JP2010065972A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】静電ミストを確実に発生させることができるとともに安全性の向上した静音の空気調和機を提供すること。
【解決手段】室内空気を吸い込む吸込口２ａ，２ｂと、この吸込口２ａ，２ｂより吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタ５と、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器６と、熱交換器６で熱交換された空気を搬送する室内ファン８と、室内ファン８から送風された空気を吹き出す吹出口１０と、吸込口２ａ，２ｂと吹出口１０を連通する主流路２０と、を有する空気調和機の室内機に、主流路２０をバイパスするバイパス流路２２と、バイパス流路２２を主流路２０から分離する隔壁４６ｃと、バイパス流路２２に設けられ、サイレンサ３２を有して静電ミストを発生させる静電霧化装置１８をさらに設けた。
【選択図】図１２

Description

本発明は、室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機に関する。

従来の空気調和機には脱臭機能を備えたものがあり、例えば室内機の吸込口に設けた空気清浄用プレフィルタにより臭気成分を吸着したり、送風路の途中に設けた酸化分解機能を有する脱臭ユニットにより臭気成分を吸着したりしている。

しかしながら、脱臭機能を有する空気調和機は、吸込口から吸い込まれた空気中に含まれる臭気成分を取り除いて脱臭するため、室内の空気中に含まれる臭気成分や、カーテンや壁等に付着した臭気成分を除去することはできなかった。

そこで、室内機の送風路に静電霧化装置を設け、静電霧化装置により発生した粒子径がナノメートルサイズの静電ミストを空気とともに室内に吹き出すことで、室内空気に含まれる臭気成分や、カーテンや壁等に付着した臭気成分を除去するようにした空気調和機も提案されている（例えば、特許文献１あるいは２参照）。

このような空気調和機においては、静電霧化装置は吸込口あるいは吹出口の近傍や、熱交換器あるいは室内ファンの下流側に配置されている。

また、静電霧化装置としては、毛細管現象により水を搬送する水搬送部と、吸熱面で空気を冷却して発生した結露水を水搬送部に供給する熱交換部と、水搬送部が搬送する水に対して電圧を印加する印加電極と、水搬送部に対向する対向電極と、印加電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加部とを備え、水を補給することなく継続的に使用可能なものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００５−２８２８７３号公報 特開２００６−２３４２４５号公報 特開２００５−１３１５４９号公報

空気調和機の場合、冷房時においては、室内機の熱交換器を通過した低温の空気は相対湿度が高く、例えば静電霧化装置において、水分を補給するためにペルチェ素子を備えた場合に、ペルチェ素子のピン状の放電電極のみならずペルチェ素子全体に結露が発生しやすくなることから、ペルチェ素子に高電圧を印加すること自体に高い安全性を保障できない。一方、暖房時においては、熱交換器を通過した高温の空気は相対湿度が低いため、放電電極に結露しない可能性が極めて高い。

したがって、特許文献１あるいは２に記載の空気調和機のように、静電霧化装置を吸込口あるいは吹出口の近傍や、熱交換器あるいは室内ファンの下流側に配置した構成のものにあっては、運転モードに関係なく、すなわち季節に関係なく静電霧化現象により静電ミストを確実に発生させつつ高い安全性を保障するには依然改善の余地がある。

また、静電霧化装置は放電現象を利用して静電ミストを発生させているので、必然的に放電音を伴うが、特許文献１あるいは２に記載の空気調和機は放電音の低減について考慮されていない。特に、天井近傍に設置される室内機を備えた空気調和機においては、室内
機からの騒音は障害物がない状態で室内にいる人に届くために、床面に設置される空気調和機や空気清浄機などと比較して耳に付きやすい。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、静電ミストを確実に発生させることができるとともに安全性の向上した静音の空気調和機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、室内の天井近傍の壁面に設置されるとともに室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、前記室内機が、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する室内ファンと、該室内ファンから送風された空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路とを備え、少なくとも前記熱交換器をバイパスして前記主流路に連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記主流路から分離する隔壁と、前記バイパス流路に設けられ静電ミストを発生させる静電霧化装置とをさらに備え、前記静電霧化装置は、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と該放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とを有することを特徴とする。

