空気調和機
【課題】なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な放電機能備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】複数の放電ユニット200と、放電ユニット200に高圧の電気を供給する高電圧電源401と、当該高電圧電源401と全ての放電ユニット200とを接続する回路400とを備える空気調和機。放電ユニット200は、電位差のある正負2つの電極231、232を有し、電極231、232間で放電させる。回路は、全ての放電ユニット200の正極231同士を、高電圧電源401を起点として所定の順序で直列に接続し、負極232同士を、高電圧電源401を起点として所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。
【解決手段】複数の放電ユニット200と、放電ユニット200に高圧の電気を供給する高電圧電源401と、当該高電圧電源401と全ての放電ユニット200とを接続する回路400とを備える空気調和機。放電ユニット200は、電位差のある正負2つの電極231、232を有し、電極231、232間で放電させる。回路は、全ての放電ユニット200の正極231同士を、高電圧電源401を起点として所定の順序で直列に接続し、負極232同士を、高電圧電源401を起点として所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、放電機能を備えた空気調和機が利用されている。放電機能は、対向して配置された正負2つの電極の正極に高電圧を印加し、当該電極間で放電を生じさせることにより発揮される。当該放電は、空気中の塵埃等の微粒子を帯電させ、逆の電荷に帯電したフィルタに吸着されやすくする電気集塵や、活性種と呼ばれる強酸化物の生成に利用されている。また、マイナスイオンを生成し、空気中に放出することによりマイナスイオンに係る健康効果を得ることにも利用されている。このように放電を発生させるためのユニットを、放電ユニットと呼ぶ。
【0003】
ところで、放電ユニットは使用を続けると汚れが付着するので、定期的に清掃されることが好ましい。そこで、放電ユニットを取り外して清掃できるようになっている空気調和機が多く利用されている。しかし、放電ユニットには高電圧が印加されるので、取り外されたまま空気調和機を運転し、放電ユニットが接続される回路に高電圧が印加されると安全上好ましくない。そこで、特許文献1(実開平5−39656号公報)に記載されているように、放電ユニットに相当する集塵ユニットが備える永久磁石によりリードスイッチを作動させることにより集塵ユニットの装着の有無を検知する技術が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献1に記載のような技術では、複数の放電ユニットを備えた空気調和機の場合、放電ユニットごとに装着検知のための永久磁石及びリードスイッチからなる機構を設ける必要があり、複雑になり、その分コストもかさむ。
【0005】
そこで、本発明の課題は、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1観点に係る空気調和機は、複数の放電ユニットと、放電ユニットに高圧の電気を供給する電源と、電源と全ての放電ユニットとを接続する回路とを備える。放電ユニットは、電位差のある正負2つの電極を有し、電極間で放電させる。回路は、全ての放電ユニットの正極同士を、電源を起点として所定の順序で直列に接続し、負極同士を、電源を起点として所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。
【0007】
本発明の第1観点に係る空気調和機では、電源と全ての放電ユニットとを接続する回路は、全ての放電ユニットの正極同士を所定の順序で直列に接続し、負極同士を所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。したがって、複数ある放電ユニットのうちいずれか1つでも回路から外れていると回路に電流が流れず、放電が起きない。よって、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することができる。
【0008】
本発明の第2観点に係る空気調和機は、第1観点に係る空気調和機であって、検知部をさらに備える。検知部は、放電ユニットの何れかが回路から外れているか否かを検知する。検知部は、回路に放電による電流の流れがないときに放電ユニットの外れを検知する。
【0009】
本発明の第2観点に係る空気調和機では、検知部が回路における電流の有無により放電ユニットの何れかが回路から外れているか否かを検知する。したがって、安全性を確保できる。
【0010】
本発明の第3観点に係る空気調和機は、第1観点又は第2観点に係る空気調和機であって、正極は、第2接点部の近傍である第1接点部において回路に接続される。第2接点部は、負極が回路に接続される放電ユニットの部位である。
【0011】
本発明の第3観点に係る空気調和機では、正極及び負極の回路との接点は、互いに近傍に位置する。これにより、回路の配線を一箇所にまとめることができる。
【0012】
本発明の第4観点に係る空気調和機は、第2観点又は第3観点に係る空気調和機であって、放電ユニットは、細長い形状をしている。正極及び負極は、放電ユニットの長手方向の同じ一端で回路と接続される。
【0013】
本発明の第4観点に係る空気調和機では、放電ユニットは、細長い形状をしており、正極及び負極の接点は、放電ユニットの長手方向の同じ一端にある。これにより、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。また、放電ユニットを取り扱い易くできる。
【0014】
本発明の第5観点に係る空気調和機は、第1観点から第4観点のいずれかに係る空気調和機であって、正極はイオン化線であり、負極は電極板である。
【0015】
本発明の第5観点に係る空気調和機では、放電ユニットの正極はイオン化線であり、負極は電極板である。したがって、イオン化線と電極板との間で放電させることができる。
【0016】
本発明の第6観点に係る空気調和機は、第5観点に係る空気調和機であって、イオン化線は、放電ユニット内にU字状に配置されている。
【0017】
本発明の第6観点に係る空気調和機では、イオン化線は、放電ユニット内にU字状に配置されている。これにより、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の第1観点に係る空気調和機では、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能備えた空気調和機を提供することができる。
【0019】
本発明の第2観点に係る空気調和機では、安全性を確保できる。
【0020】
本発明の第3観点に係る空気調和機では、回路の配線を一箇所にまとめることができる。
【0021】
本発明の第4観点に係る空気調和機では、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。また、放電ユニットを取り扱い易くできる。
【0022】
本発明の第5観点に係る空気調和機では、イオン化線と電極板の間で放電させることができる。
【0023】
本発明の第6観点に係る空気調和機では、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の正面斜視図
【図2】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の側面視図
【図3】本発明の1実施形態に係る空気清浄機における送風の経路を示す概念図
【図4】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の分解図
【図5】放電ユニットの外観図
【図6】放電ユニットのケーシング見開き図
【図7】図6の放電ユニットのVII−VII断面図
【図8】図5の放電ユニットのVIII−VIII断面図
【図9】接点ユニットの正面斜視図
【図10】放電ユニットを含む回路の概念図
【図11】放電ユニットを含む回路の概念図
【図12】変形例に係る放電ユニットを含む回路の概念図
【図13】変形例に係る放電ユニットを含む回路の概念図
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0026】
(1)空気調和機の概要構成
本発明の一実施形態に係る空気調和機は、空気清浄機100である。空気清浄機100は、本体100aと当該本体100aを覆う複数のケーシング部材から構成されている。本体100aには、後述する放電ユニット200、フィルタ部310、加湿部320、シロッコファン350、及びストリーマ放電ユニット340等が収納されている。
【0027】
(1−1)外観
図1は、当該空気清浄機100の正面斜視における外観正面斜視図である。空気清浄機100の正面は、ケーシング部材の1つである合成樹脂製の前パネル102に覆われている。正面の下方には、前パネル102に覆われていない部分があり、当該部分に下吸込口113が設けられている。図2は、空気清浄機100の側面視における外観側面視図である。図2において、空気清浄機100の側面の一部は、ケーシング部材の1つである合成樹脂製の側方吸込口形成部材103により覆われている。側方吸込口形成部材103には、空気を取り込む第1側方吸込口111が縦方向に延びるように形成されている。つまり、第1側方吸込口111は、縦の寸法の方が、横の寸法よりも大きい。また、図示されていないが、空気清浄機100の反対側の側面の一部も同様に側方吸込口形成部材103により覆われている。側方吸込口形成部材103には、第1側方吸込口111に対向する位置に第2側方吸込口112が縦方向に延びるように形成されている。第2側方吸込口112の縦横の寸法は、第1側方吸込口111の寸法と同じである。以下、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112を指す場合は、側方吸込口110とし、側方吸込口110及び下吸込口113の全てを指す場合は、単に吸込口とする。
