JP2013141883A

JP2013141883A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2013141883A
Application number: JP2012002434A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kamiari; 秀夫上栫
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-07-22
Also published as: WO2013105379A1; CN203083049U

Abstract

【課題】流速に偏りがある空気の内で高速の空気をスムーズに流すことにより、帯電粒子を放出する効率を向上させた空気調和装置を提供する。
【解決手段】シロッコファン（送風機）３と通流管２とを備える空気調和装置は、通流管２内の空気の流速が第１内面部２１に近いほど低く、対向する第２内面部２２に近いほど高い。また、突起部２４が第１内面部２１から通流管２内へ突出している。イオン発生部（帯電粒子発生部）４は、通流管２内の突起部２４と流出口１１との間に配置されている。イオン発生部４は、通流管２の外側でボルト５に貫通されて通流管２の壁に固定されている。突起部２４にはボルト５の先端が螺入する。流速の低い空気は突起部２４に衝突し、流速の高い空気は、突起部２４に邪魔されずにスムーズに流出口１１まで流れ、空気イオン（帯電粒子）は流速の高い空気に引っ張られて効率良く流出口１１から流出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気中に帯電粒子を放出して空気調和を行う空気調和装置に関する。

従来、空気中で帯電粒子を発生させて放出することによって空気を清浄化する空気調和装置が用いられている。帯電粒子を発生させる方法としては、空気中で放電を行ってＨ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m 及びＯ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n 等の正及び負の空気イオンを発生させる方法がある。ここで、ｍ及びｎは任意の自然数である。空気中に放出された空気イオンは、空気中の細菌を不活性化させる等、空気を清浄化させる効果を奏する。

特許文献１には、車載用に小型化した空気調和装置が開示されている。特許文献１に開示された空気調和装置は、乗用車内のドリンクホルダに設置できる大きさの円筒形状に形成されている。空気の流出口が上端に形成され、空気が通過する通流管が内部に形成されており、空気イオンを発生させるイオン発生部が通流管の途中に配置されている。空気調和装置を小型化するために、通流管は空気調和装置の中心軸から偏倚した位置に設けられてあり、空気調和装置の部品を配置するスペースが確保されている。通流管を通過する空気中にイオン発生部によって空気イオンが発生し、空気イオンを含んだ空気が流出口から流出する。この空気調和装置は、卓上用としても利用することが可能である。

特開２００５−９６４９９号公報

小型化した空気調和装置では、空気の流れを作るための送風機として、シロッコファン等の小型の送風機を使用している。小型の送風機が作る空気の流れには、流速に偏りがあり、通流管内で空気の流れが乱れる要因となる。空気の流れが乱れた場合は、空気イオンが流出口から流出するまでの時間が長くなり、また正イオンと負イオンとが衝突して消滅し易くなり、空気調和装置の空気イオンを放出する効率が悪化する。このため、車載用に小型化した空気調和装置では、空気イオンを放出する効率が悪く、空気を清浄化する能力が低いという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、流速に偏りがある空気の内で高速の空気をスムーズに流すことにより、帯電粒子を放出する効率を向上させた空気調和装置を提供することにある。

本発明に係る空気調和装置は、空気が流れる通流管と、該通流管へ空気を送る送風機とを備え、帯電粒子を含ませた空気を前記通流管から流出させる筒状の空気調和装置において、空気の流れの一部が衝突する突起部が、前記通流管の内面から対向内面には到達しない長さで前記通流管内へ突出してあり、前記送風機は、送り出す空気の流れに交差した断面内で特定の向きに沿って流速が高くなるように流速が偏っており、前記通流管内で前記突起部が突出した内面側で流速が低く対向内面側で流速が高くなるように配置してあることを特徴とする。

本発明においては、送風機と空気の通流管とを備える空気調和装置は、空気の流れの一部が衝突する突起部が通流管の内面から通流管内の途中まで突出してあり、通流管内の空気の流速は、突起部のある内面に近いほど低く、対向する内面に近いほど高い。流速の低い空気は突起部に衝突し、流速の高い空気は、突起部に衝突せずに流速の低い空気と分かれてスムーズに流出口まで流れる。

