JP4146532B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機にかかり、特に空気清浄機能を有する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来室内機８の基本構成を示す。１は上部吸込口、２は前面吸込口、３ａは上下風向板、３ｂは左右風向板、４はプレフィルター、５は空気清浄フィルター、６は室内送風機、７は気流の流れを示す流線、９は熱交換器、１０は吐出口、１１は上部吸込み口グリル、１２は前面吸込み口グリル、１３は通風路壁を示す。室内機の通風路は、流線７に添って、空気吸い込み口１及び２、空気清浄フィルター５、プレフィルター４、熱交換器９、室内送風機６、空気吐出口１０の順に構成されている。このため、冷房・暖房・除湿運転時には自動的に塵埃等の除去が行われる。なお、空気調和機の室外機は省略する。
【０００３】
図９はプレフィルター４と空気清浄フィルター５の詳細を示す図で、プレフィルター４は上部吸込み口１から前面吸込み口２に渡る通風路全面を覆い、粗大ほこり類の除去を行う。このため比較的粗いメッシュ構造のフィルターである。空気清浄フィルター５は微細ほこり類の除去を目的とし、素材に静電加工を施したフィルターである。固定枠１４で通風路の一部に取り付けられている。かかる２種類のフィルターを通風路に配置し、空気調和機の冷房・除湿・暖房運転時に空気清浄を行う構成である。残念ながら、かかるフィルターには満足できる抗菌や脱臭機能はない。また、空気清浄のみの独立した運転機能はなく、空気清浄機能を希望する場合には、選択操作が面倒であるが送風運転で代用するしか方法はない。
【０００４】
図１０は従来リモートコントローラ２７の開閉蓋を閉めた状態を示す。２０は空調機本体の運転開始と終了を指令する運転／停止釦、２１は運転終了時間を設定するおやすみタイマー釦、２２は室温設定値を変更する室温設定釦、２３は運転能力を増大させるパワフル釦、２４は除湿運転を設定する除湿釦、２５は運転指令を無線で送信する送信部、２６は液晶表示画面である。使用者が該当する運転内容の操作釦を押せば、運転指令が送信部２５送信され希望の運転となる。以上説明した、よく使われる機能の操作釦は開閉蓋の外に配置してあり、簡単に操作できる構造となっている。空気清浄のみの機能は搭載されていないため、当然ながら、それに該当する釦はない。
【０００５】
開閉蓋を開けた状態は省略する。
【０００６】
図１１は制御回路部４０の運転指令部の模式を示す。４１はリモートコントローラ信号を受信する受信部、４２は信号内容の判断及び指令部、４３は室内機８及び室外機を制御するための運転情報を記録してある記憶部、４４は各要素に直接運転指令を出す運転指令部である。
【０００７】
以上説明した如く、従来空気調和機は室内機通風路７にプレフィルター４と空気清浄フィルター５を設置し、冷房・暖房・除湿運転時に塵埃等の除去を行う構成である。空気清浄フィルタ−を設置した例としては、例えば特公平７−３０９２６号が挙げられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、下記のような問題があることを見出した。。
【０００９】
（１）住宅構造がアルミサッシュ等の普及により高気密化し、自然換気量が減少したため、生活に伴う湿気や室内空気の汚れが排出されにくくなった。このため、黴の繁殖、臭いこもり、室内壁の汚れ等による被害が顕著になってきた。更に近年、清潔志向から、室内の浮遊細菌類の除去ニーズも高まっている。
【００１０】
かかる背景から、空気清浄機能の内容が従来の塵埃類の除去機能に加え、細菌・黴・生活臭などの除去機能が求められる。
【００１１】
（２）上述の如く、空気清浄機能に対するニーズは高く、空気清浄運転のみの独立した運転モードが求められている。更に、空気調和機の普及に伴い、運転操作者はお年寄りから子供まで幅広くなっている。このため、かかる機器についての知識の有無に係わらず、誰もが容易に操作できる簡単な操作系とする必要がある。