【0028】
空気清浄機100内に吸い込まれた空気が吹き出される吹出口114は、図1及び図4に示されているように空気清浄機100の上面に設けられている。
【0029】
なお、下吸込口113は、前パネル102に形成されていても良く、また、前パネル102と側方吸込口形成部材103とは、一体化された1つのケーシング部材であってもよい。
【0030】
(1−2)空気の流れ
図3は、空気清浄機100における塵埃の除去および分解の概念を説明するための概念図である。図3において、シロッコファン350によって吸込口から吹出口114に至る空気の流れ501が発生する。吸込口から吸込まれた室内空気は、フィルタ部310で塵埃や臭い成分などが取り除かれ、シロッコファン350から清浄な空気が吹き出される。
【0031】
(2)詳細構成
(2−1)放電ユニット
図4は、空気清浄機100から前パネル102等のケーシング部材の一部を取り外した分解図である。この図に示されているように、放電ユニット200は、横よりも縦が長い筒状の形状をしており、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112の近傍に1つずつ、それぞれの側方吸込口110に沿って立てた状態で、着脱可能に設置されている。放電ユニット200の縦横それぞれの寸法は、側方吸込口110の縦横それぞれの寸法よりも大きく、放電ユニット200は側方吸込口形成部材103と、その間になるべく隙間ができないように接しているので、側方吸込口110から吸い込まれる空気は、全て放電ユニット200を通るように構成されている。放電ユニット200は、吸い込まれた空気の中に浮遊している比較的小さな塵埃を帯電させる。
【0032】
以下、上或いは上端とは、放電ユニット200が空気清浄機100に縦に装着された状態における上或いは上端を指し、下或いは下端とは、同じく放電ユニット200が空気清浄機100に縦に装着された状態における下或いは下端を指すものとする。また、第1側方吸込口111の近傍に配置される放電ユニット200を第1放電ユニット201とし、第2側方吸込口112の近傍に配置される放電ユニット200を第2放電ユニット202とする。第1放電ユニット201と第2放電ユニット202とは、基本的に同じ構成を有するので、以下、第1放電ユニット201について説明し、第2放電ユニット202についての説明は省略する。
【0033】
<放電部>
図5〜図8を参照しながら、第1放電ユニット201について説明する。なお、以下、上とは、第1放電ユニット201が空気清浄機100に装着された状態での上であり、下とは、装着された状態での下である。
【0034】
図5は、第1放電ユニット201の外観図である。第1放電ユニット201は、縦に長い筒状の形状をした合成樹脂製のケーシング210を有する。図6に示されているように、ケーシング210は、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212の2つに縦に分かれており、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とは、ヒンジ213で繋がれている。
【0035】
ケーシング第1部211は、正負2つの電極のうちの正極であるタングステン製のイオン化線231を保持する。負極は、ケーシング第2部212により保持されている。負極は、ステンレス金属製の板状の電極(電極板232)である。
【0036】
図7は、ヒンジ213を開いた状態での第1放電ユニット201の断面図である。ケーシング第1部211は、縦方向に長く、横断面が半円に近い形状をしている。ここで、当該略半円形状の凹湾曲面をケーシング第1部211の内側、当該略半円形状の凸湾曲面をケーシング第1部211の外側とする。また、外側から観た場合の左右をケーシング第1部211の左右とする。ケーシング第1部211の下端の近傍の内側には、ブリッジ217が設けられている。ブリッジ217は、図7に示されているように、ケーシング第1部211が形成する空間から外に突出した部材であり、その先端付近の両側にはそれぞれ、イオン化線231を嵌合するための窪みが形成されている。ケーシング第1部211の上端には、イオン化線231の一端が取り付けられている。イオン化線231は、ケーシング第1部211の上端から、下端近傍の上記ブリッジ217まで延びている。イオン化線231は、ブリッジ217の先端付近両側の窪みに嵌合し、当該先端を半周して、ケーシング第1部211の上端に向けて折り返す。イオン化線231は、ケーシング第1部211の上端まで延び、ケーシング第1部211の上端に戻ってきたイオン化線231の端は、ケーシング第1部211の上端に取り付けられている。すなわち、イオン化線231は、U字状に設置されている。
【0037】
ケーシング第2部212は、縦方向に長く、図7に示されているように横断面が凹型形状をしている。ここで、当該凹型形状の凹面をケーシング第2部212の内側、当該凹型形状の凹面と反対側の面をケーシング第2部212の外側とする。また、外側から観た場合の左右をケーシング第2部212の左右とする。ケーシング第2部212の内側には、負極である電極板232が取り付けられている。電極板232は、ケーシング第2部212の長手方向に並行な3つの対向する壁を形成するように成形されている。ここで、説明の便宜上、当該3つの壁のうち、真ん中に位置する壁を中壁232b、当該中壁232bの左右に位置する壁をそれぞれ左壁232c、右壁232aとする。左壁232cと右壁232aは、ケーシング第2部212が形成する空間内に収まっている。一方、中壁232bは、当該空間から数ミリ程度外に出ている。なお、ケーシング第2部212の下端には、図6に示されているように、水抜き穴218が設けられており、ケーシング内に水が溜まらないようになっている。
【0038】
図6に示すように、ヒンジ213は、ケーシング第1部211の左側と、ケーシング第2部212の右側とをつなぎとめている。ここで、右或いは左とは、ケーシング第1部及びケーシング第2部の外側から観た場合の右或いは左である(以下同様)。ケーシング第1部211とケーシング第2部212とを繋ぐヒンジ213を閉じると、図8に示すように、ケーシング第1部211の縁とケーシング第2部212の縁とが接するようになっている。ヒンジ213が閉じられた状態では、イオン化線231は、ケーシング第2部212により形成された空間に位置し、中壁232bをU字状に囲む。また、当該U字状のイオン化線231は、外側から左壁232c及び右壁232aに囲まれた状態になる。即ち、イオン化線231は、左壁232cと中壁232bとの間、及び中壁232bと右壁232aとの間に位置し、それぞれの壁に並行な状態で、当該壁と放電に適切な一定の距離を保って位置する。
【0039】
イオン化線231に高電圧を印加すると、当該2つの電極間に電位差が生じ、イオン化線231と電極板232とが対向している部位において、当該2つの電極間で1種のコロナ放電が生じる。当該放電が起こる部位を放電部と呼ぶ。
【0040】
放電部を覆う部分(格子部200a)では、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212は、格子状になっている。また、ケーシング第1部211の当該格子部200aの外側は、図示しないがプレフィルタにより覆われている。吸い込まれた空気は、当該格子部200aからケーシング210内に入り込み、放電部を通過する。通過する空気中の塵埃は、放電により帯電する。
【0041】
<把持部>
ケーシング第1部211及びケーシング第2部212のうち格子部200aの上に位置する部分は、把持部200bと呼ばれる。把持部200bにおいては、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212は、格子状になっておらず、ケーシング第1部211は、手で掴みやすいように少し凹んでいる。即ち、ケーシング第1部211は、把持部200bにおいて、その半円形状をした横断面の半径が、上記格子部200aよりも小さくなっている。把持部200bは、側方吸込口形成部材103の外側から観た場合、側方吸込口形成部材103の後方に重なって位置しており、第1側方吸込口111から流入する空気に直接あたらない。このため、把持部200bには、塵埃が付着しにくく、汚れにくくなっている。したがって、利用者は、把持部200bを掴むことにより手を汚さずに第1放電ユニット201を着脱できるようになっている。
【0042】
<接点部>
次に、図6を参照しながらイオン化線231及び電極板232からなる電極と高電圧電源401を有する回路400との接点について説明する。
【0043】