本発明に係る空気調和装置は、前記突起部は、空気の流入口に向けて先細りになった部分と、空気の流出口に向けて先細りになった部分とを有することを特徴とする。

本発明においては、突起部は、ひし形等のように、流入口へ向けて先細りになり、流出口へ向けても先細りになっている。突起部に衝突した空気は突起部の両側に分かれ、分かれた空気は乱流を起こしにくい。

本発明に係る空気調和装置は、空気中に帯電粒子を発生させる帯電粒子発生部を、前記通流管内で前記突起部と空気の流出口との間の位置に配置してあることを特徴とする。

本発明においては、空気調和装置は、通流管内の突起部と流出口との間に帯電粒子発生部を設けている。発生した帯電粒子が、スムーズに流れる流速の早い空気に乗って通流管内を流れる。

本発明に係る空気調和装置は、前記帯電粒子発生部は、正の帯電粒子を発生させる発生部と、負の帯電粒子を発生させる発生部とを有し、二つの発生部は、前記突起部に衝突して前記突起部の左右に分かれた空気の流れの両側に分離して配置されていることを特徴とする。

本発明においては、帯電粒子発生部は、正の帯電粒子を発生させる発生部と負の帯電粒子を発生させる発生部とを有する。突起部の左右に分かれた一方の空気が一方の発生部の付近を流れ、他方の空気が他方の発生部の付近を流れる。

本発明に係る空気調和装置は、前記二つの発生部を通る空気の流れを仕切る仕切りを、前記突起部から前記流出口にかけての前記通流管内の少なくとも一部に設けてあることを特徴とする。

本発明においては、空気調和装置は、通流管内の突起部から流出口までの間に、正の帯電粒子を発生させる発生部から流出口までの空気の流れと、負の帯電粒子を発生させる発生部から流出口までの空気の流れとを仕切る仕切りを設けてある。

本発明に係る空気調和装置は、前記帯電粒子発生部は、一部が前記通流管の壁の外面に沿って配置され、前記通流管の外側から前記一部を貫通して前記壁に螺入するボルトで固定されており、前記ボルトが螺入する前記壁の位置は、前記通流管内で前記突起部が突出している位置であり、前記突起部には、前記ボルトの先端が螺入するためのボルト穴が前記通流管の外面に開口して形成されてあることを特徴とする。

本発明においては、帯電粒子発生部は、通流管の壁の外面に沿って配置された部分を通流管の外側から貫通して通流管の壁に螺入するボルトで固定されている。ボルトの先端は、突起部に形成されたボルト穴に螺入し、通流管内には突出しない。

本発明にあっては、スムーズに流れる高速の空気に乗って、帯電粒子が通流管内を流れて流出口から流出するので、空気調和装置が帯電粒子を放出する効率及び空気を清浄化する能力が向上する等、本発明は優れた効果を奏する。

空気調和装置の外観の例を示す斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。イオン発生部を示す斜視図である。イオン発生部を取り外した状態の空気調和装置を示す模式的断面図である。実施の形態２に係る空気調和装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。空気調和装置の中心軸を含んだ模式的断面図である。第２内面部分から突出した仕切りを備えた空気調和装置の中心軸を含んだ模式的断面図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、空気調和装置の外観の例を示す斜視図である。空気調和装置は、全体的にほぼ円筒状に形成されている。空気調和装置は、乗用車内のドリンクホルダに設置できる大きさに形成されており、乗用車内又は卓上に設置される。空気調和装置の上端には、空気が流出する流出口１１が形成されており、更に、動作ボタン１２及び強弱ボタン１３が設けられている。動作ボタン１２は、使用者の押下操作に応じて空気調和装置の動作のオンとオフとを切り替えるための押下ボタンである。強弱ボタン１３は、使用者の押下操作に応じて、流出口１１から流出する空気の流速の強と弱とを切り替えるための押下ボタンである。流出口１１は、空気調和装置の中心軸から外れた位置に設けられている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２には、空気調和装置の中心軸を含んだ模式的断面図を示している。空気調和装置の内部には、空気が流れる通流管２が設けられている。通流管２は、空気調和装置の長手方向に伸びる形状に形成されており、空気調和装置の中心軸から外れた位置に設けられている。通流管２の上端は流出口１１になっている。通流管２の内面の内、空気調和装置の中心軸に近い側の内面を第１内面部分２１とし、第１内面部分２１に対向する内面を第２内面部分２２とする。図３中には、空気調和装置の中心軸に平行な面内の通流管２の形状を示している。

