JP2013079804A - Air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部の清潔性を保つ機能を備えた空気調和装置であって、主に空気調和装置内部の殺菌に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner having a function of maintaining internal cleanliness, and mainly relates to sterilization inside the air conditioner.
従来、空気調和装置では、室内空気を室内ユニット内に吸い込み、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器に送り込んで熱交換させ、熱交換後の空気を再び室内に吹き出すようにしている。このため、室内ユニット内には室内空気と一緒に空気中に浮遊する微生物や塵埃が吸い込まれ、室内ユニット内部壁面や室内熱交換器等にそれらが付着し、その付着した部分でカビや酵母、細菌などの微生物が塵埃についている有機物を栄養源にして増殖するという問題がある。 Conventionally, in an air conditioner, room air is sucked into an indoor unit, the sucked room air is sent to an indoor heat exchanger to exchange heat, and the air after heat exchange is blown out into the room again. For this reason, microorganisms and dust floating in the air are sucked into the indoor unit together with the indoor air, and they adhere to the inner wall surface of the indoor unit, the indoor heat exchanger, etc., and mold, yeast, There is a problem in that microorganisms such as bacteria grow using organic matter in dust as a nutrient source.
特に、冷房運転時には、熱交換器で冷却された空気中の水分が風路壁面に結露して水滴として残存する。風路内に水が残存すると空間内の相対湿度が上がり、カビや菌の増殖が促進される。また、カビや菌の代謝物によって臭いが生成され空気調和装置の運転時に悪臭を発生させると共に、空調室内にかび胞子や細菌が吹き出される可能性もあり、人体にアレルギー等の悪害を及ぼすことが知られている。 In particular, during cooling operation, moisture in the air cooled by the heat exchanger is condensed on the air passage wall surface and remains as water droplets. If water remains in the air passage, the relative humidity in the space increases, and the growth of mold and fungi is promoted. In addition, odors are generated by the metabolites of molds and fungi, causing bad odors when operating the air conditioner, and mold spores and bacteria may be blown into the air conditioning room, causing allergies and other harmful effects to the human body. It is known.
このような、湿気の高い場所で増殖するカビや菌の抑制手段として、風路側面に抗菌剤の塗布や練り込みを施す方式のものや、水溶性材料や金属イオンを溶出させる方式をとったものが知られている。 As a means of controlling mold and fungi that grow in such humid places, the method of applying antibacterial agent or kneading on the side of the airway, or the method of eluting water-soluble materials and metal ions was adopted. Things are known.
しかしながら、抗菌剤を塗布または練りこませた方式では、塵埃などが表面に堆積すると菌が抗菌剤に接触できないため抗菌性能が得られず、さらに、抗菌剤が効かないような耐性菌が発生することで、永続的な殺菌効果が得られないという問題があった。また、水溶性材料や金属イオンを溶出させる方式では、表面に付着した水滴中に抗菌成分を溶出させることで堆積した塵埃を通過し抗菌剤に接触することが可能となるが、抗菌成分が全量溶出しきってしまうと、抗菌成分が消失し、殺菌効果が得られないという問題があった。 However, when the antibacterial agent is applied or kneaded, if dust or the like accumulates on the surface, the bacteria cannot contact the antibacterial agent, so that antibacterial performance cannot be obtained, and furthermore, resistant bacteria that do not work with the antibacterial agent are generated. Therefore, there was a problem that a permanent sterilizing effect could not be obtained. In the method of eluting water-soluble materials and metal ions, it is possible to pass the accumulated dust by contacting the antibacterial agent by eluting the antibacterial component in the water droplets adhering to the surface. If it was completely eluted, the antibacterial component disappeared and there was a problem that the bactericidal effect could not be obtained.
このような課題に対し、塗布、含有する材料をポリアニリンとし、水滴中の酸素に電子を与えて強力な酸化力を有する活性酸素を生成させることで、耐性菌の発生や、抗菌成分の消失のおそれがなく、表面の殺菌及び防汚を実現することができるものが提案されている(特許文献1参照)。 In response to these problems, polyaniline is used as the material to be applied and contained, and electrons are given to oxygen in the water droplets to generate active oxygen having a strong oxidizing power, thereby generating resistant bacteria and eliminating antibacterial components. There has been proposed one that can realize sterilization and antifouling of the surface without fear (see Patent Document 1).
また、ポリアニリンの触媒作用により水から活性酸素が生成されると、ポリアニリンが活性酸素生成不可能な酸化型へと構造変化し、活性酸素が生成されなくなるが、ポリアニリンを乾燥させることにより、酸化型のポリアニリン構造を活性酸素生成可能な還元型の構造体へ戻すことで、活性酸素の発生能力を回復させることができる。 In addition, when active oxygen is generated from water by the catalytic action of polyaniline, the structure of polyaniline changes to an oxidized form incapable of generating active oxygen, and no active oxygen is generated. However, by drying polyaniline, The ability to generate active oxygen can be recovered by returning the polyaniline structure to a reduced structure capable of generating active oxygen.
