JP2014020578A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】静電ミストを安全かつ確実に発生させ、静電ミストの低減を少なくして効率よく放出することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】室内機送風の主流路外で主流路１４からの風の温度影響を受けない吹出口７の外部適所に、静電ミストを発生させる静電霧化装置２を配置し、当該静電霧化装置２の吐出部を構成する吐出パイプ５静電霧化装置から出口までの間に複数の曲がり部を有していて、当該曲がり部の静電ミストが衝突する壁面は傾斜面部としたものである。これによって静電霧化装置は主流路を流れる熱交換後の空気の温度影響を受けない空気によって静電ミストを発生するため運転モードや季節に関係なく安全かつ確実に静電ミストを発生させることができるとともに、静電ミストは吐出パイプ内を円滑に流れて曲がり部の傾斜面部で衝突低減する量が抑制され、効率よく室内に放出することができるようになる。
【選択図】図２

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で酸化力が高いラジカルやイオン等を含んだ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１参照）。

このような空気調和機においては、静電霧化装置は吹出口の一端外横部に配置され、その静電霧化装置に連なる吐出パイプも吹出口の一端外横部に位置していて、その吐出口を吹出口の側面に開口させる構成としてあり、静電霧化装置に取り込んで静電ミストを発生させる空気は吹出口から吹出される熱交換された空調空気以外の空気を用いる構成としてある。

その理由は次のとおりである。すなわち、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、ペルチェ素子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、静電霧化装置を吹出口の内部等の気流通路に配置すると、運転モードや季節によって静電ミストを確実に発生させることができなかったり、高い安全性を保障するために複雑な構成を採用しなければならずコストアップを招くからである。

なお、静電霧化装置としては、毛細管現象により水を搬送する水搬送部と、吸熱面で空気を冷却して発生した結露水を水搬送部に供給する熱交換部と、水搬送部が搬送する水に対して電圧を印加する印加電極と、水搬送部に対向する対向電極と、印加電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加部とを備え、水を補給することなく継続的に使用可能なものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１６８４２７号公報 特開２００５−１３１５４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたもののように静電霧化装置や吐出パイプを吹出口の一端外横部に設けると、静電霧化装置からの静電ミストを吹出口に案内する吐出パイプに複数の曲げ部が形成されてしまうことになる。この曲げ部は吐出パイプ内を流れる静電ミストの流通抵抗となるばかりではなく、その慣性力によって曲がり壁面に衝突して当該曲がり壁面に付着し、静電ミスト量が低減してしまう、という課題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、安全かつ確実に静電ミストを発生させることができるとともに、静電ミストの低減を少なくして効率よく放出することができ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、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する送風ファンと、該送風ファンから送風された熱交換後の空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路とを設けた室内機を有する空気調和機であって、前記主流路外で主流路からの熱交換後の空気の温度影響を受けない吹出口の外部適所に、静電ミストを発生させる静電霧化装置を配置し、当該静電霧化装置の吐出部を構成する吐出パイプを配置して、同吐出パイプの出口を主流路の吹出口に開口させた空気調和機において、前記吐出パイプは静電霧化装置から出口までの間に複数の曲がり部を有していて、当該曲がり部の静電ミストが衝突する壁面は傾斜面部としたものである。

これによって静電霧化装置は主流路を流れる熱交換後の空気の温度影響を受けない空気によって静電ミストを発生するため運転モードや季節に関係なく安全かつ確実に静電ミストを発生させ、当該主流路外で発生させた静電ミスト成分を主流路内の空気風で吸引し、効率よく室内へ吐出することができるとともに、静電ミストは吐出パイプ内を円滑に流れて曲がり部の傾斜面部で衝突低減する量が抑制され、効率よく室内に放出することができるようになる。

本発明によれば、運転モードや季節に関係なく安全かつ確実に静電ミストを発生させることができるとともに、当該静電ミスト成分を効率よく室内へ放出することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の一部切り欠き側面図 同空気調和機の一部切り欠き正面図 同図２のＡ−Ａ断面図 同空気調和機の外郭を外した時の斜視図 （ａ）同空気調和機に搭載した静電霧化装置の側面図、（ｂ）同静電霧化装置の正面図 （ａ）同静電霧化装置の分解側面図、（ｂ）同静電霧化装置の分解正面図 （ａ）同静電霧化装置の吐出パイプを下方から見た斜視図、（ｂ）同吐出パイプを正面から見た正面図、（ｃ）同吐出パイプを上方から見た斜視図 同吐出パイプの断面図 同吐出パイプの他の例を示す断面図 同空気調和機に搭載した表示ユニットと静電霧化装置の斜視図 同表示ユニットと静電霧化装置の拡大斜視図 同表示ユニットと静電霧化装置を分解した拡大斜視図

