JP2009133521A - 空気調和システム及びチャンバ - 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空気調和システム及びチャンバを提供する。
【解決手段】２階の室内機２の吹出口３ａと住宅２００の各室に設けた調和空気の吹出開口部３５とを２階分岐ダクト３３により繋ぎ、２階分岐ダクト３３を通じて各室に供給された調和空気を２階の室内機２の吸込口に戻して冷暖房する空気調和システム１００において、吹出口３ａと吹出開口部３５とを繋ぐ２階分岐ダクト３３には、２階の室内機２により調和された調和空気を分岐させて吹出開口部３５に送出する２階分岐チャンバ３２が介設され、２階分岐チャンバ３２は、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６０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及びチャンバに関する。

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。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、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ができる空気調和システム及びチャンバを提供することを目的とする。

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繋ぎ、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、前記吹出口と前記吹出開口部とを繋ぐダクトには、前記室内機により調和された調和空気を分岐させて前記吹出開口部に送出するチャンバが介設され、前記チャンバは、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を提供する。
この構成によれば、室内機の吹出口と住宅の各室の吹出開口部とを繋ぐダクトに介設されたチャンバが、空気除菌装置を備え、室内熱交換器で熱交換されてチャンバを通る調和空気が空気除菌装置により除菌される。すなわち、住宅の各室に調和空気を分岐させるために用いられるチャンバ内のスペースを利用して空気除菌装置を設置したため、限られた住宅内のスペースを効率良く利用でき、さらに、各室に空気除菌装置が露出しないため見栄えが良く、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できる。
また、調和空気の流れにおいて室内機の下流にあたるチャンバ内に空気除菌装置が配設されているため、空気除菌装置の電解水が室内機に影響して室内機を腐食させるおそれがないという利点がある。

上記構成において、前記チャンバは、前記室内機の前記吹出口から延びるダクトが接続される入側チャンバと、前記吹出開口部へ接続されるダクトが接続される出側チャンバとに分割可能に構成され、前記空気除菌装置は、前記入側チャンバに設けられた構成としても良い。
この構成によれば、チャンバが入側チャンバと出側チャンバとに分割可能に構成されているため、チャンバを分割すれば空気除菌装置が露出するので、空気除菌装置のメンテナンスが容易である。また、空気除菌装置は入側チャンバに設けられており、一方、出側チャンバ側には空気除菌装置が設けられておらず容易に移動させることができるため、出側チャンバは、出側チャンバごと移動でき、メンテナンスの作業のためのスペースを確保し易いという効果がある。

上記構成において、前記入側チャンバは、調和空気が流入する流入口を有し、前記出側チャンバは、調和空気が流出する流出する流出口を有し、前記流入口の開口面積と前記流出口の開口面積とが等しい構成としても良い。
この構成によれば、チャンバが有する調和空気の流入口と流出口との面積が等しいため、調和空気の流れがチャンバにより大きく妨げられることがなく、効率良く調和空気を供給できる。

上記構成において、前記空気除菌装置は、水平面に対して傾斜して配設された平板状の気液接触部材を備えた構成としても良い。
この構成によれば、空気除菌装置が備える平板状の気液接触部材が水平面に対し傾斜しているため、空気除菌装置が収容されるチャンバの高さを低くすることができ、狭い場所にもチャンバを設置できる。例えば、高さ方向のスペースに制約がある天井裏や床下にチャンバを容易に設置できる。

上記構成において、前記吹出口と前記吹出開口部とを繋ぐダクトには複数のチャンバが介設され、前記空気除菌装置を備えたチャンバが、他のチャンバよりも前記室内機の近くに位置する構成としても良い。
この構成によれば、複数のチャンバを経由して調和空気が分配される場合でも、室内機に最も近い位置にあるチャンバが空気除菌装置を備えているため、空気除菌装置の必要台数を削減でき、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できる。

