JP3949005B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機、特に空気調和機の室内機の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の室内機では、冷房運転時や除湿運転時に、室内空気中に含まれる水分が、室内機の熱交換器に結露した後、ドレンパンを経てドレン水として室外へと排出されている。この室内機においては、特に夏場に、室内空間に雑菌が浮遊しており、この菌が運転時に熱交換器の金属（アルミニウム合金）製のフィンに捕らえられてドレンパンに至り、ドレンパン上に溜まった結露水が梅雨時の多湿雰囲気のために、なかなか乾燥せずにそこで次第に腐敗して繁殖する場合がある。この場合には、繁殖した雑菌のためにドレンパンの箇所から悪臭を発生し、ひどい時にはドレンパイプ内につまりを引き起こす場合もあった。
【０００３】
このような問題の対策として、抗菌剤を添加した塗料をドレンパン上に塗布したり、ドレンパンの表面の樹脂に抗菌剤を練り込んで製造したり、ドレンパンに棒状の抗菌剤を配置したりすることが従来から行われてきた。例えば、特開昭６２−２８８４２７号公報においてはドレンパンの表面に抗菌剤入り塗料を塗布することが提案されており、特開平８−２３３３０３号公報においては抗菌剤混入の樹脂でドレンパンの表面層を構成することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、抗菌剤を用いる上記従来の手法は、何れもドレンパンの表面樹脂材料へ抗菌剤を含ませる方式であるため、抗菌剤が有効に作用するのは表面近傍の限られた部分でしかなく、また長期的な寿命を保証できないため高価な抗菌剤もかなり無駄にしていた。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、空気調和機の室内機に取り込まれた空中浮遊菌によってドレンパン上で菌が繁殖することを長期にわたって良好に抑えることができ、雑菌によるドレンパイプのつまりを防止することができる空気調和機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、少なくとも吸込み口から吹出し口に至る通風路内に金属製のフィンを有する熱交換器と、前記熱交換器により温度調節された風を室内へ吹出す室内送風ファンと、前記熱交換器から滴下した結露水を受けるドレンパンとを具備した室内機を有する空気調和機において、結露水が前記熱交換器のフィンからドレンパンに至る経路に前記フィンよりもイオン化傾向の大きい金属より構成される金属材を配置し、前記金属材と前記熱交換器とを前記ドレンパンに滞留した結露水に浸かる箇所で直接接触することなく他の箇所で電気的に導通させたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成において、空気中に浮遊している菌は熱交換器のフィンに結露水と一緒に捕らえられ、フィンを経てドレンパン上に滴下する。金属材はフィンと電気的に導通されているため、ドレンパンに結露水が溜まって結露水中に金属材とフィンの下部とが浸かった状態では、フィンよりもイオン化傾向の大きい金属からなる金属材の一部がプラス金属イオンとして結露水中に溶出しようとする。この際に、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、金属材のプラス金属イオンに引き付けられる。すなわち、熱交換器のフィンと金属材とのイオン化傾向の差により、マイナスの電荷を帯びた菌が、プラス金属イオンを放出して低電位となる金属材側に電気泳動して次々と集められ、この結果、菌の自由な活動が抑制される。このようにして新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死滅してしまう。さらに、金属材の金属種によっては、溶出する金属イオン自体に抗菌作用があるため、溶出する金属イオンにより結露水中に混入した菌の繁殖を抑制することもできる。したがって、ドレンパン上の雑菌の繁殖を長期にわたって良好に抑えることができて、雑菌によるドレンパイプのつまりを防止することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の空気調和機において、金属材と熱交換器とを、結線あるいは結露水に浸かることのない箇所で直接固定して導通させたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の空気調和機において、結線あるいは固定した位置が、ドレンパンに滞留した結露水の水面よりも上位置となるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