通流管２の下方にはシロッコファン（送風機）３が配置されており、通流管２の下端はシロッコファン３に連結した空気の流入口２３になっている。シロッコファン３は、外部から空気を吸入し、流入口２３から通流管２内へ空気を流入させる。通流管２内へ流入した空気は、空気調和装置の長手方向に流れ、流出口１１から外部へ流出する。図２中には、空気の流れを矢印で示しており、矢印の長さは流速に対応する。シロッコファン３の構造上、シロッコファン３が生成する空気の流れは、シロッコファン３の外縁に近くなるほど流速が高くなる。即ち、シロッコファン３が生成する空気の流れに交差する平面内で、シロッコファン３の外縁に向かう向きに沿って流速が高くなるように、空気の流速が偏っている。空気調和装置内にシロッコファン３を配置した場合、シロッコファン３の外縁側は、空気調和装置の中心軸から遠い側に配置される。このため、図２中の矢印で示すように、シロッコファン３から流入口２３へ流入した空気は、空気調和装置の中心軸に近いほど流速が低く、中心軸から遠いほど流速が高くなっている。即ち、第１内面部分２１の付近では空気の流速が低く、第２内面部分２２の付近では流速が高い。

第１内面部分２１からは、空気が衝突して左右に分かれる突起部２４が通流管２内へ突出している。突起部２４は、第１内面部分２１から、第２内面部分２２には到達しない位置まで突出しており、流入口２３から流出口１１までの途中に設けられている。突起部２４は、流入口２３に向けて先細りになった部分と流出口１１に向けて先細りになった部分とを有しており、図３に示すように正面視でひし形の形状になっている。シロッコファン３から流入口２３へ流入した空気の内、第２内面部分２２の付近の流速が高い空気は、突起部２４には衝突せずに流出口１１まで流れる。第１内面部分２１の付近の流速が低い空気は、一部が突起部２４に衝突し、図３に示すように、突起部２４の左右に分かれて流れることになる。第２内面部分２２の付近の流速が高い空気と、第１内面部分２１の付近の流速が低い空気とは、流れが分けられるので、流速が高い空気は、流速が低い空気に乱されることなくスムーズに流れることが可能となる。また、突起部２４は流入口２３に向けて先細りになっているので、突起部２４に衝突した空気はスムーズに突起部２４の両側に分かれることができる。また、突起部２４は流出口１１に向けて先細りになっているので、突起部２４の両側に分かれた空気は乱流をなるべく起こさずに流れることが可能になる。

空気調和装置は、通流管２内の空気中に空気イオンを発生させるイオン発生部（帯電粒子発生部）４を備えている。図４は、イオン発生部４を示す斜視図である。イオン発生部４は、ユニット状に構成されており、正の空気イオンを発生させる正イオン発生部４１と、負の空気イオンを発生させる負イオン発生部４２とを有している。正イオン発生部４１及び負イオン発生部４２は、夫々に、針状の放電電極と、放電電極の周囲を囲む円環状の誘導電極とを含んでいる。放電電極と誘電電極との間に電圧が印加されてコロナ放電が発生し、コロナ放電によって放電電極の周囲に空気イオンが発生する。イオン発生部４は、正イオン発生部４１及び負イオン発生部４２が突起部２４と流出口１１との間に配置される位置に設けられている。また正イオン発生部４１と負イオン発生部４２とは、空気の流線にそって突起部２４と流出口１１とを結んだ線の両側に分離して配置されている。

