JP6260657B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、室内の空気を調和する空気調和機に関する。

空気調和機として、従来から室内の空気を清浄するための空気清浄機が知られている。
この空気清浄機として、空気吹出口の近傍の所定範囲（患者の呼吸点などの局所）の空気の清浄度を迅速に向上させる局所清浄型空気清浄機がある。

特開２００１−１２７７８

従来の局所清浄型空気清浄機においては、患者の呼吸点などの空気の清浄度を迅速に向上させることにより、患者の就寝中の発作を抑えることができたが、患者の病態を改善できるまでの効果がなかった。

そこで、本発明の目的は、患者の病態を改善できる空気調和機を提供することである。

第１の発明にかかる空気調和機は、空気吸込口と空気吹出口とを有するケーシングと、 上記ケーシングの内部に配置されたファンと、水素ガスを発生する水素発生装置と、空気調和機の使用者の呼吸タイミング及び／または呼吸状態を検知する呼吸検知手段と、上記使用者の呼吸点の位置を検知する位置検知手段とを備え、上記水素発生装置により発生された水素ガスを含む空気が上記空気吹出口から吹き出され、上記空気吹出口の外周部から吹き出される空気の風量は、上記空気吹出口の内周部から吹き出される空気の風量より大きいと共に、上記水素発生装置は、上記呼吸検知手段により検知された呼吸タイミング及び／または呼吸状態と上記位置検知手段により検知された使用者の呼吸点の位置に基づいて、水素ガスが混合された空気が上記使用者の吸気タイミングに上記使用者の呼吸点に到達し、且つ、水素ガスが混合された空気が上記使用者の呼気タイミングに上記使用者の呼吸点に供給されないように間欠的に制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、水素ガスを発生し、その水素ガスが混合された空気を吹き出すことができる。したがって、水素ガスが抗酸化作用とそれに伴う抗炎症効果を持つことから、患者の発作を抑制するとともに患者の病態を改善できる。
この空気調和機では、ファンや水素発生装置が使用者の呼吸タイミングや呼吸状態に基づいて制御される。したがって、使用者の吸気タイミングに合わせて、水素ガスが呼吸点に供給されるように制御することができる。
この空気調和機では、空気吹出口から吹き出される空気流に対し、アレルゲン物質などが外部から侵入するのを防止できる。
この空気調和機では、ファンや水素発生装置が、空気調和機の使用者の位置に基づいて制御される。したがって、例えば空気調和機と使用者との距離が変化した場合であっても、空気調和機から吹き出される水素ガスを含む空気を使用者の呼吸点に到達させることができる。

第２の発明にかかる空気調和機は、第１の発明において、上記水素発生装置は、上記ケーシング内の上記ファンの中心より下方において水素ガスを吐出することを特徴とする。

この空気調和機では、水素ガスの比重が空気の比重より小さいことから、ファンの中心より下方において吹き出された水素ガスは、上方に向かって移動する。したがって、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させることができる。

第３の発明にかかる空気調和機は、第１または第２の発明において、上記水素発生装置は、その先端から水素ガスが吐出する筒状のノズルを有することを特徴とする。

この空気調和機では、水素ガスが筒状のノズルから吐出されることから、水素ガスを所定方向に向かって吐出することができる。

第４の発明にかかる空気調和機は、第１−第３の発明のいずれかにおいて、上記水素発生装置は、上記ファンにより発生した空気流の下流側に向かって水素ガスを吐出することを特徴とする。

この空気調和機では、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口から吹き出すことができる。

第５の発明にかかる空気調和機は、第１−第４の発明のいずれかにおいて、上記水素発生装置は、上記空気吹出口に向かって水素ガスを吐出することを特徴とする。

この空気調和機では、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口から吹き出すことができる。

第６の発明にかかる空気調和機は、第１−第５の発明のいずれかにおいて、上記水素発生装置に供給される水を収容するタンクを備えることを特徴とする。

この空気調和機では、タンクから水を水素発生装置に供給することにより、水素発生装置により水素ガスの発生を継続できる。

第７の発明にかかる空気調和機は、第１−第６の発明のいずれかにおいて、上記空気吹出口から吹き出される空気の風量に合わせて、水素ガスの生成量と混合量が制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、空気吹出口から吹き出される空気の風量が変化した場合でも、空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度を適正に調整できる。

第８の発明にかかる空気調和機は、第１−第７の発明のいずれかにおいて、上記空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度が４ｖｏｌ％以下であることを特徴とする。

この空気調和機では、空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度がそれほど高くないことから、安全性が向上する。

