(57)【要約】【課題】  従来の換気機能、空気清浄機能つき空気調和機は空気清浄機能が活性炭または触媒フィルタのみで構成されているため、低濃度まで除去することが困難で、またできたとしても有害物質濃度を人体に影響のないレベルの低濃度まで下げるのに長時間必要であった。【解決手段】  室内または室外に室内の給気または排気を行う換気用送風機を設けた換気機能と、放電を加えることで有害ガスの分解効率の調整ができる空気清浄機能とを空気調和機の空気流路に設けたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の給気または排気を行う換気用送風機を設けた換気機能と、放電を加えることで有害ガスの分解効率の調整ができる空気清浄機能とを空気調和機の空気流路に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記空気調和機の空気流路に、超揮発性有機化合物のホルムアルデヒドを０．０８ｐｐｍ以下まで除去可能な空気清浄機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記空気清浄機能における放電の有無、または前記空気調和機の風量を可変することで換気量を調整する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
印加電圧を可変させることにより放電量を可変させ有害ガスの分解効率の調整をするとともに、空気調和機の風量により換気量を調整することのできる空気清浄機能を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
放電を加えることで有害ガスの分解効率の調整ができる空気清浄機能を熱交換器上流に設けた換気機能付き空気調和機において、有害ガスの濃度を検知するガス検知手段と、前記ガス検知手段の検知情報に基づいて放電の有無、空気調和機の風量、換気量の調整を行なう制御装置を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
運転開始時に、換気風量を最大にする室内環境清浄化優先モードと、換気風量を少なくして室内温湿度を優先する室内温湿度環境優先モードとを切換え設定可能とすることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、換気装置と空気清浄装置を具備した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機は、換気装置と空気清浄装置を備えて、ここで用いる空気清浄フィルタには有害物質や悪臭を吸着する活性炭フィルタや吸着した物質を分解する酸化チタン、酸化マンガン等の触媒フィルタのみで構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０８４１８号公報（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の換気装置と空気清浄装置を具備した空気調和機は上述のように有害物質や悪臭を吸着・分解するフィルタのみで構成されているため、有害物質を環境指針値に定められたホルムアルデヒド０．０８［ｐｐｍ］以下という低濃度領域まで除去することが困難か、もしくは低濃度まで除去するのに長時間必要になるという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、酸化マンガン等の触媒フィルタに放電を加えることで低濃度まで有害物質を分解することのできる空気清浄機能と室内を換気する換気機能を具備することにより、室内の有害物質を効率よく除去することのできる空気調和機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る空気調和機は、室内の給気または排気を行う換気用送風機を設けた換気機能と、放電を加えることで有害ガスの分解効率の調整ができる空気清浄機能とを空気調和機の空気流路に設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、給気または排気する換気機能と放電により有害物質の除去効率を調整する空気清浄機能を備えたので、有害物質が多量に発生する環境では、換気機能の換気風量を最大風量に設定し、かつ有害物質を吸着・分解するフィルタに放電を加えることで有害物質除去効率を向上させることで素早く短時間で室内の有害物質を除去できる効果を有する。
【０００８】
また、室内の空気中にある有害物質が少なくなるにつれ、換気風量を低下させたり、空気調和機の風量を低下させたり、または触媒フィルタへの放電量を低下もしくは停止することでその空調環境に応じた空気清浄効果を有するものである。
【０００９】
また、室内の有害物質を検知する手段を空気調和機に設け、その検知結果によって、空気調和機の空調風量や触媒フィルタへの放電量を調整することでより効率的な環境に応じた空気清浄効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における換気装置と空気清浄装置を具備した空気調和機の斜視図、図２は触媒フィルタに放電を加えることで有害物質の除去効率を向上することのできる空気清浄装置の斜視図、図３はその空気清浄装置の構成図、図４はこの空気清浄装置における動作説明図である。また、図５は本発明による換気機能及び空気清浄機能付き空気調和機の個々仕様における有害物質除去性能を示している。
