JP2008185289A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】
様々な条件下において、無給水で静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を提供することを目的とする。また、メンテナンスフリーで静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】
ペルチェ素子を用いた静電霧化機能を達成する空気調和機であって、ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンと、室温を検出する室温サーミスタと、を備え、室温サーミスタの検出値に基づいて冷却ファンの回転数を制御する。
【選択図】図９

Description

本発明は、室内の空気の脱臭，除塵をし、空気を清浄する空気清浄機能を有する空気調和機に関するものである。

空気中より静電霧化に必要な水を得て、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる空気調和機が知られている。

特開２００６−１４９５３８号公報

しかし、無給水であれば、静電霧化のための水が不足したり、水が生成されないことが考えられる。更には過剰な水が生成されてしまうことが考えられる。これらの問題は基本的にはペルチェ素子の冷却面を露点温度以下にして温度を低下させ過ぎないようにすれば良いが、必ずしもペルチェ素子の駆動電源を制御すれば解決されるものばかりではない。特に、運転条件、すなわち室温・湿度等が様々に変化する場合における、以下のような３つの条件が考えられる。

第１に、水が生成しづらい条件が考えられる。例えば、低温低湿のときに起こる水の生成不足，高温時の放熱不足による水の生成不足といったような運転条件である。低温低湿では露点温度も低いため、ペルチェ素子の冷却面が露点温度まで下がらないといった問題がある。逆に室温が高い高温条件では放熱面の温度も下がりにくくなるため、ペルチェ素子の冷却面が露点温度まで下がらないといった問題がある。これらは何れもペルチェ素子の吸熱能力不足、すなわちペルチェ素子の特性上、水を生成できない条件があるということである。

第２に、ペルチェ素子の冷却面が氷結してしまうほど室温が低温である条件が考えられる。低温では冷却面の温度も下がり易く露点温度も氷点下になる場合があるので、氷結して水が生成できないことがある。

第３に、湿度が非常に高く、過剰な水量が生成されてしまうという条件が考えられる。これでは静電霧化装置近辺が水浸しになってしまう虞があり、空気調和機内部に水が溢れてしまう可能性もある。延いては空気調和機から室内に水が漏れることも考えられる。

そこで本発明は、様々な条件下において、無給水で静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を提供することを目的とする。また、メンテナンスフリーで静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的は、
ペルチェ素子を用いた静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンと、
室温を検出する室温サーミスタと、を備え、
前記室温サーミスタの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する
ことにより達成される。

また、上記目的は、
ペルチェ素子を用いた静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンと、
室内の湿度を検出する室内湿度センサと、を備え、
前記室内湿度センサの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する
ことにより達成される。

また、上記目的は、
室外の気温を検出する外気温サーミスタを備えた室外機と、
前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
前記外気温サーミスタの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する
ことにより達成される。

また、上記目的は、
室外の湿度を検出する室外湿度センサを備えた室外機と、
前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
前記室外湿度センサの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する
ことにより達成される。

また、上記目的は、
室外の気温を検出する外気温サーミスタを備えた室外機と、
前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子と、室温を検出する室温サーミスタと、を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
前記室温サーミスタの検出値と前記外気温サーミスタの検出値との差に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する
ことにより達成される。

様々な条件下において、無給水で静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を実現することができる。また、メンテナンスフリーで静電霧化機能を発揮することができる空気調和機を実現することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。

図１に示す空気調和機１は、室内機１０と室外機１３とで構成されている。室内機１０と室外機１３とは、電源及び通信用のケーブル１１と冷媒を送る配管１２により繋がっている。室内機１０は、筐体４により其の外観が構成され、筐体４には空気吸込み口２と空気吹出し口３が構成されている。また、筐体４内には、熱交換器５と、金属でスパッタリングされたフィルター６と、空気を空気吹出し口３より吹出す送風ファン７と、室内と室外の空気を換気する換気ファン８が配設されている。なお、フィルター６は空気吸込み口２と熱交換器５との間に配設され、換気ファン８は配設されているおおよその位置のみが図１に示されている。また、室内機１０からは換気ホース９が出ている。

