JP6138040B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内空気の冷房時に発生するドレン水の微生物を金属イオンで殺菌する空気調和機に関するものである。

一般に、熱交換器と、この熱交換器から流下するドレン水を受けるドレンパンと、このドレンパンに溜まったドレン水を汲み上げて排出するドレンポンプと、を備える空気調和機が知られている。この種の空気調和機では、ドレンパンに貯まったドレン水に微生物が繁殖し、半固形状のヌメリ（以下、スライムという）が発生することがある。このスライムにより、ドレンポンプやドレンホースが詰まってしまうおそれがあった。

これを解消するため、銀イオンの溶出によりスライムの発生を抑制する抗菌剤をドレンパンに配置したものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００６−５２９１８号公報 特開２０１２−７８７０号公報

しかしながら、ドレン水の水質は設置場所、設置環境、設置状況等により異なるため、抗菌剤からドレン水への銀イオン溶出量には大幅なばらつきが生じる。ドレン水の水質によっては、抗菌剤からの銀イオン溶出量が少なく、殺菌効果が低下してしまうという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、ドレン水の水質に関わらずドレン水の殺菌効果を向上できる空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器で発生するドレン水を受けるドレンパンを備えた空気調和機であって、前記ドレン水に銀イオンを溶出させる銀イオン発生部と、銀イオン以外の少なくとも１種類の金属イオンを前記ドレン水に溶出させる銀イオン殺菌効果促進部と、前記ドレン水を排出するドレンポンプと、を有し、前記銀イオン発生部は、前記ドレンポンプの吸込口の高さよりも上側に設置されており、前記銀イオン殺菌効果促進部の少なくとも一部は、前記高さと同じ又はそれよりも下側に設置されており、前記銀イオン発生部及び前記銀イオン殺菌効果促進部は、互いに接触せずに離間して設置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、銀イオンによるドレン水の殺菌効果が銀イオン殺菌効果促進部により促進されるため、ドレン水の水質に関わらずドレン水の殺菌効果を向上できる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機のドレンパン７を上方から見た構成を示す概略の平面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を用い、電気伝導度２０μＳ／ｃｍのドレン水８に対し銀イオンによる殺菌処理を行った際の銀イオン溶出量とドレン水８の微生物生存率との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を用いた場合のドレン水８の電気伝導度と銀イオン溶出量との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機におけるドレン水８の電気伝導度と、ドレン水８の微生物を銀イオン発生部１と共存で８時間静置させた後の生存率との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、電気伝導度１２０μＳ／ｃｍのドレン水８に銅イオンを添加し、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を５ｇ／Ｌ投入した場合の、銅イオン濃度とドレン水８の８時間後の微生物の生存率との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、電気伝導度１２０μＳ／ｃｍのドレン水８に対して２４時間で０．１ｍｇ／Ｌの銅イオンを溶出させるのに必要な銅の表面積とドレン水８の量との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機におけるドレン水８の水位とドレン水８の量との関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機における銀イオン殺菌効果促進部２の構造の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機における銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２との距離と、殺菌効果との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機における銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の位置関係の別の例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、銀イオン発生部１から溶出した銀イオンの殺菌効果に対する銅イオン溶出状態の影響を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機において、ドレン水８の攪拌実施の有無による殺菌効果の比を比較したグラフである。 本発明の実施の形態１の実施例１における実験条件１、２及び比較条件１〜４を示す図である。 本発明の実施の形態１の実施例１における実験結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の動作の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の動作の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機における電極対９、１１の構成の例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空気調和機について説明する。図１は、本実施の形態に係る空気調和機の全体構成を示す断面図である。本実施の形態では、天井カセット形の４方向吹出式空気調和機（室内機）を例に挙げて説明する。図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、空気調和機を使用可能な状態に設置したときのものである。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機は、下方が開口された本体ケーシング２１と、本体ケーシング２１の天井面の中心部に設けられた遠心式の電動送風機２２（室内送風機）と、を有している。電動送風機２２の回転軸は鉛直方向に延伸している。電動送風機２２の下方には、室内空気を電動送風機２２に流入させる空気吸込口２７が形成されている。空気吸込口２７には、吸込グリル２８が取り付けられている。

電動送風機２２の外周側（径方向外側）には、熱交換器６（室内熱交換器）が電動送風機２２を囲むように設けられている。熱交換器６は、不図示の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁等と共に冷凍サイクル装置を構成する。冷房運転時には、熱交換器６は蒸発器として機能する。このとき、電動送風機２２により送風されて熱交換器６を通過する室内空気は、冷媒との熱交換により冷却されて冷風となる。一方、暖房運転時には、四方弁が切り替えられることにより、熱交換器６は凝縮器として機能する。このとき、電動送風機２２により送風されて熱交換器６を通過する室内空気は、冷媒との熱交換により加熱されて温風となる。

熱交換器６の下方には、熱交換器６で発生したドレン水を受けるドレンパン７が設けられている。ドレンパン７は、少なくとも熱交換器６全体の下方投影面（真下）に配置されている。ドレンパン７の下方には、室内の天井面に露出する化粧パネル２６が設けられている。化粧パネル２６は、空気吸込口２７となる開口部と、当該開口部の周囲を長方形枠状に囲む枠状部とを有している。枠状部の４辺のそれぞれには吹出口２９が形成されている。熱交換器６を通過して冷却又は加熱された空調空気は、本体ケーシング２１内の風路２４を通り、吹出口２９から室内の４方向に吹き出される。各吹出口２９には、空調空気の風向を調節する風向板２９ａが設けられている。

図２は、本実施の形態に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。図３は、ドレンパン７を上方から見た構成を示す概略の平面図である。図２及び図３に示すように、ドレンパン７上には、熱交換器６と、ドレンパン７で受けたドレン水８を排出するドレンポンプ４と、ドレン水８の水位を検知する水位センサー５と、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２を備えるドレンパン殺菌機構３と、が設けられている。銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２は、熱交換器６で発生したドレン水８がドレンポンプ４で排出されるドレン水流路１５（図３参照）に設置されている。銀イオン発生部１の下端は、例えば、冷房運転中にドレンポンプ４による排水が行われている際の水位（ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さ。下限水位１７）よりも上側に配置されている。また、銀イオン発生部１の下端は、後述する上限水位１８と同じ又はそれよりも下側に配置されている。銀イオン殺菌効果促進部２の少なくとも一部は、下限水位１７よりも下側に配置されている。銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２は、互いに接触しないように離間して設置されている。本例では、銀イオン発生部１は、平面視で熱交換器６の内周側となるドレン水流路１５に配置されており、銀イオン殺菌効果促進部２は、平面視で熱交換器６の外周側となるドレン水流路１５に配置されている。

本実施の形態で用いる銀イオン発生部１は、銀又は銀イオンを固形物材料に均一に含有させたものである。銀イオン発生部１がドレン水８に触れる際又はドレン水８に溶解する際には、銀イオン発生部１内部に含まれる銀又は銀イオンがドレン水８に銀イオンとして放出される。有機物を含まない無機系抗菌剤では、徐々に溶解するように設計された製品が市販されている。本実施の形態では、このような無機系抗菌剤として、ガラスタブレットのホウケイ酸ガラス抗菌剤を用いた。ガラスタブレットとは、ガラスの網目状分子構造内に銀イオン等の無機系の抗菌成分を含有したものである。ガラスタブレットは、水に溶解する際に銀イオンを溶出する。無機系抗菌剤の溶解速度は銀イオン溶出速度とほぼ比例するため、ガラスタブレットの仕様を変更することにより銀イオン溶出速度の調整が可能である。無機系抗菌剤としては、ホウケイ酸ガラス抗菌剤に特に限定されず、他に例えば、リン酸系、ケイ酸系、又はゼオライト系などを用いることが可能である。

図４は、本実施の形態に係る空気調和機において、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を用い、電気伝導度２０μＳ／ｃｍのドレン水８に対し銀イオンによる殺菌処理を行った際の銀イオン溶出量とドレン水８の微生物生存率との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、銀イオン発生部１からドレン水８に溶出した銀イオンの２４時間後の濃度、すなわち銀イオン溶出量（ｍｇ／Ｌ）を表している。グラフの縦軸は、殺菌処理前に対するドレン水８の微生物の生存率（−（無次元））を表している。

