JP2007107805A - 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、高性能な荷電ユニットを搭載した空気調和機の提供を目的とする。
【解決手段】荷電部と集じん部とに高電圧を印加する２段荷電方式の電気集じん方式であって、荷電部は高電圧が印加される放電電極１２と、アース電極１３と、これらを保護する外枠１４とから構成された荷電ユニットＢ２０を吹出部に設け、前記集じん部は高電圧を印加する高圧リード線９を吸入部のプレフィルター１１近傍に設けるとともに前記プレフィルターの桟を導電性材料で構成しすることでプレフィルター１１を集じんユニットとし、荷電部と集じん部とをそれぞれ分離した構造にすることにより、高性能な電気集塵ユニットを搭載した空気調和機を提供できる。
【選択図】図２

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、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。

特許文献１に記載され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。

また特許文献２や特許文献３には、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。

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。

さらに特許文献４によれば、従来電気式空気清浄装置では高電圧を印加した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。
特開２００１−７４２６５号公報 実開昭６２−１２４４２１号公報 特開平１１−７２２４０号公報 特表２００１−０６４３４９号公報

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全ての吸込み空気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、荷電部と集じん部とに高電圧を印加する２段荷電方式の電気集じん方式であって、前記荷電部は高電圧が印加される放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とから構成された荷電ユニットと、前記集じん部は高電圧を印加するリード線を吸入部のプレフィルター近傍に設け、プレフィルターを集じんユニットとし、荷電部と集じん部とをそれぞれ分離した構造の電気集じんユニットを搭載するともに前記プレフィルターの桟を導電性材料で構成することにより、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、よ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、荷電部と集じん部とに高電圧を印加する２段荷電方式の電気集じん方式であって、前記荷電部は高電圧が印加される放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とから構成された荷電ユニットと、前記集じん部は高電圧を印加するリード線を吸入部のプレフィルター近傍に設け、プレフィルターを集じんユニットとし、荷電部と集じん部とをそれぞれ分離した構造の電気集じんユニットを搭載するともに前記プレフィルターの桟を導電性材料で構成したことを特徴とするものである。

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、より高い集塵性能で、快適な住空間を創造することが可能となる。

また、本発明の請求項２においては、前記請求項１で荷電部を、空気調和機の室内ユニットの吹き出し部付近に設けたものである。

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、本発明の請求項３においては、プレフィルターと呼ばれるエアーフィルターの繊維の一部あるいは全体を導電性にしたものである。

これによって、請求項１や請求項２の方式で荷電した微細な塵埃との電位差をより大きくでき、集塵性能をさらに向上することができる。

また、本発明の請求項４においては、請求項３で導電性を施したプレフィルターおよびプレフィルターの桟を、本体接地アースと連結したものである。

これによって、導電性を有したプレフィルターおよびプレフィルターの桟はアースされているため、請求項１や請求項２の方式で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、よ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、室内ユニット本体内に室内空気を吸込んで熱交換器と熱交換させ、送風機を介して室内へ吹出す空気調和機において、荷電部に高電圧が印加される放電電極と、接地電極と、これらを保護する外枠とから構成とからなる電気集塵ユニットを、室内ユニットの通風回路内吸入側のプレフィルターより上流側に設置し、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を荷電し、空気中に含まれる塵埃に電荷を与えると共に、プレフィルターの背面側に高圧を印加する高圧リード線を設置し、かつプレフィルターの桟を導電性材料で構成することで、高圧リード線への通電により高圧リード線周辺に形成する電界をプレフィルター全体に与え、電界を持った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することができる。

第２の発明は、特に、荷電部を高電圧が印加される放電電極と、接地電極と、これらを保護する外枠とから構成とからなる電気集塵ユニットを、室内ユニットの吹出し口近辺に設けたものであり、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、電界を持ったプレフィルターにて捕集する構造とすることによりさらに集塵性能を向上することができる。

第３の発明は、特に、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たものであり、高圧リード線周辺に形成された電界をプレフィルター全体に行き渡らせることにより、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広げ、クーロン力や誘電力の作用により、荷電された塵埃をプレフィルター全体で捕集することが可能となり、より一層、集じん性能の向上を図ることができる。

第４の発明は、特に、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、さらに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、図２および図３を用い、第１の発明について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における荷電ユニットＡ１０を搭載した空気調和機室内ユニット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、９は高圧リード線、１０は荷電ユニットＡ、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荷電ユニットＡ１０の概略図である。

