JP2008116203A - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 加湿フィルタを常に除菌でき、空気中の浮遊細菌を除去し、加湿機能を有する空気調和機を提供することである。
【解決手段】 空気調和機10は、水を貯水する貯水タンク12と、貯水タンク12から供給された水を気化する加湿フィルタ14と、加湿フィルタ14の空気を機外へ送風する送風機19と、プラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生装置18とを備え、プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に供給することにより、プラスイオンとマイナスイオンと水分を含んだ空気を機外へ送風する構成とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、加湿器等の水を気化させて空気調和を行う空気調和機に関するものである。
従来、空気調和機としての加湿器は、例えば、実開昭58−148520号公報に開示されているように、モータ及びその回転軸に羽根とテーパ形状の吸水管を取り付け、水槽部の水を吸水管の多数個の穴からフィルタに向けて飛散させ、この水で濡れたフィルタに乾燥空気を通過させることにより、加湿効果を得ていた。
また、冷風扇は、実開昭63−134326号公報に開示されているように、貯水タンク内に貯水された水を加湿フィルタで吸水し、この加湿フィルタを通じて送風することにより、加湿フィルタの水が気化し、その際の気化熱により送風空気の温度を下げ、冷風として送風するようにしている。
このように、貯水タンク内に水を貯水する構成では、水の腐敗により、細菌、カビ、藻類等が発生するとともに、それらの発生に伴う異臭が生じることがある。そこで、上記の実開昭63−134326号公報に記載された冷風扇では、加湿フィルタに脱臭剤を含有させ、貯水タンク内の水や送風空気の脱臭を行っている。
また、実開昭62−2936号公報に記載された空気調和機では、貯水タンク内に脱臭及び除菌効果を有する薬剤を入れ、貯水タンクの水や送風空気の脱臭、除菌を行っている。
また、事務所や会議室等の密閉された部屋において、室内の人数が多く、換気せずにいると、呼吸により排出される二酸化炭素や煙草の灰、埃等の空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンが空気中から減少していく。特に、煙草の灰によって多量のマイナスイオンが失われ、通常の1/2〜1/5程度にまで減少することがある。そこで、空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置が提案されており、空気清浄機等に搭載されてきた。
また近年、殺菌・除菌に対するニーズが高まっており、マイナスイオンのみを発生するイオン装置では空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはできなかったが、出願人によりプラスイオンとマイナスイオンとを発生させるイオン発生装置を搭載した空気清浄機が実用化されている。
しかしながら、実開昭63−134326号公報の冷風扇のように、脱臭剤を含有させる場合には、脱臭剤の経時劣化が生じるとともに、加湿フィルタの交換の必要性等のメンテナンスに問題がある。また、実開昭62−2936号公報の空気調和機のように、貯水タンクに脱臭、除菌効果を有する薬剤を入れる場合には、特別な薬剤を買い求める必要があり、取り扱いにくい問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑み、加湿フィルタを常に除菌でき、空気中の浮遊細菌を除去し、加湿機能を有する空気調和機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機においては、水を貯水する貯水手段と、該貯水手段から供給された水を気化する加湿フィルタと、該加湿フィルタの空気を機外へ送風する送風手段と、プラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生装置とを備え、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給する構成とする。
このように、加湿運転をしながらイオン発生装置を併用運転することにより、空気中の湿度が上昇して風邪のウイルス菌等の生息率を低下させ、更にプラスイオンとマイナスイオンで加湿フィルタを常に除菌でき、空気中の浮遊細菌を除去することができる。その結果、快適な空気を提供することができる。
