(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体を挟んで対向する電極を設け、これらの電極間に交流電圧を印加することにより正イオンと負イオンを発生させるイオン発生装置を備えた空気調和機において、
空気調和機の運転と前記イオン発生装置の駆動とを連動して制御する制御部と、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段とを設けたことを特徴とするイオン発生装置を備えた空気調和機。
【請求項２】
絶縁体を挟んで対向する電極を設け、これらの電極間に交流電圧を印加することにより正イオンと負イオンを発生させるイオン発生装置を備えた空気調和機において、
空気調和機の運転と前記イオン発生装置の駆動とを独立して制御する制御部と、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段とを設けたことを特徴とするイオン発生装置を備えた空気調和機。
【請求項３】
設置場所の大きさに応じて前記イオン発生装置から発生するイオン量を制御する手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のイオン発生装置を備えた空気調和機。
【請求項４】
吸気経路の前面を保護する前面パネルを開放したとき、前記イオン発生装置の駆動を停止させる遮断手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のイオン発生装置を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン発生装置を備えた空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住環境の高気密化に伴い、室内等の居住空間に浮遊する人体に有害な成分を取り除き、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。この要望に応えるため、各種のフィルタを備えた空気調和機が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような空気調和機では、空間にある空気を吸引してフィルタにより汚染物質を吸着又は分解する方式であるため、長期にわたる使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが不可欠であり、しかも、フィルタの特性が充分でないため、満足のいく性能が得られていない。
【０００４】
それに対し、イオン発生装置を用いて、空気中のイオン濃度を増加させる空気調和機も開発されているが、現在、市販されているものは、負イオンのみを発生させるものであったため、負イオンによる人間をリラックスさせる効果はある程度期待できるものの、空気中の浮遊細菌の積極的な除去についてはほとんど効果が認められていない。
【０００５】
また、このような従来のイオン発生装置は、直流高電圧方式やパルス高電圧方式を用いて負イオンを放電針から発生させるものであったため、電圧として５ｋＶ以上の高電圧を必要とし、このため、製品や周辺の機器等に塵や埃が多く付着する問題が生じている。更に、高電圧を使用するために機器の安全性の確保に課題があり、安全回路を設置する等の対策が必要であった。
【０００６】
そこで、このような問題に鑑みて本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、比較的小さな交流電圧の印加により滅菌効果に優れた活性種を発生するイオン発生装置の開発に成功した。そして、このイオン発生装置を空気調和機に搭載することで、上記活性種を室内等の居住空間に送出して浮遊細菌を効率よく除去できることを実験により確認した。
【０００７】
このイオン発生装置は、筒状又は板状のガラス等の絶縁体を挟んで対向するメッシュ状の電極間に交流電圧を印加することにより正イオンと負イオンを同時に発生させるように構成されたものである。
【０００８】
このイオン発生装置の動作原理について説明する。イオン発生装置の電極間に交流高電圧を印加すると、大気中で放電等の電離現象が起こり、正イオン及び負イオンが同時に発生する。このとき、正イオンとしてはＨ+（Ｈ2Ｏ）n、負イオンとしてはＯ2-（Ｈ2Ｏ）nが最も安定に生成する。
【０００９】
これらのイオンは、正イオン又は負イオン単独では空気中の浮遊細菌に対し、格別な効果はない。しかし、これらのイオンが同時に生成すると、化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ2Ｏ2又は水酸化ラジカル・ＯＨが生成する。このＨ2Ｏ2又は・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これにより空気中の浮遊細菌を除去することができる。
【００１０】
しかしながら、このようなイオン発生装置が空気調和機の動作とは別途に駆動される場合、空気調和機を設置する部屋の大きさや運転による風の状態等の条件とイオンの発生が必ずしも連動しておらず、そのような条件に対応した最適な状態でイオン発生装置を使用できない問題があった。また、前面パネルを開放して空気調和機の内部を清掃する際に、イオン発生装置が動作している場合もあり、安全性の面で課題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、設置場所の大きさや運転状態に応じてイオン発生装置の駆動を適切に制御できる空気調和機を提供することを目的とする。また、本発明は、メンテナンス時の安全性の確保が容易なイオン発生装置を備えた空気調和機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、絶縁体を挟んで対向する電極を設け、これらの電極間に交流電圧を印加することにより正イオンと負イオンを発生させるイオン発生装置を備えた空気調和機において、空気調和機の運転と前記イオン発生装置の駆動とを連動して制御する制御部と、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
