JP2015017731A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器で発生した結露水によりカビ等が繁殖しやすい露受皿を清潔に保ち、不快臭の発生、カビ等の飛散を防止する空気調和機を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、室内空気と熱交換する熱交換器と、熱交換器から滴下する結露水を受ける露受皿と、空気吸込口から吸い込み、フィルタを通過後、熱交換器と熱交換した室内空気を、空気吹出口より吹き出す送風ファンと、空気吹出口に配置され、空気吹出口から吹き出す空気を制御する風向板と、電圧を印加することによりイオンを放出するイオン放出電極を有するイオン放出装置と、を備え、イオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機内部を清潔に維持するのに好適な空気調和機に関する。

空気調和機は、室内空気を熱交換器と熱交換させて、加熱、冷却、除湿された空気（調和空気）とし、これ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、使用空間内を清浄で快適な空間にすることや、長期間使用しても室内機が汚れずクリーンに保つ機能が望まれている。

空気調和機の室内機の内部は、流入空気と室内機を構成する樹脂部品との摩擦により静電気が発生し、流入空気に含まれる細かな埃が室内機の構成部品に衝突することにより、長期の使用により埃が堆積する。特に、流入空気に含まれる埃を取り除くためのフィルタの直後に熱交換器が配置されるため、フィルタを潜り抜けた細かな埃が熱交換器に堆積する。さらに、夏季の冷房、除湿運転により熱交換器を構成するアルミフィンに空気中の水分が結露して付着するため、熱交換器の周囲は高湿になり、この水分と埃の栄養分をもとにして雑菌、カビ類等が増殖する。

ここで、熱交換器の下部に設置された結露水を受ける露受皿は、塵埃や雑菌、カビを含んだ水分を受けるため、塵埃に含まれる有機成分と結露水を栄養源として、雑菌、カビが繁殖し易い。このような状態になると、発生したカビ等から異臭が発生したり、カビ等がアレルギー反応等を引き起こす原因となるため、室内機内部を清潔に保つことが重要となる（特許文献１参照）。

特開２００５−３００１１０号公報

特許文献１では、波長領域が３００ｎｍ〜４００ｎｍのＬＥＤを、フィルタの空気流れ方向上流又は下流、熱交換器の空気流れ方向の上流又は下流に常設する。酸化チタンや酸化亜鉛、アパタイト等の光触媒が配置された浮遊物分解部で空気中の菌やカビ等を捕らえ、この浮遊物分解部にＬＥＤ光を照射することで光触媒を励起させて菌、カビを除去する。しかしながら、室内機の空気流入経路にＬＥＤを配置する場合（特に熱交換器の上流や下流側に常設する場合）、流入空気の抵抗体となるため圧力損失が大きくなり、冷暖房時の基本性能が低下する。さらに、熱交換器の下流側には手が届きにくく、ＬＥＤ表面に埃が付着、堆積した場合には光を照射できず、本来の性能を発揮することが困難となる。また、菌やカビ等を捕らえて分解、除去するための浮遊物分解部に配置された光触媒等とＬＥＤ照射による構成のため、除菌機能を達成するためのコストが高くなったり、また、長期使用により交換も必要となる。さらに、カビ等が繁殖しやすい露受皿に対する清潔性が考慮されていない。

本発明は、熱交換器で発生した結露水によりカビ等が繁殖しやすい露受皿を清潔に保ち、不快臭の発生、カビ等の飛散を防止する空気調和機を提供することを課題とする。

本発明の空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、室内空気と熱交換する熱交換器と、熱交換器から滴下する結露水を受ける露受皿と、空気吸込口から吸い込み、フィルタを通過後、熱交換器と熱交換した室内空気を、空気吹出口より吹き出す送風ファンと、空気吹出口に配置され、空気吹出口から吹き出す空気を制御する風向板と、電圧を印加することによりイオンを放出するイオン放出電極を有するイオン放出装置と、を備え、イオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置する。

