JPH03204564A - 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］ 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ゲージン
グ内に吸い込まれる空気を吹き出す空気調和機に関し、
持にケーシ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、たばこの煙、花粉等の微粒子、ガスを捕集してし
まう空気浄化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、空気調和機で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を通過するときに、活性炭
フィルタの吸着力によってガス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、必ずし
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
する空気量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。

し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、活性炭フィルタを配する
とともに、該活性炭フィルタを集塵極とした電気集塵装
置が備えら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、空気中の埃等は電気集塵
装置によって帯電され、活性炭フィルタの空気通路を通
過するとき吸着される。

［発明の効果］ 本発明では、活性炭フィルタに空気通路が備えられてい
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埃等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０３の吸着もでき
るため、単に電気集塵装置が組み込まれた場合と比較し
て浄化効果が向上する。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

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１
０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の上面を覆うために樹脂によっ
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Ｉ」１２
とを連通するとともに、室内空気を循環させるためのｄ
流型の対流用ファン１５のファンケーシングを形成する
対流タクト１６が３Ｑけられ、２・ｉ流用ファン１５の
作動によって吸込口１１がら空気か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例の対流ダクト１６
を閉じる。

バーナ２０は、燃焼室２１を形成する燃焼タフｌ−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Ｉ・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
の燃焼用フアン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とを連通ずる複数の給気穴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の下方には、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から上方へ向かって延長
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有
機ＰＲ３１が設けられ、弁機構３１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１０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、樹脂網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Ｍ２Ｓ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内から金網４２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ｉ４８に
は金網４２と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
出したときに、後述する正電極４４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４０を通過する塵、埃
を帯電させて、後述する負電極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１０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、上記の正電極４４に対応する集塵
極の一部として設けられたもので、アルミ製等の金属板
からなり、上部には本体ケース１０の外側方向へ折り曲
げられた上部折り曲げ部４６ａが、左右方向には、本体
ケースの内側方向ｌ＼折り曲げられた側折り曲げ部４６
ｂ、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１０
の外側へ向かって折り曲げ加工されたルーバ一部４６ｄ
が設けられている。

正電極４４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と負電極４６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４・１ａが位置し、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．
０に〜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、図示しない爪を樹脂枠４
５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
の下端には、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、置型＆４６が嵌め合わせられた
ユニットケース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ｌ］の上部内伺１
に、ユニツ１〜検出スイッチ４つが備えられ、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
いるか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４１　Ｃがあ
り、この開口部・１１ｃ内には、フィルタ検出スイッチ
４９ａが鑞えられている。

以上の構成からなるこのガス温風暖房１ｉ！ＩＩ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２０によって加熱
する暖房運転と、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Ｍ５０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
希望の室内温度を設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
るための風量設定器５２ａが備えられている。

制御装置５０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が繰作されたときに、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
量設定器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側の対
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を閘じて吸込口１１と温風吹出口１
２とを連通させる。

またこの場合、風量設定器５２ａ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、浄化単独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
停止し、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を閏じ、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から空気を吹き出すと、上方吹出口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。

（５）浄化運転から暖房穿独運転への変更この場合には
、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４・４．４６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４
７によって板石されて埃等が取り除かれる。

以上のとおり、本実施例では、吸込口１１に金網４２、
樹脂網４３、正電極４４、買電ｆｉ４６、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＃１ｉ４２を清掃する場合にも、各電極が樹脂網
４３によって覆われるなめ、安全である。

また、バーナによる加熱を行わない浄化単独運転の場合
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。

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、また熱交換器を備えたＦ
Ｆ式暖房機でもよい。熱源はバーナ以外に電熱によるも
のでもよく、また、熱源としては加熱のみでなく冷房を
行うための冷却源でもよい。

【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）、１３・・・上方吹出口
（吹出口）、１５・・・対流用ファン（送風機）、２０
・バーナ（熱源）、４７・・活性炭フィルタ、６０・・
帯電部（電気集塵装置）。 第５因

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、活性炭フィルタを配するとともに、該
   活性炭フィルタを集塵極とした電気集塵装置が備えられ
   たことを特徴とする空気調和機。