JP2009097792A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、住宅の各室に除菌された清浄な空気を供給することできる空気調和システムを提供すること。
【解決手段】室内機２の吹出口２Ｃと住宅２００の各室に設けた調和空気の吹出開口部３５、３６とをダクト３１、３３、３４により連結し、これらダクト３１、３３、３４を通じて各室に供給された調和空気を室内機２の吸込口２Ｂに戻して冷暖房する空気調和システム１００において、室内機２の室内熱交換器２１の風下に、水を電気分解して生成した電解水と調和空気とを接触させて該空気を除菌する空気除菌部４０を有した空気除菌装置１５０を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅の各室に供給される調和空気に含まれる空中浮遊微生物の除去が可能な空気調和システムに関する。

従来、室内機の吹出口と住宅の各室に設けた調和空気の吹出開口部とをダクトにより連結し、該ダクトを通じて各室に供給された調和空気を前記室内機の吸込口に戻して全館を冷暖房する空気調和システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０５−１６４３６０号公報

ところで、この種の空気調和システムでは、住宅内の空気はダクトを通じて各室に供給されるため、この空気中に含まれる空中浮遊微生物（細菌、ウイルス、真菌（以下、単に「ウイルス等」という。））についても各室に供給されるおそれがある。
このため、この種の空気調和システムにおいても、住宅の各室に除菌された清浄な空気を供給することが望ましい。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で、住宅の各室に除菌された清浄な空気を供給することできる空気調和システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、室内機の吹出口と住宅の各室に設けた調和空気の吹出開口部とをダクトにより連結し、該ダクトを通じて各室に供給された調和空気を前記室内機の吸込口に戻して冷暖房する空気調和システムにおいて、前記室内機の室内熱交換器の風下に、水を電気分解して生成した電解水と調和空気とを接触させて該空気を除菌する空気除菌部を有した空気除菌装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、室内機の室内熱交換器の風下に配置された空気除菌装置が、室内熱交換器で熱交換された調和空気を除菌するため、簡単な構成で、この除菌された清浄な空気をダクトを通じて各室に供給することができる。

この構成において、空気除菌装置が前記室内機とは別体であり、該空気除菌装置が前記室内機の吹出口近傍の前記ダクトに設けられている構成としても良い。また、空気除菌装置は、前記室内機の上面に設置される構成としても良い。

また、空気除菌装置が前記室内機と一体である構成としても良い。さらに、空気除菌装置の空気除菌部は、前記室内熱交換器に重ねて配置されている構成としても良い。

本発明によれば、室内機の室内熱交換器の風下に配置された空気除菌装置が、室内熱交換器で熱交換された調和空気を除菌するため、簡単な構成で、この除菌された清浄な空気をダクトを通じて各室に供給することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、住宅を全館冷暖房する空気調和システム１００の概略構成を示す斜視図であり、図２は、空気調和システム１００の配管構成図である。
空気調和システム１００は、図１に示すように、住宅２００の外部に配置される室外機１と、この住宅２００の内部に配置される室内機２及び空気除菌装置１５０とを備えて構成されている。
室外機１は、図２に示すように、冷媒配管１０に設けられた圧縮機１１を備え、この圧縮機１１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。また、室外機１には、室外熱交換器１４へ向かって送風する室外送風機１６が配設されている。
一方、室内機２は、上記冷媒配管１０を介して電動膨張弁１５に接続される室内熱交換器２１と、この室内熱交換器２１へ向かって送風する室内送風機２２とを備えて構成され、当該室内熱交換器２１は、冷媒配管１０を介して上記四方弁１３に接続されている。

冷房運転時には、図２に示す実線矢印の方向に冷媒が流れるように、四方弁１３が切り換えられる。圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒は、アキュムレータ１２を経て室外熱交換器１４に達し、この室外熱交換器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で膨張して室内熱交換器２１に流入し、この室内熱交換器２１において蒸発することにより、室内機２内に導入された空気を冷却する。室内熱交換器２１で蒸発した冷媒は圧縮機１１の吸込側に戻る。
また、暖房運転時には、図中に示す破線矢印の方向に冷媒が流れるように、四方弁１３が切り換えられる。圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒は、室内熱交換器２１に送られ、この室内熱交換器２１において凝縮することにより、室内機２内に導入された空気を加温する。室内熱交換器２１で凝縮した冷媒は、電動膨張弁１５で膨張して室外熱交換器１４に流入し、この室外熱交換器１４で蒸発した後、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。