本発明によれば、イオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置するので、熱交換器で発生した結露水によりカビ等が繁殖しやすい露受皿を清潔に保ち、不快臭の発生、カビ等の飛散を防止する空気調和機を提供することができる。

空気調和機の構成図 図１の室内機の側断面図 イオン放出電極を備えた露受皿 イオン放出電極を備えた室内機の側断面図

本実施例の空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、室内空気と熱交換する熱交換器と、熱交換器から滴下する結露水を受ける露受皿と、空気吸込口から吸い込み、フィルタを通過後、熱交換器と熱交換した室内空気を、空気吹出口より吹き出す送風ファンと、空気吹出口に配置され、空気吹出口から吹き出す空気を制御する風向板と、電圧を印加することによりイオンを放出するイオン放出電極を有するイオン放出装置と、を備え、イオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置する。本実施例によれば、イオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置するので、熱交換器で発生した結露水によりカビ等が繁殖しやすい露受皿を清潔に保ち、不快臭の発生、カビ等の飛散を防止する空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。本実施例の空気調和機１の全体構成を図１〜２を用いて説明する。図１は本実施例の空気調和機１の構成図、図２は図１の室内機２の側断面図である。

空気調和機１は、室内機２と室外機３とを接続配管５で繋いで構成され、室内を空気調和する。室内機２の筐体９には、送風ファン１４、フィルタ１５、１５’、熱交換器１６、露受皿１７、上下風向板１８、左右風向板１９等の基本的な内部構造体が取付けられる。熱交換器１６は送風ファン１４の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成される。

そして、筐体９の内側に取付けられた送風ファン１４等の基本的な内部構造体は、化粧枠８を取付けることにより室内機２内に内包される。化粧枠８の前面には前面パネル７が取付けられる。前面パネル７の下方には運転状況を表示する表示部１１と、別体のリモコン１２からの赤外線の操作信号を受ける受光部１０とが配置される。

図２において、送風ファン１４を作動することにより空気は白抜き矢印のように流れ、空気中の塵埃がフィルタ１５、１５’に捕集される。フィルタ１５、１５’は、室内空気中に含まれる塵埃を取り除くためのものであり、熱交換器１６の吸込側を覆うように配置される。送風ファン１４は、室内空気を空気吸込口６から吸い込んで、空気吹出口１３から吹出すように室内機２内の中央に配置される。

空気調和機１は、室内空気を熱交換器１６と熱交換させて、加熱、冷却または除湿した調和空気にし、これを室内に吹出すことにより室内環境を快適なものとする。このとき、循環空気中の塵埃を除去するフィルタ１５、１５’を熱交換器１６の吸込み側に配置するので、循環空気中の塵埃はフィルタ１５、１５’で大半が捕集される。しかしながら、塵埃の一部はフィルタ１５、１５’の網目を潜って空気調和機１の内部に入る。この塵埃は、空気調和機１内の風路に面した壁に衝突し、跳ね返されて再び気流中に戻る。気流中に戻った塵埃は空気調和機１の吹出口から室内に戻る。

しかしながら、塵埃の一部は、静電気的な力、重力の作用、化学的な親和力等の影響、夏季運転時に熱交換器１６に発生する結露水による高湿度環境等により、跳ね返されずに空気調和機１の内壁等に付着する。低湿度環境であっても静電気的な力が主に作用し塵埃が付着しやすくなる。

内壁等に付着した塵埃の一部は、比較的短時間で気流その他の影響により壁から剥離し、気流に乗って空気調和機１の外に運び出されるが、他の一部は、比較的長時間内壁に付着し続ける。特に露受皿１７は、塵埃が付着した状態で熱交換器１６で発生した結露水を受けるため、塵埃に含まれるカーテンや絨毯等を構成するポリエステル繊維等の有機繊維と結露水の水分を栄養源としてカビや雑菌が発生しやすい状態にある。露受皿１７は、室内機２を構成する部品の中でも雑菌やカビに汚染され易い部品であることが、数年間使用した室内機内部を対象としたカビ調査でも明らかになった。

