JP2006125802A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】快適な住空間の創造するための手段として、高性能な電気集塵ユニット１０を搭載した空気調和機１の提供を目的とする。
【解決手段】荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機であって、荷電部を高電圧が印加される針状放電電極１２と、アース電極１３と、これらを保護する外枠１４とが基本構成となる電気集塵ユニット１０において、前記電気集塵ユニット１０を通風回路内吸入側２のエアーフィルター１１より上流側に設置することにより、高性能な電気集塵ユニット１を搭載した空気調和機１を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中の塵埃などを効率よく捕集する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機に関するものである。

より詳しくは、電気集塵ユニットの構造を、空気調和機の構造的な特徴に最大限に活かし、高い集塵能力を実現した電気集塵ユニットを搭載した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ユニットは、図６に示すようにユニット本体内に熱交換器と送風機を収容し、送風機の作動によりユニット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。

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ユニットが提供されている。

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、空気中の塵埃の除去等を通じ、清浄な空気を供給することを目的としている。

従来の空気調和機に搭載されている電気集塵ユニットは、室内熱交換器の空気吸込み側に設けられたプレフィルターと呼ばれる綿埃などの比較的粗い塵埃を除去する目的のエアーフィルターの下流側で、かつ熱交換器の上流側に位置する場の一部に配置されている。

この電気集塵ユニットは、荷電電極とアース電極および集塵部とが一体化されており、空気調和機の室内ユニットの吸込み口より吸い込まれた室内空気は、プレフィルターで粗塵が除去され、更に電気集塵ユニットにて花粉やタバコの煙などの微細な塵埃などの不純物を除去して清浄化し、熱交換器、送風機を介して清浄空気として吹出し口より室内へ放出される（例えば、特許文献１参照）。

また、マイナスイオン発生器を組み込んだ空気調和機が開示され、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ものもある。

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ことが知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

さらに、従来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ものもある（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２００１−７４２６５号公報 国際公開第０１／０６４３４９号パンフレット

しかしながら、前記従来の構成では、荷電電極とアース電極および集塵部とが電気集塵ユニットとして一体化されているために通風抵抗が高くなるために、空気調和機本来の基本性能を確保するためには、空気調和機の室内ユニットの吸込み口の一部にしか電気集塵ユニットを設けておらず、空気調和機の室内ユニットの吸込み風量に対して充分な集塵性能を得ることが出来ていないと言った課題を有していた。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、荷電部を有する電気集塵装置であって、荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、接地電極と、これらを保護する外枠とが基本構成となる電気集塵ユニットにおいて、前記電気集塵ユニットを通風回路内吸入側のエアーフィルターより上流側に設置し、プレフィルターと呼ばれるエアーフィルターを集塵部とすることにより、室内ユニットの吸込み口より吸い込まれる室内空気全体の集塵を実現し、高い集塵能力を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機を提供することを目的としたものである。

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、通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内吸入側の前記エアーフィルターより上流側に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記エアーフィルターの上流側に形成したものである。

これによって、空気調和機の吸入口に吸い込まれようとする空気中に含まれる微細な塵埃に荷電部からの電荷を与えることが可能となり、従来は綿埃などの粗塵の除去を目的として吸入口全体を覆う構造で設けられていたプレフィルターと呼ばれるエアーフィルターにて花粉やタバコの煙と言った微細な塵埃までも捕集することが可能な構造の電気集塵ユニットを空気調和機の付加機能として搭載することができ、高い集塵性能で、快適な住空間を創造することが可能となる。

また、本発明の空気調和機は、通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内の吹出し部に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記空気調和機の略前方に形成したものである。

これによって、室内全体に漂う微細な塵埃に電荷を与えることが可能となり、吸入部のエアーフィルターでの集塵性能が向上するとともに、マイナスイオンの効果により細胞組織の活性化や、老廃物の排出を促進して新陳代謝を良好化などの効果を得ることが出来る。

また、本発明の空気調和機は、少なくとも通風回路内の吸入側に設けたエアーフィルターの一部分に導電性を持たせたものである。

これによって、荷電した微細な塵埃との電位差を大きくでき、集塵性能をさらに向上することができる。

また、本発明の空気調和機は、少なくとも通風回路内の吸入側に設けたエアーフィルターの一部分に導電性を持たせ、前記導電性をもつ部位を本体設置アースと連結したものである。

これによって、導電性を有したエアーフィルターはアースされているため、荷電した微細な塵埃との電位差は常に確保されており、集塵性能をさらに向上することができる。

室内ユニットの吸込み口より吸い込まれる室内空気全体の集塵を実現し、高い集塵能力を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機を提供することができる。

