JP2008175475A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレンパンに受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下して、室内熱交換器の腐食を抑制する。
【解決手段】室内ユニット２に室内熱交換器２１を備える空気調和装置１００を、所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、活性酸素種を含む電解水を生成する電解水生成部５と、室内ユニット２に導入される空気に、電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌部４と、室内熱交換器２１および空気除菌部４の下方に設けられ、室内交換器２１の凝縮水および空気除菌部４において空気の除菌に供された空気除菌後の電解水を受けるドレンパン２３と、給水指示信号に基づいて、外部の給水源からドレンパン２３に水を供給する給水部６と、ドレンパン２３が受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるように給水部６に給水指示信号を与える制御部７とを備える構成とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、空中浮遊微生物（細菌、ウィルス、真菌（以下、単に「ウィルス等」という。））の除去が可能な空気調和装置に関する。

従来、水道水等を電気分解して次亜塩素酸などの活性酸素種を含む電解水を生成し、この電解水に空気を接触させることにより、空気中に含まれる有害物質を分解・除去等して、空気の浄化（除菌）を行う方法が知られている。また、除菌後の空気を空気調和装置に供給し、有害物質の分解・除去が行われた空気に対して冷暖房、除湿等を行い、室内に快適な空気を供給することも行われている（例えば、「特許文献１」参照。）。
特開２００３−２５０８７６号公報

ところで、周知の様に、冷房運転時において室内熱交換器は蒸発器として作用するため、室内熱交換器において熱交換を行う際に大気中の水分が凝縮し、ドレン水（凝縮水）が生成される。このドレン水は、室内熱交換器の下方に配置されるドレンパンで受けられ、天井埋込型の空気調和装置等ではドレンポンプを用いてドレンパン内のドレン水を外部に排出するようになっている。上記の電解水を用いて空気を除菌する機能を室内ユニットに組み込む際に、除菌後の電解水を室内熱交換器のドレンパンで受けるように構成することが考えられる。室内熱交換器は下端部がドレンパン内に位置するように配置されるため、ドレンパン内の液体（ドレン水、除菌後の電解水）の量が多くなると、室内熱交換器の下端部に活性酸素種を含む液体が接触する場合がある。ドレンパン内の活性酸素種の濃度が高い場合には、室内熱交換器を構成する鋼管が腐食する場合がある。特に、室内熱交換器が凝縮器として作用する暖房運転時にはドレン水の生成がなく、ドレンパンに受けた電解水はドレン水により希釈されないため、ドレンパン内の液体の活性酸素種の濃度が高くなる恐れがある。
そこで、本発明の課題は、ドレンパンに受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下して、室内熱交換器の腐食を抑制することが可能な空気調和装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和装置は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器および室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を備え、室内ユニットに前記室内熱交換器を備える空気調和装置において、前記室内ユニットに空気を導入して熱交換後の空気を室内に送風する送風ファンと、所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、活性酸素種を含む電解水を生成する電解水生成部と、前記送風ファンにより室内ユニットに導入される空気に、前記電解水生成部において生成された電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌部と、前記室内熱交換器および前記空気除菌部の下方に設けられ、前記室内交換器の凝縮水および前記空気除菌部において空気の除菌に供された空気除菌後の電解水を受けるドレンパンと、給水指示信号に基づいて、外部の給水源から前記ドレンパンに水を供給する給水部と、前記ドレンパンが受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるように前記給水部に前記給水指示信号を与える制御部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、電解水生成部は所定のイオン種を含む水を電気分解することにより活性酸素種を含む電解水を生成する。空気除菌部は、送風ファンにより室内ユニットに導入される空気に、電解水を接触させて空気の除菌を行う。このとき、室内熱交換器および空気除菌部の下方に設けられたドレンパンは、室内熱交換器の凝縮水（ドレン水）および空気の除菌に供された空気除菌後の電解水を受ける。そして、制御部は、給水部に対して、ドレンパンが受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるように給水指示信号を与える。給水部は制御部から与えられる給水指示信号に基づいて、ドレンパンに外部の給水源から水を供給し、ドレンパンに受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させる。

上記構成において、前記制御部は、当該空気調和装置の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、当該空気調和装置が所定の空気調和運転状態にあるか否かを判別し、所定の空気調和運転状態にある場合に、前記給水部に前記給水指示信号を与えることが好ましい。
この構成によれば、制御部は、空気調和装置の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、当該空気調和装置が所定の空気調和運転状態にある場合に、給水部に給水指示信号を与えて、ドレンパンに水を供給させることができる。

また、上記構成において、前記所定の空気調和運転状態は、空気調和運転に伴って前記室内熱交換器において所定量以上の凝縮水が生成される状態であることが好ましい。
この構成によれば、当該空気調和装置の空気調和運転状態が空気調和運転に伴って室内熱交換器において所定量以上の凝縮水が生成される状態にないと判別された場合、すなわち、暖房運転時のように、室内熱交換器において凝縮水が生成されない場合、あるいは生成されても凝縮水の量が不十分である場合に、外部の給水源から水をドレンパンに供給することができる。換言すれば、凝縮水によりドレンパンに受けた電解水の活性酸素種の濃度を希釈することができない場合に、給水部によりドレンパンに水を供給することができる。

