JP5774937B2

JP5774937B2 - 空調機

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Publication number: JP5774937B2
Application number: JP2011171585A
Authority: JP
Inventors: 一郎吉村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-08-05
Also published as: JP2013037834A

Description

本発明は、空気中に放電によりイオンを放出するイオン発生装置と送風ファンとを備えた空調機に関する。

近年、空気中に放電によりイオンを放出するイオン発生装置と送風ファンとを備えた空調機が広く普及し、それに係る従来技術が特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１に記載されたイオン発生装置は例えば床面上に設置され、イオン発生器と送風機とを用いて本体ケース上面に設けられた吹出口から空気とともにイオンを室内に放出している。これにより、室内全体にイオンが行き渡るようにすることが可能である。

特許文献２に記載された携帯型送風装置は例えば卓上に設置され、特許文献１同様、イオン発生装置と送風ファンとを用いて本体である筐体上面に設けられた吹出口から空気とともにイオンを放出している。この携帯型送風装置は支持部である蓋部が筐体に対して角度変更できるので、卓上に設置する際に吹出口を斜め上方に向けることが可能である。これにより、限定した領域、例えば人が存在する領域に対してイオンを放出することが可能である。

特許４５７５５１１号公報特許４６２５８７７号公報

しかしながら、上記従来のイオン発生装置や携帯型送風装置といった空調機はいずれも実際のどの方向に向かってイオンが放出され、そしてどの領域に広がってイオンが放出されているかを明確に把握することができない。さらに、設置された装置に対して空気中に放出されたイオンがもたらす効果を期待できる距離も明確に把握することができない。これにより、イオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、イオンが放出される方向や距離、広がりを使用者が明確に把握することができ、イオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることが可能な空調機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の空調機は、吸込口と吹出口とが設けられた筐体を有する送風部と、前記送風部内に設けられて前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に設けられて前記吸込口から前記吹出口に向かって空気を流通させる送風ファンと、前記空気通路内の空気中に放電によりイオンを放出するイオン発生装置と、前記送風部の前記吹出口を有する吹出面に設けられて前記吹出口からの空気吹出方向と同一方向に光を照射する複数の発光素子を有する光源と、を備え、前記複数の発光素子各々が照射する光を集光させてそれら各々の照射領域がちょうど重なる前記吹出面からの距離が、前記吹出口から吹き出される空気中のイオン濃度が所定濃度で保たれる前記吹出面からの距離と等しくなるように前記複数の発光素子が設けられていることを特徴としている。

この構成によれば、送風部の吹出面に対して複数の発光素子各々が照射する光の照射領域がちょうど重なる位置までの空間が所定濃度、すなわちイオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることができるイオン濃度で満たされる。

なお、上記「所定濃度」は予め設定した空気中のイオン濃度であり、イオンがもたらす効果を期待できる可能性が高いと判断することができる程度の濃度である。この「所定濃度」は例えば約２５，０００個／ｃｍ^３以上のイオン濃度とすることが可能であるが、必要に応じて適切に設定できる。したがって、後述する実施形態では「所定濃度」を「約１００，０００個／ｃｍ^３」と設定しているが、このようなイオン濃度に限定されるわけではない。

また、上記の課題を解決するため、本発明の空調機は、吸込口と吹出口とが設けられた筐体を有する送風部と、前記送風部内に設けられて前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、前記空気通路内に設けられて前記吸込口から前記吹出口に向かって空気を流通させる送風ファンと、前記空気通路内の空気中に放電によりイオンを放出するイオン発生装置と、前記送風部の前記吹出口を有する吹出面に設けられて前記吹出口からの空気吹出方向と同一方向に光を照射し、且つ前記吹出口から吹き出される空気の広がりと略同じ広がりで光を照射する光源と、を備えることを特徴としている。

この構成によれば、光源から照射される光を使用者のほうに向けるとイオンを多く含む空気が使用者に向かって吹き付けられる。さらに、光の広がりを使用者の身体に合わせることによりイオンを多く含む空気が無駄なく使用者に向かって吹き付けられる。

また、上記構成の空調機において、前記送風部が一端に設けられたアーム部と、前記アーム部の他端に設けられて前記送風部及び前記アーム部を起立状態にして支持する支持部と、を備えることを特徴としている。

この構成によれば、イオンを多く含む空気を直接浴びたいといった使用者の所望により例えば顔などに送風部が接近する。そして、イオンを多く含む空気が無駄なくその使用者の顔などに合わせて吹き付けられる。

