JP2010091194A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機において、室内空気中に放出するイオンミストの量を増大して室内環境の快適性を向上すること。
【解決手段】空気調和機は、室内熱交換器、室内空気を送風する室内ファン及び静電霧化部４２を有する霧化装置４０を備える。静電霧化部４２は、霧化用水を保水する保水部材２４と、霧化用水を室内ファンによって送風される室内空気中にイオンミストとして放出する霧化電極２５とを備える。保水部材２４は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和機に係り、特に水生成部及び静電霧化部を有する霧化装置を備えた空気調和機に好適なものである。

空気調和機は、室内空気を室内熱交換器に通風して、加熱，冷却，除湿機能等により調整し、この調整された室内空気を室内に吹出すことにより室内を空気調和する。このとき、温度，湿度の調節以外にも様々な機能を付加し、室内を清浄で、快適な空間にすることが行われている。

室内には、生活に付随して種々の臭いの発生源が生じ、そのあるものは鼻の臭気細胞を刺激し、臭いとして感知される。これらの臭い発生源は、気体，小液滴，微細な塵埃等であり、いずれも、放置しておくと宇宙線等により電離した空気中のイオン等と衝突して帯電したり、重力のため沈降したり、気流により壁に衝突したりして、室内の壁，家具，床，天井等の固定物に吸着され室内の空気中から取り除かれ、または、活性物質と遭遇し分解，変成されて、臭いは消えてしまう。しかし、分解されないで、部屋の壁や床等に吸着、沈降した臭いの発生源は、温度が上がったり、風が当ったり、掃除で舞い上がったりすると、また、室内空気に浮遊することになり、臭いとして感じられるようになる。

このように、吸着等により室内の壁等に付着している臭いの発生源を分解、変成するため、ＯＨラジカル等の活性物質を微細な水滴に付与して、長寿命化し、臭いの発生源に遭遇させ、脱臭する試みが行われている。

そのひとつとして、室内に吹出す空気に静電霧化方式により帯電した微細粒の水（イオンミスト）を放出し、室内を脱臭する方法が考えられ、これを具現化するために種々の工夫が凝らされている。

この種の従来の空気調和機として、例えば、特開２００８−１８５２８９号公報（特許文献１）、特開２００８−１９０８１９号公報（特許文献２）に記載されたものがある。

特許文献１の空気調和機は、室内熱交換器と、室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、静電霧化部を有する霧化装置とから構成されている。

前記静電霧化部は、霧化用水を搬送する搬送部（水案内手段）と、前記搬送部の霧化用水をイオンミスト（イオン化した微細粒の水）として室内空気中に放出する霧化電極とから構成されている。前記搬送部は、冷却部材から滴下する霧化用水を溜める水溜め部と、この水溜め部に溜った霧化用水を吸い上げて保持し霧化電極（ミストイオン用放電電極）に供給する保水部材（保水部）とで構成されている。この保水部材はスポンジのようなもので構成されている。霧化電極は、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、保水部材から毛細管現象により水を吸い上げる。

特許文献２の空気調和機は、室内熱交換器と、室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、静電霧化部を有する霧化装置とから構成されている。

前記静電霧化部は、霧化用水を搬送する搬送部と、前記搬送部の霧化用水をイオンミストとして室内空気中に放出する霧化電極とから構成されている。前記搬送部は前記冷却部材の水分結露可能面の下部に接触して配置され保水部材で構成されている。この保水部材は、前記冷却部材の水分結露可能面の上部に結露した霧化用水を吸水して保持し、その保持した霧化用水を霧化電極に供給するように構成されている。前記霧化電極は、ポリエステル樹脂繊維等を含有させた多孔質体であり、毛細管現象によって霧化用水を吸収し先端部まで移動する。

特開２００８−１８５２８９号公報 特開２００８−１９０８１９号公報

しかし、特許文献１におけるスポンジのような保水部材では、霧化用水の吸収及び保水並びに搬送を迅速に且つ十分に行うことが難しかった。また、フェルトペンのペン先のような吸水性を有するもので構成された霧化電極では、霧化用水の吸収及び搬送を迅速に且つ十分に行うことが難しかった。

また、特許文献２では、保水部材の具体的な材質について開示されておらず、保水部材における霧化用水の吸収及び保水並びに搬送について配慮されていない。また、ポリエステル樹脂繊維等を含有させた多孔質体で構成された霧化電極では、霧化用水の吸収及び搬送を迅速に且つ十分に行うことが難しかった。

