JP2017514094A - 空気調節装置及びその応用方法 - Google Patents

Abstract

空調装置であって、室内ユニット（４）、室外ユニット（５）を含む。室内ユニット（４）は、ガイドグリッド（１）、電子放出部品（２）を含む。電子放出部品は電子放出電極（３）を有する。

Description

本発明は、空調装置に関し、特に空間を消毒することで生体の免疫力を向上させる空調装置と方法に関するものであり、さらには、環境を改善し、人間の健康を高めるようにする空調装置に関する。

現在、世界中における各種の環境で用いる空調装置（工業生産、農業生産、科学研究及び公共と特殊な作業環境で用いる空調装置と家庭用空調機を含む。）は、主な機能が環境の温度を調整して環境の湿度を適切に調整することであり、空調装置本体に装着されるフィルターがマイクロメートル以下の浮遊粉塵を濾過処理によって除去することができない。その結果、通気性の低下及び温度、湿度の影響によって、環境中のウイルス、バクテリア及び各要因による汚染物は、除去不能となり、環境中でバクテリアとウイルスの繁殖及び有害物質の濃度が蓄積される状況に至るので、ある疾患の発生と蔓延の要因（「冷房病」と呼ばれる場合がある。）となってしまう。空調装置を使う上記環境では、環境汚染が蓄積された状態に至り、その結果、体の健康状態が害され、多くの疾患が潜伏する要因となる。現在、世界中のメーカーが空調装置に対して以下のような技術的改良を行っただけである。例えば、インバーター空調機構及びその他の技術的改良を行った例がある。それらの空調装置の性能と機能に関しては、根本的な革新や改良がなく、生産環境、作業環境及び人間の住居生活環境を根本的に改善できなかった。これは、従来の空調装置に存在する最も重要な問題である。

本発明は、工業、農業の生産環境、科学研究環境、各種の特殊な作業環境、公共環境及び人間の住居環境を改善できるし、健康に有益である空調装置を提供することによって、空調装置がより重要な役割を発揮するようにする。

「負電荷ナノ粒子の発生装置と方法」という特許では、負電荷ナノ粒子が家庭用機器や環境状態改善等の多数の分野に適用できるということが言及されているが、具体的に如何なる方法によりそれらの分野に導入するのか、具体的にどの装置又は製品に導入するのか、等については言及されていない。導入されるそれらの分野或いは装置又は製品にとってどんな役割を果たすのかと言う問いに対しても、当然ながら回答していない。現在、負電荷ナノ粒子の発生装置を空調装置に導入することによって、世界中の従来式の空調装置に存在する問題を解決できるのか、従来式の空調装置の性能面と機能面においてどんな根本的な又は重大な革新が発生するのか、更にパラメーターと構成の点で如何なる方法により具体的にこの目標を達成するのかというような問いに回答する必要がある。現在、世界中に、負電荷ナノ粒子の技術を空調装置に導入に関する資料がないし、そして上記質問を回答する資料や実践もないので、新たな研究と実践をもって上記質問を回答するほかはない。

従来の各型式の空調装置を構成する主要構成部材としては、圧縮機、圧縮モータ、熱交換器、毛細管、電子制御式膨張弁、電気ヒータ、四方弁、ファンモータ、マスタースイッチ、サーモスタット、デフロスト、コールド及びホットスイッチ、熱保護機器、ファジィインバータ制御装置（マイクロコントローラ）、パイプライン、ガイドグリッド、筐体および/またはハウジング等が含まれ得る。セントラル型又は集中型の空調装置には、上述した構成部材に加え、更に送風ダクトと送風口が配置される。従来の各種の空調装置は、上記構成部材からなる冷却システム又は暖房システム又は両方兼用システム、電気と制御システム、空気循環および/または伝導系、筐体および/またはその他のハウジングからなる。

本発明の目的は、適切に環境温度と湿度を調整する空調装置から、生産、科学研究、特殊な作業、公共と人間住居環境を改善し、健康に有益であるメリットを同時に与える空調装置を実現可能な状態まで空調技術を発展させることである。本発明は、従来の各種の空調装置に電子放出部品を追加し、負電荷ナノ粒子の発生装置を空調装置に導入する。

