JP2005172260A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水分の吸着・脱離能力を有する吸着体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留する貯留部に空気中の菌が堆積あるいは滞留した結露水が腐敗して運転時に臭気発生の問題となることを防止する機能を備えた空気調和機に関するものである。 In the present invention, condensed water in which bacteria in the air accumulates or stays in a storage part that stores condensed water that is condensed from moisture in high-temperature and high-humidity air released from an adsorbent having moisture adsorption / desorption capability. The present invention relates to an air conditioner having a function of preventing rot and causing a problem of odor generation during operation.
従来、この種の調湿用吸湿体を備えた空気調和機は、送風手段により室内または室外から取り入れられた空気中より水分を吸着した吸湿体をヒータにより加熱し、吸着体に吸着されている水分の脱離を行うことにより、結露水を室内へと搬送している(例えば、特許文献1〜2参照)。
Conventionally, an air conditioner equipped with this type of humidity control absorbent is heated by a heater, which absorbs moisture from the air taken in from the room or outdoors by a blower, and is adsorbed by the adsorber. Condensed water is conveyed indoors by desorbing moisture (see, for example,
図は、特許文献1に記載された従来の調湿用吸湿体を備えた空気調和機を示すものである。
しかしながら、前記従来の構成では、貯留部に滴下した結露水が菌の堆積あるいは滞留により腐敗し、その結果室内空間への異臭発生の原因となるという課題を有していた。 However, the conventional configuration has a problem that the condensed water dripped in the storage part is spoiled due to accumulation or retention of bacteria, resulting in generation of a strange odor in the indoor space.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸湿体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留させる雑菌が繁殖し易い貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けることで、貯留部に堆積した菌あるいは滞留した結露水の腐敗による臭気発生などの不快感を抑止できる空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and guarantees a long-term life in a storage part in which miscellaneous germs that store condensed water condensed from moisture in high-temperature and high-humidity air released from a hygroscopic body are easy to propagate. An object of the present invention is to provide an air conditioner that can suppress discomfort such as generation of odor due to decay of germs accumulated in a reservoir or accumulated condensed water by providing an antibacterial function that can be performed.
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、吸着体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留させる雑菌が繁殖し易い貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the air conditioner of the present invention is provided with a long-term storage in a storage part in which miscellaneous bacteria that store condensed water obtained by condensation of moisture in high-temperature and high-humidity air released from an adsorbent are easily propagated. Antibacterial function that can guarantee a long life.
これによって、空気中に浮遊している菌は熱交換器に結露水と一緒に付着して貯留部に滴下する。結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器と金属板のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制すると考えられる。その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部に存在する菌を死滅化できる。 As a result, the germs floating in the air adhere to the heat exchanger together with the dew condensation water and are dripped into the reservoir. Bacteria mixed in condensed water have a negative charge to some extent, so the bacteria migrate to the low potential metal plate side by side due to the difference in ionization tendency between the heat exchanger and the metal plate. It is thought that it suppresses the free activity of bacteria. Then, the bacteria whose metabolic function is inactivated weaken and eventually die, so that the bacteria present in the reservoir can be killed.
本発明の空気調和機は、加湿用結露水中の菌を長期的に死滅化することができる。 The air conditioner of the present invention can kill bacteria in the condensed water for humidification over a long period of time.
第1の発明は、雑菌が繁殖し易い結露水の貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けることにより、空気中に浮遊している菌は熱交換器に結露水と一緒に付着して貯留部に滴下し、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器と金属板のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと
次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部に存在する菌を死滅化することができる。
According to the first aspect of the present invention, an antibacterial function capable of guaranteeing a long-term life is provided in a dew condensation water storage portion in which miscellaneous bacteria easily propagate, so that bacteria floating in the air adhere to the heat exchanger together with the dew condensation water. Since the bacteria that are dripped into the reservoir and mixed in the dew condensation water have a negative charge to some extent, the bacteria are electrophoresed and have a low potential due to the difference in ionization tendency between the heat exchanger and the metal plate. Bacteria that are gathered one after another to the metal plate side and suppress free activity of bacteria, and then inactivated metabolic function will weaken and eventually die, so kill the bacteria present in the reservoir be able to.