従来の熱交換器の汚染防止方法では、活性酸素の発生能力を失ったポリアニリンの発生能力を回復させる手段として、ポリアニリンを乾燥させる方法をとっているので、ポリアニリンが塗布されている基材の表面を乾燥させるためには、空気調和装置の運転を停止させなければならず、活性酸素の発生能力回復に時間がかかり、殺菌効果を維持しながら空気調和装置の運転を連続的に行なうことができないという欠点があった。 In conventional heat exchanger contamination prevention methods, polyaniline is dried as a means of recovering the ability to generate polyaniline that has lost the ability to generate active oxygen, so the surface of the substrate on which polyaniline is applied In order to dry the air-conditioner, the operation of the air conditioner must be stopped, it takes time to recover the active oxygen generation capacity, and the air conditioner cannot be operated continuously while maintaining the sterilizing effect. There was a drawback.
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる空気調和装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the air conditioning apparatus which can be continuously drive | operated, maintaining a sterilization effect.
この発明に係る空気調和装置は、空気中の埃又は水分に、負電荷を帯電させる負電荷帯電部と、ポリアニリンが塗布又は含有された基材と、空気が負電荷帯電部から基材に流れるように空気の流れを発生させる送風手段と、を備え、ポリアニリンは、負電荷帯電部によって負電荷が帯電された埃又は水分から電子が供給されるものである。 The air conditioner according to the present invention has a negative charge charging unit that charges negative charges to dust or moisture in the air, a base material coated or contained with polyaniline, and air flows from the negative charge charging unit to the base material. In this way, the polyaniline is supplied with electrons from dust or moisture charged with a negative charge by the negative charge charging unit.
この発明に係る空気調和装置であれば、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる。 The air conditioner according to the present invention can be operated continuously while maintaining the sterilizing effect.
以下、本願発明に係る空気調和装置の好適な実施の形態について添付資料を参照して説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されることはない。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図1〜図3を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室内ユニットの構成図、図2は本実施の形態1に係る負電荷帯電部の構成図、図3は本実施の形態1に係るポリアニリンの特性図である。
Hereinafter, preferred embodiments of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the accompanying materials. Note that the present invention is not limited by these embodiments.
Hereinafter,
空気調和装置は、屋外に設置された室外ユニット(図示せず)と、空気調和を行う部屋内の壁面上部に設置された室内ユニット1とで構成され、室外ユニットに設けられた圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、さらに室内ユニット1に設けられた室内熱交換器2とが冷凍サイクルを形成するように接続され、四方弁により冷媒の流通方向を切替えることで室内ユニット1が設置された部屋の冷房と暖房を行えるようになっている。
The air conditioner is composed of an outdoor unit (not shown) installed outdoors and an
図1に示すように、室内ユニット1は、室内の空気を温湿度調節する熱交換器2、熱交換器2を覆うように設けられ、熱交換器2への塵埃の付着を防止するプレフィルター3、空気中の水や塵埃に負電荷を帯電させる負電荷帯電部4、室内ユニット1内へ空気を取りいれる吸込み口5、取り入れた空気を熱交換器2へ送り室内ユニット外へ流す室内送風ファン6、室内ユニット内の空気を吐き出す吐出し口7、吐出し方向を変化させるフラップ8を備えている。
As shown in FIG. 1, an
室内側熱交換器2は、いずれも複数枚のアルミニウム製のフィンと、このフィンを蛇行状に貫通した銅パイプから構成された、いわゆるフィンチューブ熱交換器である。
Each of the
プレフィルター3は、例えば樹脂繊維でメッシュ状に編まれたシートを枠材に貼り付けたもので構成され、吸込み口5から吸い込んだ空気中に含まれている塵や埃を取り除き、室内熱交換器2が汚れるのを防止している。なお、この操作によりプレフィルター3は塵埃等が付着して汚れるため、ユーザーが定期的に清掃することが必要とされている。しかし、最近では、自動的にプレフィルター3の塵や埃を除去する機構を備えている場合もある。
The pre-filter 3 is composed of, for example, a sheet knitted in a mesh shape with resin fibers, and is attached to a frame member. The pre-filter 3 removes dust and dirt contained in the air sucked from the
室内送風ファン6は、吐出し口7が形成された横長形状筐体の本体ケース内に、回転軸方向を長手方向とした横長の横流翼を室内ファンモータ(図示せず)により回転駆動するよう設けられている。更に、室内ユニット1の部屋内空気の吸込み口となる吸込み口5から吐出し口7に向かって、室内送風ファン6による空気の風路であるケーシング部(図示せず)が形成されている。
The indoor blower fan 6 is driven to rotate by a indoor fan motor (not shown) in a horizontally long lateral flow blade whose longitudinal direction is the rotation axis direction in a main body case of a horizontally long casing in which a discharge port 7 is formed. Is provided. Furthermore, a casing portion (not shown), which is an air path of the indoor blower fan 6, is formed from the
吐出し口7には、吐出し口7を開閉する吹出口開閉機構として、左右方向に細長く形成され、左右端が軸支されたフラップ8が、フラップ用モータ(図示せず)とによって上下方向に回動するように設けられていて、フラップ8を回動させることで、吐出し口7が開閉可能となっている。また、フラップ8を閉回動させることで、吐出し口7は閉塞される。
The discharge port 7 is formed as a blower opening / closing mechanism that opens and closes the discharge port 7, and a
室内送風ファン6には、吸水性材料とポリアニリンとを混合したものが塗布されている。ポリアニリンとともに吸水性材料が塗布されていることにより、積極的にポリアニリンが塗布された基材に水分を吸着でき、また、基材表面が親水性を有することで均一に水分が広がることとなり、効率的に活性酸素を生成させることができる。 The indoor blower fan 6 is coated with a mixture of a water-absorbing material and polyaniline. Since the water-absorbing material is applied together with polyaniline, moisture can be adsorbed actively to the substrate on which polyaniline is applied, and the substrate surface is hydrophilic so that the moisture spreads evenly and efficiency. Thus, active oxygen can be generated.
