特開 2022-99450 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022099450

(43)【公開日】2022-07-05

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/22 20060101AFI20220628BHJP

   F24F 3/16 20210101ALI20220628BHJP

   F24F 6/00 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

F24F1/0007 361C

F24F3/16

F24F6/00 D

F24F13/22 228

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020213225

(22)【出願日】2020-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 佳憲

【テーマコード（参考）】

3L050

3L053

3L055

【Ｆターム（参考）】

3L050BD05

3L050BE00

3L050BE03

3L050BE04

3L050BF02

3L053BD05

3L055BA04

3L055BB02

3L055DA01

3L055DA07

3L055DA11

(57)【要約】

【課題】除菌運転時の水の外部からの供給（補充）作業を軽減し、管理が容易な、使い勝手の改善が可能な空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置に一例は、ハウジングと、タンクと、電解槽と、エレメントと、ファンと、ドレンパンと、供給路と、を備える。タンクは、ハウジングの内部に配置され、塩水を貯留可能である。電解槽は、タンクから供給される塩水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する。エレメントは、電解水を含浸可能である。ファンは、ハウジングの外部の空気を当該ハウジングの内部に取り入れ、エレメントを介してハウジングの外部に排出させる。ドレンパンは、ファンによってハウジングの内部を移動する空気の流路上に配置された熱交換器から熱交換時に得られる凝縮水を貯留する。供給路は、凝縮水をタンクに供給する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、塩水を貯留可能なタンクと、
前記タンクから供給される前記塩水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解槽と、
前記電解水を含浸可能なエレメントと、
前記ハウジングの外部の空気を当該ハウジングの内部に取り入れ、前記エレメントを介して前記ハウジングの外部に排出させるファンと、
前記ファンによって前記ハウジングの内部を移動する前記空気の流路上に配置された熱交換器から熱交換時に得られる凝縮水を貯留するドレンパンと、
前記凝縮水を前記タンクに供給する供給路と、
を備えた、空気調和装置。

【請求項2】

前記タンクは、当該タンクに貯留された塩水の塩分濃度を所定範囲に保つため、前記タンクの塩水を入れ替える入替用排水路を備える、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記タンクの貯留量が所定値未満になった場合に外部水を供給する供給部を備える、請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。

【請求項4】

前記供給部からは、純水または軟水が供給される、請求項３に記載の空気調和装置。

【請求項5】

前記タンクは、貯留量が所定の値以上になった場合に前記ドレンパンに排水する排水路を備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、次亜塩素酸を用いて除菌を行うシステムが考案されている。また、この次亜塩素酸を供給した除菌エレメントをエアコンディショナのような空気調和装置内に配置し、空気調和装置内を通過する空気の除菌を行う技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－８５４４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、次亜塩素酸を空気調和装置内に発生させるためには、遊離塩素等を含む水が必要であり、外部から供給（補充）を頻繁に行う必要があった。そのため、空気調和装置の除菌運転時の管理が煩雑になり、使い勝手が低下するという問題があった。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、除菌運転時の水の外部からの供給（補充）作業を軽減し、除菌運転時の管理を容易にし、使い勝手の改善が可能な空気調和装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの実施形態に係る空気調和装置は、ハウジングと、タンクと、電解槽と、エレメントと、ファンと、ドレンパンと、供給路と、を備える。タンクは、前記ハウジングの内部に配置され、塩水を貯留可能である。電解槽は、前記タンクから供給される前記塩水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する。エレメントは、前記電解水を含浸可能である。ファンは、前記ハウジングの外部の空気を当該ハウジングの内部に取り入れ、前記エレメントを介して前記ハウジングの外部に排出させる。ドレンパンは、前記ファンによって前記ハウジングの内部を移動する前記空気の流路上に配置された熱交換器から熱交換時に得られる凝縮水を貯留する。供給路は、前記凝縮水を前記タンクに供給する。

【0007】

また、前記タンクは、当該タンクに貯留された塩水の塩分濃度を所定範囲に保つため、前記タンクの塩水を入れ替える入替用排水路を備えてもよい。

【0008】

また、前記空気調和装置には、前記タンクの貯留量が所定値未満になった場合に外部水を供給する供給部を備えてもよい。

【0009】

また、前記供給部からは、純水または軟水が供給される。

【0010】

また、前記タンクは、貯留量が所定の値以上になった場合に前記ドレンパンに排水する排水路を備えてもよい。

【0011】

以上の空気調和装置によれば、例えば、運転時の熱交換によって、凝縮水が得られる場合、その凝縮水が電解槽に供給されるため、外部からの水の供給を行うことなく、次亜塩素酸を含む電解水が生成可能となり、ハウジングの内部を通過する空気の除菌ができる。その結果、空気調和装置で除菌運転をする際の管理が容易になり、使い勝手向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係る空気調和装置の構成を示す例示的かつ模式的な図である。

【図2】図２は、実施形態に係る空気調和装置の冷房運転時または除湿運転時に電解水を生成する生成システムを示す例示的かつ模式的な説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る空気調和装置の暖房運転時または送風運転時に電解水を生成する生成システムを示す例示的かつ模式的な説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る空気調和装置の除菌空調制御部の構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。

【図5】図５は、実施形態に係る空気調和装置の除菌運転時の動作を示す例示的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、一つの実施形態について、図１～図５を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