この構成により、室内の天井近傍の壁面に設置されるとともに室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、放電による静電ミストを発生する静電霧化装置を備えていても、静電ミストを確実に発生させることができるとともに安全性を向上して、放電音を抑制した静音の空気調和機を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明は、室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、前記室内機が、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する室内ファンと、該室内ファンから送風された空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路と、静電ミストを発生させる静電霧化装置とを備え、前記静電霧化装置が、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と該放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とで構成され、前記静電霧化装置により発生した静電ミストが前記主流路を流れる空気流に合流するように構成したことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、室内機は、主流路と前記主流路に隣接した収容部とを分離する隔壁とを備えて、静電霧化装置を前記収容部に設け、静電霧化装置が、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と対向電極と前記放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とで構成されてバイパス吹出管に連通し、前記バイパス吹出管は主流路に接続されて連通し、収容部は周囲の空気を吸い込むための少なくとも１つの開口を有して前記収容部に吸い込まれた空気が前記静電霧化ユニットに取り込まれるようにして、前記収容部が少なくとも前記熱交換器をバイパスするバイパス流路となるように構成したこ
とを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記バイパス吹出管を前記主流路の空気流により誘引される負圧部に接続したことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記バイパス吹出管を前記室内ファンの下流側に接続したことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載の発明において、静電霧化ユニットとサイレンサとを近接して配置したことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、サイレンサを収容するサイレンサハウジングと、該サイレンサハウジングの静電ミストが通過する前記サイレンサの前後に入口開口部と出口開口部とを備え、前記入口開口部と前記出口開口部との中心と、静電霧化ユニットの放電電極の先端とが一直線に並んで構成されていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、サイレンサを円筒形状に形成した内径Ｄ３と、入口開口部の口径Ｄ２と出口開口部の口径Ｄ４とを比較した時に、Ｄ３≦Ｄ２≦Ｄ３となることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、静電霧化ユニットが放電電極と対向電極とを有し、前記対向電極の開口部の口径Ｄ１と、入口開口部の口径Ｄ２とにおいて、少なくとも前記入口開口部の口径Ｄ２の方が前記対向電極の開口部の口径Ｄ１より大きいことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９に記載の発明において、サイレンサは難燃性を有する材料で構成されていることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０に記載の発明において、サイレンサは複数個の組み合わせで構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、室内の天井近傍の壁面に設置されるとともに室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、主流路とバイパス流路を隔壁で分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置をバイパス流路に設けたので、熱交換器を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置に供給されるので、冷房時においては静電霧化ユニットのペルチェ素子全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上するとともに、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができ、空気調和機の運転モードに関わらず、すなわち、季節に関係なく静電ミストを安定的に発生させることができるとともに、放電音を抑制した静音の空気調和機を提供することができる。

また、バイパス流路を構成するバイパス吹出管から吹き出される空気流が、主流路を流れる空気流に対し、略直交する方向あるいは上流側に指向するように構成したので、静電霧化装置からの放電音が室内機の前方あるいは斜め前方にいる人に指向することがなく、騒音の低減に効果がある。

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。

空気調和機は、通常冷媒配管で互いに接続された室外機と室内機とで構成されており、図１及び図２は、本発明にかかる空気調和機の室内機を示している。

図１及び図２に示されるように、室内機は、本体２に室内空気を吸い込む吸込口として前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂを有し、前面吸込口２ａには開閉自在の可動前面パネル（以下、単に前面パネルという）４を有しており、空気調和機停止時は、前面パネル４は本体２に密着して前面吸込口２ａを閉じているのに対し、空気調和機運転時は、前面パネル４は本体２から離反する方向に移動して前面吸込口２ａを開放する。

本体２の内部には、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂの下流側に設けられ空気中に含まれる塵埃を除去するためのプレフィルタ５と、このプレフィルタ５の下流側に設けられ前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂから吸い込まれた室内空気と熱交換するための熱交換器６と、熱交換器６で熱交換した空気を搬送するための室内ファン８と、室内ファン８から送風された空気を室内に吹き出す吹出口１０を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下羽根１２と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右羽根１４とを備えている。また、前面パネル４の上部は、その両端部に設けられた複数のアーム（図示せず）を介して本体２の上部に連結されており、複数のアームの一つに連結された駆動モータ（図示せず）を駆動制御することで、空気調和機運転時、前面パネル４は空気調和機停止時の位置（前面吸込口２ａの閉塞位置）から前方に向かって移動する。上下羽根１２も同様に、その両端部に設けられた複数のアーム（図示せず）を介して本体２の下部に連結されている。

また、室内機の一方の端部（室内機正面から見て左側端部で、後述する隔壁４６ｃのバイパス流路２２側）には、室内空気を換気するための換気ファンユニット１６が設けられており、換気ファンユニット１６の後方には、静電ミストを発生させて室内空気を浄化する空気清浄機能を有する静電霧化装置１８が設けられている。

なお、図１は前面パネル４及び本体２を覆う本体カバー（図示せず）を取り除いた状態を示しており、図２は室内機本体２と静電霧化装置１８との接続位置を明確にするために本体２の内部に収容されている静電霧化装置１８を本体２とは分離した状態を示している。静電霧化装置１８は実際には図３に示される形状を呈し、図１あるいは図４に示されるように、本体２の左側部に取り付けられている。

図２乃至図４に示されるように、静電霧化装置１８は、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂから熱交換器６、室内ファン８等を経由して吹出口１０に連通する主流路２０において、熱交換器６と室内ファン８とをバイパスするバイパス流路２２の途中に設けられており、バイパス流路２２の上流側に高電圧電源となる高電圧トランス２４とバイパス送風ファン２６が設けられ、バイパス流路２２の下流側に静電霧化ユニット３０の放熱を促進する放熱部２８を有する静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２が設けられている。したがって、上流側から順に高電圧トランス２４、バイパス送風ファン２６、放熱部２８、静電霧化ユニット３０、及びサイレンサ３２が配置された状態で、バイパス流路２２の一部を構成するケーシング３４に収容されている。このようにケーシング３４に収容することにより、組み立て性が向上し、ケーシング３４で流路を形成するので、省スペース化を図るとともに、バイパス送風ファン２６による空気の流れを、発熱部である高電圧トランス２４や放熱部２８に確実に当てて冷却することができるとともに、静電霧化ユニット３０から発生した静電ミストを確実に空気調和機の吹出口１０に導入することができ、発生した静電ミストを被空調室内に放出させることができる。

また、ケーシング３４は、ケーシング３４の内部を流れる空気流の方向が、主流路２０
を流れる空気流の方向に対して、室内機本体２の正面から見て平行にとなるように縦方向に配置されており、これにより室内機本体２の正面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に隣接配置することができ、さらに省スペース化を達成している。

