JP4381994B2

JP4381994B2 - 空気調和機の空気清浄装置

Info

Publication number: JP4381994B2
Application number: JP2005012349A
Authority: JP
Inventors: 英明小泉; 雅之大石; 英知中川; 怜司森岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: JP2006112767A

Description

本発明は、空気調和機の空気清浄装置に関するものである。

従来の空気調和機の空気清浄装置に、プレフィルタを予備荷電部に装着したときは、プレフィルタの突出端がスライド具のガイドリブに当接してスライド具を側板の外側に移動させて、プレフィルタと予備荷電部を本体内に挿入できるが、プレフィルタを装着しないときは、予備荷電部の下端がスライド具のストップリブに当接して本体内には挿入できない。また、予備荷電部が前後逆向きに挿入された場合には、予備荷電部の前面に突設した逆挿入防止リブが側板に設けた後保持リブの上端に当接して、予備荷電部は本体内に挿入できないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の空気調和機の脱脂装置は、通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と接地電極と、この放電電極と接地電極の間に配置され臭気ガス成分を浄化する触媒部とを備え、放電電極が通風路風上側に配置され、かつ、曲率半径の小さい電極で構成され、触媒部は臭気成分を吸着、分解し、オゾン分解能を有する触媒又は吸着剤を担持した誘電体材料からなり、空気を通過させる空間領域を有する構造体からなっていた（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−６８８３０号公報（第３頁、図１）特開２００４−１１３７０４号公報（第３−４頁、図１−３）

特許文献１の空気清浄装置は上記のように構成され、プレフィルタ未装着の状態での予備荷電部の本体内への挿入、及び予備荷電部の前後逆向きの挿入を防止して火災や感電の危険を防止しているが、プレフィルタは予備荷電部に着脱可能に形成されているため、プレフィルタを紛失してしまうと、空気清浄機の機能が働かないという問題があった。また、清掃などの際にプレフィルタが落下して破損するおそれもあった。

また、特許文献２の脱臭装置では、触媒部は接地電極に接したままで交換ができない構造になっており、触媒部の経年劣化による臭気ガスの分解、除去効率が低下した場合に交換できないため、製品を持続して使用できないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、清掃等の際にプレフィルタが落下したり紛失したりすることがなく、また、プレフィルタが不完全閉止状態の場合は、電気式集塵部を集塵部取付枠に固定することができず、空気調和機にグリルを装着することもできない空気調和機の空気清浄装置を提供することを第１の目的としたものである。
また、本発明は、プレフィルタが不完全閉止状態の場合にはグリルを装着することができず、さらに、触媒フィルタを電気式脱臭部より容易に交換を可能にし、かつ振動による触媒フィルタの動揺を防止し、触媒フィルタと接地電極との接触を確実に行うことのできる空気調和機の空気清浄装置を提供することを第２の目的としたものである。

本発明に係る空気調和機の空気清浄装置は、受電端子と下部に係止部を有する集塵部本体と、上部が前記集塵部本体の前面側にヒンジ部により開閉可能に取付けられ下部に前記集塵部本体の係止部に係止するフックを有するプレフィルタとからなる電気式集塵部と、前記受電端子が接続される給電端子を有するとともに空気調和機の風路に固定されて前記電気式集塵部が取付けられる集塵部取付枠と、を備え、前記電気式集塵部のプレフィルタが不完全閉止状態のときは、前記プレフィルタのフックが前記集塵部取付枠に当って前記電気式集塵部を前記集塵部取付枠に固定できないように構成したものである。

また、本発明に係る空気調和機の空気清浄装置は、受電端子及び下部に係止部を有し、内部に放電電極及び接地電極が設けられ側壁に触媒フィルタ挿入口が開口した脱臭部本体と、上部が前記脱臭部本体の前面側にヒンジ部により開閉可能に取付けられ下部に前記脱臭部本体の係止部に係止するフックを有するプレフィルタと、前記脱臭部本体の触媒フィルタ挿入口に着脱可能に挿入される触媒フィルタとからなる電気式脱臭部と、前記受電端子が接続される給電端子を有するとともに空気調和機の風路に固定されて前記電気式脱臭部が取付けられる脱臭部取付枠と、を備え、前記電気式脱臭部のプレフィルタが不完全閉止状態のときは、前記プレフィルタのフックが前記脱臭部取付枠に当って前記電気式脱臭部を前記脱臭部取付枠に固定できないように構成したものである。

