JP2007255757A

JP2007255757A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2007255757A
Application number: JP2006078503A
Authority: JP
Inventors: Toshinari Yamada; 俊成山田; Munehiro Yamanaka; 宗弘山中; Hiroyuki Morimoto; 裕之森本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】天井埋込み設置型空気調和機の室内機においては、定期的にドレンパンの点検及び洗浄が必要であり、保守メンテンス費用が必要となり、さらに室内機そのものが居住空間から目視することができないため、水漏れに到るまで問題が顕在化しないという問題があった。また、天井埋込み設置の為、点検及びメンテナンス性が悪く、特にドレンパン周辺のメンテンス性の向上、回数低減及び臭気成分、カビ、菌などへの対策は望まれるところであった。
【解決手段】空気調和機のドレンパン５内に光の透過しやすい部材１７または非断熱部材を設け、さらに、発光部１０-aと受光部１０-bとを、光の透過しやすい部材１７または非断熱部材を介して発光部１０-aからの光を受光部１０-bで受光できるように設けた。
【選択図】図７

Description

本発明は、冷媒圧縮式の冷媒回路、又は水回路方式の熱交換器システムを有し、冷房又は暖房等を行う空気調和機のドレンパン部分の構造に関するものである。

特開2004-144309号公報

前記した特許文献１におけるドレンパン構造の発明により、ドレン水の水面の波打ちをなくし、ドレン水の機外への飛び出しをなくすことができるなど、ドレンパンの性能向上に寄与しているが、室内機そのものが居住空間から目視することができないことに対する問題は解決されていない。特に、天井埋込み設置型空気調和機の室内機については、室内機そのものが居住空間から目視することができないため、水漏れに到るまで問題が顕在化しないという問題があった。

天井埋込み設置型空気調和機の室内機のドレンパン周辺部分においては、ドレン水に混在した汚れなどが、カビ、雑菌などにより繁殖し、その結果、異物となりドレンパン内に堆積あるいは付着する。そして堆積した異物によりドレン排水を阻害し、ドレンパン内のドレン水位が上昇し、機外に漏水する場合がある。このため、定期的にドレンパンの点検及び洗浄が必要であり、かなりの保守メンテンス費用が必要となる。また、天井埋込み設置の為、点検及びメンテナンス性が悪く、メンテンス性の向上及び回数の低減は望まれるところであった。

また、一般的な従来の浮遊物分解等部およびＬＥＤを備えた空気調和機の室内機においては、表面にチタンアパタイトのコーティングがされている熱交換器やフィルタに、光を照射して光触媒機能を利用するものとなっており、光によって強力な酸化力を発揮し、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化できるようにしてある。しかしながら、空気調和機の室内機に堆積する臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化することはできるが、特に天井埋込み設置型室内機（図１参照）のように、メンテナンス性改善及び水周り部分への臭気成分、カビ、菌などへの対応（特にドレンパン部分）が重要となる機器に関しては、有効な解決策を有していなかった。

また、光触媒機能を有効にするための光源としてＬＥＤランプなどが使用されるが、あくまで光触媒機能に対する光源としての利用であり、例えばメンテナンス性改善のためにその光源を併用するなどの対応が考慮されているものはなかった。

本発明は、天井埋込み設置型空気調和機の室内機に関する上述のような課題（特に段落０００３、段落０００４）を解決するためになされたもので、ドレンパンを含む室内機内部の特定部位に光を照射するための、LED等の光源を備えることにより、居住空間からドレンパン内の汚れ状況を把握できることを可能とし、特に天井埋込み設置型空気調和機室内機のメンテナンス性を向上させることを可能にすることを目的とする。

前記した目的を有効に達成するために、請求項１に記載の本発明の空気調和機は、送風機と、吸込空気を冷却又は加熱する熱交換器と、熱交換器等から発生する凝縮水等を捕水するドレンパンを備える空気調和機において、前記ドレンパン内に光の透過しやすい部材または非断熱部材を設け、さらに、発光部と受光部とを、前記光の透過しやすい部材または非断熱部材を介して前記発光部からの光を前記受光部で受光できるように設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の空気調和機は、送風機と、吸込空気を冷却又は加熱する熱交換器と、熱交換器等から発生する凝縮水等の水を捕水するドレンパンを有する天井埋込み設置型の空気調和機において、前記ドレンパン内に光の透過しやすい凸部形状の部材または非断熱部材を設け、さらに、光源である発光部と受光部とを、前記光の透過しやすい凸部形状の部材または非断熱部材を介して前記発光部からの光を前記受光部で受光できるように設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の空気調和機は、請求項１または２に記載の空気調和機において、空気調和機の作動を操作するリモコンおよび光源を制御する制御機器を備えたことを特徴とする。

