JP4982134B2

JP4982134B2 - 空気調和システム

Info

Publication number: JP4982134B2
Application number: JP2006230242A
Authority: JP
Inventors: 哲也山本; 毅樂間; 圭子黒河; 大輔鈴木; 弘行栗原; 宏明薄井; 信博小倉
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008051452A

Description

本発明は、空中浮遊微生物（細菌、ウィルス、真菌（以下、単に「ウィルス等」という。））の除去が可能な空気調和システムに関する。

従来、水道水等を電気分解して次亜塩素酸などの活性酸素種を含む電解水を生成し、この電解水に空気を接触させることにより、空気中に含まれる有害物質を分解・除去等して、空気の浄化（除菌）を行う方法が知られている。また、除菌後の空気を空気調和装置に供給し、有害物質の分解・除去が行われた空気に対して冷暖房、除湿等を行い、室内に快適な空気を供給するようにすることも行われている（例えば、「特許文献１」参照。）。
特開２００３−２５０８７６号公報

しかしながら、温度、地域、季節により水道水等に含まれる塩化物イオン（塩素イオン）などのイオン種濃度が変動する場合がある。また、井戸水等の自然水はイオン種濃度が低い場合が多い。給水源から供給される水の塩化物濃度が低い場合、電解水を効率よく生成することができないという課題があった。
本発明の課題は、給水源から供給される水のイオン種濃度によらず活性酸素種を含む電解水を効率よく生成して、空気を除菌することのできる空気調和システムを提供することにある。

本発明の空気調和システムは、圧縮機、四方弁、室外熱交換器および複数の室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を備え、前記室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットを備える空気調和装置を有する空気調和システムにおいて、前記室内ユニットは、建屋の天井に埋め込み設置される埋込型室内ユニットであり、前記室内ユニットに空気を導入して熱交換後の空気を室内に送風する送風ファンと、前記送風ファンにより室内ユニットに導入される空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌手段と、所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、前記電解水を生成して前記空気除菌手段に供給する電解水供給手段と、を筐体内に備え、前記電解水供給手段と外部の給水源とを接続する配水管と、前記配水管の配水経路中に配置されて、前記配水管を介して前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に、前記イオン種を添加するイオン種添加手段と、を備え、前記イオン種添加手段は、前記イオン種を含む物質を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクと前記配水管とを接続する配管とを備え、前記貯留タンクは室内の低所に設置されて、室内の床近傍に配設された前記配水管の一部において前記配管により接続され、前記配水管は、前記給水源と接続される共用配管部と、前記共用配管部から分岐して各室内ユニットの電解水供給手段に水を分配する分配管部とを備え、前記イオン種添加手段と前記配水管とを接続する前記配管は前記共用配管部に接続されること、を特徴とする。
上記構成によれば、送風ファンにより室内ユニットに導入された空気は室内熱交換器により熱交換されて室内に送風される。また、この送風ファンにより室内ユニットに導入される空気は、空気除菌手段により、活性酸素種を含む電解水が接触されて除菌される。空気除菌手段には、電解水供給手段により生成された活性酸素種を含む電解水が供給される。この電解水供給手段は配水管を介して、例えば、水道管、給水タンク等の給水源と接続され、給水源から水道水等や井戸水などの水が供給される。そして、室内ユニットと給水源との間に、配水管の配水経路中にイオン種添加手段が配置され、電解水供給手段に供給される水にイオン種が添加されるので、電解水供給手段には給水源から供給される水のイオン種濃度によらず、イオン種を含む水が供給され、効率よく活性酸素種を含む電解水を生成して空気を除菌することができる。また、この空気調和システムにおいて、室内ユニットが複数備えられる場合に、イオン種添加手段を各室内ユニット毎に設ける必要がなく、また、給水源から供給される水にイオン種を添加したものを、各室内ユニットに分配することができる。
また、この構成によれば、室内の低所に貯留タンクが設置されるので、貯留タンクに所定のイオン種を含む物質の補充を容易に行うことができる。
また、この構成によれば、室内ユニットを一の室外ユニットに対して複数設ける場合、配水管を水道管と接続される共用配管部と、この共用配管部から分岐して各装置に水を配水する分配管部とを備える構成とし、イオン種添加手段を共用配管部の配水経路中に配置しているので、共用配管部においてイオン種を添加することにより、各分配管部により各室内ユニットの電解水供給手段に分配される水にイオン種が添加され、各電解水供給手段において効率よく電解水を生成させることができる。また、複数の室内ユニットを備える場合でも、イオン種添加手段は共用配管部の配水経路中に配置されるので、各室内ユニット毎にイオン種添加手段を設ける必要がなく、当該システムの構成を簡略化することができる。また、イオン種の補充等を各室内ユニット毎に行う必要がなく、メンテナンスが容易である。

