(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水タンク(２)と、
上記貯水タンク(２)内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュール(１)と、
室内の空気を加熱または冷却する第１熱交換器(１３)と、上記多孔モジュール(１)に供給される水または上記多孔モジュール(１)内の水を加熱する第２熱交換器(１４)とを有するヒートポンプ回路とを備えた加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器は、加熱機能に加えて冷却機能を有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器(１４)が上記貯水タンク(２)内に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器(１４)が上記多孔モジュール(１)に設けられた貯水空間に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項４】
請求項１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が、上記貯水タンク(２)と上記多孔モジュール(１)との間の配管に配置された２重管熱交換器(５４)であることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項５】
請求項１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が、上記多孔モジュール(１)の疎水性多孔膜により形成された空間(６１d)に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記多孔モジュール(１)に室内の空気を供給するファン(４)を備え、
上記多孔モジュール(１)の風上側に上記第１熱交換器(１３)を配置したことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(２)内の水を上記多孔モジュール(１)の流路を介して循環させるポンプ(３)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(２)内に水を供給する給水手段と、
上記貯水タンク(２)内の水を排出する排水手段とを備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項９】
請求項１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路は、少なくとも圧縮機(９１),四路切換弁(９２),上記第１熱交換器(９３),上記第２の熱交換器(９４),減圧手段(９５),第３熱交換器(９６)で形成された冷媒回路であることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１０】
請求項９に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記減圧手段(９５)は第１膨張弁であり、
上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)と上記第２熱交換器(９４)との間に第２膨張弁(１１０)を配設したことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１１】
請求項９に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記第１熱交換器(９３)の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記バイパス手段は、
上記第１熱交換器(９３)の両側に接続されたバイパス配管(Ｌ61)と、
上記バイパス配管(Ｌ61)に配設された第１バイパス用電磁弁(１１１)と、
上記第１バイパス用電磁弁(１１１)を開いたときに上記第１熱交換器(９３)の冷媒の流れを止めるための第２バイパス用電磁弁(１１２)とを有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１３】
請求項９に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記第２熱交換器(９４)の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記バイパス手段は、
上記第２熱交換器(９４)の両側に接続されたバイパス配管(Ｌ62)と、
上記バイパス配管(Ｌ62)に配設された第１バイパス用電磁弁(１１３)と、
上記第１バイパス用電磁弁(１１３)を開いたときに上記第２熱交換器(９４)の冷媒の流れを止めるための第２バイパス用電磁弁(１１４)とを有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１５】
請求項９に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(８２)内の水を上記多孔モジュール(８１)に供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器(９４)によって上記多孔モジュール(８１)に供給される水または上記多孔モジュール(８１)内の水を冷却して脱臭すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器(９４)によって上記多孔モジュール(８１)に供給される水または上記多孔モジュール(８１)内の水を冷却すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行うように、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(９１),四路切換弁(９２),第１膨張弁(９５),第２膨張弁(１１０)を制御する制御部(８８)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【請求項１６】
請求項９に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(８２)内の水を上記多孔モジュール(８１)に供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器(９４)によって上記多孔モジュール(８１)に供給される水または上記多孔モジュール(８１)内の水を加熱して加湿すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器(９３)によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(９１)を停止し、上記多孔モジュール(８１)に供給される水をして脱臭する脱臭単独運転とを行うように、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(９１),四路切換弁(９２),第１膨張弁(９５),第２膨張弁(１１０)を制御する制御部(８８)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いた加湿機能を有する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いて加湿を行う加湿装置がある(特開平１１−３５１７３１号公報)。この加湿装置は、タンクに溜められた水を電気ヒータで加熱して給水温度を上げることによって、多孔モジュールの疎水性多孔膜の単位面積当たりの加湿量を増加している。ところが、上記加湿装置では、電気ヒータを用いて給水温度を上げるため、加湿量が増大すると、電気ヒータの消費電力が増加するので、効率が悪いという欠点がある。また、上記加湿装置は、電気ヒータによる加熱であるため、タンクに溜められた水を冷却できず、冷水を利用した脱臭機能を付加することはできない。したがって、このような加湿装置を冷暖房を行う空気調和機に用いたとしても、加湿機能を有する低消費電力の空気調和機は実現できず、冷水を利用する脱臭機能を備えることもできない。
【０００３】
そこで、この発明の目的は、消費電力を低減できると共に、優れた脱臭機能を備えた加湿機能を有する空気調和機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の加湿機能を有する空気調和機は、貯水タンクと、上記貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールと、室内の空気を加熱または冷却する第１熱交換器と、上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱する第２熱交換器とを有するヒートポンプ回路とを備えた加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器は、加熱機能に加えて冷却機能を有することを特徴としている。
【０００５】
上記請求項１の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器により室内空気を加熱または冷却して暖房または冷房を行うと共に、ヒートポンプ回路の第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱する。そうすることによって、上記多孔モジュール内から疎水性多孔膜を通って水蒸気を空気中に効率よく放出して加湿を行うことが可能となる。したがって、電気ヒータを用いて加熱された温水を多孔モジュールに供給するの比べて、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いるので、消費電力を低減できる。なお、この加湿機能を有する空気調和機は、暖房機能および冷房機能の両方を備えたでもよいし、暖房機能または冷房機能の一方のみを備えたものであってもよい。
【０００６】
【０００７】
