WO2020250281A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

空気調和機（１００）は、給気風路（３０）内に配置される給気用ファン（１０ｂ）と、排気風路（４０）内に配置される排気用ファン（１０ｃ）と、給気風路（３０）内に配置される集塵デバイス（１）と、給気風路（３０）の集塵デバイス（１）よりも下流側に設けられた第１開口（３２）に接続する接続風路（６０）と、給気風路（３０）の第１開口（３２）を塞ぐ第１位置と、給気風路（３０）を集塵デバイス（１）より下流側で塞ぐ第２位置とに切り替え可能なダンパー（６０ａ）と、連携制御部（２５）と、を備える。連携制御部（２５）は、清掃動作時にダンパー（６０ａ）を第２位置に切り替える。連携制御部（２５）は、ダンパー（６０ａ）を第２位置に切り替えた状態で、接続風路（６０）に送風を行う排気用ファン（１０ｃ）を運転させて給気風路（３０）内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成する。

Description

空気調和機

　本発明は、空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスを搭載した空気調和機に関する。

　従来の集塵デバイスとして、空気の通過方向と交差する方向に互いに間隔を空けて配列された複数の捕集板と、捕集板間の隙間に差し込まれ、捕集板の表面に接触するように配置されたブラシとを備えたものがある。例えば、特許文献１では、捕集板を回転させてブラシと摩擦させることにより捕集板の表面に静電気を発生させ、捕集板間を通過する空気中に含まれる塵埃を静電的に捕集している。また、特許文献１では、捕集板を回転させてブラシと摩擦させることにより捕集板の表面に付着した塵埃をブラシで払い落として、捕集板を清掃している。

特開昭６１－２２７８６０号公報

　空気調和機のうち室外空気を室内に給気する給気風路内に、特許文献１に記載の集塵デバイスを配置した場合には、捕集板の清掃動作時に払い落とされた塵埃が室内へ流されるため、室内が汚染されるという問題がある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、捕集板の清掃動作時に払い落とされた塵埃を室外へ排出できる空気調和機を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる空気調和機は、室外空気を室内に給気するための給気風路と室内空気を室外に排気するための排気風路とが形成された空気調和機であって、給気風路内に配置され、室外から室内に向けて空気を送風する給気用ファンと、排気風路内に配置され、室内から室外に向けて空気を送風する排気用ファンと、を備える。また、空気調和機は、給気風路内に配置され、塵埃を捕集する捕集板と捕集板で捕集した塵埃を払い落とすブラシとを有する集塵デバイスと、給気風路の集塵デバイスよりも下流側に設けられた第１開口に接続する接続風路と、接続風路の第１開口を塞ぐ第１位置と、給気風路を集塵デバイスより下流側で塞ぐ第２位置とに切り替え可能なダンパーと、給気用ファン、排気用ファン、集塵デバイスおよびダンパーを制御する連携制御部と、を備える。連携制御部は、捕集板を回転させて捕集板に付着した塵埃を除去する清掃動作を行うとともに、清掃動作時にダンパーを第２位置に切り替える。連携制御部は、ダンパーを第２位置に切り替えた状態で、接続風路に送風を行う送風機を運転させて給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成する。

　本発明によれば、捕集板の清掃動作時に払い落とされた塵埃を室外へ排出できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略断面図であって、換気動作時の空気調和機を示す図 本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略断面図であって、清掃兼帯電動作時の空気調和機を示す図 本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイスの斜視図 図３のブラシの斜視図 本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の機能ブロック図 本発明の実施の形態１にかかる連携制御部のハードウェア構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の動作を説明するフローチャート 本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略断面図であって、換気動作時の空気調和機を示す図 本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略断面図であって、清掃兼帯電動作時の空気調和機を示す図 本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の機能ブロック図 本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の動作を説明するフローチャート 本発明の実施の形態３にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機の動作を説明するフローチャート

　以下に、本発明の実施の形態にかかる集塵デバイスを搭載した空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　図１から図７を参照して、実施の形態１に係る集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００について説明する。

　図１は、本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の概略断面図であって、換気動作時の空気調和機１００を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の概略断面図であって、清掃兼帯電動作時の空気調和機１００を示す図である。なお、図１、図２および後述の各図に図示された白抜き矢印は、空気の流れを示している。空気調和機１００は、集塵デバイス１と、熱交換換気装置１０と、接続風路６０と、ダンパー６０ａと、連携制御部２５とを備えており、家屋の室内の下がり天井２０内に収納されている。下がり天井２０とは、図１に示すように天井の一部が下がっている領域を指す。室内美観の点から、図１および図２のように下がり天井２０内に空気調和機１００およびその他の空調機器をまとめて収納する家屋も多い。設置スペースとして下がり天井２０を用いる場合、一般に室内に設置する場合と比較して、広い設置スペースを確保できる。なお、図２および後述の各図では下がり天井２０内のみを示しており室内は省略している。