第2の発明は、特に、第1の発明の金属板と熱交換器の結線する部分を常に結露水と導通状態とならない場所に設けることにより、結線端子部の接点腐食による導通不良に至るという課題を解決でき、長期的な信頼性を保証することができる。 According to the second aspect of the invention, in particular, by providing the portion where the metal plate of the first aspect of the invention and the heat exchanger are connected in a place where the dew condensation water is not always in a conductive state, it leads to poor conduction due to contact corrosion of the connection terminal portion. The problem can be solved and long-term reliability can be guaranteed.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の金属板とアルミニウムフィンとの間の内部起電力による電位差を0.3〜1.0Vとすることにより、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、充分な死滅化性能が得られるとともに、その起電力をある一定のレベルに抑えることにより、結露水の電気伝導度が高い場合にも結露水中を電流が流れすぎて低電位側の金属板が腐食に至るということがなくなり、十分な耐久性を保証することができる。 In the third invention, in particular, the potential difference due to the internal electromotive force between the metal plate of the first or second invention and the aluminum fin is set to 0.3 to 1.0 V, so that the bacteria are electrophoresed and reduced. It is collected one after another to the potential metal plate side to suppress the free activity of bacteria, and sufficient killing performance is obtained, and the electromotive force of condensed water is suppressed by suppressing the electromotive force to a certain level. Even when the value is high, the current does not flow too much in the condensed water and the metal plate on the low potential side is not corroded, and sufficient durability can be ensured.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明の金属板と熱交換器との間隔に部分的あるいは全体に絶縁物を介在させることにより、短絡を防止することができ、貯留部に結露水が存在する時にはたえず金属板と熱交換器との間に内部起電力による電位差を確保することができる。 In particular, the fourth invention can prevent a short circuit by interposing an insulator partially or entirely in the interval between the metal plate of any one of the first to third inventions and the heat exchanger, When condensed water is present in the reservoir, a potential difference due to internal electromotive force can be ensured between the metal plate and the heat exchanger.
第5の発明は、特に、第4の発明の金属板と熱交換器先端との間隔を5mm以下とすることにより、結露水に与える電位差の最大値である1.0Vにおいても十分な電解強度が維持でき、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、死滅化効果を発揮することができる。 In the fifth invention, in particular, by setting the distance between the metal plate of the fourth invention and the tip of the heat exchanger to 5 mm or less, sufficient electrolytic strength can be obtained even at 1.0 V which is the maximum potential difference given to the dew condensation water. The bacteria can be electrophoresed and collected one after another toward the low-potential metal plate to suppress the free activity of the bacteria and exert a killing effect.
第6の発明は、特に、第4または第5の発明の絶縁物を樹脂の不織布あるいはメッシュとすることにより、狭い間隔に対しても絶縁状態を確保できるとともに、結露水を絶縁物自体が長時間にわたって保持でき、少ない結露水量の状態でも内部起電力による電位差を持続し、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、死滅化効果を発揮することができる。 In the sixth invention, in particular, the insulating material of the fourth or fifth invention is made of a resin nonwoven fabric or mesh, so that an insulating state can be secured even for a narrow interval, and the condensed water itself is long. It can be maintained for a long time, and the potential difference due to the internal electromotive force is maintained even when the amount of condensed water is small, and the bacteria are electrophoresed and gathered one after another to the low potential metal plate side to suppress the free activity of the bacteria and die. The effect can be demonstrated.
第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか1つの発明の金属板を亜鉛板、亜鉛メッキ鋼鈑、または亜鉛合金とすることにより、汎用性があり低コスト化を図ることができる。 In the seventh invention, in particular, the metal plate according to any one of the first to sixth inventions is made of a zinc plate, a galvanized steel plate, or a zinc alloy, so that it is versatile and can be reduced in cost. .