【0014】

図１は、実施形態に係る空気調和装置１０の構成を示す例示的かつ模式的な図である。図１示す空気調和装置１０は室内機であり、例えば、家庭用のエアコンディショナである。室内機である空気調和装置１０は、建造物の室内に配置されるとともに、冷媒配管及び電気配線を介して室外に配置された室外機に接続される。なお、空気調和装置１０は、この例に限られず、業務用のエアコンディショナのような他の空気調和装置であってもよい。

【0015】

空気調和装置１０（室内機）は、ハウジング１２と、フィルタ１４と、ファン１６と、熱交換器１８と、ドレンパン２０と、エレメント２２、エレメント槽２４等を備える。

【0016】

図１に示されるように、本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、空気調和装置１０の幅に沿って設けられる。Ｙ軸は、空気調和装置１０の奥行に沿って設けられる。Ｚ軸は、空気調和装置１０の高さに沿って設けられる。

【0017】

さらに、本明細書において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向と、Ｘ軸の矢印の反対方向である－Ｘ方向とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向と、Ｙ軸の矢印の反対方向である－Ｙ方向とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、Ｚ軸の矢印が示す＋Ｚ方向と、Ｚ軸の矢印の反対方向である－Ｚ方向とを含む。本実施形態において、＋Ｚ方向は上方向であり、－Ｚ方向は下方向である。

【0018】

ハウジング１２は、Ｘ方向に延びた略直方体状に形成される。なお、ハウジング１２は、他の形状に形成されてもよい。ハウジング１２は、例えば、建造物の壁に架けられる。また、別の例では、室内空気の吸込み口１２ａおよび空調済みの空気の吹出し口１２ｂを壁面に開口させ、ハウジング１２自体は壁内部に埋め込まれる形態でもよい。図１の場合、吸込み口１２ａはハウジング１２の上面に設けられ、吹出し口１２ｂはＹ方向の側面に設けられているが、室内の空気の吸込みおよび吹出しがスムーズに行えれば、吸込み口１２ａおよび吹出し口１２ｂの位置は適宜変更可能である。

【0019】

吸込み口１２ａは、通風路ＷＲの一端に開口し、吹出し口１２ｂは通風路ＷＲの他端に開口している。通風路ＷＲの一部には、フィルタ１４およびファン１６が配置されている。

【0020】

ファン１６は、Ｘ方向に延びる回転軸まわりに回転することで、通風路ＷＲにおいて吸込み口１２ａから吹出し口１２ｂへ空気を送る。これにより、空気調和装置１０は、吸込み口１２ａからハウジング１２外部の空気（室内の空気）をハウジング１２の内部の通風路ＷＲへ吸い込む。さらに、フィルタ１４、熱交換器１８、エレメント２２を介して吹出し口１２ｂから通風路ＷＲの空気（風）を吹き出す。なお、本明細書では、通風路ＷＲにおいて吸込み口１２ａに近い側を上流、吹出し口１２ｂに近い側を下流と称する場合がある。なお、吸込み１２ａ及び吹出し口１２ｂの開口形状及び位置は、例示されたものに限られない。

【0021】

フィルタ１４は、例えば、ファン１６の上流側で吸込み口１２ａより下流側の通風路ＷＲに配置される。フィルタ１４は、例えば、網状に形成され、吸込み口１２ａから吸い込まれた空気を濾過し、当該空気中の塵埃を捕捉する。なお、フィルタ１４は、吸込み口１２ａの近傍または吸込み口１２ａをハウジング１２の内部側から覆うように配置されてもよい。また、フィルタ１４から捕集した塵埃を除去する掃除機構を設けてもよい。

【0022】

熱交換器１８は、通風路ＷＲに設けられる。図１の場合、熱交換器１８は、通風路ＷＲにおいて、ファン１６の下流側に配置されている。別の例では、熱交換器１８は、フィルタ１４より下流側でファン１６より上流側に配置されてもよい。熱交換器１８は、例えば冷媒配管と複数のフィンとを有する。熱交換器１８は、通風路ＷＲにおいて周囲の気体と熱交換を行う。ファン１６は、熱交換器１８の上流に位置するため、ファン１６が駆動し送風動作を行うと、吸込み口１２ａから吸い込まれた空気が熱交換器１８に送り込まれ通過する。これにより、通風路ＷＲを流れる空気が熱交換器１８と熱交換を行い、冷房運転時には通風路ＷＲを流れる空気（風）を冷却し、暖房運転時には通風路ＷＲを流れる空気（風）を加熱する。なお、本実施形態において、熱交換器１８は、Ｚ方向に沿って略垂直に縦置き配置された略扁平な形状をしている。この配置姿勢および形状は、エレメント２２の配置姿勢に対応しているが詳細は後述する。

【0023】

熱交換器１８の下方（－Ｚ方向）には、空気調和装置１０の冷房運転時や除湿運転時に熱交換器１８で熱交換が行われた際に得られる凝縮水１８ａを貯留するドレンパン２０が設けられている。凝縮水１８ａは、吸込み口１２ａから取り込まれた空気の温度が熱交換によって低下した際に空気中に含まれる水分が熱交換器１８に結露することによって得られる結露水である。凝縮水１８ａは、エレメント２２が含浸する次亜塩素酸（電解次亜塩素酸）を含む電解水を生成するために利用される。なお、図示を省略しているが、電解水を生成するために必要な量以上の凝縮水１８ａが得られた場合に、ドレンパン２０から溢れ出ることを防止するために、ドレンパン２０の貯留量が所定値を超えた場合に、凝縮水１８ａを空気調和装置１０の外部（例えば屋外）に排水する排水ホースが設けられている。

