KR100887493B1 - 공기조화장치 - Google Patents

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KR100887493B1
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켄키치 가가와
칸지 모테기
류지 아키야마
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

공기통로(15)에는, 방전유닛(30)과 열교환기(20)가 배치된다. 방전유닛(30)에서는, 막대형 방전극(31)과 판상 대향극(32)이, 공기의 흐름과 직교함과 더불어 열교환기(20)를 따라 배치된다. 양 전극(31, 32)에 전압이 인가되면, 양 전극(31, 32) 사이에 스트리머방전이 이루어져, 피처리성분을 분해하는 활성종이 생성된다.
공기조화장치, 방전유닛, 스트리머방전, 방전극, 대향극, 열교환기

Description

공기조화장치{AIR CONDITIONER}
본 발명은, 피처리공기의 공기조화를 행하는 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 피처리공기를 청정화하는 공기조화장치에 관한 것이다.
종래, 일반가정 등의 실내공간 공기조화를 행하는 공기조화장치가 알려져 있다. 이 공기조화장치는 공기청정기능을 갖는 것도 많이 알려져 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 공기조화장치는, 이른바 벽걸이식 룸에어컨에 공기청정기능이 구비되었다. 이 공기조화장치는, 케이싱 내에 피처리공기의 공기통로가 형성된다. 이 공기통로에는, 공기 중의 냄새성분이나 유해성분(이하, 피처리성분이라 칭함)을 분해하기 위한 코로나방전부와, 공기조화를 행하기 위한 열교환기가 배치된다. 상기 코로나방전부는, 한 쌍의 전극과, 양 전극에 수kV의 펄스전압을 인가하는 전원을 구비한다.
송풍기의 운전에 의해 피처리공기가 케이싱 내로 도입되면, 이 공기가 코로나방전부를 통과한다. 코로나방전부에서는, 양 전극에 전압이 인가되어 양 전극간에 코로나방전이 이루어진다. 그 결과, 코로나방전부에서는, 공기 중의 피처리성분을 분해하기 위한 래디컬 등이 발생하고, 공기 중의 피처리성분이 이 래디컬 등에 의해 분해된다. 이상과 같이 하여 청정화된 피처리공기는, 열교환기에서 소정 온도로 온도조절 된 후, 토출구에서 실내공간으로 공급된다.
[특허문헌 1 : 일본특개 2003-65593호 공보]
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그런데, 실내공간에 설치되는 벽걸이식 등의 공기조화장치는, 설치면적의 삭감, 혹은 실내공간의 미적외관 향상의 목적에서, 소형화, 박형화가 요구된다. 한편, 특허문헌 1에 개시된 공기조화장치와 같이, 장치 내에 코로나방전부를 탑재시킬 경우, 코로나방전부를 수납하기 위한 스페이스가 필요하게 되고, 그만큼 장치가 대형화, 후형화(厚型化)되게 된다.
본 발명은, 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 공기청정기능을 갖는 소형의 공기조화장치를 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
제 1 발명은, 피처리공기가 흐르는 공기통로(15)와, 이 공기통로(15)를 흐르는 공기의 공기조화를 행하는 공조수단(20)을 구비한 공기조화장치를 전제로 한다. 그리고 이 공기조화장치는, 공기통로(15)에 스트리머방전을 행하는 방전수단(30)이 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에서는, 공기통로(15)에 공조수단(20)과 방전수단(30)이 배치된다. 피처리공기가 공조수단(20)을 통과하면, 이 공기의 온도나 습도가 조절된다. 또 피처리공기가 방전수단(30)을 통과하면, 이 공기 중의 피처리성분이 분해된다.
구체적으로, 본 발명의 방전수단(30)에서는, 한 쌍의 전극 사이에 스트리머방전이 이루어진다. 이 스트리머방전에 의해 공기의 절연파괴가 발생하면, 공기 중에 활성종(래디컬, 고속전자, 여기분자 등)이 발생한다. 여기서 스트리머방전은, 예를 들어 코로나방전이나 글로우방전과 비교하여 상기 활성종의 활성영역을 고밀도이며 광범위하게 형성할 수 있다. 바꾸어 말하면, 스트리머방전은, 다른 방전과 비교하여 고활성의 활성종을 다량으로 생성할 수 있다. 따라서, 방전수단(30)의 단위설치면적당 피처리성분의 분해효율을 향상시킬 수 있다.