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に、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する送風ファンと、該送風ファンから送風された熱交換後の空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路とを設けた室内機を有する空気調和機であって、前記主流路外で主流路からの熱交換後の空気の温度影響を受けない吹出口の外部適所に、静電ミストを発生させる静電霧化装置を配置し、当該静電霧化装置の吐出部を構成する吐出パイプを配置して、同吐出パイプの出口を主流路の吹出口に開口させた空気調和機において、前記吐出パイプは静電霧化装置から出口までの間に複数の曲がり部を有していて、当該曲がり部の静電ミストが衝突する壁面は傾斜面部としたものである。

これによって静電霧化装置は主流路を流れる熱交換後の空気の温度影響を受けない空気によって静電ミストを発生するため運転モードや季節に関係なく安全かつ確実に静電ミストを発生させ、当該主流路外で発生させた静電ミスト成分を主流路内の空気風で吸引し、効率よく室内へ吐出することができるとともに、静電ミストは吐出パイプ内を円滑に流れて曲がり部の傾斜面部で衝突低減する量が抑制され、効率よく室内に放出することができるようになる。

また、請求項２に記載の発明は、前記吐出パイプ入口の内径の曲げ側からの垂直延長線上の位置よりも前記傾斜面部の端部が吐出の出口方向に位置するように設けたことにより、静電ミストを無駄なく吐出パイプの出口に導くことが可能になる。これによって静電ミストをより効率よく吐出することができる。

また、請求項３に記載の発明は、前記吐出パイプの入口からの垂直方向の長さに応じて、曲げ部の傾斜形状を複数の異なる角度で構成したものである。これによって吐出パイプの垂直方向の長さの変化に対応した最適な吐出効率を確保することができる。

また、請求項４に記載の発明は、前記吐出パイプのパイプ部の水平方向の長さを８０ｍｍ以下に設定したものである。これによって吐出効率をさらに向上させることができる。

また、請求項５に記載の発明は、前記吐出パイプ出口を長穴形状で設定したものである。これによって指の挿入を防ぐことができ、また見映えの向上を図ることができる。

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〜図４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〜図４に示すように、室内機は、室内機本体１０前面側に前面パネル１７を有しており、空気調和機停止時は、前面パネル１７は室内機本体１０に密着して前面吸込口を閉じているのに対し、空気調和機運転時は、前面パネル１７は室内機本体１０から離反する方向に移動して前面吸込口を開放する。

室内機本体１０の内部には、主流路１４の上流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１３と、このプレフィルタ１３の下流側に設けられ吸い込まれた室内空気と熱交換するための熱交換器１１と、熱交換器１１で熱交換した空気を搬送するための送風ファン１２と、送風ファン１２から送風された熱交換後の空気を室内に吹き出
す吹出口７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１５と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右羽根１６とを備えている。また、前面パネル１７の上部は、その両端部に設けられた複数のアームを介して室内機本体１０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１７は空気調和機停止時の位置から前方に向かって移動する。上下羽根１５も同様に、その両端部に設けられた駆動メカ部品（図示せず）を介して室内機本体１０の下部に連結されている。

また、主流路１４外で主流路１４からの熱交換後の空気の温度影響を受けない吹出口７の例えば左側の上部に、静電ミストを発生させる静電霧化装置２が設けてあり、その真下に前記静電霧化装置２の吐出部を構成する吐出パイプ５が設けてある。そして前記吐出パイプ５の出口５ａは主流路１４内の吹出口７上部に開口する如く設けてある。

上記静電霧化装置２は、後述するが、前記前面パネル１７の下部内方に配置してある表示部ユニット６に取り付けてあり、前記した如く吹出口７の上部に位置することになる。

なお、この表示部ユニットは室内機の運転状態を示す各種の表示部やリモコン受信部、人感センサ等が組み込んである。

また、室内機の左側には、前記プレフィルタ１３を自動で清掃するフィルタ吸引装置９が設けてあり、当該フィルタ吸引装置９の前方に前記静電霧化装置２の静電ミスト発生を制御する電装品８が設けてある。