殺菌効果を実証する実験では、有機物がほとんど含まれない水、例えば純水や滅菌生理食塩水に微生物を散布したものを対象とした殺菌実験がしばしば行われている。しかしながら、実際のドレン水には種々雑多の汚れ成分が含まれていることが知られている。ドレン水に含まれる汚れ成分は一定ではなく、空気中の汚れ成分である有機物、塩化物イオン、ナトリウムイオンなどを含むものである。これらの成分は殺菌処理を阻害することが知られていることから、抗菌剤の殺菌性能を正確に把握するためには、市場のドレン水を入手するか、ドレン水に相当する水を人工的に作製したものを試験サンプルとして用いる必要がある。ドレン水に含まれる成分は市場によってバラツキが大きいが、一つの指標として電気伝導度で示すことが可能である。電気伝導度は水の抵抗の逆数であり、汚れ成分が多く含まれるほど高い値を示すものである。種々の市場のドレン水の電気伝導度を電気伝導率計（堀場製作所ＥＳ−５１）を用いて実際に測定したところ、１０〜１５０μＳ／ｃｍの範囲であった。

殺菌処理の実験の手順は以下のとおりである。市場でスライムの発生が確認されたドレン水をＮＢ（Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｂｒｏｔｈ）寒天培地（ベクトン・ディッキンソン製）に散布し、３５℃で１８時間経過後に育成したコロニーを釣菌し、電気伝導度２０μＳ／ｃｍのドレン水に微生物の細胞を添加する。このときのドレン水の初期微生物数は、約１０^５ＣＦＵ／ｍＬとした。ＣＦＵ（Ｃｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、培地上に育成したコロニーの数をカウントしたものであり、微生物数の単位である。このサンプルに対し、ホウケイ酸ガラス抗菌剤を添加して２４時間後の水を採取し、ＮＢ寒天培地に散布し、３５℃で１８時間経過後にＮＢ寒天培地上に育成したコロニー数をカウントする。このとき、ホウケイ酸ガラス抗菌剤の量を調節することで銀イオン溶出量を変化させ、０．０ｍｇ／Ｌ、１．８ｍｇ／Ｌ、４．１ｍｇ／Ｌの３つの条件で実験を行った。銀イオン濃度はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）分析装置で測定した。

微生物の生存率は初期微生物数に対する微生物数の比であることから、値が小さいほど殺菌効果が高く、値が１．０に近いほど殺菌効果が小さいことを示している。一般的に有意な抗菌効果とは、微生物が９９％殺菌されること、すなわち生存率が０．０１であることをいう。このことから、十分な殺菌効果を得るには、図４に示すように、２４時間で約１．５ｍｇ／Ｌ以上の銀イオン溶出量が必要であることがわかる。したがって、銀イオン発生部１は、２４時間で１．５ｍｇ／Ｌの銀イオン溶出量となるような仕様にする必要がある。ホウケイ酸ガラス抗菌剤を用いた場合、１Ｌのドレン水８あたり５ｇのホウケイ酸ガラス抗菌剤が必要であった。

次に、銀イオン殺菌効果促進部２に関して説明する。
本実施の形態で用いる銀イオン殺菌効果促進部２は、銀イオン以外の少なくとも１種類の金属イオン（例えば、銅、ニッケル又は亜鉛のイオン）を溶出させるものである。溶出させる金属イオンは特に限定されるものではないが、特に銅イオンによる促進効果が高いことから、銅イオンを溶出させるものがより好ましい。銀イオン殺菌効果促進部２として銅を用いる場合、銅単体を用いるか、又は、金属態の銅若しくは銅イオンを固形物材料に均一に含有させたものであって、水に触れる際や水に溶解する際に内部に取り込まれていた銅が銅イオンとして放出されるものを用いるのが望ましい。本実施の形態では、銅単体のリン脱酸銅の銅板を用いたが、前述のガラスタブレットに銅を含有させたものを用いてもよい。

図５は、本実施の形態に係る空気調和機において、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を用いた場合のドレン水８の電気伝導度と銀イオン溶出量との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、ドレン水８の電気伝導度（μＳ／ｃｍ）を表している。グラフの縦軸は、銀イオン発生部１を各電気伝導度の１Ｌのドレン水８に５ｇ投入した際の２４時間後の銀イオン濃度（銀イオン溶出量）（ｍｇ／Ｌ）を表している。図５に示すように、銀イオン溶出量は、電気伝導度が約０μＳ／ｃｍの場合には約４．２ｍｇ／Ｌであるのに対し、約１２０μＳ／ｃｍの場合には約０．２５ｍｇ／Ｌまで減少している。このことから、電気伝導度が高くなるほど、銀イオン溶出量が低下することがわかる。銀イオン溶出量の低下は殺菌性能の低下を意味することから、電気伝導度が高くなるほど殺菌性能が低下することとなる。

それを実証するために電気伝導度と微生物の生存率との関係を調べた。図６は、本実施の形態に係る空気調和機におけるドレン水８の電気伝導度と、ドレン水８の微生物を銀イオン発生部１と共存で８時間静置させた後の生存率との関係を示すグラフである。グラフの横軸は電気伝導度（μＳ／ｃｍ）を表しており、グラフの縦軸は微生物の生存率を表している。銀イオン発生部１として、ホウケイ酸ガラス抗菌剤を各電気伝導度の１Ｌのドレン水８に５ｇ投入している。実験の手順は前述の実験と同様であり、電気伝導度が異なるドレン水８のサンプルにドレン水から得た微生物を添加し、１Ｌのドレン水８に対し５ｇのホウケイ酸ガラス抗菌剤を添加して、８時間後のドレン水８の微生物数をＮＢ寒天培地で測定した。図６に示すように、ドレン水８の微生物生存率は、電気伝導度が約０μＳ／ｃｍの場合には１０^−５程度であるが、電気伝導度が１００μＳ／ｃｍの場合には１０^−２程度となり、さらに、電気伝導度が１３０μＳ／ｃｍになると１程度となる。これにより、電気伝導度が高くなるほど微生物生存率は１に近づき、殺菌効果が低下していることがわかる。

図５及び図６から、ドレン水８の電気伝導度が高くなると、銀イオン発生部１からの銀イオン溶出量が低下するため、微生物殺菌効果が低下し、銀イオンの殺菌効果が十分得られない条件が存在することがわかる。

図７は、本実施の形態に係る空気調和機において、電気伝導度１２０μＳ／ｃｍのドレン水８に銅イオンを添加し、銀イオン発生部１としてホウケイ酸ガラス抗菌剤を５ｇ／Ｌ投入した場合の、銅イオン濃度とドレン水８の８時間後の微生物の生存率との関係を示すグラフである。グラフの横軸は銅イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）を表しており、グラフの縦軸は微生物の生存率を表している。銀イオン発生部１は、２４時間後の銀イオン溶出量が０．２５ｍｇ／Ｌとなるように設定している。図７に示すように、銅イオン濃度が約０ｍｇ／Ｌの場合の生存率は０．５程度である。銅イオン濃度が０．０１ｍｇ／Ｌ以上になると生存率が低下し、銅イオン濃度が０．１〜２．０ｍｇ／Ｌの範囲にあると生存率が１０^−３程度と最も小さくなる。銅イオン濃度が２．０ｍｇ／Ｌより増加すると、徐々に生存率が上昇し、銅イオン濃度が５．０ｇ／Ｌ程度の場合には生存率が０．５程度となる。銅イオン濃度０．０ｍｇ／Ｌのときの生存率は、銀イオンのみの殺菌効果による生存率を示している。このことから、銀イオンと銅イオンが共存することで、銀イオンのみの場合と比較すると殺菌の相乗効果が得られていることがわかる。図７のグラフから、相乗効果の得られる銅イオン濃度は０．０１ｍｇ／Ｌ以上５．０ｍｇ／Ｌ以下の範囲であり、望ましくは０．１ｍｇ／Ｌ以上２．０ｍｇ／Ｌ以下であることがわかる。したがって、銀イオン殺菌効果促進部２からは、上記の相乗効果が得られる濃度となるように金属イオン（例えば、銅イオン）を溶出させると、より高い殺菌効果を得ることができる。

