(57)【要約】【課題】安価な構成により、静電霧化装置から放出される微細水滴の室内空間への放出量を増大させる空気調和機を提供すること。【解決手段】本発明に係る空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、筐体内に配置された熱交換器と、熱交換器と熱交換した室内空気を空気吹出口より送風する送風ファンと、室内空間に微細水滴を放出する静電霧化装置と、を備え、静電霧化装置は、空気中の水分を結露させるペルチェ素子と、結露した水分がペルチェ素子から供給される吸水材と、吸水材に電圧を印加する電圧印加装置と、を有し、記吸水材は、電圧印加装置により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部と、ペルチェ素子から供給された水分を放出部に供給する水搬送部と、から構成され、放出部は、複数の角部又は複数の稜を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、前記筐体内に配置された熱交換器と、前記熱交換器と熱交換した室内空気を前記空気吹出口より送風する送風ファンと、室内空間に微細水滴を放出する静電霧化装置と、を備え、
前記静電霧化装置は、空気中の水分を結露させるペルチェ素子と、前記結露した水分が前記ペルチェ素子から供給される吸水材と、前記吸水材に電圧を印加する電圧印加装置と、を有し、
前記吸水材は、前記電圧印加装置により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部と、前記ペルチェ素子から供給された水分を前記放出部に供給する水搬送部と、から構成され、
前記放出部は、複数の角部又は複数の稜を有することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、前記放出部は前記水搬送部と対向する側に凸部を備え、前記放出部の前記凸部に前記複数の角部又は複数の稜を有することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項２において、前記凸部は直方体であることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項２において、前記凸部は底面が多角形となる錐体であることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項２において、前記凸部は底面が多角形となる角柱であることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかにおいて、前記放出部は複数の前記凸部を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れかにおいて、前記吸水材は前記水搬送部，前記放出部、及び前記凸部により一体として形成され、
前記水搬送部は他の吸水材を介さずに前記ペルチェ素子から水分が供給されることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項７において、前記水搬送部の一端及び前記ペルチェ素子は吹出風路側壁に対して吹出風路と反対側に配置され、
前記放出部の一端である前記凸部は前記吹出風路側壁から前記吹出風路に突出するように配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかにおいて、前記放出部の断面積は前記水搬送部の断面積よりも小さいことを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかにおいて、前記吸水材を構成する繊維は、方向性がなく絡み合った状態、又は複数方向に交差した状態であることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に係り、特に静電霧化方式により室内空間に微細水滴を放出する空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペルチェ素子の低温部で結露させた結露水に高電圧を印加して、帯電した微細水滴を室内空間に放出する静電霧化装置を備えた空気調和機が知られている（例えば、特許文献１（段落番号〔００３７〕，第３図）参照）。このような帯電した微細水滴を室内空間に放出することにより、室内の空気を脱臭したり、使用者に対して肌の保湿機能を付与することができる。
