JPH03204563A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、空気の温度を変更するための熱源と送風機と
をケーシング内に設け、送風機の作動によってケーシン
グ内に吸い込まれる空気を吹き出す空気調和機に関し、
特にゲージングの吸込口に空気を浄化するためのフィル
タを備えたものに係る。

［従来の技術］ 空気調和機として、例えば、加熱した空気を室内へ吹き
出す温風暖房機では、室内の塵が機器を通過して吹き出
されると不快感を感じるため、塵等が機器内を通過しな
いようにするために、機器のケーシング内にフィルタが
備えられている。

また、最近では、空気調和機の運転時に、単に塵だけで
なく、埃やたばこの煙、花粉等の微粒子を同時に捕集し
てしまう空気清浄機能を有するものがあり、そのために
、吸込口等に活性炭フィルタが備えられている。

この場合、空気調和機ては一般に加熱あるいは冷却した
空気を多量に吹き出す必要があるため、活性炭フィルタ
は、空気が通過しやすいように、ハニカム形状等の空気
通路が形成されたものが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ このように、活性炭フィルタを備えた空気調和機におい
ては、空気が活性炭フィルタの空気通路を通過するとき
に、活性炭フィルタの吸着力によって微粒子等を吸着さ
せることによって取り除いているため、フィルタとして
の効果に限界があり、例えば専用の空気清浄機と比較す
ると、必すしも十分な浄化作用が得られていないという
問題がある。

本発明は、通過する空気を加熱あるいは冷却する空気調
和機において、冷暖房効果を損なうことなく機器を通過
する空気景を十分に確保しつつ、通過する空気中の微粒
子を取り除く空気浄化作用を向上させることを目的とす
る６ １課題を解決するための手段］ 本発明は、吸込口と吹出口とを存するケーシング内に熱
源と送風機とを設け、該送風機の作動によって前記吸込
口より前記ケーシング内に空気を吸い込み、前記熱源に
よって温度を変更して前記吹出口から吹き出す空気調和
機において、前記吸込口には、前記ケーシング内に吸い
込まれる空気を浄化するための複数のフィルタ部材が設
けられ、該複数のフィルタ部材は、前記ケーシング内に
吸い込まれる空気の塵等を取り除くための金網、絶縁性
樹脂網、空気中の粒子を帯電させるための正電極および
負電極からなる電極対、活性炭フィルタとからなり、こ
れらが前記ケーシングの外側から内側へ向かって順に配
されたことを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、空気調和機が作動すると、吸込口から空気
がケーシング内へ吸い込まれて、加熱あるいは冷却され
て吹出口から吹き出される。

空気が吸込口を通過するとき、空気中の塵は金網によっ
て取り除かれ、さらに空気中の微粒子は正電極および負
電極によって帯電される。

帯電した微粒子は、微粒子とは逆極性の電極または活性
炭フィルタに吸着されやすくなり、活性炭フィルタを通
過するときに、吸着される。

［発明の効果］ 本発明では、活性炭フィルタに連通穴が設けられている
ため、吸込口から十分な量の空気がケーシング内に吸い
込まれて吹出口から吹き出される。

また、吸い込まれる空気中の微粒子は帯電されるため、
活性炭フィルタを通過するときに吸着されやすくなると
ともに、高電圧により発生するＯｌの吸着もできるため
、浄化効果が向上する。

また、あらかじめ塵等が金網によって取り除かれるため
、活性炭フィルタの通気穴が目詰りしにくい。

さらに、塵等を取り除くための金網を清掃するために金
網を取り外しても、金網の内側には樹脂網が設けられて
いるため、人が正電極あるいは負電極に接触することが
なく安全である。

「実施例１ 次に本発明を実施例に基づいて説明する９第１図に示す
ガス温風暖房機１は、冬季等の冷寒時には暖房装置とし
て使用し、暖房が不要な場合には空気清浄機として使用
することができるように改良されたもので、複数の金属
部材によって板金加工された床置き型の本体ケース１０
内の下部には加熱手段としてのバーナ２０が配され、本
体ケース１０の表面には、室内空気が吸い込まれる吸込
口１１とバーナ２０により加熱された空気を吹き出す温
風吹出口１２とが、それぞれ本体ケース１０の後面と前
面に設けられ、さらに本体ケース１０の上部には、本体
ケース１０の上面を覆うなめに樹脂によって形成され、
空気清浄機として用いる場合に空気が吹き出される上方
吹出口１３を備えた覆い部材１４が備えられている。

