(57)【要約】【課題】  外気を取り込む際、第１フィルタを通して取り込むか、第２フィルタを通して取り込むか、ダンパによって切り替えることができ、捕集性能が異なる複数種のフィルタを効率よく切り替えて使用することができる外気導入型空調機を提供することである。【解決手段】 実施形態の外気導入型空調機は、熱交換器で調温された空気を被空調室へ送風する外気導入型空調機において、捕集性能が異なる複数のエアフィルタと、前記複数のエアフィルタのいずれか一つを選択して前記屋外空気を前記熱交換器に導くエアフィルタ切換え手段と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り入れて、熱交換器で調温された空気を被空調室へ送風する外気導入型空調機において、
捕集性能が異なる複数のエアフィルタと、
前記複数のエアフィルタのいずれか一つを選択して前記外気を前記熱交換器に導くエアフィルタ切換え手段と、
を備える外気導入型空調機。
【請求項２】
前記エアフィルタは、
少なくともＨＥＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタのいずれか一方を含む
請求項１に記載の外気導入型空調機。
【請求項３】
前記エアフィルタは、
中高性能エアフィルタを含む
請求項２に記載の外気導入型空調機。
【請求項４】
ダストセンサを備え、
前記ダストセンサの測定結果に応じて前記エアフィルタを切換える手段を有する
請求項１〜３のいずれかに記載の外気導入型空調機。  
【請求項５】
通信手段を備え、
外気中のダスト情報を取得する手段を有し、
前記ダスト情報による結果に応じて前記エアフィルタを切り替える手段を有する
請求項１〜４のいずれかに記載の外気導入型空調機。
【請求項６】
外気を取り入れて、熱交換器で調温された空気を被空調室へ送風する外気導入型空調機において、
捕集性能が異なる複数のエアフィルタを有し、
中性能エアフィルタを単独で使用するか、
中性能エアフィルタと高性能エアフィルタとを併用して使用するか、を切り替える手段を有する
外気導入型空調機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、外気導入型空調機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、外気を室内に供給する外気導入型空調機は、空調機本体を屋外に設置し使用することができ、室内に空調機本体を設置しない分、空いたスペースを有効に活用することが出来る。一方で、空調機本体が屋外に設置されることから、空調機本体内に取り込まれる塵埃量は多くなってしまう。
また、外気導入型空調機では、外気中の塵埃の他に微細な浮遊物、つまり、花粉やＰＭ２．５等も取り込まれる。微細な浮遊物を除去するために、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等の高性能なエアフィルタが使用される。
しかしながら、エアフィルタは捕集量の定量化が困難なことから、一定の運転時間が経過すると交換することが一般的である。そのため、常時高性能、高価なエアフィルタを使用すると、エアフィルタの交換費用が嵩むという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０３１２７号公報
【特許文献２】特開２００９−８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、外気を取り込む際、第１フィルタを通して取り込むか、第２フィルタを通して取り込むか、ダンパによって切り替えることができ、捕集性能が異なる複数種のフィルタを効率よく切り替えて使用することができる外気導入型空調機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態の外気導入型空調機は、外気を取り入れる手段を持つ。熱交換器で調温された空気を被空調室へ送風する手段を持つ。そして、捕集性能が異なる複数のエアフィルタと、前記複数のエアフィルタのいずれか一つを選択して前記屋外空気を前記熱交換器に導くエアフィルタ切換え手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態による外気導入型空調機を示す斜視図である。