また、上記構成において、前記電解水生成部は、給水弁を有する給水経路を介して前記給水源に接続され、前記給水部は、前記給水経路の前記給水弁の下流側において前記給水経路から前記ドレンパンに分岐する給水分岐経路と、当該給水分岐経路に設けられ、前記給水指示信号に基づいて流路を開く弁と、当該給水分岐経路を流れる前記水の流量を調整する流量調整手段とを備える。
この構成によれば、電解水生成部は、給水弁を有する給水経路を介して外部の給水源に接続されている。給水部は給水分岐経路を介してドレンパンに外部の給水源から水を供給する。このとき、給水分岐経路には給水弁の下流側において給水経路から分岐しているので、電解水生成部において生成された電解水が給水弁を介して給水分岐経路に流入するのを防止することができる。このため、給水分岐経路を構成する配管や弁、流量調整手段を構成する素材を電解水に対する耐性を有し、錆び等の劣化を招かない素材（プラスチック管や、鉄製の管内部をプラスチックでコーティングした複合管）とする必要がなく、汎用の素材を用いて構成することができる。また、給水分岐経路には、給水指示信号に基づいて流路を開く弁を有しているので、給水経路を介して電解水生成部と、ドレンパンとに同時に水を供給することもできるし、異なるタイミングで水を供給することもできる。また、給水分岐経路は流量調整手段を有しているので、外部の給水源から同時に電解水生成部とドレンパンとに水を供給する場合でも、電解水生成部に供給する水の流量と、ドレンパンに供給する水の流量を異なるものとすることができる。

また、上記構成において、前記制御部は、前記ドレンパンに対して断続的に前記水が供給されるように前記給水部に前記給水指示信号を与えることが好ましい。
上記構成によれば、制御部は、給水部にドレンパンに対して断続的に水が供給されるように給水指示信号を与えるので、ドレンパンに常時水を供給する場合に比べるとドレンパンに供給する水の量を低減することができる。

また、上記構成において、外部から当該空気調和装置に対する運転停止指示信号が入力された場合、運転停止に先立って前記制御部は、前記給水部に停止時給水指示信号を与え、所定の時間継続して前記ドレンパンに前記水が供給されるように制御することが好ましい。
この構成によれば、空気調和装置に対する運転停止指示信号が入力された場合、運転停止に先立って制御部は給水部に停止時給水指示信号を与え、給水部によりドレンパンに所定の時間継続して水が供給されるように制御する。このため、空気調和装置が運転停止する際に、ドレンパンには所定の時間継続して水が供給され、ドレンパン内の電解水の活性酸素種濃度を低下させ、あるいはドレンパン内を洗い流すことができ、室内熱交換器の腐食を抑制できる。

また、上記構成において、前記ドレンパンに受けた液体を外部に排出するドレンポンプを備え、前記給水部は、前記ドレンパンにおいて、前記ドレンポンプ側を最下流側として最上流側に前記給水源からの水を供給することが好ましい。
この構成によれば、ドレンポンプによりドレンパンに受けた液体を外部に排出させる際に、最上流側に給水源から水を供給することによりドレンパンに受けた電解水の活性酸素種濃度をムラなく低下させることができる。

また、上記構成において、前記イオン種はハロゲン化物イオンであることが好ましい。
また、上記構成において、前記活性酸素種は、次亜塩素酸、オゾンまたは過酸化水素のうち少なくともいずれか一つの物質を含むことが好ましい。

本発明によれば、ドレンパンに残留する除菌後の電解水中に含まれる活性酸素種の濃度を低下させることができ、ドレンパン内に室内熱交換器の一部が配置される場合でも室内熱交換器の腐食を抑制することができる。

次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態の空気調和装置１００の概略構成図である。本実施の形態の空気調和装置１００は、一台の室外ユニット１に冷媒配管１０を介して複数台の室内ユニット２が接続されたいわゆるマルチ型のものである。

室外ユニット１は、冷媒配管１０に圧縮機１１が配設され、圧縮機１１にはその吸込側にアキュムレータ１２が接続され、その吐出側には四方弁１３と室外熱交換器１４と電動膨張弁１５とが順に接続されている。

室内ユニット２は、その筐体２０内に、室内熱交換器２１と、室内ユニット２に吸込口３１を介して空気を導入して、室内熱交換器２１による熱交換後の空気を吹出口３２を介して室内に送風する送風ファン２２を備えている。上記冷媒回路１００Ａでは、四方弁１３を切り換えることにより、冷房運転時には室内熱交換器２１が蒸発器として作用するように図中に示す破線矢印方向に冷媒が流れ、暖房運転時には室内熱交換器２１が凝縮器として作用するように図中実線矢印方向に冷媒が流れ、四方弁１３を切り換えることにより冷房運転と暖房運転とに切り換えられるよう構成されている。

また室内ユニット２は、送風ファン２２により室内ユニット２に導入される空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌ユニット（空気除菌部）４と、所定のイオン種を含む水を電気分解して、活性酸素種を含む電解水を生成して空気除菌ユニット４に供給する電解水生成ユニット（電解水生成部）５とが設けられており、室内熱交換器２１において熱交換が成された空気を除菌して、室内に熱交換および空気の除菌がなされた空気を供給するように構成されている。

