JP2005156101A

JP2005156101A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005156101A
Application number: JP2003399068A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kakuwa; 孝嘉久和; Masaru Yonezawa; 勝米澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】異音の発生を抑制しつつ、通風抵抗や製造コストの増大を抑制しながら、マイナスイオン供給機能と空気清浄機能を発揮する空気調和機を提供する。
【解決手段】吸込み口２と吹き出し口５を有する室内機１を備え、前記室内機１は熱交換器３と、熱交換器３に空気を通すクロスフローファン４と、熱交換器３の風上側に設けられ吸引される空気に含まれる塵埃を帯電するマイナスイオン発生装置６を複数有し、マイナスイオン発生装置６間の寸法ｄを、吸込み口２の水平横幅をＬとし、４＜Ｌ／ｄ≦６の関係となるように設定したもので、必要な空気清浄能力とマイナスイオン供給量を確保しつつ、通風抵抗の増加や製造コストの増大を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機等に組み込まれる集塵装置並びに空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機の室内機は、本体内に熱交換器と送風機を収容し、吹き出し口を備え、送風機の作動により本体内に室内空気を吸込んで上記熱交換器を通過させて熱交換し、さらに送風機を介して吹き出し口より室内へ吹き出すようになっている。

近年このような室内空気に対する熱交換作用だけでなく、付加機能として、室内空気に含まれる塵埃などの不純物を除去して清浄化する機能を搭載した室内機が提供されている。

前記付加機能は、室内空気中にはごく微細な塵埃がふくまれていて、これらを原因として花粉症やアレルギーなどが引き起こされる可能性が指摘され、またホコリ堆積により室内のダニなどの発生原因となっていることに対し、空気中の塵埃を除去し、清浄な空気を供給することを目的としている。

前記付加機能の例として、空気調和機にマイナスイオン発生器を組み込み、居住室内にマイナスイオンを直接、もしくは熱交換した空気とともに供給するようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。供給されたマイナスイオンは人体に吸収され細胞組織の活性化を図り、老廃物の排出を促進して新陳代謝を良好化する事が知られている。

また、室内送風機を介して室内へ吹き出す空気調和機の室内機において、室内熱交換器の空気吸込み側に配置され、室内機本体内に吸込まれる室内空気から、塵埃などの不純物を除去して清浄化する空気清浄機である電気集塵機と、室内送風機の吹き出し送風路中に配置され、マイナスイオンを発生して室内へ供給するマイナスイオン発生装置とを具備した室内機もある（例えば、特許文献３参照）。

さらに、従来の電気式空気清浄装置では、高電圧を印加した針状電極とアースされた対向電極間でコロナ放電を発生させ、強い電界を生成することで空気中の塵埃を帯電させていたものを、消費電力とオゾン発生量の削減を図るため、コロナ放電を発生させることなくマイナスイオンのみを放出する集塵装置によって塵埃を帯電させ、清浄な空気を供給している（例えば、特許文献４参照）。
実開昭６２−１２４４２１号公報特開平１１−７２２４０号公報特開２００２−２８０３７９号公報国際公開第０１／０６４３４９号パンフレット

しかしながら、上記従来のマイナスイオン発生器を送風路中に配置したものにおいては、マイナスイオン発生器を送風回路内に搭載した場合の通風抵抗や製造コストの増大を防止しながら、集塵性能の調和、及び信頼性を確保するための、マイナスイオン発生装置の適切な配置、配列方法については未解決であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通風抵抗、製造コストの増大を抑えなが
ら、マイナスイオン供給機能と空気清浄機能を有する空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の集塵装置は、室内に設置されると共に室内空気を取り入れる吸込み口と吹き出し口を有する室内機を備え、前記室内機は熱交換器と、前記熱交換器に空気を通す送風手段と、前記熱交換器の風上側に設けられ前記送風手段で吸引される空気に含まれる塵埃を帯電するマイナスイオン発生装置を複数有し、前記マイナスイオン発生装置間の寸法ｄを、前記吸込み口の水平横幅をＬとし、４＜Ｌ／ｄ≦６の関係となるように設定したもので、必要な空気清浄能力とマイナスイオン供給量を確保しつつ、過剰なマイナスイオン発生器の配置による通風抵抗の増加や製造コストの増大を抑制することが可能となる。