제 2 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 방전수단(30)이, 방전의 기단인 방전극(31)과, 방전의 종단인 대향극(32)을 구비하며, 방전극(31)은, 상기 공조수단(20)을 따르도록 공기 흐름과 직교하는 방향으로 이어져 형성되는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명에서는, 방전극(31)에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전이 이루어진다. 여기서 방전극(31)은, 공조수단(20)을 따르도록 하여 형성된다. 이로써, 방전극(31)을 공기통로(15)에 소형으로 수납할 수 있다. 또 방전극(31)은, 공기의 흐름과 직교하는 방향으로 이어져 형성되므로, 이 공기조화장치를 공기의 흐름방향으로 박형화할 수 있다.
제 3 발명은 제 2 발명에 있어서, 상기 방전극(31)은, 막대형 내지 선형으로 형성됨과 더불어 면 형상의 대향극(32)과 거의 평행으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
제 3 발명에서는, 방전극(31)이 막대형 내지 선형으로 형성된다. 이로써 방전수단(30)에서는, 방전극(31)의 선단을 기단으로 하여 면 형상의 대향극(32)을 향해 스트리머방전이 이루어진다. 그 결과, 방전극(31) 선단에서 대향극(32)으로 방전영역의 전계밀도가 증대하여, 상기 활성종을 고밀도로 생성할 수 있다.
또, 대향극(32)은, 방전극(31)과 거의 평행인 관계로 공기흐름과 직교하도록 배치된다. 이로써, 이 공기조화장치를 공기의 흐름방향으로 박형화할 수 있다.
제 4 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 방전수단(30)의 하류측에는, 이 방전수단(30)의 스트리머방전으로 발생하는 활성종으로 활성화되어 피처리성분의 분해를 촉진하는 촉매수단(40)이 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명에서는, 방전수단(30)보다 공기흐름의 하류측에 촉매수단(40)이 배치된다. 이로써, 방전수단(30)에서 생성된 활성종은, 공기와 함께 촉매수단(40)을 흐른다. 그 결과, 상기 촉매수단(40)이 활성화되어 피처리성분이 효과적으로 분해된다.
제 5 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 방전수단(30) 및 상기 촉매수단(40)은, 상기 공조수단(20)의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명에서는, 공기통로(15)의 상류측에서 하류측을 향해 차례로, 방전수단(30), 촉매수단(40), 및 공조수단(20)이 배치된다. 우선, 피처리공기는, 방전수단(30) 및 촉매수단(40)을 통과한다. 이 때, 피처리성분이 상기 활성종에 의해 분해된다. 또 촉매수단(40)이 활성화됨으로써 피처리성분의 분해가 촉진된다. 그 후, 공기는 공조수단(20)을 통과한다. 공조수단(20)에서는, 공기의 온도조절 혹은 습도조절이 이루어진다.
이와 같이, 본 발명에서는, 공조수단(20)에서 온도조절 혹은 습도조절된 후의 공기가 촉매수단(40)을 흐르는 일이 없다. 따라서, 예를 들어 가습된 공기의 수분이 촉매수단(40)에 부착하거나, 냉각된 공기의 수분이 촉매수단(40)에서 결로되거나 하는 것이 회피되어, 촉매수단(40)의 촉매기능을 충분하게 발휘시킬 수 있다.
제 6 발명은 제 4 또는 제 5 발명에 있어서, 상기 촉매수단에는, 공기 중의 피처리성분을 흡착하는 흡착제가 담지되는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명에서는, 피처리공기가 촉매수단(40)을 통과할 때, 공기 중에 잔존하는 피처리성분이 흡착제에 흡착된다.
제 7 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 공기통로(15)에는, 공기 중의 먼지를 포집하는 집진수단(41)이 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서 "집진수단"은, 먼지를 포집하는 필터, 혹은 대전시킨 먼지를 쿨롱의 힘에 의해 포집하는 전기집진장치 등을 포함하는 의미의 것이다.
