JP2010065971A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】静電霧化装置を適切に配置することで、漏電などが発生することなく長期に渡り正常動作を維持することのできる静電霧化装置を有する空気調和機を提供すること。
【解決手段】静電ミストを発生させる静電霧化装置１８Ａを室内機に設け、静電霧化装置１８Ａが、高電圧により静電ミストを発生させる放電電極３８を有する静電霧化ユニット３０と、放電電極３８に高電圧を印加する高電圧電源２４と、放熱面３６ａと冷却面３６ｂとを有するペルチェ素子３６とを有し、放電電極３８は、高電圧電源２４に接続する高電圧端子２４ａを有して冷却面３６ｂに立設されるとともに、冷却面３６ｂに冷却されて空気中の水分が結露する結露部３８ｂを有し、高電圧端子２４ａを結露部３８ｂの位置に比較して、水平または水平より上方に配置した。
【選択図】図２７

Description

本発明は、室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機に関する。

従来の空気調和機には脱臭機能を備えたものがあり、例えば室内機の吸込口に設けた空気清浄用プレフィルタにより臭気成分を吸着したり、送風路の途中に設けた酸化分解機能を有する脱臭ユニットにより臭気成分を吸着したりしている。

しかしながら、脱臭機能を有する空気調和機は、吸込口から吸い込まれた空気中に含まれる臭気成分を取り除いて脱臭するため、室内の空気中に含まれる臭気成分や、カーテンや壁等に付着した臭気成分を除去することはできなかった。

そこで、室内機の送風路に静電霧化装置を設け、静電霧化装置により発生した粒子径がナノメートルサイズの静電ミストを空気とともに室内に吹き出すことで、室内空気に含まれる臭気成分や、カーテンや壁等に付着した臭気成分を除去するようにした空気調和機も提案されている（例えば、特許文献１あるいは２参照）。

このような空気調和機においては、静電霧化装置は吸込口あるいは吹出口の近傍や、熱交換器あるいは室内ファンの下流側に配置されている。
特開２００５−２８２８７３号公報 特開２００６−２３４２４５号公報

空気調和機の場合、冷房時においては、室内機の熱交換器を通過した低温の空気は相対湿度が高く、例えば静電霧化装置において、水分を補給するためにペルチェ素子を備えた場合に、静電霧化ユニットのピン状の放電電極のみならずペルチェ素子全体に結露が発生しやすくなることから、ペルチェ素子に高電圧を印加すること自体に高い安全性を保障できない。一方、暖房時においては、熱交換器を通過した高温の空気は相対湿度が低いため、放電電極に結露しない可能性が極めて高い。

したがって、特許文献１あるいは２に記載の空気調和機のように、静電霧化装置を吸込口あるいは吹出口の近傍や、熱交換器あるいは室内ファンの下流側に配置した構成のものにあっては、運転モードに関係なく、すなわち季節に関係なく静電霧化現象により静電ミストを確実に発生させつつ高い安全性を保障するには依然改善の余地がある。

また、静電霧化装置において、ペルチェ素子によって冷却してピン状の放電電極に結露を発生させたり、ペルチェ素子により結露させた水分を放電電極に給水したりしている時に、風や振動などの何らかの要因で水滴が飛散する可能性がないとも言えない。もし、飛散した水滴が放電電極に電圧を供給している高電圧端子などに付着してしまうと、そこから漏電する可能性がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、静電霧化装置を適切に配置することで、漏電などが発生することなく長期に渡り正常動作を維持することのできる静電霧化装置を有する空気調和機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、静電ミストを発生させる静電霧化装置を室内機に設け、静電霧化装置が、高電圧により静電ミストを発生させる放電電極を有する静電霧化ユニットと、前記放電電極に高電圧を印加する高電圧電源と、放熱面と冷却面とを有するペルチェ素子とを有し、放電電極は、前記高電圧電源に接続する高電圧端子を有して前記冷却面に立設されるとともに、前記冷却面に冷却されて空気中の水分が結露する結露部を有し、前記高電圧端子を前記結露部の位置に比較して、水平または水平より上方に配置している。

上記構成により、放電電極の結露部に付着した水分が、風や振動などの何らかの要因で水滴になって飛散したとしても、放電電極と高電圧電源とを接続している高電圧端子に水滴が付着する可能性が小さくなる。

本発明に係る空気調和機によれば、高電圧端子を放電電極の結露部の位置に比較して、水平または水平より上方に配置しているので、放電電極の結露部に付着した水分が、風や振動などの何らかの要因で水滴になって飛散したとしても、放電電極と高電圧電源とを接続している高電圧端子に水滴が付着する可能性が小さくなり、漏電などが発生することなく長期に渡り正常動作を維持することのできる静電霧化装置を有する空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、静電ミストを発生させる静電霧化装置を前記室内機に設け、前記静電霧化装置が、高電圧により静電ミストを発生させる放電電極を有する静電霧化ユニットと、前記放電電極に高電圧を印加する高電圧電源と、放熱面と冷却面とを有するペルチェ素子とを有し、前記放電電極は、前記高電圧電源に接続する高電圧端子を有して前記冷却面に立設されるとともに、前記冷却面に冷却されて空気中の水分が結露する結露部を有し、前記高電圧端子を前記結露部の位置に比較して、水平または水平より上方に配置したことを特徴とする。

この構成により、放電電極の結露部に付着した水分が、風や振動などの何らかの要因で水滴になって飛散したとしても、放電電極と高電圧電源とを接続している高電圧端子に水滴が付着する可能性が小さくなり、漏電などが発生することなく長期に渡り正常動作を維持することができる。

