(57)【要約】【課題】高い集塵能力を有する空気清浄ユニットを搭載した空気調和機を提供すること。【解決手段】針状放電電極１２およびアース電極１３を有する荷電ユニットＡ１０と、塵埃を捕集するエアフィルター１１とで空気清浄ユニットを構成し、前記荷電ユニットＡ１０を前記エアフィルター１１の上流側に配設することで、吸入口２の全面に渡って微細な塵埃を捕集することができ、前記空気清浄ユニットを搭載した空気調和機は、高い集塵能力を有することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、
前記荷電部を前記集塵部の上流側に配設することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
放電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、
前記荷電部を前記集塵部の下流側に配設することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
荷電部を空気調和機の吹き出し口に設けたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
集塵部が導電性材料を有し、前記導電性材料に高電圧を印加させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
集塵部が導電性材料を有し、前記導電性材料がアースに連結することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、空気中の塵埃などを効率よく捕集する電気集塵ユニットを搭載した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、室内ユニット内に熱交換器と送風機を備え、送風機を動作させることで、室内ユニット内へ室内空気を送り込み、熱交換器を通過させて室内空気と冷媒とを熱交換させ、送風機を介して吹き出し口より室内へ風を吹き出す。
【０００３】
近年では、このような室内空気に対して熱交換を行うだけでなく、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空気調和機が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図６は、従来の空気調和機の室内ユニットを示すものである。図６に示すように、従来の空気調和機の室内ユニット１０１は、室内熱交換器１０２と、室内送風機１０３と、エアフィルター１０４と、空気清浄ユニット１０５で構成されている。
【０００５】
空気清浄ユニット１０５は、室内熱交換器１０２の空気吸込み側に設けたエアフィルター１０４の下流側で、かつ室内熱交換器１０２の上流側に位置する場所に配設されている。エアフィルター１０４は、綿埃などの比較的粗い塵埃を除去することができる。また空気清浄ユニット１０５は、荷電電極、アース電極および集塵部とが一体的に構成されている。
【０００６】
以上のように構成された、従来の空気調和機について、以下に作用、効果を述べる。
【０００７】
空気調和機の室内ユニット１０１の吸込み口より吸込まれた室内空気は、エアフィルターで粗塵を除去し、さらに、空気清浄ユニット１０５にて、花粉やタバコの煙などの微細な塵埃を除去して清浄化し、室内熱交換器１０２、室内送風機１０３を介して、清浄空気として、吹き出し口より室内へ放出される。
【特許文献１】特開２００１−７４２６５号公報
【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、前記従来の構成では、荷電電極とアース電極および集塵部とが空気清浄ユニットとして一体化されているために、通風抵抗が高くなってしまう。また、空気調和機本来の基本性能を確保するためには、空気調和機の室内ユニットの吸込み口の一部にしか空気清浄ユニットを設けることができず、吸込み風量に対して十分な集塵性能を得ることが出来ないという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、高い集塵能力を有する空気清浄ユニットを搭載した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】
【００１０】
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、荷電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、前記荷電部を前記集塵部の上流側に配設することを特徴とするものである。
【００１１】
これによって、吸込み口全面に渡って微細な塵埃の集塵を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の空気調和機は、放電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、前記荷電部を前記集塵部の下流側に配設することを特徴とするものである。
【００１３】
