JP2005300110A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、光半導体触媒の利用場所の制限をなくすことができる空気調和機の室内機を提供することある。
【解決手段】 空気調和機１の室内機２は、空気を調和する空気調和機の室内機であって、浮遊物分解等部およびＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５，６６を備える。浮遊物分解等部は、所定の波長領域の光が照射されることにより空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる。ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５，６６は、その光を発する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気を調和する空気調和機の室内機に関する。

従来、光半導体触媒と、その光半導体触媒を活性化させるための光源とを内部に備えた空気調和機の室内機がある（例えば、特許文献１参照）。このような空気調和機では、吸い込んだ空気に浮遊する浮遊物（塵埃、菌、およびウィルスなど）が積極的に分解、死滅、あるいは不活化され、空気が清浄される。
特開２０００−３２０８５４号公報

ところで、通常、空気調和機の室内機には、熱交換器や送風機などの要素部品がコンパクトに配置されている。一般的に、光半導体触媒を活性化させるための光源としては主に紫外線ランプが利用されているが、この紫外線ランプは、全ての要素部品間の隙間に挿入できるほど十分に小さいものでない。このため、室内機に配置することができる紫外線ランプの個数やその配置場所などは、実質的に制限されている。このため、室内機内部においては、ある限られた範囲でしか光半導体触媒を利用することができなかった。

本発明の課題は、光半導体触媒の利用場所の制限をなくすことができる空気調和機の室内機を提供することある。

第１発明に係る空気調和機の室内機は、空気を調和する空気調和機の室内機であって、浮遊物分解等部およびＬＥＤを備える。なお、ここにいうＬＥＤとは、紫色ＬＥＤ（中心波長が約３８０ｎｍのもの）などである。浮遊物分解等部は、所定の波長領域の光が照射されることにより空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる。なお、ここにいう「浮遊物分解等部」とは、例えば、光半導体触媒（酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化鉄などに代表される金属酸化物、Ｃ₆₀などのフラーレンに代表される炭素系の光半導体触媒、遷移金属からなるナイトライド、オキシナイトライド、光触媒機能を有するアパタイトなど）などである。ＬＥＤは、その光を発する。

ここでは、浮遊物分解等部が、所定の波長領域の光が照射されることにより空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる。また、ＬＥＤが、その光を発する。このため、ＬＥＤにより浮遊物分解等部を活性化することができる。一般に、ＬＥＤは、紫外線ランプと比較するとかなり小型であり、空気調和機の室内機のほとんどの要素部品間の隙間に挿入することができる。したがって、この空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部の利用場所の制限をなくすことができる。また、紫外線ランプに水銀が使用されているのに対して、ＬＥＤには、水銀が使用されていない。したがって、地球環境保護に貢献することができる。さらに、ＬＥＤの消費電力は、紫外線ランプの消費電力よりも小さい。したがって、省エネルギーにも貢献することができる。

第２発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明に係る空気調和機の室内機であって、波長領域は、３００ナノメートルから４００ナノメートルである。なお、このような波長領域の光を発するＬＥＤとしては、紫色ＬＥＤが挙げられる。
ここでは、波長領域が、３００ナノメートルから４００ナノメートルである。このため、この空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部を十分に活性させることができる。

第３発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明または第２発明に係る空気調和機の室内機であって、エアフィルタをさらに備える。エアフィルタは、空気をろ過する。そして、浮遊物分解等部は、エアフィルタに担持される。また、ＬＥＤは、エアフィルタの空気流れ方向下流側に配置される。
ここでは、浮遊物分解等部が、エアフィルタに担持される。また、ＬＥＤが、エアフィルタの空気流れ方向下流側に配置される。このため、ＬＥＤは、浄化前の空気に接しない。したがって、この空気調和機の室内機では、ＬＥＤは、ほとんど汚れることなく、長期に渡ってエアフィルタに一定量の光を照射することができる。

第４発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明または第２発明に係る空気調和機の室内機であって、エアフィルタをさらに備える。エアフィルタは、空気をろ過する。そして、浮遊物分解等部は、エアフィルタに担持される。また、ＬＥＤは、エアフィルタの空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の両側に配置される。
ここでは、浮遊物分解等部が、エアフィルタに担持される。また、ＬＥＤが、エアフィルタの空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の両側に配置される。このため、この空気調和機の室内機では、高効率に塵埃、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

第５発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明または第２発明に係る空気調和機の室内機であって、熱交換器をさらに備える。熱交換器は、空気と熱交換する。そして、浮遊物分解等部は、熱交換器に担持される。また、ＬＥＤは、熱交換器の空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の少なくとも一方に配置される。
ここでは、浮遊物分解等部が、熱交換器に担持される。また、ＬＥＤが、熱交換器の空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の少なくとも一方に配置される。このため、この空気調和機の室内機では、熱交換器を清潔に保つことができる。

第６発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明または第２発明に係る空気調和機の室内機であって、熱交換器をさらに備える。熱交換器は、空気と熱交換する。そして、浮遊物分解等部は、熱交換器に担持される。また、ＬＥＤは、熱交換器の空気流れ方向下流側に配置される。
ここでは、浮遊物分解等部が、熱交換器に担持される。また、ＬＥＤが、熱交換器の空気流れ方向下流側に配置される。このため、この空気調和機の室内機では、熱交換器の空気流れ方向下流側の面を清潔に保つことができる。