上記構成の空気調和システムにおいて、前記イオン種添加手段は、前記給水源から供給される水の導電率を検出する導電率検出手段と、前記導電率検出手段により検出された導電率に基づいて、前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に添加されるイオン種の量を制御する制御手段と、を備えることが好ましい。

また、上記構成の空気調和システムにおいて、前記制御手段は、前記導電率検出手段により検出された導電率が所定の値よりも低い場合に前記イオン種を添加するように制御すること、が好ましい。

また、上記構成の空気調和システムにおいて、前記配管に設けられて、前記貯留タンクから前記配水管に導入されるイオン種の量を調整する導入量調整弁を備え、前記制御手段は、前記導入量調整弁の弁開度を調整することにより、前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に添加されるイオン種の量を制御すること、が好ましい。

また、上記構成の空気調和システムにおいて、前記イオン種はハロゲン化物イオンであることが好ましく、特に好ましくは塩化物イオンである。

また、上記構成の空気調和システムにおいて、前記活性酸素種は、次亜塩素酸、オゾンまたは過酸化水素のうち少なくともいずれか一つの物質を含むことが好ましい。

本発明によれば、給水源から供給される水のイオン種濃度によらず効率よく電解水を生成して、空気を除菌することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に本実施の形態における空気調和システム１００の概略構成を示す。本実施の形態の空気調和システム１００は、一台の室外ユニット１に複数台の室内ユニット２が接続されたいわゆるマルチ型の空気調和装置１００ａを備えている。尚、室内ユニット２の数は限定されるものではなく、一台であっても良いのは言うまでもない。

室外ユニット１は、室外に設置されるもので、図１に示すように、冷媒配管１０に圧縮機１１が配設され、圧縮機１１にはその吸込側にアキュムレータ１２が接続され、その吐出側には四方弁１３と室外熱交換器１４と電動膨張弁１５とが順に接続されている。四方弁１３を切り換えることにより、冷房運転時には図中に示す破線矢印の方向に冷媒を流し、暖房運転時には実線矢印の方向に冷媒を流して、冷房運転と暖房運転との切り換えが行われる。

室内ユニット２は、室内に設置されるもので、室外ユニット１と冷媒配管１０を介して接続されている。図１に示すように、室内ユニット２の筐体２０内には、室内熱交換器２１と、室内ユニット２に吸込口３１を介して空気を導入して、室内熱交換器２１による熱交換後の空気を吹出口３２を介して室内に送風する送風ファン２２と、この送風ファン２２により室内ユニット２に導入される空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌ユニット４（空気除菌手段）と、所定のイオン種を含む水を電気分解して、活性酸素種を含む電解水を生成して空気除菌ユニット４に供給する電解ユニット５（電解水供給手段）とが設けられている。

電解ユニット５は配水管６を介して図示しない給水源に接続されている。給水源は配水管６を介して電解ユニット５に水を供給できるものであればよく、例えば、配水管６を水道管（図示略）に接続して、水道管を介して供給される市水（水道水）を給水源としてもよいし、例えば、配水管６を給水槽（図示略）等と接続して、給水槽等に貯留された水を給水源としてもよい。ここで、給水槽等に貯留される水は水道水等のように、塩化物イオン等の所定のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等のイオン種濃度の希薄な水であってもよい。以下、配水管６を介して給水源から供給されるこれらの水を「水道水等」という。

配水管６は、給水源と接続される共用配管６１（共用配管部）と、共用配管６１から各室内ユニット２に分岐して水道水等を電解ユニット５に分配する分配管６２（分配管部）とを備えている。また、共用配管６１および分配管６２にはそれぞれ開閉弁６３、６４が設けられ、これらの開閉弁６３、６４を開閉することで電解ユニット５へ水道水等の供給が行われる。また、分配管６２には水道水等の逆流を防止する逆止弁６５が設けられている。

配水管６には、共用配管６１の配水経路中にイオン種添加ユニット７（イオン種添加手段）が設けられる。イオン種添加ユニットは、給水源から供給される水道水等に所定のイオン種を添加するもので、所定のイオン種を含む物質を貯留する貯留タンク７１と、貯留タンク７１と共用配管６１とを接続する配管７２と、この配管７２に設けられる流量調整弁７３（導入量調整弁）と、給水源から供給される水道水等の導電率を検出する導電率計７４と、導電率計７４により検出された水道水等の導電率に基づいて流量調整弁７３の開度あるいは流量を調整し、水道水等に添加するイオン種の量を制御する制御装置７５とを備えている。この制御装置７５は、本実施の形態において、この空気調和システム１００を制御する制御装置と兼用されるものとする。