次に、本発明における構成として、図２，図３にて静電霧化装置の構成図、図４，図５，図６にて静電霧化装置の外観構造、図７，図８にて回路構成、図９，図１０にて制御例を示す。

室内機１０内には、図２に示す静電霧化装置１４を設けている。静電霧化装置１４は、水案内手段１８と、約−６ｋＶの高電圧を発生する高電圧発生器１９等で構成されている。水案内手段１８は、多孔質素材の棒状のミストイオン用放電電極１５と、ミストイオン用放電電極１５に水を供給するための水溜め部１６と、保水材１７とを備えている。保水材１７は、水溜め部１６とミストイオン用放電電極１５との間に配設されており、水溜め部１６に溜まった水を吸い上げて保持するスポンジのようなもので構成されている。

ここで、ミストイオン用放電電極１５は、フェルトペンのペン先のように吸水性を有するものであり、保水材１７から毛細管現象により水を吸上げる。このように、吸水し水を含んだ状態のミストイオン用放電電極１５に対し、高電圧発生器１９によって高電圧を印加する。すると、ミストイオン用放電電極１５から、帯電した微細粒の水が放出され、霧状のイオン（ミストイオン）を発生させる。このミストイオンには、脱臭，除菌の効果がある。このミストイオンを空気吹出し口３からの風にのせて室内に拡散する。

このとき、ミストイオン用放電電極１５からミストイオンが放出し、水が消費されるため、静電霧化装置１４を稼動するためには水案内手段１８に水を補給する必要がある。すなわち、水溜め部１６に水を溜めるか、溜めないまでも保水材１７からミストイオン用放電電極１５が水を吸い上げることができる必要がある。しかし、室内機１０は通常部屋の天井付近の壁に設置するため、使用者が水の補給をするには大変手間がかかる。そこで、使用者が自ら水の補給をしないで済むように、空気中の水分から水溜め部１６に溜め、保水材１７に保持する水を生成する。このため、水発生装置２８は、水案内手段１８に供給する水を生成するために、特許文献１のようにペルチェ素子を用いることとする。ペルチェ素子２３は、通電すると冷却面と放熱面とに表面温度が分かれる素子である。従って、ペルチェ素子２３に通電し、冷却面を露点温度（露点とも称する）以下にして冷却面が結露すれば水を発生させることができる。

水発生装置２８は、ペルチェ素子２３と、ペルチェ素子２３の冷却面側に、ペルチェ素子２３との間の接触熱抵抗を小さくするためのシリコングリス２７と、絶縁シート２６と、金属性の冷却板２４とを備えている。絶縁シート２６は、高電圧発生器１９からペルチェ素子２３への漏電を防止するために配設されている。高電圧発生器１９で発生した高電圧が、ミストイオン用放電電極１５，保水材１７を介して水の経路(これを電路と称する)からペルチェ素子２３にまで印加される可能性があるが、絶縁シート２６を設けることでペルチェ素子２３への電圧印加を防止している。従って、絶縁シート２６は、電路上、ペルチェ素子２３とミストイオン用放電電極１５との間に備えられていれば良い。

水発生装置２８における水を発生させる原理としては、ペルチェ素子２３を通電し、冷却面の温度を下げ、延いては冷却板２４の温度を下げて露点以下にする。これにより、冷却板２４周辺の空気が冷やされ、冷却板２４表面に結露が生じ、水が発生する。このとき、冷却板２４から水滴が垂れて溜まる位置に水溜め部１６を配設しておけば良い。あるいは其の水を直接保水材１７に吸収させても良い。上記のようにペルチェ素子２３の冷却面を露点以下に保つことで、水溜め部１６に水を溜めることが可能となる。または溜めないまでも保水材１７からミストイオン用放電電極１５が水を吸い上げることができる。