第９の発明にかかる空気調和機は、第１−第８の発明のいずれかにおいて、上記水素供給部は、間欠的に水素ガスを吐出することを特徴とする。

この空気調和機では、水素供給部から水素ガスが間欠的に吐出されることから、水素ガスが無駄になるのを抑制できる。

第１０の発明にかかる空気調和機は、第１−第９の発明のいずれかにおいて、空気調和機周辺の空気に含まれる成分を検知するガス検知手段を備え、上記ファン及び上記水素発生装置の少なくとも一方は、上記ガス検知手段により検知された成分に基づいて制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、ファンや水素発生装置が、空気調和機周辺の空気に含まれる成分に基づいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に寝返りをした場合などにおいて、空気調和機周辺の空気に含まれるアレルゲン物質が増加した場合に、患者の発作が発生するのを防止できる。

第１１の発明にかかる空気調和機は、第１−第１０の発明のいずれかにおいて、空気調和機周辺において発生した音を検知する音検知手段を備え、上記ファン及び上記水素発生装置の少なくとも一方は、上記音検知手段により検知された音に基づいて制御されることを特徴とする。

この空気調和機では、ファンや水素発生装置が、空気調和機周辺において発生した音にもとづいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に咳をした場合などにおいて、患者の発作が発生したことを検知し、その発作を抑制できる。

第１２の発明にかかる空気調和機は、第１−第１１の発明のいずれかにおいて、上記ファンにより発生した空気流が通過するフィルタを備えることを特徴とする。

この空気調和機では、ファンにより発生した空気流に含まれる塵埃を取り除くことができる。

第１３の発明にかかる空気調和機は、第１２の発明において、局所清浄型空気清浄機であることを特徴とする。

この空気調和機は、空気吹出口の近傍の所定範囲（患者の呼吸点などの局所）の空気の清浄度を迅速に向上させる局所清浄型空気清浄機である。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１の発明では、水素ガスを発生し、その水素ガスが混合された空気を吹き出すことができる。したがって、水素ガスが抗酸化作用とそれに伴う抗炎症効果を持つことから、患者の発作を抑制するとともに患者の病態を改善できる。
第１の発明では、ファンや水素発生装置が使用者の呼吸タイミングや呼吸状態に基づいて制御される。したがって、使用者の吸気タイミングに合わせて、水素ガスが呼吸点に供給されるように制御することができる。
第１の発明では、空気吹出口から吹き出される空気流に対し、アレルゲン物質などが外部から侵入するのを防止できる。
第１の発明では、ファンや水素発生装置が、空気調和機の使用者の位置に基づいて制御される。したがって、例えば空気調和機と使用者との距離が変化した場合であっても、空気調和機から吹き出される水素ガスを含む空気を使用者の呼吸点に到達させることができる。
第２の発明では、水素ガスの比重が空気の比重より小さいことから、ファンの中心より下方において吹き出された水素ガスは、上方に向かって移動する。したがって、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させることができる。
第３の発明では、水素ガスが筒状のノズルから吐出されることから、水素ガスを所定方向に向かって吐出することができる。
第４の発明では、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口から吹き出すことができる。
第５の発明では、水素ガスをファンにより発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口から吹き出すことができる。
第６の発明では、タンクから水を水素発生装置に供給することにより、水素発生装置により水素ガスの発生を継続できる。
第７の発明では、空気吹出口から吹き出される空気の風量が変化した場合でも、空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度を適正に調整できる。
第８の発明では、空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度がそれほど高くないことから、安全性が向上する。
第９の発明では、水素供給部から水素ガスが間欠的に吐出されることから、水素ガスが無駄になるのを抑制できる。
第１０の発明では、ファンや水素発生装置が、空気調和機周辺の空気に含まれる成分に基づいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に寝返りをした場合などにおいて、空気調和機周辺の空気に含まれるアレルゲン物質が増加した場合に、患者の発作が発生するのを防止できる。
第１１の発明では、ファンや水素発生装置が、空気調和機周辺において発生した音にもとづいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に咳をした場合などにおいて、患者の発作が発生したことを検知し、その発作を抑制できる。
第１２の発明では、ファンにより発生した空気流に含まれる塵埃を取り除くことができる。
第１３の発明では、空気吹出口の近傍の所定範囲（患者の呼吸点などの局所）の空気の清浄度を迅速に向上させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる局所清浄型空気清浄機の構成図である。 図１の局所清浄型空気清浄機の斜視図である。 水素発生装置での水素の発生方法を説明する図である。 空気の水素濃度とファン風量を変化させた場合に必要である水素量を示す図である。 図１の局所清浄型空気清浄機の制御装置の構成を示す図である。 図１の局所清浄型空気清浄機の制御方法を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる局所清浄型空気清浄機の構成図である。 本発明の第３実施形態にかかる壁かけ室内機の構成図である。 本発明の第４実施形態にかかる据え置き室内機の構成図である。