ここで、所定のイオン種は、ハロゲン化物イオン（Ｘ^-）であることが好ましく、特に好ましくは塩化物イオン（Ｃｌ^-）である。所定のイオン種として塩化物イオンを水道水等に添加する場合、この塩化物イオンを含む物質（電解質）として、例えば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）や塩化カリウム（ＫＣｌ）を用いることができる。塩化ナトリウムを用いれば、市販の食塩等を利用することができ、安価かつ安全に取り扱うことができて好ましい。

塩化ナトリウムなどの電解質は、食塩等の様に固体の状態で水道水等に添加してもよいし、食塩水のように水溶液に調整した状態で水道水等に添加してもよい。本実施の形態では、所定の濃度に調整した水溶液の状態で貯留タンク７１に貯留させる構成が適用される。食塩水のように水溶液の状態で所定のイオン種を水道水等に添加することで、所定のイオン種を簡易に水道水等に添加することができる。

導電率計７４は、給水源から配水管６に流入する水道水等の導電率を検出するものである。
ここで、水道水等の導電率を検出するのは、水道水等中のイオン種の濃度を推定するためである。すなわち、同じ水量の水道水等を電解ユニット５に供給し、同じ電流密度の電流を電極間に通電しても、水道水等中の塩化物イオン濃度等によって電解ユニット５において生成される次亜塩素酸等の活性酸素種の濃度が変動する。このため、水道水等に含まれるイオン種の濃度によっては、効率よく活性酸素種を含む電解水を生成するのが困難な場合がある。そこで、給水源から供給される水道水等の導電率に基づいて塩化物イオン濃度等のイオン種の濃度を推定し、または制御装置７５等に設定（記憶・登録）したイオン種の濃度、導電率に応じて所定のイオン種を添加する構成としているためである。この際、給水源から供給される水道水等のイオン種の濃度が所定の濃度以下（例えば、塩化物イオンにおいて３０ｐｐｍ以下等）である場合、制御装置７５は所定の量のイオン種が添加されるように流量調整弁７３の弁開度を制御する構成としてもよいし、電解ユニット５に供給される水道水等のイオン種の濃度が所定の値となるように、導電率に基づいて、導電率の変化に応じた弁開度に流量調整弁７３を制御する構成としてもよい。

そして、共用配管６１において所定のイオン種が添加されて、所定の濃度以上のイオン種を含む水道水等が配水管６の分配管６２により各室内ユニット２の電解ユニット５に供給される。

ここで、電解ユニット５に供給される水道水等には所定のイオン種が添加されるので、配水管６はこれらの所定のイオン種を含む水道水等に耐性があり、錆び等で配水管６の劣化を招かない素材であることが好ましい。このような素材の配水管６として、例えば、プラスチック管や、鉄製の管内部をプラスチックでコーティングした複合管を用いることができる。プラスチック管として、例えば、塩化ビニル管、ポリエチレン管、ポリブテン管、架橋ポリエチレン管などが挙げられる。また、複合管として、例えば、塩ビライニング鋼管などが挙げられる。

また、メンテナンスの観点から、例えば、貯留タンク７１を床の上に設置可能な形態で配設するなどして室内の低所に配置し、床下などに配設された共用配管６１に配管７２を介して貯留タンク７１を接続する構成とすることが好ましい。このように貯留タンク７１を高所ではなく、室内の低所に配設することで、貯留タンク７１内への所定のイオン種を含む物質の供給等を容易に行うことができる。

次に、図２〜図４を参照して、室内ユニット２のより具体的な構成について説明する。図２および図３に示すように、本実施の形態の室内ユニット２はいわゆる天井埋込型の四方向吹き出し型の室内ユニット２であり、建屋の天井１０１に略四角形に形成された天井孔１０２に筐体２０が埋め込まれている。筐体２０は図３に示すように下面（但し、図３において上方）が開口した略四角形の箱形に形成されている。筐体２０の四隅には吊り金具１０３が設けられ、天井裏から吊り下げられる吊りボルト１０４に止着され、筐体２０が天井空間に吊り下げられる。

