JP2004347264A

JP2004347264A - 送風装置、ルーバ及びそれを備えた空気調節装置

Info

Publication number: JP2004347264A
Application number: JP2003146538A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sugioka; 亮一杉岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】イオン発生機能を有するルーバを搭載した空気調和機を提供する。
【解決手段】室内機１は、吹出口４に設けられた複数の横ルーバＲ１〜Ｒ３から成る横ルーバ群１０と、筐体２内部の送風通路Ｃの外側に設けられた高圧電源１５とを備えている。横ルーバ群１０の少なくとも１つの横ルーバＲ１の羽根部２３には、放電により正負イオンを発生するイオン発生電極体２１０が、イオン発生面が外部に臨むように埋設されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風向き変更用のルーバとそれを搭載した送風装置、空気調和機、空気清浄機等の空気調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機や空気清浄機に代表される空気調節装置は、風向きを自在に変更して空調効率を良くするため、吹出口にルーバと呼ばれる風向き変更板を備えたものが一般的である。
【０００３】
ところで、空気調和機本来の機能に加えて、放電により正負イオンを発生するイオン発生器を搭載し、空気中のイオン濃度をコントロールすることのできる付加価値の高い製品が登場している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この特許文献１には、空気を循環させる送風回路の吹き出し口に放電線あるいは放電板を設け、交流高電圧方式により負イオンを発生させ、送風量によりイオン発生量を変化させるイオン発生装置を備えた空気調和機が開示されている。
【０００５】
しかし、送風量によりイオン発生量を変化させる方式では、大量のイオンを送風する場合は、送風量を増加させる必要があるが、ルーバにそのために送風機の電力消費が増し、ランニングコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
また、正負イオンは、空気流によって送られる過程で金属製や樹脂製の物体（障害物）に衝突すると消滅する性質があるため、イオン発生器が吹出口（したがって、ルーバ）より空気流の上流側に設けられていると、ルーバが正負イオンの障害物となり、吹出口から吹出される正負イオンの数は、そのような障害物がない場合に比べて１／３程度まで減少してしまうことが避けられなかった。
【０００７】
また、特許文献２には、ファンが設けられるＣ字型の通常の送風通路（循環通路）をショートカットする送風通路を筐体内部に形成し、この副流路にイオン発生器を設ける方式も採用されている。
【０００８】
この方式の場合、正負イオン発生中でも空調効果を落とさないように、副流路に流れる空気流量は主流路よりもかなり少なくなるように設計されているのが普通であり、副流路から主流路に混合される正負イオン数が充分ではないという問題がある。
【０００９】
そこで、特許文献３に示すように、筐体外部に開口するイオン送出口を別途設け、このイオン送出口から送出された正負イオンを通常の吹出口から吹出される勢いの強い空気流に乗せて運ばせるようにしている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平４−９０４２８号公報（第２図）
【特許文献２】
特開２００２−８９８６８（第１２図）
【特許文献３】
国際公開第ＷＯ０１／８７３６４号公報（第６６図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、イオン送出口は通常の吹出口の若干上に設けられることが多く、通常の吹出口から吹出される空気流の風向きがルーバにより斜め下に調整されているときは、空気流に正負イオンが乗りにくく、運ばれる正負イオン数が少ないため、ロスが多いという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ルーバ自体にイオン発生機能を持たせることを目的とする。また、本発明は、イオン発生機能付きルーバを搭載した空気調節装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の送風装置は、ルーバを具備した送風装置において、前記ルーバにイオンを発生するイオン発生電極体を形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の空気調節装置は、回転軸部と、羽根部とを有するルーバであって、誘電電極と放電電極を有し、放電によりイオンを発生するイオン発生電極体を、そのイオン発生面が前記羽根部の表面から外部に臨むように埋設したことを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、ルーバの羽根部に板状のイオン発生電極体が収容された形でコンパクトに設けられる。そして、羽根部の表面に沿って流れる空気流の下流側には、流れを妨げる障害物が存在しないので、イオン発生電極体から発生する正負イオンは数が減少することなく、供給される。