また、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器により室内空気を冷却し、その冷風を多孔モジュールに供給すると共に、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)をヒートポンプ回路の第２熱交換器により冷却する。上記多孔モジュールにおいて、疎水性多孔膜により形成された空間の冷水に、空気中から疎水性多孔膜を通って臭い成分が吸収される。この臭い成分の水への吸収量は水温が低いほど多くなるので、冷水を用いることにより効率のよい脱臭を行うことが可能となる一方、水温が低いほど、冷水側の水蒸気分圧と空気の水蒸気分圧との圧力差が小さくなって水蒸気が空気中に放出されにくくなり、加湿性能は低下する。したがって、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用することによって、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えた加湿機能を有する空気調和機を実現できる。特に、加湿が不用な季節に、他の構成を付加することなく加湿機能に代わって脱臭機能を提供することができる。なお、上記第２熱交換器を冷却に用いるとき、第１熱交換器を加熱に用いてもよいし、第１熱交換器を冷却に用いてもよい。
【０００８】
また、請求項２の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が上記貯水タンク内に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器を貯水タンク内に配置することよって、貯水タンク内の水を効率よく加熱できる。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合は、貯水タンク内に第２熱交換器を配置することよって、貯水タンク内の水を効率よく冷却できる。
【００１０】
また、請求項３の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が上記多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器を多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置することによって、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上する。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【００１２】
また、請求項４の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が、上記貯水タンクと上記多孔モジュールとの間の配管に配置された２重管熱交換器であることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項４の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器として、貯水タンクと多孔モジュールとの間の配管に配置された２重管熱交換器を用いることによって、貯水タンクの外部に第２熱交換器を配置することが可能となり、構造を簡略化してコストを低減できる。
【００１４】
また、請求項５の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器が、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項５の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間にヒートポンプ回路の第２熱交換器を配置することによって、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上する。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【００１６】
また、請求項６の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至５のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールに室内の空気を供給するファンを備え、上記多孔モジュールの風上側に上記第１熱交換器を配置したことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項６の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第１熱交換器を上記多孔モジュールの風上側に配置し、室内の空気をファンにより多孔モジュールに供給することによって、第１熱交換器を介して加熱または冷却された室内空気を多孔モジュールに供給できるので、多孔モジュールによる加湿または脱臭の効率が向上する。
【００１８】
また、請求項７の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至６のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールの流路を介して循環させるポンプを備えたことを特徴としている。
【００１９】
上記請求項７の加湿機能を有する空気調和機によれば、加湿時に上記貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介してポンプにより循環させることによって、水を多孔モジュールに連続的に供給できる。また、上記第２熱交換器が冷却機能を有する場合、脱臭時に貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介して循環させることによって、多孔モジュール内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【００２０】
また、請求項８の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至７のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内に水を供給する給水手段と、上記貯水タンク内の水を排出する排水手段とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記請求項８の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記貯水タンク内の水を排水手段により排出した後に貯水タンク内に水を給水手段により供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク内の水を入れ換えることが可能となる。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合は、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク内の水を入れ換えることが可能となる。
【００２２】
また、請求項９の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路は、少なくとも圧縮機,四路切換弁,上記第１熱交換器,上記第２の熱交換器,減圧手段,第３熱交換器で形成された冷媒回路であることを特徴としている。
【００２３】
上記請求項９の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記四路切換弁を一方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第１熱交換器,第２熱交換器,減圧手段および第３熱交換器と冷媒を循環させて、第１,第２熱交換器を凝縮器とし、第３熱交換器を蒸発器とすることによって、第２熱交換器からの放熱により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱する。一方、上記四路切換弁を他方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第３熱交換器,減圧手段および第１,第２熱交換器と冷媒を循環させて、第３熱交換器を凝縮器とし、第１,第２熱交換器を蒸発器とすることによって、第１熱交換器の吸熱により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却する。このように、上記ヒートポンプ回路によって、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を効率よく加熱および冷却することができる。
【００２４】
また、請求項１０の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記減圧手段は第１膨張弁であり、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器と上記第２熱交換器との間に第２膨張弁を配設したことを特徴としている。
【００２５】
上記請求項１０の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記減圧手段である第１膨張弁を全開にして、上記第１熱交換器と第２熱交換器との間に配設された第２膨張弁の開度を絞ることによって、第１熱交換器を凝縮器とし、第２熱交換器,第３熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を加熱して暖房を行うと共に、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭を行うことが可能となる。また、第２熱交換器,第３熱交換器を凝縮器とし、第１熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器による冷却能力を制限しつつ、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱し、冷房よりも優先して加湿を行うことが可能となる。
【００２６】