結線あるいは固定した位置が、ドレンパンに滞留した結露水の水面よりも下の位置であれば、この結線部や結合部の接点が腐食しやすくなり、接点腐食による導通不良に至ることがあるが、上記構成によれば、結線あるいは固定した位置が、ドレンパンに滞留した結露水の水面よりも上位置であるので、この結線部や固定部の接点が腐食して導通不良に至ることを防止できる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の空気調和機において、金属材と熱交換器のフィンとの間に発生する内部起電力が、０．３〜１．０Ｖであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、菌を金属材に良好に引き付けることができて、十分な集菌、死滅化性能を得ることができる。また、内部起電力が大きすぎると、結露水中で電流が流れ過ぎて金属材の溶出が過大となって、金属材が早期に腐食することがあるが、このようなことを防止できる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の空気調和機において、金属材と熱交換器のフィンとの間の一部あるいは全域に絶縁体が配設されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ドレンパンに滞留した結露水に浸かる箇所で金属材と熱交換器のフィンとが直接接触することを防止できて、金属材と熱交換器のフィンとの間の内部起電力による電位差を良好に維持することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の空気調和機において、絶縁体が、発泡ＥＰＤＭ、発泡ＰＥ、発泡ＰＳ、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＡあるいは発泡ウレタンであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項５に記載の空気調和機において、絶縁体が、ＰＰ、ＰＥ、ＰＳの高分子粒子を焼結させた多孔質体であることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項５に記載の空気調和機において、絶縁体が、樹脂繊維、木綿繊維、またはそれらの混合繊維の不織布あるいはメッシュ形状物であることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の空気調和機において、絶縁体が樹脂繊維である樹脂が、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥ、ナイロンあるいはレーヨンであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９の何れかに記載の空気調和機において、金属材と熱交換器のフィン先端との間の間隔が５ｍｍ以下であり、かつ前記金属材と前記熱交換器に対して絶縁状態を確保することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、金属材と熱交換器のフィン先端との間に十分な電界強度を維持することができる。
請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０の何れかに記載の空気調和機において、熱交換器のフィンと金属材とが臨む箇所における、熱交換器のフィンが設けられている底面部の面積よりも、金属材の面積が大きいことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、熱交換器のフィンからドレンパン上に結露水が流れる際の通り道にほぼ金属材があることとなるので、金属材により良好に集菌することができる。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１の何れかに記載の空気調和機において、熱交換器のフィンがアルミニウム合金であることを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項１２に記載の空気調和機において、金属材が、亜鉛板、亜鉛メッキ鋼鈑、亜鉛合金、亜鉛合金メッキ鋼鈑またはマグネシウム合金であることを特徴とする。
【００２１】
この構成において、金属材として亜鉛を含むものが用いられた場合には、亜鉛イオンにより黄色ブドウ球菌等を制菌することができる。
請求項１４記載の発明は、請求項１３に記載の空気調和機において、金属材として亜鉛合金が用いられる場合に、この亜鉛合金が、Ｃｕ ０．２〜０．６ｗｔ％、Ｔｉ ０．０３〜０．１ｗｔ％、Ａｌ ０．０３〜０．１ｗｔ％、残部がＺｎであることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機における室内機の概略的な側面断面図、図２は同室内機の概略的な正面図である。
【００２３】
図１、図２に示すように、空気調和機の室内機２０には、室内機２０の上面側と前面側とに配設されて室内空気を吸い込む吸い込みグリル１、２と、冷却、除湿運転時に、吸い込みグリル１、２から吸い込んだ空気をそれぞれに設けられたアルミニウム合金製のフィン３ａ、４ａにより冷却、除湿する背面熱交換器３および前面熱交換器４と、これらの背面熱交換器３および前面熱交換器４にて冷却、除湿された空気を最終の吹き出し口６に送るクロスフローファン５と、背面熱交換器３から流下する結露水を受ける樹脂製のドレンパン７と、前面熱交換器４から流下する結露水を受ける樹脂製のドレンパン８と、樹脂製の室内機台枠９と、吹き出し口６を形成している吹き出しグリル１０とが備えられている。
【００２４】
なお、背面側のドレンパン７は室内機台枠９と一体的に形成され、前面側のドレンパン８は吹き出しグリル１０の天面部と一体的に形成されている。また、図示しないが、室内機２０の両側部内面箇所には、背面側のドレンパン７に溜まった結露水を前面側のドレンパン８へ流す連通流路が設けられている。また、図２に示すように、ドレンパン８の底面両側部にはそれぞれドレン口８ａが設けられており、一方のドレン口８ａには、結露水を外部へ排出するドレンパイプ１６が接続され、他方のドレン口８ａには、ドレンパイプ１６が接続されずに、ドレンキャップ（図示せず）にて栓が配置されている。