本発明の空気調和機は、異音の発生等を抑制しつつ、通風抵抗や製造コストの増大を抑制しながら、マイナスイオン供給機能と空気清浄機能を発揮することができるものである。

第１の発明は、室内に設置されると共に室内空気を取り入れる吸込み口と吹き出し口を有する室内機を備え、前記室内機は熱交換器と、前記熱交換器に空気を通す送風手段と、前記熱交換器の風上側に設けられ前記送風手段で吸引される空気に含まれる塵埃を帯電するマイナスイオン発生装置を複数有し、前記マイナスイオン発生装置間の寸法ｄを、前記吸込み口の水平横幅をＬとし、４＜Ｌ／ｄ≦６の関係となるように設定したもので、必要な空気清浄能力とマイナスイオン供給量を確保しつつ、過剰なマイナスイオン発生器の配置による通風抵抗の増加や製造コストの増大を抑制することが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明のマイナスイオン発生装置を、マイナス電位に荷電する放電電極とアースされた対向電極で構成し、前記放電電極と前記対向電極の向きが交互に逆向きとなるようにマイナスイオン発生装置を複数配置したもので、放電電極と対向電極の向きが隣り合う列において逆となり、強く放電されるアース電極方向が互い違いになるため、むらのない放電が可能となり、隣り合う放電電極同士間の放電干渉によって生じる異音の発生等を安価な構成で抑制することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のマイナスイオン発生装置を複数列配置し、互いに隣り合う列において、水平方向で前記マイナスイオン発生装置を互い違いに配置したもので、互いに隣り合う列同士における放電電極同士間の放電干渉によって生じる異音の発生等を安価な構成で抑制することができる。

第４の発明は、特に、第１の発明のマイナスイオン発生装置を、マイナス電位に荷電する放電電極とアースされた対向電極で構成し、前記マイナスイオン発生装置を複数配列し、互いに隣り合う列において、前記放電電極と前記対向電極の向きが上下逆方向になるように配置したもので、互いに隣り合う列同士における放電電極同士間の放電干渉によって生じる異音の発生等を安価な構成で抑制することができる。

第５の発明は、特に、第２〜４のいずれか１つの発明の放電電極を、風の流れ方向に対して垂直になるように設定したもので、通風抵抗の低下と放電領域の広がりを向上させることができる。

第６の発明は、特に、第２〜５のいずれか１つの発明の放電電極を、吸込み口の水平方
向に対して垂直になるように設定したもので、通風抵抗の低下と放電領域の広がりを向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の室内機の概略断面図を示すもので、図２は、同室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図、図３は同マイナスイオン発生装置の拡大図である。

図１において、室内機１の前面には開閉自在の前面パネル１ａが設けられている。２は、前面パネル１ａが開成することにより形成される吸込み口である。室内機１には、熱交換器３と、熱交換器３の風上側に配された導電フィルター１１と、前記導電フィルター１１の前部に設けられ空気中に含まれる塵埃を帯電するマイナスイオン発生装置６と、前記吸込み口２から室内空気を取り入れ、熱交換器３で熱交換された空気を吹き出し口５から吹き出すための送風手段であるクロスフローファン４が内蔵されている。

マイナスイオン発生装置６は吸込み口２のうち最も風量の大きな部分に設置されることが好ましく、省エネルギー化を追求しラムダ型の熱交換器３を搭載した空気調和機においては、一般的に熱交換器３の前面側である風上側に熱交換器３に沿った形で取り付けられることが好ましい。また近年の壁掛け型の室内機１では薄型化の要求傾向が強く、前面パネル１ａを駆動方式にすることで室内機１の薄型化を実現することがある。その場合、パネル駆動機構（図示せず）の構成上前面パネル１ａの上下両端においては風速が速いが、前面パネル１ａと熱交換器３の間は風速が低下する領域が存在するようになってしまう。そのためマイナスイオン発生装置６は、前面パネル１ａの上端と熱交換器３の間に設置するようにしている。