また、請求項１１の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記第１熱交換器の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴としている。
【００２７】
上記請求項１１の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第１熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第１熱交換器を使用せず、第２熱交換器を凝縮器とし、第３熱交換器を蒸発器として、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿のみを行うことが可能となり、第１熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。。また、第１熱交換器を使用せず、第３熱交換器を凝縮器とし、第２熱交換器を蒸発器として、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭のみを行うことが可能となり、第１熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【００２８】
また、請求項１２の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１１の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス手段は、上記第１熱交換器の両側に接続されたバイパス配管と、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁と、上記第１バイパス用電磁弁を開いたときに上記第１熱交換器の冷媒の流れを止めるための第２バイパス用電磁弁とを有することを特徴としている。
【００２９】
上記請求項１２の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第２バイパス用電磁弁を閉じて第１熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第１熱交換器をバイパスする。一方、上記第１熱交換器をバイパスしないときは、第１バイパス用電磁弁を閉じ、第２バイパス用電磁弁を開く。
【００３０】
また、請求項１３の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記第２熱交換器の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴としている。
【００３１】
上記請求項１３の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第２熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第２熱交換器を使用せず、第１熱交換器を凝縮器とし、第３熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を加熱して暖房のみを行うことが可能となり、第２熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。また、第２熱交換器を使用せず、第３熱交換器を凝縮器とし、第１熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を冷却して冷房のみを行うことが可能となり、第２熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【００３２】
また、請求項１４の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１３の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス手段は、上記第２熱交換器の両側に接続されたバイパス配管と、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁と、上記第１バイパス用電磁弁を開いたときに上記第２熱交換器の冷媒の流れを止めるための第２バイパス用電磁弁とを有することを特徴としている。
【００３３】
上記請求項１４の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第２バイパス用電磁弁を閉じて第２熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第２熱交換器をバイパスする。一方、上記第２熱交換器をバイパスしないときは、第１バイパス用電磁弁を閉じ、第２バイパス用電磁弁を開く。
【００３４】
また、請求項１５の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を冷却して脱臭すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を冷却すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行うように、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【００３５】
上記請求項１５の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記制御部によって、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御することによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房のみを行う。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する。さらに、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する。したがって、この発明によれば、冷房単独運転,冷房脱臭複合運転および脱臭優先運転を行う加湿機能を有する空気調和機を実現できる。
【００３６】
また、請求項１６の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第２熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱して加湿すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機を停止し、上記多孔モジュールに供給される水をして脱臭する脱臭単独運転とを行うように、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【００３７】
上記請求項１６の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記制御部によって、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御することによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房のみを行う。また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加湿すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する。さらに、上記ヒートポンプ回路の圧縮機を停止し、多孔モジュールに供給される水を利用して脱臭する。したがって、この発明によれば、暖房単独運転,暖房加湿複合運転および脱臭単独運転を行う加湿機能を有する空気調和機を実現できる
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の加湿機能を有する空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３９】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、１は疎水性多孔モジュール、２は上記疎水性多孔モジュール１に供給する水を貯える貯水タンク、３は上記疎水性多孔モジュール１と貯水タンク２とを接続する配管Ｌ1に配設されたポンプ、４は上記疎水性多孔モジュール１に室内の空気を通過させるためのファン、５は上記貯水タンク２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ3に設けられたフロートスイッチ、６は上記貯水タンク２内の水を排出するための排水配管Ｌ4に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管Ｌ3とフロートスイッチ５で給水手段を構成すると共に、排水配管Ｌ4と排水用電磁弁６で排水手段を構成している。
【００４０】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機１１と、上記圧縮機１１の吐出側に接続された四路切換弁１２と、上記四路切換弁１２に一端が接続され、疎水性多孔モジュール１の風上側に配置された第１熱交換器１３と、上記第１熱交換器１３の他端に一端が接続され、上記貯水タンク２内に配置された第２熱交換器１４と、上記第２熱交換器１４の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁１５と、上記膨張弁１５の他端に一端が接続された第３熱交換器１６と、上記第３熱交換器１６の他端に一端が接続され、他端が圧縮機１１の吸入側に接続されたアキュムレータ１７と、上記第３熱交換器１６に室外の空気を送るファン１８とを有している。上記圧縮機１１,四路切換弁１２,第１熱交換器１３,第２熱交換器１４,膨張弁１５,第３熱交換器１６およびアキュムレータ１７でヒートポンプ回路を構成している。
【００４１】
