JP4648208B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Description
熱交換効率の向上を図るため、理想的にはエアフィルタに付着している塵埃を定期的に除去する必要がある。本体前面を構成する前面パネルは回動自在に設けられ、これを開放するとエアフィルタが露出する。エアフィルタ下端部を摘んで引き下ろせば、エアフィルタを容易に本体から取外せる。エアフィルタに付着している塵埃を除去したあと、再びエアフィルタを本体内へ押し上げれば、元の位置に戻すことができる。
そこで、たとえば[特許文献1]には、エアフィルタに付着するゴミを自動的に除去する手段を備えた空気調和機が開示されている。具体的には、逆V字状の熱交換器に対し、筐体前面から上面にかけてエアフィルタを配置し、熱交換器の頂部付近にエアフィルタを筐体前面と背面に移動させる移動手段と、エアフィルタの移動にともないゴミを掻き取るゴミ取り部を設けてなる。
上記ゴミ取り部は、トップカバーと、アンダーカバーと、固定ブラシで構成されるので構造的に大型化し、取付け位置が熱交換器の頂部付近に限定されるので筐体も大型化してしまう。さらに、エアフィルタから除去された塵埃が浮遊してアンダーカバーに落下せず、そのままエアフィルタ表面から落下してしまう問題点がある。
しかしながら、機内に設置されているエアフィルタに埃が付着したままであると、このような乾燥運転と殺菌運転を行なっても、エアフィルタに付着している埃により、完全に雑菌やカビの繁殖を抑えることが難しかった。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は空気調和機の室内機に係る概略の縦断面図と構成図である。(なお、説明中に符号を付していない部品は図示していない。以下同じ)
室内機本体1は、前側筐体を構成する前面パネル2と、後側筐体を構成する後板筐体3とから構成され、上下方向に対して幅方向に横長状をなす。室内機本体1の前面側一部に前面吸込み口4が開口され、この前面吸込み口4に対向する前面パネル2には開閉駆動機構に支持される可動パネル2Aが嵌め込まれている。
上記室内機本体1の前面下部に吹出し口6が開口され、この吹出し口6には上下に2枚の吹出しルーバー7a,7bが並行して設けられる。各吹出しルーバー7a,7bは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口6を開閉し、かつ運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。
上記室内熱交換器8の前後側熱交換器部8A,8B相互間に室内送風機10が配置される。上記室内送風機10は、室内機本体1の一側端のスペースに配置されたファンモータと、このファンモータの回転軸に一方の支軸が機械的に連結される横流ファンとから構成される。上記横流ファンの軸方向長さは上記熱交換器8の幅方向寸法と同一であり、横流ファンは熱交換器8と正しく対向して配置される。
前後ドレンパン12a,12bの一部側壁外面は室内送風機10に近接して設けられ、これらで室内送風機10の横流ファンに対するノーズを構成している。ノーズとなる前後ドレンパン12a,12bの側壁部分と吹出し口6の各辺部との間は、隔壁部材14によって連結される。隔壁部材14で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口9とを連通する吹出し通風路15となっている。
上記枠体組立16は、前部エアフィルタ17の前面側に、上面側から移動してきた上部エアフィルタ20を収容するスペースを備え、上部エアフィルタ20の上面側に、前面側から移動してきた前部エアフィルタ17を収容するスペースを備えている。さらに、枠体組立16の前部エアフィルタ17の上端と上部エアフィルタ20の前端との間に、エアフィルタ清掃ユニットSが取付けられる。