また、水発生装置２８は、ペルチェ素子２３の放熱面側に、ペルチェ素子２３の放熱を促すために取り付けた金属製の放熱板２５を備えている。ペルチェ素子２３は、放熱面の温度が下がらないと冷却面の温度が下がり難いという特性がある。逆に言えば、放熱面の温度が下がると冷却面の温度も下がり易いという特性がある。そのため少しでも特性が良くなるように放熱板２５を備えている。また、放熱板２５の放熱を促すための冷却ファンを備えている。この冷却ファンにより放熱板２５の放熱を促進し、延いては放熱面の温度を下げることを促進する。なお、冷却ファンとして換気ファン８を流用し、換気ファン８の通風路の一部と放熱板２５とを一体構造とすることにより放熱を促進させることができるよう構成している。一体構造が困難であれば通風路の壁と放熱板２５とを熱的に接触させておけばよい。

換気ファン８は室内機１０に備えられており、シロッコファン又はプロペラファンによって構成されている。換気ファン８には換気ホース９が繋がれており、換気ホース９は配管１２と共に室外に出ている。換気ファン８を回すことにより室外の空気を室内に取り入れたり（給気）、また風路を切り替えて室内の空気を室外に排出したり（排気）することができる。給気運転，排気運転，給排気運転停止の切り替えは、使用者が手動でも行えるように構成しても良い。本実施例では換気ファン８から換気ホース９に繋がる通風路の一部（例えば図３の２５）を放熱板２５と一体構造とすることにより、給気時及び排気時に通風路を通過する空気の流れによって放熱板が強制冷却されるよう構成している。

高電圧発生器１９には、ミストイオン用放電電極１５とは別に、導電体からなる針形状の集塵用放電電極２２を導通可能に構成している。ここに、高電圧を印加することにより、集塵用放電電極２２先端からコロナ放電が起こり、空間中の塵埃を帯電させることができる。このように帯電した塵埃は、金属でスパッタリングされたフィルター６にも電位を持たせることで吸着され易くなり、集塵効果を高めることができる。

高電圧が印加された電極（１５，２２）には、使用者が直接触れることがないよう安全のため樹脂カバー２０を設ける。アース２１は、熱交換器５に繋げ、熱交換器５から配管１２を通り、配管１２から室外機１３を通り、室外機１３から大地に接地されるよう構成している。

ミストイオン用放電電極１５，集塵用放電電極２２には高電圧が印加されマイナスイオンを放出しているために樹脂カバー２０自体が帯電してしまう場合があり、使用者がカバーに触れたとき静電気を感じることが想定される。また、ペルチェ素子２３の冷却によって樹脂カバー２０表面に過剰な結露が生じ、万が一電路形成して漏電した場合には感電の原因となり得る。これに備えて、樹脂カバー２０にアース２１を取り付けている。これにより放電させて大地電位まで電圧を低下させ安全を確保している。

ペルチェ素子２３の電源は、絶縁型スイッチングトランス３０により商用電源３１と絶縁されたマイコン３２等の制御電圧から、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３にて降圧し作成している（図７）。なお、図８に示すように、ペルチェ素子２３の電源は、絶縁型スイッチングトランス３０により商用電源３１と絶縁されたマイコン３２等の制御電圧とは、別に設けた専用出力巻線４３の出力をＤＣ／ＤＣコンバータ３３にて降圧して作成してもよい。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力、つまりペルチェ素子２３の印加電圧は、出力切り替え回路３４により、出力を複数段に切り替えできるよう構成している。例えば、図９，図１０に示すようにＶ₁とＶ₂（Ｖ₂＞Ｖ₁）に切り替え可能なように構成する。ペルチェ素子２３の吸熱能力が低い場合には、Ｖ₁からＶ₂に電圧を上げることにより、ペルチェ素子２３の冷却面の温度を下げることができる。それにより、冷却板２４が露点温度に下がるよう調整することができる。また、余剰に温度を下げ過ぎて水が生成され過ぎないようにＶ₂からＶ₁に電圧を制御する。

