JP4123211B2

JP4123211B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4123211B2
Application number: JP2004276850A
Authority: JP
Inventors: 孝杉尾; 昭彦清水; 正春海老原; 正勝岩清水
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2006090632A

Description

本発明は、水のクラスターを室内に放出することで、壁やカーテンの脱臭を行う、空気調和機の構成に関する。

近年の空気調和機は冷房や暖房を行うに留まらず、室内空気の質向上を図るべく、浮遊塵埃やアレルゲンの除去、脱臭、抗菌などの各種機能が付与されている。しかし、基本的にはこれらの手段としては、空気吸入口に各種のフィルタ類を設けて濾し採るあるいは吸着するといった方式を採っており、これらフィルタ類の汚損が進行すると通風抵抗が増加して冷暖房時のエネルギー消費を増大させるばかりでなく、適宜、清掃・手入れを行わないと塵埃や臭いがフィルタに堆積するためにかえって逆効果となる可能性もある。

また、上記のような方式で脱臭を行う場合、室内空気中の臭い成分は比較的速やかに除去されるが、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分までは除去できず、室内には臭いが残ってしまうという課題があった。

これに対して、例えば、図１３のように空調装置類内部から吹き出される冷・暖空気に対して脱臭殺菌性ガスを適宜量混合せしめることにより、悪臭や細菌・バクテリア・黴類等の発生ならび拡散を防止することができる脱臭殺菌性ガス供給手段を具備する空調装置類が発明されている（例えば、特許文献１参照）。

この従来例は、図１３に示すように、薬剤容器１１２と、その薬剤容器１１２に対して気化促進作用を行う気化促進部１１４とを備えた脱臭殺菌性ガス供給手段１１０を、空気流通路の一部に配設した、脱臭殺菌性ガス供給手段１１０を具備する空調装置類であって、適用される薬剤としては、ホルマリン、クレゾール等があげられるが、特に安定化二酸化塩素が殺菌脱臭性に優れ取り扱い上安全性の高いとしている。

また、上記脱臭殺菌性ガス供給手段１１０は、空調装置類の空気採り入れ口１と熱交換器（冷・暖空気形成部）２との間の空気流通路に配設することが望ましいとしている。

このような構成により、気化促進部１１４による気化促進作用によって、薬剤容器１１２に収納された安定化二酸化塩素から二酸化塩素が適宜量ずつ気化せしめられ、このようにして得られる二酸化塩素ガスは、種々な方式の冷熱源や加熱源から熱交換された冷風や温風内に適宜量混合されて、エアコン設備の内部、ダクト等を順次通過し、エアコン等の吹き出し口から空調対象空間としての室内に吹き出される。

こうして、脱臭殺菌性ガスの混在した冷・暖空気が室内に吹き出されることになり、適用室内雰囲気を清浄かつ安全な状態に維持することができるというものである。
特開２００１−３１４４９２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、脱臭殺菌性のガスとして二酸化塩素等の化学物質使用を想定しており、特に家庭用として広く用いる場合に、放出量の管理が不十分になると、完全に安全とは言い切れない、放出物質自体に臭いがある等の課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、安全性が高く、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分まで除去できる機能を有する空気調和機を提供することを目的とする。

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、熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を前記送風回路の吹出口内に配したものである。

これによって、脱臭効果が高い水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に拡散させることにより、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分まで除去できる上に、放出成分が水であるために、高い安全性が確保されるものである。

本発明は、安全性が高く、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分まで除去できる機能を有する空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を前記送風回路の吹出口内に配することで、脱臭効果が高い水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に拡散させることにより、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分まで除去できる上に、放出成分が水であるために、高い安全性
が確保される。

第２の発明は、熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を吹出口に備え、前記放熱フィンを前記吹出口内に配し、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極とは前記吹出口の外に配し、前記水クラスター発生装置を固定した下流側に開口部を設け、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極及び開口部を通過して前記吹出口内に至る送風路を形成することにより、暖房時に冷却面に吹出し口の高温風が当たることがなく、冷却面の温度を効率良く下げて、結露水が採れる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、吹出口内の静圧が陰圧になることによって、前記吹出口の外から前記吹出口内に向かう空気の流れが生まれるように送風路を形成することにより、暖房時に冷却面に吹出し口の高温風が当たることがなく、冷却面の温度を効率良く下げて、結露水が採れる上に、新たにファン等を設けることなく、水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に広く拡散させられる。