本発明の構成によれば、光源から照射される光の向きや広がり、照射領域に基づいてイオンが放出される方向や距離、広がりを使用者が明確に把握することができる。これにより、イオンを多く含む空気が無駄なく使用者に向かって吹き付けられる。したがって、イオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることが可能な空調機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る空調機の側面図である。図１に示す空調機の送風部の正面図である。図１に示す空調機の送風部の垂直断面側面図である。図１に示す空調機の送風部の側面図にして、吹出口から吹き出される空気の広がりと光源から照射される光との概略を描画したものである。図４の光源から照射される光のＶ−Ｖ線における照射領域を示す図である。図４の光源から照射される光のＶＩ−ＶＩ線における照射領域を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る空調機を図１〜図６に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る空調機について、図１及び図２を用いてその構造の概略を説明する。図１は空調機の側面図、図２は空調機の送風部の正面図である。

空調機１は、図１に示すように本体である送風部２、アーム部３及び支持部４を備えている。

送風部２は吸込口５と吹出口６とが設けられた筐体２ａを有している。筐体２ａ内の吸込口５側にはイオン発生装置７が配置され、吹出口６側には送風ファン８が配置されている。また、図２に示すように、送風部２の吹出口６を有する吹出面２ｂには光源９が配置されている。図１に示すように、筐体２ａ内の送風ファン８が設けられた箇所のアーム部３側にはイオン発生装置７や送風ファン８、光源９を制御するための回路基板１０が設けられている。

アーム部３は中空の可撓性の部材であり、その一端に送風部２が設けられている。アーム部３の内部は送風部２の筐体２ａの内部に連通し、回路基板１０から延びる電源コード１１がその内部に通っている。なお、電源コード１１はアーム部３の他端側で外部に露出し、その先端にＡＣアダプター１２及び電源プラグ１３が設けられている。空調機１は電源プラグ１３及びＡＣアダプター１２を介して商用交流電源から電力の供給を受け、駆動する。

支持部４はアーム部３の送風部２が設けられた一端とは反対側の端部に設けられている。支持部４は例えば空調機１を机上に置くなどする際に送風部２及びアーム部３を起立状態にして支持する。なお、前述の電源コード１１はこの支持部４の箇所で外部に露出している。

続いて、空調機１の送風部２の詳細な構成について、図１及び図２に加えて図３を用いて説明する。図３は送風部２の垂直断面側面図である。なお、図３に描画した白抜き矢印は空気の流通方向を示し、実線矢印はイオンの放出方向を示している。

図２及び図３に示すように、吸込口５は送風部２の背面側に設けられ、吹出口６は送風部２の正面側に設けられ、各々筐体２ａの内部と外部とを連通させる複数の小孔を備えている。さらに、筐体２ａ内には吸込口５と吹出口６とを連結する円筒形状の空気通路１４が形成されている。空気通路１４の吸込口５のすぐ内側には塵埃を捕集するためのエアフィルター１５が配置されている。

送風ファン８は軸流ファンで構成され、空気通路１４内に設けられている。送風ファン８はそのハウジングの軸線方向に開口する吸気口（図示せず）が吸込口５に対向して配置され、吸気口に対して軸線方向の反対側で開口する排気口（図示せず）が吹出口６に対向して配置されている。これにより、送風ファン８を駆動させると、図３に白抜き矢印で示したように、空調機１は吸込口５から吸い込んだ外部の空気を空気通路１４内に流通させて吹出口６から送風部２の正面側に向かって吹き出す。

イオン発生装置７は空気通路１４に隣接させて送風ファン８に対して空気流通方向上流側に配置されている。イオン発生装置７はイオンを放出するための放電に用いる電極やその他電子部品がハウジング内に収容されてパッケージ化されている。そして、イオン発生装置７は空気通路１４に隣接させて形成された収納部（図示せず）に対して着脱可能にして収納される。イオン発生装置７は空気通路１４に臨む複数の電極を有し、図３に実線矢印で示したように、空気通路１４内を流通する空気に対して電極で放電により発生させたイオンを含ませるように放出する。

イオン発生装置７の電極には交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極の印加電圧が正電圧の場合はイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍから成るプラスイオンを発生する。電極の印加電圧が負電圧の場合はイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ_２Ｏ_２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。したがって、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口６から吹き出すことにより使用者の近傍の殺菌及び臭い除去を行うことができる。

Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ_２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ_２Ｏ・・・（１）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（２）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（３）