この発明は、空気調和機のドレンパン部分及び天井埋込み設置型の室内機を有する空気調和機のメンテナンス性に関して、以下の効果を得ることができる。すなわち、ドレンパン内に光を照射させる光の透過しやすい部材または非断熱部材、並びにドレンパン内の水の溜まる箇所に設けたＬＥＤ等の光源を利用して、ドレンパンの汚れ具合による色素の光吸収変化によってドレンパン内の汚れを検知することが可能となる。そのため、リモコンなどにより居住空間からドレンパン内などの汚れの状況をある程度把握することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基いて説明する。
実施の形態1．

図1および図２は、この発明を実施するための実施の形態1における一般的な天井埋込み設置型空気調和機の室内機の概略を示すものである。図１、２に示すように、室内機は蒸発器１、吊金具２、ドレンホース類３、メンテナンス用底板板金４、ドレンパン５、マイコン搭載基板から成る制御機器６、送風機７、吹出し口部８、吸込み口部９などから成る部品構成となっている。

以下にドレンパン５の構造について簡単に説明する。一般的にドレンパン５は主に、図３に示すようにスチロール１３、ドレン排水口ソケット１４、スキンシート（樹脂）１５、シール材１６から構成される。

次にドレンパン５における本発明に関する内容について以下図４、図５、図６を用いて述べる。図４は図３の平面図、図５、図６は図３の左側面図である。前期した段落００１０に記載の一般的なドレンパンに追加して、スキンシート（樹脂）１５の裏面に設けられた例えば半径３０ｍｍ程度の寸法を有する光の透過しやすい部位１７を設けること（図５）、あるいは、ドレンパン５内にスキンシート（樹脂）１５からなる例えば凸部形状の部材などの光の透過しやすい部位１２を備える（図６）ことを特徴とする。

上記した光の透過しやすい部位１７については、スキンシート（樹脂）１５及びスチロール１３の間に、光の透過しやすい材質例えば透明なプラスチックのシートやガラス製のシートなどを挿入することが考えられる。

上記した凸部形状の部材などの光の透過しやすい部位１２については、ドレンパン表面の樹脂部分より構成されたスキンシート１５は一般的に金型により成型される。凸部形状の部材の光の透過しやすい部位１２を設ける場合、例えば寸法は、幅方向２２はドレンパン５にたまる水位を考慮した位置に設置し、幅・奥行の大きさは、約３０ｍｍ角以上のものが考えられる。いずれにしてもそのユニットの制御仕様、能力等に対応して、幅方向２２及び幅・奥行の大きさは決められることになる。

光源である発光素子（発光部）１０-ａ及び受光素子（受光部）１０-bの設置位置は、ドレンパン５内の最大水位を考慮して、例えば強制ドレンポンプが作動する水位位置のように設計検討上の最大水位より高い位置に設置することが望ましい。これにより光源がドレン水につかることを避けることが可能となる。

次に、汚れ検知手段の検知の基本原理について説明する。図８は汚れ検知手段の概略図である。本発明の汚れ検知手段は光を利用したものである。図８より、汚れ検知手段は発光する発光素子１０-aと、発光素子からの発せられた光を受光する受光素子１０-bと、演算と制御を行う制御手段１８から構成されている。本発明では、発光素子１０-a、受光部１０-ｂともに安価な発光ダイオード（LED）を用いているため、汚れ検知手段の製造原価を非常に安くすることができるとともに、小型化できる。

発光素子１０-aから発せられた光が部材（ここではドレンパンのスキンシート１５）で反射・吸収され、受光素子１０-ｂにあたる。受光素子１０-ｂではあらかじめ逆バイアスの電圧を印加させ、充電させておく。前記の部材（スキンシート１５）で反射された光が受光素子１０-ｂにあたり、放電する。放電した時の受光側LEDの電位と時間の関係は図１２で表され、ある電圧V_tになるまでの時間を測定すれば、光強度Pを求めることができる。光強度Pと電圧V_tになるまでの時間ｔとの関係は（１）式で表せ、光強度Pを求めることが可能である。

A：定数、Q_０：受光素子LEDの初期帯電量、V₀：時間0における電位
光強度Pが変化する物理量であれば、光強度Pと物理量との関係をあらかじめデータとして持っておけば、光強度Pから物理量を求めることができる。なお、光強度Pではなく、直接、ある時間の出力電圧V用いても、物理量も求めることができる。