本体ケース１０内には、吸込口１１と温風吹出口１２と
を連通ずるとともに、室内空気を循環させるための貫流
型の対流用ファン１５のファンケーシングを形成する対
流ダクト１６が設けられ、対流用ファン１５の作動によ
って吸込口１１から空気が吸い込まれて温風吹出口１２
から吹き出される。

対流ダクト１６は、上方吹出口１３とも連通するために
対流用ファン１５の羽根車１５ａの下流で分岐した上方
ダクト１６ａが備えられ、対流ダクト１６の分岐部分に
は、対流用ファン１５による気流の進行方向を変更して
、温風吹出口１２と上方吹出口１３とを選択するための
切替ダンパ１７が設けられている。

切替ダンパ１７には、減速機構を備えた駆動用モータ１
７ａが備えられ、暖房装置として用いる場合には上方吹
出口１３側の上方ダクト１６ａを閉じ、空気清浄機とし
て用いる場合には、温風吹出口１２側の対流ダクト１６
を閉じる。

バーナ２０は、燃焼室２１を形成する燃焼ダクト２２の
下端に、セラミックス製のバーナプレート２３を備えた
混合箱２４を設け、さらに燃焼ダクト２２内のバーナプ
レート２３の周囲には、バーナプレート２３を取り囲む
ようにして保炎壁２２ａが設けられ、バーナ２０には、
第２図にも示すとおり、燃焼用空気を供給するための燃
焼用ファン２５が備えられている。

混合箱２４には、燃料ガスおよび燃焼用空気を供給され
る供給口２４ａに、混合箱２４内に供給される空気を制
御するための略円錐形状の給気管２６が備えられ、給気
管２６の中央部分には、燃料ガスを噴出するノズル３０
が給気管２６と間隔をおいて配されている。

給気管２６は、燃焼用ファン２５の作動状態に応じて、
バーナ２０の燃焼状態を全−次空気燃焼とブンゼン燃焼
とに自動的に変更できるようにしたもので、これに対応
して、燃焼ダクト２２の外側には、燃焼用ファン２５に
よって供給される燃焼用空気を燃焼室２１内へ直接供給
するための送風ダクト２７が設けられ、燃焼ダクト２２
には、保炎壁２２ａに対応する外側部分に燃焼室２１と
送風ダクト２７とを連通する複数の給気穴２２ｂが形成
されている。

燃焼用ファン２５は、遠心送風機を用いたもので、本体
ケース１０の後面の吸込口１１の上方には、給気ダクト
２８を介して連通された給気口２８ａが設けられている
。なお、給気ダクト２８には、樹脂フィルタ２９と樹脂
綿２９ａとが備えられ、混合箱２４へ供給する空気を濾
過する。

燃焼ダクト２２は、バーナ２０から」ユ方へ向かって延
長され、上方端は対流用ファン１５の上流部分の対流ダ
クト１６と接続されていて、燃焼室２１は吸込口１１と
連通している。

ノズル３０の上流には、二重に設けられた電磁弁と、燃
料供給量を調節するための比例弁とを一体に構成した弁
機構３１が設けられ、弁機ｆｉ３１の制御状態に応じた
燃料ガスが供給される。

以上の構成を有するガス温風暖房機１において、上記吸
込口１１には、通過する空気中の塵、たばこの煙、花粉
等の埃を取り除くためのフィルタユニット４０が備えら
れている。

フィルタユニット４０は、第３図にも示すとおり、吸込
口１１内に嵌め合わせられるように、吸込口１１よりや
や小さめにされ、その下端を本体ケースｌＯに回動自在
に支持されて、本体ケース１０の外側へ向かって揺動で
きるように設けられている。

フィルタユニット４０は、第４図に示すとおり、上方が
開放されたユニットケース４１内に複数のフィルタ構成
部材を配したもので、フィルタ構成部材としては、外側
から順に金網４２、甜脂網４３、正電極４４、樹脂枠４
５、負電極４６、活性炭フィルタ４７があり、これらの
フィルタ構成部材はユニットケース４１の内側の各嵌合
溝４１ａ、４１ｂに嵌め合わせられ、ユニットケース４
１の上端には押え蓋４８が嵌められる。

金網４２は、金属枠内に比較的細かい網を張り、室内の
線環等の比較的大きな埃を捕集するもので、通常の使用
において清掃、手入れが簡単にできるように、上端には
、ユニットケース４１内から金ｗ４４２を引き上げるた
めの取り出し部４２ａが外側へ向かって折り曲げられる
ようにして形成されている。