筐体２０の下面には平面視において略四角形（正方形）に形成された化粧パネル３０が設けられ、この化粧パネル３０により天井孔１０２が覆われる。化粧パネル３０には室内の空気を筐体２０内に吸い込むための吸込口３１が平面視において略中央に形成されている。この吸込口３１の内側、すなわち天井１０１裏側にはフィルタ３３が装着される。また、化粧パネル３０の四辺にはそれぞれ辺に沿って長尺に形成された吹出口３２が形成されており、室内に対してこの四つの吹出口３２から四方向に空気が吹き出される。

次に、筐体２０の内部構成について説明する。筐体２０の側板２０ａの内面には発泡スチロール製の断熱体２３が設けられている。また、筐体２０の天板の内側２０ｂにはモータ２２ａが固定され、このモータ２２ａのシャフトには羽根車２２ｂが取り付けられており、これらが送風ファン２２を構成している。この送風ファン２２を取り囲むように、筐体２０の側板２０ａに沿って略四角形状に曲げられた室内熱交換器２１が上記発泡スチロール製の断熱体２３の内側に配置されている（図３参照）。この室内熱交換器２１には送風ファン２２により吸込口３１から吸い込まれた空気が供給され、室内熱交換器２１により熱交換された空気が各吹出口３２から吹き出されるように構成されている。

また、図２に示すように、室内熱交換器２１の下方には、発泡スチロール製のドレンパン２４が配置されている。このドレンパン２４は、外周面が筐体２０の内面に略設した状態で筐体２０内に配置される。また、このドレンパン２４には、化粧パネル３０の吸込口３１および吹出口３２に対応する位置に吸込開口２５及び吹出開口２６が設けられている。吸込開口２５は図３に示すように、略矩形に形成されたドレンパン２４の中央に平面視略円形に形成されている。また、吹出開口２６はドレンパン２４の４辺に沿ってそれぞれ形成されている。

また、このドレンパン２４には、室内熱交換器２１の一隅に相当する位置にドレンポンプ２７が配設され、ドレンパン２４に貯留したドレン水はドレンポンプ２７（図３参照）により汲み上げられて、室内ユニット２の外部に排出される。

一方、四角形状に折り曲げられた室内熱交換器２１の一辺には、その外側に空気除菌ユニット４が配置される。本実施の形態では、室内熱交換器２１の端部に該当する辺と断熱体２３との間に空気除菌ユニット４が配置されている。これにより、化粧パネル３０に形成された一の吹出口３２からは、空気除菌ユニット４において除菌された空気が吹き出される。

本実施の形態では、この空気除菌ユニット４は、図２に示すように、筐体２０の内側に配置されており、空気除菌ユニット４に電解水を供給する電解ユニット５は筐体２０の外側に取り付けられる外装箱２８の内部に配置されている。図３に示すように、空気除菌ユニット４および電解ユニット５は取付プレート２０ｃに取り付けられて一体化されており、この取り付けプレート２０ｃを筐体２０に形成される開口２０ｄに取り付け、外装箱２８で覆うことにより室内ユニット２に設けられる。筐体２０の外周を形成する４辺の側板２０ａのうち、３辺の側板２０ａにはノックアウトホール部２０ｅが形成されており、これらのノックアウトホール部２０ｅを打ち出すことで、空気除菌ユニット４等を取り付けるための上記開口２０ｄを形成することができる。すなわち、室内ユニット２の設置位置に応じて、空気除菌ユニット４および電解ユニット５の配置を適宜変更することができ、また、室内ユニット２に複数の空気除菌ユニット４および電解ユニット５を設けることもできるようになっている。

空気除菌ユニット４は、図４（Ａ）に示すように、保水性の高い気液接触部材と、この気液接触部材４１の上部に配置される分散皿４２と、気液接触部材４１の下方に配置される水受け皿４３とを備える。気液接触部材４１は、例えばアクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成することができる。また、気液接触部材４１の素材として、電解水に対する反応性の少ない素材が好ましく、他にポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）、セルロース系材料またはセラミックス系材料等を用いることができる。

本実施の形態では、気液接触部材４１に対して親水処理を施すことなどにより、電解水に対する親和性を高めている。これにより、気液接触部材４１の電解水の保水性（湿潤性）が保たれ、電解水と導入された空気との接触性能が長期間持続される。

分散皿４２は、その側面に電解水供給配管５１が接続される接続口４２ａが形成されるとともに、当該電解水供給配管５１を通じて供給された電解水を滴下して、気液接触部材４１に分散させるための孔（不図示）が、上記分散皿４２の底面に多数形成されている。

また、水受け皿４３は、気液接触部材４１を下方から保持するとともに、当該気液接触部材４１を通過した電解水を貯留可能とする。この水受け皿４３の底面には、電解水をドレンパン２４（図２および図３参照）に導くドレン管４４が接続されている。