【００１６】
そして、本発明の空気調節装置は、筐体に設けられた吹出口と、該吹出口に設けられた複数のルーバから成るルーバ群と、筐体内部の送風通路に設けられた送風機と、筐体内部の送風通路の外側に設けられた高圧電源と、を備え、前記ルーバ群の少なくとも１つのルーバが上記イオン発生電極体を備えたルーバであり、その誘電電極及び前記放電電極を前記高圧電源と電気的接続したことを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、イオン発生電極体を筐体内部にコンパクトに搭載した空気調節装置を提供することができる。そして、ルーバの羽根部の表面に沿って流れる空気流の下流側には、流れを妨げる障害物が存在しないので、イオン発生電極体から発生する正負イオンは数が減少することなく、供給される。
【００１８】
なお、前記誘電電極と前記高圧電源との電気的接続及び前記放電電極と前記高圧電源との電気的接続は、例えば、前記回転軸部を通して前記ルーバの外側へ引き出されるリード線を介して行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、空気調節装置の一例として空気調和機を挙げて詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る空気調和機の断面図である。同図に基づいて空気調和機の構成を説明する。
【００２１】
図１は、その空気調和機の室内機１を示す側面断面図である。室内機１は、熱交換器７やファン８などが内装された筐体２、フィルタ１３の汚れを確認するときなどに筐体２内部を視認するために開閉可能に支持された前パネル３、冷暖気を吹き出す吹出口４と、室内空気を吸い込む吸込口５，６とを備えている。なお、吸込口５は、前パネル３に形成された吸込口であり、吸込口６は、筐体２の上面に形成された吸込口である。
【００２２】
また、室内機１の筐体２内部の送風通路Ｃには、内部を通過する熱冷媒と外部の室内の空気との間で熱交換をする熱交換器７と、室内の空気を吸い込んで熱交換器７で熱交換した空気を筐体２外部に吹き出すためのファン８とが設けられている。
【００２３】
筐体２の前面下部に形成された吹出口４には、空気の流れの向きを左右方向に変更する複数の縦ルーバから成る縦ルーバ群９と、流れの向きを上下方向に変更する下段、中段、上段の３枚の横ルーバＲ１、Ｒ２、Ｒ３とから成る横ルーバ群１０とがそれぞれ回動可能に取り付けられている。なお、下段に設置された横ルーバＲ１は、後述するように、イオン発生電極体２１０を備えている。
【００２４】
筐体２の前面には、フィルタガイド１２が形成され、前パネル３を開いた状態でフィルタ１３をフィルタガイド１２に沿って挿入して装着する。また、熱交換器７の下方に、室内空気と熱交換するときに発生するドレンを受けるドレンパン１４が配設されている。また、筐体２内部であって送風通路Ｃの外側には、高圧電源１５が設けられている。
【００２５】
図２は、イオン発生電極体２１０を備えた横ルーバＲ１の斜視図であり、図３はそのｘ−ｘ線断面図であり、図４はそのｙ−ｙ線断面図である。これらの図に基づいて、イオン発生電極体の構成を説明する。
【００２６】
横ルーバＲ１は、羽根部２３と、回転軸部２２とを有している。回転軸部２２は円筒形状をしており、その軸方向を空洞２４が貫通している。羽根部２３は、回転軸部２２の軸方向に長手方向を有し、回転軸部２２の側面外周からその軸方向と直交する方向に延び、その方向に滑らかに湾曲している。
【００２７】
さらに、羽根部２３は、回転軸部２２から連続し、所定の厚みで形成されており、その内部に中空２５を有している。この中空２５は上記回転軸部２２内部の空洞２４と通じている。羽根部２３のオモテ面２３ａ側には、その中央部に矩形の凹所２６が陥没形成されている。そして、凹所２６には、あらかじめ凹所２６に対応する形状に作製されたイオン発生電極体２１０が嵌着されている。イオン発生電極体２１０は、そのイオン発生面が羽根部２３の表面と面一となるように配設される。また、イオン発生面側には、スリット又は格子状の開口部を形成したカバー２８（図３，４参照）が設けられている。なお、図２では、カバー２８を省略している。
【００２８】
図５は、イオン発生電極体２１０の外観斜視図であり、図６はイオン発生電極体２１０の断面図である。イオン発生電極体２１０は、平板状の誘電体２１１の表面に設けられた表面電極２１３（放電電極）と、該表面電極２１３に電力を供給するため誘電体２１１の表面に設けられる表面電極接点２１５と、誘電体２１１の内部に埋設され且つ前記表面電極２１３と平行に設けられた内部電極２１２（誘電電極）と、該内部電極２１２に電力を供給するため誘電体２１１の表面に設けられる内部電極接点２１４を有している。誘電体２１１は、上板２１１ａ、下板２１１ｂ、表面保護板２１１ｃにより構成される。下板２１１ｂの底面には、チップ抵抗２１６が設けられている。チップ抵抗２１６は、通電により発熱し、誘電体２１１を加熱する。
【００２９】
以上のように構成された横ルーバＲ１は、図３、図４に示すように、内部電極接点２１４には、リード線１６が接続されている。表面電極接点２１５には、リード線１７が接続されている。リード線１６，１７は、回転軸部２２の両端から横ルーバＲ１の外側へ軸方向に引き出され、図１に示すように、高圧電源１５に接続される。
【００３０】