さらに室内熱交換器２１および空気除菌ユニット４の下方には、室内熱交換器２１において生成される凝縮水および空気除菌後の電解水を受けるドレンパン２３を備えている。本実施の形態では、ドレンパン２３に受けた電解水に含まれる活性酸素種の濃度を低下させるようにドレンパン２３に対して、図示しない外部の給水源から水を供給する給水ユニット（給水部）６と、この給水ユニット６に対して給水指示信号等を与える制御ユニット（制御部）７とを備えている。また、電解水生成ユニット５には、外部の給水源から給水管６０を介して水が供給される。ここで、給水管６０を介して接続される外部の給水源は特に限定はなく、例えば、給水管６０を水道管に接続して水道水を供給する構成としてもよいし、給水管６０を図示しない給水槽等に接続し、給水槽に貯留された水を供給する構成としてもよい。

次に、図２および図３を参照して、室内ユニット２のより具体的な構成について説明する。図２は、室内ユニット２の設置状態における断面図である。図３は、室内ユニット２の分解斜視図である。図２および図３に示すように、本実施の形態の室内ユニット２はいわゆる天井埋込型の四方向吹き出し型の室内ユニット２であり、建屋の天井１０１に略四角形に形成された天井孔１０２に筐体２０が埋め込まれている。

筐体２０は、図２および図３に示すように、下面（但し、図３において上方）が開口した略四角形の箱形に形成されている。筐体２０の四隅には吊り金具１０３が設けられ、天井裏から吊り下げられる吊りボルト１０４に止着され、筐体２０が天井空間に吊り下げられる。

筐体２０の下面には平面視において略正方形に形成された化粧パネル３０が設けられ、この化粧パネル３０により天井孔１０２が覆われる。化粧パネル３０には室内の空気を筐体２０内に吸い込むための上記吸込口３１が平面視において略中央に形成されている。この吸込口３１の内側、すなわち天井１０１裏側にはフィルタ３３が装着される。また、化粧パネル３０の四辺にはそれぞれ辺に沿って長尺に形成された上記吹出口３２が形成されており、室内に対してこの四つの吹出口３２から四方向に空気が吹き出される。

また、筐体２０の側面に設けられた開口２０ａには、図３に示すように、電解水生成ユニット５、電解水生成ユニット５に給水するための給水管６０、この給水管６０に設けられる逆止弁６１、給水弁６２、６３および制御ユニット７が設置パネルＰに配置されている。但し、給水管６０は減圧弁６４を介して外部の給水源に接続されている。
また、給水管６０は給水弁６２、６３の下流側において給水管６０からドレンパン２３に分岐する給水分岐管６５が設けられ、給水分岐管６５にはキャピラリ６６（図６参照）と弁６７（図１および図６参照）が設けられている。これらの給水分岐管６５と、キャピラリ６６と弁６７とは、ドレンパン２３に対して外部の給水源から水を供給する上記給水ユニット６の構成要素となっている。設置パネルＰに配置されたこれらの部材は、全体がカバーＣにより覆われた状態で筐体２０に取り付けられる。

次に、筐体２０の内部構成について説明する。
図２に示すように、筐体２０の側板２０ｂの内面には発泡スチロール製の断熱体２４が設けられている。また、筐体２０の天板２０ｃ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２０ｂ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２４の内側に配置されている。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。

また、図２および図３に示すように、室内熱交換器２１の下方には、発泡スチロール製の上記ドレンパン２３が配置される。このドレンパン２３は、外周面が筐体２０の内面に略設した状態で筐体２０内に配置される。また、このドレンパン２３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２３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２３の４辺に沿ってそれぞれ形成されている。

また、このドレンパン２３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（図３参照）、ドレンパン２３に貯留したドレン水は吸入管２７Ａ（図１参照）の吸入口を介してドレンポンプ２７（図１および図３参照）により汲み上げられて、室内ユニット２の外部に排出される。
さらに、このドレンパン２３には、上記給水分岐管６５の給水口６５Ａがドレンポンプ２７の吸込管２７Ａに対向するように配置され、このとき、給水分岐管６５の給水口６５Ａは、ドレンポンプ２７側を最下流側として最上流側に給水源からの水を供給するようにすべく、ドレンポンプ２７の吸入管２７Ａの吸入口と、給水分岐管６５の給水口６５Ａとは、ドレンパン２３の略対角線上に配置されている。

一方、四角形状に折り曲げられた室内熱交換器２１の一辺には、その外側に空気除菌ユニット４が配置される。本実施の形態では、室内熱交換器２１の端部に該当する辺と断熱体２４との間に空気除菌ユニット４が配置されている。これにより、化粧パネル３０に形成された一の吹出口３２からは、空気除菌ユニット４において除菌された空気が吹き出される。

図４は、空気除菌ユニット４の外観斜視図である。
空気除菌ユニット４は、図４に示すように、気液接触部材４１と、この気液接触部材４１の上部に配置される分散皿４２と、気液接触部材４１の下方に配置される水受け皿４３とを備える。気液接触部材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することができる。また、気液接触部材４１は、電解水に対する反応性の少ない素材を用いて構成することが好ましく、他に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て構成することができる。