銀イオン殺菌効果促進部２に銅（リン脱酸銅）板を用いた場合の設置形状に関して説明する。図８は、電気伝導度１２０μＳ／ｃｍのドレン水８に対して、２４時間で０．１ｍｇ／Ｌの銅イオンを溶出させるのに必要な銅の表面積とドレン水８の量との関係を示すグラフである。グラフの横軸はドレン水量（ｍＬ）を表しており、グラフの縦軸は銅表面積（ｃｍ^２）を表している。図８に示すように、ドレン水８に接触させる銅の表面積が大きくなると銅イオン溶出量が多くなり、銅イオン溶出量が２４時間で０．１ｍｇ／Ｌとなる銅表面積は、１００ｍＬあたりで約３５ｃｍ^２であることがわかる。銅の表面積とドレン水８の量との関係は直線的であり、以下の式１で表される。
Ｙ＝０．３５Ｘ ・・・（式１）
Ｙ：銅の表面積（ｃｍ^２）、Ｘ：ドレン水８の量（ｍＬ）

つまり、ドレン水８の１００ｍＬに対して、表面積として３５ｃｍ^２となる銅を設置する必要がある。ただし、ドレン水８の水位は一定ではなく、ドレン水８の水量によって変化することから、銅の設置方法もそれに応じて対応する必要がある。図９は、ドレン水８の水位とドレン水８の量との関係の一例を示すグラフである。グラフの横軸はドレン水水位（ｍｍ）を表しており、グラフの縦軸はドレン水量（ｍＬ）を表している。図９に示すように、この例では、ドレン水８の量１００ｍＬ毎の水位変化は５ｍｍとなっている。このような場合、各１００ｍＬ毎に所定の表面積となる銅を設置するには、ドレンパン７から高さ５ｍｍ以内に、表面積３５ｃｍ^２の銅の板を、ドレンポンプ４によるドレン水８の排出を妨げない形状で設置するのが望ましい。そのため、平板状の銅板ではなく、リン脱酸銅のメッシュ若しくは銅メッシュを丸めたもの、又は銅板をプリーツ形状に折り曲げたもの等を設置するのが望ましい。

銀イオン殺菌効果促進部２の具体的な構造の例について説明する。図１０は、銀イオン殺菌効果促進部２の構造の一例を示す図である。図１０に示すように、銀イオン殺菌効果促進部２は、平板状の銅板２ａをプリーツ形状に折り曲げ、ドレン水８の高さ０〜５ｍｍの部分（ドレンパン７の底面７ａからの高さが５ｍｍまでの部分）に設置した構造を有している。銅板２ａは、各斜面が底面７ａに対して角度３０°となるように折り曲げられている。これにより、各斜面の傾斜の長さが１０ｍｍとなり、山２個半分（斜面５個分）のプリーツ形状とすることで斜面の長さの合計は片面で５０ｍｍ、表裏両面で１００ｍｍとなる。したがって、図１０の紙面に直交する方向の奥行を３５ｍｍとすることにより、所定の表面積（本例では３５ｃｍ^２）を有するプリーツ形状の銅板２ａをドレン水８に浸漬させることができる。

次に、銀イオンと銅イオンの共存で、殺菌効果が相乗的に向上する現象に関して説明する。
各金属イオンによる細菌（微生物）の不活化メカニズムは、次の２段階で進行すると考えられる。
第１段階：金属イオンが、細胞膜、細胞壁と反応しながら、細胞質内部に浸透する工程。その際、金属イオンは、細菌表面の細胞膜と細胞壁との間（ペリプラズム空間）に存在する呼吸鎖酵素のうち、塩基（例えば、チオール基（ＳＨ基））と反応する。その結果、酵素活性が失われ、細菌が不活化する。また、金属イオンの触媒効果により細胞膜や細胞壁が損傷することによっても細菌が不活化する。
第２段階：細胞質内部での不活化工程。細胞質内部に入り込んだ金属イオンは、細胞質内に多量に存在するリボソームと反応し、タンパク質合成機能を不全とする。その結果、生体エネルギーであるＡＴＰ（アデノシン三リン酸）を合成するために必要なＡＴＰ合成酵素の生産が停止し、細胞が不活化する。

銀イオンによる細菌の不活化では、第１段階がスムーズに進行し、銀イオンは比較的短時間に菌体中央部付近まで侵入する。細菌によっては３０分以内に細菌中央に多量の銀イオンが浸透することもある。その一方で、銅イオンによる細菌の不活化では、第１段階の進行は難しく、他の何らかの手段（例えば、光触媒による活性酸素、又は次亜塩素酸ナトリウムの遊離塩素基などによる細胞膜や細胞壁の損傷）により、第１段階を促進する必要がある。

一方で、第２段階では、銀イオン及び銅イオンは共に、１２時間から２４時間程度かけて、タンパク質合成機能の不活化、さらに細胞形態異常を引き起こす。この反応速度は、細菌によって異なり、銅イオンの方が殺菌効果が高く、反応速度も速い場合がある。

これらのことから、銀イオン及び銅イオンの相乗的な殺菌効果は、第１段階において、銀イオンが主として、細胞膜、細胞壁を損傷し、第２段階において、銀イオン及び銅イオン両者が細胞質内に浸透し、細胞質内部を損傷し、細胞の不活化を行うメカニズムとなっている。

図７に示したグラフでは、銀イオン濃度と銅イオン濃度とが同程度の場合に、殺菌効果が大きく向上している。これは、銀イオンが細胞膜、細胞壁を浸透し、損傷を受けた部分から銅イオンが細胞質内部に浸透して、殺菌効果を高めたためであると考えられる。その一方で、銀イオン濃度が銅イオン濃度よりも低い場合に殺菌効果が減少するのは、銅イオンが多量に存在しても、銀イオンによる細胞膜、細胞壁への浸透が律速となり、殺菌効果が得られないためか、又は、銀イオンより多く存在する銅イオンが銀イオンと細胞質、細胞壁との接触を阻害するためであると考えられる。以上のことから、銀イオン殺菌効果促進部２から溶出する銅イオンは、銀イオン発生部１から溶出した銀イオン濃度を上回らない濃度とする方が好ましい。

なお、スライムを形成する微生物種により、銀イオン及び銅イオンの作用の度合いは異なる。銀イオンによる殺菌効果の寄与の方が大きい場合は、銀イオン溶出促進の寄与の方が大きくなり、銅イオンにより不活化が促進される微生物が存在した場合、第２段階における銅イオンの作用が劇的に効果を上げる場合もある。

次に、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の位置関係に関して説明する。
異種の金属が存在すると、イオン化傾向の大きい金属が溶解し、小さい金属が析出することが知られている。銀と銅では、銀の方がイオン化傾向が小さい。そのため、銀イオンは、銅単体が存在すると電気作用により、以下の式２に示すように銀単体となって析出し、銅イオンが溶解する。その一方で、銀イオンと銅イオンでは、殺菌効果は同一の濃度では銀イオンの方が高い。銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２とを互いに接触させて設置すると、銀イオン発生部１から銀が銀イオンとして溶解しても、銀イオンが微生物と反応するまでに、銀イオン殺菌効果促進部２の金属と接触して銀単体に置換してしまうため、殺菌効果が低下する。そのため、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２とは、互いに接触させずに設置するのがよい。
２Ａｇ^＋＋Ｃｕ→Ａｇ＋Ｃｕ^２＋ ・・・（式２）

