JP2006029664A - 天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置、および空気清浄ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができる空気清浄ユニット３，８および空気調和装置１，６，７を提供することにある。
【解決手段】 天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、吸着部３２５、活性種生成部３１、および空気調和部２３，７３を備える。吸着部は、空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する。活性種生成部は、活性種を生成する。活性種は、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを分解、死滅、または不活化する。空気調和部は、空気を調和する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、脱臭や除菌を行うことができる天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に関する。また、本発明は、天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に装着可能な空気清浄ユニットにも関する。

近年、空気に浮遊する臭気、塵埃、菌、およびウィルスなどを除去処理する空気清浄機能を付与した空気調和装置が普及している。このような空気調和装置の中には、光半導体触媒反応を利用して臭気分子、塵埃、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化するものが存在する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−６５９０８号公報

ところで、最近、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化させる速度のさらなる向上が望まれている。
本発明の課題は、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができる空気調和装置および空気清浄ユニットを提供することにある。

第１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、吸着部、活性種生成部、および空気調和部を備える。吸着部は、空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する。なお、ここにいう「吸着部」とは、例えば、アパタイト、ゼオライト、または活性炭などの吸着剤などである。また、ここにいう「アパタイト」とは、化学式Ａｘ（ＢＯｙ）ｚＸａ（ここで、Ａは、Ｃａ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｌａ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇなどの各種の金属原子を表す。Ｂは、Ｐ，Ｓなどの原子を表す。Ｘは、水酸基（−ＯＨ）やハロゲン原子（例えば、Ｆ，Ｃｌ）などである。）で表される物質であり、代表的なものとしてハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、およびクロロアパタイト、ならびにリン酸三カルシウムおよびリン酸水素カルシウムなどがある。これらの中でも、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂で示されるカルシウムハイドロキシアパタイトは、カチオンともアニオンともイオン交換し易いため吸着性に富んでおり、特にタンパク質などの有機物を吸着する能力に優れている。加えて、カルシウムハイドロキシアパタイトは、カビや細菌などを強力に吸着することによって、それらの増殖を阻止ないし抑制し得ることが知られている。活性種生成部は、活性種を生成する。活性種は、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを分解、死滅、または不活化する。なお、ここにいう「活性種生成部」とは、例えば、グロー放電器、バリア放電器、およびストリーマ放電器などである。また、ここにいう「活性種」とは、例えば、高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカルなどのラジカル種や、その他の励起分子（励起酸素分子、励起窒素分子、励起水分子）などである。空気調和部は、空気を調和する。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部が、空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する。そして、活性種生成部が、活性種を生成する。また、空気調和部が、空気を調和する。高速電子、イオン、ヒドロキシラジカルなどのラジカル種などは、光半導体触媒よりもその反応活性が高いことが実証されている。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種を吸着部に供給することができれば、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができる。

第２発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、ケーシングおよび空気吸込部をさらに備える。ケーシングは、吸着部および活性種生成部を少なくとも収容する。空気吸込部は、ケーシング内に空気を吸い込む。そして、空気調和部は、吸着部の空気流れ方向下流側に配置される。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、空気調和部が、吸着部の空気流れ方向下流側に配置される。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、空気調和部に塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌が達することを防ぐことができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌による空気調和部の汚染を防ぐことができる。

第３発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、活性種供給部をさらに備える。活性種供給部は、活性種を吸着部に供給する。
この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種供給部が、活性種を吸着部に供給する。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部と活性種生成部とが離れていても、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。

第４発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、活性種生成部は、放電電極と対向電極とを有する。そして、吸着部は、放電電極および対向電極の少なくとも一方に担持される。
一般に、放電電極と対向電極とに高電圧が印加されると、両電極間に放電場が生じ、その放電場内にある物質が活性化され活性種となる。この活性種は、吸着部に供給されることによって、その吸着部に吸着されている塵埃、臭気分子、ウィルス、または菌などを分解、死滅、または不活化するが、この活性種の中には、非常に寿命が短いものも存在する。なお、活性が高いものほどその傾向が高い。

しかし、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部が、放電電極および対向電極の少なくとも一方に担持される。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、非常に活性の高い活性種を高濃度で吸着部に提供することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。

