(57)【要約】【課題】発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、集塵性能の向上を図る。【解決手段】マイナス電位の高電圧が印加されるマイナスイオン電極を有し通風路内を流れる空気中の塵挨類をマイナス電位に荷電するマイナスイオン発生器と、通風路にあってマイナスイオン発生器の下流側に設けられ、導電性を有してマイナスイオン発生器の対向電極としてのアース電位が印加されるとともに通風路を流れる空気と熱交換する熱交換器と、を備える。マイナスイオン発生器は、マイナスイオン電極の電位が−８．５ｋＶ〜−１０ｋＶ、マイナスイオン電極と熱交換器との間に流れる電流が１００μＡ〜２００μＡの高電圧電源が通電され、マイナスイオン電極と熱交換器との間の距離が２０ｍｍ〜２８ｍｍとなる位置に配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面部に吸込み口、下面部に吹出し口、内部に前記吸込み口と吹出し口との間を連通させる通風路を有した室内機本体と、
前記通風路中に設けられ前記室内機本体外の空気を前記吸込み口から前記通風路内へ吸い込むとともに、通風路内の空気を前記吹出し口から前記室内機本体外へ吹き出す送風機と、
前記通風路中に設けられ前記吸込み口から前記通風路内に吸い込まれる空気中の塵挨類を捕獲するエアフィルタと、
前記通風路中にあって前記エアフィルタの下流側に設けられ、マイナス電位の高電圧が印加されるマイナスイオン電極を有し前記通風路内を流れる空気中の塵挨類をマイナス電位に荷電するマイナスイオン発生器と、
前記通風路にあって前記マイナスイオン発生器の下流側に設けられ、導電性を有して前記マイナスイオン発生器の対向電極としてのアース電位が印加されるとともに前記通風路を流れる空気と熱交換する熱交換器と、を備え、
前記マイナスイオン発生器は、前記マイナスイオン電極の電位が−８．５ｋＶ〜−１０ｋＶ、前記マイナスイオン電極と前記熱交換器との間に流れる電流が１００μＡ〜２００μＡの高電圧電源が通電され、前記マイナスイオン電極と前記熱交換器との間の距離が２０ｍｍ〜２８ｍｍとなる位置に配置したことを特徴とする空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記マイナスイオン発生器は、正面から見て左右方向に延びる電極支持部を有する電極支持枠と、前記電極支持部の裏面側に取り付けられ正面から見て左右方向に延びる前記マイナスイオン電極と、を備え、
前記マイナスイオン電極は、上下にそれぞれ突出する針状電極部を正面から見て左右方向に所定の間隔をあけて複数有していて、
前記電極支持枠は、左右に隣り合った前記各針状電極部間に位置させてそれぞれ上下方向に延びるように設けられた複数の縦桟と、この縦桟の端部付近に位置させて隣り合った各縦桟間を連結するように設けられた横桟と、を有し、
前記各縦桟にあって前記針状電極部の先端部に対応する付近に幅広部を形成することで、隣り合った縦桟間の開口間隔を部分的に狭めた構成とする請求項１記載の空気清浄機の室内機。
【請求項３】
隣り合った前記縦桟間の最小の間隔寸法が９ｍｍ未満である請求項２記載の空気清浄機の室内機。
【請求項４】
前記電極支持枠の前面から前記マイナスイオン電極までの奥行き寸法が１２ｍｍ以上である請求項３記載の空気清浄機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、空気調和機の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室内機は、内部に熱交換器を備えており、室内から吸い込んだ空気をその熱交換器に流通させて熱交換し、空気調和作用を得る。近年の室内機においては、このような空気調和機能ばかりでなく、付加機能として、室内から吸い込む空気に含まれる不純物を積極的に捕捉し除去する機能を備えたものが提案されている。一般に、室内から吸い込む空気には、極微細な埃、塵、花粉、雑菌類など（以下、これらを総括して「塵挨類」と称する）が含まれている。そのため、室内から吸い込まれる空気に含まれる塵挨類を室内機で捕獲除去して空気を清浄化する機能を備えることは極めて有効である。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されている空気調和機の室内機は、室内機本体の内部にマイナスイオン発生器を備えている。このマイナスイオン発生器は、マイナス電位の高電位が印加されるマイナスイオン電極を有しており、マイナスイオンを発生して、室内から吸い込まれる空気に含まれる塵挨類をマイナス電位に荷電する。一方、熱交換器は、導電性を有しており、マイナスイオン発生器の対向電極としてアース電位が印加される。これにより、熱交換器は、マイナス電位に荷電した塵挨類を吸引し捕捉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／０２８６３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成のものでは、放電により人体に有害なオゾンが発生するが、その発生するオゾンの濃度を抑制しながら、集塵性能の向上を図ることが求められている。