第７発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明から第６発明のいずれかに係る空気調和機の室内機であって、反射部をさらに備える。反射部は、所定の波長領域の光を反射する。なお、この反射部は、ミラーそのものであってもよいし、ケーシングや要素部品などの一部または全部を鏡面コーティングや鏡面仕上げすることによって設けてもよい。
ここでは、反射部が、所定の波長領域の光を反射する。このため、室内機の内部の広い範囲に光を供給することができる。したがって、この空気調和機の室内機では、広範囲に浮遊物分解等部を設けることができる。

第８発明に係る空気調和機の室内機は、第７発明に係る空気調和機の室内機であって、羽根車をさらに備える。羽根車は、空気を吸い込むための部材である。また、反射部は、羽根車に設けられる。
ここでは、反射部が、羽根車に設けられる。このため、室内機の内部の広い範囲に光を供給することができる。したがって、この空気調和機の室内機では、広範囲に浮遊物分解等部を設けることができる。

第９発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明から第６発明のいずれかに係る空気調和機の室内機であって、羽根車をさらに備える。羽根車は、空気を吸い込むための部材である。また、ＬＥＤは、羽根車に設けられる。
ここでは、ＬＥＤが、羽根車に設けられる。つまり、羽根車が回転すると、室内機の内部の広い範囲に光を供給することができる。このため、少数のＬＥＤで効率的に広範囲に存在する浮遊物分解等部を活性することができる。したがって、この空気調和機の室内機は、コストの抑制に貢献することができる。

第１０発明に係る空気調和機の室内機は、第１発明から第９発明のいずれかに係る空気調和機の室内機であって、浮遊物分解等部は、光半導体触媒を含む。なお、ここにいう「光半導体触媒」とは、例えば、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化鉄などに代表される金属酸化物、Ｃ₆₀などのフラーレンに代表される炭素系の光半導体触媒、遷移金属からなるナイトライド、オキシナイトライド、光触媒機能を有するアパタイトなどである。

ここでは、浮遊物分解等部が、光半導体触媒を含む。このため、この空気調和機の室内機では、塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第１１発明に係る空気調和機の室内機は、第１０発明に係る空気調和機の室内機であって、浮遊物分解等部は、アパタイトをさらに含む。なお、ここにいう「アパタイト」とは、化学式Ａｘ（ＢＯｙ）ｚＸａ（ここで、Ａは、Ｃａ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｌａ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇなどの各種の金属原子を表す。Ｂは、Ｐ，Ｓなどの原子を表す。Ｘは、水酸基（−ＯＨ）やハロゲン原子（例えば、Ｆ，Ｃｌ）などである。）で表される物質であり、代表的なものとしてハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、およびクロロアパタイト、ならびにリン酸三カルシウムおよびリン酸水素カルシウムなどがある。これらの中でも、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂で示されるカルシウムハイドロキシアパタイトは、カチオンともアニオンともイオン交換し易いため吸着性に富んでおり、特にタンパク質などの有機物を吸着する能力に優れている。加えて、カルシウムハイドロキシアパタイトは、カビや細菌などを強力に吸着することによって、それらの増殖を阻止ないし抑制し得ることが知られている。

ここでは、浮遊物分解等部が、アパタイトをさらに含む。このため、浮遊物分解等部は、塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを積極的に吸着することができる。したがって、この空気調和機の室内機では、高効率に塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第１２発明に係る空気調和機の室内機は、第１１発明に係る空気調和機の室内機であって、アパタイトは、光触媒機能を有するアパタイトである。なお、ここにいう「光触媒機能を有するアパタイト」とは、例えば、カルシウムヒドロキシアパタイトの一部のカルシウム原子がイオン交換などの手法によってチタン原子に置換されたアパタイトなどである。

ここでは、アパタイトが、光触媒機能を有するアパタイトである。このため、この空気調和機の室内機では、さらに高効率に塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第１３発明に係る空気調和機の室内機は、空気を調和する空気調和機の室内機であって、光源、反射部、および浮遊物分解等部を備える。光源は、所定の波長領域の光を発する。なお、ここにいう「光源」とは、例えば、紫外線ランプや紫色ＬＥＤなどである。反射部は、その光を反射する。なお、この反射部は、ミラーそのものであってもよいし、ケーシングや要素部品などの一部または全部を鏡面コーティングや鏡面仕上げすることによって設けてもよい。浮遊物分解等部は、反射部により反射された光が照射されることにより空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる。

ここでは、光源が、所定の波長領域の光を発する。そして、反射部が、その光を反射する。また、浮遊物分解等部が、反射部により反射された光が照射されることにより空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる。このため、光源が空気調和機の室内機の要素部品間の隙間に挿入できないほど大きい場合であっても、所望の場所に光を供給することができる。したがって、この空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部の利用場所の制限をなくすことができる。

第１４発明に係る空気調和機の室内機は、第１３発明に係る空気調和機の室内機であって、熱交換器をさらに備える。熱交換器は、空気と熱交換を行う。そして、反射部は、熱交換器のフィンとして取り付けられる。なお、この反射部は、ミラーそのものであってもよいし、フィンを鏡面コーティングや鏡面仕上げしたものであってもよい。
ここでは、反射部が、熱交換器のフィンとして取り付けられる。このため、この空気調和機の室内機では、反射部の設置スペースを考慮することなく広範囲に光を供給することができる。

第１発明に係る空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部の利用場所の制限をなくすことができる。また、紫外線ランプに水銀が使用されているのに対して、ＬＥＤには、水銀が使用されていない。したがって、地球環境保護に貢献することができる。さらに、ＬＥＤの消費電力は、紫外線ランプの消費電力よりも小さい。したがって、省エネルギーにも貢献することができる。