第５発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、エアフィルタをさらに備える。エアフィルタは、空気をろ過する。そして、吸着部は、エアフィルタに担持される。
この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部が、エアフィルタに担持される。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、菌やウィルスなどの捕集効率を高めることができる。

第６発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第５発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、活性種生成部は、放電電極と対向電極とを有する。そして、エアフィルタは、放電電極および対向電極の少なくとも一方に密接する。
この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、エアフィルタが、放電電極および対向電極の少なくとも一方に密接する。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、非常に活性の高い活性種を高濃度で吸着部に提供することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。

第７発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第５発明または第６発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、エアフィルタと活性種生成部とは、空気清浄ユニットを構成している。そして、空気清浄ユニットは、着脱可能である。
この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、エアフィルタと活性種生成部とが空気清浄ユニットを構成しており、その空気清浄ユニットが着脱可能である。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、ユーザに空気清浄ユニットを導入するか否かの選択肢を与えることができ、また、空気清浄ユニットのメインテナンスなどを容易にすることができる。

第８発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明から第７発明のいずれかに係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、吸着部は、アパタイトを含む。なお、ここにいう「アパタイト」とは、化学式Ａｘ（ＢＯｙ）ｚＸａ（ここで、Ａは、Ｃａ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｌａ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇなどの各種の金属原子を表す。Ｂは、Ｐ，Ｓなどの原子を表す。Ｘは、水酸基（−ＯＨ）やハロゲン原子（例えば、Ｆ，Ｃｌ）などである。）で表される物質であり、代表的なものとしてハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、およびクロロアパタイト、ならびにリン酸三カルシウムおよびリン酸水素カルシウムなどがある。これらの中でも、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂で示されるカルシウムハイドロキシアパタイトは、カチオンともアニオンともイオン交換し易いため吸着性に富んでおり、特にタンパク質などの有機物を吸着する能力に優れている。加えて、カルシウムハイドロキシアパタイトは、カビや細菌などを強力に吸着することによって、それらの増殖を阻止ないし抑制し得ることが知られている。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部が、アパタイトを含む。このため、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを強力に吸着することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率を高めることができる。

第９発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第８発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、アパタイトは、光触媒機能を有するアパタイトである。なお、ここにいう「光触媒機能を有するアパタイト」とは、例えば、カルシウムヒドロキシアパタイトの一部のカルシウム原子がイオン交換などの手法によってチタン原子に置換されたアパタイトなどである。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、アパタイトが、光触媒機能を有するアパタイトである。この光触媒機能を有するアパタイトは、紫外線のみならず活性種によってもその光触媒機能が活性化されることが知られている。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種のみならず、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種も臭気分子、菌、およびウィルスなどの分解、死滅、あるいは不活化に寄与させることができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率をさらに高めることができる。

第１０発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第８発明または第９発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、吸着部は、光半導体触媒をさらに含む。なお、ここにいう「光半導体触媒」とは、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化鉄などに代表される金属酸化物、Ｃ₆₀などのフラーレンに代表される炭素系の光半導体触媒、遷移金属からなるナイトライド、オキシナイトライドなどである。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部が、光半導体触媒をさらに含む。この光半導体触媒は、紫外線のみならず活性種によってもその光触媒機能が活性化されることが知られている。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種のみならず、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種も臭気分子、菌、およびウィルスなどの分解、死滅、あるいは不活化に寄与させることができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率をさらに高めることができる。

第１１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、第１発明から第１０発明のいずれかに係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置であって、活性種生成部は、ストリーマ放電器である。なお、ここにいう「ストリーマ放電器」とは、ストリーマ放電を行うための機器である。また、ここにいう「ストリーマ放電」とは、放電端の先端から対向電極まで微小アークが連続することにより、発光を伴ったプラズマ柱として形成されるものである。また、このストリーマ放電が行われると、放電空間に低温プラズマが発生し、この低温プラズマによって活性種（被処理空気中に含まれる臭気物質や有害物質等の被処理成分に作用する因子）として高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカル等のラジカルや、その他励起分子（励起酸素分子、励起窒素分子、励起水分子等）などが生成される。