また、本発明は、空気調和システムが備える室内機の吹出口と、住宅の各室に設けた調和空気の吹出開口部とを繋ぐダクトに介設され、前記室内機により調和された調和空気を分岐させて前記吹出開口部に送出するチャンバにおいて、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チャンバを提供する。
この構成によれば、室内機の吹出口と住宅の各室の吹出開口部とを繋ぐダクトに介設されたチャンバが、空気除菌装置を備え、室内熱交換器で熱交換されてチャンバを通る調和空気が空気除菌装置により除菌される。すなわち、住宅の各室に調和空気を分岐させるために用いられるチャンバ内のスペースを利用して空気除菌装置を設置したため、限られた住宅内のスペースを効率良く利用でき、さらに、各室に空気除菌装置が露出しないため見栄えが良く、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できる。
また、調和空気の流れにおいて室内機の下流にあたるチャンバ内に空気除菌装置が配設されているため、空気除菌装置の電解水が室内機に影響して室内機を腐食させるおそれがないという利点がある。

本発明によれば、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空気調和システム及びチャンバを提供できる。

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、２階建ての住宅２００の全館を冷暖房する空気調和システム１００及び空気調和システム１１０の概略構成を示す概略図であり、図２は、空気調和システム１００の冷媒配管の構成図である。
２階を空調す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一方の室外機１と、住宅２００の内部において２階に配置される室内機２と、調和空気を分岐させる２階分岐チャンバ３２と、調和空気を各室に供給する２階分岐ダクト３３と調和空気を除菌する空気除菌装置６０とを備えて構成されている。
１階を空調する空気調和システム１１０は、住宅２００の外部に配置される他方の室外機１と、住宅２００の内部において１階に配置される室内機２と、調和空気を分岐させる１階分岐チャンバ９２と、調和空気を各室に供給する１階分岐ダクト４３と調和空気を除菌する空気除菌装置１６０とを備えて構成されている。

本実施の形態の空調システムは、室外機１と室内機２とを備えて構成される２組の空気調和システム１００、１１０が２階と１階にそれぞれ配置されたシステムである。図２中には、２階に設置される空気調和システム１００について図示する。１階に設置される空気調和システム１１０も図２と同様に構成される。空気調和システム１００と空気調和システム１１０とは、それぞれ本発明の空気調和システムに相当する。
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１７が配設されている。
一方、室内機２は、室内熱交換器２１と、冷媒配管１０と、室内熱交換器２１へ向かって送風する室内送風機２３とを備えて構成されている。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、室外熱交換器１４に流入し、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、室内熱交換器２１において蒸発することにより、室内機２の内部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の吸込側にアキュムレータ１２を経て戻る。
また、暖房運転時には、図２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、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、室外熱交換器１４で蒸発した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機１１の吸込側に戻る。
室内熱交換器２１により熱交換された調和空気は、２階の室内機２に形成された吹出し口３ａ及び１階の室内機２に形成された吹出し口３ｂから吹き出し、吹出し口３ａ、３ｂにそれぞれ接続された２階主ダクト３１及び１階主ダクト４１を流れる。

図１に示すように、２階に配設された室内機２は、住宅２００の２階の天井裏に配置され、１階に配設された室内機２は、住宅２００の１階に設けられた階段の裏側のスペースに配置されている。
室内機２は、その内部の上部に配置された室内送風機２３と、室内送風機２３の下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（図示略）が設けられている。
また、２階の室内機２の吸込み口としての吸込チャンバ４は、吸込チャンバ４を通過する空気を清浄化するフィルタ（図示略）を備え、その吸込口を室内側に向けて２階の天井裏に配設されている。吸込チャンバ４は、２階の室内機２へ空気を送る吸込ダクト５により、２階の室内機２と接続されている。また、１階の室内機２の側面には、室内送風機２３に対向して吸込口２ａが形成され、この吸込口２ａは、吸込口２ａを通過する空気を清浄化するフィルタ（図示略）を備えている。

