JP7467381B2 - 空気処理装置 - Google Patents
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Description
実施形態1に係る空気処理装置は、空気調和装置(10)である。空気調和装置(10)は、空気の少なくとも温度を調節する。具体的に、空気調和装置(10)は、室内空気(RA)の温度を調節し、温度を調節した空気を供給空気(SA)として室内へ供給する。空気調和装置(10)は、天井裏の空間に設置される室内ユニット(11)を備えている。室内ユニット(11)は、冷媒配管を介して室外ユニット(図示省略)に接続される。これにより、空気調和装置(10)では、冷媒回路が構成される。冷媒回路では、充填された冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。なお、室外ユニットには、冷媒回路に接続される圧縮機及び室外熱交換器と、室外熱交換器に対応する室外ファンが設けられる。
図1~図3に示すように、室内ユニット(11)は、天井裏に設置されるケーシング(20)と、ケーシング(20)に収容されるファン(40)及び室内熱交換器(43)を備えている。ケーシング(20)の内部には、該ケーシング(20)内の空気中から発生した凝縮水を回収するドレンパン(60)と、ドレンパン(60)に溜まった水を排出するためのドレンポンプ(66)とが設けられる。
ケーシング(20)は、直方体の中空箱形に形成されている。ケーシング(20)は、天板(21)、底板(22)、及び4つの側板(23,24,25,26)を有している。4つの側板は、前面パネル(23)、後面パネル(24)、第1側面パネル(25)、及び第2側面パネル(26)で構成される。前面パネル(23)及び後面パネル(24)は、互いに対向している。第1側面パネル(25)及び第2側面パネル(26)は互いに対向している。
ファン(40)は、空気流路(33)における第1側面パネル(25)寄りに配置される。ファン(40)は、空気流路(33)の空気を搬送する。本実施形態では、3台のシロッコ型ファン(41)が、1つのモータ(42)に駆動される(図1を参照)。
室内熱交換器(43)は、空気流路(33)における第2側面パネル(26)寄りに配置される。室内熱交換器(43)は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成される。本実施形態の室内熱交換器(43)は、斜め置きの配置となる。蒸発器となる室内熱交換器(43)は、空気を冷却する冷却部を構成する。
図3に模式的に示すように、ドレンパン(60)は、底板(22)に沿うように、室内熱交換器(43)の下側に配置される。ドレンパン(60)は、第1側壁(61)、第2側壁(62)、及び底部(63)を含んでいる。第1側壁(61)は、室内熱交換器(43)の上流側に位置する。第2側壁(62)は、室内熱交換器(43)の下流側に位置する。底部(63)は、第1側壁(61)と第2側壁(62)とに亘って形成される。底部(63)には、中央寄りに略台形状の断面を有する凹部(64)が形成される。ドレンパン(60)では、この凹部(64)の底面の高さが、最も低くなる。つまり、凹部(64)には、最も深い最深部が構成されている。
ドレンポンプ(66)は、ドレンパン(60)の内部に配置される。具体的に、ドレンポンプ(66)の吸込部(66a)は、ドレンパン(60)の凹部(64)の内部に配置される。ドレンポンプ(66)の吐出部には、ドレン配管(67)の流入端が接続される。ドレン配管(67)は、ケーシング(20)の前面パネル(23)を水平方向に貫通している。ドレンポンプ(66)が運転されると、ドレンパン(60)に溜まった凝縮水が汲み上げられる。汲み上げられた水は、ドレン配管(67)を介してケーシング(20)の外部へ排出される。
図1に示すように、電装品箱(16)は、前面パネル(23)のファン(40)寄りに配置される。電装品箱(16)の内部には、電源回路や制御回路等が搭載されたプリント基板(17)、各回路に接続される配線、強電側電源部、弱電側電源部などが収容される。電装品箱(16)は、前側が開口する箱本体(16a)と、箱本体(16a)の開口面を開閉する電装品蓋(16b)とを含んでいる。電装品蓋(16b)は、前面パネル(23)の一部を構成している。電装品蓋(16b)を取り外すことで、電装品箱(16)の内部がメンテナンス用空間(15)に露出される。