【００２５】
ここで特に、この室内機２０においては、背面熱交換器３の下端面とドレンパン７との間と、前面熱交換器４の下端面とドレンパン８との間とのそれぞれに、すなわち、結露水が各熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａからドレンパン７、８に至るそれぞれの経路に、金属材としての亜鉛板１１、１２が配設されている。また、各亜鉛板１１、１２の上面側には、この亜鉛板１１、１２が背面熱交換器３および前面熱交換器４のフィン３ａ、４ａと短絡しないように絶縁する厚み３ｍｍの発泡ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンラバー）からなる絶縁体１３、１４が複数設けられている。
【００２６】
背面熱交換器３および前面熱交換器４のフィン３ａ、４ａは、Ｆｅ ０．２９ｗｔ％、Ｍｎ ０．２６ｗｔ％、Ｓｉ ０．０７ｗｔ％、Ｔｌ ０．０７ｗｔ％、Ｃｕ ０．０１ｗｔ％、残部Ａｌである材料から形成されたアルミニウム合金で構成されており、この材料のイオン化傾向は、純粋なアルミニウムおよび純粋な亜鉛よりも小さく、かつ純粋な鉄よりも大きい。また、このような材質で構成されてなる金属板に対してリン酸クロメート処理をＣｒ付着量 ２３ｍｇで行った後、親水性皮膜処理されて形成されている。なお、図示しないが、各フィン３ａ、４ａは、熱交換性能の高効率化を図るために縦スリットが設けられて結露水を保持しやすい構造を有している。
【００２７】
また、各フィン３ａ、４ａの下方に配設されている亜鉛板１１、１２は、フィン３ａ、４ａよりもイオン化傾向の大きい材料で構成され、この実施の形態においては、純度９９．９％以上のほぼ純粋な亜鉛により構成されている。なお、この実施の形態においては、各亜鉛板１１、１２は厚み０．３ｍｍのものが用いられている。また、前面熱交換器４の下端面に臨む亜鉛板１２は、前面熱交換器４から滴下する結露水の通り道が全域にわたってカバーできるように設けられている。したがって、例えば、亜鉛板１２の全長は６４０ｍｍで、前面熱交換器４の全長６３０ｍｍよりも１０ｍｍ長く、亜鉛板１２の幅は２８ｍｍで、前面熱交換器４のフィンの奥行き２５ｍｍよりも３ｍｍ長く形成されている。
【００２８】
また、亜鉛板１２の向かって右側端部には多段の折り曲げ加工をして、亜鉛板１２をドレンパン８に取り付けるとともに、亜鉛板１２と前面熱交換器４のフィン４ａと結線をするための端子取り出し部１２ａが、ドレンパン８に溜まった結露水中に漬からない高さに設けられている。また亜鉛板１２と前面熱交換器４のフィン４ａとを絶縁する絶縁材１４もほぼ全域に設けられている。前面熱交換器４と亜鉛板１２とは、塩化ビニル樹脂で絶縁保護カバーされた銅線からなる導通線１５にて結線されており、この導通線１５の一端は前面熱交換器４の端板にビス止めして固定され、導通線１５の他端は亜鉛板１２の端部にビス止めされて固定されている。なお、図面においては示していないが、同様に背面熱交換器３と亜鉛板１１とも、導通線１５にて同様な構成で結線され、背面熱交換器３のフィン３ａと亜鉛板１１との間には絶縁体１３が介装されている。
【００２９】
上記構成において、冷房運転時において室内機２０が駆動されると、吸い込みグリル１、２を通じて室内空気が吸い込まれ、吸い込んだ空気が背面熱交換器３および前面熱交換器４のフィン３ａ、４ａによって冷却、除湿され、クロスフローファン５によって吸い込まれて送風されながら、吹出し口６から室内空間に冷風が排出される。この時、背面熱交換器３、前面熱交換器４によって除湿される際に生じた結露水はドレンパン７、８によって受けられ、最終的にはドレン口８ａからドレンパイプ１６を経て外部へ排出される。
【００３０】
ここで、結露水は、背面熱交換器３、前面熱交換器４のフィン３ａ、４ａからドレンパン７、８上に滴下する際に、亜鉛板１１、１２の配置箇所を通ることとなる。また、ドレンパン７、８に結露水が溜まって、結露水中にフィン３ａ、４ａの下端部と亜鉛板１１、１２とが浸かった状態では、導通線で接続されたフィン３ａ、４ａの下端部と亜鉛板１１、１２との間には、そのイオン化傾向の差により、内部電力が０．４Ｖ生じる。つまり、フィン３ａ、４ａよりもイオン化傾向の大きな亜鉛板１１、１２からＺｎ²⁺イオンが放出され、これにより、亜鉛板１１、１２が低電位となり、フィン３ａ、４ａ側が高電位となる。空気中に漂っていた雑菌、例えば黄色ブドウ球菌などが結露水に混入している場合、このような菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、フィン３ａ、４ａから滴下する際に、Ｚｎ²⁺イオンが放出される亜鉛板１１、１２に引き付けられて電気泳動しながら次々と集められ、この結果、菌の自由な活動が抑制され、新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死滅してしまう。さらに、亜鉛板１１、１２から溶出されるＺｎ²⁺イオン自体にも抗菌作用がある（特に黄色ブドウ球菌に対する抗菌作用がある）ため、これによっても、制菌、殺菌される。この結果、ドレンパン７、８上の雑菌の繁殖を長期にわたって良好に抑えることができるとともに、雑菌によるドレンパイプ１６のつまりも防止することができる。
【００３１】