제 7 발명에서는, 피처리공기가 집진수단(41)을 통과하면, 공기 중의 먼지가 집진수단(41)으로 포집된다. 즉, 이 공기조화장치에서는, 피처리성분의 분해와 더불어, 공기 중에서의 집진에 의해 피처리공기가 청정화된다.
제 8 발명은 제 7 발명에 있어서, 상기 집진수단(41)은, 상기 방전수단(30) 상류측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
제 8 발명에서는, 방전수단(30)보다 공기흐름의 상류측에 집진수단(41)이 배치된다. 따라서, 방전수단(30)으로는 먼지가 제거된 후의 공기가 유입된다. 이로써, 방전수단(30) 전극에서의 먼지 부착이 방지된다.
제 9 발명은 제 2 발명에 있어서, 상기 공조수단이, 상기 방전극(31)과 대치하도록 배치되는 도전성 열교환기(20)로 구성되며, 이 열교환기(20)가, 상기 대향극(32)을 겸하는 것을 특징으로 한다.
제 9 발명에서는, 피처리공기가 열교환기(20)를 통과할 때, 열교환기(20) 내의 냉매와 공기가 열교환하여 이 공기가 온도 조절된다. 본 발명에서는, 열교환기(20)가 방전극(31)과 대치하도록 배치되어, 전술한 대향극(32)과 겸용으로 이용된다. 즉, 본 발명에서는, 방전극(31)에서 열교환기(20)를 향해 스트리머방전이 이루어져 공기 중에서 활성종이 생성된다.
[발명의 효과]
본 발명에서는, 공기조화장치의 공기통로(15)에 스트리머방전을 행하는 방전수단(30)을 배치하도록 한다. 이로써 본 발명에 의하면, 예를 들어 글로우방전이나 코로나방전과 비교하여 활성종을 다량으로 생성할 수 있어, 이 공기조화장치에서의 피처리성분의 분해성능을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 방전수단(30)의 소형화, 나아가 공기조화장치의 소형화, 박형화를 도모하면서 안정된 공기정화 효율을 얻을 수 있다.
상기 제 2 발명에 의하면, 방전극(31)을 공조수단(20)을 따라 형성함으로써, 공기조화장치의 내부에 방전극(31) 및 공조수단(20)을 소형으로 수납할 수 있다. 특히, 방전극(31)을 공기흐름과 직교하도록 배치하므로, 이 공기조화장치를 공기 흐름방향으로 박형화할 수 있다.
상기 제 3 발명에 의하면, 막대형의 방전극(31) 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전을 행하게 할 수 있으므로, 방전영역의 전계밀도가 증대하여 활성종의 생성량을 증대시킬 수 있다. 이로써, 이 공기조화장치에서의 피처리성분의 분해성능을 한층 향상시킬 수 있어, 공기조화장치의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다. 또 대향극(32)도 공기 흐름과 직교하도록 배치하므로, 이 공기조화장치를 공기 흐름방향으로 더욱 박형화할 수 있다.
그런데, 방전극(31) 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전이 이루어지면, 방전에 따르는 열에 의해 방전극(31) 선단이 점차 용융되어간다. 즉, 장기에 걸쳐 방전수단(30)에서 스트리머방전이 이루어지면, 막대형 방전극(31)의 선단이 점차 후퇴해간다. 여기서, 본 발명에서는, 방전극(31)과 대향극(32)이 거의 평행으로 배치된다. 이로써, 방전극(31) 선단이 후퇴해도 방전극(31)과 대향극(32) 간의 거리를 일정 간격으로 유지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 방전수단(30)으로 안정된 스트리머방전을 계속할 수 있다.
상기 제 4 발명에 의하면, 방전수단(30)에서 생성되는 활성종으로 촉매수단(40)을 활성화시킴으로써, 피처리성분의 분해성능을 더욱 향상시킬 수 있게 한다. 이로써, 방전수단(30) 및 공기조화장치를 한층 소형화할 수 있다.
상기 제 5 발명에서는, 촉매수단(40)을 공조수단(20)의 상류측에 배치함으로써, 촉매수단(40)에 대한 수분의 부착을 회피할 수 있도록 한다. 이로써, 촉매수단(40)의 촉매기능을 충분히 발휘시킬 수 있어, 피처리성분의 분해성능 향상, 나아가 공기조화장치의 소형화를 도모할 수 있다.