次にマイナスイオン発生装置６の配置について図２を用いて説明する。

マイナスイオン発生装置６は、図２に示されるように吸い込み空気が通過できるように中抜き部１２を多数持つ梯子状の構造体７上で、水平方向に等間隔に複数配置され、それぞれが通電されるような結線を通じて直流電源装置８より数ｋV程度の負の高電圧を放電電極９に印加し、放電電極９から１０ｍｍ程度の距離を離して固定されかつアースされた対向電極１０との間で電界を発生させる。

そして、室内機１の吸込み口２の水平横幅長さをＬとし、各マイナスイオン発生装置６の水平方向の間隔をｄとした場合、４＜Ｌ／ｄ≦６の関係となるように、マイナスイオン発生装置６を水平方向に複数配置する。この梯子状の構造体７と熱交換器３の間に、熱交換器３全体を覆うように導電性フィルター１１が配置されている。このとき導電性フィルター１１はアースに接地されているため、導電性フィルター１１の表面は、負に帯電した塵埃が付着しても常に電位は０である。

図３は、マイナスイオン発生装置６の詳細を示す断面図である。

図において、直流電源装置８より数ｋV程度の負の高電圧が印加された放電電極９とアースされた対向電極１０との間に１〜２μＡ程度の放電電流が流れ、同時に放電電極９と対向電極１０の周辺に電界が生じる。また通風抵抗の増加を抑制するために、電極９と導電性フィルター１１間を格子状に形成し、風が通過するように構成されている。ただし、導電性フィルター１１と負の高電圧が印加される放電電極９との距離は、対向電極１０と
の距離よりも長く設定し、導電性フィルター１１へ直接電流が流れ、発火、発煙が発生しないように配置されている。

以上のように構成された室内機１において、室内機１に内蔵されたクロスフローファン４によって吸込み口２より空気が流入し、吹き出し口５より室内へ送られる。この間、マイナスイオン発生装置６によって発生される電界によって流入する空気中に含まれる塵埃を帯電し、空気流路の下流側の熱交換器３の前に配置した導電性フィルター１１によって塵埃が捕集される。同時にマイナスイオンを発生し、それが吸い込み空気に供給される。マイナスイオンを含む空気は、熱交換器３によって冷却又は暖められ、吹き出し口５より室内全体へ送られる。

約−６ｋＶ印加したマイナスイオン発生装置６を６個使用し、煙草の煙に対する集塵性能試験を行なった結果、従来の空気調和機に搭載されている電気式集塵装置と比較し同等の集塵能力を得ることが確認された。また送風特性としても従来の電気式集塵装置搭載時と同等であり、製造コストは導電性フィルター１１を含めても約１５％程度削減することができた。

ここで、マイナスイオン発生装置６の水平方向の間隔ｄを前記関係式以上に短縮した場合、通風抵抗の増大を招く。例えばマイナスイオン発生装置６を１２個使用した場合で約１％程度の風量の低下を生じる。逆にマイナスイオン発生装置６の水平方向の間隔ｄを前記関係式以上に長くした場合、煙草の煙に対する集塵性能の低下を招き、例えばマイナスイオン発生装置６を２個使用した場合では約３０％程度の集塵性能の低下が見られた。

さらに導電性フィルター１１の掃除を自動化するために、ノズル吸引式やブラシ掃き出し方式の掃除ユニット（図示せず）を搭載した場合、特に図示しないが、現行の電気式集塵装置では不可能な自動クリーニングも可能となる。

また、図３に示すように、放電電極９は、その軸方向が吸い込み空気の流れ方向に対して垂直になるように配置し、同時に室内機１の吸込み口２の水平方向に対しても垂直に配置することで、通風抵抗の低減と放電領域の広がりに寄与することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図を示すものである。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

実施の形態１において説明したように、マイナスイオン発生装置６の設置数を単純に増加させた場合、通風抵抗の増大を招くだけでなく、隣り合うマイナスイオン発生装置６が近接することで、放電領域の干渉による異音が発生する。本実施の形態は、このような異音発生を防止するために、図４に示されるように、マイナス電位に荷電する放電電極９とアース電極である対向電極１０の向きが交互に逆向きとなるように、マイナスイオン発生装置６を配置したものである。