第２発明に係る空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部を十分に活性させることができる。
第３発明に係る空気調和機の室内機では、ＬＥＤは、ほとんど汚れることなく、長期に渡ってエアフィルタに一定量の光を照射することができる。
第４発明に係る空気調和機の室内機では、高効率に塵埃、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

第５発明に係る空気調和機の室内機では、熱交換器を清潔に保つことができる。
第６発明に係る空気調和機の室内機では、熱交換器の空気流れ方向下流側の面を清潔に保つことができる。
第７発明に係る空気調和機の室内機は、コストの抑制に貢献することができる。
第８発明に係る空気調和機の室内機では、広範囲に浮遊物分解等部を設けることができる。

第９発明に係る空気調和機の室内機では、広範囲に浮遊物分解等部を設けることができる。
第１０発明に係る空気調和機の室内機では、塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第１１発明に係る空気調和機の室内機では、高効率に塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

第１２発明に係る空気調和機の室内機では、さらに高効率に塵埃、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第１３発明に係る空気調和機の室内機では、浮遊物分解等部の利用場所の制限をなくすことができる。
第１４発明に係る空気調和機の室内機では、反射部の設置スペースを考慮することなく広範囲に光を供給することができる。

＜第１実施形態＞
［空気調和機の全体構成］
本発明の第１実施形態に係る空気調和機１の外観を図１に示す。
この空気調和機１は、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の室内機２と、室外に設置される室外機３とを備える。

室内機２内には室内熱交換器が収納され、室外機３内には室外熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管４により接続されることにより冷媒回路を構成している。
［空気調和機の冷媒回路の構成概略］
空気調和機１の冷媒回路の構成を図２に示す。この冷媒回路は、主として室内熱交換器２０、アキュムレータ３１、圧縮機３２、四路切換弁３３、室外熱交換器３０及び電動膨張弁３４で構成される。

室内機２に設けられている室内熱交換器２０は、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機２には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器２０に通し熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン２１が設けられている。クロスフローファン２１は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているものであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン２１は、室内機２内に設けられる室内ファンモータ２２によって回転駆動される。室内機２の詳細な構成については後に説明する。

室外機３には、圧縮機３２と、圧縮機３２の吐出側に接続される四路切換弁３３と、圧縮機３２の吸入側に接続されるアキュムレータ３１と、四路切換弁３３に接続された室外熱交換器３０と、室外熱交換器３０に接続された電動膨張弁３４とが設けられている。電動膨張弁３４は、フィルタ３５および液閉鎖弁３６を介して配管４１に接続されており、この配管４１を介して室内熱交換器２０の一端と接続される。また、四路切換弁３３は、ガス閉鎖弁３７を介して配管４２に接続されており、この配管４２を介して室内熱交換器２０の他端と接続されている。この配管４１，４２は、図１の冷媒配管４に相当する。また、室外機３には、室外熱交換器３０での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン３８が設けられている。このプロペラファン３８は、ファンモータ３９によって回転駆動される。

［室内機の構成］
図３に室内機２の側面断面図を示す。
室内機２は、上述したクロスフローファン２１や室内熱交換器２０等と、これらを収容する室内機ケーシング２３ａとを備えている。
クロスフローファン２１は、室内ファンモータ２２によって中心軸周りに回転駆動されることにより、吸込み口２５１から取り込まれ室内熱交換器２０を通り吹出し口２５２から室内へと吹き出す空気流を生成する。クロスフローファン２１は、側面視において室内機２の概ね中央に位置している。

室内熱交換器２０は、クロスフローファン２１の前方、上方および後部上方を取り囲むように取り付けられている。室内熱交換器２０は、クロスフローファン２１の駆動により吸込み口２５１から吸い込まれた空気をクロスフローファン２１側に通過させ、伝熱管の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせる。室内熱交換器２０は、側面視において概ね逆Ｖ字型の断面形状を有している。なお、この室内熱交換器２０の下部には、ドレンパン２９ａ，２９ｂが設けられている。このドレンパン２９ａ，２９ｂは、冷房時に室内熱交換器２０の表面に生じる露が室内に落下しないように受け止める役目を果たす。

（室内機ケーシングの構成）
室内機ケーシング２３ａは、主として、スクロール２４、前面グリル２５ａおよびフロントパネル２６ａにより構成されている。
スクロール２４は、室内機２の背面を構成しており、室内熱交換器２０およびクロスフローファン２１の後方を覆っている。

前面グリル２５ａは、室内機２の天面、側面、下面を覆うように形成されており、前面グリル２５ａの前部にはフロントパネル２６ａが取り付けられる（図３および図４参照）。前面グリル２５ａの天面には、複数のスリット状の開口からなる吸込み口２５１が設けられている。吸込み口２５１は、前面グリル２５ａの天面の略全体に亘って設けられている。前面グリル２５ａの下面の前側には、室内機２の長手方向に沿う開口からなる吹出し口２５２が設けられている。また、吹出し口２５２には、室内へと吹出す空気が案内される水平フラップ２５３が設けられている。この水平フラップ２５３は、室内機２の長手方向に平行な軸を中心に回動自在に設けられている。水平フラップ２５３は、フラップモータ（図示せず）によって回動することにより、吹出し口２５２の開閉を行うことができる。