これらによって、室内空気中に放出する微細粒の水の量を増大して室内環境をさらに快適にすることができなかった。

本発明の目的は、室内空気中に放出するイオンミストの量を増大して室内環境の快適性を向上できる空気調和機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の第１の態様では、室内熱交換器と、前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、静電霧化部を有する霧化装置と、を備え、前記静電霧化部は、霧化用水を保水する保水部材と、この保水部材の霧化用水を前記室内ファンによって送風される室内空気中にイオンミストとして放出する霧化電極とを備える空気調和機において、前記保水部材は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されている構成にしたことにある。

係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）霧化電極は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されていること。
（２）霧化前記霧化電極は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されていること。
（３）前記保水部材の繊維の微細孔はその繊維に沿って延びる複数個の微細孔で構成されていること。
（４）前記霧化電極の繊維の微細孔はその繊維に沿って延びる複数個の微細孔で構成されていること。

また、本発明の第２の態様では、室内熱交換器と、前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、静電霧化部を有する霧化装置と、を備え、前記静電霧化部は、霧化用水を保水する保水部材と、この保水部材の霧化用水を前記室内ファンによって送風される室内空気中にイオンミストとして放出する霧化電極とを備える空気調和機において、前記霧化電極は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されている構成にしたことにある。

係る本発明の空気調和機によれば、室内空気中に放出するイオンミストの量を増大して室内環境の快適性を向上できる。

以下、本発明の一実施形態の空気調和機について図１から図７を用いて説明する。

まず、本実施形態の空気調和機１の全体構成を、図１から図３を参照しながら説明する。図１は本実施形態の空気調和機１の全体構成を示す斜視図、図２は図１の室内機２を正面から縦に断面した図、図３は図１の室内機２を側面から縦に断面した概略図である。なお、図３では、高電圧発生装置２９を室内機２の外部に便宜的に表示してあるが、実際には室内機２の内部に配置されている。また、図３及び後述する図４では、固定部材２３を省略してある。

空気調和機１は、室内機２、リモコン５、室外機３及び接続配管９等を備えて構成され、室内を空気調和する。室内機２は室内の壁面等に設置され、室外機３は室外に設置される。接続配管９は、冷媒配管、ドレン配管、電気配線、信号配線等から構成され、室内機２と室外機３と接続している。リモコン５は、室内機２と別体に構成され、運転条件を設定して空気調和機１の運転の指令を行うものである。このリモコン５の操作によって、空気調和機の冷房運転、除湿運転、暖房運転、イオンミスト運転、空気清浄運転等が行われる。

室内機２は、筐体４、室内ファン１０、ファンモータ１６、フィルタ１１、室内熱交換器１２、露受皿１３、上下風向板１４、左右風向板１５、霧化装置４０、制御装置等を備えて構成されている。室外機３は、筐体３ａ、室外ファン、室外熱交換器、圧縮機等を備えて構成されている。ここで、室内熱交換器１２、室外熱交換器、圧縮機は冷凍サイクルを構成する。

筐体４は、筐体ベース４ａ、化粧枠４ｂ及び前面パネル４ｃ等を備えて構成され、上部に空気吸込口８、下部に空気吹出し口７を有している。前面パネル４ｃは、前面開口部を有し、この開口部を開閉する開閉パネル６を備える。空気吸込口８及び空気吹出し口７は中央空間４Ａの通風口として設けられている。開閉パネル６は下端部を支点として回動可能に設けられ、空気調和機の運転時に駆動モータで開閉パネル６を回動することにより前面パネル４ｃの前面中央部が開放される。この開放部が空気吸込口８の一部を形成する。開閉パネル６の下部には、運転状況を表示する表示部５１と、リモコン５からの赤外線の操作信号を受ける受光部５２が配置されている。

室内機２の筐体４には、室内ファン１０、ファンモータ１６、フィルタ１１、１１’室内熱交換器１２、露受皿１３、上下風向板１４及び左右風向板１５等の基本的な内部構造体が取付けられている。

また、筐体４は仕切り板６３、６４により筐体４の内部は左右に３つの空間４Ａ、４Ｂ、４Ｃに仕切られている。中央の空間４Ａには室内ファン１０、室内熱交換器１２、フィルタ１１、１１’等が配置され、左側の空間４Ｂには霧化装置４０等が配置され、右側の空間４Ｃにはファンモータ１６及び制御装置等が配置されている。

