JPH03204566A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気の温度を変更するための熱源と送風機と
をケーシング内に設け、送風機の作動によってケーシン
グ内に吸い込まれる空気を吹き出す空気調和機に関し、
特にケーシングの吸込口に空気を浄化するためのフィル
タを備えたものに係る。

［従来の技術］ 空気調和機として、例えば、加熱した空気を室内へ吹き
出す温風暖房機では、室内の塵が°機器を通過して吹き
出されると不快感を感じるため、塵等が機器内を通過し
ないようにするために、機器のケーシング内にフィルタ
が備えられている。

また、最近では、空気調和機の運転時に、単に塵だけで
なく、たばこの煙等の分子や、花粉等の微粒子を同時に
捕集してしまう空気浄化機能を有するものがあり、その
ために、吸込口等に活性炭フィルタが備えられている。

この場合、空気調和機では一般に加熱あるいは冷却した
空気を多量に吹き出す必要があるため、活性炭フィルタ
は、空気が通過しやすいように、ハニカム形状等の空気
通路が形成されたものが用いられている。

また、このような空気浄化機能を有する空気調和機では
、機器のケーシング内には、室内の温度を調節するため
のバーナあるいは冷却装置等が収容されていて、空気の
浄化機能は、基本的には補助的な機能として考えられる
場合が多いため、安全に使用できる活性炭フィルタが空
気を浄化するためのフィルタとして備えられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、活性炭フィルタでは、埃等の大きな粒子を捕集
することができないため、空気調和機の運転に伴って空
気流が室内に発生すると、埃等の粒子が散乱して、快適
性が損なわれるという問題がある。

本発明は、機器のケーシングの吸込口等の限られた場所
にフィルタ部材が設けられる空気調和機において、安全
でかつ浄化性能の優れた空気浄化機能を備えることを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、吸込口と吹出口とを有するケーシング内に熱
源と送風機とを設け、該送風機の作動によって前記吸込
口より前記ケーシング内に空気を吸い込み、前記熱源に
よって温度を変更して前記吹出口から吹き出す空気調和
機において、前記吸込口には活性炭フィルタを収容した
フィルタ収容部材が嵌め込まれるとともに、前記活性炭
フィルタを集塵極とする電気集塵装置が設けられ、該電
気集塵装置は、前記活性炭フィルタが前記フィルタ収容
部材に収容されたことを検出する収容検出手段と、前記
フィルタ収容部材が前記吸込口に嵌め込まれたことを検
出する嵌め込み検出手段とを備え、前記活性炭フィルタ
が前記フィルタ収容部材に収容され、該フィルタ収容部
材が前記吸込口に嵌め込まれた場合にのみ作動すること
を技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、空気調和機が作動すると、吸込口から空気
がケーシング内へ吸い込まれて、加熱あるいは冷却され
て吹出口から吹き出される。このとき、活性炭フィルタ
がフィルタ収容部材内に正しく収容され、フィルタ収容
部材が吸込口に正しく嵌め込まれていると、電気集塵装
置が作動する。

空気が吸込口を通過するとき、空気中の埃等は電気集塵
装置によって帯電され、活性炭フィルタは電気集塵装置
の集塵極となっているため、帯電された粒子は、活性炭
フィルタを通過するときたばこの煙の分子等とともに吸
着される。

［発明の効果］ 本発明では、活性炭フィルタがフィルタ収容部材内に正
しく収容されていなかったり、フィルタ収容部材が吸込
口に正しく嵌め込まれＣいなかったりすると、電気集塵
装置が作動しない。

従って、活性炭フィルタの交換の後等に、誤って活性炭
フィルタに触れても、高電圧が加わることがなく安全で
ある。

また、これらが正しく収められている場合には、空気中
の粒子が帯電されて活性炭フィルタに吸着あるいは捕集
されるため、浄化性能が優れる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に示すガス温風暖房機１は、冬季等の冷寒時には
暖房装置として使用し、暖房が不要な場合には空気清浄
機として使用することができるように改良されたもので
、複数の金属部材によって板金前玉された床置き型の本
体ケース１０内の下部には加熱手段としてのバーナ２０
が配され、本体ケース１０の表面には、室内空気が吸い
込まれる吸込口１１とバーナ２０により加熱された空気
を吹き出す温風吹出口１２とが、それぞれ本体ケースｌ
Ｏの後面と前面に設けられ、さらに本体ケース１０の土
１部には、本体ケース１０の上面を覆うために樹脂によ
って形成され、空気清浄機として用いる場合に空気が吹
き出される上方吹出口１３を備えた覆い部材１４が備え
られている。

