JP6161444B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
れたファンと、空気汚れを検知する塵埃検出センサとを備えたものが一般的である。この
空気調和機において、塵埃検出センサで検知された空気汚れ度が小さい場合に、ファンを
間欠的に運転する間欠運転モードを有するものがある。そして、間欠運転モードにおいて
ファンが停止しているときに、塵埃検出センサで検知された空気汚れ度が増加した場合に
は、間欠運転モードが解除され、ファンの運転が開始される。
転が開始されるのでファンが停止されるが、ファンの運転を停止した直後に、例えば塵埃
検出センサで検知された空気汚れ度が増加して、間欠運転モードが解除され、ファンの運
転が開始される場合がある。この場合、間欠運転モードが開始された直後に、間欠運転モ
ードが解除されるという問題がある。
ドが解除されるのを防止できる空気調和機を提供することである。
では、解除条件(ファン運転開始条件)を満たすか否かにかかわらず、ファンの運転が開始されないので、ファンの間欠運転モードが開始された後で、ファンが少なくとも所定時間運転される。したがって、ファンの間欠運転モードが開始された直後に、間欠運転モードが解除されて、ファンの運転が開始されるのを防止できる。
モードを開始した後で、空気汚れ度が増加した場合に、間欠運転モードを解除してファン
の運転を開始できる。
、ファン運転開始条件を満たすか否かにかかわらず、ファンの運転が開始されないので、
ファンの間欠運転モードが開始された後で、ファンが少なくとも所定時間運転される。し
たがって、ファンの間欠運転モードが開始された直後に、間欠運転モードが解除されて、
ファンの運転が開始されるのを防止できる。
ドを開始した後で、空気汚れ度が増加した場合に、間欠運転モードを解除してファンの運
転を開始できる。
モードを開始した後で、湿度が減少した場合に、間欠運転モードを解除してファンの運転
を開始できる。
本発明の実施形態に係る空気調和機1は、図1〜図4、及び図7に示すように、本体ケ
ース2aと前パネル2bとからなるケーシング2と、電気集塵装置3と、ストリーマ放電
ユニット4と、ファン5と、塵埃検出センサ6と、臭い検出センサ7と、温度検出センサ
8と、湿度検出センサ9と、フィルタ部20と、加湿ユニット30と、操作部70と、表
示部80と、制御部(制御手段)90とを備えている。
には、前パネル2bに覆われていない部分があり、当該部分に下吸込口11が設けられて
いる。図2に示すように、空気調和機1の側面の一部は、本体ケース2aの一部分である
合成樹脂製の側方吸込口形成部材2cにより覆われている。側方吸込口形成部材2cには
、空気を取り込む第1側方吸込口12が縦方向に延びるように形成されている。つまり、
第1側方吸込口12は、縦の寸法の方が、横の寸法よりも大きい。また、図示されていな
いが、空気調和機1の反対側の側面の一部も同様に側方吸込口形成部材2cにより覆われ
ている。側方吸込口形成部材2cには、第1側方吸込口12に対向する位置に第2側方吸
込口13が縦方向に延びるように形成されている。第2側方吸込口13の縦横の寸法は、
第1側方吸込口12の寸法と同じである。以下、第1側方吸込口12、第2側方吸込口1
3、及び下吸込口11の全てを指す場合は、吸込口10と記載する。
ように空気調和機1の上面に設けられている。図3に示すように、ファン5によって吸込
口10から吹出口14に至る空気の流れ15が発生する。吸込口10から吸込まれた室内
空気は、フィルタ部20で塵埃や臭い成分などが取り除かれ、ファン5から清浄な空気が
吹き出される。
図4に示すように、電気集塵装置3は、縦に長い筒状の形状をしており、第1側方吸込
口12及び第2側方吸込口13の近傍に1つずつ、それぞれの吸込口10に沿って縦に、
着脱可能に設置されている。第1側方吸込口12の近傍に配置されている電気集塵装置3
は、電気集塵装置3Lである。第2側方吸込口13の近傍に配置されている電気集塵装置
3は、電気集塵装置3Rである。電気集塵装置3の縦横それぞれの寸法は、吸込口10の