また、上記構成によれば、導通線１５で亜鉛板１１、１２に結線した位置が、ドレンパン７、８に滞留した結露水の水面よりも必ず上位置となるので、この結線部の接点が腐食して導通不良に至ることを防止できる。つまり、導通線１５を亜鉛板１１、１２に単純に結線し、この結線部の位置が、ドレンパン７、８に滞留した結露水の水面よりも下方であれば、この結線部の接点が腐食しやすくなり、接点腐食による導通不良に至ることがあるが、上記構成によればこのようなことがない。
【００３２】
また、フィン３ａ、４ａの下端部と亜鉛板１１、１２との間に何も設けない場合には、物流輸送中での衝撃や室内機設置、移設等での衝撃などによって、フィン３ａ、４ａの下端部と亜鉛板１１、１２とが短絡して、十分な電位差を生じない場合があるが、上記構成によれば、絶縁体１３、１４を介在させることでそのような短絡を防止することができた。
【００３３】
次に、このような集菌、死滅化機能を有する空気調和機の実証的な評価として下記のようなモデル試験を行った。
まず、第１の実証評価試験として、ＮＢ培地組成（ペプトン １０ｇ、塩化ナトリウム ５ｇ、肉エキス ３ｇ、純水 １Ｌ）を１０００倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度３０個／Ｌ程度で含んだ調製水を用意した。この調製水を、前面熱交換器４の１０ｃｍ幅に対して均一に１ｍｌ／ｍｉｎの速度でマイクロポンプにより送液し、ドレン口８ａから排出された水を時間経過とともに０．２ｍｌずつ採取し、平板混釈法に準じて寒天培地にて２４時間培養してドレン水中の菌数を調べて、亜鉛板１１、１２による集菌の効果を評価した。その結果、亜鉛板１１、１２を有しない従来のものと比較して、大腸菌数が約１／１００に減少しており、明らかに集菌、死滅化できていることを確認できた。
【００３４】
次に、第２の実証評価試験として、室内機２０を３台準備し、ドレンパン７、８のドレン口８ａを両方とも塞いでＮＢ培地組成（ペプトン １０ｇ、塩化ナトリウム ５ｇ、肉エキス ３ｇ、純水 １Ｌ）を１０００倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度３０個／Ｌ程度で含んだ調製水２００ｍｌをドレンパン７、８内に投入して１２、２４、４８時間経過後の状態を確認した。投入した調製水を再度滅菌したビーカーに戻してその中から０．２ｍｌの調製水をサンプリングして平板混釈法に準じて寒天培地にて２４時間培養し、ブランクサンプルとの比較で集菌の効果を調べた。その結果、時間が経過するほど大腸菌が減少しており、大腸菌が明らかに集菌、死滅化できている傾向を確認できた。
【００３５】
（実施の形態２）
図３は第２の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な正面図で、特に、前面熱交換器と亜鉛板との結線構成を示して（ドレンパン８については断面形状を示して）いる。なお、上記第１の実施の形態に係る空気調和機の室内機構成と説明が重複する部分は省略する。
【００３６】
図３に示すように、本実施の形態でも上記第１の実施の形態と同様に、亜鉛板１２は前面熱交換器４から滴下する結露水の全域にわたってカバーできるように設けられ、その全長は前面熱交換器４よりも長く、幅はフィンの奥行きよりも長くしている。この実施の形態では、亜鉛板１２から導通線１７への端子取り出し方法が上記第１の実施の形態と異なっている。すなわち、この第２の実施の形態においては、亜鉛板１２は平板形状としてドレンパン８上に配置し、亜鉛板１２と前面熱交換器４のフィン４ａとを導通させる導通線１７の亜鉛板１２への接続部分がドレン水（結露水）中に漬かっている。しかしながら、この導通線１７におけるドレン水（結露水）中に漬かっている部分は銅線に亜鉛メッキを施しており、樹脂ネジによってビス止めを行っている。
【００３７】
この構成によっても、前面熱交換器４のフィン４ａと亜鉛板１２との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるようになり、空気中に漂っていた雑菌はまず前面熱交換器４のフィン４ａによって捕らえられ、その後、結露水とともにドレンパン８側へ移動しようとする。この際に、マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板１２に集菌され、やがては死滅する。また、亜鉛板１２から徐々に溶出されるＺｎ²⁺イオンの効果によっても制菌、殺菌される。また特にこの実施の形態においては、導通線１７の亜鉛板１２への接続部分がドレン水（結露水）中に漬かっているけれども、導通線１７におけるドレン水（結露水）に漬かっている部分は亜鉛メッキ処理を施すことで、導通線１７における銅線部分と亜鉛メッキ部分とが強く結合しているので、水中での異種金属の接合による局部腐食が防止されている。なお、背面熱交換器３のフィン３ａと亜鉛板１１とを導通させる導通線１７の亜鉛板１１に対する結合構造も同様な構成を採用してもよい。
【００３８】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な正面図であり、室内機の前面熱交換器と亜鉛板との結合構成を示す。
【００３９】
図４に示すように、この第３の実施の形態では、亜鉛板１２の両端部の一部が上方に延長されて接続取付部１２ｂが形成され、この接続取付部１２ｂにより亜鉛板１２が、前面熱交換器４におけるドレン水（結露水）に漬かることのない箇所に、直接ネジなどで固定されている。
【００４０】
