JP2008096005A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風ファンに発生するカビを抑制することができ、不快なカビおよびカビに由来する臭気を飛散することがなく快適に使用できる空気調和機を提供する。
【解決手段】導電性を有する室内送風ファン１１と、室内送風ファン１１へ通電させる通電手段２３とを備え、通電手段２３により室内送風ファン１１に通電することにより室内送風ファン１１の温度を昇温できる構成としたもので、室内送風ファン１１の温度を上昇させ、室内送風ファン１１の表面温度が設定温度４０℃以上となるように調整し、その状態を所定時間１０分継続させることにより、室内送風ファン１１と共に室内機２内を速やかに乾燥してカビの成長を抑制することができるものである。
【選択図】図３

Description

本発明は空気調和機に関するものであり、さらに詳しくは室内機の送風ファンに発生しやすいカビの抑制に関するものである。

空気調和機は、被空調室内の温度および湿度の調節を行い、居住者にとって快適な環境を維持すべく使用されている。

例えば、冷房運転時や除湿運転時には室内空気中に含まれる水分が蒸発器として作用する室内熱交換器に結露し、ドレン水として屋外に排出されて室内の湿度を低下させ、更に温度を低下させる。このとき室内熱交換器には結露水が付着するが、冷房運転や除湿運転を停止させた後においても室内熱交換器に結露した水分は短時間には蒸発しないために室内機内部はかなり高湿度に維持されることとなり、カビや細菌類が室内機内部に繁殖し易くなる。

その後再び運転を開始すると、室内機内部に繁殖したカビや細菌類およびこれらに由来する臭気が吹き出されてくるために、室内機から異臭がしたりカビの胞子などのアレルゲンが放出されたりして、人体に不快感を与えるなどの問題があった。

このような問題の対策として、冷房運転後に室内機内部を乾燥させる機能を持った空気調和機の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この従来例の空気調和機では、冷房運転後または除湿運転後に水切り運転指示手段により室内熱交換器に付着した水分を流出させる水切り運転を行い、その後、乾燥運転指示手段により暖房運転させ室内熱交換器の乾燥運転を行い、熱交換器に付着した水分を効率良く除去しようとしていた。
特開平１１−１５９８３２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、冷房運転後に、まず水切り運転により水分を流出し、その後暖房運転により乾燥させることにより熱交換器に結露した水分を除去するものであるが、冷房運転乃至は除湿運転中に熱交換器から飛散するなどして送風ファンに付着した結露水は蒸発に時間を要して十分に除去できないという問題点があった。また、暖房空気の循環では空気調和機の室内熱交換器、ドレンパンおよびドレンホースなどを完全に乾燥させることは困難であるため、暖房運転終了後には再び湿度が上昇し、特に送風ファン表面で好湿性のカビが繁殖するに適した条件となっていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、導電性を有する送風ファンへ通電することにより送風ファンの温度を昇温できる構成としたもので、温度上昇による効果的な乾燥と共に、ヒートショックでカビの菌糸の成長を抑制し、快適に使用できる空気調和機の提供を目的とする。

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、導電性を有する送風ファンと、前記送風ファンへ通電させる通電手段とを備え、前記通電手段により前記送風ファンに通電することにより前記送風ファンの温度を昇温できる構成としたものである。送風フ
ァン自体が温度上昇して効果的に乾燥すると共にヒートショックを与えることによって、送風ファン表面に付着したカビ胞子の発芽、および菌糸の成長を抑制することが可能となる。

本発明の空気調和機は、送風ファンに発生するカビを抑制することができ、不快なカビおよびカビに由来する臭気を飛散することがなく、快適に使用できる空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、導電性を有する送風ファンと、前記送風ファンへ通電させる通電手段とを備え、前記通電手段により前記送風ファンに通電することにより前記送風ファンの温度を昇温できる構成の空気調和機としたものである。送風ファン自体が温度上昇して効果的に乾燥すると共にヒートショックを与えることによって、送風ファン表面に付着したカビ胞子の発芽、および菌糸の成長を抑制することができ、不快なカビおよびカビに由来する臭気を飛散することがなく、快適に使用できる空気調和機とすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、送風ファンの表面温度を４０℃以上に昇温できる構成としたもので、これにより、効果的に乾燥すると共に効率的かつ確実にヒートショックを与えることができ、例えば１日１０分程度の加熱でもカビの菌糸の成長を抑制することができる。

第３の発明は、特に、第１あるいは第２の発明の送風ファンを、導電性金属で構成したもので、特別の処理を必要せず容易に導電性を有する送風ファンとすることができる。

第４の発明は、特に、第１あるいは第２の発明の送風ファンを、導電性樹脂で形成したもので、通常の樹脂による形成行程と比較しても特別の処理を必要せず容易に導電性を有する送風ファンとすることができる。すなわち、空気調和機の送風ファンは樹脂製が一般的であるが、従来の設備をそのまま用いて生産することができる。