【0024】

熱交換器１８の下流側には、エレメント２２が配置されている。エレメント２２は、熱交換器１８に貯留された凝縮水１８ａを用いて生成された次亜塩素酸を含む電解水が貯留されたエレメント槽２４から、電解水を毛細管現象により吸い上げて含浸している。ファン１６の駆動により熱交換器１８を通過した空気は、エレメント２２を通過する。周知のように次亜塩素酸は強い除菌効果を有する。したがって、吸込み口１２ａから吸い込まれた空気に細菌やウイルスＶａ等が含まれていた場合、次亜塩素酸を含む電解水が含浸されたエレメント２２を通過させることによって迅速かつ効率的に除菌を行うことができる。例えば、ウイルスＶａの場合、表面のスパイクＶｓが次亜塩素酸を含む電解水で壊され不活性化されたウイルスＶｂに変化する、つまり除菌が可能となる。その結果、ハウジング１２に吸い込まれた空気は、エレメント２２を通過することで除菌された空気となり、が吹出し口１２ｂから室内に戻される。

【0025】

また、次亜塩素酸は有機物と反応し当該有機物を分解するため、空気の消臭を行うことができる。なお、次亜塩素酸は、他の薬品に比べて劣化速度が遅く、有機物と接触すると分解して水になるため、室内でも安全に利用することができるとともに、環境面においても有利である。

【0026】

本実施形態において、エレメント２２は、Ｘ方向に延びるとともに、Ｚ方向に略垂直に延びた、縦置き配置された扁平形状の部材で、例えば不織布等で形成されている。そして、エレメント２２のＺ方向の下端部は、エレメント槽２４に貯留された次亜塩素酸を含む電解水に浸かり、毛細管現象を利用して電解水を上端部まで吸い上げている。つまり、エレメント２２は電解水を潤沢に含んだ状態で、熱交換器１８を通過した空気（風）を受け入れ通過させている。そして、その際に空気の除菌を行う。エレメント２２は、電解水を下方から吸い上げることにより、仮に電解水の中にカルキ成分等が含まれていた場合でも、エレメント２２への付着を抑制し、エレメント２２内の水路の閉塞の防止、さらには、水路の閉塞によるエレメント２２の乾燥の抑制、カビ発生の抑制等を実現することができる。また、エレメント２２をＺ方向に略垂直に縦置き配置することにより、エレメント２２に潤沢に供給されている電解水の余剰分はエレメント槽２４に直接戻り、無駄なく利用することができる。また、エレメント２２がＹ方向等に斜め姿勢で配置されている場合、電解水が垂れて、ハウジング１２の内部で散乱してしまったり、電解水の保持不足によりエレメント２２が乾燥してしまったりすることがある。一方、エレメント２２が、略垂直に縦置き配置することにより、そのような不具合も回避することができる。

【0027】

そして、上述にように、縦置き配置されるエレメント２２に効率的に空気（風）が通過できるように、熱交換器１８も同様にＺ方向に沿って縦置き配置されている。つまり、エレメント２２の全面に空気が当たるように熱交換器１８を配置することにより除菌効率の向上に寄与できる。

【0028】

ところで、上述したように、次亜塩素酸を含む電解水を空気調和装置１０の内部で生成する場合、「水」が必要になる。そこで、本実施形態の空気調和装置１０は、熱交換器１８が熱交換を行う際に得られる凝縮水（結露水）を電解水を発生させるために利用する。

【0029】

図２は、空気調和装置１０が冷房運転または除湿運転される場合に、次亜塩素酸を含む電解水を生成する生成システム１０Ａの例示的かつ模式的な説明図である。なお、図２において、空気Ｗは、ファン１６の駆動によって図２中左側から－Ｙ方向に向かい移動するものとする。

【0030】

生成システム１０Ａは、熱交換器１８、ドレンパン２０、エレメント２２、エレメント槽２４、タンク２６、逆止弁２８、電解槽３０、ポンプ３２、および各構成を接続する流路Ｐ１～Ｐ６を備える。

【0031】

タンク２６は、ハウジング１２の内部に配置され、塩水を貯留可能である。タンク２６とドレンパン２０とは流路Ｐ１（供給路、供給パイプ）で接続されている。流路Ｐ１中には、逆止弁２８が設けられ、熱交換器１８で得られた凝縮水１８ａがドレンパン２０側に逆流することなく、常時、タンク２６の給水口２６ａに供給できるように構成されている。図２では、タンク２６とドレンパン２０とのＺ方向の高さを調整することで重力により適量の凝縮水１８ａがタンク２６に自動的に供給されるようになる。なお、流路Ｐ１中にポンプを配置して、ドレンパン２０からタンク２６に凝縮水１８ａを供給するようにすれば、ドレンパン２０とタンク２６とのＺ方向の高さ関係は適宜選択可能となり、設計自由度が向上する。

【0032】

タンク２６には、塩タブレット３４の供給口（不図示）が例えば＋Ｚ方向の上面に形成され、後述する適切なタイミングでタンク２６内に自動的に投入され、ドレンパン２０から供給された凝縮水１８ａを塩水にする。なお、凝縮水１８ａを塩水にするために、塩タブレット３４に代えて結晶状の塩を投入してもよいし、塩水を投入してもよい。この場合、タンク２６内に塩分濃度は、例えば０．１ｐｐｍ程度に維持することが望ましい。