吸水性材料の一例として、シリカ、ゼオライト、デシカイト、アロフィン、イモゴライトのうち1つ以上からなるものが挙げられる。なお、塗布に限らず、ポリアニリンと吸水性材料が表面に露出していれば、基材に直接、ポリアニリンと吸水性材料を含有しても良い。 As an example of the water-absorbing material, a material composed of one or more of silica, zeolite, desiccite, allophane, and imogolite can be given. The polyaniline and the water-absorbing material may be directly contained in the substrate as long as the polyaniline and the water-absorbing material are exposed on the surface.
基材に塗布されるポリアニリンは以下のようにして作られたものを使用している。ポリアニリン1gをN−メチルピロリドン(N-Methylpyrrolidone) 100mlおよび酢酸5mlの混合液に溶かした。これに、m−クロロパーベンゾイックアシッド(m-Chloroperbenzoic acid)0.75gを酢酸10mlに溶かした溶液を少しずつ加え1時間攪拌した。そして、得られた沈殿を濾過しアセトンでよく洗い、ドープされたポリアニリン(エメラルジン塩)を得る。 The polyaniline applied to the substrate is made as follows. 1 g of polyaniline was dissolved in a mixture of 100 ml of N-Methylpyrrolidone and 5 ml of acetic acid. To this, a solution prepared by dissolving 0.75 g of m-chloroperbenzoic acid in 10 ml of acetic acid was added little by little and stirred for 1 hour. The resulting precipitate is filtered and washed thoroughly with acetone to obtain doped polyaniline (emeraldine salt).
負電荷帯電部4は、室内送風ファン6の風上側に設置され、図2に示すように、電極部材の一部が鋭利な形状になっている導電性の高電圧電極9と導電性の対向電極10と両電極間を接続する高電圧電源11とにより構成されている。高電圧電極9と対向電極10との両電極間には高電圧電源11により数kVの高電圧を印加させ、放電発生させることで室内機内部の空気中に混在している塵埃及び水分をイオン化させ、負の電荷を帯電させる。このとき発生させる放電は、コロナ放電、グロー放電、ストリーマ放電他、沿面放電によるものであってもよい。尚、いずれの場合も、発生させるイオンは負イオンである。
The negative
次に、図3に、ポリアニリンの塗布されていない基材(a)、ポリアニリン塗布基材(b)、前段に負電荷帯電部4を設けたポリアニリン塗布基材(c)において、時間の経過に対する残存菌数の変化を比較した結果を示す。ポリアニリンの塗布されていない基材およびポリアニリン塗布基材の表面上に、105cfu/mLとなるように調整したミクロコッカス菌を滴下し、基材表面に残存する菌数の変化を検証した。
Next, in FIG. 3, in the base (a) to which polyaniline is not applied, the polyaniline-coated base (b), and the polyaniline-coated base (c) provided with the negative
その結果、図3に示すように、ポリアニリンの塗布されていない基材(a)は、ポリアニリン塗布基材(b)、前段に負電荷帯電部4を設けたポリアニリン塗布基材(c)に比べ残存菌数減少が少ない。一方で、ポリアニリン塗布基材(b)は、初期に大幅な残存菌数減少は見られるが、所定時間以上で飽和してしまう。それに対して、前段に負電荷帯電部4を設けたポリアニリン塗布基材(c)は、経時変化とともに菌数が減少し続けていることが分かる。よって、ポリアニリン塗布基材の前段に負電荷帯電部4を設けることで、活性酸素を連続的に生成させ、継続的に殺菌効果を維持させることができる。
As a result, as shown in FIG. 3, the base (a) to which polyaniline is not applied is compared with the polyaniline-coated base (b) and the polyaniline-coated base (c) provided with the negatively charged
次に、動作について説明する。
室内送風ファン6によって塵埃を含んだ空気が吸込み口5を通って室内ユニット1内に吸引され、プレフィルター3を通り、熱交換器2を通過して、負電荷帯電部4へ流れる。空気調和装置で冷房運転を使用している場合、空気が熱交換器2を通過する際、熱交換器2で冷却された空気中の水分が熱交換器2およびその周辺のケーシング部に結露し、水滴として残存する。
Next, the operation will be described.
Air containing dust is sucked into the
熱交換器2およびケーシング部内に水が残存すると、空間内の相対湿度が上昇し、熱交換器2周辺の空気および熱交換器2を通過した空気には、多数の水分が混在する。塵埃および水分を含んだ空気は、負電荷帯電部4を通り、空気中の塵埃および水分に負電荷が帯電される。負電荷が帯電された塵埃および水分を含んだ空気は室内送風ファン6へ流れ、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6には負電荷を帯電された塵埃および水分が、付着および堆積していく。
When water remains in the
ポリアニリンに水分が接触すると、ポリアニリンが接触する水中の溶存酸素へ電子を供給し活性酸素(スーパーオキシドアニオンラジカル)が生成され、生成された活性酸素は菌に接触し、菌を酸化分解除去する。よって、ポリアニリンが塗布された室内送風ファン6に水分が付着すると活性酸素が生成され、生成された活性酸素は室内送風ファン6に付着及び堆積している塵埃と接触し、塵埃を栄養源に増殖するカビや菌を酸化分解除去する。 When water comes into contact with polyaniline, electrons are supplied to dissolved oxygen in the water in contact with polyaniline to generate active oxygen (superoxide anion radical). The generated active oxygen comes into contact with the bacteria, and the bacteria are oxidized and removed. Therefore, when water adheres to the indoor air blowing fan 6 coated with polyaniline, active oxygen is generated, and the generated active oxygen comes into contact with dust attached and deposited on the indoor air blowing fan 6, and the dust grows as a nutrient source. Oxidative decomposition and removal of mold and fungi.