上記疎水性多孔モジュール１は、貯水タンク２内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された複数の円筒１aと、上記複数の円筒１aの両端を夫々接続するヘッダ１b,１bとを有している。上記貯水タンク２の下部に一端が接続された配管Ｌ1の他端を疎水性多孔モジュール１の下側のヘッダ１bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール１の上側のヘッダ１bに配管Ｌ2の一端を接続し、その配管Ｌ2の他端を貯水タンク２上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール１,貯水タンク２,ポンプ３,配管Ｌ1,配管Ｌ2で循環回路を形成している。
【００４２】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機において、暖房と加湿を行う暖房加湿複合運転では、四路切換弁１２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１１を運転すると、圧縮機１１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第１,第２熱交換器１３,１４で凝縮された後、膨張弁１５により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第３熱交換器１６で蒸発した後、アキュムレータ１７を介して圧縮機１１の吸込側に戻る。そうして、ファン１３からの室内空気を第１熱交換器１３により加熱し、その温風を疎水性多孔モジュール１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器１４により貯水タンク２内の水を加熱すると共に、ポンプ３を動作させて、貯水タンク２内の温水を配管Ｌ1を介して疎水性多孔モジュール１に供給する。上記疎水性多孔モジュール１に供給された温水は、複数の円筒１a内の流路を通って配管Ｌ2を介して貯水タンク２に戻り、温水が循環する。
【００４３】
このとき、上記疎水性多孔モジュール１の円筒１a内から疎水性多孔膜を通って、ファン４から第１熱交換器１３を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。運転中、圧縮機１１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して、加湿に最適な温度の温水を疎水性多孔モジュール１に供給する。
【００４４】
そして、運転中、水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止するため、排水用電磁弁６を所定時間開いて排水すると、フロートスイッチ５がオンして、給水用配管Ｌ3を介して新しい水を貯水タンク２に給水し、所定水位になると、フロートスイッチ５がオフになる。
【００４５】
一方、冷房と脱臭を行う冷房脱臭複合運転では、四路切換弁１２を点線の位置に切り換えて、圧縮機１１を運転すると、圧縮機１１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第３熱交換器１６で凝縮された後、膨張弁１５により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第１,第２熱交換器１３,１４で蒸発した後、アキュムレータ１７を介して圧縮機１１の吸込側に戻る。そうして、ファン１３からの室内空気を第１熱交換器１３により冷却し、その冷風を疎水性多孔モジュール１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器１４により貯水タンク２内の水を冷却すると共に、ポンプ３を動作させて、貯水タンク２内の冷水を配管Ｌ1を介して疎水性多孔モジュール１に供給する。上記疎水性多孔モジュール１に供給された冷水は、複数の円筒１a内の流路を通って配管Ｌ2を介して貯水タンク２に戻り、冷水が循環する。
【００４６】
このとき、上記疎水性多孔モジュール１の円筒１a内を通過する冷水は、円筒１aを形成する疎水性多孔膜を通って、ファン４から供給された空気から臭い成分(またはガス成分)を吸収して脱臭が行われる。運転中、圧縮機１１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して、脱臭に最適な温度の冷水を疎水性多孔モジュール１に供給する。
【００４７】
また、運転中、臭いガスやＶＯＣ(Volatile Organic Compoubd；揮発性有機化合物)等の溶け込み濃度が吸収により徐々に増加して、吸収性能が低下するのを防止するため、排水用電磁弁６を所定時間開いて排水すると、フロートスイッチ５がオンして、給水用配管Ｌ3を介して新しい水を貯水タンク２に給水し、所定水位になると、フロートスイッチ５がオフになる。こうして、貯水タンク２内の濃度上昇した水を排出して、新しい水に入れ換えることによって、吸収性能(脱臭、脱ガス)を回復する。上記加湿運転時のスケール排水制御と脱臭運転時のガス溶け込み排水制御を共通化することでコストアップを防止できる。
【００４８】
なお、臭いガスやＶＯＣ成分の水への溶け込み度合いはヘンリー定数で示され、ヘンリー定数が小さいほど水に溶け込みやすくなる。このヘンリー定数は水の温度が低いほど小さくなる。例えば、図１６はアンモニア(ＮＨ3)の温度変化に対するヘンリー定数の特性を示し(横軸が温度、縦軸がヘンリー定数)、図１６から明らかなように、アンモニア(ＮＨ3)は、温度が低くなるほど小さくなっており、他の臭いガスやＶＯＣ成分も同様の傾向を有している。このように、水の温度が低いほどヘンリー定数が小さくなって、臭いガスやＶＯＣ成分が水に溶け込みやすくなるので、冷水を用いることにより脱臭性能を向上できる。また、水の温度が低いほど冷水側の水蒸気分圧と空気の水蒸気分圧との圧力差が小さくなるため、水蒸気が空気中に放出されにくくなり、加湿性能は低下する。
【００４９】
また、ヘンリー定数は、表１に示すようにガスの種類でも大きく変化する。
【表１】
0003661013.tif 000002
【００５０】
例えば、アンモニアの溶け込み度合い(Ｈ＝０.０００５３)を１００％とすると、トリメチルアミンは略１／１６に低下し、脱ガス性能は低下するため、貯水タンク内の水を入れ換える排水間隔を１６倍に伸ばしてよい。したがって、設置された場所で水の特性や空気臭い,ＶＯＣ等が変化するため、使用者の要求に応じて、リモコン操作で適切な排水間隔を設定できるようにする。
【００５１】
このように、上記第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機では、第１熱交換器１３により室内の空気を加熱および冷却することにより暖房運転および冷房運転を行うと共に、熱効率のよいヒートポンプ回路の第２熱交換器１４により加熱された温水を疎水性多孔モジュール１に供給して加湿を行うので、消費電力を低減することができる。
【００５２】
また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器１４は、加熱機能に加えて冷却機能を有するので、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用して、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えることができる。
【００５３】
また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器１４を貯水タンク２内に配置することによって、貯水タンク２内の水を効率よく加熱または冷却することができる。
【００５４】
また、上記第１熱交換器１３を疎水性多孔モジュール１の風上側に配置することによって、第１熱交換器１３を介して加熱または冷却された室内空気を疎水性多孔モジュール１に供給できるので、疎水性多孔モジュール１による加湿または脱臭の効率が向上する。
【００５５】
また、上記貯水タンク２内の水を疎水性多孔モジュール１の円筒１a内の流路を介してポンプ３により循環させることによって、第２熱交換器１４により温度調節された水を疎水性多孔モジュール１に連続的に供給することができる。また、脱臭時に貯水タンク２内の水を多孔モジュール１の流路を介して循環させることによって、多孔モジュール１内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【００５６】
また、上記貯水タンク２内の水を排水手段(排水配管Ｌ4,排水用電磁弁６)により排出した後に貯水タンク２内に給水手段(給水配管Ｌ3,フロートスイッチ５)により水を供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク２内の水を入れ換えることができる一方、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク２内の水を入れ換えることができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、２１は疎水性多孔モジュール、２２は上記疎水性多孔モジュール２１に供給する水を貯える貯水タンク、２４は上記疎水性多孔モジュール２１に室内の空気を通過させるためのファン、２５は上記貯水タンク２２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ13に設けられたフロートスイッチ、２６は上記疎水性多孔モジュール２１内の水を排出するための排水配管Ｌ12に配設された排水用電磁弁である。上記貯水タンク２２を疎水性多孔モジュール２１よりも高い位置に配置している。上記給水配管Ｌ13とフロートスイッチ２５で給水手段を構成すると共に、排水配管Ｌ12と排水用電磁弁２６で排水手段を構成している。
【００５８】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機３１と、上記圧縮機３１の吐出側に接続された四路切換弁３２と、上記四路切換弁３２に一端が接続され、疎水性多孔モジュール２１の風上側に配置された第１熱交換器３３と、上記第１熱交換器３３の他端に一端が接続され、上記疎水性多孔モジュール２１内に配置された第２熱交換器３４と、上記第２熱交換器３４の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁３５と、上記膨張弁３５の他端に一端が接続された第３熱交換器３６と、上記第３熱交換器３６の他端に一端が接続され、他端が圧縮機３１の吸入側に接続されたアキュムレータ３７と、上記第３熱交換器３６に室外の空気を送るファン３８とを有している。上記圧縮機３１,四路切換弁３２,第１熱交換器３３,第２熱交換器３４,膨張弁３５,第３熱交換器３６およびアキュムレータ３７でヒートポンプ回路を構成している。