以下、図面を参照しつつ本発明にかかる局所清浄型空気清浄機の実施の形態について説明する。

（第１実施形態）
本実施形態の局所清浄型空気清浄機１は、図１および図２に示すように、背面に形成された空気吸込口２ａと、正面に形成された空気吹出口２ｂとを有するケーシング２を備えている。ケーシング２の内部には、ファンモータ３ａにより駆動されるファン３と、ファン３により発生された空気流が通過するフィルタ４と、ケーシング２の内部において水素ガスを発生する水素発生装置５と、水素発生装置５に供給される水を収容するタンク７とが配置される。

水素発生装置５は、ケーシング２の内部の空気流に対し、水素を供給する供給部６を有している。供給部６は、ファン３の正面側であり且つフィルタ４の下方において、水平方向に延びた供給管６ａと、供給管６ａの外周面に取り付けられた複数（図１及び図２では５個）のノズル６ｂとを有している。供給管６ａの上面には、複数の穴が形成され、複数のノズル６ｂは、略円筒形状であって、複数の穴とそれぞれ連通するように配置される。
ノズル６ｂは、正面斜め上方に向かって配置される。即ち、ノズル６ｂは、ファン４の下方において、ファン４により発生する空気流の下流側に向かって配置され、且つ、空気吹出口２ｂに向かって配置される。したがって、ノズル６ｂの先端から、ケーシング２の正面斜め上方に向かって水素を吹き出し、水素を空気流に混合する。本実施形態では、ノズル６ｂの正面斜め上方に向かって傾斜し、ノズル６ｂからの水素ガスの吐出方向を正面斜め上方に延長すると、ケーシング２の正面に形成された空気吹出口２ｂにおいて、ファン４の中心と同一高さ部分より下方の領域Ａと交差する。

タンク７は、配管７ａにより水素発生装置５に接続され、タンク７内の水が配管７ａを介して水素発生装置５に供給される。よって、水素発生装置５では、タンク７から供給された水から水素を発生し、その水素が供給部６を介してケーシング２の内部の空気流に供給される。

このように、局所清浄型空気清浄機１では、空気吸込口２ａから吸い込まれた空気が、フィルタ４を通過することにより清浄された後で空気吹出口２ｂから吹き出されるが、水素発生装置５において発生した水素ガスが混合された状態で空気吹出口２ｂから吹き出される。ここで、空気吹出口２ｂの外周部から吹き出される空気風量は、空気吹出口２ｂの内周部から吹き出される空気風量より大きい。即ち、空気吹出口２ｂから吹き出される空気流は、外側の空気流量（流速を大きくし）、内側の空気流量を少なくし（流速を小さくし）、外部からのアレルゲン物質の侵入に対し、外側の気流でバリアし、患者の呼吸点の周辺には、内側の気流で柔らかいドラフト感のない風を送り込む。

水素発生装置５は、図３に示すように、タンク７から供給された水の内部に配置された２つ電極５ａ、５ｂと、イオン交換膜５ｃとを有している。したがって、イオン交換膜５ｃをセパレータとし、２つの電極５ａ、５ｂを使用して直流電流を流し、電解用の水を電気分解することにより、マイナス側の電極から水素ガスを発生させる。電解用の水は、必要水素ガスの量に応じた水量がタンクから供給される。

図４は、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度と、ファン３の風量を変化させた場合に必要である水素量を示している。例えば、ファン３の風量が標準であり、１．５ｖｏｌ％の水素濃度の空気を吹き出す場合、１８（リットル／ｍｉｎ）の水素量が必要である。

ここでは、ファン３の風量が標準であり、１．５ｖｏｌ％の水素濃度の空気を吹き出す場合に、睡眠中の運転時間（８ｈ）の間に、タンク７から水素発生装置５に供給する必要がある必要水量を導出する。
（１）
睡眠中の運転時間に必要である水素ガス量は、８６４０リットル（１８（リットル／ｍｉｎ）×６０ｍｉｎ×８ｈ）である。
（２）
水（Ｈ2Ｏ）１ｍｏｌが１８ｇで、水１リットル（１０００ｇ）は、約５５．６ｍｏｌであり、水２ｍｏｌから水素２ｍｏｌが発生するから、水５５．６ｍｏｌに対し、水素が５５．６ｍｏｌ発生する。０℃、１気圧の標準状態において、水素１ｍｏｌの体積は、２２．４リットルであるから、水１リットルで発生できる水素の量は、約１２５０リットル（２２．４リットル／ｍｏｌ×５５．６ｍｏｌ）である。
（３）
睡眠中の運転時間（８ｈ）の間に、タンク７から水素発生装置５に供給する必要がある必要水量は、約７リットル（（１）の８６４０リットル／（２）の１２４５リットル）である。