　図１および図２において、家屋の室外の壁面には、室外給気口２１と室外排気口２２とが設けられている。また、室内の下がり天井２０に室内給気口２３と室内排気口２４とが設けられている。そして、空気調和機１００には、下がり天井２０内に、室外空気を室内に給気するための給気風路３０と室内空気を室外に排気するための排気風路４０とが形成されている。給気風路３０は、室外空気を室外給気口２１から下がり天井２０内に取り入れて、室内給気口２３から室内に送風する風路である。排気風路４０は、室内空気を室内排気口２４から下がり天井２０内に取り入れて室外排気口２２から室外に排気する風路である。以下、上流側、下流側とは、図１に示す換気動作時に給気風路３０または排気風路４０を流れる空気の流れ方向を基準とする。

　そして、給気風路３０には、上流側から順に、集塵デバイス１とエアフィルタ５２と熱交換換気装置１０とが配置されている。また、排気風路４０には、熱交換換気装置１０が配置されている。給気風路３０の一部は、ダクト３１で形成されている。室外給気口２１と室内給気口２３とは、集塵デバイス１と熱交換換気装置１０とを介してダクト３１で接続されている。給気風路３０の集塵デバイス１よりも下流側には、第１開口３２が設けられている。第１開口３２は、給気風路３０のうち集塵デバイス１と熱交換換気装置１０との間の部分に設けられている。また、排気風路４０の一部は、ダクト４１で形成されている。室内排気口２４と室外排気口２２とは、熱交換換気装置１０を介してダクト４１で接続されている。排気風路４０の排気用ファン１０ｃよりも下流側には、第２開口４２が設けられている。第２開口４２は、排気風路４０のうち熱交換換気装置１０と室外排気口２２との間の部分に設けられている。

　熱交換換気装置１０は、換気機能と空調補助機能とを有する換気装置である。換気機能とは、室外空気を室内へ給気し、室内空気を室外に排気する機能である。この換気機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は、給気風路３０内に配置されて室外から室内に向けて空気を送風する給気用ファン１０ｂと、排気風路４０内に配置されて室内から室外に向けて空気を送風する送風機である排気用ファン１０ｃとを有している。なお、排気用ファン１０ｃは、図２に示す後述する清掃兼帯電動作時に、給気風路３０内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成して、集塵デバイス１内に室外に向かう空気を通過させる役割も果たしている。

　また、空調補助機能とは、排気する室内空気から熱を回収し、回収した熱を給気する空気へ与えることで、エアコンなどの室内温度を調整する機器の空調動作を補助する機能である。空調補助機機能は、機器におけるエネルギー負担を軽減する機能であることから省エネ機能とも言える。この空調補助機能を実現する構成として、熱交換換気装置１０は排気風路４０を通過する空気と給気風路３０を通過する空気とを熱交換する熱交換器１０ａを備えている。

　接続風路６０は、給気風路３０に設けられた第１開口３２と排気風路４０の第２開口４２とに接続される筒状のダクトである。接続風路６０は、給気風路３０と排気風路４０とを連通する。

　ダンパー６０ａは、給気風路３０の第１開口３２を開閉可能に覆っている。ダンパー６０ａは、図１に示す給気風路３０の第１開口３２を塞ぐ第１位置と、図２に示す給気風路３０を集塵デバイス１より下流側で塞ぐ第２位置とに切り替え可能である。図１に示す空気調和機１００の換気動作時に、ダンパー６０ａは、第１位置に切り替えられる。これにより、給気風路３０と排気風路４０との連通が遮断されるため、排気用ファン１０ｃからの送風は、ダクト４１、室外排気口２２の順に流れる。なお、図１に示す空気調和機１００の換気動作時に、ダンパー６０ａが給気風路３０を塞がないため、給気風路３０を通じた給気を行うことができる。

　一方、図２に示す空気調和機１００の清掃兼帯電動作時に、ダンパー６０ａは、第２位置に切り替えられる。これにより、給気風路３０と排気風路４０とが連通されるとともに給気風路３０を集塵デバイス１より下流側で塞ぐため、排気用ファン１０ｃからの送風を集塵デバイス１へ導くことができる。排気用ファン１０ｃからの送風は、ダクト４１、室外排気口２２の順に流れる経路と、ダクト４１、接続風路６０、ダクト３１、集塵デバイス１、ダクト３１、室外給気口２１の順に流れる経路とに分かれる。

　集塵デバイス１は、室外給気口２１から下がり天井２０内に流入した室外空気中の塵埃を捕集するデバイスである。集塵デバイス１の上流側と下流側にはそれぞれ、空気の塵埃濃度をセンシングする第１パーティクルセンサ１１ａおよび第２パーティクルセンサ１１ｂが設けられている。上流側の第１パーティクルセンサ１１ａは、室外空気中の塵埃濃度を検出し、下流側の第２パーティクルセンサ１１ｂは、塵埃除去後の空気中の塵埃濃度を検出する。第１パーティクルセンサ１１ａおよび第２パーティクルセンサ１１ｂのそれぞれの検出信号は連携制御部２５に出力される。