本発明によれば、電気式集塵部のプレフィルタをヒンジ部により集塵部本体に開閉可能に取付けたので、清掃等の際に落下して破損したり紛失したりすることがない。
また、プレフィルタが不完全閉止状態のときは、電気式集塵部を集塵部取付枠に固定することができず、空気調和機にグリルを装着することもできないので、プレフィルタが完全に閉止していないことを容易かつ確実に知ることができる。
さらに、空気調和機にグリルが装着されていないと電気式集塵部に通電されないので安全であり、これらにより信頼性の高い空気調和機の空気清浄装置を得ることができる。

また、本発明によれば、触媒フィルタを消臭部本体に着脱可能に装着するようにしたので交換が容易であり、長期に亘って室内空気を清浄化することができる。
また、電気式脱臭部のプレフィルタが不完全閉止状態のときは、電気式脱臭部を脱臭部取付枠に固定することができず、空気調和機にグリルを装着することもできないので、フルフィルタが完全に閉止していないことを容易かつ確実に知ることができる。さらに、触媒フィルタを接地電極に確実に接触させるようにしたので、悪臭物質や揮発性有機化合物を高精度で除去することができ、その上触媒フィルタの揺動を防止することができる。

図６は本発明に係る空気清浄装置を備えた空気調和機のグリルを取外した状態を示す前面斜視図、図７は図６の集塵部取付枠の前面斜視図である。
空気調和機３０の風路には集塵部取付枠２０が装着されており、集塵部取付枠２０には、集塵部本体２とこの集塵部本体２に開閉可能に取付られたプレフィルタ１５とからなり、空気清浄装置を構成する電気式集塵部１が着脱可能に装着されている。

集塵部取付枠２０は、図７に示すように、上部（以下、図の上方を上部、下方を下部という）及び両側に設けた側壁２１と、風路となる開口部２２と、開口部２２の一方の側に設けられた一対の給電端子２３ａ，２３ｂと、下部の両側に設けられ先端部に係止爪を有する一対のフック２４とを有し、両側壁には電気式集塵部１が着脱可能に装着されるガイドレール２５が設けられている。そして、この集塵部取付枠２０は空気調和機３０の前面側の風路にねじ等により固定されている。なお、図示してないが、開口部２２の背面側には吸込みファンが設けられている。
再び図６において、３１は後述のグリル３５に設けた係止部３６が係止する係合部、３２は空気吹出し口である。

空気調和機３０の前面を覆うグリル３５は、図８の背面図に示すように、上部両側には、空気調和機３０に設けた係合部３１に係止する係止部３６が設けられており、また、背面の一方の側に偏って（図６の電気式集塵部１側）誤装着防止用リブ３７が突設されている。なお、図示してないが、このグリル３５を空気調和機３０の前面に装着したときは、外部電源と集塵部取付枠２０の給電端子２３ａ，２３ｂとが電気的に接続されるようになっている。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置を構成する電気式集塵部のプレフィルタを開放した状態を示す斜視図、図２は図１のプレフィルタを閉じた状態を示す表面斜視図、図３は図２の上面側を示す斜視図、図４は図２の背面図である。
電気式集塵部１は、集塵部本体２とプレフィルタ１５とからなり、集塵部本体２の外郭３内には高電圧が印加される集塵電極４が設けられている。また、外郭３の下部にはハンドル５が設けられており、ハンドル５の両側には、下面から背面にかけて凹状の一対の係止部６が設けられている。

さらに、係止部６の両側には、集塵部取付枠２０のフック２４が係止する係止突部７が設けられており、外郭３の上面にはヒンジ部８を形成するヒンジ軸受が設けられている。９ａ，９ｂは集塵電極４に接続され、電気式集塵部１を集塵部取付枠２０に取付けたときに、その給電端子２３ａ，２３ｂに接続される一対の受電端子、１０は外郭３の上部両側に設けられ、集塵部取付枠２０のガイドレール２５に装着される突起部である。

図５はプレフィルタ１５の背面斜視図で、フレーム１６の上部には、集塵部本体２のヒンジ軸受に嵌合してヒンジ部８を形成するヒンジ軸１７が設けられており、下部には先端部に係止爪を有し、集塵部本体２の外郭３の下面から背面に達して係止部６に係止する、ほぼＬ字状のフック１８が設けられている。

上記のようなプレフィルタ１５は、そのヒンジ軸１７を集塵部本体２のヒンジ軸受に嵌合されてヒンジ部８が形成され、集塵部本体２に開閉可能に装着される。そして、プレフィルタ１５を閉じたときは、フック１８により集塵部本体２の下面を覆うようにしてその係止爪を係止部６に係止させ、固定される。