室内機１０には、室温を検出できる室温サーミスタ３５と、室内の湿度を検出できる室内湿度センサ３６が備えられている。これらは、室内機の吸い込み口に取り付けられている。つまり熱交換器を通る前の空気の温度，湿度を検出するものである。室温サーミスタ３５または室内湿度センサ３６により検出された検出値を、メモリ４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算処理を行い、換気ファン８の風量を制御する。これにより、放熱板２５の放熱に必要な最適な風量にして、放熱を制御するとともに、冷却板２４の温度を露点以下になるようにしている。また、冷却板２４の温度を適当な温度に保ち、過冷却による氷結が起こらないようにしている。

冷却ファンが送り出す風量、すなわち冷却ファンの回転数は、室内機１０に搭載した室内の気温を検出する室温サーミスタ３５の検出値あるいは室内の湿度を検出する室内湿度センサ３６による検出値に基づいて制御される。そして冷却ファンの回転数を可変することにより放熱を促し、安定した露点温度にすることが可能となる。また、露点温度にする際に余裕がある場合はファン回転数を抑えるよう構成する。使用者の快適性を考慮し、必要のない場合には回転数を低くして騒音を低く抑え、静音化を図る。

このとき、室温サーミスタ３５の検出値、すなわち、室温に基づいてファンの回転数を制御すると、放熱板２５の放熱量を最適に保つことができ、延いては冷却板２４の温度を最適に保つことができる。従って、過冷却による氷結の防止を図り、冷却不足による水不足の防止を図ることができる。このように露点以下に適切に冷却板２４の温度を制御することができるので、安定して水量を確保することができる。

また、ファンの回転数は、室内湿度センサ３６の検出値、すなわち、室内湿度に基づいても制御することができる。高湿条件では露点温度が高いので、ペルチェ素子２３の吸熱量が小さくても、露点温度以下を保つことは比較的容易である。従って、高湿条件ではファンの回転数を低くして過剰な水の生成を防止する。ファンの回転数を低くすれば騒音を低く抑えられるので使用者の快適性も向上する。

また、例えば８０％以上等極端な高湿条件下においては、過剰な水の採取による露垂れや漏電等があること等が考えられるため、ファンを停止し、ペルチェ素子２３の吸熱量を小さくする。更には、静電霧化装置１４を停止し露垂れや漏電等の不具合を防ぐ。静電霧化装置１４の停止は、ペルチェ素子２３への通電停止に加え、ミストイオン用放電電極
１５へも電圧を印加しない。

一方、低湿条件では露点温度が低いので、ペルチェ素子２３の吸熱量を大きくしなければならない。このときファンの回転数を高くすれば放熱板２５の放熱量を大きくすることができるので、冷却板２４の温度を露点以下に保つことができる、安定してミストイオン用放電電極１５に水を供給することができる。