これによると、イオン発生装置と空気調和機の運転が連動した制御系が実現され、操作性の向上が図られる。また、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段を設けることで、安定した吹き出しの風量にイオンを搬送させて、空間の隅々まで効率よく行き届かせることができる。
【００１４】
また本発明は、絶縁体を挟んで対向する電極を設け、これらの電極間に交流電圧を印加することにより正イオンと負イオンを発生させるイオン発生装置を備えた空気調和機において、空気調和機の運転と前記イオン発生装置の駆動とを独立して制御する制御部と、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
これによると、イオン発生装置と空気調和機の運転が独立したきめ細かな制御系が実現される。また、空気調和機の運転開始から一定の時間をおいて前記イオン発生装置を駆動させるタイマー手段を設けることで、安定した吹き出しの風量にイオンを搬送させて、空間の隅々まで効率よく行き届かせることができる。
【００１７】
また、設置場所の大きさに応じて前記イオン発生装置から発生するイオン量を制御する手段を設けることで、室内の大きさに応じた最適な量のイオンを発生させて、除菌効果のある活性種を部屋の隅々まで行き届かせることができる。
【００１８】
また、吸気経路の前面を保護する前面パネルを開放したとき、前記イオン発生装置の駆動を停止させる遮断手段を設けることで、清掃等のメンテナンス時の安全性を充分に確保できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明に係る空気調和機の概略的な側面断面図である。図１において、１は後述するイオン発生装置、２は空気吸込口、３は空気吸込口２の下流側に配設された除塵フィルタ、４は送風ファン、５は熱交換器、６は空気吹出口である。
【００２０】
次に、イオン発生装置１の概略的な構成を図３の断面図に示すと、一端部が封止された円筒状の絶縁体であるガラス管２１（厚さ１mm）を挟んで内側と外側にそれぞれ、筒状の内電極２２と外電極２３が対向して配設されている。１２は、外電極２３を接地電位として内電極２２に交流電圧を印加する高周波回路である。
【００２１】
尚、イオン発生装置１から正イオンと負イオンを効率よく発生させるためには、内電極２２及び外電極２３に用いる材料としては多数の透穴を有する電極材料が望ましく、例えばメッシュ状の電極が好適である。本実施形態ではステンレス製（ＳＵＳ３０４）の金属メッシュを用いた。
【００２２】
このように構成されるイオン発生装置１において、高周波回路１２を用いて外電極２３を接地電位として内電極２２に交流電圧を印加した。これにより、イオン発生装置１のガラス管２１の側面から正イオンと負イオンが発生した。このとき使用した交流電圧の条件は、周波数１５kHz、電圧１．１〜１．４kV（実効値）とした。
【００２３】
このような条件において、イオン発生装置１から発生するイオンを空気イオンカウンタによって測定し、移動度１cm2/Vsec以上の小イオンを検出した結果、図４に示すように、イオン発生装置１のガラス管２１の側面からの距離２０cmの位置で、２０〜４０万個/cc程度の正イオンと負イオンが同時に測定された。
【００２４】
次に、本実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図を図２に示すと、制御部１０の入力側には空気調和機の運転をＯＮ／ＯＦＦさせる電源スイッチ８と、制御部１０への電源供給のための商用電源９とが接続され、一方、出力側には空気調和機の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ１１と、前記送風ファン４と、高周波回路１２を介してイオン発生装置１の内電極２２（図３参照）とが接続されている。
【００２５】
従って、本実施形態に係る空気調和機によると、空気調和機の運転、即ちコンプレッサ１１及び送風ファン４の運転と連動して、制御部１０により高周波回路１２を用いてイオン発生装置１の内電極２２に交流電圧を印加できる。
【００２６】
これにより、例えば、空気調和機の自動運転モードを選択した場合、空気調和機を運転させると必ず、イオン発生装置も同時に動作させることができるため、室内で所望の空調効果と相俟って、正負のイオンの反応で生じた活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できるとともに、使用者の操作性が簡便となり、イオン発生装置を備えた空気調和機の使い勝手が向上する。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について図１、図３及び図５を参照して説明する。本実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図を図５に示すと、制御部１０の入力側には空気調和機の運転をＯＮ／ＯＦＦさせる電源スイッチ８と、制御部１０への電源供給のための商用電源９とが接続され、一方、出力側には空気調和機の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ１１と、送風ファン４（図１参照）と、高周波回路１２を介してイオン発生装置１の内電極２２（図３参照）とが接続されている。
【００２８】
