(57)【要約】【課題】空気を清浄し且つ騒音なく送風するイオン風発生装置を備え、室内のより広範囲にイオン風を吹き出すことができる空気調和機を提供することを課題とする。【解決手段】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、室内空気を空気吸込口より吸い込み熱交換器を通してから空気吹出口より吹き出す送風ファンと、送風ファンの背面側から空気吹出口に向かって位置し送風ファンから空気吹出口に向かって気流を案内するケーシング部と、空気吹出口に位置し気流を上下方向に偏向する上下風向板と、イオン風を発生させるイオン風発生装置と、を備え、イオン風発生装置は、気流方向に沿うように配置され先端部が気流方向下流側に位置する金属針状電極と、対極電極板と、金属針状電極に電圧を印加する電圧発生装置と、を有し、金属針状電極の先端部及び対極電極板は送風ファンの下流側に位置する。【選択図】  図５
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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、室内空気を前記空気吸込口より吸い込み熱交換器を通してから前記空気吹出口より吹き出す送風ファンと、前記送風ファンの背面側から前記空気吹出口に向かって位置し前記送風ファンから前記空気吹出口に向かって気流を案内するケーシング部と、前記空気吹出口に位置し気流を上下方向に偏向する上下風向板と、イオン風を発生させるイオン風発生装置と、を備え、
前記イオン風発生装置は、気流方向に沿うように配置され先端部が気流方向下流側に位置する金属針状電極と、対極電極板と、前記金属針状電極に電圧を印加する電圧発生装置と、を有し、
前記金属針状電極の先端部及び前記対極電極板は、前記送風ファンの下流側に位置する空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、前記対極電極板が前記金属針状電極の先端部よりも気流方向下流側に位置する空気調和機。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記対極電極板は、前記ケーシング部に重ね合わせて配置され、前記空気吹出口に向かって気流を案内する空気調和機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記金属針状電極は前記送風ファンの背面側に位置する空気調和機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記筐体の長手方向に沿って複数の前記金属針状電極を備える空気調和機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかにおいて、前記対極金属板は金属イオンによる除菌作用のある金属である空気調和機。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかにおいて、前記ケーシング部は気流方向上流側に向かうケーシング凸部を有し、前記対極金属板は気流方向上流側先端部に背面側に折り返された対極金属板折返部を有し、前記ケーシング凸部に前記対極金属板折返部を挿入することにより、前記対極金属板を前記ケーシング部に固定する空気調和機。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかにおいて、室内空気が設定温度以上の場合に、前記送風ファンの回転を停止させ、前記金属針状電極に電圧を印加して前記空気吹出口からイオン風を送風させる空気調和機。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかにおいて、前記金属針状電極に電圧を印加するときは、前記上下風向板の角度を前記ケーシング部の気流接触面の延長線上とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン風発生装置を備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、室内空気を熱交換器に循環させて、加熱，冷却，除湿等により調和された空気を室内に吹き出すことにより、室内を空気調和する。一方、近年、空気調和機に対して、温度，湿度の調節以外にも様々な機能が望まれている。ニーズの高い機能としては、空気清浄機能，空気調和機内部を清潔に保つ機能，静音機能，省エネ・エコロジー等がある。
【０００３】
空気清浄機能としては、ペットやタバコ等から発生する悪臭の除去や、菌，花粉等のアレルゲン物質の増殖抑制等の空気質改善機能等がある。従来の抗菌効果や脱臭効果を奏する空気調和機として、空気調和機の室内機内部に紫外線ランプを設置し、通風路の壁面となる吸込口グリル、室内機本体の上壁，前壁，側壁及び送風ファンの背面側に位置する導風板（ケーシング部）に光触媒を担持させるものがある（例えば、特許文献１参照）。紫外線ランプの紫外光により光触媒を励起して、悪臭や菌等の吸着物を酸化分解し、光触媒の機能を復活させ、継続して悪臭や菌を吸着させる。
【０００４】
