(57)【要約】【課題】空気調和機においてコロナ放電をさせずに空気イオンのみを放出するマイナスイオン放出手段を用いて塵埃を帯電させるマイナスイオン発生装置の放電電極構成を最適化することにより、塵埃帯電効率を最大化し、安定した放電特性を有し、さらに通風特性を向上させた電気集塵装置を得ることを目的としたものである。【解決手段】上記課題を解決するために本発明は、マイナスイオン発生装置のマイナス電位に荷電する放電電極針をアース電極である対向電極に対して下流側に配置、あるいはマイナス電位に荷電する放電電極の針先を上流方向に向ける、あるいはアース電極は風の流れに平行に配置される、あるいは電極部を保護する格子間隔を風の上流側よりも下流側を粗くすることによって、塵埃集塵能力を向上させかつ針先や対向電極部への塵埃の堆積を抑制することによって異音等のない安定した集塵装置を得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に含まれる塵埃を帯電させるマイナスイオン発生手段において、マイナス電位に荷電する放電電極をアース電極である対向電極に対して風の流れの下流側に配置することを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
前記マイナス電位に荷電する放電電極の先端を風の流れの上流方向に向けることを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記アース電極は風の流れに平行に配置されることを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項４】
前記マイナスイオン発生手段は、前記放電電極を保護する格子を有し、前記格子の間隔を風の上流側よりも下流側を粗くすることを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外ユニットと室内ユニットから構成される空気調和機における、室内ユニットの集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機の室内ユニットは、ユニット本体内に熱交換器と送風機を収容し、送風機の作動によりユニット本体内に室内空気を吸込んで上記熱交換器を通過させて熱交換し、さらに送風機を介して吹き出し口より室内へ吹き出す。
【０００３】
近年このような室内空気に対する熱交換作用だけでなく、付加機能として、室内空気に含まれる塵埃などの不純物を除去して清浄化する機能を搭載した室内ユニットが提供されている。
【０００４】
上記付加機能は、室内空気中にはごく微細な塵埃がふくまれていて、これらを原因として花粉症やアレルギーなどが引き起こされる可能性が指摘され、またホコリ堆積により室内のダニなどの発生原因となっていることに対し、空気中の塵埃の除去等を通じ、清浄な空気を供給することを目的としている。
【０００５】
上記課題に対してマイナスイオン発生器を組み込んだ空気調和機が開示され、居住室内にマイナスイオンを直接、もしくは熱交換した空気とともに供給する。供給されたマイナスイオンは人体に吸収され細胞組織の活性化を図り、老廃物の排出を促進して新陳代謝を良好化することが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
また、室内送風機を介して室内へ吹き出す空気調和機の室内ユニットにおいて、室内熱交換器の空気吸込み側に配置され、ユニット本体内に吸込まれる室内空気から、塵埃などの不純物を除去して清浄化する空気清浄機である電気集塵機と、室内送風機の吹き出し送風路中に配置され、マイナスイオンを発生して室内へ供給するマイナスイオン発生装置とを具備した室内ユニットがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらに、従来電気式空気清浄装置では高電圧を印加した針状電極とアースされた対向電極間でコロナ放電を発生させ、強い電界を生成することで空気中の塵埃を帯電させていたものを、消費電力とオゾン発生量の削減を図るため、コロナ放電を発生させることなくマイナスイオンのみを放出する集塵装置によって塵埃を帯電させ、清浄な空気を供給している（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】実開昭６２−１２４４２１号公報
【特許文献２】特開平１１−７２２４０号公報
【特許文献３】特開２００１−７４２６５号公報
