JP4624007B2

JP4624007B2 - フィルタ及び空気調和機

Info

Publication number: JP4624007B2
Application number: JP2004168439A
Authority: JP
Inventors: 益征橋本; 佐藤　　進
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-07
Also published as: JP2005342408A

Description

本発明は、フィルタ及び空気調和機に関する。

室内空気を循環する風路内に熱交換器を備えた空気調和機において、前記風路内に循環する空気の脱臭を行う脱臭用エレメントを設ける技術は、例えば特許文献１に開示されている。また、この特許文献１には、脱臭用エレメントに本体ケーシング外から紫外線を導いて照射するための光ファイバーを吹出流路を囲う壁面に貫通させて設ける技術が開示されている。
特開平１１−１８２８８３号公報

しかし、単に脱臭用エレメントに光ファイバーにより紫外線を導いて照射するだけでは、光分散が悪いため、光触媒面での紫外線強度にバラツキが生じ、光量過多の部分と光量不足の部分が生じ、光触媒の利用効率を低下させていた。

そこで本発明は、光分散を良好にして光触媒の利用効率を向上させるフィルタ及びこれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。

このためフィルタに係る第１の発明は、紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを少なくとも一方のフィルムの外表面に複数の突部が形成された２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を巻回してこの巻回によりこのフィルタ素子の重なり合った部分間に前記突部により隙間が形成された状態で収納する収納枠体とから構成したことを特徴とする。

フィルタに係る第２の発明は、紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを少なくとも一方のフィルムの外表面に複数の突部が形成された２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を複数積重ねてこの隣り合うフィルタ素子相互間に前記突部により隙間が形成された状態で収納する収納枠体とから構成したことを特徴とする。

フィルタに係る第３の発明は、紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を波板状を呈する両面に交互に添わせて担持するフィルタ体と、このフィルタ体を収納する収納枠体とから構成したことを特徴とする。

フィルタに係る第４の発明は、第１乃至第３の発明において、前記フィルムの少なくとも外面にエレクトレット繊維を固着したことを特徴とする。

空気調和機に係る第５の発明は、第１乃至第４の発明に係るフィルタを、室内空気を循環する風路内に熱交換器を備えた空気調和機の前記風路内に配設したことを特徴とする。

本発明は、光分散を良好にして光触媒の利用効率を向上させるフィルタ及びこれを用いた空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態を図１、図２及び図３に基づき説明する。１は紫外線を発する光源である紫外線ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）で、２はこの紫外線ＬＥＤ１の入射端部に中継コネクタ３を介して接続される漏光型光ファイバで紫外線を導びく。

４は紫外線が透過可能な合成樹脂製の２枚のフィルムで、この２枚のフィルム４間にこれらのフィルム４の長手方向に沿って前記光ファイバ２を配設した状態で、これらのフィルム４の端部が接着されて袋状に形成されてフィルタ素子５が形成されている。そして、少なくとも一方のフィルム４の外表面には、突部６が所定間隔を存して、例えば千鳥状に所定間隔を存して形成されている。なお、前記各フィルム４の外面にはそれぞれ光触媒層１２がコーティングされ、紫外線（光の波長が３１５ｎｍ〜３８０ｎｍ）の照射により除菌作用を発揮すると共に光触媒層１２に吸着された臭気成分も分解される。

そして、フィルタ素子５を巻回した状態で収納枠体７に収納する。この場合、前述したように、一方のフィルム４の突部６が形成されている面を内側として巻回して、図３に示すように、フィルタ素子５を収納枠体７に収納し、フィルタ８を形成する。

前記収納枠体７は上端接合部を支点として開閉可能で前記フィルタ素子５を収納して閉じた状態で保持される２つの外周枠体９と、各外周枠体９に設けられた格子１０と、一方の外周枠体９の下枠に設けられた把手１１とから構成される。

次に、以上のように構成されたフィルタ８を、空気調和機の室内機に設けて除菌及び脱臭をする空気清浄化手段として用いる実施形態について、図４に基づいて説明する。先ず、室外に設置される図示しない室外機とで分離型の空気調和機を構成する室内機２１は、室外機と冷媒管（共に図示せず）を介して接続されて冷媒が室外機と室内機２１とを循環するように設けられる。

前記室内機２１は、背面側の後ケース２２と、前面と上面に室内空気の吸込口２３Ａが開設されて後ケース２２の前側に着脱可能に設けられた前ケース２３とからなる本体ケース２４を備え、その本体ケース２４の下部側には空気の吹出口２４Ａが設けられると共に、本体ケース２４内には室内の空気を加熱／冷却する熱交換器２５が設置されている。

