JP2007097933A - 空気調和機用フィルタおよび空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる空気調和機用フィルタおよび空気調和機を提供する。
【解決手段】 除菌・脱臭フィルタ７０は、除菌層７１と脱臭層７２とを備える。除菌層７１は、一方の外表面に設けられ、除菌用の第１成分と、第１成分を接着する第１バインダーとを含む。脱臭層７２は、除菌層７１とは反対側の外表面に設けられ、第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と、第２成分を接着し第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む。
【選択図】 図５

Description

本発明は、空気調和機用フィルタおよび空気調和機に関する。

近年、空気を清浄化した後に室内へと吹き出す空気清浄機能を有する空気調和機が利用されている（特許文献１参照）。このような空気調和機では、より高機能な空気清浄機能が求められており、脱臭機能と除菌機能とを併せ持ったものもある。この空気調和機では、脱臭機能を有するフィルタと除菌機能と有するフィルタとを備えており、取り込まれた空気をこれらのフィルタに通すことによって、空気の脱臭・除菌を行うことができる。
特開２００５−１２５０７０号公報

しかし、上記のように、脱臭機能を有するフィルタと除菌機能と有するフィルタとが別々に備えられる場合、部品点数が増大してしまう。このため、脱臭機能と除菌機能という異なる機能を１つのフィルタに備えさせることが望ましいが、この場合、脱臭用の成分と除菌用の成分との両方をフィルタに担持させる必要がある。しかし、脱臭用の成分と除菌用の成分とを同一バインダーで接着することは困難であり、担持量に限界が生じ、性能を十分に発揮できない恐れがある。

本発明の課題は、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる空気調和機用フィルタおよび空気調和機を提供することにある。

第１発明に係る空気調和機用フィルタは、除菌層と脱臭層とを備える。除菌層は、一方の外表面に設けられ、除菌用の第１成分と、第１成分を接着する第１バインダーとを含む。脱臭層は、除菌層とは反対側の外表面に設けられ、第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と、第２成分を接着し第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む。

この空気調和機用フィルタでは、除菌層と脱臭層とが別の層として設けられており、除菌層と脱臭層とを両面に併せ持つ構造となっている。従って、除菌用の第１成分を第１成分の接着に適した第１バインダーによって接着し、脱臭用の第２成分を第２成分の接着に適した第２バインダーによって接着することができる。このため、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とを１つのフィルタに効率的に担持させることができ、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる。

第２発明に係る空気調和機用フィルタは、第１発明の空気調和機用フィルタであって、第１成分は、光触媒機能を有するチタンアパタイトである。なお、ここにいう「光触媒機能を有するチタンアパタイト」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。

この空気調和機用フィルタでは、除菌層が、光触媒機能を有するチタンアパタイトを含むため、光触媒反応によって臭気の原因となる菌やウィルスを分解、死滅、あるいは不活化させることができる。

第３発明に係る空気調和機用フィルタは、第１発明または第２発明の空気調和機用フィルタであって、第２成分は、マンガン系触媒と吸着剤との混合物である。

この空気調和機用フィルタでは、マンガン系触媒と吸着剤との作用によって通過する空気の脱臭を行うことができる。

第４発明に係る空気調和機用フィルタは、第１発明から第３発明のいずれかの空気調和機用フィルタであって、除菌層と脱臭層との間に設けられる集塵層をさらに備える。

この空気調和機用フィルタでは、集塵層によって、通過する空気に含まれる塵埃を捕集することができる。

第５発明に係る空気調和機は、空気調和機用フィルタと、ストリーマ放電部と、送風部とを備える。空気調和機用フィルタは、除菌層と脱臭層とを有する。除菌層は、一方の外表面に設けられ、除菌用の第１成分と、第１成分を接着する第１バインダーとを含む。脱臭層は、除菌層とは反対側の外表面に設けられ、第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と、第２成分を接着し第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む。ストリーマ放電部は、ストリーマ放電を生起させることによって、空気調和機用フィルタに活性種を供給する。送風部は、空気調和機用フィルタを通り室内へと吹き出される空気の流れを生成する。なお、ここにいう「ストリーマ放電」とは、放電電極の先端から対向電極まで微小アークが連続することにより、発光を伴ったプラズマ柱として形成されるものである。また、このストリーマ放電が行われると、放電空間に低温プラズマが発生し、この低温プラズマによって活性種（被処理空気中に含まれる臭気物質や有害物質等の被処理成分に作用する因子）として高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカル等のラジカルや、その他励起分子（励起酸素分子、励起窒素分子、励起水分子等）などが生成される。

この空気調和機では、空気調和機用フィルタにおいて、除菌層と脱臭層とが別の層として設けられており、除菌層と脱臭層とを両面に併せ持つ構造となっている。従って、除菌用の第１成分を第１成分の接着に適した第１バインダーによって接着し、脱臭用の第２成分を第２成分の接着に適した第２バインダーによって接着することができる。このため、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とを１つのフィルタに効率的に担持させることができ、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる。また、ストリーマ放電によって活性種が空気調和機用フィルタに供給されることにより、空気調和機用フィルタが活性化され、空気調和機用フィルタに吸着されている塵埃、臭気分子、ウィルス、または菌などを分解、死滅、または不活化することができる。