電解水を気液接触部材４１に供給する電解ユニット５は、図４（Ｂ）に示すように、電解槽５２と、少なくとも一対の電極５３ａ、５３ｂとを備え、電極５３ａ、５３ｂは、通電された場合、電解槽５２に配水管６を介して供給された所定のイオン種が添加された水道水等を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成させる。

ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽５２は気液接触部材４１に接近して配置され、電解水供給配管５１を介して活性酸素種を含む電解水をただちに気液接触部材４１に供給できるように構成される。

電極５３ａ、５３ｂは、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された２枚の電極板を用いることができる。

上記電極５３ａ、５３ｂにより水道水等に通電すると、カソード電極では次の反応が起こる。
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
また、アノード電極では、以下の反応が起こる。
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
この反応が起こると同時に、水道水等に元々含有される塩化物イオンまたはイオン種添加ユニット７により添加された塩化物イオン等が次のように反応する。
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-
そして、生成されたＣｌ₂は水と以下のように反応し、次亜塩素酸を生成する。
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ

この構成では、電極５３ａ、５３ｂに通電することにより、殺菌力の大きい次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）等が発生し、この次亜塩素酸等の活性酸素種を含んだ電解水が供給された気液接触部材４１に空気を通過させることにより、当該気液接触部材４１を通過する空気中に浮遊するウィルス等を不活化させて、空気を除菌することができるとともに、この気液接触部材４１で雑菌が繁殖することを防止することができる。また、臭気等のガス状物質も気液接触部材４１を通過する際に、電解水に溶解したり、電解水中の次亜塩素酸等の活性酸素種と反応したりして、空気中から除去され、脱臭することができる。

この電極５３ａ、５３ｂに所定の電流密度の電流（例えば、２０ｍＡ／ｃｍ²等）を通電すると、所定量の水道水等を電気分解して、所定の濃度の活性酸素種（例えば、遊離残留塩素濃度１ｍｇ／ｌ等）を含む電解水を生成することができる。

次に、本実施の形態の空気調和装置の動作を説明する。
ユーザによって、室内リモコン（不図示）等から運転開始指示が入力されると、制御装置７５は運転開始指示により指示された運転モードに応じて、室外ユニット１の四方弁１３を冷房側又は暖房側に切り換えて冷房運転又は暖房運転等の所定の空調運転を行う。

ここで、冷房運転を行う場合には、制御装置７５は四方弁１３を冷房側に切り換えることにより、図１に示す破線矢印の様に、冷媒回路１００ｂ中に冷媒を流して、室外熱交換器１４を凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１を蒸発器として機能させる。そして送風ファン２２を動作させて、室内ユニット２において吸込口３１から室内の空気を吸い込ませて室内熱交換器２１により熱交換を行い、冷却した空気を空気除菌ユニット４に供給させる。

一方、暖房運転を行う場合には、制御装置７５は四方弁１３を暖房側に切り換えることにより、図１に示す実線矢印の様に、冷媒回路１００ｂ中に冷媒を流して、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させ、室内熱交換器２１を凝縮器として機能させる。そして、送風ファン２２を動作させて、室内ユニット２において吸込口３１から室内の空気を吸い込ませて室内熱交換器２１により熱交換を行い、加温した空気を空気除菌ユニット４に供給させる。

上記のように、空調運転を行うと同時に、制御装置７５は、開閉弁６３、６４を開いて水道水等を電解ユニット５に供給する。このとき、導電率計７４により、給水源から供給される水の導電率を検出させ、検出された導電率に基づき推定されるイオン種の濃度が所定の値よりも低い場合、流量調整弁７３の開度が調整されて、所定量のイオン種（を含む物質）を水道水等に滴下される。そして、電解ユニット５において所定量のイオン種が添加された水道水等を電気分解させて、次亜塩素酸等の所定の活性酸素種を含む電解水を生成させる。生成された電解水は空気除菌ユニット４に供給される。空気除菌ユニット４において、気液接触部材４１に供給された空気は活性酸素種を含む電解水に接触して、除菌される。

以上、説明した本実施の形態によれば、送風ファン２２により室内ユニット２に導入された空気は室内熱交換器２１により熱交換されて室内に送風される。また、この送風ファン２２により室内ユニット２に導入される空気は、空気除菌ユニット４により、活性酸素種を含む電解水が接触されて除菌される。空気除菌ユニット４には、電解ユニット５により生成された活性酸素種を含む電解水が供給される。この電解ユニット５は配水管６を介して、例えば、水道管、給水タンク等の給水源と接続され、給水源から水道水等や井戸水などの水が供給される。そして、給水源から供給される水にイオン種を添加するイオン種供給手段が配水管６に設けられるので、電解ユニット５には給水源から供給される水のイオン種濃度によらず、イオン種を含む水が供給され、効率よく電解水を生成して空気を除菌することができる。