ケーシング第1部211の上端からは、横断面がT字型に近い形状をした合成樹脂製の接点部材(以下、第1接点部材214とする)が突出している。第1接点部材214は、ケーシング第1部211の上端の縦方向の中心線よりも右よりに付いている。第1接点部材214は、本体214aとフランジ部216aとからなる。図6に示されているように、第1接点部材本体214aの左側には、2つの板状突出部が設けられている。当該2つの突出部は、正極の接点端子(以下、第1接点端子233とする)であり、正極であるイオン化線231の両端それぞれからハーネスが当該各突出部のいずれか異なる1つの先まで延びている。第1接点部材本体214aの右側は、板状のフランジ部216aと接合している。フランジ部216aの平面は、第1接点部材本体214aの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、第1接点部材本体214aとフランジ部216aが接合している部分の横断面は、T字型に近い形状になっている。
【0044】
また、ケーシング第2部212の上端からは、横断面がT字型に近い形状をした合成樹脂製の接点部材(以下、第2接点部材215とする)が突出している。第2接点部材215は、ケーシング第2部212の上端の縦方向の中心線よりも左よりに付いている。第2接点部材215は、本体215aとフランジ部216bとからなる。第2接点部材本体215aの右端に沿って、負極である電極板232の一部が板状に延びており、負極の接点端子(以下、第2接点端子234とする)を形成している。第2接点部材本体215aの左側は、板状のフランジ部216bと接合している。フランジ部216bの平面は、第2接点部材本体215aの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、第2接点部材本体215aとフランジ部216bが接合している部分の横断面は、T字型に近い形状になっている。
【0045】
なお、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とを繋ぐヒンジ213が閉じると、第1接点部材214のフランジ部216aと第2接点部材215のフランジ部216bとは、1つのフランジ216を形成する。
【0046】
なお、上記第1接点端子233と第2接点端子234を合わせて接点部と呼ぶ。
【0047】
<第2放電ユニット>
第2放電ユニット202は、次の点を除いては、第1放電ユニット201と同じ構成を有している。すなわち、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とは、第2放電ユニット202では、第1放電ユニット201とは反対側(ケーシング第1部211の右側及びケーシング第2部212の左側)でヒンジ213により繋がれている。また、第1接点部材214及び第2接点部材215がついている位置も第1放電ユニット201とは、反対側(ケーシング第1部211の縦方向の中心線よりも左側、ケーシング第2部212の縦方向の中心線よりも右側)よりである。第1接点端子233は第1接点部材本体214aの右側に突出している。第1接点部材214及び第2接点部材215のフランジ部216a、216bもそれぞれ第1接点部材本体214aの左側及び第2接点部材本体215aの右側に設けられている。
【0048】
<放電ユニットの装着>
再び図4に戻ると、空気清浄機100の本体の正面の上部には、接点ユニット301が配置されている。図9は、上を覆うカバーを外した状態の接点ユニット301の正面斜視図である。接点ユニット301には、放電ユニット200を高電圧電源401に接続する回路400を構成するハーネスが収納されている。接点ユニット301の前面には、縦スリット302が当該前面の左右両側に2つずつ計4つ設けられている。放電ユニット200は、第1接点端子233及び第2接点端子234が、接点ユニット301の前面に設けられた各縦スリット302に挿入され、取り付けられる。当該縦スリット302内には、クリップ状のハーネス端子303が設けられている。第1接点端子233及び第2接点端子234が縦スリット302に挿入されると、当該ハーネス端子303に挟まれるようになっている。これにより、放電ユニット200の電極、即ちイオン化線231及び電極板232が高電圧電源401を含む回路400と接続される。
【0049】
なお、第1接点端子233及び第2接点端子234が、接点ユニット301の前面に設けられた縦スリット302に挿入され、放電ユニット200が接点ユニット301に取り付けられた状態では、縦スリット302と放電ユニット200の第1接点端子233或いは第2接点端子234との間の隙間は、放電ユニット200のフランジ216により覆われる。
【0050】
(2−2)回路の構成
<回路>
図10に放電ユニット200と高電圧電源401とを接続する回路400の概念図を示す。回路400は、高電圧電源401と、2つの放電ユニット200と、当該高電圧電源401と当該放電ユニット200とを接続するハーネス403とから構成されている。2つの放電ユニット200、即ち第1放電ユニット201及び第2放電ユニット202は、図10に示されているように回路400に直列に接続されている。具体的には、放電ユニット200のイオン化線231同士が高電圧電源401を起点として、第2放電ユニット202、第1放電ユニット201の順に直列に高電圧電源401の+側に接続される。放電ユニット200の電極板232同士は、逆に、高電圧電源401を起点として、第1放電ユニット201、第2放電ユニット202の順に直列に高電圧電源401の−側に接続される。このように構成された回路400は、図11(a)及び(b)に示すとおり、第1放電ユニット201及び第2放電ユニット202の何れかの放電ユニット200が回路400から外れていると回路400が遮断され、回路400に電流が流れない。即ち、図11(a)のように第2放電ユニット202が装着されていないと、第1放電ユニット201の正極であるイオン化線231が高電圧電源401と接続されていない状態になり、電流が流れない。また、逆に、図11(b)のように第1放電ユニット201が装着されていないと、第2放電ユニット202の負極である電極板232が高電圧電源401と接続されていない状態になり、電流が流れない。したがって、放電ユニット200のうち何れか1つが回路400に接続されていても、他の放電ユニット200が接続されていなければ、接続されている放電ユニット200には電流が流れず、放電は発生しない。これにより、安全性を確保することができる。
【0051】
<検知部>
上述のとおり放電ユニット200の何れかが回路400から外れていると回路400に電流が流れないので、全ての放電ユニット200が装着されているか否かは、回路400における電流の有無を検知することにより検知可能である。これは、空気清浄機100が備える検知部402により行われる。
【0052】
検知部402は、次のように構成されている。即ち、回路400には、電流検出用の抵抗が接続されており、当該抵抗に生じる電圧をオペアンプにより増幅する。オペアンプからの出力は、マイコンに入力される。マイコンは、オペアンプからの出力に基づいて、回路400における電流の検出の有無を判断する。回路400において電流が検出されない場合、マイコンは、空気清浄機100の図示しない表示部にその旨を伝えるメッセージを表示させる。表示部は、例えば、液晶ディスプレイである。
【0053】
(2−3)他の構成要素
空気清浄機100の他の構成要素を以下に説明する。
【0054】
(2−3−1)フィルタ部
図3に示されているように、フィルタ部310は、プレフィルタ311とHEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)フィルタ312と脱臭エレメント313とで構成されている。まず、プレフィルタ311によって大きな塵埃が取り除かれる。次に、HEPAフィルタ312によってさらに微細な塵埃が取り除かれる。さらに、HEPAフィルタ312を通過した空気は、活性炭などを含む脱臭エレメント313によってホルムアルデヒドや臭い成分などが分解され、或いは吸着される。
【0055】
(2−3−2)ストリーマ放電ユニット
シロッコファン350から吹き出される空気のうちの一部が、図3に示す支流502としてストリーマ放電ユニット(図4及び図9において接点ユニット301に装着されている340)に送られる。この支流502がストリーマ放電ユニット340を通過するときに、ストリーマ放電によって活性種が供給される。活性種の供給された支流502は、複数の分流となって放出口331からプレフィルタ311の前に吹き出される。
【0056】
複数の分流は、プレフィルタ311から吸い込まれる室内空気に合流してHEPAフィルタ312及び脱臭エレメント313にまで到達する。脱臭エレメント313にまで達する活性種によって消臭効果が高められる。
【0057】
ストリーマ放電ユニット340は、正極であるタングステン製の針状の電極と、当該針状電極の近傍に位置し、当該電極に対向する板状の電極(対向電極)を有する。針状電極に高電圧を印加することによりプラズマ放電の一種であるストリーマ放電が発生する。当該放電発生の際に酸化分解力の高い活性種が生成される。
【0058】
生成された活性種を含む空気は、図3に示すような2つの鉛直風通路部材330へ流入する。空気清浄機100の第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112は、上述のとおり鉛直方向に長い開口であるが、2つの鉛直風通路部材330は第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112に沿って配置されている。各鉛直風通路部材330には、複数の放出口331が第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112の鉛直方向に沿うように形成されている。鉛直風通路部材330へ流入した活性種を含む空気は、当該放出口331からフィルタ部310のプレフィルタ311の前に吹き出される。