第６発明に係る空気調和機は、第５発明の空気調和機であって、第１成分は、光触媒機能を有するチタンアパタイトである。そして、空気調和機用フィルタは、ストリーマ放電部に対して空気の流れの下流側に配置されており、除菌層が脱臭層よりも空気の流れの上流側に位置するように配置される。

この空気調和機では、チタンアパタイトを含む除菌層が、脱臭層よりも空気の流れの上流側に位置しており、ストリーマ放電部に近い側に配置されている。このため、ストリーマ放電部から放出された活性種は、チタンアパタイトを含む除菌層に優先的に到達することができる。チタンアパタイトは、塵埃などに含まれるウィルスやカビ菌、細菌などを特異的に吸着する性質を有し、ストリーマ放電部から供給される活性種により光触媒機能が活性化される。これにより、この空気調和機では、より効率よく、ウィルスやカビ菌、細菌などを除菌することができる。

第７発明に係る空気調和機は、第５発明または第６発明の空気調和機であって、第２成分は、マンガン系触媒と吸着剤との混合物である。

この空気調和機では、マンガン系触媒と吸着剤との作用によって空気調和機用フィルタを通過する空気の脱臭を行うことができる。

第８発明に係る空気調和機は、第５発明から第７発明のいずれかの空気調和機であって、空気調和機用フィルタは、除菌層と脱臭層との間に設けられる集塵層をさらに有する。

この空気調和機では、集塵層によって、空気調和機用フィルタを通過する空気に含まれる塵埃を捕集することができる。

第１発明に係る空気調和機用フィルタでは、除菌用の第１成分を第１成分の接着に適した第１バインダーによって接着し、脱臭用の第２成分を第２成分の接着に適した第２バインダーによって接着することができる。このため、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とを１つのフィルタに効率的に担持させることができ、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる。

第２発明に係る空気調和機用フィルタでは、除菌層が、光触媒機能を有するチタンアパタイトを含むため、光触媒反応によって臭気の原因となる菌やウィルスを分解、死滅、あるいは不活化させることができる。

第３発明に係る空気調和機用フィルタでは、マンガン系触媒と吸着剤との作用によって通過する空気の脱臭を行うことができる。

第４発明に係る空気調和機用フィルタでは、集塵層によって、通過する空気に含まれる塵埃を捕集することができる。

第５発明に係る空気調和機では、空気調和機用フィルタにおいて、除菌用の第１成分を第１成分の接着に適した第１バインダーによって接着し、脱臭用の第２成分を第２成分の接着に適した第２バインダーによって接着することができる。このため、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とを１つのフィルタに効率的に担持させることができ、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる。また、ストリーマ放電によって活性種が空気調和機用フィルタに供給されることにより、空気調和機用フィルタが活性化され、空気調和機用フィルタに吸着されている塵埃、臭気分子、ウィルス、または菌などを分解、死滅、または不活化することができる。

第６発明に係る空気調和機では、ストリーマ放電部から放出された活性種は、チタンアパタイトを含む除菌層に優先的に到達することができる。チタンアパタイトは、塵埃などに含まれるウィルスやカビ菌、細菌などを特異的に吸着する性質を有し、ストリーマ放電部から供給される活性種により光触媒機能が活性化される。これにより、この空気調和機では、より効率よく、ウィルスやカビ菌、細菌などを除菌することができる。

第７発明に係る空気調和機では、マンガン系触媒と吸着剤との作用によって空気調和機用フィルタを通過する空気の脱臭を行うことができる。

第８発明に係る空気調和機では、集塵層によって、空気調和機用フィルタを通過する空気に含まれる塵埃を捕集することができる。

〈第1実施形態〉
＜空気調和機の概略構成＞
本発明の第１実施形態に係る空気調和機１ａの外観を図１に示す。

この空気調和機１ａは、室内の壁面などに取り付けられる室内機２ａと、室外に設置される室外機３ａとに分かれて構成されている。室外機３ａは、室外熱交換器やプロペラファンなどを収納する室外空調ユニット５と加湿給排気ユニット４ａとを備えている。室内機２ａ内には室内熱交換器が収納され、室外機３ａ内には室外熱交換器が収納されている。そして、各熱交換器およびこれらの熱交換器を接続する冷媒配管３１，３２が、冷媒回路を構成している。

また、室外機３ａと室内機２ａとの間には、給排気管６が設けられている。給排気管６は、室内機２ａと室外機３ａとを結び、排気運転時には室内機２ａから室外機３ａへと送られる排気空気が通り、給気運転時には室外機３ａから室内機２ａへと送られる給気空気が通り、給気時と排気時とで同じ配管が兼用されている。なお、後に詳細に説明するが、排気運転時には、室内の空気が室内機２ａから取り込まれ室外機３ａを通って室外へ排出される。また、給気運転時には、室外の空気が室外機３ａから取り込まれ室内機２ａを通って室内へ供給される。