ここで、上記静電霧化装置２の概略構成について図５〜図９を用いて説明する。

図６に示すように、この静電霧化装置２は、上部に静電霧化発生器３を有し、下部にサイレンサ４を配置して構成されている。そしてフィルタ吸引装置９の前方に配置した電装品８に電気的に接続してある。

上記構成の静電霧化発生器３に電流を流すと、内部の放電電極の温度が低下することで放電電極に結露する。さらに、電装品８を制御して、結露水が付着した放電電極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。

空気調和機の場合、冷房時においては、室内機の熱交換器１１を通過した低温の空気は相対湿度が高く、一方、暖房時においては、熱交換器１１を通過した高温の空気は相対湿度が低いため、ペルチェ素子の放電電極への結露状態が極めて不安定になる。

そこで上記構成のように、主流路１４と静電霧化装置２を吹出口７周囲の壁で分離して設けたことにより、熱交換器１１を通過せず熱交換（温湿度調整）がなされていない空気が静電霧化装置２に供給される。これにより、冷房時及び暖房時に関係なく静電ミストを確実かつ安全に発生させることができる。

また、静電霧化装置２の真下に位置する吐出パイプ５を右方向に這わせ、吐出パイプ５の出口５ａを主流路１４の吹出口７上部側に開口する如く設けている。すなわち、この吐出パイプ５は図７に示すように略階段状となっていて左上の入口５ｂから右下の出口５ａに向かって静電ミストが流れるようになっている。そして、主流路１４側は、送風ファン１２により空気流に所定の速度が付与されることで、吹出口７上側において圧力差が生じ、主流路１４側が相対的に低圧となる負圧部となっており、吹出口７上側から主流路１４に向かって空気が誘引される。このように構成することで吐出パイプ５を介して静電霧化
発生器３からの静電ミストを主流路１４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。

以上のように動作するこの空気調和機は、その静電霧化装置２を吹出口７の上部に設けてあるから、吹出口７は静電霧化装置２に邪魔されることなく室内機本体１０の横端近くまで長くすることができる。すなわち、従来、吹出口７の横部に位置させていたフィルタ吸引装置９と静電霧化装置２は静電霧化装置２の吐出パイプの出口を吹出口側面に開口させていた関係から吹出口の横部で横方向に重合配置しており、静電霧化装置２の寸法だけ吹出口の長さを短くせざるを得なかったが、この発明ではフィルタ吸引装置９と静電霧化装置２は横方向に重合させることなく図３で明らかなように前後方向に重合するような位置関係になる。したがって、吹出口７の横部はこの静電霧化装置２が存在しなくなった分、横幅を長くして、室内機本体１０の横端近くまで長くすることができる。これに伴い、この吹出口７に連なる主流路１４及び主流路１４内に設けた熱交換器１１や送風ファン１２の長さも、室内機本体１０を大きくすることなく長くすることができる。よって、空気調和機としての基本的な空調性能を向上させることができる。

また、上記静電霧化装置２を配置した吹出口７の上部は、本来デッドスペースとなっているところであるから、このスペースを有効利用して室内機本体１０の大型化を抑制することもできる。

また、この実施の形態における静電霧化装置２は、真下に設けた吐出パイプ５がすでに述べたように略階段状に屈曲して吹出口７の上部に連なっているため、複数の曲げ部が存在していて、静電ミストがこの曲げ部の壁に慣性力で衝突して低減してしまうことが懸念される。

そこで、図８に示すようにこの発明では、静電ミストが衝突するようになる各曲げ部の壁部分を傾斜面部５ｃとし、静電ミストの流れを円滑なものとして静電ミストの曲がり壁部への衝突による低減が少なくなるようにしてある。種々実験したところ、上記傾斜面部５ｃの傾斜は、吐出パイプ５の入口５ｂから出口５ａまでの垂直方向の長さＢが３２ｍｍ以下の時は、前記傾斜面部５ｃの水平からの角度Ａを３６°±３°に設定すると静電ミストの低減量が最も少なかった。また、前記吐出パイプ５の入口５ｂの内径の曲げ側からの垂直延長線上５ｂａの位置より、前記傾斜面部５ｃの終端部５ｄａが吐出の出口５ａ方向に位置するように設けると、静電ミストの低減量が少なくなる。この時、吐出パイプ５の入口５ｂから出口５ａまでの水平方向の長さＣを８０ｍｍ以下に設定しておくと効果的であった。