【0059】
(2−3−3)加湿部320
加湿部320は、加湿ロータ321や水トレイ322などを備えている。脱臭エレメント313を通過した空気は、加湿部320の加湿ロータ321を通過する。加湿ロータ321を空気が通過する際に、加湿ロータ321から空気中に水分が放出される。放出されることによって減少する水分を補うため、加湿ロータ321は、水トレイ322から水の供給を受ける。水トレイ322には、鉛直通風路部材330に設けられた上記放出口331の1つから活性種を含む空気が導入される。
【0060】
(3)空気清浄動作
図3を参照しながら、空気清浄機100による空気清浄作用について説明する。第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112から吸い込まれた空気は、放電ユニット200に到達する。そこで、放電ユニット200のケーシング第1部211の外側に設けられたプレフィルタにより比較的大きなホコリや塵が空気中から除去される。次に、空気は放電ユニット200の放電部を通過する。その際、空気に含まれる塵埃等がプラス電荷に帯電する。そして、空気は、フィルタ部310に到達する。他方、下吸込口113から吸い込まれた空気は、フィルタ部310に到達する。
【0061】
フィルタ部310では、空気は先ず、プレフィルタ311を通過する。その際、比較的大きなホコリや塵が、プレフィルタ311により空気中から除去される。また、プレフィルタ311に含まれる光触媒とカテキンとの作用により、プレフィルタ311の繊維に付着した塵埃などに含まれるカビ菌や細菌などの菌やウィルスの繁殖が抑制されるとともに、ウィルスが不活化される。
【0062】
プレフィルタ311を通った空気は、HEPAフィルタ312を通過する。当該空気中の帯電した塵埃等は、HEPAフィルタ312に吸着される。
【0063】
HEPAフィルタ312を通過した空気は、脱臭エレメント313を通過し、この際脱臭される。
【0064】
その後、当該空気は、加湿部320の加湿ロータ321に到達する。空気は、加湿ロータ321を通過し、加湿される。
【0065】
フィルタ部310及び加湿ロータ321を通過して清浄された空気は、吹出口114から室内へと吹き出される。また、清浄された空気の一部は、室内へと吹き出されることなく支流502となって、ストリーマ放電ユニット340へ導入される。
【0066】
ストリーマ放電ユニット340におけるストリーマ放電により活性種が生成される。活性種を含む空気は、2つの鉛直通風路部材330内を通り、各鉛直通風路部材330に形成された複数の放出口331からプレフィルタ311の前に放出される。活性種を含む空気は、吸込空気と混ざり合ってプレフィルタ311及びHEPAフィルタ312に吸い込まれる。これらの活性種を含んだ空気は、ウィルスやカビ菌、細菌などを不活化または死滅させる。
【0067】
(4)特徴
(4−1)
上記実施形態では、正極であるイオン化線231同士が、高電圧電源401を起点として、第2放電ユニット202のイオン化線231、第1放電ユニット201のイオン化線231の順に回路400に直列に接続されている。負極である電極板232同士が、イオン化線231とは逆に、高電圧電源401を起点として、第1放電ユニット201の電極板232、第2放電ユニット202の電極板232の順に回路400に直列に接続されている。このように回路400が構成されていると、第1放電ユニット201を回路400から外すと、第2放電ユニット202の負極が高電圧電源401に接続されていない状態となる。第2放電ユニット202を回路400から外すと、第1放電ユニット201の正極が高電圧電源401に接続されていない状態となる。したがって、2つある放電ユニット200の何れか1つでも回路400から外れていると回路400に電流が流れず、放電が発生しない。このような簡便な機構により、安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することができている。
【0068】
(4−2)
上記実施形態では、検知部402は、放電ユニット200が接続されている回路400における電流の有無を検知する。当該回路400に電流がなければ、放電ユニット200のいずれかが装着されていないと判断し、空気清浄機100の表示部を介してそのことを利用者に知らせる。これにより、安全性が確保されている。
【0069】
(4−3)
上記実施形態では、放電ユニット200のイオン化線231の接点である第1接点端子233と電極板232の接点である第2接点端子234とは、放電ユニット200の上端に配置されている。これにより、回路400の配線(ハーネス403)を接点ユニット301内にまとめることができている。
【0070】
(4−4)
上記実施形態では、放電ユニット200は、横よりも縦が長く、つまり細長い形状をしており、イオン化線231及び電極板232の接点である第1接点端子233及び第2接点端子234は、放電ユニット200の長手方向の一端である上端にある。これにより、イオン化線231及び電極板232の回路400との接点である第1接点端子233及び第2接点端子234を放電ユニット200の上端にまとめることができている。また、放電ユニット200は、取り扱い易くなっている。
【0071】
(4−5)
上記実施形態では、イオン化線231は、放電ユニット200内にU字状に配置されている。これにより、イオン化線231と回路400との接点である第1接点端子233を放電ユニット200の上端にまとめることができている。
【0072】
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記実施形態においては、放電ユニット200は、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112それぞれに沿って1つずつ、計2つ配置されていたが、他の実施形態においては、放電ユニット200を、3つ以上備えてもよい。例えば、下吸込口113に沿って放電ユニット200を横に配置してもよい。このように、3つ以上放電ユニット200を備える場合でも、図12に示すように放電ユニット200を回路410に直列に接続すれば、これらの放電ユニット200のうちいずれかが装着されていないと回路410が遮断され電流が流れない。具体的には、例えば、図12では、3つの放電ユニット200の正極同士が右から順に直列に接続されている。3つの負極は、逆に左から順に直列に接続されている。これにより、3つの放電ユニット200のうち1つでも外れると、回路410に電流が流れなくなる。図13に示されている例では、真ん中の放電ユニット200が回路410から外れているので、回路410に電流が流れず、接続されているどの放電ユニット200も放電を起こすことができない。
【0073】
(5−2)変形例1B
上記実施形態では、空気調和機は、空気清浄機100であった。しかし、他の実施形態においては、空気調和機は、ルームエアコン、業務用エアコン等、どのような空気調和機でも良い。
【0074】
(5−3)変形例1C
上記実施形態では、放電ユニット200は、電気集塵機能を発揮するものであった。しかし、他の実施形態においては、他の機能を発揮するものでも良い。例えば、放電ユニット200は、ストリーマ放電ユニット340のようにストリーマ放電を発生させ、強酸化物である活性種を生成するものでもよい。また、マイナスイオンを生成するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明は、放電機能を搭載した空気調和機に利用可能である。
【符号の説明】
【0076】
100 空気清浄機(空気調和機)
200 放電ユニット
231 イオン化線(正電極)
232 電極板(負電極)
233 第1接点端子(第1接点部)
234 第2接点端子(第2接点部)
400 回路
401 高電圧電源(電源)
402 検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0077】
【特許文献1】実開平5−39656号公報
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、放電機能を備えた空気調和機が利用されている。放電機能は、対向して配置された正負2つの電極の正極に高電圧を印加し、当該電極間で放電を生じさせることにより発揮される。当該放電は、空気中の塵埃等の微粒子を帯電させ、逆の電荷に帯電したフィルタに吸着されやすくする電気集塵や、活性種と呼ばれる強酸化物の生成に利用されている。また、マイナスイオンを生成し、空気中に放出することによりマイナスイオンに係る健康効果を得ることにも利用されている。このように放電を発生させるためのユニットを、放電ユニットと呼ぶ。
【0003】
ところで、放電ユニットは使用を続けると汚れが付着するので、定期的に清掃されることが好ましい。そこで、放電ユニットを取り外して清掃できるようになっている空気調和機が多く利用されている。しかし、放電ユニットには高電圧が印加されるので、取り外されたまま空気調和機を運転し、放電ユニットが接続される回路に高電圧が印加されると安全上好ましくない。そこで、特許文献1(実開平5−39656号公報)に記載されているように、放電ユニットに相当する集塵ユニットが備える永久磁石によりリードスイッチを作動させることにより集塵ユニットの装着の有無を検知する技術が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献1に記載のような技術では、複数の放電ユニットを備えた空気調和機の場合、放電ユニットごとに装着検知のための永久磁石及びリードスイッチからなる機構を設ける必要があり、複雑になり、その分コストもかさむ。