なお、前記加湿フィルタ又は前記イオン発生装置へ送る空気を加熱する加熱手段を前記送風手段の上流側に設けてもよい。これにより、加湿フィルタで多量の水が気化され、素早く設定された湿度にすることができ、使い勝手が良く、使用性の高い空気調和機を提供することができる。
更に、前記貯水手段の水を前記加湿フィルタの上面に供給する送水手段を設けてもよい。これにより、加湿フィルタに十分な量の水を供給することができる。
そして、室内の湿度を設定された湿度でコントロールするように、前記送水手段の供給量、前記送風手段の送風量、又は前記加熱手段の加熱量を変化させて制御することができる。これにより、加湿フィルタでの蒸発量を調節して加湿制御することができる。
また、前記送風手段で発生する送風の一部を前記イオン発生装置に供給してもよい。これにより、イオン発生装置に送風する送風機を別に設ける必要がなく、構成部品を少なくでき、小スペース化も実現できる。
また、運転開始時に、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給してもよい。これにより、運転停止中に加湿フィルタに付着した細菌を除去し、悪臭等の発生を防止することができる。
また、運転停止後に、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給してもよい。これにより、加湿フィルタに含まれる細菌を除去し、悪臭等の発生を防止することができる。
また、運転停止後に、前記加熱手段で加熱された空気に前記プラスイオンとマイナスイオンを含ませて前記加湿フィルタに供給してもよい。これにより、加湿フィルタに含まれる細菌を除去し、更に、加熱された空気により、加湿フィルタを乾燥して悪臭等の発生を防止することができる。
更に、前記イオン発生装置で発生する前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を直接機外へ送風する送風経路を設けてもよい。これにより、加湿せずに、室内にイオンのみを供給することができる。
本発明の空気調和機によれば、水を貯水する貯水手段と、貯水手段から供給された水を気化する加湿フィルタと、加湿フィルタの空気を機外へ送風する送風手段と、プラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生装置とを備え、プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタに供給することにより、空気中の湿度が上昇して風邪のウイルス菌等の生息率を低下させ、更にプラスイオンとマイナスイオンで加湿フィルタを常に除菌でき、空気中の浮遊細菌を除去することができる。その結果、快適な空気を得ることができる。
また、本発明の空気調和機によれば、加湿フィルタ又はイオン発生装置へ送る空気を加熱する加熱手段を送風手段の上流側に設けることにより、加湿フィルタで多量の水が気化され、素早く、多量に加湿することができ、従って、使い勝手を良く、使用性も高くすることができる。
また、本発明の空気調和機によれば、貯水手段の水を加湿フィルタの上面に供給する送水手段を設けることにより、加湿フィルタに十分な量の水を供給することができる。
また、本発明の空気調和機によれば、室内の湿度が予め設定した湿度になるように、送水手段の供給量、送風手段の送風量、又は加熱手段の加熱量を変化させて制御することにより、加湿フィルタでの水の蒸発量を調節して加湿制御することができる。
また、本発明の空気調和機によれば、加湿フィルタ部分の空気を機外へ送風する送風手段で発生する送風の一部をイオン発生装置に供給することにより、イオン発生装置に送風する送風機を別に設ける必要がなく、構成部品を少なくでき、小スペース化も実現できる。
また、本発明の空気調和機によれば、運転開始時に、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給することにより、運転停止中に加湿フィルタに付着した細菌を除去し、悪臭等の発生を防止することができる。
また、本発明の空気調和機によれば、運転停止後に、プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタに供給することにより、加湿フィルタに含まれる細菌を除去し、悪臭等の発生を防止することができる。