なお、図７〜図９に示すように、凹所２６を構成する面に敷いたフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）２７を羽根部２３のオモテ面２３ａ及び回転軸部２２に這わせるようにして横ルーバＲ１に設け、回転軸部の外側から異軸に引き出されるリード線１６，１７を介して、高圧電源１６に接続しても良い。
【００３１】
したがって、高圧電源１５によってイオン発生電極体２１０の内部電極１１２−表面電極１１３間に高圧交流電圧を印加することにより、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギーを受けてイオン化し、正イオンであるＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の自然数）と負イオンであるＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数）を主体としてイオンが生成する。
【００３２】
例えば、共に約０．４５ｍｍの厚さを有する上板２１１ａ及び下板２１１ｂを重ねて形成された約１５ｍｍ×３７ｍｍ×０．９ｍｍなるサイズの誘電体２１１の表面に、０．２５ｍｍの線幅を０．８ｍｍピッチにて縦横に並べ、約１０．４ｍｍ×２８ｍｍなる大きさを有するグリッド状の表面電極２１３を形成する一方、上板２１１ａと下板２１１ｂとの間に、約６ｍｍ×２４ｍｍなる大きさを有する面状の内部電極２１２を形成し、これらの間に、略４．６ＫＶ（ピーク値）、２２ｋＨｚなる周波数を有する高圧交流電圧を印加したところ、両電極２１２，２１３間に発生するプラズマ放電の作用により、イオン発生電極体２１０から２５ｃｍ離れた位置において測定したところ、夫々２０万個／ｃｃを超える正イオン及び負イオンが発生することが確かめられた。
【００３３】
なお、イオン発生量は、イオン発生電極体２１０のサイズを大とすることによって、増加するとともに、駆動電圧を高くすることによっても増加することができる。但し、駆動電圧を高くした場合、オゾン発生量が合わせて増大するため、駆動電圧を過度に高めることは望ましくなく、例えば駆動電圧を間欠的に印加することでオゾン発生量を抑え、あわせて省エネ化を図ることが望ましい。
【００３４】
これらＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ_２Ｏ_２または・ＯＨを生成する。Ｈ_２Ｏ_２または・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで不活化することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
【００３５】
正負イオンは浮遊細菌の細胞表面で式（１）〜式（３）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（１）〜式（３）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が破壊される。従って、効率的に空気中の浮遊細菌を不活化、除去することができる。
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ_２＋（ｍ＋ｎ）Ｈ_２Ｏ・・・（１）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’ → ２・ＯＨ＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ・・・（２）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’ → Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ・・・（３）
【００３６】
また、上記式（１）〜式（３）は、空気中の有害物質表面でも同様の作用を生じさせることができるため、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）が、有害物質を酸化若しくは分解して、ホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を、二酸化炭素や、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害となる。
【００３７】
その他、正負イオンには、インフルエンザウィルス、コクサッキーウィルスなどのウィルス類も不活化する働きがあり、これらウィルスの混入による汚染が防止できる。
【００３８】
以上のように構成された空気調和機の運転が開始されると、ファン８によって、吸込口５，６から吸い込まれた室内の空気は、送風通路Ｃを通って吹出口４から室内に吹き出され、循環する。すなわち、室内の空気が前パネル３の吸込口５および筐体２の吸込口６から吸い込まれ、フィルタ１３を通過して、熱交換器７の表面全体に導かれ、熱交換された後、熱交換器７を通過して、吹出口４から吹き出される。これにより、室内で空調効果が得られる。
【００３９】
また、これに連動してイオン発生電極体２１０の内部電極１１２−表面電極１１３間にも高圧交流電圧が印加され、正負イオンが生成される。したがって、このイオン発生電極体２１０の動作によって生成する正負イオンが、横ルーバＲ１の羽根部２３の表面に沿って流れる空気流に乗って吹出口４より室内に送り出され、室内の隅々まで正負イオンを含む空気が対流循環する。これにより、これらの正負イオンの作用により空気中に浮遊するカビや菌が不活化され、室内でカビなどの増殖を抑制することができる。