【００５９】
上記疎水性多孔モジュール２１は、貯水タンク２２内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された複数の円筒２１aと、上記複数の円筒２１aの下端を夫々接続するヘッダ２１bと、上記複数の円筒２１aの上端を夫々接続するヘッダ２１cとを有している。上記ヘッダ２１b内に形成された貯水空間に第２熱交換器３４を収容している。また、上記貯水タンク２２の下部に一端が接続された配管Ｌ11の他端を疎水性多孔モジュール２１の上側のヘッダ２１cに接続すると共に、上記疎水性多孔モジュール２１の下側のヘッダ２１bに配管Ｌ12の一端を接続している。
【００６０】
この第２実施形態の加湿機能を有する空気調和機は第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、第１熱交換器３３に隣接する疎水性多孔モジュール２１内に第２熱交換器３４を配置することによって、貯水タンク２２に第２熱交換器を配置するよりもポンプおよびポンプ接続配管を除去できる。また、上記疎水性多孔モジュール２１よりも高い位置にある貯水タンク２２から配管Ｌ11を介して疎水性多孔モジュール２１の上部に給水し、排水用電磁弁２６を開けて排水配管Ｌ12を介して排水するので、貯水タンク２２から疎水性多孔モジュール２１を介して循環させるためのポンプや配管が不要になる。したがって、構造を簡略化してコストを低減することができる。
【００６１】
（第３実施形態）
図３はこの発明の第３実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、４１は疎水性多孔モジュール、４２は上記疎水性多孔モジュール４１に供給する水を貯える貯水タンク、４３は上記疎水性多孔モジュール４１と貯水タンク４２とを接続する配管Ｌ31に配設されたポンプ、４４は上記疎水性多孔モジュール４１に室内の空気を通過させるためのファン、４５は上記貯水タンク４２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ33に設けられたフロートスイッチ、４６は上記貯水タンク４２内の水を排出するための排水配管Ｌ34に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管Ｌ33とフロートスイッチ４５で給水手段を構成すると共に、排水配管Ｌ34と排水用電磁弁４６で排水手段を構成している。
【００６２】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機５１と、上記圧縮機５１の吐出側に接続された四路切換弁５２と、上記四路切換弁５２に一端が接続され、疎水性多孔モジュール４１の風上側に配置された第１熱交換器５３と、上記第１熱交換器５３の他端に一端が接続された２重管構造の第２熱交換器５４と、上記第２熱交換器５４の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁５５と、上記膨張弁５５の他端に一端が接続された第３熱交換器５６と、上記第３熱交換器５６の他端に一端が接続され、他端が圧縮機５１の吸入側に接続されたアキュムレータ５７と、上記第３熱交換器５６に室外の空気を送るファン５８とを有している。上記圧縮機１１,四路切換弁１２,第１熱交換器１３,第２熱交換器１４,膨張弁１５,第３熱交換器１６およびアキュムレータ１７でヒートポンプ回路を構成している。
【００６３】
上記疎水性多孔モジュール４１は、第１実施形態の疎水性多孔モジュール１と同一の構成をしている。貯水タンク４２の下部に一端が接続された配管Ｌ31の他端を疎水性多孔モジュール４１の下側のヘッダ４１bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール４１の上側のヘッダ４１bに配管Ｌ32の一端を接続し、その配管Ｌ32の他端を貯水タンク４２上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール４１,貯水タンク４２,第２熱交換器５４,ポンプ４３,配管Ｌ31,配管Ｌ32で循環回路を形成している。
【００６４】
この第３実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、第２熱交換器５４に２重管構造の熱交換器を用いることによって、貯水タンク４２の外部に第２熱交換器５４を配置することが可能となり、構造を簡略化でき、コストを低減することができる。
【００６５】
（第４実施形態）
図４はこの発明の第４実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、６１は疎水性多孔モジュール、６２は上記疎水性多孔モジュール６１に供給する水を貯える貯水タンク、６４は上記疎水性多孔モジュール６１に室内の空気を通過させるためのファン、６５は上記貯水タンク６２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ43に設けられたフロートスイッチ、６６は上記疎水性多孔モジュール６１内の水を排出するための排水配管Ｌ42に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管Ｌ43とフロートスイッチ６５で給水手段を構成すると共に、排水配管Ｌ42と排水用電磁弁６６で排水手段を構成している。
【００６６】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機７１と、上記圧縮機７１の吐出側に接続された四路切換弁７２と、上記四路切換弁７２に一端が接続され、疎水性多孔モジュール６１の風上側かつファン６４の風下側に配置された第１熱交換器７３と、上記第１熱交換器７３の他端に一端が接続され、上記疎水性多孔モジュール６１内に配置された第２熱交換器７４と、上記第２熱交換器７４の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁７５と、上記膨張弁７５の他端に一端が接続された第３熱交換器７６と、上記第３熱交換器７６の他端に一端が接続され、他端が圧縮機７１の吸入側に接続されたアキュムレータ７７と、上記第３熱交換器７６に室外の空気を送るファン７８とを有している。上記圧縮機７１,四路切換弁７２,第１熱交換器７３,第２熱交換器７４,膨張弁７５,第３熱交換器７６およびアキュムレータ７７でヒートポンプ回路を構成している。
【００６７】
上記疎水性多孔モジュール６１は、貯水タンク６２内の水が供給される空間６１dが疎水性多孔膜により形成された複数の筒体６１aと、上記複数の筒体６１aの下端を夫々接続するヘッダ６１bとを有している。上記貯水タンク６２の下部に一端が接続された配管Ｌ41の他端を疎水性多孔モジュール６１のヘッダ６１bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール６１のヘッダ６１bに配管Ｌ42の一端を接続している。図５は上記疎水性多孔モジュール６１の複数の筒体６１aを上方から見た図を示しており、断面形状が矩形の筒体６１aを断面の長手側が互いに隣接するようにヘッダ６１b上に夫々立設し、矢印方向の空気流に対して通風抵抗が小さくなるようにしている。また、図６は疎水性多孔モジュール６１の筒体６１a内に第２熱交換器７４のＵ字形状の伝熱管７４aが配置された状態を示す斜視図である。なお、図７に示すように、筒体６１a内のＵ字形状の伝熱管７４aに複数の金属シート６１cを帯状に夫々巻いて、伝熱面積を拡大して、熱交換効率を向上してもよい。この場合、金属シート６１cに防食塗装したり、金属シート６１cを熱収縮チューブで覆ってもよい。
【００６８】
この第４実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、疎水性多孔モジュール６１の複数の筒体６１aの内部に第２熱交換器７４の伝熱管を組み込むことによって、貯水タンク内に第２熱交換器を配置する場合に比べて、ポンプ,配管等による熱損失がなく、疎水性多孔モジュール６１の複数の筒体６１a内の水を直接加熱または冷却するので、効率がさらに向上する。
【００６９】
（第５実施形態）
図８はこの発明の第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、８１は疎水性多孔モジュール、８２は上記疎水性多孔モジュール８１に供給する水を貯える貯水タンク、８３は上記疎水性多孔モジュール８１と貯水タンク８２とを接続する配管Ｌ51に配設されたポンプ、８４は上記疎水性多孔モジュール８１に室内の空気を通過させるためのファン、８５は上記貯水タンク８２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ53に設けられた給水用電磁弁、８６は上記貯水タンク８２内の水を排出するための排水配管Ｌ54に配設された排水用電磁弁、８７は運転操作用リモートコントローラ(以下、リモコンという)、８８は上記リモコン８７からの運転操作信号により本装置の運転を制御する制御部である。上記給水配管Ｌ53と給水用電磁弁８５で給水手段を構成すると共に、排水配管Ｌ54と排水用電磁弁８６で排水手段を構成している。
【００７０】
また、上記貯水タンク８２内の側壁に水位を検出する水位センサ１００を配置している。また、上記リモコン８７は、室内の相対湿度を検出する湿度センサ１０１と、室内の臭濃度を検出する臭いセンサ１０２と、室内温度を検出する室内温度センサ１０３を有し、室内の相対湿度,臭濃度および室内温度を表す信号を制御部８８に送る。