この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種生成部が、ストリーマ放電器である。ストリーマ放電器は、一般にグロー放電器やバリア放電器などよりも強い放電場を作り出すことができるといわれている。このため、ストリーマ放電器は、他のプラズマ生成器よりも高エネルギーレベルの活性種を生成することができる。したがって、空気清浄ユニットでは、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。なお、このストリーマ放電器による空気清浄能力（アンモニアの分解速度）は、光触媒反応による空気清浄能力の約１．６倍であることが確認されている。

第１２発明に係る空気清浄ユニットは、吸着部、活性種生成部、および取付部を備える。吸着部は、空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する。活性種生成部は、活性種を生成する。なお、ここにいう「活性種」とは、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを分解、死滅、または不活化する物質をいう。取付部は、空気を調和する空気調和部を有する天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に取付可能である。

この空気清浄ユニットは、天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に取付可能である。したがって、天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に設計変更を加えることなく空気清浄機能を有する天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置を容易に組み立てることができる。

第１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種を吸着部に供給することができれば、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができる。
第２発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、空気調和部に塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌が達することを防ぐことができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌による空気調和部の汚染を防ぐことができる。

第３発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、吸着部と活性種生成部とが離れていても、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化することができる。
第４発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、非常に活性の高い活性種を高濃度で吸着部に提供することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。

第５発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、菌やウィルスなどの捕集効率を高めることができる。
第６発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、非常に活性の高い活性種を高濃度で吸着部に提供することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。

第７発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、ユーザに空気清浄ユニットを導入するか否かの選択肢を与えることができ、また、空気清浄ユニットのメインテナンスなどを容易にすることができる。
第８発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを強力に吸着することができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率を高めることができる。

第９発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種のみならず、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種も臭気分子、菌、およびウィルスなどの分解、死滅、あるいは不活化に寄与させることができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率をさらに高めることができる。

第１０発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、活性種のみならず、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種も臭気分子、菌、およびウィルスなどの分解、死滅、あるいは不活化に寄与させることができる。したがって、この天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する効率をさらに高めることができる。

第１１発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。
第１２発明に係る空気清浄ユニットを利用すれば、天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置に設計変更を加えることなく、空気清浄機能を有する天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置を容易に組立てることができる。

［室内機の構成］
本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の室内機１の外観斜視図（天井は省略）を図１に示す。室内機１は、天井埋設型の室内機であって、設置時に天井に埋設される本体２および空気清浄ユニット３、ならびに設置時に室内側に露出する化粧パネル４から構成される。なお、この空気清浄ユニット３は、図１に示される取付具３０やネジなどによって本体２および化粧パネル４と着脱可能である。ちなみに、室内機１は、空気清浄ユニット３が取り外されると、図２に示されるような空気清浄機能を有さない通常の室内機５となる。

［室内機の構成要素］
（１）本体
本体２は、図３および図４に示されるように、本体ケーシング２１、遠心送風機２２、熱交換器２３、ドレンパン２４、およびベルマウス２５を備える。
本体ケーシング２１は、図３に示されるように、下面が開口した箱体であり、天板２１１と、天板２１１の周縁部から下方に延びる側板２１２とを有している。この本体ケーシング２１には、その内部に室内機１の構成部品が収容される。

遠心送風機２２は、本実施形態において、ターボファンであり、本体ケーシング２１の天板２１１の中央に設けられたファンモータ２２１と、ファンモータ２２１に連結されて回転駆動される羽根車２２２とを有している。遠心送風機２２は、羽根車２２２の内部に室内空気を吸入し、羽根車２２２の外周側に吹き出すことができる。
熱交換器２３は、本実施形態において、遠心送風機２２の外周を囲むように曲げられて形成されたクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルであり（図４参照）、屋外等に設置された室外ユニット（図示せず）に冷媒配管を介して接続されている。熱交換器２３は、冷房運転時には内部を流れる冷媒の蒸発器として、暖房運転時には内部を流れる冷媒の凝縮器として機能できるようになっている。これにより、熱交換器２３は、ベルマウス２５を通じて本体ケーシング２１内に吸入され遠心送風機２２の羽根車２２２の外周側に吹き出された室内空気を、冷房運転時には冷却し、暖房運転時には加熱することができる。