図1に示すように、点検口(50)は、前面パネル(23)の室内熱交換器(43)寄りに配置される。図2及び図4に示すように、点検口(50)は、長方形部分(50a)と、該長方形部分の下側の一方の角部と連続する三角形部分(50b)とで構成される。三角形部分(50b)は、長方形部分(50a)から第2側面パネル(26)側に突出している。点検口(50)は、ドレンパン(60)に対応する位置に形成される。点検口(50)から点検蓋(51)を取り外すことで、メンテナンス用空間(15)側からドレンパン(60)の内部を点検することができる。
図5に示すように、点検蓋(51)の内壁(51a)には、カメラ(70)を点検蓋(51)に支持させるためのステー(53)が設けられる。ステー(53)は、点検蓋(51)の内壁(51a)に固定されるとともに、カメラ(70)が取り付けられる支持部材を構成している。
本実施形態に係る撮像システム(S)について、図6を参照しながら説明する。本実施形態に係る撮像システム(S)は、上述したカメラ(70)と、電源部(18)と、通信端末(80)とを含んでいる。
実施形態1に係る空気調和装置(10)の基本的な運転動作について図1及び図3を参照しながら説明する。空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを実行可能に構成される。
本実施形態では、上述したドレンパン(60)の状態を、撮像システム(S)により適宜確認することができる。
上記実施形態1によれば、カメラ(70)によりドレンパン(60)の内部の画像データを適宜取得できるため、サービス業者等は、天井裏の空間に入り込むことなく、ドレンパン(60)の内部の状態を把握できる。ここで、カメラ(70)で取得した画像データは、無線により、ケーシング(20)の外部の通信端末(80)へ伝送される。このため、伝送線等を設けずとも、カメラ(70)から比較的離れた通信端末(80)に対して、容易に画像データを送ることができる。
実施形態2に係る空気調和装置(10)は、上記実施形態1と基本的な構成が異なる。実施形態2の空気調和装置(10)は、室外空気(OA)を取り込み、この空気の温度及び湿度を調節する。そして、空気調和装置(10)は、このように処理した空気を供給空気(SA)として室内へ供給する。つまり、空気調和装置(10)は、外気処理方式である。また、空気調和装置(10)は、例えば冬場等において、空気を加湿するための加湿エレメント(45)を備えている。
図7及び図8に示すように、室内ユニット(11)は、天井裏に設置されるケーシング(20)と、給気ファン(40a)と、排気ファン(40b)と、室内熱交換器(43)と、全熱交換器(44)と、加湿エレメント(45)とを備えている。また、ケーシング(20)の内部には、室内熱交換器(43)で発生した凝縮水を回収するドレンパン(60)と、ドレンパン(60)に溜まった水を排出するための排水口(図示省略)とが設けられる。
ケーシング(20)は、直方体の中空箱形に形成されている。実施形態2のケーシング(20)は、実施形態1と同様、天板(21)、底板(22)、前面パネル(23)、後面パネル(24)、第1側面パネル(25)、及び第2側面パネル(26)を備えている。
全熱交換器(44)は、横長の四角柱状に形成される。全熱交換器(44)は、例えば2種類のシートが水平方向に交互に積み重なって構成される。2種類のシートのうちの一方には、給気流路(33A)に連通する第1通路(44a)が形成される。2種類のシートのうちの他方のシートには、排気流路(33B)に連通する第2通路(44b)が形成される。各シートは、伝熱性及び吸湿性を有する材料で構成される。このため、全熱交換器(44)では、第1通路(44a)を流れる空気と、第2通路(44b)を流れる空気との間で潜熱及び顕熱の交換が行われる。
給気ファン(40a)は、給気流路(33A)に配置され、給気流路(33A)の空気を搬送する。より詳細には、給気ファン(40a)は、給気流路(33A)において、全熱交換器(44)の第1通路(44a)と室内熱交換器(43)との間に配置される。
