(57)【要約】【課題】空気浄化用の洗浄水に含まれる塩素濃度に関わらず洗浄水における菌の発生を抑制でき、かつ従来技術よりも電気費用を低減できる空気調和装置を提供する。【解決手段】この空気調和装置は、筐体１と、筐体１の内部に取り込んだ空気に洗浄水を散布して接触させる気液接触手段３と、気液接触手段３の下方にて洗浄水を受け入れる水槽２と、水槽２内の洗浄水を気液接触手段３へ送る循環ラインを構成するポンプ７及び配管８と、循環ラインにおける洗浄水の流れを利用して電力を発生させ、この電力でオゾンを生成して洗浄水の中に溶解させるオゾン生成装置９とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内部に取り込んだ空気に洗浄水を散布して接触させる気液接触手段と、
前記気液接触手段の下方にて前記洗浄水を受け入れる水槽と、
前記水槽内の前記洗浄水を前記気液接触手段へ送る循環ラインと、
を有し、
前記洗浄水の流れを利用して電力を発生させ、この電力でオゾンを生成して前記洗浄水の中に溶解させるオゾン生成装置をさらに備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記オゾン生成装置は、水流で回転する水流タービンと、該水流タービンの回転によって電力を発生する誘導式の発電機構と、該発電機構で発生した電力でオゾンを発生するオゾン発生手段とを有し、
前記水流タービン及び前記オゾン発生手段が、前記循環ライン上に配設されており、前記水流タービン及び前記オゾン発生手段はこの順番に前記循環ラインの水流方向に沿って直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記オゾン生成装置は、水流で回転する水流タービンと、該水流タービンの回転によって電力を発生する誘導式の発電機構と、該発電機構で発生した電力でオゾンを発生するオゾン発生手段と、前記気液接触手段または前記水槽に前記洗浄水として水道水を供給する給水ラインとを有し、
前記水流タービン及び前記オゾン発生手段が、前記給水ライン上に配設されており、前記水流タービン及び前記オゾン発生手段はこの順番に前記給水ラインの水流方向に沿って直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記水槽内の洗浄水中のオゾン濃度を監視するオゾン濃度計と、
前記オゾン濃度計によるオゾン濃度が一定の値以下である場合は前記循環ラインを、前記洗浄水が前記オゾン生成装置を通過する経路に切替え、前記オゾン濃度計によるオゾン濃度が一定の値を超えている場合は前記循環ラインを、前記洗浄水が前記オゾン生成装置を通過しない経路に切替える３方バルブと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記水槽内の洗浄水中のオゾン濃度を監視するオゾン濃度計と、
前記オゾン濃度計によるオゾン濃度が一定の値以下である場合は前記給水ラインを開けて給水し、前記オゾン濃度計によるオゾン濃度が一定の値を超えている場合は前記給水ラインを閉じる給水バルブと、を有することを特徴とする請求項１又は３に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記オゾン発生手段が無声放電式または電極式のイオナイザであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に関し、特に、洗浄水を用いて空気を浄化する手段を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅用などの空気調和装置は、空気内の粉塵や臭気や不快なガス成分等などを除去するため、フィルタなどの浄化手段が使用されている。しかし、フィルタの目詰まり等が発生し、浄化能力が損なわれる。
【０００３】
そこで、特許文献１に開示されているような、洗浄水と空気とを接触させることで空気を浄化する空気洗浄手段を備えた空気調和装置が提案されている。この空気調和装置では、装置内に洗浄水を散布するシャワーを設け、外部から装置内に取り込んだ空気を該洗浄水に通過させ、これによって浄化された空気を装置外に送出している。
【０００４】
上記シャワーからの洗浄水は節水のために循環利用されているが、洗浄水中に菌が発生する恐れがある。そのため、特許文献２に開示されているように、水の電解を行って菌の発生を抑えることも実施されている。
【０００５】
