(57)【要約】【課題】吸湿体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水の貯留部における堆積した菌あるいは滞留した結露水の腐敗による臭気発生などの不快感を抑止させる。【解決手段】貯留部６に熱交換器５と導通状態に結線された金属板７を設けることで、金属板７の方が熱交換器５よりも低電圧である内部起電力による電位差が生じる。このことにより、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器５と金属板７のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板７側へと次々と集められて自由な活動を抑制される。その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、貯留部６に存在する菌を死滅化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱するヒーターと、前記吸湿体に空気を送風する送風手段とを具備した室外機において、前記ヒータ加熱時に前記吸湿体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させる金属より構成される熱交換器と、前記熱交換器で発生した結露水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された結露水を室内機に搬送する搬送手段とを配設し、前記貯留部に金属板が配置され、前記金属板と前記熱交換器が導通するように結線されて前記貯留部に結露水が滞留した時には、前記金属板と前記熱交換器との間に内部起電力による電位差が生じ、前記金属板のほうが前記熱交換器より低電位となる構成であることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記結線位置が、前記貯留部に結露水が滞留した水面よりも上の位置となることを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
【請求項３】
前記金属板と前記熱交換器との間の内部起電力が０．３〜１．０Ｖであることを特徴とする請求項1または２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記金属板と前記熱交換器の間に絶縁物が配されていることを特徴とする請求項1〜３いずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
前記金属板と前記熱交換器先端との間隔が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
前記絶縁物が樹脂の不織布あるいはメッシュであることを特徴とする請求項４または５記載の空気調和機。
【請求項７】
前記金属板が亜鉛板、亜鉛メッキ鋼鈑、または亜鉛合金であることを特徴とする請求項１〜６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】
本発明は、水分の吸着・脱離能力を有する吸着体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留する貯留部に空気中の菌が堆積あるいは滞留した結露水が腐敗して運転時に臭気発生の問題となることを防止する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の調湿用吸湿体を備えた空気調和機は、送風手段により室内または室外から取り入れられた空気中より水分を吸着した吸湿体をヒータにより加熱し、吸着体に吸着されている水分の脱離を行うことにより、結露水を室内へと搬送している（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
図は、特許文献１に記載された従来の調湿用吸湿体を備えた空気調和機を示すものである。
【特許文献１】特開平８−１２１８２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、貯留部に滴下した結露水が菌の堆積あるいは滞留により腐敗し、その結果室内空間への異臭発生の原因となるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸湿体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留させる雑菌が繁殖し易い貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けることで、貯留部に堆積した菌あるいは滞留した結露水の腐敗による臭気発生などの不快感を抑止できる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、吸着体より放出される高温高湿空気中の水分を結露させた結露水を貯留させる雑菌が繁殖し易い貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けたものである。
【０００７】