本体ケース１０内には、吸込口１１と温風吹出口１２と
を連通ずるとともに、室内空気を循環させるための貫流
型の対流用ファン１５のファンゲージングを形成する対
流ダクト１６が設けられ、対流用ファン１５の作動によ
って吸込口１１がら空気が吸い込まれて温風吹出口１２
がら吹き出される。

対流ダクト１６は、上方吹出口１３とも連通するために
対流用ファン１５の羽根車１５ａの下流で分岐した上方
ダクト１６ａが備えられ、対流ダクト１６の分岐部分に
は、対流用ファン１５による気流の進行方向を変更して
、温風吹出口１２と上方吹出口１３とを選択するための
切替ダンパ１７が設けられている。

切替ダンパ１７には、減速機構を備えた駆動用モータ１
７ａが備えられ、暖房装置として用いる場合には上方吹
出口１３側の上方ダクト１６ａを閉じ、空気清浄機とし
て用いる場合には、温風吹出口１２側の対流ダクト１６
を閉じる。

バーナ２０は、燃焼室２１を形成する燃焼ダクト２２の
下端に、セラミックス製のバーナプレート２３を備えた
混合箱２４を設け、さらに燃焼ダクト２２内のバーナプ
レート２３の周囲には、バーナプレート２３を取り囲む
ようにして保炎壁２２ａが設けられ、バーナ２ｏには、
第２図にも示すとおり、燃焼用空気を供給するための燃
焼用ファン２５が備えられている。

混合箱２４には、燃料ガスおよび燃焼用空気を供給され
る供給口２４ａに、混合箱２４内に供給される空気を制
御するための略円錐形状の給気管２６が備えられ、給気
管２６の中央部分には、燃料ガスを噴出するノズル３ｏ
が給気管２６と間隔をおいて配されている。

給気管２６は、燃焼用ファン２５の作動状態に応じて、
バーナ２０の燃焼状態を全−次空気燃焼とブンゼン燃焼
とに自動的に変更できるようにしたもので、これに対応
して、燃焼ダクト２２の外側には、燃焼用ファン２５に
よって供給される燃焼用空気を燃焼室２１内へ直接供給
するための送風ダクト２７が設けられ、燃焼ダクト２２
には、保炎壁２２ａに対応する外側部分に燃焼室２１と
送風ダクト２７とを連通する複数の給気穴２２ｂが形成
されている。

燃焼用ファン２５は、遠心送風機を用いたもので、本体
ケース１０の後面の吸込口１１の下方には、給気ダクト
２８を介して連通された給気口２８ａが設けられている
。なお、給気ダクト２８には、樹脂フィルタ２９と樹脂
綿２９ａとが備えられ、混合箱２４へ供給する空気をＰ
通する。

燃焼ダクト２２は、バーナ２０から上方へ向かって延長
され、上方端は対流用ファン１５の上流部分の対流ダク
ト１６と接続されていて、燃焼室２１は吸込口１１と連
通している。

ノズル３０の上流には、二重に設けられた電磁弁と、燃
料供給量を調節するための比例弁とを一体に構成した弁
機構３１が設けられ、弁機構３１の制御状態に応じた燃
料ガスが供給される。

以上の構成を有するガス温風暖房機１において、上記吸
込口１１には、通過する空気中の塵、たばこの煙、花粉
等の埃を取り除くためのフィルタユニット４０が備えら
れている。

フィルタユニット４０は、第３図にも示すとおり、吸込
口１１内に嵌め合わせられるように、吸込口１１よりや
や小さめにされ、その下端を本体ケース１０に回動自在
に支持されて、本体ケース１０の外側へ向かって揺動で
きるように設けられている。

フィルタユニット４０は、第４図に示すとおり、上方が
開放されたユニットケース４１内に複数のフィルタ構成
部材を配したもので、フィルタ構成部材としては、外側
がら順に金網４２、樹脂網４３、正電極４４、樹脂枠４
５、負電極４６、活性炭フィルタ４７があり、これらの
フィルタ構成部材はユニットケース４１の内側の各嵌合
溝４１ａ、４１ｂに嵌め合わせられ、ユニットケース４
１の上端には押えＭ２Ｓが嵌められる。

金網４２は、金属枠内に比較的細かい網を張り、室内の
線環等の比較的大きな埃を捕集するもので、通常の使用
において清掃、手入れが簡単にできるように、上端には
、ユニットケース４１内から金１４２を引き上げるため
の取り出し部４２ａが外側へ向かって折り曲げられるよ
うにして形成されている。