接触する水中の溶存酸素へ電子を供給したポリアニリンは、活性酸素を生成できない酸化構造へと構造変化するが、負電荷帯電部4より負電荷に帯電された塵埃や水が、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6の表面上に付着してポリアニリンへ電子供与を行なうので、ポリアニリンは還元型構造へと活性酸素生成可能な構造体へ戻ることができる。よって、連続的に活性酸素を生成し続けることが可能となる。
The polyaniline that has supplied electrons to the dissolved oxygen in contact with water changes its structure to an oxidized structure that cannot generate active oxygen, but the negatively charged charged
その後、活性酸素の働きによって菌を分解除去された空気は、室内送風ファン6通過後、ケーシング部を通って吐出し口7から排出され、室内には殺菌された清潔な空気が吐出される。 Thereafter, the air from which the bacteria have been decomposed and removed by the action of active oxygen passes through the indoor blower fan 6 and is then discharged from the discharge port 7 through the casing portion, and clean air sterilized is discharged into the room.
以上のように、本実施の形態によれば、ポリアニリン塗布基材の前段に負電荷帯電部を設けることで、活性酸素の発生能力回復を持続させ、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる空気調和装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, by providing the negatively charged portion in the previous stage of the polyaniline-coated substrate, the recovery of the active oxygen generation ability is maintained, and the operation is continuously performed while maintaining the bactericidal effect. An air conditioner that can be provided can be provided.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、冷房運転、除湿運転以外の場合(吸込む空気が冷たい場合)、熱交換器2には水分の結露はしないのでケーシング部内の湿度が上がらず、周辺の空気に水があまり混在していないことから、活性酸素を多く生成させることができないが、実施の形態2では、冷房運転や除湿運転以外の場合でも活性酸素生成を増大させることができる空気調和装置について説明する。
In the first embodiment, in cases other than the cooling operation and the dehumidifying operation (when the air to be sucked is cold), moisture does not condense in the
実施の形態2に係る空気調和装置について図4を用いて説明する。図4は本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の構成図である。図において、実施の形態1と同一または同等な構成部分については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態2が実施の形態1と異なるのは、水が貯留された貯水部12を、負電荷帯電部4の高電圧電極9を浸水させる位置に設けた点である。
An air conditioner according to
図4に示すように、貯水部12は、中に水を貯留し、負電荷帯電部4の高電圧電極9の一部を貯留水に浸水させるように備えられている。この貯留水は一般的には水であり、酸素が溶存していれば特に制限するものではないが、イオン物質や不純物を含まないものが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
また、貯水部12は、空気調和装置から容易に取り外せる構造(図示せず)になっており、また、貯水部12の水の分量を検出できる装備(図示せず)が備えている。水の分量を検出できる装備は、例えば外部から貯留水の分量が確認できるメモリや、水の分量によって変化する気圧や重量によって貯留水の分量を確認できる装置があげられる。これにより、貯水部12内の水がなくなりそうな場合に使用者が気づきやすく、取り外せる構造となっていることで容易に貯水部12に水を補給することができる。
In addition, the
高電圧電極9は、チタン、ステンレス、銅などからなる発泡金属、導電性を有する多孔質材料もしくは、表面が凹凸加工されている導電性材料で構成されており、貯水部12内に貯留されている水を毛細管現象によって、高電圧電極9の先端まで吸い上げることができる。
The
負電荷帯電部4の高電圧電源11により数kVの高電圧を印加させると、浸水している貯水部12内の水を高電圧電極9の先端まで吸い上げた高電圧電極9の表面に静電気力が働き、高電圧電極9に吸い上げられた水は表面が不安定になる事によって微細化し霧化され放出される。このとき、放出された水分には負電荷が帯電されている。
When a high voltage of several kV is applied by the high
次に、動作について説明する。
室内送風ファン6によって塵埃を含んだ空気が吸込み口5を通って室内ユニット1内に吸引され、プレフィルター3を通り、熱交換器2を通過して、負電荷帯電部4へ流れる。塵埃を含んだ空気には、貯水部12から吸い上げられた水が霧化放出されるとともに、負電荷帯電部4によって負電荷に帯電され、負電荷を帯びた水および塵埃が、ポリアニリンおよび吸水性材料が塗布された室内送風ファン6に付着および堆積する。
Next, the operation will be described.
Air containing dust is sucked into the
ポリアニリンに水分が接触すると、ポリアニリンが接触する水中の溶存酸素へ電子を供給し活性酸素(スーパーオキシドアニオンラジカル)が生成され、生成された活性酸素は菌に接触し、菌を酸化分解除去する。 When water comes into contact with polyaniline, electrons are supplied to dissolved oxygen in the water in contact with polyaniline to generate active oxygen (superoxide anion radical). The generated active oxygen comes into contact with the bacteria, and the bacteria are oxidized and removed.