これによって、吸込み口全面に渡って微細な塵埃の集塵を行うことができるとともに、さらに通風抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、高い集塵能力を有する空気清浄ユニットを搭載した空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明の空気調和機は、放電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、前記荷電部を前記集塵部の上流側に配設することで、集塵部の機能をエアフィルターに持たせ、新たに集塵部を設ける必要がないので、吸込み口の通風抵抗を低減するとともに、吸込み口の全面に渡って微細な塵埃の集塵を行うことができるので、高い集塵能力を有することができる。
【００１６】
第２の発明の空気調和機は、放電電極およびアース電極を有する荷電部と、塵埃を捕集する集塵部とを備え、前記荷電部を前記集塵部の下流側に配設することで、吸込み口の通風抵抗を低減するとともに、吸込み口の全面に渡って微細な塵埃の集塵を行うことができるので、高い集塵能力を有することができる。
【００１７】
第３の発明の空気調和機は、特に第２の発明において、荷電部を空気調和機の吹き出し口に設けることで、吸込み口の通風抵抗を低減するとともに、吸込み口の全面に渡って、微細な塵埃の集塵を行うことができ、さらに荷電部のメンテナンスが、し易くなるので、高い集塵能力を有することができるとともに、メンテナンス性も向上する。また、吹き出し口の下面側に設けることで、効率よく電荷を室内に送風することができる。
【００１８】
第４の発明の空気調和機は、特に第１〜３の発明において、集塵部が導電性材料を有し、前記導電性材料に電荷を帯電させることで、集塵部は帯電し、荷電部で荷電された空気中の塵埃との電位差が広がるので、クーロン力や誘電力の作用により集塵部にて荷電された塵埃を捕集することができ、より高い集塵能力を有することができる。
【００１９】
第５の発明の空気調和機は、特に第１〜３の発明において、集塵部が導電性材料を有し、前記導電性材料がアースに連結していることで、荷電部にて荷電された空気中の塵埃との電位差により、荷電された塵埃の捕集性能を高めることができる。
【００２０】
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。
【００２１】
（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横断面図を示すものである。図１において、空気調和機の室内ユニット１は、吸入口２、吸入パネル３、室内熱交換器４、送風ファン５、吹き出し口６、通風経路７、高圧リード線９、荷電ユニットＡ１０、エアフィルター１１で構成される。
【００２２】
塵埃に荷電させる荷電ユニットＡ１０は、室内ユニット１の通風経路７上に配設されて
いる室内熱交換器４およびエアフィルター１１よりも上流に位置する吸入口２に配設されている。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における荷電ユニットＡ１０の斜視図である。図２において、荷電ユニットＡ１０は、針状放電電極１２、アース電極１３、外枠１４、マイナスの高電圧を送電する高圧トランス（図示せず）で構成され、放電電極が放電する放電域１５にて、塵埃にマイナス電荷を帯電させる。
【００２４】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるエアフィルター１１の斜視図である。図３において、エアフィルター１１は、導電性を有する樹脂繊維３０を有しており、近傍には高圧リード線９が配設されている。
【００２５】
従来のエアフィルターは、直径２００ミクロン程度のＰＰ樹脂やＰＥＴ樹脂からなる繊維を編みこみ、周囲全体を樹脂枠で固定したものが主流であったが、本発明のエアフィルター１１は、直径７０〜８０ミクロン程度まで細くしたＰＥＴ樹脂の繊維を使用し、繊維密度を高めることで、エアフィルターとしての開口率は同程度に保ち、通風抵抗は変化させずに細メッシュ化させている。そして、エアフィルター１１のある一定のメッシュ間隔ごとに（例えば、５ミリ間隔）、導電性を有する樹脂繊維３０を編みこみ、エアフィルター１１全体が導電性を有するものである。樹脂繊維３０は、ＰＥＴ樹脂の繊維（例えば、ポリエステルやナイロン）とカーボン材の繊維とを縒り線状に一体化させたものである。ＰＥＴ樹脂の繊維にカーボン材の繊維を一体化させることで、樹脂繊維３０は、導電性を有し、他の金属材料の繊維を使用するよりも樹脂繊維３０の強度を強めることができるので、耐久性、信頼性の向上にも繋がる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、ある一定のメッシュ間隔毎に導電性を有する樹脂繊維３０を編みこむ構成としたが、エアフィルター１１を構成する繊維のすべてを、導電性を有する樹脂繊維３０で構成してもよく、また、ある一定のメッシュ間隔ではなく、ランダムな間隔に編みこむ構成でも、同様の効果を得ることができる。また、樹脂繊維３０は、カーボン材単体で構成されているものでもよい。
【００２７】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】
まず、送風ファン５が動作することにより、吸入口２より室内空気が吸込まれる。この時、吸入口２を通過する室内空気に対して、荷電部である荷電ユニットＡ１０により、室内空気中に存在する塵埃に対して電荷を与え、マイナスに帯電させる。