상기 제 6 발명에 의하면, 공기 중에 잔존하는 피처리성분이 촉매수단(40)의 흡착제에 흡착 가능하도록 한다. 이로써, 피처리성분을 확실하게 제거할 수 있어, 이 공기조화장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또 본 발명에서는, 흡착제를 촉매수단(40)에 담지시킨다. 따라서, 예를 들어 촉매수단(40)과는 별개의 흡착제를 공기통로(15)에 배치하는 경우에 비해, 이 공기조화장치를 소형으로 설계할 수 있다.
상기 제 7 발명에서는, 집진수단(41)으로 피처리공기 중의 먼지를 포집하도록 한다. 이로써, 피처리공기의 탈취와 집진을 동시에 행하여 피처리공기의 청정도를 증대시킬 수 있다.
특히 상기 제 8 발명에서는, 이 집진수단(41)을 방전수단(30) 상류측에 배치하므로, 방전수단(30)에 대한 먼지 부착을 방지할 수 있다. 따라서 장기에 걸쳐 방전수단(30)으로 안정된 스트리머방전을 행할 수 있다.
또한, 이 집진수단(41)에서 공기 중의 먼지를 제거하면, 공조수단(20)에 대한 먼지 부착도 방지할 수 있다. 따라서, 이 공조수단(20)의 공기조화능력의 저하도 방지된다.
상기 제 9 발명에서는, 열교환기(20)를 대향극(32)으로서 이용하여, 방전극(31)에서 열교환기(20)를 향해 스트리머방전을 행하도록 한다. 이로써, 대향극(32)을 개별로 배치할 필요가 없어져, 이 공기조화장치의 부품 수를 삭감할 수 있다. 또, 대향극(32)을 설치하는 면적만큼, 이 공기조화장치의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 스트리머방전에 따라 발생하는 이온풍에 의해 열교환기(20) 근방에서 공기의 난기류가 발생한다. 즉, 열교환기(20) 근방의 공기 교반효과에 의해 이 열교환기(20)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 실시형태에 관한 공기조화장치의 전체구성을 나타낸 수직단면도이다.
도 2는, 실시형태에 관한 공기조화장치의 방전유닛을 확대시켜 측방에서 본 개략구성도이다.
도 3은, 실시형태에 관한 공기조화장치의 방전기재 사시도이다.
도 4는, 실시형태 제 1 변형예의 방전유닛 개략구성도이다.
도 5는, 실시형태 제 2 변형예의 방전유닛 개략구성도이다.
도 6은, 실시형태 제 3 변형예의 방전유닛을 확대시켜 측방에서 본 개략구성도이다.
[부호의 설명]
10 : 공기조화장치 15 : 공기통로
20 : 열교환기 30 : 방전유닛(방전수단)
31 : 방전극 32 : 대향극
40 : 촉매유닛(촉매수단) 41 : 프리필터(집진수단)
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명하기로 한다.
본 실시형태에 관한 공기조화장치(10)는, 실내공간의 측벽에 설치되는, 이른 바 벽걸이식 룸 에어컨으로 구성된다. 이 공기조화장치(10)는, 피처리공기로서의 실내공기의 공기조화와 청정을 동시에 행한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 공기조화장치(10)는 가로로 길고 거의 반원통형상의 케이싱(11)을 구비한다. 케이싱(11)에는, 흡입구(12)와 토출구(13)가 형성된다. 상기 흡입구(12)는, 실내공기를 케이싱(11) 내로 도입하기 위한 공기 도입구이다. 이 흡입구(12)는, 케이싱(11)의 전면 쪽(도 1의 좌면 쪽) 상측 약 절반에 형성된다. 상기 토출구(13)는, 공기조화장치(10)에서 처리한 공기를 케이싱(11) 내에서 실내공간으로 공급하는 공기 공급구이다.
케이싱(11) 내부에는, 상기 흡입구(12)에서 상기 토출구(13)까지의 사이에 피처리공기가 흐르는 공기통로(15)가 형성된다. 이 공기통로(15)에는, 공기 흐름의 상류 쪽에서 하류 쪽을 향해 차례로, 프리필터(41), 방전유닛(30), 촉매유닛(40), 열교환기(20), 및 팬(14)이 배치된다.