このとき、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6には、負電荷帯電部4で放出された多量の微細水が付着し、活性酸素の生成量は増大される。増大された活性酸素は、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6に付着した塵埃に残存する菌の酸化分解除去を促進させる。
At this time, a large amount of fine water released from the negative
接触する水中の溶存酸素へ電子を供給したポリアニリンは、活性酸素を生成できない酸化構造へと構造変化するが、負電荷帯電部4より負電荷に帯電された塵埃や水が、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6の表面上に付着してポリアニリンへ電子供与を行なうので、ポリアニリンは還元型構造へと活性酸素生成可能な構造体へ戻ることができる。よって、連続的に活性酸素を生成し続けることが可能となる。
The polyaniline that has supplied electrons to the dissolved oxygen in contact with water changes its structure to an oxidized structure that cannot generate active oxygen, but the negatively charged charged
その後、活性酸素の働きによって菌を分解除去された空気は、室内送風ファン6通過後、ケーシング部を通って吐出し口7から排出され、室内には殺菌された清潔な空気が吐出される。 Thereafter, the air from which the bacteria have been decomposed and removed by the action of active oxygen passes through the indoor blower fan 6 and is then discharged from the discharge port 7 through the casing portion, and clean air sterilized is discharged into the room.
以上のように、本実施の形態によれば、負電荷帯電部を貯水部に浸水させることで、空気中の水分量に関わらず活性酸素の生成量を増大させることができ、活性酸素の発生能力回復を持続させ、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる空気調和装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the generation amount of active oxygen can be increased regardless of the amount of moisture in the air by immersing the negative charge charging unit in the water storage unit. It is possible to provide an air conditioner that can continuously operate while maintaining the ability recovery and maintaining the sterilizing effect.
また、本実施の形態にすることで、空気調和装置を冷房運転、除湿運転以外で使用する場合も、さらに、熱交換器を備えていない空気調和装置でも、活性酸素の生成を増大させることができるので、冷房運転、除湿運転を行なう空気調和装置に限定されず、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる。 In addition, by using this embodiment, even when the air conditioner is used for other than the cooling operation and the dehumidifying operation, the generation of active oxygen can be increased even in an air conditioner that does not include a heat exchanger. Therefore, it is not limited to the air conditioner that performs the cooling operation and the dehumidifying operation, and the operation can be continuously performed while maintaining the sterilizing effect.
また、本実施の形態では、貯水部12内の水を高電圧電極9に供給する方法として、高電圧電極9を発泡金属、多孔質材料、凹凸加工材料にし、毛細管現象によって水を吸い上げる例を示しているが、これに限定するものではなく、高電圧電極9をシリカ、ゼオライト、カーボンなどの吸水性材料を含有させた基材にし、水を誘引させて高電圧電極9先端まで供給させる方法や、貯水部12にポンプを設置し、ポンプによって貯水部12内の水を汲みあげ、高電圧電極9に供給する方法でも良い。
In the present embodiment, as a method for supplying the water in the
実施の形態3.
次に、実施の形態3に係る空気調和装置について図5を用いて説明する。図5は本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の構成図である。図において、実施の形態2と同一または同等な構成部分については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態3が実施の形態2と異なるのは、熱交換器2に結露したドレン水を貯水部12に貯留させる点であり、熱交換器2の下部にドレン水受け部13を設けている。
Next, an air conditioner according to
図5に示すように、ドレン水受け部13は、ドレン水を受ける受け部13aと、受けたドレン水を貯水部12へ流す流路部13bとで構成されている。空気調和装置が冷房運転を行なっている場合、空気が熱交換器2を通過する際、熱交換器2で冷却された空気中の水分が熱交換器2に結露する。結露した水分は、ドレン水受け部13に流れ、貯水部12にて回収される。
As shown in FIG. 5, the drain
次に、動作について説明する。
室内送風ファン6によって塵埃を含んだ空気が吸込み口5を通って室内ユニット1内に吸引され、プレフィルター3を通り、熱交換器2を通過して、負電荷帯電部4へ流れる。空気調和装置が冷房運転を行なっている場合、空気が熱交換器2を通過する際、熱交換器2で冷却された空気中の水分が熱交換器2に結露し、ドレン水受け部13に流れ、貯水部12にて回収される。貯水部12に貯留されたドレン水は、高電圧電極9で吸い上げられ、空気中に霧化放出される。
Next, the operation will be described.
Air containing dust is sucked into the
負電荷帯電部4を流れる塵埃を含んだ空気には、貯水部12から吸い上げられた水が霧化放出されるとともに、負電荷帯電部4によって負電荷に帯電され、負電荷を帯びた水および塵埃が、ポリアニリンおよび吸水性材料が塗布された室内送風ファン6に付着および堆積する。
In the air containing dust flowing through the negative
ポリアニリンに水分が接触すると、ポリアニリンが接触する水中の溶存酸素へ電子を供給し活性酸素(スーパーオキシドアニオンラジカル)が生成され、生成された活性酸素は菌に接触し、菌を酸化分解除去する。 When water comes into contact with polyaniline, electrons are supplied to dissolved oxygen in the water in contact with polyaniline to generate active oxygen (superoxide anion radical). The generated active oxygen comes into contact with the bacteria, and the bacteria are oxidized and removed.