【００２９】
この時、荷電部では、高圧トランスにて昇圧された数キロボルトのマイナス電位の高電圧が針状放電電極１２に印加され、針状放電電極１２とアース電極１３との間でコロナ放電が発生し、針状放電電極１２の先端方向に対し、放電域１５が発生する。この放電域１５を、室内ユニット１の吸入口２方向に向けて形成するように荷電ユニットＡ１０を配設することで、吸入口２より吸込まれる室内空気中に含まれる塵埃に対して電荷を与えることができる。
【００３０】
次に、マイナスに帯電した塵埃を含んだ室内空気がエアフィルター１１を通過する際に、マイナスに帯電した塵埃が、エアフィルター１１で捕集される。集塵部であるエアフィルター１１の近傍には、間接的もしくは直接的に接触する高圧リード線９が配設されており、高圧リード線９にはプラスの高電圧が印加される。この時、高圧リード線９のコンデンサー効果により、エアフィルター１１にプラス電荷を帯電させるので、マイナスに帯電した塵埃は、クーロン力や誘引力の作用で引き付けられて、エアフィルター１１で効率よく捕集することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、塵埃にマイナス電荷を帯電させ、エアフィルター１１にプラス電荷を帯電させているが、これに限ることなく、塵埃にプラス電荷を帯電させ、エアフィルター１１にマイナス電荷を帯電させても同様の効果を奏する。
【００３２】
次に、塵埃が捕集され、清浄化された室内空気は、室内熱交換器４で冷媒と熱交換され、送風ファン５によって、室内へと送風される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては、空気調和機の室内ユニット１の吸入口２より吸込まれる空気全体に対して、荷電ユニットＡ１０が生じる放電域１５を介して、室内空気に含まれる微細な塵埃に電荷を帯電させ、エアフィルター１１には、塵埃に帯電させた電荷と逆電荷に帯電させることで、より高い集塵性能を有する空気調和機を提供することができ、快適な住空間とともに体に優しい空室空間を創ることができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の横断面図を示すものである。本実施の形態は、実施の形態１における室内ユニット１の吸入口２に配設された荷電部を、荷電ユニットＢ２０として室内ユニット１の吹き出し口６に配設したものである。なお、前述の部位と同一のものに関しては、同じ符号を付して、その説明は省略する。また、本実施の形態における構成は、室内ユニット１内の荷電部の配設位置を除いて、実施の形態１と同様なので、説明は省略する。なお、荷電ユニットＢ２０は、針状放電電極１２、アース電極１３を有し、荷電ユニットＡ１０を吹き出し口６に配設できるような形状にしたものである。
【００３５】
以下、実施の形態２における空気調和機の動作、作用について述べる。
【００３６】
図４において、荷電ユニットＢ２０は、室内ユニット１の吹き出し口６に配設されており、吹き出し口６より室内に吹き出される空気は、吹き出し口６に設けられた荷電ユニットＢ２０が作り出す放電域１５において、吹き出される空気に存在する酸素や水分に、荷電ユニットＢ２０で放出されるマイナス電荷を与え、室内空間に放出する。
【００３７】
室内空間に放出されたマイナス電荷を有する酸素や水分は、室内空気中に浮遊する塵埃と接触もしくは一体化することで、塵埃は帯電粒子となる。そして、マイナスに帯電した塵埃は、サーキュレーション効果により、吸入口２に導かれ、プラスに帯電したエアフィルター１１で捕集される。なお、本実施の形態では、荷電ユニットＢ２０でマイナス電荷を発生させ、エアフィルター１１にはプラス電荷を帯電させているが、これに限ることなく、荷電ユニットＢ２０でプラス電荷を発生させ、エアフィルター１１にマイナス電荷を帯電させても、同様の効果を奏する。また、荷電ユニットＢ２０での放電域１５の発生方法、エアフィルター１１の帯電方法は、実施の形態１で述べた方法と同様であるので、説明は省略する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、室内空間にて塵埃に電荷を与え、空気調和機の室内ユニット１のエアフィルター１１で塵埃を捕集する構成であるため、広い範囲で高い集塵性能を得ることが出来るとともに、空気中に浮遊する真菌や細菌、ウィルスなどについても高い捕集効果を得ることができる。また、荷電ユニットＢ２０を吹き出し口に配設することで、吸入口２における通風抵抗が低減され、室内空気の吸込み性能が向上する。
【００３９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機に配設するエアフィルターのも