【００７１】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機９１と、上記圧縮機９１の吐出側に接続された四路切換弁９２と、上記四路切換弁９２に一端が接続され、疎水性多孔モジュール８１の風上側かつファン８４の風下側に配置された第１熱交換器９３と、上記第１熱交換器９３の他端に一端が接続され、上記貯水タンク８２内に配置された第２熱交換器９４と、上記第２熱交換器９４の他端に一端が接続された減圧手段としての第１膨張弁９５と、上記第１膨張弁９５の他端に一端が接続された第３熱交換器９６と、上記第３熱交換器９６の他端に一端が接続され、他端が圧縮機９１の吸入側に接続されたアキュムレータ９７と、上記第３熱交換器９６に室外の空気を送るファン９８とを有している。上記圧縮機９１,四路切換弁９２,第１熱交換器９３,第２熱交換器９４,第１膨張弁９５,第３熱交換器９６およびアキュムレータ９７でヒートポンプ回路を構成している。また、上記圧縮機９１,四路切換弁９２,第１膨張弁９５,第３熱交換器９６およびアキュムレータ９７で室外ユニット９０を構成している。
【００７２】
上記疎水性多孔モジュール８１は、第１実施形態の疎水性多孔モジュール１と同一の構成をしている。上記貯水タンク８２の下部に一端が接続された配管Ｌ51の他端を疎水性多孔モジュール８１の下側のヘッダ８１bに接続すると共に、上記疎水性多孔モジュール８１の上側のヘッダ８１bに配管Ｌ52の一端を接続し、その配管Ｌ52の他端を貯水タンク８２上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール８１,貯水タンク８２,ポンプ８３,配管Ｌ51,配管Ｌ52で循環回路を形成している。また、上記疎水性多孔モジュール１の上側のヘッダ１bに、水温を検出するための温度センサ１０４を配置している。
【００７３】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機において、リモコン８７により設定された目標相対湿度ＲＨ0,目標臭濃度Ｎ0および目標室内温度ｔ0を制御部８８により読み込むと共に、リモコン８７側の湿度センサ１０１,臭いセンサ１０２および室内温度センサ１０３により夫々検出された室内の相対湿度ＲＨ1,臭濃度Ｎ1および室内温度ｔ1を制御部８８により読み込む。そして、上記制御部８８は、室内の相対湿度ＲＨ1と目標相対湿度ＲＨ0との相対湿度差△ＲＨ(＝ＲＨ1−ＲＨ0)と、室内の臭濃度Ｎ1と目標臭濃度Ｎ0との臭濃度差△Ｎ(＝Ｎ1−Ｎ0)と、室内温度ｔ1と目標室内温度ｔ0との室内温度差△ｔ(＝ｔ1−ｔ0)とを算出し、相対湿度差△ＲＨ,臭濃度差△Ｎおよび室内温度差△ｔに基づいて、暖房運転モードにおいて、
△ｔ＞０  かつ  △ＲＨ≦０  かつ  △Ｎ＝０のとき、暖房加湿複合運転
△ｔ＞０  かつ  △ＲＨ＝０  かつ  △Ｎ＝０のとき、暖房単独運転
△ｔ＝０  かつ  △ＲＨ＝０  かつ  △Ｎ＞０のとき、脱臭単独運転
に切り換える一方、冷房運転モードにおいて、
△ｔ＞０  かつ  △Ｎ＞０のとき、冷房脱臭複合運転
△ｔ＞０  かつ  △Ｎ＝０のとき、冷房単独運転
△ｔ＝０  かつ  △Ｎ＞０のとき、脱臭優先運転
に切り換える。
【００７４】
〔暖房運転モード〕
(１-１)  暖房加湿複合運転
暖房加湿複合運転では、四路切換弁９２を実線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第１,第２熱交換器９３,９４で凝縮された後、第１膨張弁９５により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第３熱交換器９６で蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を第１熱交換器９３により温め、その温風を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器９４により貯水タンク８２内の水を加熱すると共に、ポンプ８３を動作させて、貯水タンク８２内の温水を配管Ｌ51を介して疎水性多孔モジュール８１に供給する。上記疎水性多孔モジュール８１に供給された温水は、複数の円筒８１a内の流路を通って配管Ｌ52を介して貯水タンク８２に戻り、温水が循環する。
【００７５】
このとき、上記疎水性多孔モジュール８１では、円筒８１a内を通過する温水から円筒８１aの疎水性多孔膜を通って、ファン８４から第１熱交換器９３を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。運転中、圧縮機９１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して、加湿に最適な温度の温水を疎水性多孔モジュール８１に供給する。
【００７６】
そして、暖房加湿複合運転中、水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止するため、排水用電磁弁８６を所定時間開いて排水した後、排水用電磁弁８６を閉じて、給水用電磁弁８５を開いて新しい水を貯水タンク８２に給水し、水位センサ１００により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁８５を閉じる。
【００７７】
(１-２)  暖房単独運転
上記ポンプ８３を停止し、給水用電磁弁８５を閉じ、排水用電磁弁８６を開いて、貯水タンク８２内の水を排出して、その他は「(１-１)暖房加湿複合運転」と同様に動作させることによって、第１熱交換器９３の放熱により暖房運転のみを行う。
【００７８】
(１-３)  脱臭単独運転
上記貯水タンク８２内の水の温度が脱臭に用いるのに十分に低いとき、圧縮機９１を停止し、ポンプ８３を動作させて、貯水タンク８２内の水を疎水性多孔モジュール８１を介して循環させることによって、脱臭のみを行う。なお、室内空気の臭いやその他のガスを吸収すると、水の汚染濃度が上昇して脱臭性能が低下するので、排水用電磁弁８６を所定時間開いて、貯水タンク８２内の濃度が上昇した水を排水した後に排水用電磁弁８６を閉じて、給水用電磁弁８５を開いて新しい水を貯水タンク８２に給水し、水位センサ１００により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁８５を閉じる。
【００７９】
〔冷房運転モード〕
(２-１)  冷房脱臭複合運転
冷房脱臭複合運転では、四路切換弁９２を点線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第３熱交換器９６で凝縮された後、第１膨張弁９５により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第１,第２熱交換器９３,９４で蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を第１熱交換器９３により冷やして、その冷風を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器９４により貯水タンク８２内の水を冷却すると共に、ポンプ８３を動作させて、貯水タンク８２内の冷水を配管Ｌ51を介して疎水性多孔モジュール８１に供給する。上記疎水性多孔モジュール８１に供給された冷水は、複数の円筒８１a内の流路を通って配管Ｌ52を介して貯水タンク８２に戻り、冷水が循環する。
【００８０】
このとき、上記疎水性多孔モジュール８１では、ファン８４から供給された空気中の臭い成分(またはガス成分)が、円筒８１aの疎水性多孔膜を通って円筒８１a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。運転中、圧縮機９１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して、脱臭に最適な温度の冷水を疎水性多孔モジュール８１に供給する。
【００８１】
なお、温度センサ１０４により検出された疎水性多孔モジュール８１の水温が一定時間以上連続で下限温度(＝露点温度＋所定温度)未満となる場合は、排水用電磁弁８６を開いて貯水タンク８２を排水した後に給水用電磁弁８５を開いて貯水タンク８２に給水して、疎水性多孔モジュール８１の水温が一定時間以上連続で上記下限温度未満とならないようにする。さらに、貯水タンク８２内の水を入れ換えても、一定時間以上連続で下限温度(＝露点温度＋所定温度)未満となる場合は、圧縮機９１の運転周波数を低下させることにより、第２熱交換器９４の冷却量を減少させて、疎水性多孔モジュール８１の水温が一定時間以上連続で上記下限温度未満にならないようにする。そうすることによって、疎水性多孔モジュール８１の疎水性多孔膜への結露を防止でき、結露による効率低下等を防ぐことができる。
【００８２】
また、運転中、臭いガスやＶＯＣ(Volatile Organic compound；揮発性有機化合物)等の溶け込み濃度が吸収により徐々に増加して、吸収性能が低下するのを防止するため、排水排水用電磁弁８６を所定時間開いて排水した後、排水用電磁弁８６を閉じて、給水用電磁弁８５を開いて新しい水を貯水タンク８２に給水し、水位センサ１００により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁８５を閉じる。こうして、貯水タンク８２内の濃度上昇した水を排出して、新しい水に入れ換えることによって、吸収性能(脱臭、脱ガス)を回復する。
【００８３】
(２-２)  冷房単独運転
上記ポンプ８３を停止し、給水用電磁弁８５を閉じ、排水用電磁弁８６を開いて、貯水タンク８２内の水を減少させて、その他は「(２-１)冷房脱臭複合運転」と同様に動作させることによって、第１熱交換器９３の吸熱により冷房運転のみを行う。
【００８４】
(２-３)  脱臭優先運転
脱臭単独運転では、「(２-１)冷房脱臭複合運転」と同様の運転を行うが、室内温度ｔ1が目標室内温度ｔ0よりも所定温度低下すると圧縮機９１を停止させる点で異なる。すなわち、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器９３による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭を行うのである。
【００８５】
このように、上記第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機では、第１熱交換器９３により室内の空気を加熱および冷却することにより暖房運転および冷房運転を行うと共に、熱効率のよいヒートポンプ回路の第２熱交換器９４により加熱された温水を疎水性多孔モジュール１に供給して加湿を行うので、消費電力を低減することができる。