フロントパネル２６ａは、室内機２の前面に配置されている。フロントパネル２６ａは、前面グリル２５ａとは別体として形成されており、前面グリル２５ａの前面を覆うように取り付けられている。フロントパネル２６ａの表側は、水平に設けられた段差によって上下に分かれた２つの面によって構成されているが、各面は概ね平坦に形成されており、凹凸および穴やスリットなどの開口部のない滑らかな表面となっている。また、段差部分は平面的な開口となっており、この開口からも室内の空気が吸い込まれる（図３の白抜き矢印Ａ１参照）。

前面グリル２５ａの前面には、図４に示すように開口２５４が設けられている。前面グリル２５ａの前面とフロントパネル２６ａとの間に各種のフィルタ５０，５１，５２が取り付けられることにより、この開口２５４がフィルタ５０，５１，５２に覆われる。このフィルタ５０，５１，５２には、プレフィルタ５０、空気清浄フィルタ５１および光触媒フィルタ５２がある。

プレフィルタ５０は、塵や埃を通過する空気から除去することができる。プレフィルタ５０は、前面グリル２５ａの前面から天面までを覆うように設けられている。プレフィルタ５０のうち前面グリル２５ａの天面に位置する部分は、天面の吸込み口２５１のすぐ内側に位置している。
空気清浄フィルタ５１は、前面グリル２５ａの前面上部であって、プレフィルタ５０の内側に設けられる。空気清浄フィルタ５１は、プレフィルタ５０よりも細かい埃やタバコの煙、花粉等を通過する空気から除去することができる。

光触媒フィルタ５２は、前面グリル２５ａの前面下部に設けられており、通過する空気から臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を除去することが出来る。臭気成分とは、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素等であり、タバコ、生ゴミ、建築材等から生じる悪臭の原因となる成分である。有害ガスとは、ＮＯｘやＳＯｘ等、車の排気ガス等に含まれている有害な成分である。光触媒フィルタ５２は、ハニカム構造を有するシート状に形成されており、主としてチタンアパタイトを含有している。なお、このチタンアパタイトとは、カルシウムヒドロキシアパタイトの一部のカルシウム原子がイオン交換などの手法によってチタン原子に置換されたアパタイトである。そして、このチタンアパタイトは、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を特異的に吸着する。さらに、このチタンアパタイトは、光触媒機能を有しており、光によって強力な酸化力を発揮し、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化することができる。

［空気調和機のセルフクリーニング機能］
この空気調和機１の室内機２を構成する部材であるクロスフローファン２１、前面グリル２５ａ（吸込み口２５１、吹出し口２５２、スクロール２４、およびドレンパン２９ａ，２９ｂを含む）、フロントパネル２６ａ、およびフラップ２５３は樹脂成形体であり、この樹脂には、チタンアパタイトが配合されている。また、そのチタンアパタイトの一部は、樹脂表面に露出している。

また、室内熱交換器２０はアルミニウムなどの金属体であり、その表面にはチタンアパタイトがコーティングされている。
上述したように、このチタンアパタイトは、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を特異的に吸着する。そして、このチタンアパタイトは、外光および紫色ＬＥＤ（図３参照）６１，６２，６３，６４，６５によって、強力な酸化力を発揮し、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化することができる。なお、紫色ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５は、光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側、ならびに熱交換器２０の空気流れ方向上流側および下流側の両方に配置される。また、この紫色ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５は、図５に示されるように中心波長がおおよそ３８０ｎｍにあり、チタンアパタイトを活性化するのに十分な光エネルギーを供給することができる。また、吸込み口２５１、吹出し口２５２、およびスクロール２４、フラップ２５３、フロントパネル２６ａの外面に存在するチタンアパタイトは、主に外光によって活性化される。

［チタンアパタイトの菌およびウィルスに対する性能］
チタンアパタイトのウィルス、菌、および毒素の不活化率を表１に示す。

なお、これらの不活化率は、財団法人 日本食品分析センターにおいて、以下に示す方法で測定されている。
１．インフルエンザウィルスの不活化率
（１）試験概要
チタンアパタイトが塗布されているフィルタ（約３０ｍｍ×３０ｍｍ）にインフルエンザウィルス浮遊液を滴下し、室温にて暗条件（遮光）および明条件［ブラックライト照射下（フィルタとブラックライトとの距離 約２０ｃｍ）］で保存し、２４時間後のウィルス感染価を測定した。

（２）不活化率の計算
不活化率＝１００×（１−１０^B／１０^A）
Ａ：接種直後のウィルス感染価
Ｂ：光照射下２４時間後のフィルタのウィルス感染価
（３）試験方法
Ａ．試験ウィルス：インフルエンザウィルスＡ型（Ｈ１Ｎ１）
Ｂ．使用細胞：ＭＤＣＫ（ＮＢＬ−２）細胞 ＡＴＣＣ ＣＣＬ−３４株［大日本製薬株式会社］
Ｃ．使用培地
ａ）細胞増殖培地
Ｅａｇｌｅ ＭＥＭ（０．０６ｍｇ／ｍｌカナマイシン含有）に新生コウシ血清を１０％加えたものを使用した。

ｂ）細胞維持培地
以下の組成の培地を使用した。
Ｅａｇｌｅ ＭＥＭ １，０００ｍＬ
１０％ ＮａＨＣＯ３ ２４〜４４ｍＬ
Ｌ−グルタミン（３０ｇ／Ｌ） ９．８ｍＬ
１００×ＭＥＭ用ビタミン液 ３０ｍＬ
１０％ アルブミン ２０ｍＬ
トリプシン（５ｍｇ／ｍＬ） ２ｍＬ
Ｄ．ウィルス浮遊液の調製
ａ）細胞の培養
細胞増殖培地を用い、ＭＤＣＫ細胞を組織培養用フラスコ内に単層培養した。