図２において、１２は放電電極、１３はアース電極、１４は外枠、１５は放電域の一部を示すものである。

図３は本発明の第１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３において、４０はプレフィルターの桟である。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。

空気調和機室内ユニット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室内ユニット１において、図１からも明らかなように、荷電ユニットＡ１０は、空気調和機室内ユニット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。

集じん部となるプレフィルター１１には、間接的または直接的に接触する近傍位置に高圧リード線９が設けてあり、高圧リード線９には荷電ユニットＡ１０と逆電位の高圧が印加される構造となっている。

荷電ユニットＡ１０は、例えばマイナス電位の高電圧が印加される放電電極１２と、アース電極１３と、これらを保護する外枠１４と、電極にマイナスの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マイナス電位の高電圧が放電電極１２に印加され、アース電極１３とでコロナ放電が発生し、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、空気調和機室内ユニット１の吸入口２方向に向けて形成するよう荷電ユニットＡ１０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。

また、プレフィルター１１には近接する位置にプラスの電位の高電圧を印加する高圧リード線９が設けてあり、高圧リード線９とプレフィルターの桟４０のコンデンサー効果によりプレフィルター１１はプラスの電荷を有する構造となっている。

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、放電電極１２に印加される電圧が陰極の場合は、高圧リード線９は陽極となり、
放電電極１２に印加される電圧が陽極の場合は、高圧リード線９は陰極とすることにより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、荷電ユニットＡ１０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４を用い第２の発明について説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態における荷電ユニットＢ２０を搭載した空気調和機室内ユニット１の概略横断面図を示すものである。

図４において、２０は荷電ユニットＢ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４において、荷電ユニットＢ２０は、空気調和機室内ユニット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の設けられた荷電ユニット２０の電界域１５の一部で、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５を用い第３の発明について説明する。

図５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５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。

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を荷電ユニットＡ１０や荷電ユニットＢ２０の通風経路７内の下流側に設けることにより、荷電ユニットＡ１０や荷電ユニットＢ２０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６を用い第４の発明について説明する。

図６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６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あるいは、プレフィルターの桟４０と熱交換器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、荷電ユニットＡ１０や荷電ユニットＢ２０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、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、高い集塵能力を発揮することが可能となるので、集塵能力の優れた空気調和機に適用できる。

本発明の第１の実施形態を示す荷電ユニットＡ１０を搭載した空気調和機室内ユニット１の概略横断面図 本発明の第１の実施形態を示す荷電ユニットＡ１０の概略図 本発明の第１の実施形態を示すプレフィルター１１の概略外観図 本発明の第２の実施形態を示す荷電ユニットＢ２０を搭載した空気調和機室内ユニット１の概略横断面図 本発明の第３の実施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の実施形態を示すプレフィルター１１の概略外観図 従来の実施形態を示す電気集塵ユニットを搭載した空気調和機室内ユニットの概略断面図

符号の説明

１ 空気調和機室内ユニット
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
９ 高圧リード線
１０ 荷電ユニットＡ
１１ プレフィルター
１２ 放電電極
１３ アース電極
１４ 外枠
１５ 電界
２０ 荷電ユニットＢ
３０ 導電性樹脂繊維
３１ 本体接地アース接続部
４０ プレフィルターの桟

Claims (4)

1. 荷電部と集じん部とに高電圧を印加する２段荷電方式の電気集じん方式であって、前記荷電部は高電圧が印加される放電電極と、アース電極と、これらを保護する外枠とから構成された荷電ユニットと、前記集じん部は高電圧を印加するリード線を吸入部のプレフィルター近傍に設け、プレフィルターを集じんユニットとし、荷電部と集じん部とをそれぞれ分離した構造の電気集じんユニットを搭載するとともに前記プレフィルターの桟を導電性材料で構成したことを特徴とする空気調和機。
2. 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放電電極と、アース電極と、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吹き出し部に設置したことを特徴とする、請求項１記載の空気調和機。
3. 通風回路内吸入側に設けたエアーフィルターの一部分以上を導電性材料で構成したことを特徴とする、請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 通風回路内吸入側に設けたエアーフィルターの一部分以上を導電性材料で構成し、前記導電性部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または２に記載の空気調和機。

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