＜冷媒回路の構成＞
図２は、空気調和機１ａで用いられる冷媒回路の系統図に空気の流れの概略を付加したものである。

室内機２ａには、室内熱交換器１１が設けられている。この室内熱交換器１１は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。

また、室内機２ａ内には、クロスフローファン１２（送風部）と、クロスフローファン１２を回転駆動する室内ファンモータ１３とが設けられている。クロスフローファン１２は、円筒形状に構成され、周面には多数の羽根が設けられており、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１２は、室内空気を室内機２ａ内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。

室外空調ユニット５には、圧縮機２１と、圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４に接続された電動弁２５とが設けられている。電動弁２５は、フィルタ２６および液閉鎖弁２７を介して冷媒配管３２に接続されており、この冷媒配管３２を介して室内熱交換器１１の一端と接続される。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２８を介して冷媒配管３１に接続されており、この冷媒配管３１を介して室内熱交換器１１の他端と接続されている。これらの冷媒配管３１，３２は、上述した給排気管６とともに集合連絡管７を形成する。

また、室外空調ユニット５内には、室外熱交換器２４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２９が設けられている。このプロペラファン２９は、室外ファンモータ３０によって回転駆動される。

＜室外機の構成＞
室外機３ａは、図１に示すように、下部の室外空調ユニット５および上部の加湿給排気ユニット４ａが一体となって構成されている。

図３に室外機３ａの分解斜視図を示す。

〔室外空調ユニットに係る構成〕
室外空調ユニット５は、前面パネル５１、側板５２，５３、保護金網（図示せず）、底板５４等のケーシング部材や内部に収容される冷媒回路構成部品等により構成されている。

前面パネル５１は、室外空調ユニット５の前面を覆う樹脂製の部材であり、室外熱交換器２４に対して室外熱交換器２４を通った空気の下流側に配置されている。前面パネル５１には、複数のスリット状の開口からなる室外空調ユニット吹出口５１ａが設けられており、室外熱交換器２４を通った空気は、室外空調ユニット５の内部からこの室外空調ユニット吹出口５１ａを通って室外機３ａの外部へと吹き出す。また、前面パネル５１の後方には、ファン吹出口部材５６と仕切板５７とが取り付けられる。

側板５２，５３には右側板５２および左側板５３があり、これらは室外空調ユニット５の側方を覆う金属製の部材である。ここでは、室外機３ａの正面視において右側に右側板５２、左側に左側板５３が設けられている。

冷媒回路構成部品には、室外熱交換器２４、圧縮機２１、アキュムレータ２３、四路切換弁２２、電動弁２５等（図２参照）がある。

室外熱交換器２４は、平面視において略Ｌ字形状を有し、室外空調ユニット５の背面を覆う保護金網の前方に配置される。

室外熱交換器２４の前方であって、仕切板５７と左側板５３との間の通気スペースには、室外ファンモータ３０とプロペラファン２９とが設けられている。室外ファンモータ３０は、プロペラファン２９を回転させる。プロペラファン２９は、室外空調ユニット５内に取り入れた空気を室外熱交換器２４と接触させ室外空調ユニット吹出口５１ａから前面パネル５１の前方に排気させる。

圧縮機２１、アキュムレータ２３、四路切換弁２２、電動弁２５などの他の冷媒回路構成部品は、仕切板５７と右側板５２との間の機械室に配置されている。

室外空調ユニット５の上部には、電装品ユニット５８が取り付けられる。この電装品ユニット５８は、電装品箱と各部を制御するための回路部品を搭載したプリント基板とにより構成されている。

また、室外空調ユニット５には、各種のセンサーが備えられている。例えば、室外熱交換器２４の温度を検知する熱交温度センサー（図示せず）、吐出管温度を検知する吐出管温度センサー（図示せず）、室外空気の温度を検知する室外温度センサー３３（図６参照）などである。これらのセンサーは電装品ユニット５８の回路部品と接続されており、検知した温度情報等を制御部９（図６参照）へと送る。

なお、電装品ユニット５８の上方には防炎板５９が取り付けられる。

〔加湿給排気ユニットに係る構成〕
加湿給排気ユニット４ａは、室内から取り込まれた空気を室外へと排出させる排気運転と室外から取り込まれた空気を室内へと供給する給気運転とを行うことができる。給気運転には、室外から取り込まれた空気を加湿して室内へと供給する加湿運転と、加湿を行わずに室外の空気を取り入れて室内へと供給する給気換気運転とがある。以下、加湿給排気ユニット４ａの構成について、主として図３に基づいて説明する。

（加湿給排気ユニットケーシング）
加湿給排気ユニット４ａは、加湿給排気ユニットケーシング４０を有している。加湿給排気ユニットケーシング４０は、加湿給排気ユニット４ａの前方、後方および両側方を覆っており、室外空調ユニット５の上部に接するように配置される。