本発明に係る例示的な実施例によれば、環境を改善し健康に有益である空調装置は、冷却システム又は暖房システム又は両方兼用システム、電気と制御システム、空気循環および/または伝導系、筐体および/またはその他のハウジング、電子放出部品を含む。当該電子放出部品装置は、関連環境に配置される各種の固定型空調装置または各種のモバイル型機器中の空調装置に設けられる。各種の空調装置に配置される電子放出部品は、それぞれの送風口又は換気口又はガイドグリッドという部材に対応しマッチングし、構成部材として空調装置全体を形成する一部となり或いは空調装置本体とはそれぞれ離れて独立した部材となる。電子放出部品は、電子放出電極、放出窓及びそれに対応する各種の部材がワイヤーを通じて関連した電源と制御部材に接続されることで形成される。電子放出電極は、電子放出部品の部材であるし、空調装置に対して装置の外に位置するグランド電極でもある。この電子放出電極は、電位を有する唯一の電極であり、装置の外側の空間のみに電子を放出する。当該電極は、各種の金属又は合金又は炭素材料又は複合材料又はその他の電子放出材料ならなり、形状として針状又は尖状又はフィラメント状又は棒状又は鋸歯状又は板状が採用される。このような電極は、様々な需要に応じてそれぞれ異なる構成と寸法となるように設計される。当該電極は、単一又は複数の等電位電極からなる。様々な異なる電極材料、形状、構成、寸法及び需要によって、当該電極は、空調装置の外のグランド電極に対して負１Ｋｖから負３５Ｋｖにわたる電位を有する。前記電子放出部品における電子放出電極により放出された電子は、空気中の酸素分子、二酸化炭分子、水蒸気分子又はそれらの分子からなる分子団又はそれらの分子及び空気中の他の分子からなるナノスケール分子団と結合して、対応する空調空間に分布する負電荷ナノ粒子を形成する。空調空間の様々な容積、形状、構成、寸法及び様々な需要並びに各型式の送風口又は換気口又はガイドグリッドの構成と寸法に応じて、対応する電子放出部品を設計して配置し、互いに等電位を有する様々に異なる数量の電子放出電極を配置する。これによって、電子放出電極により放出された電子が空調空間で形成した負電荷ナノ粒子の密度を、様々に異なる使用目的と需要によって、５×１０^３個／ｃｍ^３〜１０^９個／ｃｍ^３の範囲内で適宜調整できるようになり、対応する空調空間が最適な健康状態を実現可能な状態になる。前記電子放出部品における電子放出電極により放出された電子が一定の密度の負電荷ナノ粒子を形成し、当該負電荷ナノ粒子が空調空間内に分布している状態を作り出し、空調空間が消毒された状態になる。空調空間の負電荷ナノ粒子が呼吸器系を経由して体内に進入し、ＤＮＡの酸化損傷により生体内から失われたた電子を生体に提供し、生体の免疫機能を向上させ、人間の健康状態を強化する。電子及びそれにより形成された負電荷ナノ粒子は、空気中に漂っている各種の汚染物、有毒物質、放射性物質及び健康を損害するナノスケール粒子による人体への危害を除去するので、人間居住環境と他の特殊な環境を改善し、科学研究、工業、農業生産及び各種の特殊な環境における作業を順調に行うように保証することができる。この空調装置は、各種の公共の場所で使用されて、各種の呼吸器系の疾患及び他の伝染病の蔓延を予防制御することができる。また、この空調装置は、農業と家畜の生産に用いる生産グリーンハウスと畜舎における空気中の有害細菌と有害物質を除去し、品種を最適化し、各種の疾患の発生と蔓延を予防制御し、生産量を増やす。電子放出部品を配置することによって、空調装置は、冷却システムおよび／または暖房システムが不要となり、関連部材が不要となる。電子放出部品と協働する部材を改めて組み合わせて、空調装置の構成を改変し、空調装置全体の体積と寸法を縮小すれば、温度調整機構がなくても、依然として環境を改善し健康にとって有益な空調装置を構成可能となる。コストを削減するだけでなく、より良くより容易に装置の用途を拡大できる。電子放出部品を配置することによって、適切な環境温度の条件下で、冷却システム、暖房システムを持つ空調装置は、冷却システム又は暖房システムを停止させ、需要に応じて空気供給を調整できるので、依然として環境を改善し健康にとって有益な空調装置である。このような空調装置は、省エネ性に優れるだけでなく、空調装置の稼働時間を大幅に延長することを可能にする。需要に応じて、年間を通じていつでもこの空調装置を使用でき、より良く環境を改善し、健康に役立つ。