２階の室内機２の下部側面には、吹出口３ａを介して２階主ダクト３１が接続され、その終端には、調和空気を２階の各室に分岐させる２階分岐チャンバ３２が接続されている。この２階分岐チャンバ３２には、２階の各室の天井に設けられて調和空気を各室に供給する吹出開口部３５と２階分岐チャンバ３２とを繋ぐ２階分岐ダクト３３が接続されている。
一方、１階の室内機２の底面には、吹出口３ｂを介して１階主ダクト４１が接続され、調和空気が床下に向けて送られる。１階主ダクト４１の終端には、調和空気を１階の各室に分岐させる１階分岐チャンバ９２が接続されている。１階分岐チャンバ９２には、１階の各室の床面に設けられて調和空気を各室に供給する吹出開口部４５と１階分岐チャンバ９２とを繋ぐ１階分岐ダクト４３が接続されている。
また、２階分岐ダクト３３及び１階分岐ダクト４３は、その内部を流れる調和空気の音を低減するサイレンサ（図示略）を備えている。

２階分岐チャンバ３２は、その内部に空気除菌装置６０を備え、同じく、１階分岐チャンバ９２は、その内部に空気除菌装置１６０を備えている。
２階の室内機２により供給される調和空気は、２階主ダクト３１を通って２階分岐チャンバ３２に流れ込み、空気除菌装置６０により除菌される。次いで、この調和空気は、２階分岐チャンバ３２で分流され、その後、２本に分岐する２階分岐ダクト３３をそれぞれ流れる。そして、調和空気は、２階分岐ダクト３３の各々の終端部に設けられた吹出開口部３５を通じて各室に供給される。
また、１階の室内機２により供給される調和空気は、１階主ダクト４１を通って１階分岐チャンバ９２に流れ込み、空気除菌装置１６０により除菌され、次いで、この調和空気は、１階分岐チャンバ９２で分流されて１階分岐ダクト４３をそれぞれ流れる。そして、調和空気は、１階分岐ダクト４３各々の終端部に設けられた吹出開口部４５を通じて各室に供給される。
このように、各室に調和空気が供給され、各室の空気は冷房もしくは暖房されると共に除菌される。各室に供給された調和空気は、各室を繋ぐ通気孔３７や、廊下、階段等の空間を通じて１階及び２階の室内機２に戻る。これにより、住宅２００の全体を均一な空間とした全館空調（冷暖房）が実現される。

住宅２００の２階及び１階の任意の室の壁面には、２階の空気調和システム１００を操作するリモコン２５及び、１階の空気調和システム１１０を操作するリモコン２６が配設されている。リモコン２５、２６は、それぞれ２階及び１階の室内機２の制御部（図示略）に有線接続され、リモコン２５、２６の操作により、冷暖房運転及び空気除菌運転の指示がなされる。
住宅２００の１階及び２階の天井には、住宅２００の内部の空気の一部が外部に流れる排気口３９が設けられ、一方、住宅２００の１階及び２階の外壁面には、外気を住宅２００の内部に取り入れる給気口２９が設けられている。室内送風機２３が運転されると、調和空気の一部が排気口３９を通じて外部に排出され、これに伴い、給気口２９を通じて、排気口３９から排出された空気と略同量の外気が室内に流れ込み、室内空間の換気が行われる。さらに、排気口３９の排気経路には、外部に排出される排気の熱を回収する冷媒熱回収ユニット３８が配設されている。冷媒熱回収ユニット３８は、その内部の冷媒で排気の熱の一部を回収し、空気調和システム１００、１１０にその熱を返還するため、空気調和システム１００、１１０は効率の良い空調ができる。