上記エアフィルタ清掃ユニットSは、前面吸込み口4と上面吸込み口5の幅方向長さである、前部エアフィルタ17および上部エアフィルタ20の幅方向長さと同一の幅方向長さに形成される。エアフィルタ清掃ユニットSの配置位置は、前面パネル2における前面部と上面部とが交差する、いわゆる角部内となり、前面パネル2と室内熱交換器8との間に必然的に形成されるデッドスペースである。
図2は、エアフィルタ清掃ユニットSと近傍部位の縦断面図である。
上記エアフィルタ清掃ユニットSは、後述するように前部エアフィルタ17および上部エアフィルタ20に付着する塵埃を除去する回転ブラシ30と、この回転ブラシ30を内部に収容するとともに、回転ブラシ30が除去した塵埃を収集する塵埃受け通路31を備えたダストボックス32および、上記ダストボックス32下面の開口部33を開閉自在に閉塞するシール部材34とから構成される。
上記シール部材34は、たとえば合成ゴムなどの柔軟な弾性材から形成され、リフト機構45に支持される。通常は、開口部33から露出する回転ブラシ30部分に接触しない位置にあり、リフト機構45が作動しシール部材34を上昇駆動することで開口部33を閉塞できる。
上記ダストボックス32は、帯電防止樹脂材を用いて成形され、しかも抗菌処理が施されている。そのため、塵埃の付着やカビの発生を防止して、長期に亘って清潔な状態を維持できる。同様に、回転ブラシ30についても抗菌処理したものを使用して、塵埃の付着やカビの発生を防止し、長期に亘って清潔な状態を維持できる。
図3は、前面パネル2を取外して、エアフィルタ清掃ユニットSと近傍部位を露出した一側部(正面視で右側部)斜視図である。
上記ダストボックス32の左右両側部には、把手部38が一体に設けられている。ダストボックス32を枠体組立16の所定部位に取付け、もしくはここから取外しする際は、上記把手部38を持って作業すると容易である。ダストボックス32の一側部で、上面には矩形状の空気導入孔39が設けられている。この空気導入孔39は、上記塵埃受け通路31と対向して設けられ、互いに連通する。
上記第1の駆動モータ46および第2の駆動モータ47は、ギヤ組立Gのギヤ列を作動させ、前部エアフィルタ17を前面側の支持位置から移動してエアフィルタ清掃ユニットSを通過させ、上部エアフィルタ20の上面側に往復移動させる前部移動機構52および上部エアフィルタ20を上面側の支持位置から移動してエアフィルタ清掃ユニットSを通過させ、前部エアフィルタ17の前面側に往復移動させる上部移動機構53の駆動源である。
これら前部、上部移動機構52,53を駆動するのに必要なトルクを確保するには、本来、大型の駆動モータを1個用意すれば足りるが、大径寸法であるので電気部品箱および前面パネル2と干渉してしまう。そこで、必要トルクの半分のトルクを備えた2個の小型駆動モータ46,47を用意し、取付けスペース上の不具合を解消している。
図4は、前面パネル2を取外してエアフィルタ清掃ユニットSと近傍部位を露出した一側部(正面視で左側部)斜視図である。
上記ダストボックス32の他側部には、塵埃排出カバーが一体に取付けられる。この塵埃排出カバーは、上記塵埃受け通路31を介して上記空気導入孔39と連通する。エアフィルタ清掃ユニットSを枠体組立16に取付けた状態で、塵埃排出カバーは枠体組立16に設けられる排出ボックス41内に収容される。
上記接続ホース42は緩やかな曲線をなすよう曲成されて、上記吸排気装置11に接続される。すなわち、接続ホース42内には前、上部エアフィルタ17,20から除去した塵埃が流通するので、途中で詰まらないように配慮される。吸排気装置11を構成するファンケーシング90には塵埃案内用ケース95が取付けられている。