　図３は、本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイス１の斜視図である。図４は、図３のブラシ３の斜視図である。集塵デバイス１は、筐体１５内に、回転駆動される複数の捕集板２と、複数のブラシ３と、ダストボックス４とが収納された構成を有する。筐体１５は、吸入口１３と、排出口１４とを有し、吸入口１３から吸入された空気が排出口１４から排気される風路１６が筐体１５内に形成されている。集塵デバイス１は、図１および図２に示したように給気風路３０に設けられているため、室外給気口２１から流入した室外空気が通過するようになっている。

　捕集板２は、例えば厚さ１ｍｍ、例えば直径３００ｍｍ、負の摩擦帯電傾向を有するＰＰ（Ｐｏｌｙ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の円状のプラスチック板である。捕集板２は、筐体１５における室外空気の通過方向と交差する方向に例えば３ｍｍの間隔を開けて複数配列され、捕集板２の中央部を貫通する第１シャフト８によって結合されて全体が一体化されている。

　ブラシ３は、捕集板２の表面を摩擦して捕集板２の表面に静電気を帯電させるとともに、捕集板２で捕集した塵埃５を払い落とすものである。図４に示すように、ブラシ３は、例えば厚さ１ｍｍのアルミニウムの長方形状の支持板３ａに、正の摩擦帯電傾向を有する例えばＰＡ６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６）繊維の不織布３ｂを貼り付けた構成を有する。支持板３ａには、２つの取付穴３ｃが開けられており、各取付穴３ｃに第２シャフト９がそれぞれ挿入されて各ブラシ３が結合するとともに動かないように固定化されている。

　ブラシ３は、不織布３ｂが捕集板２の表面に接触するように捕集板２間の隙間に差し込まれ、捕集板２の下流側に配置されている。また、ブラシ３は、筐体１５内を通過する室外空気に対する通風抵抗が少なくなるように、室外空気の通過方向に沿った姿勢で捕集板２間に配置されている。この例では、ブラシ３は水平姿勢で配置されている。このようにブラシ３を配置することにより、通風抵抗の低減に効果的である。また、各ブラシ３はすべてアースと接続されている。

　筐体１５内において、ブラシ３の下方には、捕集板２に付着してブラシ３で除去された塵埃５等の塊である凝集体１７を回収するダストボックス４が配置されている。

　筐体１５内にはさらに、捕集板２を挟んで対向するように第１バッフル材１８および第２バッフル材１９が配置されている。第１バッフル材１８および第２バッフル材１９は、筐体１５内に流入した室外空気が捕集板２を通過するように整流するものである。第１バッフル材１８は、筐体１５の上面１５ａの内面側に配置され、捕集板２の外周面に沿う面形状を有する。第２バッフル材１９は、筐体１５の下面１５ｂの内面側に配置され、平坦な面形状を有する。また、第２バッフル材１９は、ダストボックス４へ空気が衝突することによるがたつき音を阻止するとともに、ダストボックス４内に回収した塵埃５が、ダストボックス４内部への空気流入によって舞い上がるのを阻止する役割も担う。このため、第２バッフル材１９の配置位置は、ダストボックス４の先端部４ａと同等以上の高さであることが望ましい。

　また、集塵デバイス１は、筐体１５外にモーター６とモーター６の制御を行う駆動制御部７とを備える。モーター６は第１シャフト８にギアを介して連結されており、モーター６の回転により第１シャフト８が回転する。第１シャフト８が回転すると、第１シャフト８に固定された捕集板２も回転する。

　図３に示す集塵デバイス１を初めて或いは１か月以上の長期間停止した後、運転する場合、捕集板２の表面に静電気を帯電させるための摩擦帯電動作を行う。すなわち、後述の図５に示す集塵デバイス制御部２５ｄから集塵デバイス１の駆動制御部７への命令により、モーター６を作動させて捕集板２を回転させる。ここでは、捕集板２を１ｒｐｍの速さで２０秒間、図３の矢印１２方向に正回転させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に負の静電気が発生する。捕集板２の回転が停止すると摩擦帯電が完了し、摩擦帯電動作が終了する。捕集板２の回転は、静電気が発生するように行えばよく、ここで示した回転速度および回転時間等は一例を示したに過ぎず、それらは実使用条件等に応じて適宜設定すればよい。

　そして、摩擦帯電動作後、ダンパー６０ａを図１に示す第１位置とし、給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを運転させる。室外空気が集塵デバイス１内に取り込まれると、室外空気は、第１バッフル材１８および第２バッフル材１９により整流されて捕集板２の間を通過する。捕集板２間を室外空気が通過する際、室外空気中の塵埃５が、捕集板２の表面に発生した静電気によって捕集板２の表面に捕集される。

　ここで、ブラシ３は空気の通過方向に沿った姿勢で、例えば空気の通過方向に平行な姿勢で捕集板２間に配置されているため、捕集板２間を通過する室外空気の流れを大きく阻害せず、通風抵抗が小さい。よって、高い集塵性能を得ることができる。