この状態で空気調和運転を繰り返すと、雑菌やカビが徐々に広がり、露受皿１７が汚染される可能性がある。このようにして発生したカビ等は、特に高湿環境での冷房運転や除湿運転時に悪臭を放ち不快感を与える。さらに、前述のカビ調査におけるカビ種同定調査結果によれば、室内機２に発生するカビの８割以上はクラドスポリウム（クロカビ）、ペニシリウム（アオカビ）、アスペルギウス（コウジカビ）で構成されていることが分かった。いずのカビも人体が吸入することによりアレルギー反応を引き起こす可能性があることから、露受皿１７でのカビ等の繁殖を抑制することが重要な課題となる。

ここで、本実施例の空気調和機では電圧を印加することによりイオンを放出するイオン放出電極を有するイオン放出装置を備え、露受皿１７でのカビ等の発生を抑制するため、イオン放出装置のイオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側（露受皿を含め、露受皿よりも室内空気流れ方向上流側）に配置する。カビ等を発生させないためには原因となるカビの胞子を室内機２に侵入させなければよいが、カビ胞子の大きさは数μｍから数十μｍと非常に小さいため、室内機２内部へのカビの侵入をフィルタ１５、１５‘により防ぐことは困難である。そこで、本実施例において、侵入したカビ胞子に対し、空気中の酸素等が解離して発生するＯＨ基等で構成されるラジカルを、イオン発生器２２で照射することにより、カビ胞子からの発芽を抑え、カビの繁殖、拡大を抑制する。特に、イオン放出装置のイオン放出電極を露受皿の露受面側であって露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置するので、露受皿１７の露受面に対してマイナスイオンやＯＨラジカルを照射することができ、露受皿でのカビ等の発生をより効果的に抑制することができる。

図３にイオン放出電極２２を備えた露受皿１７、図４にイオン放出電極２２を備えた室内機２の側断面図を示す。本実施例では、特に、マイナスイオンとＯＨラジカルをより効率的に照射して、露受皿１７でのカビの発生を防止するために、イオン放出電極２２を露受皿１７に配置する。イオン放出電極２２を露受皿１７に配置することにより、カビ等の発生を抑制したい露受皿１７に近く、効率的にマイナスイオン及びＯＨラジカルを露受皿１７に照射できる。また、熱交換器１６とイオン放出電極２２間の距離を１０ｍｍ以上離した位置で、且つ、イオン放出電極２２先端からの延長線（図４（ｂ））と露受皿１７の風路側の底面ライン（図４（ｃ））が概垂直となる位置関係に取り付け、露受皿１７の長手方向（図３（ａ））に２本以上、等間隔に配置する。

イオン放出電極２２は、高電圧発生装置（図示せず）で発生させたマイナス６ｋＶの高電圧を印加することによりマイナスイオンを発生する針状電極である。イオン放出電極２２により、マイナスイオン及びマイナスイオン生成時に発生するＯＨラジカルを露受面２３に照射する。イオン放出電極２２は、通常、金属で構成される。

イオン放出電極２２に熱交換器１６で発生した結露水が垂れると、露受皿１７に付着した水分との間に通電して電流が流れ、電圧降下が生じ、マイナスイオンやＯＨラジカルを発生させることができなくなるとともに、腐食により金属の電極が劣化するおそれがある。従って、イオン放出電極２２は、露受皿１７の流入空気上流側の上端部に配置することがより好ましい。

さらに、露受皿１７や室内機２内部に設置される電気部品から漏洩電流が発生した場合に、冷房運転時に発生する結露水分により電流が熱交換器１６を伝わり感電することを防止するため、熱交換器１６はアース接地される。この熱交換器１６とイオン放出電極２２の距離が非常に近い場合、イオン放出電極２２のマイナス６ｋＶと熱交換器１６との間に電位差が生じ、スパーク放電して電圧降下が生じるため、熱交換器１６とイオン放出電極２２間の距離は１０ｍｍ以上離した位置に配置することが好ましい。