第２の発明は、放電電極を水平から下向きに所定の角度だけ傾斜させて配置したので、高電圧端子の位置を放電電極の結露部の位置に比較して、水平または水平より上方に容易に配置することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
空気調和機は、通常冷媒配管で互いに接続された室外機と室内機とで構成されており、図１及び図２は、本発明にかかる空気調和機の室内機を示している。

図１及び図２に示されるように、室内機は、本体２に室内空気を吸い込む吸込口として前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂを有し、前面吸込口２ａには開閉自在の可動前面パネル（以下、単に前面パネルという）４を有しており、空気調和機停止時は、前面パネル４
は本体２に密着して前面吸込口２ａを閉じているのに対し、空気調和機運転時は、前面パネル４は本体２から離反する方向に移動して前面吸込口２ａを開放する。

本体２の内部には、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂの下流側に設けられ空気中に含まれる塵埃を除去するためのプレフィルタ５と、このプレフィルタ５の下流側に設けられ前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂから吸い込まれた室内空気と熱交換するための熱交換器６と、熱交換器６で熱交換した空気を搬送するための室内ファン８と、室内ファン８から送風された空気を室内に吹き出す吹出口１０を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下羽根１２と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右羽根１４とを備えている。また、前面パネル４の上部は、その両端部に設けられた複数のアーム（図示せず）を介して本体２の上部に連結されており、複数のアームの一つに連結された駆動モータ（図示せず）を駆動制御することで、空気調和機運転時、前面パネル４は空気調和機停止時の位置（前面吸込口２ａの閉塞位置）から前方に向かって移動する。上下羽根１２も同様に、その両端部に設けられた複数のアーム（図示せず）を介して本体２の下部に連結されている。

また、室内機の一方の端部（室内機正面から見て左側端部で、後述する隔壁４６ｃのバイパス流路２２側）には、室内空気を換気するための換気ファンユニット１６が設けられており、換気ファンユニット１６の後方には、静電ミストを発生させて室内空気を浄化する空気清浄機能を有する静電霧化装置１８が設けられている。

なお、図１は前面パネル４及び本体２を覆う本体カバー（図示せず）を取り除いた状態を示しており、図２は室内機本体２と静電霧化装置１８との接続位置を明確にするために本体２の内部に収容されている静電霧化装置１８を本体２とは分離した状態を示している。静電霧化装置１８は実際には図３に示される形状を呈し、図１あるいは図４に示されるように、本体２の左側部に取り付けられている。

図２乃至図４に示されるように、静電霧化装置１８は、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂから熱交換器６、室内ファン８等を経由して吹出口１０に連通する主流路２０において、熱交換器６と室内ファン８とをバイパスするバイパス流路２２の途中に設けられており、バイパス流路２２の上流側に高電圧電源となる高電圧トランス２４とバイパス送風ファン２６が設けられ、バイパス流路２２の下流側に静電霧化ユニット３０の放熱を促進する放熱部２８を有する静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２が設けられている。したがって、上流側から順に高電圧トランス２４、バイパス送風ファン２６、放熱部２８、静電霧化ユニット３０、及びサイレンサ３２が配置された状態で、バイパス流路２２の一部を構成するケーシング３４に収容されている。このようにケーシング３４に収容することにより、組み立て性が向上し、ケーシング３４で流路を形成するので、省スペース化を図るとともに、バイパス送風ファン２６による空気の流れを、発熱部である高電圧トランス２４や放熱部２８に確実に当てて冷却することができるとともに、静電霧化ユニット３０から発生した静電ミストを確実に空気調和機の吹出口１０に導入することができ、発生した静電ミストを被空調室内に放出させることができる。

また、ケーシング３４は、ケーシング３４の内部を流れる空気流の方向が、主流路２０を流れる空気流の方向に対して、室内機本体２の正面から見て平行にとなるように縦方向に配置されており、これにより室内機本体２の正面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に隣接配置することができ、さらに省スペース化を達成している。

なお、高電圧トランス２４は必ずしもケーシング３４内に収容する必要はないが、バイパス流路の通風により冷却されるため、温度上昇の抑制あるいは省スペース化の点で、ケーシング３４内に収容するのが好ましい。

ここで、従来公知の静電霧化ユニット３０について図５及び図６を参照しながら説明する。

図５に示されるように、静電霧化ユニット３０は、放熱面３６ａと冷却面３６ｂとを有する複数のペルチェ素子３６と、放熱面３６ａに熱的に密着して接続された上述した放熱部（例えば、放熱フィン）２８と、冷却面３６ｂに電気絶縁材（図示せず）を介して熱的に密着して立設された放電電極３８と、この放電電極３８に対し所定距離だけ離隔して配置された対向電極４０とで構成されている。

また、図６に示されるように、静電霧化装置１８，１８Ａは、換気ファンユニット１６の近傍に配置された制御部４２（図１参照）を有し、この制御部４２にペルチェ駆動電源４４と高電圧トランス２４は電気的に接続されており、ペルチェ素子３６及び放電電極３８はペルチェ駆動電源４４及び高電圧トランス２４にそれぞれ電気的に接続されている。

なお、静電霧化ユニット３０として放電電極３８から高電圧放電させて静電ミストを発生させるためには、対向電極４０を設けなくても可能である。例えば、放電電極３８に高電圧電源の一方の端子を接続し、他方の端子をフレーム接続するようにしておけば、フレーム接続された構造体の放電電極３８に近接した部分と放電電極３８との間で放電することとなる。そのような構成の場合には、そのフレーム接続された構造体を対向電極４０と見なすことができる。