これによって、空気中に浮遊している菌は熱交換器に結露水と一緒に付着して貯留部に滴下する。結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器と金属板のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制すると考えられる。その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部に存在する菌を死滅化できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気調和機は、加湿用結露水中の菌を長期的に死滅化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、雑菌が繁殖し易い結露水の貯留部に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を設けることにより、空気中に浮遊している菌は熱交換器に結露水と一緒に付着して貯留部に滴下し、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器と金属板のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと
次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部に存在する菌を死滅化することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の金属板と熱交換器の結線する部分を常に結露水と導通状態とならない場所に設けることにより、結線端子部の接点腐食による導通不良に至るという課題を解決でき、長期的な信頼性を保証することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の金属板とアルミニウムフィンとの間の内部起電力による電位差を０．３〜１．０Ｖとすることにより、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、充分な死滅化性能が得られるとともに、その起電力をある一定のレベルに抑えることにより、結露水の電気伝導度が高い場合にも結露水中を電流が流れすぎて低電位側の金属板が腐食に至るということがなくなり、十分な耐久性を保証することができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の金属板と熱交換器との間隔に部分的あるいは全体に絶縁物を介在させることにより、短絡を防止することができ、貯留部に結露水が存在する時にはたえず金属板と熱交換器との間に内部起電力による電位差を確保することができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第４の発明の金属板と熱交換器先端との間隔を５ｍｍ以下とすることにより、結露水に与える電位差の最大値である１．０Ｖにおいても十分な電解強度が維持でき、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、死滅化効果を発揮することができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第４または第５の発明の絶縁物を樹脂の不織布あるいはメッシュとすることにより、狭い間隔に対しても絶縁状態を確保できるとともに、結露水を絶縁物自体が長時間にわたって保持でき、少ない結露水量の状態でも内部起電力による電位差を持続し、菌は電気泳動して低電位な金属板側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、死滅化効果を発揮することができる。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の金属板を亜鉛板、亜鉛メッキ鋼鈑、または亜鉛合金とすることにより、汎用性があり低コスト化を図ることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（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空気調和機の室外機加湿装置の断面構成図を示すものである。
【００１８】
図１において、室外機加湿装置は、吸気口と吹出口および除湿水排水口を設けた本体１と、この本体１内に配置される送風機２と、吸湿体３と、その吸湿体３の風上側に設けたヒータ４と、本体１出口に設けられた熱交換器５と、熱交換器５下部に設けた貯留部６と、その貯留部６には熱交換器５と結線された金属板７と、貯留部６に溜まった結露水を室内機へ搬送するポンプ８とで構成されている。
【００１９】
以上のように構成された空気調和機の室外機加湿装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
図１において、室外機加湿装置は水分吸着時にはヒータ４の通電は停止されており、吸