加湿給排気ユニットケーシング４０の前面には、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気吹出口４０ａが設けられており、空気がこの吸着用空気吹出口４０ａを通って室外機３ａの外部へと吹き出す。

また、加湿給排気ユニットケーシング４０の背面には、吸着用空気吸込口４０ｂおよび給排気口４０ｃが左右方向に並んで設けられている。吸着用空気吸込口４０ｂは、吸加湿ロータ４１に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。給排気口４０ｃは、室内機２ａへと送られるために取り込まれる空気が通る、または、室内機２ａから取り込まれて室外へと排気される空気が通る開口である。

なお、加湿給排気ユニットケーシング４０の上部は、天板６６により覆われている。

加湿給排気ユニットケーシング４０内は、右側が吸加湿ロータ４１等を収容する空間、左側が吸着用ファン４６等を収容する吸着用ファン収納空間ＳＰ１となっている。この加湿給排気ユニットケーシング４０内には、吸加湿ロータ４１、ヒータ組立体４２、ラジアルファン組立体４３、切換ダンパ４４、吸着側ダクト４５、吸着用ファン４６などが配置されている。

（吸加湿ロータ）
吸加湿ロータ４１は、概ね円板形状を有するハニカム構造のセラミックロータであり、空気が容易に通過できる構造となっている。吸加湿ロータ４１は、水平面で切った断面において細かいハニカム（蜂の巣）状になっている。そして、これらの断面が多角形である吸加湿ロータ４１の多数の筒部分を、空気が通過する。

吸加湿ロータ４１の主たる部分は、ゼオライト、シリカゲル、あるいはアルミナといった吸着剤から焼成されている。このゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着し、加熱されることによって吸着して含有する水分を離脱する性質を有している。

この吸加湿ロータ４１は、加湿給排気ユニットケーシング４０側に設けられた支持軸４０ｄに回動可能に支持される。吸加湿ロータ４１の周面には、ギヤが形成されており、ロータ駆動モータ４７の駆動軸に取り付けられるロータ駆動ギヤ４８と歯合している。

（ヒータ組立体）
ヒータ組立体４２は、加湿運転時に、室外から取り込まれて吸加湿ロータ４１へ送られる空気を加熱する。このヒータ組立体４２は、ヒータ支持板４９を介して吸加湿ロータ４１の上方に取り付けられる。

（ラジアルファン組立体）
ラジアルファン組立体４３は、吸加湿ロータ４１の側方に配置されており、給排気口４０ｃから吸加湿ロータ４１および切換ダンパ４４を経て室内へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を室内機２ａへと送る。また、ラジアルファン組立体４３は、室内機２ａから取り入れた空気を室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体４３は、切換ダンパ４４が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。

ラジアルファン組立体４３は、室外から取り入れた空気を室内機２ａへと送る場合には、吸加湿ロータ４１を通過して吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分のうち手前側の部分から降りてきた空気を、切換ダンパ４４を経て給排気ダクト６１へと送り出す。給排気ダクト６１は、給排気管６（図１参照）に接続されており、ラジアルファン組立体４３は、給排気ダクト６１と給排気管６とを介して空気を室内機２ａへと供給する。

ラジアルファン組立体４３は、室内機２ａから取り入れた室内の空気を室外へと排出する場合には、給排気ダクト６１から送られてきた空気を加湿給排気ユニットケーシング４０の背面に設けられた給排気口４０ｃから室外へと排出する。

（切換ダンパ）
切換ダンパ４４は、排気運転と給気運転とを切り換えるための構成部品である。切換ダンパ４４は、ラジアルファン組立体４３の下方に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第１状態、第２状態及び第３状態に切り替わる。

第１状態においては、ラジアルファン組立体４３から吹き出された空気は、給排気ダクト６１を経て給排気管６を通って室内機２ａへと供給されるようになる。これにより、第１状態では、図２の実線矢印Ａ１で示す矢印の向きに空気が流れ、加湿空気あるいは室外空気が給排気管６を通って室内機２ａへと供給されるようになる。

第２状態では、図２の破線矢印Ａ２で示す矢印の向きに空気が流れ、室内機２ａから給排気管６及び給排気ダクト６１を通ってきた空気が、ラジアルファン組立体４３から給排気口４０ｃを経て室外へと排気される。

第３状態では、切換ダンパ４４と給排気ダクト６１とを繋ぐ経路が閉じられ、室外機３ａと室内機２ａとの間の空気の流れが遮断される。

（吸着側ダクトおよび吸着用ファン）
吸着側ダクト４５は、吸加湿ロータ４１の上面のうちヒータ組立体４２が位置しない部分（左側の略半分の部分）を覆っている。この吸着側ダクト４５は、後述する吸着側ベルマウス６３とともに、吸加湿ロータ４１の左半分の部分の上面から以下に説明する吸着用ファン収納空間ＳＰ１の上部へと通じる空気流路を形成する。