【００４０】
ここで、イオン発生電極体２１０の表面保護板２１１ｃの表面に結露が発生すると、水滴が付着した部分は、空気と接触することができず、その分、有効なイオン発生面積が減ることにより、イオン発生数が低下する。
【００４１】
このような場合、チップ抵抗２１６に通電することにより、誘電体２１１を加熱し、その熱で表面保護板２１１ｃ表面の水滴を蒸発させることができる。しかも、横ルーバＲ１の羽根部２３に沿って絶えず空気流が流れているので、蒸発が促進される。この結果、ただちに結露が解消し、低下したイオン発生数が回復する。
【００４２】
また、この空気調和機では、ファン８とイオン発生電極体２１０のみを駆動して、熱交換器７で熱交換させることなく正負イオンを含む空気を対流循環させるイオン発生モードを単独で運転させることも可能である。これにより、空調運転に関係なく正負イオンを室内に供給することができ、室内の空気中の浮遊細菌に対しての不活化の効果が得られ、空気調和機としての商品の使い勝手の向上が図られる。
【００４３】
このように本発明によると、ルーバＲ１の羽根部２３に沿って流れる空気流に直接正負イオンを乗せて供給することができるため、正負イオン数の減少がなく、同時に風向きも調整されるので正負イオンの供給効率が非常に良い。したがって、横ルーバ群１０の少なくとも１つの横ルーバがイオン発生電極体２１０を備えた横ルーバＲ１であれば充分な効果が得られる。また、それを設ける位置（高さ）も上段、中段、下段のいずれの位置でもよいと考えられる。さらには、正負イオンを羽根部２３の表面に沿って流れる空気流によって運べればよいため、イオン発生電極体２１０のイオン発生面は羽根部２３のオモテ面２３ａ、ウラ面２３ｂのいずれの側から外部に臨むように設けても構わない。
【００４４】
この場合、上記例のように羽根部２３のオモテ面２３ａ側にイオン発生電極体２１０を設けたときは、空気調和機の運転停止時のように、横ルーバＲ１〜Ｒ３によって吹出口４が閉じられた状態では、イオン発生面が筐体２内部の送風通路Ｃに臨むことになるため、室内に浮遊する埃がイオン発生面に付着するのを防止できる。さらに、ファン８を駆動することなく、無風条件で正負イオンを発生させることで、送風通路Ｃの除菌が可能となる。
【００４５】
一方、羽根部２３のウラ面２３ｂ側にイオン発生電極体２１０を設けた場合は、空気調和機の運転停止時のように、横ルーバＲ１〜Ｒ３によって吹出口４が閉じられた状態では、イオン発生面が室内に臨むことになるため、イオン発生電極体の清掃等の手入れを簡単に行なえる。さらに、ファン８を駆動することなく、無風条件で正負イオンを発生させることで、室内の浮遊菌を不活化することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、空気調和機等の空気調節装置に既存のルーバの羽根部に正負イオンを発生するイオン発生電極体を設けた構成となっているので、コンパクトにイオン発生電極体を搭載することができる。しかも、吹出口に設けたルーバの羽根部に沿って流れる空気流に直接正負イオンを乗せて供給することができるため、正負イオン数の減少が少なく、同時に風向きも調整されるので正負イオンの供給効率が非常に良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機室内機の断面図である。
【図２】その横ルーバ群のイオン発生電極体を備えたルーバの一例の斜視図であり、イオン発生電極体のイオン発生面側のカバーを省略して示している。
【図３】図２のｘ−ｘ線断面図である。
【図４】図２のｙ−ｙ線断面図である。
【図５】上記イオン発生電極体の斜視図である。
【図６】同上イオン発生電極体の断面図である。
【図７】上記横ルーバ群のイオン発生電極体を備えたルーバの他の例の斜視図である。
【図８】図７のｘ−ｘ線断面図である。
【図９】図７のｙ−ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１空気調和機室内機
２筐体
３前パネル
４吹出口
７熱交換器
８ファン
１０横ルーバ群
１５高圧電源
２２回転軸部
２３羽根部
２８カバー
２１０イオン発生電極体
Ｒ１イオン発生電極体を備えた横ルーバ
Ｃ送風通路

Claims

ルーバを具備した送風装置において、前記ルーバにイオンを発生するイオン発生電極体を形成したことを特徴とする送風装置。
回転軸部と、羽根部とを有するルーバであって、誘電電極と放電電極を有し、放電によりイオンを発生するイオン発生電極体を、そのイオン発生面が前記羽根部の表面から外部に臨むように埋設したことを特徴とするルーバ。
筐体に設けられた吹出口と、該吹出口に設けられた複数のルーバから成るルーバ群と、筐体内部の送風通路に設けられた送風機と、筐体内部の送風通路の外側に設けられた高圧電源と、を備え、前記ルーバ群の少なくとも１つのルーバが請求項２に記載のルーバであり、その誘電電極及び前記放電電極を前記高圧電源と電気的接続したことを特徴とする空気調節装置。
前記誘電電極と前記高圧電源との電気的接続及び前記放電電極と前記高圧電源との電気的接続を、前記回転軸部を通して前記ルーバの外側へ引き出されるリード線を介して行うことを特徴とする請求項２に記載の空気調節装置。