図１１は、本実施の形態に係る空気調和機において、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２との距離と、抗菌効果との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、銀イオン発生部１と、銀イオン殺菌効果促進部２すなわち銅板との距離（ｃｍ）を表している。横軸の０．０ｃｍは、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２とが互いに接触して設置されていることを表している。グラフの縦軸は、ドレン水８の微生物に対する殺菌効果の比を表している。殺菌効果の相対的な大小を表すために、２４時間後の微生物の生存率の逆数を殺菌性能とし、銀イオン発生部１単独での殺菌性能に対する比を殺菌効果の比とした。すなわち、銀イオン発生部１単独での殺菌効果の比は１．０であり、殺菌効果の比が１．０よりも大きい場合には銀イオン発生部１単独による殺菌効果よりも高く、殺菌効果の比が１．０よりも小さい場合には銀イオン発生部１単独による殺菌効果よりも低いことを示している。図１１に示すように、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２との距離が０．０ｃｍ、つまり両者が接触している場合には、殺菌効果の比は約０．０６７であり、銀イオン発生部１単独の殺菌効果よりも低くなっている。一方、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２と接触させずに設置すると（距離が０．０ｃｍより大）、殺菌効果の比は約６．６７まで増加し、その後殺菌効果は維持された。したがって、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２は、互いに接触せずに離間して設置されることが望ましい。

図１２は、図３に対応する平面図であり、本実施の形態に係る空気調和機における銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の位置関係の別の例を示す図である。図１２では、銀イオン殺菌効果促進部２の設置位置として、２つの位置（図中の符号２（１）及び２（２））を例示している。銀イオン発生部１から溶出した銀イオンは、銀イオン殺菌効果促進部２から溶出した金属イオン（銀よりイオン化傾向の大きい金属イオン）が存在すると、必ず置換されて析出する。そのため、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の設置位置は、図１２に示すように、互いに接触させず、かつできるだけ距離を離した方が好ましい。

次に、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の高さ方向の設置位置について、既に示した図２を用いて説明する。
空気調和機の冷房運転中にドレンポンプ４を駆動する場合、ドレン水８はドレンポンプ４により排出されるため、ドレン水８の水位は、ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さまで低下する。このときのドレン水８の水位を下限水位１７とする。また、冷房運転を停止させてドレンポンプ４を駆動した場合も、ドレン水８の水位は同じく下限水位１７となる。一方、冷房運転を停止させてドレンポンプ４を止めた場合には、ドレンポンプ４により汲み上げられたドレン水８の一部がドレンパン７に戻ってくるため、ドレン水８の水位はドレンポンプ４運転時の下限水位１７よりも上昇する。このときのドレン水８の水位を上限水位１８とする。これは、ドレンポンプ４により途中の機内配管又は付属ドレンパイプ内まで汲み上げられたドレン水８が、ドレンポンプ４の停止によって吸込口４ａ側に戻ってくることによるものである。すなわち、ドレンポンプ４が停止後のドレン水８の水位は、下限水位１７から、ドレンポンプ４からの戻り水による水位上昇分だけ上昇する。上限水位１８は、あらかじめドレン水８の水位とドレン水８の量の関係式を算出しておけば、ドレンポンプ４停止時の戻り水の水量から特定することができる。

銀イオン発生部１等の抗菌剤をドレンパン７の底面に設置すると、設置された抗菌剤は常時ドレン水８に浸漬していることとなり、冷房運転中も常に殺菌効果を呈していることになる。冷房運転中は、熱交換器６では次々にドレン水８が発生し、ドレンポンプ４でドレン水８を排水するため、ドレンパン７のドレン水８は淀むことなく流れている。また、冷房運転中に発生しているドレン水８は、熱交換器６の表面で発生した凝縮水であるため、１５℃以下と低温である。一般的な微生物が繁殖する温度は２５℃以上であり、１５℃以下の温度は微生物が繁殖しやすい環境ではない。さらに、冷房運転中は常にドレン水８が流れていることから、抗菌剤も流出することとなり効率的ではない。そこで、銀イオン発生部１は、ドレン水８に常時浸漬させるのではなく、冷房運転停止時（ドレンポンプ４停止時）にのみドレン水８に浸漬するような位置に設置することで、より効率的に殺菌効果を発揮できる。

図２に示すように、下限水位１７は、冷房運転中にドレンポンプ４が排水を行っている際の水位であり、ドレンポンプ４の吸込口４ａと同一高さとなっている。上限水位１８は、ドレンポンプ４が停止して、戻り水（排水管内に存在していた汲上げ途中のドレン水８）がドレンパン７内に貯水されたときの水位である。この下限水位１７及び上限水位１８を高さ位置の基準として銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２を設置することで、微生物が繁殖しやすい冷房運転停止時にのみ抗菌剤を溶出することが可能となる。例えば、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の双方の下端を下限水位１７と上限水位１８との間の高さ位置に設置すれば、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の長寿命化を図ることができる。

図１３は、銀イオン発生部１から溶出した銀イオンの殺菌効果に対する銅イオン溶出状態の影響を示すグラフである。図１３では、４つの条件について殺菌効果の比の大小を比較している。グラフの横軸方向は、左から順に、（１）銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２（銅板）を用いた場合（銀イオン＋銅板）、（２）銀イオン発生部１を銅イオンが溶解したドレン水８に浸漬した場合（銀イオン＋銅イオン添加）、（３）銀イオン発生部１のみの場合（銀イオンのみ）、（４）銅イオンのみの場合（銅イオンのみ）、の各条件をそれぞれ表している。グラフの縦軸は、銀イオン発生部１単独での殺菌効果（条件（３））を１とした場合の殺菌効果の比を表している。殺菌効果の比が大きいほど殺菌性能が高いことを意味している。すなわち、殺菌効果の比が１よりも大きい場合には、銀イオン発生部１単独よりも殺菌効果が上昇していることを表しており、殺菌効果の比が１よりも小さい場合には、銀イオン発生部１単独よりも殺菌効果が低下していることを表している。

図１３に示すように、銀イオン殺菌効果促進部２からドレン水８に銅イオンが徐々に溶解した場合（条件（１））と、あらかじめ銅イオンをドレン水８に溶解させた場合（条件（２））と、におけるドレン水８の微生物に対する殺菌効果の比は、それぞれ３．０及び６．６７である。条件（１）及び（２）での殺菌効果は、いずれも銀イオン発生部１単独での殺菌効果よりも高いが、先に銅イオンを溶解したドレン水８に銀イオン発生部１を浸漬させた条件（２）の殺菌効果は、条件（１）の殺菌効果の２倍以上高い結果となった。

一般的に、物質の溶解には酸化還元電位が影響する。酸化還元電位が高い方が、物質から水中へのイオン溶解は促進される。そのため、銀イオン発生部１からの銀イオン溶出は、酸化還元電位が高い方が速い。酸化還元電位は、その他の水質が同等であれば、以下の式３（ネルンストの式）より、金属イオン濃度、すなわちこの場合は銅イオン濃度によって決まる。
Ｅ＝Ｅ_０＋（ＲＴ／ｎＦ）ｌｎ〔金属イオン濃度〕 ・・・（式３）
Ｅ：酸化還元電位、Ｅ_０：標準酸化還元電位、Ｒ：気体定数（８．３１４５ＪＫ^−１ｍｏｌ^−１）、Ｔ：絶対温度（Ｋ）、ｎ：１原子あたりの反応に関与する電子数、Ｆ：ファラデー定数（９．６４８５×１０^４Ｃ／ｍｏｌ）、金属イオン濃度：ｍｏｌ／Ｌ

式３より、酸化還元電位Ｅは、金属イオンが全く存在しない場合よりも、銅イオンが所定の濃度（例えば、０．１ｍｇ／Ｌ）で存在する場合の方が高くなる。このことから、銅イオンが先に溶解していると銀イオンの溶出がより促進されるため、殺菌効果も上昇する。

したがって、銅イオンは、銀イオン発生部１からの銀イオン溶出が起こるまでにイオンとして溶解させておくことが望ましい。そのため、銀イオン殺菌効果促進部２は、銀イオン発生部１と同様にドレンポンプ４停止後の戻り水にのみ浸漬させて銅イオンを溶出させるのではなく、常時ドレン水８に浸漬させ、ドレン水８への銅イオン溶出が起こる位置に設置するのが望ましい。具体的には、銀イオン殺菌効果促進部２は、熱交換器６からドレンポンプ４に流れるドレン水流路１５内に設置する。また、図２に示すように、銀イオン殺菌効果促進部２は、ドレン水８がドレンポンプ４で排出されている間でも銅イオンが溶解するように、ドレン水８の流水中の水位となる下限水位１７よりも下の部分に浸漬するように設置するのが望ましい。