吸着用ファン収納空間ＳＰ１に収容される吸着用ファン４６は、吸着用ファンモータ６５によって回転する遠心ファンであり、上部に配置される吸着側ベルマウス６３の開口部６３ａから空気を吸込むことで、吸着用空気吸込口４０ｂから吸加湿ロータ４１を介して、開口部６３ａへ流れる気流を生成する。そして、吸着用ファン４６は、吸加湿ロータ４１を通る際に水分を吸着された乾燥空気を吸着用空気吹出口４０ａから加湿給排気ユニットケーシング４０の前方へ向けて排気する。吸着側ベルマウス６３は、吸着用ファン収納空間ＳＰ１の上部に設けられており、吸着側ダクト４５によって形成される空気流路を通ってくる空気を吸着用ファン４６へと導く役割を果たす。

＜室内機の構成＞
次に室内機２ａの構成について、図４に示す室内機２ａの側面断面図に基づいて説明する。

室内機２ａは、正面視に置いて横方向に長い室内機ケーシング１４を備えており、前述した室内熱交換器１１やクロスフローファン１２は、室内機２ａの室内機ケーシング１４内に収容されている。また、室内機ケーシング１４には、ストリーマ放電ユニット１７ａ（ストリーマ放電部）および除菌・脱臭フィルタ７０（空気調和機用フィルタ）が備えられている。

〔室内機ケーシング〕
室内機ケーシング１４は、前面パネル１４ａと底フレーム１４ｂとにより構成されている。

前面パネル１４ａは、室内機２ａの上面、下面、前面及び側面を覆っている。前面パネル１４ａの上面は、室内熱交換器１１の上方を覆っており、複数のスリット状の開口からなる吸込み口１４０が設けられている。前面パネル１４ａの下面には、室内機２ａの長手方向に沿う開口からなる吹出し口１４１が設けられている。また、吹出し口１４１には、室内へと吹出す空気の吹き出し角度を調整する水平フラップ１４２が設けられている。この水平フラップ１４２は、室内機２ａ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１４２は、フラップモータ１８（図６参照）によって回動されることにより、吹出し口１４１の開閉を行うことができる。

底フレーム１４ｂは、室内機２ａの背面を構成しており、室内熱交換器１１の後方を覆っている。

また、室内熱交換器１１の下方には、熱交換時に室内熱交換器１１の表面に発生する水滴を受け取るためのドレンパン１４３が設けられている。このドレンパン１４３には、受け取った水滴を外部に排出するためのドレンホース（図示せず）が取り付けられている。冷房運転時やドライ運転時には、室内熱交換器１１は蒸発側熱交換器として作用するため、室内熱交換器１１と接触する空気中に含まれる水分が凝縮して水滴となって滴下する。ドレンパン１４３は、このような水滴を受け取ってドレンホースによって排水するように構成されている。

なお、室内機ケーシング１４の内部には、吸込み口１４０から吸い込まれた室内空気の温度を検知する室内温度センサー１５（図６参照）や室内空気の湿度を検知する室内湿度センサー１６（図６参照）が収納されている。

〔クロスフローファン〕
クロスフローファン１２は、側面視において室内機２ａの略中央に配置されている。クロスフローファン１２は、室内ファンモータ１３（図６参照）によって回転駆動されることにより、吸込み口１４０から吸い込まれ室内熱交換器１１を通り吹出し口１４１から室内へと吹出す空気の流れを生成する。

〔室内熱交換器〕
室内熱交換器１１は、クロスフローファン１２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１１は、クロスフローファン１２の駆動により吸込み口１４０から吸い込まれた空気や、ラジアルファン組立体４３によって室外機３ａから送られてきた空気をクロスフローファン１２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１１は、第１熱交換部１１ａ、第２熱交換部１１ｂ、第３熱交換部１１ｃ、第４熱交換部１１ｄを有する。

第１熱交換部１１ａと第２熱交換部１１ｂは、クロスフローファン１２の上方に設けられており、側面視において逆Ｖ字型の形状に組み合わされている。第１熱交換部１１ａが後側に配置され、第２熱交換部１１ｂが前側に配置されている。第１熱交換部１１ａは、その下端が上端よりも後方に位置するように傾斜して配置されており、第１熱交換部１１ａの下端は、クロスフローファン１２の後方に位置している。第２熱交換部１１ｂは、その下端が上端よりも前方に位置するように傾斜して配置されている。また、第１熱交換部１１ａの上端と第２熱交換部１１ｂの上端とは近接して配置されている。

第３熱交換部１１ｃは、第１熱交換部１１ａの下端に接続されており、略鉛直方向に沿って設けられている。また、第４熱交換部１１ｄは、第３熱交換部１１ｃの下端に接続されており、クロスフローファン１２の前方を通り下方に延びている。

