JP2008051416A - 室内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】空気中に浮遊するウィルス等を不活化する除菌能力を備えた空気調和装置を提供する。
【解決手段】室内熱交換器２１を収容する略箱型の筐体２０を天井内に埋め込んで構成される天井埋込型空気調和装置の室内ユニット２において、水を電気分解して生成された電解水に浸潤されるエレメント４１を、室内熱交換器２１の下流側に配設した。
【選択図】図２

Description

本発明は、天井埋込型空気調和装置の室内ユニットに関する。

従来、空気調和装置において、水道水を吸収した加湿エレメントによって加湿を行うものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
実公平０７−５２５０８号公報

ところで、室内の空気には微生物（細菌、ウィルス、真菌（以下、単に「ウィルス等」という。））が浮遊しており、空気調和装置から吹き出される空気も例外ではない。このようなウィルス等を不活化することが可能となれば、例えば抵抗力の弱い人や、人混みにおける感染の可能性を低下せしめる等の効果が期待でき、有用である。そして、室内空気を循環させる空気調和装置において、ウィルス等を不活化する機能を持たせることが可能であれば上記の効果を効率よく達成できるものと期待できる。しかしながら、このような機能を具備した空気調和装置は、従来なかった。
そこで、本発明の目的は、空気中に浮遊するウィルス等を不活化する除菌能力を備えた空気調和装置を提供することにある。

本発明は、室内熱交換器を収容する略箱型の筐体を天井内に埋め込んで構成される天井埋込型空気調和装置の室内ユニットにおいて、水を電気分解して生成された電解水に浸潤される気液接触部材を、前記室内熱交換器の下流側に配設したことを特徴とする。
本発明によれば、天井埋込型空気調和装置の室内ユニットにおいて、電解水に浸潤される気液接触部材に室内熱交換器を通過した空気が通るので、冷房または暖房により温度調整された空気に含まれるウィルス等を不活化し、或いは除去することができる。これにより、空気調和装置に空気の除菌機能を持たせることができる。さらに、天井埋込型空気調和装置は室内床面における設置スペースの制約を受けないため、ユーザに何ら負担をかけることなく、空気の清浄化を達成できる。

本発明において、前記筐体の側面に開口部を設け、この開口部から前記気液接触部材を前記筐体内に入り込ませた構成を有するものとしてもよい。
この場合、筐体の側面に設けた開口部から気液接触部材を入り込ませることで、天井埋込型空気調和装置の室内ユニットに、気液接触部材を容易に取り付けることができる。

本発明において、前記開口部を塞ぐ板状部材の一方の面に前記気液接触部材を固定するとともに、前記板状部材の他方の面には前記電解水を生成する電解槽を設けた構成としてもよい。
この場合、板状部材を筐体に固定すれば容易に気液接触部材と電解槽を同時に取り付けることができる上、気液接触部材と電解槽とが近接しているので、電解槽で生成した電解水を速やかに気液接触部材に供給できるという利点がある。

本発明において、前記電解水を生成する電解槽を、前記筐体の外側に設けた構成としてもよい。
この場合、電解槽の存在により風の流路が狭くなることがないため、通風抵抗の増加等の不都合を招くことがなく、筐体内のスペースを有効に利用できる。また、電解槽のメンテナンスを容易に行える。

本発明において、前記電解槽に水を供給する水供給管を、前記室内熱交換器に繋がる冷媒配管に沿って配設した構成としてもよい。
この場合、天井内に室内ユニットを埋め込み設置する際に、水供給管及び冷媒配管の接続作業をまとめて行うことができ、設置に係る労力を軽減できる。

本発明において、前記室内熱交換器の下方にはドレン水を受けるドレンパンが配設され、このドレンパンからドレンポンプによりドレン水を排出する構成とし、前記電解水を前記気液接触部材の上方から供給して前記気液接触部材に浸潤させるとともに、前記気液接触部材から流下する電解水を、前記気液接触部材の下方に設けた電解水受けに貯留し、貯留した電解水を前記ドレンパンに排出する構成としてもよい。
この場合、気液接触部材に供給された電解水が気液接触部材から流下した場合に、この電解水がドレンパンに排出されるので、電解水をドレン水とともに容易に排出できる。また、殺菌作用を有する電解水がドレンパンを流れるので、ドレンパンにおける雑菌の繁殖等を抑制できる。さらに、気液接触部材から流下した電解水はいったん電解水受けに貯留されるので、ドレンパンへの電解水の排出を制御することが可能になる上、例えば電解水受けの電解水を循環利用することも可能となり、効率よく電解水を利用できる。

本発明において、前記ドレンポンプは前記筐体の一隅に配設され、前記気液接触部材及び前記電解水受けは、前記ドレンポンプの配設位置に隣接する前記筐体の側面に沿って配設された構成としてもよい。
この場合、ドレンポンプの近傍に気液接触部材及び電解水受けが位置することから、ドレンパンに排出された電解水が、速やかにドレンポンプに達するので、ドレンポンプによって電解水が速やかに排出される。これにより、電解水がドレンパンに長時間滞留しないので、室内熱交換器に対する電解水の影響を最小限に抑えることができ、例えば室内熱交換器に防蝕加工等を施す場合の施工面積を最小限にすることができる。