【0033】

タンク２６に貯留された塩水（凝縮水１８ａ＋塩タブレット３４）は、流出口２６ｂに接続された流路Ｐ２（接続パイプ）、流路Ｐ３（接続パイプ）を介して、電解槽３０に供給される。流路Ｐ２と流路Ｐ３とは、ポンプ３２を介して接続され、ポンプ３２の動作により、タンク２６に貯留された塩水を電解槽３０に移送する。

【0034】

電解槽３０は、タンク２６から供給される塩水を電気分解して次亜塩素酸（電解次亜塩素酸）を含む電解水を生成する。電解槽３０は、陽極と陰極を仕切る隔膜がない一室型電解槽（無隔膜電解槽と称する場合もある）である。電解槽３０に塩水が供給され、陽極と陰極が塩水に浸かった状態で陽極と陰極の間に電気を流し、塩水を電気分解させることにより、陽極側に除菌力の高いｐＨが約３．０（有効塩素濃度２０－７０ｐｐｍ）の酸性電解水が生成される。一方、陰極側には、洗浄力の高いｐＨが約１２．０のアルカリ性電解水が生成される。つまり、電解槽３０には、酸性電解水とアルカリ性電解水とが混合され、次亜塩素酸を含む弱アルカリ性の殺菌性の電解水（電解次亜水という場合もある）が生成される。

【0035】

電解槽３０で生成された殺菌性の電解水は、ポンプ３２の動作により流路Ｐ４（接続パイプ）を介してエレメント槽２４に供給される。前述したように、エレメント槽２４に供給された次亜塩素酸を含む電解水は、毛細管現象によりエレメント２２に吸い上げられて、エレメント２２を通過する空気の除菌を行う。エレメント槽２４において、エレメント２２での吸い上げに対して余剰となる電解水は、タンク２６の循環口２６ｃに接続された流路Ｐ５（接続パイプ）を介して、タンク２６に戻される。タンク２６に戻された電解水は、例えばタンク２６の洗浄等に利用することができるし、再び電解槽３０へ提供される塩水として利用することもできる。

【0036】

なお、タンク２６がドレンパン２０からの凝縮水１８ａの供給を受け、タンク２６で塩水となり、電解槽３０に供給され、生成された電解水がエレメント槽２４に供給される循環系は、塩水や電解水がスムーズに流れることが望ましい。そのため、タンク２６には、当該タンク２６の水位が所定値以上になった場合に、タンク２６内の水を排出口２６ｄから排出しドレンパン２０に戻すための流路Ｐ６（排水路、排水パイプ）が設けられている。つまり、ドレンパン２０からの凝縮水１８ａをタンク２６が常時受け入れ、スムーズな流れが形成できるように構成されている。

【0037】

なお、生成システム１０Ａにおいて、塩タブレット３４は、例えば所定期間ごとに自動的にタンク２６に投入される。この場合、凝縮水１８ａが継続的にタンク２６に供給されるため、タンク２６の塩分濃度は低下する傾向にあり、所定期間ごとに塩タブレット３４が投入されても、塩分濃度を所定の範囲内に維持できない場合がある。そこで、例えば、除菌運転を一定期間行った場合には、一度タンク２６内の塩水を、例えば、タンク２６の底部に形成された流路Ｐ８（入替用排水路）を開き、外部（室外等）に排出し、新たに、ドレンパン２０から凝縮水１８ａの供給を受け、凝縮水１８ａがタンク２６に所定量貯留された段階で塩タブレット３４を投入し、塩分濃度を所定範囲内にするようにしてもよい。なお、この塩水の入れ替え（排水）は、上述したように、予め定めた一定期間の経過ごとに実行してもよいし、タンク２６内に塩分濃度計を設け、塩分濃度が、所定値を超え、凝縮水１８ａの供給のみでは、塩分濃度を所定の範囲内に維持できない場合、塩分濃度に基づいて実行するようにしてもよい。

【0038】

このように、空気調和装置１０の生成システム１０Ａによれば、熱交換器１８おいて凝縮水１８ａが得られた場合、すなわち、空気調和装置１０を冷房運転または除湿運転する場合、外部から水を供給する必要がない。そして、熱交換器１８で得られ、ドレンパン２０に溜まった凝縮水１８ａを用いてタンク２６で塩水を作り電解槽３０に給することで、除菌可能な電解水を生成することができる。したがって、空気調和装置１０を除菌運転する場合に、外部から水の供給（補充）作業が不要となり、空気調和装置１０の除菌運転時の管理が容易になり使い勝手の改善が可能となる。

【0039】

ところで、空気調和装置１０を暖房運転する場合、空気調和装置１０（室内機）の熱交換器１８において熱交換は行われるが、室内の空気を暖めるため凝縮水１８ａは得にくい。つまり、ドレンパン２０に凝縮水１８ａが溜まらず、タンク２６に供給できない。空気調和装置１０が送風運転される場合に同様である。そこで、図３に示される生成システム１０Ｂのように、凝縮水１８ａが得られない場合、または得られる凝縮水１８ａの量が少なく、除菌を十分に行うための電解水が生成できない場合に、エレメント槽２４（エレメント２２）、タンク２６、電解槽３０等を含む循環系に水(外部水)を供給する供給タンク３６（供給部）を設ける。