本構成では、図１に示すように、室内機２は筐体２Ａの下方に配置された室内送風機２２と、この室内送風機２２の上方に筋交い状に配置された室内熱交換器２１とを備える。室内熱交換器２１の下部には、この室内熱交換器２１から流下したドレン水を受けるドレンパン（不図示）が設けられている。また、筐体２Ａの正面側の下部には、図１に示すように、上記室内送風機２２に対向して吸込口２Ｂが形成され、当該筐体２Ａの上面には、図１及び図３に示すように、吹出口２Ｃが形成されている。
この吹出口２Ｃには、室内熱交換器２１で熱交換された調和空気が流れる主ダクト３１が接続されている。この主ダクト３１には、空気除菌装置１５０を介して、分岐チャンバ３２が接続され、この分岐チャンバ３２に第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクト３４がそれぞれ接続されている。第１分岐ダクト３３は、住宅２００の１階天井部２０１に配置され、この第１分岐ダクト３３の末端部は、住宅２００の各室に向けて分岐されて、これら各室に設けた吹出開口部３５にそれぞれ接続されている。
また、第２分岐ダクト３４は、住宅２００の２階天井部２０２に配置され、この第２分岐ダクト３４の末端部は、住宅２００の各室に向けて分岐されて、これら各室に設けた吹出開口部３６にそれぞれ接続されている。第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクト３４には、分岐チャンバ３２の近傍にそれぞれサイレンサ３８が設けられている。このサイレンサ３８は、第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクト３４を空気が流れる際に生じる音を低減するものである。

室内機２の室内熱交換器２１で熱交換された空気は、主ダクト３１を通って分岐チャンバ３２に流れ込み、この分岐チャンバ３２で分流されて第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクトをそれぞれ流れる。そして、第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクトの末端部に設けられた吹出開口部３５、３６を通じて各室に調和空気が供給され、これにより、各室が冷房もしくは暖房される。各室を冷房もしくは暖房した空気は、各室を繋ぐガラリ３７や、廊下、階段等の空間を通じて室内機２の吸込口２Ｂに戻される。これにより、住宅全体を均一な空間とした全館空調（冷暖房）が実現される。
また、本構成では、室内機２の筐体２Ａの上面には、室内熱交換器２１で熱交換された空気の一部が流れる排気ダクト３９の一端が接続され、この排気ダクト３９の他端は住宅２００の壁面に形成された排気口３０に接続されている。室内送風機２２が運転されると、調和空気の一部が排気口３０を通じて室外に排出される。また、住宅２００の壁面には給気口２９が設けられており、この給気口２９を通じて、排気口３０から排出された空気と略同量の外気が室内に流れ込むため、室内空間の換気が実現される。

次に、空気除菌装置１５０について説明する。
この空気除菌装置１５０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気液接触部材４１（図４参照）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。本構成では、空気除菌装置１５０は、図１に示すように、室内機２の筐体２Ａの上面に載置され、この室内機２の吹出口２Ｃに接続される主ダクト３１に取り付けられている。
空気除菌装置１５０は、図２に示すように、主ダクト３１中に配置される箱体２８と、この箱体２８に導入された調和空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて当該空気の除菌を行う空気除菌部４０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上記空気除菌部４０に供給する電解水生成部５０とを備える。