ドレンパン２４は、熱交換器２３の下側に配置されており、熱交換器２３において室内空気を冷却する際に室内空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を受け止める。
（２）空気清浄ユニット
空気清浄ユニット３は、放電器３１、一次フィルタ３２、二次フィルタ３３を有している。なお、これらの要素部品はユニットケーシング３４内に格納されている。

放電器３１は、図３に示されるように、主に、対向電極３１２、イオン化線３１１、およびストリーマ放電電極３１３から構成される。対向電極３１２は、図５に示されるように、方形波形状の断面を有する金属板であって、実質的に電極として機能する実電極部３１２ａと複数のスリット部３１２ｂとから成る。スリット部３１２ｂは、化粧パネル４の吸入口４１（後述）から吸い込まれる空気を本体２側に流す役割を果たす。イオン化線３１１は、図１に示されるように、対向電極３１２の化粧パネル４側に配置される。なお、イオン化線３１１は、実電極部３１２ａ間に１つずつ配置される。また、このイオン化線３１１は、微小径のタングステン線材などによって形成され、放電電極として用いられる。ストリーマ放電電極３１３は、図６に示されるように、電極棒３１３ａと針電極３１３ｂとから成る。針電極３１３ｂは、電極棒３１３ａにほぼ直交するように固定される。そして、このストリーマ放電電極３１３は、図３に示されるように、対向電極３１２の本体２側に、針電極３１３ａが対向電極３１２の実電極部３１２ａと対向するように配置される。

なお、これらの電極３１１，３１２，３１３のうち、対向電極３１２とイオン化線３１１とは、化粧パネル４に設けられるプレフィルタ４４（図３参照）を通過した空気中に浮遊している比較的小さな塵埃を帯電させる役割を担う。具体的には、イオン化線３１１と実電極部３１２ａとの間に高電圧を印加し、両電極３１１，３１２間に放電を生じさせると、両電極３１１，３１２間を通過する塵埃などがプラス電荷に帯電される。帯電された塵埃は、スリット部３１２ｂを介して後方に供給され、後述する静電フィルタ３２０によって静電吸着される。また、この際、塵埃に含まれるウィルスや菌なども帯電されるため、後述するチタンアパタイトへのウィルスや菌の吸着効率が高まる。

一方、対向電極３１２とストリーマ放電電極３１３とは、後述するチタンアパタイト担持フィルタ３２１に供給する活性種を生成する役割を担う。具体的には、ストリーマ放電電極３１３と対向電極３１２との間に直流、交流、またはパルスの放電電圧を印加すると、両電極３１２，３１３間に図７に示されるようなストリーマ放電が生じる。ストリーマ放電が生じると、放電場に低温プラズマが生成する。この低温プラズマにより、高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカルなどのラジカル種や、その他の励起分子（励起酸素分子、励起窒素分子、励起水分子）などが生成される。これらの活性種は、空気流れに乗ってチタンアパタイト担持フィルタ３２１に供給される。なお、これらの活性種は、非常にエネルギーレベルが高く、チタンアパタイト担持フィルタ３２１に到達する前であっても、空気に含まれるアンモニア類や、アルデヒド類、窒素酸化物など小さな有機分子を分解・消臭する能力を有する。

一次フィルタ３２の断面図の一部を図８に示す。一次フィルタ３２は、静電フィルタ３２０およびチタンアパタイト担持フィルタ３２１を張り合わせて形成されている。なお、この一次フィルタ３２は、静電フィルタ３３０が化粧パネル４側に、チタンアパタイト担持フィルタ３２１が本体２側に面するように配置される。静電フィルタ３２０は、放電器３１で帯電させられた塵埃などを吸着する。チタンアパタイト担持フィルタ３２１は、図９に示されるように、チタンアパタイト粒子３２５を担持させたポリプロピレン繊維（以下、ＰＰ繊維という）３２２から形成されており、静電フィルタ３２０を通過する塵埃などを吸着する。なお、このＰＰ繊維３２２は、図９に示されるように、ポリプロピレンからなる芯３２３と同じくポリプロピレンからなる被覆層３２４とからなり、被覆層３２４にチタンアパタイト粒子３２５が空気側に露出するように担持されている。また、チタンアパタイトとは、カルシウムヒドロキシアパタイトの一部のカルシウムイオンがイオン交換などの手法によってチタンイオンに置換されたアパタイトである。このチタンアパタイトは、塵埃などに含まれるウィルスやカビ菌、細菌などを特異的に吸着する性質を有する。そして、このチタンアパタイトは、放電器３１から供給される活性種により光触媒機能が活性化され、ウィルスやカビ菌、細菌などを分解、死滅、または不活化させる。