そこで、発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、集塵性能の向上を図ることができる空気調和機の室内機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の空気調和機の室内機は、上面部に吸込み口、下面部に吹出し口、内部に吸込み口と吹出し口との間を連通させる通風路を有した室内機本体と、通風路中に設けられ室内機本体外の空気を吸込み口から通風路内へ吸い込むとともに、通風路内の空気を吹出し口から室内機本体外へ吹き出す送風機と、通風路中に設けられ吸込み口から通風路内に吸い込まれる空気中の塵挨類を捕獲するエアフィルタと、通風路中にあってエアフィルタの下流側に設けられ、マイナス電位の高電圧が印加されるマイナスイオン電極を有し通風路内を流れる空気中の塵挨類をマイナス電位に荷電するマイナスイオン発生器と、通風路にあってマイナスイオン発生器の下流側に設けられ、導電性を有してマイナスイオン発生器の対向電極としてのアース電位が印加されるとともに通風路を流れる空気と熱交換する熱交換器と、を備える。マイナスイオン発生器は、マイナスイオン電極の電位が−８．５ｋＶ〜−１０ｋＶ、マイナスイオン電極と熱交換器との間に流れる電流が１００μＡ〜２００μＡの高電圧電源が通電され、マイナスイオン電極と熱交換器との間の距離が２０ｍｍ〜２８ｍｍとなる位置に配置した。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る空気調和機の室内機を示す概略的な縦断側面図
【図２】マイナスイオン発生器を示すもので、（ａ）は正面側からの概略的な斜視図、（ｂ）は背面側からの概略的な斜視図
【図３】マイナスイオン発生器を示すもので、（ａ）は要部の拡大正面図、（ｂ）は要部の拡大平面図
【図４】（ａ）はマイナスイオン発生器に試験指を挿入した状態を示す概略的な斜視図、（ｂ）は同状態における試験指部分の拡大横断平面図
【図５】実施例と比較例１，２における集塵性能とオゾン濃度の実験結果を示す図
【図６】図５の結果をグラフ化した図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、空気調和機の室内機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。まず図１において、空気調和機の室内機１は、上下方向の高さ寸法に対して左右方向の幅寸法が長い横長の箱状をなす室内機本体２の内部に、熱交換器３や、送風機４などを備えて構成されている。室内機本体２の上面部には、その上面のほぼ全体にわたって開口部からなる吸込み口５が設けられている。室内機本体２の下面部には、開口部からなる吹出し口６が設けられている。室内機本体２の内部には、吸込み口５から吹出し口６にわたってこれらの間を連通させる通風路７が形成されている。
【０００９】
吸込み口５には、エアフィルタ８を支持するフィルタ支持枠９が取り付けられている。このフィルタ支持枠９は、側面視で上方へ向けて凸となる湾曲状をなしており、熱交換器３の上方から前方にわたって当該熱交換器３を覆う形態で配設されている。このフィルタ支持枠９に支持されたエアフィルタ８は、通気性を有し当該フィルタ支持枠９に対して着脱可能に取り付けられていて、フィルタ支持枠９に沿って熱交換器３の上方から前方にわたって当該熱交換器３を覆う形態で配置されている。エアフィルタ８と熱交換器３との間には、隙間が形成されている。フィルタ支持枠９およびエアフィルタ８も、正面から見て左右方向に長く形成されている。
【００１０】
室内機本体２の前面部には、当該前面部を開閉する化粧パネル１０が取り付けられている。この化粧パネル１０は、例えば合成樹脂製であり、左右両端部が室内機本体２の側面部に回動可能に支持されている。
【００１１】
室内機本体２の下面部には、２枚の上下用ルーバー１１が設けられている。この上下用ルーバー１１は、後端部が回動可能に支持されていて、前端部が上下方向に揺動されることで、吹出し口６から吹き出される風を上下方向に案内する。室内機本体２において、上下用ルーバー１１の上奥側には、左右用ルーバー１２が複数枚（図１には一枚のみ示されている）設けられている。これら複数枚の左右用ルーバー１２は、連動して先端部が左右方向に揺動されることで、吹出し口６から吹き出される風を左右方向に案内する。