流入口２３から流入した第１内面部分２１付近の空気の流れは、図３に示すように、突起部２４の左右に分かれて流れ、一方が正イオン発生部４１の付近を流れ、他方が負イオン発生部４２の付近を流れる。正イオン発生部４１の付近を流れる空気には、正イオンが発生し、負イオン発生部４２の付近を流れる空気には、負イオンが発生する。発生した正イオン及び負イオンは、第２内面部分２２の付近の高速の空気の流れに引っ張られて通流管２を流出口１１まで流れ、流出口１１から流出する。このため、イオン発生部４が発生させた空気イオンは、効率良く流出口１１まで通流管２内を流れ、空気調和装置が空気イオンを放出する効率が向上する。また、正イオン発生部４１の付近を流れる空気と負イオン発生部４２の付近を流れる空気とは、予め流れが二手に分かれているので、正イオンを含む空気と負イオンを含む空気とが混合し難い。このため正イオンと負イオンとが衝突して消滅する確率が低下し、空気調和装置が空気イオンを放出する効率が向上する。

イオン発生部４は、一部が通流管２の壁の外面に沿って配置されており、通流管２の外側からイオン発生部４を貫通して通流管２の壁に螺入するボルト５で固定されている。また、イオン発生部４は、取り外しが可能となっている。イオン発生部４の背面に位置する空気調和装置のハウジング部分は、取り外し可能な蓋状カバー１４となっている。使用者は、蓋状カバー１４を取り外し、ボルト５を抜くことで、イオン発生部４を取り外すことが可能となる。イオン発生部４を取り外し可能にすることによって、イオン発生部４の掃除又は交換等のメンテナンスが容易になる。

図５は、イオン発生部４を取り外した状態の空気調和装置を示す模式的断面図である。イオン発生部４の通流管２の壁の外面に沿って配置される部分には、ボルト５が貫通するための貫通孔４３が形成されている。また、ボルト５の先端が螺入する通流管２の壁の位置は、通流管２内で突起部２４が突出している位置であり、この位置の壁には、ボルト５の先端が螺入するためのボルト穴２５が形成されている。即ち、突起部２４の内部には、通流管２の外面に開口したボルト穴２５が形成されている。ボルト穴２５には雌ネジが形成されている。ボルト５は、貫通孔４３を貫通し、先端がボルト穴２５に螺入することにより、イオン発生部４を固定する。このように、突起部２４には、ボルト５の先端が螺入されている。突起部２４にボルト５が螺入することによって、イオン発生部４が固定されると共に、ボルト５の先端が通流管２内に突出することが無く、空気の流れは乱されない。

以上詳述した如く、本実施の形態に係る空気調和装置では、流入口２３と正イオン発生部４１及び負イオン発生部４２との間に突起部２４を設けたことによって、シロッコファン３から流入口２３へ流入した空気の内で流速の高い空気が流出口１１までスムーズに流れるようになる。スムーズに流れる高速の空気に引っ張られて空気イオンが通流管２内を流れ、流出口１１から流出するので、空気調和装置が空気イオンを放出する効率が向上する。従って、空気調和装置の空気を清浄化する能力が向上する。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る空気調和装置の外観は、図１に示した実施の形態１と同様である。図６は、実施の形態２に係る空気調和装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。本実施の形態に係る空気調和装置は、突起部２４から流出口１１までの間に仕切り６を設けてある。仕切り６は、正イオン発生部４１から流出口１１までの空気の流れと、負イオン発生部４２から流出口１１までの空気の流れとを分離する位置に設けられている。

図７は、空気調和装置の中心軸を含んだ模式的断面図である。仕切り６は、第１内面部分２１から通流管２内へ突出しており、第２内面部分２２までは届いていない。また仕切り６は、突起部２４から流出口１１までの全域にわたって設けられている。仕切り６があることによって、正イオン発生部４１が発生させた正イオンが含まれる空気の流れと、負イオン発生部４２が発生させた負イオンが含まれる空気の流れとが分離される。このため、正イオンを含む空気と負イオンとを含む空気とが混合し難く、正イオン及び負イオンが衝突して通流管２内で消滅する確率が減少し、イオン発生部４が発生させた空気イオンの内で流出口１１から流出する空気イオンの割合が高くなる。従って、本実施の形態２に係る空気調和装置では、空気イオンを放出する効率がより向上し、空気を清浄化する能力がより向上する。