また、本発明の空気調和機によれば、運転停止後に、加熱手段で加熱された空気にプラスイオンとマイナスイオンを含ませて加湿フィルタに供給することにより、加湿フィルタに含まれる細菌を除去し、更に、加熱された空気により、加湿フィルタを乾燥して悪臭等の発生を防止することができる。
また、本発明の空気調和機によれば、イオン発生装置で発生するプラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を直接機外へ送風する送風経路を設けることにより、加湿せずに、室内にイオンのみを供給することができる。
図1は、空気調和機の側断面の概略図である。空気調和機10は、箱体の本体11と、本体11より着脱可能で、水を貯水する貯水タンク12と、貯水タンク12の下方に設けられ、貯水タンク12から供給された水を一時的に貯める水受けタンク13と、水受けタンク13の上方に設けられ、吸水性を有する加湿フィルタ14と、一端が水受けタンク13の水に浸かった吸水管15と、吸水管15の途中に設けられ、水受けタンク13の水を送水する送水ポンプ16と、吸水管15の他端に接続されて加湿フィルタ14の上方に設けられ、加湿フィルタ14の上面に水を散布する散水バー17と、プラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生装置18と、加湿フィルタ14及びイオン発生装置18に室内の空気を送る送風機19と、送風機19の背面に設けられ、送風機19が送る空気を加熱する加熱体20と、加熱体20の背面の本体11に設けられ、送風機により室内の空気を吸い込む吸気口21と、イオン発生装置18と配管等で接続され、イオン発生装置18で発生したプラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に供給する経路と、本体11の上面に設けられたイオン吹出口22から放出する経路とを切り換える切換ダンパー23と、本体11の上面に設けられ、加湿フィルタ14を通過した空気(水やプラスイオンやマイナスイオンを含んだ空気)を放出する吹出口24とを備えている。
なお、図1において、空気が流れる経路を矢印で示しており、その経路は図示しない配管、導風板等で形成されている。
この空気調和機10における水の流れる経路としては、貯水タンク12中の水が水受けタンク13に供給され、吸水管15、送水ポンプ16、散水バー17を通って加湿フィルタ14に供給され、加湿フィルタ14中で気化して吹出口24から放出される経路である。その際、加湿フィルタ24に残った過剰の水は、加湿フィルタ24の下部から水受けタンク13に戻る。この送水ポンプ16により、加湿フィルタ14に十分な量の水を供給し、また水量を調節することができる。
また、空気の流れる経路としては、送風機19の駆動により吸気口から吸気された空気は、加熱体20、送風機19を介して、加湿フィルタ14、又はイオン発生装置18に送風される。加湿フィルタ14に送風された空気は、加湿フィルタ14を通過するときに加湿フィルタ14の水分を離脱させて、空気に水分を含んだ状態で吹出口24から放出される。一方、イオン発生装置18に送風された空気は、イオン発生装置18で発生したプラスイオンとマイナスイオンを受け取り、切換ダンパー23へ送風され、切換ダンパー23から加湿フィルタ14に送風されて加湿フィルタ14を通過するときには、加湿フィルタ14の水分を離脱させて空気に水分を含み、プラスイオンとマイナスイオンも含んだ状態で吹出口24から放出される。又は、イオン発生装置18に送風された空気は、イオン発生装置18でプラスイオンとマイナスイオンを受け取り、切換ダンパー23へ送風され、切換ダンパー23からイオン吹出口22を通じて放出される。
なお、送風機19は、例えば、回転自在に支持された円筒形のファン(不図示)と、このファンを回転させるファンモータ(不図示)とからなる。そして、送風機19は、加湿の強弱に応じてファンの回転数が制御され、風量が調節される。
なお、加熱体20には、例えば、ニクロム線ヒータや正特性ヒータ等を用いることができる。この加熱体20は、設定された湿度に早く到達させたい場合や多量に加湿する場合に駆動させる。その結果、空気の温度が上がり、加湿フィルタ14の水分の離脱量が多くなり、多くの水分を含んだ空気が放出される。
また、水受けタンク13には、水位が所定値以下に達したことを検知する水位スイッチ25が設けられている。この水位スイッチ25で検知されると、本体の表示部(不図示)に水量がなくなったことが表示される。