【図２】同実施形態による外気導入型空調機の内部構造を示す、xy平面における断面図である。
【図３】同実施形態による外気導入型空調機の内部構造を示す、yz平面における断面の概略図である。
【図４】第２の実施形態による外気導入型空調機の制御器の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施形態による外気導入型空調機の制御器の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第４の実施形態による外気導入型空調機のフィルタ使用場面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の外気導入型空調機について、図１乃至図３を参照して説明する。
【０００８】
外気導入型空調機１は、図１に示すように、例えば２台の室外ユニット２、２と、１台の室内ユニット３とから構成され、これらは共に建物の屋外に一体的に配置される。室外ユニット２、２と、室内ユニット３とは、冷媒配管４により接続され、冷凍サイクルが構成される。
なお、本実施形態においては、図１に示すように、鉛直方向をy軸とし、このy軸方向に直交するとともに互いにも直交する２方向をx方向（左右の幅方向）およびz方向（前後の奥行方向）として定義する。
【０００９】
図２は、外気導入型空調機１のxy平面における断面概略図である。
各室外ユニット２は、図２に示すように、２台の圧縮機２１と、四方弁（図示しない）と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁（図示しない）と、アキュムレータ２５とを備える。室外ユニット２は、室外熱交換器２３に外気を案内する室外ファン２６および圧縮機２１や室外ファン２６を駆動するためのインバータ装置や各種電気部品を制御する制御基板を収納する電気部品箱２７（室外制御器２７）を備えている。
【００１０】
図３は、室内ユニット３のyz平面における断面概略図であり、図２のB‐B部を示している。
室内ユニット３は、図３に示すように、筐体３０Ａ、外気導入用フード３０Ｂにより構成される。筐体３０Ａの内部に、第１フィルタ３１ａと、ダンパ３２と、室内熱交換器３３と、室内ファン３４と、を有する。筐体３０Ａは、下面側に第１吸込口３０ａと、正面側に第２吸込口３０ｂと、上面側に吹出口３０ｃとが設けられる。第１吸込口３０ａには、第１フィルタ３１ａが設けられる。第２吸込口３０ｂは、外気導入用フード３０Ｂにより覆われ、この外気導入用フード３０Ｂに第２フィルタ３１ｂが設けられる。吹出口３０ｃは、屋内吹出口に接続する外部ダクト（図示しない）を通して、屋内側に設けられた屋内ダクト（内部ダクト）（図示しない）と接続される。
【００１１】
室内熱交換３３は、フィンアンドチューブ型の熱交換器である。室外ユニット２、２の台数に応じて複数の室内熱交換器３３が上下方向に並列に設けられる。本実施の形態においては、２台の室外ユニット２、２と同数の２つの室内熱交換器３３、３３が設けられ、２組の冷凍サイクルが構成される。
【００１２】
これら２組の冷凍サイクルの運転は、室内ユニット３に設けられた制御器６により制御される。制御器６は、室外ユニット２の室外制御器２７、ユーザが設定温度や運転切換え等を操作するリモートコントローラ（図示しない）等と信号線で接続される。
【００１３】
第１吸込口３０ａ、第１フィルタ３１ａ、ダンパ３２、室内熱交換器３３、室内ファン３４及び吹出口３０ｃにより第１空気流路ＡＦ１が形成される。一方、外気導入フード３０Ｂ、第２フィルタ３１ｂ、第２吸込口３０ｂ、ダンパ３２、室内熱交換器３３、室内ファン３４及び吹出口３０ｃにより第２空気流路ＡＦ２が形成される。なお、第１空気流路ＡＦ１と第２空気流路ＡＦ２とは、ダンパ３２の下流側では同一の流路となる。
【００１４】
例えば、第１フィルタ３１ａには、外気中の不純物、花粉、ＰＭ２．５等を処理できる高性能なＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等が用いられる。
また、第２フィルタ３１ｂは、第１フィルタ３１ａとは異なるものが用いられる。第２フィルタ３１ｂは、外気中の塵埃を除く等の必要最低限の外気処理をすればよいので、静電フィルタや中高性能フィルタ等で良い。