ｂ）ウィルスの接種
単層培養後にフラスコ内から細胞増殖培地を除き、試験ウィルスを接種した。次に、細胞維持培地を加えて３７℃の炭酸ガスインキュベーター（ＣＯ₂濃度：５％）内で２〜５日間培養した。
ｃ）ウィルス浮遊液の調製
培養後、倒立位相差顕微鏡を用いて細胞の形態を観察し、８０％以上の細胞に形態変化（細胞変成効果）が起こっていることを確認した。次に培養液を遠心分離（３，０００ｒ／ｍｉｎ、１０分間）し、得られた上澄み液をウィルス浮遊液とした。

Ｅ．試料の調製
フィルタ（約３０ｍｍ×３０ｍｍ）を湿熱滅菌（１２１℃、１５分間）後１時間風乾し、プラスチックシャーレに入れ、ブラックライト（ブラックライトブルー、ＦＬ２０Ｓ ＢＬ−Ｂ ２０ Ｗ、２本平行）を１２時間以上照射したものを試料とした。
Ｆ．試験操作
試料にウィルス浮遊液０．２ｍＬを滴下した。室温にて遮光およびブラックライト照射下（フィルタとブラックライトとの距離 約２０ｃｍ）で保存した。また、ポリエチレンフィルムを対照試料として、同様に試験した。

Ｇ．ウィルスの洗い出し
保存２４時間後、試験片中のウィルス浮遊液を細胞維持培地２ｍＬで洗い出した。
Ｈ．ウィルス感染価の測定
細胞増殖培地を用い、ＭＤＣＫ細胞を組織培養用マイクロプレート（９６穴）内で単層培養した後、細胞増殖培地を除き細胞維持培地を０．１ｍＬずつ加えた。次に、洗い出し液およびその希釈液０．１ｍＬを４穴ずつに接種し、３７℃の炭酸ガスインキュベーター（ＣＯ₂濃度：５％）内で４〜７日間培養した。培養後、倒立位相差顕微鏡を用いて細胞の形態変化（細胞変成効果）の有無を観察し、Ｒｅｅｄ−Ｍｕｅｎｃｈ法により５０％組織培養感染量（ＴＣＩＤ₅₀）を算出して洗い出し液１ｍＬ当たりのウィルス感染価に換算した。

２．大腸菌（Ｏ−１５７）、黄色ブドウ球菌およびクロカワカビの不活化率
（１）試験概要
抗菌製品技術協議会 試験法「抗菌加工製品の抗菌力評価試験法ＩＩＩ（２００１年度版）光照射フィルム密着法」［以下「光照射フィルム密着法（抗技協２００１年度版）」という。］を参考にして、フィルタの抗菌力試験を行った。

なお、試験は以下の通りに実施した。
試料に大腸菌、黄色ブドウ球菌およびクロカワカビの菌液を滴下し、その上に低密度ポリエチレンフィルムをかぶせ、密着させた。これらを室温（２０〜２５℃）、暗条件（遮光）および明条件［ブラックライト照射下（フィルタとブラックライトとの距離 約２０ｃｍ）］で保存し、２４時間後の生菌数を測定した。

（２）試験方法
Ａ．試験菌株
細菌：
Escherichia coli IFO 3972（大腸菌）
Staphylococcus aureus subsp. aureus IFO 12732（黄色ブドウ球菌）
カビ：
Cladosporium cladosporioides IFO 6348（クロカワカビ）
Ｂ．試験培地
ＮＡ培地：普通寒天培地［栄研化学株式会社］
１／５００ＮＢ培地：肉エキス０．２％を添加した普通ブイヨン［栄研化学株式会社］をリン酸緩衝液で５００倍に希釈し、ｐＨを７．０±０．２に調製したもの
ＳＣＤＬＰ培地：ＳＣＤＬＰ培地［日本製薬株式会社］
ＳＡ培地：標準寒天培地［栄研器材株式会社］
ＰＤＡ培地：ポテトデキストロース寒天培地［栄研器材株式会社］
Ｃ．菌液の調製
細菌：
ＮＡ培地で３５℃、１６〜２４時間前培養した試験菌株をＮＡ培地に再度接種して３５℃、１６〜２０時間培養した菌体を１／５００ＮＢ培地に均一に分散させ、１ｍＬ当たりの菌数が２．５×１０⁵〜１．０×１０⁶となるように調製した。

カビ：
ＰＤＡ培地で２５℃、７〜１０日間培養した後、胞子（分生子）を０．００５％スルホこはく酸ジオクチルナトリウム溶液に浮遊させ、ガーゼでろ過後、１ｍＬ当たりの胞子数が２．５×１０⁵〜１．０×１０⁶となるように調製した。
Ｄ．試料の調製
フィルタ（約５０ｍｍ×５０ｍｍ）を湿熱滅菌（１２１℃、１５分間）後１時間風乾し、プラスチックシャーレに入れ、ブラックライト（ブラックライトブルー、ＦＬ２０Ｓ ＢＬ−Ｂ ２０ Ｗ、２本平行）を１２時間以上照射したものを試料とした。

Ｅ．試験操作
試料に菌液０．４ｍＬを滴下し、その上に低密度ポリエチレンフィルム（４０ｍｍ×４０ｍｍ）をかぶせ、密着させた。これらを室温（２０〜２５℃）、遮光およびブラックライト照射下（フィルタとブラックライトとの距離 約２０ｃｍ）で保存した。また、ポリエチレンフィルムを対照試料として、同様に試験した。