例えば、室内の空気にインフルエンザウィルスが侵入した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面タンパク（スパイク）を活性酸素種が破壊、消失（除去）する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。衛生環境研究所との共同による実証試験の結果、インフルエンザウィルスが侵入した空気を本構成の気液接触部材４１に通した場合、当該ウィルスの感染力を９９％以上除去できることが判明した。

また、上記実施の形態では、配水管６を水道管と接続される共用配管６１と、この共用配管部から分岐して各装置に水を分配する分配管６２とを備える構成とし、イオン種添加ユニット７は共用配管６１において一括してイオン種を添加する構成としている。このため、各分配管６２により各々の室内ユニット２の電解ユニット５に分配される水道水等には所定の濃度以上のイオン種が添加されており、各電解ユニット５において効率よく電解水を生成させることができる。また、空気調和システム１００において一の室外ユニット１に対して複数の室内ユニット２を備える場合でも、イオン種添加ユニット７は共用配管６１に設けられるので、各々の室内ユニット２毎にイオン種添加ユニット７を設ける必要がなく、当該空気調和システム１００の構成を簡略化することができる。また、所定のイオン種を含む物質の補充等を各々の室内ユニット２毎に行う必要がなく、メンテナンスが容易である。

また、本実施の形態の空気調和システム１００の様に、送風ファン２２により吸込口３１から吹出口３２に向かって送風経路を形成し、この送風経路において空気除菌ユニット４を室内熱交換器２１に対して下流側に配置することにより次の様な効果が得られる。すなわち、本実施形態の空気調和システム１００を冷房運転させる際には、室内熱交換器２１により冷却され、相対湿度が高くなった空気が空気除菌ユニット４に供給され、暖房運転時には、室内熱交換器２１により加温され、相対湿度が低くなった空気が空気除菌ユニット４に供給される。したがって、空気除菌ユニット４において供給された空気に電解水を接触させても、冷房運転時は既に相対湿度の高い空気が供給されているため、空気除菌後の空気の相対湿度の増加を抑えることができ、暖房運転時には相対湿度の低い空気が供給されているため、空気除菌ユニット４において電解水に接触させることにより、空気除菌後の空気の相対湿度を増加させることができる。したがって、湿式にて空気の除菌・浄化を行うとともに、四方弁１３を切り換えて運転を冷房運転と暖房運転とを切り換えるだけで、空調の負荷を増大させることなく、空気調和時の加湿量を自動的に制御することができ、室内の空気環境を快適に保つことができる。

また、冷房運転時においては、空気除菌ユニット４において熱交換後の空気を除菌して、室内に清浄な空気を供給できるとともに、空気除菌ユニット４に供給される空気の相対湿度は高いため電解水の消費を抑えることもできる。

また、本実施形態によれば、次亜塩素酸等の活性酸素種を含んだ電解水は、空気除菌ユニット４の下方に配置された水受け皿４３からドレン管４４を介してドレンパン２４に排出される。このため、ドレンパン２４に溜まったドレン水に電解水が混入することにより、当該ドレン水に雑菌が発生することが防止され、ドレンパン２４上にスライムの発生することが防止される。このため、ドレンパン２４の清掃およびメンテナンスの頻度が減少し、これら清掃およびメンテナンスの労力の軽減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、空気除菌ユニット４は、室内ユニット２の吹出口３２側に設けているため、この空気除菌ユニット４から吹き出される空気に含まれる水分は、直接室内熱交換器２１に導入されることがない。このため、水分によって室内熱交換器２１が腐食が促進されることを防止できる。

以上、説明した実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、上記実施の形態において、流量調整弁７３の弁開度を水道水等の導電率に基づいて調整して、水道水等に添加するイオン種の量を制御する構成としているが、例えば、水道水等における塩化物イオン等の所定のイオン種の濃度変化（導電率変化）が少ない場合には、設置時にそのイオン種の濃度を計測しておき、この濃度に対応する弁開度に予め設定する構成としても良い。また、上記構成において、水道水等の導電率の検出は、水道水等の電気分解を開始する際に行ってもよいが、水道水等の導電率は、一日の中で大きく変動するものではないため、毎回検出を行うのではなく、数回に一度行う構成としても良い。