本実施の形態では、気液接触部材４１に対して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、気液接触部材４１の電解水の保水性（湿潤性）が保たれ、電解水と導入された空気との接触が長時間持続される。

分散皿４２は、その上面に電解水供給配管５２が接続される接続口４２ａが形成されるとともに、当該電解水供給配管５２を通じて供給された電解水を滴下して、気液接触部材４１に分散させるための孔（不図示）が、上記分散皿４２の底面に多数形成されている。
また、水受け皿４３は、気液接触部材４１を下方から保持するとともに、当該気液接触部材４１を通過した電解水を貯留可能とする。この水受け皿４３の底面には、電解水をドレンパン２３に導くドレン管４４が接続されている。

図５は、電解水生成ユニット５の構成説明図である。
電解水を気液接触部材４１に供給する電解水生成ユニット５は、図５に示すように、電解槽５１と、少なくとも一対の電極５３ａ、５３ｂとを備え、電極５３ａ、５３ｂは、通電された場合、給水管６０を介して外部の給水源から電解槽５１に導入される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。電解槽５１は気液接触部材４１に接近して配置され、電解水供給配管５２を介して活性酸素種を含む電解水をただちに気液接触部材４１に供給できるように構成される。

電極５３ａ、５３ｂは、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された２枚の電極板を用いることができる。
上記電極５３ａ、５３ｂにより水道水等に通電すると、カソード電極では、
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
の反応が起こり、アノード電極では、
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
の反応が起こると同時に、水道水等に元々含有される塩化物イオンまたは電解槽５１に対して別途添加された塩化物イオン等が、
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-
のように反応し、さらにこのＣｌ₂は水と反応し、
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。

この構成では、電極５３ａ、５３ｂに通電することにより、殺菌力の大きい次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）等が発生する。この次亜塩素酸等を含む電解水を気液接触部材４１に供給することで、気液接触部材４１における雑菌の増殖を防止でき、気液接触部材４１を通過する空気中に浮遊するウィルス等を不活化したり、除菌したりすることができる。また、臭気等のガス状物質も電解水に溶解したり、気液接触部材４１を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸等の活性酸素種と反応したりすることで、空気中から除去され、脱臭される。

電解水を生成する際に、電解水中の活性酸素種の濃度は、除菌するウィルス等を不活化させる濃度となるように調整される。活性酸素種の濃度の調整は、電極５３ａ、５３ｂ間に印加する電圧を調整して、電極５３ａ、５３ｂ間に流す電流値を調整することにより行われる。

例えば、この電極５３ａ、５３ｂ間に流れる電流値を、電流密度で例えば、２０ｍＡ／ｃｍ²とすると、次亜塩素酸の場合、所定の遊離残留塩素濃度（例えば、１ｍｇ／リットル等）を発生させる。電極５３ａ、５３ｂ間に印加する電圧を変更して、電流値を調整することで電解水中に含まれる活性酸素種の濃度を調整することができ、基本的には電流値を高くすれば、電解水中の活性酸素種の濃度を高くすることができる。

但し、外部の給水源から給水管６０を介して電解槽５１に導入する水は、水道水（市水）に限定されるものではない。例えば、井戸水、純水、精製水などを導入する構成としてもよい。但し、電解槽５１において効率よく電気分解を行うためには、ある程度の導電率を有する水が電解槽５１に導入されることが好ましい。このため、給水管６０を介して外部の給水源から井戸水、純水、精製水、一部の地域における水道水等、イオン種の希薄な水を電解槽５１に導入する構成とする場合は、これらの水に活性酸素種の生成に必要な所定のイオン種を添加する構成とする必要がある。イオン種の添加は、例えば、電解槽５１にイオン種添加手段を設けて、電解槽５１内に直接所定量のイオン種を添加する構成としたり、給水管６０の途中にイオン種添加手段を設ける構成としたりしてもよい。

例えば、活性酸素種として次亜塩素酸を生成する場合、電解槽５１に導入される水に塩化物イオンが存在していることが前提となるため、塩化物イオンを含む水が電解槽５１に導入される必要がある。ここで、水道法では水道水の衛生を確保するため塩素等による消毒を行うことが定められているため、水道水を電解槽５１に導入する構成とすれば、水道水に予め添加された塩化物イオンを利用して、電解槽５１において活性酸素種として次亜塩素酸を生成することができる。外部の給水源から井戸水等のイオン種の希薄な水を電解槽５１に導入する場合は、電解槽５１に食塩（ＮａＣｌ）等の塩素化合物等の塩化物イオン（所定のイオン種）を添加する構成とし、水の電気分解を効率よく行うために必要な導電率を達成するとともに、次亜塩素酸の生成に必要な塩化物イオンを供給する構成とすればよい。

次に、図６を参照して、ドレンパン２３に水を供給する給水ユニット６および給水ユニット６に対して、制御信号を与える制御ユニット７の構成について説明する。
給水ユニット６は、制御ユニット７から与えられる給水指示信号に基づいて、外部の給水源からドレンパン２３に対して水を供給するものであり、上述したように、外部の給水源と接続される給水管６０から分岐した給水分岐管６５と、この給水分岐管６５に設けられるキャピラリ６６および弁６７を備えている（図１〜図３参照）。