【００８６】
また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器９４は、加熱機能に加えて冷却機能を有するので、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用して、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えることができる。
【００８７】
また、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器９４を貯水タンク８２内に配置することによって、貯水タンク８２内の水を効率よく加熱または冷却することができる。
【００８８】
また、上記第１熱交換器９３を疎水性多孔モジュール８１の風上側に配置することによって、第１熱交換器９３を介して加熱または冷却された室内空気を疎水性多孔モジュール８１に供給できるので、疎水性多孔モジュール８１による加湿または脱臭の効率が向上する。
【００８９】
また、上記貯水タンク８２内の水を疎水性多孔モジュール８１の円筒８１a内の流路を介してポンプ８３により循環させることによって、第２熱交換器９４により温度調節された水を疎水性多孔モジュール８１に連続的に供給することができる。また、脱臭時に貯水タンク２内の水を多孔モジュール１の流路を介して循環させることによって、多孔モジュール１内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【００９０】
また、上記貯水タンク８２内の水を排水手段(排水配管Ｌ54,排水用電磁弁８６)により排出した後に貯水タンク８２内に給水手段(給水配管Ｌ53,給水用電磁弁８５)により水を供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク８２内の水を入れ換えることができる一方、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク８２内の水を入れ換えることができる。
【００９１】
（第６実施形態）
図９はこの発明の第６実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、第１,第２熱交換器間の膨張弁および制御部の動作を除き第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００９２】
この第６実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、図９に示すように、第１熱交換器９３と第２熱交換器９４との間に第２膨張弁１１０を配設することによって、暖房運転モードに新たに暖房と脱臭を行う暖房脱臭複合運転が可能となる一方、冷房運転モードに新たに冷房と加湿を行う冷房加湿複合運転が可能となる。
【００９３】
(３-１)  暖房脱臭複合運転
暖房脱臭複合運転では、ヒートポンプ回路の第１膨張弁９５を全開にし、第２膨張弁１１０を所定開度に絞り、四路切換弁９２を実線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第１熱交換器９３で凝縮された後、第２膨張弁１００により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第２熱交換器９４および第３熱交換器９６で蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を第１熱交換器９３により温め、その温風を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器９４により貯水タンク８２内の水を冷却すると共に、ポンプ８３を動作させて、貯水タンク８２内の冷水を配管Ｌ51を介して疎水性多孔モジュール８１に供給する。上記疎水性多孔モジュール８１に供給された冷水は、複数の円筒８１a内の流路を通って配管Ｌ52を介して貯水タンク８２に戻り、冷水が循環する。
【００９４】
このとき、上記疎水性多孔モジュール８１では、ファン８４から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒８１aの疎水性多孔膜を通って円筒８１a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。
【００９５】
(３-２)  冷房加湿複合運転
冷房加湿複合運転では、ヒートポンプ回路の第１膨張弁９５を全開にし、第２膨張弁１１０を所定開度に絞り、四路切換弁９２を点線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第３熱交換器９６および第２熱交換器９４で凝縮された後、第２膨張弁１１０により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第１熱交換器９３で蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を第１熱交換器９３により冷やして、その冷風を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出す。また、上記第２熱交換器９４により貯水タンク８２内の水を加熱すると共に、ポンプ８３を動作させて、貯水タンク８２内の温水を配管Ｌ51を介して疎水性多孔モジュール８１に供給する。上記疎水性多孔モジュール８１に供給された温水は、複数の円筒８１a内の流路を通って配管Ｌ52を介して貯水タンク８２に戻り、温水が循環する。
【００９６】
このとき、上記疎水性多孔モジュール８１の円筒８１a内の温水から疎水性多孔膜を通って、ファン８４から供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。なお、上記疎水性多孔モジュール８１では、ファン８４から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒８１aの疎水性多孔膜を通って円筒８１a内の温水に吸収されて脱臭も少し行われる。
【００９７】
（第７実施形態）
図１０はこの発明の第７実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、バイパス手段および制御部の動作を除き第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００９８】
図１０に示すように、第１熱交換器９３の両端にバイパス配管Ｌ61を接続し、そのバイパス配管Ｌ61に第１バイパス用電磁弁１１１を配設すると共に、第１熱交換器９３の圧縮機９１側に第２バイパス用電磁弁１１２を配設している。一方、第２熱交換器９４の両端にバイパス配管Ｌ62を接続し、そのバイパス配管Ｌ62に第１バイパス用電磁弁１１３を配設すると共に、第２熱交換器９４の第３熱交換器９５側に第２電磁弁１１４を配設している。上記第１,第２バイパス用電磁弁１１１,１１２およびバイパス配管Ｌ61でバイパス手段を構成すると共に、第１,第２バイパス用電磁弁１１３,１１４およびバイパス配管Ｌ62でバイパス手段を構成している。
【００９９】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機では、第１バイパス用電磁弁１１１,第２電磁弁１１４を閉じ、第２バイパス用電磁弁１１２,第１バイパス用電磁弁１１３を開いて、第２熱交換器９４をバイパスすることによって、暖房単独運転および冷房単独運転において第２熱交換器９４による加熱および冷却がなく、効率が向上する。また、上記第１バイパス用電磁弁１１１,第２電磁弁１１４を開き、第２バイパス用電磁弁１１２,第１バイパス用電磁弁１１３を閉じて、第１熱交換器９３をバイパスすることによって、加湿単独運転および脱臭単独運転において第１熱交換器９３による加熱および冷却がなく、効率が向上する。
【０１００】
図１１〜図１５は上記制御部８８の運転処理を示すフローチャートであり、図１１〜図１５にしたがって制御部８８の動作を説明する。なお、図１１〜図１５では、運転モードが冷房のときについて説明し、運転モードが暖房のときについては、冷房運転モードとほぼ同様の動作であるので説明を省略する。
【０１０１】
まず、処理がスタートすると、ステップＳ１でリモコン８７の操作の読み込みを行う。すなわち、リモコン８７で使用者が設定した運転操作内容(運転モードや要求室内温度ｔ0,要求相対湿度ＲＨ0,要求臭濃度Ｎ0および排水間隔等)を制御部８８が読み込む。
次に、ステップＳ２に進み、運転モードが暖房か冷房かを判別して、運転モードが冷房であるときは、ステップＳ３に進む一方、運転モードが暖房であるときは暖房運転処理に進む。
次に、ステップＳ３で運転モードが単独か複合かを判別して、運転モードが単独であるときは、ステップＳ４に進み、冷房／加湿／脱臭のいずれの単独運転であるか判別する。そして、ステップＳ４で冷房の単独運転であると判別すると、ステップＳ５に進む一方、加湿の単独運転であると判別すると、図１２のステップＳ１１に進み、脱臭の単独運転であると判別すると、図１３のステップＳ２１に進む。
また、ステップＳ３で運転モードが複合であるときは、ステップＳ１０に進み、運転モードが冷房加湿／冷房脱臭のいずれであるか判別して、運転モードが冷房加湿の複合運転であるときは、図１４のステップＳ３１に進む一方、運転モードが冷房脱臭の複合運転であるときは、図１５のステップＳ４１に進む。
【０１０２】
[冷房単独運転]
冷房単独運転では、ステップＳ５でリモコン８７側の室内温度センサ１０３により検出された室内温度ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ６に進み、室内温度ｔ1と目標室内温度ｔ0との室内温度差△ｔ(＝ｔ1−ｔ0)を求める。