その他のファン風量や空気の水素濃度の場合も同様に、睡眠中の運転時間の間に、タンク７から水素発生装置５に供給する必要がある必要水量を導出できる。その他、ファン３の風量が標準であり、１．０ｖｏｌ％の水素濃度の空気を吹き出す場合に、睡眠中の運転
時間（８ｈ）の間に、タンク７から水素発生装置５に供給する必要がある必要水量は、約４．６リットルと導出される。図３に示すように、本発明において、水素発生装置５での水素発生量（水素発生装置５の供給部６からの水素吹き出し量）は、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度が、４ｖｏｌ％以下になるように制御される。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の風量に合わせて、水素ガスの生成量と混合量が制御されることにより、風量に対し、あらかじめ設定された水素濃度で混合できるように、風量に対するフィードバック制御が行われる。

局所清浄型空気清浄機１の制御装置の構成について、図５に基づいて説明する。

局所清浄型空気清浄機１の制御装置１０には、局所清浄型空気清浄機１に係る各種動作の制御プログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ、局所清浄型空気清浄機１の各部の動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するＣＰＵ、各種設定やＣＰＵでの演算結果などのデータを一時保管するＲＡＭなどの部材が含まれている。これら各種部材およびソフトウェアによって、図５に示すように、制御装置１０には、制御部１２と、呼吸検知部１４と、位置検知部１６と、音検知部１８と、ガス検知部２０とが形成される。また、制御装置１０には、ファンモータ３ａと、水素発生装置５と、呼吸検知センサ１４ａと、赤外線センサ１６ａと、音センサ１８ａと、ガスセンサ２０ａとが接続される。

呼吸検知センサ１４ａは、局所清浄型空気清浄機１を使用する患者（使用者）の呼吸タイミングや呼吸状態（咳など）を検知するものである。本実施形態では、呼吸検知センサ１４ａは、患者の下方に敷かれたシート状センサであって、空気清浄機１の本体であるケーシング２に接続されている。呼吸検知センサ１４ａは、空気を収容したチューブを有し、そのチューブの内圧変動に基づいて、患者の呼吸タイミングや呼吸状態（咳など）を検知するものである。本発明において、空気清浄機１に接続された呼吸検知センサ１４ａは、空気清浄機１に含まれる。本実施形態では、呼吸検知センサ１４ａにより、空気を収容したチューブの内圧変動に基づいて、患者の呼吸タイミングや呼吸状態（咳など）を検知する場合を説明したが、患者の呼吸タイミングや呼吸状態（咳など）を検知するセンサの構成は変更してよい。

赤外線センサ１６ａは、ケーシング２に取り付けられ、患者の位置を検知するものである。本実施形態では、赤外線センサ１６ａにより患者の位置を検知する場合を説明したが、患者の位置を検知するセンサの構成は変更してよい。

音センサ１８ａは、ケーシング２に取り付けられ、空気清浄機１の周辺において発生した音を検知するものである。

ガスセンサ２０ａは、ケーシング２に取り付けられ、空気清浄機１の周辺の空気に含まれた成分を検知するものである。

制御部１２は、ファンモータ３ａを制御することにより、局所清浄型空気清浄機１の空気吹出口２ｂから吹き出される空気風量を制御する。また、制御部１２は、水素発生装置５を制御することにより、ケーシング２内において水素ガスを吐出するタイミングや、水素ガスの吐出量（空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度）を制御する。

呼吸検知部１４は、呼吸検知センサ１４ａの出力に基づいて、患者の呼吸において、呼気のタイミングと吸気のタイミングを検知する。したがって、呼吸検知部１４は、患者の吸気タイミングを常に検知している。また、呼吸検知部１４は、呼吸検知センサ１４ａの出力に基づいて、患者の呼吸状態、即ち、患者が咳をしたこと等を検知する。

位置検知部１６は、赤外線センサ１６ａの出力に基づいて、患者の位置を検知する。したがって、位置検知部１６は、患者の位置に基づいて、患者の呼吸点の位置（空気清浄機１と患者の呼吸点との距離）を常に検知している。

音検知部１８は、音センサ１８ａの出力に基づいて、空気清浄機１の周辺において発生した音を検知する。したがって、音検知部１８は、空気清浄機１の周辺において発生した音に基づいて、患者が咳をしたか否かを常に検知している。

ガス検知部２０は、ガスセンサ２０ａの出力に基づいて、空気清浄機１の周辺において発生した音を検知する。したがって、ガス検知部２０は、空気清浄機１の周辺の空気に含まれた成分に基づいて、患者の発作が発生しやすい状態か否かを常に検知している。例えば、ガス検知部２０は、空気に含まれたアレルゲン物質の量が多い場合に、患者の発作が発生しやすい状態であると判断する。