図４はこのような従来の空気調和装置の構成を模式的に示したものである。この図に示すように、筐体５１の空気取込み口５２から外の空気が主送風機（F）５３の吸い込み力によって筐体５１内部に取り込まれ、筐体５１内部を空気吐出口５４に向かって流れる。この過程にシャワー等の散水手段５５が配置され、筐体５１内部に取り込まれた外気が散水手段５５からの水で浄化される。散水手段５５からの水は筐体５１の下部のタンク５６で受け、再び散水手段５５にポンプ(P)５７で送られる。タンク５６内には、直流電源５８と接続された一対の電極板５９が収容されており、これにより、タンク５６内の洗浄水を電解して塩素成分（次亜塩素酸）等を発生させて水中における菌の発生を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２００８−０５３８７１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、洗浄水を電解することで菌の発生を抑制する手法では、次のような課題があった。
【０００８】
地域ごとに水道水にもともとに含まれている塩素（次亜塩素酸）の量が異なっており、このような水道水を装置の運転コスト低減の為に洗浄水として使用すると、使用する水中の塩素濃度が低い場合や、運転途中に除菌に必要な塩素量が不足してしまう場合に塩素の補充が必要になる。
【０００９】
さらに、電解のための電力および電解用の直流電源装置も必要であることから電気費用も高くなる。
【００１０】
そこで本発明は、上述したような課題に鑑み、空気浄化用の洗浄水に含まれる塩素濃度に関わらず洗浄水における菌の発生を抑制でき、かつ従来技術よりも電気費用を低減できる空気調和装置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】
【００１１】
本発明は、筐体と、筐体の内部に取り込んだ空気に洗浄水を散布して接触させる気液接触手段と、気液接触手段の下方にて前記洗浄水を受け入れる水槽と、水槽内の洗浄水を気液接触手段へ送る循環ラインと、を有する空気調和装置に係る。この態様において本発明は、洗浄水の流れを利用して電力を発生させ、この電力でオゾンを生成して洗浄水の中に溶解させるオゾン生成装置をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、洗浄水における菌の発生をオゾンによって抑えるものであるため、空気浄化用の洗浄水に含まれる塩素濃度に関わらず洗浄水の除菌が可能となる。また、オゾン生成の電力を洗浄水の水流により自己発電で賄うため、従来技術よりも電気費用を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による第１の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図。
【図２】本発明による第２の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図。
【図３】本発明による第３の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図。
【図４】気液接触式空気浄化機能と電解式除菌機能を有する従来の空気調和装置の構成を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は本発明による第１の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図である。
【００１６】
本実施形態の空気調和装置は、図１で示すように筐体１の内部に以下に述べる構成を有する。筐体１内の下部に水槽２を有し、その上方に、空気を浄化する気液接触手段３と、主送風機４とが、この順で設置されている。水槽２と気液接触手段３との間で、筐体１の側壁には空気取込み口５が設けられ、また、気液接触手段３の上方には空気吐出口６が設けられており、空気取込み口５から筐体１外の空気が主送風機（F）４の吸い込み力によって筐体１内部に取り込まれ、筐体１内部を空気吐出口６に向かって流れる。
【００１７】
主送風機４は、空気吐出口６の手前に設置され、気液接触手段３によって浄化された空気を空気吐出口６から筐体１の外へ供給する。
【００１８】
気液接触手段３は、空気取込み口５から筐体１内部に取り込まれた空気を洗浄水と接触させることで浄化する。このため、気液接触手段３は、気液接触部３１と、気液接触部３１の上方に設けられた洗浄水を散布する散水手段３２とを有している。気液接触部３１には、支持体（不図示）が備えられ、ラシヒリング、レッシングリング、ポールリング、サドル、スルザーパッキン等の充填材が充填されている。なお、気液接触部３１は、充填材がハニカム状や繊維を編んだようなもので、気液接触部３１と一体型となっていてもよい。この気液接触部３１では、散水手段３２から散布された洗浄水が充填材の表面に付着し、充填材の表面で、筐体１内部に取り込まれた空気との気液接触が行われる。