【００１２】
（３）空気調和機の内部が細菌・黴・生活臭などで汚れていたのでは、機器運転時に送風と共にかかる汚れ成分が室内空間に放出されることになり、好ましくない。かかる被害を防ぐには、空気調和機本体内部は常に清潔にしておく必要があり、そのための工夫が求められる。
【００１３】
本発明は、上記課題を解消し、塵埃類の除去機能に加え、細菌・黴・生活臭などの除去機能を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
塵埃等の粒子は従来どおり、プレフィルター４と空気清浄フィルター５で除去する構成とし、新しいニーズである防黴、抗菌、脱臭機能については、下記手段で対応する。
先ず、防黴機能については、黴は胞子状態で室内を浮遊しており、温度、湿度、エサの３条件が揃えば室内壁面、押入の中など、どこにでも繁殖する。しかも人間の活動領域ではこの条件は容易に満足される。唯一湿度については、制御可能であると共に、図１２に示す如く、相対湿度６５％以下では、好乾性の黴でも生育が押さえられることが分かっており、相対湿度をかかる湿度以下まで下げて対応することとした。
【００１５】
更に、他の方法として、防黴剤を使う方法がある。防黴剤には、一般に農薬等の有機系が用いられているが、無機系についても、効果のあるものがいくつか実用化されている。セラミックス微粒子を用いた防黴剤もあり、かかる防黴剤の効果を図１３に示す。本データは該セラミックス微粒子を練り込んだプラスチック板表面に、住宅内で最もよく見られるクロ黴の胞子培養液を滴下し、抑制効果を調べたものである。セラミックス微粒子を練り込んだプラスチック板は、その練り込み量と種類により効果に差はあるが、練り込んでいないブランクに比べ、時間経過と共に黴の菌数は大きく減少しており、防黴効果があるのがわかる。かかる防黴機能を通風路の一部に持たせることとした。
【００１６】
次に、抗菌機能については、今日では、有機系や無機系さらには光触媒作用を利用したものなど様々な種類の抗菌剤があり、自由に選ぶことが出来る。一例として、上述の防黴効果を有するセラミックス微粒子の抗菌特性を図１３と図１４に示す。図１４は黄色ブドウ球菌を、図１５は大腸菌を用いた場合の抗菌特性を示す。試験方法は同じく、セラミックス微粒子を練り込んだプラスチック板に上記２種類の細菌培養液をそれぞれ滴下し、細菌の生存数を調べたものである。
【００１７】
セラミックス微粒子を練り込んだプラスチック板はその練り込み量と種類により効果に差はあるが、練り込んでいないブランクに比べ、細菌数は時間経過と共に大きく減少し、抗菌効果を有することがわかる。従って、該セラミックス微粒子を練り込めば、抗菌効果が期待できることがわかる。そこで、かかる抗菌機能を通風路の一部に持たせることとした。
【００１８】
最後に、脱臭機能については、住宅内にはタバコ、建材、食品など様々な臭い源があり、臭い源を断つと同時に、発生した臭い分子を吸着若しくは分解する機能が求められている。一般に、吸着剤としては活性炭が用いられるが、光脱臭作用を利用したものなど、多数ある。上記防黴と抗菌に使用したセラミックス微粒子にも臭い分子の分解機能がある。
【００１９】
脱臭効果の一例を図１６と図１７に示す。図１６はアンモニアを、図１７はホルムアルデヒドを用いた場合の脱臭特性を示す。試験方法は、１ｍ立方の箱の中に通風路にセラミックス微粒子練り込んだプラスチック板を取り付けた空気調和機を入れ、上記２種類の臭い分子をそれぞれ規定濃度まで満たした状態で、送風させ、臭い分子の減衰を調べたものである。セラミックス微粒子を練り込んだプラスチック板はその練り込み量と種類により効果に差はあるが、練り込んでいないブランクに比べ、臭い分子の残存率が時間経過と共に大きく減少し、脱臭効果のあるのがわかる。かかる脱臭機能を通風路の一部に持たせることとした。
【００２０】