以上のことから、ドレンパン７の下限水位１７（吸込口４ａの高さ）及び上限水位１８（戻り水により上昇した水位高さ）を基準として、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の望ましい高さ位置をまとめると以下のようになる。

銀イオン発生部１の下端は、下限水位１７よりも上側で、かつ、上限水位１８と同じ又はそれよりも下側の高さ位置に配置されるのが望ましい。これは、微生物が繁殖しにくい冷房運転時（ドレンポンプ４運転時）には銀イオン発生部１をドレン水８に浸漬させず、微生物が繁殖しやすい冷房運転停止時（ドレンポンプ４停止時）のみに銀イオン発生部１をドレン水８に浸漬させるためである。

銀イオン殺菌効果促進部２の少なくとも一部（例えば、下端）は、下限水位１７と同じ又はそれよりも下側の高さ位置に配置されるのが望ましい。これは、冷房運転時（ドレンポンプ４運転時）にも銀イオン殺菌効果促進部２をドレン水８に浸漬させるためである。

本実施の形態に係る空気調和機の動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態に係る空気調和機の動作（状況）の例を示す説明図である。図１４の左列は空気調和機の運転状況を示しており、中列はドレン水８の水位状況を示しており、右列はドレンパン殺菌機構３（銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２）の状況を示している。

空気調和機の冷房運転を開始すると、熱交換器６の表面で空気中の水分の凝縮が起こり、ドレン水８がドレンパン７に流れ出す。このとき、ドレンパン７でのドレン水８の水位は下限水位１７を下回っているが、銀イオン殺菌効果促進部２の一部がドレン水８に浸漬すれば、金属イオン（本例では、銅イオン）がドレン水８に溶出する。ドレンポンプ４の吸込口４ａまで水位が上昇すると、水位センサー５の検知信号に基づいてドレンポンプ４によるドレン水８の排出が開始され、ある一定量のドレン水８が排出され続ける（図１４の「冷房運転・ドレンポンプ運転開始」）。このときのドレン水８の水位は、下限水位１７に維持される。吸込口４ａより下側のドレン水８は吸い上げられることがないため、銀イオン殺菌効果促進部２からの銅イオンの溶出は続く。すなわち、ドレンパン殺菌機構３では、銀イオン殺菌効果促進部２のみがドレン水８に浸漬しており、ドレン水８には銅イオンのみが溶出する。

その後、空気調和機の冷房運転が停止し、かつドレンポンプ４が停止した場合（図１４の「冷房運転・ドレンポンプ運転停止」）には、ドレンポンプ４の内部等に溜まっていた水が重力によりドレンパン７に戻り、ドレン水８の水位が上昇する。すなわち、ドレン水８の水位は、戻り水により上昇した水位（上限水位１８）となる。このとき、ドレンパン殺菌機構３の銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の双方がドレン水８に浸漬する。ドレン水８には銀イオン殺菌効果促進部２から既に銅イオンが溶出しているため、酸化還元電位が上昇していることから、速やかに銀イオン発生部からの銀イオン溶出が起こる。その結果、銀イオンの殺菌効果により、ドレン水８の電気伝導度に関わらず、ドレン水８の微生物に対する殺菌が実施される。

銀イオン殺菌効果促進部２として、銅を含む抗菌剤を使用してもよい。その場合、それぞれ銅を担持したリン酸ジルコニウム、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、シリカゲル、水溶解性ガラス等を用いることができる。長期間にわたって銅イオンを溶出して微生物の発生を防止できるのは水溶解性ガラスであるため、水溶解性ガラスを用いることが好ましい。上記の銅を担持したリン酸ジルコニウム、ゼオライトなどを水溶性ガラスに添加して用いても良い。銅イオンを溶出する水溶解性ガラスとしては、リンケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウ酸ガラス、リン酸ガラス、及びソーダガラス等が挙げられる。本実施の形態における水溶解性ガラスとしては、リンケイ酸ガラス又はホウケイ酸ガラスが好ましく、酸化物換算の質量比で、ＳｉＯ_２が１５〜６０％；Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種以上が１０〜４０％；ＣｕＯが０．１〜５％；Ｐ_２Ｏ_５が１０〜５０％及び／又はＢ_２Ｏ_３が５〜５０％；ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群から選ばれる少なくとも１種以上が０〜２０％；Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＣｅＯ_２、ＺｒＯ_２及びＴｉＯ_２からなる群から選ばれる少なくとも１種以上が０〜２０％含有する水溶解性ガラスが最も好ましい。これらを調合し、銅イオンが必要量溶出する銅抗菌剤を作製することができる。また、これ以外のガラス成分も任意に含むことができる。

図１５は、本実施の形態に係る空気調和機において、ドレン水８の攪拌実施の有無による殺菌効果の比を比較したグラフである。ここでは、銀イオン殺菌効果促進部２として銅板を用い、銀イオン発生部１と銀イオン殺菌効果促進部２とを互いに接触させずに設置し、４時間後にドレンポンプ４を駆動し、ドレン水８の攪拌実施の有無による８時間後の殺菌効果の比を比較した。なお、ドレンポンプ４駆動によるドレン水８の攪拌とは、ドレンポンプ４停止時の戻り水によるドレン水８の攪拌を意味する。すなわち、先に述べたように、ドレンポンプ４を停止すると、ドレンポンプ４により汲み上げられたドレン水８の一部がドレンパン７に戻ってくる。この際に、ドレンパン７内のドレン水８が攪拌される。図１５に示すように、攪拌を実施した場合の殺菌効果は、攪拌を実施しない場合と比較して７．５倍に上昇した。このことから、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２でのドレンパン７殺菌を実施する場合、ドレンポンプ４によるドレン水８の攪拌を実施することで、さらに殺菌効果が向上することがわかる。

以下に、本実施の形態に係る空気調和機を用いてドレン水８の殺菌処理を行った実施例を説明する。
〔実施例１〕
実施例１では、ドレンパン７上の微生物に対する殺菌効果を確認するため、ドレンパン７のドレン水８にシュードモナス菌を入れ、各条件（実験条件１、２、比較条件１〜４）での殺菌処理の効果を調べた。図１６は、実施例１における実験条件１、２及び比較条件１〜４を示す図である。図１６では、各条件でのドレン水８の電気伝導度と、銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の設置の有無（「○」は設置、「×」は非設置）とを示している。実験条件１、２は、本実施の形態に係る空気調和機に対応する条件であり、比較条件１〜４は、本実施の形態に係る空気調和機と比較するための条件である。図１６に示す実験条件１、２及び比較条件１〜４に関して、次の方法で殺菌処理を行った。

図１６に示す条件に従って、銀イオン発生部１及び／又は銀イオン殺菌効果促進部２を各ドレンパン７に設置し、電気伝導度を調節した５００ｍＬのドレン水８（シュードモナス菌が１０^６ＣＦＵ／ｍＬとなるよう調節済み）を投入し、シュードモナス菌に対する殺菌効果を検証した。銀イオン発生部１として、ホウケイ酸ガラス抗菌剤を２．５ｇ（５．０ｇ／Ｌ相当）設置し、銀イオン溶出量としては２４時間で０．２５ｍｇ／Ｌとなるように調節した。銀イオン殺菌効果促進部２として、表面積にして１７５ｃｍ^２（３５ｃｍ^２／１００ｍＬ相当）の銅板を設置した。

図１７は、実施例１における実験結果を示すグラフである。グラフの横軸は浸漬時間（時間）を表しており、縦軸は微生物数（ＣＦＵ／ｍＬ）を表している。図１７には、本実施の形態に係る空調調和機による殺菌処理の効果を示す実験条件１、２の実験結果と共に、比較条件１〜４の実験結果も示している。図１７に示すように、実験条件１及び２では、浸漬時間の経過と共に微生物数が低下し、８時間後には３桁以上減少した。その一方で、比較条件１〜４のうち比較条件２では、浸漬時間の経過と共に微生物数が低下し、８時間後には３桁程度減少したが、その他の比較条件１、３、４では微生物数の減少は確認されなかった。