また、この取り出し部４２ａに対応して、押え蓋４８に
は金網４２を覆わないようにするための切欠部４８ａが
形成されている。

樹脂網４３は、金網４２をユニットケース４１から取り
出しなときに、後述する正電！！ｉ４４に使用者等が直
接触れないようにするための保護用の網で、年少者等の
指が通過できないような程度の目になっている。

正電極４４は、フィルタユニット４ｏを通過する塵、埃
を帯電させて、後述する買電ｆ！４６および活性炭フィ
ルタ４７への吸着を容易にさせるための放電電極である
。

正電極４４は、周囲が本体ケース１ｏの外側方向へ折り
曲げられて皿状にされた鉄等の金属板に略矩形の複数の
開口４４ａを設けたもので、各開口４４ａには、第５図
に示すとおり、尖端を備えた突起４４ｂが開口４４ａの
内側へ向かって形成されている。

一方、負電極４６は、−ｈ記の正電極４４に対応する集
塵電極の一部として設けられたもので、アルミ製等の金
属板がらなり、上部には本体ケースｌＯの外側方向へ折
り曲げられた上部折り曲げ部４６２１が、左右方向には
、本体ケースの内側方向へ折り曲げられた側折り曲げ部
４６ｂ、４６ｃが、さらに、正電極４４の各開口４４ａ
に対応して、開口４４ａ内を貫通するように本体ケース
１ｏの外側へ向かって折り曲げ加工されたルーバ一部４
６ｄが設けられている。

正電ｉ４４は樹脂枠４５の内側に配され、さらに上述の
保護用の金網４２が樹脂枠４５に嵌め合わせられること
によって正電極４４は樹脂枠４５内に固定される。

一方、負電極４６は、樹脂枠４５が嵌め合わせられる嵌
合溝４１ａより大きな嵌合溝４１ｂに嵌め合わせられて
ユニットケース４１に設けられ、正電極４４に対しては
樹脂枠４５によって絶縁される。

この結果、正電極４４と買電ｆｉ４６とは、第５図に示
すとおり、平行に配された負電極４６のルーバ一部４６
ｄの周りに正電極４４の開口４４ａがイ装置し、ルーバ
一部４６ｄに対して正電極４４が直角方向に配され、さ
らにルーバ一部４６ｄの両側には尖端を備えた突起４４
ｂがルーバ一部４６ｄと所定の間隔を置いて配されるた
め、これらの各電極４４．４６間に直流高電圧（約４．
Ｏｋ〜６．０ｋＶ）の電圧が印加されると、通過する埃
、塵等の粒子が容易に帯電される。

なおこのとき、負電極４６は、図示しない爪部を樹脂枠
４５の図示しない嵌合穴に取り付けることによって位置
決めが行われ、正電極４４の突起４４ｂとの間に、適切
な間隔が確保される。

活性炭フィルタ４７は、多数の貫通穴４７ａを有するハ
ニカム構造を呈するフィルタ部材４７ｂの表面に、粘着
剤によって多数の活性炭粒子を粘着させたもので、フィ
ルタ部材４７ｂ自体に導電性が与えられている。

活性炭フィルタ４７は、フィルタ部材４７ｂが金属製の
フィルタ枠４７ｃによって固定され、フィルタ枠４７ｃ
の上端には、活性炭フィルタ４７を容易に取り出すこと
ができるように、取り出し部４７ｄが形成されている。

活性炭フィルタ４７は、負電極４６か嵌め合わせられた
ユニ・ソトケース４１内において、負電極４６の側折り
曲げ部４６ｂ、４６ｃの間に嵌め合わせられる。

これによって、活性炭フィルタ４７は、負電極４６を介
して図示しない高電圧回路の負極と接続されることにな
り、正電荷に帯電した各粒子が活性炭フィルタ４７に引
き付けられるため、これらの粒子を容易に捕集すること
ができる。

なお、本体ケース１０には、ユニットケース４１が装着
されたことを検出するために、吸込口１１の上部内側に
、ユニット検出スイッチ４９が備えられ、また、活性炭
フィルタ４７がユニットケース４１内に収容されている
が否かを検出するために、ユニットケース４１の下端の
中央部には、フィルタ検出用の開口部４１ｃがあり、こ
の開口部４１ｃ内には、フィルタ検出スイッチ４９ａが
備えられている。