　集塵デバイス１では、上述したように捕集板２が回転することで、捕集板２の表面がブラシ３によって摩擦されて帯電する摩擦帯電動作が行われる。また、集塵デバイス１では、捕集板２の表面に塵埃５が付着していれば、捕集板２が回転することで、ブラシ３によって塵埃５が除去される清掃動作が行われる。すなわち、集塵デバイス１では、捕集板２の表面に塵埃５が付着していれば、捕集板２の回転によって、摩擦帯電動作と清掃動作が同時に行われる。以下の説明では、同時に行われる摩擦帯電動作と清掃動作をまとめて「清掃兼帯電動作」という。清掃兼帯電動作では、まず、前述した初期の摩擦帯電動作と同様、図５に示す集塵デバイス制御部２５ｄから集塵デバイス１の駆動制御部７への命令により、モーター６を作動させて捕集板２を１ｒｐｍの速さで２０秒間、正回転させる。捕集板２が回転して捕集板２の表面がブラシ３と擦れることで、捕集板２の表面に付着した塵埃５がブラシ３により払い落とされるとともに、捕集板２が摩擦帯電する。なお、ブラシ３の下部には塵埃５の一部が凝集体１７となって付着し、凝集体１７が一定以上の大きさになると、重力で落下し、ブラシ３の下部に備えられたダストボックス４に回収される。

　図５は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１００の機能ブロック図である。連携制御部２５は、駆動制御部７と、熱交換換気装置１０の給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃと、ダンパー６０ａとの運転を連携させる。連携制御部２５は、駆動制御部７、給気用ファン１０ｂ、排気用ファン１０ｃ、ダンパー６０ａのそれぞれと電気的に接続されている。連携制御部２５は、記憶部２５ａと、摩擦帯電動作判定部２５ｂと、清掃兼帯電動作判定部２５ｃと、集塵デバイス制御部２５ｄと、ダンパー制御部２５ｅと、ファン制御部２５ｆとを備える。記憶部２５ａには、集塵デバイス１の運転回数、前回の運転日などの情報が記憶されている。

　摩擦帯電動作判定部２５ｂは、記憶部２５ａに記憶された集塵デバイス１の運転回数に基づき集塵デバイス１が初めて運転されるのか否かを判定する。また、摩擦帯電動作判定部２５ｂは、記憶部２５ａに記憶された集塵デバイス１の前回の運転日に基づき集塵デバイス１が一定期間以上停止していたか否かを判定する。一定期間は、適宜設定すればよいが、例えば１か月である。

　清掃兼帯電動作判定部２５ｃは、第１パーティクルセンサ１１ａおよび第２パーティクルセンサ１１ｂからの検出信号に基づき集塵デバイス１の集塵性能の低下があるか否かを判定する。清掃兼帯電動作判定部２５ｃは、例えば、集塵デバイス１の通過前後の塵埃濃度の差が、予め設定された濃度以下となった場合、集塵デバイス１の集塵性能が低下していると判定する。

　集塵デバイス制御部２５ｄは、駆動制御部７を制御して、モーター６の運転および停止を制御する。集塵デバイス制御部２５ｄは、集塵デバイス１が初めて運転されると摩擦帯電動作判定部２５ｂが判定した場合、または、集塵デバイス１が一定期間以上停止していると摩擦帯電動作判定部２５ｂが判定した場合に、駆動制御部７に命令してモーター６を回転させて摩擦帯電動作を実行する。また、集塵デバイス制御部２５ｄは、清掃兼帯電動作判定部２５ｃが集塵デバイス１の集塵性能が低下していると判定した場合に、駆動制御部７に命令してモーター６を回転させて清掃兼帯電動作を実行する。

　ダンパー制御部２５ｅは、ダンパー６０ａの開閉を制御する。ダンパー制御部２５ｅは、換気動作時に、ダンパー６０ａを第１位置に切り替える。ダンパー制御部２５ｅは、清掃兼帯電動作時に、ダンパー６０ａを第２位置に切り替える。

　ファン制御部２５ｆは、給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃの運転および停止を制御する。ファン制御部２５ｆは、換気動作時に、給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを運転させる。ファン制御部２５ｆは、ダンパー制御部２５ｅがダンパー６０ａを第２位置に切り替えた状態で、給気用ファン１０ｂを停止させるとともに排気用ファン１０ｃを運転させる。ファン制御部２５ｆは、清掃兼帯電動作時に、排気用ファン１０ｃを運転させる。

　図６は、本発明の実施の形態１にかかる連携制御部２５のハードウェア構成を示すブロック図である。連携制御部２５は、プロセッサ２５ｈおよびメモリ２５ｉを備える。プロセッサ２５ｈおよびメモリ２５ｉは、例えば、バスによって互いにデータの送受信が可能である。記憶部２５ａは、メモリ２５ｉによって実現される。プロセッサ２５ｈは、メモリ２５ｉに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、摩擦帯電動作判定部２５ｂ、清掃兼帯電動作判定部２５ｃ、集塵デバイス制御部２５ｄ、ダンパー制御部２５ｅ、ファン制御部２５ｆの機能を実行する。プロセッサ２５ｈは、処理回路の一例であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）、およびシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のうち１つ以上を含む。