また、この取り出し部４２ａに対応して、押え蓋４８に
は金網４２を覆わないようにするための切欠部４８ａが
形成されている。

樹脂網４３は、金網４２をユニットケース４１から取り
出したときに、後述する正電極４４に使用者等が直接触
れないようにするための保護用の網で、年少者等の指が
通過できないような程度の目になっている。

正電極４４は、フィルタユニット４０を通過する塵、埃
を帯電させて、後述する負電極４６および活性炭フィル
タ４７への吸着を容易にさせるための放電電極である。

正電極４４は、周囲が本体ケース１０の外側方向へ折り
曲げられて皿状にされた鉄等の金属板に略矩形の複数の
開口４４ａを設けたもので、各開口４４ａには、第５図
に示すとおり、尖端を備えた突起４４ｂが開口４４ａの
内側へ向かって形成されている。

一方、負電極４６は、上記の正電極４４に対応する集塵
極の一部として設けられたもので、アルミ製等の金属板
からなり、上部には本体ケース１０の外側方向へ折り曲
げられた上部折り曲げ部４６ａが、左右方向には、本体
ケースの内側方向へ折り曲げられた側折り曲げ部４６ｂ
、４６ｃが、さらに、正電極４４の各開口４４ａに対応
して、開口４４ａ内を貫通するように本体ケース１０の
外側へ向かって折り曲げ加工されたルーバ一部４６ｄが
設けられている。

正電極４４は樹脂枠４５の内側に配され、さらに上述の
保護用の金網４２が樹脂枠４５に嵌め合わせられること
によって正電ｆｉ！４４は樹脂枠４５内に固定される。

一方、負電極４６は、樹脂枠４５が嵌め合わせられる嵌
合溝４１ａより大きな嵌合溝４１ｂに嵌め合わせられて
ユニットケース４１に設けられ、正電ｉ４４に対しては
樹脂枠４５によって絶縁される。

この結果、正電極４・１と負電極４６とは、第５図に示
すとおり、平行に配された買電Ｍ！４６のルーバ一部４
６ｄの周りに正電極４４の開口４４ａが位置し、ルーバ
一部４６ｄに対して正電極４４が直角方向に配され、さ
らにルーバ一部４６ｄの両側には尖端を備えた突起４４
ｂがルーバ一部４６ｄと所定の間隔を置いて配されるた
め、これらの各電極４４．４６間に直流高電圧（約４．
０に〜６．０ｋＶ）の電圧が印加されると、通過する埃
、塵等の粒子が容易に帯電される。

なおこのとき、負電極４６は、図示しない爪を樹脂枠４
５の図示しない嵌合穴に取り付けることによって位置決
めが行われ、正電極４４の突起４４ｂとの間に、適切な
間隔が確保される。

活性炭フィルタ４７は、多数の貫通穴４７ａを有するハ
ニカム構造を呈するフィルタ部材４７ｔ）の表面に、粘
着剤によって多数の活性炭粒子を粘着させたもので、フ
ィルタ部材４７ｂ自体に導電性が与えられている。

活性炭フィルタ４７は・、フィルタ部材４７ｂが金属製
のフィルタ枠４７ｃによって固定され、フィルタ枠２４
７ｃの１．端には、活性炭フィルタ４７を容易に取り出
すことができるように、取り出し部４７ｄが形成されて
いる。

活性炭フィルタ４７は、負電極４６が嵌め合わせられた
ユニットケース４１内において、負電極４６の側折り曲
げ部４６ｂ、４６ｃの間に嵌め合わせられる。

これによって、活性炭フィルタ４７は、負電極４６を介
して図示しない高電圧回路の負極と接続されることにな
り、正電荷に帯電した各粒子が活性炭フィルタ４７に引
き付けられるため、これらの粒子を容易に捕集すること
ができる。

なお、本体ケース１０には、ユニットケース４１が装着
されたことを検出するなめに、吸込口１１の上部内側に
、ユニット検出スイッチ４９が備えられ、また、活性炭
フィルタ４７がユニットケース４１内に収容されている
か否かを検出するために、ユニットケース４１の下端の
中央部には、フィルタ検出用の開口部４１ｃがあり、こ
の開口部４１ｃ内には、フィルタ検出スイッチ４９ａが
伺えられている。