まず、２階分岐チャンバ３２について説明する。
図３は、２階分岐チャンバ３２の斜視図である。図４は、２階分岐チャンバ３２の断面図である。
２階分岐チャンバ３２は、２階主ダクト３１が接続される入側チャンバ３４と、２階分岐ダクト３３が接続される出側チャンバ３６とを備えて構成されている。入側チャンバ３４及び出側チャンバ３６は、略箱型の一面が開口したものであり、互いの開口面を対向させて入側チャンバ３４と出側チャンバ３６とを接合することで２階分岐チャンバ３２が形成されている。入側チャンバ３４及び出側チャンバ３６の開口面の端部には、入側チャンバ３４及び出側チャンバ３６の底面を除く左右の側面及び上面に略垂直にフランジ３４ａ、３６ａが立設されている。フランジ３４ａ、３６ａには、入側チャンバ３４と出側チャンバ３６とを接合するためのボルト・ナット３２ｂが通る貫通孔３２ａが、略等間隔で複数箇所に穿設されている。
２階分岐チャンバ３２は、入側チャンバ３４と出側チャンバ３６とがボルト・ナット３２ｂにより固定されているため、ボルト・ナット３２ｂを外せば容易に２階分岐チャンバ３２を分割できる。

また、入側チャンバ３４は、入側チャンバ３４の開口面と対向する面に、２階主ダクト３１が接続されるパイプ状の主ダクト接合部３４ｂを備えている。一方、出側チャンバ３６は、出側チャンバ３６の開口面と対向する面に、２階分岐ダクト３３が接続されるパイプ状の分岐ダクト接合部３６ｂを２つ備えている。また、２階分岐ダクト３３は、各室に調和空気を供給するための十分な長さ及び断熱性を有するとともに、柔軟性と若干の伸縮性を備えている。
さらに、流入側の開口面積（主ダクト接合部３４ｂの開口面の面積Ａ１）と、流出側の開口面積（分岐ダクト接合部３６ｂの開口面の面積Ａ２の２つ分（Ａ２＋Ａ２））とは、等しく形成されているため、調和空気の流れが２階分岐チャンバ３２で大きく妨げられることがない。

図４に示すように、２階分岐チャンバ３２は中空であり、その空間を利用して入側チャンバ３４の内側には、空気除菌装置６０が配設されている。一方、出側チャンバ３６は中空のままである。
出側チャンバ３６の内部は空洞であり、かつ、出側チャンバ３６から吹出開口部３５へ延びる２階分岐ダクト３３は伸縮が可能であるため、分割された出側チャンバ３６は、２階分岐ダクト３３が繋がったまま容易に移動することができ、メンテナンスの作業のためのスペースを確保し易いという利点がある。

空気除菌装置６０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７１によって、熱交換された空気と電解水とを接触させることにより、気液接触部材７１を通過する空気を除菌するものである。空気除菌装置６０は、２階分岐チャンバ３２の内側において、２階分岐チャンバ３２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７０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７０に供給する電解水生成部８０とを備えて構成される。

空気除菌部７０は、図４に示すように、気液接触部材７１を備え、この気液接触部材７１は、入側チャンバ３４の内壁の上面から略垂直に下面に伸び、下面との間には若干の間隔が空いている。また、略矩形の気液接触部材７１は、図４中の奥行き方向においては、入側チャンバ３４の内壁の両側面に隙間なく当接している。さらに、気液接触部材７１の下方の間隔には、気液接触部材７１から流下する電解水を受ける水受皿７２が配設され、空気除菌装置６０の運転中は、気液接触部材７１の下端まで電解水が達するため、２階分岐チャンバ３２に流入した調和空気が通過できる風路は気液接触部材７１のみとなる。すなわち、２階の室内機２により送られた全ての調和空気は、気液接触部材７１を通過するため、除菌効率を高めることができる。
また、水受皿７２は、気液接触部材７１から流下する電解水を一時的に貯留するために十分な深さ及び面積を有し、その底部には、除菌に使用された電解水を排水する排水管７３が取り付けられている。排水管７３の終端は、２階の室内機２のドレン水を排水するドレン管（図示略）や、住宅２００が備える排水管（図示略）に接続されている。

気液接触部材７１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７１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７１の上部には、この気液接触部材７１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（図示略）が組み付けられている。この散水ボックスは、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７１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７１の上面には、散水ボックス（図示略）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７１の厚み方向断面に沿って一または複数設けられる。