室内ファン１０は、室内熱交換器１２の横幅とほぼ等しい横長の貫流ファンで構成され、室内空気を空気吸込み口８から吸い込んで空気吹出し口７から吹出すように中央空間４Ａの中央部に配置されている。室内ファン１０を作動することにより、室内空気は、図２及び図３の白抜き矢印５３のように中央空間４Ａを通って流れ、主気流を形成する。室内機２に吸い込まれる空気中の塵埃はフィルタ１１、１１’に捕集される。フィルタ１１、１１’は、吸い込まれた室内空気の中に含まれる塵埃を取り除くためのものであり、室内熱交換器１２の吸込側を覆うように、その上方及び前方に配置されている。

室内熱交換器１２は室内ファン１０の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成されている。熱交換器１６は、室外機３から供給された冷媒が通過することで、その温度が低温または高温に変えられる。例えば、空気調和機１を冷房運転すると、室内熱交換器１２が冷却され、この冷えた室内熱交換器１２で白抜き矢印５３のように流れる室内空気が冷やされ、室内を空気調和することができる。この時に、室内熱交換器１２が室内空気の露点温度以下になると、空気中の水分が結露することで室内熱交換器１２に水が付着する。結露した水分が増えると、露受皿１３へと垂れ、室外へ排出される。露受皿１３に溜まった水分は露受皿１３に取付けられたドレンホースに流れ、接続配管９を通して室外へと排出される。

霧化装置４０は、水生成部４１及び静電霧化部４２を備えて構成され、空間４Ｂに配置されている。筐体４の外部から空間４Ｂへの空気流入口６１が筐体４の下部に設けられ、空間４Ｂから空間４Ａへの空気流出口６２が仕切り板６３に設けられている。空気流出口６２は室内熱交換器１２の吸い込み側に位置されている。室内ファン１０が運転されることにより、室内空気は、図３の斜線矢印５４のように空間４Ｂを流れ、副気流を形成する。

次に、水生成部４１について図３から図６を参照しながら説明する。図４は図３の水生成部４１の縦断面図、図５は図４の水生成部４１の斜視図、図６は図４の水生成部４１の冷却板温度変化２０ａを比較例の冷却板温度変化２０ｂと対比して示す図である。

水生成部４１は、ペルチェ効果を利用して空気中から水分を凝縮させて霧化用水を生成する方式のものであり、ペルチェ素子１９、放熱部材１７、電気絶縁シート２１及び冷却板２２を主要構成要素として構成されている。なお、冷却板２２は冷却部材を構成する。

ペルチェ素子１９は、縦に設置され、両側面が他の面より広い面積を有している。ペルチェ素子１９に直流電流を流すことにより、その一方の側面が低温部となり、その他方の側面が高温部となる。

放熱部材１７は、金属製部材で構成され、基板部１７ａと放熱フィン部１７ｂとを備えている。この放熱部材１７は、ペルチェ素子１９の高温部側に熱的に接続され、ヒートシンクとして機能する。ペルチェ素子１９の高温部側の熱は、放熱部材１７に伝達され、放熱部材１７の表面より周囲空気中に放出される。このとき、放熱部材１７の周囲には、室内ファン１０の運転により、室内空気が図３の斜線矢印５４に示すように副気流として供給される。

電気絶縁シート２１は、ペルチェ素子１９と冷却板２２との絶縁距離を確保するために、ペルチェ素子１９の側面及び冷却板２２の平板部２２ａより外方へ突出されており、ペルチェ素子１９の側面及び冷却板２２の平板部２２ａよりも大きく形成されている。

冷却板２２は平板部２２ａと屈曲部２２ｂとを有する一枚の金属板で構成されている。この冷却板２２は、ペルチェ素子１９の低温部側に電気絶縁シート２１を挟んで熱的に接続されている。冷却板２２は、ペルチェ素子１９の低温部により冷却されて低温になると、周囲空気を冷却してその空気中の水分をその表面に結露させ、霧化用水を生成する。この霧化用水は冷却板２２の下端から滴下され、静電霧化部４２に供給される。

平板部２２ａは、ペルチェ素子１９の側面の投影面で重なるように設置されると共に、ペルチェ素子１９の側面より外方へ突出する大きさに形成されている。屈曲部２２ｂは平板部２２ａの下端から斜め下方に延びている。この屈曲部２２ｂは電気絶縁シート２１より水平方向に徐々に間隔があくように斜めに突出して設けられている。屈曲部２２ｂの下端は電気絶縁シート２１の下端より下方に突出している。