【００１９】
水槽２は気液接触部３１の下側に設けられており、配管を介してポンプ（P）７に接続されている。ポンプ７の吐水側は配管８を介して散水手段３２に接続されている。こうして洗浄水が循環するようになっている。散水手段３２は例えば、多数の孔の開けられた配管であり、これらの孔から洗浄水が散布される。散水手段３２に設けられた孔の数や形状、位置は特に限定されないが、洗浄水をほぼ均一に散布できるように設けられることが好ましい。しかし充填材の構造や、空気の流れに拠っては、気液接触部３１に対する散水量に偏りを持たせても構わない。また、洗浄水が散布される孔には、洗浄水をより微細な液滴として噴霧されるような形状を有したノズルを設けるのが好ましい。
【００２０】
水槽２内の洗浄水を散水手段３２より散布して再び水槽２で受容するように配管８及びポンプ７で循環させていると、洗浄水の水質が低下して洗浄水中に菌が発生する恐れがある。こうした菌の発生を抑制するために、本発明は細菌やウィルスに対して殺菌力及び除菌力を持つオゾンを洗浄水中に溶解させる機構を備える。具体的には、水槽２と散水手段３２の間を接続する配管８（即ち洗浄水の循環ライン）の途中に、水流発電式オゾン生成装置９が設けられている。
【００２１】
この水流発電式オゾン生成装置９は、水流タービン９１と、水流タービン９１の回転によって電力を発生する誘導式の発電機構９２と、発電機構９２で発生した電力で配管８中にオゾンを発生するオゾン発生手段９３とを有する。水流タービン９１及びオゾン発生手段９３はこの順番に配管８の水流方向に沿って直列接続されて、配管８の途中に配設されている。
【００２２】
水流発電式オゾン生成装置９では配管８を流れる循環流の力により水流タービン９１が回転し、この回転で発電機構９２が電力（誘導電力）を発生する。発生した電力を使ってオゾン発生手段９３は配管８中にオゾンを連続的に発生させ、配管８を通る洗浄水にオゾンを溶解させる。オゾンにより洗浄水における菌の発生が抑制される。オゾンの発生機構（オゾナイザ）としては電気分解式（電極式）、無声放電式もしくは回転電極式などが適用可能である。
【００２３】
さらに、従来の電解方式の除菌機構では水中の塩素量を考慮する必要があるが、オゾンは発生時に塩素を必要としないため、水中の塩素量に関係無く安定してオゾン供給を行うことができる。
【００２４】
なお、本装置のオゾン生成装置９はオゾン生成の電力を水流を利用して自己発電で賄うが、その水流はポンプ７によって作っている。このため、ポンプ７の駆動電力が水流タービン９１を回せるような循環流エネルギーになるように大きくされるとエネルギー的なメリットはない。しかし実際には吐水ポンプの選定に当たって、最適な定格電力を選定できることは少なく、多くの場合は循環流エネルギーに対して余剰の電力を持つ。そこで、この余剰電力を、水流タービン９１を回す分のエネルギー（即ちオゾン発生用の電力）に当てれば、オゾン生成装置９を備えても電気費用は上がらない。従来技術では除菌のための電解に使用する電力が循環ポンプの駆動電力とは別に必要であったが、本発明はこのような従来技術と比べて電気費用を低減できる。
【００２５】
オゾン発生機構として電気分解式を用いた場合に使用する電極の材質としては、例えば、陽極にはＴｉをベースとした白金タンタル又は２酸化鉛を使用することができ、陰極にはＴｉをベースとした白金を使用することができる。なお、陰極にスケールが堆積して電気伝導性が低下する恐れがある場合には両電極の極性を反転させることが効果的である。つまり、陰極を陽極に切替えることで陰極上に堆積したスケールを取り除くことができる。こうした反転操作を必要とする場合は陰極材料に陽極と同様の素材を用いることがある。
【００２６】
（第２の実施形態）
図２は本発明による第２の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図である。この図において第１の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を用いており、第１の実施形態と同じ構成要素の説明については、省略する。また、オゾン生成装置９についてはその構成要素を省略して図示した。以下、第１の実施形態とは異なる点について説明する。
【００２７】