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(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外機加湿装置の断面構成図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration diagram of an outdoor unit humidifier for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
図1において、室外機加湿装置は、吸気口と吹出口および除湿水排水口を設けた本体1と、この本体1内に配置される送風機2と、吸湿体3と、その吸湿体3の風上側に設けたヒータ4と、本体1出口に設けられた熱交換器5と、熱交換器5下部に設けた貯留部6と、その貯留部6には熱交換器5と結線された金属板7と、貯留部6に溜まった結露水を室内機へ搬送するポンプ8とで構成されている。
In FIG. 1, the outdoor unit humidifier includes a
以上のように構成された空気調和機の室外機加湿装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the outdoor unit humidification apparatus of the air conditioner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
図1において、室外機加湿装置は水分吸着時にはヒータ4の通電は停止されており、吸
気口を通じて吸い込まれた空気に含まれる水分は吸湿体3において吸着される。脱離時には、ヒータ4へ通電されており、吸気口を通じて吸い込まれた空気は吸湿体3の風上側に設けられたヒータ4によって加熱され、その加熱空気が吸湿体3を通過することで吸湿体3に吸着された水分が脱離される。その脱離によって生じた高温高湿空気は、金属で構成された熱交換器5を通過することで熱交換器5表面に結露する。結露水はやがて熱交換器5下部に設けられた貯留部6へと滞留される。貯留部6に配置され、熱交換器5と導通状態に結線された金属板7との間に金属板7の方が熱交換器5よりも低電圧である内部起電力による電位差が生じる。このことにより、空気中に浮遊している菌は熱交換器5に結露水と一緒に付着して貯留部6に滴下し、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器5と金属板7のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板7側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部6に存在する菌を死滅化することができる。すなわち、雑菌が繁殖し易い結露水の貯留部6に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を付加することができる。
In FIG. 1, in the outdoor unit humidifier, energization of the
(実施の形態2)
図2は本実施の形態を説明するために空気調和機の室外加湿装置の熱交換器5と亜鉛板9との結線構成を示す正面構成図である。図2において亜鉛板9は熱交換器5から滴下する結露水の通り道が全域にわたってカバーできるように貯留部6に設けられている。したがって全長は熱交換器5よりも長く、幅はアルミニウムフィンの奥行きよりも長くしている。また亜鉛板9の向かって右側には2段の折り曲げ加工をして結線をするための端子取りだし部分を設け、ドレン水中に漬からないように設計した。また亜鉛板9と熱交換器5のアルミニウムフィンとが短絡しないように発泡EPDM10もほぼ全域に設けられている。熱交換器5と亜鉛板9との結線は、塩化ビニル樹脂で絶縁保護カバーされた銅線11を使用して、一方は熱交換器5の端板12にビス止めして固定し、もう一方は亜鉛板9を加湿装置本体とともにビス止めして固定されている。これによって貯留部6に結露水が溜まったときには熱交換器5のアルミニウムフィンと亜鉛板9との間には内部起電力が約0.4V生じるような構成となる。その結果、空気中に漂っていた雑菌はまず熱交換器5によってトラップされ、その後結露水とともに貯留部6に移動するが、その時マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板9に次々と引きつけられて、身動きがとれない状態となる。その結果自由を失った菌は新陳代謝も抑制され、徐々に弱っていき、やがては死滅してしまう。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a front configuration diagram showing a connection configuration between the
このような集菌、死滅化機能を有する空気調和機の実証的な評価として下記のような試験を行った。 As an empirical evaluation of such an air conditioner having a function of collecting and killing bacteria, the following tests were conducted.