【０００３】
ここで、特許文献１では、ペルチェ素子の低温部で結露させた結露水を、保水材を介して、先端部が尖った円錐形状の霧化部を有する霧化電極に供給し、この霧化部の先端部に高電圧を印加することにより、霧化電極から帯電した微細水滴を放出させる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の霧化電極を用いる場合、帯電した微細水滴の放出量を増加させるためには、霧化電極の本数を増加させる必要があるが、霧化電極を増やすことはコストアップにつながるとともに、霧化電極の設置スペースが増大して静電霧化装置が大型化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、安価な構成により、静電霧化装置から放出される微細水滴の室内空間への放出量を増大させる空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、筐体内に配置された熱交換器と、熱交換器と熱交換した室内空気を空気吹出口より送風する送風ファンと、室内空間に微細水滴を放出する静電霧化装置と、を備え、静電霧化装置は、空気中の水分を結露させるペルチェ素子と、結露した水分がペルチェ素子から供給される吸水材と、吸水材に電圧を印加する電圧印加装置と、を有し、吸水材は、電圧印加装置により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部と、ペルチェ素子から供給された水分を放出部に供給する水搬送部と、から構成され、放出部は、複数の角部又は複数の稜を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安価な構成により、静電霧化装置から放出される微細水滴の室内空間への放出量を増大させる空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空気調和機の構成図。
【図２】室内機の側断面図。
【図３】静電霧化装置の模式図。
【図４】静電霧化装置の拡大図。
【図５】吸水材の斜視図。
【図６】吸水材の形状図。
【図７】吸水材の形状図。
【図８】吸水材の形状図。
【図９】吸水材の拡大図。
【図１０】吸水材の側面図。
【図１１】帯電微細水放出能力の評価結果。
【図１２】アンモニア脱臭試験結果。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。まず、本実施例の空気調和機１の全体構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は空気調和機１の構成図、図２は図１の室内機２の側断面図である。
【００１１】
図１において、空気調和機１は、室内機２と室外機３とを接続配管５で繋いで構成され、室内を空気調和する。室内機２の筐体９には送風ファン１４，フィルタ１５，１５′，熱交換器１６，露受皿，吹出風路２０に位置する上下風向板１８及び左右風向板１９等の内部構造体が取り付けられる。ここで、送風ファン１４としては、貫流ファンを用いることができる。筐体９の内側に取り付けられた送風ファン１４等の内部構造体は、化粧枠８により室内機２内に内包される。化粧枠８の前面には前面パネル７を備える。前面パネル７の下方には運転状況を表示する表示部１１と、別体のリモコン１２からの赤外線の操作信号を受ける受光部１０とが配置される。
【００１２】
図２において、送風ファン１４を作動することにより空気は白抜き矢印のように流れる。ここで、空気中の塵埃はフィルタ１５，１５′に捕集される。フィルタ１５，１５′は、吸い込まれた室内空気中に含まれる塵埃を取り除くためのものであり、熱交換器１６の吸込側を覆うように配置される。送風ファン１４は、空気吸込口６から吸い込んで熱交換器１６と熱交換した室内空気を、吹出風路２０を通過し、空気吹出口１３から送風するように室内機２内の中央に配置される。ここで、吹出風路２０は送風ファン１４から空気吹出口１３につながる風路であり、吹出風路上面９１，吹出風路下面９２及び吹出風路側壁９３，９４から構成される。また、送風ファン１４下流の吹出風路に位置し複数の羽根５１から構成される左右風向板１９により室内に送風される気流が左右方向に風向制御される。熱交換器１６は送風ファン１４の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成される。