従来技術に対して本発明に係る空調装置が奏する有利な効果としては、空調装置の稼働領域に同時に一定の密度の負電荷ナノ粒子が分布している状態を作り出すことができ、空調装置の元の性能と機能を維持するとともに、以下の機能と役割を追加的に実現することができる。

１、負電荷ナノ粒子はバクテリアとウイルスより小さい粒子である。一定の密度の空中に分布した負電荷ナノ粒子により覆われている領域では、この領域におけるバクテリアとウイルスの生物環境が完全に変わる。バクテリアとウイルスに直接作用する複数の負電荷ナノ粒子は、バクテリアとウイルスを奇形にさせ、ひいてはバクテリアとウイルスを分解して崩壊させ、すぐに死亡させる。バクテリアとウイルスを直接絶滅させて、空気環境を消毒する目的を達する。

２、負電荷ナノ粒子が作用する空間環境では、空気環境中に漂っている状態で人体の健康を害する多種の汚染物質を迅速に除去する：例えば、以下のような効果が奏される。

（ａ１）環境空気中に漂っている各種の有害物質をすぐに除去する。すなわち、空気中に漂っている各種の汚染物と有毒物を含む物質を除去する。

（ａ２）環境空気中に漂っている放射性物質であって、例えば建築材料中のラドン及びその核種等を除去する。

（ａ３）環境空気中に漂っている他の各種の人体に有害なナノ粒子であって、特にナノテクノロジー研究と生産の現場における環境中に漂っている空気中のナノ粒子は、呼吸器系と食道を経由して体内に進入し、人体に危害を引き起こす。現在、世界中には、この環境における人体への危害を除去する方法がまだない。しかし、現在、このような危害によってすでに各種のナノ粒子が発生し得る分野である科学研究と工業、農業生産の活動が制限される。負電荷ナノ粒子と上記各種の有害物質が複数回衝突した後、迅速に複数の粒子が結合して大顆粒の粒子となる。それらの大顆粒の粒子は空気中に漂うことがなくなるので、呼吸器系を経由して体内進入できなくなり、重力と電界力の作用で迅速に沈降し、沈降した後の顆粒粉塵を掃除で除去できる。

３、最近の約５０年以来、世界中の生物学者は以下を発見した。生体が生成した遊離基、新陳代謝により生成された物質であって、活性を有する他の副産物及び環境汚染物が生体内に進入する。それらは主に活性酸素を含有する物質である。それらの過酸化物は、ＤＮＡの内部の塩基対に対して１００種以上の異なる種類の酸化損傷を引き起こす。つまり、ＤＮＡに引き起こされる酸化損傷によってＤＮＡの二重らせん構造から電子が奪い取られる。研究によると、人体細胞における染色体の各対は、毎日３万回の攻撃を受けることがある。成人の体は平均１０兆個の細胞からなる。そのため、一人の人間の体に含まれるＤＮＡが一日当たり約３０京回の攻撃を撃退する。それらの攻撃はいずれもＤＮＡを損傷させる可能性がある。つまり、一日当たり一人の人間の体に対して生体内の一定数量のＤＮＡから電子が奪い取られて失われることがある。ＤＮＡが電子を失って生じたプリンが即時に修復できなければ、同時に一定の条件で水分子と反応し、ＤＮＡにおける正常にペアリングされるシトシン塩基がミスペアリングされ、つまり遺伝子が突然変異となってしまう。ちなみに、塩基の酸化による変異は、癌、遺伝性疾患及び細胞死亡を引き起こす要因の一つである。

