JP5784717B2

JP5784717B2 - 空気調和機

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Publication number: JP5784717B2
Application number: JP2013512681A
Authority: JP
Inventors: 古橋　拓也; 拓也古橋; 怜司森岡; あゆみ斎木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2032-06-25
Also published as: EP2701252A4; CN203536732U; WO2014002158A1; EP2701252B1; EP2701252A1; JPWO2014002158A1

Description

この発明は、空気調和機に関するものである。

放電部材の両端部に圧着端子をかしめて形成されたイオン化線を備えた電気集塵機が提案されている。当該電気集塵機によれば、圧着端子の輪の部分を容易にバネにかけることができる（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１記載のものにおいては、圧着端子の端部で放電部材が切断しやすい。

これに対し、放電部材の両端部を折り曲げて形成した輪の部分に金属管を圧着した空気清浄機が提案されている。当該空気清浄機においては、放電部材の端部と金属管との圧着部は、電気絶縁性を有した樹脂パイプで覆われる。このため、金属管の端部で放電部材が切断されることを抑制できる（例えば、特許文献２参照）。

日本特開平８−３８９３９号公報日本特公平６−３８９２７号公報

しかしながら、特許文献２記載のものにおいては、放電部材の両端部で均質な輪を形成することが困難である。このため、大きな輪を形成しなければ、当該輪をバネにかけることが困難となる。一方、大きな輪を形成すると、装置が大きくなる。さらに、輪と対向電極との空間距離や沿面距離をとる必要がある。このため、装置がさらに大きくなる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、放電部材の切断を防止し、薄型化と組立性の向上とを両立させることができる空気調和機を提供することである。

この発明に係る空気調和機は、対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、前記放電部材と対向した対向電極と、を有した放電装置、を備えたものである。
この発明に係る空気調和機は、対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、前記放電部材と対向した対向電極と、を有し、前記端子の前記放電部材側の端部は、前記放電部材と前記対向電極との対向方向から見た場合に、前記対向電極の外側に配置され、前記チューブは、前記端子と対向電極の端部の最短距離よりも前記放電部材の長手方向に長い放電装置、を備えたものである。
この発明に係る空気調和機は、対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、前記放電部材と対向した対向電極と、を有し、前記チューブは、前記放電部材と前記対向電極が対向する通風路内まで延びた放電装置、を備えたものである。
この発明に係る空気調和機は、対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、前記放電部材と対向した対向電極と、を有し、前記チューブは、前記放電部材と前記対向電極が対向する通風路内まで延び、前記チューブの前記放電部材側の端部は、前記対向電極の端部よりも前記通風路側に配置された放電装置、を備えたものである。

この発明によれば、放電部材の切断を防止し、薄型化と組立性の向上とを両立させることができる。

この発明の実施の形態１における放電装置の分解斜視図である。この発明の実施の形態１における放電装置内部の斜視図である。この発明の実施の形態１における放電装置の放電電極の端部の平面図である。この発明の実施の形態１における放電装置の放電電極の端部と対向電極の位置関係を示す概要図である。この発明の実施の形態２における放電装置を搭載した空気調和機の室内機の縦断面図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における放電装置の分解斜視図である。図１のＺ軸の正側が風上側である。図１のＺ軸の負側が風下側である。

図１に示すように、放電装置の外形は、上部フレーム１と下部フレーム２とで形成される。

上部フレーム１は、放電装置の最も風上側に配置される。例えば、上部フレーム１の全体は、樹脂で形成される。上部フレーム１には、格子が形成される。格子は、人の指が放電装置の内部に入らないようにするために形成される。格子によって区切られた各孔が開口部となる。開口部は、放電装置の外部の空気を放電装置の内部に取り込み得るように形成される。具体的には、開口部は、上部フレーム１の上面（図１のＸ−Ｙ平面に平行な面）に、所定の幅（図１のＸ軸方向距離）及び所定の奥行き（図１のＹ軸方向距離）に渡って形成される。上部フレーム１には、取っ手が設けられる。取っ手は、人が放電装置を手で持つ際に掴み得るように形成される。