以下、発光素子１０-ａと受光素子１０-ｂのドレンパン５への組込み方法について述べる。
第一の方法
図７に示すように、光を発する発光素子１０-ａを設置し、光の透過しやすい部位１７に光を照射することにより、発光素子１０-ａからの光が、部材（ここではドレンパンのスキンシート１５）により反射され、その光を受光素子１０-ｂで受光できるように構成するものである。これにより、図８に示すような受光素子１０-ｂと色素（ここではドレンパンのスキンシート１５）の組み合わせるとなり、色素の光吸収変化（ここではドレンパンのスキンシート１５の汚れ具合により色素が変化）を簡易に測定できる仕組みを利用することができる。さらに、樹脂性のスキンシート１５の色を半透明または透明にすることにより、異物が堆積すると光の透過性が減衰することにより、スキンシート色素の高吸収変化をより検知しやすくすることができる。光の反射経路は１９に示す。

第二の方法
前記の第一の方法に代わるものとして、図９に示すドレンパン５内の凸部１２に、光を発する発光素子１０-ａを凸部側面部分、受光素子１０-ｂを凸部のもう一方の側面部分に備えることにより、発光素子１０-ａからの光が、部材（ここではドレンパンのスキンシート１５）により反射され、その光を受光素子１０-ｂで受光できるように構成するものである。これにより、図６に示すような受光素子１０-ｂと色素（ここではドレンパンのスキンシート１５）の組み合わせるとなり、色素の光吸収変化（ここではドレンパンのスキンシート１５の汚れ具合により色素が変化）を簡易に測定できる仕組みを利用することができる。この場合発光素子１０-ａと受光素子１０-ｂの組合せパターンは図１０のようになる。光の反射経路は２０に示す。

第三の方法
また、図１１に示す場合の光照射のパターンも考えられ、この場合、受光部の光源１０-bはスチロール１３に収まるように配置し、この場合、発光素子１０-ａと受光素子１０-ｂの組合せパターンは図１０のようになる。そして、発光素子については、光源１０-ａを利用する、あるいは発光素子１０-ｂを備えることもできる。光の反射経路は２１に示す。

ここで、発光素子と受光素子の選択については、例えば、従来技術及び市販LEDの波長領域の組合せを利用するものであるが、以下に簡単にこの内容について記す。発光素子の種類として、発光ダイオードなどがあげられるが、光を発するものであれば何でもよく、例えばレーザーダイオード、キセノンランプ、ハロゲンランプなどでもよい。受光素子についてもフォトダイオード以外に、発光ダイオード、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤなどでもよい。発光素子１３ａに白色の発光ダイオードやキセノンランプなどスペクトル分布が広い素子を用いる場合は、それぞれ異なる狭い波長域の光のみを通したり反射するデバイス、例えばバンドパスフィルタとそれぞれに光を通したり遮閉可能なシャッターを組み合わせたものを用いたりすることも可能である。シャッターを順次開いていくことによって、上記の発光ダイオードの場合と同様な効果が得られる。

また、段落００１１〜００１４に示すように、発光素子１０-ａからの光をドレンパン５のスキンシート１５に照射し、色素変化（ドレンパン５のスキンシート１５の汚れにより変化）を受光素子１０-ｂにより検知することで、ドレンパン５の汚れを判断し、発光素子１０-ａと受光素子１０-ｂの間で組まれた電気回路を経て、電気信号が制御機器６を通り、ユーザーの手元リモコンなどにドレンパン清掃が必要な表示を行うなどのシステムを構成することができる。

さらに、ドレンパン５の汚れ検知を行うために発光素子１０-ａ及び受光素子１０-ｂを常時点灯しておくことは、消費エネルギー抑制の視点から適当でなく、点灯時間の制御が考えられる。その方法として、冷房又は暖房運転時はドレン水又は加湿器などからの水により、ドレンパン内に水溜りが予想されるため、例えば、運転停止時、夜間やサーモOFF時に汚れ検知のためにＬＥＤを点灯させるなど、点灯時間を制御することが可能となる。夜間など電源OFF時に検知した場合は、電源ON時に手元リモコンにドレンパン清掃が必要な旨の表示を行うものとする。

実施の形態２．
前記した段落００１０に示す一般的な部品構成に加えて、図２に示すLEDや蛍光灯の光源１０-a、ミラー１１-a,bを備える。光源（１０-ｃ）を、ユニット上部に少なくとも一つを備え、ユニット内の広範囲を照射することができる。また、ドレンパン周辺にも光源（１０-ａ）を少なくとも一つを備える。また、光源１０-ａは、汚れを検知するための受光部としての役割を兼ね、受光部の光源１０-を備える。次に、ミラー（１１-a）をユニット上部に少なくとも一つを備え、かつドレンパン５内を映すためのミラー（１１-b）をドレンパン上に少なくとも一つを備える。また、ドレンパン５内に凸部１２を備える。

