説明

空気調和機

【課題】ミストの源となる水を効率良く供給する。
【解決手段】本実施形態の空気調和機によれば、静電霧化装置は、冷却板を備える水生成部が生成した水を、冷却板の前面側に対向するピンケースに取り付けたミスト放出部の内部用および外部用のミスト放出ピンに吸水し、ミスト放出部に高電圧を印加してミストを発生する。ミスト供給経路部は、ミスト放出部と室内機の内部との間およびミスト放出部と室内機の空気吹出口との間を接続し、ミストを室内機の内部と室内機の空気吹出口とに供給する。ミスト放出部は、各ミスト放出ピンの基端部が夫々ピンケースの裏面に露出する。ピンケースの裏面は、各ミスト放出ピンの基端部が取り付けられる中央部と水生成部との間隔が、各ミスト放出ピンの先端部が取り付けられる両端部と水生成部との間隔よりも小さくなるように水生成部に対して傾斜している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、この種の空気調和機では、衛生的観点から、例えば脱臭作用および除菌作用などを発揮する空気清浄機能を備えたものが考えられている。そして、近年では、例えば特許文献1に開示されているように、静電霧化装置が発生するミストによって空気清浄機能を実現する構成が考えられている。
ところで、この種の静電霧化装置では、空気清浄機能の向上を図るべく、ミストの源となる水をいかに効率良く供給するかが課題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−65972号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、ミストの源となる水を効率良く供給することができる空気調和機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本実施形態の空気調和機は、静電霧化装置とミスト供給経路部とを備える。静電霧化装置は、冷却板に空気中の水分を凝縮して水を生成する水生成部と、この水生成部が備える冷却板の前面側に対向して配置されたピンケースと、このピンケースに取り付けられ、水生成部が生成した水を吸水する内部用ミスト放出ピンおよび外部用ミスト放出ピンからなるミスト放出部とを有し、このミスト放出部に高電圧を印加することによってミストを発生する。ミスト供給経路部は、ミスト放出部と室内機の内部との間およびミスト放出部と室内機の空気吹出口との間を接続し、静電霧化装置が発生したミストを室内機の内部と室内機の空気吹出口とに供給する。そして、ミスト放出部は、内部用ミスト放出ピンの基端部および外部用ミスト放出ピンの基端部が夫々ピンケースの裏面に露出するよう取り付けられている。ピンケースの裏面は、内部用ミスト放出ピンの基端部および外部用ミスト放出ピンの基端部が取り付けられる中央部と水生成部との間の間隔が、内部用ミスト放出ピンの先端部および外部用ミスト放出ピンの先端部が取り付けられる両端部と水生成部との間の間隔よりも小さくなるように水生成部に対して傾斜して形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】一実施形態に係るものであり、空気調和機の室内機の内部構造を示す縦断側面図
【図2】静電霧化装置を分解して示す斜視図
【図3】静電霧化装置の裏面側を示す斜視図
【図4】静電霧化装置の平面図
【図5】静電霧化装置の正面図
【図6】静電霧化装置の底面図
【図7】静電霧化装置の縦断側面図
【図8】静電霧化装置のうち水生成部とミスト放出ピンとが近接する部分を拡大して示す部分拡大図
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、一実施形態による空気調和機を図面を参照しながら説明する。図1に示すように、空気調和機は、室内に設置された室内機10と、室外に設置され、この室内機10に冷媒配管を介して接続された図示しない室外機とを備えて構成されている。
室内機10は、室内機筐体11内に、熱交換器13および横流ファン14などを備えて構成されている。また、室内機筐体11の上部には、室内の空気を室内機筐体11内に吸い込むための空気吸込口15が設けられ、室内機筐体11の下部には、室内機筐体11内に吸い込まれた空気を室内に吹き出すための空気吹出口16が設けられている。室内機10は、横流ファン14の送風作用により、室内の空気を空気吸込口15から吸い込み、その空気を熱交換器13にて熱交換し、空気吹出口16から吹き出すようになっている。この空気吹出口16には、垂直ルーバ17および水平ルーバ18が設けられている。また、室内機筐体11の下部の前側には、開閉パネル19が設けられている。
【0008】
垂直ルーバ17は、室内機10の左右方向に沿って複数配置されており、左右方向に回動可能に設けられている。この垂直ルーバ17は、空気吹出口16から吹き出す空気の方向を左右に変更する風向板つまり左右風向板として機能する。また、水平ルーバ18は、室内機10の左右方向に延びる板状の部材であり、上下方向に回動可能に設けられている。この水平ルーバ18は、空気吹出口16から吹き出す空気の方向を上下に変更する風向板つまり上下風向板として機能する。開閉パネル19は、室内機10の左右方向に延びる板状の部材であり、上下方向に回動可能に設けられている。この開閉パネル19は、空気吹出口16の前面部を開閉する機能を担う。