この構成によっても、前面熱交換器４のフィン４ａと亜鉛板１２との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるようになり、空気中に漂っていた雑菌はまず前面熱交換器４のフィン４ａによって捕らえられ、マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板１２に集菌され、やがては死滅する。また、亜鉛板１２から徐々に溶出されるＺｎ²⁺イオンの効果によっても制菌、殺菌される。
【００４１】
（実施の形態４）
図５は第４の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な側面断面図である。なお、上記第１の実施の形態に係る空気調和機の室内機の構成と説明が重複する部分は省略する。
【００４２】
この実施の形態に係る空気調和機の室内機においては、図５に示すように、亜鉛板１１、１２と背面熱交換器３および前面熱交換器４のフィン３ａ、４ａとが短絡しないように厚さ１ｍｍのＰＥ（ポリエチレン）の多孔質シートからなる絶縁体１８、１９を亜鉛板１２の上面におけるほぼ全域に設けている。この絶縁体１８、１９をなすＰＥ多孔質シートは、平均粒子径１００μｍのＰＥ高分子を１２０℃で焼結させて作製した後、親水化処理を行ったものであり、平均細孔径は約３０μｍである。ＰＥ多孔質シートはドレン水分を継続して保持する能力が優れているため、亜鉛板１１、１２と３ａ、フィン４ａとの間に形成された電位差を長時間にわたって維持でき、これにより、ドレンパン７、８上にが水分で湿っている間は十分な集菌、死滅化機能を持続できる。
【００４３】
具体的には、第１の実施の形態で述べた構造を用いた第１の実証評価試験の場合においては、熱交換器３、４から滴下する水量が減ってくると、ある時点から集菌機能が急激に減衰するが、本実施の形態では滴下水量および熱交換器３、４が保持している水量がかなり少なくなっても、ＰＥの多孔質シートの保水能力によって熱交換器３、４と亜鉛板１１、１２との間が保水状態となるため、集菌効果を持続できた。
【００４４】
（実施の形態５）
本実施の形態では熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと亜鉛板１１、１２との間に絶縁体１８、１９として、厚さ１ｍｍのＰＰ（ポリプロピレン）不織布をほぼ全域に配置し、その他の構造は実施の形態５と同様にした。ＰＰ不織布は繊維径約３μｍのＰＰ長繊維で作製した後、親水化処理を行ったものである。ＰＰ不織布はドレン水分を継続保持する能力がＰＥ多孔質シートよりもさらに優れているため、亜鉛板１１、１２と熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとの間に形成された電位差を長時間にわたって良好に維持でき、これにより、ドレンパン７、８上を水分で湿すことができる時間が長くなり、この間は十分な集菌、死滅化機能を持続できる。具体的には、第１の実施の形態で述べた第１の実証評価試験の場合と同様にして、上記実施の形態４と比較しても、絶縁体１８、１９としてのＰＰ不織布の保水能力によってさらに長時間にわたって、亜鉛板１１、１２と熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとの間に形成された電位差を良好に維持でき、集菌効果を良好にかつ長時間にわたって持続することができた。
【００４５】
（実施の形態６）
本実施の形態ではドレンパン７、８と熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとの間に金属材として亜鉛鉄板を配置し、亜鉛鉄板の構造は第１の実施の形態と同様にした。この場合に、金属材としての亜鉛鉄板の切断端面はエポキシ系の樹脂によってコーティングして腐食への対策を行った。この構成によっても熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと亜鉛鉄板との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるようになり、亜鉛鉄板でも十分な集菌、死滅化機能を発揮できた。
【００４６】
（実施の形態７）
本実施の形態ではドレンパン７、８と熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとの間に金属材として亜鉛合金板（具体的にはＣｕ ０．３５ｗｔ％、Ｔｉ ０．０７ｗｔ％、Ａｌ ０．０３ｗｔ％、残部Ｚｎ）を配置し、亜鉛合金板の構造は第１の実施の形態と同様にした（第２、第３の実施の形態と同様にしてもよい）。
【００４７】
この構成では、熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと亜鉛合金板との間には内部起電力が約０．３Ｖ生じるようになった。これによって内部起電力による電位差は小さくなったが、金属材として亜鉛合金板を用いたことにより、金属材の耐食性が向上し、集菌、死滅化機能をより長期間にわたって発揮させることができた。具体的には１０年間金属材の交換を不要とすることが可能となった。
【００４８】
（実施の形態８）
本実施の形態ではドレンパン７、８と熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとの間に金属材としてマグネシウム合金（ＡＺ９１）板を配置した。なお、マグネシウム合金板の構造は第１の実施の形態や第３の実施の形態と同様にした。これによって熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとマグネシウム合金板との間には内部起電力が約０．８Ｖ生じるようになり、金属材としてマグネシウム合金（ＡＺ９１）板を採用することによって内部起電力による電位差が大きくすることができ、内部起電力による集菌能力は向上し、充分な死滅化機能を発揮させることができた。