以上の構成からなるこのガス温風暖房機１では、対流用
ファン１５によって室内空気を循環させて、対流ダクト
１６内を循環する空気をバーナ２０によって加熱する暖
房運転と、バーナ２０による加熱を行わないで、対流用
ファン１５のみを作動させて空気清浄機として用いる浄
化運転とがあり、制御装置５０によって、暖房スイッチ
５１あるいは浄化スイッチ５２の操作状態に応じてそれ
ぞれの運転が制御される。

制御装置５０は、マイクロコンピュータを中心として、
各ファン１５．２５、切替ダンパ１７の駆動用モータ１
７ａあるいは弁機構３１の答弁をそれぞれ駆動する駆動
回路、活性炭フィルタ４７による埃、たばこの煙、花粉
等の粒子の吸脇性を向上させるために高電圧を発生する
高電圧発生回路等からなり、さらに、暖房運転において
希望の室内温度を設定するための温度設定器５１ａ、室
内温度を検出するための温度センサ５３が備えられ、他
に、バーナ２０の点火のための点火型４１１！！５４、
バーナ２０の着火を検出するためのサーモカップル５５
等が備えられている。

また、浄化運転において、対流用ファン１５による風量
を変更するために、対流用ファン１５の回転数を設定す
るための風量設定器５２ａが備えられている。

制御装置５０においては、上記の暖房スイッチ５１ある
いは浄化スイッチ５２への操作に応じて制御を行うため
に、シーケンス制御部５７、燃焼ｌ１ＩＩ御部５８、対
流制御部５９、帯電部６ｏの各機能部が設けられている
。

シーケンス制御部５７は、浄化スイッチ５２あるいは暖
房スイッチ５１がら操作信号が与えられたときの条件に
応じて、あらかじめ決められた順序で各部を制御する。

特にここでは、活性炭フィルタ４７に関する装着確認の
判別制御が行われ、浄化スイッチ５２あるいは暖房スイ
ッチ５１が操作されたときに、ユニット検出スイッチ４
つとフィルタ検出スイッチ４９ａとがともに接点を閉じ
ていない場合には、−切の運転の開始を行わず、運転中
に、上記各検出スイッチ４９．４９ａが接点を開いた場
合には、運転を停止する。

なお、対流ダクト１６内および燃焼ダクト２２内には、
それぞれ所定温度になると作動する温度スイッチが、さ
らに対流ダクト１６内には高温になると溶断する温度ヒ
ユーズが設けられ、フィルタユニット４０の目詰りや、
温風吹出口１２が閉塞されてしまって各ダクト内の温度
カ月−昇したことが検知された場合に、暖房運転を停止
する。

また、本体ケース１０内には、転倒スイッチが備えられ
、本体ケース１０の設置状態が適切でなく傾いている場
合には、すべての運転を停止する。

以下、それぞれの運転状態における制御動作を説明する
。

（１）暖房単独運転 暖房スイッチ５１が操作され、暖房運転が指示されると
、上記の装着確認の判別制御を行った後、正しく装着さ
れていれば燃焼制御部５８を制御して、所定のシーケン
スでバニナ２０の点火制御を行い、点火電極５４および
燃焼用ファン２５の作動を開始するとともに、弁機構３
１における各電磁弁および比例弁を開いてバーナ２０の
点火動作を行い、バーナ２０を燃焼させる。

また、バーナ２０の点火制御に対応して対流制御部５９
により対流用ファン１５を駆動し、室内空気の循環を行
う。

このとき、切替ダンパ１７によって、上方吹出口１３側
の上方ダクト１６ａを閉じて、吸込口１１と温風吹出口
１２とを連通させる。

この結果、バーナ２０の燃焼ガスは、対流用ファン１５
によって吸い込まれた室内空気と混合されて温風吹出口
１２から吹き出される。

暖房運転の停止が指示されると、所定の消火制御によっ
てバーナ２０の燃焼が停止され、その後、対流ダクト１
６内の温度が低下すると、対流用ファン１５が停止する
。

なお暖房運転の場合には、対流用ファン１５は、燃焼制
御部５８における燃焼制御状態に対応して制御され、風
量設定器５２ａによる設定を受は付けない。

（２）浄化単独運転 浄化スイッチ５２が操作され、浄化運転が指示されると
、上記の装着確認の判別制御を行い、異常がなければ、
対流制御部５９を制御して対流用ファン１５を駆動し、
このとき切替ダンパ１７によって温風吹出口１２側の対
流ダクト１６を閉じて、吸込口１１と上方吹出口１３と
を連通させる。