第４の発明は、特に、第２又は３の発明の水クラスター発生装置を吹出口の側壁に備えることにより、吹出口の主流にあって、大きい通風抵抗となり、冷暖房時の性能を低下させるといったことがない。

第５の発明は、特に、第２又は３の発明の水クラスター発生装置を吹出口の下部壁に備えることにより、放熱フィンが送風機から遠ざけることができ、騒音上昇を抑えられる。

第６の発明は、熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、ペルチエ素子を有して、冷却面と放熱フィンを有し、冷却面に結露した水を、放電によってクラスター粒子にして空気中に放出させる水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を吹出口の上部壁に備え、放熱フィンを熱交換器の上流側に配し、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極とは吹出口内に配するものである。

これにより、暖房時でも、放熱フィンに温度の低い風が当てられ、効率良く放熱ができるため、冷却面の温度が下げられ、結露量を多くできる上に、水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に広く拡散させられる。

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。

（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室内機の縦断面図、図２は吹出口を正面から見た正面図で、図３は取り付けられる水クラスター発生装置の拡大斜視図、
図４は水クラスターによる脱臭効果を示すグラフである。

図１〜２において、吸入口１から熱交換器２、送風機３を通って吹出口４に至る送風回路があり、吹出口４の内部に水クラスター発生装置５を固定する。

図３において、水クラスター発生装置５にはペルチエ素子６があり、その冷却面側７に接して冷却面８、放熱面側９に接して放熱フィン１０を固定する。また、冷却面上には第１の電極１１ａと、その上部には電極１１ｂを設け、この両電極間に高電圧を印加する。

また、水クラスター発生装置５の冷却面８を通過する風量を絞り、冷却面８の温度を下げるために、制御板１２を設ける。

以上のように構成された空気調和機室内機について、以下その動作、作用を説明する。

ペルチエ素子６に通電すると、その両面に温度差が生ずる。この場合、冷却面側７に接する冷却面８での冷却量、放熱面側９に接する放熱フィン１０からの放熱量を適切に設計すれば、冷却面８、及びその上の第１の電極１１ａに結露を生じる。

ここで、第１の電極１１ａと第２の電極１１ｂ間に高電圧を印加すると、放電が起こり、直径が約１８ｎｍ程度の微細な水の粒子（クラスター）が放出され、吹出風に乗せて室内に広く拡散させることができる。

この水クラスターは反応性が高く、臭い成分に作用して無臭成分に分解する能力を持っており、その効果を図４に示す。ここでは、カーテン生地にタバコ臭を付着させ、２時間後に、水クラスター放出の有無による臭気減衰の差を官能試験（６段階臭気表示法）にて評価した結果で、図の通り、自然減衰の場合に比べ明らかに効果が見られる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機室内機の縦断面図、図６は吹出口を正面から見た正面図である。

以下の説明において、実施の形態１の説明と重複する水クラスター発生装置５の構成、脱臭効果とそのメカニズムに関する説明は省略する。

図５〜６において、放熱フィン１０のみを送風回路の吹出口４内に配し、冷却面８は吹出口４の外に配する。また、水クラスター発生装置５は吹出し口４の下部壁に固定し、水クラスター発生装置５位置の下流側に開口１３と、そこに流れを導く誘導板１４を設ける。

暖房時、吹出口４内の空気温度は高く、一方で通常は絶対湿度が下がっているため、冷却面８を吹出口４内に置いていたのでは、冷却面８の温度を露点以下に下げることは容易ではない。しかし、本発明のように冷却面８を吹出口４の外に置くことで、空気温度が低く、しかも送風路外なので風速も遅いため、冷却面８に容易に結露する。

また、吹出口４内は風速が高いため、静圧は陰圧になっており、開口１３を設けると、外部から吹出口４に向かう流れが生まれ、この流れによって冷却面８に湿分を供給するとともに、放出された水クラスターを、誘導板１４、開口１３を経由して、吹出口４内に誘引し、吹出風に乗せて室内に広く拡散させることができる。

また、本実施例では、水クラスター発生装置５を吹出し口４の下部壁に固定することで、放熱フィン１０と送風機３の距離を取ることができ、騒音上昇を抑えられる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機室内機の縦断面図、図８は吹出口を正面から見た正面図である。

以下の説明において、実施の形態１、２の説明と重複する説明は省略する。

図７〜８において、放熱フィン１０のみを送風回路の吹出口４内に配し、冷却面８は吹出口４の外に配する。また、水クラスター発生装置５は吹出し口４の側壁に固定し、水クラスター発生装置５位置の下流側に開口１３と、そこに流れを導く誘導板１４を設ける。