Ｆ．生菌数の測定
保存２４時間後にＳＣＤＬＰ培地で試料から生残菌を洗い出し、この洗い出し液の生菌数を、細菌はＳＡ培地（３５℃、２日間培養）、カビはＰＤＡ培地（２５℃、７日間培養）を用いた混釈平板培養法により測定し、試料１個当たりに換算した。また、接種直後の測定は対照試料で行った。

３．エンテロトキシンの不活化率
（１）試験概要
試料にブドウ球菌エンテロトキシンＡ（以下、「ＳＥＴ−Ａ」と略す。）を接種し、室温（２０〜２５℃）、暗条件（遮光）および明条件（紫外線強度約１ｍＷ／ｃｍ²の光照射下）で保存し、２４時間後のＳＥＴ−Ａ濃度を測定し、分解率を算出した。

（２）試験方法
Ａ．標準原液の調製
ＳＥＴ―Ａ標準品［ＴＯＸＩＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ］を０．５％ウシ血清アルブミン含有１％塩化ナトリウム溶液で溶解し、５μｍ／ｍＬの標準原液を調製した。
Ｂ．検量線用標準溶液
標準原液をＶＩＤＡＸ Ｓｔａｐｈ ｅｎｔｅｒｏｔｏｘｉｎ（ＳＥＴ）［ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ］付属の緩衝液で希釈し、０．２、０．５および１ｎｇ／ｍＬの標準溶液を調製した。

Ｃ．試料の調製
フィルタを５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断し、約１ｃｍの距離からブラックライトを２４時間照射したものを試料とした。
Ｄ．試験操作
試料をプラスチックシャーレに入れ、ＳＥＴ―Ａ標準原液０．４ｍＬを接種した。これらを室温（２０〜２５℃）、遮光および紫外線強度約１ｍＷ／ｃｍ²の光照射下（ブラックライト、ＦＬ２０Ｓ ＢＬ−Ｂ ２０ Ｗ、２本平行）で保存した。

保存２４時間後にＶＩＤＡＸ Ｓｔａｐｈ ｅｎｔｅｒｏｔｏｘｉｎ（ＳＥＴ）［ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ］付属の緩衝液１０ｍＬで試料からＳＥＴ−Ａを洗い出し試料溶液とした。
なお、試料を入れないプラスチックシャーレにＳＥＴ−Ａ標準原液０．４ｍＬを接種して直ちにＶＩＤＡＸ Ｓｔａｐｈ ｅｎｔｅｒｏｔｏｘｉｎ（ＳＥＴ）［ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ］付属の緩衝液１０ｍＬを加えたものを対照とした。

Ｅ．検量線の作成
検量線用標準溶液について、ＶＩＤＡＸ Ｓｔａｐｈ ｅｎｔｅｒｏｔｏｘｉｎ（ＳＥＴ）［ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ］を用いたＥＬＩＳＡ法で測定し、標準溶液の濃度と蛍光強度から検量線を作成した。
Ｆ．ＳＥＴ―Ａ濃度の測定および分解率の算出
試料溶液について、ＶＩＤＡＸ Ｓｔａｐｈ ｅｎｔｅｒｏｔｏｘｉｎ（ＳＥＴ）［ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ］を用いたＥＬＩＳＡ法で蛍光強度を測定し、Ｅ．で作成した検量線からＳＥＴ−Ａ濃度を求め、次式により分解率を算出した。

分解率（％）＝（対照の測定値−試料溶液の測定値）／対照の測定値×１００
［空気調和機の特徴］
（１）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトが、紫色ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５により臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解、死滅、または不活化させる。一般に、ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５は、紫外線ランプと比較するとかなり小型であり、空気調和機１の室内機２の要素部品間の隙間に挿入できる。したがって、この空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトなどの光半導体触媒の利用場所の制限をなくすことができる。また、紫外線ランプに水銀が使用されているのに対して、ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５には、水銀が使用されていない。したがって、地球環境保護に貢献することができる。さらに、ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５の消費電力は、紫外線ランプの消費電力よりも小さい。したがって、省エネルギーにも貢献することができる。

（２）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、中心波長が３８０ｎｍにある紫色ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５が、配置される。このため、この空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトを十分に活性させることができる。
（３）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、光触媒フィルタ５２がチタンアパタイトを担持し、紫色ＬＥＤ６１が光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置される。このため、この空気調和機１の室内機２では、光触媒フィルタ５２の光触媒機能を活性化することができる。

（４）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトが室内熱交換器２０に担持され、紫色ＬＥＤ６２，６３，６４，６５が室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側および下流側の両側に配置される。このため、この空気調和機１の室内機２では、室内熱交換器２０を清潔に保つことができる。

（５）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、光半導体触媒としてチタンアパタイトが、選択されている。このため、この空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトが、積極的に臭気分子、菌、およびウィルスなどを吸着し、二酸化チタンなどよりも高効率に臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

（６）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、クロスフローファン２１、前面グリル２５ａ（吸込み口２５１、吹出し口２５２、スクロール２４、およびドレンパン２９ａ，２９ｂを含む）、フロントパネル２６ａ、およびフラップ２５３が、チタンアパタイトが配合された樹脂により成型されている。また、そのチタンアパタイトの一部は、樹脂表面に露出している。そして、このチタンアパタイトは、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を特異的に吸着し、紫色ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５や外光によって臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を強力に酸化分解して無害化することができる。このため、この空気調和機１の室内機２は、従来の吸着能力に劣る二酸化チタンが配合された空気調和機よりも優れたセルフクリーニング性を発揮することができる。