他の従来技術として、空気調和機内部に放電電極と集塵電極を設けて空気清浄するものがある（例えば、特許文献２参照）。空気調和機内部に放電電極と集塵電極を配置するので、通風抵抗の増大を回避して空気清浄することができる。
【０００５】
一方、空気調和機運転時の送風ファンからの騒音が、就寝時やテレビ鑑賞の妨げとなる場合がある。騒音を低減する空気調和機として、送風ファンの羽根外径側又は羽根内径側に凹凸を形成して、流体を拡散させて騒音を低減させるものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機では、室内空気が紫外線ランプを通過する際に、圧力損失が生じて通過風量が低下し、熱交換効率が低下してしまう。従って、抗菌性能を発揮することはできるが、冷房・暖房能力が低下したり、消費電力が増大する可能性がある。また、紫外線ランプを搭載することより、コストアップや紫外光に対する樹脂劣化対策が必要となる。
【０００７】
特許文献２では、放電電極と集塵電極が熱交換器と送風ファンとの間に配置されるので、放電電極より発生したイオンは、送風ファンによって拡散されてしまう。従って、発生させたイオンを効率よく室内へ放出されることができず、イオン風を室内へ届けることが難しい。
【０００８】
特許文献３では、送風ファンを稼動させれば必ず送風ファン羽根と空気との間で乱流渦が発生し、少なからず騒音を発生させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３２０８５４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３２１６５号公報
【特許文献３】特開昭６３−１２４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、空気を清浄し且つ騒音なく送風するイオン風発生装置を備え、室内のより広範囲にイオン風を吹き出すことができる空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の空気調和機は、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、室内空気を空気吸込口より吸い込み熱交換器を通してから空気吹出口より吹き出す送風ファンと、送風ファンの背面側から空気吹出口に向かって位置し送風ファンから空気吹出口に向かって気流を案内するケーシング部と、空気吹出口に位置し気流を上下方向に偏向する上下風向板と、イオン風を発生させるイオン風発生装置と、を備え、イオン風発生装置は、気流方向に沿うように配置され先端部が気流方向下流側に位置する金属針状電極と、対極電極板と、金属針状電極に電圧を印加する電圧発生装置と、を有し、金属針状電極の先端部及び対極電極板は送風ファンの下流側に位置する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空気を清浄し且つ騒音なく送風するイオン風発生装置を備え、室内のより広範囲にイオン風を吹き出すことができ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】
【００１３】
【図１】空気調和機の構成図。
【図２】室内機の側断面図。
【図３】イオン風発生装置の構成を示す図。
【図４】金属針状電極及び対極金属板の取付斜視図。
【図５】金属針状電極及び対極金属板の取付側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の空気調和機の実施例を図面を用いて説明する。まず、空気調和機の全体構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は空気調和機の構成図、図２は室内機の側断面図である。
【００１５】
図１は空気調和機の全体構成図である。空気調和機１は、室内機２，室外機３、及び室内機２に操作信号を送信するリモコン１２を備える。室内機２及び室外機３は接続管５で接続される。室内機２は、筐体９内に、後述する熱交換器１６等の内部構造体を備える。空気調和機１は、室内空気を空気吸込口６から吸い込み、熱交換器１６で加熱，冷却，除湿等された室内空気を空気吹出口１３から室内に吹き出すことにより、室内を空気調和する。
【００１６】
図２は室内機の側断面図である。室内機２は、室内空気を吸い込む空気吸込口６を室内機２上面及び前面に備える。空気吸込口６の下流側には、室内空気中の塵埃を除去するフィルタ１５が空気吸込口６を覆うように配置される。フィルタ１５の下流であって、筐体９の中央部には、略逆Ｖ字状に形成され熱交換器１６が配置される。熱交換器１６の下流側には、熱交換器１６の幅と略等しい長さの貫流ファン方式の送風ファン１４が配置される。熱交換器１６の下端部には露受皿１７が配置される。露受皿１７は冷房運転時や除湿運転時に熱交換器１６に発生する凝縮水を受ける。露受皿１７に集められた凝縮水はドレン配管を通して室外に排出される。熱交換器１６の下流であって、室内機２の下部には、熱交換器１６で加熱，冷却，除湿等された室内空気を室内に吹き出す空気吹出口１３を備える。空気吹出口１３には、吹き出される空気を左右方向に偏向する左右風向板１９、及び、上下方向に偏向する上下風向板１８を備える。