冷却板２２は、平板部２２ａの表面、屈曲部２２ｂの上面と共に、屈曲部２２ｂの下面にも霧化用水が生成される。換言すれば、冷却板２２は立体的に３面以上の面で構成される水分結露可能面を有する構造となっている。これによって、冷却板２２の水生成能力を向上することができる。

霧化装置４０が設置できる室内機２の内部スペース４Ｂは限られたスペースであるため、霧化装置４０を小型化しつつ水分確保能力の向上が望まれる。そのため、平板状の冷却板２２を単に大きくし水分結露可能面積を大きくすることは難しく、冷却板２２の設置スペースを抑えながら表面積を拡大しなくてはならない。そこで、本実施形態では、平板部２２ａから斜め下方に突出して延びる屈曲部２２ｂを設けるという簡単で安価な構造で、屈曲部２２ｂの下面も水分結露可能面としたものである。

設置スペースを抑えながら表面積を大きくした図４の冷却板２２は、平板部２２ａの下部に屈曲部２２ｂを設けるのみであり、屈曲部２２ｂが表裏両面で空気中の水分を凝縮することができると共に、屈曲させて固定部材２３から浮かせることで空間を利用でき小スペースとすることができる。また、屈曲部２２ｂは９０度以下とすることで結露した水分を下へと垂らすことができる。屈曲部２２ｂが９０度より大きくなると、冷却板２２に結露した水分は重力で下へ垂れず、屈曲部２２ｂの角度が小さくなると、電気絶縁シート２１と屈曲部２２ｂとの間が狭くなり、屈曲部２２ｂの下面への空気の流れが悪くなることで水分結露量が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、屈曲部２２ｂの角度を略４５度としている。

なお、本実施形態においては、屈曲部２２ｂを平板部２２ａの下方に延びるように設けたが、平板部２２ａの横方向に延びるように設けることも可能である。また、屈曲部２２ｂを平板部２２ａの上方に延びるように設ける場合には、屈曲部２２ｂと電気絶縁シート２１との間に表面張力により水分が溜まってしまうおそれがある。このため、屈曲部２２ｂを平板部２２ａの上方に延びるように設ける場合には、屈曲部２２ｂを前後方向に斜めにすることが好ましい。屈曲部２２ｂを前後方向に斜めにすることで、溜まった水分が片側から下へと伝わせることができる。

ここで、平板部のみで構成された冷却板を用いた比較例の水生成部と、平板部２２ａ及び屈曲部２２ｂで構成された冷却板２２を用いた本実施形態の水生成部４１との結露試験結果について述べる。

結露可能表面積が５８９ｍｍ^２である冷却板を有する比較例の水生成部と、結露可能表面積が１５７０ｍｍ^２である冷却板２２を有する本実施形態の水生成部４１とを、温度２４℃、湿度３５％ＲＨの恒温室にそれぞれ配置し、各水生成部を１時間運転した時における冷却板に発生する水分結露量を測定した。ペルチェ素子は１５ｍｍ×１５ｍｍ×３．４ｍｍの大きさであり、電流２．０Ａ、電圧２．７Ｖを印加したときの水分結露量の測定を行った。その結果、比較例の冷却板２２の水分結露量１００とした場合、本実施形態の冷却板２２の水分結露量は１１８となり、水分結露量を多くできることが確認できた。冷却板２２を屈曲させ多面で空気と接触させることで、より小型で水分確保能力のある水生成部４１を得ることができる。

また、冷却板２２は、熱絶縁性を有する固定部材２３を介して放熱部材１７に固定されている。ここで、冷却板２２は、熱絶縁性を有する樹脂製の固定部材２３により電気絶縁シート２１を介してペルチェ素子１９の側面に押されるように設置されている。換言すれば、冷却板２２の両端部は、ペルチェ素子１９と固定部材２３との間に挟持され、締付けられている。固定部材２３は合成樹脂製螺子６５を介して放熱部材１７に取付けられている。具体的には、固定部材２３の両側フランジ部に設けられた螺子貫通孔に金属製螺子６５を通し、放熱部材１７の基板部１７ａに設けられた螺子孔に螺子６５の先端を捩じ込むことにより、固定部材２３が放熱部材１７に固定されている。