なお、本実施形態ではイオン発生装置７によってプラスイオン及びマイナスイオンを発生しているが、マイナスイオンのみを発生しても良い。

また、本発明において、イオンには帯電微粒子水も含むものとする。このとき、イオン発生装置７は静電霧化装置からなり、静電霧化装置によってラジカル成分を含む帯電微粒子水が生成される。すなわち、静電霧化装置に設けた放電電極をペルチェ素子により冷却することで放電電極の表面に結露水が生じる。次に、放電電極にマイナスの高電圧を印加すると、結露水から帯電微粒子水が生成される。また、放電電極からは帯電微粒子水とともに空気中に放出されるマイナスイオンも発生する。

回路基板１０は空調機１の制御回路を実装している。送風部２の正面側の回路基板１０表面には光源９と操作部１６とが設けられている。光源９と操作部１６とはともに送風部２の吹出面２ｂに配置されている。

光源９は、図２に示すように例えば３個の発光素子であるＬＥＤ９ａを備え、吹出口６に近接させて吹出面２ｂに設けられている。そして、光源９は吹出口６からの空気吹出方向と同一方向に光を照射する。

操作部１６は、図２に示すように例えばスライドスイッチ１６ａを備え、吹出面２ｂの光源９に対してアーム部３側の箇所に設けられている。操作部１６においてスライドスイッチ１６ａをスライド操作することで「切」による電源オフ状態、「イオン」によるイオン放出動作状態、「イオン＋照明」によるイオン放出と照明オンの動作状態のいずれかを選択することができる。

続いて、空調機１の送風部２から吹き出される空気について、図２及び図３に加えて図４〜図６を用いて説明する。図４は空調機１の送風部２の側面図にして、吹出口６から吹き出される空気の広がりと光源９から照射される光との概略を描画したもの、図５は図４の光源９から照射される光のＶ−Ｖ線における照射領域を示す図、図６は図４の光源９から照射される光のＶＩ−ＶＩ線における照射領域を示す図である。

送風部２の吹出口６から吹き出されるイオンを含んだ空気は図４に網掛けで描画した吹出領域Ａの範囲で概ね吹き出される。すなわち、イオンを含んだ空気は吹出面２ｂから離れるに従って吹出口６の径方向外側にやや広がる形で吹き出される。

ここで、イオン発生装置７によるイオン放出のための出力は予め設定されて回路基板１０上のメモリなどに制御データとして記憶され、それに基づいて回路基板１０の制御回路がイオン発生装置７を駆動する。同様に、送風ファン８による風量に関してもその出力は予め設定されて回路基板１０上のメモリなどに制御データとして記憶され、それに基づいて回路基板１０の制御回路が送風ファン８を駆動する。

そして、空調機１は例えば吹出面２ｂから少なくとも距離Ｌ１＝３０ｃｍまでの吹出領域Ａにおいて、吹出口６から吹き出される空気中のイオン濃度が所定濃度である約１００，０００個／ｃｍ^３を保つように構成されている。すなわち、空調機１は吹出面２ｂから少なくとも距離Ｌ１までの範囲の吹出領域Ａにおいて、例えば除菌や脱臭などといったイオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることができるよう構成されている。

一方、光源９から照射される光は図４に斜線で描画した照射領域Ｂの範囲で概ね照射される。そして、前述のように光源９が吹出口６に近接させて吹出面２ｂに設けられており、光源９から照射される光は吹出口６から吹き出される空気の広がりと略同じ広がりで吹出面２ｂから離れるに従って光軸の径方向外側にやや広がる形で照射される。

光源９の３個のＬＥＤ９ａは、図２に示すように互いに間隔をあけて吹出面２ｂに配置されている。そして、３個のＬＥＤ９ａはそれら各々の照射領域Ｂが吹出面２ｂから離れるに従って互いに接近する、すなわち各々が照射する光が集光するように設けられている。これにより、照射方向に沿って見た３個のＬＥＤ９ａによる照射領域Ｂは吹出面２ｂからの距離Ｌ２の中間では図５に示すようにずれが生じているが、吹出面２ｂから距離Ｌ２では図６に示すようにちょうど重なっている。図６のちょうど重なった円形をなす３個のＬＥＤ９ａによる照射領域Ｂは、直径が例えば１５ｃｍになっている。

すなわち、３個のＬＥＤ９ａ各々が照射する光を集光させてそれら各々の照射領域Ｂがちょうど重なる吹出面２ｂからの距離Ｌ２が、吹出口６から吹き出される空気中のイオン濃度が上記所定濃度で保たれる吹出面２ｂからの距離Ｌ１と等しくなるように３個のＬＥＤ９ａが設けられている。