【００１５】
第１フィルタ３１ａと第２フィルタ３１ｂはエアフィルタ切換え手段であるダンパ３２によって切り換えられる。
ダンパ３２は、フィルタ３１ａ、３１ｂの下流側の流路を塞ぐ遮蔽部材３５と、遮蔽部材３５を第１フィルタ３１ａの下流側と第２フィルタ３１ｂの下流側の間で移動させる移動機構３６とから成る。ユーザのフィルタ切換操作により、ダンパ３２の移動機構３６が稼働し、ユーザが使用を望むフィルタとは逆側のフィルタの下流側に遮蔽部材３５が移動する。
遮蔽部材３５が第１フィルタ３１ａの下流側を塞ぐ位置にあるときは、外気導入型空調機１は、第２空気流路ＡＦ２（第２フィルタ３１ｂ）を通過して被空調室に導かれる。遮蔽部材３５が第２フィルタ３１ｂの下流側を塞ぐ位置にあるときは、外気導入型空調機１は、第１空気流路ＡＦ１（第１フィルタ３１ａ）を通過して被空調室に導かれる。
【００１６】
以上のように構成された外気導入型空調機１において、運転が開始されると、室内ファン３４の駆動により、外気が室内ユニット３に取り込まれる。室内ユニット３に取り込まれた外気は、室内熱交換器３３で冷凍サイクルを流れる冷媒と熱交換されることにより、所定の温度に調温（冷却または加熱）される。この調温した空気を、外部ダクトおよび内部ダクトを介して被空調室に案内し、空気調和を行う。
【００１７】
第１の実施形態においては、室内に供給する空気を屋外から取り込む際、ユーザが、使用するフィルタを選択することが出来る。
【００１８】
外気中の塵埃、花粉、ＰＭ２．５等が多いときは、高性能な第１フィルタ３１ａを介して外気を取り込み、外気中の不純物が少ないときは、通常の第２フィルタ３１ｂを介して外気を取り込む、という選択をすることができる。
【００１９】
汚れ物質は一年中浮遊しており、ウイルス、花粉、黄砂、ＰＭ２．５、カビ、ホコリ等、様々な種類があるが、これらの全てを除去するかは、ユーザの任意で決定できることが望ましい。全ての不純物を高性能なフィルタで除去したいユーザもいれば、雨の日は高性能でなく通常の除去でかまわないユーザもおり、様々なニーズを持ったユーザがいる。
ところが従来は、エアフィルタは不純物の捕集量に係わらず一定の運転時間が経過すると交換することが一般的であるため、常時超高性能、高価なエアフィルタを使用すると、エアフィルタの交換費用が嵩むという問題があった。さらに、フィルタを交換するには、専門の施工業者に依頼せねばならず、手間もかかっていた。
【００２０】
しかし、本実施形態によれば、季節や天候、外気の状況等に応じて、ユーザの任意により、複数種のフィルタを効率よく切り替えて使用することができる。
このため、高性能なフィルタの使用可能期間を延ばすことができ、任意で節約することができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、２種類のフィルタが切り替えられているが、第１フィルタ３１ａ、第２フィルタ３１ｂに限らず、３種類以上の複数のフィルタを切り替える構造としても良い。
【００２２】
また、本実施形態の外気導入型空調機１は、外気処理し調温した空気を、ダクト（図示せず）を通して、被空調室へと送風、供給するが、外気を供給するだけの構造でも良いし、被空調室の空気を吸い込んで改めて調温をする循環構造としても良い。
【００２３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、ダストセンサ５（図３中）を設けるとともにダンパ３２を自動で切替えることにある。
【００２４】
このダストセンサ５には、例えばＰＭ２．５センサ、花粉センサ等の、空気中の不純物を感知するセンサを用いる。そして例えば、このダストセンサ５は、室外ユニット２に設けられる。
【００２５】
制御器６は、ダストセンサ５によって検知したダスト量に応じて、外気中の不純物が多いときには第１フィルタ３１ａから外気を吸込み、外気中の不純物が少ないときには第２フィルタ３１ｂから外気を吸込むように、ダンパ３２によって、吸込みの際のフィルタを切り替えることができる。
【００２６】
上記した制御器６の処理手順を、図４に示している。
【００２７】
制御器６は、ダストセンサ５を使用して、ダスト量を検知する（ステップＳ１１）。
【００２８】