下部フレーム２は、放電装置の最も風下側に配置される。例えば、下部フレーム２の全体は、樹脂で形成される。下部フレーム２には、格子が形成される。格子は、人の指が放電装置の内部に入らないようにするために形成される。格子によって区切られた各孔が開口部となる。開口部は、放電装置の内部に取り込まれた空気を放電装置の外部に排出し得るように形成される。具体的には、開口部は、下部フレーム２の下面（図１のＸ−Ｙ平面に平行な面）に、所定の幅（図１のＸ軸方向距離）及び所定の奥行き（図１のＹ軸方向距離）に渡って形成される。

下部フレーム２の開口部が形成された面（開口面）は、上部フレーム１の開口部が形成された面（開口面）に平行に配置される。放電装置の内部に部品が存在しなければ、下部フレーム２の各開口部は、上部フレーム１の各開口部から高さ方向（図１のＺ軸方向）に所定の距離離れて対向する。

上部フレーム１の前面には、プレフィルタ３が嵌められる。プレフィルタ３は、上部フレーム１の開口面の格子よりも細かいメッシュで形成される。

放電装置内には、対向電極４、第１電極支持部５、第２電極支持部６、給電部７、放電電極８、バネ９が内包される。

対向電極４は、下部フレーム２に対向するように配置される。例えば、第１電極支持部５の全体は、樹脂で形成される。第１電極支持部５は、対向電極４の一側の端部を固定する。例えば、第２電極支持部６の全体は、樹脂で形成される。第２電極支持部６は、対向電極４の他側の端部を固定する。

給電部７は、金属で形成される。給電部７は、第２電極支持部６と干渉しないように、下部フレーム２の他側の端部に取り付けられる。放電電極８は、第１電極支持部５の部材と第２電極支持部６の部材とにより、中間部が２乃至４回程度折り返された状態で適切な維持に保持される。バネ９は、金属で形成される。バネ９は、給電部７と放電電極８の端部とに連結される。バネ９は、放電電極８の長手方向に所定の張力を付与する。

放電装置においては、対向電極４が接地された状態で、４乃至７ｋＶの電圧が放電電極８に印加される。その結果、放電電極８と対向電極４との間には、電界が形成される。当該電界により、コロナ放電が発生する。

このとき、放電装置の外部に設置された送風ファン（図示せず）が駆動されると、放電装置の外部の空気がプレフィルタ３を通過する。当該空気は、上部フレーム１の開口部から放電装置の内部に取り込まれる。この時、空気中に浮遊していた細菌、かび、ウイルス等も、上部フレーム１の開口部から放電装置の内部に取り込まれる。

当該細菌、かび、ウイルス等は、放電電極８と対向電極４との間を通過する。この際、当該細菌、かび、ウイルス等には、電界及び放電が加わる。当該電界及び放電により、当該細菌、かび、ウイルス等は、破壊される。その結果、当該細菌、かび、ウイルス等は、死滅する。死滅した細菌、かび、ウイルス等は、空気と共に下部フレーム２の開口部から放電装置の外部に排出される。これにより、部屋内の生きた浮遊細菌、かび、ウイルス等が除去・不活性化される。

次に、図２を用いて、対向電極４を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における放電装置内部の斜視図である。図２においては、上部フレーム１、プレフィルタ３は、取り外されている。

対向電極４は、金属製の板状部材を切断と曲げ加工により製作される。例えば、対向電極４の材料としては、タングステンや銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄、モリブデン等が好ましい。対向電極４は、上記金属を主成分とする合金でもよいし、上記金属の表面に銀や金、白金等の貴金属をメッキしたものでもよい。

対向電極４は、上部フレーム１の開口面及び下部フレーム２の開口面に対し、所定の角度で傾斜する。本実施の形態においては、対向電極４は、上部フレーム１の開口面及び下部フレーム２の開口面に対して４５乃至６０度の角度を有する。