【００４９】
なお、上記第１の実施の形態では、絶縁体１３、１４として発泡ＥＰＤＭを使用した場合を述べたが、本実施の形態で使用できるものはこの限りではない。絶縁体としては、絶縁性に優れたものであればよく、この絶縁体を熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと金属材との間のスぺーサーとしても使用できる。また、絶縁体は、弾性を有するものであればさらに都合がよく、その他に発泡ＰＥ、発泡ＰＳ（ポリスチレン）、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ウレタンフォームなどが使用できる。また発泡の状態が独立気泡ではなく連続発泡のもののほうが好ましい。
【００５０】
また、上記実施の形態４では、絶縁体としてＰＥ粒子を焼結させた多孔質シートを使用した場合を述べたが、本実施の形態で使用できるものはこの限りではない。絶縁体としては、絶縁性に優れた樹脂の連通孔を有する多孔質シートであれば同様な効果が期待でき、この他にＰＳ、ＰＰ等の樹脂も使用できる。しかし使用に際しては親水化処理を行うことが望ましい。５０〜１００μｍの高分子粒子を焼結させた多孔質シートは水の毛細管現象によって、ドレン水を十分保持できるので、長時間にわたって熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとマグネシウム合金からなる金属材とで内部起電力による電位差を確保でき、その間はマグネシウム合金側への集菌、死滅化機能を持続できる。
【００５１】
さらに、上記実施の形態５では、絶縁体としてＰＰの不織布を使用した場合を述べたが、本実施の形態で使用できるものはこの限りではない。絶縁体としては、絶縁性に優れた樹脂繊維の不織布またはメッシュであれば同様な効果が期待でき、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥ、ナイロン、レーヨン等の樹脂繊維も使用できる。また、絶縁体として木綿繊維を使用してもよく、樹脂繊維と木綿繊維との混合物を使用することもできる。不織布は繊維の毛細管現象によって、またはメッシュはその孔に溜まった水の表面張力によって、ドレン水を十分保持できるので、長時間にわたって熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａとマグネシウム合金からなる金属材とで内部起電力による電位差を確保でき、その間はマグネシウム合金側への集菌、死滅化機能を持続できる。
【００５２】
また、絶縁体を金属板の全体にわたって配置するかわりに、絶縁体を部分的に配置することも可能である。例えば３〜５箇所だけ絶縁体を配設することも可能である。
【００５３】
亜鉛板または亜鉛鉄板を使用した上記実施の形態１〜５では電位差０．４Ｖを確保でき、マグネシウム合金（ＡＺ９１）板を使用した上記実施の形態８では電位差０．８Ｖを確保できた。また亜鉛合金を使用した上記実施の形態７では電位差０．３Ｖを確保できた。本発明で菌の電気泳動による集菌に必要な電位差は少なくとも０．３Ｖ以上であった。また１．０Ｖを越えると、熱交換器３、４からの結露水の電気伝導度にもよるが、漏れ電流が無視できなくなり、金属材自体の溶解が徐々に起こり始める場合もあるため、長期的な信頼性を保証できなくなる。したがって、熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと金属材との望ましい電位差は０．３〜１．０Ｖであり、この範囲の電位差を確保できるものであればいろいろな金属材が使用できる。しかし、流通的に入手可能な、汎用性のある板状の金属材となると、亜鉛板、亜鉛メッキ鋼板、屋根材用の亜鉛合金メッキ鋼板、屋根材用の亜鉛合金板、マグネシウム合金（ＡＺ９１）板が推奨できる。特に屋根材用の亜鉛合金メッキ鋼板および屋根材用の亜鉛合金板はフィンとの電位差は少し小さくなるが、耐食性において亜鉛板よりも優れているので長期的な信頼性保証の観点から推奨できる材料である。
【００５４】
また、上記実施の形態では、絶縁体として、厚み３ｍｍの発泡ＥＰＤＭと厚さ１ｍｍのＰＰ不織布とを使用した場合について説明したが、熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと金属材との間隔は狭いほど電解強度を大きく保てるので望ましい。しかし両者がドレン水中で短絡してしまっては電位差を設けた意味がないのである程度安全率を見込んで設定するほうがよい。また両者を離せる最大の間隔距離としてはドレン水に影響を与えない電位差の最大値１．０Ｖにおいても十分な集菌、死滅化能力を発揮できる距離として、モデル実験による約５ｍｍと判断した。したがって、熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａと金属材との間隔は５ｍｍ以下で絶縁状態が確保できていれば、下限は特に制約されない。
【００５５】
また、上記実施の形態においては、集菌するための金属材を前面熱交換器４と背面熱交換器３との両方に配設した場合について説明したが、熱交換器からの結露水がドレンパン上に滞留して雑菌の発生によって腐敗し易いのは前面熱交換器４のほうであり、本発明による実施の効果も前面熱交換器４側のドレンパン８が重要となる。したがって、前面熱交換器４だけに金属材を配設して背面熱交換器３からの結露水は集菌することなく、ドレン口、ドレンパイプを通じて室外に排出させるだけの構成に省略することも十分可能である。