　メモリ２５ｉは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）のうち１つ以上を含む。また、メモリ２５ｉは、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）のうち１つ以上を含む。

　図７は、本発明の実施の形態１にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の動作を説明するフローチャートである。以下、図７を参照して空気調和機１００の動作について説明する。

　空気調和機１００の運転を開始すると、ステップＳ１で、まず摩擦帯電動作判定部２５ｂは、集塵デバイス１の初期の摩擦帯電動作が必要であるか否かを判定する。ステップＳ１でＮｏの場合は、ステップＳ１の判定が繰り返し行われる。

　一方、ステップＳ１でＹｅｓの場合、すなわち集塵デバイス１の初期の摩擦帯電動作が必要であると判定された場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、集塵デバイス制御部２５ｄは、駆動制御部７に命令してモーター６を回転させて、初期の摩擦帯電動作を実行する。このとき、ファン制御部２５ｆは、熱交換換気装置１０の給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを停止させる。

　初期の摩擦帯電動作が終了したら、ステップＳ３に進む。ステップＳ３で、ダンパー制御部２５ｅは、ダンパー６０ａを第１位置に切り替える。

　続いて、ステップＳ４に進む。ステップＳ４で、ファン制御部２５ｆは、給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを運転させる。これにより、図１に示すように、これにより、給気風路３０を通じて室外空気が室内へ給気され、排気風路４０を通じて室内空気が室外に排気する。室外から取り込まれた室外空気は、集塵デバイス１を通過して室外空気中の塵埃５が除去される。塵埃５が除去された空気は、熱交換換気装置１０に供給される。熱交換換気装置１０に供給された室外空気は、室内排気口２４を介して熱交換換気装置１０に流入した室内空気と熱交換して熱回収し、室内給気口２３から室内に供給される。

　続いて、ステップＳ５に進む。ステップＳ５で、清掃兼帯電動作判定部２５ｃは、集塵デバイス１に配置された第１パーティクルセンサ１１ａおよび第２パーティクルセンサ１１ｂのそれぞれからの検出信号に基づいて、集塵デバイス１の集塵性能が低下しているか否かを判定する。ステップＳ５でＮｏの場合、すなわち集塵デバイス１の集塵性能が低下していない場合には、ステップＳ３に戻り熱交換換気が継続される。

　一方、ステップＳ５でＹｅｓの場合、すなわち集塵デバイス１の集塵性能が低下している場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６で、ファン制御部２５ｆは、給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを停止させる。

　続いて、ステップＳ７に進む。ステップＳ７で、ダンパー制御部２５ｅは、ダンパー６０ａを第２位置に切り替える。このとき、図２に示すダンパー６０ａが給気風路３０を集塵デバイス１より下流側で塞ぐため、給気風路３０を停止させておいた方がよい。

　続いて、ステップＳ８に進む。ステップＳ８で、ファン制御部２５ｆは、排気用ファン１０ｃを運転させる。これにより、図２に示すように、給気風路３０内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することができ、集塵デバイス１内を流れる風が室内から室外へと向かう。

　続いて、ステップＳ９に進む。ステップＳ９で、集塵デバイス制御部２５ｄは、駆動制御部７に命令してモーター６を回転させて、清掃兼帯電動作を実行する。清掃兼帯電動作を実行することで、塵埃５が集塵デバイス１内に浮遊するが、集塵デバイス１内を流れる風が室内から室外へと向かっているため、集塵デバイス１内に浮遊している塵埃５も室外へと排出される。

　清掃兼帯電動作の終了後は、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０で、ファン制御部２５ｆは、排気用ファン１０ｃを停止させる。続いて、ステップＳ３，Ｓ４の動作が行われると、再び捕集板２で塵埃５の捕集が行われる。以上のステップＳ３からステップＳ１０の動作が、空気調和機１００の運転が停止されるまで繰り返される。

　清掃兼帯電動作では、図３に示すブラシ３により塵埃５が払い落とされるが、このときに塵埃５の一部がダストボックス４に回収されずに舞い上がる。また、ブラシ３により払い落とされた塵埃５は微小な粒子であるためダストボックス４へ落下するのに時間を要する。このとき、図１に示す給気用ファン１０ｂを運転させると塵埃５が下流側へ流される。そのため、室内の汚染が生じるとともに、塵埃５の付着によるエアフィルタ５２の圧力損失が上がってエアフィルタ５２の交換時期を早めてしまう。そこで、本実施の形態では、清掃兼帯電動作時にダンパー６０ａを図２に示す第２位置に切り替えて給気風路３０と排気風路４０とを連通させ、排気用ファン１０ｃを運転させる。これにより、排気用ファン１０ｃからの送風が接続風路６０を通じて集塵デバイス１内に流れて、集塵デバイス１内を流れる風が室内から室外へと向かう。そのため、清掃兼帯電動作時に集塵デバイス１内に浮遊していた塵埃５も室外へと排出される。したがって、集塵デバイス１内に浮遊した塵埃５による室内の汚染を抑制することができる。また、エアフィルタ５２への塵埃５の付着を抑制して、エアフィルタ５２の圧力損失を下げることで、エアフィルタ５２の交換時期を延ばすことができる。なお、排気用ファン１０ｃからの送風は、給気風路３０を経由して室外給気口２１から室外へ排出される経路と、排気風路４０を経由して室外排気口２２から室外へ排出される経路の二経路になる。そのため、集塵デバイス１内を通過する風は小風量となるが、集塵デバイス１内を漂う微小な粒子の排出には十分な風量となる。また、清掃兼帯電動作時に排気用ファン１０ｃからの送風が接続風路６０を通じて集塵デバイス１内に流れると、室外側に向かう塵埃５の一部が帯電した捕集板２の表面に付着することがある。しかし、大きな質量の塵埃５はダストボックス４へ落下するため、小さな質量の塵埃５が捕集板２の表面に多少付着しても、集塵デバイス１の集塵性能の低下を抑制することができる。