以上の結果から、実験条件１、２のように銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部２の両者が存在する場合には、ドレン水８の電気伝導度に関わらず、ドレン水８の微生物の殺菌が効果的に行われていることがわかる。その一方で、比較条件においては、銀イオン発生部１のみが存在する場合には、ドレン水８の電気伝導度が低い場合には殺菌効果が得られたが、高くなると殺菌効果が得られないことがわかる。また、銀イオン殺菌効果促進部２のみが存在する場合には、ドレン水８の電気伝導度に関わらず殺菌効果が得られないことがわかる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空気調和機について説明する。本実施の形態では、実施の形態１との差異点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１８は、本実施の形態に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。本実施の形態に係る空気調和機の構成は、一部を除いて、図２に示した実施の形態１に係る空気調和機と同様である。本実施の形態では、銀イオン殺菌効果促進部が、平板状の電圧電極１３及び接地電極１４を対とする電極対９と、電圧電極１３と接地電極１４との間に電圧を印加する電源１０と、を備えている点で実施の形態１と異なる。電源１０は、ドレンパン７に設置されている水位センサー５と接続されており、水位センサー５からの検出信号は、電源１０の備える不図示の制御部（マイコン）に出力される。電圧電極１３は、銀以外の少なくとも１種類の金属を含む電極である。電圧電極１３及び接地電極１４は、所定の間隔を設けてドレンパン７内に配置されている。電圧電極１３及び接地電極１４は、共に下端が下限水位１７と同じ又はそれより下側に位置するように設置されている。

電圧電極１３の材料としては、例えば、銅、ニッケル又は亜鉛などを用いることができるが、特に銅イオンによる促進効果が高いことから、銅を用いるのが好ましい。電圧電極１３の形状は、平板状の他に、円盤状、棒状又は線状等、種々の形状とすることが可能である。電圧電極１３の側面を絶縁体で被覆してもよい。また、電圧電極１３の大きさも、特に制限はない。メッシュ形状のように表面積が大きいものを使用すれば、小さな印加電圧で、金属イオンを効率的に溶出させることができるという利点がある。電源１０は直流電源であり、電圧電極１３を陽極とし、接地電極１４を陰極として直流電圧を連続的に印加する。

接地電極１４に関して以下に説明する。
接地電極１４では、電気分解が生じ、次式４による水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が発生する。このため、接地電極１４付近のｐＨは１１付近まで上昇する。
２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→Ｈ_２＋４ＯＨ⁻ ・・・（式４）

このため、接地電極１４の材料としては、ｐＨが１３前後における耐性がある白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等の金属を用いるのが好ましい。ただし白金や金は高価なため、接地電極１４として、チタン（Ｔｉ）に白金等をメッキしたものを用いてもよい。

また、接地電極１４の材料として、電圧電極１３で用いた金属と同じ材質のものを用い、両電極間に電圧パルスを交互に印加しながら、両電極から積極的に金属を溶解させる構成としてもよい。電圧電極１３及び接地電極１４の両方から、金属イオンを溶出できるため、それぞれの電極の寿命を長くすることができるという利点がある。

接地電極１４の形状は、平板状の他に、円盤状、棒状又は線状等、種々の形状とすることが可能である。また、電圧電極１３と同様に、接地電極１４の側面を絶縁体で被覆してもよい。また、接地電極１４の大きさも、特に制限されない。また、接地電極１４にチタン等を用いる場合は、メッシュ形状のように表面積が大きくなるものを用いるのが望ましい。

ここで、接地電極１４は、その名のとおり接地されている電極である。このため、本実施の形態及び以下の実施の形態で示す電圧電極１３と接地電極１４に印加する電圧の極性は、接地電極１４に対する極性を示す。

電圧電極１３と接地電極１４との間隙は、１〜５０ｍｍであれば良く、望ましくは５〜２０ｍｍであれば良い。

ドレン水８への金属イオンの溶解量は、次式５に示す理論式（ファラデーの法則）から算出できる。例えば、０．５Ｌのドレン水８に０．１ｍｇ／Ｌの銅イオンを溶解させたい場合、電圧電極１３に電流１ｍＡ、約１６０秒程度流れるように、電圧電極１３を陽極とし接地電極１４を陰極として電圧を印加すればよいことが分かる。
Ａ＝Ｑ／Ｚ／Ｕ／Ｘ＝Ｉ×Ｍ×ｔ／Ｚ／Ｕ／Ｘ ・・・（式５）
Ａ：溶出する金属イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｑ：電気量（Ｃ）、Ｉ：電極間に流れる電流（ｍＡ）、Ｚ：ファラデー定数（９．６５×１０^４Ｃ／ｍｏｌ）、Ｍ：原子量（銅：６３．５）、ｔ：電流を通電する時間（ｓ）、Ｕ：ドレン水８の水量（Ｌ）、Ｘ：イオン価数

つまり、電極間に流れる電流や電流を通電する時間の他に、ドレン水８の水量がわかっていれば、ドレン水８への銅イオンの溶解量を０．１〜２ｍｇ／Ｌの範囲にすることができることを意味する。

水位センサー５について説明する。水位センサー５としては、水位レベルを電流に変換し出力するセンサーが好ましい。例えば、フロート式水位レベルセンサーで、フロート（浮き）が浮力の原理によって水位と共に上下し、フロート内のマグネットによりリードスイッチが作動して水位レベルを電流に変換し出力する。具体的には、フロート式水位レベルセンサーは、フロート（浮き）と、このフロートを設置するステム（軸）内部にリードスイッチと抵抗を備えている。フロート内の磁石か水位変動で動く位置のリードスイッチの接点が閉じていくことにより、水位変化を抵抗変化として検出し、さらに抵抗−電流変換器で直流電流信号として、水位レベルを出力する。水位センサー５としては、他に例えば電流式水位センサーを使用してもよい。電流式水位センサーは、コモン電極と、このコモン電極に対向する水位に応じた検知電極とを備えている。コモン電極と検知電極との間には、それぞれ電圧が印加され、電極間にドレン水８があるときは、ドレン水８を介して所定の電流（例えば、５０ｍＡ）が流れるため、その電流を検知してその水位では水有りと判定される。一方、所定の電流が流れないときは水無しと判定される。各水位で水の有無の判定を実施することで、現状の水位を推測できる。あらかじめドレンパン７形状からドレン水８の水位とドレン水８の量の関係式を算出しておけば、水位センサー５から出力された電流値を水位に変換することで、ドレン水８の量を算出できる。

水位センサー５で検知した水位による銅イオンの溶出の制御方法について説明する。
ドレン水８の銅イオン濃度を０．１ｍｇ／Ｌに制御したい場合、水位センサー５によりドレン水８の量が把握できれば、そのドレン水８の量に応じた必要な銅イオン量は、式６で表すことができる。
Ｂ＝Ｃ×Ｖ ・・・（式６）
Ｂ：必要な銅イオン量（ｍｇ）、Ｃ：求めるドレン水８中の銅イオン濃度（ｍｇ／Ｌ、０．１）、Ｖ：ドレン水８の量（Ｌ）

銅イオン量Ｂを溶解させるのに必要な電気量は、上記の式５から算出できる。水位センサー５から出力される電流値からドレン水８の量を決定し、さらに電極に流れる電流Ｉと電流を通電する時間ｔとを決めることで、電極対９で適当な銅イオンを発生させることが可能である。

本実施の形態に係る空気調和機の動作について、図１９を用いて説明する。図１９は、本実施の形態に係る空気調和機の動作（状況）の例を示す説明図である。図１９の左列は空気調和機の運転状況を示しており、中列はドレン水８の水位状況を示しており、右列はドレンパン殺菌機構（銀イオン発生部１及び銀イオン殺菌効果促進部（電極対９及び電源１０））の状況を示している。