気口を通じて吸い込まれた空気に含まれる水分は吸湿体３において吸着される。脱離時には、ヒータ４へ通電されており、吸気口を通じて吸い込まれた空気は吸湿体３の風上側に設けられたヒータ４によって加熱され、その加熱空気が吸湿体３を通過することで吸湿体３に吸着された水分が脱離される。その脱離によって生じた高温高湿空気は、金属で構成された熱交換器５を通過することで熱交換器５表面に結露する。結露水はやがて熱交換器５下部に設けられた貯留部６へと滞留される。貯留部６に配置され、熱交換器５と導通状態に結線された金属板７との間に金属板７の方が熱交換器５よりも低電圧である内部起電力による電位差が生じる。このことにより、空気中に浮遊している菌は熱交換器５に結露水と一緒に付着して貯留部６に滴下し、結露水中に混入した菌は菌自体がある程度マイナスの電荷を帯びているため、熱交換器５と金属板７のイオン化傾向の差により、菌は電気泳動して低電位な金属板７側へと次々と集められて菌の自由な活動を抑制し、その後新陳代謝機能を不活化された菌は弱り、やがて死んでしまうことになるので、貯留部６に存在する菌を死滅化することができる。すなわち、雑菌が繁殖し易い結露水の貯留部６に長期的な寿命を保証できる抗菌機能を付加することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は本実施の形態を説明するために空気調和機の室外加湿装置の熱交換器５と亜鉛板９との結線構成を示す正面構成図である。図２において亜鉛板９は熱交換器５から滴下する結露水の通り道が全域にわたってカバーできるように貯留部６に設けられている。したがって全長は熱交換器５よりも長く、幅はアルミニウムフィンの奥行きよりも長くしている。また亜鉛板９の向かって右側には２段の折り曲げ加工をして結線をするための端子取りだし部分を設け、ドレン水中に漬からないように設計した。また亜鉛板９と熱交換器５のアルミニウムフィンとが短絡しないように発泡ＥＰＤＭ１０もほぼ全域に設けられている。熱交換器５と亜鉛板９との結線は、塩化ビニル樹脂で絶縁保護カバーされた銅線１１を使用して、一方は熱交換器５の端板１２にビス止めして固定し、もう一方は亜鉛板９を加湿装置本体とともにビス止めして固定されている。これによって貯留部６に結露水が溜まったときには熱交換器５のアルミニウムフィンと亜鉛板９との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるような構成となる。その結果、空気中に漂っていた雑菌はまず熱交換器５によってトラップされ、その後結露水とともに貯留部６に移動するが、その時マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板９に次々と引きつけられて、身動きがとれない状態となる。その結果自由を失った菌は新陳代謝も抑制され、徐々に弱っていき、やがては死滅してしまう。
【００２２】
このような集菌、死滅化機能を有する空気調和機の実証的な評価として下記のような試験を行った。
【００２３】
実証評価試験１としては、ＮＢ培地組成（ペプトン  １０ｇ、塩化ナトリウム  ５ｇ、肉エキス  ３ｇ、純水  １Ｌ）を１０００倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度３０個／Ｌ程度で含んだ調製水を用意して熱交換器５の１０ｃｍ幅に対して均一に１ｍｌ／ｍｉｎの速度で調製水をマイクロポンプで送液し、排出された水を時間経過とともに０．２ｍｌずつ採取して、平板混釈法に準じて寒天培地にて２４時間培養して水中の菌数を調べて亜鉛板９による集菌の効果を評価した。その結果、貯留部６に従来方式のなにもしていないものと比較して、大腸菌が明らかに集菌できていることを確認できた。
【００２４】
実証評価試験２として、貯留部６からポンプ８への経路を塞いでＮＢ培地組成（ペプトン  １０ｇ、塩化ナトリウム  ５ｇ、肉エキス  ３ｇ、純水  １Ｌ）を１０００倍に希釈し、グラム陰性の大腸菌を濃度３０個／Ｌ程度で含んだ調製水２００ｍｌを貯留部６内に投入して１２、２４、４８時間経過後の状態を確認した。投入した調製水を再度滅菌したビーカーに戻してその中から０．２ｍｌの調製水をサンプリングして平板混釈法に準じて寒天培地にて２４時間培養し、ブランクとの比較で集菌の効果を調べた。その結果、大腸菌が明らかに集菌できていることを確認できた。
【００２５】
本実施の形態では、発泡ＥＰＤＭを使用したが、この限りではない。絶縁性に優れたものであれば熱交換器５のアルミニウムフィンと金属板７との間のスペーサーとして使用できる。また弾性を有するものであればさらに都合がよく、その他に発泡ＰＥ、発泡ＰＳ、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＡ、ウレタンフォームなどが使用できる。
【００２６】
（実施の形態３）
図３は本実施の形態を説明するために空気調和機の室外加湿装置の熱交換器５と亜鉛板９との結線構成を示す正面構成図である。室外加湿装置の中で実施の形態２と説明が重複する部分は省略する。図３において、本実施の形態でも亜鉛板９は熱交換器５から滴下する結露水の全域にわたってカバーできるように設けられ、全長は熱交換器５よりも長く、幅はアルミニウムフィンの奥行きよりも長くしている。ここでは亜鉛板９からの端子取り出し方法が実施の形態２と異なっている。すなわち亜鉛板９は平板状態のままとして貯留部６に配置し、結露水中に漬かる部分は銅線１３に亜鉛メッキを施して樹脂ネジによってビス止めを行った。この結果、熱交換器５のアルミニウムフィンと亜鉛板９との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるようになり、空気中に漂っていた雑菌はまず熱交換器５によってトラップされ、その後結露水とともに貯留部６へ移動し、マイナスの電荷を帯びた菌は亜鉛板９に集菌され、やがては死滅する。また亜鉛板９と結線する銅線も結露水に漬かる部分は亜鉛メッキ処理を施すことによって水中で異種金属の接合による局部腐食を防止することができる。