　また、ステップＳ６およびステップＳ１０で、ダンパー６０ａの位置を切り替える前に給気用ファン１０ｂおよび排気用ファン１０ｃを停止させることで、ダンパー６０ａの切り替え動作を確実に行うことができる。

実施の形態２．
　上記実施の形態１では、清掃兼帯電動作時に接続風路６０を用いて排気用ファン１０ｃにより集塵デバイス１へ送風を行ったが、実施の形態２にかかる空気調和機１００では、清掃用送風機６１により集塵デバイス１へ送風する。実施の形態２にかかる空気調和機１００は、基本的には実施の形態１に係る空気調和機１００と同様の構成だが、清掃兼帯電動作時用の清掃用送風機６１を備えている点で実施の形態１と異なる。以下、実施の形態２が実施の形態１と異なる点を中心に説明するものとし、実施の形態２で説明されていない構成は実施の形態１と同様である。

　図８は、本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の概略断面図であって、換気動作時の空気調和機１００を示す図である。図９は、本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の概略断面図であって、清掃兼帯電動作時の空気調和機１００を示す図である。本実施の形態２にかかる空気調和機１００は、接続風路６２と、送風機である清掃用送風機６１と、ダンパー６０ａとを備えている。本実施の形態は、排気風路４０に第２開口４２が設けられていない点で実施の形態１と異なる。

　接続風路６２は、給気風路３０に設けられた第１開口３２に接続される筒状のダクトである。

　清掃用送風機６１は、接続風路６２のうち第１開口３２と反対側を向く端部に接続されている。清掃用送風機６１は、接続風路６２を介して給気風路３０の集塵デバイス１よりも下流側に接続されている。清掃用送風機６１は、給気風路３０内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成して集塵デバイス１内に室外に向かう空気を通過させる。

　図８に示す換気動作時に、ダンパー６０ａは、第１位置に切り替えられる。これにより、給気風路３０と接続風路６２との連通が遮断されるため、清掃用送風機６１から給気風路３０に送風することができない。なお、図８に示す換気動作時に、ダンパー６０ａが給気風路３０を塞がないため、給気風路３０を通じた給気を行うことができる。

　一方、図９に示す清掃兼帯電動作時に、ダンパー６０ａは、第２位置に切り替えられる。これにより、給気風路３０と接続風路６２とが連通されるとともに、ダンパー６０ａが給気風路３０を集塵デバイス１より下流側で塞ぐため、清掃用送風機６１からの送風を集塵デバイス１へ導くことができる。そのため、清掃用送風機６１からの送風は、接続風路６２、ダクト３１、集塵デバイス１、ダクト３１、室外給気口２１の順に流れる。

　図１０は、本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の機能ブロック図である。清掃用送風機６１は、連携制御部２５と電気的に接続されている。連携制御部２５は、清掃用送風機制御部２５ｇをさらに備える。清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃用送風機６１の運転および停止を制御する。清掃用送風機制御部２５ｇは、換気動作時に、清掃用送風機６１を停止させる。清掃用送風機制御部２５ｇは、ダンパー制御部２５ｅがダンパー６０ａを第２位置に切り替えた状態で、清掃用送風機６１を運転させる。清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃兼帯電動作時に、清掃用送風機６１を運転させる。

　図１１は、本発明の実施の形態２にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の動作を説明するフローチャートである。以下、図１１を参照して空気調和機１００の動作について説明する。なお、図７に示した実施の形態１と同様の処理については同一のステップ番号を示している。実施の形態２にかかる空気調和機１００の動作は、基本的には、図７に示された実施の形態１と同様であり、実施の形態１では排気用ファン１０ｃであった清掃兼帯電動作時の送風機が実施の形態２では清掃用送風機６１となる。

　まず、図１１に示すように、ステップＳ１からステップＳ７は前記した実施の形態１と同じである。

　続いて、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１で、清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃用送風機６１を運転させる。これにより、図９に示すように、給気風路３０内で室内側から室外側に向かう空気の流れが生成されて、集塵デバイス１内を流れる風が室内側から室外側へと向かう。