本発明において、前記電解水受けに貯留した電解水を前記気液接触部材に循環供給する構成としてもよい。
この場合、電解水を循環させて効率よく利用することが可能となり、使用水量を抑えることができる。

本発明によれば、空気調和装置に空気の除菌機能を持たせることができ、室内床面における設置スペースの制約を受けずに空気の清浄化を実現できる。

以下、本発明の実施形態に係る空気調和装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明を適用した空気調和装置の一例として、四方向吹き出し型の天井埋込型空気調和装置について説明する。
図１に本実施形態における空気調和装置１００の概略構成を示す。図１に示す空気調和装置１００は、被調和室の外に設置される室外ユニット１と、被調和室内に設置される室内ユニット２とを備えた分離型のヒートポンプ式空気調和装置であり、被調和室を冷房及び暖房する。
室外ユニット１の室外冷媒配管１０と室内ユニット２の室内冷媒配管３４とは連結配管３５を介して連結されており、これら室外ユニット１および室内ユニット２は、室内ユニット２に内蔵される制御装置８の制御の下に運転される。

室外ユニット１は、図１に示すように、圧縮機１１の吸込側にアキュムレータ１２が接続され、圧縮機１１の吐出側に四方弁１３と室外熱交換器１４と電動膨張弁１５とが順に接続された構成を有し、圧縮機１１には室内ユニット２へ延びる室外冷媒配管１０が連結されている。また、室外ユニット１には、室外熱交換器１４へ向けて送風する室外ファン１６が配設されている。

室内ユニット２は、図１に示すように、空気の吸込口３１および吹出口３２を備えた筐体２０内に、室内熱交換器２１と、空気の吸込口３１から吹出口３２に向けて筐体２０内に空気を導通させる送風ファン２２とを備えて構成される。
また、筐体２０内において吸込口３１から吹出口３２に至る空気導通経路には、室内熱交換器２１の下流側、すなわち吹出口３２側に、室内熱交換器２１により熱交換された空気が通過する空気除菌部４が配設されている。
空気除菌部４は、後述するように活性酸素種を含む電解水に浸潤されるエレメント４１（図４（Ａ））において、熱交換された空気に電解水を接触させることにより、この空気を除菌するものである。

制御装置８は、図示しないＣＰＵと、ＣＰＵにより実行される制御プログラム、及び、この制御プログラムに係る制御用データ等を格納したＲＯＭと、ＣＰＵにより処理されるプログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭとを備える。さらに、制御装置８は、室内ユニット２の装置外のリモコン装置（図示略）から送信される赤外線信号を受信する赤外線受信部を備える。ＣＰＵは、赤外線受信部により受信した赤外線信号に基づき、上記リモコン装置による指示を受け、この指示に従ってＲＯＭ内に格納した制御プログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することにより、空気調和装置１００全体の制御を行う。

上記空気調和装置１００では、四方弁１３を切り換えることにより冷媒回路１００ａを流れる冷媒の流れを切り換えて冷房運転と暖房運転とを切り換えるよう構成されている。冷房運転時には図中に示す実線矢印の方向に冷媒が流れ、暖房運転時には破線矢印の方向に冷媒が流れる。
すなわち、冷房運転時には、圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒がアキュムレータ１２を経て室外熱交換器１４に達し、室外熱交換器１４において凝縮されて電動膨張弁１５に送られる。この高圧の冷媒は電動膨張弁１５を通過して膨張し、室内熱交換器２１において気化された後に圧縮機１１の吸込側に戻る。一方、暖房運転時には、圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒が室外冷媒配管１０を経て室内熱交換器２１に送られ、室内熱交換器２１において凝縮し、電動膨張弁１５に送られる。この冷媒は電動膨張弁１５において膨張して室外熱交換器１４に送られ、室外熱交換器１４で気化して、四方弁１３を介してアキュムレータ１２に送られ、圧縮機１１の吸込側に戻る。

図２は、本発明の実施形態に係る空気調和装置に使用される室内ユニットが、天井に埋め込まれた状態を示す側断面図である。また、図３は、図２に示す室内ユニット２の上下方向を逆にして分解した状態を示す分解斜視図である。

室内ユニット２は、室内熱交換器２１や制御装置８などを内包する筐体２０を備え、この筐体２０の被調和室内側には化粧パネル３０が取り付けられる。図２のように室内ユニット２が天井空間に取り付けられた状態では、化粧パネル３０は筐体２０の下側に位置する。