縦横それぞれの寸法よりも大きく、電気集塵装置3は側方吸込口形成部材2cと、その間
になるべく隙間ができないように接しているので、吸込口10から吸い込まれる空気は、
全て電気集塵装置3を通るように構成されている。
る。具体的には、電気集塵装置3内には、正負2つの電極があり、正負2つの電極のうち
の正極であるタングステン製のイオン化線に高電圧を印加すると、当該2つの電極間に電
位差が生じ、コロナ放電が生じる。そして、この放電により電気集塵装置3を通る空気中
の塵埃は帯電する。
図3に示すように、フィルタ部20は、プレフィルタ21と、HEPA(High E
fficiency Particulate Air Filter)フィルタ22(
以下、集塵フィルタ22と記載する)と、脱臭フィルタ23とで構成されている。まず、
最も上流側に配置されたプレフィルタ21によって大きな塵埃が取り除かれる。次に、集
塵フィルタ22によってさらに微細な塵埃が取り除かれる。さらに、集塵フィルタ22を
通過した空気は、活性炭などを含み最も下流側に配置された脱臭フィルタ23によってホ
ルムアルデヒドや臭い成分などが分解され、或いは吸着される。
ファン5から吹き出される空気のうちの一部が、図3に示す支流16としてストリーマ
放電ユニット4に送られる。この支流16がストリーマ放電ユニット4を通過するときに
、ストリーマ放電によって活性種が供給される。活性種の供給された支流16は、複数の
分流となって放出口17からプレフィルタ21の前に吹き出される。複数の分流は、プレ
フィルタ21から吸い込まれる室内空気に合流して集塵フィルタ22及び脱臭フィルタ2
3にまで到達する。脱臭フィルタ23にまで達する活性種によって消臭効果が高められる
。
極の近傍に位置し、当該電極に対向する板状の電極(対向電極)を有する。針状電極に高
電圧を印加することによりプラズマ放電の一種であるストリーマ放電が発生する。当該放
電発生の際に酸化分解力の高い活性種が生成される。これらの活性種には、高速電子、イ
オン、水酸化ラジカル及び励起酸素分子などが含まれ、これらの活性種は、アンモニア類
や、アルデヒド類、窒素酸化物等の小さな有機分子からなる空気中の有害成分や臭気成分
を分解する。
る。加湿装置1の第1側方吸込口12及び第2側方吸込口13は、上述のとおり鉛直方向
に長い開口であるが、2つの鉛直風通路部材18は第1側方吸込口12及び第2側方吸込
口13に沿って配置されている。各鉛直風通路部材18には、複数の放出口17が第1側
方吸込口12及び第2側方吸込口13の鉛直方向に沿うように形成されている。鉛直風通
路部材18へ流入した活性種を含む空気は、当該放出口17からフィルタ部20のプレフ
ィルタ21の前に吹き出される。
ファン5は、ケーシング2内に配置されており、より詳しくは、加湿ユニット30と吹
出口14との間に配置されている。ファン5には、ファンモータ5aが接続されており、
制御部90によりファンモータ5aが駆動されることでファン5が回転する。
塵埃検出センサ6は、加湿装置1内の上部に設けられており、加湿装置1の周辺の空気
に含まれる塵埃量を検出する。
臭い検出センサ7は、加湿装置1内の上部に設けられており、加湿装置1の周辺の空気
の臭い強度を検出する。
温度検出センサ8は、加湿装置1内の上部に設けられており、加湿装置1の周辺の空気
の温度を検出する。
湿度検出センサ9は、加湿装置1内の上部に設けられており、加湿装置1の周辺の空気
の湿度を検出する。
加湿ユニット30は、フィルタ部20とファン5との間に配置されており、図5に示す
ように、加湿ロータ31と、貯水タンク32と、水トレー33とを備えている。
ルタ34に水を掛けて加湿フィルタ34を浸水状態とする水掛装置35とを有する。加湿
フィルタ34は、例えば不織布で円板状に成形され、水掛装置35の旋回枠41に取り付
けられている。この旋回枠41と共に加湿フィルタ34が回転しながら、水トレー33か
ら供給された水が蒸発する。加湿フィルタ34は、水トレー33の満水時の水位よりも上
方に配置されているので、水トレー33内の水とは直接接触していないようになっている