このとき、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6には、負電荷帯電部4で放出された多量の微細水が付着し、活性酸素の生成量は増大される。増大された活性酸素は、ポリアニリンおよび吸水材料が塗布されている室内送風ファン6に残存する菌の酸化分解除去を促進させる。
At this time, a large amount of fine water released from the negative
活性酸素生成させ電子を失ったポリアニリンは、活性酸素を生成できない、酸化構造へと構造変化するが、負電荷帯電部4より帯電された塵埃や水が、表面上に付着してポリアニリンへの電子供与を行うので、ポリアニリンは還元型構造へと活性酸素生成可能な構造体へ戻ることができる。よって、連続的に活性酸素を生成し続けることが可能となる。
The polyaniline that has lost electrons due to the generation of active oxygen cannot generate active oxygen, and changes its structure to an oxidized structure. However, dust and water charged from the negative
活性酸素の働きによって菌を分解除去された空気は、室内送風ファン6通過後、ケーシング部を通って吐出し口7から排出され、室内には殺菌された清潔な空気が吐出される。 The air from which the bacteria are decomposed and removed by the action of the active oxygen is discharged from the discharge port 7 through the casing part after passing through the indoor blower fan 6, and sterilized clean air is discharged into the room.
以上のように、本実施の形態によれば、熱交換器2に結露したドレン水を回収するドレン水受け部13を貯水部12に設けることで、貯水部12へ給水する手間が省けるとともに、空気中の水分量以上の水分をポリアニリン表面に供給できるので、殺菌効果をより高め、活性酸素の発生能力回復を持続させ、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる空気調和装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, by providing the
また、本実施の形態では、貯水部12内の水を高電圧電極9に供給する方法として、高電圧電極9を発泡形態にし、毛細管現象によって水を吸い上げる例を示しているが、これに限定するものではなく、高電圧電極9をシリカ、ゼオライト、カーボンなどの吸水性材料を含有させた基材にし、水を誘引させて高電圧電極9先端まで供給させる方法や、貯水部12にポンプを設置し、ポンプによって貯水部12内の水を汲みあげ、高電圧電極9に供給する方法でも良い。
Moreover, in this Embodiment, as a method of supplying the water in the
実施の形態1〜3では、室内送風ファン6に吸水性材料およびポリアニリンを混合したものを塗布しているが、これに限定するものではなく、負電荷帯電部4の風下であれば、ケーシング部壁面や、吐出し口7、フラップ8などに直接ポリアニリンおよび吸水性材料を塗布、含有させても良い。そうすることで、ケーシング部壁面や、吐出し口7、フラップ8などに付着した塵埃を栄養源にして増殖するカビや菌も殺菌除去することができる。
In
また、実施の形態1〜3では、負電荷帯電部4を熱交換器2の風下に設けているが、これに限定するものではなく、負電荷帯電部4をプレフィルター3もしくは熱交換器2の風上に設け、プレフィルター3や熱交換器2の表面にポリアニリンおよび吸水性材料を塗布、含有させることで、プレフィルター3および熱交換器2に付着した塵埃を栄養源にして増殖するカビや菌も殺菌除去することができる。
In the first to third embodiments, the negative
なお、請求項に記載されている基材とは、室内送風ファン6、ケーシング部、吐出し口7、フラップ8、プレフィルター3、熱交換器2など空気調和装置内部の、塵埃が付着する箇所に相当する。
In addition, the base material described in a claim is the location where dust adheres inside air conditioners, such as the indoor air blower fan 6, the casing part, the discharge port 7, the
実施の形態4.
次に、実施の形態4に係る空気調和装置について図6〜8を用いて説明する。図6は本実施の形態4に係る空気調和装置の構成図、図7は本実施の形態4に係る負電荷帯電部14の構成図、図8は本実施の形態4に係る集塵部15の構成図である。図において、実施の形態2と同一または同等な構成部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
Next, an air conditioner according to
この実施の形態4が実施の形態1と異なるのは、負電荷帯電部14に高電圧電極9と対向電極10を複数設け、室内送風ファン6などにポリアニリンを塗布せず、ポリアニリンが塗布された電極を備えた集塵部15を設けた点である。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of
図8に示すように、集塵部15は、一定の間隔で配列された、板状電極16と、板状電極16に一枚おきに電圧を印加し、板状電極間に高電界が作られるように接続される高電圧電源17を備え、電圧印加された板状電極16のうち正電極側の板状電極16aに、ポリアニリンが塗布されている。電圧印加されていない板状電極16は負電極側の板状電極16bである。
As shown in FIG. 8, the
板状電極16は導電性であり、例として、金属、アルミ、ステンレス、カーボン、チタン、銅、シリカ、ゼオライトなどが上げられる。ポリアニリンは、板状電極16表面に0.5μm以上の膜厚で均一に塗布されていることが好ましい。これにより、板状電極16が金属であった場合にも表面に露出しないため、流入ガス成分などによる酸化腐食の心配がない。 The plate electrode 16 is conductive, and examples thereof include metal, aluminum, stainless steel, carbon, titanium, copper, silica, and zeolite. It is preferable that the polyaniline is uniformly applied to the surface of the plate electrode 16 with a film thickness of 0.5 μm or more. Thereby, even when the plate-like electrode 16 is a metal, it is not exposed to the surface, so there is no fear of oxidative corrosion due to an inflowing gas component or the like.