更に、室温及び湿度に基づいてファンの回転数を最適に制御すれば、より安定して電極へ水を供給し、静電霧化機能を安定動作させることができる。

また、冷却ファンが送り出す風量、すなわち冷却ファンの回転数は、室外機１３に搭載した室外の気温を検出する外気温サーミスタ３７の検出値あるいは室外の湿度を検出する室外湿度センサ３８の検出値に基づいて制御することもできる。室外機１３には、室外の気温を検出できる外気温サーミスタ３７と、室外の湿度を検出できる室外湿度センサ３８が備えられている。外気温サーミスタ３７または室外湿度センサ３８により検出された検出値を、室外機用マイコン３９で処理し、ケーブルを通し、通信回路４１にて通信し、室内機１０に備えたメモリ４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算処理を行い、換気ファン８の風量を制御する。これにより、放熱板２５の放熱に必要な最適な風量にして、放熱を制御するとともに、冷却板２４の温度を露点以下になるようにしている。また、冷却板２４の温度を適当な温度に保ち、過冷却による氷結が起こらないようにしている。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３には電流検出回路４２を設けている。従って、電流検出回路４２によって検出される、ペルチェ素子２３に流れている電流の電流値と、マイコン３２等に予め記憶させておいた正常な範囲の電流値とを比較し、範囲外の電流値であった場合、即座にペルチェ素子２３への通電を遮断する。また、通電の遮断に伴って、室内機１０に取り付けた表示部４０にて使用者にランプあるいはブザー等で異常を報知するようにしてもよい。すなわち、ペルチェ素子２３への通電の遮断は、ペルチェ素子２３に流れる電流を検出する電流検出回路４２の検出値に基づいて制御される。

また、上記と同様に範囲外の電流値であった場合、すなわち電流検出回路４２にて異常があった場合には、即座に換気ファン８と高電圧発生器１９も停止するよう構成している。

また、高電圧発生器１９には異常電流検出回路４５を設けている。ミストイオン用放電電極１５及び集塵用放電電極２２には−６ｋＶ等の高電圧が印加されているため、塵埃など導電性異物が付着した場合に漏電してスパークにより異物に着火することも可能性としては考えられる。そこで漏電により流れる異常電流を検出する異常電流検出回路４５を高電圧発生器１９の内部に設け、異常電流を検出した場合は即座に高電圧発生器１９の出力電圧を遮断する。

ミストイオン用放電電極１５及び集塵用放電電極２２への通電を遮断して漏電で発生するスパークを防止し、塵埃等の導電性異物への着火を原理的に防止する。異常電流検出回路４５は出力電圧を遮断すると同時にマイコン３２に異常信号を送信する。マイコン３２は異常信号の受信によりシステムの異常を認識し、換気ファン８，ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を停止する。ここで表示部４０にて使用者にランプ（例えばＬＥＤランプ）やブザーで異常を報知することもできる。異常の報知を行えば電極の清掃や修理を促すことができる。

以上では、ペルチェ素子２３に電流を流しながら冷却面の温度を制御している。このペルチェ素子２３は電流を多く流すことにより、冷却面の冷却量が増え、放熱面の発熱量が増えるという特性がある。このため、ペルチェ素子２３に印加する電圧を可変できるよう構成し、室温，外気温，室内湿度若しくは室外湿度またはこれらの組み合わせ等に対応して、過冷却，冷却不足が起こることの無いよう冷却板２４の温度を制御することができる。このように露点以下に適切に冷却板２４の温度を制御することができるので、安定して水量を確保することができる。

空気調和機１が、冷房運転，暖房運転，除湿運転等、運転モードが切り替えられた場合に、冷房運転時または除湿運転時に室温サーミスタ３５の検出値あるいは室内湿度センサ３６の検出値と、熱交換器５に取り付けられ、熱交換器５の温度を検出する熱交換器温度検出サーミスタ４３の検出値をマイコン３２により比較演算処理させる。このとき、熱交換器５の温度が露点以下で水が生成できる条件であったときには、この水を静電霧化に利用し得る。

これを利用するためには、前面あるいは後面の露受皿（５０ａ，５０ｂ）を水溜め部
１６に連通させる必要がある。あるいは保水材１７が露受皿（５０ａ，５０ｂ）に接しており、吸水できるようになっていればよい。本実施例においては、水案内手段１８を含む静電霧化装置１４は、図１における符号８で指示されているあたりであって、換気通路に隣接して配設されている。従って、露受皿（５０ａ，５０ｂ）と水溜め部１６とを連通するように構成することは容易に行うことができる。また、直接連通せずとも保水材１７を介してこれらを連通させるようにしても良い。これらのように構成することによって、冷房運転時または除湿運転時において熱交換器５で生成された水を流用することができる。