（７）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトが、樹脂成形体２１，２５ａ，２６ａ，２５３に配合されている。従来、二酸化チタンなどの光半導体触媒はコーティングされることが多かった。しかし、光半導体触媒をコーティングするためには製造工程を増やさざるを得ないため、製造コストがかさむという問題があった。しかし、ここでは、光触媒機能を有するチタンアパタイトが樹脂成形体に配合されている。このため、樹脂成型工程後に製造工程を追加する必要がない。したがって、製造コストをできるだけ低く抑えることができる。

［変形例］
（Ａ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、紫色ＬＥＤ６１が光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置されたが、これに代えて、図６に示すように、紫色ＬＥＤ６６が光触媒フィルタ５２の空気流れ方向下流側に配置されてもかまわない。このようにすれば、紫色ＬＥＤ６６は、浄化前の空気に接しない。したがって、この空気調和機１の室内機２では、紫色ＬＥＤ６６は、ほとんど汚れることなく、長期に渡って光触媒フィルタ５２に一定量の紫外線を照射することができる。

（Ｂ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、紫色ＬＥＤ６１が光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置されたが、これに代えて、図７に示すように、紫色ＬＥＤ６１，６６が光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側および下流側の両側に配置されてもかまわない。このようにすれば、この空気調和機１の室内機２では、高効率に塵埃、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

（Ｃ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、チタンアパタイトが室内熱交換器２０に担持され、紫色ＬＥＤ６２，６３，６４，６５が室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側および下流側の両側に配置されたが、紫色ＬＥＤ６２，６３，６４，６５が、室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側および下流側のいずれかに配置されてもかまわない。

（Ｄ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、室内熱交換器２０の空気流れ方向下流側に紫色ＬＥＤ６３，６４が配置されたが、これに代えて、図８に示すように、クロスフローファン２１に紫色ＬＥＤ６６を設けてもよい。このようにすれば、クロスフローファン２１の回転時に、室内熱交換器２０の空気流れ方向下流側のほぼ全面に紫外線を供給できると同時に、さらにスクロール２４にも紫外線を供給することができる。このため、少数の紫色ＬＥＤ６６で効率的に広範囲に存在するチタンアパタイトを活性化することができる。なお、この紫色ＬＥＤ６６は、電線７０およびブラシ７１を介して電源に接続されている。

また、ここで、図８に示すように、背面側のスクロール２４にミラー７５が設けられてもよい。このようにすれば、前面側のスクロール２４にも紫外線を供給することができる。
（Ｅ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、クロスフローファン２１、前面グリル２５ａ（吸込み口２５１、吹出し口２５２、スクロール２４、およびドレンパン２９ａ，２９ｂを含む）、フロントパネル２６ａ、フラップ２５３、および室内熱交換器２０にチタンアパタイトが担持またはコーティングされていたが、これに代えて、これらの部材・部品２０，２１，２５ａ，２６ａ，２５３に、二酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化鉄などに代表される金属酸化物、Ｃ₆₀などのフラーレンに代表される炭素系の光半導体触媒、遷移金属からなるナイトライド、オキシナイトライドなどが担持またはコーティングされてもかまわない。また、さらにカルシウムヒドロキシアパタイトなどのアパタイトを担持させてもかまわない。

（Ｆ）
第１実施形態に係る空気調和機１の室内機２では、背面側のスクロール２４にミラー７５が設けられたが、これに代えて、クロスフローファン２１にミラー７５が設けられてもよい。このようにすれば、この空気調和機１の室内機２では、広範囲にチタンアパタイトを利用することができる。また、クロスフローファン２１の羽根をミラーとしてもよい。

（Ｇ）
第１実施形態に係る空気調和機１では、チタンアパタイトがクロスフローファン２１、前面グリル２５ａ（吸込み口２５１、吹出し口２５２、スクロール２４、およびドレンパン２９ａ，２９ｂを含む）、フロントパネル２６ａ、およびフラップ２５３などの樹脂成形体に配合されていたが、チタンアパタイトがそれらの樹脂成形体にコーティングされていてもよい。また、チタンアパタイトと従来の光半導体触媒との混合物がそれらの樹脂成形体にコーティングされてもよい。

（Ｈ）
第１実施形態に係る空気調和機１では、通常の紫色ＬＥＤ６１を光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置したが、これに代えて、ケーシングに防汚加工を施した紫色ＬＥＤを光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置してもかまわない。なお、ケーシングに防汚加工を施す方法としては、ケーシングを形成する樹脂に光半導体触媒を配合したりケーシングの外表面に光半導体触媒をコーティングしたりする方法などが考えられる。このようにすれば、紫色ＬＥＤを光触媒フィルタ５２の空気流れ方向上流側に配置しても、紫色ＬＥＤが汚れることがない。したがって、この防汚加工された紫色ＬＥＤは、長期に渡って光触媒フィルタ５２に一定量の紫外線を照射することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る空気調和機の室内機２の側面断面図を図９に示す。
［空気調和機のセルフクリーニング機能］
この空気調和機１の室内機２を構成する部材であるクロスフローファン２１、前面グリル２５ａ（吸込み口２５１、吹出し口２５２、スクロール２４、およびドレンパン２９ａ，２９ｂを含む）、フロントパネル２６ａ、およびフラップ２５３は樹脂成形体であり、この樹脂には、チタンアパタイトが配合されている。また、そのチタンアパタイトの一部は、樹脂表面に露出している。また、室内熱交換器２０はアルミニウムなどの金属体であり、その表面にはチタンアパタイトがコーティングされている。