制御器６は、検知したダスト量が基準値を超えているか、又は基準値以下であるかを判定する（ステップＳ１２）。そして、検知したダスト量が上記基準値を超えているとき（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、第１フィルタ３１ａを使用する（ステップＳ１３）。
制御器６は、第１フィルタ３１ａを使用するために、ダンパ３２の移動機構３６を稼働させ、使用しないフィルタである第２フィルタ３１ｂ側へと、遮蔽部材３５を配置し、外気が通らないようにする。そして、選択した第１フィルタ３１ａから外気を取り込む。
【００２９】
制御器６は、ステップＳ１２において、検知したダスト量が上記基準値を超えていないとき（ステップＳ１２：ＮＯ）、第２フィルタ３１ｂを使用する（ステップＳ１４）。
【００３０】
制御器６は、第２フィルタ３１ｂを使用するために、ダンパ３２の移動機構３６を稼働させ、使用しないフィルタである第１フィルタ３１ａ側へと遮蔽部材３５を配置し、外気が通らないようにする。そして、選択した第２フィルタ３１ｂから外気を取り込む。
【００３１】
第２の実施形態においては、ダストセンサ５を設けることによって、外気中のダスト量が設定値である基準値以上であるか以下であるかによって、使用するフィルタを切り替えることができる。
このように、ダストセンサ５を設けることにより、ユーザによる切替指示を要さず、制御器６の判断で使用するフィルタを切り替えることができる。
【００３２】
また、外気中の不純物であるダストは、ユーザでは視認しがたいため、ダストセンサ５及び制御器６を用いることで、ダスト有無に対する効率的な不純物除去を行うことができる。
効率的な不純物除去を行うことにより、検知したダスト量に応じたフィルタが使用できるため、常時高性能なフィルタを使う必要がなくなり、高性能なフィルタの寿命を延ばすことができ、費用面でも節約につながる。
【００３３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態が、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる点は、制御器６に通信手段（図示しない）を設け、インターネット接続を可能にしたことにある。
【００３４】
上記した制御器６の処理手順を、図５に示している。
【００３５】
制御器６は、通信手段を用いてインターネット上で、外気導入型空調機１を設置している地域の、外気中のダスト情報を取得する（ステップＳ２１）。
【００３６】
制御器６は、取得したダスト情報をもとに、ダスト量が基準値を超えているか、又は基準値以下であるかを判定する（ステップＳ２２）。そして、検知したダスト量が上記基準値を超えているとき（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、第１フィルタ３１ａを使用する（ステップＳ２３）。
制御器６は、第１フィルタ３１ａを使用するために、ダンパ３２の移動機構３６を稼働させ、使用しないフィルタである第２フィルタ３１ｂ側へと、遮蔽部材３５を配置し、外気が通らないようにする。そして、選択した第１フィルタ３１ａから外気を取り込む。
【００３７】
制御器６は、ステップＳ２２において取得したダスト情報によるダスト量が基準値を超えていないとき（ステップＳ２２：ＮＯ）、第２フィルタ３１ｂを使用する（ステップＳ２４）。制御器６は、第２フィルタ３１ｂを使用するために、ダンパ３２の移動機構３６を稼働させ、使用しないフィルタである第１フィルタ３１ａ側へと遮蔽部材３５を配置し、外気が通らないようにする。そして、選択したフィルタから外気を取り込む。
【００３８】
第３の実施形態においては、制御器６に通信手段を設けることによって、外気中のダスト量が設定値である基準値以上であるか以下であるかによって、使用するフィルタを切り替えることができる。
このように、通信手段を設けることにより、ユーザによる切替指示を要さず、制御器６の判断で使用するフィルタを切り替えることができる。
【００３９】
また、外気中の不純物であるダストは、ユーザでは視認しがたいため、制御器６及び通信手段を用いることで、ダスト有無に対する効率的な不純物除去を行うことができる。