なお、高電圧トランス２４は必ずしもケーシング３４内に収容する必要はないが、バイパス流路の通風により冷却されるため、温度上昇の抑制あるいは省スペース化の点で、ケーシング３４内に収容するのが好ましい。

ここで、従来公知の静電霧化ユニット３０について図５及び図６を参照しながら説明する。

図５に示されるように、静電霧化ユニット３０は、放熱面３６ａと冷却面３６ｂとを有する複数のペルチェ素子３６と、放熱面３６ａに熱的に密着して接続された上述した放熱部（例えば、放熱フィン）２８と、冷却面３６ｂに電気絶縁材（図示せず）を介して熱的に密着して立設された放電電極３８と、この放電電極３８に対し所定距離だけ離隔して配置された対向電極４０とで構成されている。対向電極４０は、ここでは図示しないが放電電極３８の先端正面に当たる部分には開口を設けてドーナツのような形状を成している。

また、図６に示されるように、換気ファンユニット１６の近傍に配置された制御部４２（図１参照）に、ペルチェ駆動電源４４と高電圧トランス２４は電気的に接続されており、ペルチェ素子３６及び放電電極３８はペルチェ駆動電源４４及び高電圧トランス２４にそれぞれ電気的に接続されている。

なお、静電霧化ユニット３０として放電電極３８から高電圧放電させて静電ミストを発生させるためには、対向電極４０を設けなくても可能である。例えば、放電電極３８に高電圧電源の一方の端子を接続し、他方の端子をフレーム接続するようにしておけば、フレーム接続された構造体の放電電極３８に近接した部分と放電電極３８との間で放電することとなる。そのような構成の場合には、そのフレーム接続された構造体を対向電極４０と見なすことができる。

上記構成の静電霧化ユニット３０において、制御部４２によりペルチェ駆動電源４４を制御してペルチェ素子３６に電流を流すと、冷却面３６ｂから放熱面３６ａに向かって熱が移動し、放電電極３８の温度が低下することで放電電極３８に結露する。さらに、制御部４２により高電圧トランス２４を制御して、結露水が付着した放電電極３８に高電圧を印可すると、結露水に放電現象が発生して粒子径がナノメートルサイズの静電ミストが発生する。なお、本実施の形態においては、高電圧トランス２４としてマイナス高電圧電源を用いているので、静電ミストは負に帯電している。

また、本実施の形態においては、図７に示されるように、主流路２０は、本体２を構成する台枠４６の後部壁４６ａと、この後部壁４６ａの両端部より前方に延びる両側壁（図７では左側壁のみ示す）４６ｂと、台枠４６の下方に形成されたリヤガイダ（送風ガイド）４８の後部壁４８ａと、この後部壁４８ａの両端部より前方に延びる両側壁（図７では左側壁のみ示す）４８ｂとで形成されており、台枠４６の一方の側壁（左側壁）４６ｂとリヤガイダ４８の一方の側壁（左側壁）４８ｂとでバイパス流路２２を主流路２０から分離する隔壁４６ｃを構成している。さらに、台枠４６の一方の側壁４６ｂにバイパス流路２２のバイパス吸入口２２ａが形成される一方、リヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂにバイパス流路２２のバイパス吹出口２２ｂが形成されている。

空気調和機の場合、冷房時においては、室内機の熱交換器６を通過した低温の空気は相対湿度が高く、静電霧化装置１８において、水分を補給するためにペルチェ素子３６を備
えた場合に、ペルチェ素子３６のピン状の放電電極３８のみならずペルチェ素子３６全体に結露が発生しやすくなる。一方、暖房時においては、熱交換器６を通過した高温の空気は相対湿度が低いため、ペルチェ素子３６の放電電極３８に結露しない可能性が極めて高い。

そこで上記構成のように、主流路２０とバイパス流路２２を隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８をバイパス流路２２に設けたことにより、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８に供給される。これにより、冷房時においては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上する。また、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができる。

バイパス流路２２は、バイパス吸入管２２ｃとケーシング３４とバイパス吹出管２２ｄから構成されており、台枠側壁４６ｂに形成されたバイパス吸入口２２ａに一端が接続されたバイパス吸入管２２ｃは左方（左側壁４６ｂに略直交し、前面パネル４に略平行な方向）に延びて、その他端はケーシング３４の一端に接続され、さらにケーシング３４の他端に一端が接続されたバイパス吹出管２２ｄは下方に延びて右方に折曲され、その他端はリヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂのバイパス吹出口２２ｂに接続されている。このようにバイパス流路２２の一部をケーシング３４で構成することで、省スペース化を達成することができるとともに、これらを一連に構成することでバイパス吹出管２２ｄを介して静電霧化ユニット１８から静電ミストを主流路２０に向けて確実に誘引することができ、静電ミストを被空調室内に放出させることができる。

バイパス吸入口２２ａはプレフィルタ５と熱交換器６との間、すなわちプレフィルタ５の下流側で熱交換器６の上流側に位置しており、前面吸込口２ａ及び上面吸込口２ｂより吸い込まれた空気に含まれる塵埃はプレフィルタ５により有効に除去されるので、静電霧化装置１８に塵埃が侵入することを抑制できる。これにより、静電霧化ユニット３０に塵埃が堆積することを有効に防止でき、静電ミストを安定的に放出することができる。