【0009】
また、この室内機10は、当該室内機10の動作全般を制御する図示しない制御装置を備えており、この制御装置による制御に基づいて、冷房、暖房、除湿などの空気調和運転、室内の空気の除菌および脱臭を行う空気清浄運転、室内機10の内部を清掃するクリーニング運転など種々の運転を実行可能に構成されている。
また、この室内機10は、静電霧化装置21を備えている。本実施形態では、この静電霧化装置21は、室内機筐体11の内部において熱交換器13の前部の近傍に設置されている。次に、この静電霧化装置21およびその周辺部分の構成について図2から図8を参照しながら説明する。なお、この静電霧化装置21は、その裏面側が熱交換器13の前面に対向するようにして取り付けられる。
【0010】
図2に示すように、静電霧化装置21は、水生成部22、ミスト放出部23、電極24などを備えて構成されている。
水生成部22は、ペルチェ素子25、冷却板26、放熱板27などを備える。ペルチェ素子25は、その本体部25aが例えばプラスチック材料からなる静電霧化装置21のベース部28の裏側に取り付けられるとともに、コネクタ25bが室内機10の図示しない配線接続部に接続される。冷却板26は、この場合、矩形板状に形成されており、静電霧化装置21のベース部28の表側、つまり、ペルチェ素子25の本体部25aが取り付けられた側とは反対側に取り付けられる。この冷却板26の表面はベース部28の表面とほぼ面一となり、これら冷却板26の表面およびベース部28の表面には、例えばPET樹脂(PET:ポリエチレンテレフタラート)からなる絶縁シート29が貼り付けられる。これにより、電気的絶縁性が確保されるようになっている。放熱板27は、例えば金属材料からなり、ペルチェ素子25の本体部25aが取り付けられたベース部28の裏側に取り付けられ、図3にも示すように、固定具30によって固定される。
【0011】
このように構成された水生成部22においては、ペルチェ素子25による冷却作用によって冷却板26が冷却される。そして、このように冷却された冷却板26の表面に空気中の水分が凝縮し、これにより、静電霧化装置21は、ミスト発生用の水、つまり、ミストの源となる水を生成する。なお、この場合、冷却板26の表面には絶縁シート29が貼り付けられていることから、実際には、この絶縁シート29の表面に水が生成する。
【0012】
ミスト放出部23は、この場合、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bからなり、水生成部22が備える冷却板26の前面側に対向して配置された、例えばプラスチック材料からなるピンケース31にそれぞれ取り付けられている。これら内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bは、それぞれ、吸水性および保水性を有する多孔質材料、例えば、繊維状のポリエステルなどからなるフェルト材で形成されたものであり、全体として円柱状であるが、その先端部が丸みを帯びて尖ったピン形状をなしている。
【0013】
ピンケース31は、そのほぼ中央部にピン支持用の孔部31aを有しているとともに、この孔部31aよりも両先端部側に位置して、同じくピン支持用の支持部31bを有している。内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bは、それぞれ、基端部側を孔部31aに差し込み、先端部側を支持部31bに挟み込むことで、ピンケース31に支持されるようになっている。このようにピンケース31に支持された内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部は、図4および図8にも示すように、ピンケース31の裏面31eから水生成部22側に突出してピンケース31の裏面31eに露出するようになっている。また、ピンケース31のうち内部用ミスト放出ピン23aが取り付けられた先端部側の部分には、室内機筐体11内に開放する内部用放出孔31cが形成されている。
【0014】
ピンケース31に支持された内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部のうちピンケース31の裏面31eに露出する部分は、絶縁シート29のうち冷却板26に対向する部分に近接する。従って、水生成部22が生成した水は、詳しくは後述するようにして、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bの主として基端部のうちピンケース31の裏面31eから露出する部分から吸水され、これら内部用ミスト放出ピン23aの全体および外部用ミスト放出ピン23bの全体に浸透して保水されるようになっている。
【0015】
電極24は、ピンケース31に設けられた電極支持部31dに支持される。電極24は、ピンケース31の電極支持部31dに支持された状態で、その基端部が図示しない高電圧電源に接続される。また、電極24は、その先端部に2つの接触部24aを有する。これら接触部24aは、それぞれ、断面コの字状に形成されており、上記のようにしてピンケース31に保持された内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに表側から接触する。また、これら接触部24aは、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bを表側から保持する機能も担う。
