JP4918283B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
上述の問題を解決するためには、エアフィルタに蓄積された塵埃を取り除く必要があった。
そのため、高所に設置されたエアフィルタの清掃に関するさまざまな技術が提案されている(例えば、特許文献1から3参照。)。
また、個々の室内機ユニットについて塵埃などを室外に排出する場合でも、室外から離れた位置に設けられた室内機ユニットに、塵埃を排出するダクト等を配置することは配置スペースの確保や設置コストの上昇等の観点から困難であった。
本発明の空気調和機は、少なくとも二つの室内機ユニットと室外機ユニットとが設けられた空気調和機であって、前記室内機ユニットには、前記室内機ユニット内に流入する室内空気に含まれる塵埃を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された塵埃を取り除く塵埃除去部と、該塵埃除去部に取り除かれた塵埃を一時的に貯留する塵埃貯留部と、が備えられ、少なくとも二つの前記塵埃貯留部に貯留された塵埃が集められる塵埃集積部が設けられていることを特徴とする。
塵埃集積部には、少なくとも二つの塵埃貯留部に貯留された塵埃が集められているため、塵埃集積部に集められた塵埃を回収することで、少なくとも二つの塵埃貯留部に貯留された塵埃を一括して回収することができる。つまり、塵埃集積部から塵埃を回収することで、少なくとも二つの室内機ユニットにおいてフィルタから取り除かれた塵埃を回収することができる。
収納容器は、塵埃集積部に集められた塵埃を内部に収めることができる。また、収納容器は、塵埃集積部から取り出し可能に構成されている。そのため、塵埃集積部から収納容器を取り出すことにより、塵埃集積部に集められた塵埃を容易に回収することができる。
搬送ダクトは、各塵埃貯留部と塵埃集積部との間を繋いで配置されている。そのため、各塵埃貯留部に貯留された塵埃を、搬送ダクトを通して塵埃集積部に集めることができる。また、搬送ダクトには、塵埃を塵埃集積部へ搬送する搬送ファンが設けられている。そのため、塵埃貯留部に貯留された塵埃は、搬送ファンにより吸い出され、塵埃集積部に送り込まれる。
導入ダクトによる室外気の導入に搬送ファンを用いているため、室外気の導入に専用のファンを用いる方法と比較して、使用するファンの数を減らすことができ、設置スペースの削減を図るとともに、製造コストの低減を図ることができる。
塵埃貯留部の底面は、吸込み部に向かって下方に傾斜する傾斜面であるため、塵埃貯留部内の塵埃は、重力によって吸込み部の周辺に集められる。そのため、塵埃貯留部内の塵埃は、効率よく吸込み部から搬送ダクトに吸込まれ、塵埃集積部に集められる。
塵埃貯留部の一方の端部に吸込み部が設けられ、他方の端部に給気部が設けられているため、給気部から塵埃貯留部内に流入した空気は吸込み部に向かって流れる。塵埃はこの空気の流れによって吸込み部の周辺に集められる。そのため、塵埃貯留部内の塵埃を効率よく吸込み部に吸い込ませて、塵埃集積部に集めることができる。
吸込み部に搬送ダクトを差し込む場合、吸込み部は先端側の断面積が広くなる筒状に形成されているため、搬送ダクトを吸込み部に容易に差し込むことができる。
図1は、本実施形態における空気調和機の構成を説明する概略図である。
空気調和機1は、図1に示すように、天井埋め込み型の室内機ユニット3A,3Bと、壁掛け型の室内機ユニット3Cと、室外機ユニット5と、塵埃集積部7とを備えている。
室内機ユニット3A,3Bは、天井に埋め込まれるタイプの室内機ユニットである。室内機ユニット3Aは、後述する天面パネル39に室内空気をユニット内に吸入する吸込みグリル51と、ユニットから室内空気を吹き出す吹出口53とが設けられている室内機ユニットである。室内機ユニット3Bは、後述する天面パネル39に少なくとも室内空気をユニット内に吸入する吸込みグリル51が設けられ、ユニットから室内空気を吹き出す吹き出しダクト53Aが天面パネル39とは別個に設けられた室内機ユニットである。