このようにしてプレフィルタ１５が取付けられた電気式集塵部１は、その突起部１０を集塵部取付枠２０のガイドレール２５に嵌合し、フック２４を係止突部７に係止させることにより集塵部取付枠２０に取付けられる。このとき、集塵部本体２の受電端子９ａ，９ｂは、集塵部取付枠２０の給電端子２３ａ，２３ｂに接続される。ついで、空気調和機３０の前面を覆ってグリル３５を装着すれば、電気式集塵部１は外部電源に接続される。

上記のような空気清浄装置を備えた空気調和機３０を運転すると、吸気ファンが駆動されると共に、電気式集塵部１の集塵電極４に給電端子２３ａ，２３ｂ、受電端子９ａ，９ｂを介して高電圧が印加される。
そして、吸気ファンによって吸引された室内の空気は、プレフィルタ１５によって比較的大きな粉塵が除去され、さらに微粉塵が集塵電極４によって除去されて清浄な空気となり、温度制御されて吹出し口３２から室内に吹出される。

集塵部本体２やプレフィルタ１５を清掃する場などには、フック１８を係止部６から外し、ヒンジ部８を中心にプレフィルタ１５を回動させれば、プレフィルタ１５を取外すことなく、図１に示すように開放することができるので、プレフィルタ１５を落したり紛失したりすることがない。

上記のように構成した本発明に係る空気清浄装置において、図９に示すように、プレフィルタ１５のフック１８を集塵部本体２の係止部６に係止しない状態、すなわち、プレフィルタ１５を開放したままの状態（以下、不完全閉止状態という）で電気式集塵部１を集塵部取付枠２０に取付けようとすると、図１０に示すように、フック１８が集塵部取付枠２０に当って電気式集塵部１を所定の位置にセットし、固定することができない。また、この状態で空気調和機３０の前面にグリル３５を取付けようとしても、グリル３５の背面に設けた誤装着防止用リブ３７がプレフィルタ１５の表面に当って装着することができないので、電気式集塵部１の誤装着であることが容易にわかる。

このように、本発明においては、プレフィルタ１５をヒンジ８により集塵部本体２に開閉可能に装着したので、清掃等の際にプレフィルタ１５が落下して破損したり、紛失したりすることがない。
また、プレフィルタ１５が集塵部本体２に正常に装着されていないと、電気式集塵部１を集塵部取付枠２０に固定することができず、このため、空気調和機３０にグリル３５を装着することもできないので、電気式集塵部１の誤装着であることを容易に知ることができる。
さらに、グリル３５を装着しないと、集塵部取付枠２０の給電端子２３ａ，２３ｂに外部電源が接続されないため、集塵電極４に通電されないので、安全である。

［実施の形態２］
図１１は本発明の実施の形態２に係る空気清浄装置を構成する電気式脱臭部のプレフィルタを開放した状態を示す斜視図、図１２は図１１の断面図、図１３は図１１の分解斜視図である。
空気調和機３０に取付けられる空気清浄装置の電気式脱臭部４０は、脱臭部本体４１と、プレフィルタ１５ａと、脱臭部本体４１に着脱自在に装着される触媒フィルタ５０とからなっている。

脱臭部本体４１の外郭４２内には、ステンレスや銅などの金属材料からなる突起部４４を有する平板状の複数の放電電極４３が設けられており、その背面側（風下側）には金属や導電性プラスチックなどの導電性材料からなり、メッシュ、パンチング等の多数の小孔を有する接地電極４５が設けられている。
また、外郭４２の一方の側壁には、接地電極４５の風上側において、触媒フィルタ５０を外郭４２内に出し入れする触媒フィルタ挿入口４６が開口しており、その下部には挿入された触媒フィルタ５０を保持する回転式のストッパ４７が設けられている。なお、図示してないが、外郭４２の下部には、実施の形態１の場合と同様に、係止部６、係止突部７が設けられており、側部には受電端子９ａ，９ｂが設けられている。

脱臭部本体４１の上部にヒンジ部８を介して開閉可能に装着されたプレフィルタ１５ａは、実施の形態１のプレフィルタ１５とほぼ同じ構造であるが、下部フック１８の間及びこれと対向するヒンジ部８側には、押圧突起１９が設けられている。

触媒フィルタ５０は、ハニカム、コルゲート等の多数の開口部を有する容器内に、主成分を酸化マンガンとし、鉄、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル等の酸化物や金、銀、白金等の貴金属を単独又は混合して使用し、さらに、吸着剤として活性炭、ゼオライト、シリカ等を混合した脱臭剤を収納したものである。