生物学者の研究によると、ＤＮＡの二重らせん構造における電荷移転機能及び１３０種以上の人類遺伝子波形がＤＮＡの修復と関連することが証明され及び推定された。それらのすべては、人体が強い自己修復能力を持つことと、電子がＤＮＡの修復に重要な役割を果たしていることを証明した。多くの修復酵素によって修復酵素自身が有する電子が供給されることによりＤＮＡの損傷箇所に電子が補充されるにもかかわらず、これは常に不十分であり、場合によっては足りない。そのため、人体内に多種の疾患が発生することがある。従って、人体に対して電子を補充することが有益であるし、必須である。空気環境中で電子を保持している酸素分子または二酸化炭素分子または水蒸気分子またはそれらの分子と他の分子からなる分子団により形成された負電荷ナノ粒子は、呼吸器系を経由して体内に進入し、その保持する電子を放出し、放出された電子は血液循環によって全身に到達し、生体内の酸化損傷によってＤＮＡが失った電子を補充し、生体の免疫機能を向上させ、人体の健康状態を強化する。

４、電子放出部品を持つ空調装置は、同時に以下の新たな機能、役割及び用途を有する；

（ｂ１）人間居住環境とその他の特殊な作業環境を改善し、それらの環境中において生活し、作業をする人々が健康被害に遭わないようにする：

（ｂ２）各種の公共交通機関を含む各種の公共の場所で、各種の呼吸器系の伝染病とその他の伝染病の蔓延を予防制御する；

（ｂ３）このような空調装置を各種の特殊な、専門的な空調装置として設計する。それらの空調装置は、空間における負電荷ナノ粒子の密度を、様々に異なる目的と異なる需要に応じて、５×１０^３個／ｃｍ^３〜１０^９個／ｃｍ^３の範囲内で調整するようにすれば、対応する空調空間が最適な健康状態を維持可能になるようする。各種の公共の場所（各種の公共交通機関を含む）、病院、療養所、各種の乗り物（各種の車、船、飛行機、宇宙船等を含む）と固定機器、科学研究、工業、農業生産、家畜舍及び各種の特殊な環境における需要を満足し、その機能としては：（ｉ）各項目の科学研究と農業生産の現場で空気中に分散する有毒物質や有害ナノ粒子による人体への危害を除去し、環境を改善し、人間の健康を保護することができるだけでなく、同時に各項目の科学研究、工業、農業生産の現場と各種の特殊な環境での作業が順調に進むように保証することができる。（ｉｉ）農業と家畜の生産中に、生産グリーンハウスと畜舎における各種の有害病原菌と有害物質を除去することができ、作物と家畜の品種を最適化することができ、各種の疾患の発生と蔓延を予防制御し、生産量を増やすことができる。例えば、各種の食用キノコの生産中に、負電荷ナノ粒子の作用下で、各種の有害病原菌を除去し、作物や家畜の品種を最適化し、食用キノコが健やかに成長するようになる。また、もう一つの例として、畜舎中に、一定の密度の負電荷ナノ粒子を作用させた状況下で、その場所の空気を消毒された状態にすることができ、鳥インフルエンザ等各種の伝染病の発生と蔓延を予防制御し、鶏、牛等の家禽が健やかに成長するようになり、卵と牛乳の生産量を増やすことができる。現在、世界中に、上記の総合的な性能と機能を同時に実現できる空調装置及び（又は）空調方法に関する技術資料がまだない。