また、前記に示したLEDや蛍光灯の光源は電線を介して、制御機器６内に接続されている。これにより、光源の点灯時間の制御やリモコンでの点灯、消灯操作が可能となる。

以下、実施の形態２の実施例の効果について説明する。
図２に示す光源１０-a,b,cを、メンテナンス作業時に点灯させることにより、作業性を
上させることが可能となる。例えば、天井埋込み設置型空気調和機の室内機のメンテナンス作業を実施する場合、天井裏作業のため暗がりでの作業となる場合が多く、光源を保持できる場所もないことが多く、片手に懐中電灯を保持し作業するなどでロスが発生している。

図２に示すミラー１１-a,b,cを、メンテナンス作業時に活用することにより、ドレンパ
ンのメンテナンスの作業性を向上させることが可能となる。また、ミラーを活用することで、一般のユーザーにおいても比較的簡単にドレンパン内の状況を確認することが可能になる。例えば、ドレンパンのように現状では周囲を囲む板金部品などの取外しを行わないと内部の状況を確認することができず、実際はメンテナンスが必要でない場合にも板金部品などの取外しを実施している状況にある。このようにミラーを使用する場合も、周囲を照らす光源が必要となり、前述の光源１０-a,b,cを使用すれば良い。

次に図２に示す光源１０-a,b,cを、送風機７の樹脂または鋼板からなるケーシング部分
やアルミフィンなどから構成される熱交換器２、樹脂または鋼板からなるドレンパン５部分に照射することで以下効果を得ることが可能となり、光源１０-a,b,cを様々な用途に活用することができる。送風機７の樹脂または鋼板からなるケーシング部分やアルミフィンなどから構成される熱交換器２、樹脂または鋼板からなるドレンパン５などの表面に、チタンアパタイトや光半導体触媒をコーティングすることで、光源１０-a,b,cを各部品に照射させ光触媒反応をおこさせることにより、フィルタや熱交換器、ファンケーシング、加湿器などにおける臭気成分、カビ、菌などの抑制に対して、対策を施すことが可能となる。例えばチタンアパタイトは、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を特異的に吸着する。そして、これらのチタンアパタイトは、強力な酸化力を発揮し、フィルタや熱交換器、ファンケーシング、加湿器等に付着する臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化することができる。

消費エネルギー抑制の視点から、光源１０-a,b,cの点灯時間の制御が考えれる。メンテンス作業時などの対応としてユーザーの手元リモコンやスイッチからの点灯・消灯は可能とする。また、ドレンパンの汚れ検知のための発光時間については、１日に数回、一週間に数回などのように定期的に発光する設定をユーザーにより選択でき、またドレンパン清掃の表示はユーザーが確認するまで発報する方式にすることなども可能である。

実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の概略図である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図１内矢印方向から見た側面図である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機のドレンパン概略図である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における平面図である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における左側面図である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における左側面図（突起形状設ける場合）である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における左側面図（発光素子と受光素子の位置を含む）である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機のドレンパン内汚れを検知するために使用する受光部、発光部を含む概念図1である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における左側面図（突起形状設ける場合の発光素子と受光素子の位置を含む）である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機のドレンパン内汚れを検知するために使用する受光部、発光部を含む概念図2である。実施の形態１を示す天井埋込み設置型空気調和機の室内機の図３のドレンパン概略図における左側面図（突起形状設ける場合の発光素子と受光素子の位置2を含む）である。受光素子での電圧変化を示す図である。

符号の説明

１蒸発器、２吊金具、３ドレンホース類、４メンテナンス用底板板金、５ドレンパン、６マイコン搭載基板から成る制御機器、７送風機、８吹出し口部、９吸込み口部、１０-a 光源（発光素子）、１０-b 光源（受光素子）、１０-c 光源、１１-a,b ミラー、１２ドレンパン内の凸部、１３スチロール、１４ドレン排水口ソケット、１５スキンシート（樹脂）、１６シール材、１７光の透過しやすい部位、１８演算手段、１９光の反射経路（１）、２０光の反射経路（２）、２１光の反射経路（３）。

Claims

送風機と、吸込空気を冷却又は加熱する熱交換器と、熱交換器等から発生する凝縮水等を捕水するドレンパンを備える空気調和機において、前記ドレンパン内に光の透過しやすい部材または非断熱部材を設け、さらに、発光部と受光部とを、前記光の透過しやすい部材または非断熱部材を介して前記発光部からの光を前記受光部で受光できるように設けたことを特徴とする空気調和機。
送風機と、吸込空気を冷却又は加熱する熱交換器と、熱交換器等から発生する凝縮水等の水を捕水するドレンパンを有する天井埋込み設置型の空気調和機において、前記ドレンパン内に光の透過しやすい凸部形状の部材または非断熱部材を設け、さらに、光源である発光部と受光部とを、前記光の透過しやすい凸部形状の部材または非断熱部材を介して前記発光部からの光を前記受光部で受光できるように設けたことを特徴とする空気調和機。
空気調和機の作動を操作するリモコンおよび光源を制御する制御機器を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。