(57)【要約】【課題】清潔性及び意匠性を良好に維持可能な空気調和機を提供する。【解決手段】送風ファン１４と、送風ファン１４を収容する筐体９と、筐体９の正面側に配置され、親水性被膜３０を表面に有する前面パネル７と、筐体９に形成され、送風ファン１４の駆動により空気を吸い込む空気吸込み口６，６と、空気吸込み口６，６から吸い込まれた空気との間で熱交換を行う熱交換器１６と、筐体９に形成され、熱交換器１６において熱交換された空気を室内に吹き出す空気吹出し口１３とを備える室内機２を有する空気調和機とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファンと、
当該送風ファンを収容する筐体と、
当該筐体の正面側に配置され、親水性被膜を表面に有する前面パネルと、
前記筐体に形成され、前記送風ファンの駆動により空気を吸い込む空気吸込み口と、
当該空気吸込み口から吸い込まれた空気との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記筐体に形成され、前記熱交換器において熱交換された空気を室内に吹き出す空気吹出し口とを備える室内機を有することを特徴とする、空気調和機。
【請求項２】
前記前面パネルは下方端を軸として回動可能に構成され、
前記前面パネルが正面側に回動して上方が開口することで、前記空気吸込み口が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記親水性被膜には水酸基が存在していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記親水性被膜には、酸化チタンのナノ粒子が含まれていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記酸化チタンのナノ粒子には、亜鉛が担持されていることを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の空気調和機を製造する方法であって、
前記前面パネルの表面に親水性塗料を塗布して乾燥させることで、前記親水性被膜を形成する工程を含むことを特徴とする、空気調和機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、室外機及び室内機を備える。これらのうち、室内機は、室内空気を熱交換器に通過させて、加熱、冷却、除湿された空気（調和空気）とし、これを室内に吹出すことにより室内を空気調和する。
【０００３】
室内機では、送風ファンによって発生する流入空気と室内機を構成する樹脂部品との摩擦により静電気が発生し帯電する。また、空気中を漂い、絨毯、カーペット、衣類等から発生する繊維状の埃や非常に細かい土埃、塵埃等（以下、これらを纏めて単に「埃」という）も帯電している。そのため、帯電した樹脂部品は、流入空気に含まれる帯電した埃を引き付け、長期の使用により埃が樹脂部品に堆積する。
【０００４】
また、樹脂部品の表面に付着した埃は、黒ずんだ蜘蛛の巣状模様の汚れを形成し、意匠性を低下させる原因となる。さらに、堆積した埃に含まれるカビの胞子や菌等（以下、単に「カビ等」という）により、室内機にカビ等が繁殖するおそれが生じる。このため、使用者は、室内機の清潔性及び意匠性を維持するため、脚立等を使用して室内機の表面の拭き取り掃除を行ったり、掃除機を使用して堆積した埃の掃除等を行ったりしている。
【０００５】
しかし、室内機は、通常は室内の高い箇所（天井付近等）に取り付けられる。そのため、室内機の清掃のためには、使用者の負担が大きい。そこで、面倒な掃除の軽減を目的として、室内機を清潔に維持する技術が知られている。特許文献１には、空気調和機等に用いられる送風ファンであって、前記送風ファンの表面に、平均粒径が２〜１０ｎｍのシリカ微粒子からなる親水部と、前記親水部から突出する平均粒径が５０〜５００ｎｍのフッ素樹脂微粒子からなる疎水部とを含有する親疎水コーティング膜を備え、さらに前記送風ファンの陽圧面端部に前記親疎水コーティング膜の前記親水部とは同一材料ではない撥水性コーティング材を施したことを特徴とする送風ファンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１２１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空気調和機に埃が付着する原因としては、前記のように、運転時の室内循環空気と樹脂部品との摩擦によって発生する静電気により、樹脂部品が帯電し埃が付着するためと考えられる。そこで、樹脂部品の帯電を防止するため、樹脂が帯電しないとされる１０１０Ω程度まで表面抵抗値を下げることが有効であると考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、疎水性で、表面抵抗値が１０１８Ω程度と高いフッ素樹脂微粒子が含まれる。このことから、樹脂部品表面が帯電し易く、室内機に埃が依然として付着及び堆積し易いと考えられる。