二次フィルタ３３には、アナターゼ型の二酸化チタンが担持されている。二次フィルタ３３では、一次フィルタ３３に吸着されなかった空気中のウィルスや菌などを吸着する。この二次フィルタ３３では、吸着された菌やウィルスなどが活性種により活性化された二酸化チタンによって死滅あるいは不活化される。
（３）化粧パネル
化粧パネル４は、図１および図３に示されるように、略四角形状の板状体であり、主として、その略中央に室内空気を、空気清浄ユニット３を通じて本体２の本体ケーシング２１内に吸入する吸入口４１と、本体ケーシング２１内から空気清浄ユニット３を通じて室内空間に向かって空調空気を吹き出す複数個（本実施形態では、４個）の吹出口４２とを有している。吸入口４１には、吸入グリル４３と、吸入口４１から吸入された室内空気中の比較的大きな塵埃を除去するためのプレフィルタ４４とが設けられている。吹出口４２には、風向を調節するためのルーバ４５が設けられている。

［室内機の動作と空気清浄作用］
ファンモータ２２１により遠心送風機２２を回転させると、室内の空気が図３の矢印Ａ０に示されるように室内機１の吸込口４１に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、先ず、プレフィルタ４４を通過する。この際、プレフィルタ４４では、空気中に浮遊する比較的大きな塵埃が捕捉される。プレフィルタ４４を通過した空気は、その後、放電器３１を通過する。この際、放電器３１では、プレフィルタ４４を通過した比較的小さな塵埃、塵埃に付着するウィルスおよび菌など、ならびに空気中に浮遊する臭気分子などが、イオン化線３１１と対向電極３１２とにより発生された放電場によってプラスに帯電される。そして、それらの微粒子や臭気分子などの一部は、その後、ストリーマ放電電極３１３と対向電極３１２とにより発生された放電場に生じる活性種により分解、死滅、あるいは不活化される。放電器３１を通過した空気は、一次フィルタ３２の静電フィルタ３２０を通過する。静電フィルタ３２０では、放電器３１においてプラスに帯電させられた微粒子や臭気分子などの一部が静電吸着される。そして、静電フィルタ３２０に静電吸着された微粒子や臭気分子などの一部は、空気流れに乗って運ばれてくる活性種により分解、死滅、あるいは不活化される。静電フィルタ３２０を通過した空気は、チタンアパタイト担持フィルタ３２１を通過する。チタンアパタイト担持フィルタ３２１では、静電フィルタ３２０を通過した微粒子や臭気分子などが主にチタンアパタイト粒子３２５に吸着される。そして、それらの微粒子や臭気分子などは、空気流れに乗って運ばれてくる活性種により、およびその活性種により活性化されたチタンアパタイト粒子３２５により強力に分解、死滅、あるいは不活化される。チタンアパタイト担持フィルタ３２１を通過した空気は、二次フィルタ３３を通過する。二次フィルタ３３では、チタンアパタイト担持フィルタ３２１を通過したウィルスや菌などが捕捉される。そして、そのウィルスや菌などは、空気流れに乗って運ばれてくる活性種により、およびその活性種により活性化された二酸化チタンにより強力に分解、死滅、あるいは不活化される。そして、二次フィルタ３３を通過した空気は、本体２のベルマウス２５に吸い込まれた後、遠心送風機２２の外周側に吹き出される（図３の矢印Ａ１参照）。遠心送風機２２の外周側に吹き出された空気は、遠心送風機２２の外周側に配置された熱交換器２３によって熱交換された後、空気清浄ユニットの通風口３５を通じて吹出口４２から室内に吹き出される（図３の矢印Ａ２参照）。