排気ファン(40b)は、排気流路(33B)に配置され、排気流路(33B)の空気を搬送する。より詳細には、排気ファン(40b)は、排気流路(33B)において、全熱交換器(44)の第2通路(44b)の下流側に配置される。
室内熱交換器(43)は、給気流路(33A)における前面パネル(23)寄りに配置される。室内熱交換器(43)は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成される。
加湿エレメント(45)は、給気流路(33A)における前面パネル(23)寄りに配置される。加湿エレメント(45)は、給気流路(33A)における室内熱交換器(43)の下流側に配置される。加湿エレメント(45)は、上下に延びる複数の吸湿材料が水平方向に配列されて構成される。これらの吸湿材料には、給水タンク(図示省略)からの水が供給される。加湿エレメント(45)では、吸湿材料の周囲を流れる空気中に、蒸発した空気が付与される。これにより、給気流路(33A)を流れる空気が加湿される。
図8に模式的に示すように、ドレンパン(60)は、室内熱交換器(43)の下側に設置され、室内熱交換器(43)で発生した凝縮水を回収する。また、実施形態2のドレンパン(60)は、加湿エレメント(45)の下側に配置される。このため、ドレンパン(60)は、加湿エレメント(45)から流出した水(加湿水)も回収可能となっている。
図7及び図9に示すように、電装品箱(16)は、前面パネル(23)の前面、且つ略中央部に設けられる。電装品箱(16)の内部には、実施形態1と同様の電装品が収容される。
図7に示すように、点検口(50)は、前面パネル(23)のうち室内熱交換器(43)及び加湿エレメント(45)の近傍に配置される。点検口(50)は、ドレンパン(60)及び加湿エレメント(45)に対応する位置に形成される。点検口(50)から点検蓋(51)を取り外すことで、メンテナンス用空間(15)側から、ドレンパン(60)の内部や加湿エレメント(45)を点検することができる。
図10に示すように、点検蓋(51)の内壁(51a)には、カメラ(70)を点検蓋(51)に支持させるためのステー(53)が設けられる。ステー(53)は、点検蓋(51)の内壁(51a)の略中央部分に固定され、水平方向に延びている。ステー(53)の基部は、例えば点検蓋(51)に溶接されていてもよいし、複数のボルト(締結部材)を介して点検蓋(51)に締結されてもよい。
実施形態2に係る空気調和装置(10)の運転動作について図7及び図8を参照しながら説明する。空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを実行可能に構成される。
実施形態2においても、実施形態1と同様にして、ドレンパン(60)の状態を確認できる。つまり、通信端末(80)からの撮像指令がカメラ(70)の無線通信部(77)に入力されると、カメラ(70)が撮像を実行する。これにより、例えば夏季において、ドレンパン(60)の内部の画像データを取得でき、ドレンパン(60)の状態を把握することができる。
各実施形態(詳細は後述する実施形態3も含む)に係る空気調和装置(10)においては、以下に挙げる変形例に係る撮像システム(S)を採用してもよい。
図11に示す変形例1の撮像システム(S)は、カメラ(70)と別体の通信ユニット(90)を備えている。通信ユニット(90)は、ケーシング(20)の外部に配置され、伝送線(91)を介してカメラ(70)と接続される。伝送線(91)は、例えば点検蓋(51)に形成した配線用の貫通穴に挿通される。伝送線(91)は、カメラ(70)側の第1送受信部(78)と、通信ユニット(90)側の第2送受信部(92)とに接続される。これにより、カメラ(70)と通信ユニット(90)との間で画像データや信号の授受が可能となっている。
図12に示す変形例2の撮像システム(S)では、通信ユニット(90)及び通信端末(80)がネットワーク(N)を介してクラウドサーバ(95)に接続される。例えば通信ユニット(90)側の画像データは、ネットワーク(N)を経由してクラウドサーバ(95)に送られ、該クラウドサーバ(95)に記憶されていく。通信端末(80)は、クラウドサーバ(95)から画像データを取得することができる。