上記構成の静電霧化ユニット３０において、制御部４２によりペルチェ駆動電源４４を制御してペルチェ素子３６に電流を流すと、冷却面３６ｂから放熱面３６ａに向かって熱が移動し、放電電極３８の温度が低下することで放電電極３８に結露する。さらに、制御部４２により高電圧トランス２４を制御して、結露水が付着した放電電極３８に高電圧を印可すると、結露水に放電現象が発生して粒子径がナノメートルサイズの静電ミストが発生する。なお、本実施の形態においては、高電圧トランス２４としてマイナス高電圧電源を用いているので、静電ミストは負に帯電している。

また、本実施の形態においては、図７に示されるように、主流路２０は、本体２を構成する台枠４６の後部壁４６ａと、この後部壁４６ａの両端部より前方に延びる両側壁（図７では左側壁のみ示す）４６ｂと、台枠４６の下方に形成されたリヤガイダ（送風ガイド）４８の後部壁４８ａと、この後部壁４８ａの両端部より前方に延びる両側壁（図７では左側壁のみ示す）４８ｂとで形成されており、台枠４６の一方の側壁（左側壁）４６ｂとリヤガイダ４８の一方の側壁（左側壁）４８ｂとでバイパス流路２２を主流路２０から分離する隔壁４６ｃを構成している。さらに、台枠４６の一方の側壁４６ｂにバイパス流路２２のバイパス吸入口２２ａが形成される一方、リヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂにバイパス流路２２のバイパス吹出口２２ｂが形成されている。

空気調和機の場合、冷房時においては、室内機の熱交換器６を通過した低温の空気は相対湿度が高く、静電霧化装置１８において、水分を補給するためにペルチェ素子３６を備えた場合に、ペルチェ素子３６のピン状の放電電極３８のみならずペルチェ素子３６全体に結露が発生しやすくなる。一方、暖房時においては、熱交換器６を通過した高温の空気は相対湿度が低いため、ペルチェ素子３６の放電電極３８に結露しない可能性が極めて高い。

そこで上記構成のように、主流路２０とバイパス流路２２を隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８をバイパス流路２２に設けたことにより、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８に供給される。これに
より、冷房時においては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上する。また、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができる。

バイパス流路２２は、バイパス吸入管２２ｃとケーシング３４とバイパス吹出管２２ｄから構成されており、台枠側壁４６ｂに形成されたバイパス吸入口２２ａに一端が接続されたバイパス吸入管２２ｃは左方（左側壁４６ｂに略直交し、前面パネル４に略平行な方向）に延びて、その他端はケーシング３４の一端に接続され、さらにケーシング３４の他端に一端が接続されたバイパス吹出管２２ｄは下方に延びて右方に折曲され、その他端はリヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂのバイパス吹出口２２ｂに接続されている。このようにバイパス流路２２の一部をケーシング３４で構成することで、省スペース化を達成することができるとともに、これらを一連に構成することでバイパス吹出管２２ｄを介して静電霧化ユニット１８から静電ミストを主流路２０に向けて確実に誘引することができ、静電ミストを被空調室内に放出させることができる。

バイパス吸入口２２ａはプレフィルタ５と熱交換器６との間、すなわちプレフィルタ５の下流側で熱交換器６の上流側に位置しており、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂより吸い込まれた空気に含まれる塵埃はプレフィルタ５により有効に除去されるので、静電霧化装置１８に塵埃が侵入することを抑制できる。これにより、静電霧化ユニット３０に塵埃が堆積することを有効に防止でき、静電ミストを安定的に放出することができる。

このように本実施の形態においては、プレフィルタ５で静電霧化装置１８と主流路２０のプレフィルタを兼ねる構成となっているが、これによりメンテナンスはプレフィルタ５のみを清掃すればよく、それぞれ別に手入れをする必要がないので、手入れを簡略化することができる。さらには、後述するようなプレフィルタ自動清掃装置を備えた空気調和機においては、プレフィルタ５に特別の手入れは必要なく、メンテンナンスフリー化を実現することができる。

一方、バイパス吹出口２２ｂは熱交換器６及び室内ファン８の下流側で吹出口１０の近傍に位置しており、バイパス吹出口２２ｂから吐出された静電ミストが主流路２０の空気流に乗って拡散し部屋全体に充満するように構成されている。このようにバイパス吹出口２２ｂを熱交換器６の下流側に配置したのは、熱交換器６の上流側に配置すると、熱交換器６は金属製のため、荷電粒子である静電ミストは熱交換器６にその大部分（約８〜９割以上）が吸収されるからである。また、バイパス吹出口２２ｂを室内ファン８の下流側に配置したのは、室内ファン８の上流側に配置すると、室内ファン８の内部には乱流が存在し、室内ファン８の内部を通過する空気が室内ファン８の様々な部位に衝突する過程で静電ミストの一部（約５割程度）が吸収されるからである。

また、バイパス吹出口２２ｂを設けたリヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂの主流路２０側は、室内ファン８により空気流に所定の速度が付与されることで、側壁４８ｂの主流路２０側とバイパス流路２２側において圧力差が生じ、バイパス流路２２に対し主流路２０側が相対的に低圧となる負圧部となっており、バイパス流路２２から主流路２０に向かって空気が誘引される。したがって、バイパス送風ファン２６は小容量のもので済み、場合によってはバイパス送風ファン２６を設けなくてもよい。