　ステップＳ９は前記した実施の形態１と同じである。

　清掃兼帯電動作の終了後は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２で、清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃用送風機６１を停止させる。続いて、ステップＳ３，Ｓ４の動作が行われると、再び捕集板２で塵埃５の捕集が行われる。以上のステップＳ３からステップＳ１２の動作が、空気調和機１００の運転が停止されるまで繰り返される。

　以上説明した本実施の形態では、清掃兼帯電動作時にダンパー６０ａを図９に示す第２位置に切り替えて給気風路３０と接続風路６２とを連通させ、清掃用送風機６１を運転させる。清掃用送風機６１を運転させると、給気風路３０内で室内側から室外側に向かう空気の流れが生成され、集塵デバイス１内を流れる風が室内から室外へと向かう。そのため、清掃兼帯電動作時に集塵デバイス１内に浮遊していた塵埃５も室外へと排出される。したがって、集塵デバイス１内に浮遊した塵埃５による室内の汚染を抑制することができる。また、エアフィルタ５２への塵埃５の付着を抑制して、エアフィルタ５２の圧力損失を下げることで、エアフィルタ５２の交換時期を延ばすことができる。

　また、本実施の形態によれば、給気風路３０に接続風路６２および清掃用送風機６１を繋ぐだけでよいので、配管工事が容易になる。これにより、空気調和機１００の据付を安価かつ短期間で行うことができる。また、給気風路３０内のみで換気時の給気と清掃時兼帯電動作時の排気とを行えるため、集塵デバイス１を通過した清浄空気と室内からの汚染空気とが交じり合うことがない。これにより、清浄効果を弱めたり、熱交換の効率を悪化させたりすることを抑制することができる。

実施の形態３．
　実施の形態３は、ダクト３１内および室外給気口２１の目詰まりを防止できる空気調和機１００に関する。実施の形態３にかかる空気調和機１００は、基本的には実施の形態２に係る空気調和機１００と同様の構成だが、清掃兼帯電動作と送風タイミングの点で実施の形態２と異なる。以下、実施の形態３が実施の形態２と異なる点を中心に説明するものとし、実施の形態３で説明されていない構成は実施の形態２と同様である。

　以下、図３、図９を参照して説明する。清掃兼帯電動作時に浮遊する塵埃５は、大きな質量のものもあれば小さな質量のものもある。無風の状態であれば、大きな質量の塵埃５は短時間に落下し、図３に示すダストボックス４へと収納される。しかし、図９に示す清掃兼帯電動作時に通風があると、小さな質量の塵埃５だけでなく大きな質量の塵埃５も給気風路３０内を室外給気口２１へ向かう。一般的に、給気風路３０を形成するダクト３１は、フレキシブルダクトが使用されていたり、内壁が凹凸形状で形成されていたり、上下に蛇行したりしている。また、室外給気口２１には、虫、鳥などの侵入を防ぐための網またはギャラリが取り付けられている。このため、小さな質量の塵埃５は室外へ排出されやすいが、大きな質量の塵埃５は室外へ排出されにくい。給気風路３０の内壁および室外給気口２１の網またはギャラリに塵埃５が滞留すると、ダクト３１内および室外給気口２１の網またはギャラリに目詰まりを起こす可能性がある。そこで、本実施の形態では、清掃兼帯電動作時と清掃兼帯電動作の終了時点から一定時間が経過するまでは清掃用送風機６１を運転させず、一定時間の経過後に清掃用送風機６１を運転させる。

　図１２は、本発明の実施の形態３にかかる集塵デバイス１を搭載した空気調和機１００の動作を説明するフローチャートである。以下、図１２を参照して空気調和機１００の動作について説明する。なお、図１１に示した実施の形態２と同様の処理については同一のステップ番号を示している。実施の形態２と異なる処理を中心に説明する。

　まず、図１２に示すように、ステップＳ１からステップＳ７は前記した実施の形態２と同じである。

　続いて、ステップＳ９に進む。ステップＳ９で、集塵デバイス制御部２５ｄは、駆動制御部７に命令してモーター６を回転させて、清掃兼帯電動作を実行する。ここでは、清掃用送風機６１の運転をまだ開始していない。

　続いて、清掃兼帯電動作の終了後にステップＳ１３に進む。ステップＳ１３で、連携制御部２５は、清掃兼帯電動作終了時点から一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間は、例えば、１分間である。ステップＳ１３でＮｏの場合、すなわち清掃兼帯電動作終了時点から一定時間が経過していない場合には、ステップＳ１３の判定動作が繰り返し行われる。

　一方、ステップＳ１３でＹｅｓの場合、すなわち清掃兼帯電動作終了時点から一定時間が経過した場合には、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１で、清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃用送風機６１を運転させる。

　続いて、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２で、清掃用送風機制御部２５ｇは、清掃用送風機６１の運転開始から一定時間が経過したら、清掃用送風機６１を停止させる。一定時間は、例えば、１分間である。続いて、ステップＳ３，Ｓ４の動作が行われると、再び捕集板２で塵埃５の捕集が行われる。以上のステップＳ３からステップＳ１２の動作が、空気調和機１００の運転が停止されるまで繰り返される。