。
参照)とを有する。旋回枠41は、その中心部に位置する回転軸44が、水トレー33の
軸受部33aに着脱可能かつ回転可能に支持されており、その結果、加湿ロータ31が水
トレー33に着脱可能かつ回転可能に支持される。
、内部に水を溜めることが可能なように凹状に形成されており、加湿ロータ31の回転に
より、各水掛部42が順次水トレー33内に浸水した後上昇し、また、浸水するといった
動作を繰り返す。水掛部42が浸水することで水掛部42内に水が流入し、水掛部42が
上昇することで水掛部42内に溜まった水が、旋回枠41に形成されている開口(図示省
略)を介して加湿フィルタ34に向かって流れる。これにより、加湿フィルタ34に水が
供給され、加湿フィルタ34が浸水する。
タ43は、制御部90によって駆動制御される。なお、詳細は後述するが、加湿ロータ3
1は、加湿運転が行われている場合にのみ回転する。したがって、空気清浄運転(以下、
空清運転と記載する)のみが行われている場合には、加湿ロータ31は停止しており、加
湿ロータ31に水トレー33から水が供給されなくなる。このため、加湿ロータ31の回
転停止後には、加湿ロータ31が吸着していた水が空気に供給されて加湿ロータ31が乾
燥する。その結果、加湿ロータ31から空気に水が供給されなくなる。
される場合には加湿装置1に収納される。また、貯水タンク32の下部には注水口(図示
省略)が設けられており、水トレー33内の水位の減少により、貯水タンク32内の水が
注水口を介して水トレー33内に流出する。
いる。この水トレー33には、水トレー33内の水量が所定量以上であるか否かを判断す
るフロート50が設置されている。
ート検知部52とを有する。フロート検知部52は、フロート本体51に固定されフロー
ト本体51の移動に伴って移動する被検知体53と、水トレー33外部の所定位置に固定
されている検知素子54とを有する。被検知体53は、磁石である。これにより、水トレ
ー33外部に対する水トレー33内のフロート本体51の位置が変化することで、検知素
子54に対する被検知体53の位置が変化するとともに、水トレー33内の水位が下がる
ことによって検知素子54に対する被検知体53の位置が変化する。検知素子54は、被
検知体53からの距離に依拠して被検知体54の検知を行うリードスイッチであって、被
検知体53からの磁界の影響を受けてオン・オフする接点部(図示せず)を含む。また、
検知素子54は、フロート本体51が水に浮いた状態にある場合には被検知体53を検知
可能であり、フロート45本体51が下がった状態にある場合には被検知体53を検知で
きない位置に配置されている。さらに、検知素子54は、水トレー33が空気調和機1に
収納されていない状態である場合には、被検知体53を検知できない位置に配置されるよ
うに設計されている。
図3を参照しながら、空気調和機1による空気清浄動作(加湿動作)について説明する
。第1側方吸込口12及び第2側方吸込口13から吸い込まれた空気は、電気集塵装置3
に到達し、空気は電気集塵装置3の放電部を通過する。その際、空気に含まれる塵埃等が
プラス電荷に帯電する。そして、空気は、フィルタ部20に到達する。他方、下吸込口1
1から吸い込まれた空気は、フィルタ部20に到達する。
なホコリや塵が、プレフィルタ21により空気中から除去される。
た塵埃等は、集塵フィルタ22に吸着される。
ータ31を通過し、加湿される。
へと吹き出される。また、清浄された空気の一部は、室内へと吹き出されることなく支流
16となって、ストリーマ放電ユニット4へ導入される。
を含む空気は、2つの鉛直通風路部材18内を通り、各鉛直通風路部材18に形成された
複数の放出口17からプレフィルタ21の前に放出される。活性種を含む空気は、吸込空
気と混ざり合ってプレフィルタ21及び集塵フィルタ22に吸い込まれる。これらの活性
種を含んだ空気は、ウィルスやカビ菌、細菌などを不活化または消滅させる。
操作部70は、加湿装置1の上面に設けられている。この操作部70は、図6に示すよ