【0016】
上記のようにして内部用ミスト放出ピン23a、外部用ミスト放出ピン23b、および、電極24を支持したピンケース31の表側には、例えばプラスチック材料からなるピンカバー32が取り付けられる。このピンカバー32のうち外部用ミスト放出ピン23bが取り付けられた側の部分には、図1に示すダクト33に連通接続する外部用放出孔32aが形成されている。このダクト33は、例えばプラスチック材料からなり、室内機10の空気吹出口16に延びている。また、このピンカバー32のうち内部用ミスト放出ピン23aが取り付けられた先端部側の部分には、図4から図6にも示すように、内部用放出孔32bが形成されている。従って、静電霧化装置21は、内部用ミスト放出ピン23aが内部用放出孔31cおよび内部用放出孔32bを介して室内機筐体11の内部に連通し、外部用ミスト放出ピン23bが外部用放出孔32aおよびダクト33を介して空気吹出口16に連通した構成となっている。
【0017】
また、上記のピンカバー32の前部には、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに対向する位置に空気流入口32c,32dを有しており、上記した横流ファン14の送風作用により室外機筐体11内を流れる空気の一部が、これら空気流入口32c,32dを介して静電霧化装置21の内部に流れ、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに接触するようになっている。そして、内部用ミスト放出ピン23a側に流れる空気は、内部用放出孔31cを介して室内機筐体11の内部に供給され、一方、外部用ミスト放出ピン23b側に流れる空気は、外部用放出孔32aおよびダクト33を介して空気吹出口16に供給されるようになっている。この場合、内部用ミスト放出ピン23aから内部用放出孔31cおよび内部用放出孔32bに至る経路を形成する部分が、図4から図6に示す内部用のミスト供給経路部100に相当し、外部用ミスト放出ピン23bから外部用放出孔32aおよびダクト33を介して空気吹出口16に至る経路を形成する部分が、図4から図6に示す外部用のミスト供給経路部200に相当する。
【0018】
なお、図7に示すように、ピンカバー32のうち水生成部22の下方に位置する部分には、静電霧化装置21の裏面側に向かって下方に傾斜する傾斜部32eが設けられており、水生成部22に水が過剰に生成した場合には、その水が当該傾斜部32eから無理なく流れ出るようになっている。この場合、傾斜部32eの傾きは水平方向に対して10度程度に設定されている。また、ピンカバー32には、上記した電極24を覆う電極カバー部32fが設けられている。
【0019】
また、図8に示すように、ミスト放出部23を構成する内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部が露出されたピンケース31の裏面31eは、内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部が取り付けられるピンケース31の裏面31eの中央部と水生成部22との間の間隔D1が、この場合、1mm程度に設定されており、一方、内部用ミスト放出ピン23aの先端部および外部用ミスト放出ピン23bの先端部が取り付けられるピンケース31の裏面31eの両端部と水生成部22との間の間隔D2が、この場合、3mm程度に設定されていて、ピンケース31の裏面31eと水生成部22との間の間隔が中央部に向かうに従って徐々に狭くなるように形成されている。
【0020】
即ち、ピンケース31の裏面31eは、内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部が位置する中央部と水生成部22との間の隙間の間隔D1が内部用ミスト放出ピン23aの先端部および外部用ミスト放出ピン23bの先端部が位置する両端部と水生成部22との間の隙間の間隔D2よりも小さくなるように水生成部22に対して傾斜した形状となっている。つまり、ピンケース31の裏面31e形状は、平面視で中央部を中心として左右対称に形成されたV字形状の隙間を有した構成となっている。なお、間隔D1および間隔D2は、D1<D2の大小関係を満たすのであれば、適宜の値を設定することができる。
【0021】
ここで、上記した水生成部22が生成する水滴は、徐々に大きくなり、通常、直径4mm程度の大きさとなる。従って、水生成部22が生成した水滴は、ピンケース31の裏面31e側に達すると、その表面張力の作用により、水生成部22との間隔がより狭いピンケース31の裏面31eの中央部側に引き寄せられるようになる。そして、ピンケース31の裏面31eの中央部側に引き寄せられる水は、ピンケース31の裏側31eの中央部付近から水生成部22側に露出する内部用ミスト放出ピン23aの基端部および外部用ミスト放出ピン23bの基端部に接触し、これら内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに吸水されるようになっている。