【特許文献４】国際公開第０１／０６４３４９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来例では熱交換器と送風機を備えた空気調和機の室内ユニットにおいてマイナスイオン発生器を送風路中に配置しようとしたものであるが、マイナスイオン発生器を送風回路内に搭載した場合の通風抵抗や製造コストの増大と集塵性能の調和、及び信頼性の確保、特に空気中に含まれる様々な異物を吸い込むことに対する安全性の保証が可能となるような、マイナスイオン発生装置の最適な電極構成については未解決であるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、マイナスイオン発生装置によってマイナスイオン発生のみならず空気清浄機能も兼用する最適な電極及び外郭構成を有する空気調和機の室内ユニットに搭載する集塵装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために本発明の請求項１においては、マイナスイオンを発生して室内へ供給するマイナスイオン発生装置のみを室内熱交換器の空気吸込み側に配置し、ユニット本体内に吸込まれる室内空気に含まれる塵埃などの不純物マイナスに帯電させ、室内熱交換器の前に配置される導電フィルターによって塵埃を除去し、清浄化された空気を室内へ吹き出す室内ユニットにおけるマイナスイオン発生装置の電極構成を、マイナス電位に荷電する放電電極がアース電極である対向電極よりも風の流れの下流側に配置することを特徴としたものである。
【００１１】
これによって、マイナス電位に荷電する放電電極先端に空気の絶縁が破られることによって発生するプラスとマイナスイオンのうち、マイナス電極に吸着されず空気中に放出されるマイナスイオンが、電界によってアース電極である対向電極に電気的に吸着される事無く最大限効率的に放出され、集塵能力の増大を図ることが可能となる集塵装置を目的とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２においては、マイナス電位に荷電する放電電極の先端を風上側に向けて配置したものである。
【００１３】
これによって、吸い込まれる空気に含まれる塵埃やペットの毛等がマイナス電位に荷電する放電電極先端に付着し、電気的な短絡や発火発煙、集塵性能の急激な低下が発生しにくい構成を可能とする。また電極部の下流側に配置されるフィルター等への異常放電が発生しにくい構成となる集塵装置を目的とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３においては、アース電極である対向電極を風の流れに平行となるように配置したものである。
【００１５】
これによって、一般にプラスに帯電することの多い空気中の塵埃がアース電極である対向電極に付着し、放電が阻害されることによって集塵性能や信頼性の低下を抑制する構成を可能とする集塵装置を目的とする。
【００１６】
また、本発明の請求項４においては、放電電極を覆う外郭部の格子間隔を、風の上流側の格子よりも風の下流側の格子を粗くしたものである。
【００１７】
これによって、吸い込み空気中に含まれるペットの毛等の大きな塵埃がマイナスイオン発生器に吸い込まれた場合、より大きな塵埃の場合は風の上流側の格子によって除去される。この格子を通過した塵埃の場合には、下流側の格子間隔の方が広いため進入した塵埃が通り抜ける構成となる集塵装置を目的とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記から明らかなように、本発明は、ユニット本体内に室内空気を吸込んで上記熱交換器と熱交換させ、上記送風機を介して室内へ吹き出し、上記熱交換器の空気吸込み側に、マイナスイオンを発生して室内へ供給するマイナスイオン発生手段とユニット本体内に吸込まれる室内空気から塵埃などの不純物を除去して清浄化するフィルター手段から構成された空気調和機の室内ユニットにおいて、吸い込まれる空気に含まれる塵埃やペットの毛等がマイナス電位に荷電する放電電極先端に付着し、電気的な短絡や発火発煙、集塵性能
の急激な低下を発生しにくくすると同時にマイナスイオンの発生量を増加させ、集塵性能を向上させることのできる集塵装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、ユニット本体内に室内空気を吸込んで熱交換器と熱交換させ、送風機を介して室内へ吹き出す空気調和機の、上記熱交換器の空気吸込み側に、マイナスイオンを発生して室内へ供給するマイナスイオン発生装置とユニット本体内に吸込まれる室内空気から塵埃などの不純物を除去して清浄化するフィルターを配置した室内ユニットにおいて、上記マイナスイオン発生装置の放電電極構成を、マイナス電位に荷電する放電電極がアース電極である対向電極の下流になるよう配置、構成することによって、マイナス電極先端から空気中に放出されるマイナスイオンが通過する風に流されるため、電界によってアース電極である対向電極に電気的に吸着される事が無く最大限効率的に放出され、集塵能力の増大を図ることができる。
【００２０】
第２の発明は、特に第１の発明のマイナスイオン発生装置を、マイナス電位に荷電する放電電極の針先を上流方向に向けることによって、吸い込まれる空気に含まれる塵埃やペットの毛等がマイナス電位に荷電する放電電極先端に付着し、アース電極である対向電極との電気的な短絡や発火発煙、集塵性能の急激な低下が発生しにくい構成を可能とする。また電極部の下流側に配置されるフィルター等への異常放電が発生しにくい構成とすることができる。