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、清潔性及び意匠性を良好に維持可能な空気調和機及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、以下の知見を見出して本発明を完成させた。即ち、本発明の要旨は、送風ファンと、当該送風ファンを収容する筐体と、当該筐体の正面側に配置され、親水性被膜を表面に有する前面パネルと、前記筐体に形成され、前記送風ファンの駆動により空気を吸い込む空気吸込み口と、当該空気吸込み口から吸い込まれた空気との間で熱交換を行う熱交換器と、前記筐体に形成され、前記熱交換器において熱交換された空気を室内に吹き出す空気吹出し口とを備える室内機を有することを特徴とする、空気調和機に関する。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、清潔性及び意匠性を良好に維持可能な空気調和機及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の空気調和機の外観図である。
【図２】本実施形態の空気調和機を構成する室内機の断面図である。
【図３】本実施形態における室内機の前面パネルの表面に形成される親水性被膜における埃付着防止効果を評価したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を適宜参照しながら本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の空気調和機１の外観図である。空気調和機１は、室内機２を設置した室内（図示しない）を空気調和するものである。空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機３とを接続配管５で繋いで構成される。また、空気調和機１には、室内機２の運転を制御するためのリモコン１２が備えられる。
【００１４】
室内機２は、化粧枠８及び筐体９を備える。そして、筐体９の内側に取り付けられた送風ファン１４（図２参照）等の基本的な内部構造体は、化粧枠８を取り付けることにより室内機２に収容される。化粧枠８の前面には、樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）製の前面パネル７が取り付けられる。この前面パネル７は、詳細は図２を参照しながら後記するが、下方側の端部を軸として正面側に回動し、上方が開口するようになっている。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。また、化粧枠９の下方には、正面側に向かって開口することで吹き出し口１３（図２参照）が形成される上下風向板１８が備えられる。
【００１５】
図２は、本実施形態の空気調和機１を構成する室内機２の断面図である。室内機２の筐体９の内部には、送風ファン１４、フィルタ１５ａ，１５ｂ、熱交換器１６、露受皿１７、上下風向板１８、左右風向板１９等の基本的な内部構造体が取り付けられる。送風ファン１４は、室内空気を空気吸込み口６から吸い込み、空気吹出し口１３から吹き出し可能に、室内機２の内部の略中央に配置される。フィルタ１５ａ，１５ｂは、室内機２に吸い込まれた室内空気中の塵埃を除去するものであり、熱交換器１６の吸い込み側を覆うように配置される。熱交換器１６は送風ファン１４の吸い込み側に配置され、略逆Ｖ字状に形成される。
【００１６】
前面パネル７が、下方端を軸として正面側に傾くと、正面上方に空気吸込み口６が形成される。また、上下風向板１８が開くと、空気吹出し口１３が形成される。この状態で送風ファン１４が図２においてＡ方向に回転すると、前面パネル７が傾くことで形成された空気吸込み口６と、筐体９の上面に予め形成されていた空気吸込み口６との双方から、図２において白抜き矢印で示すように、室内機２の内部に室内の空気が吸い込まれる。そして、吸い込まれた室内空気は、熱交換器１６で熱交換された後、空気吹出し口１３を通じて、室内に吹き出される。
【００１７】
ところで、前面パネル７の正面側表面（外側表面）には、親水性被膜３０が形成されている。即ち、この親水性被膜３０には、特にその表面に、親水性の官能基（例えば水酸基（−ＯＨ））が存在し、これにより、被膜（親水性被膜３０）が親水性を示す。ここで、親水性被膜とは、水との間で例えば水素結合等を介すことで、水との親和性の高くなっている部分（被膜）をいう。
【００１８】
前面パネル７の正面側表面は、室内の空気に常に晒されている。また、図２に示すように前面パネル７が傾くことで空気吸込み口６が形成された場合、送風ファン１４の駆動により室内から空気吸込み口６を通って室内機２の内部に向かう空気の流れが生じる。このとき、形成された流れに沿った空気の一部は空気吸込み口６から室内機２の内部に入らず、前面パネル７の正面側表面に沿って室内機２の下方に空気が流れる。そのため、前面パネル７の表面には、特に送風ファン１４の駆動時（空気調和機１００の運転時）において室内空気が接触し易い。この結果、前面パネル７の正面側表面には、送付ファン１４の駆動により室内で舞い上がった埃が接触し易くなる。