【００１２】
前記送風機４は、正面から見て左右方向に長い横流ファンにより構成されていて、吹出し口６の上方に位置させて、室内機本体２のほぼ中央部に配置されている。この送風機４が駆動されると、室内機本体２外の空気が吸込み口５から通風路７内に吸い込まれるとともに、通風路７内の空気が吹出し口６から室内機本体２外へ吹き出される。
【００１３】
熱交換器３は、この場合、前側熱交換部１３ａおよび後ろ側熱交換部１３ｂを有しており、これら前側熱交換部１３ａおよび後ろ側熱交換部１３ｂが送風機４の上方部位で連結され、側面から見て山形状に配置されている。また、前側熱交換部１３ａは、送風機４の前方部位で折れ曲がり、側面から見て「く」の字状に湾曲した形態となっている。前側熱交換部１３ａおよび後ろ側熱交換部１３ｂも、送風機４と同様に、正面から見て左右方向に長く形成されていて、これら前側熱交換部１３ａおよび後ろ側熱交換部１３ｂは、送風機４を上方および前方から覆う形態で配置されている。
【００１４】
前側熱交換部１３ａおよび後ろ側熱交換部１３ｂは、それぞれ所定の間隔をおいて対向状態で配置された多数枚のフィン１４を、冷媒が通る配管１５が貫通した形態となっている。この場合、各フィン１４は、アルミニウムなどの導電性を有する材料で構成されている。したがって、熱交換器３は、導電性を有する構成とされている。熱交換器３の配管１５は、図示しない圧縮機を備えた冷凍サイクルに接続されている。
【００１５】
フィルタ支持枠９の裏面側には、熱交換器３の前方に位置させて、マイナスイオン発生器１６が取り付けられている。したがって、マイナスイオン発生器１６は、室内機本体２内の通風路７にあってエアフィルタ８の下流側で、かつ熱交換器３の上流側に配置されている。このマイナスイオン発生器１６は、電極支持枠１７と、この電極支持枠１７の裏面側に取り付けられたマイナスイオン電極１８を備えている。このマイナスイオン発生器１６について、図２から図４も参照して説明する。
【００１６】
電極支持枠１７は、合成樹脂製であり、図２に示すように、正面から見て左右方向に長く形成されている。この電極支持枠１７は、上下方向の中央部に左右方向に延びる電極支持部１９を有していて、この電極支持部１９の裏面に前記マイナスイオン電極１８が取り付けられている。マイナスイオン電極１８は金属板により形成されたもので、図２（ｂ）に示すように左右方向に延び、上下にそれぞれ突出する山形状の針状電極部２０を、左右方向に所定の間隔をあけて複数有している。この場合、マイナスイオン電極１８は、左右の２枚に分割されている。
【００１７】
電極支持枠１７の電極支持部１９には、前面側が開口した肉盗み用の凹部２１が複数形成されている。この電極支持部１９の前部には、上下方向に延びる複数の縦桟２２が一体に設けられている。各縦桟２２は、図３（ａ）に示すように、左右に隣り合った針状電極部２０間に配置されている。また、上下の各縦桟２２の端部付近には、隣り合った縦桟２２間を連結するように横桟２３が設けられている。各縦桟２２の先端部２２ａは、後方に向けて屈曲している。
【００１８】
ここで、各縦桟２２には、針状電極部２０の先端部に対応する部位である上下方向の中央部付近に他の部位よりも幅が広くなる幅広部２４が一体に形成されている。これに伴い、隣り合った縦桟２２間の開口間隔は、部分的に狭くなっている。具体的には、図３（ａ）において、幅広部２４を除いた部分での縦桟２２間の開口間隔Ｌ１は例えば１１ｍｍに設定され、隣り合った幅広部２４間の開口間隔Ｌ２は９ｍｍ未満、この場合８ｍｍに設定されている。したがって、隣り合った縦桟２２間の最小の間隔寸法Ｌ２は９ｍｍ未満である８ｍｍに設定されている。また、図３（ｂ）に示すように、電極支持枠１７の前面からマイナスイオン電極１８までの奥行き寸法Ｌ３は１２ｍｍ以上、この場合１２．７ｍｍに設定されている。
【００１９】
このような構成のマイナスイオン発生器１６のマイナスイオン電極１８には、後述するようにマイナス電位の高電位（例えば−９．５ｋＶ）が印加される。そして、導電性を有する熱交換器３は、マイナスイオン発生器１６の対向電極としてアース電位が印加される構成となっている。この場合、マイナスイオン発生器１６と熱交換器３は、空気清浄機として機能する。
【００２０】
図１において、前記フィルタ支持枠９の前面側には、エアフィルタ８の前方に位置させて制御基板収納部２７が取り付けられている。この制御基板収納部２７には、電気部品２８が実装された制御基板２９が収納されている。この制御基板２９は、室内機１を制御する制御機能を備えている。制御基板収納部２７は、この場合、金属例えばアルミニウム製の外ケース３０と、この外ケース３０内に配置された合成樹脂製の内ケース３１の二重構造となっている。外ケース３０は、ベース部３０ａと、このベース部３０ａに対して着脱可能に装着されたカバー部３０ｂの２部品により構成されている。したがって、制御基板収納部２７は、金属製の外ケース３０により覆われている。また、内ケース３１も、ベース部３１ａと、このベース部３１ａに対して着脱可能に装着されたカバー部３１ｂの２部品により構成されている。制御基板２９は、合成樹脂製のベース部３１ａに取り付けられている。