また、上記実施の形態では、いわゆる天井埋込型の四方向吹き出し型の室内ユニット２を例に挙げて説明したが、本発明に係る室内ユニットはこれに限定されるものではなく、天井吊り下げ型のものであってもよいし、壁掛け型のものであってもよいし、床置き型のものであってもよい。また、室内ユニット２の筐体２０内に配置された略四角形状に曲げられた室内熱交換器２１の一辺と断熱体２３との間に空気除菌ユニット４を配置するものとして説明したが、一以上の辺に沿って空気除菌ユニット４を配置してもよいのは勿論である。また、空気除菌ユニット４の気液接触部材４１を室内熱交換器２１に対して略平行に配置してもよいし、傾斜させて配置してもよい。

また、貯留タンク７１を床の上に設置可能な形態で配設するなどして室内の低所に配置し、床下などに配設された共用配管６１に配管７２を介して貯留タンク７１を接続する構成とするものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態のように、天井埋込型の空気調和装置１００ａにおいても、例えば天井裏等に貯留タンク７１を配置してもよい。この場合、貯留タンク７１のイオン種の貯留量を例えば一年間あるいは半年間継続して空気調和装置１００ａの運転が可能な量としておくことが好ましい。

また、上記実施の形態では、一の室外ユニット１に対して室内ユニット２を複数備えた空気調和システム１００について説明したが、図５に示すように、一の室外ユニット１に対して複数の室内ユニット２を備えた空気調和装置に加えて一又は複数の空気除菌装置８を備えた構成としてもよい。図５に示す空気除菌装置８は、空気の吸込口８１および吹出口８２を備える筐体８０と、前記吸込口８１から吸い込んだ空気を前記吹出口８２に向けて送風する送風ファン８３と、前記送風ファン８３により前記筐体８０内に形成される送風経路上に配置され、当該送風経路を介して供給される空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌手段８４と、所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、前記活性酸素種を含む電解水を生成して前記空気除菌手段８４に供給する電解ユニット８５（電解水供給手段）とを備えるものである。但し、図５において、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、この空気除菌装置８が備える電解ユニット８５にも、共用配管６１から分岐した分配管６２が接続され、分配管６２を介して供給される水道水等のイオン種の濃度が低い場合には、イオン種添加ユニット７により所定のイオン種が添加されるようになっている。なお、分配管６２には開閉弁６５が設けられている。

図５に示すように構成することで、複数の室内ユニット２や空気除菌装置８の各々の電解ユニット５、８５に水道水等を供給する際に、共用配管６１において一括してイオン種を添加することができ、各電解ユニット５、８５において効率よく電解水を生成させることができる。また、複数の室内ユニット２および空気除菌装置８を備える場合でも、イオン種添加ユニット７は共用配管６１に設けられるので、各々の室内ユニット２および空気除菌装置８毎にイオン種添加ユニット７を設ける必要がなく、当該システムの構成を簡略化することができる。また、所定のイオン種（を含む物質）の補充等を各々の室内ユニット２および空気除菌装置８毎に行う必要がなく、メンテナンスが容易である。

また、本発明に係る空気調和システム１００（空気除菌システム）において、室内ユニット２に代えて、複数の空気除菌装置８により構成してもよいのは勿論である。但し、この場合、空気除菌装置８が備える空気除菌手段８４や電解ユニット８５は、室内ユニット２に設けられる空気除菌ユニット４や電解ユニット５と同様の構成とすることができる。

また、室内ユニット２を一つのみ備える構成であってもよいし、空気除菌装置８を一台のみ備える構成であってもよいのも勿論である。

また、上記実施形態では、活性酸素種として次亜塩素酸を発生させる構成について説明したが、活性酸素種としてオゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を発生させる構成としても良い。この場合、電極５３ａ、５３ｂとして白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水からでも、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できるため、イオン種添加ユニット７において添加するイオン種の量を低減することができる。
このとき、アノード電極では、次の反応が起こる。
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
この反応と同時に、以下の２式で示す反応が起こりオゾンが生成される。
３Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋６Ｈ⁺＋６ｅ^-
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-
またカソード電極では、以下の反応が起こる。
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
Ｏ₂ ^-＋ｅ^-＋２Ｈ⁺→Ｈ₂Ｏ₂
このように、電極５３ａ、５３ｂ反応によりＯ₂ ^-が生成したＯ₂ ^-と溶液中のＨ⁺とが結合して、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が生成される。