さらに、バイパス吹出管２２ｄは、主流路２０との合流点（バイパス吹出口２２ｂ）において主流路２０内の空気流に対し略直交する方向に指向するように隔壁４６ｃ（リヤガイダ４８の側壁４８ｂ）に接続されている。これは、静電霧化ユニット３０は、上述したように放電現象を利用して静電ミストを発生させていることから、必然的に放電音を伴い、放電音には指向性があるからである。したがって、バイパス流路２２と主流路２０の合
流点（バイパス吹出口２２ｂ）において、バイパス流路２２を前面パネル４に略平行に接続することで、室内機の前方あるいは斜め前方にいる人に対して、放電音が極力指向しないように構成して騒音を低減することができる。

また、図８に示されるように、バイパス吹出管２２ｄを主流路２０との合流点において隔壁４６ｃに対し傾斜させ、主流路２０内の空気流に対し上流側に指向するように接続すると、より一層放電音による騒音の低減に効果がある。

なお、バイパス吹出管２２ｄの指向する方向が主流路２０内の空気流の下流方向に指向して接続した場合においても、その延長線が吹出口１０から外部に出ないようにしておけば、発生する放電音が吹出口１０から直接外部に出る量が少なく、直接的に使用者の耳に入射することも少ないため、騒音低減効果を奏することができる。

以上説明したように、主流路２０とバイパス流路２２を隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８を熱交換器６をバイパスして主流路２０に連通するバイパス流路２２に設けたので、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８に供給されるので、冷房時においては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上するとともに、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができ、空気調和機の運転モードに関わらず、すなわち、季節に関係なく静電ミストを安定的に発生させることができる。

次に、プレフィルタ５に付着した塵埃を吸引して除去する吸引装置を有するプレフィルタ自動清掃装置をさらに設けた空気調和機について説明する。図９を参照しながら換気ファンユニット１６を説明すると、換気ファンユニット１６は換気専用であっても、プレフィルタ自動清掃装置を有する室内機に設けられた吸引装置の給気用を兼ねるものであってもよい。図９に示される換気ファンユニット１６は、隔壁４６ｃのバイパス流路２２側でプレフィルタ自動清掃装置の吸引装置５８に組み込まれているが、プレフィルタ自動清掃装置は既に公知なので、図１０を参照しながら簡単に説明する。プレフィルタ自動清掃装置の詳細な構造や運転方法については、特に限定されるものではない。

図１０に示されるように、プレフィルタ自動清掃装置５０は、プレフィルタ５の表面に沿って摺動自在の吸引ノズル５２を備えており、吸引ノズル５２はプレフィルタ５の上下端に設置された一対のガイドレール５４により、プレフィルタ５と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができ、プレフィルタ５に付着した塵埃は吸引ノズル５２より吸引して除去される。また、吸引ノズル５２には屈曲自在の吸引ダクト５６の一端が連結され、吸引ダクト５６の他端は吸引量可変の吸引装置５８に連結されている。さらに、吸引装置５８には排気ダクト６０が連結され、室外へ導出されている。

また、吸引ノズル５２の上下方向の周囲には吸引ノズル５２に沿って摺動自在のベルト（図示せず）が巻回されており、吸引ノズル５２のプレフィルタ５と対向する面には、プレフィルタ５の縦長さに略等しい長さのスリット状のノズル開口部が形成される一方、ベルトには、プレフィルタ５の縦長さの例えば１／４の長さのスリット状の吸引孔が形成されている。

上記構成のプレフィルタ自動清掃装置５０は、必要に応じてプレフィルタ５の清掃範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順次清掃するが、範囲Ａを吸引清掃する場合、ベルトを駆動してその吸引孔を範囲Ａの位置に固定した状態で、吸引しながら吸引ノズル５２をプレフィルタ５の右端から左端まで駆動することでプレフィルタ５の水平方向の範囲Ａが吸引清掃される。

次に、ベルトを駆動してその吸引孔を範囲Ｂの位置に固定し、この状態で吸引しながら
吸引ノズル５２をプレフィルタ５の左端から右端まで駆動することで今度はプレフィルタ５の水平方向の範囲Ｂが吸引清掃される。同様に、プレフィルタ５の範囲Ｃ、Ｄも吸引清掃される。

プレフィルタ５に付着し、吸引ノズル５２により吸引された塵埃は吸引ダクト５６、吸引装置５８、排気ダクト６０を経由して室外へ排出される。

図９をさらに参照すると、吸引装置５８の吸入路には開口部６２が形成されるとともに、この開口部６２を開閉するためのダンパ６４が設けられており、換気ファンユニット１６は、ダンパ６４が開口部６２を開いた時は換気用として、吸引清掃を行う場合はダンパ６４により開口部６２を閉じてベルトの吸引孔から塵埃を吸引する吸引用として使用される。すなわち、同じ吸引装置５８を使用して吸引清掃機能と換気機能を実現させている。

なお、図９には排気ダクト６０は図示されていないが、排気ダクト６０は吸引装置５８の排気口５８ａに接続されている。

図１１はケーシング３４を持たない静電霧化装置１８Ａを示しており、この静電霧化装置１８Ａは図１２及び図１３に示されるように室内機本体２に組み込まれる。静電霧化装置１８Ａは室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に配設されるとともに、換気ファンユニット１６の開口部６２及びダンパ６４の近傍で、換気ファンユニット１６による吸引空気が流れる部分に配置されている。