局所清浄型空気清浄機１の制御方法について、図６に基づいて説明する。ここでは、患者の就寝時に、局所清浄型空気清浄機１から水素ガスが混合された空気が、患者の呼吸点に間欠的に供給される場合を説明する。

本実施形態では、患者の下方に敷かれたシート状の呼吸検知センサ１４ａが局所清浄型空気清浄機１に接続された場合において、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離がａ（ｍ）である場合を説明する。また、このときの空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度がｃ（ｖｏｌ％）であり、空気風量がｂ（ｍ／ｓｅｃ）であるとする。

まず、呼吸検知センサ１４ａの出力に基づいて、図６（ａ）に示すように、患者の呼吸タイミングを検知する。呼気と吸気は交互に繰り返されるが、呼気と吸気の比率は、例えば、２：１である。したがって、局所清浄型空気清浄機１では、図６（ｂ）に示すように、患者の吸気タイミングに合わせて、患者の呼吸点に対し、水素が混合された空気が間欠的に供給されるように制御される。

ここで、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離がａ（ｍ）であって、空気吹出口２ｂから吹き出される空気風量がｂ（ｍ／ｓｅｃ）であることから、ノズル６ｂから吐出され、空気吹出口２ｂから吹き出された空気（水素が混合された空気）が患者の呼吸点に到達するまでに要する時間ｔ（ｓｅｃ）は、ａ／ｂにより算出される。

したがって、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂから水素ガスを吐出するタイミングを、患者の吸気タイミングより時間ｔだけ先にすると、水素ガスが混合された空気が、患者の吸気タイミングに合わせて、患者の呼吸点に供給されることになる。よって、局所清浄型空気清浄機１では、図６（ｃ）に示すように、ノズル６ｂから水素ガスが間欠的に吐出される。

このように、患者の就寝時において、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離が変化しない場合、図６（ｃ）に示す吐出タイミングにおいて、ノズル６ｂから水素ガスを吐出することによって、図６（ｂ）に示すように、患者の吸気タイミングに合わせて、水素ガスが混合された空気が、患者の呼吸点に間欠的に供給される。

（赤外線センサに基づいた制御）
これに対し、患者の就寝時において、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離が変化する場合の制御例について、図６（ｄ）および図６（ｅ）に基づいて説明する。

まず、図６（ｄ）は、時刻Ｔ１において、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１（のノズル６ｂ）から離れた場合を示している。ここでは、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離がａ（ｍ）からｂ（ｍ）（ただし、ｂ＞ａ）に変化した場合を説明する。患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１から離れた場合、ノズル６ｂから水素ガスを吐出するタイミングを変化させないと、吸気タイミングの後半において、水素ガスが呼吸点まで到達しないことから、水素ガスが呼吸点に供給されなくなる。したがって、図６（ｄ）に示すように、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１から離れた分だけ、ノズル６ｂからの水素ガスの吐出が延長される。その後、吸気タイミングに対応した水素ガスの吐出が終了されると、呼気タイミングに対応した水素ガスの吐出停止状態となる。その後、局所清浄型空気清浄機１と患者の呼吸点との距離が大きくなっていることから、吸気タイミング開始時から患者の呼吸点に水素ガスを供給するためには、ノズル６ｂから水素ガスの吐出を早く開始する必要がある。したがって、図６（ｄ）に示すように、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１から離れた分だけ、ノズル６ｂからの水素ガスの吐出開始が早く変更される。その後、吸気タイミングに対応した水素ガスの吐出が終了されると、呼気タイミングに対応した水素ガスの吐出停止状態となる。

図６（ｅ）は、時刻Ｔ２において、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１（のノズル６ｂ）に近づいた場合を示している。ここでは、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離がａ（ｍ）からｃ（ｍ）（ただし、ｃ＜ａ）に変化した場合を説明する。患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１に近づいた場合、ノズル６ｂから水素ガスを吐出するタイミングを変化させないと、吸気タイミングの後半において、水素ガスが呼吸点に供給されなくなる。したがって、図６（ｅ）に示すように、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１に近づいた分だけ、ノズル６ｂからの水素ガスの吐出開始が遅く変更される。その後、吸気タイミングに対応した水素ガスンの吐出が終了されると、呼気タイミングに対応した水素ガスの吐出停止状態となる。

（音センサに基づいた制御）
本実施形態では、音センサ１８ａにより検知された音の大きさによって、ノズル６ｂから吹き出される水素濃度が制御される。即ち、音センサ１８ａにより検知された音の大きさが所定の大きさを超えた場合、患者が咳をしたことを検知できる。したがって、患者が咳をしたことを検知すると、患者の発作を抑制するために、ノズル６ｂから吹き出される水素濃度が高くなるように制御される。