【００５６】
さらに、上記実施の形態においては、何れの場合も、熱交換器３、４のフィン３ａ、４ａがアルミニウム合金である場合を述べたが、これに限るものではなく、純粋なアルミニウムや、その他の熱伝導率の良好な材料を用いてもよく、この場合には、このフィン３ａ、４ａの材料よりもイオン化傾向の大きい金属材を、熱交換器のフィンからドレンパンに至る経路に配設すればよい。また、熱交換器３、４の冷媒通路をなす管路の材質は、通常銅管を用いるが、フィン３ａ、４ａと同一材料のアルミニウム合金製であってもよく、要するに、電気を導通させる金属から構成されておればよい。
【００５７】
【発明の効果】
上記実施の形態から明らかなように、結露水が熱交換器のフィンからドレンパンに至る経路に、フィンよりもイオン化傾向の大きい金属より構成される金属材を配置し、前記金属材と前記熱交換器とを前記ドレンパンに滞留した結露水に浸かる箇所で直接接触することなく他の箇所で電気的に導通させたことにより、熱交換器のフィンと金属材とによって構成された電池作用の内部起電力により、金属材側に菌が次々と集められて菌の自由な活動を抑制させることができ、菌を集めて死滅化できる。また、この場合に、金属材が存在する限り、集菌できて死滅化させることができるため、長期的に使用できる。また、金属材から溶出した微量の金属イオン、たとえばＺｎ^２＋イオンによって黄色ブドウ球菌等を制菌する効果をも奏した。これにより、ドレンパン上の雑菌の繁殖を長期にわたって良好に抑えることができるとともに、雑菌によるドレンパイプのつまりも防止することができ、衛生的にも良好な状態となるだけではなく、つまり防止による室内機の信頼性も向上する。また、金属材と熱交換器との電気的な導通手法としては、金属材と熱交換器とを、結線あるいは結露水に浸かることのない箇所で直接固定して導通させるとよい。
【００５８】
また、結線あるいは固定した位置を、ドレンパンに滞留した結露水の水面よりも上位置となるように配置することで、結線端子部の接点腐食による導通不良に至ることを防止できるのでさらに長期的な信頼性を得ることができた。
【００５９】
また、金属材と熱交換器のフィンとの間に発生する内部起電力が、０．３Ｖ以上であるようにすることで、充分な集菌、死滅化性能が得られるとともに、その起電力が１．０以下のレベルに抑えることで結露水の電気伝導度がどのような場合にもドレン水中を電流が流れすぎて集菌される側の金属板が腐食に至るということもなく、十分な耐久性を保証できた。
【００６０】
また、フィンの下端部と金属材との間に何も設けない場合には、物流輸送中での衝撃や室内機設置、移設等での衝撃などによって、フィンの下端部と金属材とが短絡して、良好な電位差を生じない場合があるが、フィンの下端部と金属材との間に絶縁体を介在させることでそのような短絡を防止することができて、室内機を設置してドレンパン上に溜まり水が存在する時にはたえず金属板と熱交換器フィンとの間に内部起電力による電位差を良好に確保することができ、これにより信頼性が向上する。
【００６１】
また、絶縁体として発泡ＥＰＤＭ、発泡ＰＥ、発泡ＰＳ、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＡあるいは発泡ウレタンを使用することで、優れた弾性を有しながら熱交換器フィンと金属板との短絡を防止することができた。
【００６２】
さらに、絶縁体としてＰＰ、ＰＥ、ＰＳの高分子粒子を焼結させた多孔質体を使用することで、熱交換器フィンと金属材との間に所定の間隔を保ち、確実に短絡を防止することができると同時に、結露水を絶縁体自体が長時間にわたって保持できるので、少ない結露水量の状態でも内部起電力による電位差を持続できて、集菌効果をさらに良好に発揮することができた。
【００６３】
また、絶縁体として、樹脂繊維、木綿繊維またはそれらの混合繊維の不織布あるいはメッシュ形状物を用いることで、熱交換器フィンと金属材との間を狭い間隔に対しても絶縁状態を確保できるとともに、結露水を絶縁体自体が長時間にわたって保持できるので少ない結露水量の状態でも内部起電力による電位差を持続でき、集菌効果を発揮することができた。
【００６４】
また、絶縁体が樹脂繊維である樹脂として、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥ、ナイロンあるいはレーヨンを用いることで十分な保水能力および耐薬品性を維持させることができた。
【００６５】
また、金属材と熱交換器フィン先端との間隔を５ｍｍ以下であり、かつ金属材と熱交換器に対して絶縁状態を確保することでドレン水に与える電位差を最大値である１．０Ｖにおいても十分な電解強度を維持でき、集菌、死滅化効果を発揮できる。また間隔は狭いほど電界強度は強くなるので、下限としては電極間が短絡しないように絶縁状態を確保できていれば問題ない。特に電位差が小さい場合には絶縁体を工夫することで十分な集菌、死滅化効果を得ることができた。
【００６６】
さらに、熱交換器のフィンと金属材とが臨む箇所における、熱交換器のフィンが設けられている底面部の面積よりも、金属材の面積が大きいように構成することで常に水の通り道に金属材があるので、結露水中に存在する菌は溜まり水状態の場合にも金属板に次々と集菌されて、やがては死滅化させることができた。
【００６７】