第１の実施形態と異なる構成としては、洗浄水中のオゾン濃度を測り、一定のオゾン濃度を超えている場合は洗浄水がオゾン生成装置９を通らない経路に、一定のオゾン濃度以下の場合は洗浄水がオゾン生成装置９を通る経路に洗浄水循環ラインを切替えられる点にある。そのため本実施形態の装置は、図２に示すように、第１の実施形態の空気調和装置の構成に加え、水槽２内の洗浄水中のオゾン濃度を監視するオゾン濃度計１０と、オゾン濃度計１０で検出されたオゾン濃度に応じて、ポンプ７から散水手段３２への洗浄水の循環ラインを、洗浄水がオゾン生成装置９を通過する経路とそれを通過しない経路に切替える３方バルブ１１とを有している。
【００２８】
このような構成によれば、第１の実施形態による装置の効果に加えて、洗浄水中のオゾンの不足や過剰供給を最小限にできるため、オゾン濃度を一定の範囲に正確に維持することができる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図３は本発明による第３の実施形態の空気調和装置の構成を示す模式図である。この図において第１の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を用いており、第１の実施形態と同じ構成要素の説明は省略する。また、オゾン生成装置９についてはその構成要素を省略して図示した。以下、第１の実施形態とは異なる点について説明する。
【００３０】
第１の実施形態と異なる構成としては、オゾン生成装置９を洗浄水の循環ラインの配管８ではなく、水道水を水槽２へ供給する給水ライン上に設けた点にある。本実施形態では、図３に示すように、循環ラインの一部を構成する散水手段３２への給水管１３に水道水の給水ライン１２が直結されており、その給水ライン１２上にオゾン生成装置９が設置されている。なお、オゾン生成装置９の図示しない水流タービン及びオゾン発生手段は、この順番で給水ライン１２の水流方向に沿って直列接続されている。
【００３１】
オゾン生成装置９を備えた給水ライン１２は図３では循環ラインの一部である供給管１３に直結されているが、水槽２に接続されていてもよい。
【００３２】
図３の構成によれば、給水ライン１２より散水手段３２へ水道水が供給されたとき、第１の実施形態（図１参照）と同じように水流タービンが回って発電機構が電力を発生し、この発生した電力を使ってオゾン発生手段がオゾンを連続的に発生させて、給水ライン１２を通る水道水中にオゾンが溶解する。給水ライン１２は散水手段３２の給水管１３に直結されているため、水槽２及び配管８等を含む循環ラインにオゾン水が侵入することとなる。これにより洗浄水における菌の発生が抑制される。
【００３３】
この構成では水道水の供給時のみオゾンが生成されるため、しばらく洗浄水を循環使用してオゾンが少なくなってきた頃に洗浄水を交換の為に排出して水道水を再供給すると、その水道水にオゾンを付加することができる。このため、塩素の含有量が比較的少ない水道水であっても、交換時にオゾンを含む洗浄水に変えることができる。また、水道水の供給時の水流でオゾン生成用の電力を得ているため、オゾン生成装置９を備えても電気費用が増すことはない。むしろ、電解によって水の除菌を行う従来技術と比べると、電気費用を低減できる。
【００３４】
また本装置は、洗浄水の循環使用によって洗浄水中のオゾン濃度が所定の値以下になったか否かを検知し、この検知結果が所定の値以下であるときに水道水の供給を行うものであるとよい。このため本装置には、第２の実施形態のような水槽２内の洗浄水中のオゾン濃度を監視するオゾン濃度計（不図示）と、給水ライン１２のオゾン生成装置９よりも上流側に設置され、オゾン濃度計の検出値が所定の値以下になると開いて水道水を給水する給水バルブ（不図示）とを追加することが好ましい。この追加の構成により、洗浄水中のオゾン濃度を一定の範囲に正確に維持することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    筐体
２    水槽
３    気液接触手段
３１    気液接触部
３２    散水手段
４    主送風機
５    空気取込み口
６    空気吐出口
７    ポンプ
８    配管
９    オゾン生成装置
９１    水流タービン
９２    発電機構
９３    オゾン発生手段
１０    オゾン濃度計
１１    ３方バルブ
１２    水道水の給水ライン
１３    散水手段の給水菅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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