本実施の形態では、外部の給水源から電解水生成ユニット５およびドレンパン２３に水を供給する構成としており、上述したように給水管６０は電解水生成ユニット５と逆止弁６１、給水弁６２、６３を介して接続されている。上記の給水分岐管６５は給水弁６２の下流側において給水管６０から分岐している。キャピラリ６６は、給水源から供給される水の流速を減速して、給水分岐管６５を流れる水の流量を調整する流量調整手段である。また、弁６７は制御ユニット７から与えられる給水指示信号に従って流路を開く開閉弁である。

制御ユニット７は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成される。制御ユニット７において、ＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納された各種制御プログラムに従って、ＲＡＭの一部を作業領域として各種演算を行うことにより、コンピュータ制御により当該空気調和装置１００を制御するとともに、ドレンパン２３に対する水の供給制御処理等の各種処理を実行するものである。

具体的には、制御ユニット７は、ドレンパン２３に対する水の供給制御処理において、ドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるべく、例えば、図示しない室内ユニット２のコントローラから入力される当該空気調和装置１００の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、空気調和運転が所定の空気調和運転状態にあるか否かを判別し、所定の空気調和運転状態にない場合に給水ユニット６に対して給水指示信号を与える。具体的には、当該空気調和装置１００の運転状態が、空気調和運転に伴って室内熱交換器２１において所定量以上の凝縮水が生成されるか状態にあるか否かを判別する。そして、室内熱交換器２１において所定量以上の凝縮水が生成される状態にないと判別した場合に、給水ユニット６に対して給水指示信号を与え、ドレンパン２３に水が供給されるように制御する。

ここで、空気調和運転状態に関する情報には、少なくとも空気調和装置１００の運転モード（冷房運転、暖房運転等）に関する情報を含む。また、「所定量」は、凝縮水の生成量が「０」である場合を含み、制御ユニット７は空気調和運転に伴って室内熱交換器２１において凝縮水の生成があるか否かのみを判別する構成としてもよい。例えば、空気調和装置１００が冷房運転状態にあるときは室内熱交換器２１において凝縮水の生成があり、空気調和装置１００が暖房運転状態にあるときには凝縮水の生成がないため、例えば、制御ユニット７は当該空気調和装置１００が冷房運転状態にあると判別した場合には（所定量以上の）凝縮水の生成があると判別し、当該空気調和装置１００が暖房運転状態にあると判別した場合に（所定量以上の）凝縮水の生成がないと判別する構成とすることができる。

また、空気調和運転状態に関する情報には、上記の運転モードに関する情報に加えて、室内ユニット２が設置された室内の温度、あるいは室外ユニット１が設置された室外の温度、筐体２０内に導入される空気の湿度等に関する情報を含めてもよい。制御ユニット７は、運転モードに関する情報に加えて、室内の温度、室外の温度、湿度等の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、室内熱交換器２１における凝縮水の生成量を算出することができる。また、「所定量」をドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を所定の程度低下させることのできる量としてもよい。この場合、空気除菌ユニット４に供給する電解水の活性酸素種の濃度若しくは、空気除菌ユニット４から排出される電解水の活性酸素種の濃度に基づいて、室内熱交換器２１を構成する鋼管の腐食を抑制できる程度の濃度となるように、具体的な値を設定することができる。例えば、空気除菌ユニット４に供給する電解水中の活性酸素種（例えば、次亜塩素酸）の濃度が２〜１０ｐｐｍ程度の場合、ドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を例えば、 倍〜 倍に希釈することができる程度の値に所定量を設定することにより、室内熱交換器２１における凝縮水の生成量が少ない場合には、給水ユニット６から水をドレンパン２３に供給し、ドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させることができる。

また、制御ユニット７は、給水ユニット６に対して給水指示信号を与えるに際して、図７に示すように、所定時間間隔毎にドレンパン２３に水を断続的に供給するように制御する。また、図７に示すように、空気調和装置１００の運転開始時にまずドレンパン２３に対して水を供給することで、ドレンパン２３の底部を濡らして、ドレンパン２３に受けた電解水をムラなく希釈させやすくすることができる。また、断続的に水を供給することにより、ドレンパン２３に受けた電解水を希釈するために供給する水の使用量を低減することができる。但し、本実施の形態では、図示しないリモートコントローラ等を介して空気調和装置１００に対して運転開始指示が入力された場合、運転開始の対象となる室内ユニット２の空気調和運転を開始するとともに、空気除菌ユニット４における空気除菌運転が開始される。また、運転停止指示が入力された場合、運転停止の対象となる室内ユニット２の空気調和運転を停止させるとともに、空気除菌ユニット４における空気除菌運転が停止される。