また、送水ポンプ16は、加湿量の強弱に応じて出力が制御されるとともに送水量が調節される。図2に、図1の散水バー17周辺の斜視図を示す。散水バー17の底面には、加湿フィルタ14へ散水するための散水口26が複数個配設され、均一に散水できるように散水口26の穴径は異なって形成されている。なお、加湿フィルタ14には、例えば、断面形状がハニカム状の直方体であって、吸水性を有する不織布を用いることができる。
また、図1の貯水タンク12の排水口には、水受けタンク13へ排水可能なタンクキャップ27が取り付けられている。図3(a)に図1のタンクキャップ27周辺の側断面図を、図3(b)に図3(a)のA−A線平断面図を示す。タンクキャップ27は、貯水タンク12の排水口に螺合されており、貯水タンク12が本体11から取り外されているときは水漏れを防止し、本体11に装着されているときのみ、排水可能としている。
そのタンクキャップ27には、排水口となるリブ状の座受け部27aが形成されている。そして、座受け部27aと所定の隙間を有して往復動する弁シャフト28と、弁シャフト28の底部に一体に形成された円板状の弁シャフト受け部28aと、弁シャフト28の外周に設けられ、かつ座受け部27aと弁シャフト受け部28aとで支持された弁スプリング29と、弁シャフト28の上部に設けられ、タンクキャップ27の排水口となる穴44及び空間部43を塞げる曲面状の弁ゴムシート30とからなる弁機構31が設けられている。
上記の構成により、貯水タンク12が本体11から取り外されているときは、弁スプリング29が伸びて弁ゴムシート30が排水口を塞ぐため、貯水タンク12は密閉され、水漏れを防止できる。一方、貯水タンク12が本体11に装着されているときは、水受けタンク13に形成された凸状の受け部13aが、弁シャフト受け部28aと接触することにより、弁シャフト28及び弁ゴムシート30が持ち上げられ、弁スプリング29は縮んで空間部43ができ、空間部43より水が流出して平断面が扇形の穴44を通って、水が水受けタンク13に供給される。そして、水受けタンク13の水位は、タンクキャップ27の先端位置で保持される。
図4は、イオン発生装置18の概略図である。イオン発生装置18は、誘電体となるガラス管32と、ガラス管32の内周面に密着するように配設した内電極33と、ガラス管32の外周面に密着するように配設した外電極34と、ガラス管32の両側端に嵌着された一対の栓部材35、36とを有する。そして、栓部材36の中心に形成された孔37からガラス管32内にリード線38の一端が挿入され、内電極33に溶着されている。また、外電極34にもリード線39の一端が溶着され、リード線38、39の他端は制御回路(不図示)に接続されている。
栓部材35、36は、円盤状をなし、一方面側の周縁部に周突起部40が形成され、周突起部40の中央付近にはガラス管32の側端が嵌着する周溝41が形成されている。栓部材35、36の外側面には、イオン発生装置18を本体11に取り付けるための外周溝42が形成されている。また、栓部材35、36の中心には、薄膜が形成された孔37が形成されており、この薄膜にはリード線38を通す際に容易に破れるような加工処理がなされている。
なお、誘電体としてガラス管32(商品名「パイレックス」、外径20mm)を用いているが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよい。また、その形状についても特に限定はなく、搭載する機器の形状、構造等から適宜決定すればよい。
なお、内電極33には、SUS316又はSUS304からなるステンレス鋼板を円筒状にロール加工したものを用いることができる。また、外電極34には、SUS316又はSUS304からなるステンレス鋼線を平織りした16メッシュの金網を用いることができる。ここで、「メッシュ」とは一辺1インチの正方形内部にある孔の数を意味する。従って、メッシュ数の大きいものほど網目が細かい。なお、イオン発生装置18の静電容量を大きくし、イオン発生効率を上げるために、内電極33及び外電極34をガラス管32に密着させている。
そして、イオン発生装置18は、例えば次のようにして組み立てることができる。まず、リード線38が予め溶着された内電極33をガラス管32の内側に挿入する。次に、リード線38の自由端を栓部材36の孔37に挿通させながら、ガラス管32の一方の側端に栓部材36を嵌着させる。そして、リード線39が予め溶着された外電極34をガラス管32の外側に装着させた後、ガラス管32の他方の側端に栓部材35を嵌着する。