【００１１】
次に動作について説明する。
図１において、空気調和機室内機１の正面または上面に設けられた吸込口２と正面下部に設けられた吹出口３を有する空気の流れを形成する風路（図示せず）内に空気清浄装置２０と、室外機の圧縮機、室外熱交換器、絞り装置と順次接続されて冷媒サイクルを形成する熱交換器４と、室内空気を吸い込んで前記熱交換器４を通過させることにより熱交換を行った空気を室内へ戻す送風機（図示せず）と、空気中に浮遊する埃等を捕集する集塵機能を有した集塵装置４０が配設されている。なお、空気清浄装置２０と集塵装置４０は室内空気が流通する前記熱交換器４の上流側に並列に位置している。この空気調和機室内機１には、換気装置１０を空気調和機室内機１の電気部品収納部とは逆側の左側面内近傍に配置し、その換気装置１０の内部に設けられた送風機（図示せず）を駆動させることで、室内空気を空気調和機の吸込口２に設けられたエアフィルタ（図示せず）を通過させて空気を室外へ排出することができる。例えば、図５の（Ｃ）「換気強」に示すように室内の有害物質が除去できる。
【００１２】
また、空気調和機室内機１の空気流路には、触媒フィルタ２４に放電を加えることで有害物質を素早く短時間で低濃度まで分解するとこのできる空気清浄機能を持つ空気清浄装置２０が設けられている。この空気清浄装置２０は、図３に示すように、有害ガスを含む空気流れの順に、プレフィルタ２１、枠２２、放電電極２３、触媒フィルタ２４、接地電極２５、そして空気清浄装置ベース２６が組み合わさって構成されている。ここで、この空気清浄装置４０の動作について、図４をもとに説明する。放電電極２３に高電圧を印加し、接地電極２５間でコロナ放電が生じる。このコロナ放電により、気中で反応性に富むラジカル・オゾンが生成され、触媒フィルタ２４に吸着した悪臭物質または揮発性有機化合物（例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド）とこのラジカルが反応してＣＯ２やＨ２０等の無害な物質に分解する。また触媒フィルタは誘電体と触媒の複合化したハニカム成形体を採用するこにより、その内部においてもラジカルが生成され、さらに悪臭物質等と反応し、二酸化炭素と水に分解し、分解性能を促進する。これにより、触媒フィルタ２４の高寿命化や低濃度除去性能の向上に効果をもつ。このように構成された空気清浄機能を有した空気清浄装置付き空気調和機１においては、図５の（Ｂ）「空気清浄装置（放電あり）」の特性ラインに示すように室内の有害物質を除去することができる。
【００１３】
さらに、有害物質を室外に排出する換気装置１０と放電を加えることで有害物質除去効率を向上させる空気清浄装置２０を同時に駆動させることで、図５の（Ｄ）「空気清浄装置（放電あり）＋換気強」の特性ラインに示すように素早く室内の有害物質を除去することが可能になる。ここで図５について、縦軸に室内空間におけるホルムアルデヒド濃度［ｐｐｍ］、横軸に時間［ｈ］をとり、除去することにより室内空間のホルムアルデヒドの濃度が低下する特性を、（Ａ）「空気清浄装置（放電なし）」だけによる除去特性：点線、（Ｂ）「空気清浄装置（放電あり）」だけによる除去特性：細い実線、（Ｃ）「換気強」だけによる除去特性：一点鎖線、（Ｄ）「空気清浄装置（放電あり）＋換気強」による除去特性：太い実線により示している。なお、（Ｅ）の太い一点鎖線は「環境指針値０．０８［ｐｐｍ］以下」のラインを示している。図５から分かるように、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の順に、室内空間のホルムアルデヒド濃度が環境指針値０．０８ｐｐｍに到達する時間は短くなり、素早く短時間に室内の有害物質であるホルムアルデヒドを除去することが可能となる。
【００１４】
また、室内空間に存在する有害物質量が低下すると、換気機能２０の換気風量、空気調和機１の空調風量、及び図６に示すように触媒フィルタ２４への放電有無、及び印加電圧の投入電力量を調整する制御装置を備えることで有害物質の除去効率を調整し、必要に応じた電力で快適な室内環境を作り上げることができる。図６は、縦軸にホルムアルデヒド５分後除去効率［％］、横軸に触媒フィルタへの放電印加電圧に対応した投入電力［Ｗ］をとり、投入電圧が増えるにつれて除去効率が上がる特性を実線で示している。
【００１５】
また、室内の有害物質濃度を検知する有害物質検知手段３０を空気調和機室内機１の室内空気吸い込み側に設けることで、その検知結果に応じた換気装置１０の換気風量、空気調和機１の空調風量（例えば、有害物質濃度が高い場合、送風機をフルパワーで運転し、その後低速のＬｏに設定する）、空気清浄装置２０に内蔵された触媒フィルタ２４の放電量を可変（例えば、有害物質濃度が高い場合、印加電圧を上げて放電量を増し除去作業を行い、その後濃度の低下に応じて電圧を低下）させて、それぞれ組合せて調整を行う制御装置を備えることで、より効率的に有害物質の少ない室内環境を得ることができる。
【００１６】