상기 프리필터(41)는, 상기 흡입구(12)를 따르도록 이 흡입구(12) 내부 근방에 배치된다. 이 프리필터(41)는, 흡입구(12) 전역에 걸쳐 배치된다. 그리고 프리필터(41)는, 피처리공기 중의 먼지를 포집하는 집진수단을 구성한다.
상기 방전유닛(30)은, 공기 중의 피처리성분을 분해하기 위해 스트리머방전을 행하는 방전수단을 구성한다. 도 2에 나타낸 바와 같이 방전유닛(30)은, 절연커버(35) 및 방전기재(34)를 구비한다.
상기 절연커버(35)는, 수직단면이 역디귿자형의 길이부재로 구성된다. 절연커버(35)는, 그 개방부가 공기흐름의 하류 쪽을 향하도록 배치된다. 이 절연커 버(35)는, 절연성 수지나 애자 등을 재료로 하여 구성된다. 또 절연커버(35)의 벽면에는 공기의 유통공(36)이 복수 개소에 형성된다.
상기 방전기재(34)는, 절연커버(35) 내부에 배치된다. 방전기재(34)는, 상기 절연커버(35)와 마찬가지로, 수직단면이 역디귿자형인 길이부재로 구성된다. 또 도 3에 나타낸 바와 같이, 방전기재(34)의 개방부 내에는 복수의 지지판(33)이 형성된다. 각 지지판(33)은, 방전기재(34) 중앙판(34a)의 소정 개소를 공기 흐름방향으로 각각 굴곡시켜 형성된다. 그리고, 각 지지판(33)의 하류단부는, 역방향으로 접힌다. 그리고 각 지지판(33)의 접히는 부분에는, 방전극(31)이 각각 지지된다.
상기 방전극(31)은, 선형 내지 막대형으로 형성되며, 공기 흐름과 직교하는 좌우방향으로 이어진다. 이 방전극(31)은, 그 선 지름이 약 0.2mm의 텅스텐선으로 구성된다. 그리고 방전극(31) 선단이 스트리머방전의 기단을 구성한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 방전유닛(30)에는, 상기 방전극(31)과 대치하는 대향극(32)이 배치된다. 대향극(32)은, 판상 내지 면 형상으로 형성된다. 그리고 대향극(32)은, 상기 방전극(31)과 거의 평행으로 배치된다. 본 실시형태에서는, 방전극(31)과 대향극(32) 사이의 거리가 6.1±0.3mm이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 방전유닛(30)은 고압의 직류전원(50)을 구비한다. 직류전원(50)의 양극 쪽은, 상기 방전기재(34)를 개재하고 방전극(31)과 전기적으로 접속된다. 한편, 직류전원(50)의 음극 쪽(접지 쪽)은, 상기 대향극(32)과 전기적으로 접속된다.
이상과 같은 구성의 방전유닛(30)에서는, 양 전극(31, 32)에 전압이 인가되면, 상기 방전극(31) 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전(60)이 진행된다. 그 결과 공기 중에서는, 피처리성분을 분해하기 위한 활성종(래디컬, 고속전자, 여기분자 등)이 생성된다.
상기 촉매유닛(40)은, 벌집구조의 기재 표면에 플라즈마촉매를 담지한 것이다. 상기 플라즈마촉매에는, 망간계 촉매나, 이른바 광 촉매(이산화티타늄이나 산화아연, 혹은 텅스텐산화물이나 황화카드뮴) 등이 이용된다. 이 촉매유닛(40)은, 방전유닛(30)의 스트리머방전으로 생성된 활성종으로 활성화된 피처리성분의 분해를 촉진하는 촉매수단을 구성한다. 또, 촉매유닛(40)의 기재 표면에는, 피처리성분을 흡착하는 흡착제가 담지된다. 이 흡착제에는, 예를 들어 제올라이트나 활성탄 등이 이용된다.