【0022】
また、図5に示すように、ミスト放出部23を構成する2本の内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bは、何れも、図5中に一点鎖線で示す水平方向hから上方に所定の角度θを有して傾斜して配置されている。従って、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに水が過剰に吸水されてしまったとしても、その水は、これら内部用ミスト放出ピン23aの先端部側および外部用ミスト放出ピン23bの先端部側に過剰に浸透することが無い。これにより、内部用ミスト放出ピン23aの先端部および外部用ミスト放出ピン23bの先端部から水が垂れてしまうことを防止することができ、特に外部用放出孔32aから水が外部に流出してしまうことを回避することができる。
【0023】
また、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに水が過剰に吸水されてしまった場合には、その水は、これら内部用ミスト放出ピン23aの基端部側および外部用ミスト放出ピン23bの基端部側に多く分布する傾向となる。これにより、過剰に吸水してしまった水を、内部用ミスト放出ピン23aの基端部側および外部用ミスト放出ピン23bの基端部側、つまり、ミスト放出部23の中央部から集中してピンカバー32の傾斜部32eに滴下させることができ、過剰に発生した水が効率良く排出されるようになる。なお、所定の角度θは、適宜の値を設定することができる。
【0024】
以上のように構成された静電霧化装置21は、図示しない高電圧電源から電極24に高電圧(例えば、−6kV)を印加することで、この電極24を介して内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに高電圧を印加する。上記したように、これら内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bは、水生成部22が生成した水を含んだ状態となっている。そのため、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bの先端部に電荷が集中すると、当該先端部に含まれる水に表面張力を超えるエネルギーが与えられる。これにより、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bの先端部の水が分裂、つまり、レイリー分裂して、当該内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bの先端部から水が霧化されてミスト状に放出されるようになる。即ち、静電霧化現象が発生する。
【0025】
ここで、ミスト状に放出された水粒子は、帯電しており、そのエネルギーによって生成したヒドロキシラジカルを含んでいる。従って、強い酸化作用を有するヒドロキシラジカルが内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bからミストとともに放出されるようになり、このヒドロキシラジカルの作用によって除菌および脱臭が可能となる。このように内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bから放出されたヒドロキシラジカルを含むミストは、内部用のミスト供給経路部100を通して室内機10の内部に供給されるとともに、外部用のミスト供給経路部200を通して室内機10の外部に供給される。
【0026】
なお、静電霧化装置21は、帯電した内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに対応する他方の電極、つまり、対向電極を備えていない。この場合、当該静電霧化装置21が設置される室内機10において、アース線などを介して接地される部材、例えば、室内機10の金属製の筐体が、帯電した内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに対応する他方の電極として機能するようになっている。
【0027】
即ち、静電霧化装置21は、高電圧電源からの高電圧によって帯電した内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bに対応する対向電極を、これら内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bの近傍に設けていない構成となっている。そのため、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bからの放電自体が非常に穏やかになり、コロナ放電の発生がなく、従って、例えばオゾン或いは、当該オゾンが空気中の窒素を酸化することによって発生する窒素酸化物、亜硝酸、硝酸など有害ガスの発生が抑えられるようになっている。
【0028】
上記構成の室内機10において、図示しない制御装置は、静電霧化装置21を駆動して電極24に高電圧を印加し、内部用ミスト放出ピン23aおよび外部用ミスト放出ピン23bからヒドロキシラジカルを含むミストを発生する。従って、静電霧化装置21は、発生したミストを、内部用のミスト供給経路部100を通して室内機10の内部に供給するとともに、外部用のミスト供給経路部200を通して室内機10の空気吹出口16に供給する。これにより、室内機10の内部においても外部においても菌の発生および臭いの発生を抑制することができる。