上記を纏めて言うと、更に下記の結論を導き出すことができる。電子放出部品を配置することによって、それらの空調装置は、冷却システムおよび／または暖房システムが不要となり、つまり関連部材が不要となる。電子放出部品と協働する部材を改めて組み合わせて、空調装置の構成を改変し、空調装置全体の体積と寸法を縮小し、温度調整機構がなくても、依然として環境を改善し健康にとって有益な空調装置となる。空調装置のコストを削減することができるだけでなく、より良くより容易に空調装置の用途を他の用途に拡大することができる。電子放出部品を配置することによって、適切な環境温度の条件下で、冷却システムと暖房システムを持つ空調装置は、冷却システム又は暖房システムを停止させ、需要に応じて浄化された空気の供給を調整できるので、依然として環境を改善し健康にとって有益な空調装置である。この空調装置は、省エネ性に優れるだけでなく、空調装置の稼働時間を大いに延長できる。需要に応じて、年間を通じていつでもこの空調装置を使用でき、より良く環境を改善し、健康に役立つ。

本発明に係る縦型キャビネット式空調装置の立体的構成を示す概略図。 本発明に係る集中型又はセントラル型の空調装置の立体的構成を示す概略図； 本発明に係る室外ユニットの立体的構成を示す概略図。

図１には、縦型キャビネット式空調装置の立体的構成を表す概略図が示され、図３には、室外ユニットの立体的構成を表す概略図が示され、室外ユニット５（主に軸流ファン、圧縮機、熱交換器、四路弁、毛細管ボール弁、制御回路等からなる。）及び筐体が図示されている。電子放出部品２及びその中の電子放出電極３の構成は、図１においてガイドグリッド１の構成と一体となるように配置されてもよいし、別個に配置されて独立した部材となっていてもよい。すべたは、各自の機能と役割を満足する原則による。

電子放出部品２は、トンネル効果によって電子を放出する場合、その電源が電子放出電極のみに電位を提供する。電子放出部品２の電力消費は、電子部品及び回路の損失分を考慮したとしても、従来技術と同様の動作条件下でのエネルギー消費量である３ワットより低い。回線及びその部品の寸法が小さいので、室内ユニット４の筐体の寸法に影響を与えない。その回線は、空調装置における他の電気とインターロック動作及びインタラクティブ動作することができる。同時に、制御パネル又はリモコン上には、対応する独立したコントロールボタンが配置されていてもよい。

図２は本発明に係る集中型又はセントラル型の空調装置の立体的構成を示す概略図である。送風口６と電子放出部品２とを結合し、装置の構成の設計と部品の配置を行い、電子放出部品２を持つ送風口６を形成する。集中型又はセントラル型の空調装置以外の部材とパイプラインの機能と役割は、いずれも変更しなくてもよい。電子放出部品２の制御は、様々に異なる要求に応じて集中型又はセントラル型の空調装置がワイヤーを介して制御部品とインターロック動作及びインタラクティブ動作することと、そして制御パネル又はリモコン上に対応する独立したコントロールボタンを配置することによって、実現される。

上記に挙げた図面は、市場に販売されている従来式の空調装置をベースに電子放出部品を追加しただけで構成される装置を示し、本発明の目標をどのようにして実現するのかについて簡単に説明するための図である。上記方案だけでなく、空調装置における各システム、部材と筐体および／またはハウジングを改めて組み合わせて改良することによって、各種の新たな異なる空調装置又は専用の空調装置を組み立て、或いは電子放出部品を配置することで温度調整不要とした空調装置を設け、関連範囲の空間に電子を放出し、関連範囲の空間における負電荷ナノ粒子の密度が５×１０^３個／ｃｍ^３〜１０^９個／ｃｍ^３に達するようにすれば、関連範囲の空間内において上記に述べた目標を実現できる。

本発明は従来式の各種の空調装置に電子放出部品を追加して構成される装置に関する。各種の空調装置は、関連する環境に配置されている各種の固定型空調装置または各種のモバイル型機器中の空調装置を含む。それらの空調装置は、セントラル型の空調装置または集中型の空調装置または単一の独立した空調装置とする方式により動作してもよい。上述した全ての空調装置には対応する電子放出部品が配置されている。