筐体２０は、被調和室側の面（図２では下側の面、図３では上側の面）が開口した略四角形の箱形に形成されている。
筐体２０の側面は、略長方形の３枚の側板２０ａと、同じく略長方形の１枚の側板２０ｅとを接合して構成される。各側板の接合部には別の平板が介在されており、これら側板は、全体として略八角形の枠を構成する。
側板２０ａにはノックアウトホール部２０ｃが形成されている。ノックアウトホール部２０ｃは、側板２０ａを構成する一枚の板により塞がれた略長方形の孔であり、必要に応じて押し込むことにより上記孔を塞ぐ板が脱落して、開口する。ノックアウトホール部２０ｃを押し込んで形成される開口を、開口部２０ｄとする。
また、側板２０ｅの一端側には、室内ユニット２内の室内熱交換器２１に繋がる室内冷媒配管３４等を導くための切り欠き部２０ｆが形成されている。

化粧パネル３０は、平面視において略四角形、より具体的には略正方形に形成されており、この化粧パネルによって筐体２０の開口面および天井孔１０２が覆われている。この化粧パネル３０には、平面視における略中央部に位置する吸込口３１と、化粧パネル３０の四辺の近傍に、それぞれの辺に沿って長尺に形成された吹出口３２とが形成されている。吹出口３２は、上述した側板２０ａ、２０ｅにほぼ平行に延びており、後述する室内熱交換器２１を通過した空気が効率よく排出される構成となっている。

また、吸込口３１の内側、すなわち天井１０１の裏側にあたる位置には、フィルタ３３が装着されている。これにより、室内ユニット２は、この吸込口３１から被調和室内の空気を筐体２０の内部へ吸い込み、筐体２０内で空気の熱交換を行った後、四つの吹出口３２から被調和室内に向けて空気を四方向に吹き出すようになっている。

筐体２０の四隅には、吊り金具１０３が取り付けられている。室内ユニット２は、図２に示すように、室外ユニット１が設置される建屋の天井１０１に略四角形に形成された天井孔１０２に、被調和室側から天井１０１の裏側に埋め込まれ、天井裏から垂下する吊りボルト１０４に吊り金具１０３が止着されることにより、天井空間に吊り下げられるようになっている。

次に、筐体２０の内部構成について、図１〜図３を用いて説明する。筐体２０の側板２０ａの内面には、図２に示すように、発泡スチロール製の断熱体２３が設けられている。また、符号２０ｂで示す筐体２０の天板の内側には、モータ２２ａが固定され、このモータ２２ａのシャフトには羽根車２２ｂが取り付けられており、これらが送風ファン２２を構成している。この送風ファン２２を取り囲むように、筐体２０の側板２０ａ、２０ｅに沿って略四角形状に曲げられた室内熱交換器２１が上記発泡スチロール製の断熱体２３の内側に配置されている（図３参照）。この室内熱交換器２１には送風ファン２２により吸込口３１から吸い込まれた空気が供給され、室内熱交換器２１により熱交換された空気が各吹出口３２から吹き出されるように構成されている。

上述のように、筐体２０内に配置される室内熱交換器２１は、上記側板により構成される略八角形の枠に沿った形状を有し、側板２０ａ、２０ｅに正対する面は平らである。そして、この室内熱交換器２１の端から所定の距離をおいて、発泡スチロール製のドレンパン２４が配設される。ドレンパン２４の外周は筐体２０の内面にほぼ接する。ドレンパン２４は、図２に示す室内ユニット２の設置状態において室内熱交換器２１の下方に位置し、主に冷房運転時に室内熱交換器２１から流下する結露水（ドレン水）を受けて貯留する。ドレンパン２４には、室内熱交換器２１の一隅に相当する位置にドレンポンプ２７が配設され、ドレンパン２４に貯留したドレン水はドレンポンプ２７により汲み上げられる。ドレンポンプ２７により汲み上げられたドレン水は、切り欠き２０ｆを通って筐体２０の外に延びるドレン管２７ａにより、室内ユニット２の外部に排出される。
また、切り欠き部２７ｆには、室内熱交換器２１から延びる連結配管（冷媒配管）３５（図１）が通っている。

ドレンパン２４には、化粧パネル３０の吸込口３１および吹出口３２に対応する位置に吸込開口２５及び吹出開口２６が設けられている。吸込開口２５は図３に示すように、略矩形に形成されたドレンパン２４の中央に平面視略円形に形成されている。また、吹出開口２６はドレンパン２４の４辺に沿ってそれぞれ形成されている。ドレンパン２４の吹出開口２６は、室内熱交換器２１の平らな部分に対応する位置にあり、この吹出開口２６から上述した吹出口３２を通って、被調和室内に向けて空気が吹き出される。

さらに、ノックアウトホール部２０ｃに形成された開口部２０ｄには、空気除菌部４等が取り付けられた除菌ユニット３が外側から差し込まれる。本実施形態に係る空気調和装置１００では、室内ユニット２の筐体２０を構成する３枚の側板２０ａのうち、ドレンポンプ２７が配設される一隅に近接する１枚の側板２０ａにおいて、ノックアウトホール部２０ｃを開口させ、除菌ユニット３を配設した例について説明する。