かかる構成により、放熱部材１７から冷却板２２への熱伝達が抑制され、これに伴って冷却板２２の温度上昇が抑制されることとなり、冷却板２２の霧化用水の生成能力を増大することができる。本実施形態によれば、冷却板２２の結露可能面積の多面化と樹脂製固定部材２３による熱絶縁固定化とが相乗的に機能して、冷却板２２の霧化用水の生成能力を格段に増大することができる。

平板部のみで構成された冷却板を金属製螺子で放熱部材に固定した比較例における冷却板の温度変化と、本実施形態における冷却板２２の温度変化とを実測した結果を図６に示す。ここで、比較例の冷却板と本実施形態の冷却板２２とは同じ投影面積で構成されているものとする。図６は、幅１５ｍｍ×高さ１５ｍｍ×厚さ３．４ｍｍのペルチェ素子１９及び表面積５８９ｍｍ^２の冷却板を有する霧化装置４０を温度２４℃、湿度３５％ＲＨの恒温室に設置し、ペルチェ素子１９に、電流２．０Ａ、電圧２．７Ｖを印加して３０分間運転したときの冷却板の表面温度の変化を測定したものである。その結果、本実施形態の冷却板２２の表面温度変化２０ａが従来の冷却板の表面温度変化２０ｂよりも５℃も低下することができ、本実施形態の冷却板２２の霧化用水生成能力を大幅に増大できることが確認できた。

なお、本実施形態においては、冷却板２２の固定部材２３として樹脂製の枠を用いているが、樹脂製の螺子や樹脂製の爪を用いることも可能である。

ここで、空間４Ｂにおける空気の流れについて、具体的に説明する。図３において、破線及び実線矢印５５は水生成部４１によって形成される気流を示す。

室内ファン１０の運転により空気吸込口８から空気吹出し口７に流れる主気流に誘引されて、ペルチェ素子１９周辺の空気に連通する筐体２０の背面下部に設けた空気流入口６１から、主気流のファン上流の風路壁に形成された空気流出口６２への副気流が生じる。この副気流とペルチェ素子１９の放熱部材１７の放熱によって生じた上昇気流との合成気流によって、ペルチェ素子１９の周りに副気流の一部を構成する気流が形成される。この副気流によって、ペルチェ素子１９の高温部から放熱板１７を通して放熱が行われる。放熱により温度の上昇した副気流は、空気流出口６２を通って主気流に合流され、空気吹出し口７から室内に吹出される。

ペルチェ素子１９からの放熱を良くするため、ペルチェ素子１９の高温部に取り付けた放熱部材１７に放熱フィン１７ａを設けている。この放熱フィン１７ａを略垂直に設けて、ペルチェ素子１９からの放熱を受けて上昇する副気流の流れをより加速している。このようにすると少ないスペースであっても、効果的な放熱が行われるようになる。

また、ペルチェ素子１９への通電により、ペルチェ素子１９の低温部が低温になり、冷却板２２が冷却される。この温度が冷却板２２に面する冷却空間の空気の露点温度より下がると、冷却空間の空気中の水分が冷却板２２の表面に結露してくる。この冷却板２２により冷却された冷却空間の空気は重くなり、図３の実線矢印５５で図示のように冷却板２２に沿って下降流が生ずる。この下降流により、放熱フィン１７ａの下部背面側で暖められた空気の一部がその冷却空間に流入する。そして、冷却板２２の下部に流下した空気は、図３の実線矢印１１で図示のように、放熱フィン１７ａ側を上昇する副気流に誘引されて合流し、空気流出口６２へ流れていく。

このような構造にしたことによって、空気中の水分が冷却板２２の表面に移動する結露が連続的に起こって、霧化用水の連続的供給が確保できる。また、水生成部４１のためのファンが無いので、空気調和機が冷房、暖房、除湿等の運転をしていないときでも霧化装置４０だけによるイオンミスト運転ができ、室内を脱臭して質の高い環境に維持することができる。

次に、静電霧化部４２について図３、図４及び図７を参照しながら説明する。図７は図３の静電霧化部４２の斜視図である。

静電霧化部４２は、霧化用水受け部材３７、保水部材２４、乾燥抑制カバー３５、高電圧発生装置２９及び高電圧電極２８等を主要構成要素して構成されている。なお、霧化用水受け部材３７、保水部材２４及び乾燥抑制カバー３５は、霧化用水の搬送部を構成する。