さらに詳述すると、図１１の静電霧化装置１８Ａは、放熱部２８を有する静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２が一体的に取り付けられ、放熱部２８を除く静電霧化ユニット３０部分とサイレンサ３２はそれぞれのハウジング（ユニットハウジング６６とサイレンサハウジング６８）に収容され、サイレンサハウジング６８の開口部６８ａにバイパス吹出管２２ｄの一端が接続されて連通し、バイパス吹出管２２ｄの他端が主流路２０に接続されて連通している。この場合、隔壁４６ｃにより主流路２０から分離され、本体カバーの左側面との間に形成されて、換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等が配設された収容部２２ｅが前述したバイパス吸入管２２ｃとケーシング３４との代わりとなるとともに、バイパス吹出管２２ｄまでも収容してバイパス流路２２として構成することになる。

これにより、プレフィルタ５を介して本体２内に吸い込まれる空気は、プレフィルタ５の下流側のバイパス吸入口２２ａより収容部２２ｅに吸い込まれ、その空気流の方向は、主流路２０を流れる空気流の方向に対して、室内機本体２を正面から見て平行に収容部２２ｅ内を流れることになる。このように収容部２２ｅ内を流れた空気により放熱部２８は冷却されるとともに、ユニットハウジング６６に形成された開口部（図示せず）より静電霧化ユニット３０に取り込まれる。

このように構成することで、室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる換気ファンユニット１６の周囲空間がバイパス流路２２となり、換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等の収容部２２ｅを有効に活用して省スペース化を達成することができる。なお、この構成では、高電圧トランス２４は換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等の収容部２２ｅにおける任意の部位に配置され、バイパス送風ファン２６は設けられない。

また、このようにバイパス流路２２を、主流路２０を通過する空気流に対して、室内機本体２を正面から見て平行に空気流が流れるように構成することにより、上で詳述したように隔壁４６ｃという簡略な構成で主流路２０とバイパス流路２２を分岐することができ
るため、容易にバイパス流路２２が形成でき、部品点数を削減することができる。

さらに、本構成とすることで、静電霧化装置１８Ａのプレフィルタと主流路２０のプレフィルタをプレフィルタ５で共有化することができる。

なお、換気ファンユニット１６の後部にあたる台枠４６の下部近傍において、室内機と室外機とを接続する配管（図示せず）を引き出せるように開口４６ｄ（図９参照）を形成してもよい。上述したバイパス吸入口２２ａは、収容部２２ｅに空気を吸い込むために隔壁４６ｃ（台枠側壁４６ｂ）に形成された収容部２２ｅにおける１つの開口であり、室内機の外部とはプレフィルタ５を通して連通していたが、台枠４６の下部に形成された開口４６ｄにおいては、収容部２２ｅが室内機の外部と直接連通して周囲の空気を吸い込む開口となる。このような場合には、収容部２２ｅはプレフィルタ５をもバイパスするバイパス流路となる。したがって、静電霧化装置１８Ａに吸い込まれる空気は開口４６ｄから流入したものとなってプレフィルタ５を通過しないことになるので、必要に応じて別途静電霧化装置１８Ａ用のプレフィルタを設ければよい。また、開口４６ｄを形成した構成でも室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に静電霧化装置１８Ａが配設されていることは変わらず、収容部２２ｅを有効に活用して省スペース化を達成することができるのは同様である。

上述したように、バイパス吹出口２２ｂの主流路２０側は、室内ファン８により空気流に所定の速度が付与されることで圧力差が発生して誘引される負圧部となっているので、バイパス送風ファン２６は設けなくても、バイパス吹出管２２ｄを介してバイパス流路である収容部２２ｅから主流路２０に向かって誘引される空気により放熱部２８は冷却され、静電霧化ユニット３０により発生した静電ミストが主流路２０に誘引され、被空調室内に放出させることができる。また、放熱部２８は、破線領域１８Ｂのように開口部６２及びダンパ６４の近傍で、開口部６２に吸い込まれる空気が流れる部分に配置したことから換気ファンユニット１６による吸引空気によっても冷却される。

以上説明したように、上記構成によれば、主流路２０とバイパス流路となる収容部２２ｅとを隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８Ａを収容部２２ｅに設けたので、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８Ａに供給される。したがって、冷房時においては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上するとともに、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができ、空気調和機の運転モードに関わらず、すなわち、季節に関係なく静電ミストを安定的に発生させることができる。

次に、図１１に示される静電霧化装置１８Ａを図１２に示される室内機に容易に取り付けるための構成及び取付方法について説明する。

図１４及び図１５は、静電霧化装置１８Ａを、上述した静電霧化ユニット３０と、バイパス流路２２の吐出部を構成する吐出流路部７０との２分割構成としたものであり、図１４は静電霧化ユニット３０と吐出流路部７０を分離した状態を、図１５は静電霧化ユニット３０と吐出流路部７０を連結した状態を示している。

また、図１６及び図１７に示されるように、吐出流路部７０はさらに２分割構成を有しており、受け具７１と、この受け具７１に連結される上述したバイパス吹出管２２ｄとで構成されている。

受け具７１は、平面視が略Ｕ字状の側壁７１ａと、この側壁７１ａと一体的に形成された受け部材７１ｂとを有し、受け部材７１ｂは、下方に向かって突出する円筒状嵌合部７
１ｃと、嵌合部７１ｃの周囲に設けられたサイレンサハウジング当接部７１ｄと、サイレンサハウジング当接部７１ｄにおける側壁７１ａの開口側に形成された傾斜部７１ｅとを備えている。傾斜部７１ｅは、側壁７１ａの開口部側から内側に向かって隆起部７１ｆまで上昇し、隆起部７１ｆから下降してサイレンサハウジング当接部７１ｄにつながっている。また、嵌合部７１ｃの下端部には、バイパス吹出管２２ｄの嵌合部（後述）２２ｆが挿入される円形開口部７１ｇが形成されており、側壁７１ａの下端部における開口部の反対側には爪部７１ｈが形成されている。