【0040】

なお、図３に示す生成システム１０Ｂは、供給タンク３６、当該供給タンク３６と循環系を接離する給水コック３８、およびタンク２６の水位を測定する水位センサ４０以外の基本的な構成は図２で説明した生成システム１０Ａと同じであり、同様な構成には、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。つまり、生成システム１０Ａは、冷房運転および除湿運転時に除菌運転を可能とするシステムであり、生成システム１０Ｂは、冷房運転、除湿運転に加え暖房運転および送付運転においても除菌運転が可能なシステムである。

【0041】

供給タンク３６は、循環系の一部である流路Ｐ２（接続パイプ）の一部に設けられた給水コック３８に対して着脱可能な部品である。図３の場合、図示の関係で、供給タンク３６のキャップ３６ａが＋Ｚ方向に向くように図示されているが、給水コック３８に対して、キャップ３６ａが－Ｚ方向を向くように接続される。給水コック３８は、供給タンク３６と、流路Ｐ２に接続された流路Ｐ７との連通を開閉する部品で、開閉動作は手動で行うようにしてもよいし、モータ等を用いて自動で行うようにしてもよい。キャップ３６ａは、中央部に水の排出口（不図示）を備える。この排出口には、供給タンク３６の内側から排出口を閉塞可能な閉塞版を備えて突出部材がスプリング等によって外側に付勢された状態で装着されている。突出部材は、給水コック３８に供給タンク３６が接続された場合に、供給タンク３６内部に押し込まれ、排出口と閉塞版との間に隙間が形成され、供給タンク３６内部の水を給水コック３８に排出可能にする。また、供給タンク３６を給水コック３８から取り外した場合には、スプリングによって突出部材が突出方向に移動し、閉塞版が開口部を塞ぐ。したがって、供給タンク３６を給水コック３８から取り外した場合に、キャップ３６ａを下方に向けても内部の水が開口部から漏れることはない。なお、供給タンク３６は、キャップ３６ａを外すことにより、給水用の大口径の給水口が露出し、容易に給水することができる。

【0042】

前述したように、エレメント２２に含浸させる電解水にはカルキ等が含まれるとエレメント２２の目詰まりやカビ発生の原因になる。また、鉄分等が多いと、除菌効果が低下する。したがって、供給タンク３６に供給する水は、カルキや鉄分が多い一般的な水道水を避け、純水または不純物の少ない軟水を供給することが望ましい。

【0043】

また、タンク２６には、内部に貯留される水（塩水）の水位を検出する水位センサ４０が設けられている。図３の場合、電解槽３０で充分な電解水を生成するために必要なタンク２６内に水位を検出する第１水位センサ４０ａ（水位Ａを検知）と、供給タンク３６からの水の補充を受ける必要がない水位（給水コック３８を閉動作させる水位Ｂ）を検出する第２水位センサ４０ｂが設けられている。

【0044】

前述したように、空気調和装置１０が暖房運転または送風運転している場合、熱交換器１８で凝縮水１８ａが発生しないため、タンク２６への凝縮水１８ａの供給が行われず、タンク２６内部の塩水の水位が低下し、第１水位センサ４０ａが水位低下を検出した場合、供給タンク３６からの水の供給を実行する。また、供給タンク３６からの水の供給が行われ、タンク２６の水位が電解槽３０で電解水の生成に充分な量になった場合は、供給タンク３６からの水の供給を停止させる。つまり、供給タンク３６の水の消費を抑制する。

【0045】

なお、タンク２６に供給タンク３６の水を供給する場合、まず、給水コック３８を開動作させ、その後、ポンプ３２を動作させることにより、供給タンク３６内から水を、流路Ｐ７を介して流路Ｐ２に引き込み、さらに流路Ｐ３を介して電解槽３０に供給する。この場合、電解槽３０では電気分解を実行しても実行しなくてもよい。さらに、供給タンク３６から供給された、水は、電解槽３０から流路Ｐ４、エレメント槽２４、流路Ｐ５を経由してタンク２６に供給される。そして、タンク２６内で塩タブレット３４と混ざり塩水になり、流路Ｐ２に引き込まれ、循環系内を移動する。この水補給動作により、タンク２６の水位が上昇し、第２水位センサ４０ｂがＯＮすると、給水コック３８が閉動作して、供給タンク３６からの水の供給が停止する。その後は、ポンプ３２が動作し続けることにより、循環系内で塩水または電解水が循環し、次亜塩素酸を含む電解水がエレメント２２に供給され、熱交換器１８を通過した空気の除菌が実行される。また、循環系内を塩水、電解水が循環する過程で水分の蒸発等によりタンク２６の水位が下がり、第１水位センサ４０ａがＯＮした場合には、再度、給水コック３８が開動作し、供給タンク３６内の水が循環系に供給され、十分な電解水の発生が継続して行われる。

【0046】

なお、第１水位センサ４０ａ、第２水位センサ４０ｂの検出結果に基づき、空気調和装置１０に設けられた表示部や端末装置（リモートコントローラやスマートフォン等）にタンク２６の状態を通知するようにしてもよい。また、供給タンク３６に水位センサを設け、供給タンク３６へ純水等を補充する必要をあることを表示部や端末装置に通知するようにしてもよい。また、第１水位センサ４０ａの検出結果（水位が限界値低下であることを示す結果）が所定期間以上継続した場合には、空気調和装置１０の除菌運転を一時停止することを表示部や端末装置に通知してもよい。