このように本実施の形態においては、プレフィルタ５で静電霧化装置１８と主流路２０のプレフィルタを兼ねる構成となっているが、これによりメンテナンスはプレフィルタ５のみを清掃すればよく、それぞれ別に手入れをする必要がないので、手入れを簡略化することができる。さらには、後述するようなプレフィルタ自動清掃装置を備えた空気調和機においては、プレフィルタ５に特別の手入れは必要なく、メンテンナンスフリー化を実現することができる。

一方、バイパス吹出口２２ｂは熱交換器６及び室内ファン８の下流側で吹出口１０の近傍に位置しており、バイパス吹出口２２ｂから吐出された静電ミストが主流路２０の空気流に乗って拡散し部屋全体に充満するように構成されている。このようにバイパス吹出口２２ｂを熱交換器６の下流側に配置したのは、熱交換器６の上流側に配置すると、熱交換器６は金属製のため、荷電粒子である静電ミストは熱交換器６にその大部分（約８〜９割以上）が吸収されるからである。また、バイパス吹出口２２ｂを室内ファン８の下流側に配置したのは、室内ファン８の上流側に配置すると、室内ファン８の内部には乱流が存在し、室内ファン８の内部を通過する空気が室内ファン８の様々な部位に衝突する過程で静電ミストの一部（約５割程度）が吸収されるからである。

また、バイパス吹出口２２ｂを設けたリヤガイダ４８の一方の側壁４８ｂの主流路２０側は、室内ファン８により空気流に所定の速度が付与されることで、側壁４８ｂの主流路２０側とバイパス流路２２側において圧力差が生じ、バイパス流路２２に対し主流路２０側が相対的に低圧となる負圧部となっており、バイパス流路２２から主流路２０に向かっ
て空気が誘引される。したがって、バイパス送風ファン２６は小容量のもので済み、場合によってはバイパス送風ファン２６を設けなくてもよい。

さらに、バイパス吹出管２２ｄは、主流路２０との合流点（バイパス吹出口２２ｂ）において主流路２０内の空気流に対し略直交する方向に指向するように隔壁４６ｃ（リヤガイダ４８の側壁４８ｂ）に接続されている。これは、静電霧化ユニット３０は、上述したように放電現象を利用して静電ミストを発生させていることから、必然的に放電音を伴い、放電音には指向性があるからである。したがって、バイパス流路２２と主流路２０の合流点（バイパス吹出口２２ｂ）において、バイパス流路２２を前面パネル４に略平行に接続することで、室内機の前方あるいは斜め前方にいる人に対して、放電音が極力指向しないように構成して騒音を低減することができる。

また、図８に示されるように、バイパス吹出管２２ｄを主流路２０との合流点において隔壁４６ｃに対し傾斜させ、主流路２０内の空気流に対し上流側に指向するように接続すると、より一層放電音による騒音の低減に効果がある。

なお、バイパス吹出管２２ｄの指向する方向が主流路２０内の空気流の下流方向に指向して接続した場合においても、その延長線が吹出口１０から外部に出ないようにしておけば、発生する放電音が吹出口１０から直接外部に出る量が少なく、直接的に使用者の耳に入射することも少ないため、騒音低減効果を奏することができる。

以上説明したように、主流路２０とバイパス流路２２を隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８を熱交換器６をバイパスして主流路２０に連通するバイパス流路２２に設けたので、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８に供給されるので、冷房時においては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上するとともに、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができ、空気調和機の運転モードに関わらず、すなわち、季節に関係なく静電ミストを安定的に発生させることができる。

次に、プレフィルタ５に付着した塵埃を吸引して除去する吸引装置を有するプレフィルタ自動清掃装置をさらに設けた空気調和機について説明する。図９を参照しながら換気ファンユニット１６を説明すると、換気ファンユニット１６は換気専用であっても、プレフィルタ自動清掃装置を有する室内機に設けられた吸引装置の給気用を兼ねるものであってもよい。図９に示される換気ファンユニット１６は、隔壁４６ｃのバイパス流路２２側でプレフィルタ自動清掃装置の吸引装置５８に組み込まれているが、プレフィルタ自動清掃装置は既に公知なので、図１０を参照しながら簡単に説明する。プレフィルタ自動清掃装置の詳細な構造や運転方法については、特に限定されるものではない。

図１０に示されるように、プレフィルタ自動清掃装置５０は、プレフィルタ５の表面に沿って摺動自在の吸引ノズル５２を備えており、吸引ノズル５２はプレフィルタ５の上下端に設置された一対のガイドレール５４により、プレフィルタ５と極めて狭い間隙を保って円滑に左右に移動することができ、プレフィルタ５に付着した塵埃は吸引ノズル５２より吸引して除去される。また、吸引ノズル５２には屈曲自在の吸引ダクト５６の一端が連結され、吸引ダクト５６の他端は吸引量可変の吸引装置５８に連結されている。さらに、吸引装置５８には排気ダクト６０が連結され、室外へ導出されている。

また、吸引ノズル５２の上下方向の周囲には吸引ノズル５２に沿って摺動自在のベルト（図示せず）が巻回されており、吸引ノズル５２のプレフィルタ５と対向する面には、プレフィルタ５の縦長さに略等しい長さのスリット状のノズル開口部が形成される一方、ベルトには、プレフィルタ５の縦長さの例えば１／４の長さのスリット状の吸引孔が形成さ
れている。

上記構成のプレフィルタ自動清掃装置５０は、必要に応じてプレフィルタ５の清掃範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順次清掃するが、範囲Ａを吸引清掃する場合、ベルトを駆動してその吸引孔を範囲Ａの位置に固定した状態で、吸引しながら吸引ノズル５２をプレフィルタ５の右端から左端まで駆動することでプレフィルタ５の水平方向の範囲Ａが吸引清掃される。