また、室内機ユニット3Cは、壁面に設置されるタイプの室内機ユニットである。これら室内機ユニット3A,3B,3Cと室外機ユニット5との間には、冷媒が循環する冷媒配管(図示せず)が配置されている。
塵埃集積部7は、各室内機ユニット3A,3B,3Cから塵埃が集められるものである。塵埃集積部7は開閉扉9が設けられた天井内に配置され、後述する各室内機ユニット3A,3B,3Cから延びる搬送ダクト23が接続されている。
塵埃集積部7は、図2に示すように、本体11と、収納容器13とを備えている。本体11は、収納容器13を内部に配置および取出し可能に収める筐体である。本体11には、搬送ダクト23と排気ダクト24とが接続されている。収納容器13は、塵埃が内部に納められる容器である。収納容器13には、流入部15と、排気部17と、把持部19とが設けられている。流入部15は、搬送ダクト23と対向する位置に設けられた開口部であって、収納容器13内に塵埃が流入する孔である。排気部17は、排気ダクト24と対向する位置に設けられた開口部であって、収納容器13内に流入した塵埃と空気の内、空気のみが排出される孔である。排気部17には、塵埃の排出を防止する排気フィルタ21が設けられている。排気ダクト24は、収納容器13から排出された空気を外部に導く管路である。把持部19は、収納容器13を取り出す場合などに掴まれる部分である。
搬送ファン25Aは、室内機ユニット3A,3Cと接続する搬送ダクト23に設けられたファンである。搬送ファン(導入ファン)25Bは、室内機ユニット3Bと接続する搬送ダクト23に設けられたファンであって、搬送ファン25Bには、室外気を導入する導入ダクト27A,27Bが接続されている。
なお、本実施形態においては、搬送ファン25A,25Bを遠心式の送風ファンに適用して説明しているが、遠心式送風ファンに限られることなく、その他の公知の送風ファンを用いてもよく、特に限定するものではない。
ここで、搬送ファン25Bと、搬送ダクト23A,23Bおよび導入ダクト27A,27Bとの接続部の構成を、図3を参照しながら説明する。
搬送ファン25Bはケーシング29内に収められ、ケーシング29内は流入室31と流出室33とに分けられている。室外と搬送ファン25Bとを繋ぐ導入ダクト27Aは、流入室31と連通するようにケーシング29に接続されている。搬送ファン25Bと室内機ユニット3Aとを繋ぐ導入ダクト27Bは、流出室33と連通するようにケーシング29に接続されている。塵埃集積部7と搬送ファン25Bとを繋ぐ搬送ダクト23Aは、流出室33と連通するようにケーシング29に接続されている。搬送ファン25Bと室内機ユニット3Aとを繋ぐ搬送ダクト23Bは、流入室31と連通するようにケーシング29に接続されている。
さらに、導入ダクト27A,27Bおよび搬送ダクト23A,23Bには、空気の流通を制御するダンパ35が設けられている。例えば、ダンパ35は、導入ダクト27A,27Bおよび搬送ダクト23A,23Bのケーシング29近傍に配置されている。
次に、室内機ユニット3Aの構成について説明する。
室内機ユニット3Aは、図1に示すように、筐体37と、天面パネル39と、エアフィルタ(フィルタ)41と、ベルマウス43と、室内ファン45と、ファンモータ47と、室内熱交換器49とを備えている。
筐体37は、室内ファン45や室内熱交換器49などを内部に納めるものであって、天井に埋め込まれて配置されるものである。
天面パネル39は、天井に埋め込まれた室内機ユニット3Aにおける室内に露出部を構成するものである。天面パネル39の略中央には、室内空気が室内機ユニット3内に流入する吸込みグリル51が設けられている。天面パネル39における吸込みグリル51の周囲には、室内熱交換器49を通過した室内空気が吹き出される吹出口53が設けられている。
エアフィルタ41は、室内機ユニット3A内に流入する室内空気に含まれる塵埃を取り除くフィルタである。エアフィルタ41は、吸込みグリル51とベルマウス43との間に配置され、吸込みグリル51に固定されている。