実証評価試験1としては、NB培地組成(ペプトン 10g、塩化ナトリウム 5g、肉エキス 3g、純水 1L)を1000倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度30個/L程度で含んだ調製水を用意して熱交換器5の10cm幅に対して均一に1ml/minの速度で調製水をマイクロポンプで送液し、排出された水を時間経過とともに0.2mlずつ採取して、平板混釈法に準じて寒天培地にて24時間培養して水中の菌数を調べて亜鉛板9による集菌の効果を評価した。その結果、貯留部6に従来方式のなにもしていないものと比較して、大腸菌が明らかに集菌できていることを確認できた。
As the
実証評価試験2として、貯留部6からポンプ8への経路を塞いでNB培地組成(ペプトン 10g、塩化ナトリウム 5g、肉エキス 3g、純水 1L)を1000倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度30個/L程度で含んだ調製水200mlを貯留部6内に投入して12、24、48時間経過後の状態を確認した。投入した調製水を再度滅菌したビーカーに戻してその中から0.2mlの調製水をサンプリングして平板混釈法に準じて寒天培地にて24時間培養し、ブランクとの比較で集菌の効果を調べた。その結果、大腸菌が明らかに集菌できていることを確認できた。
As a
本実施の形態では、発泡EPDMを使用したが、この限りではない。絶縁性に優れたものであれば熱交換器5のアルミニウムフィンと金属板7との間のスペーサーとして使用できる。また弾性を有するものであればさらに都合がよく、その他に発泡PE、発泡PS、発泡PP、発泡PVA、ウレタンフォームなどが使用できる。
In the present embodiment, foamed EPDM is used, but the present invention is not limited to this. Any one having excellent insulation can be used as a spacer between the aluminum fins of the
(実施の形態3)
図3は本実施の形態を説明するために空気調和機の室外加湿装置の熱交換器5と亜鉛板9との結線構成を示す正面構成図である。室外加湿装置の中で実施の形態2と説明が重複する部分は省略する。図3において、本実施の形態でも亜鉛板9は熱交換器5から滴下する結露水の全域にわたってカバーできるように設けられ、全長は熱交換器5よりも長く、幅はアルミニウムフィンの奥行きよりも長くしている。ここでは亜鉛板9からの端子取り出し方法が実施の形態2と異なっている。すなわち亜鉛板9は平板状態のままとして貯留部6に配置し、結露水中に漬かる部分は銅線13に亜鉛メッキを施して樹脂ネジによってビス止めを行った。この結果、熱交換器5のアルミニウムフィンと亜鉛板9との間には内部起電力が約0.4V生じるようになり、空気中に漂っていた雑菌はまず熱交換器5によってトラップされ、その後結露水とともに貯留部6へ移動し、マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板9に集菌され、やがては死滅する。また亜鉛板9と結線する銅線も結露水に漬かる部分は亜鉛メッキ処理を施すことによって水中で異種金属の接合による局部腐食を防止することができる。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a front configuration diagram showing a connection configuration between the
(実施の形態4)
図4は本実施の形態を示す空気調和機の室外加湿装置の断面構成図である。構成の中で実施の形態2と説明が重複する部分は省略する。図4において、本実施の形態では亜鉛板9と熱交換器5のアルミニウムフィンとが短絡しないように厚さ1mmのPP不織布13をほぼ全域に設けている。PP不織布は水分を保持する能力が優れているため亜鉛板9と熱交換器5との電位差を長時間にわたって維持できるので、貯留部6に結露水が存在している間は十分な集菌、死滅化機能を持続できる。具体的には実施の形態2の実証評価試験1で比較して、実施の形態2の場合には熱交換器5に滴下させる水量が減ってくると、ある時点から集菌機能が急激に減衰するが、本実施の形態では滴下水量がおよび熱交換器5が保持している水量がかなり少なくなっても、PP不織布の保水能力によって集菌効果を持続できた。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of the outdoor humidifier of the air conditioner showing the present embodiment. Portions of the configuration that overlap with those of the second embodiment are omitted. In FIG. 4, in this embodiment, a
本実施の形態では、PPの不織布を使用したが、この限りではない。絶縁性に優れた樹脂の不織布またはメッシュであれば同様な効果が期待できる。PET、PEN、PE、ナイロン等の樹脂も使用できる。不織布は毛細管現象によって、またはメッシュは表面張力によって水を十分保持できるので、長時間にわたって熱交換器5のアルミニウムフィンと金属板7とで内部起電力による電位差を確保でき、その間は亜鉛板側への集菌を持続できる。
In the present embodiment, a PP nonwoven fabric is used, but this is not restrictive. The same effect can be expected if the nonwoven fabric or mesh is a resin excellent in insulation. Resins such as PET, PEN, PE, and nylon can also be used. The nonwoven fabric can hold water sufficiently by capillary action or the mesh by surface tension, so that the potential difference due to the internal electromotive force can be secured between the aluminum fins of the
(実施の形態5)