除菌ユニット３は開口部２０ｄを閉鎖するベース板（板状部材）３ａを備えており、開口部２０ｄに除菌ユニット３を差し込み、ベース板３ａと側板２０ａとを固定することで、開口部２０ｄが閉鎖される。
ベース板３ａには、筐体２０内に入る側に、空気除菌部４が取り付けられている。空気除菌部４は、取付金具６１によって、ベース板３ａとの間に所定の間隔を空けた位置で支持されており、このベース板３ａと空気除菌部４との間には、発泡スチロール製の断熱体が設けられている。

また、ベース板３ａには、筐体２０の外に出る側に、後述する電解ユニット５、水道水制御弁４６、逆止弁４７、循環ポンプ４９、電装基板４０等が取り付けられている。
除菌ユニット３は、筐体２０の外側から被さる略箱型の外装８０を有する。この外装８０は筐体２０の外側に連結され、上記電解ユニット５、水道水制御弁４６、逆止弁４７、循環ポンプ４９、及び電装基板４０を含む除菌ユニット３の各部を収容する。

除菌ユニット３を開口部２０ｄに差し込んで固定した状態では、空気除菌部４が室内熱交換器２１に隣り合うように位置する。空気除菌部４は、室内熱交換器２１の外側に位置するので、送風ファン２２によって送風され、室内熱交換器２１を通過した空気が、空気除菌部４に吹き付ける。この空気は、空気除菌部４を通ることにより除菌され、空気除菌部４とベース板３ａとの間を下方に流れて、化粧パネル３０に形成された吹出口３２から、被調和室に吹き出される。上述のように、ベース板３ａには断熱体が配設されており、空気除菌部４を通った空気は断熱体と空気除菌部４との間を下方に流れるので、除菌ユニット３における空気の温度変化は最小限に抑えられる。

図４は、除菌ユニット３の要部構成を示す図であり、（Ａ）は空気除菌部４の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は電解ユニット５の構成図である。
また、図５は、除菌ユニット３の構成を示す図である。この図５には、理解の便宜を図るため、室内熱交換器２１、ドレンパン２４及びドレンポンプ２７を図示するとともに、除菌ユニット３の一部を模式化して示す。また、図５では、矢印Ｇが示す方向を下方向とする。

図４（Ａ）に示すように、空気除菌部４は、保水性の高いエレメント（気液接触部材）４１と、室内ユニット２の設置状態（図２）においてエレメント４１の上に配置される分散皿４２とを備える。エレメント４１は、例えばアクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成される。エレメント４１の素材としては、電解水に対する反応性の少ない素材が好ましく、上記のアクリル繊維、ポリエステル繊維の他、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）、セルロース系材料またはセラミックス系材料等を用いることができる。

本実施形態では、エレメント４１に親水処理を施すことなどにより、電解水に対する親和性を高めている。これにより、エレメント４１における保水性・湿潤性が保たれ、エレメント４１に導入された空気が確実に電解水に接触する。

分散皿４２は、後述する電解ユニット５から電解水注入チューブ５１を介して供給される電解水を、エレメント４１に滴下させる。分散皿４２の側面には電解水注入チューブ５１が接続される接続口４２ａが形成されている。また、分散皿４２の底面には、電解水をエレメント４１に滴下し、エレメント４１に分散・浸潤させるための孔（図示略）が、多数形成されている。この分散皿４２からエレメント４１に電解水を滴下することで、エレメント４１全体に均一に電解水が供給される。
電解水注入チューブ５１は、電解ユニット５において生成された電解水を分散皿４２に導く管である。

電解ユニット５は、図４（Ｂ）に示すように、水道水等の水が供給される電解槽５２を有する。この電解槽５２の内部には、少なくとも一対の電極５３ａ、５３ｂが配設され、これら電極５３ａ、５３ｂ間に電圧を印加することにより、水を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成させる。

ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。
上述のように、電解槽５２はベース板３ａの一面に固定され、ベース板３ａの反対側の面に配設されたエレメント４１に近接しているので、電解水注入チューブ５１を介して活性酸素種を含む電解水をただちにエレメント４１に供給できる。

電極５３ａ、５３ｂは、例えば、ベースがチタン（Ｔｉ）で皮膜層がイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から構成された２枚の電極板である。

上記電極５３ａ、５３ｂ間に電圧を印加すると、カソード電極では、水中の水素イオン（Ｈ⁺）と水酸化物イオン（ＯＨ^-）とが下記式（１）に示すように反応する。
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-） ・・・（１）

一方、アノード電極（陽極）では、下記式（２）に示すように水が電気分解される。
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^- ・・・（２）
とともに、アノード電極においては、水に含まれる塩素イオン（塩化物イオン：Ｃｌ^-）が下記式（３）に示すように反応し、塩素（Ｃｌ₂）が発生する。
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^- ・・・（３）
さらに、この塩素は下記式（４）に示すように水と反応し、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と塩化水素（ＨＣｌ）が発生する。
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ ・・・（４）