第５の発明は、特に、第１あるいは第２の発明の送風ファンの表面に、導電性のメッキ処理を施したものである。従来使用していた通常の送風ファンに後処理としてメッキ加工を施すだけで、そのまま導電性を有する送風ファンとすることができ、容易に生産することができる。また、送風ファンの表面のみに電流が流れるため、温度上昇させたい送風ファン表面のみを効率的に加温することができる。

第６の発明は、特に、第１あるいは第２の発明の送風ファンの表面に、導電性塗料でコーティング処理を施したものである。従来使用していた通常の送風ファンに後処理として導電性塗料のコーティングを施すだけで、そのまま導電性を有する送風ファンとすることができ、容易に生産することができる。また、送風ファンの表面のみに電流が流れるため、温度上昇させたい送風ファン表面のみを効率的に加温することができる。

第７の発明は、前記送風ファンをクロスフローファンとするものであり、送風ファンとしては長尺で通電させることに適した形状であると共に、全体を均等に温度上昇させることが可能である。

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。なお、本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）
図１は、周知の一般的な分離形壁掛けタイプ空気調和機の冷凍サイクル図である。図１において、室外機１と室内機２が配管により接続されてヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。室外機１には圧縮機３と、冷媒の流れを切換える四方弁４と、室外熱交換器５および膨張弁６とが設けられ、また室内機２には室内熱交換器７が設けられて順次配管接続されている。

冷房運転時には圧縮機３から吐出された冷媒は、四方弁４、室外熱交換器５、膨張弁６、室内熱交換器７と流れ、再び四方弁４を経由して圧縮機３に吸入される。また、暖房運転時には圧縮機３から吐出された冷媒は、四方弁４、室内熱交換器７、膨張弁６、室外熱交換器５と流れ、再び四方弁４を経由して圧縮機３に吸入される。

図２は、本発明の実施の形態における空気調和機の室内機の断面図である。図２において、室内機２は、台枠８とフアンケース９により構成される室内風路１０に室内熱交換器７とクロスフローファンの室内送風ファン１１を配置して構成される。冷房運転時あるいは暖房運転時には、室内送風ファン１１により吸入グリル１３から吸入された室内空気は、室内熱交換器７を通過して吹出口１４から冷風あるいは暖風を居住空間である室内に吹き出して冷房運転あるいは暖房運転が実施されるものである。

また本発明の実施の形態における空気調和機の制御装置は、図２に示すように室内機２の内部に配置される本体制御装置１２と、本体制御装置１２に信号を発信して空気調和機の運転操作を行うリモコン１５により構成される。

図３は、本発明の実施の形態における空気調和機の室内送風ファンの通電模式図、図４は本発明の実施の形態における通電手段の制御ブロック図である。図３に示すように、室内送風ファン１１は一方の端部にモータ２０が接続されて駆動力を得るようになっており、室内送風ファン１１の他端は軸受け２１で支持されている。ここで室内送風ファン１１はモータ２０側から軸受け２１側にわたって全体的に導電性を有するもので、例えば導電性樹脂で形成されている。またモータ２０のシャフト２０ａおよび軸受け２１側のファンシャフト１１ａには昇温電源２２が摺動可能に接続されている。室内送風ファン１１に通電するための昇温電源２２の接続の方法としては、これらのシャフトに限らず、室内送風ファン１１（クロスフローファン）の端板１１ｂや、導電性があれば軸受け２１などでも良い。

また、図４に示すように本体制御装置１２に内蔵されている通電指示手段１２ａにより、昇温電源２２からの電力供給の有無および電圧を調整できるようになっている。通電指示手段１２ａから昇温電源２２への指示に基づき、室内送風ファン１１に通電させることで、室内送風ファン１１の温度を上昇あるいは自在に調整できるようになっている。通電手段２３は、室内送風ファン１１に通電させるためのこれらの構造および制御の全体を示す。ここでは、室内送風ファン１１をクロスフローファンとするものである。クロスフローファンは送風ファンとしては長尺で通電させることに適した形状であると共に、全体をほぼ均等に温度上昇させることが可能である。

以上のように構成された空気調和機の動作、作用について説明する。通常空気調和機は、使用者がリモコン１５を操作し冷房運転乃至は除湿運転を実施すると、室内機２内は室内熱交換器７が蒸発器として機能して低温となり、室内熱交換器７の表面に結露するので、春先から秋口までの冷房期間中の室内機２内は湿度が高く保たれる状態が続いてカビの生長に適した環境となる。