次に、ベルトを駆動してその吸引孔を範囲Ｂの位置に固定し、この状態で吸引しながら吸引ノズル５２をプレフィルタ５の左端から右端まで駆動することで今度はプレフィルタ５の水平方向の範囲Ｂが吸引清掃される。同様に、プレフィルタ５の範囲Ｃ、Ｄも吸引清掃される。

プレフィルタ５に付着し、吸引ノズル５２により吸引された塵埃は吸引ダクト５６、吸引装置５８、排気ダクト６０を経由して室外へ排出される。

図９をさらに参照すると、吸引装置５８の吸入路には開口部６２が形成されるとともに、この開口部６２を開閉するためのダンパ６４が設けられており、換気ファンユニット１６は、ダンパ６４が開口部６２を開いた時は換気用として、吸引清掃を行う場合はダンパ６４により開口部６２を閉じてベルトの吸引孔から塵埃を吸引する吸引用として使用される。すなわち、同じ吸引装置５８を使用して吸引清掃機能と換気機能を実現させている。

なお、図９には排気ダクト６０は図示されていないが、排気ダクト６０は吸引装置５８の排気口５８ａに接続されている。

図１１はケーシング３４を持たない静電霧化装置１８Ａを示しており、この静電霧化装置１８Ａは図１２に示されるように室内機本体２に組み込まれる。あるいは、図１２に示される破線領域１８Ｂ（図９に示される静電霧化装置１８においてバイパス流路２２の下流側に設けられた静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２と略同じ位置）に組み込まれる。これらは、静電霧化装置１８Ａを室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に配設するとともに、静電霧化装置１８Ａを換気ファンユニット１６の開口部６２及びダンパ６４の近傍で、換気ファンユニット１６による吸引空気が流れる部分に配置するものである。

さらに詳述すると、図１１の静電霧化装置１８Ａは、放熱部２８を有する静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２が一体的に取り付けられ、放熱部２８を除く静電霧化ユニット３０部分とサイレンサ３２はそれぞれのハウジング（ユニットハウジング６６とサイレンサハウジング６８）に収容され、サイレンサハウジング６８にバイパス吹出管２２ｄの一方が接続されて連通し、バイパス吹出管２２ｄの他方が主流路２０に接続されて連通している。この場合、隔壁４６ｃにより主流路２０から分離され、図示しない本体カバーの左側面との間に形成されて、換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等が配設された収容部２２ｅが前述したバイパス吸入管２２ｃとケーシング３４との代わりとなるとともに、バイパス吹出管２２ｄまでも収容してバイパス流路２２として構成することになる。

なお、バイパス吹出管２２ｄは、主流路２０の空気流に対して指向する向きで騒音低減が図れることは上述したとおりであるが、必ずしも必要というものではなく、サイレンサハウジング６８を直接的にバイパス吹出口２２ｂに接続してもよい。これにより、静電霧化装置１８Ａの構成をより簡素化することができる。ただし、騒音低減のために向きの配慮が必要なことはバイパス吹出管２２ｄと同様である。

これにより、プレフィルタ５を介して本体２内に吸い込まれる空気は、プレフィルタ５
の下流側のバイパス吸入口２２ａより収容部２２ｅに吸い込まれ、その空気流の方向は、主流路２０を流れる空気流の方向に対して、室内機本体２を正面から見て平行に収容部２２ｅ内を流れることになる。このように収容部２２ｅ内を流れた空気により放熱部２８は冷却されるとともに、ユニットハウジング６６に形成された開口部（図示せず）より静電霧化ユニット３０に取り込まれる。

このように構成することで、室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる換気ファンユニット１６の周囲空間がバイパス流路２２となり、換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等の収容部２２ｅを有効に活用して省スペース化を達成することができる。なお、この構成では、高電圧トランス２４は換気ファンユニット１６、静電霧化装置１８Ａ等の収容部２２ｅにおける任意の部位に配置され、バイパス送風ファン２６は設けられない。

また、このようにバイパス流路２２を、主流路２０を通過する空気流に対して、室内機本体２を正面から見て平行に空気流が流れるように構成することにより、上で詳述したように隔壁４６ｃという簡略な構成で主流路２０とバイパス流路２２を分岐することができるため、容易にバイパス流路２２が形成でき、部品点数を削減することができる。

さらに、本構成とすることで、静電霧化装置１８Ａのプレフィルタと主流路２０のプレフィルタをプレフィルタ５で共有化することができる。共有化の効果については、先述の通りであるので、ここでは詳細は省略する。

なお、換気ファンユニット１６の後部にあたる台枠４６の下部近傍において、室内機と室外機とを接続する配管（図示せず）を引き出せるように開口４６ｄを形成してもよい。上述したバイパス吸入口２２ａは、収容部２２ｅに空気を吸い込むために隔壁４６ｃ（台枠側壁４６ｂ）に形成された収容部２２ｅにおける１つの開口であり、室内機の外部とはプレフィルタ５を通して連通していたが、台枠４６の下部に形成された開口４６ｄにおいては、収容部２２ｅが室内機の外部と直接連通して周囲の空気を吸い込む開口となる。このような場合には、収容部２２ｅはプレフィルタ５をもバイパスするバイパス流路となる。したがって、静電霧化装置１８Ａに吸い込まれる空気は開口４６ｄから流入したものとなってプレフィルタ５を通過しないことになるので、必要に応じて別途静電霧化装置１８Ａ用のプレフィルタを設ければよい。また、開口４６ｄを形成した構成でも室内機の正面又は上面から見て換気ファンユニット１６と重なる位置に静電霧化装置１８Ａが配設されていることは変わらず、収容部２２ｅを有効に活用して省スペース化を達成することができるのは同様である。