【００１３】
次に、静電霧化装置２１について図３，図４を用いて説明する。図３は静電霧化装置の構成を示す模式図、図４は静電霧化装置の拡大図、図５は本実施例の吸水材の斜視図である。
【００１４】
静電霧化装置２１は、電圧発生装置３０、電圧発生装置３０の高電圧端子３１から伸びる導電体３２、空気中の水分を結露させる水源部４０、及び結露した水分が水源部から供給される給水材３３等から構成される。吸水材は、電圧発生装置３０により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部３３ａと、ペルチェ素子から供給された水分を放出部に供給する水搬送部３３ｂとから構成される。吸水材３３の水搬送部３３ｂに水源部４０から水分５０を供給するとともに、電圧発生装置３０で発生させた−３ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧を吸水材３３に印加することで、吸水材３３の先端部である放出部３３ａから帯電した微細水滴を放出させることができる。一方、図３に示すように、静電霧化装置２１にイオン電極３５を設けることもできる。この場合も同様に、電圧発生装置３０で発生させた−３ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧をイオン電極３５に印加することで、イオン電極３５からイオンを放出させることができる。このような、静電霧化装置２１から帯電微細水滴やイオンを放出することにより、室内空間等を脱臭したり、肌の保湿効果を奏することができる。
【００１５】
水源部４０は、ペルチェ素子４１，冷却板４２及び放熱板４４を備える。ペルチェ素子４１の低温部に接して配置された冷却板４２を室内空気の露点温度以下に冷却することで、室内空気の水分を結露させる。冷却板４２に結露させた水分５０は時間経過とともに水滴として成長し、自重により下方へ垂れ落ち、繊維で構成される吸水材３３の水搬送部３３ｂへ染み込む。水搬送部３３ｂへ染み込んだ水分は吸水材３３の他方に位置するに放出部３３ａへ供給される。放出部３３ａに供給された水分は、放出部３３ａに電圧が印加されることにより、放出部３３ａの先端部から帯電した微細水滴となって放出される。
【００１６】
静電霧化による部屋の脱臭作用や肌の保水効果を室内空間の広範囲で発揮させるには、帯電微細水滴を室内空間により多く放出することが必要となる。帯電微細水滴を室内空間により多く放出させるためには、例えば特許文献１に記載の霧化電極を多数備えて帯電微細水滴の放出量を増大させることが考えられるが、特許文献１に記載の霧化電極を多数備えることは、静電霧化装置が複雑化・大型化するとともに、コストアップとなる。また、霧化電極の本数を増加させて帯電微細水滴の放出量を増大させるためには増加させた霧化電極に十分な結露水を供給する必要が生じるが、結露水の供給を増大させるためには、水源部４０（ペルチェ素子４１，冷却板４２、及び放熱板４４）や結露水を霧化電極に導くための給水材を大型化する必要があり、静電霧化装置が複雑化・大型化やコストアップにつながる。このため、特許文献１に記載の霧化電極の本数を増加させることなく、安価な構成により、微細水滴の放出量を増加させることができる静電霧化装置が必要となる。
【００１７】
そこで、本実施例における空気調和機は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、筐体内に配置された熱交換器と、熱交換器と熱交換した室内空気を空気吹出口より送風する送風ファンと、室内空間に微細水滴を放出する静電霧化装置と、を備え、静電霧化装置は、空気中の水分を結露させるペルチェ素子と、結露した水分がペルチェ素子から供給される吸水材と、吸水材に電圧を印加する電圧印加装置と、を有し、吸水材は、電圧印加装置により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部と、ペルチェ素子から供給された水分を放出部に供給する水搬送部と、から構成され、放出部は、複数の角部又は複数の稜を有する。吸水材は電圧印加装置により電圧が印加されることにより微細水滴を放出する放出部を備えるとともに、この放出部は複数の角部又は複数の稜を有する。吸水材の一部である放出部の角部又は稜から微細水滴が放出されるので、特許文献１に記載の霧化電極を増加させることなく（特許文献１に記載の霧化電極自体を必要とすることなく）、安価な構成により、静電霧化装置から放出される微細水滴の室内空間への放出量を増大させることができる。