ベルマウス43は、室内ファン45に流入する室内空気の流れを整えるものである。ベルマウス43は、エアフィルタ41と室内ファン45との間に配置され、筐体37に固定されている。
室内ファン45は、ファンモータ47とともに、室内空気を室内機ユニット3A内に流入させ、室内熱交換器49を通過させた後、室内機ユニット3Aから吹き出させるものである。室内ファン45はファンモータ47と接続され、ファンモータ47により回転駆動されるものである。ファンモータ47は、電力が供給されることにより、室内ファン45を回転駆動させるものである。ファンモータ47は、筐体37における天板55の略中央に配置されている。
室内熱交換器49は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うものであって、室内熱交換器49は、上述の室外機ユニット5の室外熱交換器や圧縮機などとともに冷凍サイクルを構成するものである。室内熱交換器49は、筐体37内において室内ファン45の周囲を囲むように配置されている。室内熱交換器49と筐体37における側壁57との間には、熱交換された室内空気が流れる流出流路59が形成されている。流出流路59は、上述の吹出口53と連通されている。
吸込みグリル51には、支持部61と、塵埃除去部63と、ダストボックス(塵埃貯留部)65と、昇降部67とが設けられている。
支持部61は、吸込みグリル51の縁部に設けられ、エアフィルタ41を支持する一対の部材である。支持部61に支持されることにより、エアフィルタ41と吸込みグリル51との間に、塵埃除去部63およびダストボックス65が配置される空間が形成されている。
塵埃除去部63は、エアフィルタ41に付着した塵埃を取り除くものであって、エアフィルタ41における室内空気流入側の面と接触するように配置されている。塵埃除去部63には、ブラシ部69と、本体部71とが備えられている。ブラシ部69は、エアフィルタ41における室内空気流入側の面と接触することで、エアフィルタ41に捕集された塵埃を取り除くものである。本体11は、ブラシ部69を保持するものである。
ダストボックス65は、エアフィルタ41から取り除かれた塵埃を一時的に貯留するものであって、塵埃除去部63を下方から覆うように配置されている。
ダストボックス65は、図6に示すように、ボックス本体73と、吸込み部75と、給気部77と、を備えている。ボックス本体73は、内部に塵埃除去部63が納められるとともに、エアフィルタ41から取り除かれた塵埃が一時的に貯留されるものである。ボックス本体73には、塵埃除去部63のブラシ部69がエアフィルタ41と接触するための開口部79が形成されている。開口部79は、後述する蓋部85により塞がれるものでもある。ボックス本体73の底面81は、後述する給気部77から吸込み部75に向けて、低くなる傾斜面とされている。また、底面81は、図7に示すように、断面において中央部が最も低くなる凹状に形成されている。
吸込み部75は、ダストボックス65内に貯留された塵埃が搬送ダクト23に吸込まれる部分であって、図6に示すように、ボックス本体73の一方の端部に設けられている。吸込み部75は、ボックス本体73の底面81近傍から、ボックス本体73の外部にまで延びる筒状の部材である。吸込み部75の上方端部は、搬送ダクト23と接続する接続端部83であって、上方に向かって半径が広くなるラッパ状の形状に形成されている(図7および8参照)。
給気部77は、ボックス本体73の開口部79が蓋部85により塞がれた場合に、ボックス本体73内に空気を供給するものであって、図6に示すように、ボックス本体73の他方の端部に設けられている。吸込み部75は、ボックス本体73の底面81近傍から、ボックス本体の外部にまで延びる筒状の部材である。
蓋部85は、塵埃をダストボックス65から搬送ダクト23に吸込む場合に、ボックス本体73の開口部79を塞ぐものである。
蓋部85は、図9に示すように、塵埃除去部63およびダストボックス65が移動方向上であって、エアフィルタ41に隣接する位置に配置されている。蓋部85におけるダストボックス65と対向する対向面87(図10の下面)は、エアフィルタ41から離れる方向に向かって、ダストボックス65側(図10の下側)に傾く傾斜面として形成されている。