上述したように、バイパス吹出口２２ｂの主流路２０側は、室内ファン８により空気流に所定の速度が付与されることで圧力差が発生して誘引される負圧部となっているので、バイパス送風ファン２６は設けなくても、バイパス吹出管２２ｄを介してバイパス流路である収容部２２ｅから主流路２０に向かって誘引される空気により放熱部２８は冷却され、静電霧化ユニット３０により発生した静電ミストが主流路２０に誘引され、被空調室内に放出させることができる。また、放熱部２８は、破線領域１８Ｂのように開口部６２及びダンパ６４の近傍で、開口部６２に吸い込まれる空気が流れる部分に配置したことから換気ファンユニット１６による吸引空気によっても冷却される。

ここで、放電音を抑制するためのサイレンサ３２について詳述する。図１２は、図１１の断面図である。静電霧化ユニット３０はユニットハウジング６６に収容され、サイレンサ３２はサイレンサハウジング６８に収容され、静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２とは電極側仕切板８０により仕切られている。電極側仕切板８０はサイレンサハウジング６８の入口側の一部として放電騒音の音源である静電霧化ユニット３０の放電音を遮音し
ているが、隣接するサイレンサハウジング６８内に静電ミストを放出する電極側仕切板８０の入口開口部８０ａを、対向電極開口部４０ａに対向して有している。

一方、サイレンサハウジング６８の他端の出口側はパイプ側仕切板８１として、主流路２０に連通するためのバイパス吹出管２２ｄがつながる出口開口部８１ａを有している。そして、放電電極３８の先端と対向電極開口部４０ａと入口開口部８０ａと出口開口部８１ａとのそれぞれの中心は、図１２に中心線で示すようにほぼ一直線に並んでいる。

サイレンサ３２の材料は、例えば吸音能力を持つ発泡体で構成されている。静電ミストは放電により発生しており、そのときにオゾンが発生しないように電圧などを調整しているものの、時としてわずかながらオゾンが発生する可能性がある。そのような場合に備えて、発泡体は耐オゾン性に優れた材質が好ましく、例えば、ゴム系ではＥＰＤＭ等二重結合のほとんど含まれない材質があり、他にはＰＥ材などが好ましい。

サイレンサ３２の形状は、この発泡体を静電ミストが内部を通過できるよう円筒形状に加工して使用している。筒形状にするための中央の穴形状は限定するものではなく、図１１に示すような星形でも良いし、図１２の断面で示すような円形でも良い。このような加工は発泡体のシート状母材をトムソン型で打ち抜き加工するのが、低コストで製造できるため一般的である。しかしながら、トムソン型では一定以上の厚みを持った圧縮性のある材料の型抜きにおいては、外壁が鼓状に「くびれ」が生じるため加工性に難点があり、このためサイレンサ３２の肉厚が中央部で減少し局部的に薄くなるため、外壁が真っ直ぐの円筒形状に比べて充分な吸音効果が得られない。特に母材の厚みが２０ｍｍ以上となる場合は、肉痩せが著しく２０ｍｍ以下での加工が望ましい。

このため、本実施の形態においては、サイレンサ３２の厚さを３０ｍｍとするために、２分割して厚さ１５ｍｍのものを２個重ねて使用している。このように加工性に優れた２個を搭載することで、厚みのあるものを１個搭載するよりも、低コストでかつ優れた吸音効果を得ている。むろん分割は２個に限定するものではなく、必要に応じ多数分割しても良いし、それらを重ねるのではなく分けて別々に配設しても良い。

上記のように静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２とを構成することにより、静電霧化ユニット３０の放電電極３８と対向電極４０とにより発生した静電ミストは、放電電極３８から一直線に並んだ電極側仕切板８０の入口開口部８０ａを通って円筒状に打ち抜かれたサイレンサ３２内部を通過し、サイレンサハウジング６８の最下流部であるパイプ側仕切板８１に設けられた出口開口部８１ａを通過し、出口開口部８１ａに接続されているバイパス吹出管２２ｄを通って主流路２０を流れる空気流に合流する。このように静電霧化ユニット３０からバイパス吹出口２２ｂに至る流路内に吸音材により構成されているサイレンサ３２を配置することで、放電音を軽減することができる。

なお、このサイレンサ３２は、静電霧化ユニット３０からバイパス吹出口２２ｂに至る流路内の任意の位置に配置すれば騒音低減効果が期待できるが、できるだけ近接して配置することが望ましく、本実施の形態のように静電霧化ユニット３０の直後に配置すると最も効果が高い。これは、放電音源に極力近い位置にサイレンサ３２を配置することで、風路内から外部に伝播する前に放電音を吸音することができるためであり、同一量のサイレンサ３２を投入した場合には、より高い騒音低減効果を得ることができるからである。