【0005】
そこで、本発明の課題は、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1観点に係る空気調和機は、複数の放電ユニットと、放電ユニットに高圧の電気を供給する電源と、電源と全ての放電ユニットとを接続する回路とを備える。放電ユニットは、電位差のある正負2つの電極を有し、電極間で放電させる。回路は、全ての放電ユニットの正極同士を、電源を起点として所定の順序で直列に接続し、負極同士を、電源を起点として所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。
【0007】
本発明の第1観点に係る空気調和機では、電源と全ての放電ユニットとを接続する回路は、全ての放電ユニットの正極同士を所定の順序で直列に接続し、負極同士を所定の順序とは逆の順序で直列に接続する。したがって、複数ある放電ユニットのうちいずれか1つでも回路から外れていると回路に電流が流れず、放電が起きない。よって、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することができる。
【0008】
本発明の第2観点に係る空気調和機は、第1観点に係る空気調和機であって、検知部をさらに備える。検知部は、放電ユニットの何れかが回路から外れているか否かを検知する。検知部は、回路に放電による電流の流れがないときに放電ユニットの外れを検知する。
【0009】
本発明の第2観点に係る空気調和機では、検知部が回路における電流の有無により放電ユニットの何れかが回路から外れているか否かを検知する。したがって、安全性を確保できる。
【0010】
本発明の第3観点に係る空気調和機は、第1観点又は第2観点に係る空気調和機であって、正極は、第2接点部の近傍である第1接点部において回路に接続される。第2接点部は、負極が回路に接続される放電ユニットの部位である。
【0011】
本発明の第3観点に係る空気調和機では、正極及び負極の回路との接点は、互いに近傍に位置する。これにより、回路の配線を一箇所にまとめることができる。
【0012】
本発明の第4観点に係る空気調和機は、第2観点又は第3観点に係る空気調和機であって、放電ユニットは、細長い形状をしている。正極及び負極は、放電ユニットの長手方向の同じ一端で回路と接続される。
【0013】
本発明の第4観点に係る空気調和機では、放電ユニットは、細長い形状をしており、正極及び負極の接点は、放電ユニットの長手方向の同じ一端にある。これにより、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。また、放電ユニットを取り扱い易くできる。
【0014】
本発明の第5観点に係る空気調和機は、第1観点から第4観点のいずれかに係る空気調和機であって、正極はイオン化線であり、負極は電極板である。
【0015】
本発明の第5観点に係る空気調和機では、放電ユニットの正極はイオン化線であり、負極は電極板である。したがって、イオン化線と電極板との間で放電させることができる。
【0016】
本発明の第6観点に係る空気調和機は、第5観点に係る空気調和機であって、イオン化線は、放電ユニット内にU字状に配置されている。
【0017】
本発明の第6観点に係る空気調和機では、イオン化線は、放電ユニット内にU字状に配置されている。これにより、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の第1観点に係る空気調和機では、なるべく簡便な機構により安全性確保が可能な、放電機能備えた空気調和機を提供することができる。
【0019】
本発明の第2観点に係る空気調和機では、安全性を確保できる。
【0020】
本発明の第3観点に係る空気調和機では、回路の配線を一箇所にまとめることができる。
【0021】
本発明の第4観点に係る空気調和機では、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。また、放電ユニットを取り扱い易くできる。
【0022】
本発明の第5観点に係る空気調和機では、イオン化線と電極板の間で放電させることができる。
【0023】
本発明の第6観点に係る空気調和機では、放電ユニットの接点を一箇所にまとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の正面斜視図
【図2】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の側面視図
【図3】本発明の1実施形態に係る空気清浄機における送風の経路を示す概念図
【図4】本発明の1実施形態に係る空気清浄機の分解図
【図5】放電ユニットの外観図
【図6】放電ユニットのケーシング見開き図
【図7】図6の放電ユニットのVII−VII断面図
【図8】図5の放電ユニットのVIII−VIII断面図
【図9】接点ユニットの正面斜視図
【図10】放電ユニットを含む回路の概念図
【図11】放電ユニットを含む回路の概念図
【図12】変形例に係る放電ユニットを含む回路の概念図
【図13】変形例に係る放電ユニットを含む回路の概念図
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0026】
(1)空気調和機の概要構成
本発明の一実施形態に係る空気調和機は、空気清浄機100である。空気清浄機100は、本体100aと当該本体100aを覆う複数のケーシング部材から構成されている。本体100aには、後述する放電ユニット200、フィルタ部310、加湿部320、シロッコファン350、及びストリーマ放電ユニット340等が収納されている。
【0027】
(1−1)外観
図1は、当該空気清浄機100の正面斜視における外観正面斜視図である。空気清浄機100の正面は、ケーシング部材の1つである合成樹脂製の前パネル102に覆われている。正面の下方には、前パネル102に覆われていない部分があり、当該部分に下吸込口113が設けられている。図2は、空気清浄機100の側面視における外観側面視図である。図2において、空気清浄機100の側面の一部は、ケーシング部材の1つである合成樹脂製の側方吸込口形成部材103により覆われている。側方吸込口形成部材103には、空気を取り込む第1側方吸込口111が縦方向に延びるように形成されている。つまり、第1側方吸込口111は、縦の寸法の方が、横の寸法よりも大きい。また、図示されていないが、空気清浄機100の反対側の側面の一部も同様に側方吸込口形成部材103により覆われている。側方吸込口形成部材103には、第1側方吸込口111に対向する位置に第2側方吸込口112が縦方向に延びるように形成されている。第2側方吸込口112の縦横の寸法は、第1側方吸込口111の寸法と同じである。以下、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112を指す場合は、側方吸込口110とし、側方吸込口110及び下吸込口113の全てを指す場合は、単に吸込口とする。
【0028】
空気清浄機100内に吸い込まれた空気が吹き出される吹出口114は、図1及び図4に示されているように空気清浄機100の上面に設けられている。
【0029】
なお、下吸込口113は、前パネル102に形成されていても良く、また、前パネル102と側方吸込口形成部材103とは、一体化された1つのケーシング部材であってもよい。
【0030】
(1−2)空気の流れ
図3は、空気清浄機100における塵埃の除去および分解の概念を説明するための概念図である。図3において、シロッコファン350によって吸込口から吹出口114に至る空気の流れ501が発生する。吸込口から吸込まれた室内空気は、フィルタ部310で塵埃や臭い成分などが取り除かれ、シロッコファン350から清浄な空気が吹き出される。
【0031】
(2)詳細構成
(2−1)放電ユニット
図4は、空気清浄機100から前パネル102等のケーシング部材の一部を取り外した分解図である。この図に示されているように、放電ユニット200は、横よりも縦が長い筒状の形状をしており、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112の近傍に1つずつ、それぞれの側方吸込口110に沿って立てた状態で、着脱可能に設置されている。放電ユニット200の縦横それぞれの寸法は、側方吸込口110の縦横それぞれの寸法よりも大きく、放電ユニット200は側方吸込口形成部材103と、その間になるべく隙間ができないように接しているので、側方吸込口110から吸い込まれる空気は、全て放電ユニット200を通るように構成されている。放電ユニット200は、吸い込まれた空気の中に浮遊している比較的小さな塵埃を帯電させる。
【0032】
以下、上或いは上端とは、放電ユニット200が空気清浄機100に縦に装着された状態における上或いは上端を指し、下或いは下端とは、同じく放電ユニット200が空気清浄機100に縦に装着された状態における下或いは下端を指すものとする。また、第1側方吸込口111の近傍に配置される放電ユニット200を第1放電ユニット201とし、第2側方吸込口112の近傍に配置される放電ユニット200を第2放電ユニット202とする。第1放電ユニット201と第2放電ユニット202とは、基本的に同じ構成を有するので、以下、第1放電ユニット201について説明し、第2放電ユニット202についての説明は省略する。
【0033】
<放電部>