【００１９】
しかし、空気調和機１００では、前記のように、前面パネル７の正面側表面に親水性被膜３０が形成されている。そのため、前面パネル７の正面側表面に沿って空気が流れる際、室内空気に含まれる水分が親水性被膜３０の表面で薄い水膜を形成する。これにより、前面パネル７の前面側表面が帯電しにくくなる。この結果、接触する室内空気に含まれる埃が前面パネル７の正面側表面に付着しにくくなり、前面パネル７の表面が清潔に維持される。特に、室内空気に含まれる埃にはカビ等が含まれている。そのため、埃の付着が抑制されることで、前面パネル７の正面側表面でのカビ等の繁殖が抑制され、この点でも前面パネル７の表面が清潔に維持される。
【００２０】
そして、前面パネル７の表面が清潔に維持されることで、黒ずんだ蜘蛛の巣状模様の汚れの発生が防止される。前面パネル７は使用者の目につき易い部分であることから、前面パネル７が清潔に維持されることで、意匠性が良好に維持される。
【００２１】
また、これらの点は、空気調和機１００の運転停止中にも同様のことがいえる。即ち、空気調和機１００の運転停止中には、前面パネル７の正面側表面に沿った下方向への室内空気の流れは生じないものの、室内空気に含まれる埃が自然と接触し、静電気力により付着し得る。しかし、前面パネル７の正面側表面には親水性被膜３０が形成されているため、前記のように薄い水膜が形成され、埃の付着が防止される。この結果、前記のように、正面パネル７の清潔さ及び良好な意匠性が維持される。
【００２２】
親水性被膜３０は、ガラス成分（含アルカリガラス等）と、酸化チタンのナノ粒子に亜鉛を担持させたもの（以下、「チタン−亜鉛複合ナノ粒子」という）と、これらを前面パネル７の表面に保持するアクリル樹脂等を含んで構成される。これらのうち、特に、親水性材料である酸化チタンのナノ粒子を含むことで、光触媒の親水化作用により紫外光を受けた前面パネル７の表面に親水基（水酸基等）が形成され、前面パネル７の表面の帯電を除去又は帯電し難くすることができる。また、亜鉛を含むことで、亜鉛による殺菌効果が奏される。さらには、ガラス成分が含まれることで、チタン−亜鉛複合ナノ粒子による親水性基の生成と相俟って、親水性被膜３０の親水性を高めることができる。
【００２３】
ここで、親水性被膜３０を構成する成分を変えて、親水性被膜３０を構成する成分と埃付着のし難さとの関係を評価した。
【００２４】
まず、前面パネル７と同じ材料（ＡＢＳ樹脂）を２００ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに切り出し、その半分程度の部分に塗料を塗布した。塗布した塗料としては、ガラス成分、チタン−亜鉛複合ナノ粒子及び水性アクリル樹脂を含む親水性塗料を使用した（実施例１、善意の実施形態において説明した成分と同じ成分）。この親水性塗料において、チタン−亜鉛複合ナノ粒子の含有量は、親水性塗料全体に対して５質量％とした。親水性塗料を塗布後、十分に乾燥して試験片を得た。
【００２５】
塗料の種類を変更した例として、実施例２及び３並びに比較例１の塗料を準備し、同じ大きさの材料に塗布及び乾燥して試験片を作製した。
実施例２の塗料（親水性塗料）の成分は、チタン−亜鉛複合ナノ粒子の含有量が塗料全体に対して３質量％であること以外は、前記の実施例１と同じである。
実施例３の塗料（親水性塗料）の成分は、被膜の親水性を奏させるための帯電防止剤（イオン）となるトリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム  ビストリフルオロメタンスルホンイミド、及び、ウレタン樹脂（水系塗料、水性塗料）である。トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム  ビストリフルオロメタンスルホンイミドの含有量は、塗料全体に対して３質量％とした。
比較例１の塗料（疎水性塗料）の成分は、フッ素樹脂及びアクリル樹脂を溶媒に溶解させたものである。フッ素樹脂の含有量は、塗料全体に対して５質量％とした。
【００２６】
試験は、これらの試験片全体をタオルで２０回往復して擦り、強制的に帯電させた。次いで、擦った面の全体に、ＪＩＳ粉体８種、１１種、繊維埃（コットンリンタ）を混合した擬似埃２ｇを均一に降り掛けた。その後、試験片を立てて数回タップすることで強制的に埃を払い落とし、残留した埃の質量を塗装面、未塗装面のそれぞれで計測した。そして、塗装面の埃質量を、未塗装面の埃質量で除した値を、埃付着率として算出した。
【００２７】
図３は、本実施形態における室内機２の前面パネル７の表面に形成される親水性被膜３０における埃付着防止効果を評価したグラフである。この図３には、塗料を塗布しない場合（即ち、ＡＢＳ樹脂がむき出しのもの）を比較例２として示している。そして、この図３に示す実施例１〜３及び比較例１の結果は、この比較例２の結果を１００として規格化した値である。
【００２８】