［空気清浄能力］
表１は、本実施形態に係る空気清浄ユニット３の空気清浄能力と従来の光半導体触媒を利用した空気清浄ユニットの空気清浄能力との比較表である。なお、この空気清浄能力は、アンモニアを対象として測定されている。表１から明らかなように、本実施形態に係る空気清浄ユニット３の方が従来の光半導体触媒を利用した空気清浄ユニットよりも優れたアンモニア処理性能を示している。具体的には、表に掲げるそれぞれの初期濃度の場合のアンモニア処理能力がおよそ１．６倍、分解速度自体はおよそ５０倍となっている。

［室内機の特徴］
（１）
本実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、放電器３２のストリーマ放電電極３１３と対向電極３１２との間に放電電圧を印加すると、両電極３１２，３１３間に図７に示されるようなストリーマ放電が生じ、活性種が生成する。そして、その活性種は、遠心送風機２２がつくり出す空気流れに乗って塵埃、臭気分子、ウィルス、または菌などを吸着しているチタンアパタイト担持フィルタ３２１に供給される。活性種（例えば、高速電子、イオン、ヒドロキシラジカルなどのラジカル種など）は、光半導体触媒よりもその反応活性が高いことが実証されている。このため、この天井埋設型の室内機１では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができる。

（２）
本実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、チタンアパタイト粒子３２５が、チタンアパタイト担持フィルタ３２１に担持される。このため、この天井埋設型の室内機１では、臭気分子、菌、およびウィルスを強力に吸着することができる。また、チタンアパタイトは、紫外線のみならず活性種によってもその光触媒機能が活性化されることが知られている。このため、この天井埋設型の室内機１では、活性種のみならず、光触媒反応によって生成するヒドロキシラジカルなどの活性種も臭気分子、菌、およびウィルスの分解、死滅、あるいは不活化に寄与させることができる。したがって、この天井埋設型の室内機１では、臭気分子、菌、およびウィルスを高効率に分解、死滅、あるいは不活化することができる。

（３）
本実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、熱交換器２３や遠心送風機２２などが、空気清浄ユニット３の空気流れ方向下流側に配置される。このため、この天井埋設型の室内機１では、熱交換器２３や遠心送風機２２などに塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌が達することを防ぐことができる。したがって、この天井埋設型の室内機１では、塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌による熱交換器２３や遠心送風機２２などの汚染を防ぐことができる。

（４）
本実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、放電器３１および空気清浄用のフィルタ３２，３３が空気清浄ユニット３に収容されており、その空気清浄ユニット３が着脱可能である。このため、この天井埋設型の室内機１では、ユーザに空気清浄ユニット３を導入するか否かの選択肢を与えることができ、また、空気清浄ユニット３のメインテナンスなどを容易にすることができる。

（５）
本実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、ストリーマ放電器が採用されている。ストリーマ放電器は、一般にグロー放電器やバリア放電器などよりも強い放電場を作り出すことができるといわれている。このため、ストリーマ放電器は、他のプラズマ生成器よりも高エネルギーレベルの活性種を生成することができる。したがって、天井埋設型の室内機１では、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。なお、このストリーマ放電器による空気清浄能力（アンモニアの分解速度）は、光触媒反応による空気清浄能力の約１．６倍であることが確認されている。

［変形例］
（Ａ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１はいわゆるマルチフロー式の天井埋設型の室内機であったが、本発明は、図１０に示されるようなラウンドフロー式の天井埋設型の室内機６にも適用可能である。

（Ｂ）
先の実施の形態に係る室内機１はいわゆる天井埋設型の室内機であったが、本発明は、図１１に示されるような天井吊下型の室内機７にも応用可能である。
図１２には、空気清浄ユニット８を取り付けた状態の天井吊下型の室内機７を示す。この天井吊下型の室内機７は、天井埋設型の室内機１と同様に、本体７０と化粧パネル９との間に空気清浄ユニット８を挿入可能な構造となっている。空気清浄ユニット８は、先の実施の形態に係る空気清浄ユニット３と同様である。

ここで、天井吊下型の室内機７について簡単に説明すると、この室内機７は薄型箱状の本体ケーシング７１を有しており、その内部には４つのファン７２、熱交換器７３、およびファン駆動用のモータ７２１が設けられている。
本体ケーシング７１は、全体として左右に長い薄型箱形状であり、後方部側から前方部側にかけて厚みが薄くなるように前部下面側がアール面に形成されている。そして、本体ケーシング７１の前面には熱交換された空気を室内に吹き出すための吹出口７４が設けられている。