また、対流用ファン１５の回転数は風量設定器５２ａに
よって設定され、それに応じた風量で、上方吹出口１３
から空気が吹き出される。

（３）浄化兼暖房運転 暖房スイッチ５１と浄化スイッチ５２とが操作され、暖
房運転と浄化運転とが指示されると浄化兼暖房運転を行
う。このとき切替ダンパ１７によって上方吹出口１３側
の上方ダクト１６ａを閑じて吸込口１１と温風吹出口１
２とを連通させる。

またこの場合、風量設定器５２ａによる設定は受は付け
ない。

（４）暖房運転から浄化単独運転への変更暖房運転が行
われていて、浄化単独運転へ変更された場合には、対流
用ファン１５のみを駆動したまま、バーナ２０の燃焼を
停止し、切替ダンパ１７を駆動して温風吹出口１２側の
対流ダクト１６を閉じ、上方吹出口１３から室内へ空気
を吹き出す。

このとき、バーナ２０の燃焼が停止されても、バーナ２
０の温度は直ぐに下がらないため、そのまま上方吹出口
１３がら空気を吹き出すと、上方吹出口１３を形成する
覆い部材１４が熱によって変形あるいは損傷する虞があ
るなめ、ここでは、吹き出される空気の温度が樹脂製の
覆い部材】４に影響を与えない程度に下がるまでの所定
時間が経過するまで、切替ダンパ１７によるダクトの切
替を遅らせて、覆い部材１４を保護している。

（５）浄化運転から暖房即独運転への変更この場合には
、浄化運転を停止して、上記のとおり、暖房運転を開始
する。

以上の各運転において、対流用ファン１５の作動によっ
て室内空気が吸込口１１を通過するとき、フィルタユニ
ット４０の各電極４４．４６間に印加された高電圧によ
って、たばこの煙、花粉等の粒子や埃が帯電されて正電
荷を帯び、負電極４６に接続された活性炭フィルタ４７
によって吸着されて埃等が取り除かれる。

以上のとおり、本実施例では、ユニットケース４１およ
び活性炭フィルタ４７の装着を検出するスイッチ４つ、
４９ａが備えられていて、これらのスイッチによってフ
ィルタユニット４０が装着されたことが確認されない場
合には暖房運転あるいは浄化運転が一切行われないため
、安全である。

また、バーナによる加熱を行わない浄化単独運転の場合
には、空気が上方吹出口から吹き出されるなめ、空気が
人に直接当たることが少なくなり、冷風感を感じさせる
ことがない。従って、浄化運転を感じさせることがなく
、快適に過ごすことかて゛きる。

上記の実施例て゛は、熱源としてガスバーナを示したが
、バーナの燃料は石油でもよく、また熱交換器を備えた
ＦＦ式暖房機でもよい。熱源はバーナ以外に電熱による
ものて′もよく、また、熱源としては加熱のみでなく冷
房を行うための冷却源でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すガス温風暖房機の側面断
面図、第２図はガス温風暖房機の破断正面図、第３図は
本実施例のフィルタユニットの構造を示す断面図、第４
図はフィルタユニットの拡散分解図、第５図は正電極と
負電極との関係を示すフィルタユニットの正面断面図、
第６図は本実施例の制御装置の説明のための機能ブロッ
ク図である。 図中、１・・・ガス温風暖房機（空気調和機）、１０・
・本体ケース（ケーシング）、１１・・吸込口、１２・
・・温風吹出口（吹出口）、１３・・・上方吹出口（吹
出口）、１５・・対流用ファン（送風機）、２０・・・
バーナ（熱源）、４１・・・ユニットケース（フィルタ
収容部材）、４７・・活性炭フィルタ、４つ・・・ユニ
ット検出スイッチ（嵌め込み検出手段）、・４９ａ　　
フィルタ検出スイッチ（収容検出手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吸込口と吹出口とを有するケーシング内に熱源と送
   風機とを設け、該送風機の作動によって前記吸込口より
   前記ケーシング内に空気を吸い込み、前記熱源によって
   温度を変更して前記吹出口から吹き出す空気調和機にお
   いて、 前記吸込口には活性炭フィルタを収容したフィルタ収容
   部材が嵌め込まれるとともに、前記活性炭フィルタを集
   塵極とする電気集塵装置が設けられ、該電気集塵装置は
   、前記活性炭フィルタが前記フィルタ収容部材に収容さ
   れたことを検出する収容検出手段と、前記フィルタ収容
   部材が前記吸込口に嵌め込まれたことを検出する嵌め込
   み検出手段とを備え、前記活性炭フィルタが前記フィル
   タ収容部材に収容され、該フィルタ収容部材が前記吸込
   口に嵌め込まれた場合にのみ作動することを特徴とする
   空気調和機。