この構成では、電極５３ａ、５３ｂ間に通電することで、殺菌力の大きい次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）等の活性酸素種が発生し、この活性酸素種を含んだ電解水がエレメント４１に供給される。この状態で、エレメント４１に空気を通過させることにより、当該エレメント４１を通過する空気中に浮遊するウィルス等を不活化させて、空気を除菌することができ、さらにエレメント４１自体における雑菌の繁殖を防止できる。
また、空気中の臭気等の原因物質であるガス状物質も、エレメント４１を通過する際に、電解水に溶解したり、電解水に含まれる次亜塩素酸等の活性酸素種と反応したりして、空気中から除去されるので、エレメント４１によって脱臭が可能である。

さらに、電極５３ａ、５３ｂ間に所定の電流密度の電流（例えば、２０ｍＡ／ｃｍ²等）を通電すると、水の電気分解によって所定の濃度の活性酸素種（例えば、遊離残留塩素濃度１ｍｇ／ｌ等）を含む電解水を生成することができる。また、この電流値を変更することにより、電解水中の活性酸素種の濃度を変化させることが可能であり、具体的な例としては、電流値を小さくした場合には電解水の次亜塩素酸の濃度を低くすることができ、電流値を大きくした場合には電解水の次亜塩素酸の濃度を高くすることができる。

また、電解ユニット５の上流側には、図５に示すように、接続管５０、水道水制御弁４６及び逆止弁４７を備えた水道水調整部６が接続される。
逆止弁４７は、図示しない上水道管等の水源に接続された水道水注入配管（水供給管）４８に、コネクタ５９を介して接続される。逆止弁４７の下流側には水道水制御弁４６が配設される。水道水制御弁４６は、後述する電装基板４０の制御により開閉及び開度が調整される弁である。水道水制御弁４６に連通する接続管５０は電解ユニット５に達しており、水道水制御弁４６の開度に応じた量の水が、電解ユニット５に供給される。
そして、水道水注入配管４８は、切り欠き部２０ｆを通る連結配管３５及びドレン管２７ａに沿って、筐体２０の近傍まで延び、電解ユニット５に連結されている。このため、天井内に室内ユニット２を埋め込み設置する際に、水道水注入配管４８、連結配管３５、ドレン管２７ａ等の接続作業をまとめて行うことができ、設置に係る労力を軽減できる。

ここで、水道水注入配管４８の上流側に位置して水を供給する水源は、市水（水道水）或いは給水槽等に貯留された水等のいずれであってもよい。また、給水槽等に貯留される水とは、水道水等のように塩化物イオン等のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等のイオン種濃度の希薄な水であってもよい。本実施形態では、これらを総称して水という。

図５に示すように、エレメント４１の下方には電解水トレー（電解水受け）４３が配置されている。電解水トレー４３は、分散皿４２からエレメント４１に供給された電解水がエレメント４１から流下した場合に、この電解水を受けて貯留するトレーであり、その底面には、電解水をドレンパン２４に導くドレン管４４が接続されている。電解水トレー４３の両端は、図２に示すように取付金具６１によってベース板３ａに支持固定される。また、図示はしないが、エレメント４１はステー（図示略）等により電解水トレー４３に連結され、ベース板３ａによって支持される。

電解ユニット５から空気除菌部４に供給された電解水は、電解水トレー４３に貯留される。電解水トレー４３には、循環ポンプ４９の吸込ノズル４９Ａが配置されており、この吸込ノズル４９Ａを介して、電解水トレー４３に貯留された電解水が循環ポンプ４９によって吸い上げられ、接続管５０を介して電解ユニット５に供給される。

また、電解水トレー４３の下部に接続されたドレン管４４は、電磁弁である流量制御弁４５を備えている。流量制御弁４５は、後述する電装基板４０の制御に従って開閉或いは開度調整され、この流量制御弁４５の開度に応じて、電解水トレー４３に貯留された電解水が、ドレン管４４に流出する。ドレン管４４はドレンパン２４の上方において開口し、ドレン管４４に流出した電解水はドレンパン２４に流下する。従って、流量制御弁４５の開度に応じて、電解水トレー４３に貯留された電解水が排出される。

さらに、電解水トレー４３には、貯留された電解水の水位を検知するフロートスイッチ５４が設けられている。このフロートスイッチ５４は、電装基板４０に接続されている。電装基板４０は、フロートスイッチ５４によって低水位が検出された場合、すなわち、電解水を循環させるのに必要な水位を下回った場合に、水道水制御弁４６を開き、水道水等を電解ユニット５に供給させる。