空気除菌部４０は、図４に示すように、保水性の高い気液接触部材４１を備える。気液接触部材４１は、この気液接触部材４１に吹き付けられた空気に電解水を接触させるための部材である。気液接触部材４１において箱体２８内に吸い込まれた空気が所定の活性酸素種を含む電解水に接触することで、空気中に含まれるウイルス等が不活化されることなどにより、空気の除菌が行われる。
気液接触部材４１は、ハニカム構造に似た３次元構造を持ったフィルタ部材であり、気体に接触するエレメント部をフレームにより支持する構造を有する。エレメント部は、図示を省略するが、波板状の波板部材と平板状の平板部材とが積層されて構成され、これら波板部材と平板部材との間に略三角状の多数の開口が形成されている。従って、エレメント部に空気を通過させる際の気体接触面積が広く確保され、電解水の滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。
エレメント部には、電解水による劣化が少ない素材、例えば、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）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂を用いるものとする。また、エレメント部には親水性処理が施され、電解水に対する親和性が高められており、これによって、気液接触部材４１の電解水の保水性（湿潤性）が保たれ、後述する活性酸素種（活性酸素物質）と空気との接触が長時間持続される。

気液接触部材４１の上部には、この気液接触部材４１のエレメント部に均一に電解水を分散させるための散水ボックス４２が組み付けられている。この散水ボックス４２は、電解水を一時的に貯留するトレー部材を備え、このトレー部材の側面に複数の散水孔（図示略）が開口し、この散水孔から気液接触部材４１に対して電解水を滴下するようになっている。
また、気液接触部材４１の上面には、散水ボックス４２から滴下される電解水をエレメント部に効率よく分散させるため、分流シート（図示略）が配設されている。この分流シートは、液体の浸透性を有する繊維材料からなるシート（織物、不織布等）であり、気液接触部材４１の厚み方向断面に沿って一または複数設けられる。
また、気液接触部材４１の下部には、これら気液接触部材４１から流下した水を受ける水受皿４３が取り付けられている。この水受皿４３は、所定量の水を貯留するための深さを有し、水受皿４３の一端部には、より深底となった貯留部４３Ａが形成されている。この貯留部４３Ａには給水タンク４４が配設され、給水タンク４４から貯留部４３Ａに水を供給可能な構成となっている。詳細には、給水タンク４４の下端に形成された給水口４４Ａにはフロートバルブ（図示略）が設けられ、貯留部４３Ａの水面が給水口４４Ａよりも下になると、このフロートバルブが開放されることにより、給水タンク４４から必要量の水が供給され、貯留部４３Ａの水位が一定に保たれる仕組みとなっている。

ここで、給水タンク４４に供給される水は、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。
水受皿４３には、貯留部４３Ａの入口部分に当該貯留部４３Ａに流れ込む水に混入する固形物を捕集する捕集部材４５が配置されている。この捕集部材４５は、電解水による劣化が少ない素材で形成された捕集フィルタであり、当該捕集部材４５によって、水受皿４３を介して気液接触部材４１と電解水生成部５０の電解ユニット（後述する）５２とを流れる水に含まれる固形物（例えば、スケール成分）が捕集されるため、この固形物が気液接触部材４１に流入し、この気液接触部材４１の目詰まりの発生が防止される。

電解水生成部５０は、水受皿４３の貯留部４３Ａに配置され、この貯留部４３Ａに貯留された水を汲み上げる給水ポンプ５１と、この給水ポンプ５１によって汲み上げられた水を電気分解して電解水を生成する電解ユニット５２とを備え、この電解ユニット５２で生成された電解水は電解水チューブ５３を通じて散水ボックス４２に供給される。本実施形態では、給水ポンプ５１によって、貯留部４３Ａに貯留された水が気液接触部材４１と電解ユニット５２との間を循環するように構成されているため、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率よく空気の除菌を行うことができる。
また、本実施形態では水受皿４３に貯留された水を適宜排出可能に構成されている。具体的には、貯留部４３Ａの下部には排水管４６が連結されるとともに、この排水管４６を開閉させる排水バルブ４７が設けられている。そして、排水管４６の先端は、室内機２のドレンパン（不図示）まで延びており、定期的に排水バルブ４７を開放することにより、水受皿４３上の水がドレンパンに排出される。これにより、気液接触部材４１と電解ユニット５２との間を循環する水を定期的に交換することができ、この水の濃縮に伴うスケールの発生を防止することができる。