カビの胞子は通常１００μｍ以下で空気中に浮遊している。室内機２に空気と共に吸入されたカビ胞子は室内機２の内部に配置された室内風路１０、室内熱交換器７および室内
送風ファン１１等に静電気またはオイルミスト等の汚れと共に付着する。室内機２内の冷房期間中の相対湿度は運転中でほぼ１００％、停止中でも９０％以上を長時間保っている。カビの生長速度は温度や湿度により大きく変化するが、一般に温度としては２０℃〜３０℃、湿度は７０％以上でこれらの値が高いほどカビの生長速度は速い。そのため室内機２内ではカビの胞子の発芽、菌糸の生長、胞子の再生産が起こり室内機２内がカビ汚染されやすい。特にカビ汚染されやすい部分は熱交換器７、室内送風ファン１１などの湿度の高くなりやすい部分である。室内送風ファン１１がクロスフローファンの場合には、カビが生長するとそのブレード間で生長を重ねて、ついには室内送風ファン１１のブレード間を塞ぎ室内機２から風が出ないようにしてしまうこともある。なお室内機２内で生長し易いカビは通常の室内に広く存在する好湿性のカビ、例えばＣｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍやＡｌｔａｎａｒｉａ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓなどである。

そこで本発明の空気調和機は、例えば冷房運転中に使用者がリモコン１５を操作するなどして空気調和機の冷房運転の終了を指示する際、停止信号を受けると同時に自動的に通電指示手段１２ａから電源２２へ電力供給を指示し室内送風ファン１１を通電させる。これにより、室内送風ファン１１の温度を上昇させ、室内送風ファン１１の表面温度が設定温度Ｔｓ℃以上となるように調整し、その状態を所定時間Ｍ分継続させる。こうすることにより、室内送風ファン１１と共に室内機２内を速やかに乾燥してカビの成長を抑制することができる。

図５は、本発明の実施の形態における空気調和機のカビ抑制効果を示す特性図で、Ａｌｔａｎａｒｉａについて今回の空気調和機の効果を確認したものである。試験方法は約３０℃の環境の部屋にて、１日１回の約３時間程度の冷房運転をし、続いて室内送風ファン１１自体を通電により昇温して１０分間４０℃および６０℃になるように行った。なお、このカビの成長性の評価には環境生物学研究所製「カビセンサー」を室内送風ファン１１の表面にセットして使用し、試験後の顕微鏡写真から菌糸長を測定し成長速度を求めた。

Ａｌｔａｎａｒｉａは、１日目は室内送風ファン１１の昇温の有無にかかわらず発芽し、昇温していないリファレンスは６日目に２０００μｍ近くまで菌糸が成長した。一方、室内送風ファン１１を昇温した場合は４０℃および６０℃にかかわらず６００μｍ以下に菌糸の成長が抑えられている。また、４０℃、６０℃のいずれにおいても成長速度の差は大差ない結果が得られた。設定温度Ｔｓ℃は省エネ性を考えると低温である方が好ましいが、少なくとも４０℃以上であれば菌糸の成長を抑制することができるといえ、また、温度上昇を維持する時間Ｍ分は１０分程度あれば十分であると考えられる。ただし、これに限定するものではなく、必要に応じて変更してよいのはいうまでもない。

以上の確認実験から、空気調和機の冷房運転終了後、自動的に室内送風ファン１１を通電させ、室内送風ファン１１の温度を上昇させることが、カビの生長抑制に効果があることがわかる。

本実施の形態では、導電性を有する室内送風ファン１１を導電性樹脂で成型した場合について説明したが、例えば金属などの各種導電性の材料で構成してもよく、また絶縁体材料で成型されたファンの表面にメッキ処理や導電性塗料のコーティング処理を行って導電性を持たせてもよい。また、それらの導電性の材料は、通電に対して発熱、昇温しやすい材料であるほど省エネ性の面から好適なのはもちろんのことである。

本発明の空気調和機は、導電性を有する送風ファンと、前記送風ファンへ通電させる通電手段を備え、通電させることにより前記送風ファンの温度を昇温させ、カビの繁殖を抑制することが可能となるので、壁掛け式ルームエアコンのみならずウィンド型やダクト型
などの各種空気調和機をはじめ、筐体が多湿環境となる除湿器や加湿器、および換気扇や扇風機などの各種の送風機の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態における空気調和機の室内機の断面図 本発明の実施の形態における空気調和機の室内送風ファンの通電模式図 本発明の実施の形態における空気調和機の通電手段の制御ブロック図 本発明の実施の形態における空気調和機のカビ抑制効果を示す特性図

符号の説明

１ 室外機
２ 室内機
７ 室内熱交換器
１０ 室内風路
１１ 室内送風ファン
１１ａ ファンシャフト
１１ｂ 端板
１２ 本体制御装置
１２ａ 通電指示手段
２０ モータ
２０ａ モータシャフト
２１ 軸受け
２２ 昇温電源
２３ 通電手段

Claims (7)

1. 導電性を有する送風ファンと、前記送風ファンへ通電させる通電手段とを備え、前記通電手段により前記送風ファンに通電することにより前記送風ファンの温度を昇温できる構成としたことを特長とする空気調和機。
2. 送風ファンの表面温度を４０℃以上に昇温できる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 送風ファンを導電性金属で構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 送風ファンを導電性樹脂で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
5. 送風ファンの表面に導電性のメッキ処理を施したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
6. 送風ファンの表面に導電性塗料でコーティング処理を施したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
7. 送風ファンはクロスフローファンであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の空気調和機。