次に図９，図１０を用いて、ペルチェ素子２３への印加電圧の切り替え制御および冷却ファン（換気ファン８）の回転数の切り替え制御について説明する。ペルチェ素子２３への印加電圧およびファンの回転数は、室温サーミスタ３５，室内湿度センサ３６，外気温サーミスタ３７，室外湿度センサ３８の検出値によって変化するよう制御構成している。

また、室温サーミスタ３５または室内湿度センサ３６により検出された値を、メモリ
４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算処理を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力、つまりペルチェ素子２３への印加電圧を制御することにより冷却板２４の温度を制御する。マイコン３２にて、結露し易い環境下であると判断した場合においては、ペルチェ素子２３への印加電圧を小さくしても、結露させて水を確保することができるので、消費電力を節約することができる。

上記のうち、室温に基づいてペルチェ素子への印加電圧を制御する場合において、高温な環境下であると判断したときは、印加電圧を大きくし、ペルチェ素子２３の吸熱能力を上げ、冷却板２４の温度を下げられるように制御している。また、高温な環境下では、放熱板２５の放熱効率が悪いため、ファンの回転数を高くして通風量を増大させ、放熱を促進できるように制御する。

上記のうち、室内湿度に基づいてペルチェ素子への印加電圧を制御する場合において、高湿な環境下であると判断したときは、露点温度が高い環境下であるので、冷却板２４の温度を容易に露点温度まで下げることができ、延いては、水の過剰採取による露垂れの虞があること等が考えられる。このため、ペルチェ素子２３への印加電圧を低く抑え、ファンの回転数を低くする制御を行う。これにより水の過剰採取を防止できる。このときも冷却板２４の温度は露点以下に保つ。

また、外気温サーミスタ３７または室外湿度センサ３８により検出された値を、通信回路４１にて通信し、メモリ４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算処理を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力、つまりペルチェ素子２３への印加電圧を制御することにより冷却板２４の温度を制御することもできる。

また、露点に容易に下がり易い気温かつ湿度であり、生成する水が多量に取れる条件
（例えば、高温高湿の状況）を予めメモリ４４に記憶させておくことが考えられる。これらの条件と、室温サーミスタ３５から得られる値あるいは室内湿度センサ３６から得られる値とを、メモリ４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算することにより、ペルチェ素子２３への印加電圧を一定時間許容し、その後一定時間通電を止めるか、あるいは通電を禁止する等の制御ができるようにしてもよい。または、このようにペルチェ素子２３への通電を制限するとともに、換気ファン８の運転を停止させるようにしてもよい。

つまり、水が十分溜まったと考え、水の発生を止めるという動作である。他にも、例えば集塵用放電電極２２およびミストイオン用放電電極１５の周囲を被う樹脂カバー２０に過剰な結露を生じると、電路を生じてしまい漏電を起こす可能性がある。そのため、ペルチェ素子２３に通電する時間をＴ１（例えば３時間）とし、非通電にする時間をＴ２（例えば１時間）とするように制御しても良い。勿論Ｔは３０分，４５分，６０分等、任意に設定すれば良い。このときにも水は水溜め部１６や保水材１７にあるので、電極（１５，２２）への通電を行えば静電霧化機能を発揮することができる。

また、例えば８０％以上等、あまりにも高湿の場合には、露垂れの問題や漏電を防止するために静電霧化装置１４の運転を禁止する。この際にはペルチェ素子２３への通電停止に加え、ミストイオン用放電電極１５へも電圧を印加しない。