接続ホース42に所定圧以上の風圧が加わると、風力ダンパは風圧で上方に押され、ファンケーシング90内部を開放するようになっている。また、風圧が所定圧以下になれば、風力ダンパは再びファンケーシング90内部を閉成することとなる。
上記吸排気装置11は、本来、室内空気を室内機本体1内に取入れたあと、室内熱交換器8の一次側もしくは二次側の空気を外部へ排出する換気機能を備えているが、ここでは併せて、後述するように前部エアフィルタ17と上部エアフィルタ20からエアフィルタ清掃ユニットSが収集した塵埃を吸気し、かつ屋外へ排出する吸排気機能を備えている。
図5は、空気調和機に搭載される冷凍サイクルの構成図である。
上記室外機100には、圧縮機101と、四方切換え弁102と、室外熱交換器103と、減圧装置である電子膨張弁104と、上記室外熱交換器103と対向して室外送風機105が収容配置される。
上記圧縮機101、四方切換え弁102、室外熱交換器103、電子膨張弁104および上記室内機本体1内の室内熱交換器8は、冷媒管Pを介して連通され冷凍サイクル回路Rを構成する。
上記室内熱交換器8は、第1の熱交換器部Uと第2の熱交換器部Dが直列に接続されて冷媒が導通するよう構成される。後述する冷房運転時および除湿運転時には、冷媒は第1の熱交換器部Uから第2の熱交換器部Dに、暖房運転時には逆に、第2の熱交換器部Dから第1の熱交換器部U流れるようになっている。そして、第1の熱交換器部Uと、第2の熱交換器部Dにおける冷媒通路の中間部に通路を開閉するように構成し、閉時に絞り作用を行う除湿弁Vが設けられている。
つぎに、空気調和機の作用について説明する。
使用者がリモコン(遠隔操作盤)の運転ボタンを押圧操作すると、制御部Nは室内送風機10を駆動し、空気清浄ユニット18を作用させる。可動パネル2Aの駆動源を駆動して前面パネル2から突出させ、前面吸込み口4を完全開放する。冷房運転と暖房運転との選択された運転モードに応じて吹出しルーバー7a,7bを所定の方向に回動変位させる。
このとき、室内空気中に含まれる塵埃が前部エアフィルタ17および上部エアフィルタ20に捕捉される。前部エアフィルタ17で塵埃が除去された室内空気は、空気清浄ユニット18を構成する一対の電気集塵機を通過して、より微細な塵埃が電気的に集塵され、かつ脱臭される。
図6は、除湿運転が設定された場合の室内機本体1を模式的に示す図である。
除湿運転が設定されると、可動パネル2Aは前面吸込み口4を全開とし、各吹出しルーバー7a,7bは互いに室内に向かって斜め下方に傾斜するよう姿勢が定められる。そして、上記電子膨張弁104が全開状態となる一方で除湿弁Vが絞り制御される。また、室外送風機105は運転を停止または低速運転とする。
第1の熱交換器部Uで凝縮された冷媒が除湿弁Vに導かれ、減圧膨張して第2の熱交換器部Dに導かれ蒸発する。したがって、第2の熱交換器部Dは除湿部(蒸発部)として機能する。
さらに、室内熱交換器8においては、図に交差ハッチングで示す第2の熱交換器部Dで冷媒が蒸発し、流通する室内空気から蒸発潜熱を奪う。室内空気は、図に一点鎖線矢印に示すように除湿冷気になって吹出し通風路15を導かれる。
上記吹出し口6においては暖気と除湿冷気とが混合して、再熱除湿された熱交換空気となる。上下部水平ルーバー7a,7bが室内に向けて斜め下方に傾斜した姿勢となっているので、全ての熱交換空気が効率よく室内へ吹出される。可動パネル2Aが前面吸込み口4を全開するうえに、上面吸込み口5からも室内空気を吸込むところから、吹出し口6から吹出される熱交換空気は充分な風量が確保され、室内は早急に除湿される。
上記機内クリーン運転モードは、上記各エアフィルタ17,20に付着している塵埃を除去して屋外へ排出するエアフィルタ清掃運転と、室内熱交換器8で再熱除湿をなし室内機本体1内部の乾燥をなす機内乾燥運転と、上記空気清浄ユニット18を機能させて室内機本体1内部の殺菌をなす機内殺菌運転との、少なくとも1つ以上を実行するようになっている。