【0047】

図４は、上述したように構成される生成システム１０Ｂを制御する除菌空調制御部５０の構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。

【0048】

除菌空調制御部５０は、取得部５２と制御部５４を含む。また、取得部５２は切替検出部５２ａ、水位検出部５２ｂを含む。制御部５４は、塩水制御部５４ａ、カウンタ制御部５４ｂ、ポンプ制御部５４ｃ、電解槽制御部５４ｄ、給水制御部５４ｅ、情報制御部５４ｆを含む。なお、空気調和装置１０には、当該空気調和装置１０全体を制御するための本体制御部が設けられているが、除菌空調制御部５０は、本体制御部の一部として設けられてもよいし、本体制御部とは別に設けられてもよい。図４の場合は、除菌空調制御部５０が単独で設けられたている場合を一例として示し、除菌制御に関する構成のみを示している。なお、空気調和装置１０全体の制御、例えば、冷房運転制御や暖房運転制御、除湿運転制御、送風制御等の制御や構成は、公知の空気調和装置と同様であり、その詳細な説明は省略する。

【0049】

除菌空調制御部５０には、タンク２６に設けられた第１水位センサ４０ａ、第２水位センサ４０ｂ、空気調和装置１０の運転状態を示す信号を出力する動作モード出力部５６が接続されている。また、除菌空調制御部５０には、塩タブレット３４の供給を行う塩供給部５８、電解槽３０の陽極と陰極との間に電気を流す放電部３０ａ、循環系内で塩水や電解水を循環させるポンプ３２、供給タンク３６と流路Ｐ２との接離を行う給水コック３８が接続されている。この他、除菌空調制御部５０には、除菌運転の状態を示す情報を出力する情報出力部６０が接続されている。情報出力部６０は、例えば、空気調和装置１０に設けられた表示部や音声出力部等である。

【0050】

取得部５２は、空気調和装置１０や生成システム１０Ｂに設けられた各種センサからの情報を取得する。また、制御部５４は、取得部５２が取得した情報等に基づき、主として生成システム１０Ｂの制御を行う。

【0051】

切替検出部５２ａは、空気調和装置１０の運転状態を示す情報を動作モード出力部５６から取得し、その情報を制御部５４に提供する。切替検出部５２ａは、空気調和装置１０が、例えば、冷房運転状態であるか、暖房運転状態であるか、除湿運転状態であるか、送風運転状態であるか等を示す信号を取得する。動作モード出力部５６は、本体制御部に設けられていてもよいし、空気調和装置１０の操作を行う端末装置（例えば、リモートコントローラ）に設けられていてもよい。また、スマートフォン等で空気調和装置１０の制御が行える場合は、スマートフォン等にインストールされたアプリケーション上で実現されてもよい。

【0052】

水位検出部５２ｂは、タンク２６に設けられた第１水位センサ４０ａ、第２水位センサ４０ｂから検知信号（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ信号）を取得し、制御部５４に供給する。また、供給タンク３６に設けられた水位センサ（水の補充タイミングを示すセンサ）からの検知信号を取得し、制御部５４に提供してもよい。

【0053】

制御部５４は、電解槽３０で次亜塩素酸を含む電解水を生成し、エレメント２２を通過する空気を除菌するための制御を主として実行する。

【0054】

塩水制御部５４ａは、塩供給部５８の駆動を制御して、タンク２６に投入する塩タブレット３４の投入タイミングや投入量を制御する。例えば、塩タブレット３４の投入タイミングになった場合に、塩供給部５８のモータ等を駆動し、タンク２６に適量の塩タブレット３４を投入する。

【0055】

カウンタ制御部５４ｂは、塩水制御部５４ａにより塩タブレット３４が投入された場合に、カウントを開始する内部カウンタを制御する。そして、次の塩タブレット３４の投入タイミングや、タンク２６の塩分濃度を整えるために一度タンク２６から塩水を排出して空にするタイミング等を示すタイミング信号を出力する。なお、カウンタ制御部５４ｂは、カウント中に空気調和装置１０が運転を停止した場合、つまり、電解水の生成が不要な期間（タンク２６内の塩分濃度が変化しない期間）は、カウント値を保持したまま一時停止する。そして、空気調和装置１０の運転が再開されたときにカウントを再開する。その結果、タンク２６内の塩分濃度の管理を容易に行うことができる。なお、タンク２６に塩分濃度計を設けてタンク２６内の塩水の塩分濃度の管理を行ってもよい。この場合、カウンタ制御部５４ｂを省略してもよいし、カウンタ制御部５４ｂによる塩分管理に加え、塩分濃度計による塩分濃度管理を行ってもよい。

【0056】

ポンプ制御部５４ｃは、制御部５４が除菌空調運転を行う場合に、ポンプ３２を駆動し、タンク２６、電解槽３０、エレメント槽２４等を含む循環系内で塩水や電解水を循環させる。