また、制御部１０の内部には、遅延回路等のタイマー手段１３が内蔵されており、該タイマー手段１３を介して前記高周波回路１２は制御部１０に接続されている。これにより、例えば、空気調和機のコンプレッサ１１や送風ファン４の運転を開始してから所定の時間は、タイマー手段１３により高周波回路１２への通電をＯＦＦし、イオン発生装置１の駆動を遅らせることができる。そして、その時間の経過後から高周波回路１２からイオン発生装置１の駆動をＯＮさせる。
【００２９】
これにより、空気調和機のコンプレッサ１１や送風ファン４の運転が開始された後、所定時間が経過してからイオン発生装置１からイオンが発生することとなり、より効率的に正負のイオンの反応により生じた活性種を部屋の隅々まで風で送出して、室内で所望の空調効果と相俟って、正負のイオンの反応で生じた活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できるとともに、使用者の操作性が簡便となり、イオン発生装置を備えた空気調和機の使い勝手が向上する。
【００３０】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について図１、図３及び図６を参照して説明する。本実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図を図６に示すと、制御部１０の入力側には空気調和機の運転をＯＮ／ＯＦＦさせる電源スイッチ８と、制御部１０への電源供給のための商用電源９と、使用者が手入力で部屋の大きさを設定できる部屋スイッチ１５と、部屋の温度を検出する温度センサ１６とが接続され、一方、出力側には空気調和機の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ１１と、送風ファン４（図１参照）と、高周波回路１２を介してイオン発生装置１の内電極２２（図３参照）とが接続されている。
【００３１】
また、制御部１０の内部には、高周波回路１２からイオン発生装置１の内電極２２への印加電圧調整用の電圧調整手段１４が内蔵されており、該電圧調整手段１４を介して前記高周波回路１２は制御部１０に接続されている。
【００３２】
まず、部屋の大きさを使用者側が入力する場合について説明する。部屋の大きさ（例えば、何畳）という情報をリモコン等から入力すると、その信号に基づき制御部１０はその部屋の大きさに対応した適切なイオン量を算出する。そして、電源スイッチ８を操作してＯＮすると、制御部１０はコンプレッサ１１や送風ファン４に通電してこれらを運転させるとともに、上記のように決定されたイオン量を過不足無く発生できる交流電圧を印加するよう高周波回路１２に出力する。
【００３３】
その信号を受けた高周波回路１２は、イオン発生装置１の内電極２２に対し、上記の交流電圧を印加する。これにより、イオン発生装置１から生じた正負のイオンが反応し、部屋の大きさに対応した適量の活性種が送風によって部屋の隅々まで継続して送出される。従って、室内で所望の空調効果と相俟って、正負の活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できる。
【００３４】
次に、温度センサ１６により部屋の大きさを自動で決定させる場合について説明する。まず、冷暖房の設定温度を入力して電源スイッチ８を操作してＯＮにして、空気調和機の運転を開始させる。すると、冷房又は暖房による室内の温度が逐次温度センサ１６によりモニターが開始される。
【００３５】
この温度センサ１６からの信号（温度変化）に基づき、制御部１０は、室内温度の下降又は上昇速度を算出し、この値と前記設定温度との比較によりその部屋の大きさに対応した適切なイオン量を決定し、このイオン量を過不足無く発生できる交流電圧を印加するよう高周波回路１２に出力する。
【００３６】
その信号を受けた高周波回路１２は、イオン発生装置１の内電極２２に対し、上記の交流電圧を印加する。これにより、イオン発生装置１から生じた正負のイオンの反応による活性種を部屋の大きさに対応しな適切な量に制御して送風ファン４によって部屋の隅々まで継続して送出できる。従って、室内で所望の空調効果と相俟って、正負の活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できる。
【００３７】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について図１、図３及び図７を参照して説明する。本実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図を図７に示すと、制御部１０の入力側には空気調和機の運転をＯＮ／ＯＦＦさせる電源スイッチ８と、制御部１０への電源供給のための商用電源９と、前面パネルの開閉をＯＮ／ＯＦＦとして検知する前面パネルスイッチ１７が接続され、一方、出力側には空気調和機の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ１１と、送風ファン４（図１参照）と、高周波回路１２を介してイオン発生装置１の内電極２２（図３参照）とが接続されている。
【００３８】
制御部１０の内部には、前面パネルスイッチ１７からの入力を受けてイオン発生装置１の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する遮断回路等の遮断手段１８が内蔵されており、該遮断手段１８を介して高周波回路１２は接続されている。
【００３９】
これにより、例えば、イオン発生装置１の駆動中に、誤って前面パネルを開けた場合、前面パネルスイッチ１７がＯＦＦされるため、遮断手段１８により高周波回路１２への通電が断たれて内電極２２に交流電圧が印加されることはない。従って、この状態でもしイオン発生装置１のガラス管２１や外電極２３に触れたとしても、高電圧による感電の危険性がないため、例えば、前面パネルを開けて空気調和機の内部を清掃する場合等のメンテナンス時、使用者の安全性を充分に確保できる。