霧化用水受け部材３７は、皿状部材で構成され、冷却板２２から滴下する霧化用水を受けるように冷却板２２の直下に配置されている。冷却板２２の下端部（屈曲部２２の下端部）は、霧化用水受け部材３７内に位置されている。霧化用水受け部材３７の霧化用水を受ける部分は傾斜面３７ａで形成されているので、滴下された霧化用水をこの傾斜面を通して迅速に且つ確実に保水部材２４に導くことができる。

保水部材２４は、霧化用水受け部材３７の霧化用水を毛細管現象で吸引して移動させる繊維集合体で構成され、霧化用水受け部材３７の底部に配置されている。この繊維集合体は、長さが約５０ｍｍ、外径が約１５μｍの繊維（図８参照）を集合させて略矩形状に形成したものである。

乾燥抑制カバー３５は、樹脂成型品で構成され、保水部材２４の上面及び側面を含む複数の面を覆っている。乾燥抑制カバー３５の側面下部には、霧化用水受け部材３７に供給された霧化用水を保水部材２４に送るための開口部３６が設けられている。このように、開口部３６を乾燥抑制カバー３５の側面下部に設け、保水部材２４の側面下部から水分を吸水させることで、保水部材２４の側面上部及び上面からの水分蒸散を抑制することができる。従来例のように保水部材２４の上面から霧化用水を供給した場合、重力により吸水性は良くなるものの、保水部材２４の上面を乾燥抑制カバー３５で覆うことができないため、水分蒸散がしやすくなり、静電霧化する水分量が不足するおそれがある。

本実施形態によれば、静電霧化部４２の保水部材２４に乾燥抑制カバー３５を設けることで保水部材２４からの水分蒸散を抑制し、水生成部４１で結露した水分の損失を少なくして静電霧化することができる。

また、乾燥抑制カバー３５と霧化用水受け部材３７には、防カビ剤や抗菌剤が練り込まれている。これによって、水生成部４１からの霧化用水でカビや菌が繁殖するのを抑制することができる。さらには、保水部材２４は水分が吸水され留まることから、カビや菌が繁殖しやすい。しかし、保水部材２４に直接防カビ剤あるいは抗菌剤を練り込むと吸水性や水分の搬送速度の低下が懸念される。そこで、乾燥抑制カバー３５と霧化用水受け部材３７に防カビ剤あるいは抗菌剤が練り込むことで、保水部材２４の吸水性や水分の搬送速度の低下を招くことなく、カビや菌が繁殖するのを抑制することができる。

高電圧発生装置２９は、−３ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧を発生するものであり、空間４Ｂに設置されている。この高電圧発生装置２９は、高電圧端子３１及び接地端子３２を有する。霧化接続部２６は、保水部材２４に外面に設置され、高電圧発生装置２９の高電圧端子３１から延びる導電体３０が接続されている。

高電圧電極２８は、複数本の霧化電極２５と、１本のイオン電極２７とから構成されている。

霧化電極２５は、保水部材２４に保持された霧化用水を毛細管現象で吸水して移動させる繊維集合体の針状部材で構成され、その一端側が保水部材２４に設けた孔に挿入されている。この繊維集合体は、長さが約５０ｍｍ、外径が約１５μｍの繊維４３（図８参照）を集合させたものである。
この霧化電極２５は電極導水部２５ａと電極霧化部２５ｂとからなっている。保水部材２４の側面には、適所に複数の穴が設けられており、これらの穴に各電極導水部２５ａの端部が挿入されている。これにより、保水部材２４に保持された水分が、毛細管現象で電極導水部２５ａを通して電極霧化部２５ｂに供給され、霧化電極２５の全体に霧化用水が保持される。電極霧化部２５ｂは空間４Ａの室内熱交換器１２の吹出し側に突出している。霧化電極２５は、吸水時に霧化接続部２６と電気的に接続される。

高電圧発生装置２９で発生させた−３ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧を霧化電極２５及びイオン電極２７に印加すると共に、室内ファン１０を回転することにより、水生成部４１から供給した水分を霧化電極２５先端から微細粒にして且つ帯電させ放出すると共に、イオン電極２７からイオンを放出することができる。