はじめに、自動クリーン操作について説明する。
たとえば冷房運転モードを選択して冷房作用をなし、リモコンの停止ボタンを押すと、制御部Nは吸排気装置11に備えられる開閉ダンパを駆動して吸気口を閉じる。そのうえで、第4の駆動モータ49を駆動して切換え機構61を上部移動機構53側に切換える。
したがって、上部エアフィルタ20は前端部からエアフィルタ清掃ユニットSに導かれる。このとき、リフト機構45は平坦状に折りたたまれ、図2に示すようにシール部材34は下降位置にあり開口部33は開放されている。上部エアフィルタ20は、ダストボックス32下端とシール部材34との間に形成される隙間を挿通する。
上部エアフィルタ20は前端から順次後端側に亘って回転ブラシ30に対向し、かつ摺接しながら下降移動する。上部エアフィルタ20に付着していた塵埃は、回転ブラシ30によって円滑に、かつ確実に掻き落されて除去される。すなわち塵埃は、上部エアフィルタ20から回転ブラシ30に転移する。
上部エアフィルタ20は回転ブラシ30によって塵埃を除去されつつ、前部エアフィルタ17の前面側に、互いに狭小の間隙を存して対向するよう案内される。上部エアフィルタ20の移動が完了した時点で、制御部Nは第1、第2の駆動モータ46,47および回転ブラシ30の駆動源である第3の駆動モータ48を一旦停止するよう制御する。
再び上部エアフィルタ20がもとの部位に移動する直前で回転ブラシ30の駆動を停止する。回転ブラシ30は上部エアフィルタ20のメッシュ部のみに接触し、効率よく塵埃の除去をなす。上部エアフィルタ20が完全に元の部位に復帰したところで、第1、第2の駆動モータ46,47の駆動を停止し、このようにして上部エアフィルタ20に対する掃除の工程が終了する。
前部エアフィルタ17全体が上部エアフィルタ20の上面側に移動した状態で、制御部Nは第1、第2の駆動モータ46,47および回転ブラシ30の駆動源である第3の駆動モータ48を一旦停止するよう制御する。時間差をおいて回転ブラシ30を回転駆動するとともに第1、第2の駆動モータ46,47を逆転駆動して前部エアフィルタ17を元の位置へ下降移動する。
つぎに、上記制御部Nはエアフィルタ清掃ユニットSを構成するダストボックス32内の塵埃受け通路31に収集されている塵埃を屋外へ排出する排出工程を実行する。このときは、回転ブラシ30を駆動するとともに、吸排気装置11を構成するファンケーシング90内の開閉ダンパを閉塞して換気ファンを駆動する。
なお、塵埃受け通路31の一端部はダストボックス32端部に設けられる空気導入孔39に連通しているので、ダストボックス32周辺の空気が空気導入孔39から塵埃受け通路31へ強制的に吸引される。そのため、塵埃受け通路31に収集される塵埃は吸引された空気によっても掻き出され、ダストボックス32から出て接続ホース42に導かれる。
以上でエアフィルタ掃除工程が終了する。制御部Nは吸排気装置11の開閉ダンパを切換えて通常の換気モード位置へ戻す。そして、第4の駆動モータ49を駆動して切換え機構61を上部エアフィルタ20側へ動かしたあと、エンドに至る。
すなわち、冷房運転の停止直後は、室内熱交換器8で凝縮したドレン水の一部が流下せずに、そのまま室内熱交換器8内に溜り易く、あるいは前ドレンパン12aや後ドレンパン12bに残って室内機本体1内の湿度が高くなっている。そのため、塵埃に含まれる雑菌やカビの繁殖がより強まる結果となっているので、冷房運転を停止した後は必ず、室内機本体1内部の乾燥と殺菌を行う。
具体的には、上記制御部Nは圧縮機101の運転周波数を所定値以下に保持して運転能力を低下するとともに、図7に示すように可動パネル2Aと吹出しルーバー7a,7bの位置姿勢を切換え制御する。可動パネル2Aは前面吸込み口4を半開状態とし、吹出しルーバー7a,7bは、ともに前端が後端よりもわずかに上方へ向き、室内に向かって斜め上方へ傾く姿勢に制御する。