次に、動作について説明する。
室内送風ファン6によって塵埃を含んだ空気が吸込み口5を通って室内ユニット1内に吸引され、プレフィルター3を通り、熱交換器2を通過して、負電荷帯電部14へ流れる。空気調和装置で冷房運転を使用している場合、空気が熱交換器2を通過する際、熱交換器2で冷却された空気中の水分が熱交換器2およびその周辺のケーシング部に結露し、水滴として残存する。
Next, the operation will be described.
Air containing dust is sucked into the
熱交換器2およびケーシング部内に水が残存すると、空間内の相対湿度が上昇し、熱交換器2周辺の空気および熱交換器2を通過した空気には、多数の水分が混在する。塵埃および水分を含んだ空気は、負電荷帯電部14を通り、負電荷が帯電される。負電荷を帯電された塵埃および水分を含んだ空気は集塵部15へ流れ、集塵部15の板状電極16周辺に形成された電場の作用によって電気的な力を受け、ポリアニリンが塗布されている、正電極側の板状電極16aの表面に吸着捕集される。
When water remains in the
ポリアニリンに水分が接触すると、ポリアニリンが接触する水中の溶存酸素へ電子を供給し活性酸素が生成される。生成された活性酸素は菌に接触し、菌を酸化分解除去する。よって、正電極側の板状電極16aに付着および堆積している塵埃を栄養源に増殖するカビや菌を、酸化分解除去することができる。 When moisture comes into contact with polyaniline, electrons are supplied to dissolved oxygen in the water that polyaniline contacts to generate active oxygen. The produced active oxygen comes into contact with the bacteria and oxidatively decomposes and removes the bacteria. Therefore, it is possible to oxidatively decompose and remove molds and fungi that grow on the nutrient source using the dust adhered and deposited on the plate electrode 16a on the positive electrode side.
このとき、電子を供給したポリアニリンは、活性酸素を生成できない酸化構造へと構造変化するが、負電荷帯電部14より負電荷に帯電された塵埃や水が、ポリアニリン表面上に付着して電子供与を行なうので、ポリアニリンは還元型構造へと活性酸素生成可能な構造体へ戻ることができる。よって、連続的に活性酸素を生成し続けることが可能となる。
At this time, the polyaniline supplied with electrons changes in structure to an oxidized structure that cannot generate active oxygen, but dust or water charged to a negative charge from the negative
活性酸素の働きによって菌を分解除去された空気は、室内送風ファン6通過後、ケーシング部を通って吐出し口7から排出され、室内には殺菌された清潔な空気が吐出される。また、負電荷帯電させた塵埃や水のほとんどを、ポリアニリンが塗布された板状電極16aを備えた集塵部15に吸着捕集させることができるので、活性酸素を効率的に生成することができるとともに、効率的に菌を除去させることができる。
The air from which the bacteria are decomposed and removed by the action of the active oxygen is discharged from the discharge port 7 through the casing part after passing through the indoor blower fan 6, and sterilized clean air is discharged into the room. Further, most of the negatively charged dust and water can be adsorbed and collected by the
以上のように、本実施の形態によれば、負電荷帯電部14によって負電荷を帯電された塵埃を、電場の作用によって、高電界が作られている集塵部15で捕集することで、より効率的に活性酸素の生成、菌の除去をおこなうことができるとともに、活性酸素の発生能力回復を持続させ、殺菌効果を維持させながら連続的に運転を行なうことができる空気調和装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the dust charged with the negative charge by the
本実施の形態では、負電荷帯電部14として、高電圧電極9、対向電極10を複数備えたものを例に挙げたが、必ずしも電極を複数備える必要はなく、実施の形態1〜3の負電荷帯電部4でも良い。
In the present embodiment, the negative
また、本実施の形態では、板状電極16を導電性材料としたが、ポリアニリンが塗布されている正電極側の板状電極16aは導電性材料でなくてもよく、ポリアニリンを塗布した状態での表面抵抗が100〜106Ω/m2であることが好ましい。また、ポリアニリンによる活性酸素生成量を発現するために、ポリアニリンの固形分量を2wt%以上とすることが望ましい。 In the present embodiment, the plate-like electrode 16 is made of a conductive material. However, the plate-like electrode 16a on the positive electrode side to which polyaniline is applied may not be a conductive material, and in a state where polyaniline is applied. Is preferably 10 0 to 10 6 Ω / m 2 . Moreover, in order to express the amount of active oxygen produced by polyaniline, the solid content of polyaniline is desirably 2 wt% or more.
本実施の形態では正電極側の板状電極16aにはポリアニリンのみを塗布したが、これに限定するものではなく、ポリアニリンが表面に露出するよう板状電極に含有させたり、ポリアニリンとともに吸水性材料を塗布させたりしても良い。ポリアニリンとともに吸水性材料が塗布されていることにより、積極的にポリアニリンが塗布された基材に水分を吸着でき、また、基材表面が親水性を有することで均一に水分が広がることとなり、効率的に活性酸素を生成させることができる。 In the present embodiment, only the polyaniline is applied to the plate-like electrode 16a on the positive electrode side. However, the present invention is not limited to this. The polyaniline may be contained in the plate-like electrode so as to be exposed on the surface, or the water-absorbing material together with the polyaniline. May be applied. Since the water-absorbing material is applied together with polyaniline, moisture can be adsorbed actively to the substrate on which polyaniline is applied, and the substrate surface is hydrophilic so that the moisture spreads evenly and efficiency. Thus, active oxygen can be generated.