以上のようにマイナスイオン発生装置６を配列することにより、強い電界が発生する対向電極１０方向と弱い電界が発生する負の高電圧の放電電極９方向が互い違いに配置されることで電界の干渉がなくなり異音の発生が抑制される。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の室内機１に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図を示すものである。なお、上記実施の形態と同一部分について
は、同一符号を付してその説明を省略する。

上記実施の形態２において説明したように、マイナスイオン発生装置６の設置数を単に増加させた場合、通風抵抗の増大を招くだけでなく、隣り合うマイナスイオン発生装置６が近接することで放電領域の干渉による異音の発生が生じる。

放電領域の干渉による異音の発生を防止するために、本実施の形態では、マイナスイオン発生装置６を複数列配置し、互いに隣り合う列において、水平方向においてマイナスイオン発生装置６が互い違いに配置されている。つまり、上の列にマイナスイオン発生装置６がある場合には下の列にはマイナスイオン発生装置６を配置せず、上の列にマイナスイオン発生装置６がない場合には下の列にマイナスイオン発生装置６を配置するようにするものである。

以上のようにマイナスイオン発生装置６を配列することにより、強い電界が発生する対向電極１０方向と弱い電界が発生する負の高電圧を放電電極９方向が、隣り合う列同士において互い違いに配置されることで電界の干渉がなくなり異音の発生が抑制される。

（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図を示すものである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

マイナスイオン発生装置６が複数列配置される時の放電領域の干渉による異音の発生を防止する為に、本実施の形態では、図６に示されるようにマイナスイオン発生装置６が配置された複数列において、互いに隣り合う列においては、水平方向に対してマイナスイオン発生装置６のマイナス電位に荷電する放電電極９とアース電極である対向電極１０の向きが互い違いになるように配置するものである。

以上のようにマイナスイオン発生装置６を配列することにより、強い電界が発生する対向電極１０方向と弱い電界が発生する負の高電圧を放電電極９方向が、隣り合う列同士において互い違いに配置されることで電界の干渉がなくなり異音の発生が抑制される。また図７に示されるように、列間でマイナスイオン発生装置６の位置をずらすようにしても良い。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、異音の発生等を抑制しつつ、通風抵抗や製造コストの増大を抑制しながら、マイナスイオン供給機能と空気清浄機能を発揮することができるので、送風装置、空気清浄機器にも適用できるものである。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の概略断面図同室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図同マイナスイオン発生装置の拡大図本発明の実施の形態２における空気調和機の室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図本発明の実施の形態３における空気調和機の室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図本発明の実施の形態４における空気調和機の室内機に搭載されたマイナスイオン発生装置の平面図マイナスイオン発生装置の他の例を示す平面図

符号の説明

１室内機
１ａ前面パネル
２吸込み口
３熱交換器
４クロスフローファン（送風手段）
５吹き出し口
６マイナスイオン発生装置
７構造体
８直流電源装置
９放電電極
１０対向電極
１１導電性フィルター
１２中抜き部

Claims

室内に設置されると共に室内空気を取り入れる吸込み口と吹き出し口を有する室内機を備え、前記室内機は熱交換器と、前記熱交換器に空気を通す送風手段と、前記熱交換器の風上側に設けられ前記送風手段で吸引される空気に含まれる塵埃を帯電するマイナスイオン発生装置を複数有し、前記マイナスイオン発生装置間の寸法ｄを、前記吸込み口の水平横幅をＬとし、４＜Ｌ／ｄ≦６の関係となるように設定したことを特徴とする空気調和機。
マイナスイオン発生装置を、マイナス電位に荷電する放電電極とアースされた対向電極で構成し、前記放電電極と前記対向電極の向きが交互に逆向きとなるようにマイナスイオン発生装置を複数配置したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
マイナスイオン発生装置を複数列配置し、互いに隣り合う列において、水平方向で前記マイナスイオン発生装置を互い違いに配置したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
マイナスイオン発生装置を、マイナス電位に荷電する放電電極とアースされた対向電極で構成し、前記マイナスイオン発生装置を複数配列し、互いに隣り合う列において、前記放電電極と前記対向電極の向きが上下逆方向になるように配置したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
放電電極を、風の流れ方向に対して垂直になるように設定したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の空気調和機。
放電電極を、吸込み口の水平方向に対して垂直になるように設定したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の空気調和機。