電解ユニット５２は、図５に示すように、給水ポンプ５１によって貯留部４３Ａから汲み上げられた水が供給される電解ユニット本体５２Ａを有する。この電解ユニット本体５２Ａの内部には、少なくとも一対の電極５４、５５が配設され、これら電極５４、５５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。

電極５４、５５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５４、５５間に電圧を印加すると、カソード電極（陰極）では、下記式（１）に示すように反応する。
２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂＋２ＯＨ^- ・・・（１）
アノード電極（陽極）では、下記式（２）に示すように反応する。
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^- ・・・（２）
これらカソード電極及びアノード電極での反応を合わせると、下記式（３）に示すように水が電気分解される。
２Ｈ₂Ｏ→２Ｈ₂＋Ｏ₂ ・・・（３）
この反応とともに、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（４）に示すように反応し、塩素（Ｃｌ₂）が発生する。
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^- ・・・（４）
さらに、この塩素は下記式（５）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 ・・・（５）

アノード電極で発生した次亜塩素酸（広義の活性酸素種）は、強力な酸化作用や漂白作用を有する。次亜塩素酸が溶解した水溶液、すなわち電解ユニット５２により生成される電解水は、ウイルス等の不活化、殺菌、有機化合物の分解等、種々の空気清浄効果を発揮する。このように、次亜塩素酸を含む電解水が散水ボックス４２を介して気液接触部材４１に滴下されると、室内送風機２２により吹き出された空気が気液接触部材４１において次亜塩素酸と接触する。これにより、空気中に浮遊するウイルス等が不活化されるとともに、当該空気に含まれる臭気物質が次亜塩素酸と反応して分解され、或いはイオン化して溶解する。従って、空気の除菌及び脱臭がなされ、清浄化された空気が気液接触部材４１から排出される。

活性酸素種によるウイルス等の不活化の作用機序として、インフルエンザウイルスの例を挙げる。上述した活性酸素種は、インフルエンザウイルスの感染に必須とされるウイルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する作用を有する。この表面蛋白が破壊された場合、インフルエンザウイルスと、インフルエンザウイ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、感染が阻止される。このため、空気中に浮遊するインフルエンザウイルスは、気液接触部材４１において活性酸素種を含む電解水に接触することにより、感染力を失うこととなり、感染が阻止される。

従って、空気調和システム１００の主ダクト３１に空気除菌装置１５０を配置することにより、主ダクト３１を通過する空気が気液接触部材４１にて除菌され、図１に示すように、この除菌された調和空気を住宅２００内に広く行き渡らせることが可能となり、住宅２００における全館空気除菌および脱臭を容易に、かつ、効率良く行うことができる。

ここで、電解ユニット５２内の電極５４、５５のうち任意の側に正電位を与えるための電極の切り替えは、電極の極性を反転させることで行うことができ、本実施形態では、不図示の制御手段によって電極５４、５５に印加する電圧を変化（反転）させることにより、実行可能である。

また、電解水中の活性酸素種の濃度は、除菌するウイ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５４、５５間に印加する電圧を調整して、電極５４、５５間に流す電流値を調整することにより行われる。
例えば、電極５４に正の電位を与えて、電極５４、５５間に流れる電流値を、電流密度で２０ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ²（平方センチメートル）とすると、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。また、電極５４、５５間に印加する電圧を変更して、電流値を高くすることで、電解水中の次亜塩素酸の濃度を高い濃度に調整できる。

本実施形態によれば、室内機２の吹出口２Ｃと住宅２００の各室に設けた調和空気の吹出開口部３５、３６とをダクト３１、３３、３４により連結し、これらダクト３１、３３、３４を通じて各室に供給された調和空気を室内機２の吸込口２Ｂに戻して全館を冷暖房する空気調和システム１００において、室内機２の室内熱交換器２１の風下に、水を電気分解して電解水を生成する電解水生成部５０と、この電解水と調和空気とを接触させて該空気を除菌する空気除菌部４０とを有した空気除菌装置１５０を備えたため、空気除菌部４０で除菌された調和空気が、ダクト３１、３３、３４を通じて住宅２００内に広く行き渡るため、住宅２００における全館の空気除菌および脱臭を容易に、かつ、効率良く行うことができる。
さらに、除菌された空気が主ダクト３１、第１分岐ダクト３３及び第２分岐ダクト３４を流れるため、これら各ダクト内が除菌されるため、当該ダクト内を清潔な状態に保つことができる。
また、例えば、上記した空気除菌装置１５０を冬期に使用した場合、空気除菌部４０では、空気の除菌とともに加湿がなされるため、この加湿された空気がダクト３１、３３、３４を通じて各室に供給される。これによれば、室内機２に加湿機能を別途設ける必要がなくなるため、当該室内機２の構成を簡素化することができる。