電装基板４０は、図示しないＣＰＵと、ＣＰＵにより実行される制御プログラム、及び、この制御プログラムに係る制御用データ等を格納したＲＯＭと、ＣＰＵにより処理されるプログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭとを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ内の制御プログラムに従って、電解ユニット５内の電極５３ａ、５３ｂに対する通電制御、流量制御弁４５の開度制御、水道水制御弁４６の開度制御、循環ポンプ４９の駆動制御等の各種制御を行う。例えば、ＣＰＵは、電解ユニット５において所定の濃度の電解水を生成させるため、この濃度に対応する電流密度で電極５３ａ、５３ｂに電流を流す。また、例えば、ＣＰＵは、電解ユニット５に対して水道水注入配管４８から水を供給するため、水道水制御弁４６の開度を調整し、電解水トレー４３に貯留された電解水を排出すべく流量制御弁４５の開度を調整する。また、例えばＣＰＵは、電解ユニット５及び空気除菌部４において電解水を循環させるべく、循環ポンプ４９を駆動させる。

さらに、電装基板４０のＣＰＵは制御装置８のＣＰＵに通信回線等（図示略）を介して接続されており、制御装置８から入力される指示、例えば上記リモコン装置において入力された指示に従って、上記制御を実行する。これにより、例えば、室外ユニット１の冷房・暖房運転に連動して、或いは独立して空気除菌部４に電解水を供給させることが可能となる。

次に、本実施形態の空気調和装置１００の動作を説明する。
ユーザによって、リモコン装置（図示略）において運転開始の指示が入力されると、図１に示すように、制御装置８は指示された運転モード（冷房運転モード／暖房運転モード）の動作を実行し、室外ユニット１の四方弁１３を冷房側又は暖房側に切り換えて冷房運転又は暖房運転等の所定の空調運転を行う。

冷房運転を行う場合には、制御装置８は四方弁１３を冷房側に切り換えることにより、図１に示す破線矢印の様に、冷媒回路１００ａ中に冷媒を流して、室外熱交換器１４を凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１を蒸発器として機能させる。そして送風ファン２２を動作させて、室内ユニット２において吸込口３１から被調和室内の空気を吸い込ませて室内熱交換器２１により熱交換を行わせ、冷却した空気を空気除菌部４に供給させる。空気除菌部４に供給された空気は、吹出口３２から被調和室内に向けて吹き出される。

一方、暖房運転を行う場合には、制御装置８は四方弁１３を暖房側に切り換えることにより、図１に示す実線矢印の様に、冷媒回路１００ａ中に冷媒を流して、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させ、室内熱交換器２１を凝縮器として機能させる。そして、送風ファン２２を動作させて、室内ユニット２において吸込口３１から被調和室内の空気を吸い込ませて室内熱交換器２１により熱交換を行わせ、加温した空気を空気除菌部４（図５参照）に供給させる。空気除菌部４に供給された空気は、吹出口３２から被調和室内に向けて吹き出される。

また、上記のように空調運転が行われると同時に、制御装置８は電装基板４０に対して指示を出力し、電装基板４０の制御により、除菌運転が行われる。すなわち、電装基板４０は、水道水制御弁４６を開いて水を電解ユニット５に供給し、電解ユニット５において水の電気分解を行わせ、次亜塩素酸等の活性酸素種を含む電解水を生成させて、空気除菌部４に電解水を供給させる。また、電装基板４０は、循環ポンプ４９を駆動させて、空気除菌部４において電解水を循環供給させる。
この除菌動作により、空気除菌部４においては、室内熱交換器２１を通った空気がエレメント４１上で活性酸素種を含む電解水に接触し、除菌される。

このように、本実施形態によれば、天井埋込型の空気調和装置１００の室内ユニット２において、電解水に浸潤されるエレメント４１を、室内熱交換器２１を通過した空気が通るので、冷房または暖房により温度調整された空気に含まれるウィルス等を不活化し、或いは除去することができる。これにより、空気調和装置１００に空気の除菌機能を持たせることができ、被調和室内の床面における設置スペースの制約を受けずに、空気の清浄化を実現できる。

また、筐体２０の側面を構成する側板２０ａに開口部２０ｄを形成し、この開口部２０ｄから空気除菌部４を筐体２０に入り込ませた構成となっているため、室内ユニット２に空気除菌部４を容易に取り付けることができる。

また、室内ユニット２においては、電解ユニット５が筐体２０の外側に配設されているため、電解ユニット５の存在により風の流路が狭くなることがないため、通風抵抗の増加等の不都合を招くことがなく、筐体２０内のスペースを有効に利用できる。また、電解ユニット５のメンテナンスを容易に行える。

さらに、除菌ユニット３は、ベース板３ａの一方の面にエレメント４１を固定するとともに、他方の面に電解水を生成する電解ユニット５等を設けた構成となっているため、ベース板３ａを側板２０ａに固定することで、容易に空気除菌部４及び電解ユニット５を取り付けることができる。さらに、エレメント４１と電解ユニット５とが近接しているので、生成した電解水を速やかにエレメント４１に供給できるという利点がある。

そして、本実施形態では、筐体２０の一隅にドレンポンプ２７が配設され、空気除菌部４がドレンポンプ２７の配設位置に隣接する側板２０ａに沿って配設された構成となっているため、ドレンパン２４に排出された電解水が速やかにドレンポンプに達し、速やかに室内ユニット２の外へ排出される。これにより、電解水がドレンパン２４に長時間滞留しないので、室内熱交換器２１に対する電解水の影響を最小限に抑えることができ、例えば室内熱交換器２１に防蝕加工等を施す場合の施工面積を最小限にすることができる。