【００１７】
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。つまり、送風ファン１４を運転することで、室内空気を空気吸込口６から室内機２内に吸い込む。その際、フィルタ１５により空気中の塵埃が除去される。その後、室内機２内に吸い込まれた室内空気は、熱交換器１６で加熱，冷却，除湿等されて、送風ファン１４を介して、空気吹出口１３から室内に吹き出される。空気吹出口１３から室内に吹き出される調和された空気は、左右風向板１９及び上下風向板１８により、左右方向及び上下方向が偏向される。このようにして、室内空気を空気吸込口６から吸い込み、熱交換器１４で加熱，冷却，除湿等された室内空気を空気吹出口１３から室内に吹き出すことにより、室内を空気調和する。尚、送風ファン１４の回転時には、送風ファン１４を構成する羽根と空気との間で乱流渦が発生し騒音となる。その騒音は就寝時やＴＶ鑑賞時の妨げになるため、騒音が抑制された静かな運転音の空気調和機が望まれる。
【００１８】
室内機２が使用される室内空間では、台所で魚，肉を焼いたとき等の調理臭に含まれるアセトアルデヒド，居室内で飼育するペットからの尿に含まれるアンモニアのにおい，喫煙によるタバコ臭に含まれる酢酸等の生活臭様々な臭いが発生する。このため、活性炭やゼオライトなどの多孔質材を基材とした吸着材である波型コルゲート形状の脱臭フィルタ（図示せず）等が、フィルタ１５の通過空気下流部に設置される。
【００１９】
また、室内機２が使用される室内空間の空気中には、インフルエンザウイルス等のウイルスや菌，カビ類が浮遊する。これらのウイルスや菌，カビ類は、空気調和機内部で繁殖し内部が汚れてしまう場合がある。このため、これらのウイルスや菌，カビ類を殺菌，抑制するために紫外線ランプを室内機内部に搭載する手段が考えられている。ウイルスや菌を殺菌できる紫外線波長としては、ウイルスや菌の遺伝子情報を持つＤＮＡの紫外光吸収帯２６０ｎｍ付近である２５４ｎｍが最も効果的である。しかしその一方で、この紫外線により室内機２に使用される樹脂を劣化させてしまうおそれがあり、紫外線ランプ周囲には紫外光を遮断し樹脂劣化を抑制する手段が必要となる。また、紫外線ランプの作動により消費電力の増大ともなる。
【００２０】
このような問題を解決するための本発明のイオン風発生装置を備えた空気調和機について、図３−図５を用いて説明する。図３はイオン風発生装置の構成を示す図であり図５のＡ−Ａ断面図、図４は金属針状電極及び対極金属板の取付斜視図、図５は金属針状電極及び対極金属板の取付側断面図である。
【００２１】
本発明の空気調和機１が備えるイオン風発生装置３９は、高電圧発生装置３０と、高電圧発生装置３０の高電圧端子３１から伸びる導電体３２と、対極金属板２５と、対極金属板２５の流入空気上流側に配置された金属針状電極２４とで構成される。金属針状電極２４は、気流方向に沿うように配置され、先端部が気流方向下流側に位置する。また、金属針状電極２４の先端部は、送風ファン１４の下流側（図５において、前面ノーズ６０の先端と背面ノーズを結ぶ線よりも下流側）に位置する。
【００２２】
高電圧発生装置３０で発生させた−３ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧を金属針状電極２４に印加することにより、金属針状電極２４上で負コロナ放電が発生する。金属針状電極２４上で負コロナ放電が発生すると、金属針状電極２４から対地アースに接続された対極金属板２５に向かって負イオンが流れ始めるとともに、イオン風２６が発生する。発生したイオン風２６は、送風ファン１４からの気流を案内するケーシング部２２の湾曲形状に合わせた対極金属板２５に沿って室内空間に吹き出される。
【００２３】
この負イオンにより、空気中を浮遊するウイルスや菌，カビ類を殺菌，抑制することができる。また、このイオン風２６は、高電圧の印加によって生成された負イオンと中性分子との衝突により、イオンの運動エネルギーが中性分子に与えられ、負イオンと中性分子が対極金属板２５に向かう分子運動である。従って、イオン風２６を発生させるための動作音が全くしないので、無音で使用空間に送風することができる。
【００２４】
このイオン風２６は、送風ファン１４の送風量に比べると非常に弱い。従って、金属針状電極２４及び対極金属板２５は、気流の吹き出し方向に抵抗となるものがない位置、つまり、送風ファン１４の下流側（図５において、前面ノーズ６０の先端と背面ノーズを結ぶ線６２よりも下流側）で、より好ましくは、送風ファン１４の背面側（送風ファン１４の中心から水平方向背面側であって、送風ファン１４とケーシング部２２との間）に配置する。送風ファン１４の上流側に金属針状電極２４が位置する場合、送風ファン１４を形成する羽根によってイオン風２６が遮られてしまい、イオン風２６を室内空間に広く送風することが難しい。
【００２５】
一方、対極金属板２５を、ケーシング部２２と重ね合わせて湾曲させることで、イオン風２６を徐々に拡大させて室内空間に吹き出すことができる。特に、対極金属板２５を金属針状電極２４の先端部よりも下流側に位置させることにより、発生したイオン風をスムーズに空気吹出口１３から室内に向けて吹き出すことができる。