即ち、イオン電極２７から周辺の空気にむけてコ口ナ放電が起こり、電子が放出され、イオンが発生する。また、霧化電極２５からは帯電した微細粒の水（イオンミスト）が放出され、このイオンミストが吹出し風路に放出され、吹出し気流に乗って室内に吹出され、室内空気の質を向上させるなどの効果を発揮する。換言すれば、イオンミストは、気流に乗って室内に充満し、その電荷によりＯＨラジカルが生じる等して、室内の空気中の臭気成分や壁・カーテン・家具等に付着した臭気成分に対する脱臭効果を発揮する。

次に、図３、図４、図８から図１１を参照しながら保水部材２４及び霧化電極２５の詳細について説明する。

冷却部材２２に結露する水分量は、室内空気の絶対水分量により変動するが、静電霧化による部屋の脱臭作用を広範囲で発揮させるには、より多くの水分を霧化電極２５へ供給し、イオンミストを多く放出することが必要となる。また、霧化電極２５への水分供給量を向上させるには冷却部材２２から供給される霧化用水をすばやく吸収、保持し、霧化電極２５へと導く水分拡散性の向上と保水部材２４からの蒸発を抑制することが重要な要素となる。

一般的に吸水性の高い繊維としては、セルロース、レーヨン、ポリエステルなどがあるが、これら繊維による吸水は、１本１本の繊維が絡まって形成された微小空間を毛細管現象により水分を吸収するものである。本実施形態の保水部材２４は、保水部材２４を構成する長さ約５０ｍｍ、外径約１５μｍの繊維４３の１本、１本に複数の微細孔４３ａが設けられている。この微細孔４３ａの径は約１０ｎｍである。水分子は酸素原子１個と水素原子２個で構成され，これらの原子は反発力と引力の釣り合いにより一定の平衡距離を保って互いに離れており、水分子の大きさは０．３８ｎｍといわれている。このことから，微細孔４３ａの孔１０ｎｍの中を０．３８ｎｍの水分子が通ることにより、毛細管現象との相乗効果により水分の吸収、保持力、拡散性を向上させることができる。

この微細孔４３ａを有する繊維４３を用いた保水部材２４及び霧化電極２５について評価した結果について説明する。

まず、保水部材２４及び霧化電極２５の保水性能について説明する。図９はポリエステル繊維で作られた吸湿材で微細孔４３ａを有する保水部材２４及び微細孔４３ａなしの保水部材２４の保水性能測定結果である。測定方法は、２０×８０×５ｍｍサイズの保水部材２４を６０℃恒温槽に１時間放置して絶乾状態として重量を測定した後、蒸留水の入った３００ｍｌのビーカに保水部材２４を３０分間浸漬してから取り出し、４０×４０メッシュの金属網の上に１０分放置して余分な水分を除去して重量を測定した。保水性能は、吸水材１ｇ当たりの水分保持量として性能比較を行った。ここで、吸水材１ｇ当たり保水量（ｇ）は（浸漬後重量−絶乾重量）／絶乾重量である。

測定の結果、微細孔４３ａありの場合は、微細孔４３ａなしの場合と比較し、保水能力を２．５倍にすることができることが判った。これは、通常の繊維間の毛細管現象による保水効果に加え，繊維中の微細孔４３ａの中に水分が浸透して保水能力を向上させたと考えられる。

次に水分拡散性の評価について説明する。評価はポリエステル繊維で作られた吸湿材で微細孔４３ａを有する保水部材２４及び微細孔４３ａなしの保水部材２４で行い、２０×８０×５ｍｍサイズの保水部材２４に霧化電極２５を挿し、保水部材２４に−６ｋＶを印加し、霧化電極２５の先端から５ｍｍの位置にＧＮＤ電極を設置し、保水部材２４の末端から水分を吸水させたときから、水分が霧化電極２５に伝わり放電されるまでの時間を計測した。評価結果を図１０に示す。微細孔４３ａありの場合は、微細孔４３ａなしの場合と比較し、水分拡散能力を１２．５倍にすることができることが判った。これは、繊維間の毛細管現象による水分拡散に加え、微細孔４３ａ中に水分が流れて拡散性が向上したと考えられる。