本実施形態では、電装基板４０は、水道水制御弁４６を閉じて水道水注入配管４８からの水の供給を停止した場合であっても、循環ポンプ４９を駆動することによって、電解水トレー４３に貯留された電解水を電解ユニット５に供給させる。これにより、電解ユニット５が停止していても、空気除菌部４に電解水が供給されるほか、水を効率よく利用して、使用水量を節約できる。また、蒸発等により循環する電解水の量が減少した場合、フロートスイッチ５４により低水位が検知されるので、電装基板４０の制御によって水道水制御弁４６が開かれ、新たな水が電解ユニット５に供給される。

また、電解水トレー４３に貯留された電解水は、電装基板４０の制御により流量制御弁４５が開くことで、ドレン管４４を通ってドレンパン２４に流下する。ここで、電装基板４０は、ユーザが選択して設定することにより、電解水トレー４３に貯留された電解水を、間欠的（例えば、１時間毎等）にドレンパン２４に流下させたり、ドレンパン２４に常時流下させたりすることができる。ドレンパン２４に流下した電解水は、ドレンパン２４に貯留されたドレン水とともに、ドレンポンプ２７によって外部に排水される。
これにより、空気除菌部４及び電解ユニット５を循環する電解水が定期的に新鮮な電解水に置き換えられ、例えば電解ユニット５の電極５３ａ、５３ｂに蓄積するスケールを排出することができる。とともに、ドレンパン２４においては、殺菌力を有する活性酸素種を含む電解水が流れることで、ドレンパン２４における雑菌の繁殖が効果的に抑制され、清浄性を保持できる。

この本実施形態では、室内ユニット２に１個の除菌ユニット３取り付けた構成について説明したが、除菌ユニット３を室内ユニット２に容易に追加することができ、本実施形態の構成では最大３つの除菌ユニット３を取り付けることができる。
すなわち、筐体２０を構成する３枚の側板２０ａは、それぞれノックアウトホール部２０ｃを有するものであり、これら３カ所のノックアウトホール部２０ｃの全てに除菌ユニット３を設けることが可能である。

例えば、図６に示すように、相対する２枚の側板２０ａにおけるノックアウトホール部２０ｃを打ち抜いて開口部２０ｄを形成し、これら２カ所の開口部２０ｄに、それぞれ除菌ユニット３を配設することも可能である。この場合、室内ユニット２から被調和室に吹き出す空気のうち、より多くの割合の空気を除菌することが可能となり、室内ユニット２の除菌能力が大幅に向上する。

この構成によれば、必要とされる除菌能力に応じて、室内ユニット２に取り付ける除菌ユニット３の数を変化させることが可能となるので、被調和室の性質に適合した除菌能力を実現できる。従って、例えば病院や学校或いはその他不特定多数の人が出入りする場所では、高い除菌能力を実現するため多くの除菌ユニット３を室内ユニット２に取り付けた構成とし、被調和室の密閉性が比較的高く、低い除菌能力で十分に効果が得られる場合には、少数の除菌ユニット３を室内ユニット２に取り付けた構成とすればよい。そして、このような除菌能力の調整を、ノックアウトホール部２０ｃを打ち抜いて除菌ユニット３を取り付けるという簡単な作業により、容易に実現できる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では、活性酸素種として次亜塩素酸を発生させる構成について説明したが、活性酸素種としてオゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を発生させる構成としても良い。この場合、電極５３ａ、５３ｂとして白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水からでも、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できる。

すなわち、電極５３ａ、５３ｂ間に通電することにより、アノード電極では、下記式（５）〜（７）に示す反応が起こり、オゾンが生成される。
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^- ・・・（５）
３Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋６Ｈ⁺＋６ｅ^- ・・・（６）
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋４Ｈ⁺＋４ｅ^- ・・・（７）
一方、カソード電極では、下記式（８）及び（９）に示す反応が起こり、電極反応により生成したＯ₂ ^-と溶液中のＨ⁺とが結合して、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が生成される。
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-） ・・・（８）
Ｏ₂ ^-＋ｅ^-＋２Ｈ⁺→Ｈ₂Ｏ₂ ・・・（９）

この構成では、電極５３ａ、５３ｂに通電することにより、殺菌力の大きいオゾンや過酸化水素が発生し、これらオゾンや過酸化水素を含んだ電解水を作ることができる。そして、この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給されたエレメント４１に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気等のガス状物質もエレメント４１を通過する際に、電解水に溶解したり、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応したりすることにより、空気中から除去されるため、脱臭することができる。