一方、バイパス吹出管２２ｄの一端部には、所定の間隔を置いて円形に配置された複数の爪部（バイパス吹出管側嵌合部）２２ｆがフランジ２２ｇとともに一体的に形成されており、バイパス吹出管２２ｄの他端部には、リヤガイダ４８の側壁４８ｂに形成されたバイパス吹出口２２ｂに挿入される挿入部２２ｈがフランジ２２ｉとともに一体的に形成されている。

上記構成の静電霧化装置１８Ａを室内機本体２に取り付ける場合、吐出流路部７０を台枠４６に取り付けるとともに、静電霧化ユニット３０を吸引装置５８に取り付けた後、吸引装置５８を台枠４６に取り付けることで静電霧化ユニット３０は吐出流路部７０に組み付けられる。

さらに詳述すると、吐出流路部７０を台枠４６に取り付ける場合、図１８及び図１９に示されるように、まず台枠４６の下壁部４６ｅに形成された開口部４６ｆの上方に受け具７１を配置し、開口部４６ｆの下方にバイパス吹出管２２ｄを配置する。次に、図１９の矢印に示されるように、バイパス吹出管２２ｄの爪部２２ｆを台枠４６の開口部４６ｆに遊挿した後、受け具７１の嵌合部７１ｃに形成された円形開口部７１ｇに嵌合させ、さらに、受け具７１の爪部７１ｈを台枠４６の開口部４６ｆの奥壁４６ｇに嵌合させて固定することで、受け具７１とバイパス吹出管２２ｄとで構成される吐出流路部７０は台枠４６に組み付けられる。

図２０乃至図２２は、台枠４６への吐出流路部７０の組み付け後の状態を示しており、この状態では、受け具７１の円形開口部７１ｇの周縁がバイパス吹出管２２ｄの爪部２２ｆとフランジ２２ｇとで挟持され、このフランジ２２ｇはまた、受け具７１の円形開口部７１ｇの周縁と台枠４６の下壁部４６ｅとで挟持されている。さらに、受け具７１の爪部７１ｈが台枠４６の奥壁４６ｇに嵌合するとともに、バイパス吹出管２２ｄの他端部に設けられた挿入部２２ｈが、リヤガイダ４８の側壁４８ｂに形成されたバイパス吹出口２２ｂに挿入されて、フランジ２２ｉが側壁４８ｂに当接することで、吐出流路部７０は台枠４６に固定される。

一方、静電霧化ユニット３０を構成するサイレンサハウジング６８には、図１４（ａ）あるいは図１５（ａ）に示されるように、取付部６８ｂが一体的に形成されており、この取付部６８ｂは、図２３に示されるように、吸引装置５８の奥側（本体２の背面側）にねじ固定される。

図２４は、吸引装置５８に固定された静電霧化ユニット３０を台枠４６に組み付けられた吐出流路部７０に取り付ける前の状態を示しており、図２４の矢印に示されるように、静電霧化ユニット３０が固定された吸引装置５８を台枠４６の収容部２２ｅの所定の位置に収容すると、静電霧化ユニット３０を構成するサイレンサハウジング６８が受け具７１の側壁７１ａに導入されて、図１２、図１３あるいは図１５に示されるように、受け具７１の嵌合部７１ｃと連結され、サイレンサハウジング６８の開口部６８ａとバイパス吹出管２２ｄとが連通する。

ここで、受け具７１における側壁７１ａの開口側には傾斜部７１ｅが設けられているので、この傾斜部７１ｅと側壁７１ａがサイレンサハウジング６８のガイドの役目を果たすとともに、受け具７１の嵌合部７１ｃに連結されたサイレンサハウジング６８がサイレンサハウジング当接部７１ｄに当接すると、傾斜部７１ａの内側に形成された隆起部７１ｆがサイレンサハウジング６８を保持する役目を果たし、略Ｕ字状の側壁７１ａと隆起部７１ｆとで静電霧化ユニット３０と吐出流路部７０の連結部をシールすることになる。

なお、静電霧化ユニット３０と吐出流路部７０の連結後、吸引装置５８は複数の取付部５８ｂ（図２３（ｂ）及び図２４参照）を介して台枠４６にねじ固定される。

上述したように、静電霧化装置１８Ａを室内機本体２に組み付けると、静電霧化ユニット３０は下向きに配置されることになるが、このように下向き配置にしたのは次の理由による。なお、ここでいう「下向き」とは、図２５に示されるように、結露が発生する放電電極３８の先端部を下向きに配置することを意味しており、対向電極４０は放電電極３８の下方に離隔して配置されることになる。

本実施の形態においては、静電霧化装置１８Ａとして負の高電圧を印可する針状放電電極３８と対向電極（アース電極）４０を有するデバイスを使用しており、放電電極３８と対向電極４０間にコロナ放電を発生させることで、放電電極３８の先端方向に電界を発生させている。この電界は空気中に含まれる塵埃に負の電荷を与え、帯電した塵埃の一部はクーロン力により対向電極４０に付着することになる。

喫煙環境や調理による油煙が発生する環境において、対向電極４０に付着した塵埃が水分を含んでいると、付着した汚れがタール状になり、多少なりとも流動性を持つようになる。したがって、静電霧化ユニット３０を「上向き」に配置すると、タール状の付着物は重力で「下向き」に垂れることになる。