〔ストリーマ放電ユニット〕
ストリーマ放電ユニット１７ａは、室内機ケーシング１４内に配置されており、排気運転時と循環運転時にストリーマ放電を生起させることにより、周囲を通過する空気中に活性種を放出する。具体的には、ストリーマ放電ユニット１７ａは、第２熱交換部１１ｂの外側に配置されており、吸込み口１４０から吸い込まれ吹出し口１４１から吹き出される空気の流れにおける吸込み口１４０の下流であり且つ室内熱交換器１１の上流に配置されている。なお、ここでいう「外側」とは、室内熱交換器１１に対してクロスフローファン１２が配置されている側を「内側」として、その反対側を「外側」と呼んでいる。ストリーマ放電ユニット１７ａは、例えば、針状の放電電極と、放電電極から極僅かな距離を隔てて配置された対向電極とから構成されており、放電電極と対向電極との間に放電電圧が印可されることによりストリーマ放電を生起させる。ストリーマ放電ユニット１７ａは、排気運転時には排気空気に活性種を放出し、循環運転時には吸込み口１４０から吸い込まれ吹出し口１４１から吹き出される空気の流れに活性種を放出する。ストリーマ放電ユニット１７ａの空気中への活性種の放出に関しては、後に詳述する。

〔除菌・脱臭フィルタ〕
除菌・脱臭フィルタ７０は、除菌機能と脱臭機能とを併せ持つフィルタであり、第２熱交換部１１ｂの外側に配置されている。より具体的には、除菌・脱臭フィルタ７０は、吸込み口１４０から吸い込まれ吹出し口１４１から吹き出される空気の流れにおけるストリーマ放電ユニット１７ａの下流であり且つ室内熱交換器１１の上流に配置されている。除菌・脱臭フィルタ７０は、図５に示すように、除菌層７１と、脱臭層７２と、集塵層７３とを有している。

除菌層７１は、脱臭層７２よりも空気の流れの上流側に位置するように配置されており、ストリーマ放電ユニット１７ａと対向する側の外表面に設けられている。除菌層７１は、除菌用の第１成分と、第１成分を接着する第１バインダーとを含む。この第１成分は、光触媒機能を有するチタンアパタイトである。また、第１バインダーは、チタンアパタイトとの接着性のよい物質であり、例えば、シリカ系バインダーがある。このチタンアパタイトは、細菌、カビ菌、ウィルスなどの吸着能力に優れており、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種によって臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化させることができる。また、ストリーマ放電によって活性化されることによって、細菌、カビ菌、ウィルスなどをより効率よく分解することができる。

脱臭層７２は、除菌層７１とは反対側の外表面に設けられ、第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と、第２成分を接着し第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む。この第２成分は、酸化マンガン等のマンガン系触媒と、ゼオライト等の吸着剤との混合物である。また、第２バインダーは、マンガン系触媒と吸着剤との接着性のよい物質であり、例えば、シリカ系とアクリル系との混合物からなるバインダーがある。このマンガン系触媒は、吸着剤に吸着された臭気分子を分解する。また、ストリーマ放電によってマンガン系触媒の分解力が向上し、臭気分子をより効率よく分解することができる。

集塵層７３は、除菌層７１と脱臭層７２との間に設けられており、通過する空気中の塵埃を捕集する。集塵層７３は、例えば、不織布によって構成される。

＜制御部＞
また、この空気調和機１ａは、図６に示す制御部９を備えている。制御部９は室内機２ａと室外機３ａとに分かれて設けられており、各種センサーから伝達される情報やリモコン８から送信される運転指令に基づいて室内機２ａ及び室外機３ａの各構成部品を制御することによって、種々の空調運転を行うことができる。

＜動作＞
次に、本実施形態にかかる空気調和機１ａにおける循環運転時、給気運転時および排気運転時の動作を説明する。

〔循環運転時の動作〕
循環運転時には、クロスフローファン１２が駆動され、室内の空気が吸込み口１４０から室内機ケーシング１４内に吸い込まれ、除菌・脱臭フィルタ７０および室内熱交換器１１を通り吹出し口１４１から室内へ吹き出される（図２の矢印Ａ４参照）。このとき、吸込み口１４０から取り込まれた空気は、室内熱交換器１１を通過する際に加熱又は冷却された、その後、吹出し口１４１から室内に吹き出される。これにより、室内の暖房または冷房が行われる。また、ストリーマ放電ユニット１７ａは、吸込み口１４０から吸い込まれ室内熱交換器１１を通過する前の空気に活性種を放出する。活性種を含んだ空気は、除菌・脱臭フィルタ７０および室内熱交換器１１を通り、吹出し口１４１から室内へと吹き出される。

〔給気運転時の動作〕
給気運転時には、室外の空気が、室外機３ａから取り込まれ、給排気管６を通って室内機２ａへと送られる（図２の矢印Ａ１参照）。室内機２ａへと送られた給気空気は、室内熱交換器１１の上流に送られ、室内熱交換器１１を通った後に吹出し口１４１から室内へと吹き出される。給気運転には、空気を加湿して室内へと供給する加湿運転と、加湿を行わずに空気を室内へと供給する給気換気運転とがある。

なお、給気運転と同時に上記の循環運転が行われてもよい。この場合、室外機３ａから取り込まれ室内機２ａへと送られた給気空気と、吸込み口１４０から取り込まれた室内の空気とが室内機２ａの内部で合流して吹出し口１４１から室内へ吹き出される。