また、室内ユニット２では、イオン種が希薄な水（純水、精製水、井戸水、一部の水道水等を含む）を用いた場合も同様の反応を起こさせることが可能である。すなわち、イオン種が希薄な水にハロゲン化合物（食塩等）を添加すれば、上記式（３）及び（４）と同様の反応が起こり、活性酸素種を得ることができる。つまり、空気除菌装置１は、塩素化合物が十分に添加された水道水に限らず、他の水を用いた場合であっても、十分な空気清浄効果（ウィルス等の不活化、殺菌、脱臭等）を発揮できる。

この場合、電解槽５２に導入される水に、薬剤（ハロゲン化合物等）が供給される構成とすればよい。例えば、上記薬剤を供給する薬剤供給装置を室内ユニット２に設けてもよく、この薬剤供給装置は、水道水注入配管４８から電解槽５２に至る経路上において薬剤を注入するものであってもよいし、電解槽５２に直接薬剤を注入する構成としてもよく、水道水注入配管４８によって、濃度を調整した薬剤を室内ユニット２に供給する構成としてもよい。

ここで、薬剤としては食塩または食塩水を用いることができる。例えば、電解槽５２中の食塩水の濃度を２〜３％（重量パーセント）程度に調整すれば、電解槽５２において食塩水を電気分解することにより次亜塩素酸もしくは過酸化水素を含んだ電解水（０．５〜１％）を生成できる。この構成によれば、電解槽５２に導入される水中のイオン種が希薄な場合でも、食塩または食塩水を添加することにより、イオン種を増加させて、水の電気分解時に、高効率に安定して活性酸素種を生成できる。

また、上記実施形態において、ドレンパン２４を構成する材料や室内熱交換器２１の形状等の細部構成については、任意に変更可能であることは勿論である。

本発明の実施形態における空気調和装置の概略構成を示す図である。 室内ユニットの断面図である。 室内ユニットの分解斜視図である。 除菌ユニットの要部構成を示す図であり、（Ａ）は空気除菌部の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は電解ユニットの構成図である。 空気除菌部を通過する電解水の流れを示す系統図である。 室内ユニットの別の構成例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 室外ユニット
２ 室内ユニット
３ 除菌ユニット
３ａ ベース板（板状部材）
４ 空気除菌部
５ 電解ユニット
６ 水道水調整部
８ 制御装置
２０ 筐体
２０ａ、２０ｅ 側板
２０ｃ ノックアウトホール部
２０ｄ 開口部
２０ｆ 切り欠き部
２１ 室内熱交換器
２２ 送風ファン
２２ａ モータ
２２ｂ 羽根車
２３ 断熱体
２４ ドレンパン
２５ 吸込開口
２６ 吹出開口
２７ ドレンポンプ
２７ａ ドレン管
３０ 化粧パネル
３５ 連結配管（冷媒配管）
４０ 電装基板
４１ エレメント（気液接触部材）
４２ 分散皿
４３ 電解水トレー（電解水受け）
４５ 流量制御弁
４８ 水道水注入配管（水供給管）
４９ 循環ポンプ
５０ 接続管
５１ 電解水注入チューブ
５２ 電解槽
５３ａ、５３ｂ 電極
５４ フロートスイッチ
６１ 取付金具
８０ 外装
１００ 空気調和装置

Claims (8)

1. 室内熱交換器を収容する略箱型の筐体を天井内に埋め込んで構成される天井埋込型空気調和装置の室内ユニットにおいて、
   水を電気分解して生成された電解水に浸潤される気液接触部材を、前記室内熱交換器の下流側に配設したことを特徴とする室内ユニット。
2. 前記筐体の側面に開口部を設け、この開口部から前記気液接触部材を前記筐体内に入り込ませた構成を有すること、を特徴とする請求項１記載の室内ユニット。
3. 前記開口部を塞ぐ板状部材の一方の面に前記気液接触部材を固定するとともに、前記板状部材の他方の面には前記電解水を生成する電解槽を設けたこと、を特徴とする請求項２記載の室内ユニット。
4. 前記電解水を生成する電解槽を、前記筐体の外側に設けたことを特徴とする請求項１記載の室内ユニット。
5. 前記電解槽に水を供給する水供給管を、前記室内熱交換器に繋がる冷媒配管に沿って配設したこと、を特徴とする請求項３または４記載の室内ユニット。
6. 前記室内熱交換器の下方にはドレン水を受けるドレンパンが配設され、このドレンパンからドレンポンプによりドレン水を排出する構成とし、
   前記電解水を前記気液接触部材の上方から供給して前記気液接触部材に浸潤させるとともに、前記気液接触部材から流下する電解水を、前記気液接触部材の下方に設けた電解水受けに貯留し、貯留した電解水を前記ドレンパンに排出すること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の室内ユニット。
7. 前記ドレンポンプは前記筐体の一隅に配設され、
   前記気液接触部材は、前記ドレンポンプの配設位置に隣接する前記筐体の側面に沿って配設されたこと、を特徴とする請求項６記載の室内ユニット。
8. 前記電解水受けに貯留した電解水を前記気液接触部材に循環供給すること、を特徴とする請求項６または７記載の室内ユニット。
   
   

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