そして、接地電極４５の背面側（風下側）には、空気調和機３０に取付けるための給電端子２３ａ，２３ｂを有する実施の形態１の集塵部取付枠２０とほぼ同じ構造の脱臭部取付枠２０ａが着脱可能に装着されている。なお、この脱臭部取付枠２０ａは、あらかじめ空気調和機３０の前面側風路に装着しておいてもよい。

上記のように構成した電気式脱臭部４０において、脱臭部本体４１の触媒フィルタ挿入口４６から触媒フィルタ５０を挿入して所定の位置にセットしてフック４７により固定すると、その背面（風下側）と放電電極４５の前面側（風上側）との間には、数ｍｍ〜十数ｍｍのすき間が形成されるが、プレフィルタ１５ａを閉じることにより、押圧突起部１９が触媒フィルタ５０を接地電極４５に押し付けて接触させるようになっている。

そして、放電電極４３と接地電極４５との間には、給電端子２３ａ，２３ｂ、受電端子９ａ，９ｂを介して数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧が印加される。このとき、触媒フィルタ５０は、絶縁材料と導電材料を混合した脱臭剤が収納されているため、ある程度の導電性を有するので、接地電極４５と接触することでこれと同電位を有することになる。

上記のように構成した本実施の形態において、触媒フィルタ５０が装着され、ストッパ４７により固定された電気式脱臭部４０は、脱臭部取付枠２０ａにより空気調和機３０の前面側風路に装着され、空気調和機３０の前面側にグリル３５を装着する。このとき、実施の形態１の場合と同様に、プレフィルタ１５ａが不完全閉状態であると、フック１８が脱臭部取付枠２０ａに当って電気式脱臭部４０を所定の位置にセットして固定することができない。また、グリル３５の背面に設けた誤装着防止用リブ３７がプレフィルタ１５ａの表面に当って装着することができない。

空気調和機３０を運転すると吸気ファンが駆動されて、これにより吸引された室内の空気はプレフィルタ１５ａにより比較的大きな粉塵が除去されると共に、放電電極４３と接地電極４５との間に高電圧が印加され、放電電極４３の突起部４４から触媒フィルタ５０に向ってコロナ放電が発生する。コロナ放電の発生により、空気中と触媒フィルタ５０の表面に、酸素ラジカルや水酸基ラジカルなどの活性種が生成され、悪臭物質や揮発性有機化合物、例えば、トルエン、ホルムアルデヒド等が分解処理され、無臭化する。また、このような作用により、粉塵の除去効率も向上する。

図１４は空気清浄装置に触媒フィルタのみを用いた場合（Ａ）と、本実施の形態に係る触媒フィルタ５０とコロナ放電とを組合せた場合（Ｂ）との、ホルムアルデヒドの除去状態を示すもので、図から明らかのように、触媒フィルタのみの場合（Ａ）では除去速度が遅いが、本実施の形態（Ｂ）によれば、除去速度が格段に向上していることがわかる。

また、図１５は、放電電極４３と接地電極４５間への投入電力（Ｗ）と、投入５分後のホルムアルデヒドの除去効率との関係を示すもので、投入電力が大きいほど除去効率が高いことがわかる。これにより、製品によって、触媒フィルタ５０の接地電極４５への接触状態の相違が生じると、コロナ放電のための投入電力に差が生じ、ホルムアルデヒドの除去効率に差が生じることになる。

上記のように構成した本実施の形態においても、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、プレフィルタ１５ａを閉じることにより、押圧突起部１９により触媒フィルタ５０を接地電極４５に押し付けるようにしたので、製品の成型に寸法差を生じた場合においても、触媒フィルタ５０を接地電極４５に確実接触させることができる。このため、悪臭物質や揮発性有機化合物を高精度で除去することができ、また、除去効率の製品個体差をなくすことができる。

また、触媒フィルタ５０の交換が容易なので、いつまでも低エネルギーで悪臭物質や揮発性有機化合物の高度の分解、除去効果を維持して室内空気を浄化し、さらに、プレフィルタ１５ａの押圧突起部１９により脱臭部取付枠２０ａに押圧固定されているので、送風ファン等の振動による触媒フィルタ５０の動揺を抑制することができる。