また、本実施形態によれば、空気除菌装置１５０は、室内機２とは別体であり、該空気除菌装置１５０が室内機２の吹出口２Ｃ近傍の主ダクト３１に設けられているため、空気除菌装置１５０を、例えば、主ダクト３１に１箇所取り付けるだけで、簡単に住宅２００内を除菌及び脱臭することができる。また、主ダクト３１上に空気除菌装置１５０を取り付ければよいため、既存のシステムにも簡単に後付けすることができる。更に、本実施形態によれば、空気除菌装置１５０は、室内機２の筐体２Ａの上面に設置されるため、空気除菌装置１５０のメンテナンスを簡単に行うことができる。ここで、メンテナンスとしては、ユーザによって日常的に実施される給水タンク４４への水補給や、サービスマンによって定期的に実施される気液接触部材４１、電解ユニット５２の清掃、交換等を含む。

次に、別の実施形態について説明する。
この実施形態では、空気除菌装置１５０が一体的に設けられた室内機１２０を備える点で上記した実施形態と構成が異なる。上記した実施形態と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して説明を省略する。
図６は、この実施形態にかかる室内機の構成を示す斜視図である。室内機１２０は、室内機本体１２１と、この室内機本体１２１の前面側に配置される前面パネル１２２とを備える。この前面パネル１２２の下部には、グリル上の吸込口１２２Ａが形成されており、この吸込口１２２Ａには不図示の吸込フィルタが配置されている。
また、室内機本体１２１の上面には、吹出口１２１Ａが形成されており、この吹出口１２１Ａには、上記主ダクト３１が接続されている。

室内機本体１２１内の下部には、室内送風機２２が配置され、この室内送風機２２の上方に室内熱交換器２１が筋交い状に配置されている。前面パネル１２２の吸込口１２２Ａから吸い込まれた空気は、室内送風機２２によって、室内熱交換器２１の背面側に吹き付けられ、この室内熱交換器２１を通過して熱交換された空気が吹出口１２１Ａを通じて主ダクト３１に流入する。
また、室内熱交換器２１と室内送風機２２との間には、室内機１２０及び空気除菌装置１５０を制御する制御ボックス１２４が設けられている。この制御ボックス１２４の上部には、室内熱交換器２１から流下したドレン水を受けるドレンパン１２５が設けられ、このドレンパン１２５には、当該ドレンパン１２５に溜まった水を外部に導くドレン管１２６が接続されている。

本実施形態では、空気除菌装置１５０の空気除菌部４０は、上記室内熱交換器２１の下流側に当該室内熱交換器２１と重ねて配置されている。これによれば、室内熱交換器２１で熱交換された空気は、即座に空気除菌部４０の気液接触部材４１を通過して除菌される。さらに、室内機本体１２１内に室内熱交換器２１及び気液接触部材４１を配置する際のスペースを縮小することができるため、これら室内熱交換器２１及び気液接触部材４１をコンパクトに配置ことができ、ひいては、室内機１２０の小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、空気除菌部４０の気液接触部材４１は、上記ドレンパン１２５上に配置されており、気液接触部材４１を流下した電解水は、ドレンパン１２５を介してドレン管１２６によって機外に排出される。