次に、上記の空気調和機10の動作について説明する。図5は、空気調和機10の構成を示すブロック図である。本体11の外面に設けられた操作部50の運転スイッチ51がON操作されると、操作部50と電気的に接続された制御回路55のスイッチ入力回路56が、制御部57へ電源ONの指示を出し、制御部57は空気調和機10の電源をONにする。続いて、加湿スイッチ52が押されて自動運転モードが選択されると、スイッチ入力回路56、制御部57を通じて送風機駆動回路59及び送水ポンプ駆動回路60が作動し、送風機19及び送水ポンプ16が駆動して自動加湿運転がスタートする。なお、自動加湿運転中は予め設定された湿度で制御し、湿度は湿度設定スイッチ54により適時設定される。
更に、加湿スイッチ52が押される度に加湿モードが「自動」、「強」、「中」、「弱」、「自動」の順で切り換わり、選択された加湿モードで加湿運転する。なお、加湿スイッチ52がON操作されると、自動的にイオン発生装置駆動回路58が作動し、イオン発生装置18が駆動するようにすることが望ましい。
このように、加湿運転をしながらイオン発生装置18を併用運転することにより、空気中の湿度が上昇して風邪のウイルス菌等の生息率を低下させ、更にプラスイオンとマイナスイオンを発生させイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に通すので常に除菌でき、空気中の浮遊細菌を除去することができる。その結果、快適な空気を得ることができる。
上記の自動加湿運転においては、制御部57に接続された湿度センサ63により検出される室内の湿度が、設定された湿度になるように、制御部57は送水ポンプ16の供給量や送風機19の送風量、更に加熱体20の加熱量を変化させる。これにより、加湿フィルタ14での水分の離脱量を調節して自動的に加湿制御することができる。
強加湿運転は、設定された湿度とは関係なく、加湿量を多く発生(例えば、約400ml/h)する。また、中加湿運転は、加湿量を強加湿運転の約半分の発生量(例えば、約250ml/h)とする。また、弱加湿運転は、加湿量を少なく発生(例えば、約100ml/h)する。
上記の強加湿運転のように、加湿量を多く発生させるときは、加熱体駆動回路61を作動させ、加熱体20を駆動させることにより、吸気口21から取り入れた空気を加熱体20で加熱して加湿フィルタ14に送風することができるので、加湿フィルタ14において多量の水を気化することができ、設定された湿度までの到達時間が早く、また多量に加湿することができる。また、送水ポンプ16の送水量を多くし、送風機19の回転数を上げて風量を増すことによっても、同様な効果が発揮される。
従って、加湿量の多い運転をするときや、設定された湿度まで短時間に達するように運転するとき等に、加熱体20を駆動させたり、送水ポンプ16の送水量を多くしたり、送風機19の風量を増したりすることにより、使い勝手が良く、使用性の高い空気調和機を得ることができる。
次に、イオン発生装置18を単独で運転する場合について説明する。イオン運転スイッチ53が押される度にイオン発生モードが「クラスター」、「クリーニング1」、「クリーニング2」、「切」、「クラスター」の順で切り換わり、選択されたイオン発生モードで運転する。
ここで、クラスター運転は、イオン発生装置18の単独運転を意味する。クラスター運転が選択されると、制御部57は、切換ダンパー駆動回路62を作動させ、切換ダンパー23をイオン吹出口22の方へ切り換える。そして、イオン発生装置18に送風された空気は、イオン発生装置18でプラスイオンとマイナスイオンを受け取り、切換ダンパー23を通じてイオン吹出口22から放出される。これにより、加湿せずに、室内にイオンのみを供給する空気調和機を提供することができる。
また、加湿フィルタ14のクリーニング運転1は、運転スイッチ51がOFF操作されて空気調和機10が停止した後に、プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に送風する運転を意味する。クリーニング運転1が選択されると、空気調和機10の運転停止後に、制御部57は、切換ダンパー駆動回路62を作動させ、切換ダンパー23が加湿フィルタ14への経路になるように制御し、次に、イオン発生装置18及び送風機19を駆動させてプラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に送風する。このプラスイオンとマイナスイオンにより、加湿フィルタ14に含まれる細菌を除去し、次回使用時の悪臭等の発生を防止することができる。