本実施の形態では貯留部と熱交換器の間に亜鉛鉄板を配置し、亜鉛鉄板の構造は実施の形態2と同様にした。この時亜鉛鉄板の切断端面はエポキシ系の樹脂によってコーティングして腐食への対策を行った。これによって熱交換器5のアルミニウムフィンと亜鉛鉄板との間には内部起電力が約0.4V生じるようになり、亜鉛鉄板でも十分な集菌、死滅化機能を発揮できた。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, a zinc iron plate is disposed between the storage unit and the heat exchanger, and the structure of the zinc iron plate is the same as that of the second embodiment. At this time, the cut end face of the galvanized iron plate was coated with an epoxy resin to take measures against corrosion. As a result, an internal electromotive force of about 0.4 V is generated between the aluminum fins of the
(実施の形態6)
本実施の形態では貯留部と熱交換器の間にマグネシウム合金(AZ91)板を配置し、マグネシウム合金板の構造は実施の形態2と同様にした。これによって熱交換器5のアル
ミニウムフィンとマグネシウム合金板との間には内部起電力が約0.8V生じるようになり、マグネシウム合金(AZ91)板とすることによって内部起電力による電位差が大きくすることができ集菌能力は向上し、充分な死滅化機能も発揮できた。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, a magnesium alloy (AZ91) plate is disposed between the reservoir and the heat exchanger, and the structure of the magnesium alloy plate is the same as that of the second embodiment. As a result, an internal electromotive force of about 0.8 V is generated between the aluminum fins of the
上記各実施の形態では絶縁物を金属板7の全体にわたって配置したが、絶縁物を部分的に配置することも可能である。
In each said embodiment, although the insulator was arrange | positioned over the
亜鉛板または亜鉛鉄板を使用した実施例では電位差0.4Vを確保でき、マグネシウム合金(AZ91)板を使用したときには電位差0.8Vを確保できた。本発明で菌の電気泳動による集菌に必要な電位差は少なくとも0.3V以上であった。また、1.0Vを越えると熱交換器5からの結露水の電気伝導度にもよるが漏れ電流が無視できなくなり、金属板7自体の溶解が徐々に起こり始める場合もあるため、長期的な信頼性を保証できなくなる。したがって、熱交換器5のアルミニウムフィンとの望ましい電位差は0.3〜1.0Vであり、この範囲の電位差を確保できるものであればいろいろな金属板7が使用できる。
In an example using a zinc plate or a zinc iron plate, a potential difference of 0.4 V could be secured, and when a magnesium alloy (AZ91) plate was used, a potential difference of 0.8 V could be secured. In the present invention, the potential difference required for collecting bacteria by electrophoresis was at least 0.3 V or more. Further, if it exceeds 1.0 V, the leakage current cannot be ignored depending on the electric conductivity of the dew condensation water from the
また、上記実施の形態では、厚み3mmの発泡EPDMと厚さ1mmのPP不織布を使用した場合について説明したが、熱交換器5のアルミニウムフィンと金属板7との間隔は狭いほど電解強度を大きく保てるので望ましい。しかし両者が貯留部6の水中で短絡してしまっては意味がないのである程度安全率を見込んで設定するほうがよい。また両者を離せる最大の間隔距離としては結露水に影響を与えない電位差の最大値1.0Vにおいても十分な集菌、死滅化能力を発揮できる距離であり、実験により約5mmと判断した。したがって熱交換器5アルミニウムフィンと金属板7との間隔は5mm以下で絶縁状態が確保できていれば、下限は特に制約されない。
Moreover, although the case where the foam EPDM having a thickness of 3 mm and the PP nonwoven fabric having a thickness of 1 mm are used has been described in the above embodiment, the electrolytic strength increases as the distance between the aluminum fin of the
本発明の空気調和機は、加湿用結露水中の菌を長期的に死滅化することが可能となるので結露水を貯留する構成を持つ除湿機等の用途にも適用できる。 Since the air conditioner of the present invention can kill bacteria in the condensed water for humidification for a long period of time, it can be applied to a dehumidifier having a configuration for storing the condensed water.
1 室外加湿装置本体
2 送風機
3 吸湿体
4 ヒータ
5 熱交換器
6 貯留部
7 金属板
8 ポンプ
9 亜鉛板
10 発泡EPDM
11 銅線
12 端板
13 PP不織布
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