図5〜図8を参照しながら、第1放電ユニット201について説明する。なお、以下、上とは、第1放電ユニット201が空気清浄機100に装着された状態での上であり、下とは、装着された状態での下である。
【0034】
図5は、第1放電ユニット201の外観図である。第1放電ユニット201は、縦に長い筒状の形状をした合成樹脂製のケーシング210を有する。図6に示されているように、ケーシング210は、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212の2つに縦に分かれており、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とは、ヒンジ213で繋がれている。
【0035】
ケーシング第1部211は、正負2つの電極のうちの正極であるタングステン製のイオン化線231を保持する。負極は、ケーシング第2部212により保持されている。負極は、ステンレス金属製の板状の電極(電極板232)である。
【0036】
図7は、ヒンジ213を開いた状態での第1放電ユニット201の断面図である。ケーシング第1部211は、縦方向に長く、横断面が半円に近い形状をしている。ここで、当該略半円形状の凹湾曲面をケーシング第1部211の内側、当該略半円形状の凸湾曲面をケーシング第1部211の外側とする。また、外側から観た場合の左右をケーシング第1部211の左右とする。ケーシング第1部211の下端の近傍の内側には、ブリッジ217が設けられている。ブリッジ217は、図7に示されているように、ケーシング第1部211が形成する空間から外に突出した部材であり、その先端付近の両側にはそれぞれ、イオン化線231を嵌合するための窪みが形成されている。ケーシング第1部211の上端には、イオン化線231の一端が取り付けられている。イオン化線231は、ケーシング第1部211の上端から、下端近傍の上記ブリッジ217まで延びている。イオン化線231は、ブリッジ217の先端付近両側の窪みに嵌合し、当該先端を半周して、ケーシング第1部211の上端に向けて折り返す。イオン化線231は、ケーシング第1部211の上端まで延び、ケーシング第1部211の上端に戻ってきたイオン化線231の端は、ケーシング第1部211の上端に取り付けられている。すなわち、イオン化線231は、U字状に設置されている。
【0037】
ケーシング第2部212は、縦方向に長く、図7に示されているように横断面が凹型形状をしている。ここで、当該凹型形状の凹面をケーシング第2部212の内側、当該凹型形状の凹面と反対側の面をケーシング第2部212の外側とする。また、外側から観た場合の左右をケーシング第2部212の左右とする。ケーシング第2部212の内側には、負極である電極板232が取り付けられている。電極板232は、ケーシング第2部212の長手方向に並行な3つの対向する壁を形成するように成形されている。ここで、説明の便宜上、当該3つの壁のうち、真ん中に位置する壁を中壁232b、当該中壁232bの左右に位置する壁をそれぞれ左壁232c、右壁232aとする。左壁232cと右壁232aは、ケーシング第2部212が形成する空間内に収まっている。一方、中壁232bは、当該空間から数ミリ程度外に出ている。なお、ケーシング第2部212の下端には、図6に示されているように、水抜き穴218が設けられており、ケーシング内に水が溜まらないようになっている。
【0038】
図6に示すように、ヒンジ213は、ケーシング第1部211の左側と、ケーシング第2部212の右側とをつなぎとめている。ここで、右或いは左とは、ケーシング第1部及びケーシング第2部の外側から観た場合の右或いは左である(以下同様)。ケーシング第1部211とケーシング第2部212とを繋ぐヒンジ213を閉じると、図8に示すように、ケーシング第1部211の縁とケーシング第2部212の縁とが接するようになっている。ヒンジ213が閉じられた状態では、イオン化線231は、ケーシング第2部212により形成された空間に位置し、中壁232bをU字状に囲む。また、当該U字状のイオン化線231は、外側から左壁232c及び右壁232aに囲まれた状態になる。即ち、イオン化線231は、左壁232cと中壁232bとの間、及び中壁232bと右壁232aとの間に位置し、それぞれの壁に並行な状態で、当該壁と放電に適切な一定の距離を保って位置する。
【0039】
イオン化線231に高電圧を印加すると、当該2つの電極間に電位差が生じ、イオン化線231と電極板232とが対向している部位において、当該2つの電極間で1種のコロナ放電が生じる。当該放電が起こる部位を放電部と呼ぶ。
【0040】
放電部を覆う部分(格子部200a)では、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212は、格子状になっている。また、ケーシング第1部211の当該格子部200aの外側は、図示しないがプレフィルタにより覆われている。吸い込まれた空気は、当該格子部200aからケーシング210内に入り込み、放電部を通過する。通過する空気中の塵埃は、放電により帯電する。
【0041】
<把持部>
ケーシング第1部211及びケーシング第2部212のうち格子部200aの上に位置する部分は、把持部200bと呼ばれる。把持部200bにおいては、ケーシング第1部211及びケーシング第2部212は、格子状になっておらず、ケーシング第1部211は、手で掴みやすいように少し凹んでいる。即ち、ケーシング第1部211は、把持部200bにおいて、その半円形状をした横断面の半径が、上記格子部200aよりも小さくなっている。把持部200bは、側方吸込口形成部材103の外側から観た場合、側方吸込口形成部材103の後方に重なって位置しており、第1側方吸込口111から流入する空気に直接あたらない。このため、把持部200bには、塵埃が付着しにくく、汚れにくくなっている。したがって、利用者は、把持部200bを掴むことにより手を汚さずに第1放電ユニット201を着脱できるようになっている。
【0042】
<接点部>
次に、図6を参照しながらイオン化線231及び電極板232からなる電極と高電圧電源401を有する回路400との接点について説明する。
【0043】
ケーシング第1部211の上端からは、横断面がT字型に近い形状をした合成樹脂製の接点部材(以下、第1接点部材214とする)が突出している。第1接点部材214は、ケーシング第1部211の上端の縦方向の中心線よりも右よりに付いている。第1接点部材214は、本体214aとフランジ部216aとからなる。図6に示されているように、第1接点部材本体214aの左側には、2つの板状突出部が設けられている。当該2つの突出部は、正極の接点端子(以下、第1接点端子233とする)であり、正極であるイオン化線231の両端それぞれからハーネスが当該各突出部のいずれか異なる1つの先まで延びている。第1接点部材本体214aの右側は、板状のフランジ部216aと接合している。フランジ部216aの平面は、第1接点部材本体214aの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、第1接点部材本体214aとフランジ部216aが接合している部分の横断面は、T字型に近い形状になっている。
【0044】
また、ケーシング第2部212の上端からは、横断面がT字型に近い形状をした合成樹脂製の接点部材(以下、第2接点部材215とする)が突出している。第2接点部材215は、ケーシング第2部212の上端の縦方向の中心線よりも左よりに付いている。第2接点部材215は、本体215aとフランジ部216bとからなる。第2接点部材本体215aの右端に沿って、負極である電極板232の一部が板状に延びており、負極の接点端子(以下、第2接点端子234とする)を形成している。第2接点部材本体215aの左側は、板状のフランジ部216bと接合している。フランジ部216bの平面は、第2接点部材本体215aの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、第2接点部材本体215aとフランジ部216bが接合している部分の横断面は、T字型に近い形状になっている。
【0045】
なお、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とを繋ぐヒンジ213が閉じると、第1接点部材214のフランジ部216aと第2接点部材215のフランジ部216bとは、1つのフランジ216を形成する。
【0046】
なお、上記第1接点端子233と第2接点端子234を合わせて接点部と呼ぶ。
【0047】
<第2放電ユニット>
第2放電ユニット202は、次の点を除いては、第1放電ユニット201と同じ構成を有している。すなわち、ケーシング第1部211とケーシング第2部212とは、第2放電ユニット202では、第1放電ユニット201とは反対側(ケーシング第1部211の右側及びケーシング第2部212の左側)でヒンジ213により繋がれている。また、第1接点部材214及び第2接点部材215がついている位置も第1放電ユニット201とは、反対側(ケーシング第1部211の縦方向の中心線よりも左側、ケーシング第2部212の縦方向の中心線よりも右側)よりである。第1接点端子233は第1接点部材本体214aの右側に突出している。第1接点部材214及び第2接点部材215のフランジ部216a、216bもそれぞれ第1接点部材本体214aの左側及び第2接点部材本体215aの右側に設けられている。
【0048】
<放電ユニットの装着>