その結果、対向電極４０よりタール状の付着物が放電電極３８に接近し、放電電極３８に最も近い位置にある付着物に向けて放電することになる。したがって、適切に設計された距離よりも短い距離で放電が発生することとなり、異常放電、異音発生、オゾン濃度増加を惹起し、長期間に渡る正常動作が困難になるが、静電霧化ユニット３０を水平より下向きに配置するとこのような問題が緩和される。

図２６は、１０年分相当の煙草負荷を与えうる喫煙環境で静電霧化ユニット３０を動作させ、静電霧化ユニット３０を水平配置から下向き配置まで１０°間隔でその傾斜角を変えた場合の静電霧化ユニット３０の正常動作率を示している。また、正常動作率は、静電霧化ユニット３０を下向き（傾斜角：９０°）に配置した場合を１００％として算出したものである。

図２６のグラフから分かるように、静電霧化ユニット３０を水平から下向き配置まで傾斜角を増大するにつれて運転率は増加しており、傾斜角が４０°から５０°の間で運転率は８０％弱から９０％まで大きく改善されている。また、傾斜角７０°では運転率はさらに改善され、傾斜角が８０°を超えると、運転率は１００％に維持されている。

したがって、静電霧化ユニット３０の傾斜角は、水平から下方に向かって５０°以上が好ましく、さらに好ましくは８０°以上で、９０°（下向き配置）が最も好ましい。

このとき、放電電極３８の軸部に、その先端部に向かう空気の流れがあると、静電ミストの放出に適し、かつ対向電極４０の付着物を外側に押し出すのを促進できるので、より好ましい。

なお、静電霧化ユニット３０を下向き配置するのが好ましいのは、ケーシング３４を持たない静電霧化装置１８Ａばかりでなく、ケーシング３４を有する静電霧化装置１８も同じである。

次に、放電電極３８に結露した水分が、風や振動などの何らかの要因で水滴が飛散する可能性を考えた場合の対応について説明する。図２７は静電霧化ユニットの要部断面図であり、図２５よりはかなり詳細な内容を示している。

図２７において、静電霧化ユニット３０はユニットハウジング６６の内部に放電電極３８と対向電極４０を備え、放電電極３８がペルチェ素子３６の冷却面３６ｂに立設して冷却されるのは図５で説明したとおりである。放電電極３８は、高電圧端子２４ａと端子接続部３８ａで接続され、さらに高電圧端子２４ａに接続された高電圧リード線２４ｂを通じて高電圧トランス２４から高電圧を印加されている。一方、対向電極４０はアースリード線２４ｃを通じて高電圧トランス２４に接続されている。

放電電極３８の表面は金メッキなど熱伝導率の高い金属で覆われている一方、高電圧端子２４ａは放電電極３８の表面金属に対し、比較的熱伝導率の低いステンレスなどの材質によって構成されている。放電電極３８に水分が結露するようにペルチェ素子３６によって冷却すると、高電圧端子２４ａも端子接続部３８ａを通して冷却されるが、これらの材質の違いと端子接続部３８ａの伝熱抵抗とにより、高電圧端子２４ａには結露しない。

ペルチェ素子３６の冷却面３６ｂや端子接続部３８ａなどの放電電極３８部分は耐熱樹脂で被覆されており、放電電極３８でも結露するのは先端に近い部分だけで、図の水平面Ｈから先端までの結露部３８ｂだけである。そして本実施の形態においては、放電電極３８を下向きにして結露部３８ｂを下端に位置するようにし、高電圧端子２４ａが結露部３８ｂの最上部より上方に位置するように構成している。

上記構成において、静電ミストを発生させるために静電霧化装置１８Ａを作動させると、ペルチェ素子３６により放電電極３８が冷却されて結露部３８ｂに空気中の水分が結露する。放電電極３８と対向電極４０との間に高電圧が印加されて、正常に静電ミストの発生が制御されていれば、対向電極４０に引き寄せられるように放電電極３８の先端に結露水が集まってきて円錐形状になり、静電ミストを発生しながら揺れながらも安定した状態を保っている。

しかしながら、何らかの振動が加えられたり、風が吹き込んだりすれば、結露水が飛散してしまう可能性がある。特に静電霧化装置１８Ａが停止直後で結露水が残っている状態であれば容易に飛散してしまう。その飛散した水滴が高電圧端子２４ａに付着した状態で通電されると、漏電や電流リークなどが発生するおそれがある。

そこで本実施の形態のように、高電圧端子２４ａが放電電極３８の結露部３８ｂの最上部の位置に比較して水平より上方に配置するようにすれば、結露部３８ｂ付着した結露水が、風や振動などの何らかの要因で水滴になって飛散したとしても、高電圧端子２４ａに水滴が付着する可能性が小さくなり、漏電や電流リークなどが発生することを抑制することができ、放電電流を安定化し、安全性も確保することができる。

なお、図２７では放電電極３８が真下（傾斜角：９０°）を向いている構成を示したが、これに限定するものではなく、放電電極３８を水平または水平から下向きに所定の角度だけ傾斜させて配置するようにすれば、高電圧端子２４ａを上方に位置するように構成することは容易である。

また、放電電極３８が水平よりも上向きになるように配置したとしても、高電圧端子２４ａを上方に延長して結露部３８ｂより低い部分は絶縁材料で被覆するようにすれば良い。さらに、高電圧端子２４ａを結露部３８ｂの位置より上方に配置できなかったとしても、結露部３８ｂから飛散する水滴が付着することを防ぐことができる壁などの構造を形成することができれば、本発明の目的は達成することができる。