【００２１】
制御基板収納部２７は、マイナスイオン発生器１６の前方に位置して当該マイナスイオン発生器１６における電極支持枠１７の前面との間に所定の間隔をあけて配置されている。マイナスイオン発生器１６におけるマイナスイオン電極１８と制御基板収納部２０の裏面との間の距離Ｌ４は、マイナスイオン電極１８と熱交換器３における前側熱交換部１３ａの前面との間のギャップＬ５よりも大きくなるように設定している（Ｌ４＞Ｌ５）。この場合、マイナスイオン発生器１６は、マイナスイオン電極１８と熱交換器３における前側熱交換部１３ａの前面との間のギャップＬ５が２０ｍｍ〜２８ｍｍの範囲内である２２ｍｍとなる位置に配置している。化粧パネル１０を閉鎖位置にした状態では、制御基板収納部２７はその化粧パネル１０により前方から覆われている。
【００２２】
次に、上記構成の作用を説明する。
室内機１の運転が開始されると、吹出し口６に位置する上下用ルーバー１１が下向きに回動して吹出し口６が開放された状態で、送風機４が駆動されるとともに、熱交換器３が接続された冷凍サイクルの圧縮機が駆動され、さらに、マイナスイオン発生器１６には高電圧電源が通電される。
【００２３】
このうち、送風機４が駆動されることに伴い、室内機本体２外の室内空気が吸込み口５から通風路７内に吸い込まれるとともに、通風路７内の空気が吹出し口６から室内機本体２外の室内へ吹き出される。このとき、通風路７内を通過する空気が熱交換器３と熱交換することに伴い、吹出し口６からは熱交換後の冷却あるいは加温された空気が吹き出される。またこのとき、吸込み口５から通風路７内に吸い込まれる空気に含まれた比較的大きな塵挨などは、エアフィルタ８にて捕獲される。
【００２４】
さらにこの場合、マイナスイオン発生器１６におけるマイナスイオン電極１８にマイナス電位の高電位（例えば−９．５ｋＶ）が印加され、熱交換器３には、マイナスイオン発生器１６の対向電極としてアース電位が印加される。これに基づき、マイナスイオンが発生する。そして、発生したマイナスイオンは、通風路７内を流れる空気に含まれた塵挨類をマイナス電位に荷電する。マイナス電位に荷電された塵挨類は、マイナス電位より高い電位、この場合、アース電位に維持されている熱交換器３に引き寄せられて捕獲されるようになる。したがって、通風路７内を流れる空気に含まれた微細な粒子の塵埃類も熱交換器３にて捕獲されるようになる。
【００２５】
ここで、図５および図６には、本実施形態である実施例と、比較例１，２における集塵性能とオゾン濃度の実験結果を示している。実施例は、マイナスイオン発生器１６の電源電圧は−１０ｋＶ、マイナスイオン電極１８に印加さる実際の電圧が−９．５ｋＶ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間の前記ギャップＬ５が２２ｍｍ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間に流れる電流が１７０μＡの場合である。比較例１は、マイナスイオン発生器１６の電源電圧は−６ｋＶ、マイナスイオン電極１８に印加さる実際の電圧が−５．８ｋＶ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間の前記ギャップＬ５が１１ｍｍ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間に流れる電流が１６６μＡの場合である。比較例２は、マイナスイオン発生器１６の電源電圧は−８ｋＶ、マイナスイオン電極１８に印加さる実際の電圧が−７．７ｋＶ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間の前記ギャップＬ５が１６ｍｍ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間に流れる電流が１７０μＡの場合である。
【００２６】