再び図4に戻ると、空気清浄機100の本体の正面の上部には、接点ユニット301が配置されている。図9は、上を覆うカバーを外した状態の接点ユニット301の正面斜視図である。接点ユニット301には、放電ユニット200を高電圧電源401に接続する回路400を構成するハーネスが収納されている。接点ユニット301の前面には、縦スリット302が当該前面の左右両側に2つずつ計4つ設けられている。放電ユニット200は、第1接点端子233及び第2接点端子234が、接点ユニット301の前面に設けられた各縦スリット302に挿入され、取り付けられる。当該縦スリット302内には、クリップ状のハーネス端子303が設けられている。第1接点端子233及び第2接点端子234が縦スリット302に挿入されると、当該ハーネス端子303に挟まれるようになっている。これにより、放電ユニット200の電極、即ちイオン化線231及び電極板232が高電圧電源401を含む回路400と接続される。
【0049】
なお、第1接点端子233及び第2接点端子234が、接点ユニット301の前面に設けられた縦スリット302に挿入され、放電ユニット200が接点ユニット301に取り付けられた状態では、縦スリット302と放電ユニット200の第1接点端子233或いは第2接点端子234との間の隙間は、放電ユニット200のフランジ216により覆われる。
【0050】
(2−2)回路の構成
<回路>
図10に放電ユニット200と高電圧電源401とを接続する回路400の概念図を示す。回路400は、高電圧電源401と、2つの放電ユニット200と、当該高電圧電源401と当該放電ユニット200とを接続するハーネス403とから構成されている。2つの放電ユニット200、即ち第1放電ユニット201及び第2放電ユニット202は、図10に示されているように回路400に直列に接続されている。具体的には、放電ユニット200のイオン化線231同士が高電圧電源401を起点として、第2放電ユニット202、第1放電ユニット201の順に直列に高電圧電源401の+側に接続される。放電ユニット200の電極板232同士は、逆に、高電圧電源401を起点として、第1放電ユニット201、第2放電ユニット202の順に直列に高電圧電源401の−側に接続される。このように構成された回路400は、図11(a)及び(b)に示すとおり、第1放電ユニット201及び第2放電ユニット202の何れかの放電ユニット200が回路400から外れていると回路400が遮断され、回路400に電流が流れない。即ち、図11(a)のように第2放電ユニット202が装着されていないと、第1放電ユニット201の正極であるイオン化線231が高電圧電源401と接続されていない状態になり、電流が流れない。また、逆に、図11(b)のように第1放電ユニット201が装着されていないと、第2放電ユニット202の負極である電極板232が高電圧電源401と接続されていない状態になり、電流が流れない。したがって、放電ユニット200のうち何れか1つが回路400に接続されていても、他の放電ユニット200が接続されていなければ、接続されている放電ユニット200には電流が流れず、放電は発生しない。これにより、安全性を確保することができる。
【0051】
<検知部>
上述のとおり放電ユニット200の何れかが回路400から外れていると回路400に電流が流れないので、全ての放電ユニット200が装着されているか否かは、回路400における電流の有無を検知することにより検知可能である。これは、空気清浄機100が備える検知部402により行われる。
【0052】
検知部402は、次のように構成されている。即ち、回路400には、電流検出用の抵抗が接続されており、当該抵抗に生じる電圧をオペアンプにより増幅する。オペアンプからの出力は、マイコンに入力される。マイコンは、オペアンプからの出力に基づいて、回路400における電流の検出の有無を判断する。回路400において電流が検出されない場合、マイコンは、空気清浄機100の図示しない表示部にその旨を伝えるメッセージを表示させる。表示部は、例えば、液晶ディスプレイである。
【0053】
(2−3)他の構成要素
空気清浄機100の他の構成要素を以下に説明する。
【0054】
(2−3−1)フィルタ部
図3に示されているように、フィルタ部310は、プレフィルタ311とHEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)フィルタ312と脱臭エレメント313とで構成されている。まず、プレフィルタ311によって大きな塵埃が取り除かれる。次に、HEPAフィルタ312によってさらに微細な塵埃が取り除かれる。さらに、HEPAフィルタ312を通過した空気は、活性炭などを含む脱臭エレメント313によってホルムアルデヒドや臭い成分などが分解され、或いは吸着される。
【0055】
(2−3−2)ストリーマ放電ユニット
シロッコファン350から吹き出される空気のうちの一部が、図3に示す支流502としてストリーマ放電ユニット(図4及び図9において接点ユニット301に装着されている340)に送られる。この支流502がストリーマ放電ユニット340を通過するときに、ストリーマ放電によって活性種が供給される。活性種の供給された支流502は、複数の分流となって放出口331からプレフィルタ311の前に吹き出される。
【0056】
複数の分流は、プレフィルタ311から吸い込まれる室内空気に合流してHEPAフィルタ312及び脱臭エレメント313にまで到達する。脱臭エレメント313にまで達する活性種によって消臭効果が高められる。
【0057】
ストリーマ放電ユニット340は、正極であるタングステン製の針状の電極と、当該針状電極の近傍に位置し、当該電極に対向する板状の電極(対向電極)を有する。針状電極に高電圧を印加することによりプラズマ放電の一種であるストリーマ放電が発生する。当該放電発生の際に酸化分解力の高い活性種が生成される。
【0058】
生成された活性種を含む空気は、図3に示すような2つの鉛直風通路部材330へ流入する。空気清浄機100の第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112は、上述のとおり鉛直方向に長い開口であるが、2つの鉛直風通路部材330は第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112に沿って配置されている。各鉛直風通路部材330には、複数の放出口331が第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112の鉛直方向に沿うように形成されている。鉛直風通路部材330へ流入した活性種を含む空気は、当該放出口331からフィルタ部310のプレフィルタ311の前に吹き出される。
【0059】
(2−3−3)加湿部320
加湿部320は、加湿ロータ321や水トレイ322などを備えている。脱臭エレメント313を通過した空気は、加湿部320の加湿ロータ321を通過する。加湿ロータ321を空気が通過する際に、加湿ロータ321から空気中に水分が放出される。放出されることによって減少する水分を補うため、加湿ロータ321は、水トレイ322から水の供給を受ける。水トレイ322には、鉛直通風路部材330に設けられた上記放出口331の1つから活性種を含む空気が導入される。
【0060】
(3)空気清浄動作
図3を参照しながら、空気清浄機100による空気清浄作用について説明する。第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112から吸い込まれた空気は、放電ユニット200に到達する。そこで、放電ユニット200のケーシング第1部211の外側に設けられたプレフィルタにより比較的大きなホコリや塵が空気中から除去される。次に、空気は放電ユニット200の放電部を通過する。その際、空気に含まれる塵埃等がプラス電荷に帯電する。そして、空気は、フィルタ部310に到達する。他方、下吸込口113から吸い込まれた空気は、フィルタ部310に到達する。
【0061】
フィルタ部310では、空気は先ず、プレフィルタ311を通過する。その際、比較的大きなホコリや塵が、プレフィルタ311により空気中から除去される。また、プレフィルタ311に含まれる光触媒とカテキンとの作用により、プレフィルタ311の繊維に付着した塵埃などに含まれるカビ菌や細菌などの菌やウィルスの繁殖が抑制されるとともに、ウィルスが不活化される。
【0062】
プレフィルタ311を通った空気は、HEPAフィルタ312を通過する。当該空気中の帯電した塵埃等は、HEPAフィルタ312に吸着される。
【0063】
HEPAフィルタ312を通過した空気は、脱臭エレメント313を通過し、この際脱臭される。
【0064】
その後、当該空気は、加湿部320の加湿ロータ321に到達する。空気は、加湿ロータ321を通過し、加湿される。
【0065】
フィルタ部310及び加湿ロータ321を通過して清浄された空気は、吹出口114から室内へと吹き出される。また、清浄された空気の一部は、室内へと吹き出されることなく支流502となって、ストリーマ放電ユニット340へ導入される。
【0066】
ストリーマ放電ユニット340におけるストリーマ放電により活性種が生成される。活性種を含む空気は、2つの鉛直通風路部材330内を通り、各鉛直通風路部材330に形成された複数の放出口331からプレフィルタ311の前に放出される。活性種を含む空気は、吸込空気と混ざり合ってプレフィルタ311及びHEPAフィルタ312に吸い込まれる。これらの活性種を含んだ空気は、ウィルスやカビ菌、細菌などを不活化または死滅させる。
【0067】
(4)特徴
(4−1)