【００２１】
第３の発明は、特に第１の発明のマイナスイオン発生装置を、アース電極が風の流れに平行に配置することによって、吸い込まれる空気に含まれる塵埃等がアース電極である対向電極に付着し、マイナス電位に荷電する放電電極との電気的な短絡や発火発煙、集塵性能の急激な低下が発生しにくい構成を可能とすることができる。
【００２２】
第４の発明は、特に第１の発明のマイナスイオン発生装置において、電極部を保護する格子間隔を風の上流側よりも下流側を粗くすることにより、吸い込み空気中に含まれるペットの毛等の大きな塵埃がマイナスイオン発生器に吸い込まれた場合、より大きな塵埃の場合は風の上流側の格子によって除去される。より小さな塵埃で、この格子を通過した場合には、下流側の格子間隔の方が広いため進入した塵埃が通り抜ける構成とすることができる。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における、電気集塵ユニット１を搭載したエアコン室内機の概略断面図を示すものである。この図からわかるように、マイナスイオン発生装置２は設置される熱交換器３に対して水平に配置される。また本実施の形態においては、放電が最適になるようにするため、図４に示されるように放電電極４の針先は２列ユニットのうち上部1列６は針先が上向き、下部１列７は針先が下向きに配置されている。またアース電極である対向電極８は図３に示されるように、前記放電電極４の針先から約１０ｍｍ程度前方にあり、また風の流れる方向に対して風上方向に数ｍｍの距離を有する位置に配置されている。
【００２４】
図２は図４に示されるマイナスイオン発生装置２の平面図であり、図３は図４に示されるマイナスイオン発生装置２の断面図である。図２及び図３から分かるように、マイナス荷電された放電電極針４は吸い込まれる風に対して垂直に配置される。
【００２５】
図１において示されるように、エアコン室内機に搭載されたクロスフローファン９によって吸込み口１０より空気が流入し、吹き出し口１１より室内へ送られる。この間、電気集塵ユニット１を通過するとき空気中の塵埃が帯電され、下流に配置された集塵用の導電
性フィルター４によって塵埃が集塵され、熱交換器３によって冷房時は空気が冷却され、暖房時は空気が暖められる。電気集塵ユニット１は室内機の前面パネル１３と熱交換器３の間に置かれている。また本実施の形態においては、上記電気集塵ユニット１は放電が最適になるようにするため、図４に示されるように放電電極４の針先は２列ユニットのうち上部1列６は針先が上向き、下部１列７は針先が下向きに配置されている。
【００２６】
前記記載の図２及び３において、マイナスイオン発生装置２はマイナス電位に荷電する放電電極針４とアース電極である対向電極８からなり、本実施の形態ではその距離を１０〜１５ｍｍ程度とし、両者の間に−５〜６ｋＶの高電圧を印加する事で、マイナス電位に荷電する放電電極針４の先端部からアース電極である対向電極８へ向けて微量の放電電流が流れている。
【００２７】
この時先端部に−５〜６ｋＶの高電圧が印加されることによって空気の絶縁が破られ、先端部周辺にプラスとマイナスのイオンが同数発生する。発生したイオンのうち、プラスイオンは放電電極針４そのものがマイナスに荷電されているためすぐに針に吸着され消滅する。しかしマイナスイオン５は逆に放電電極針４と反発し、周辺に発散する。発散したマイナスイオン５は、対向電極８の方向へ電気的に引っ張られる傾向がある。
【００２８】
ここで集塵は図３に示されるように、吸込み空気中に含まれる塵埃に対し集塵ユニットにおいてマイナスに荷電し、下流部に設置された集塵用の導電性フィルター４で吸着除去する。集塵能力は上記メカニズムのうち、空気中に含まれる塵埃に帯電させる電荷の量によって大きく左右される。帯電量は生成したマイナスイオン量と空気中での塵埃との衝突量の２つのパラメーターによって決定されるため、マイナスイオンを出来るだけ発生させ、空気中で効率よく塵埃と衝突させる事が性能向上の最も重要な要素となる。そこでまず上記帯電量を増加させるためには、生成したマイナスイオンが対向電極８の方向へ電気的に引っ張られ、対向電極へ吸着されてしまう事によるマイナスイオンの減少を抑制する事が必要となる。
【００２９】
図３において示されるように、マイナスイオン発生装置２はマイナス電位に荷電する放電電極針４がアース電極である対向電極８よりも吸引される風の流れに対して下流側に配置されている。このような配置にする事によって、放電電極針４先端部周辺に発生したマイナスイオンのうち、対向電極８に引き寄せられるものも対向電極８から放電電極４方向へ流れる風の流れによって大部分が下流へ流されるため、対向電極８に吸着されるマイナスイオンを減少させる事が出来る。また同時に塵埃とマイナスイオンの衝突の確率が上昇し、集塵能力を向上させることができる。またこの時、放電電極針４が対向電極８に対して下流に設置されたとしても、放電の特性やその電流値に変化はない。マイナスに帯電した塵埃は同じくマイナスに帯電している放電電極針４とは電気的に反発するため吸着する事がなく、針先端に汚れが付着する事による性能低下やジー音といった異音の発生が抑制されるという効果も得ることができ、さらに対向電極８を放電電極４の下流に配置する場合に発生する、マイナスに帯電した塵埃が対向電極８に付着しやすくなる事による集塵性能の低下や放電特性の変化による信頼性の低下等も抑制する事ができる。