また、金属材として亜鉛板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛合金、亜鉛合金メッキ鋼板またはマグネシウム合金（ＡＺ９１）を選択することで汎用性のある低コストな金属板を手軽に入手可能となった。
【００６８】
さらに、金属材として亜鉛合金が用いられる場合に、この亜鉛合金が、Ｃｕ ０．２〜０．６ｗｔ％、Ｔｉ ０．０３〜０．１ｗｔ％、Ａｌ ０．０３〜０．１ｗｔ％、残部がＺｎであるものを用いることで長期間金属板の交換等のメンテナンスを不要とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な側面断面図である。
【図２】同室内機の概略的な正面図であり、室内機の前面熱交換器と亜鉛板との結線構成を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な正面図であり、室内機の前面熱交換器と亜鉛板との結線構成を示す。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な正面図であり、室内機の前面熱交換器と亜鉛板との結合構成を示す。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る空気調和機の室内機の概略的な側面断面図である。
【符号の説明】
１、２ 吸い込みグリル
３ 背面熱交換器
３ａ、４ａ フィン
４ 前面熱交換器
５ クロスフローファン
６ 吹き出し口
７、８ ドレンパン
８ａ ドレン口
９ 室内機台枠
１０ 吹き出しグリル
１１、１２ 亜鉛板（金属材）
１３、１４、１８、１９ 絶縁体
１５、１７ 導通線
２０ 室内機

Claims (14)

1. 少なくとも吸込み口から吹出し口に至る通風路内に金属製のフィンを有する熱交換器と、前記熱交換器により温度調節された風を室内へ吹出す室内送風ファンと、前記熱交換器から滴下した結露水を受けるドレンパンとを具備した室内機を有する空気調和機において、結露水が前記熱交換器のフィンからドレンパンに至る経路に前記フィンよりもイオン化傾向の大きい金属より構成される金属材を配置し、前記金属材と前記熱交換器とを前記ドレンパンに滞留した結露水に浸かる箇所で直接接触することなく他の箇所で電気的に導通させたことを特徴とする空気調和機。
2. 金属材と熱交換器とを、結線あるいは結露水に浸かることのない箇所で直接固定して導通させたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 結線あるいは固定した位置が、ドレンパンに滞留した結露水の水面よりも上位置となるように配置されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 金属材と熱交換器のフィンとの間に発生する内部起電力が、０．３〜１．０Ｖであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気調和機。
5. 金属材と熱交換器のフィンとの間の一部あるいは全域に絶縁体が配設されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気調和機。
6. 絶縁体が、発泡ＥＰＤＭ、発泡ＰＥ、発泡ＰＳ、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＡあるいは発泡ウレタンであることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 絶縁体が、ＰＰ、ＰＥ、ＰＳの高分子粒子を焼結させた多孔質体であることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
8. 絶縁体が、樹脂繊維、木綿繊維、またはそれらの混合繊維の不織布あるいはメッシュ形状物であることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
9. 絶縁体が樹脂繊維である樹脂が、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥ、ナイロンあるいはレーヨンであることを特徴とする請求項８記載の空気調和機。
10. 金属材と熱交換器のフィン先端との間の間隔が５ｍｍ以下であり、かつ前記金属材と前記熱交換器に対して絶縁状態を確保することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の空気調和機。
11. 熱交換器のフィンと金属材とが臨む箇所における、熱交換器のフィンが設けられている底面部の面積よりも、金属材の面積が大きいことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の空気調和機。
12. 熱交換器のフィンがアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の空気調和機。
13. 金属材が、亜鉛板、亜鉛メッキ鋼鈑、亜鉛合金、亜鉛合金メッキ鋼鈑またはマグネシウム合金であることを特徴とする請求項１２に記載の空気調和機。
14. 金属材として亜鉛合金が用いられる場合に、この亜鉛合金が、Ｃｕ ０．２〜０．６ｗｔ％、Ｔｉ ０．０３〜０．１ｗｔ％、Ａｌ ０．０３〜０．１ｗｔ％、残部がＺｎであることを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機。

Images