以上述べたごとく、防黴、抗菌、脱臭機能を通風路の一部に持たせることにより、課題を解決した。本発明ではセラミックス微粒子を中心に説明したが、かかる機能を有する方法なら、他の手段を用いてもよい。操作性等の他の課題の解決手段については、次の発明の実施形態の項で説明する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す室内機の側面断面構造を示したものある。図８と同一符号は同一部材である。本実施例は、通風路を構成する部材の吸込み口グリル１１若しくは１２、通風路壁１３、送風機６、吐出口風向板３Ｃ若しくは３Ｂのいずれかに防黴、抗菌、脱臭機能を持たせた。この結果、浮遊細菌を捕集、分解し、クリーンな環境を保つことができた。図１では吐出口の上下風向板３Ｃに上述のセラミック微粒子を練り込んだ構成を示す。他の手段で防黴、抗菌、脱臭機能を持たせてもよい。
【００２２】
図２は本発明の他の実施例を示す。吸い込み口を前面２と上部１の２ヶ所とし、空気清浄フィルター５の位置を上部吸込み口１側へ移し、前面吸込み口開口部２に、セラミック微粒子を練り込んだ多孔通風板１５を設けた構成である。なお、該多孔通風板の上流側には上下方向に移動可能な遮蔽板１６を追加して設けてある。かかる構成とすることにより、通風路７に設けた該多孔通風板の防黴、抗菌、脱臭機能で浮遊細菌等を捕集・分解し、クリーンな環境を保つものである。
【００２３】
図３は本発明の他の実施例で、リモートコントローラ２７に空気清浄運転の専用釦１９を設け、該釦を押すことにより、ワンタッチで空気清浄運転が得られる構成とした。図４にこの釦を押したときの空気清浄運転の運転内容を示す。風向は風が直接人体に当たらないよう、上向きとし、風速は気流感を低減させるため最も低い微風とし、前面吸込み口の遮蔽板１６を閉じて、上部吸込み口１に設けた空気清浄フィルター５に効果的に風を流し、清浄効果の向上を図った。
【００２４】
かかる運転内容が選択される結果、防黴、抗菌、脱臭機能に加え、空気清浄性能の改善が図れる。更に運転騒音の低減や運転時の消費電力量の低減も図ることができる。また、リモートコントローラからワンタッチでかかる運転が選択でき、高齢者から子供まで容易に利用できるものである。
【００２５】
図５は冷房や除湿運転時に除湿水で濡れた熱交換器を乾かすための送風運転パターンを示す。熱交換器が除湿水で濡れている場合には、そのまま放置すると空気調和機内部が湿度の高い状態で長時間保たれることになり、黴や細菌の繁殖が促進される。更にこれらの死骸等による臭い発生源ともなる。そこで、冷房や除湿運転終了後に、強制的に一定時間、送風運転を行い、本体を乾燥させ、空気調和機内部細菌や黴の繁殖を押さえる構造とした。即ち、本体の除湿若しくは冷房運転終了後、リモートコントローラからの指示に従い、一定時間送風運転を行う。既述の如く、相対湿度が６５％以下では黴や細菌類の活動は押さえられるので、少なくとも、かかる湿度までは低下させる制御とした。
【００２６】
なお、室温が上昇し、環境は悪くなるが、図６に示す如く、早く乾かすために、ヒートポンプの特性を利用し、暖房運転で乾燥させてもよい。
【００２７】
図７に本発明の他の実施例を示す。空気調和機を運転中には、空気中の汚れ分子が熱交換器を通過し、その時一部は熱交換器表面に付着する。冷房や除湿運転時には熱交換器表面は除湿水で濡れているため、かかる付着した汚れはこの除湿水で洗い流され、ドレン水と一緒に室外へ排出される。この洗浄力は当然ながら圧縮機の回転数を高くし、熱交換器の温度を下げて除湿水量を増やせば大きくなる。従って、図７に示す如く、通常運転時に比べ除湿水量を増大させる運転モードを作り、定期若しくは不定期に該モードを呼び出すことにより、除湿水量に変化を持たせ、付着汚れをきれいに落とす構成とした。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明を採用することにより、次のような効果が生じ、清浄環境を提供できる。
先ず、通風路に練り込んだセラミックス微粒子の働きで、塵埃類の除去に加え、空中浮遊している細菌や真菌類に対し、防黴、抗菌、脱臭機能が追加された。このため、室内空気の清浄力の向上が図れる。また、専用釦で容易に空気清浄機能を利用できる。