【0057】

電解槽制御部５４ｄは、ポンプ３２の駆動により塩水が電解槽３０に供給された場合に、電解槽３０の内部に配置された陽極と陰極との間に電気を流し、塩水を電気分解して、次亜塩素酸を含む電解水を生成する放電部３０ａを制御する。なお、電解槽３０の内部に水位センサを設け、電解水を発生させるための塩水が不足している場合には、十分な塩水が供給されるまで、放電部３０ａによる放電（電解処理）を一旦停止するようにしてもよい。

【0058】

給水制御部５４ｅは、水位検出部５２ｂから供給されるタンク２６の水位情報に基づき、供給タンク３６から循環系（タンク２６）に水を補充するか否かを決定し、給水コック３８の開閉制御を行う。また、給水制御部５４ｅは、切替検出部５２ａから情報を取得してもよい。すなわち、熱交換器１８で凝縮水１８ａが得られる冷房運転または除湿運転中の場合、給水コック３８の閉制御を行い、逆に熱交換器１８で凝縮水１８ａが得られない暖房運転または送風運転中である場合には、給水コック３８の開制御を行うようにしてもよい。なお、給水制御部５４ｅは、切替検出部５２ａおよび水位検出部５２ｂの両方からの情報を利用することにより、より正確な給水コック３８の開閉制御を行うことができる。

【0059】

情報制御部５４ｆは、水位検出部５２ｂからの情報に基づき、除菌運転の状態を空気調和装置１０の利用者に通知する制御を行う。例えば、除菌運転が正常に行われている場合、つまり、次亜塩素酸を含む電解水が十分に生成できている場合、空気調和装置１０に設けられた情報出力部６０としての表示灯を例えば緑色で点等させる。逆に、除菌運転が正常に行われていない場合、つまり、次亜塩素酸を含む電解水が十分に生成できていない場合、空気調和装置１０に設けられた表示灯を例えば赤色で点等させる。また、情報制御部５４ｆは、同様な点灯を実行させる制御信号をリモートコントローラや端末装置に送信し、リモートコントローラや端末装置で表示させるようにしてもよい。また、除菌運転が正常に行われていない場合には、空気調和装置１０に情報出力部６０として設けられたスピーカやリモートコントローラ、端末装置等に設けられたスピーカから音声メッセージや警報音を出力するようにしてもよい。

【0060】

このように構成される空気調和装置１０（除菌空調制御部５０）の除菌運転時の動作の一例を図５のフローチャートを用いて説明する。

【0061】

まず、空気調和装置１０の電源が投入されると、制御部５４は、切替検出部５２ａを介して動作モード出力部５６からの情報を取得し、空気調和装置１０の運転状態が冷房運転または除湿運転か否かを判定する（Ｓ１００）。空気調和装置１０の運転状態が冷房運転または除湿運転の場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、水位検出部５２ｂから取得したタンク２６の水位情報に基づき、タンク２６の水位が除菌運転を正常に行える水位Ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。タンク２６の水位が除菌運転を正常に行える水位Ａ以上ではない場合（Ｓ１０２のＮｏ）、Ｓ１００に戻り、冷房運転または除湿運転の場合、熱交換器１８で得られる凝縮水１８ａによるタンク２６の水位の上昇を待つ。一方、Ｓ１０２の処理において、タンク２６の水位が除菌運転を正常に行える水位Ａ以上である場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）、前回の塩タブレット３４の投入時からカウントを開始したカウンタ制御部５４ｂのカウント値を確認する（Ｓ１０４）。カウンタ制御部５４ｂのカウント値が所定のカウンタ値Ｔ以上になった場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、つまり、タンク２６の塩分濃度が低下したと判定できる場合、塩水制御部５４ａは塩タブレット３４の投入を行う（Ｓ１０６）。なお、Ｓ１０４の処理において、カウンタ値が所定のカウンタ値Ｔに到達していない場合（Ｓ１０４のＮｏ）、つまり、タンク２６の塩分濃度は許容範囲以内であると判定できる場合は、Ｓ１０６の処理をスキップする。

【0062】

続いて、ポンプ制御部５４ｃは、ポンプ３２が動作済みであるか否かを判定し（Ｓ１０８）、ポンプ３２が動作していない場合（Ｓ１０８のＮｏ）、ポンプ３２を動作させる（Ｓ１１０）。Ｓ１０８に処理において、既にポンプ３２が動作済みの場合（Ｓ１０８のＹｅｓ）、Ｓ１１０の処理をスキップする。

【0063】

電解槽制御部５４ｄは、ポンプ３２が動作済みの場合、つまり、電解槽３０に塩水が供給済みの場合、放電部３０ａを制御して電解処理（電気分解）を実行し（Ｓ１１２）、電解槽３０において、次亜塩素酸を含む電解水の生成を行う。その結果、エレメント槽２４に電解水が供給され、毛細管現象によりエレメント２２に電解水が供給され、エレメント２２を通過する空気が次亜塩素酸によって除菌される。

【0064】

制御部５４は、切替検出部５２ａからの情報を監視して、空気調和装置１０が停止したか否かを判定する（Ｓ１１４）。空気調和装置１０が停止（空調が停止）していない場合（Ｓ１１４のＮｏ）、Ｓ１００の処理に移行し、空気調和装置１０の運転状態を確認し、上述したＳ１００からの処理を実行する。

【0065】

Ｓ１１４の処理において、空気調和装置１０が停止した場合（Ｓ１１４のＹｅｓ）、ポンプ制御部５４ｃはポンプ３２を停止し、電解槽制御部５４ｄは放電部３０ａの制御（電解処理）を停止し（Ｓ１１６）、一旦このフローを終了する。