吸水性材料としては、シリカ、ゼオライト、デシカイト、アロフィン、イモゴライトのうち1つ以上からなるものが挙げられる。なお、塗布に限らず、ポリアニリンと吸水性材料が表面に露出していれば、基材に直接、ポリアニリンと吸水性材料を含有しても良い。 Examples of the water-absorbing material include those composed of one or more of silica, zeolite, desiccite, allophine, and imogolite. The polyaniline and the water-absorbing material may be directly contained in the substrate as long as the polyaniline and the water-absorbing material are exposed on the surface.
本実施の形態においても、上記する実施の形態2のように負電荷帯電部14を貯水部に浸水させても良い。そうすることで、空気中の水分量に関わらず活性酸素の生成量を増大させることができる。また、上記する実施の形態3のように、熱交換器2に結露したドレン水を回収するドレン水受け部13を貯水部12に設けても良い。そうすることで、貯水部12へ給水する手間が省けるとともに、空気中の水分量以上の水分をポリアニリン表面に供給できるので、殺菌効果をより高めることができる。
Also in the present embodiment, the negative
本実施の形態1〜4では、空気調和装置の例として、熱交換器を備えたエアコンでの例を示しているが、これに限定するものではなく、除湿機や冷蔵庫や冷凍庫の他、加湿器や空気洗浄装置や換気扇など、熱交換器を備えていない空気調和装置でも同様の殺菌効果が発揮される。 In this Embodiment 1-4, although the example in the air conditioner provided with the heat exchanger is shown as an example of an air conditioning apparatus, it is not limited to this, humidification other than a dehumidifier, a refrigerator, or a freezer The same sterilizing effect is exhibited even in an air conditioner that is not equipped with a heat exchanger, such as an oven, an air cleaning device, or a ventilation fan.
1 室内ユニット、2 熱交換器、3 プレフィルター、4 負電荷帯電部、5 吸込み口、6 室内送風ファン、7 吐出し口、8 フラップ、9 高電圧電極、10 対向電極、11 高電圧電源、12 貯水部、13 ドレン水受け部、14 負電荷帯電部、15 集塵部、16 板状電極、16a 板状電極(正電極側)、16b 板状電極(負電極側)、17 高電圧電源
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ポリアニリンが塗布又は含有された基材と、
空気が前記負電荷帯電部から前記基材に流れるように空気の流れを発生させる送風手段と、
を備え、
前記ポリアニリンは、前記負電荷帯電部によって負電荷が帯電された埃又は水分から電子が供給される空気調和装置。 A negative charge charging section that charges dust or moisture in the air with a negative charge;
A substrate coated with or containing polyaniline;
A blowing means for generating a flow of air so that air flows from the negative charge charging portion to the substrate;
With
The polyaniline is an air conditioner in which electrons are supplied from dust or moisture that is negatively charged by the negative charge charging unit.
高電圧電極と、
前記高電圧電極に対向する対向電極と、
前記高電圧電極及び前記対向電極間に放電を発生させるための電圧を印加する電源と、
を備えた請求項1に記載の空気調和装置。 The negative charge charging portion is
A high voltage electrode;
A counter electrode facing the high voltage electrode;
A power source for applying a voltage for generating a discharge between the high voltage electrode and the counter electrode;
The air conditioning apparatus according to claim 1, comprising:
前記基材は、前記送風手段に備えられた
請求項1又は請求項2に記載の空気調和装置。 The negative charge charging portion is provided on the windward side of the air blowing means,
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the base material is provided in the blowing means.
を備え、
前記送風手段は、空気が前記熱交換器から前記負電荷帯電部、前記基材に順次流れるように空気の流れを発生させる請求項1から請求項3の何れか一項に記載の空気調和装置。 A heat exchanger,
With
The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the blowing unit generates an air flow so that air sequentially flows from the heat exchanger to the negative charge charging unit and the base material. .
を備え、
前記高電圧電極は、毛細管現象によって前記貯水部の水を吸い上げるとともに、前記電源によって電圧が印加されることにより、吸い上げた水を気化放出する請求項2に記載の空気調和装置。 A water storage section for storing water, and a portion of the high voltage electrode is submerged;
With
The air conditioning apparatus according to claim 2, wherein the high voltage electrode sucks up water in the water storage section by capillary action and vaporizes and discharges the sucked up water when a voltage is applied by the power source.
を備え、
前記高電圧電極は、吸水性材料を含有した電極基材によって前記貯水部の水を誘引し、前記電源によって電圧が印加されることにより、誘引した水を気化放出する請求項2に記載の空気調和装置。 A water storage section for storing water, and a portion of the high voltage electrode is submerged;
With
3. The air according to claim 2, wherein the high voltage electrode attracts water in the water storage unit by an electrode base material containing a water absorbing material, and vaporizes and discharges the attracted water when a voltage is applied by the power source. Harmony device.
前記貯水部の水を汲み上げて前記高電圧電極に供給するポンプと、
を備え、
前記高電圧電極は、前記電源によって電圧が印加されることにより、前記ポンプによって供給された水を気化放出する請求項2に記載の空気調和装置。 A water reservoir for storing water;
A pump that pumps water from the reservoir and supplies it to the high-voltage electrode;
With
The air conditioner according to claim 2, wherein the high voltage electrode vaporizes and discharges water supplied by the pump when a voltage is applied by the power source.
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