また、露点が氷点下であり、冷却板２４表面が氷結してしまい、水が生成できない等の条件（例えば、低温低湿のときなど露点温度が低い状況）を予めメモリ４４に記憶させておくことが考えられる。これらの条件と、室温サーミスタ３５から得られる値あるいは室内湿度センサ３６の値と、メモリ４４に記憶させている任意設定値とを、マイコン３２にて比較演算することにより、ペルチェ素子２３への印加電圧と、高電圧発生器１９の出力と、換気ファン８の運転を禁止する。つまり、冷却板２４の温度が露点以下に下がらず水が生成できない場合や、氷結で水が生成できない場合は、ミストイオンが発生できないので、自動で静電霧化装置１４の運転を停止する。

また、外気と室内の空気とを換気したときに気温差で結露してしまう場合がある。例えば冬、換気ファン８で給気運転している場合等、給気してきた室外の空気が冷たくて、室内の方が暖かいという状況となる。この場合、外から給気してきた空気の温度と室内の換気ファン８の温度との間に温度差が生じるため、換気ファンに結露が生じ、露が換気ファンから出てしまう可能性がある。従って、室温サーミスタ３５により得られた値と外気温サーミスタ３７により得られた値との差をメモリ４４に記憶させている任意設定値と、マイコン３２にて比較演算処理させ、換気ファン８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、高電圧発生器１９の運転を禁止する。つまり、換気ファン８から露が出てしまう場合があるため、このときは自動で静電霧化装置１４の運転を停止する。

あまりにも高温，高湿，低温，低湿な条件では水の過剰採取や氷結などの問題が発生する可能性があるため、上記したように通電時間に制限を加える等の制御を行うよう構成している。

本実施例での静電霧化装置付き空気調和機では、室温サーミスタ，室内湿度センサの値に基づいて冷却ファンの回転数を制御して、放熱面の放熱を促す強制冷却を行うことによりペルチェ素子の冷却面側の温度を制御している。また、ペルチェ素子の電源であるＤＣ／ＤＣコンバータの出力を複数段に切り替えることを組み合わせる等により、安定して冷却板の温度を露点以下にすることができる。それによりさまざまな室内の温度，湿度条件に合わせて水を生成することができる。従って、寒い冬でも熱い夏でも、静電霧化機能を発揮することができる。なお、水が生成できないときや、水が過剰に生成されてしまうときには、静電霧化機能を停止する。以上の通りであり、無給水で静電霧化機能を実現でき、また、メンテナンスフリーで静電霧化機能を実現できる。

本発明の実施例での空気調和機の構成例を示す。 本発明の実施例での静電霧化装置の構成例を示す。 本発明の実施例での水発生装置の構成例を示す。 本発明の実施例での静電霧化装置の外観構造を示す。 本発明の実施例での静電霧化装置の外観構造を示す。 本発明の実施例での静電霧化装置の外観構造を示す。 本発明の実施例での回路構成例を示す。 本発明の実施例での回路構成例を示す。 本発明の実施例での温度検出値による制御例を示す。 本発明の実施例での湿度検出値による制御例を示す。

符号の説明

１ 空気調和機
２ 空気吸込み口
３ 空気吹出し口
４ 筺体
５ 熱交換器
６ フィルター
７ 送風ファン
８ 換気ファン
９ 換気ホース
１０ 室内機
１１ ケーブル
１２ 配管
１３ 室外機
１４ 静電霧化装置
１５ ミストイオン用放電電極
１６ 水溜め部
１７ 保水材
１８ 水案内手段
１９ 高電圧発生器
２０ 樹脂カバー
２１ アース
２２ 集塵用放電電極
２３ ペルチェ素子
２４ 冷却板
２５ 放熱板
２６ 絶縁シート
２７ シリコングリス
２８ 水発生装置
３０ スイッチングトランス
３１ 商用電源
３２ マイコン
３３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３４ 出力切り替え回路
３５ 室温サーミスタ
３６ 室内湿度センサ
３７ 外気温サーミスタ
３８ 室外湿度センサ
３９ 室外機用マイコン
４０ 表示部
４１ 通信回路
４２ 電流検出回路
４３ 専用出力巻線
４４ メモリ
４５ 異常電流検出回路
５０ａ 前面露受皿
５０ｂ 後面露受皿