図13に示す変形例3の撮像システム(S)は、空気調和装置(10)の各機器の動作に連動してカメラ(70)を制御するように構成される。この点について詳細に説明する。
上記実施形態においては、以下のようなタイミングでドレンパン(60)を撮像してもよい。なお、上記の例や、以下に説明する例の各タイミングを組み合わせることもできる。
制御例1では、カメラ(70)の撮像が、ファン(40)の運転の停止後で且つ室内熱交換器(43)の冷却動作の停止後に実行される。
制御例2では、カメラ(70)の撮像が、ドレンポンプ(66)の運転の停止後に実行される。ここで、ドレンポンプ(66)は、例えば冷房運転の開始と同時に運転され、冷房運転の停止直後に停止される。あるいは、ドレンポンプ(66)は、タイマー等により間欠的に運転されるものであってもよし、ドレンパン(60)の水位が所定レベルを越えると実行されるものであってもよい。
制御例3では、カメラ(70)の撮像が、ドレンポンプ(66)の運転の開始前に実行される。図17に示すように、例えば時点t7においてドレンポンプ(66)を運転させる指令があると、空調制御部(19)は、ドレンポンプ(66)を時点t7からΔTd後の時点t8において、ドレンポンプ(66)を運転させる制御を行う。一方、空調制御部(19)は、時点t7において、信号(X)をカメラ(70)の入力部(79)に出力する。これにより、ドレンポンプ(66)の運転直前の時点t7において、カメラ(70)の撮像が実行される。
制御例4は、上述した実施形態2の暖房運転に適用される。実施形態2のカメラ(70)の撮像は、ファン(給気ファン(40a)及び排気ファン(40b))の運転の開始前、且つ室内熱交換器(43)の加熱動作の開始前、且つ加湿エレメント(45)の運転の開始前に実行される。
図19に示す変形例4は、変形例3に係る撮像システム(S)のクラウドサーバ(95)に判定部(96)が設けられる。判定部(96)は、カメラ(70)で取得した画像データに基づき、撮像対象の状態を自動的に判定する。なお、判定部(96)を通信ユニット(90)やカメラ(70)や通信端末(80)に設けることもできる。また、変形例4では、上述した変形例3と同様、空気調和装置(10)の運転動作(停止動作も含む)に連動して画像データが取得される。
変形例5は、カメラ(撮像装置(70))側の配線(内部配線(56))が第1コネクタ(56a)及び第2コネクタ(86a)を介して外部配線(86)と接続される。図20に模式的に示すように、カメラ(70)には、内部配線(56)の一端が接続される。内部配線(56)は、ケーシング(20)に設けられた挿通穴(27)を介してケーシング(20)の外部まで配設される。本例では、挿通穴(27)が点検蓋(51)に形成される。ケーシング(20)には、該挿通穴(27)の内縁と内部配線(56)との間の隙間を塞ぐための蓋などの部材が設けられてもよい。
ケーシング本体(20a)に点検蓋(51)(ケーシング部材)を装着すると、内部配線(56)の接点と、外部配線(86)の接点とが繋がる構成としてもよい。具体的には、例えば内部配線(56)の他端側と接続する第1接点部を点検蓋(51)の外縁部に設ける。点検口(50)の開口縁部に外部配線(86)の他端と接続する第2接点部を設ける。点検口(50)に点検蓋(51)を装着すると、点検蓋(51)側の第1接点部と、ケーシング本体(20a)側の第2接点部とが接触する。これにより、点検蓋(51)の装着に伴い、カメラ(70)側の内部配線(56)と外部配線(86)とを電気的に接続できる。従って、内部配線(56)と外部配線(86)とを接続する作業を省略できる。