金属製の対向電極４は、樹脂成形による対向電極４よりも精密に形成される。金属製の対向電極４の傾斜の経年変化は、樹脂成形による対向電極４の傾斜の経年変化よりも大幅に抑制される。

次に、図３を用いて、放電電極８を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における放電装置の放電電極の端部の平面図である。

図３に示すように、放電電極８は、放電部材８ａ、端子８ｂ、チューブ８ｃを備える。

放電部材８ａは、金属製の長尺な板状部材や線状部材等からなる。例えば、放電部材８ａの材料としては、タングステンや銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄、モリブデン等が好ましい。放電部材８ａは、上記金属を主成分とする合金でもよいし、上記金属の表面に銀や金、白金等の貴金属をメッキしたものでもよいし、炭素（グラファイト）層や酸化膜を生成したものでもよい。

板状部材の放電部材８ａの断面は、短辺及び長辺によって周囲が囲まれた矩形形状からなる。例えば、放電部材８ａの断面において、短辺の長さは０．０１乃至０．１ｍｍである。長辺の長さは、０．１乃至１．０ｍｍである。

端子８ｂは、バネ９に容易に取り付けられるように輪状に形成される。端子８ｂは、放電部材８ａの両端部に圧着又は溶接により取り付けられる。例えば、端子８ｂは、ステンレス、ニッケル、スズ、アルミニウム、真ちゅう、銅等で形成される。端子８ｂは、上記金属を主成分とする合金でもよいし、上記金属の表面に銀や金、白金といった貴金属をメッキしたものでもよいし、ステンレス、ニッケル、スズ、アルミニウム、真ちゅう、銅などをメッキしたものでもよい。

チューブ８ｃは、電気絶縁性を有する。チューブ８ｃは、放電部材８ａと端子８ｂとの取り付け部を覆う。チューブ８ｃは、端子８ｂの取付け部から放電部材８ａの長手方向の中心に向かって、所定の長さで放電部材８ａを覆う。

チューブ８ｃは、熱によるイオン発生がなく、吸湿性が低い樹脂で形成される。例えば、チューブ８ｃは、柔軟性を持った熱収縮チューブ、内面に接着剤が塗布されたチューブ、内面に接着剤が塗布された熱収縮チューブ等からなる。チューブ８ｃの柔軟性は、手で折り曲げたときに９０度程度まで曲げられるものが望ましい。

チューブ８ｃが熱収縮チューブの場合、チューブ８ｃは、放電部材８ａと端子８ｂを通した状態で加熱される。当該加熱により、チューブ８ｃは収縮する。その結果、チューブ８ｃは、放電部材８ａと端子８ｂとに隙間なく固定される。

チューブ８ｃが内面に接着剤を塗布したものの場合は、チューブ８ｃは、放電部材８ａと端子８ｂとに隙間がなく確実に固着する。

なお、チューブ８ｃと放電部材８ａ、端子８ｂとの隙間にシリコン等を流し込んでもよい。この場合、シリコンが当該隙間を埋める。

次に、図４を用いて、対向電極４と放電電極８等の位置関係を詳細に説明する。
図４はこの発明の実施の形態１における放電装置の放電電極の端部と対向電極の位置関係を示す概要図である。

図４のＡは端子８ｂと対向電極４の端部との最短距離である。Ｂはチューブ８ｃの長さである。破線で示す左上は、放電装置の内部に取り込まれた空気が通過する空間（通風路）である。

図４に示すように、端子８ｂの放電部材８ａ側の端部は、放電部材８ａと対向電極４との対向方向から見た場合に、対向電極４の外側に配置される。この状態において、長さＢは、最短距離Ａよりも長い。その結果、チューブ８ｃは、破線で示す放電装置の内部に取り込まれた空気が通過する空間まで放電部材８ａを覆う。すなわち、チューブ８ｃの放電部材８ａ側の端部は、対向電極４の端部の位置よりも空気が通過する空間側に配置される。