また、イオン放出電極２２から放出されるマイナスイオン及びＯＨラジカルは電極の先端から放射状に放出されるが、マイナスイオン及びＯＨラジカルは短時間で消失してしまうため、イオン放出電極２２と被照射面となる露受面２３の間にはマイナスイオンとＯＨラジカルを遮るような抵抗体がないことが好ましい。

イオン放出電極２２先端からの延長線（図４（ｂ））と露受皿１７の風路側の底面ライン（図４（ｃ））が概垂直となる位置関係に取り付けることで、マイナスイオンとＯＨラジカルを直接露受面１７に照射することが可能となる。

さらにイオン放出電極２２が取付けられる露受皿１７は、一般的な室内機２の大きさとして、概ね長手方向８００ｍｍ（図中ａ）である。マイナスイオンとＯＨラジカルはイオン放出電極２２で発生後、放射状に放出される。マイナスイオン及びＯＨラジカルが当たる範囲は図３における三角形の範囲内であり、イオン放出電極１本での三角形底辺の長さは概ね４００ｍｍであるため１本の電極では雑菌やカビの繁殖を抑えたい露受皿１７の露受面２３の全面に照射することは困難である。このため、イオン電極２２は少なくとも２本配置し、１本のイオン電極２２で露受皿１７の長手方向半分の露受面２３の面積をカバーさせるが好ましい。さらにイオン電極２２の本数を増やすことにより、露受面２３に放出されるマイナスイオンＯＨラジカルの濃度が増加するため、雑菌やカビの繁殖をより抑制することができる。

マイナスイオン及びＯＨラジカル放出動作のタイミングは、空気調和機の運転停止後としてもよい。空気調和運転時に動作させた場合、流入空気の流れによってマイナスイオンやＯＨラジカルが瞬時に拡散してしまうため、雑菌、カビの繁殖抑制の効果が薄れてしまう可能性もある。そのため、空気調和運転停止時にイオン放出装置を動作させることにより、露受面２３付近にマイナスイオン及びＯＨラジカルを漂わせる。これにより、露受面２３に付着した雑菌、カビに対して十分に接触させることが可能となり、雑菌、カビ繁殖の抑制効果を向上させることが可能となる。

１…空気調和機、２…室内機、３…室外機、５…接続配管、６…空気吸込口、７…前面パネル、８…化粧枠、９…筐体、１０…受光部、１１…表示部、１２…リモコン、１３…空気吹出口、１４…送風ファン、１５…フィルタ、１５‘…フィルタ、１６…熱交換器、１７…露受皿、１８…上下風向板、１９…左右風向板、２１…ケーシング部、２２…イオン放出電極、２３…露受面

Claims (4)

1. 空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、
   室内空気と熱交換する熱交換器と、
   前記熱交換器から滴下する結露水を受ける露受皿と、
   前記空気吸込口から吸い込み、前記フィルタを通過後、前記熱交換器と熱交換した室内空気を、前記空気吹出口より吹き出す送風ファンと、
   前記空気吹出口に配置され、前記空気吹出口から吹き出す空気を制御する風向板と、
   電圧を印加することによりイオンを放出するイオン放出電極を有するイオン放出装置と、を備え、
   前記イオン放出電極を、前記露受皿の露受面側であって前記露受皿の室内空気流れ方向上流側に配置した空気調和機。
2. 請求項１において、前記イオン放出電極は前記露受皿に配置された空気調和機。
3. 請求項２において、前記イオン放出電極は前記露受皿の室内空気流れ方向上流側の端部に配置された空気調和機。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、空気調和機の運転停止後に前記イオン放出装置を動作させる空気調和機。