本発明の空気調和機は、室内ユニットの吸込み口より吸い込まれる室内空気全体の集塵を実現し、高い集塵能力を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内吸入側の前記エアーフィルターより上流側に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記エアーフィルターの上流側に形成し、空気中に含まれる塵埃に電荷を与えることにより、プレフィルターにて綿埃などの粗塵も花粉やタバコの煙などの微細な塵埃も捕集する構造であり、高い集塵能力を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機を供給することができる。

第２の発明は、通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内の吹出し部に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記空気調和機の略前方に形成し、空気中に吹出される空気全体に電荷を与え、荷電した塵埃を室内ユニットの吸入部より吸込み、プレフィルターで捕集する構造とすることにより集塵性能を向上することができる。

第３の発明は、特に、第１〜第２の発明の、少なくとも通風回路内の吸入側に設けたエアーフィルターの一部分に導電性を持たせたものであり、電気集塵ユニットにて荷電された空気中の塵埃との電位差を設け、クーロン力や誘電力の作用により、荷電された塵埃のプレフィルターでの捕集性能を高め集塵性能の向上を図るものである。

第４の発明は、特に、第１〜第２の発明の、少なくとも室内ユニットの通風回路内吸入側に設けたプレフィルターの一部分または全体に導電性を持たせ、上記導電性の材料を空気調和機本体を通じ接地アースへと導いたものであり、電気集塵ユニットにて荷電された空気中の塵埃との電位差を常に大きく取ることができ、荷電された塵埃のプレフィルターでの捕集性能を、より一段と高めることが可能となる。

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、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。

（実施の形態１）
以下、図１と図２を用い、第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における電気集塵ユニット１０を搭載した空気調和機の室内ユニット１の概略横断面図を示すものである。

図１において、１は空気調和機の室内ユニット、２は吸入口、３は吸入パネル、４は熱交換器、５は送風ファン、６は吹出し口、７は通風経路、１０は電気集塵ユニット、１１はプレフィルターである。

図２は、本発明の第１の実施の形態における電気集塵ユニット１０の概略図である。

図２において、１２は針状放電電極、１３はアース電極、１４は外枠、１５は放電域による電界を示すものである。

空気調和機の室内ユニット１は、吸入口２より吸い込んだ室内空気を、プレフィルター１１を通り、熱交換器４にて熱交換を行い、送風ファン５を介して、吹出し口６より室内に放出される。

このような空気調和機の室内ユニット１において、図１からも明らかなように、電気集塵ユニット１０は、空気調和機の室内ユニット１の通風経路７内の熱交換器４およびプレフィルター１１よりも上流に位置する吸入部２内に設けられており、吸入口２より吸い込まれる室内空気中に含まれる塵埃に対し電荷を与え、帯電した塵埃をプレフィルター１１にて捕集する構造である。

電気集塵ユニット１０は、高電圧が印加される針状放電電極１２と、アース電極１３と、これらを保護する外枠１４と、針状電極に高電圧を送電する高圧トランス（図示せず）とから構成されている。

高圧トランスにて昇圧された数キロボルトの高電圧が針状放電電極１２に印可され、アース電極１３とでコロナ放電が発生し、針状放電電極１２の先端方向に対し電界１５が発生する。

この電界１５は、空気調和機の室内ユニット１の吸入口２方向に向けて形成するよう電気集塵ユニット１０を配置することにより、吸入口２より吸い込まれる室内空気中に含まれる塵埃に対し電荷を与えることができる。この方法により荷電された塵埃はプレフィルター１１にクーロン力や誘引力の作用で引き付けられてプレフィルター１１で捕集することができる。

なお、針状放電電極１２に印可される電圧は陰極でも正極でも同様の効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態においては空気調和機の室内ユニット１の吸入口２より吸い込まれる空気全体が、電気集塵ユニット１０から生じる電界を介して通風経路７より吸い込まれプレフィルター１１にて荷電された塵埃を捕集するために、高い集塵性能を有する空気清浄機能を空気調和機に付加することが可能となり、快適な住空間とともに体に優しい空質空間を創ることができる。

（実施の形態２）
以下、図３を用い第２の実施の形態について説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態における電気集塵ユニット２０を搭載した空気調和機の室内ユニット１の概略横断面図を示すものである。

なお、前述の部位と同一の要素を示す場合には同じ符号を付して、その説明は省略する。

図３において、電気集塵ユニット２０は、空気調和機の室内ユニット１の吹出し口６に設置されており、吹出し口６より室内に吹出される空気は吹出し口６の設けられた電気集塵ユニット１０の電界域１５で、空気中に存在する酸素や水分に電荷を与え、室内空間に放出される。室内空間に放出された電荷を有する酸素や水分は、室内空気中に浮遊する塵埃と接触や一体化して塵埃が帯電粒子となり、空気調和機の室内ユニット１の吸入口２へとサーキュレーション効果により導かれ、プレフィルター１１で捕集される。