【００４０】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について図８〜図１０を参照して説明する。図８は空気調和機の開閉パネル３５を閉じた状態を示し、図９はそれを開けた状態を示している。また、図１０はその空気調和機の制御装置のブロック図を示している。
【００４１】
この実施形態では、空気調和機の空気吹出口とは別の箇所にイオン吹出口を設けている。図において、３０はイオン発生装置１から発生したイオンを吹き出すためのイオン吹出口であり、そのイオン吹出口３０の後方には空気調和部（コンプレッサ１１、送風ファン４等より成る）とは独立して設けられたイオン発生装置１から発生したイオン送り出す送風ファン３４（図１０参照）が配設されている。
【００４２】
３２は表示部であり、イオン発生装置の動作状態や空気調和部の動作状態等を表示する。例えば、イオン発生装置１が動作しているときは、それに対応した発光手段を点灯する。尚、表示の形態はこれに限らず、点滅させるようにしてもよく、また文字や音（メロディ）で表示するようにしてもよい。３３は、イオン発生装置１の前方に設けられ、空気中から吸い込まれた塵や埃を遮断する除塵フィルタである。
【００４３】
また、この実施形態では、イオン発生装置１の起動・停止のスイッチ３１が設けられており、空気調和部とは独立して起動・停止できるようになっている。従って、コンプレッサ１１、送風ファン４等の空気調和部の運転を停止した状態で、内電極２２に交流電圧を印加するとともに、送風ファン３４を動作させることによりイオン発生装置１のみを駆動して、イオンをイオン吹出口３０から室内に送出して所望の殺菌効果を得ることができる。また、上記第２〜第４の実施形態のような制御を本実施形態に適用することで、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、空気調和機の運転とイオン発生装置の駆動とを連動させたことにより、簡便な操作でこれらを同時に動作させることができる。また、空気調和機の運転とイオン発生装置の駆動を独立して制御するようにしたときは、室内の状況に応じたきめ細かな操作が可能となる。
【００４５】
その場合、イオン発生装置の駆動のタイミングを空気調和機の運転開始から遅らせるタイマー手段を制御系に内蔵することで、空気調和機のコンプレッサや送風ファンの運転が開始された後、所定時間が経過してからイオン発生装置からイオンが発生することとなり、より効率的に正負のイオンの反応により生じた活性種を部屋の隅々まで風で送出して、室内で所望の空調効果と相俟って、正負のイオンの反応で生じた活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できるとともに、使用者の操作性が簡便となり、イオン発生装置を備えた空気調和機の使い勝手が向上する。
【００４６】
また、部屋の大きさに応じてイオン発生装置から発生するイオン量を制御する手段を制御系に内蔵することで、正負のイオンの反応により生ずる活性種を部屋の大きさに対応させた適量にして部屋の隅々まで継続して送出できる。従って、室内で所望の空調効果と相俟って、前記活性種による適度な除菌効果が得られ、快適な居住環境を実現できる。
【００４７】
また、前面パネルの開閉を検知してイオン発生装置の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する遮断手段を制御系に内蔵させることで、イオン発生装置の駆動中に、誤って前面パネルを開けた場合、遮断手段により高周波回路への通電が断たれてイオン発生装置の駆動が直ちに停止される。従って、この状態でもしイオン発生装置のイオン発生部に触れたとしても、高電圧による感電の危険性がないため、例えば、前面パネルを開けて空気調和機の内部を清掃する場合等のメンテナンス時、使用者の安全性を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明に係る空気調和機の概略的な側面断面図である。
【図２】    本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図である。
【図３】    その空気調和機に搭載されるイオン発生装置の構成を示す断面図である。
【図４】    そのイオン発生装置から発生するイオン濃度の距離特性を示すグラフである。
【図５】    本発明の第２の実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図である。
【図６】    本発明の第３の実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図である。
【図７】    本発明の第４の実施形態に係る空気調和機の制御装置のブロック図である。
【図８】    本発明の第５の実施形態に係る空気調和機の斜視図である。
【図９】    その空気調和機の前面パネルを開けた状態を示す斜視図である。
【図１０】  その空気調和機の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１    イオン発生装置
２    空気吸込口
３    除塵フィルタ
４    送風ファン
５    熱交換器
６    空気吹出口
８    電源スイッチ
９    商用電源
１１    コンプレッサ
１２    高周波回路
１３    タイマー手段
１４    電圧調整手段
１５    部屋スイッチ
１６    温度センサ
１７    前面パネルスイッチ
１８    遮断手段
３０    イオン吹出口
３１    スイッチ
３２    表示部
３３    除塵フィルタ
３４    送風ファン
３５    前面パネル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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