상기 열교환기(20)는, 도시하지 않는 실외기와 접속되며, 냉매가 순환하여 냉동주기를 행하는 냉매회로의 일부를 구성한다. 이 열교환기(20)는, 이른바 핀-튜브식 공기열교환기를 구성한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 공기통로(15)에는 3대의 열교환기(21, 22, 23)가 배치된다. 제 1 열교환기(21)는, 전술한 방전유닛(30) 및 촉매유닛(40)의 경사진 후하부 근방에 배치된다. 그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 방전극(31), 대향극(32), 및 촉매유닛(40)은, 각각 제 1 열교환기(21)의 공기유입 면을 따르도록 배치된다. 제 2 열교환기(22)는, 공기통로(15)의 전면 쪽이며, 흡입구(12) 하단부 근방에 배치된다. 제 3 열교환기(23)는, 공기통로(15)의 후면 쪽이며, 흡입구(12) 상단부 근방에 배치된다.
-운전동작-
다음으로, 본 실시형태의 공기조화장치(10) 운전동작에 대해 설명한다. 여기서 이하에는 공기조화장치(10)의 냉방운전동작을 예시하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 공기조화장치(10)의 운전 시에는 팬(14)이 운전상태가 된다. 직류전원(50)으로부터 방전유닛(30)으로 직류전압이 인가되어 방전유닛(30)에서 스트리머방전이 이루어진다. 또한, 열교환기(20) 내부에는 저압의 액냉매가 유통하고, 이 열교환기(20)가 증발기로서 기능한다.
실내공기가 흡입구(12)에서 케이싱(11) 내로 도입되면, 이 공기는 프리필터(41)를 통과한다. 프리필터(41)에서는, 공기 중의 먼지가 포집된다. 프리필터(41)에서 먼지가 포집된 공기는, 방전유닛(30) 및 촉매유닛(40) 근방을 유통한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 방전유닛(30)에서는, 방전극(31) 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전(60)이 진행된다. 그리고 방전유닛(30) 근방에서는, 이 스트리머방전(60)에 의해 전술한 활성종이 생성된다. 이로써 공기 중의 피처리성분은, 상기 활성종에 의해 산화분해 된다. 또한, 활성종은, 촉매유닛(40)의 플라즈마촉매를 활성화시킨다. 그 결과, 공기 중의 피처리성분이 더욱 분해된다.
또, 이와 같은 피처리성분과 활성종의 반응 후, 그래도 공기 중에 피처리성분이 잔존할 경우, 이들 잔존하는 피처리성분이 촉매유닛(40)의 흡착제에 흡착된다. 또한, 상기 활성종과 피처리성분과의 반응 후에, 새로운 부생성물이 발생할 경우에도, 이들 부생성물도 촉매유닛(40)의 흡착제에 흡착된다.
프리필터(41), 방전유닛(30), 및 촉매유닛(40)을 거쳐 청정화된 공기는, 열교환기(20)를 유통한다. 열교환기(20)에서는, 냉매가 공기로부터 증발열을 탈취함으로써 피처리공기의 냉각이 이루어진다. 이상과 같이 하여 청정화 및 온도 조절된 공기는, 토출구(13)에서 실내공간으로 공급된다.
-실시형태의 효과-
상기 실시형태에서는, 공기조화장치(10)의 공기통로(15)에 스트리머방전을 행하는 방전유닛(30)을 배치하도록 한다. 이로써, 예를 들어 글로우방전이나 코로나방전과 비교해 활성종을 다량으로 생성할 수 있어, 이 공기조화장치(10)에서의 피처리성분의 분해성능을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 방전수단(30)의 소형화, 나아가 공기조화장치(10)의 소형화, 박형화를 도모하면서 안정된 공기정화 효율을 얻을 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 막대형 방전극(31)을 공기 흐름과 직교하도록 하면서 열교환기(20)의 공기유입 면을 따르도록 배치한다. 이로써, 방전극(31)을 공기통로(15)에 소형으로 배치할 수 있어, 한층 이 공기조화장치(10)의 박형화를 도모할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 막대형의 방전극(31) 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전(60)을 진행시킨다. 이와 같이 하면, 방전영역의 전계밀도가 증가하여 활성종의 생성량을 증대시킬 수 있다. 이로써, 이 공기조화장치(10)에서의 피처리성분의 분해성능이 더욱 향상된다. 또, 방전극(31)과 대향극(32)은 거의 평행으로 배치된다. 이로써, 방전유닛(30)에서의 장기에 걸친 방전에 의해, 방전 극(31) 선단이 용융되어 점차 후퇴해도, 방전극(31)과 대향극(32) 사이의 거리를 일정 간격으로 유지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 방전유닛(30)에서 안정된 스트리머방전을 계속할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 방전유닛(30)과 열교환기(20) 사이에 촉매유닛(40)을 배치한다. 이로써, 활성종으로 촉매유닛(40)을 활성화시켜 피처리성분의 분해성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또 촉매유닛(40)에는, 흡착제를 담지시키므로, 공기 중에 잔존하는 저농도의 피처리성분을, 이 흡착제에 흡착시켜 제거할 수 있다.