塵埃除去部63およびダストボックス65は、エアフィルタ41の全面と、蓋部85とを合わせた領域を移動可能とされている。
昇降モータ89は、筐体37に配置され、吸込みグリル51を室内機ユニット3Bから昇降させるものである。昇降モータ89には、ワイヤ93を巻き取り・巻き戻しするスプロール95が配置されている。
プーリ91は、自ら回転することによりワイヤ93を移動可能に支持するものである。プーリ91は、吸込みグリル51の四隅に配置されている。
ワイヤ93は、プーリ91を介して両端が昇降モータ89と筐体37に固定されている。具体的には、ワイヤ93は、筐体37に固定された端部から、吸込みグリル51の一辺に沿うように2つのプーリ91に掛けられ、スプロール95に巻き取られている。
まず、空気調和機1における冷房運転時の作用について説明する。
冷媒は、図1に示すように、室外機ユニット5において、圧縮機により圧縮され高温高圧の状態で室外熱交換器に送り出される。室外熱交換器に流入した冷媒は、室外空気に対して熱を放出し、凝縮・液化する。液化した冷媒は、室内機ユニット3A,3B,3Cにおいて、膨張弁を通過する際に減圧され室内熱交換器49に流入する。室内熱交換器49に流入した冷媒は、室内空気から熱を奪い、蒸発・気化する。気化した冷媒は再び圧縮機9に流入し、上述のサイクルを繰り返す。
冷媒は、室外機ユニット5の圧縮機により圧縮され、室内機ユニット3A,3B,3Cの室内熱交換器49に送り出される。室内熱交換器49に流入した冷媒は、室内空気に対して熱を放出し、凝縮・液化する。液化した冷媒は、膨張弁を通過する際に減圧され室外機ユニット5の室外熱交換器に流入する。室外熱交換器に流入した冷媒は、室外熱交換器から熱を奪い、蒸発・気化する。気化した冷媒は再び圧縮機に流入し、上述のサイクルを繰り返す。
室内空気は、図4に示すように、ファンモータ47により室内ファン45が回転することにより、吸込みグリル51から筐体37内に流入する。筐体37に流入した室内空気は、エアフィルタ41を通過し、室内空気に含まれる塵埃がエアフィルタ41に捕集される。エアフィルタ41を通過した室内空気は、ベルマウス43を通過して室内ファン45に吸込まれる。室内ファン45に吸込まれた室内空気は、室内ファン45の半径方向外側へ送り出され、室内熱交換器49を通過する。
冷房運転時には、室内空気は室内熱交換器49を通過する際に冷媒に熱を奪われ冷却される。一方、暖房運転時には、室内空気は室内熱交換器49を通過する際に冷媒から熱を受取り加熱される。
室内熱交換器49を通過した室内空気は、吹出口53から室内へ流出する。
上述のように、室内機ユニット3Aの運転によりエアフィルタ41に付着した塵埃は、図4に示すように、塵埃除去部63を往復動させることにより取り除かれる。塵埃除去部63はダストボックス65とともに往復動されるため、エアフィルタ41に付着した塵埃を掻き落とし、掻き落とされた塵埃はダストボックス65に捕集される。
なお、上述のようなゴミの除去運転は、エアフィルタ41の目詰まり状態、室内機ユニット3Aの運転積算時間、室内機ユニット3Aの運転終了等を検出して適宜実施することができる。
ダストボックス65内の塵埃は、所定のタイミングで塵埃集積部7に搬送される。塵埃を搬送するタイミングとしては、室内機ユニット3Aの運転積算時間や、ダストボックス65に塵埃量を検出するセンサを設けた場合における当該センサの出力などを例示することができる。
まず、図10に示すように、ダストボックス65は蓋部85の下方まで移動される。ダストボックス65は、図6に示すように、蓋部85により開口部79が塞がれてボックス本体73内が略閉じられた空間となる。その後、搬送ファン25Aが駆動されて塵埃は空気とともに搬送ダクト23内に吸込まれる(図1参照)。ボックス本体73には、給気部77からボックス本体73外部の空気が流入する。空気は給気部77から底面81近傍に流入し、底面81に沿って吸込み部75に向かって流れる。底面81に沿った空気の流れは、底面81に堆積した塵埃を吸込み部75に搬送する。空気および塵埃は、底面81の近傍にまで延びた吸込み部75の開口端から吸込み部75に流入する。
