JP4967971B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
以下にこの発明の実施の形態1について図1〜図12にて説明する。図1はこの発明の実施の形態1における室内ユニットの縦断面図、図2は室内ユニットの斜視図、図3は従来の送風ファンの断面拡大図、図4は新品の送風ファンの断面拡大図である。また、図5は従来例とこの発明の実施例を比較した場合の使用時間と風量の関係図、図6は除菌作用水発生用電解セルの断面図、図7はエアコン臭除去試験結果比較図、図8は24時間処理時の除菌試験結果図である。図9は過酸化水素分解触媒または分解酵素の塗布位置であり、図10は空気調和機の全体動作フローチャート、図11は内部クリーン運転の詳細制御フローチャート、図12は除菌作用水と水の蒸気圧曲線図である。
室内ユニット1の側面近傍側の内部には、除菌作用水生成部10(以下、生成部と表記する)を備えており、室内機内部で除菌作用水を自動的に生成できる。除菌作用水の原料は水と酸素のみであり、水は熱交換器上に結露したドレン水を用いる。もちろん除菌作用水や水を別に設けたタンクなどで給水しても良いが、給水の手間を考えると無給水として好適である。この構成では図示した生成部10は室内機の内部にあるが、生成部10を室外機に設置して生成された除菌水を霧化もしくは気化させて、ダクトなどを用いて室内に搬送しても良い。その場合は、室外機と室内機をダクトやホースで接続して搬送経路とすると共に、シロッコファンやポンプを除菌水移動の動力として使用する。施工性を考えると、ダクトやホースは、室内機と室外機をつなぐ冷媒配管と同じ穴を通して、室内機と室外機をつなぐのが良い。給水方式もしくはゼオライトやシリカといった吸湿剤の吸脱着行程で得られる水から貯蔵された除菌作用水を室内機に提供する手段として噴霧部11を備えており、除菌作用水は噴霧部11によって室内機に提供される。
陽極: 2H2O → O2+ 4H+ + 4e− (1)
高分子電解質膜21は、気体を透過せず、電気絶縁性があり、水および水素イオン(H+)のみを伝導する材質、例えば、パーフルオロスルホン酸膜でできており、陰極側から酸素(O2 )を含有するガスおよび水(H2O)が供給されると、陰極電極24上で高分子電解質膜21との界面に達した陽極電極22から伝導した水素イオン(H+)、および水素イオン(H+)に起因する還元性物質と酸素ガス(O2 )が反応し、次の反応式(2)で示す還元反応によって過酸化水素(H2O2)が発生する。この過酸化水素を含む水溶液は、陰極貯蔵部27に溜められ時間をかけるほど濃度が高まっていく。
陰極: O2 + 2H+ + 2e− → H2O2 (2)
また、同時に陰極電極24では酸素(O2 )が更に還元されて水(H2O)が生成する反応式(3)と水素イオン(H+)が直接還元されて、水素(H2)が発生する反応式(4)も進行するため、10V以上の高い電圧下で使用することはできない。
陰極: O2 + 4H+ + 4e− → 2H2O (3)
2H+ + 2e− → H2 (4)
2H2O2+O3→ 2・OH +2O2+H2O (5)
室内ユニット1には、過酸化水素生成部10とは別に風路の同じ空間にオゾン生成部4が設けられている。このオゾン生成には、コストおよび性能を考慮した場合、放電式または紫外線式が用いられる。紫外線式は紫外線ランプから放出される250nm以下の紫外線によって酸素からオゾンを作る方法である。また、放電式は空調機の12V系を高圧トランスによって昇圧した2000〜7000Vの高電圧を電極間に印加し、電極間で放電をおこし、空間に放出された電子によって酸素分子を解離し、解離してできた酸素原子と酸素分子の結合によってオゾンを作る方法である。放電方式には、放電の形態から、コロナ放電式、沿面放電式、無声放電式などがある。空気調和機では、コストやコンパクト性を考慮して、コロナ放電式あるいは沿面放電式が用いられる場合が多い。
H2O2+O2→ 2・OH + O2 (6)