この実験結果からわかるように、実施例および比較例１，２においては、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間に流れる電流を１００μＡ〜２００μＡに制御することで、オゾン濃度を基準値の０．０５ｐｐｍ以下に抑制することができる。そして、本実施例の場合には、マイナスイオン電極１８に印加される電圧を高く、かつ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間のギャップＬ５を大きくすることで、比較例１，２に比べて集塵性能が向上していることがわかる。マイナスイオン電極１８に印加される電圧は−８．５ｋＶ〜−１０ｋＶの範囲が好ましく、また、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間のギャップＬ５は２０ｍｍ〜２８ｍｍの範囲が好ましい。
【００２７】
上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
マイナスイオン発生器１６は、マイナスイオン電極１８の電位が−８．５ｋＶ〜−１０ｋＶ、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間に流れる電流が１００μＡ〜２００μＡの高電圧電源が通電され、マイナスイオン電極１８と熱交換器３との間のギャップＬ５が２０ｍｍ〜２８ｍｍとなる位置に配置した。これにより、発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、集塵性能の向上を図ることができる。
【００２８】
マイナスイオン発生器１６におけるマイナスイオン電極１８と制御基板収納部２０の裏面との間の距離Ｌ４は、マイナスイオン電極１８と熱交換器３の前面との間のギャップＬ５よりも大きくなるように設定している（Ｌ４＞Ｌ５）。これによれば、制御基板収納部２０の外ケース３０は金属製であるが、マイナスイオン電極１８からその金属製の外ケース３０への放電を抑制でき、その外ケース３０に塵挨類が集まってしまうことを防止でき、熱交換器３側への集塵作用を高めることができる。
【００２９】
マイナスイオン発生器１６において、電極支持枠１７は、マイナスイオン電極１８の左右に隣り合った各針状電極部２０間に位置させてそれぞれ上下方向に延びるように設けられた複数の縦桟２２と、この縦桟２２の端部付近に位置させて隣り合った各縦桟２２間を連結するように設けられた横桟２３と、を有し、各縦桟２２にあって針状電極部２０の先端部に対応する付近に幅広部２４を形成することで、隣り合った縦桟２２間の開口間隔を部分的に狭めた構成とした。具体的には、隣り合った縦桟２２間の最小の間隔寸法Ｌ２は９ｍｍ未満である８ｍｍに設定されている。これにより、一般的な人の手の指が縦桟２２間の開口部に前方から挿入されたとしても、その指の先端が後方の針状電極部２０までは届かず、当該針状電極部２０に接触することを防止でき、安全性の向上を図ることができる。図４には、一般的な人の指とされる試験指３５の先端部を、縦桟２２間に前方から挿入した状態が示されている。この図４に示すように、試験指３５の先端部を縦桟２２間の開口部に前方から挿入したとしても、その試験指３５の先端部は針状電極部２０までは届かず、当該針状電極部２０に接触することを防止できることがわかる。
【００３０】
また、縦桟２２間の開口間隔を部分的に狭めたことにより、その狭くなった部分を通過する空気の流速を高めることが可能になり、これによりマイナスイオンの発生量を多くすることも可能になる。
【００３１】
なお、各縦桟２２を、すべて幅広部２４で構成した場合には、縦桟２２間の開口間隔が全体に狭くなってしまうため、そこを通過する空気の量が少なくなり、ひいては集塵効率が低下してしまうことが懸念されるが、本実施形態においては、幅広部２４は部分的に設けたのみであるから、集塵効率の低下を極力防止できる。
【００３２】
また、本実施形態においては、電極支持枠１７の前面からマイナスイオン電極１８までの奥行き寸法Ｌ３を１２ｍｍ以上、この場合１２．７ｍｍに設定しているので、前述したように、一般的な人の手の指が縦桟２２間の開口部に前方から挿入されたとしても、その指の先端部が針状電極部２０までは届かず、当該針状電極部２０に接触することを一層確実に防止でき、安全性を一層向上させることができる（図４（ｂ）参照）。
【００３３】
本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１は空気調和機の室内機、２は室内機本体、３は熱交換器、４は送風機、５は吸込み口、６は吹出し口、７は通風路、８はエアフィルタ、９はフィルタ支持枠、１０は化粧パネル、１３ａは前側熱交換部、１３ｂは後ろ側熱交換部、１６はマイナスイオン発生器、１７は電極支持枠、１８はマイナスイオン電極、１９は電極支持部、２０は針状電極部、２２は縦桟、２３は横桟、２４は幅広部を示す。
【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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