以上で説明した実施の形態１によれば、チューブ８ｃが放電部材８ａの端部と端子８ｂとの取り付け部は、チューブ８ｃに覆われる。具体的には、チューブ８ｃは、放電部材８ａの端部と端子８ｂとの取り付け部から放電部材８ａの長手方向の中心に向かって、所定の長さで放電部材８ａを覆う。その結果、端子８ｂの端部における放電部材８ａの強度を増す。このため、放電部材８ａの切断を防止することができる。また、第２電極支持部６のスリットにチューブ８ｃを嵌めることができる。このため、放電電極８の組立性が向上する。その結果、組立時の歩留まりが向上する。これと同時に、空気が通過する空間内に放電部分を最大限存在させることができる。このため、放電電極８を支持する箇所の面積を小さくすることができる。その結果、放電装置を薄型化し、安定した均一な電界を形成することができる。

また、チューブ８ｃの端部は、熱収縮又は接着により放電部材８ａの端部と端子８ｂとの取り付け部に隙間なく固定される。これにより、放電部材８ａと端子８ｂの嵌合部における空気と水の浸入を防止し、放電部材８ａおよび端子８ｂの腐蝕進行を抑制でき、それによる断線等の不具合を確実に防止することができる。また、放電部材８ａと端子８ｂの接合が仮に緩んだ場合にも、接着の場合、保持することができ、長期にわたって通電を可能にし、性能を維持することができる。

また、チューブ８ｃは、加熱によるイオン発生がなくて吸湿性が低い樹脂で形成される。このため、温度や湿度が高い環境でも、チューブ８ｃからのガスの発生がない。また、チューブ８ｃの吸湿量も少ない。その結果、水分が放電部材８ａに触れにくい。このため、放電部材８ａの腐蝕を抑制できる。

また、チューブ８ｃは、柔軟性を有する。この場合、端子８ｂに対して放電部材８ａをねじっても、チューブ８ｃが切断されない。このため、組立時に、端子８ｂの端部で放電部材８ａが切断することを確実に回避できる。チューブ８ｃが柔軟性を有しない場合、チューブ８ｃの端部を基点として、放電部材８ａが折れ曲がり、組立時に、切断の可能性があるが、その可能性を排除することができ、組み立てが容易となる。

また、前記チューブは、端子８ｂと対向電極４の端部の最短距離よりも放電部材８ａの長手方向に長い。その結果、チューブ８ｃは、放電部材８ａと対向電極４が対向する通風路内まで延びる。すなわち、チューブ８ｃの放電部材８ａ側の端部は、対向電極４の端部よりも通風路側に配置される。このため、放電電極８及び対向電極４間に４乃至７ｋＶの電圧が印加されても、端子８ｂと対向電極４との間に異常放電が発生しない。

なお、放電部材８ａと端子８ｂを形成する金属としては、電位が近いものが望ましい。金属の電位差が大きい場合、電位差による腐蝕が起き易い。このため、例えば、放電部材８ａをタングステンとした場合は、端子８ｂとしては、スズやニッケル又はスズメッキ、ニッケルメッキしたものがよい。この場合、放電部材８ａと端子８ｂとの異種金属同士での腐蝕が起きにくい。その結果、放電部材８ａと端子８ｂとの耐久性が向上する。また、放電部材８ａは、タングステンに炭素（グラファイト）層を生成したものでもよい。この場合、放電部材８ａと端子８ｂとは金属同士ではないため、電位差による腐蝕が起きにくい。電位差としては、０．１Ｖ程度以下が望ましい。また、スズを端子８ｂに使用した場合、酸化物であるＳｎＯは、水への溶解がなく、腐蝕を加速させない効果がある。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２における放電装置を搭載した空気調和機の室内機の縦断面図である。

図５に示すように、空気調和機の室内機の本体１０内の上面には、吸気口１１が形成される。本体１０の前面の下部には、排気口１２が形成される。本体１０の内部には、送風ファン（図示せず）、熱交換器１３、実施の形態１の放電装置と同様の放電装置１４が設置される。