Claims (20)

1. ペルチェ素子を用いた静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
   前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンと、
   室温を検出する室温サーミスタと、を備え、
   前記室温サーミスタの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する空気調和機。
2. 請求項１において、
   前記室温サーミスタの検出値に基づいて前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
3. ペルチェ素子を用いた静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
   前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンと、
   室内の湿度を検出する室内湿度センサと、を備え、
   前記室内湿度センサの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する空気調和機。
4. 請求項３の何れかにおいて、
   前記室内湿度センサの検出値に基づいて前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、
   前記冷却ファンは、室内と室外との換気に利用される換気ファンであって、
   前記換気ファンの通風路の一部と前記放熱板とを一体構造としたことを特徴とする空気調和機。
6. 請求項１または３において、
   前記ペルチェ素子の電源としてＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、
   当該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を複数段階に変化させることができることを特徴とする空気調和機。
7. 請求項６において、
   前記ペルチェ素子の電源を、マイコン等の制御電圧から前記ＤＣ／ＤＣコンバータにて降圧して作成することを特徴とする記載の空気調和機。
8. 請求項６において、
   前記ペルチェ素子の電源を、商用電源と絶縁された専用の電圧から前記ＤＣ／ＤＣコンバータにて降圧し、任意電圧に調整できることを特徴とする空気調和機。
9. 請求項１において、
   前記ペルチェ素子により生成された水をミストイオンとして発生する放電電極と、
   前記放電電極に電圧を印加してミストイオンを発生するための電圧発生部と、
   前記電圧発生部からの電圧を大地に接地するアースを設けたことを特徴とする空気調和機。
10. 請求項９において、
    前記電圧発生部から電圧が印加される、針形状導体製の放電電極を備えたことを特徴とする空気調和機。
11. 室外の気温を検出する外気温サーミスタを備えた室外機と、
    前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
    前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
    前記外気温サーミスタの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する空気調和機。
12. 請求項１１において、
    前記外気温サーミスタの検出値に基づいて前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
13. 室外の湿度を検出する室外湿度センサを備えた室外機と、
    前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
    前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
    前記室外湿度センサの検出値に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する空気調和機。
14. 請求項１３において、
    前記室外湿度センサの検出値に基づいて前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
15. 室外の気温を検出する外気温サーミスタを備えた室外機と、
    前記室外機と通信コードにより連結され、ペルチェ素子と、室温を検出する室温サーミスタと、を備えた室内機とを有し、静電霧化機能を達成する空気調和機であって、
    前記室内機に、前記ペルチェ素子の放熱面の放熱を促進するための冷却ファンを備え、
    前記室温サーミスタの検出値と前記外気温サーミスタの検出値との差に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する空気調和機。
16. 請求項１５において、
    前記室温サーミスタの検出値と前記外気温サーミスタの検出値との差に基づいて前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
17. 請求項１において、
    前記ペルチェ素子に流れる電流検出回路を設け、得られる電流値により、前記冷却ファンの回転数および／または前記ペルチェ素子に印加する電圧を制御することを特徴とする空気調和機。
18. 請求項１７において、
    前記電流検出回路により異常な電流が検出された場合に、前記冷却ファンおよび／または前記ペルチェ素子の電源を停止することを特徴とする空気調和機。
19. 請求項１において、
    前記ペルチェ素子により生成された水をミストイオンとして発生する放電電極と、
    前記放電電極に電圧を印加してミストイオンを発生するための電圧発生部と、
    前記印加する電圧の異常を判定する異常電流検出回路と、を備え、
    前記放電電極部に異常な電流が流れた場合、前記電圧発生部の出力を遮断することを特徴とする空気調和機。
20. 請求項１９において、
    前記ペルチェ素子と前記放電電極との間に、絶縁シートを備えたことを特徴とする空気調和機。

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