【００３０】
また上記対向電極８を吸い込み空気の流れ方向に対して平行となるように配置する事によって、塵埃が対向電極８に付着する事による集塵性能の低下や放電特性の変化による信頼性の低下等も抑制する事ができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図５と６は、本発明の第２の実施の形態における、マイナスイオン発生装置２の平面図及び断面図を示すものである。すでに実施の形態１において説明したとおり、マイナス荷電された放電電極４は吸い込まれる風に対して垂直に配置される。
【００３２】
しかし本実施の形態においては、放電が最適になるようにするため、図４に示されるように、放電電極４は２列ユニットのうち上部１列６は電極は上向き、下部１列７は電極は下向きに配置されているが、放電電極針４は吸い込まれる風に対して風上方向へ向け垂直に配置される。
【００３３】
またアース電極である対向電極８は図３に示されるように、前記放電電極４の針先から約１０ｍｍ程度横にあり、また風の流れる方向に対して風上方向に数ｍｍの距離を有する位置に配置されている。この様な構成とする事によって針先への塵埃の付着を抑制する事ができ、また放電部下流に配置される集塵用のフィルターへの異常電流の発生を抑制する事が出来る。
【００３４】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における、マイナスイオン発生装置２の斜視図を示すものである。ここで上記マイナスイオン発生装置２は実施の形態１において説明したように、マイナス荷電された放電電極針４とアース電極である対向電極８からなる電極部とそれを覆う外郭樹脂部材１７からなる。そのとき吸引される風の通過する吸い込み口１４は空気中に含まれるゴミが電極部に入らないように一定間隔の開口部を有する格子状の構造体であり、また空気流出口１５も同様に一定間隔の開口部を有する格子状の構造体である。
【００３５】
すでに実施の形態１において説明したように、針先端に汚れが付着した場合、性能低下やジー音という異音の発生といった課題があった。特に運転中に大きな塵埃、例えば室内で飼われている犬や猫などのペットの抜けた毛等が吸い込まれ針先に付着した場合、急激な放電電流の低下と集塵能力の低下を招き、また異音の発生を生じる。そこでこの様な大きな塵埃の付着を抑制するためには一般的に風上側に目の細かいフィルターを配置する事が行われるが、この場合目が詰まってしまうことや美観が悪化するなどの課題を有していた。また逆に何も設置しない場合、大きなゴミまで内部に入りこんでしまうという課題を有していた。
【００３６】
本実施の形態３においては上記課題に対して、マイナスイオン発生装置２の空気吸い込み口１４の格子間隔ｄ１を空気流出口１５の格子間隔ｄ２よりも狭くする事によって、ペットの毛などの大きな塵埃が入りにくく出やすい形態となる。そのため信頼性などが問題となりやすいマイナスイオン発生装置２内部へのゴミの滞留を抑制する事が出来る。また吸い込み側の格子間隔ｄ１もさほど小さくする必要がないので通風抵抗の増加も必要最小限に抑制する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１に係る電気集塵装置を搭載したエアコン室内機の概略断面図
【図２】実施の形態１に係るマイナスイオン発生装置２の平面図
【図３】実施の形態１に係るマイナスイオン発生装置２とフィルター４の断面図
【図４】実施の形態１に係るマイナスイオン発生装置２の概略図
【図５】実施の形態３に係るマイナスイオン発生装置２の平面図
【図６】実施の形態３に係るマイナスイオン発生装置２の断面図
【図７】実施の形態４に係るマイナスイオン発生装置２の斜視図
【符号の説明】
【００３８】
１  集塵ユニット
２  マイナスイオン発生装置
３  室内機の熱交換器
４  放電電極
５  マイナスイオン
６  集塵ユニットの上部1列
７  集塵ユニットの下部1列
８  対向電極
９  室内機のクロスフローファン
１０  室内機の吸込み口
１１  室内機の吹き出し口
１２  導電性フィルター
１３  室内機の前面パネル
１４  空気吸い込み口
１５  空気流出口
１６  ペットの毛
１７  外郭樹脂部材
【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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