図１に示すように、電解水生成部８０は、電解水を生成する電解ユニット８１と、この電解ユニット８１の上流側に配置される減圧弁８４及び水道水制御弁８５とを備える。減圧弁８４及び水道水制御弁８５は、電解ユニット８１に供給される水（例えば、水道水）の圧力変動を抑制し、供給される水量を略一定に保つものであり、この減圧弁８４及び水道水制御弁８５の上流側には、住宅２００が備える給水源（図示略）に接続される給水口（図示略）が形成されている。給水口と電解ユニット８１とは、給水管８７により接続され、給水管８７を通って水が電解ユニット８１に供給される。ここで、給水口に接続されて、電解ユニット８１に水を供給する給水源は、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。この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。

電解ユニット８１は、入側チャンバ３４の内側において、気液接触部材７１よりも調和空気の流れの上流側に配設されている。電解ユニット８１の電解水の出口側には、気液接触部材７１に接続されて気液接触部材７１に電解水を供給する電解水注入チューブ８８が接続されている。
給水源から供給された水は、減圧弁８４及び水道水制御弁８５により流量を制御され、次いで、電解ユニット８１により電解されて電解水となり、その後、気液接触部材７１に浸潤し、２階分岐チャンバ３２を通過する調和空気を除菌する。気液接触部材７１から流下する電解水は、水受皿７２が備える排水管７３を通って外部に排水される。
本実施の形態では、電解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水するため、気液接触部材７１や電解ユニット８１のメンテナンス周期を延ばすことができる。

次に、１階分岐チャンバ９２について説明する。
図５は、１階分岐チャンバ９２の断面図である。
１階分岐チャンバ９２は、２階分岐チャンバ３２とほとんどの構成を同一としているが、床下に１階分岐チャンバ９２を配設するために、主に調和空気の流入口の位置及び気液接触部材１７１が傾斜して構成された点が異なる。
１階分岐チャンバ９２は、１階主ダクト４１が接続される入側チャンバ９４と、１階分岐ダクト４３が接続される出側チャンバ９６とを備えて構成されている。入側チャンバ９４及び出側チャンバ９６は、略箱型の一面が開口したものであり、互いの開口面を対向させて入側チャンバ９４と出側チャンバ９６とを接合することで１階分岐チャンバ９２が形成されている。入側チャンバ９４及び出側チャンバ９６の開口面の端部には、入側チャンバ９４及び出側チャンバ９６の底面を除く左右の側面及び上面に略垂直にフランジ９４ａ、９６ａが立設されている。フランジ９４ａ、９６ａには、入側チャンバ９４と出側チャンバ９６とを接合するためのボルト・ナット９２ｂが通る貫通孔９２ａが、略等間隔で複数箇所に穿設されている。

また、入側チャンバ９４は、１階の室内機２の吹出口３ｂから下方に延びる１階主ダクト４１と接続されるパイプ状の主ダクト接合部９４ｂを入側チャンバ９４の上面に備えている。一方、出側チャンバ９６は、出側チャンバ９６の開口面と対向する面に、１階分岐ダクト４３が接続されるパイプ状の分岐ダクト接合部９６ｂを２つ備えている。また、１階分岐ダクト４３は、各室に調和空気を供給するための十分な長さ及び断熱性を有するとともに、柔軟性と若干の伸縮性を備えている。
さらに、流入側の開口面積（主ダクト接合部４４ｂの開口面の面積Ａ１）と、流出側の開口面積（分岐ダクト接合部９６ｂの開口面の面積Ａ２の２つ分（Ａ２＋Ａ２））とは、等しく形成されているため、調和空気の流れが１階分岐チャンバ９２で大きく妨げられることがない。

図５に示すように、１階分岐チャンバ９２は中空であり、その空間を利用して入側チャンバ９４の内側には、空気除菌装置１６０が配設されている。一方、出側チャンバ９６は中空のままである。
出側チャンバ９６の内部は空洞であり、かつ、出側チャンバ９６から吹出開口部４５へ延びる１階分岐ダクト４３は伸縮が可能であるため、分割された出側チャンバ９６は、１階分岐ダクト４３が繋がったまま移動することができ、メンテナンスの作業のためのスペースを確保し易いという利点がある。