以上のように、本実施の形態においては、室内空間にて塵埃に電荷を与え、空気調和機の室内ユニット１のプレフィルター１１にて塵埃を捕集する構成であるため、広い範囲で高い集塵性能を得ることが出来るとともに、空気中に浮遊する真菌や細菌、ウィルスなどについても高い捕集効果を得ることができる。

（実施の形態３）
以下、図４を用い第３の実施の形態について説明する。

図４は本発明の第３の実施の形態を示すプレフィルター１１の概略外観図である。

図４において、３０は導電性樹脂繊維である。なお、前述の部位と同一の要素を示す場合には同じ符号を付して、その説明は省略する。

従来のプレフィルターは２００ミクロン程度のＰＰ樹脂やＰＥＴ樹脂から成る繊維を編みこみ、周囲全体を樹脂枠で固定したものが主流であるが、本発明のプレフィルター１１は、例えばＰＥＴ繊維の繊維径を７０〜８０ミクロン程度まで細くし、繊維密度を高めることによりフィルターとしての開口率は同程度に保ち、通風抵抗は変化させずに細メッシュ化したフィルターとし、そのフィルターの例えば５ｍｍ間隔といったような所定の間隔で導電性を有する樹脂繊維３０を編みこみフィルター全体として導電性を有するプレフィルター１１としたものである。

そしてこの構成のプレフィルター１１を電気集塵ユニット１０の通風経路７内の下流側に設けることにより、電気集塵ユニット１０で帯電された塵埃などの粒子との間には電位差が生じるため、クーロン力や誘引力により引き付ける力が高くなり、集塵性能を向上させることができる。

なお、本実施例においては導電性樹脂繊維３０を従来のフィルターに所定の間隔で編みこむ構成としたが、全てのフィルターを導電性樹脂繊維３０とする構造や、ランダムな間隔で編みこむと言った方法でも同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
以下、図５を用い第４の発明について説明する。

図５は本発明の第４の実施の形態を示すプレフィルター１１の概略外観図である。

図５において、３１は本体接地アース接続部である。

導電性樹脂繊維３０と連結した本体接地アース接続部３１は、例えば空気調和機の室内ユニット１の熱交換器４に接続可能な構造となっている。

熱交換器４は、全体がアルミニウムや銅管などの金属材料から構成されており、また一般的には本体アースと接続されているため、熱交換器４に本体接地アース接続部３１を接続することにより、本体接地アースに接続されるようになる。

以上のようにプレフィルター１１を、熱交換器４と接続可能な構造とすることにより、空気調和機本体の設置アースと接続が可能となり、電気集塵ユニット１０で帯電された塵埃などの粒子と、プレフィルター１１の間には大きな電位差を形成できるため、クーロン力や誘引力により引き付ける力がより高くなり、高い集塵性能を実現できる。

以上のように本発明にかかる空気調和機は高い集塵性能を発揮するので、空気清浄機や掃除機等の塵埃を除去分離する機器への用途にも適用できる。

本発明の第１の実施の形態を示す電気集塵ユニット１０を搭載した空気調和機の室内ユニット１の概略横断面図 本発明の第１の実施の形態を示す電気集塵ユニット１０の概略図 本発明の第２の実施の形態を示す電気集塵ユニット２０を搭載した空気調和機の室内ユニット１の概略横断面図 本発明の第３の実施の形態を示すプレフィルター１１の概略外観図 本発明の第４の実施の形態を示すプレフィルター１１の概略外観図 従来の実施の形態を示す電気集塵ユニットを搭載した空気調和機の室内ユニットの概略横断面図

符号の説明

１ 空気調和機の室内ユニット
２ 吸入口
３ 吸入パネル
４ 熱交換器
５ 送風ファン
６ 吹出し口
７ 通風回路
１０ 電気集塵ユニット
１１ プレフィルター
１２ 針状放電電極
１３ アース電極
１４ 外枠
１５ 電界
２０ 電気集塵ユニット
３０ 導電性樹脂繊維
３１ 本体接地アース接続部

Claims (4)

1. 通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内吸入側の前記エアーフィルターより上流側に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記エアーフィルターの上流側に形成したことを特徴とする空気調和機。
2. 通風回路の吸入側にエアーフィルターと、荷電部を有する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機において、前記集塵ユニットは少なくとも荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とからなり、前記電気集塵ユニットを通風回路内の吹出し部に設置し、前記集塵ユニットの放電域を前記空気調和機の略前方に形成したことを特徴とする空気調和機。
3. 少なくとも通風回路内の吸入側に設けたエアーフィルターの一部分に導電性を持たせたことを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の空気調和機。
4. 少なくとも通風回路内の吸入側に設けたエアーフィルターの一部分に導電性を持たせ、前記導電性をもつ部位を本体設置アースと連結したことを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の空気調和機。

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