本実施の形態では、水クラスター発生装置５を吹出し口４の側壁に固定することで、放熱フィン１０が吹出口の主流にあって、大きい通風抵抗となり、冷暖房時の性能を低下させるといったことがない。

（参考例１）
図９は、本発明の参考例１における空気調和機室内機の縦断面図、図１０は吹出口を正面から見た正面図である。

図９〜１０において、放熱フィン１０のみを送風回路の吹出口４内に配し、冷却面８は吹出口４の外、熱交換器２の上流側に配する。また、水クラスター発生装置５は吹出し口４の上部壁に固定する。

本実施の形態では、水クラスター発生装置５を吹出口４の上部壁に備えることにより、冷却面８を熱交換器２の上流側に置くことが出来るため、暖房時でも、冷却面に温度が低く風速が高い風が当てられ、結露量を多くできる。

（実施の形態４）
図１１は、本発明の第５の実施の形態における空気調和機室内機の縦断面図、図１２は吹出口を正面から見た正面図である。

以下の説明において、実施の形態１、２、４の説明と重複する説明は省略する。

図１１〜１２において、水クラスター発生装置５を吹出口４の上部壁に備え、放熱フィン１０のみを熱交換器２の上流側に配し、冷却面８は吹出口４内に配する。

本実施の形態では、暖房時でも、放熱フィン１０に温度の低い風が当てられ、効率良く放熱ができるため、冷却面８の温度が下げられ、結露量を多くできる上に、水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に広く拡散させられる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、ペルチエ素子を有して、冷却面に結露した水を、放電によってクラスターにして空気中に放出させる水クラスター発生装置を備え、この水クラスター発生装置を前記送風回路の吹出口内に配することで、脱臭効果が高い水クラスターを、空気調和機の吹出し風に乗せて室内に拡散させることにより、室内の壁やカーテン等に付着している臭い成分まで除去できるので、脱臭以外の効果を持つ成分を室内に放出する空気調和機にも広く適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機室内機の縦断面図本発明の実施の形態１における吹出口を正面から見た正面図本発明の実施の形態１における水クラスター発生装置の拡大斜視図本発明の実施の形態１における脱臭効果を示すグラフ本発明の実施の形態２における空気調和機室内機の縦断面図本発明の実施の形態２における吹出口を正面から見た正面図本発明の実施の形態３における空気調和機室内機の縦断面図本発明の実施の形態３における吹出口を正面から見た正面図本発明の参考例１における空気調和機室内機の縦断面図本発明の参考例１における吹出口を正面から見た正面図本発明の実施の形態４における空気調和機室内機の縦断面図本発明の実施の形態４における吹出口を正面から見た正面図従来の空気調和機の断面図

符号の説明

１吸入口
２熱交換器
３送風機
４吹出口
５水クラスター発生装置
６ペルチエ素子
７ペルチエ素子冷却面側
８冷却面
９ペルチエ素子放熱面側
１０放熱フィン
１１ａ第１の電極
１１ｂ第２の電極
１２制御板
１３開口
１４誘導板

Claims

熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を前記吹出口内に配したことを特徴とする空気調和機。
熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を吹出口に備え、前記放熱フィンを前記吹出口内に配し、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極とは前記吹出口の外に配し、前記水クラスター発生装置を固定した下流側に開口部を設け、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極及び開口部を通過して前記吹出口内に至る送風路を形成したことを特徴とする空気調和機。
前記吹出口内の静圧が陰圧になることによって、前記吹出口の外から前記吹出口内に向かう空気の流れが生まれるように送風路を形成したことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
前記水クラスター発生装置を前記吹出口の側壁に備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和機。
前記水クラスター発生装置を前記吹出口の下部壁に備えたことを特徴とする請求項２又は
３に記載の空気調和機。
熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、水クラスター発生装置とを備え、前記水クラスター発生装置は、ペルチエ素子を有し、前記ペルチエ素子の冷却面側に接して冷却面を備えるとともに放熱面側に接して放熱フィンを備え、前記冷却面上に第１の電極とその上部の離れた位置に第２の電極とを設け、前記ペルチエ素子によって前記第１の電極を冷却して結露を生じさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高電圧を印加して放電させることによって前記第１の電極に結露した水をクラスターにして空気中に放出させるもので、前記水クラスター発生装置を前記吹出口の上部壁に備え、前記放熱フィンを前記送風回路の熱交換器の上流側に配し、前記冷却面と前記第１の電極と前記第２の電極とは前記吹出口内に配したことを特徴とする空気調和機。