搬送ダクト23に流入した塵埃および空気は、図1に示すように、搬送ファン25Aを通過して塵埃集積部7に流入する。塵埃集積部7に流入した空気および塵埃は、図2に示すように、収納容器13に流入する。収納容器13に流入した空気および塵埃のうち、空気は、排気フィルタ21および排気ダクト24を通過して塵埃集積部7の外部に流出する。一方、塵埃は、排気フィルタ21により捕集され、収納容器13内に集積される。
まず、塵埃を塵埃集積部7に搬送する場合には、図3に示すように、導入ダクト27A,27Bに設けられたダンパ35を閉じるとともに、搬送ダクト23A,23Bに設けられたダンパ35を開く。その後、搬送ファン25Bを駆動することにより、室内機ユニット3Bのダストボックス65に貯留された塵埃は、搬送ダクト23Bから順に、流入室31、搬送ファン25B,流出室33、搬送ダクト23Aを通って塵埃集積部7へ搬送される。
一方、室内機ユニット3Bに室外気を導入する場合には、搬送ダクト23A,23Bに設けられたダンパ35を閉じるとともに、導入ダクト27A,27Bに設けられたダンパ35を開く。その後、搬送ファン25Bを駆動することにより、室外気は導入ダクト27Aから順に、流入室31、搬送ファン25B、流出室33、導入ダクト27Bを通って室内機ユニット3Bに流入する。
具体的には、開閉扉9を開き(図1参照)、塵埃集積部7から収納容器13を取り出すことにより、塵埃集積部7に集積された塵埃を回収する。
具体的には、図5に示すように、リモコン等の操作により昇降モータ89が回転制御され、スプロール95に巻き取られていたワイヤ93を繰り出す。ワイヤ93が繰り出されると、プーリ91が回転し、吸込みグリル51は姿勢を略水平に保ったまま筐体37から吊下ろされる。なお、この時、吸込みグリル51に配置されたエアフィルタ41、塵埃除去部63およびダストボックス65なども吸込みグリル51とともに吊下ろされる。
ダストボックス65と搬送ダクト23とは、図8に示すように、吸込み部75と搬送ダクト23との間で切り離される。一方、吸込みグリル51が天面パネル39まで引き上げられると、吸込み部75は搬送ダクト23と嵌め合わされる。このとき、吸込み部75の接続端部83は、ラッパ状に形成されているため、搬送ダクト23と容易に嵌めあわせをすることができる。
塵埃集積部7には、複数のダストボックス65に貯留された塵埃が集められているため、塵埃集積部7に集められた塵埃を回収することで、複数のダストボックス65に貯留された塵埃を一括して回収することができる。つまり、塵埃集積部7から塵埃を回収することで、複数の室内機ユニット3A,3B,3Cにおいてエアフィルタ41から取り除かれた塵埃を回収することができる。
収納容器13は、塵埃集積部7に集められた塵埃を内部に収めることができる。また、収納容器13は、塵埃集積部7から取り出し可能に構成されている。そのため、塵埃集積部7から収納容器13を取り出すことにより、塵埃集積部7に集められた塵埃を容易に回収することができる。
搬送ダクト23,23A,23Bは、各ダストボックス65と塵埃集積部7との間を繋いで配置されている。そのため、各ダストボックス65に貯留された塵埃を、搬送ダクト23,23A,23Bを通して塵埃集積部7に集めることができる。また、搬送ダクト23,23A,23Bには、塵埃を塵埃集積部7へ搬送する搬送ファン25A,25Bが設けられている。そのため、ダストボックス65に貯留された塵埃は、搬送ファン25A,25Bにより吸い出され、塵埃集積部7に送り込まれる。
導入ダクト27A,27Bによる室外気の導入に搬送ファン25Bを用いているため、室外気の導入に専用のファンを用いる方法と比較して、使用するファンの数を減らすことができ、設置スペースの削減を図るとともに、製造コストの低減を図ることができる。