次にイオンミストの放出能力について説明する。評価は、室内機２に搭載された静電霧化部４２の保水部材２４に蒸留水１ｇを滴下し、保水部材２４に−６ｋｖを印加して，保水部材２４に接した霧化電極２５から微細水滴を放出させて行った。このとき、蒸留水滴下後の電圧印加なしの状態の静電霧化部４２の重量を初期重量として，−６ｋＶ電圧を１時間印加後にイオンミストが放出された分だけ重量が減少した静電霧化部４２との重量差をイオンミストの放出量として計測した。評価は，微細孔３４がある場合とない場合との比較で行った。測定の結果を図８に示す。微細孔４３ａなしの霧化電極２５のイオンミスト放出量を１００とした場合、微細孔４３ａありの霧化電極２５の場合には１．６倍の放出量となることが判った。これは、霧化電極２５を構成する繊維４３間の毛細管現象による水分拡散に加え、水分拡散性の高い微細孔４３ａを有する繊維４３中を水分が通ることで放出量が向上したと考えられる。

前記結果から、保水部材２４の保水性能を高め、且つ、繊維４３間の毛細管現象による水分の拡散と繊維４３中の微細孔４３ａに水分が通過することで、水分拡散性を向上させることができる。霧化電極２５を構成する繊維４３中に微細孔４３ａを有する繊維を使用し、水分拡散性を向上させることでイオンミストの放出能力を向上し、帯電した微細な水が有する脱臭作用を部屋の広い範囲で発揮させる霧化装置４０を搭載した空気調和機を提供することができる。

本発明の一実施形態の空気調和機の全体構成を示す斜視図である。 図１の室内機を正面から縦に断面した図である。 図１の室内機を側面から縦に断面した概略図である。 図３の水生成部の縦断面図である。 図４の水生成部の斜視図である。 図４の水生成部の冷却板温度変化を比較例の冷却板温度変化と対比して示す図である。 図３の静電霧化部の斜視図である。 図３の静電霧化部に用いる繊維の部分拡大図である。 本実施形態の保水性能の測定結果を示す図である。 本実施形態の水分拡散性の評価結果を示す図である。 本実施形態のイオンミスト放出量の評価結果を示す図である。

符号の説明

１…空気調和機、２…室内機、３…室外機、４…筐体、４ａ…筐体ベース、４ｂ…化粧枠、４ｃ…前面パネル、５…リモコン、６…開閉パネル、７…空気吹出し口、８…空気吸込み口、９…接続配管、１０…室内ファン、１１、１１’…フィルタ、１２…室内熱交換器、１３…露受皿、１４…上下風向板、１５…左右風向板、１６…ファンモータ、１７…放熱部材、１９…ペルチェ素子、２０ａ、２０ｂ…冷却板表面温度変化、２１…電気絶縁シート、２２…冷却板（冷却部材）、２２ａ…平板部、２２ｂ…屈曲部、２３…固定部材、２４…保水部材、２５…霧化電極、２５ａ…電極導水部、２５ｂ…電極霧化部、２６…霧化接続部、２７…イオン電極、２８…高圧電極、２９…高電圧発生装置、３０…導電体、３１…高電圧端子、３２…接地端子、３５…乾燥抑制カバー、３６…開口部、３７…霧化用水受け部材、４０…霧化装置、４１…水生成部、４２…静電霧化部、４３…繊維、４３ａ…微細孔、５１…表示部、５２…受光部、５３…白抜き矢印（主気流）、５４…斜線矢印（副気流）、５５…実線矢印（ペルチェ素子の周囲流れ）、６１…空気流入口、６２…空気流出口、６３、６４…仕切り板、６５…螺子。

Claims (6)

1. 室内熱交換器と、
   前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、
   静電霧化部を有する霧化装置と、を備え、
   前記静電霧化部は、霧化用水を保水する保水部材と、この保水部材の霧化用水を前記室内ファンによって送風される室内空気中にイオンミストとして放出する霧化電極とを備える空気調和機において、
   前記保水部材は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されていることを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１において、前記霧化電極は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されていることを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１において、前記保水部材の繊維の微細孔はその繊維に沿って延びる複数個の微細孔で構成されていることを特徴とする空気調和機。
4. 請求項２において、前記霧化電極の繊維の微細孔はその繊維に沿って延びる複数個の微細孔で構成されていることを特徴とする空気調和機。
5. 請求項２または４において、前記微細孔の径が１０ｎｍであることを特徴とする空気調和機。
6. 室内熱交換器と、
   前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファンと、
   静電霧化部を有する霧化装置と、を備え、
   前記静電霧化部は、霧化用水を保水する保水部材と、この保水部材の霧化用水を前記室内ファンによって送風される室内空気中にイオンミストとして放出する霧化電極とを備える空気調和機において、
   前記霧化電極は微細孔を有する繊維からなる繊維集合体で形成されていることを特徴とする空気調和機。

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