吹出口７４には、上下に揺動する第１フラップ７５と、左右に揺動する複数の第２フラップ（図示せず）とが設けられている。
ファン７２は、それぞれ多翼形のシロッコファンであり、熱交換器７３や吹出口７４と平行に並べて配置されている。各ファン７２は、ファン仕切板７６に固定されており、それぞれモータ７２１に連結されて駆動される。ファン７２は、化粧パネル９の吸込口９２から空気を空気清浄ユニット８および本体ケーシング７１の内部に導入し、清浄および熱交換された空気を吹き出し口７４から吹き出すために設けられたものである。

熱交換器７３は、内部を冷媒が循環する構造となっており、上部が吹出口７４側に傾斜するように配置されている。このように、熱交換器７３を傾斜して配置することにより、熱交換面積を広く確保しながら、縦（上下）方向の寸法（厚み）を抑えている。熱交換器７３は、内部を冷媒が通流する冷媒配管（図示せず）と、冷媒通流方向に並べて配置され冷媒配管が貫通する多数のフィン（図示せず）とを有している。冷媒配管は、ヘアピン状に折り曲げられた銅パイプにより構成されている。冷媒配管は、図示しない外部配管を介して室外機に接続されている。

このように構成された天井吊下型の室内機７では、ファン７２が回転すると吸込口９２から空気が吸い込まれて吹出口７４から室内に吹き出される。この空気通路の途中で空気清浄ユニット８により空気が清浄化され、冷媒と空気との間で熱交換が行われる。
（Ｃ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、放電器３１の本体２側に一次フィルタ３２を配置したが、一次フィルタ３２は、図１３に示されるように、対向電極３２２とストリーマ放電電極３１３との間に配置してもよい。さらに、一次フィルタ３２は、対向電極３１２に密接するように配置してもかまわない。

（Ｄ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、チタンアパタイト粒子３２５をＰＰ繊維３２２に担持させていたが、チタンアパタイト粒子は、ペースト状にした後、フィルタのいずれかの面に塗布してコーティングするようにしてもよい。
（Ｅ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、ＰＰ繊維３２２にチタンアパタイト粒子３２５をのみを担持させていたが、さらに従来の光半導体触媒を担持させてもよい。なお、ここにいう「従来の光半導体触媒」とは、例えば、二酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化鉄などに代表される金属酸化物、Ｃ₆₀などのフラーレンに代表される炭素系の光半導体触媒、遷移金属からなるナイトライド、オキシナイトライドなどである。

（Ｆ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、放電器３２の本体２側に一次フィルタ３２を配置したが、これに代えて、対向電極３１２のストリーマ放電電極３１３と対向する面にチタンアパタイト層を設けてもよい。活性種の中には非常に寿命が短いものも存在し、活性が高い活性種ほどその傾向が高い。したがって、空気清浄ユニット３をこのような構成にすれば、非常に活性の高い活性種を高濃度でチタンアパタイトに供給することができる。したがって、臭気分子、菌、およびウィルスなどを分解、死滅、あるいは不活化する速度をさらに高めることができる。

（Ｇ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、ストリーマ放電を利用して活性種を生成したが、グロー放電やバリア放電などを利用して活性種を生成してもよい。なお、グロー放電を利用する場合は、放電電極にチタンアパタイト層を設けてもよい。また、バリア放電を利用する場合は、放電場領域の絶縁材にチタンアパタイト層を設けてもよい。なお、図１０（ａ）にはバリア放電の様子を表す図を、図１０（ｂ）にはグロー放電の様子を表す図を示している。

（Ｈ）
先の実施の形態に係る天井埋設型の室内機１では、ＰＰ繊維３２２にチタンアパタイト粒子３２５が担持されたが、アパタイトがＰＰ繊維に担持されてもかまわない。なお、ここにいう「アパタイト」とは、例えば、ハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、およびクロロアパタイト、ならびにリン酸三カルシウムおよびリン酸水素カルシウムなどである。