なお、図７には、仕切り６が第２内面部分２２まで届いていない形態を示したが、空気調和装置は、第１内面部分２１から第２内面部分２２までつながった仕切り６を通流管２内に設けた形態であってもよい。また、空気調和装置は、突起部２４から流出口１１への途中まで仕切り６が形成されている形態であってもよい。また、空気調和装置は、突起部２４から流出口１１までの間に断続して複数の仕切り６を設けた形態であってもよい。図８は、第２内面部分２２から突出した仕切り６を備えた空気調和装置の中心軸を含んだ模式的断面図である。図８に示した形態では、仕切り６は、第２内面部分２２から通流管２内へ突出しており、第１内面部分２２までは届いていない。仕切り６は、正イオン発生部４１から流出口１１までの空気の流れと、負イオン発生部４２から流出口１１までの空気の流れとを分離する位置に設けられている。なお、空気調和装置は、第２内面部分２２から突出した仕切り６が流出口１１への途中まで形成されている形態であってもよい。これらの形態においても、正イオン及び負イオンが衝突して通流管２内で消滅する確率が減少し、空気調和装置では、空気イオンを放出する効率がより向上し、空気を清浄化する能力がより向上する。

また、以上の実施の形態１及び２においては、空気調和装置が円筒状であるとしたが、空気調和装置は角筒状であってもよい。例えば、空気調和装置は八角筒状であってもよい。また、実施の形態１及び２においては、帯電粒子として空気イオンを発生させる形態を示したが、空気調和装置は、帯電水等の空気イオン以外の帯電粒子を発生させる形態であってもよい。

１１流出口
２通流管
２１第１内面部
２２第２内面部
２３流入口
２４突起部
２５ボルト穴
３シロッコファン（送風機）
４イオン発生部
４１正イオン発生部
４２負イオン発生部
４３貫通孔
５ボルト
６仕切り

Claims

空気が流れる通流管と、該通流管へ空気を送る送風機とを備え、帯電粒子を含ませた空気を前記通流管から流出させる筒状の空気調和装置において、
空気の流れの一部が衝突する突起部が、前記通流管の内面から対向内面には到達しない長さで前記通流管内へ突出してあり、
前記送風機は、送り出す空気の流れに交差した断面内で特定の向きに沿って流速が高くなるように流速が偏っており、前記通流管内で前記突起部が突出した内面側で流速が低く対向内面側で流速が高くなるように配置してあること
を特徴とする空気調和装置。
前記突起部は、空気の流入口に向けて先細りになった部分と、空気の流出口に向けて先細りになった部分とを有すること
を特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
空気中に帯電粒子を発生させる帯電粒子発生部を、前記通流管内で前記突起部と空気の流出口との間の位置に配置してあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
前記帯電粒子発生部は、正の帯電粒子を発生させる発生部と、負の帯電粒子を発生させる発生部とを有し、
二つの発生部は、前記突起部に衝突して前記突起部の左右に分かれた空気の流れの両側に分離して配置されていること
を特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
前記二つの発生部を通る空気の流れを仕切る仕切りを、前記突起部から前記流出口にかけての前記通流管内の少なくとも一部に設けてあること
を特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
前記帯電粒子発生部は、一部が前記通流管の壁の外面に沿って配置され、前記通流管の外側から前記一部を貫通して前記壁に螺入するボルトで固定されており、
前記ボルトが螺入する前記壁の位置は、前記通流管内で前記突起部が突出している位置であり、
前記突起部には、前記ボルトの先端が螺入するためのボルト穴が前記通流管の外面に開口して形成されてあること
を特徴とする請求項３から５までの何れか一つに記載の空気調和装置。