冷房運転が開始されると、熱交換器６の表面で空気中の水分の凝縮が起こり、ドレン水８がドレンパン７に流れ出す。ドレン水８は、ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さに達するまで、ドレンパン７に溜まったままの状態となっている。ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さ（下限水位１７）まで水位が上昇すると、ドレンポンプ４によるドレン水８の排出が始まり、一定量のドレン水８が排出され続ける（図１９の「冷房運転・ドレンポンプ運転開始」）。このときのドレン水８の水位は、下限水位１７に維持される。したがって、銀イオン発生部１はドレン水８に浸漬せず、銀イオンは溶出されない。また、電極対９には電圧が印加されないため、銅イオンも溶出されない。

冷房運転が停止し、ドレンポンプ４が停止すると（図１９の「冷房運転・ドレンポンプ運転停止」）、戻り水量分だけドレンパン７上のドレン水８の水位が上昇する。そのときの水位は上限水位１８となっている。その際の水位を水位センサー５で検出し、電源１０を制御する制御部の制御により、水位に応じて必要量の銅イオンを電極対９の電圧電極１３から発生させる（電気作用による溶解）。その一方で、銀イオン発生部１は、戻り水により水位が上昇したときにドレン水８に浸漬する。銅イオンが溶出したドレン水８には、速やかに銀イオン発生部１からの銀イオンの溶出が起こる。その結果、銅イオン存在下での銀イオンの溶出、及び銀イオンと銅イオンの共存での殺菌により、ドレン水８の電気伝導度に関わらず、ドレン水８の微生物に対する殺菌効果が得られる。

このような構成によれば、最小限のドレン水８の量に対し、即座に銅イオンを溶解し、その後、銀イオンが速やかに溶解するため、銅イオンの発生量を極力抑えたうえで、ドレン水８の殺菌効果を高く維持することができる、という従来にない顕著な効果が得られる。

なお、本実施の形態では、水位センサー５として、水位を定量的に測定するレベルセンサーを用いた。しかしながら、日々の使用条件に変化が少ない場合は、定量的に水位を測定するレベルセンサーではなく、水の有無を検知して出力するスイッチを用いてドレン水８の有無を検知し、電極対９を動作させてもよい。また、水位センサー５自体を使用せずに、例えば、運転状況とドレン水８の水位とを対比させたテーブルを作成して制御部に記憶させておくことで、運転状況から水位を判断して電極対９を運転してもよい。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る空気調和機について説明する。本実施の形態では、実施の形態２との差異点を中心に説明するものとし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図２０は、本実施の形態に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。本実施の形態に係る空気調和機の構成は、一部を除いて、図１８に示した実施の形態２の空気調和機と同様である。本実施の形態では、銀イオン発生部が、電圧電極１９及び接地電極２０を対とする電極対１１と、電圧電極１９と接地電極２０との間に電圧を印加する電源１２と、を備えている点で実施の形態２と異なる。電圧電極１９は、銀製又は銀を含む金属製の電極（金属部材）である。電圧電極１９及び接地電極２０は、所定の間隔を設けてドレンパン７内に配置されている。同様に、電極対９の電圧電極１３及び接地電極１４は、所定の間隔を設けてドレンパン７内に配置されている。実施の形態２と同様に、電圧電極１３及び接地電極１４は、共に下端が下限水位１７と同じ又はそれよりも下側に位置するように設置されている。一方、電圧電極１９及び接地電極２０は、共に下端が下限水位１７よりも上側でかつ上限水位１８と同じ又はそれよりも下側に位置するように設置されている。

電極対１１に関して以下に説明する。電圧電極１９の材料は、銀又は銀を含む合金であれば特に規定することはない。電圧電極１９の形状も、平板状、円盤状、棒状又は線状等、種々の形状とすることが可能である。電圧電極１９の側面を絶縁体で被覆してもよい。また、電圧電極１９の大きさも、特に制限されない。メッシュ形状のように表面積が大きいものを使用すれば、小さな印加電圧で銀イオンを溶出させることができるという利点がある。

また、接地電極２０の材料として、電圧電極１９で用いた銀を用い、両電極間に電圧パルスを交互に印加しながら、両電極から積極的に金属を溶解させる構成としてもよい。電圧電極１９及び接地電極２０の両方から、銀イオンを溶出できるため、それぞれの電極の寿命を長くすることができるという利点がある。

接地電極２０の形状は、平板状の他に、円盤状、棒状又は線状等、種々の形状とすることが可能である。また、電圧電極１９と同様に、接地電極２０の側面を絶縁体で被覆してもよい。また、接地電極２０の大きさも、特に制限されない。また、接地電極２０にチタン等を用いる場合は、メッシュ形状のように表面積が大きくなるものを用いるのが望ましい。

電圧電極１９と接地電極２０との間隙は、１〜５０ｍｍであれば良く、望ましくは５〜２０ｍｍであれば良い。

ドレン水８への銀イオンの溶解量は、上記の式５に示した理論式（ファラデーの法則）から算出できる。例えば、０．５Ｌのドレン水８に１ｍｇ／Ｌの銀イオンを溶解させたい場合、電圧電極１９に流れる電流値を１ｍＡとすると、電圧電極１９に約８００秒程度電流が流れるように、電圧電極１９を陽極とし接地電極２０を陰極として直流電圧を印加すればよいことが分かる。

本実施の形態に係る空気調和機の動作について、図２１を用いて説明する。図２１は、本実施の形態に係る空気調和機の動作（状況）の例を示す説明図である。図２１の左列は空気調和機の運転状況を示しており、中列はドレン水８の水位状況を示しており、右列はドレンパン殺菌機構（銀イオン発生部（電極対１１及び電源１２）及び銀イオン殺菌効果促進部（電極対９及び電源１０））の状況を示している。

冷房運転が開始されると、熱交換器６の表面で空気中の水分の凝縮が起こり、ドレン水８がドレンパン７に流れ出す。ドレン水８は、ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さに達するまで、ドレンパン７に溜まったままの状態となっている。ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さ（下限水位１７）まで水位が上昇すると、ドレンポンプ４によるドレン水８の排出が始まり、ドレン水８が排出され続ける（図２１の「冷房運転・ドレンポンプ運転開始」）。このときのドレン水８の水位は、下限水位１７に維持される。本例では、ドレン水の水位が下限水位１７にあるとき、電極対９及び電極対１１のいずれにも電圧が印加されない。したがって、ドレン水８には、銅イオン及び銀イオンがいずれも溶出しない。

冷房運転が停止し、ドレンポンプ４が停止すると（図２１の「冷房運転・ドレンポンプ運転停止」）、ドレンポンプ４の内部に溜まっていた戻り水がドレンパン７に落下し、戻り水の水量分だけドレンパン７上のドレン水８の水位が上昇する。そのときの水位は上限水位１８となっている。その際の水位を水位センサー５で検出し、水位に応じて必要量の銅イオンを電極対１１の電圧電極１３から発生させる（電気作用による溶解）。その一方で、電極対１１は、戻り水により水位が上昇したときにドレン水８に浸漬する。銅イオンが溶出したドレン水８には、その後、速やかに電圧電極１９から銀イオンの溶出が起こる（電気作用による溶解）。その結果、銅イオン存在下での銀イオンの溶出、及び銀イオンと銅イオンの共存での殺菌により、ドレン水８の電気伝導度に関わらず、ドレン水８の微生物に対する殺菌効果が得られる。

このような構成によれば、ドレン水８に銅イオンを溶解した後に、殺菌対象とする戻り水に対してのみ、銀イオンが速やかに溶解するため、銅イオン及び銀イオン両者の発生量を極力抑えたうえで、ドレン水８の殺菌効果を高くすることができる、という従来にない顕著な効果が得られる。

図２２（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態における電極対９、１１の構成の例を模式的に示す図である。図２０に示した空気調和機では、図２２（ａ）に示すように、銅イオンを発生させる電極対９と、銀イオンを発生させる電極対１１とが互いに独立して設けられている。しかしながら、図２２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、少なくとも一部の電極を共通化することもできる。