また、制御ユニット７は、当該空気調和装置１００に対して、運転停止指示が入力された場合、制御ユニット７は、給水ユニット６に停止時給水指示信号を与える。停止時給水指示信号が与えられた場合、給水ユニット６は、空気調和装置１００の空気調和運転の運転停止に先立って、予め設定される所定の時間、継続してドレンパン２３に水が供給されるように制御する。本実施の形態では、ドレンパン２３に貯留された水はドレンポンプ２７により汲み上げられて外部に排出される。このため、運転停止に先立ってドレンパン２３に継続して水を供給するこの「所定の時間」は、ドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を「０」に近い程度にまで十分に低下させるために必要な時間、あるいはドレンポンプ２７によりドレンパン２３に受けた電解水が外部に排出され、ドレンパン２３に受けた液体が全て給水ユニット６から供給される水に置き換わるために必要な時間とすることが好ましい。このように、運転停止に先立って所定の時間継続してドレンパン２３に水を供給することにより、運転停止に伴ってドレンポンプ２７の運転が停止された場合でも、ドレンポンプ２７からドレンパン２３に対する戻り水の活性酸素種濃度を十分に低下させることができるため、室内熱交換器２１の腐食を抑制することができる。

次に、本実施の形態の空気調和装置１００の動作を説明する。
まず、空気調和装置１００の空気調和動作および空気除菌動作について説明する。
ユーザによって、室内ユニット２のリモートコントローラ（不図示）等から運転開始指示が入力されると、制御ユニット７は運転開始指示により指示された運転モードに応じて、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。
ここで、冷房運転を行う場合には、制御ユニット７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により熱交換を行い、冷却した空気を空気除菌ユニット４に供給させる。

一方、暖房運転を行う場合には、制御ユニット７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により熱交換を行い、加温した空気を空気除菌ユニット４に供給させる。

上記のように、空調運転を行うと同時に、電解水生成ユニット５において所定量のイオン種が添加された水道水等を電気分解させて、次亜塩素酸等の所定の活性酸素種を含む電解水を生成させる。生成された電解水は空気除菌ユニット４に供給される。空気除菌ユニット４において、気液接触部材４１に供給された空気は活性酸素種を含む電解水に接触して、除菌される。

上記のように、リモートコントローラ等を介して入力される運転開始指示に応じて空気調和運転とともに空気除菌運転を行うに際して、制御ユニット７は、ドレンパン２３に対する水の供給制御処理を実行する。

図８を参照して、制御ユニット７により実行されるドレンパン２３に対する水の供給制御処理について説明する。当該空気調和装置１００の運転が開始されると（ステップＳ１：Ｙ）、制御ユニット７は、図示しない室内ユニット２のコントローラと協働して、当該空気調和装置１００の空気調和運転状態に関する情報を取得する（ステップＳ２）。次いで、当該空気調和装置１００の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、空気調和運転に伴い室内熱交換器２１において所定量以上の凝縮水が生成される状態にあるか否かを判別する（ステップＳ３）。空気調和装置１００の空気調和運転状態が室内熱交換器２１において所定量以上の凝縮水が生成される状態にない場合（ステップＳ３：Ｎ）、給水ユニット６によりドレンパン２３に水を供給させるように、給水ユニット６に対して給水指示信号を供給する（ステップＳ４）。そして、室内ユニット２のリモートコントローラを介して室内ユニット２の運転停止指示の入力の有無を判別する（ステップＳ５）。運転停止指示の入力があった場合（ステップＳ５：Ｙ）、給水ユニット６に対し、上記の停止時給水指示信号を与え、所定の時間継続してドレンパン２３に対して水が供給されるように制御する。そして、上記所定の時間が経過すると（ステップＳ７：Ｙ）、空気調和装置１００の運転を停止させるとともに、ドレンポンプ２７の運転を停止させる（ステップＳ８）。

以上、説明した本実施の形態によれば、送風ファン２２により室内ユニット２に導入された空気は室内熱交換器２１により熱交換されて室内に送風される。また、この送風ファン２２により室内ユニット２に導入される空気は、空気除菌ユニット４により、活性酸素種を含む電解水が接触されて除菌される。

例えば、室内の空気にインフルエンザウィルスが侵入した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面タンパク（スパイク）を活性酸素種が破壊、消失（除去）する機能を有し、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。衛生環境研究所との共同による実証試験の結果、インフルエンザウィルスが侵入した空気を本構成の気液接触部材４１に通した場合、当該ウィルスの感染力を９９％以上除去できることが判明した。

そして、本実施の形態のように、空気調和装置１００に空気除菌ユニット４を組み込み、空気除菌ユニット４から排出される電解水をドレンパン２３で受ける構成としても、制御ユニット７は、給水ユニット６に対して、ドレンパン２３が受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるように給水指示信号を与え、給水ユニット６によりドレンパン２３に水が供給されるので、ドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度が低下され、ドレンパン２３に受けた電解水により室内熱交換器２１が腐食されるのを抑制することができる。

また、上記実施の形態によれば、制御ユニット７は、空気調和装置１００の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、空気調和装置１００が所定の空気調和運転状態にあるか否かを判別する。具体的には、空気調和装置１００の運転状態が空気調和運転に伴って室内熱交換器２１において所定量以上の凝縮水が生成される状態にあるか否かを判別する。そして、暖房運転時のように、室内熱交換器２１において凝縮水が生成されない場合、あるいは生成されても凝縮水の量が不十分である場合に、外部の給水源から水をドレンパン２３に供給することができる。換言すれば、凝縮水によりドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種の濃度を希釈することができない場合に、給水ユニット６によりドレンパン２３に水を供給することができる。一方、冷房運転時のように、室内熱交換器２１において凝縮水の生成がある場合、あるいは活性酸素種の濃度を十分に希釈することができる程度の凝縮水の生成がある場合には、ドレンパン２３に対して給水ユニット６による給水は行われないので、水の使用量を低減することができる。