図９は静電ミスト低減量を少なくする他の構成を示し、吐出パイプ５の入口５ｂからの垂直方向の長さＢ＋αに応じて、曲げ部の傾斜面部５ｃを複数の異なる角度Ａａ°及びＡｂ°のつながりで構成してあり、吐出パイプ５の垂直方向の高さが大きくなる場合の静電ミストの曲がり部壁への衝突による低減を少なくする効果的な構成である。

また、上記吐出パイプ５の出口５ａは図７の斜視図から明らかなように長穴形状としてあり、当該長穴形状の狭い幅の寸法は人間の指が入らない程度の寸法としてあり、吹出口７に開口している当該出口５Ａに誤って指を入れようとしても入らず、安全性が確保できる。

なお、この実施の形態においては、図６に示すように、静電霧化装置２と吐出パイプ５は、静電霧化装置２の下部に設けた固定爪２ａに吐出パイプ５の上部フランジ片５ｅをスライドさせて組み込むことにより一体化してユニット化してあり、簡単な作業でユニット化できる。

そしてこの静電霧化装置ユニット１は、図１０、図１１に示すように前面パネル１７の下部内方に設けてある表示部ユニット６に組み込んであり、この静電霧化装置ユニット１を組み込んだ状態で表示部ユニット６を室内機本体１０に取り付けることにより、静電霧化装置２が吹出口７の上部に取り付けられることになる。

上記静電霧化装置ユニット１は図１２に示すようにその適所に設けた係止爪２ｂを表示部ユニット６の係合穴６ｂに係合させ、さらに吐出パイプ５の出口５ａを表示部ユニット６の吐出用穴６ａに嵌め合せることにより、表示部ユニット６に組み込み一体化される。そして静電霧化装置ユニット１が組み込まれた表示部ユニット６を室内機本体１０に組み込むことにより、吐出パイプ５の出口５ａが吹出口７上側に開口位置することになる。したがって、静電霧化装置ユニット１の室内機本体１０への取り付けは容易に行えることになる。

本発明に係る空気調和機は、運転モードや季節に関係なく安全かつ確実に静電ミストを発生させることができるとともに、静電ミスト量の低減を最小にして効率よく吹出すことができ、家屋壁面やカーテン等の臭い防止を要望される一般家庭用の空気調和機として特に有用である。

１ 静電霧化装置ユニット
２ 静電霧化装置
２ａ 固定爪
２ｂ 係止爪
３ 静電霧化発生器
４ サイレンサ
５ 吐出パイプ
５ａ 出口
５ｂ 入口
５ｃ 傾斜面部
６ 表示部ユニット
６ａ吐出用穴
６ｂ 係合穴
７ 吹出口
８ 電装品
９ フィルタ吸引装置
１０ 室内機本体
１１ 熱交換器
１２ 送風ファン
１３ プレフィルタ
１４ 主流路
１５上下羽根
１６左右羽根
１７前面パネル

Claims (5)

1. 室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する送風ファンと、該送風ファンから送風された熱交換後の空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路とを設けた室内機を有する空気調和機であって、前記主流路外で主流路からの熱交換後の空気の温度影響を受けない吹出口の外部適所に、静電ミストを発生させる静電霧化装置を配置し、当該静電霧化装置の吐出部を構成する吐出パイプを配置して、同吐出パイプの出口を主流路の吹出口に開口させた空気調和機において、前記吐出パイプは静電霧化装置から出口までの間に複数の曲がり部を有していて、当該曲がり部の静電ミストが衝突する壁面は傾斜面部としたことを特徴とする空気調和機。
2. 傾斜面部は、その終端部が吐出パイプの入口内径の曲げ側からの垂直延長線上の位置より、吐出パイプの出口方向に位置するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 傾斜面部は、その傾斜形状を、吐出パイプの入口からの垂直方向の長さに応じて、複数の異なる角度で構成したことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 吐出パイプは入口から出口までの水平方向の長さを８０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 吐出パイプはその出口を長穴形状としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。

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