（ガスセンサに基づいた制御）
本実施形態では、ガスセンサ２０ａにより検知された空気に含まれた成分によって、ノズル６ｂから吹き出される水素濃度が制御される。即ち、ガスセンサ２０ａにより検知された成分に基づいて、空気に含まれるアレルゲン物質が増加した場合、患者の発作を抑制するために、ノズル６ｂから吹き出される水素濃度が高くなるように制御される。

＜本実施形態の局所清浄型空気清浄機の特徴＞
本実施形態の局所清浄型空気清浄機１には、以下の特徴がある。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、ケーシング２の内部において水素ガスを発生し、その水素ガスが混合された空気を吹き出すことができる。したがって、患者の呼吸点の空気の清浄度を迅速に向上させることにより、水素ガスが抗酸化作用とそれに伴う抗炎症効果を持つことから、患者の発作を抑制するとともに患者の病態を改善できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素発生装置５が、ケーシング２内のファン３の中心より下方において水素ガスを吐出し、水素ガスの比重が空気の比重より小さいことから、ファン３の中心より下方において吹き出された水素ガスは、上方に向かって移動する。したがって、水素ガスをファン３により発生した空気流に効率よく混合させることができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素発生装置５が、その先端から水素ガスが吐出する筒状のノズル６ｂを有し、水素ガスが筒状のノズル６ｂから吐出されることから、水素ガスを所定方向に向かって吐出することができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素発生装置５が、ファン３により発生した空気流の下流側に向かって水素ガスを吐出することから、水素ガスをファン３により発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口から吹き出すことができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素発生装置５が、空気吹出口２ｂに向かって水素ガスを吐出することから、水素ガスをファン３により発生した空気流に効率よく混合させ、空気吹出口２ｂから吹き出すことができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素発生装置５に供給される水を収容するタンク７を備え、タンク７から水を水素発生装置５に供給することにより、水素発生装置５により水素ガスの発生を継続できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、空気吹出口２ｂの外周部から吹き出される空気の風量は、空気吹出口２ｂの内周部から吹き出される空気の風量より大きいことから、空気吹出口２ｂから吹き出される空気流に対し、アレルゲン物質などが外部から侵入するのを防止できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の風量に合わせて、水素ガスの生成量と混合量が制御されることから、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の風量が変化した場合でも、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度を適正に調整できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度が４ｖｏｌ％以下であることから、空気吹出口２ｂから吹き出される空気の水素濃度がそれほど高くないことから、安全性が向上する。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、水素供給部５から水素ガスが間欠的に吐出されることから、水素ガスが無駄になるのを抑制できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、患者の呼吸タイミングを検知する呼吸検知センサ１４ａを備え、水素発生装置５が、患者の呼吸タイミングに基づいて制御される。したがって、患者の吸気タイミングに合わせて、水素ガスが呼吸点に供給されるように制御できる。また、本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、ファンや水素発生装置が使用者の呼吸状態に基づいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に咳をした場合などにおいて、患者の発作が発生したことを検知し、その発作を抑制することができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、その周辺の空気に含まれる成分を検知するガス検知センサ２０ａを備え、水素発生装置５が、空気に含まれる成分に基づいて制御される。したがって、例えば使用者が就寝時に寝返りをした場合などにおいて、空気に含まれるアレルゲン物質が増加した場合に、患者の発作が発生するのを防止できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、その周辺において発生した音を検知する音検知センサ１８ａを備え、水素発生装置５が、その周辺において発生した音にもとづいて制御される。したがって、例えば患者が就寝時に咳をした場合などにおいて、患者の発作が発生したことを検知し、その発作を抑制できる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、患者の位置を検知する赤外線センサ１６ａを備え、水素発生装置５が、患者の位置に基づいて制御される。したがって、例えば局所清浄型空気清浄機１と患者との距離が変化した場合であっても、水素ガスを含む空気を患者の呼吸点に到達させることができる。

本実施形態の局所清浄型空気清浄機１では、ファン３により発生した空気流が通過するフィルタ４を備えることから、ファン３により発生した空気流に含まれる塵埃を取り除くことができる。

（第２実施形態）
第１実施形態の局所清浄型空気清浄機１は、ケーシング２内において、水素が正面斜め上方に吐出されるのに対し、本実施形態の局所清浄型空気清浄機１０１では、図７に示すように、ケーシング２内において、水素をファン３に向かって（ケーシング２の背面側に向かって）吐出される点において異なる。その他の構成は、第１実施形態の局所清浄型空気清浄機１と同一であることから詳細説明は省略する。

＜本実施形態の局所清浄型空気清浄機の特徴＞
本実施形態の局所清浄型空気清浄機１０１では、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
第１実施形態では、本発明が適用された局所清浄型空気清浄機１について説明したが、本実施形態では、本発明が適用された壁掛け室内機２０１について説明する。