また、制御ボックス１２４の下方には、給水トレー１２７が配置され、この給水トレー１２７には給水タンク４４が配設されている。給水トレー１２７には、排水弁（不図示）を備える排水管１２８が接続され、この排水管１２８は、上記ドレン管１２６に接続されている。このため、例えば、夏期など空気除菌装置１５０を使用しない場合には、排水弁を開放することにより、給水トレー１２７内の水を排出して、この給水トレー１２７を乾燥することができ、この給水トレー１２７内にカビ等が発生することが防止される。
また、給水トレー１２７上には、給水ポンプ５１が配置され、この給水ポンプ５１の上方には、散水ボックス４２の近傍に、電解ユニット５２が設けられている。給水タンク４４に貯えられた水は、給水トレー１２７に貯留され、この貯留された水が給水ポンプ５１によって電解ユニット５２に供給される。そして、この電解ユニット５２にて電気分解されることにより、上記活性酸素種を有する電解水が気液接触部材４１に供給され、この気液接触部材４１にて空気が除菌される。
本実施形態では、上記した実施形態と異なり、水を循環させないため、水使用量は増加するものの、水が濃縮する前に排出するため、気液接触部材４１や電解ユニット５２のメンテナンス周期を延ばすことができる。

この別の実施形態によれば、空気除菌装置１５０が室内機１２０と一体であるため、この室内機１２０の外観の見栄えがよい。また、空気除菌部４０の気液接触部材４１は、室内熱交換器２１に重ねて配置されているため、これら室内熱交換器２１及び気液接触部材４１をコンパクトに配置ことができ、ひいては、室内機１２０の小型化を図ることができる。さらに、前面パネル１２２を取り外すと、気液接触部材４１が露出するため、この気液接触部材４１のメンテナンスを容易に実施することができる。

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、例えば、電極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５４、５５間に通電することにより、アノード電極では、下記式（６）〜（８）に示す反応が起こり、オゾンが生成される。
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^- ・・・（６）
３Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋６Ｈ⁺＋６ｅ^- ・・・（７）
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋４Ｈ⁺＋４ｅ^- ・・・（８）
一方、カソード電極では、下記式（９）及び（１０）に示す反応が起こり、この（１０）式では、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。
２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂＋２ＯＨ^- ・・・（９）
Ｏ₂ ^-＋ｅ^-＋２Ｈ⁺→Ｈ₂Ｏ₂ ・・・（１０）

この構成では、電極５４、５５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、対象ウイ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イ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、本構成では、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１５０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（ウイルス等の不活化、殺菌、脱臭等）を発揮できる。
この場合、電解ユニット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給水タンク４４に設けてもよく、この薬剤供給装置は、給水タンク４４から電解ユニット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、電解ユニット５２に直接薬剤を注入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、電解ユニット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、電解ユニット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、電解ユニット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、上記した実施形態では、給水タンク４４を用いて空気除菌装置１５０に水を供給する構成について説明したが、これに限るものではなく、例えば、給水配管を設け、この給水配管を通じて水受皿４３や給水トレー１２７に直接給水する構成としても良い。
また、上記した実施形態では、空気除菌装置１５０は、空気除菌部４０と電解水生成部５０とを一体に設ける構成について説明したが、図７に示すように、空気除菌部４０と、電解水生成部５０とをそれぞれ分離して配置する構成としても良い。この図７では、空気除菌部４０が主ダクト３１内に配置され、電解水生成部５０は、例えば室内機２、１２０の内部に配置されている。電解水生成部５０は、電解水水槽７１と、この電解水水槽７１内に設けられる電極５４、５５とを備え、当該電解水水槽７１と上記空気除菌部４０の散水ボックス４２とは循環ポンプ７２を介して電解水チューブ５３で接続されている。また、空気除菌部４０の電解水トレー４３と電解水水槽７１とは還流チューブ７３にて接続されている。この構成では、電解水水槽７１は、電解水トレー４３よりも下方に設けられており、この電解水トレー４３に溜まった水は、電解水トレー４３と電解水水槽７１との高低差によって電解水水槽に戻されるようになっている。また、電解水水槽７１には、この電解水水槽７１内に水道水等の水を供給する給水配管７４が設けられている。
この構成によれば、空気除菌部４０と、電解水生成部５０とをそれぞれ分離して配置可能としているため、この電解水生成部５０をユーザの嗜好に合致した場所に配置することができる。このため、電解水生成部５０を例えば、室内機２、１２０の内部に配置することにより、電解水水槽７１の清掃や、電極５４、５５のメンテナンス等の作業を容易に行うことができる。