그리고, 상기 실시형태에서는, 방전유닛(30)의 상류 쪽에 프리필터(41)를 배치한다. 이로써 방전유닛(30)에 대한 먼지의 부착을 방지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 방전유닛(30)에서 안정된 스트리머방전을 행할 수 있다. 또, 프리필터(41)를 배치함으로써, 열교환기(20)에 대한 먼지 부착도 방지할 수 있으므로, 이 열교환기(20)와 피처리공기와의 열교환율 저하도 방지할 수 있다.
-실시형태의 변형예-
다음으로, 상기 실시형태의 공기조화장치(10)에 대해, 방전유닛(30)의 구성이 다른 변형예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
<변형예 1>
도 4에 나타낸 변형예1의 방전유닛(30)에서는, 방전극(31)이 판상으로 형성되며, 그 한변이 톱니형상을 이룬다. 한편, 대향극(32)은, 방전극(31)과 거의 평행인 자세로 공기통로(15)에 배치된다. 그리고, 상기 방전극(31)과 대향극(32)은, 공기 흐름에 직교하면서, 도시하지 않는 열교환기(20)의 공기유입 면을 따르도록 배치된다. 그리고, 직류전원(50)에서 양 전극(31, 32)으로 전압이 인가되면, 방전극(31)의 톱니 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전(60)이 진행된다.
이 변형예1에서도, 스트리머방전(60)으로 다량의 활성종을 생성할 수 있으므로, 방전유닛(30) 및 공기조화장치(10)의 소형화를 도모하면서, 피처리성분을 충분히 제거할 수 있다. 또, 톱니형의 방전극(31)과 대향극(32)은, 공기흐름과 직교하여 열교환기(20)의 공기유입 면을 따르도록 배치되므로, 방전부(30)를 공기통로(15) 내에 소형으로 수납할 수 있어, 공기조화장치(10)의 박형화를 도모할 수 있다.
<변형예 2>
도 5에 나타낸 변형예2의 방전유닛(30)에서는, 수직단면이 L자형인 지지판(33)의 한 측면에, 바늘형상의 방전극(31)이 지지된다. 이 방전극(31)은, 막대형 보디부와, 이 보디부 선단에 형성되는 원추형 돌기부로 구성된다. 한편, 대향극(32)은, 방전극(31)과 거의 평행인 자세로 공기통로(15)에 배치된다. 그리고, 상기 방전극(31)과 대향극(32)은, 상기 실시형태와 마찬가지로, 공기흐름에 직교하면서, 도시하지 않는 열교환기(20)의 공기유입 면을 따르도록 배치된다. 그리고, 직류전원(50)으로부터 양 전극(31, 32)으로 전압이 인가되면, 방전극(31)의 돌기부 선단에서 대향극(32)을 향해 스트리머방전(60)이 진행된다.
이 변형예2에서도, 스트리머방전(60)으로 다량의 활성종을 생성할 수 있으므로, 공기조화장치(10)의 소형화를 도모하면서, 피처리성분을 충분히 제거할 수 있 다. 또, 바늘형 방전극(31)과 대향극(32)은, 공기흐름과 직교하여 열교환기(20)의 공기유입 면을 따르도록 배치되므로, 방전유닛(30)을 공기통로(15) 내에 소형으로 수납할 수 있어, 공기조화장치(10)의 박형화를 도모할 수 있다.