うに、運転入/切スイッチ71と、加湿入/切スイッチ72と、加湿切換スイッチ73と
、ECO節電スイッチ74と、風量変更スイッチ75とを備えている。
空気調和機1が停止した状態で、運転入/切スイッチ71が押されるとファン5を駆動さ
せる空清運転が開始される。一方、空清運転が行われている状態で運転入/切スイッチ7
1が押されると運転が停止する。
る。加湿切の状態で、加湿入/切スイッチ72が押されると、加湿入モードに変化する。
その際、加湿入モードであることを表示するランプが点灯する。一方、加湿入モードで、
加湿入/切スイッチ72が押されると、加湿切の状態に変化する。その際、当該ランプは
消灯する。本実施形態において、加湿切モードでは、湿度の大きさにかかわらず加湿運転
が行われないで空清運転だけが行われる。一方、加湿入モードでは、連続運転モードが設
定されたとき、湿度の大きさにかかわらず空清運転と加湿運転が行われ、自動運転モード
が設定されたとき、湿度の大きさによって、空清運転だけが行われる場合と、空清運転と
加湿運転が行われる場合がある。加湿入モードにおいて、加湿入/切スイッチ72が押さ
れて、加湿入モードから加湿切モードに切り換えられても、空清運転は継続する。
モードとしては、自動運転モードと連続運転モードとが含まれる。加湿入の状態で、加湿
切換スイッチ73が押されると、制御部90の制御により、これらモードが切り換わるよ
うになっている。
運転と空清運転を自動で切り換えるモードである。本実施形態では、加湿入モードで自動
運転モードに切り換えられると、ファン5が駆動され、かつ加湿ロータ31の回転駆動が
停止された加湿ロータ停止状態と、ファン5が駆動され、かつ加湿ロータ31が回転駆動
された加湿ロータ駆動状態とが自動的に切り換わる。したがって、加湿ロータ停止状態で
は、加湿運転は行われないで空清運転が行われ、加湿ロータ駆動状態では、空清運転と共
に加湿運転が行われる。具体的には、湿度検出センサ9で検出される空気中の湿度と目標
湿度とを比較して、加湿運転の運転又は停止を判断し、判断結果に基づいて加湿運転の運
転又は停止を実行する。したがって、湿度検出センサ9で検出される空気中の湿度が目標
湿度より小さい場合、加湿運転が行われ、湿度検出センサ9で検出される空気中の湿度が
目標湿度以上である場合、加湿運転が停止される。一方、連続運転モードとは、連続運転
モード中、ファン5が駆動され、かつ加湿ロータ31が回転駆動された加湿ロータ駆動状
態を継続するモードである。
。加湿運転が行われている場合において、ECO節電スイッチ74が押されると、省エネ
運転モードに変化し、省エネ運転モードであることを示すランプが点灯する。一方、省エ
ネ運転モードで、ECO節電スイッチ74が押されると、省エネ運転モードが停止され、
省エネ運転モードに切り換わる前の状態に戻り、当該ランプが消灯する。省エネ運転モー
ドでは、ファン5の回転数が弱に対応した回転数以下に制限される。
との2つの運転モードがある。みはり運転モードとは、ファン5の運転及び停止が交互に
繰り返されるファン間欠運転が行われ、かつ加湿ロータ31の回転駆動が停止される運転
である。通常運転モードとは、ファン5が駆動され、かつ加湿ロータ31が駆動される運
転である。即ち、通常運転モードでは、空清運転と共に加湿運転が行われる。
ードが解除されるまで、ファン5が、所定時間T1(例えば、5分)の停止と、所定時間
T2(例えば、2分)の駆動を繰り返す運転を言う。なお、以下においては、ファン間欠
運転中において、ファン5が駆動された状態をファンON状態と称し、ファン5が停止さ
れた状態をファンOFF状態と称する。
体的には、通常運転モード時において、下記(i)〜(iii)の全ての条件を満たした場合
に、通常運転モードからみはり運転モードに切り換わる。
(i)「空気汚れ度」が「きれい」の状態であること
なお、「空気汚れ度」が「きれい」の状態とは、塵埃検出センサ6で検出される空気中
の塵埃量が所定量未満であることを言う。
(ii)湿度検出センサ9で検出される空気中の湿度が、所定範囲内(例えば、50%以上
)の湿度であること