また、住宅２００の壁面に形成された給気口２９及び排気口３０に、それぞれ給気ダクト及び排気ダクトを接続し、これら給気ダクト及び排気ダクトを全熱交換素子を介して熱的に連結した換気装置２５０を備える構成としても良い。具体的には、換気装置２５０は、図８及び図９に示すように、室内機２に繋がる給気ダクト３００と排気ダクト３０１の交差部に上記全熱交換素子３０２を配置して構成されている。ここで、図８は、空気除菌部４０が主ダクト３１に収納された形式を、図９は当該空気除菌部４０が室内機２に組み込まれた形式を示している。この図８、図９では、図３と同一の機能を示す部材については同一の符号を付してその説明は省略した。これらの構成によれば、給気ダクト３００を流れる給気は、全熱交換素子３０２にて排気ダクト３０１を流れる排気と熱交換して室内に供給されるため、換気に伴って室温が急激に変化することが防止される。
また、上記した実施形態では、住宅２００内の廊下や階段を通じて、空気を室内機２、１２０の吸込口２Ｂ、１２２Ａに戻す構成としていたが、これに限るものではなく、例えば、還気（各部屋から戻る空気）用のダクトを設け、この還気用ダクトを通じて空気を循環させる構成としても良いことは勿論である。

住宅を全館冷暖房する空気調和システム１００の概略構成を示す斜視図である。 空気調和システム１００の配管構成図である。 室内機と空気除菌装置との関係を示す図である。 空気除菌装置の概略構成を示す模式図である。 電解ユニットの構成を示す模式図である。 別の実施形態にかかる室内機を示す斜視図である。 空気除菌装置の変形例を示す模式図である。 室内機に換気装置を備える構成を示す模式図である。 室内機に換気装置を備える別の構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 室外機
２、１２０ 室内機
２Ａ 筐体
２Ｂ、１２２Ａ 吸込口
２Ｃ、１２１Ａ 吹出口
２１ 室内熱交換器
２２ 室内送風機
２８ 箱体
３１ 主ダクト
３２ 分岐チャンバ
３３ 第１分岐ダクト
３４ 第２分岐ダクト
３５、３６ 吹出開口部
４０ 空気除菌部
４１ 気液接触部材
４２ 散水ボックス
４３ 水受皿
４３Ａ 貯留部
４４ 給水タンク
４４Ａ 給水口
５０ 電解水生成部
５１ 給水ポンプ
５２ 電解ユニット
５２Ａ 電解ユニット本体
５４、５５ 電極
７１ 電解水水槽
７２ 循環ポンプ
７３ 還流チューブ
１００ 空気調和システム
１２１ 室内機本体
１２２ 前面パネル
１２４ 制御ボックス
１２５ ドレンパン
１２６ ドレン管
１２７ 給水トレー
１２８ 排水管
１５０ 空気除菌装置
２００ 住宅
２０１ １階天井部
２０２ ２階天井部
３００ 給気ダクト
３０１ 排気ダクト
３０２ 全熱交換素子

Claims (5)

1. 室内機の吹出口と住宅の各室に設けた調和空気の吹出開口部とをダクトにより連結し、該ダクトを通じて各室に供給された調和空気を前記室内機の吸込口に戻して冷暖房する空気調和システムにおいて、
   前記室内機の室内熱交換器の風下に、水を電気分解して生成した電解水と調和空気とを接触させて該空気を除菌する空気除菌部を有した空気除菌装置を備えたことを特徴とする空気調和システム。
2. 前記空気除菌装置が前記室内機とは別体であり、該空気除菌装置が前記室内機の吹出口近傍の前記ダクトに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記空気除菌装置は、前記室内機の上面に設置されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記空気除菌装置が前記室内機と一体であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
5. 前記空気除菌装置の空気除菌部は、前記室内熱交換器に重ねて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和システム。

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