<변형예 3>
도 6에 나타낸 변형예3의 방전유닛(30)은, 상기 실시형태와 마찬가지로 절연커버(35), 방전기재(34), 및 막대형 방전극(31)을 구비한다. 한편, 이 변형예3에서는, 상기 실시형태와 달리, 판상의 대향극(32)이 배치되지 않고, 방전극(31) 선단이 열교환기(20)와 대치한다. 이 열교환기(20)는, 도전성 알루미늄을 주재료로 하여 구성되며, 직류전원(50)의 음극 쪽(접지 쪽)과 전기적으로 접속된다. 그리고 열교환기(20)는, 상기 실시형태의 대향극(32)을 겸하도록 구성된다. 즉, 직류전원(50)에서 방전극(31)과 열교환기(20)로 전압이 인가되면, 막대형의 방전극(31) 선단에서 열교환기(20) 표면을 향해 스트리머방전(60)이 진행된다. 여기서 도 6에서는, 촉매유닛(40)의 도시를 생략하나, 방전극(31)과 열교환기(20) 사이의 스트리머방전을 허용하도록 촉매유닛(40)을 배치할 수 있다.
이 변형예3에서도, 스트리머방전(60)으로 다량의 활성종을 생성할 수 있으므로, 방전유닛(30) 및 공기조화장치(10)의 소형화를 도모하면서, 피처리성분을 충분히 제거할 수 있다.
또 이 변형예3에서는, 열교환기(20)를 대향극(32)으로 이용하여, 방전극(31)에서 열교환기(20)를 향해 스트리머방전을 행하도록 한다. 이로써, 대향극(32)을 개별로 배치할 필요가 없어져, 이 공기조화장치(10)의 부품 수를 삭감할 수 있다. 또한, 대향극(32)을 설치하는 면적만큼, 이 공기조화장치(10)의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.
또, 이 변형예3에서는, 상기 스트리머방전에 따라 발생하는 이온풍에 의해 열교환기(20) 근방에서 공기의 난기류가 발생한다. 즉, 열교환기(20) 근방의 공기 교반효과에 의해 이 열교환기(20)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
상기 실시형태에 대해서는 다음과 같은 구성으로 해도 된다.
상기 실시형태에서는, 공기 중의 먼지를 포집하는 포집수단으로서, 프리필터(41)를 배치한다. 그러나, 이 대신 전기집진장치나 이 이외의 집진장치를 배치하도록 해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 공조수단으로서 피처리공기의 온도조절만을 행하는 열교환기(20)를 배치한다. 그러나, 이 이외의 공조수단으로서, 공기 중의 수분을 흡탈착하는 흡착제나, 공기에 수분을 부여하는 가습기 등을 배치하도록 해도 된다.
여기서, 이상의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 혹은 그 용도범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 피처리공기의 청정화를 행하는 공기조화장치에 관해 유용하다.

Claims (9)

  1. 피처리공기가 흐르는 공기통로와, 이 공기통로를 흐르는 공기의 공기조화를 행하는 공조수단을 구비한 공기조화장치에 있어서,
    공기통로에는, 스트리머 방전을 행하는 방전수단이 설치되고,
    상기 방전수단은, 방전의 기단인 방전극과, 방전의 종단인 대향극을 구비하며,
    상기 방전극은, 막대형 내지 선형으로 형성되어, 상기 공조수단을 따르도록 공기의 흐름과 직교하는 방향으로 이어져 형성되고,
    상기 대향극은, 면 형상으로 형성되어 상기 방전극과 평행으로 배치되고,
    상기 방전극의 일단에는 스트리머 방전의 기단을 구성하는 뾰족한 선단이 상기 방전극의 길이 방향으로 형성되고,
    상기 방전수단은 상기 방전극의 선단으로부터 상기 대향극을 향하여 스트리머 방전을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방전수단의 하류측에는, 상기 방전 수단의 스트리머 방전으로 생기는 활성종으로 활성화되어 피처리성분의 분해를 촉진하는 촉매 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 방전수단 및 상기 촉매수단은, 상기 공조수단의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 촉매수단에는, 공기 중의 피처리성분을 흡착하는 흡착제가 담지되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기통로에는, 공기 중의 먼지를 포집하는 집진수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 집진수단은, 상기 방전수단 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공조수단은, 상기 방전극과 대치하도록 배치되는 도전성 열교환기로 구성되며,
    상기 열교환기가, 상기 대향극을 겸하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
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