効率的な不純物除去を行うことにより、取得情報のダスト量に応じたフィルタが使用できるため、常時高性能なフィルタを使う必要がなくなり、高性能なフィルタの寿命を延ばすことができ、費用面でも節約につながる。
【００４０】
第２の実施例と異なる点は、通信手段を設けてインターネット上の情報を取得するため、センサを設ける必要がないことである。よって、一般的に高価な、高性能のセンサを取り付けないことにより、製品のコストダウンを図ることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
図６は、第４の実施形態に係る外気導入型空調機のフィルタ使用を表す概念図である。この第４の実施形態の各部について、図１乃至図５の第１の実施形態乃至第３の実施形態と同一部分は同一符号で示す。
【００４２】
この第４の実施形態が、第１の実施形態乃至第３の実施形態と異なる点は、図６に示すように、第１フィルタ３１ａ及び第２フィルタ３２ｂの両方を通して、外気を取り込むことができることにある。
【００４３】
他の実施例においては、図３に示すように、第１フィルタ３１ａを使用するか、第２フィルタ３１ｂを使用するか、どちらか一方を選択するようにしている。しかし、第４の実施例においては、一台の外気導入型空調機１に対して、２種類以上のフィルタを設けることは他の実施例と同じくして、常に中性能フィルタである第２フィルタ３１ｂを使用し、高性能フィルタである第１フィルタ３１ａを併用するかを、任意で選択できる構成となっている。
【００４４】
図６に示すように、第１フィルタ３１ａ及び第２フィルタ３１ｂを共に併用する場合には、（ａ）に示すように、ダンパ３２を第１フィルタ３１ａの前を塞がないように配置し、外気の通り道を確保する。例えば、第１フィルタ３１ａの上流側と第２フィルタ３１ｂの下流側との間に、ダンパ３２を配置する。ダンパ３２の配置位置を、第２フィルタ３１ｂ側に配置し、第１フィルタ３１ａ側へ配置しないことで、取り込んだ外気は、まず第２フィルタ３１ｂを通過し、つぎに第１フィルタ３１ａを通過する。
【００４５】
また、第２フィルタ３１ｂのみ使用する場合には、（ｂ）に示すように、ダンパ３２を第１フィルタ３１ａの外気吸込み部を塞ぐように配置し、外気の通り道を確保する。例えば、第１フィルタ３１ａの上流側と第２フィルタ３１ｂの下流側との間に、ダンパ３２を配置し、ダンパ３２の配置位置を、第１フィルタ３１ａ側へ配置することで、外気が第１フィルタ３１ａを通過しないようにする。このように第１フィルタ３１ａへの外気の通路をダンパ３２によって遮断することで、取り込んだ外気は、第２フィルタ３１ｂのみを通過する。高性能フィルタである第１フィルタ３１ａは、外気に触れないので、汚れることもない。
【００４６】
第４の実施形態においては、第１フィルタ３１ａ及び第２フィルタ３１ｂの両方へと外気を通すことができるため、ユーザの使用の自由度を高めることができる。
また、第１フィルタ３１ａを使用するときに、予め、中性能フィルタである第２フィルタ３１ｂで大きめのダストを除去できるので、第１フィルタ３１ａがすぐに目詰まりすることを防ぐことができる。
【００４７】
以上説明した少なくとも一つの実施形態の外気導入型空調機によれば、外気を取り込む際、第１フィルタを通して取り込むか、第２フィルタを通して取り込むか、ダンパによって切り替えることができるので、複数種のフィルタを効率よく切り替えて使用することができる外気導入型空調機を提供することが可能となる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１…外気導入型空調機、２…室外ユニット、３…室内ユニット、４…冷媒配管、２１…圧縮機、２３…室外熱交換器、２５…アキュムレータ、２６…室外ファン、２７…電気部品箱（室外制御器２７）、３０Ａ…筐体、３０Ｂ…外気導入用フード、３０Ｃ…外部ダクト、３０ａ…第１吸込口、３０ｂ…第２吸込口、３０ｃ…吹出口、３１ａ…第１フィルタ、３１ｂ…第２フィルタ、３２…ダンパ、３３…室内熱交換器、３４…室内ファン、３５…遮蔽部材、３６…移動機構、５…ダストセンサ、６…制御器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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