低濃度の過酸化水素でも、過酸化水素分解触媒もしくは酵素により発生したヒドロキシラジカルにより殺菌効果が高まる。また、触媒である過酸化水素分解コーティング35上では酸素の泡も生成するため、ファンブレード先端32に特化して汚れ分解効果も期待することができる。過酸化水素が低濃度であり、ヒドロキシラジカルが短寿命であるので、エアコン外部への影響は無視することができる。
本発明の実施の形態2における実施の形態1との違いは、冷房および除湿だけでなく暖房運転時にも除菌作用水の噴霧ができる点である。実施の形態1では図示した生成部10は室内機にあるが、本発明の実施の形態2では暖房モード時でも除菌作用を動作させるために、生成部10を室外機に設置して生成された除菌水を霧化もしくは気化させて、室内に搬送する。その場合は、室外機と室内機をダクトやホースで接続して除菌水の搬送経路とすると共に、シロッコファンやポンプを除菌水移動の動力として使用する。施工性を考えると、ダクトやホースは、室内機と室外機をつなぐ冷媒配管と同じ穴を通して、室内機と室外機をつなぐのが良い。除菌作用水の原料としてはゼオライトやシリカといった吸湿剤を回転させながら行なわれる吸脱着行程で得られる水を使用すれば、冬場であっても水を確保することができ、無給水にて構成できる。吸湿剤は吸着部とヒーターを用いた脱着部に別れており、それぞれ空気を通すことで室外の水分を吸着し、集めた水分を放出して原料水が得られる。
Claims (4)
- 室内ユニットと室外ユニットから構成され、前記室内ユニットが、吸込口と吹出口が形成された横長形状の筐体内に、室内熱交換器と室内送風ファンと前記吸込口から前記吹出口に至る風路とを有し、前記室内送風ファンが回転駆動することで、前記吸込口から吸い込まれ前記室内熱交換器により温度調節された空気を、前記吹出口から室内に吹き出す空気調和機において、
前記室内ユニットは、
前記吹出口に設けられ、上下方向に回動して、前記吹出口を開閉するとともに前記吹出口から室内に吹き出される空気の方向を上下方向に変更する上下フラップと、
水を微粒化する噴霧部と、
該噴霧部に接続するダクトと、を備え、
当該空気調和機に内部クリーンモードが設定されている場合には、
冷房運転もしくは除湿運転後に、前記上下フラップを回動して前記吹出口を閉状態とするとともに、前記噴霧部を稼働させ、前記噴霧部で微粒化された除菌作用を有する水を、前記ダクトを介して該ダクトの出口部分となるミスト出口から前記室内ユニットの風路内に噴霧して、前記室内熱交換器および前記室内送風ファンに供給する内部クリーン運転を実行するものであって、
前記ミスト出口が、前記室内ユニットの長手方向の一方の端部に他方を向いて位置し、前記除菌作用を有する水が、前記ミスト出口から前記室内ユニットの長手方向に噴霧されることを特徴とする空気調和機。 - 前記室内ユニットは、
前記室内熱交換器より空気流れの上流側で前記室内熱交換器を覆うように設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気中に含まれている塵埃を取り除くプレフィルターを備え、
前記ミスト出口が、前記プレフィルターと前記室内熱交換器の間、および前記室内熱交換器と前記室内送風ファンとの間にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記内部クリーン運転が、除菌作用を有する水を供給した後で、暖房運転を実施して、前記熱交換器を加熱するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気調和機。
- 前記除菌作用水が過酸化水素水であって、
前記室内ユニットは、オゾンを生成するオゾン生成装置を備え、
前記内部クリーン運転が、前記除菌作用を有する水を供給した後で、前記オゾン生成装置を稼働させ、オゾンを発生させるとともに、該オゾンを、前記室内熱交換器および前記室内送風ファンに供給された前記除菌作用を有する水と接触させ、ヒドロキシラジカルを生成させるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気調和機。
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