上述したように、これらのチタンアパタイトは、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を特異的に吸着する。そして、これらのチタンアパタイトは、室内熱交換器２０とクロスフローファン２１との間に配置される紫外線ランプ６０によって、強力な酸化力を発揮し、臭気成分や有害ガス、菌、ウィルス等を分解して無害化することができる。なお、この室内機２には、紫外線ランプ６０から発せられる紫外線を反射するためのミラー８１ａ，８１ｂが、室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側に設けられる。

［空気調和機の特徴］
第２実施形態に係る空気調和機の室内機２では、紫外線ランプ６０から発せられる紫外線を反射するためのミラー８１ａ，８１ｂが、室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側に設けられる。このため、この室内機３０では、室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側の面にも紫外線を供給することができる。

［変形例］
第２実施形態に係る空気調和機１では、ミラー８１ａ，８１ｂが、室内熱交換器２０の空気流れ方向上流側に設けられたが、これに代えて、ミラーが、室内熱交換器２０のフィンとして取り付けられてもよい。このようにすれば、紫外線が乱反射し、さらに広範囲に紫外線を供給することができる。

本発明に係る空気調和機の室内機は、光半導体触媒の利用場所の制限をなくすことができ、要素部品がコンパクトに配置されている他の設備機器にも適用することができる。

第１実施形態に係る空気調和機の外観図。 第１実施形態に係る空気調和機の冷媒系統図。 第１実施形態に係る室内機の側面断面図。 第１実施形態に係る室内機ケーシングの構成の一部を表す斜視図。 ＬＥＤの発光特性を示す図。 第１実施形態の変形例（Ａ）に係る室内機の側面断面図。 第１実施形態の変形例（Ｂ）に係る室内機の側面断面図。 第１実施形態の変形例（Ｄ）に係る室内機の側面断面図。 第２実施形態に係る室内機の側面断面図。

符号の説明

２ 室内機
２０ 室内熱交換器
２１ クロスフローファン
６１，６２，６３，６４，６５，６６
ＬＥＤ
５２ 光触媒フィルタ（エアフィルタ）
６０ 紫外線ランプ（光源）
７５，８１ａ，８１ｂ ミラー（反射部）

Claims (14)

1. 空気を調和する空気調和機の室内機（２）であって、
   所定の波長領域の光が照射されることにより前記空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活化させる浮遊物分解等部と、
   前記光を発するＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）と、
   を備える、空気調和機の室内機（２）。
2. 前記波長領域は、３００ナノメートルから４００ナノメートルである、
   請求項１に記載の空気調和機の室内機（２）。
3. 前記空気をろ過するエアフィルタ（５２）をさらに備え、
   前記浮遊物分解等部は、前記エアフィルタ（５２）に担持され、
   前記ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）は、前記エアフィルタ（５２）の空気流れ方向下流側に配置される、
   請求項１または２に記載の空気調和機の室内機（２）。
4. 前記空気をろ過するエアフィルタ（５２）をさらに備え、
   前記浮遊物分解等部は、前記エアフィルタ（５２）に担持され、
   前記ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）は、前記エアフィルタ（５２）の空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の両側に配置される、
   請求項１または２に記載の空気調和機の室内機（２）。
5. 前記空気と熱交換する熱交換器（２０）をさらに備え、
   前記浮遊物分解等部は、前記熱交換器（２０）に担持され、
   前記ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）は、前記熱交換器（２０）の空気流れ方向上流側および空気流れ方向下流側の少なくとも一方に配置される、
   請求項１または２に記載の空気調和機の室内機（２）。
6. 前記空気と熱交換する熱交換器（２０）をさらに備え、
   前記浮遊物分解等部は、前記熱交換器（２０）に担持され、
   前記ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）は、前記熱交換器（２０）の空気流れ方向下流側に配置される、
   請求項１または２に記載の空気調和機の室内機（２）。
7. 前記所定の波長領域の光を反射する反射部（７５）をさらに備える、
   請求項１から６のいずれかに記載の空気調和機の室内機（２）。
8. 前記空気を吸い込むための羽根車（２１）をさらに備え、
   前記反射部（８１ａ，８１ｂ）は、前記羽根車に設けられる、
   請求項７に記載の空気調和機の室内機（２）。
9. 前記空気を吸い込むための羽根車（２１）をさらに備え、
   前記ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５，６６）は、前記羽根車に設けられる、
   請求項１から６のいずれかに記載の空気調和機の室内機（２）。
10. 前記浮遊物分解等部は、光半導体触媒を含む、
    請求項１から９のいずれかに記載の空気調和機の室内機（２）。
11. 前記浮遊物分解等部は、アパタイトをさらに含む、
    請求項１０に記載の空気調和機の室内機（２）。
12. 前記アパタイトは、光触媒機能を有するアパタイトである、
    請求項１１に記載の空気調和機の室内機（２）。
13. 空気を調和する空気調和機の室内機（２）であって、
    所定の波長領域の光を発する光源（６０）と、
    前記光を反射する反射部（８１ａ，８１ｂ）と、
    前記反射部（８１ａ，８１ｂ）により反射された前記光が照射されることにより前記空気に浮遊する浮遊物を分解、死滅、または不活させる浮遊物分解等部と、
    を備える、空気調和機の室内機（２）。
14. 前記空気と熱交換を行う熱交換器（２０）をさらに備え、
    前記反射部（８１ａ，８１ｂ）は、前記熱交換器（２０）のフィンとして取り付けられる、
    請求項１３に記載の空気調和機の室内機（２）。

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