【００１８】
つまり、本実施例においては、霧化電極を用いずに吸水材３３から直接帯電微細水を放出させる。通常、ペルチェ素子で空気中の水分を結露させその水分を帯電微細水化する場合、特許文献１に記載のように霧化電極に先端に電界を集中させ、この霧化電極先端から帯電微細水を放出させる。しかしながら、発明者の検討によると、図５に示すような複数の角部又は複数の稜を有する吸水材３３自体に高電圧を印加することにより、この角部や稜に高電圧の電界が集中し、この角部や稜から多量の微細水滴が放出されることが確認された。このように、本発明に係る静電霧化装置によれば、特許文献１に記載の針状の霧化電極を用いることなく、安価な構成で、静電霧化装置から放出される微細水滴の室内空間への放出量を増大させることができる。
【００１９】
本実施例の静電霧化装置及び吸水材の具体的構造を図４及び図５を用いて説明する。本実施例においては、吸水材３３の放出部３３ａを吹出風路側壁９３から吹出風路２０に突出するように配置させ、高電圧印加装置に高電圧を印加することにより、吹出風５５に接する吸水材３３の放出部３３ａの先端角部６０から帯電微細水を放出させる。霧化電極を用いずに吸水材３３から直接帯電微細水を放出させることにより霧化電極の増加（及び霧化電極自体）が不要となりコストを抑制した静電霧化装置２１を提供することができる。
【００２０】
ここで、ペルチェ素子及び吸水材の水搬送部３３ｂは吹出風路側壁９３に対して吹出風路２０と反対側に配置されるとともに、水搬送部３３ｂはペルチェ素子の冷却板４２で生成される水滴が自重で垂れ落ちる位置に配置される。また、吸水材は水搬送部３３ｂから吹出風路２０方向に向かって延伸し、吸水材の放出部３３ａは吹出風路側壁９３から吹出風路に突出するように配置される。
【００２１】
そして、吸水材３３の放出部３３ａは、水搬送部３３ｂと対向する側に凸部を備えることにより、放出部３３ａに複数のその角部又は稜を有する凹凸形状が形成される。本実施例においては、凸部を複数の直方体とする。放出部３３ａの凸部となる直方体を構成する複数の角部又は稜に高電圧による電界が集中し、この角部又は稜から微細水滴が放出されるので、安価な構成で、帯電微細水を多量に放出させることができる。
【００２２】
また、吸水材３３は水搬送部３３ｂ，放出部３３ａ、及び凸部により一体として形成される。また、水搬送部は他の吸水材を介さずにペルチェ素子から水分が供給される。このように構成することで、特許文献１に記載のような霧化電極を別途必要とすることなく、安価な構成で、帯電微細水を放出させることができる。
【００２３】
吸水材３３の凸部の形状としては、底面が多角形となる錐体や、底面が多角形となる角柱としてもよい。このように形成することで、凸部に複数の角部又は稜を形成することができる。具体的には、吸水材３３の凸部の形状として、図６のように尖り形状を形成したものや、図７のブラシ状に形成したもの、図８の尖り形状を多数形成したものにしても、角部又は稜に高電圧電界が集中し、帯電微細水を放出することができる。
【００２４】
吹出風路２０に突出せず帯電微細水を放出しない吸水材３３の水搬送部位３３ｂは、吹出風路２０風路に突出する帯電微細水の吸水材３３の放出部３３ａよりも断面積を小さくする。水搬送部位３３ｂの体積を小さくすることで、室内湿度が低くペルチェ素子４１で結露させられる水分が少ない時でも効率よく水分を放出部３３ａに供給することができる。
【００２５】
水分を効率よく水搬送部位３３ｂから放出部３３ａへ供給する構造としては、図９の吸水材３３拡大写真線図に示すように、吸水材３３を構成する繊維は方向性がなく絡まった状態又は複数方向に交差した状態とすることが好ましい。例えば、吸水材３３ｂの長手方向に繊維が一方向に纏まって構成された状態の場合、放出部３３ａへ水分を浸透させる速さは早くなるが、先端角部６０への広がりが低下するおそれがある。本実施例に記載のように、吸水材３３を構成する繊維は方向性がなく絡まった状態又は複数方向に交差した状態とすることにより、吸水材３３全体にすばやく水分を浸透させることができ、低湿度環境でペルチェ素子で結露させられる水分が少ない場合でも吸水材の放出部３３ａへ水分を供給することができる。
【００２６】