変形例7の空気調和装置(10)は、カメラ(70)に向かって撮像対象の鏡像を形成する鏡(57)を備えている。図21に模式的に示す例では、ドレンパン(60)が撮像対象となっている。本例では、カメラ(70)のレンズ(71)とドレンパン(60)との間に他の部品(C)が介在している。このため、この部品(C)がカメラ(70)の障害物となり、カメラ(70)は、ドレンパン(60)を直接的に撮像できない。これに対し、本例では、カメラ(70)の撮像方向における前方に鏡(57)が配置され、この鏡(57)にドレンパン(60)の鏡像が形成される。つまり、カメラ(70)、撮像対象、及び鏡(57)は、鏡(57)に形成されドレンパン(60)の鏡像が、カメラ(70)に向かって形成されるように、互いの相対位置が設定される。換言すると、カメラ(70)から鏡(57)に向かう光が鏡(57)によって反射する方向が、ドレンパン(60)を向いている。従って、カメラ(70)とドレンパン(60)との間に所定の部品(C)が介在していたとしても、カメラ(70)は、鏡(57)を介してドレンパン(60)を間接的に撮像できる。
変形例8の空気調和装置(10)は、カメラ(70)の光源(72)の反射光の影響を軽減するように、カメラ(70)と反射部(R)との相対位置が設定される。図22に模式的に示す例では、ドレンパン(60)が撮像対象となっている。カメラ(70)の撮像方向において、ドレンパン(60)の裏側には反射部(R)が位置している。反射部(R)は、例えばステンレス鋼板のような、光が反射し易い金属材料で構成される。本例では、カメラ(70)の撮像方向と、反射部(R)の反射面の垂線(p)とが成す角度(図22のθa)が所定角度に設定される。θaが10°以下であると、撮像時において、カメラ(70)の光源(72)から発する光が反射部(R)に反射した際、反射光がカメラ(70)の撮像範囲に入ってしまい、画像データが不鮮明になる可能性がある。特に、カメラ(70)が自動露出調整などの光に応じた処理を行う場合、画像データが反射光の影響を強く受け、画像データが不鮮明になり易い。これに対し、θaを10°より大きくすると、反射光がカメラ(70)の撮像範囲に入り込むことを抑制でき、上記の不具合を回避できる。θaは0°より大きく80°より小さいことが好ましい。
上記実施形態のカメラ(70)は、以下のような構成であってもよい。
図23に示すように、カメラ(70)の撮像方向を変更するための調整機構(100)(首振り機構)を設けてもよい。本例の調整機構(100)は、ボールジョイント(101)を備えている。ボールジョイント(101)は、図外のステー(53)側に固定される第1継手(110)と、カメラ(70)側に固定される第2継手(120)とを有する。
カメラ(70)と、該カメラ(70)が取り付けられる構成部品(例えば点検蓋(51))との間には、防振部材を介設するのが好ましい。これにより、ケーシング(20)側の振動がカメラ(70)に伝播するのを抑制できる。この結果、カメラ(70)で取得した画像データが振動の影響により不鮮明となることを回避できる。
カメラ(70)は、その内部への浸水を抑制するための防水構造を有しているのが好ましい。例えばカメラ(70)の周囲を防水用の部材で覆う。これにより、ケーシング(20)内の水(例えば凝縮水、加湿水など)の影響により、カメラ(70)が故障してしまうことを回避できる。
カメラ(70)のレンズ(71)は、広角レンズ、又は魚眼レンズであることが好ましい。なお、ここでいう広角レンズは、一般的な広角レンズに対して、画角が更に広い、いわゆる超広角レンズも含む。魚眼レンズは、180°以上の画角を有し、好ましくは220°以上の画角を有する。広角レンズや魚眼レンズは、通常のレンズと比べて、画角が広いため、レンズ(71)と撮像対象との距離が比較的短くても撮像対象を広範囲に亘って撮像できる。
カメラ(70)は、各種の自動処理を行うための自動処理部を有しているのが好ましい。具体的には、自動処理部は、オートフォーカス機能、自動露出調整機能、及びホワイトバランス調整機能の少なくとも1つの機能を実行可能に構成される。
図24に示すように、カメラ(70)は、撮像対象を照らすための光源(72)(フラッシュ)を有する。光源(72)は、カメラ(70)のレンズ(71)よりも撮像方向における後方に設けられる。光源(72)がレンズ(71)の前方に位置すると、カメラ(70)の撮像範囲の光源(72)が直接入ってしまい、光の影響に起因して画像データが不鮮明になってしまう可能性がある。これに対し、光源(72)をレンズ(71)よりも後方に設けることで、カメラ(70)の撮像範囲に光源(72)が直接入り込んでしまうことを回避できる。この結果、光源(72)の影響に起因して画像データが不鮮明になることを回避できる。