さらに、熱交換空気は前部エアフィルタ17を介して室内熱交換器8に導かれるが、室内熱交換器8を構成する前側熱交換器部8Aが前面吸込み口4と対向して配置されるところから、ほとんどの熱交換空気は前側熱交換器部8Aの下部側に形成される第2の熱交換器部Dを流通して熱交換する。
このように、吹出し口6から吹出され可動パネル2Aの内面に沿って導かれて第2の熱交換器部Dと熱交換する空気は、常に室内機本体1内部を循環することになり、室内機本体1側から出ないところから、この熱交換空気の流れ状態をパネル内面循環気流Qiと呼ぶ。
熱交換空気は室内送風機10の吸込み圧の影響を受け、一部は前面吸込み口4上部から室内機本体1内に導入され、前部エアフィルタ17を介して室内熱交換器8に導かれる。残りのほとんど大部分の熱交換空気は上面吸込み口5から室内機本体1内へ導入され、上部エアフィルタ20を介して室内熱交換器8に導かれる。
吹出し口6から吹出され可動パネル2Aの外面に沿って導かれて第1の熱交換器部Uと熱交換する空気は、室内機本体1外面部を循環するので、この熱交換空気の流れ状態をパネル外面循環気流Qoと呼ぶ。
熱交換空気は再熱除湿されて乾燥化し、室内機本体1の内部を循環する。室内機本体1内部に配置される室内熱交換器8に溜っているドレン水は早期に蒸発し、乾燥する。そして、吹出し通風路15に面する全ての構成部品に付着していたドレン水および湿気が蒸発して乾燥化する。この乾燥運転が約30分程度継続されたあと、機内殺菌運転に移行する。
上記空気清浄ユニット18は、電気集塵機能を有するとともに、オゾンを発生して殺菌作用をなす。さらに、脱臭機能を有しているので、前部エアフィルタ17を通過し室内機本体1と可動パネル2Aを循環する熱交換空気を殺菌し、かつ脱臭する。この熱交換空気が循環するのにともなって、各構成部品に接触し、結果として室内機本体1内部の殺菌運転が行われることとなる。
すなわち、ファン運転時間の積算が100時間未満であるということは、前回の機内クリーン運転モードでエアフィルタ掃除運転を実行してから間もないことであり、前部エアフィルタ17と上部エアフィルタ20に付着する塵埃の量が少なく、ほとんで汚れていない状態である、と判断される。ファン運転時間の積算が100時間経過していれば、各エアフィルタ17、20に付着する塵埃の量が多く、掃除の必要がある、と判断される。
このようにして、室内機本体1内の塵埃と水分の完全除去をなし、カビや悪臭等の発生を確実に防止して、長期間に亘って室内機本体1内を清潔な状態に保持することができる。
なお、使用者が任意に、手動で機内クリーン運転モードを実行することもできる。すなわち、図8(B)に示すように、冷房運転を行って停止ボタンが押されときにファン運転時間の積算が100時間未満である場合と、100時間以上経過した場合とに係らず、リモコンに備えられる、「手動クリーン」ボタンを使用者が押した場合は、はじめにエアフィルタ掃除運転を行うよう設定されている。
以上は、空調運転のうちの冷房運転を行った場合の機内クリーン運転モードの説明であり、暖房運転を行った場合は室内機本体1内が冷房運転時のように高湿度化していないので、機内乾燥運転を省略した運転モードの設定であってもよい。すなわち、制御部Nは空調運転の種類と状態に適応して、その空調運転の停止後に行われる機内クリーン運転モードのパターンを設定できる。
すなわち、エアフィルタ清掃運転の前に、室内機本体1内の除湿を行うことで、前部エアフィルタ17と上部エアフィルタ20との周囲環境を常に一定化できる。そのあと、両エアフィルタ17,20の掃除を行うため、掃除が安定して行える。また、その条件で最適となるエアフィルタ17,20の材質、網目形状の選定が可能となり、塵埃回収効率が向上する。