本実施形態の壁掛け室内機２０１は、図８に示すように、正面に形成された空気吸込口２０２ａと、下面に形成された空気吹出口２０２ｂとを有するケーシング２０２を備えている。ケーシング２０２の内部には、ファンモータ（図示しない）により駆動されるファン２０３と、ファン２０３により発生された空気流が通過するフィルタ２０４及び熱交換器２０８と、熱交換器２０８の下方に配置されたドレンパン２０７と、ケーシング２０２の内部において水素ガスを発生する水素発生装置２０５とが配置される。

水素発生装置２０５は、ケーシング２０２の内部の空気流に対し、水素を供給する供給部２０６を有している。供給部２０６は、ファン２０３の正面側であり且つ熱交換器２０８の下方において、水平方向に延びた供給管２０６ａと、供給管２０６ａの外周面に取り付けられた複数のノズル２０６ｂとを有している。供給管２０６ａの上面には、複数の穴が形成され、複数のノズル２０６ｂは、略円筒形状であって、複数の穴とそれぞれ連通するように配置される。ノズル２０６ｂは、正面斜め下方に向かって配置される。即ち、ノズル２０６ｂは、ファン２０３の下方において、ファン２０３により発生する空気流の下流側に向かって配置され、且つ、空気吹出口２０２ｂに向かって配置される。したがって、ノズル２０６ｂの先端から、ケーシング２０２の正面斜め下方に向かって水素を吹き出し、水素を空気流に混合する。

熱交換器２０８の下方に配置されたドレンパン２０７は、水素発生装置２０５に供給される水を収容するタンクとして構成される。ドレンパン２０７は、水素発生装置２０５に接続され、ドレンパン２０７内の水が水素発生装置２０５に供給される。よって、水素発生装置２０５では、ドレンパン２０７から供給されたドレン水から水素を発生し、その水素が供給部２０６を介してケーシング２０２の内部の空気流に供給される。本実施形態では、ドレンパン２０７内の水が水素発生装置２０５に供給される場合を説明したが、壁掛け室内機２０１が、水素発生装置２０５に供給される水を収容するタンクとして、ドレンパン２０７と異なる別のタンクを備え、水素発生装置がタンクから供給された水から水素を発生してよい。

＜本実施形態の壁掛け室内機の特徴＞
本実施形態の壁掛け室内機２０１では、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第４実施形態）
第１実施形態では、本発明が適用された局所清浄型空気清浄機１について説明したが、本実施形態では、本発明が適用された据え置き室内機３０１について説明する。

本実施形態の据え置き室内機３０１は、図９に示すように、正面の下部に形成された空気吸込口３０２ａと、正面の上部に形成された空気吹出口３０２ｂとを有するケーシング３０２を備えている。ケーシング３０２の内部には、ファンモータ（図示しない）により駆動されるファン３０３と、ファン３０３により発生された空気流が通過するフィルタ３０４及び熱交換器３０８と、ケーシング３０２の内部において水素ガスを発生する水素発生装置３０５と、ケーシング３０２の内部において下方に配置されたタンク３０７とが配置される。

水素発生装置３０５は、ケーシング３０２の内部の空気流に対し、水素を供給する供給部３０６を有している。供給部３０６は、ファン３０３の正面側であり且つ熱交換器３０８の下方において、水平方向に延びた供給管３０６ａと、供給管３０６ａの外周面に取り付けられた複数のノズル３０６ｂとを有している。供給管３０６ａの上面には、複数の穴が形成され、複数のノズル３０６ｂは、略円筒形状であって、複数の穴とそれぞれ連通するように配置される。ノズル３０６ｂは、正面斜め上方に向かって配置される。即ち、ノズル３０６ｂは、ファン３０３の上方において、ファン３０３により発生する空気流の下流側に向かって配置され、且つ、空気吹出口３０２ｂに向かって配置される。したがって、ノズル３０６ｂの先端から、ケーシング３０２の正面斜め上方に向かって水素を吹き出し、水素を空気流に混合する。

タンク３０７は、配管３０７ａにより水素発生装置３０５に接続され、タンク３０７内の水が配管３０７ａを介して水素発生装置３０５に供給される。よって、水素発生装置３０５では、タンク３０７から供給された水から水素を発生し、その水素が供給部３０６を介してケーシング３０２の内部の空気流に供給される。据え置き室内機３０１は、熱交換器３０８の下方に配置されたドレンパン（図示しない）を有し、ドレンパン内のドレン水がタンク３０７に供給されてよい。この場合、水素発生装置３０５では、ドレンパンから供給された水から水素を発生し、その水素が供給部３０６を介してケーシング３０２の内部の空気流に供給される。