また、静電霧化装置21とミスト供給経路部100,200による構成は簡素である。従って、室内機10を構造の複雑化を招くことなく構成することができ、静電霧化装置21が発生したミストを効率良く空気清浄機能に寄与させることができる。
【0029】
以上に説明した一実施形態の空気調和機は、静電霧化装置とミスト供給経路部とを備える。静電霧化装置は、冷却板に空気中の水分を凝縮して水を生成する水生成部と、この水生成部が備える冷却板の前面側に対向して配置されたピンケースと、このピンケースに取り付けられ、水生成部が生成した水を吸水する内部用ミスト放出ピンおよび外部用ミスト放出ピンからなるミスト放出部とを有し、このミスト放出部に高電圧を印加することによってミストを発生する。ミスト供給経路部は、ミスト放出部と室内機の内部との間およびミスト放出部と室内機の空気吹出口との間を接続し、静電霧化装置が発生したミストを室内機の内部と室内機の空気吹出口とに供給する。そして、ミスト放出部は、内部用ミスト放出ピンの基端部および外部用ミスト放出ピンの基端部が夫々ピンケースの裏面に露出するよう取り付けられている。ピンケースの裏面は、内部用ミスト放出ピンの基端部および外部用ミスト放出ピンの基端部が取り付けられる中央部と水生成部との間の間隔が、内部用ミスト放出ピンの先端部および外部用ミスト放出ピンの先端部が取り付けられる両端部と水生成部との間の間隔よりも小さくなるように水生成部に対して傾斜して形成されている。
【0030】
この構成によれば、水生成部が生成した水を表面張力を利用してピンケースの裏面中央部に集中させ、中央部に露出させた内部用ミスト放出ピンの基端部および外部用ミスト放出ピンの基端部に搬送することができ、ミストの源となる水をミスト放出部に効率良く供給することができる。
【0031】
上述の一実施形態は、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。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および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】
【0032】
図面中、10は室内機、11は室内機筐体、16は空気吹出口、21は静電霧化装置、22は水生成部、23はミスト放出部、23aは内部用ミスト放出ピン、23bは外部用ミスト放出ピン、26は冷却板、31はピンケース、100,200はミスト供給経路部を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷却板に空気中の水分を凝縮して水を生成する水生成部と、この水生成部が備える前記冷却板の前面側に対向して配置されたピンケースと、このピンケースに取り付けられ、前記水生成部が生成した水を吸水する内部用ミスト放出ピンおよび外部用ミスト放出ピンからなるミスト放出部とを有し、このミスト放出部に高電圧を印加することによってミストを発生する静電霧化装置と、
前記ミスト放出部と室内機の内部との間および前記ミスト放出部と前記室内機の空気吹出口との間を接続し、前記静電霧化装置が発生したミストを前記室内機の内部と前記室内機の空気吹出口とに供給するミスト供給経路部と、
を備え、
前記ミスト放出部は、前記内部用ミスト放出ピンの基端部および前記外部用ミスト放出ピンの基端部が夫々前記ピンケースの裏面に露出するよう取り付けられ、
前記ピンケースの裏面は、前記内部用ミスト放出ピンの基端部および前記外部用ミスト放出ピンの基端部が取り付けられる中央部と前記水生成部との間の間隔が、前記内部用ミスト放出ピンの先端部および前記外部用ミスト放出ピンの先端部が取り付けられる両端部と前記水生成部との間の間隔よりも小さくなるように前記水生成部に対して傾斜して形成されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項2】
前記内部用ミスト放出ピンおよび前記外部用ミスト放出ピンは、夫々上方に傾斜して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。

【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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【公開番号】特開2013−57481(P2013−57481A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197113(P2011−197113)
【出願日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(502285664)東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】(503376518)東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Fターム(参考)】