空気除菌部１７０は、図５に示すように、気液接触部材１７１を備えている。この気液接触部材１７１の上端は、入側チャンバ９４の内部において、調和空気の流れの下流にあたる入側チャンバ９４の内壁の上面に当接し、この当接する位置を基点とし、調和空気の流れの下流側に所定の角度だけ水平面に対し傾いて取り付けられている。また、気液接触部材１７１の下端と入側チャンバ９４の内壁の下面との間には若干の間隔が空いている。また、略矩形の気液接触部材１７１は、図５中の奥行き方向においては、入側チャンバ９４の内壁の両側面に隙間なく当接している。さらに、上記の気液接触部材１７１の下方の間隔には、気液接触部材１７１から流下する電解水を受ける水受皿１７２が配設され、空気除菌装置１６０の運転中は、気液接触部材１７１の下端まで電解水が達するため、１階分岐チャンバ９２に流入した調和空気が通過できる風路は気液接触部材１７１のみとなる。すなわち、１階の室内機２により送られた全ての調和空気は、気液接触部材１７１を通過するため、除菌効率を高めることができる。

また、水受皿１７２は、気液接触部材１７１から流下する電解水を一時的に貯留するために十分な深さ及び面積を有し、その底部には、除菌に使用された電解水を排水する排水管１７３が取り付けられている。排水管１７３の終端は、１階の室内機２のドレン水を排水するドレン管（図示略）や、住宅２００が備える排水管（図示略）に接続されている。
１階分岐チャンバ９２においては、１階分岐チャンバ９２の内部で気液接触部材１７１が所定の角度だけ水平面に対し傾いているため、１階分岐チャンバ９２の高さを低くすることができ、例えば床下のスペースが低い場合にも１階分岐チャンバ９２を床下に設置することができる。

図１に示すように、電解水生成部１８０は、電解水を生成する電解ユニット１８１と、この電解ユニット１８１の上流側に配置される減圧弁１８４及び水道水制御弁１８５とを備える。減圧弁１８４及び水道水制御弁１８５の上流側には、住宅２００が備える給水源（図示略）に接続される給水口（図示略）が形成されている。給水口（図示略）と電解ユニット１８１とは、給水管１８７により接続され、給水管１８７を通って水が電解ユニット１８１に供給される。

電解ユニット１８１は、入側チャンバ９４の内側において、気液接触部材１７１よりも調和空気の流れの上流側に配設されている。電解ユニット８１の電解水の出口側には、気液接触部材１７１に接続されて気液接触部材１７１に電解水を供給する電解水注入チューブ１８８が接続されている。
給水源から供給された水は、減圧弁１８４及び水道水制御弁１８５により流量を制御され、次いで、電解ユニット１８１により電解されて電解水となり、その後、気液接触部材１７１に浸潤し、１階分岐チャンバ９２を通過する調和空気を除菌する。

本実施の形態では、調和空気の流れにおいて、２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２よりも下流側に他の分岐チャンバをさらに設けて、各室に調和空気を供給することもできる。この場合においても、上記の他の分岐チャンバよりも２階の室内機２及び１階の室内機２及に近い２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２にそれぞれ配設された空気除菌装置６０、１６０により空気除菌が行われるため、下流側の分岐チャンバは空気除菌装置を備える必要がなく、簡単な構成で住宅２００の各室に除菌された清浄な空気を供給できる。
また、空気除菌装置６０、１６０に供給される空気は、２階の室内機２及び１階の室内機２が備えるフィルタにより浄化されているため、気液接触部材７１、１７１のフィルタ部材に汚れ等が付着しにくく、メンテナンスが容易になる利点がある。
また、２階と１階にそれぞれ室内機２が配設されているため、例えば、１台の室内機で全館を空調する場合に比べ、室内機と調和空気が供給される各室との距離が離れていてもより確実に送風でき、全館空調を実現できる。さらに、空気調和システム１００、１１０が、２階と１階とにそれぞれ配設されているため、必要に応じて２階または１階のみを空調することができ、効率の良い空調運転ができる。
また、除菌された空気が２階分岐ダクト３３及び１階分岐ダクト４３を流れるため、これら各ダクト内が除菌され、当該ダクト内を清潔な状態に保つことができる。
さらに、例えば、空気除菌装置６０、１６０を冬期に使用した場合、空気除菌部７０、１７０では、空気の除菌とともに加湿がなされ、この加湿された空気が吹出開口部３５、３６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、室内機２の構成を簡素化することができる。