(iii)(i)、(ii)を満たした後、その状態が所定時間T3(例えば、10分)継続し
たこと
たした場合に、みはり運転モードから通常運転モードに切り換わる(みはり運転モードが
解除される)。
(iv)「空気汚れ度」が「きれい」の状態でなくなったこと
(v)湿度検出センサ9で検出される空気中の湿度が、所定範囲外の湿度であること
したがって、みはり運転モードでのファン間欠運転時においてファン5が停止していると
きに、(iv)および(v)のいずれかの条件を満たした場合は、ファンOFF状態が所定
時間T1だけ継続される前においてファン開始条件を満たしたと考えて、ファンの運転を
開始して、みはり運転モードから通常運転モードに切り換わる(みはり運転モードを解除
する)。
れると共に、加湿ロータ31の回転駆動が停止され、加湿運転が停止される。即ち、制御
部90が、ファン5の駆動及び停止が交互に繰り返されるように、ファン5のファンモー
タ5aを制御すると共に、加湿ロータ31の駆動モータ43を停止する。ファン間欠運転
が開始されると、まず、ファンOFF状態となり、その後、ファンON状態とファンOF
F状態が交互に繰り返される。
ドに入る。
イッチ75の操作によりユーザが風量を選択できる手動設定と、風量が自動で設定される
自動設定とがある。手動設定においては、ユーザは、ターボ、強、標準、弱、しずかの5
段階を選択できる。なお、風量として自動が設定された場合、塵埃検出センサ6で検出さ
れた塵埃量及び臭い検出センサ7で検出された臭い強度に基づいて、風量が自動的に変更
される。したがって、塵埃検出センサ6で検出された塵埃量や臭い検出センサ7で検出さ
れた臭い強度が大きい場合に、風量が大きく変更されるとともに、塵埃検出センサ6で検
出された塵埃量及び臭い検出センサ7で検出された臭い強度が小さい場合に、風量が小さ
く変更される。本実施形態では、ECO節電スイッチ74が押されて省エネ運転モードに
切り換わると、風量が弱以下の風量に制限される。
表示部80は、塵埃検出センサ6で検出された塵埃量、臭い検出センサ7で検出された
臭い強度、温度検出センサ8で検出された温度、湿度検出センサ9で検出された湿度を表
示する。この表示部80は、図1に示すように、前パネル1bに設けられている。塵埃量
は、その大小に応じて、例えば3色の点灯で表示する。臭い強度は、その強弱に応じて例
えば3色の点灯で表示する。
温度は、例えば、1℃刻みで表示し、湿度は、例えば、1%刻みで表示する。なお、みは
り運転モード中においては、誤検出した湿度が表示されることを防止するため、湿度の表
示は行われない。
制御部90(制御手段)は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only
Memory)、RAM(Random Access Memory)などの複数のハードウェアから構成されて
いる。ROMには、制御部90の動作を制御する制御プログラムなどが格納されている。
そして、この制御部90は、タイマ部91を有し、電気集塵装置3、ストリーマ放電ユニ
ット4、ファン5のファンモータ5a、塵埃検出センサ6、臭い検出センサ7、温度検出
センサ8、湿度検出センサ9、加湿ロータ31の駆動モータ43、操作部70、及び表示
部80等と電気的に接続されている。
内(例えば、50%以上)の湿度である状態が、所定時間T3継続したか否かを判断する
際の時間を計測するためのタイマを駆動制御する。
次に、図8を参照して本実施形態に係る空気調和機1の動作(フロー)について説明す
る。
時においては、省エネ運転モードに入って、通常運転モードであるものとする。そして、
ECO節電スイッチ74が押されて省エネ運転モード中である場合(S1:Yes)、フ
ァン回転数を弱以下に制限する(S2)。一方、ECO節電スイッチ74が押されない場
合(S1:No)、ステップS1を繰り返す。
本実施形態の空気調和機1では、間欠運転モードにおいてファン停止時から所定時間T
4が経過するまでは、ファン運転開始条件を満たすか否かにかかわらず、ファン5の運転