本発明に係る空気調和機は、静電霧化装置からの漏電や電流リークなどが発生することなく長期に渡り正常動作を維持することのできる静電霧化装置を備えているので、一般家庭用の空気調和機として特に有用である。

一部を取り除いた状態を示す本発明に係る空気調和機の室内機の斜視図 図１の室内機の概略縦断面図 図１の室内機に設けられた静電霧化装置の斜視図 図１の室内機の枠体の一部と静電霧化装置を示す正面図 静電霧化装置の概略構成図 静電霧化装置のブロック図 室内機本体に対する静電霧化装置の取付状態を示す斜視図 室内機本体に対する静電霧化装置の取付状態を示す変形例の斜視図 静電霧化装置と換気ファンユニットとの位置関係を示す図１の室内機の側面図 図１の室内機に設けられたプレフィルタ自動清掃装置の斜視図 静電霧化装置の変形例を示す斜視図 図１１の静電霧化装置と換気ファンユニットとの位置関係を示す図１の室内機の側面図 一部を取り除いた状態を示す図１２の室内機の端部正面図 静電霧化装置を構成する静電霧化ユニットと吐出流路部を示しており、（ａ）は静電霧化ユニットの正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は吐出流路部の正面図、（ｄ）はその側面図 （ａ）は静電霧化装置の正面図、（ｂ）はその側面図 吐出流路部を構成する受け具を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその平面図、（ｄ）は（ｃ）の線Ｄ−Ｄに沿った断面図 吐出流路部を構成するバイパス吹出管を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその平面図 受け具とバイパス吹出管を組み付ける前の状態を示す本体台枠の部分断面図 受け具とバイパス吹出管を組み付ける前の状態を示す本体台枠の斜視図 受け具とバイパス吹出管を組み付けた後の状態を示す室内機の部分破断側面図 受け具とバイパス吹出管を組み付けた後の一部を取り除いた状態を示す室内機の端部正面図 図２０のＥ部詳細図 静電霧化ユニットが取り付けられた吸引装置を示しており、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその背面図 吸引装置に固定された静電霧化ユニットを台枠に組み付けられた吐出流路部に取り付ける前の状態を示す斜視図 静電霧化ユニットの要部正面図 静電霧化ユニットを水平配置から下向き配置まで傾斜角を変えた場合の静電霧化ユニットの正常動作率を示すグラフ 静電霧化ユニットの要部断面図

符号の説明

２ 室内機本体、 ２ａ 前面吸込口、２ｂ 上面吸込口、 ４ 前面パネル、
５ プレフィルタ、 ６ 熱交換器、 ８ 室内ファン、 １０ 吹出口、
１２ 上下羽根、 １４ 左右羽根、 １６ 換気ファンユニット、
１８，１８Ａ 静電霧化装置、 ２０ 主流路、 ２２ バイパス流路、
２２ａ バイパス吸入口、 ２２ｂ バイパス吹出口、 ２２ｃ バイパス吸入管、
２２ｄ バイパス吹出管、 ２２ｅ 収容部、 ２２ｆ 爪部、 ２２ｇ フランジ、
２２ｈ 挿入部、 ２２ｉ フランジ、 ２４ 高電圧トランス、
２４ａ 高電圧端子、 ２４ｂ 高電圧リード線、 ２４ｃ アースリード線、
２６ バイパス送風ファン、 ２８ 放熱部、 ３０ 静電霧化ユニット、
３２ サイレンサ、 ３４ ケーシング、 ３６ ペルチェ素子、 ３６ａ 放熱面、
３６ｂ 冷却面、 ３８ 放電電極、 ３８ａ 端子接続部、 ３８ｂ 結露部、
４０ 対向電極、 ４２ 制御部、
４４ ペルチェ駆動電源、 ４６ 台枠、 ４６ａ 後部壁、 ４６ｂ 側壁、
４６ｃ 隔壁、 ４６ｄ 開口、 ４６ｅ 下壁部、 ４６ｆ 開口部、
４６ｇ 奥壁、 ４８ リヤガイダ、 ４８ａ 後部壁、 ４８ｂ 側壁、
５０ プレフィルタ自動清掃装置、 ５２ 吸引ノズル、 ５４ ガイドレール、
５６ 吸引ダクト、 ５８ 吸引装置、 ５８ａ 排気口、 ６０ 排気ダクト、
６２ 開口部、 ６４ ダンパ、 ６６ ユニットハウジング、
６８ サイレンサハウジング、 ６８ａ 開口部、 ６８ｂ 取付部、
７０ 吐出流路部、 ７１ 受け具、 ７１ａ 側壁、 ７１ｂ 受け部材、
７１ｃ 嵌合部、 ７１ｄ サイレンサハウジング当接部、 ７１ｅ 傾斜部、
７１ｆ 隆起部、 ７１ｇ 円形開口部、 ７１ｈ 爪部、 Ｈ 水平面。

Claims (2)

1. 室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、
   静電ミストを発生させる静電霧化装置を前記室内機に設け、前記静電霧化装置が、高電圧により静電ミストを発生させる放電電極を有する静電霧化ユニットと、前記放電電極に高電圧を印加する高電圧電源と、放熱面と冷却面とを有するペルチェ素子とを有し、前記放電電極は、前記高電圧電源に接続する高電圧端子との接続部を有して前記冷却面に立設されるとともに、前記冷却面に冷却されて空気中の水分が結露する結露部を有し、前記高電圧端子を前記結露部の位置に比較して、水平または水平より上方に配置したことを特徴とする空気調和機。
2. 放電電極を水平から下向きに所定の角度だけ傾斜させて配置したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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