　以上説明した本実施の形態では、実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、以下の効果が得られる。すなわち、清掃兼帯電動作時と清掃兼帯電動作の終了時点から一定時間が経過するまでは清掃用送風機６１を運転させないため、清掃用送風機６１から送風しない間に大きな質量の塵埃５はダストボックス４へと収納される。一方、清掃兼帯電動作の終了時点から一定時間が経過した後に清掃用送風機６１を運転させることで、小さな質量の塵埃５は室外へ排出される。これにより、給気風路３０のダクト３１の内壁および室外給気口２１の網またはギャラリなどに塵埃５が滞留するのを抑制して、ダクト３１内および室外給気口２１の網またはギャラリの目詰まりを防ぐことができる。

　なお、本実施の形態３では、大きな質量の塵埃５がダストボックス４へと収納される時間として、清掃兼帯電動作の終了時点からの一定時間を１分間とする場合を挙げたが、この時間に限定されるものではない。清掃兼帯電動作の終了時点からの一定時間は適宜変更してよい。また、清掃用送風機６１の運転開始から停止までの一定時間も適宜変更してよい。

　なお、本実施の形態３と同様の処理を実施の形態１にかかる空気調和機１００に適用してもよい。この場合には、清掃兼帯電動作時と清掃兼帯電動作の終了時点から一定時間が経過するまでは排気用ファン１０ｃを運転させず、清掃兼帯電動作の終了時点から一定時間が経過した後に排気用ファン１０ｃを運転させることになる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　集塵デバイス、２　捕集板、３　ブラシ、３ａ　支持板、３ｂ　不織布、３ｃ　取付穴、４　ダストボックス、４ａ　先端部、５　塵埃、６　モーター、７　駆動制御部、８　第１シャフト、９　第２シャフト、１０　熱交換換気装置、１０ａ　熱交換器、１０ｂ　給気用ファン、１０ｃ　排気用ファン、１１ａ　第１パーティクルセンサ、１１ｂ　第２パーティクルセンサ、１３　吸入口、１４　排出口、１５　筐体、１５ａ　上面、１５ｂ　下面、１６　風路、１７　凝集体、１８　第１バッフル材、１９　第２バッフル材、２０　下がり天井、２１　室外給気口、２２　室外排気口、２３　室内給気口、２４　室内排気口、２５　連携制御部、２５ａ　記憶部、２５ｂ　摩擦帯電動作判定部、２５ｃ　清掃兼帯電動作判定部、２５ｄ　集塵デバイス制御部、２５ｅ　ダンパー制御部、２５ｆ　ファン制御部、２５ｇ　清掃用送風機制御部、２５ｈ　プロセッサ、２５ｉ　メモリ、３０　給気風路、３１　ダクト、３２　第１開口、４０　排気風路、４１　ダクト、４２　第２開口、５２　エアフィルタ、６０，６２　接続風路、６０ａ　ダンパー、６１　清掃用送風機、１００　空気調和機。
 

Claims (5)

1. 　室外空気を室内に給気するための給気風路と室内空気を室外に排気するための排気風路とが形成された空気調和機であって、
   　前記給気風路内に配置され、室外から室内に向けて空気を送風する給気用ファンと、
   　前記排気風路内に配置され、室内から室外に向けて空気を送風する排気用ファンと、
   　前記給気風路内に配置され、塵埃を捕集する捕集板と前記捕集板で捕集した塵埃を払い落とすブラシとを有する集塵デバイスと、
   　前記給気風路の前記集塵デバイスよりも下流側に設けられた第１開口に接続する接続風路と、
   　前記給気風路の前記第１開口を塞ぐ第１位置と、前記給気風路を前記集塵デバイスより下流側で塞ぐ第２位置とに切り替え可能なダンパーと、
   　前記給気用ファン、前記排気用ファン、前記集塵デバイスおよび前記ダンパーを制御する連携制御部と、を備え、
   　前記連携制御部は、前記捕集板を回転させて前記捕集板に付着した塵埃を除去する清掃動作を行うとともに、前記清掃動作時に前記ダンパーを前記第２位置に切り替え、
   　前記連携制御部は、前記ダンパーを前記第２位置に切り替えた状態で、前記接続風路に送風を行う送風機を運転させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することを特徴とする空気調和機。
2. 　前記接続風路は、前記排気風路の前記排気用ファンよりも下流側に設けられた第２開口に接続され、
   　前記送風機は、前記排気用ファンであり、
   　前記連携制御部は、前記ダンパーを前記第２位置に切り替えた状態で、前記排気用ファンを運転させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 　前記送風機であって、前記接続風路に接続された清掃用送風機を備え、
   　前記連携制御部は、前記ダンパーを前記第２位置に切り替えた状態で、前記清掃用送風機を運転させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 　前記連携制御部は、前記清掃動作時に、前記送風機を運転させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 　前記連携制御部は、前記清掃動作時と前記清掃動作の終了時点から一定時間が経過するまでは前記送風機を停止させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成せず、前記一定時間の経過後に前記送風機を運転させて前記給気風路内で室内側から室外側に向かう空気の流れを生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機。
    

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