【0066】

Ｓ１００において、空気調和装置１０の運転状態が冷房運転または除湿運転ではない場合（Ｓ１００のＮｏ）、すなわち、空気調和装置１０が暖房運転または送風運転の場合である。この場合、熱交換器１８における凝縮水１８ａの取得は期待できない。制御部５４は、水位検出部５２ｂからの情報に基づき、タンク２６の水位が除菌運転を正常に行える水位Ａ以上であり、タンク２６からオーバーフローしない水位Ｂ（排出口２６ｄから排出されない水位）であるか判定する（Ｓ１１８）。Ａ≦水位≦Ｂでない場合（Ｓ１１８のＮｏ）、つまり、タンク２６に十分な水（塩水）が貯留されていない場合（水位Ａ未満の場合）、給水制御部５４ｅは、給水コック３８を開動作させると共に、ポンプ制御部５４ｃによりポンプ３２を動作させ、供給タンク３６の水（外部水）を循環系に吸い上げ、タンク２６に給水する（Ｓ１２０）。そして、Ｓ１０４の処理に移行し、暖房運転または送風運転時に上述した除菌運転を実行する。Ｓ１１８の処理において、Ａ≦水位≦Ｂの場合（Ｓ１１８のＹｅｓ）、Ｓ１２０の処理をスキップする。つまり、暖房運転または送風運転時において、供給タンク３６からの給水が既に実行済みであり、現在は、タンク２６の水位が除菌運転を正常に行える状態であると判定し、Ｓ１０４の処理に移行し、暖房運転または送風運転時に上述した除菌運転を実行する。

【0067】

このように、本実施形態の空気調和装置１０によれば、空気調和装置１０の冷房運転または除湿運転の際には、熱交換器１８で得られる凝縮水１８ａ（ドレン水）を用いて除菌作用のある次亜塩素酸を含む電解水を生成し、エレメント２２に供給して除菌運転を実行することができる。つまり、除菌運転時に外部から水を供給（補充）する作業を行う必要がなくなり、管理が容易になり、使い勝手の改善された空気調和装置１０を提供することができる。また、空気調和装置１０の暖房運転または送風運転時には、供給タンク３６から適宜水の補充を行い、冷房運転または除湿運転と同様な除菌運転を行うことができる。なお、空気調和装置１０の冷房運転または除湿運転の際に、熱交換器１８で得られる凝縮水１８ａの量が、十分な除菌を行うために必要な電解水を生成するには不足している場合、補助的に供給タンク３６から水の補充を行うようにしてもよい。その結果、例えば、弱冷房運転時や弱除湿運転時でも、最適かつ安定した除菌運転を行うことができる。同様に、冷房運転または除湿運転の際に、塩分濃度が所定値を超え凝縮水１８ａの供給のみでは、塩分濃度を所定範囲内に維持できない場合に、補助的に供給タンク３６から水の補充を行うようにしてもよい。その結果、塩分濃度の過剰な上昇による臭気の発生を抑制することができる。

【0068】

なお、上述した実施形態では、例えば住宅用の空気調和装置１０を想定して説明したが、各種空気調和装置１０についても同様に本実施形態の構成が適用可能である。例えば、業務用の空気調和装置や車両や航空機、船舶等設けられる空気調和装置についても本実施形態の構成が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

【0069】

なお、図３に示す構成では、生成システム１０Ｂを用いて暖房運転時または送風運転時に除菌運転を行う例を示したが、生成システム１０Ｂを用いて冷房運転時または除湿運転時に除菌運転を行ってもよい。この場合、供給タンク３６が機能停止するのみで、他の構成は同様に機能し、供給タンク３６からの水の補充を受けることなく、除菌運転を実現することができる。

【0070】

また、図３に示す構成では、供給タンク３６から純水また軟水を供給する例を示したが、供給タンク３６に純水または軟水から作った塩水を補給し、タンク２６に供給するようにしてもよい。この場合、暖房運転時または送風運転時にタンク２６に対する塩タブレット３４の投入処理を省略することができる。

【0071】

また、図４では、生成システム１０Ｂの構成に対応するブロック図を示したが、供給タンク３６等を備えない図２に示す生成システム１０Ａに対向する除菌空調制御部は、生成システム１０Ｂの構成に対して生成システム１０Ａで省略された構成に対するブロックが省略された状態となり、除菌制御を実現することができる。

【0072】

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0073】

１０…空気調和装置、１０Ａ，１０Ｂ…生成システム、１２…ハウジング、１４…フィルタ、１６…ファン、１８…熱交換器、１８ａ…凝縮水、２０…ドレンパン、２２…エレメント、２４…エレメント槽、２６…タンク、３０…電解槽、３０ａ…放電部、３２…ポンプ、３４…塩タブレット、３６…供給タンク、４０…水位センサ、４０ａ…第１水位センサ、４０ｂ…第２水位センサ、５０…除菌空調制御部、５２…取得部、５２ａ…切替検出部、５２ｂ…水位検出部、５４…制御部、５４ａ…塩水制御部、５４ｂ…カウンタ制御部、５４ｃ…ポンプ制御部、５４ｄ…電解槽制御部、５４ｅ…給水制御部、５４ｆ…情報制御部、５６…動作モード出力部、５８…塩供給部、６０…情報出力部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】