図６は、電解ユニット８１、１８１の構成を詳細に示す図である。
電解ユニット８１、１８１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８１、１８１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（図示略）を介して気液接触部材７１、１７１に滴下されると、室内送風機２３により吹き出された空気が気液接触部材７１、１７１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７１、１７１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７１、１７１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、１１０の２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２の内側に空気除菌装置６０、１６０を配置することにより、調和空気が気液接触部材７１、１７１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８１、１８１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、本実施の形態では、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。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、２階及び１階の室内機２の吹出口３ａ、３ｂと住宅２００の各室の吹出開口部３５、４５とを繋ぐ２階分岐ダクト３３及び１階分岐ダクト４３にそれぞれ介設された２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２が、空気除菌装置６０、１６０を備え、室内熱交換器２１で熱交換されて２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２を通る調和空気が空気除菌装置６０、１６０により除菌される。すなわち、住宅２００の各室に調和空気を分岐させるために用いられる２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２の内側のスペースを利用して空気除菌装置６０、１６０を設置したため、限られた住宅２００内のスペースを効率良く利用でき、さらに、各室に空気除菌装置６０、１６０が露出しないため見栄えが良く、簡単な構成で、住宅２００の各室に除菌された清浄な空気を供給できる。
また、調和空気の流れにおいて２階及び１階の室内機２の下流にあたる２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２内に空気除菌装置６０、１６０が配設されているため、空気除菌装置６０、１６０の電解水が２階及び１階の室内機２に影響して室内機２を腐食させるおそれがない。また、２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２の内部には、空気除菌装置６０、１６０以外の部材は収容されていないため、他の部材を腐食させるおそれがない。さらに、空気除菌装置を備えていない空気調和システムを有する住宅においても、空気除菌装置６０、１６０を備えた２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２を追加すれば、空気調和システムに容易に空気除菌機能を追加できる。

また、２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２の各々が、入側チャンバ３４、９４と出側チャンバ３６、９６とに分割可能に構成されているため、２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２を分割すれば空気除菌装置６０、１６０が露出し、空気除菌装置６０、１６０のメンテナンスが容易である。さらに、空気除菌装置６０、１６０は入側チャンバ３４、９４に設けられており、一方、出側チャンバ３６、９６には空気除菌装置６０、１６０が設けられておらず、出側チャンバ３６、９６を容易に移動させることができるため、出側チャンバ３６、９６ごと移動してメンテナンスの作業のためのスペースを確保し易いという効果がある。さらに、出側チャンバ３６、９６から吹出開口部３５、４５へ延びる２階分岐ダクト３３及び１階分岐ダクト４３は長さに余裕があり、若干の伸縮が可能であるため、分割された出側チャンバ３６、９６は、２階分岐ダクト３３及び１階分岐ダクト４３が繋がったまま容易に移動できる。ここで、メンテナンスとしては、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７１、１７１及び電解ユニット８１、１８１の清掃、交換等を含む。

また、主ダクト接合部３４ｂ、９４ｂの開口面の面積Ａ１と、分岐ダクト接合部３６ｂ、９６ｂの開口面の面積Ａ２を２つ分足し合わせた面積（Ａ２＋Ａ２）とは、等しく形成されているため、調和空気はスムーズに流れ、調和空気の流れが２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２により大きく妨げられることがなく、効率良く調和空気を供給できる。
また、空気除菌装置１６０が備える平板状の気液接触部材１７１が水平面に対し傾斜しているため、空気除菌装置１６０が収容される１階分岐チャンバ９２の高さを低くすることができ、狭い場所にも１階分岐チャンバ９２を設置できる。これによれば、例えば、高さ方向のスペースに制約がある天井裏や床下においても、空気除菌装置を備えたチャンバを容易に設置できる。
また、２階及び１階の室内機２に対し、それぞれ最も近い位置にある２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２が空気除菌装置６０、１６０を備えているため、２階分岐チャンバ３２及び１階分岐チャンバ９２の下流において他のチャンバにより調和空気が分配される場合においても、各階に空気除菌装置は１台あれば良く、簡単な構成で、住宅２００の各室に除菌された清浄な空気を供給できる。