また、上記実施の形態によれば、電解水生成ユニット５は、給水弁６２、６３を有する給水管６０を介して外部の給水源に接続されている。給水ユニット６は給水分岐管６５を介してドレンパン２３に外部の給水源から水を供給する。このとき、給水分岐管６５には給水弁６２の下流側において給水管６０から分岐しているので、電解水生成部において生成された電解水が給水弁６２、６３を介して給水分岐管６５に流入するのを防止することができる。このため、給水分岐管６５、キャピラリ６６、弁６７等、給水ユニット６を構成する素材を電解水に対する耐性を有し、錆び等の劣化を招かない素材（プラスチック管や、鉄製の管内部をプラスチックでコーティングした複合管）とする必要がなく、汎用の素材を用いて構成することができる。また、給水分岐管６５には、給水指示信号に基づいて流路を開く弁６７を有しているので、給水管６０を介して電解水生成ユニット５と、ドレンパン２３とに同時に水を供給することもできるし、異なるタイミングで水を供給することもできる。また、給水分岐管６５は流量調整手段としてのキャピラリ６６を有しているので、外部の給水源から同時に電解水生成ユニット５とドレンパン２３とに水を供給する場合でも、電解水生成ユニット５に供給する水の流量と、ドレンパン２３に供給する水の流量を異なるものとすることができる。

また、上記実施の形態によれば、制御ユニット７は、給水ユニット６にドレンパン２３に対して断続的に水が供給されるように給水指示信号を与えるので、ドレンパン２３に常時水を供給する場合に比べるとドレンパン２３に供給する水の量を低減することができる。

また、上記実施の形態では、室内ユニット２のコントローラを介して外部から当該空気調和装置１００に対する運転停止指示信号が入力された場合、当該室内ユニット２の運転停止に先立って制御ユニット７は給水ユニット６に停止時給水指示信号を与え、給水ユニット６によりドレンパン２３に所定の時間継続して水が供給されるように制御する。このため、空気調和装置１００が運転停止する際に、ドレンパン２３には所定の時間継続して水が供給され、ドレンパン２３内の電解水の活性酸素種濃度を低下させ、あるいはドレンパン２３内を洗い流すことができ、室内熱交換器２１の腐食を抑制できる。

また、上記構実施の形態によれば、ドレンポンプ２７によりドレンパン２３に受けた液体を外部に排出させる際に、最上流側に給水源から水を供給することによりドレンパン２３に受けた電解水の活性酸素種濃度をムラなく低下させることができる。
ドレンパン２３に残留する除菌後の電解水中に含まれる活性酸素種の濃度を低下させることができ、ドレンポンプ２７からドレンパン２３への戻り水に室内熱交換器２１の一部が浸ってしまっても室内熱交換器２１の腐食を抑制することができる。

また、本実施の形態の空気調和装置１００の様に、送風ファン２２により吸込口３１から吹出口３２に向かって送風経路を形成し、この送風経路において空気除菌ユニット４を室内熱交換器２１に対して下流側に配置することにより次の様な効果が得られる。すなわち、本実施形態の空気調和装置１００を冷房運転させる際には、室内熱交換器２１により冷却され、相対湿度が高くなった空気が空気除菌ユニット４に供給され、暖房運転時には、室内熱交換器２１により加温され、相対湿度が低くなった空気が空気除菌ユニット４に供給される。したがって、空気除菌ユニット４において供給された空気に電解水を接触させても、冷房運転時は既に相対湿度の高い空気が供給されているため、空気除菌後の空気の相対湿度の増加を抑えることができ、暖房運転時には相対湿度の低い空気が供給されているため、空気除菌ユニット４において電解水に接触させることにより、空気除菌後の空気の相対湿度を増加させることができる。したがって、湿式にて空気の除菌・浄化を行うとともに、四方弁１３を切り換えて運転を冷房運転と暖房運転とを切り換えるだけで、空調の負荷を増大させることなく、空気調和時の加湿量を自動的に制御することができ、室内の空気環境を快適に保つことができる。

また、冷房運転時においては、空気除菌ユニット４において熱交換後の空気を除菌して、室内に清浄な空気を供給できるとともに、空気除菌ユニット４に供給される空気の相対湿度は高いため電解水の消費を抑えることもできる。

但し、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、給水分岐管６５を介してドレンパン２３の１カ所に水を供給する構成としていたが、複数箇所に供給する構成としても良い。
また、上記実施の形態では、空気除菌ユニット４を１つ設ける場合のものであったが、吹出口３２に対応させて複数設けるように構成することも可能である。
また、上記実施の形態では、いわゆる天井埋込型の四方向吹き出し型の室内ユニット２を例に挙げて説明したが、本発明に係る室内ユニット２はこれに限定されるものではなく、天井吊り下げ型のものであってもよいし、壁掛け型のものであってもよいし、床置き型のものであってもよい。
また、空気除菌ユニット４の気液接触部材４１を室内熱交換器２１に対して略平行に配置してもよいし、傾斜させて配置してもよい。