図２２（ｂ）に示す例では、銅製の電圧電極１３と、銀製の電圧電極１９と、共通の接地電極１４とを備えた電極群１１ａが設けられている。この例では、電源１２ａも共通化されている。すなわち、電源１２ａは、電圧電極１３と接地電極１４との間に電圧を印加することもできるし、電圧電極１９と接地電極１４との間に電圧を印加することもできるようになっている。この場合、電源１２ａにより、まず銅製の電圧電極１３を陽極とし接地電極１４を陰極として電圧を印加し、必要量の銅イオンをドレン水８に溶解させた後、銀製の電圧電極１９を陽極とし接地電極１４を陰極として電圧を印加し、銀イオンをドレン水８に溶解させる。これにより、図２２（ａ）に示す電極構成と同様の効果を得ることができる。

図２２（ｃ）に示す例では、図２２（ｂ）の構成からさらに接地電極１４が省略されており、銅製の電圧電極１３と銀製の電圧電極１９とを備えた電極対１１ｂが設けられている。この場合、電源１２ｂにより、まず銅製の電圧電極１３を陽極とし銀製の電圧電極１９を陰極として電圧を印加し、必要量の銅イオンをドレン水８に溶解させる。その後、銀製の電圧電極１９を陽極とし銅製の電圧電極１３を陰極として電圧を印加し、銀イオンをドレン水８に溶解させる。これにより、図２２（ａ）に示す電極構成と同様の効果を得ることができる。

図２２（ｄ）に示す例では、図２２（ｂ）の構成からさらに電圧電極１３が省略されており、銀製の電圧電極１９ａと銅製の接地電極１４とを備えた電極対１１ｃが設けられている。この場合、電源１２ｃにより、まず銅製の接地電極１４を陽極とし銀製の電圧電極１９ａを陰極として電圧を印加し、必要量の銅イオンをドレン水８に溶解させる。その後、銀製の電圧電極１９ａを陽極とし銅製の接地電極１４を陰極として電圧を印加し、銀イオンをドレン水に溶解させる。これにより、図２２（ａ）に示す電極構成と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る空気調和機について説明する。本実施の形態では、実施の形態２との差異点を中心に説明するものとし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図２３は、本実施の形態に係る空気調和機のドレンパン７近傍の構成を示す概略の断面図である。本実施の形態に係る空気調和機の構成は、一部を除いて、図１８に示した実施の形態２の空気調和機と同様である。本実施の形態は、ドレン水８の電気伝導度を検出する電気伝導度検出部１６を備えている点で実施の形態２と異なる。電気伝導度検出部１６からの検出信号は、電源１２の制御部に出力される。なお、図２３では、図２２（ｂ）に示した構成を有する電極群１１ａ（電圧電極１３、１９及び接地電極１４）を簡略化して示している。

電気伝導度検出部１６に関して説明する。ドレン水８の水質は１０〜数百μＳ／ｃｍの範囲であるため、電気伝導度検出部１６は、比較的低い電気伝導度の検出に適した交流２電極の構成とする。すなわち２枚の電極を対向させ、交流を印加したときの抵抗を測定する原理となっている。電極部の材質としては、電極上の汚れの付着を避けるため、ステンレススチール、白金又はカーボングラファイトなどが望ましい。

本実施の形態に係る空気調和機の動作について説明する。
冷房運転が開始されると、熱交換器６の表面で空気中の水分の凝縮が起こり、ドレン水８がドレンパン７に流れ出す。ドレン水８は、ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さに達するまで、ドレンパン７に溜まったままの状態となっている。ドレンポンプ４の吸込口４ａの高さ（下限水位１７）まで水位が上昇すると、ドレンポンプ４によるドレン水８の排出が始まり、一定量のドレン水８が排出され続ける。このときのドレン水８の水位は、下限水位１７に維持される。ドレン水８の水位が下限水位１７にあるとき、銀イオン殺菌効果促進部２（電極群１１ａの電圧電極１３及び接地電極１４）はドレン水８に浸漬する。冷房運転が停止し、ドレンポンプ４が停止すると、戻り水量分だけドレンパン７上のドレン水８の水位が上昇する。そのときの水位は上限水位１８となっている。その際の水位を水位センサー５で検出し、銀イオン殺菌効果促進部２（電極群１１ａの電圧電極１３）から必要量の銅イオンを発生させる。

その一方で、銀イオン発生部１（電極群１１ａの電圧電極１９）は、戻り水により水位が上昇したときにドレン水８に浸漬する。銅イオンが溶出したドレン水８には、速やかに銀イオン発生部１（電圧電極１９）からの銀イオンの溶出が起こる。その際に電気伝導度検出部１６により、ドレン水８の電気伝導度を検出する。電極群１１ａの電圧電極１９は、電源１２による電圧印加により、電気伝導度に応じた適当な銀イオン濃度（図５参照）となるように銀イオンを発生させる。その結果、銅イオン存在下での銀イオンの溶出、及び銀イオンと銅イオンの共存での殺菌により、ドレン水８の電気伝導度に関わらず、ドレン水８の微生物に対する高い殺菌効果が得られる。

このような構成によれば、銀イオン発生部１からの銀イオン溶出量が少なく、殺菌効果が得られにくい電気伝導度が高い場合に限り、電極群１１ａから銀イオンを溶出させることができる。したがって、銀イオンの発生量を極力抑えたうえでドレン水８の殺菌効果を高く維持でき、各電極の長寿命化を図ることができる。

また、電気伝導度検出部１６により検出した電気伝導度に応じて電源１２及び電極群１１ａ（電圧電極１３及び接地電極１４）を制御することで、ドレン水８の銅イオンを適当な濃度にしてもよい。

その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、天井カセット形の４方向吹出式空気調和機を例に挙げたが、本発明は、天井カセット形の１方向又は２方向吹出式の空気調和機にも適用できるし、天井カセット形以外の天井埋込形、天吊形、壁掛形、床置形等の他の空気調和機にも適用できる。

また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

１ 銀イオン発生部、２ 銀イオン殺菌効果促進部、２ａ 銅板、３ ドレンパン殺菌機構、４ ドレンポンプ、４ａ 吸込口、５ 水位センサー、６ 熱交換器、７ ドレンパン、７ａ 底面、８ ドレン水、９、１１、１１ｂ、１１ｃ 電極対、１０、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 電源、１１ａ 電極群、１３、１９、１９ａ 電圧電極、１４、２０ 接地電極、１５ ドレン水流路、１６ 電気伝導度検出部、１７ 下限水位、１８ 上限水位、２１ 本体ケーシング、２２ 電動送風機、２４ 風路、２６ 化粧パネル、２７ 空気吸込口、２８ 吸込グリル、２９ 吹出口、２９ａ 風向板。

Claims (7)

1. 熱交換器で発生するドレン水を受けるドレンパンを備えた空気調和機であって、
   前記ドレン水に銀イオンを溶出させる銀イオン発生部と、
   銀イオン以外の少なくとも１種類の金属イオンを前記ドレン水に溶出させる銀イオン殺菌効果促進部と、
   前記ドレン水を排出するドレンポンプと、を有し、
   前記銀イオン発生部は、前記ドレンポンプの吸込口の高さよりも上側に設置されており、
   前記銀イオン殺菌効果促進部の少なくとも一部は、前記高さと同じ又はそれよりも下側に設置されており、
   前記銀イオン発生部及び前記銀イオン殺菌効果促進部は、互いに接触せずに離間して設置されていることを特徴とする空気調和機。
2. 前記金属イオンは、銅、亜鉛又はニッケルのイオンであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記ドレン水における前記金属イオンの濃度は、前記ドレン水における前記銀イオンの濃度を上回らない濃度であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記銀イオン発生部は、銀を含む無機系抗菌剤又は銀を含む金属部材を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 前記銀イオン殺菌効果促進部は、銀以外の少なくとも１種類の金属を含む電圧電極と、接地電極と、これらの電極間に前記ドレン水の水位に応じて電圧を印加する電源と、を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記銀イオン発生部は、銀を含む電圧電極と、接地電極と、これらの電極間に前記ドレン水の水位に応じて電圧を印加する電源と、を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
7. 前記銀イオン発生部の電源は、前記ドレン水の電気伝導度に応じて電極間に電圧を印加するものであることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。

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