前記熱交換器２５は、放熱フィンを貫通して蛇行して配管された伝熱管２６の内部を冷媒が通過する際に管外の空気と熱交換することにより、冷房／除湿運転時に冷却器として機能し、暖房運転時には加熱器として機能するものである。

また、本体ケース２４の内部には、熱交換器２５で取り囲まれるように送風ファン２７が設けられ、この送風ファン２７により室内の空気が前ケース２３の前面と上面の吸込口２３Ａから室内空気が吸い込まれ、熱交換器２５で伝熱管２６内を流れる冷媒と熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環する。

また、前記熱交換器２５の下側には、熱交換器２５で結露して滴下するドレン水を溜めて排出するためのドレンパン２８が設けられ、前ケース２３と熱交換器２５との間にはエアフィルタ２９が設けられ、本体ケース２４下部の吹出口２４Ａには風向変更器３３、３４が設けられて、吹き出す空気の向きが自在に設定できるように構成されている。

そして、空気清浄化手段として機能する前記フィルタ８を前記エアフィルタ２９に対向するように、前記エアフィルタ２９と熱交換器２５との間に配設する。従って、前記送風ファン２７により室内の空気が前ケース２３の前面と上面の吸込口２３Ａから室内空気が吸い込まれ、熱交換器２５で伝熱管２６内を流れる冷媒と熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環することとなるが、詳述すれば、その際に循環する空気が吸込口２３Ａを介してフィルタ８内に入り、フィルタ素子５は巻回されて収納枠体７に収納されている状態なので、前記突部６によりこのフィルタ素子５の重なり合った部分間に形成された隙間を通過することとなり、点灯した前記紫外線ＬＥＤ１から照射された紫外線が中継コネクタ３を介して漏光型光ファイバ２から外周方向へ拡散され、フィルタ素子５及びこのフィルタ素子５を介して循環する空気に紫外線を照射した後、熱交換器２５で熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環することとなる。

このため、室内機２１が設置されている室内の汚れた空気を除菌することができ、フィルタ８の光触媒層１２に紫外線が照射されて除菌作用を発揮し、光触媒層１２に吸着された臭気成分も分解される。この場合、光拡散が良好であるため、光触媒面での紫外線強度にバラツキが無く、光触媒の利用効率が向上させることができる。

なお、室内空気を室外（屋外）に排気して室内機２１が設置されている室内を換気するための換気用室内送風機を熱交換器２５の前方に設置し、またこの換気用室内送風機と換気管を介して連結される換気用室外送風機を室外に設置し、換気用室内送風機の吹出口と換気用室外送風機の吹出口とを換気管により連結することにより、換気用室内送風機を運転させて室内空気をフィルタ８内を通過させて、室内機２１が設置されている室内の汚れた空気を室外に排出して室内を換気することもできる。一方、前記換気用室外送風機を運転させて室外空気をフィルタ８内を通過させて、室外空気を除菌して室内に供給することもできる。

次に、フィルタ８の第２の実施形態について以下説明する。第１の実施形態が、２枚のフィルム４間に光ファイバ２を配設した状態で端部が接着されて袋状に形成されてフィルタ素子５を巻回した状態で収納枠体７に収納する形態であったが、図５に示すように、第２の実施形態はフィルタ素子５を巻回するのではなく、フィルタ素子５を複数に積重ねて収納枠体７に収納する形態である。

この実施形態でも、第１の実施形態と同様に、循環する空気が吸込口２３Ａを介してフィルタ８内に入り、積重ねられ突部６により少し隙間が形成された各フィルム素子５間を通過することとなり、点灯した紫外線ＬＥＤ１から照射された紫外線が中継コネクタ３を介して漏光型光ファイバ２から外周方向へ拡散され、フィルタ素子５及びこのフィルタ素子５を介して循環する空気に紫外線を照射した後、熱交換器２５で熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環することとなる。

次に第３の実施形態について、図６及び図７に基づき説明する。第１の実施形態と異なる点は、フィルム４に突部６を形成しない点である。２枚のフィルム４間に光ファイバ２を配設した状態でこの２枚のフィルムの端部が接着されて袋状に形成されてフィルタ素子５を形成し、このフィルタ素子５を巻回した状態で収納枠体７に収納し、このフィルタ８をエアフィルタ２９に対向するように、エアフィルタ２９と熱交換器２５との間に配設する。そして、循環する空気が吸込口２３Ａを介してフィルタ８内に入り、巻回した状態のフィルタ素子５の重なり合った部分間に形成された隙間を通過することとなり、点灯した紫外線ＬＥＤ１から照射された紫外線が中継コネクタ３を介して漏光型光ファイバ２から外周方向へ拡散され、フィルタ素子５及びこのフィルタ素子５を介して循環する空気に紫外線を照射した後、熱交換器２５で熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環することとなる。