上記実施形態では、正極であるイオン化線231同士が、高電圧電源401を起点として、第2放電ユニット202のイオン化線231、第1放電ユニット201のイオン化線231の順に回路400に直列に接続されている。負極である電極板232同士が、イオン化線231とは逆に、高電圧電源401を起点として、第1放電ユニット201の電極板232、第2放電ユニット202の電極板232の順に回路400に直列に接続されている。このように回路400が構成されていると、第1放電ユニット201を回路400から外すと、第2放電ユニット202の負極が高電圧電源401に接続されていない状態となる。第2放電ユニット202を回路400から外すと、第1放電ユニット201の正極が高電圧電源401に接続されていない状態となる。したがって、2つある放電ユニット200の何れか1つでも回路400から外れていると回路400に電流が流れず、放電が発生しない。このような簡便な機構により、安全性確保が可能な、放電機能を備えた空気調和機を提供することができている。
【0068】
(4−2)
上記実施形態では、検知部402は、放電ユニット200が接続されている回路400における電流の有無を検知する。当該回路400に電流がなければ、放電ユニット200のいずれかが装着されていないと判断し、空気清浄機100の表示部を介してそのことを利用者に知らせる。これにより、安全性が確保されている。
【0069】
(4−3)
上記実施形態では、放電ユニット200のイオン化線231の接点である第1接点端子233と電極板232の接点である第2接点端子234とは、放電ユニット200の上端に配置されている。これにより、回路400の配線(ハーネス403)を接点ユニット301内にまとめることができている。
【0070】
(4−4)
上記実施形態では、放電ユニット200は、横よりも縦が長く、つまり細長い形状をしており、イオン化線231及び電極板232の接点である第1接点端子233及び第2接点端子234は、放電ユニット200の長手方向の一端である上端にある。これにより、イオン化線231及び電極板232の回路400との接点である第1接点端子233及び第2接点端子234を放電ユニット200の上端にまとめることができている。また、放電ユニット200は、取り扱い易くなっている。
【0071】
(4−5)
上記実施形態では、イオン化線231は、放電ユニット200内にU字状に配置されている。これにより、イオン化線231と回路400との接点である第1接点端子233を放電ユニット200の上端にまとめることができている。
【0072】
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記実施形態においては、放電ユニット200は、第1側方吸込口111及び第2側方吸込口112それぞれに沿って1つずつ、計2つ配置されていたが、他の実施形態においては、放電ユニット200を、3つ以上備えてもよい。例えば、下吸込口113に沿って放電ユニット200を横に配置してもよい。このように、3つ以上放電ユニット200を備える場合でも、図12に示すように放電ユニット200を回路410に直列に接続すれば、これらの放電ユニット200のうちいずれかが装着されていないと回路410が遮断され電流が流れない。具体的には、例えば、図12では、3つの放電ユニット200の正極同士が右から順に直列に接続されている。3つの負極は、逆に左から順に直列に接続されている。これにより、3つの放電ユニット200のうち1つでも外れると、回路410に電流が流れなくなる。図13に示されている例では、真ん中の放電ユニット200が回路410から外れているので、回路410に電流が流れず、接続されているどの放電ユニット200も放電を起こすことができない。
【0073】
(5−2)変形例1B
上記実施形態では、空気調和機は、空気清浄機100であった。しかし、他の実施形態においては、空気調和機は、ルームエアコン、業務用エアコン等、どのような空気調和機でも良い。
【0074】
(5−3)変形例1C
上記実施形態では、放電ユニット200は、電気集塵機能を発揮するものであった。しかし、他の実施形態においては、他の機能を発揮するものでも良い。例えば、放電ユニット200は、ストリーマ放電ユニット340のようにストリーマ放電を発生させ、強酸化物である活性種を生成するものでもよい。また、マイナスイオンを生成するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明は、放電機能を搭載した空気調和機に利用可能である。
【符号の説明】
【0076】
100 空気清浄機(空気調和機)
200 放電ユニット
231 イオン化線(正電極)
232 電極板(負電極)
233 第1接点端子(第1接点部)
234 第2接点端子(第2接点部)
400 回路
401 高電圧電源(電源)
402 検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0077】
【特許文献1】実開平5−39656号公報
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電位差のある正負2つの電極(231、232)を有し、前記電極(231、232)間で放電させる複数の放電ユニット(200)と、
前記放電ユニット(200)に高圧の電気を供給する電源(401)と、
前記電源(401)と全ての前記放電ユニット(200)とを接続する回路(400)と、
を備え、
前記回路(400)は、全ての前記放電ユニット(200)の前記正極(231)同士を、前記電源(401)を起点として所定の順序で直列に接続し、前記負極(232)同士を、前記電源(401)を起点として前記所定の順序とは逆の順序で直列に接続する、
空気調和機(100)。
【請求項2】
前記放電ユニット(200)の何れかが前記回路(400)から外れているか否かを検知する検知部(402)、
をさらに備え、
前記検知部(402)は、前記回路(400)に放電による電流の流れがないときに放電ユニット(200)の外れを検知する、
請求項1に記載の空気調和機(100)。
【請求項3】
前記正極(231)は、前記負極(232)が前記回路(400)に接続される前記放電ユニット(200)の部位である第2接点部(234)の近傍である第1接点部(233)において前記回路(400)に接続される、
請求項1又は2に記載の空気調和機(100)。
【請求項4】
前記放電ユニット(200)は、細長い形状をしており、
前記正極(231)及び前記負極(232)は、前記放電ユニット(200)の長手方向の同じ一端で前記回路(400)と接続される、
請求項2〜3のいずれかに記載の空気調和機(100)。
【請求項5】
前記正極は、イオン化線(231)であり、
前記負極は、電極板(232)である、
請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和機(100)。
【請求項6】
前記イオン化線(231)は、前記放電ユニット(200)内にU字状に配置された、
請求項5に記載の空気調和機(100)。
【請求項1】
電位差のある正負2つの電極(231、232)を有し、前記電極(231、232)間で放電させる複数の放電ユニット(200)と、
前記放電ユニット(200)に高圧の電気を供給する電源(401)と、
前記電源(401)と全ての前記放電ユニット(200)とを接続する回路(400)と、
を備え、
前記回路(400)は、全ての前記放電ユニット(200)の前記正極(231)同士を、前記電源(401)を起点として所定の順序で直列に接続し、前記負極(232)同士を、前記電源(401)を起点として前記所定の順序とは逆の順序で直列に接続する、
空気調和機(100)。
【請求項2】
前記放電ユニット(200)の何れかが前記回路(400)から外れているか否かを検知する検知部(402)、
をさらに備え、
前記検知部(402)は、前記回路(400)に放電による電流の流れがないときに放電ユニット(200)の外れを検知する、
請求項1に記載の空気調和機(100)。
【請求項3】
前記正極(231)は、前記負極(232)が前記回路(400)に接続される前記放電ユニット(200)の部位である第2接点部(234)の近傍である第1接点部(233)において前記回路(400)に接続される、
請求項1又は2に記載の空気調和機(100)。
【請求項4】
前記放電ユニット(200)は、細長い形状をしており、
前記正極(231)及び前記負極(232)は、前記放電ユニット(200)の長手方向の同じ一端で前記回路(400)と接続される、
請求項2〜3のいずれかに記載の空気調和機(100)。
【請求項5】
前記正極は、イオン化線(231)であり、
前記負極は、電極板(232)である、
請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和機(100)。
【請求項6】
前記イオン化線(231)は、前記放電ユニット(200)内にU字状に配置された、
請求項5に記載の空気調和機(100)。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−6168(P2013−6168A)
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−142336(P2011−142336)
【出願日】平成23年6月27日(2011.6.27)
【出願人】(000002853)ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月27日(2011.6.27)
【出願人】(000002853)ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]