各種の空調装置における電子放出部品２の配置は、電子放出部品２がそれぞれの送風口又は換気口又はガイドグリッド１という部材と対応してマッチングし、構成上で一体となるように形成してもよいし、各自が離れて配置された独立した部材となってもよい。電子放出部品２は、電子放出電極、放出窓及びそれに対応する各種のパーツからなり、ワイヤーを介して関連の電源及び制御部材に接続される。電子放出電極は、電子放出部品または空調装置において装置の外のグランド電極に対して、電位を有する唯一の電極であり、装置の外の空間のみに対して電子を放出する。このような電極は、異なる材料（例えば、各種の金属又は合金又は炭素材料又は複合材料又はその他の電子放出材料）により形成されてもよい。このような電極は、各種の異なる形状（例えば、針状、尖状、フィラメント状、棒状、鋸歯状、板状等）により形成されてもよい。このような電極は、様々な需要に応じてそれぞれ異なる構成と寸法に設計されてもよい。このような電極は、単一又は複数の等電位電極からなっていてもよい。様々に異なる電極材料、形状、構成、寸法及び需要に応じて、このような電極は、空調装置の外のグランド電極に対してマイナス１Ｋｖからマイナス３５Ｋｖの範囲内の様々な電位を有する。

研究によると、現在の技術の面では、電子放出部品がトンネル効果技術を利用して電子を放出するようにする仕組みは、空調装置に適用するのに最適な技術である。従来技術では、すでに電子放出部品による消費電力が３ワットより低くなるような電子放出の仕組みを実現した。電子放出部品中の電子放出電極により放出された電子は、空気中の酸素分子、二酸化炭分子、水蒸気分子又はそれらの分子からなる分子団又はそれらの分子と空気中の他の分子からなるナノスケール分子団と結合して、対応する空調空間に分布する負電荷ナノ粒子を形成する。空調空間の容積、形状、構成、寸法及び需要並びに各型式の送風口又は換気口又はガイドグリッドの構成と寸法に応じて、対応する電子放出部品を設計して配置し、等しい電位を持った異なる数量の電子放出電極を配置する。電子放出電極により放出された電子が空調空間で形成した負電荷ナノ粒子の密度を５×１０^３個／ｃｍ^３〜１０^９個／ｃｍ^３の範囲内となるようにすれば、対応する空調空間を消毒された状態にすることができる。

Claims (5)

1. 冷却システム又は暖房システム又は冷却と暖房を兼ねるシステムと、
   電気式の制御システムと、
   空気循環系統および/または導電系統と、
   ハウジングと、を含む空調装置において、
   電子放出部品を更に含み、前記電子放出部品は、電子放出電極、放出窓及びそれに対応する部材がワイヤーを介して関連する電源装置及び制御装置に接続されることによって形成され、
   前記電子放出部品は、トンネル効果を利用して前記電子放出電極から電子を放出し、
   前記電子放出電極は、前記空調装置の外部のグランド電極に対してマイナス１Ｋｖ〜マイナス３５Ｋｖの電位を有する電極であり、前記空調装置の外部の空間に対してのみ電子を放出し、前記空間内に形成された負荷電ナノ粒子の密度が５×１０^３個／ｃｍ^３〜１０^９個／ｃｍ^３の範囲内となるように前記電子の放出を制御する、空調装置。
2. 前記電子放出部品は、前記空調装置におけるそれぞれの送風口又は換気口又はガイドグリッドを含む部材に対応し、構成上一体となるように或いは別個に独立した部材となるように設けられる、請求項１に記載の空調装置。
3. 前記電子放出電極の形状は、針状又は尖状又はフィラメント状又は棒状又は鋸歯状又は板状である請求項１または請求項２に記載の空調装置。
4. 前記電子放出電極は、様々な需要に応じてそれぞれ異なる寸法に設計される請求項１から請求項３の何れか一項に記載の空調装置。
5. 前記電子放出電極は、単一または複数の等電位電極からなる請求項１から請求項４の何れか一項に記載の空調装置。

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