なお、このフィルタ素子５を巻回した状態で収納枠体７に収納した場合には、各フィルム４間に比較的隙間ができるので、循環する空気がフィルタ素子５の重なり合った部分間に形成された隙間を通過することができるが、必要に応じて隙間を形成するようにフィルタ素子５の重なり合った部分間に形成された隙間に間隔子を設けてもよい。また、図５に示すように、必要に応じて隙間を形成するようにフィルタ素子５相互間に間隔子を設けて、フィルタ素子５を複数に積重ねて収納枠体７に収納してもよい。

次に第４の実施形態について、図８に基づいて説明する。第３の実施形態で説明したようなフィルタ素子５を幅狭に形成し、波板状を呈するフィルタ体３０に担持させる。即ち、図８に示すように、通風路が形成できるように波板状を呈するフィルタ体３０の一方の面に沿わせた後、他方の面に沿わせるというように交互に沿わせながら、フィルタ体３０にフィルタ素子５を担持させる。

そして、フィルタ素子５を担持させたフィルタ体３０を平板状部材３１に固定し、このように平板状部材３１に固定されたフィルタ体３０を複数個収納枠体７に収納させる（図９参照）。このように構成されたフィルタ８をエアフィルタ２９に対向するように、エアフィルタ２９と熱交換器２５との間に配設する。そして、循環する空気が吸込口２３Ａを介してフィルタ８内に入り、波板状を呈するフィルタ体３０の隙間部分内を通過することとなり、点灯した紫外線ＬＥＤ１から照射された紫外線が中継コネクタ３を介して漏光型光ファイバ２から外周方向へ拡散され、フィルタ素子５及びこのフィルタ素子５を介して循環する空気に紫外線を照射した後、熱交換器２５で熱交換して加熱／冷却され、冷風／温風となって本体ケース２４の吹出口２４Ａから室内に吹き出して循環することとなる。

なお、前記フィルム４の外面にそれぞれ光触媒層１２をコーティングしたが、更にこの光触媒層１２の上にエレクトレット繊維を熱溶着や接着剤により固着してもよく、また一方の外面に光触媒層１２をコーティングし、他方の外面には光触媒層１２をコーティングせずにエレクトレット繊維を固着してもよい。このエレクトレット繊維により、このフィルタ素子５の重なり合った部分間に形成された隙間や、積み重なったフィルタ素子５相互間を通過する空気中の埃を捕集することができて、集塵フィルタとしての役目も果たすことができる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

第１の実施形態におけるフィルタ素子の平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。フィルタの斜視図である。室内機の縦断側面図である。第２の実施形態におけるフィルタの斜視図である。第３の実施形態におけるフィルタ素子の平面図である。図６のＢ−Ｂ断面図である。第４の実施形態におけるフィルタ素子を担持させたフィルタ体の斜視図である。第４の実施形態におけるフィルタの斜視図である。

符号の説明

１紫外線ＬＥＤ
２漏光型光ファイバ
４フィルム
５フィルタ素子
６突部
７収納枠体
８フィルタ
１２光触媒層

Claims

紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを少なくとも一方のフィルムの外表面に複数の突部が形成された２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を巻回してこの巻回によりこのフィルタ素子の重なり合った部分間に前記突部により隙間が形成された状態で収納する収納枠体とから構成したことを特徴とするフィルタ。
紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを少なくとも一方のフィルムの外表面に複数の突部が形成された２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を複数積重ねてこの隣り合うフィルタ素子相互間に前記突部により隙間が形成された状態で収納する収納枠体とから構成したことを特徴とするフィルタ。
紫外線を発する光源と、この光源がその入射端部に接続される漏光型光ファイバと、この光ファイバを２枚のフィルム間にこれらのフィルムの長手方向に沿って配設した状態で前記これらのフィルムの端部が接着されて袋状に形成されると共に前記これらのフィルムの外面に光触媒が施されて紫外線が透過可能なフィルタ素子と、このフィルタ素子を波板状を呈する両面に交互に添わせて担持するフィルタ体と、このフィルタ体を収納する収納枠体とから構成したことを特徴とするフィルタ。
前記フィルムの少なくとも外面にエレクトレット繊維を固着したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフィルタ。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフィルタを、室内空気を循環する風路内に熱交換器を備えた空気調和機の前記風路内に配設したことを特徴とする空気調和機。