実施形態3に係る空気調和装置(10)は、天井吊り式ないし天井埋め込み式の空気調和装置である。空気調和装置(10)は、室外ユニット(図示省略)と、室内ユニット(11)とを有し、これらが冷媒配管で接続されることで、冷媒回路が構成される。
撮像装置であるカメラ(70)は、ケーシング(20)の内部において、その周囲の空気の流速が比較的小さいのが好ましい。具体的に、空気調和装置(10)の吹出口(32)から吹き出される空気の平均流速をVaとすると、カメラ(70)は、吹出空気の平均流速Vaの30%以下の空気が流れる位置に配置される。カメラ(70)の周囲の空気の流速が大きすぎると、空気中の塵埃などがカメラ(70)のレンズ(71)の表面に付着し易くなり、レンズ(71)が汚れ易くなる。これに対し、カメラ(70)の周囲の空気の流速を、吹出空気の平均流速Vaの30%以下とすると、このようなレンズ(71)の汚れを抑制できる。
上述したようなハレーションを利用して、ドレンパン(60)の水位を検出することもできる。つまり、ドレンパン(60)の水位が所定値(例えば上限の水位)に達すると、ハレーションが生じるように、カメラ(70)及びドレンパン(60)の相対位置を設定する。これにより、ハレーションが生じた画像データに基づき、ドレンパン(60)の水位が所定高さに至ったことを判定できる。
撮像装置(70)が設けられる構成部品は、上述した例に限られず、ケーシング本体(20a)に着脱可能に設けられるものであれば、他の構成部品であってもよい。
撮像装置(70)の撮像対象は、ドレンパン(60)及び加湿エレメント(45)以外であってもよい。例えば撮像対象は、ドレンポンプ(66)、エアフィルタ、熱交換器(例えば室内熱交換器(43))、ファン(40)、排水口(ドレンパン(60)内の排水口も含む)、ドレンパン(60)内の水の表面(水位)であってもよい。
上述した全ての形態においては、以下のような構成としてもよい。
20 ケーシング
20a ケーシング本体(本体)
40 ファン(撮像対象)
43 室内熱交換器(撮像対象)
45 加湿エレメント(撮像対象、構成部品)
50 点検口
51 点検蓋(ケーシング部材、構成部品)
51a 内壁
53 支持部材
56 配線(内部配線)
56a 第1コネクタ(コネクタ)
60 ドレンパン(撮像対象)
66 ドレンポンプ(撮像対象)
70 カメラ(撮像装置)
71 レンズ
72 光源
77 無線通信部
80 受信部
86 外部配線
91 伝送線
131 パネル本体(ケーシング部材、構成部品)
Claims (6)
- ケーシング(20)と、
前記ケーシング(20)の内部の所定の撮像対象(40,43,45,60,66)の画像データを取得する撮像装置(70)と、
前記撮像装置(70)が設けられる構成部品(45)とを備え、
前記ケーシング(20)には、点検口(50)が形成され、
前記ケーシング(20)は、前記点検口(50)を開閉する蓋(51)を有し、
前記構成部品(45)は、前記ケーシング(20)の内部において、前記点検口(50)に対応する位置に設けられることを特徴とする空気処理装置。 - 請求項1において、
前記撮像装置(70)の撮像対象は、加湿エレメント(45)を含んでいることを特徴とする空気処理装置。 - 請求項1または2において、
前記撮像装置(70)の撮像対象は、ドレンパン(60)を含んでいることを特徴とする空気処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
前記点検口(50)は、メンテナンス用空間(15)側に位置することを特徴とする空気処理装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つにおいて、
前記ケーシング(20)は、天井裏に配置されることを特徴とする空気処理装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
前記撮像装置(70)の撮像対象(45)は、前記点検口(50)に対応する位置に設けられることを特徴とする空気処理装置。
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