧化ユニット75を他端側に配置するという簡単な構成で、外気の状態の変化が静電霧化ユニット75に与える影響を抑制することができる。静電霧化ユニット75を他端側に配置する構成には、上記実施形態のように、静電霧化ユニット75を通風路FPとケーシング23の他端E2との間に配置して、部屋RMからケーシング23の中に流入する室内空気を用いる場合が含まれる。また、静電霧化ユニット75を他端側に配置する構成には、変形例Bのように、静電霧化ユニット75に他の流路R2を流れる室内空気を送り込む場合が含まれる。
上述の空調室内機2では、ケーシング23の中に長手方向D1に延びるように配置されている電装品箱90は、一端側に第1電装室91を有し、他端側に第2電装室92を有している。第2電装室92には、例えば静電霧化装置70に電力を供給するための50ボルト以上の電圧によって駆動される第2電気回路部品が収容されている。このような第2電装室92を、静電霧化ユニット75が配置される長手方向D1の一端側に設けることで、例えば、第2電装室92から静電霧化装置70及び静電霧化ユニット75までの配線距離を短くできる。その結果、50ボルト以上の電圧に対する対策が行い易くなる。
上述の空調室内機2では、静電霧化ユニット75に導かれる空気は、通風路FPとケーシング23の他端E2の間の空間から取り入れられる。通風路FPとケーシング23の他端E2の間の空間が、通風路FP以外の空間である。上述の空調室内機2において、静電霧化ユニット75から放出される液体微粒子は、ナノサイズの水の微粒子である。静電霧化ユニット75に導入される空気が通風路FP以外の空間から取り入れることから、静電霧化ユニット75に導入される空気に外気が混じっておらず、外気の状態の変化が静電霧化ユニット75に与える影響を小さくすることができる。
上述の空調室内機2において、給気部材である加湿ダクト28の吹出開口28aまたは給気ダクトの吹出開口(図示せず)が熱交換器21に対向するように配置される。熱交換器21に吹出開口28aが対向するような構成により、ケーシング23の中の熱交換器21以外の他の部分に外気が当たって、熱交換器21以外の部分に結露が生じるなどの不具合の発生を防止することができる。
上述の空調室内機2の制御装置81は、外気が部屋RM(室内)に導入されているときは、静電霧化ユニット75において放電させないような制御を行っている。その結果、外気導入時に静電霧化ユニット75が外気の影響を受けるのを防止することができる。
上述の空調室内機2の給気流路R1は、加湿運転時に、加湿された外気を給気する流路である。このように給気流路R1に加湿された外気が流れる場合でも、外気が流れる給気流路R1から外れた位置に静電霧化ユニット75が配置されることで、外気の湿度が静電霧化ユニット75に与える影響を抑制することができる。
21 熱交換器
22 ファン
23 ケーシング
23a 吸込口
23b 吹出口
28 加湿ダクト (給気部材の例)
70 静電霧化装置
75 静電霧化ユニット
81 制御装置
90 電装品箱
91 第1電装室
92 第2電装室
R1 給気流路
FP 通風路
Claims (7)
- 室内の空気調和を行う空調室内機(2)であって、
屋外の空気である外気が流れる給気部材(28)を有するケーシング(23)と、
放電によるイオンを含む液体微粒子を放出する静電霧化ユニット(75)と、
を備え、
前記給気部材は、前記ケーシングの長手方向の一端側に配置され、
前記静電霧化ユニットは、前記ケーシングの中に配置され、かつ、前記長手方向の他端側に配置され、
前記ケーシングは、室内空気を前記室内から吸い込む吸込口(23a)と、前記室内に空気を吹き出す吹出口(23b)と、前記吸込口と前記吹出口とを繋ぐ通風路(FP)と、を有し、
前記給気部材は、前記外気を前記通風路に供給し、
前記静電霧化ユニットは、前記液体微粒子を前記通風路に放出する、空調室内機(2)。 - 前記ケーシングの中に配置され、前記長手方向に延びている電装品箱(90)を備え、
前記電装品箱は、前記一端側に50ボルト未満の電圧によって駆動される第1電気回路部品を収容する第1電装室(91)を有し、前記他端側に50ボルト以上の電圧によって駆動される第2電気回路部品を収容する第2電装室(92)を有する、
請求項1に記載の空調室内機(2)。 - 前記ケーシングの中に配置されているファン(22)を備え、
前記ファンは、前記吸込口から前記通風路を通って前記吹出口に向かう気流を発生させ、
前記静電霧化ユニットは、前記液体微粒子を放出させるための空気を前記通風路以外の空間から取り入れる、
請求項1または請求項2に記載の空調室内機(2)。 - 前記ケーシングの中に配置されているファン(22)を備え、
前記ファンは、前記長手方向に沿って延びる羽根を有し、前記長手方向に対して垂直な方向に空気の流れを前記通風路に生じさせるクロスフローファンである、
請求項1または請求項2に記載の空調室内機(2)。 - 前記ケーシングの中の前記通風路に配置され、前記室内空気及び前記外気と熱媒体との熱交換を行う熱交換器(21)を備え、
前記給気部材は、前記外気を吹き出す吹出開口を有し、前記吹出開口が前記熱交換器に対向するように配置されている、
請求項3または4に記載の空調室内機(2)。 - 前記静電霧化ユニットを制御する制御装置(81)を備え、
前記制御装置は、前記外気が前記室内に導入されているときは、前記静電霧化ユニットにおいて放電させないように制御する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の空調室内機(2)。 - 前記給気部材は、加湿された前記外気を給気する加湿ダクト(28)である、
請求項1から6のいずれか一項に記載の空調室内機(2)。
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