（加湿運転時の動作）
本実施形態にかかる空気調和機１ａにおいて加湿運転が行われるときには、上記の切換ダンパ４４は第１状態に切り換えられる。

以下、加湿運転が行われる際の加湿給排気ユニット４ａの動作について図２及び図３に基づいて説明する。

加湿給排気ユニット４ａは、吸着用ファン４６を回転駆動することによって、室外からの空気を吸着用空気吸込口４０ｂから加湿給排気ユニットケーシング４０内に取り入れる。加湿給排気ユニットケーシング４０内に入ってきた空気は、吸加湿ロータ４１の左側の略半分の部分を通過して、吸着側ダクト４５および吸着側ベルマウス６３により形成される空気流路および吸着用ファン４６を介して、吸着用ファン収納空間ＳＰ１から吸着用空気吹出口４０ａを通って室外機３ａの前方へと排出される（図２の矢印Ａ３及び図３参照）。加湿給排気ユニットケーシング４０内に室外から取り入れられた空気が吸加湿ロータ４１の左側の略半分の部分を通過する際に、吸加湿ロータ４１は、空気中に含まれている水分を吸着する。

この吸着工程で水分を吸着した吸加湿ロータ４１の左側の略半分の部分は、吸加湿ロータ４１が回転することによって、吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分となる。すなわち、吸着された水分は、吸加湿ロータ４１の回転に伴い、ヒータ組立体４２の下方に位置する吸加湿ロータ４１の部分に移動してくる。そして、ここに移動してきた水分は、ヒータ組立体４２からの熱により、ラジアルファン組立体４３によって生成される空気流中に離脱していく。

ラジアルファン組立体４３が駆動されると、給排気口４０ｃから加湿給排気ユニットケーシング４０内に室外の空気が取り込まれ、その空気が吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分のうち奥の部分の下方から上方に向けて通過し、ヒータ組立体４２内に導入される。そして、ヒータ組立体４２内に入った空気は、ヒータ組立体４２から排出され、吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分のうち手前の部分を上方から下方に通過し、切換ダンパ４４の内部を通ってラジアルファン組立体４３へと至る。このような空気流は、ラジアルファン組立体４３が生成するものである。ラジアルファン組立体４３は、上記のように吸加湿ロータ４１および切換ダンパ４４を通り抜けてきた空気を、切換ダンパ４４、給排気ダクト６１及び給排気管６を介して室内機２ａへと送る。この室内機２ａへと送られる空気は、吸加湿ロータ４１に吸着されていた水分を含むようになっている。そして、加湿給排気ユニット４ａから室内機２ａに供給された空気は、室内熱交換器１１を経て、吹出し口１４１から室内へと吹き出される。

（給気換気運転時の動作）
給気換気運転の場合には、吸着用ファンモータ６５やヒータ組立体４２が作動されずに、上記の加湿運転時と同様の動作が行われる。これにより、室外から取り入れられた空気が、加湿されずに上記と同様の経路を通って室内機２ａへと送られる。

〔排気運転時の動作〕
排気運転時には、室内の空気が吸込み口１４０から室内機２ａに取り込まれ、給排気管６を通って室外機３ａに送られ、室外に排出される（図２の波線矢印Ａ２参照）。このとき、上記の切換ダンパ４４は第２状態に切り換えられる。

ラジアルファン組立体４３が駆動されると、室内機２ａの吸込み口１４０から室内の空気が取り込まれる。ストリーマ放電ユニット１７ａは、吸込み口１４０から吸い込まれた空気に活性種を放出する。活性種を含んだ排気空気は、除菌・脱臭フィルタ７０および給排気管６を経て、室外機３ａへと送られる。室外機３ａへ送られた排気空気は、給排気ダクト６１から切換ダンパ４４の内部を通ってラジアルファン組立体４３へと到る。

ラジアルファン組立体４３へと到った排気空気は、再び切換ダンパ４４の内部を通って、切換ダンパ４４の外部へ吹き出し、吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分のうち手前の部分を下方から上方に通過し、ヒータ組立体４２内に導入される。そして、ヒータ組立体４２内に入った排気空気は、ヒータ組立体４２から排出され、吸加湿ロータ４１の右側の略半分の部分のうち奥の部分の上方から下方に向けて通過し、給排気口４０ｃから室外へと排出される。

このようにして室内機２ａから取り込まれた室内の空気は、排気空気として加湿給排気ユニット４ａから室外へと排出される。

＜特徴＞
（１）
この空気調和機１ａでは、１つの除菌・脱臭フィルタ７０が除菌機能と脱臭機能とを併せ持っているため、除菌用と脱臭用との２つの別体のフィルタを備える必要が無く、部品点数を削減することができる。

また、除菌・脱臭フィルタ７０においては、除菌層７１と脱臭層７２とが別の層に分かれて一体的に設けられており、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とをそれぞれ別種のバインダーによって接着することができる。このため、各成分に適した別のバインダーを用いることができ、除菌用の第１成分と脱臭用の第２成分とを１つのフィルタに効率的に担持させることができる。これにより、この空気調和機１ａでは、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる。