例えば、送風ファンは、プロペラファン、ラインフローファン等からなる。送風ファンがラインフローファンのとき、熱交換器１３は、送風ファンの風上側で、排気口１２の上方に配置される。送風ファンがプロペラファンのとき、熱交換器１３は、送風ファンの風下側で排気口１２の上方に配置される。

送風ファンがラインフローファンのとき、放電装置１４は、送風ファンの風上側で、熱交換器１３の風上側に配置される。送風ファンがプロペラファンのとき、放電装置１４は、送風ファンの風下側で、熱交換器１３の風上側に配置される。放電装置１４は、熱交換器１３の上面の傾斜に沿って斜めに配置される。このため、放電装置１４内の上部フレーム１の開口面及び下部フレーム２の開口面が傾斜する。その結果、対向電極４は垂直に近い状態となる。

空気調和機においては、送風ファンが動作すると、本体１０の外部の空気が吸気口１１から本体１０の内部に取り込まれる。本体１０の内部に取り込まれた空気は、送風ファンによって下方に送られ、放電装置１４或いは熱交換器１３に流入する。

送風ファンから送られた空気は、放電装置１４に対して斜め方向から流入し、対向電極４の傾斜に沿うように放電装置１４の内部を移動する。放電装置１４から排出された空気は、熱交換器１３に流入する。熱交換器１３を通過した空気は、排気口１２から本体１０の外部に排出される。

以上で説明した実施の形態２によれば、本体１０の内部に設置された放電装置１４によって、室内に浮遊する細菌、かび、ウイルス等を除去・不活性化することができる。送風ファンから送られた空気は、放電装置１４に斜めに流入する。このため、放電装置１４で大きな圧力損失は生じない。したがって、空気調和機の内部に放電装置１４を備えても、空気調和機の冷暖房機能が大幅に低減することはない。

この発明に係る放電装置は、ルームエアコン、パッケージエアコン、クリーナー、ハンドドライヤー、空気清浄機、加湿機、除湿機、冷蔵庫等の製品の内部に搭載することができる。

１上部フレーム、２下部フレーム、３プレフィルタ、４対向電極、
５第１電極支持部、６第２電極支持部、７給電部、８放電電極、
８ａ放電部材、８ｂ端子、８ｃチューブ、９バネ、１０本体、
１１吸気口、１２排気口、１３熱交換器、１４放電装置

Claims

対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、
前記放電部材と対向した対向電極と、
を有した放電装置、
を備えた空気調和機。
対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、
前記放電部材と対向した対向電極と、
を有し、
前記端子の前記放電部材側の端部は、前記放電部材と前記対向電極との対向方向から見た場合に、前記対向電極の外側に配置され、
前記チューブは、前記端子と対向電極の端部の最短距離よりも前記放電部材の長手方向に長い放電装置、
を備えた空気調和機。
対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、
前記放電部材と対向した対向電極と、
を有し、
前記チューブは、前記放電部材と前記対向電極が対向する通風路内まで延びた放電装置、
を備えた空気調和機。
対向電極と対向し得るようにタングステンにグラファイト層を生成したもので形成された放電部材と、前記放電部材の長手方向の端部に圧着により取り付けられた輪形状の端子と、樹脂で形成され、前記放電部材の端部と前記端子との取り付け部を覆ったチューブと、を備え、前記チューブの端部は、前記放電部材の端部と前記端子とに隙間なく固定され、前記放電部材は、矩形状の断面を有し、前記放電部材と前記端子との間に発生する電位差が０．１Ｖ以下になる材料で前記放電部材と前記端子とを構成した放電電極と、
前記放電部材と対向した対向電極と、
を有し、
前記チューブは、前記放電部材と前記対向電極が対向する通風路内まで延び、前記チューブの前記放電部材側の端部は、前記対向電極の端部よりも前記通風路側に配置された放電装置、
を備えた空気調和機。