［実施の形態３］
図１６は本発明の実施の形態３に係る空気清浄装置の断面図である。なお、実施の形態２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、脱臭部取付枠２０ａの風上側に複数の押圧凸部２６を突設し、この脱臭部取付枠２０ａに脱臭部本体４１を装着すると、押圧凸部２６が接地電極４５を押圧して触媒フィルタ５０に接触させるようにしたものである。
本実施の形態においても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置を構成する電気式集塵部のプレフィルタを開放した状態を示す斜視図である。図１のプレフィルタを閉じた状態を示す表面斜視図である。図２の上面側を示す斜視図である。図２の背面図である。図１のプレフィルタの背面斜視図である。本発明に係る空気清浄装置を備えた空気調和機のグリルを取外した状態を示す前面斜視図である。図６の集塵部取付枠の前面斜視図である。図６の空気調和機の前面を覆うグリルの背面斜視図である。電気式集塵部の誤装着の説明図である。電気式集塵部の誤装着の説明図である。本発明の実施の形態２に係る空気清浄装置を構成する電気式脱臭部のプレフィルタを開放した状態を示す斜視図である。図１１の断面図である。図１１の分解斜視図である。空気清浄装置に触媒フィルタのみを使用した場合と、本実施の形態に係る電気式脱臭装置とのホルムアルデヒドの除去状態を示す線図である。放電電極と接地電極間への投入電力とホルムアルデヒドの除去効率との関係を示す線図である。本発明の実施の形態３に係る空気清浄装置を構成する電気式脱臭部の断面図である。

符号の説明

１電気式集塵部、２集塵部本体、４集塵電極、６係止部、７係止突部、８ヒンジ部、９ａ，９ｂ受電端子、１５，１５ａプレフィルタ、１７ヒンジ軸、１８フック、１９押圧突起部、２０集塵部取付枠、２０ａ脱臭部取付枠、２３ａ，２３ｂ給電端子、２４フック、２６押圧凸部、３０空気調和機、３５グリル、３７誤装着防止用リブ、４０電気式脱臭部、４１脱臭部本体、４３放電電極、４５接地電極、４６触媒フィルタ挿入口、４７ストッパ、５０触媒フィルタ。

Claims

受電端子と下部に係止部を有する集塵部本体と、上部が前記集塵部本体の前面側にヒンジ部により開閉可能に取付けられ下部に前記集塵部本体の係止部に係止するフックを有するプレフィルタとからなる電気式集塵部と、
前記受電端子が接続される給電端子を有するとともに、空気調和機の風路に固定されて前記電気式集塵部が取付けられる集塵部取付枠と、を備え、
前記電気式集塵部のプレフィルタが不完全閉止状態のときは、前記プレフィルタのフックが前記集塵部取付枠に当って前記電気式集塵部を前記集塵部取付枠に固定できないように構成したことを特徴とする空気調和機の空気清浄装置。
受電端子及び下部に係止部を有し、内部に放電電極及び接地電極が設けられ側壁に触媒フィルタ挿入口が開口した脱臭部本体と、上部が前記脱臭部本体の前面側にヒンジ部により開閉可能に取付けられ下部に前記脱臭部本体の係止部に係止するフックを有するプレフィルタと、前記脱臭部本体の触媒フィルタ挿入口に着脱可能に挿入される触媒フィルタとからなる電気式脱臭部と、
前記受電端子が接続される給電端子を有するとともに、空気調和機の風路に固定されて前記電気式脱臭部が取付けられる脱臭部取付枠と、を備え、
前記電気式脱臭部のプレフィルタが不完全閉止状態のときは、前記プレフィルタのフックが前記脱臭部取付枠に当って前記電気式脱臭部を前記脱臭部取付枠に固定できないように構成したことを特徴とする空気調和機の空気清浄装置。
前記プレフィルタに押圧突起部を設け、前記プレフィルタの閉止状態において、前記押圧突起部が前記触媒フィルタを前記接地電極に押し付けるように構成したことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の空気清浄装置。
前記脱臭部取付枠に押圧凸部を設け、前記脱臭部取付枠に前記電気式脱臭部が取付けられた状態において、前記押圧凸部が前記接地電極を押圧して前記触媒フィルタに接触させるように構成したことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の空気清浄装置。
前記集塵部本体又は脱臭部本体に下面から背面にかけて係止部を設け、前記プレフィルタのフックが前記集塵部本体又は脱臭部本体の下面から背面に達して、その先端部が前記係止部に係止するように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機の空気清浄装置。
前記空気調和機の前面に装着するグリルを有し、前記電気式集塵部又は電気式脱臭部を前記プレフィルタが不完全閉止状態で前記集塵部取付枠又は脱臭部取付枠に取付けたときは、前記グリルに設けた誤装着防止用リブが前記プレフィルタに当って装着できないように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機の空気清浄装置。