以上の構成からなるこのガス温ＪＡ暖房機１では、対流
用ファン１５によって室内空気を循環させて、対流ダク
ト１６内を循環する空気をバーナ２ｏによって加熱する
成度運転と、バーナ２０による加熱を行わないで、対流
用ファン１５のみを作動させて空気清浄機として用いる
浄化運転とがあり、制御装置５０によって、暖房スイッ
チ５１あるいは浄化スイッチ５２の操作状態に応じてそ
れぞれの運転が制御される。

制御装置５０は、マイクロコンピュータを中心として、
各ファン１５．２５、切替ダンパ１７の駆動用モータ１
７ａあるいは弁機構３１の答弁をそれぞれ駆動する駆動
回路、活性炭フィルタ４７による埃、たばこの煙、花粉
等の粒子の吸着性を向上させるために高電圧を発生する
高電圧発生回路等からなり、さらに、暖房運転において
希望の室内温度を及定するための温度設定器５１ａ、室
内温度を検出するための温度センサ５３が備えられ、他
に、バーナ２０の点火のための点火電極５４、バーナ２
０の着火を検出するためのサーモカップル５５等が備え
られている。

また、浄化運転において、対流用ファン１５による風量
を変更するために、対流用ファン１５の回転数を設定す
るための風景設定器５２ａが備えられている。

制御装置５，０においては、上記の暖房スイッチ５１あ
るいは浄化スイッチ５２への操作に応じて制御を行うた
めに、シーケンス制御部５７、燃焼制御部５８、対流制
御部５９、帯電部６０の各機能部が設けられている。

シーケンス制御部５７は、浄化スイッチ５２あるいは暖
房スイッチ５１から操作信号が与えられたときの条件に
応じて、あらかじめ決められた順序で各部を制御する。

特にここでは、活性炭フィルタ４７に関する装着確認の
判別制御が行われ、浄化スイッチ５２あるいは暖房スイ
ッチ５１が操作されたときに、ユニット検出スイッチ４
９とフィルタ検出スイッチ４９ａとがともに接点を閉じ
ていない場合には、−切の運転の開始を行わず、運転中
に、上記各検出スイッチ４９．４９ａが接点を開いた場
合には、運転を停止する。

なお、対流ダクト１６内および燃焼ダクト２２内には、
それぞれ所定温度になると作動する温度スイッチが、さ
らに対流ダクト１６内には高温になると溶断する温度ヒ
ユーズが設けられ、フィルタユニット４０の目詰りや、
温風吹出口１２が閉塞されてしまって各ダクト内の温度
が」−昇したことが検知された場合に、暖房運転を停止
する。

また、本体ケース１０内には、転倒スイッチが備えられ
、本体ケース１０の設置状態が適切でなく傾いている場
合には、すべての運転を停止する。

以下、それぞれの運転状態における制御動作を説明する
。

（１）暖房単独運転 暖房スイッチ５１が操作され、暖房運転が指示されると
、上記の装着確認の判別制御を行った後、正しく装着さ
れていれば燃焼制御部５８を制御して、所定のシーケン
スでバーナ２０の点火制御を行い、点火電極５４および
燃焼用ファン２５の作動を開始するとともに、弁機構３
１における各電磁弁および比例弁を開いてバーナ２０の
点火動作を行い、バーナ２０を燃焼させる。

また、バーナ２０の点火制御に対応して対流制御部５９
により対流用ファン１５を駆動し、室内空気の循環を行
う。

このとき、切替ダンパ１７によって、上方吹出口１３側
の上方ダクト１６ａを閉じて、吸込口１１と温風吹出口
１２とを連通させる。

この結果、バーナ２０の燃焼ガスは、対流用ファン１５
によって吸い込まれた室内空気と混合されて温風吹出口
１２から吹き出される。

暖房運転の停止が指示されると、所定の消火制御によっ
てバーナ２０の燃焼が停止され、その後、対流ダクト１
６内の温度が低下すると、対流用ファン１５が停止する
。

なお暖房運転の場合には、対流用ファン１５は、燃焼制
御部５８における燃焼制御状態に対応して制御され、風
景設定器５２ａによる設定を受は付けない。

（２）浄化単独運転 浄化スイッチ５２が操作され、浄化運転が指示されると
、上記の装着確認の判別制御を行い、異常がなければ、
対流制御部５９を制御して対流用ファン１５を駆動し、
このとき切替ダンパ１７によって温風吹出口１２例の対
流ダクト１６を閉じて、吸込口１１と上方吹出口１３と
を連通させる。