この構成では、電極５３ａ、５３ｂに通電することにより、殺菌力の大きいオゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が発生し、これらオゾン（Ｏ₃）や過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を含んだ電解水を作ることができる。そして、この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給された気液接触部材４１に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気等のガス状物質も気液接触部材４１を通過する際に、電解水に溶解したり、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応したりすることにより、空気中から除去されるため、脱臭することができる。

また、水道水等を電気分解することにより、電極５３ａ、５３ｂ上（カソード）にスケールが堆積した場合、電気伝導性が低下したり、電解面への水の流れが妨げられたりして、継続的な電気分解が困難となる。この場合、電極５３ａ、５３ｂの極性を反転（電極５３ａ、５３ｂのプラスとマイナスを切り換える）させることが効果的である。カソード電極をアノード電極として電気分解することで、カソード電極上に堆積したスケールを取り除くことができる。この極性反転制御では、例えばタイマを利用して定期的に反転させてもよいし、運転起動の度に反転させる等、不定期的に反転させてもよい。また、電解抵抗の上昇（電解電流の低下、あるいは電解電圧の上昇）を検出し、この結果に基づいて、極性を反転させてもよい。

本実施の形態における空気調和装置および空気調和システムの概略構成を示す図である。本実施の形態における室内ユニットの概略構成を示す断面図である。本実施の形態における室内ユニットに備えられる主要部品の構成を示す図である。本実施の形態における空気除菌手段の概略構成を示す図（Ａ）および電解ユニットの概略構成を示す図（Ｂ）である。本実施の形態における空気調和システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１室外ユニット
２室内ユニット
４空気除菌ユニット（空気除菌手段）
５電解ユニット（電解水供給手段）
６配水管
７イオン種添加ユニット（イオン種添加手段）
８空気除菌装置
１１圧縮機
１３四方弁
１４室外熱交換器
２０（室内ユニットの）筐体
２１室内熱交換器
２２送風ファン
３１吸込口
３２吹出口
８０（空気除菌装置の）筐体
８１吸込口
８２吹出口
８３送風ファン
８４空気除菌手段
８５電解ユニット（電解水供給手段）
１００空気調和システム
１００ａ空気調和装置
１００ｂ冷媒回路

Claims

圧縮機、四方弁、室外熱交換器および複数の室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を備え、前記室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットを備える空気調和装置を有する空気調和システムにおいて、
前記室内ユニットは、
建屋の天井に埋め込み設置される埋込型室内ユニットであり、
前記室内ユニットに空気を導入して熱交換後の空気を室内に送風する送風ファンと、
前記送風ファンにより室内ユニットに導入される空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌手段と、
所定のイオン種を含む水を電気分解することにより、前記電解水を生成して前記空気除菌手段に供給する電解水供給手段と、
を筐体内に備え、
前記電解水供給手段と外部の給水源とを接続する配水管と、
前記配水管の配水経路中に配置されて、前記配水管を介して前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に、前記イオン種を添加するイオン種添加手段と、を備え、
前記イオン種添加手段は、前記イオン種を含む物質を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクと前記配水管とを接続する配管とを備え、前記貯留タンクは室内の低所に設置されて、室内の床近傍に配設された前記配水管の一部において前記配管により接続され、
前記配水管は、前記給水源と接続される共用配管部と、前記共用配管部から分岐して各室内ユニットの電解水供給手段に水を分配する分配管部とを備え、前記イオン種添加手段と前記配水管とを接続する前記配管は前記共用配管部に接続されること、
を特徴とする空気調和システム。
請求項１記載の空気調和システムにおいて、
前記イオン種添加手段は、
前記給水源から供給される水の導電率を検出する導電率検出手段と、
前記導電率検出手段により検出された導電率に基づいて、前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に添加されるイオン種の量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和システム。
請求項２記載の空気調和システムにおいて、
前記制御手段は、前記導電率検出手段により検出された導電率が所定の値よりも低い場合に前記イオン種を添加するように制御すること、
を特徴とする空気調和システム。
請求項２又は３記載の空気調和システムにおいて、
前記配管に設けられて、前記貯留タンクから前記配水管に導入されるイオン種の量を調整する導入量調整弁を備え、
前記制御手段は、前記導入量調整弁の弁開度を調整することにより、前記給水源から前記電解水供給手段に供給される水に添加されるイオン種の量を制御すること、
を特徴とする空気調和システム。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
前記イオン種はハロゲン化物イオンであることを特徴とする空気調和システム。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
前記活性酸素種は、次亜塩素酸、オゾンまたは過酸化水素のうち少なくともいずれか一つの物質を含むことを特徴とする空気調和システム。