本発明に係る天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置は、臭気分子、菌、およびウィルスを分解、死滅、あるいは不活化する速度を高めることができるという特徴を有し、例えば衛生管理の厳しい病院などへの設置に適している。

本発明に係る天井埋設型の室内機の外観斜視図。 空気清浄ユニットを取り外した場合の天井埋設型の室内機の外観斜視図。 本発明に係る天井埋設型の室内機の側面断面図。 本体内部を示す下面図。 放電部の化粧パネル側の構造を示す斜視図。 ストリーマ放電電極の形状を示す斜視図。 ストリーマ放電の様子を表す図。 一次フィルタの側断面図。 一次フィルタを構成する繊維の詳細図。 変形例（Ａ）に係るラウンドフロー式の天井埋設型の室内機の外観斜視図。 変形例（Ｂ）に係る天井吊下型の室内機の外観斜視図。 変形例（Ｂ）に係る天井吊下型の室内機の側面断面図。 変形例（Ｃ）に係る空気清浄ユニットの構成図。 （ａ）変形例（Ｇ）に係るバリア放電の様子を表す図、（ｂ）変形例（Ｇ）に係るグロー放電の様子を表す図。

符号の説明

１ 室内機（天井埋設型の空気調和機）
２ 本体
３ 空気清浄ユニット
６ 室内機（天井埋設型の空気調和機）
７ 室内機（天井吊下型の空気調和機）
２１ 本体ケーシング
２２ 遠心送風機（空気吸込部、活性種供給部）
２３ 熱交換器（空気調和部）
３１ 放電器（活性種生成部）
３４ ユニットケーシング
３１２ 対向電極
３１３ ストリーマ放電電極（放電電極）
３２１ 一次フィルタ（エアフィルタ）
３２５ チタンアパタイト粒子（吸着部）

Claims (12)

1. 空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する吸着部（３２５）と、
   前記塵埃、前記臭気分子、前記ウィルス、および前記菌の少なくとも１つを分解、死滅、または不活化する活性種を生成する活性種生成部（３１）と、
   前記空気を調和する空気調和部（２３，７３）と、
   を備える、天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置（１，６，７）。
2. 前記吸着部および前記活性種生成部を少なくとも収容するケーシング（２１，３４，７１）と、
   前記ケーシング内に前記空気を吸い込む空気吸込部（２２，７２）と、
   をさらに備え、
   前記空気調和部は、前記吸着部の空気流れ方向下流側に配置される、
   請求項１に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
3. 前記活性種を前記吸着部に供給する活性種供給部（２２，７２）をさらに備える、
   請求項１に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
4. 前記活性種生成部は、放電電極（３１３）と対向電極（３１２）とを有し、
   前記吸着部は、前記放電電極および前記対向電極の少なくとも一方に担持される、
   請求項１または２に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
5. 前記空気をろ過するエアフィルタ（３２１）をさらに備え、
   前記吸着部は、前記エアフィルタに担持される、
   請求項１または２に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
6. 前記活性種生成部は、放電電極と対向電極とを有し、
   前記エアフィルタは、前記放電電極および前記対向電極の少なくとも一方に密接する、
   請求項５に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
7. 前記エアフィルタと前記活性種生成部とは、空気清浄ユニット（３，８）を構成しており、
   前記空気清浄ユニットは、着脱可能である、
   請求項５または６に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
8. 前記吸着部は、アパタイトを含む、
   請求項１から７のいずれかに記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
9. 前記アパタイトは、光触媒機能を有するアパタイトである、
   請求項８に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
10. 前記吸着部は、光半導体触媒をさらに含む、
    請求項８または９に記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
11. 前記活性種生成部は、ストリーマ放電器である、
    請求項１から１０のいずれかに記載の天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置。
12. 空気に浮遊する塵埃、臭気分子、ウィルス、および菌の少なくとも１つを吸着する吸着部（３２５）と、
    前記塵埃、前記臭気分子、前記ウィルス、および前記菌の少なくとも１つを分解、死滅、または不活化する活性種を生成する活性種生成部（３１）と、
    前記空気を調和する空気調和部（２３）を有する天井埋設型または天井吊下型の空気調和装置（１，６，７）に取付可能な取付部（３０）と、
    を備える、空気清浄ユニット（３，８）。

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