また、対流用ファン１５の回転数は風量設定器５２ａに
よって設定され、それに応じた風量で、上方吹出口１３
から空気が吹き出される。

（３）浄化兼暖房運転 暖房スイッチ５１と浄化スイッチ５２とが操作され、暖
房運転と浄化運転とが指示されると、浄化兼暖房運転を
行う。

このとき、切替ダンパ１７によって上方吹出口１３側の
上方ダクト１６ａを閉じて吸込口１１と温風吹出口１２
とを連通させる。またこの場合、風量設定器５２　ａに
よる設定は受は付けない。

（４）暖房運転から浄化単独運転への変更暖房運転が行
われていて、浄化運転へ変更された場合には、対流用フ
ァン１５のみを駆動したまま、バーナ２０の燃焼を停」
」ル、切替ダンパ１７を駆動して温風吹出口１２側の対
流ダクト１６を閉じ、上方吹出口１３から室内へ空気を
吹き出す。

このとき、バーナ２０の燃焼が停止されても、バーナ２
０の温度は直ぐに下がらないため、そのまま上方吹出口
１３がら空気を吹き出すと、」１方吹出口１３を形成す
る覆い部材１４が熱によって変形あるいは損傷する虞が
あるため、ここでは、吹き出される空気の温度が樹脂製
の覆い部材１４に影響を与えない程度に下がるまでの所
定時間が経過するまで、切替ダンパ１７によるダクトの
切替を遅らせて、覆い部材１４を保護している。

（４）浄化運転から暖房運転への変更 この場合には、−旦、浄化運転を停止して、上記のとお
り、暖房運転を開始する。

以上の各運転において、対流用ファン１５の作動によっ
て室内空気が吸込口１１を通過するとき、フィルタユニ
ット４０の各電極４４．４６間に印加された高電圧によ
って、たばこの煙、花粉等の粒子や埃が帯電されて正電
荷を帯び、負電極４６に接続された活性炭フィルタ４７
によって唱名されて埃等が取り除かれる。

以−トのとおり、本実施例では、吸込ｌ」１１に金網４
２、樹脂網４３、正電＆４４および負電極４６からなる
電極対、活性炭フィルタ４７が順に設けられているため
フィルタ効果がよく、また金網４２を清掃する場合にも
、各電極が樹脂網４３によって覆われるため、安全であ
る。

また、バーナによる加熱を行わない浄化運転の場合には
、空気が上方吹出口から吹き出されるため、空気が人に
直接当たることが少なくなり、冷風感を感じさせること
がない。従って、浄化運転を感じさせることがなく、快
適に過ごすことができる。

なお上記実施例では、本体ケースに対する電極対の配置
において、正電極が外側になるように配置するものを示
したが、負電極が外側になるように配置してもよい。

上記の実施例では、熱源としてガスバーナを示したが、
バーナの燃料は石油でもよく、バーナ以外に電熱による
ものでもよく、また、熱源としては冷房を行うためのも
のてしよい。

ｔ、ｒ、：熱交換器を備えたＦＦ式暖房機にも本発明を
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すガス温風暖房機の側面断
面図、第２図はガス温風暖房機の破断正面図、第３図は
本実施例のフィルタユニットの構造を示す断面図、第４
図はフィルタユニットの拡散分解図、第５図は正電極と
負電極との関係を示すフィルタユニットの正面断面図、
第６図は本実施例の制御装置の説明のための機能ブロッ
ク図である。 図中、１・・・ガス温風暖房機（空気調和機）、１０・
・・本体ケース（ケーシング）、１１・・・吸込口、１
２・・温風吹出口（吹出口）、１５・・・対流用ファン
（送風機）、２０・・バーナ（熱ｉ）、４０　　フィル
タユニット（複数のフィルタ部材）、４２・金網、４３
・・樹脂網、４４　正電極、４６・・負電極、４７・・
・活性炭フィルタ、・１７ａ・貫通穴（通気穴）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吸込口と吹出口とを有するケーシング内に熱源と送
   風機とを設け、該送風機の作動によって前記吸込口より
   前記ケーシング内に空気を吸い込み、前記熱源によって
   温度を変更して前記吹出口から吹き出す空気調和機にお
   いて、 前記吸込口には、前記ケーシング内に吸い込まれる空気
   を浄化するための複数のフィルタ部材が設けられ、該複
   数のフィルタ部材は、前記ケーシング内に吸い込まれる
   空気の塵を取り除くための金網、絶縁性樹脂網、空気中
   の粒子を帯電させるための正電極および負電極からなる
   電極対、活性炭フィルタとからなり、これらが前記ケー
   シングの外側から内側へ向かって順に配されたことを特
   徴とする空気調和機。