ダストボックス65の底面81は、吸込み部75に向かって下方に傾斜する傾斜面であるため、ダストボックス65内の塵埃は、重力によって吸込み部75の周辺に集められる。そのため、ダストボックス65内の塵埃は、効率よく吸込み部75から搬送ダクト23,23Aに吸込まれ、塵埃集積部7に集められる。
ダストボックス65の一方の端部に吸込み部75が設けられ、他方の端部に給気部77が設けられているため、給気部77からダストボックス65内に流入した空気は吸込み部75に向かって流れる。塵埃はこの空気の流れによって吸込み部75の周辺に集められる。そのため、ダストボックス65内の塵埃を効率よく吸込み部75に吸い込ませて、塵埃集積部7に集めることができる。
吸込み部75に搬送ダクト23,23Aを差し込む場合、吸込み部75は先端側の断面積が広くなる筒状、すなわち接続端部83が形成されているため、搬送ダクト23,23Aを吸込み部75に容易に差し込むことができる。
3A,3B,3C 室内機ユニット
5 室外機ユニット
7 塵埃集積部
13 収納容器
23,23A,23B 搬送ダクト
25A 搬送ファン
25B 搬送ファン(導入ファン)
27A,27B 導入ダクト
41 エアフィルタ(フィルタ)
53A 送風ダクト
63 塵埃除去部
65 ダストボックス(塵埃貯留部)
75 吸込み部
77 給気部
81 底面
Claims (5)
- 少なくとも二つの室内機ユニットと室外機ユニットとが設けられた空気調和機であって、
前記室内機ユニットには、
前記室内機ユニット内に流入する室内空気に含まれる塵埃を捕集するフィルタと、
該フィルタに捕集された塵埃を取り除く塵埃除去部と、
該塵埃除去部に取り除かれた塵埃を一時的に貯留する塵埃貯留部と、が備えられ、
少なくとも二つの前記塵埃貯留部に貯留された塵埃が集められる塵埃集積部が設けられ、
前記塵埃貯留部と前記塵埃集積部との間には、前記塵埃を搬送する搬送ダクトが設けられ、
該搬送ダクトには、搬送ダクト用ダンパを介して、前記塵埃を前記塵埃集積部へ搬送する搬送ファンが設けられ、
前記室内機ユニットの少なくとも1つには、搬送ダクト用ダンパを介して前記搬送ファンに接続された前記搬送ダクトが設けられるとともに、導入ダクト用ダンパを介して該搬送ファンに接続された室外気を導入する導入ダクトが設けられ、
前記搬送ダクトは、前記室内機ユニットと前記搬送ファンの流入側とを繋ぐ第1搬送ダクトと、前記塵埃集積部と前記搬送ファンの流出側とを繋ぐ第2搬送ダクトとを備え、
前記導入ダクトは、室外と前記搬送ファンの流入側とを繋ぐ第1導入ダクトと、前記室内機ユニットと前記搬送ファンの流出側とを繋ぐ第2導入ダクトとを備え、
前記導入ダクト用ダンパを閉じるとともに前記搬送ダクト用ダンパを開けることによって、前記搬送ファンを用いて前記搬送ダクトによる前記塵埃の搬送が行われ、
前記導入ダクト用ダンパを開くとともに前記搬送ダクト用ダンパを閉じることによって、前記搬送ファンを用いて前記導入ダクトによる前記室外気の導入が行われることを特徴とする空気調和機。 - 前記塵埃集積部には、前記塵埃を内部に納めるとともに、前記塵埃集積部から取り出し可能な収納容器が設けられていることを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
- 前記塵埃貯留部には、前記塵埃が前記搬送ダクトに吸込まれる吸込み部が設けられ、
前記塵埃貯留部の底面は、前記吸込み部に向かって下方に傾斜する傾斜面である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。 - 前記塵埃貯留部には、前記塵埃貯留部内に空気が流入する給気部が設けられ、
前記塵埃貯留部の一方の端部に前記吸込み部が設けられ、他方の端部に前記給気部が設けられていることを特徴とする請求項3記載の空気調和機。 - 前記吸込み部は、前記搬送ダクトの外周を覆うとともに、前記塵埃の吸出し方向に向かって断面積が広くなる筒状に形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の空気調和機。
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