また、吸水材３３の表面は有機バインダーを含浸させ、繊維の毛羽立ちを抑制することが好ましい。毛羽立ちがある場合、繊維の末端部に高電圧電界が分散し、吸湿材３３の先端角部６０に電界が集中しずらくなり、帯電微細水の放出量が低下する傾向にある。従って、本実施例においては、吸水材３３を構成する繊維を有機バインダーで固めることで吸水材３３表面の繊維による毛羽立ちを抑制し、毛羽立ち部への電界の分散を防止し、吸水材３３の放出部３３ａの角部や稜に高電圧による電界が集中しやすくなるので、多量の帯電微粒子水を放出させることができる。
【００２７】
また、吸水材３３の水搬送部位３３ｂは水分蒸発抑制壁６１ａ及び６１ｂを備える。このように、吸水材水搬送部位の少なくとも２面以上を覆うことで表面からの水分蒸発を抑制することが可能となり、ペルチェ素子４１で得られる結露水分を有効に帯電微細水として放出させることができる。
【００２８】
また、図１０に示すように、吸水材３３の表面をポリエチレンフィルム等の水透過性の小さいフィルム３６を溶着してもよい。吸水材３３の表面をポリエチレンフィルム等の水透過性の小さいフィルム３６を溶着することにより水分蒸発を抑制することができる。
【００２９】
本実施例に基づき、帯電微粒水滴の放出能力を評価した結果について説明する。図１１は帯電微細水放出能力の評価結果、図１２はアンモニア脱臭試験結果である。室内機２に搭載された静電霧化装置２１の吸水材３３に蒸留水１ｇを滴下し、吸水材３３に−６ｋｖを印加して、吸水材３３に接した霧化電極から帯電微細水を放出させる。このとき、蒸留水滴下後の電圧印加をしない状態の静電霧化装置２１の重量を初期重量として、１時間−６ｋＶ電圧印加後に帯電微細水が放出された分だけ重量が減少した静電霧化装置２１との重量差を帯電微細水の放出量として計測した。図１１及び図１２において、「霧化電極ピン形状」とは微細水滴の放出部を５本の霧化電極とした場合であり、「吸水材凹凸形状」とは微細水滴の放出部を本実施例に係る放出部３３ａとした場合、具体的には、霧化電極５本と同スペース内に収まる図５に記載の放出部３３ａ（凸部形状が直方体／凸部が４個／角部が１６箇所）とした場合である。
【００３０】
図１１の帯電微細水放出能力の評価結果からわかるように、「霧化電極ピン形状」の帯電微細水放出量を１００としたとき、「吸水材凹凸形状」の帯電微細水放出量は２１０（２.１倍）となった。従って、本実施例に開示の静電霧化装置とすることにより、霧化電極を使用せず、簡易な構造で帯電微細水の放出量を増大させることができることが確認された。
【００３１】
また、図１２はアンモニア脱臭試験結果を開示している。この試験では、１ｍ3ＢＯＸ内にアンモニアガスを注入して初期濃度３０ppmとし、６０分後のアンモニア濃度の減衰を検知管で測定した。測定の結果より、「霧化電極ピン形状」では６０分後のアンモニア残存率は２２％であるのに対し、「吸水材凹凸形状」では２０分で同じ残存率にすることができ、「吸水材凹凸形状」では脱臭速度が向上することが確認された。従って、本実施例に開示の静電霧化装置とすることにより、霧化電極を使用せず、簡易な構造で帯電微細水の放出量を増大させられるとともに、帯電微細水滴が有する脱臭作用等が発揮されることが確認された。
【符号の説明】
【００３２】
１  空気調和機
２  室内機
３  室外機
５  接続配管
６  空気吸込み口
７  前面パネル
８  化粧枠
９  筐体
１０  受光部
１１  表示部
１２  リモコン
１３  空気吹出し口
１４  送風ファン
１５，１５′  フィルタ
１６  熱交換器
１８  上下風向板
１９  左右風向板
２０  吹出風路
２１  静電霧化装置
３０  高電圧発生装置
３１  高電圧端子
３２  導電体
３３  吸水材
３３ａ  吸水材放出部
３３ｂ  吸水材水搬送部位
３４  霧化電極
３５  イオン電極
３６  フィルム
４０  水源部
４１  ペルチェ素子
４２  冷却板
５０  結露水分
５５  吹出風
６０  吸水材先端角部
６１ａ，６１ｂ  水分蒸発抑制壁
６２  吸水材繊維
９３  吹出風路側壁
【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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【図１１】
2011038717.tif 000013
【図１２】
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