また、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。
このとき、アノード電極では、
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
の反応と同時に、
３Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋６Ｈ⁺＋６ｅ^-
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-
の反応が起こりオゾン（Ｏ₃）が生成される。またカソード電極では、
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
Ｏ₂ ^-＋ｅ^-＋２Ｈ⁺→Ｈ₂Ｏ₂
のように、電極５３ａ、５３ｂ反応によりＯ₂ ^-が生成した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。

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（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が発生し、これらオゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）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気液接触部材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気液接触部材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、水道水等を電気分解することにより、電極５３ａ、５３ｂ上（カソード）にスケールが堆積した場合、電気伝導性が低下したり、電解面への水の流れが妨げられたりして、継続的な電気分解が困難となる。この場合、電極５３ａ、５３ｂの極性を反転（電極５３ａ、５３ｂのプラスとマイナスを切り換える）させることが効果的である。カソード電極をアノード電極として電気分解することで、カソード電極上に堆積したスケールを取り除くことができる。この極性反転制御では、例えばタイマを利用して定期的に反転させてもよいし、運転起動の度に反転させる等、不定期的に反転させてもよい。また、電解抵抗の上昇（電解電流の低下、あるいは電解電圧の上昇）を検出し、この結果に基づいて、極性を反転させてもよい。

本実施の形態における空気調和装置の概略構成を示す図である。 室内ユニットの設置状態における断面図である。 室内ユニットの分解斜視図である。 空気除菌ユニットの外観斜視図である。 電解水生成ユニットの構成説明図である。 給水ユニットおよび制御ユニットの構成説明図である。 給水ユニットの給水動作を示す説明図である。 ドレンパンに対する水の供給制御処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 室外ユニット
２ 室内ユニット
４ 空気除菌ユニット（空気除菌部）
５ 電解水生成ユニット（電解水生成部）
６ 給水ユニット（給水部）
７ 制御ユニット（制御部）
１０ 冷媒配管
１１ 圧縮機
１２ アキュムレータ
１３ 四方弁
１４ 室外熱交換器
２０ 筐体
２１ 室内熱交換器
２２ 送風ファン
２３ ドレンパン
２７ ドレンポンプ
４４ ドレン管
５１ 電解槽
６０ 給水管（給水経路）
６２、６３ 給水弁
６５ 給水分岐管（給水分岐経路）
６５Ａ 給水口
６６ キャピラリ（流量調整手段）
６７ 弁
１００ 空気調和装置
１００Ａ 冷媒回路

Claims (9)

1. 圧縮機、四方弁、室外熱交換器および室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を備え、室内ユニットに前記室内熱交換器を備える空気調和装置において、
   前記室内ユニットに空気を導入して熱交換後の空気を室内に送風する送風ファンと、
   所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、活性酸素種を含む電解水を生成する電解水生成部と、
   前記送風ファンにより室内ユニットに導入される空気に、前記電解水生成部において生成された電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌部と、
   前記室内熱交換器および前記空気除菌部の下方に設けられ、前記室内交換器の凝縮水および前記空気除菌部において空気の除菌に供された空気除菌後の電解水を受けるドレンパンと、
   給水指示信号に基づいて、外部の給水源から前記ドレンパンに水を供給する給水部と、
   前記ドレンパンが受けた電解水の活性酸素種の濃度を低下させるように前記給水部に前記給水指示信号を与える制御部と、
   を備えることを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１記載の空気調和装置において、
   前記制御部は、当該空気調和装置の空気調和運転状態に関する情報に基づいて、当該空気調和装置が所定の空気調和運転状態にあるか否かを判別し、所定の空気調和運転状態にない場合に、前記給水部に前記給水指示信号を与えること、
   を特徴とする空気調和装置。
3. 請求項２記載の空気調和装置において、
   前記所定の空気調和運転状態は、空気調和運転に伴って前記室内熱交換器において所定量以上の凝縮水が生成される状態であること、
   を特徴とする空気調和装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   前記電解水生成部は、給水弁を有する給水経路を介して前記給水源に接続され、
   前記給水部は、前記給水経路の前記給水弁の下流側において前記給水経路から前記ドレンパンに分岐する給水分岐経路と、当該給水分岐経路に設けられ、前記給水指示信号に基づいて流路を開く弁と、当該給水分岐経路を流れる前記水の流量を調整する流量調整手段とを備えること、
   を特徴とする空気調和装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   前記制御部は、前記ドレンパンに対して断続的に前記水が供給されるように前記給水部に前記給水指示信号を与えること、
   を特徴とする空気調和装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   外部から当該空気調和装置に対する運転停止指示信号が入力された場合、運転停止に先立って前記制御部は、前記給水部に停止時給水指示信号を与え、所定の時間継続して前記ドレンパンに前記水が供給されるように制御すること、
   を特徴とする空気調和装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   前記ドレンパンに受けた液体を外部に排出するドレンポンプを備え、
   前記給水部は、前記ドレンパンにおいて、前記ドレンポンプ側を最下流側として最上流側に前記給水源からの水を供給すること、
   を特徴とする空気調和装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   前記イオン種はハロゲン化物イオンであることを特徴とする空気調和装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
   前記活性酸素種は、次亜塩素酸、オゾンまたは過酸化水素のうち少なくともいずれか一つの物質を含むことを特徴とする空気調和装置。

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