＜本実施形態の据え置き室内機の特徴＞
本実施形態の据え置き室内機３０１では、第１実施形態と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の実施形態では、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離が変化した場合、水素発生装置５が制御されることにより、ノズル６ｂから水素ガスが吐出されるタイミングが変更される場合を説明したが、局所清浄型空気清浄機１のノズル６ｂと患者の呼吸点との距離が変化した場合、ファン３を駆動するファンモータ３ａが制御されることにより、空気吹出口２ｂから吹き出される空気風量が変更されてよい。即ち、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１（のノズル６ｂ）から離れた場合や、患者の呼吸点が局所清浄型空気清浄機１（のノズル６ｂ）に近づいた場合、ノズル６ｂから水素ガスが吐出されるタイミングを変更しなくても、空気吹出口２ｂから吹き出される空気風量が変更することにより、患者の呼吸点に水素ガスが到達するように制御できる。また、ノズル６ｂから水素ガスが吐出されるタイミングを変更し、且つ、空気吹出口２ｂから吹き出される空気風量が変更してよい。

上述の実施形態では、水素発生装置において、２つの電極とイオン交換膜とを使用して水素を発生する場合を説明したが、水素を発生させる方法は変更してよい。

上述の実施形態では、水素発生装置で発生された水素が供給部からケーシングの内部の空気流に供給される場合を説明したが、水素を供給する構成は変更してよい。

上述の実施形態では、空気吹出口から吹き出される空気の風量に合わせて、水素ガスの生成量と混合量が制御される場合を説明したが、制御方法は変更してよい。

本発明を利用すれば、患者の発作を抑制するとともに患者の病態を改善できる。

１、１０１ 局所清浄型空気清浄機
２、２０２、３０２ ケーシング
２ａ、２０２ａ、３０２ａ 空気吸込口
２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂ 空気吹出口
３、２０３、３０３ ファン
４、２０４、３０４ フィルタ
５、２０５、３０５ 水素発生装置
７ タンク
２０７、３０７ ドレンパン
２０１ 壁掛け室内機
３０１ 据え置き室内機

Claims (13)

1. 空気吸込口と空気吹出口とを有するケーシングと、
   上記ケーシングの内部に配置されたファンと、
   水素ガスを発生する水素発生装置と、
   空気調和機の使用者の呼吸タイミング及び／または呼吸状態を検知する呼吸検知手段と、
   上記使用者の呼吸点の位置を検知する位置検知手段とを備え、
   上記水素発生装置により発生された水素ガスを含む空気が上記空気吹出口から吹き出され、
   上記空気吹出口の外周部から吹き出される空気の風量は、上記空気吹出口の内周部から吹き出される空気の風量より大きいと共に、
   上記水素発生装置は、上記呼吸検知手段により検知された呼吸タイミング及び／または呼吸状態と上記位置検知手段により検知された使用者の呼吸点の位置に基づいて、水素ガスが混合された空気が上記使用者の吸気タイミングに上記使用者の呼吸点に到達し、且つ、水素ガスが混合された空気が上記使用者の呼気タイミングに上記使用者の呼吸点に供給されないように間欠的に制御されることを特徴とする空気調和機
2. 上記水素発生装置は、上記ケーシング内の上記ファンの中心より下方において水素ガスを吐出することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記水素発生装置は、その先端から水素ガスが吐出する筒状のノズルを有することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 上記水素発生装置は、上記ファンにより発生した空気流の下流側に向かって水素ガスを吐出することを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 上記水素発生装置は、上記空気吹出口に向かって水素ガスを吐出することを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の空気調和機。
6. 上記水素発生装置に供給される水を収容するタンクを備えることを特徴とする請求項１−５のいずれかに記載の空気調和機。
7. 上記空気吹出口から吹き出される空気の風量に合わせて、水素ガスの生成量と混合量が制御されることを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の空気調和機。
8. 上記空気吹出口から吹き出される空気の水素濃度が４ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の空気調和機。
9. 上記水素発生装置は、間欠的に水素ガスを吐出することを特徴とする請求項１−８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 空気調和機周辺の空気に含まれる成分を検知するガス検知手段を備え、
    上記ファン及び上記水素発生装置の少なくとも一方は、上記ガス検知手段により検知された成分に基づいて制御されることを特徴とする請求項１−９のいずれかに記載の空気調和機。
11. 空気調和機周辺において発生した音を検知する音検知手段を備え、
    上記ファン及び上記水素発生装置の少なくとも一方は、上記音検知手段により検知された音に基づいて制御されることを特徴とする請求項１−１０のいずれかに記載の空気調和機。
12. 上記ファンにより発生した空気流が通過するフィルタを備えることを特徴とする請求項１−１１のいずれかに記載の空気調和機。
13. 局所清浄型空気清浄機であることを特徴とする請求項１２に記載の空気調和機。

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