（２）
この空気調和機１ａでは、除菌・脱臭フィルタ７０が空気流れにおけるストリーマ放電ユニット１７ａの下流に配置されている。このため、ストリーマ放電によって、除菌・脱臭フィルタ７０の第１成分及び第２成分が活性化され、除菌・脱臭フィルタ７０の除菌機能および脱臭機能が強化される。これにより、空気の除菌・脱臭をより強力に行うことができる。

また、この空気調和機１ａでは、除菌層７１が脱臭層７２よりも空気流れにおける上流側に配置されており、ストリーマ放電ユニット１７ａに近い側に配置されている。これにより、除菌・脱臭フィルタ７０における消臭・除菌効果をより効果的に発揮させることができる。

＜他の実施形態＞
（１）
上記の実施形態では、除菌・脱臭フィルタ７０は、室内機２ａと室外機３ａとに別れ室内の冷暖房を行うセパレート型の空気調和機１ａに設けられているが、空気清浄機能に特化した空気清浄機に設けられてもよい。なお、空気清浄機としては、例えば、室内の床面に持ち運び自由に配置され、室内の空気を取り込んで清浄化した後に室内に吹き出すことができる床置き型の空気清浄機などが挙げられる。

（２）
上記の実施形態では、循環運転時の空気と、排気運転時の排気空気とに対してストリーマ放電による活性種が放出されているが、循環運転時の空気と、給気運転時の給気空気とに対して活性種が放出されてもよい。例えば、ストリーマ放電ユニット１７ａと、除菌・脱臭フィルタ７０とが室内熱交換器１１に密接して配置される場合には、循環運転による空気と給気運転による空気とが合流した後にストリーマ放電ユニット１７ａと除菌・脱臭フィルタ７０とを通り、室内熱交換器１１を通り、吹出し口１４１から室内に吹き出される。

本発明は、脱臭機能と除菌機能とを十分に発揮させることができる効果を有し、空気調和機用フィルタおよび空気調和機として有用である。

空気調和機の全体外観図。 冷媒回路の構成および空気流れを示す図。 室外機の分解斜視図。 室内機の側面断面図。 除菌・消臭フィルタの断面図。 空気調和機の制御ブロック図。

符号の説明

１ａ 空気調和機
１２ クロスフローファン（送風部）
１７ａ ストリーマ放電ユニット（ストリーマ放電部）
７０ 除菌・消臭フィルタ（空気調和機用フィルタ）
７１ 除菌層
７２ 脱臭層
７３ 集塵層

Claims (8)

1. 一方の外表面に設けられ、除菌用の第１成分と、前記第１成分を接着する第１バインダーとを含む除菌層（７１）と、
   前記除菌層（７１）とは反対側の外表面に設けられ、前記第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と、前記第２成分を接着し前記第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む脱臭層（７２）と、
   を備える空気調和機用フィルタ（７０）。
2. 前記第１成分は、光触媒機能を有するチタンアパタイトである、
   請求項１に記載の空気調和機用フィルタ（７０）。
3. 前記第２成分は、マンガン系触媒と吸着剤との混合物である、
   請求項１または２に記載の空気調和機用フィルタ（７０）。
4. 前記除菌層（７１）と前記脱臭層（７２）との間に設けられる集塵層（７３）をさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機用フィルタ（７０）。
5. 一方の外表面に設けられ除菌用の第１成分と前記第１成分を接着する第１バインダーとを含む除菌層（７１）と、前記除菌層（７１）とは反対側の外表面に設けられ前記第１成分とは異なる成分である脱臭用の第２成分と前記第２成分を接着し前記第１バインダーとは異なる第２バインダーとを含む脱臭層（７２）とを有する空気調和機用フィルタ（７０）と、
   ストリーマ放電を生起させることによって前記空気調和機用フィルタ（７０）に活性種を供給するストリーマ放電部（１７ａ）と、
   前記空気調和機用フィルタ（７０）を通り室内へと吹き出される空気の流れを生成する送風部（１２）と、
   を備える空気調和機（１ａ）。
6. 前記第１成分は、光触媒機能を有するチタンアパタイトであり、
   前記空気調和機用フィルタ（７０）は、前記ストリーマ放電部（１７ａ）に対して前記空気の流れの下流側に配置されており、前記除菌層（７１）が前記脱臭層（７２）よりも前記空気の流れの上流側に位置するように配置される、
   請求項５に記載の空気調和機（１ａ）。
7. 前記第２成分は、マンガン系触媒と吸着剤との混合物である、
   請求項５または６に記載の空気調和機（１ａ）。
8. 前記空気調和機用フィルタ（７０）は、前記除菌層（７１）と前記脱臭層（７２）との間に設けられる集塵層（７３）をさらに有する、
   請求項５から７のいずれかに記載の空気調和機（１ａ）。

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