また、クリーニング運転2は、上記のクリーニング運転1において更に加熱体20を駆動させる運転を意味する。クリーニング運転2が選択されると、空気調和機10の運転停止後に、制御部57は、切換ダンパー駆動回路62を作動させ、切換ダンパー23が加湿フィルタ14の方になるように制御し、次に、イオン発生装置18、送風機19、及び加熱体20を駆動させて加熱されたプラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を加湿フィルタ14に送風する。このプラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気により、加湿フィルタ14に含まれる細菌を除去し、更に、加熱された空気を送ることにより、加湿フィルタ14を乾燥して悪臭等の発生を防止することができる。
また、運転開始時に加湿フィルタ14のクリーニング運転1、2を行うことにより、運転停止中に加湿フィルタに付着した細菌を除去することができる。また、切運転は、イオン発生装置18の運転停止を意味し、加湿運転モードにおいてイオン発生装置18の併用運転を停止する。
本発明の空気調和機10において、図1では、空気の流れる順に加熱体20、送風機19、加湿フィルタ14を配設しているが、送風機19、加熱体20、加湿フィルタ14の順にすることも考えられる。しかしながら、この順にすると加熱体20と加湿フィルタ14との距離が短くなり、空気の温度が均一にならない状態、即ち不均一な温度の空気が加湿フィルタ14を通過することになる。従って、加湿フィルタ14の全面を使って加湿(気化)することができず、加湿量を上げることには繋がらない。また、加湿フィルタ14の下方にある水受けタンク13の水が加熱体20にかかるおそれがあり、安全上好ましくない。なお、加湿フィルタ14、イオン発生装置18、又は加熱体20に送風する送風機を個別に設けてもよい。
本発明の空気調和機の側断面の概略図である。 図1の散水バー周辺の斜視図である。 (a)図1のタンクキャップ周辺の側断面図である。(b)図3(a)におけるA−A線平断面図である。 本発明の空気調和機に設けたイオン発生装置の概略図である。 本発明の空気調和機の構成を示すブロック図である。
符号の説明
10 空気調和機
14 加湿フィルタ
18 イオン発生装置

Claims (9)

  1. 水を貯水する貯水手段と、
    該貯水手段から供給された水を気化する加湿フィルタと、
    該加湿フィルタの空気を機外へ送風する送風手段と、
    プラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生装置とを備え、
    前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給することを特徴とする空気調和機。
  2. 前記加湿フィルタ又は前記イオン発生装置へ送る空気を加熱する加熱手段を前記送風手段の上流側に設けたことを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
  3. 前記貯水手段の水を前記加湿フィルタの上面に供給する送水手段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の空気調和機。
  4. 室内の湿度が予め設定した湿度になるように、前記送水手段の供給量、前記送風手段の送風量、又は前記加熱手段の加熱量を変化させて制御することを特徴とする請求項3記載の空気調和機。
  5. 前記送風手段で発生する送風の一部を前記イオン発生装置に供給することを特徴とする請求項1〜4何れかに記載の空気調和機。
  6. 運転開始時に、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給することを特徴とする請求項1〜5何れかに記載の空気調和機。
  7. 運転停止後に、前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を前記加湿フィルタに供給することを特徴とする請求項1〜5何れかに記載の空気調和機。
  8. 運転停止後に、前記加熱手段で加熱された空気に前記プラスイオンとマイナスイオンを含ませて前記加湿フィルタに供給することを特徴とする請求項1〜5何れかに記載の空気調和機。
  9. 前記イオン発生装置で発生する前記プラスイオンとマイナスイオンを含んだ空気を直接機外へ送風する送風経路を設けたことを特徴とする請求項1〜8何れかに記載の空気調和機。
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