う一つの形態を表す図である。なお、前述の部位と同一のものに関しては、同じ符号を付して、その説明は省略する。また、本実施の形態は、実施の形態１もしくは実施の形態２におけるエアフィルター１１の構成を、図５に示す構成にしたものである。本実施の形態における、空気調和機の室内ユニット１の構成は、実施の形態１もしくは実施の形態２に記載されているので、説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態に配設されるエアフィルター５１は、導電性を有する樹脂繊維３０および、樹脂繊維３０と本体アースを接続する本体アース接続部３１が配設されている。また、エアフィルター５１は、直径７０〜８０ミクロン程度まで細くしたＰＥＴ樹脂の繊維を使用し、繊維密度を高めることで、エアフィルターとしての開口率は同程度に保ち、通風抵抗は変化させずに細メッシュ化させている。そして、エアフィルター５１のある一定のメッシュ間隔ごとに（例えば、５ミリ間隔）、導電性を有する樹脂繊維３０を編みこんでいる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、ある一定のメッシュ間隔毎に導電性を有する樹脂繊維３０を編みこむ構成としたが、エアフィルター１１を構成する繊維のすべてを、導電性を有する樹脂繊維３０で構成してもよく、また、ある一定のメッシュ間隔ではなく、ランダムな間隔に編みこむ構成でも、同様の効果を得ることができる。
【００４２】
以上のように構成された、本実施の形態３における空気調和機について、以下その動作、作用を述べる。
【００４３】
まず、送風ファン５が動作することにより、吸入口２より室内空気が吸込まれる。この時、吸入口２を通過する室内空気に対して、荷電部である荷電ユニットＡ１０により、室内空気中に存在する塵埃に対して電荷が与えられ、マイナスに帯電させる。
【００４４】
この時、荷電部では、高圧トランスにて昇圧された数キロボルトのマイナス電位の高電圧が針状放電電極１２に印加され、針状放電電極１２とアース電極１３と間でコロナ放電が発生し、針状放電電極１２の先端方向に対し、放電域１５が発生する。この放電域１５を、室内ユニット１の吸入口２方向に向けて形成するように荷電ユニットＡ１０を配設することで、吸入口２より吸込まれる室内空気中に含まれる塵埃に対して電荷を与えることができる。なお、本実施の形態では、塵埃にマイナス電荷を与えて帯電させているが、プラス電荷を与えて帯電させても同様の効果を奏することができる。
【００４５】
次に、マイナスに帯電した塵埃を含んだ室内空気がエアフィルター５１を通過する際に、マイナスに帯電した塵埃が、エアフィルター５１で捕集される。集塵部であるエアフィルター５１には、本体アース接続部３１が配設されている。また、一般的に、室内熱交換器４は、全体がアルミニウム、銅管などの金属材料で構成されているので、本体アースと接続されている。そのため、本体アース接続部３１と室内熱交換器４を接続することで、エアフィルター５１の導電性を有した樹脂繊維３０はアースと接続される。そのため、荷電ユニットＡ１０で帯電された塵埃などの粒子と、エアフィルター５１との間には大きな電位差が形成されるために、エアフィルター５１では、クーロン力や誘引力などにより、塵埃が捕集される。
【００４６】
そして、塵埃が捕集され、清浄化された室内空気は、室内熱交換器４で冷媒と熱交換され、送風ファン５によって、室内へと送風される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、空気調和機の室内ユニット１の吸入口２より吸込まれる空気全体に対して、荷電ユニットＡ１０が生じる放電域１５を介して、室内空気に含まれる微細な塵埃に帯電させ、エアフィルター５１は、アースに設置することで、
塵埃とエアフィルター５１の間には大きな電位差を形成できるため、より高い集塵性能を有する空気調和機を提供することができ、快適な住空間とともに体に優しい空室空間を創ることができる。なお、本実施の形態では、吸入口２に荷電ユニットＡ１０を配設した場合について述べているが、吹き出し口６に荷電ユニットＢ２０を配設した場合についても同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、高い集塵能力を持った空気清浄ユニットを有するので、本発明の空気調和機に搭載している空気清浄ユニットを、空気調和機以外の送風手段（例えば、扇風機など）に搭載させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の横断面図
【図２】本発明の実施の形態１における荷電ユニットの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるエアフィルターの斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における空気調和機の横断面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるエアフィルターの斜視図
【図６】従来の空気調和機の横断面図
【符号の説明】
【００５０】
１  室内ユニット
２  吸入口
３  吸入パネル
４  室内熱交換器
５  送風ファン
６  吹き出し口
７  通風経路
９  高圧リード線
１０  荷電ユニットＡ
１１、５１  エアフィルター
１２  針状放電電極
１３  アース電極
１４  外枠
１５  放電域
２０  荷電ユニットＢ
３０  樹脂繊維
３１  本体アース接続部
【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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