この図３に示すように、親水性塗料を使用して親水性被膜を形成した場合には（実施例１〜３）、いずれも未塗装の場合（比較例２）よりも埃付着率が低く、埃が付着し難いことがわかった。これは、疎水性であるＡＢＳ樹脂の表面に親水性被膜が形成されたことで、親水性被膜の部分に埃が付着し難くなったためと考えられる。一方で、一般的に汚れがつきにくいとされるフッ素樹脂を含んだ塗料（比較例１）では、未塗装の場合（比較例２）よりも埃付着率が大きく、埃が付着し易い結果となった。これは、フッ素樹脂が高い表面抵抗値を持っているからと考えられる。
【００２９】
これらの結果から、帯電を防止して埃の付着をできるだけ抑制するには、水性アクリル樹脂のような水系塗料と、５質量％以上のチタン−亜鉛複合ナノ粒子とを含む親水性塗料を使用することが好ましいことがわかった。特に、水系塗料を使用することで、塗膜（被膜）を薄くでき、かつ、チタン−亜鉛複合ナノ粒子等を分散させやすくなるため、親水性被膜の全体で良好な埃付着防止効果が奏される。
【００３０】
図２に戻り、親水性被膜３０は、前面パネル７の表面に対し、親水性塗料（水系塗料、水性塗料）を塗布して乾燥させることで、形成可能である。この親水性塗料には、前記のガラス成分、前記のチタン−亜鉛複合ナノ粒子及び前記の水性アクリル樹脂が含まれる。各成分の含有量は特に制限されないが、特にチタン−亜鉛複合ナノ粒子の含有量が多い方が親水性度が高まる。一方で、チタン−亜鉛複合ナノ粒子の含有量が多過ぎると、前面パネル７の表面がざらつき易くなる。そこで、これらの点を考慮し、チタン−亜鉛複合ナノ粒子の含有量を決定することが好ましい。
【００３１】
チタン−亜鉛複合ナノ粒子は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、亜鉛塩（例えば硝酸亜鉛）を純水に溶解させ、その水溶液に酸化チタンの粉末を混合し、懸濁する。次いで、紫外光を照射して金属を析出させ、析出した金属を洗浄、乾燥及びナノレベルにまで粉砕することで、チタン−亜鉛複合ナノ粒子を製造することができる。
【００３２】
以上、本実施形態を説明したが、本発明は前記の例に限定されるものではない。
【００３３】
例えば、前記の例では、酸化チタンのナノ粒子を使用して親水性被膜３０を形成したが、親水性被膜３０の形成方法は任意である。即ち、親水性を示す被膜であれば任意の成分を含むことができ、また、任意の方法で形成することができる。従って、例えば、親水性被膜３０を形成するために表面に水酸基を配置するのであれば、必ずしも酸化チタンのナノ粒子を使用する必要は無く、前面パネル７の表面加工を行って、前面パネル７の表面に水酸基を結合するようにしてもよい。これにより、前面パネル７の表面には水酸基が一様に存在してその表面が親水性となり、このような場合においても、一様に存在している水酸基の部分を「親水性被膜」というものとする。
【００３４】
また、親水性を示す官能基としては、前記の例では水酸基としたが、他にも例えば、カルボキシル基、アミノ基等、任意の官能基が挙げられる。従って、所望の官能基を有するようにして塗料を使用したり表面処理をすることで、親水性被膜を形成することができる。
【００３５】
さらに、例えば、前記の例では、前面パネル７の正面側表面にのみ親水性被膜３０を形成したが、これに代えて又はこれとともに、前面パネル７の背面側表面に親水性被膜を形成してもよい。即ち、前面パネル７の内側表面に親水性被膜３０を形成するようにしてもよい。前面パネル７の背面側表面は、通常の使用時には使用者の目に触れない。そのため、仮に前面パネル７の背面側表面に埃が付着しカビ等が繁殖しても、意匠性に影響は無い。しかし、室内機２の内部の空間は狭く、さらには空気吸込み口６の開口部分も小さいことから、前面パネル７の表面に埃が付着しカビ等が繁殖すると、手が届きにくく、掃除が煩雑となる。そこで、前面パネル７の背面側表面に親水性被膜を形成することで、埃の付着やカビ等の繁殖を抑制して掃除の回数を減らし、メンテナンス性を向上させることができる。
【００３６】
また、前記の例では、前面パネル７が開口して上方に空気吸込み口６が形成される形態を例示したが、前面パネル７は回動せずに固定されたようなものであってもよい。この場合、前記の図２に示す構造を挙げて説明すれば、室内機２の上面に存在する空気吸込み口６のみを通じて、室内機２の内部に室内空気が吸い込まれることになる。この場合であっても、送風ファン１４の駆動によって上方から下方に向かう空気の流れが生じる。そのため、前面パネル７には依然として埃が付着し易く、前記の効果が十分に奏される。また、送風ファン１４が停止しているときであっても前面パネル７には室内空気が接触するため、この点でも前記の効果が十分に奏される。
【符号の説明】
【００３７】
１  空気調和機
２  室内機
３  室外機
６  空気吸込み口
７  前面パネル
９  筐体
１３  空気吹出し口
１４  送風ファン
１６  熱交換器
３０  親水性被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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