また、図１に示すように上記構成に加え室内の浮遊粉じんを除去する集塵機能を有した集塵装置４０を空気調和機室内機の熱交換器４の空気流れ上流側に設けることで、有害物質除去同様に、室内の浮遊粉じんを素早く除去することができる。なお、図１においては、この集塵機能４０を空気清浄装置２０と空気流れに対して並列に配設しているが、例えば、空気流れに対して直列に、集塵機能４０の後方に空気清浄装置２０を配設しても良く、同様の効果が得られる。
【００１７】
図７はこの発明の空気調和機における運転パターンを設定するリモコンの簡略図を示し、図８に換気を行った場合の室内環境ロスを示している。図７に示すリモコンには、運転／停止の指令を入力する入切スイッチや温度設定切換えスイッチ等とは別に、空気清浄に関して室内空気清浄を優先して空調運転を行う空清優先スイッチと室内温湿度を優先して空調運転を行う室温優先スイッチを備えたものである。
【００１８】
次に動作について説明する。
図８において、縦軸左側に電力ロス［％］、縦軸右側に熱ロス［Ｗ］、横軸に換気回数［回／ｈ］をとり、室内空気を全て入れかえる換気量を換気回数1回とし1時間当りの換気回数と、それに伴う室内の熱ロス、および生じた熱ロスを空気調和機で補った場合の電力ロスを示している。図中の太実線が暖房（電力ロス）、太点線が暖房（熱ロス）、細実線が冷房（電力ロス）、細点線が冷房（熱ロス）を示している。図８に示すように換気回数が増加するにつれ、ロスは増加する傾向にある。
【００１９】
そのため、室内空気清浄運転仕様として、換気風量を最大にして素早く室内の有害物質を除去する室内空気清浄運転優先モードと、換気風量は抑えて室内空気調和機の風量と空気清浄機能の放電量を最大にし室内の熱ロスを抑えた室内温湿度優先モードを設ける。これらのモードを図７のリモコンに設けた切換えスイッチにより用いることで、使用者の選択による室内空気質状況に応じた室内清浄運転を提供することが出来き、これらの空気清浄運転モードを切換えて運転することにより、効率的な空調環境に対応した空気清浄効果が得られるとともに、省エネ効果も得られる。図７に示すようにリモコンにそれらモードを切り替えられるようにすることで、空気調和機の運転開始時または室内空気質が急に変化した時に、使用者が容易に上記モードを選択することができ、使用環境に対応した空調運転が簡単操作で利便性の向上が図れる。
【００２０】
図９の集塵装置の分解図に示すように、粉塵を含む空気流れの上流側から、プレフィルタ４５、枠４６、放電電極４３、接地電極４４および端子４７、半絶縁樹脂（集塵部高電圧電極）４８の順に組合され、集塵機能を有する構成の集塵装置である。図１０の集塵装置の作動原理図に示すように、先ず帯電部４１において、放電電極４３と放電電極４３を囲むように設けられた接地電極４４との間に例えば数ｋＶの高電圧を印加してコロナ放電を接地電極４４に向かって発生させることにより、流入した浮遊粉塵を帯電させる帯電領域を広く確保することができ、集塵部４２の接地電極と半絶縁樹脂に生じた静電界により帯電した粒子は、高電圧を印加した半絶縁樹脂側で反発し、導電性樹脂で成型された接地電極に吸引され集塵することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１における換気装置と空気清浄装置を具備した空気調和機の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気浄化装置の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１における空気浄化装置の分解図である。
【図４】この発明の実施の形態１における空気浄化装置の動作説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１における空気清浄装置及び換気装置を具備した空気調和機の室内有害物質除去性能特性図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるる空気浄化装置の投入電力量と有害物質除去性能の関係を示した特性図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるリモコンの簡略図である。
【図８】この発明の実施の形態１における換気運転を行った場合の室内熱ロスを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１における集塵装置の分解図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における集塵装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  空気調和機、  ２  吸込み口、  ３  吹出し口、  ４  熱交換器、  １０  換気装置、  ２０  空気清浄装置、  ２１  プレフィルタ、  ２２  枠、  ２３  放電電極、  ２４  触媒フィルタ、  ２５  接地電極、  ２６  空気清浄装置ベース、  ３０  有害物質検知手段、  ４０  集塵機能、  ４１  帯電部、  ４２  集塵部、  ４３  放電電極、  ４４  接地電極、  ４５  プレフィルタ、  ４６  枠、  ４７  端子、  ４８  半絶縁樹脂。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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