【００２６】
さらに、イオン風２６を室内空間に吹き出すためには、湾曲したケーシング部２２の円弧接線の延長線上と上下風向板１８の上下角度を一致させることが好ましい。
【００２７】
前述の通り、イオン風２６は送風ファン１４の送風量よりも弱く、熱交換器１６を通過する風量が少ないため、イオン風２６のみを用いた場合、熱交換器１６における熱交換量が低下する。このため、空気調和機１の使用空間が設定温度に達した場合（空気調和機１の使用空間が設定温度以上となった場合）に、送風ファン１４の回転を停止させ、金属針状電極２４に高電圧を印加して、イオン風２６を発生させる。このように制御することで、無音で室内空気を調和し、さらに送風ファンを回転させるための電力をカットすることで省エネ運転が可能となる。また、就寝時の快適性を向上させるために、就寝時モードとして送風ファン１４を運転せずに、イオン風２６のみで室内を空調するようにしてもよい。このようにしても同様に、無音で室内空気を調和し、さらに送風ファンを回転させるための電力をカットすることで省エネ運転が可能となる。
【００２８】
尚、イオン風２６は、金属針状電極２４の長さと本数に比例して増大するため、より多くのイオン風２６を吹き出すために、送風ファン１４の長手方向に沿って、対極金属板２５のほぼ全幅に渡って複数本配置することが好ましい。
【００２９】
本実施例のような金属針状電極２４及び対極金属板２５を備えたイオン風発生装置により、発生した負イオンは空気中に吹き出され、空気中を漂う塵埃や菌，カビ，ウイルスに付着してマイナスに帯電し、対極の電位である対極金属板２５に付着する。対極金属板２５を金属イオンの溶出により抗菌効果が出現する金属とすることで、菌，カビ，ウイルスの増殖をさらに抑制でき、室内機２内部をさらに清潔に保つことができる。金属イオンで抗菌効果があるものとしては銀，銅，ニッケル等があるが、コストを抑制するためにはニッケルを含むオーステナイト系ステンレスとすることが好ましい。さらに、イオン風２６の運転を続けることで、空気循環により室内空気の清浄化も可能となる。
【００３０】
一方、ケーシング部２２は、気流方向上流側に向かうケーシング凸部２８を備える。また、対極金属板２５は、対極金属板２５の気流方向上流側先端部に、室内機の背面側に折り返された対極金属板折返部２９を備える。これらケーシング部２２のケーシング凸部２８及び対極金属板２５の対極金属板折返部２９を用いることで、ケーシング部２２への対極金属板２５の脱着が容易になる。
【００３１】
具体的には、上下風向板１８及び左右風向板１９を取り外し、対極電極板固定爪２７を図３の点線矢印のように手で回転させることで、対極金属板２５を室内機から取り外すことができる。例えば、対極金属板２５に埃が堆積した場合でも、対極金属板２５に付着した汚れを洗い流し、再び対極金属板２５をケーシング部２２に取り付けることで、清潔性を一層向上させることができる。
【００３２】
対極金属板２５をケーシング部２２に取り付ける際は、ケーシング部２２のケーシング凸部２８に対極金属板２５の対極金属板折返部２９を挿入して対極金属板２５の取り付け位置を決定した後、対極電極板固定爪２７を回転して固定する。この様な構造にすることにより、取り付け不具合による対極金属板２５の落下の危険性を回避し、安全性を確保することができると共に、確実に固定することができる。
【００３３】
上述したように、本実施例の空気調和機は、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、室内空気を空気吸込口より吸い込み熱交換器を通してから空気吹出口より吹き出す送風ファンと、送風ファンの背面側から空気吹出口に向かって位置し送風ファンから空気吹出口に向かって気流を案内するケーシング部と、空気吹出口に位置し気流を上下方向に偏向する上下風向板と、イオン風を発生させるイオン風発生装置と、を備え、イオン風発生装置は、気流方向に沿うように配置され先端部が気流方向下流側に位置する金属針状電極と、対極電極板と、金属針状電極に電圧を印加する電圧発生装置と、を有し、金属針状電極の先端部及び対極電極板は送風ファンの下流側に位置するので、空気を清浄し且つ騒音なく送風するイオン風発生装置を備え、室内のより広範囲にイオン風を吹き出すことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  空気調和機
２  室内機
３  室外機
５  接続管
６  空気吸込口
９  筐体
１２  リモコン
１３  空気吹出口
１４  送風ファン
１５  フィルタ
１６  熱交換器
１７  露受皿
１８  上下風向板
１９  左右風向板
２０  吹出風路
２２  ケーシング部
２４  金属針状電極
２５  対極金属板
２６  イオン風
２７  対極電極板固定爪
２８  ケーシング凸部
２９  対極金属板折返部
３０  高電圧発生装置
３１  高電圧端子
３２  導電体
【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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