【００２９】
次いで、本体の乾燥モードにより、除湿水による熱交換器の洗浄により本体の清浄が図れる。この結果、本体内での黴の繁殖が押さえられ、臭い防止にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明空気調和機の室内機を示す側面断面図
【図２】本発明空気調和機の室内機の構成を示す側面断面図
【図３】本発明の機能を搭載したリモートコントローラ外観図
【図４】本発明の送風運転条件を示す図
【図５】本発明の送風運転条件を示す図
【図６】本発明の送風運転条件を示す図
【図７】本発明の除湿運転条件を示す図
【図８】従来空気調和機の室内機の構成を示す側面断面図
【図９】従来空気調和機のフィルター構造を示す図
【図１０】従来リモートコントローラの外観図
【図１１】制御回路の模式図
【図１２】黴の生育湿度を示す図
【図１３】防黴特性を示す図
【図１４】抗菌特性を示す図（黄色ブドウ球菌）
【図１５】抗菌特を示す性図（大腸菌）
【図１６】脱臭特性を示す図（アンモニア）
【図１７】脱臭特性を示す図（ホルムアルデヒド）
【符号の説明】
１：上部吸込み口 ２：前面吸込み口
３ａ：上下風向板 ３ｂ：左右風向板
３ｃ：上下風向板 ４：プレフィルター
５：空気清浄フィルター ６：室内送風機
７：流線 ８：室内機
９：熱交換器 １０：吐出口
１５：多孔通風板 １６：遮蔽板
１９：空気清浄釦 ２０：運転／停止釦
２３：パワフル釦 ２４：除湿釦
３９：開閉蓋

Claims (5)

1. 運転内容に対応した操作釦を押すことにより運転指令を送信するリモートコントローラと、熱交換器及び該熱交換器の下流に配置された送風機を有する室内機と、熱交換器と送風機及び圧縮機とを有する室外機とで構成され、上記リモートコントローラからの運転指令に基づき空気調和機本体を運転制御する制御部を具えた空気調和機において、
   空気吸込み口を室内機前面と室内機上面に開口し、
   室内機の通風路を構成する送風機に抗菌、防黴及び脱臭機能を持たせたことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１において、前記送風機にセラミックス微粒子を練り込むことにより抗菌機能を持たせたことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項２において、室内機前面の吸込み口開口部位置で多孔通風板の上流側に、開口部面積と同等以上のサイズの遮蔽板を配置し、リモートコントローラからの信号で、下降位置では開口部を遮蔽し、上昇位置では開口部を解放する範囲で上下方向に移動させる構成とし、かつ、送風のみの運転モードを備え、少なくとも吐出風速、送風方向のいずれかの変更手段を持ち、リモートコントローラには送風運転の開始を指令する操作釦を配置すると共に予め定めた送風運転条件を本体記憶部に記録し、リモートコントローラの該操作釦を押すことにより、該遮蔽板で前面の吸込み口を遮蔽すると共に、定められた条件で、送風運転を行う構成としたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 請求項３において、送風のみの運転モードと、吐出風速、送風方向のいずれかの変更手段を備え、リモートコントローラには送風運転の開始を指令する操作釦を備え、予め定めた送風運転条件を本体記憶部に記録し、リモートコントローラの該操作釦を押すことにより、冷房運転及び除湿運転の運転終了後に、一定時間、定められた条件で、送風運転を行う構成としたことを特徴とする空気調和機。
5. 請求項３において、室内温度検出手段、室内湿度検出手段、圧縮機の回転数変更手段及び室内送風機の回転数変更手段を備え、予め定めた除湿運転条件を本体記憶部に記録し、冷房若しくは除湿運転時において、室内温度若しくは室内湿度が設定値に到達後、一定時間、定められた条件で、除湿運転を行うことを特徴とする空気調和機。

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