上記のように、空調機１は吹出口６からの空気吹出方向と同一方向に光を照射する光源９を備え、光源９の３個のＬＥＤ９ａ各々が照射する光の照射領域Ｂがちょうど重なる吹出面２ｂからの距離Ｌ２が、吹出口６から吹き出される空気中のイオン濃度が所定濃度である約１００，０００個／ｃｍ^３で保たれる吹出面２ｂからの距離Ｌ１と等しくなるように３個のＬＥＤ９ａが設けられている。これにより、吹出面２ｂに対して３個のＬＥＤ９ａ各々が照射する光の照射領域Ｂがちょうど重なる位置までの空間が所定濃度、すなわちイオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることができるイオン濃度で満たされる。したがって、使用者はイオンを多く含む空気を効果的に利用することができる。

また、空調機１は吹出口６からの空気吹出方向と同一方向に光を照射し、且つ吹出口６から吹き出される空気の広がりと略同じ広がりで光を照射する光源９を備えているので、光源９から照射される光を使用者のほうに向けるとイオンを多く含む空気が使用者に向かって吹き付けられる。さらに、光の広がりを使用者の身体に合わせることによりイオンを多く含む空気が無駄なく使用者に向かって吹き付けられる。したがって、イオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることができる。

また、空調機１はアーム部３と送風部２及びアーム部３を起立状態にして支持する支持部４とを備えているので、イオンを多く含む空気を直接浴びたいといった使用者の所望により例えば顔などに送風部２が接近する。そして、イオンを多く含む空気が無駄なくその使用者の顔などに合わせて吹き付けられる。したがって、使用者はイオンを多く含む空気をより一層効果的に利用することができる。

そして、本発明の上記実施形態の構成によれば、光源９から照射される光の向きや広がり、照射領域Ｂに基づいてイオンが放出される方向や距離、広がりを使用者が明確に把握することができる。これにより、イオンを多く含む空気が無駄なく使用者に向かって吹き付けられる。したがって、イオンがもたらす効果を十分に使用者が得ることが可能な空調機１を提供することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では吹出口６から吹き出される空気中のイオン濃度が所定濃度で保たれる吹出面２ｂからの距離Ｌ１を３０ｃｍと設定したが、この距離Ｌ１は３０ｃｍに限定されるわけではなく、他の距離に設定しても構わない。

また、上記実施形態では光源９が発光素子であるＬＥＤ９ａを３個備えることとしたが、光源９が備えるＬＥＤ９ａは３個に限定されるわけではく、２個或いは４個以上としても構わない。さらに、ちょうど重なった円形をなす３個のＬＥＤ９ａによる照射領域Ｂの直径を１５ｃｍと設定したが、この直径は１５ｃｍに限定されるわけではなく、他の直径に設定しても構わない。

本発明は、送風ファンとイオン発生装置とを備えた空調機において利用可能である。

１空調機
２送風部
２ａ筐体
２ｂ吹出面
３アーム部
４支持部
５吸込口
６吹出口
７イオン発生装置
８送風ファン
９光源
９ａＬＥＤ（発光素子）
１４空気通路

Claims

吸込口と吹出口とが設けられた筐体を有する送風部と、
前記送風部内に設けられて前記吸込口と前記吹出口とを連結する空気通路と、
前記空気通路内に設けられて前記吸込口から前記吹出口に向かって空気を流通させる送風ファンと、
前記空気通路内の空気中に放電によりイオンを放出するイオン発生装置と、
前記送風部の前記吹出口を有する吹出面に設けられて前記吹出口からの空気吹出方向と同一方向に光を照射する複数の発光素子を有する光源と、を備え、
前記複数の発光素子は各々の照射領域が前記吹出面から所定距離離れた位置で一つに重なるように互いに間隔をあけて配置され、
前記複数の発光素子各々が照射する光を集光させてそれら各々の照射領域がちょうど重なる前記吹出面からの前記所定距離が、前記吹出口から吹き出される空気中のイオン濃度が所定濃度で保たれる前記吹出面からの距離と等しくなるように前記複数の発光素子が設けられていることを特徴とする空調機。
前記送風部及び前記イオン発生装置は当該空調機の電源オン状態において常時動作し、前記光源は当該空調機の電源オン状態において照明のオンオフが選択可能であること特徴とする請求項１に記載の空調機。
前記送風部が一端に設けられたアーム部と、
前記アーム部の他端に設けられて前記送風部及び前記アーム部を起立状態にして支持する支持部と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調機。