また、このようにサイレンサ３２を静電霧化ユニット３０の近傍に配置する場合、サイレンサ３２は難燃性を有する材料で構成することが望ましい。これは、静電ミストは放電現象により発生するため、万一異常放電が発生した場合においても発火に至るようなことを防いで、安全性を確保するためである。特に、静電霧化ユニット３０では水を結露させ
た上で静電ミストとして微細水を放出するため、一般的なイオン発生器と異なり、サイレンサ３２に水滴が付着する可能性も考慮する必要があるからである。このような材料の難燃グレードは、少なくともＵＬ９４ ＨＢＦ以上で、好ましくはＨＦ−１のものがより難燃性が高く望ましい。

ところで、静電ミストの流路となる入口開口部８０ａは小径である方がより遮音効果が期待でき、またサイレンサ３２は肉厚が厚い、すなわち円筒形状の内径が小さい方がより吸音効果が発揮できる。しかしながら、流路が狭いと静電ミストの減衰率が大きくなる。一方、静電ミストは静電霧化ユニット３０において放電により生成し、また質量を持っているため初速を持って放出される。すなわち、イオン風が発生するものであり、まず発生部である放電電極３８を頂点として対向電極開口部４０ａを突き抜けるように円錐状に放出され、その後、主流路２０の空気流による流路内の誘引風に乗って搬送されることになる。従って、静電ミストの流路は、静電霧化ユニット３０の近傍においては発生した静電ミストの円錐状に合わせて漸次拡大していくことが望ましい。これによって、静電ミストの低減衰と静音化の両立を図ることができる。

本実施の形態では、静電霧化ユニット３０に近いところから、放電電極開口部４０ａの口径φＤ１、入口開口部８０ａの口径φＤ２、サイレンサ３２の内径φＤ３、出口開口部８１ａの口径φＤ４と漸次拡大している。なお、出口開口部８１ａの口径φＤ４とバイパス吹出管２２ｄの内径φＤ５は略同一寸法としている。これは、バイパス吹出管２２ｄでは静電ミストは誘引風に乗って搬送されているため、φＤ４＝φＤ５とした方が乱流の発生が少なく、好ましいからである。これらの口径（φＤ１，φＤ２，φＤ３，φＤ４，φＤ５）は必ずしも全ての寸法を異ならせて構成する必要はなく、例えば、場所によっては隣接する部位が同一径であってもよい。そして、もちろんこれらの口径（φＤ１，φＤ２，φＤ３，φＤ４，φＤ５）が全て同じ寸法であることを否定するものではない。

また、サイレンサ３２の分割について上述したが、この分割したサイレンサ３２は、静電霧化ユニット３０に近い側から漸次内径を大きくしていってもよい。内径が小さい方がより吸音効果ができるため、静電ミストの低減衰と静音化の両立を図ることができる。

さらに、分割したサイレンサ３２はそれぞれ別の材質を用いてもよい。異なる材料で吸音する周波数を異ならせることにより、より多くの周波数に対応した静音化を実現することができる。

なお、サイレンサ３２の材質はグラスウールやフェルトなどの吸音効果を持つ材質を静電ミストが通過可能なように成形して使用してもよい。また、ゴムシートなどの遮音効果がある材質を周囲に巻くなどして用いてもよく、遮音効果と吸音効果とをそれぞれ効果的に併用してもよい。

また、静電霧化ユニット３０はユニットハウジング６６に収容されているのは上述したが、静電霧化ユニット３０はペルチェ素子３６から放熱部２８にかけての構成は高温になるので、別途ＰＢＴやＰＣなどの耐熱樹脂で構成されている。ユニットハウジング６６はこの樹脂を支持するようにして静電霧化ユニット３０を収容し、放熱部２８とはわずかな隙間Ｓを設けて離間している。この隙間Ｓを設けることにより、ユニットハウジング６６は耐熱性が低い樹脂を使用することができる。

以上説明したように、上記構成によれば、主流路２０とバイパス流路となる収容部２２ｅとを隔壁４６ｃで分離し、静電ミストを発生させる静電霧化ユニット３０とサイレンサ３２とを備えた静電霧化装置１８Ａを収容部２２ｅに設けたので、熱交換器６を通過せず温湿度調整がなされていない空気が静電霧化装置１８Ａに供給されるので、冷房時におい
ては静電霧化ユニット３０のペルチェ素子３６全体に結露が発生することを有効に防止することで安全性が向上するとともに、暖房時においては静電ミストを確実に発生させることができ、空気調和機の運転モードに関わらず、すなわち、季節に関係なく静電ミストを安定的に発生させることができるとともに、特に天井近傍の壁面に設置されるなどして室内機からの騒音が聞こえやすい場合など、室内機からの放電音による騒音を抑制して静電ミストを発生させることができる。

なお、静電霧化装置１８Ａを室内機に設置する場所については、上記にも説明したように、静電ミストを発生させる静電霧化装置１８Ａを熱交換器６をバイパス、すなわち通らないようにして主流路２０に連通するなどし、空調された空気がペルチェ素子３６に直接当たるような場所でなければ良く、特に限定するものではない。

本発明に係る空気調和機は、静電ミストを確実に発生させることができるとともに安全性あるいは騒音についても十分考慮しているので、一般家庭用の空気調和機を含む様々な空気調和機として極めて有用である。

一部を取り除いた状態を示す本発明に係る空気調和機の室内機の斜視図 図１の室内機の概略縦断面図 図１の室内機に設けられた静電霧化装置の斜視図 図１の室内機の枠体の一部と静電霧化装置を示す正面図 静電霧化装置の概略構成図 静電霧化装置のブロック図 室内機本体に対する静電霧化装置の取付状態を示す斜視図 室内機本体に対する静電霧化装置の取付状態を示す変形例の斜視図 静電霧化装置と換気ファンユニットとの位置関係を示す図１の室内機の側面図 図１の室内機に設けられたプレフィルタ自動清掃装置の斜視図 静電霧化装置の変形例を示す斜視図 図１１の断面図