が開始されないので、ファン5の間欠運転モードが開始された後で、ファン5が少なくと
も所定時間T4運転される。したがって、ファン5の間欠運転モードが開始された直後に
、間欠運転モードが解除されて、ファン5の運転が開始されるのを防止できる。
に運転する間欠運転モードを開始した後で、空気汚れ度が増加した場合に、間欠運転モー
ドを解除してファン5の運転を開始できる。
の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した
実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の
意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
空気中の湿度が所定範囲内の湿度であること、および、(iii)(i)、(ii)を満たした
後、その状態が所定時間T3継続したこと、の全ての条件を満たした場合に、みはり運転
モードが開始される場合を説明したが、(i)「空気汚れ度」が「きれい」の状態である
ことを含む条件を満たした場合に、みはり運転モードが開始されるものであってよいし、
(i)「空気汚れ度」が「きれい」の状態であること、(ii)空気中の湿度が所定範囲内
の湿度であることを含む条件を満たした場合に、みはり運転モードが開始されるものであ
ってよい。
(iv)「空気汚れ度」が「きれい」の状態でなくなったこと、および、(v)空気中の湿
度が所定範囲外の湿度であること、のいずれかの条件を満たした場合に、ファン開始条件
を満たしたとして、みはり運転モードを解除する場合を説明したが、ファン開始条件は他
の条件に変更してもよい。
ファン間欠運転が行われ、かつ加湿ロータ31の回転駆動が停止される運転モードとした
が、みはり運転モードは、ファン5の運転及び停止が交互に繰り返されるファン間欠運転
が行われる運転モードであればよい。
空清運転だけを行う空気調和機であってもよいし、加湿運転だけを行う空気調和機であっ
てもよい。
ある場合を、「空気汚れ度」が「きれい」の状態としたが、塵埃検出センサ6で検出され
る空気中の塵埃量が所定量未満であって、かつ臭い検出センサ7で検出される空気中の臭
い汚れが所定値未満の場合を、「空気汚れ度」が「きれい」の状態としてもよい。
解除されるのを防止できる。
2 ケーシング
5 ファン
6 塵埃検出センサ(空気汚れ検知手段)
9 湿度検出センサ(湿度検知手段)
10 吸込口
14 吹出口
90 制御部(制御手段)
Claims (2)
- 吸込口と吹出口を有するケーシング内に配置されたファンと、
前記ケーシング内に配置され、空気汚れを検知する空気汚れ検知手段と、
前記ファンを制御する制御手段とを備え、
前記空気汚れ検知手段で検知された空気汚れ度が小さい場合に、ファン停止状態とファン駆動状態とが交互に繰り返されるように前記ファンを間欠的に運転する間欠運転モードを有しており、
前記間欠運転モードを解除する解除条件は、前記空気汚れ検知手段で検知された空気汚れ度が所定量以上であるという条件を含んでおり、
前記制御手段は、前記間欠運転モードにおいて前記ファンが停止しているときに解除条件を満たした場合に、前記間欠運転モードを解除し、前記ファンの運転を開始するものであって、
前記間欠運転モードにおいて、
ファン停止状態の開始時から所定時間が経過するまでの間は解除条件を満たすかの検知が行われず、且つ、
ファン停止状態の開始時から所定時間が経過した後でファン停止状態が終了するまでの間、及び、ファン駆動状態の間は解除条件を満たすかの検知が行われることを特徴とする空気調和機。 - 湿度を検知する湿度検知手段を備え、
前記間欠運転モードが、前記湿度検知手段で検知された湿度が所定範囲内である場合に
開始されるものであって、
解除条件は、前記湿度検知手段で検知された湿度が所定範囲外であるという条件を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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