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７１、１７１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７１、１７１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６０、１６０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８１、１８１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管８７、１８７に設けてもよく、この薬剤供給装置は、給水管８７、１８７から電解ユニット８１、１８１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８１、１８１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８１、１８１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８１、１８１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８１、１８１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、上記の実施の形態においては、住宅２００が備える給水源と空気除菌装置６０、１６０とを接続して水を供給するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電解水を循環させるポンプ等を備える構成として、電解水を繰り返し使用しても良い。また、入側チャンバ３４、９４と出側チャンバ３６、９６とは、ボルト・ナット３２ｂ、９２ｂにより接合されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ワンタッチで着脱可能なロック機構等により接合される構成としても良く、その他、細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。

実施の形態に係る住宅の全館を冷暖房する空気調和システムの概略構成を示す概略図である。 空気調和システムの冷媒配管の構成図である。 ２階分岐チャンバの斜視図である。 ２階分岐チャンバの断面図である。 １階分岐チャンバの断面図である。 電解ユニットの構成を詳細に示す図である。

符号の説明

１ 室外機
２ 室内機
２ａ 吸込口
３ａ、３ｂ 吹出口
４ 吸込チャンバ
２１ 室内熱交換器
２３ 室内送風機
２５、２６ リモコン
３１ ２階主ダクト
３２ ２階分岐チャンバ（チャンバ）
３３ ２階分岐ダクト
３４ 入側チャンバ
３５、４５ 吹出開口部
３６ 出側チャンバ
４１ １階主ダクト
４３ １階分岐ダクト
５４、５５ 電極
６０、１６０ 空気除菌装置
７０、１７０ 空気除菌部
７１、１７１ 気液接触部材
７２、１７２ 水受皿
８０、１８０ 電解水生成部
８１、１８１ 電解ユニット
９２ １階分岐チャンバ（チャンバ）
９３ １階分岐ダクト
９４ 入側チャンバ
９６ 出側チャンバ
１００、１１０ 空気調和システム
２００ 住宅

Claims (6)

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繋ぎ、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、
   前記吹出口と前記吹出開口部とを繋ぐダクトには、前記室内機により調和された調和空気を分岐させて前記吹出開口部に送出するチャンバが介設され、
   前記チャンバは、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. 前記チャンバは、前記室内機の前記吹出口から延びるダクトが接続される入側チャンバと、前記吹出開口部へ接続されるダクトが接続される出側チャンバと、に分割可能に構成され、
   前記空気除菌装置は、前記入側チャンバに設けられたこと、
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記入側チャンバは、調和空気が流入する流入口を有し、前記出側チャンバは、調和空気が流出する流出口を有し、
   前記流入口の開口面積と前記流出口の開口面積とが等しいこと、
   を特徴とする請求項２または３に記載の空気調和システム。
4. 前記空気除菌装置は、水平面に対して傾斜して配設された平板状の気液接触部材を備えたこと、
   を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和システム。
5. 前記吹出口と前記吹出開口部とを繋ぐダクトには複数のチャンバが介設され、前記空気除菌装置を備えたチャンバが、他のチャンバよりも前記室内機の近くに位置すること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気調和システム。
6. 空気調和システムが備える室内機の吹出口と、住宅の各室に設けた調和空気の吹出開口部と、を繋ぐダクトに介設され、前記室内機により調和された調和空気を分岐させて前記吹出開口部に送出するチャンバにおいて、
   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、
   を特徴とするチャンバ。

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