【００２７】
（実施の形態４）
図４は本実施の形態を示す空気調和機の室外加湿装置の断面構成図である。構成の中で実施の形態２と説明が重複する部分は省略する。図４において、本実施の形態では亜鉛板９と熱交換器５のアルミニウムフィンとが短絡しないように厚さ１ｍｍのＰＰ不織布１３をほぼ全域に設けている。ＰＰ不織布は水分を保持する能力が優れているため亜鉛板９と熱交換器５との電位差を長時間にわたって維持できるので、貯留部６に結露水が存在している間は十分な集菌、死滅化機能を持続できる。具体的には実施の形態２の実証評価試験1で比較して、実施の形態２の場合には熱交換器５に滴下させる水量が減ってくると、ある時点から集菌機能が急激に減衰するが、本実施の形態では滴下水量がおよび熱交換器５が保持している水量がかなり少なくなっても、ＰＰ不織布の保水能力によって集菌効果を持続できた。
【００２８】
本実施の形態では、ＰＰの不織布を使用したが、この限りではない。絶縁性に優れた樹脂の不織布またはメッシュであれば同様な効果が期待できる。ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥ、ナイロン等の樹脂も使用できる。不織布は毛細管現象によって、またはメッシュは表面張力によって水を十分保持できるので、長時間にわたって熱交換器５のアルミニウムフィンと金属板７とで内部起電力による電位差を確保でき、その間は亜鉛板側への集菌を持続できる。
【００２９】
（実施の形態５）
本実施の形態では貯留部と熱交換器の間に亜鉛鉄板を配置し、亜鉛鉄板の構造は実施の形態２と同様にした。この時亜鉛鉄板の切断端面はエポキシ系の樹脂によってコーティングして腐食への対策を行った。これによって熱交換器５のアルミニウムフィンと亜鉛鉄板との間には内部起電力が約０．４Ｖ生じるようになり、亜鉛鉄板でも十分な集菌、死滅化機能を発揮できた。
【００３０】
（実施の形態６）
本実施の形態では貯留部と熱交換器の間にマグネシウム合金（ＡＺ９１）板を配置し、マグネシウム合金板の構造は実施の形態２と同様にした。これによって熱交換器５のアル
ミニウムフィンとマグネシウム合金板との間には内部起電力が約０．８Ｖ生じるようになり、マグネシウム合金（ＡＺ９１）板とすることによって内部起電力による電位差が大きくすることができ集菌能力は向上し、充分な死滅化機能も発揮できた。
【００３１】
上記各実施の形態では絶縁物を金属板７の全体にわたって配置したが、絶縁物を部分的に配置することも可能である。
【００３２】
亜鉛板または亜鉛鉄板を使用した実施例では電位差０．４Ｖを確保でき、マグネシウム合金（ＡＺ９１）板を使用したときには電位差０．８Ｖを確保できた。本発明で菌の電気泳動による集菌に必要な電位差は少なくとも０．３Ｖ以上であった。また、１．０Ｖを越えると熱交換器５からの結露水の電気伝導度にもよるが漏れ電流が無視できなくなり、金属板７自体の溶解が徐々に起こり始める場合もあるため、長期的な信頼性を保証できなくなる。したがって、熱交換器５のアルミニウムフィンとの望ましい電位差は０．３〜１．０Ｖであり、この範囲の電位差を確保できるものであればいろいろな金属板７が使用できる。
【００３３】
また、上記実施の形態では、厚み３ｍｍの発泡ＥＰＤＭと厚さ１ｍｍのＰＰ不織布を使用した場合について説明したが、熱交換器５のアルミニウムフィンと金属板７との間隔は狭いほど電解強度を大きく保てるので望ましい。しかし両者が貯留部６の水中で短絡してしまっては意味がないのである程度安全率を見込んで設定するほうがよい。また両者を離せる最大の間隔距離としては結露水に影響を与えない電位差の最大値１．０Ｖにおいても十分な集菌、死滅化能力を発揮できる距離であり、実験により約５ｍｍと判断した。したがって熱交換器５アルミニウムフィンと金属板７との間隔は５ｍｍ以下で絶縁状態が確保できていれば、下限は特に制約されない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の空気調和機は、加湿用結露水中の菌を長期的に死滅化することが可能となるので結露水を貯留する構成を持つ除湿機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における室外加湿装置の断面構成図
【図２】本発明の実施の形態２における室外加湿装置の熱交換器と亜鉛板との結線を示す正面構成図
【図３】本発明の実施の形態３における室外加湿装置の熱交換器と亜鉛板との結線を示す正面構成図
【図４】本発明の実施の形態４における室外加湿装置の熱交換器と亜鉛板との結線を示す正面構成図
【図５】従来の室外加湿装置の断面構成図
【符号の説明】
【００３６】
１  室外加湿装置本体
２  送風機
３  吸湿体
４  ヒータ
５  熱交換器
６  貯留部
７  金属板
８  ポンプ
９  亜鉛板
１０  発泡ＥＰＤＭ
１１  銅線
１２  端板
１３  ＰＰ不織布
【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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