上述したように、制御部Nによる機内クリーン運転モードとして、エアフィルタ清掃運転と、機内乾燥運転と、機内殺菌運転との全てを行う第1のモードと、エアフィルタ清掃運転を除いた機内乾燥運転および機内殺菌運転の両方、もしくはそのいずれか一方を行う第2のモードを備えてもよい。
さらに、制御部Nは機内クリーン運転モードとして、エアフィルタ清掃運転を実行する場合においては、最初にエアフィルタ清掃運転を実行し、そのあと機内殺菌運転を実行する。したがって、各エアフィルタ17,20を清掃することで得られるきれいな空気で室内機本体1内を殺菌し、殺菌効果を高められる。
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
Claims (2)
- 内部に、全体的な熱交換作用と部分的な再熱除湿が可能な熱交換器と、オゾンを発生して脱臭をなす空気清浄ユニットおよび送風機を収容する室内機本体と、この室内機本体の上記熱交換器上流側に吸込み口を備えた空気調和機の室内機において、
上記吸込み口に対向して配置され、かつ移動自在に配置されるエアフィルタと、
移動してきた上記エアフィルタの表面に付着する塵埃を除去して収集するエアフィルタ清掃ユニットと、
上記室内機本体に配置され、上記エアフィルタ清掃ユニットに収集される塵埃を吸引して屋外へ排出する吸排気装置と、
上記エアフィルタ清掃ユニットおよび吸排気装置を機能させエアフィルタに付着している塵埃を除去して屋外へ排出するエアフィルタ清掃運転と、
上記熱交換器で熱交換空気を再熱除湿し室内機本体内部を乾燥する機内乾燥運転と、
上記空気清浄ユニットを機能させ室内機本体内部を殺菌する機内殺菌運転との運転モードを備え、
空気調和運転の終了後に、フィルタ清掃運転を実施するとともに機内乾燥運転および機内殺菌運転の少なくともいずれか1つを実施する運転と、フィルタ清掃運転を実施せずに機内乾燥運転および機内殺菌運転の少なくともいずれか1つを実施する運転とを選択して実行する機内クリーン運転モードを備えた制御手段
を具備することを特徴とする空気調和機の室内機。 - 内部に、全体的な熱交換作用と部分的な再熱除湿が可能な熱交換器と、オゾンを発生して脱臭をなす空気清浄ユニットおよび送風機を収容する室内機本体と、
この室内機本体の上記熱交換器と空気清浄ユニットの前面部および上面部と対向する部位にそれぞれ設けられる前面吸込み口および上面吸込み口とを備える空気調和機の室内機において、
上記前面吸込み口および上面部吸込み口にそれぞれ対向し、かつ移動自在に配置される前部エアフィルタおよび上部エアフィルタと、
これら前部エアフィルタと上部エアフィルタとの間に介設され、移動してきた前部エアフィルタと上部エアフィルタの表面に付着する塵埃を除去して収集するエアフィルタ清掃ユニットと、
上記室内機本体の一側部に配置され、上記エアフィルタ清掃ユニットに収集される塵埃を吸引して屋外へ排出する吸排気装置と、
上記エアフィルタ清掃ユニットおよび吸排気装置を機能させ各エアフィルタに付着している塵埃を除去して屋外へ排出するエアフィルタ清掃運転と、
上記熱交換器で熱交換空気を再熱除湿し室内機本体内部を乾燥する機内乾燥運転と、
上記空気清浄ユニットを機能させ室内機本体内部を殺菌する機内殺菌運転との運転モードを備え、
空気調和運転の終了後に、フィルタ清掃運転を実施するとともに機内乾燥運転および機内殺菌運転の少なくともいずれか1つを実施する運転と、フィルタ清掃運転を実施せずに機内乾燥運転および機内殺菌運転の少なくともいずれか1つを実施する運転とを選択して実行する機内クリーン運転モードを備えた制御手段を具備することを特徴とする空気調和機の室内機。
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