符号の説明

２ 室内機本体、 ２ａ 前面吸込口、２ｂ 上面吸込口、 ４ 前面パネル、
５ プレフィルタ、 ６ 熱交換器、 ８ 室内ファン、 １０ 吹出口、
１２ 上下羽根、 １４ 左右羽根、 １６ 換気ファンユニット、
１８，１８Ａ 静電霧化装置、 ２０ 主流路、 ２２ バイパス流路、
２２ａ バイパス吸入口、 ２２ｂ バイパス吹出口、 ２２ｃ バイパス吸入管、
２２ｄ バイパス吹出管、 ２２ｅ 収容部、 ２４ 高電圧トランス、
２６ バイパス送風ファン、 ２８ 放熱部、 ３０ 静電霧化ユニット、
３２ サイレンサ、 ３４ ケーシング、 ３６ ペルチェ素子、 ３６ａ 放熱面、
３６ｂ 冷却面、 ３８ 放電電極、 ４０ 対向電極、 ４２ 制御部、
４４ ペルチェ駆動電源、 ４６ 台枠、 ４６ａ 後部壁、 ４６ｂ 側壁、
４６ｃ 隔壁、 ４６ｄ 開口、 ４８ リヤガイダ、 ４８ａ 後部壁、
４８ｂ 側壁、 ５０ プレフィルタ自動清掃装置、 ５２ 吸引ノズル、
５４ ガイドレール、 ５６ 吸引ダクト、 ５８ 吸引装置、 ５８ａ 排気口、
６０ 排気ダクト、 ６６ ユニットハウジング、 ６８ サイレンサハウジング、
Ｓ 隙間、 φＤ１ 対向電極の開口部の口径、 φＤ２ 入口開口部の口径、
φＤ３ サイレンサを円筒形状に形成した内径、 φＤ４ 出口開口部の口径、
φＤ５ バイパス吹出管の内径。

Claims (11)

1. 室内の天井近傍の壁面に設置されるとともに室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、
   前記室内機が、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する室内ファンと、該室内ファンから送風された空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路とを備え、
   少なくとも前記熱交換器をバイパスして前記主流路に連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記主流路から分離する隔壁と、前記バイパス流路に設けられ静電ミストを発生させる静電霧化装置とをさらに備え、前記静電霧化装置は、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と該放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とを有することを特徴とする空気調和機。
2. 室内空気を浄化する空気清浄機能を有する室内機を備えた空気調和機であって、
   前記室内機が、室内空気を吸い込む吸込口と、該吸込口より吸い込んだ空気に含まれる塵埃を除去するプレフィルタと、吸い込んだ空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器で熱交換された空気を搬送する室内ファンと、該室内ファンから送風された空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する主流路と、静電ミストを発生させる静電霧化装置とを備え、
   前記静電霧化装置が、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と該放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とで構成され、前記静電霧化装置により発生した静電ミストが前記主流路を流れる空気流に合流するように構成したことを特徴とする空気調和機。
3. 室内機は、主流路と前記主流路に隣接した収容部とを分離する隔壁とを備えて、静電霧化装置を前記収容部に設け、静電霧化装置が、静電ミストを発生させる静電霧化ユニットと、前記静電霧化ユニットの放電電極に高電圧を印可する高電圧電源と、前記静電ミストを通過させて前記静電霧化ユニットの放電音を低減するサイレンサとを有し、前記静電霧化ユニットは、放電電極と対向電極と前記放電電極に水分を供給するペルチェ素子と該ペルチェ素子からの放熱を促進する放熱部とで構成されてバイパス吹出管に連通し、前記バイパス吹出管は主流路に接続されて連通し、収容部は周囲の空気を吸い込むための少なくとも１つの開口を有して前記収容部に吸い込まれた空気が前記静電霧化ユニットに取り込まれるようにして、前記収容部が少なくとも前記熱交換器をバイパスするバイパス流路となるように構成したことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 前記バイパス吹出管を前記主流路の空気流により誘引される負圧部に接続したことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記バイパス吹出管を前記室内ファンの下流側に接続したことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
6. 静電霧化ユニットとサイレンサとを近接して配置したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気調和機。
7. サイレンサを収容するサイレンサハウジングと、該サイレンサハウジングの静電ミストが
   通過する前記サイレンサの前後に入口開口部と出口開口部とを備え、前記入口開口部と前記出口開口部との中心と、静電霧化ユニットの放電電極の先端とが一直線に並んで構成されていることを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
8. サイレンサを円筒形状に形成した内径φＤ３と、入口開口部の口径φＤ２と出口開口部の口径φＤ４とを比較した時に、φＤ３≦φＤ２≦φＤ４となることを特徴とする請求項７記載の空気調和機。
9. 静電霧化ユニットが放電電極と対向電極とを有し、前記対向電極の開口部の口径φＤ１と、入口開口部の口径φＤ２とにおいて、少なくとも前記入口開口部の口径φＤ２の方が前記対向電極の開口部の口径φＤ１より大きいことを特徴とする請求項７記載の空気調和機。
10. サイレンサは難燃性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項６〜９のうちいずれか一項記載の空気調和機。
11. サイレンサは複数個の組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか一項記載の空気調和機。

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