次に、ステップＳ７に進み、上記室内温度差△ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ８に進み、冷房運転制御を行う。この冷房運転制御では、第１バイパス用電磁弁１１１,第２電磁弁１１４を閉じ、第２バイパス用電磁弁１１２,第１バイパス用電磁弁１１３を開いて、第２熱交換器９４をバイパスする。そして、四路切換弁９２を点線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第３熱交換器９６で凝縮された後、第１膨張弁９５により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第１熱交換器９３のみで蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン１３からの室内空気を第１熱交換器９３により冷やし、その冷風を９室内に吹き出して冷房を行う。
次に、ステップＳ９に進み、室内温度差△ｔが正の値であると判断すると、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５〜Ｓ８を繰り返す。一方、ステップＳ９で室内温度差△ｔがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【０１０３】
[加湿単独運転]
加湿単独運転では、図１２に示すステップＳ１１でリモコン８７側の湿度センサ１０３により検出された室内相対湿度ＲＨ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ１２に進み、温度センサ１０４により検出された疎水性多孔モジュール８１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ１３に進み、室内相対湿度ＲＨ1と要求相対湿度ＲＨ0との相対湿度差△ＲＨ(＝ＲＨ1−ＲＨ0)を求める。
次に、ステップＳ１４に進み、相対湿度差△ＲＨに基づいて目標加熱水温Ｔ0hを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標加熱水温Ｔ0hとの温度差△Ｔ(＝Ｔ1−Ｔ0h)を求める。
次に、ステップＳ１５に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ１６に進み、加湿運転制御を行う。この加湿運転制御では、第１バイパス用電磁弁１１１,第２電磁弁１１４を開き、第２バイパス用電磁弁１１２,第１バイパス用電磁弁１１３を閉じて、第１熱交換器９３をバイパスする。そして、四路切換弁９２を実線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第２熱交換器９４のみで凝縮された後、第１膨張弁９５により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第３熱交換器９６で蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出し、このとき、疎水性多孔モジュール８１では、円筒８１a内を通過する温水から円筒８１aの疎水性多孔膜を通って、ファン８４から第１熱交換器９３を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。
次に、ステップＳ１７に進み、相対湿度差△ＲＨがゼロ以下であると判断すると、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜Ｓ１７を繰り返す。一方、ステップＳ１７で相対湿度差△ＲＨが正の値であると判断すると、この処理を終了する。
【０１０４】
[脱臭単独運転]
脱臭単独運転では、図１３に示すステップＳ２１でリモコン８７側の臭いセンサ１０２により検出された室内臭濃度Ｎ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ２２に進み、温度センサ１０４により検出された疎水性多孔モジュール８１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ２３に進み、室内臭濃度Ｎ1と要求臭濃度Ｎ0との臭濃度差△Ｎ(＝Ｎ1−Ｎ0)を求める。
次に、ステップＳ２４に進み、臭濃度差△Ｎに基づいて目標冷却水温Ｔ0cを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標冷却水温Ｔ0cとの温度差△Ｔ(＝Ｔ1−Ｔ0c)を求める。
次に、ステップＳ２５に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ２６に進み、脱臭運転制御を行う。この脱臭運転制御では、第１バイパス用電磁弁１１１,第２電磁弁１１４を開き、第２バイパス用電磁弁１１２,第１バイパス用電磁弁１１３を閉じて、第１熱交換器９３をバイパスする。そして、四路切換弁９２を点線の位置に切り換えて、圧縮機９１を運転すると、圧縮機９１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第３熱交換器９６で凝縮された後、第１膨張弁９５により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第２熱交換器９４のみで蒸発した後、アキュムレータ９７を介して圧縮機９１の吸込側に戻る。そうして、ファン８４からの室内の空気を疎水性多孔モジュール８１を介して室内に吹き出し、このとき、疎水性多孔モジュール８１では、ファン８４から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒８１aの疎水性多孔膜を通って円筒８１a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。
次に、ステップＳ２７に進み、臭濃度差△Ｎが正の値であると判断すると、ステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜Ｓ２７を繰り返す。一方、ステップＳ２７で臭濃度差△Ｎがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【０１０５】
[冷房加湿複合運転]
冷房加湿複合運転では、まず、図１４に示すステップＳ３１でリモコン８７側の室内温度センサ１０３により検出された室内温度ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ３２に進み、リモコン８７側の湿度センサ１０３により検出された室内相対湿度ＲＨ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ３３に進み、温度センサ１０４により検出された疎水性多孔モジュール８１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ３４に進み、室内温度ｔ1と要求室内温度ｔ0との室内温度差△ｔ(＝ｔ1−ｔ0)を求めると共に、室内相対湿度ＲＨ1と要求相対湿度ＲＨ0との相対湿度差△ＲＨ(＝ＲＨ1−ＲＨ0)を求める。
次に、ステップＳ３５に進み、相対湿度差△ＲＨに基づいて目標加熱水温Ｔ0hを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標加熱水温Ｔ0hとの温度差△Ｔを求める。
次に、ステップＳ３６に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ３７に進み、冷房加湿複合運転制御を行う。この冷房加湿複合運転制御では、第１バイパス用電磁弁１１１,１１３を閉じ、第２バイパス用電磁弁１１２,１１４を開いた状態で、第６実施形態の「(３-２)冷房加湿複合運転」と同様の動作を行う。
次に、ステップＳ３８に進み、室内温度差△ｔが正の値であるかまたは相対湿度差△ＲＨがゼロ以下であると判断すると、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜Ｓ３８を繰り返す。一方、ステップＳ３８で室内温度差△ｔがゼロ以下でかつ相対湿度差△ＲＨが正の値であると判断すると、この処理を終了する。
【０１０６】
[冷房脱臭複合運転]
冷房脱臭複合運転では、図１５に示すステップＳ４１でリモコン８７側の室内温度センサ１０３により検出された室内温度ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ４２に進み、リモコン８７側の臭いセンサ１０２により検出された室内臭濃度Ｎ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ４３に進み、温度センサ１０４により検出された疎水性多孔モジュール８１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ４４に進み、室内温度ｔ1と要求室内温度ｔ0との室内温度差△ｔ(＝ｔ1−ｔ0)を求めると共に、室内臭濃度Ｎ1と要求臭濃度Ｎ0との臭濃度差△Ｎ(＝Ｎ1−Ｎ0)を求める。
次に、ステップＳ４５に進み、臭濃度差△Ｎに基づいて目標冷却水温Ｔ0cを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標冷却水温Ｔ0cとの温度差△Ｔを求める。
次に、ステップＳ４６に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ４７に進み、冷房脱臭複合運転制御を行う。この冷房脱臭複合運転制御では、第１バイパス用電磁弁１１１,１１３を閉じ、第２バイパス用電磁弁１１２,１１４を開いた状態で、第５実施形態の「(２-１) 冷房脱臭複合運転」と同様の動作を行う。
次に、ステップＳ４８に進み、室内温度差△ｔが正の値であるかまたは臭濃度差△Ｎが正の値であると判断すると、ステップＳ４１に戻り、ステップＳ４１〜Ｓ４８を繰り返す。一方、ステップＳ４８で室内温度差△ｔがゼロ以下でかつ臭濃度差△Ｎがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【０１０７】
上記第１〜第７実施形態では、複数の円筒とその円筒の両端を接続するヘッダを有する疎水性多孔モジュール１(２１,４１,６１,８１)を用いた加湿機能を有する空気調和機について説明したが、多孔モジュールの構成はこれに限らず、貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールであればよい。
【０１０８】
また、上記第１〜第７実施形態では、ヒートポンプ回路の加熱機能と冷却機能を切り換えて加湿運転と脱臭運転を行ったが、ヒートポンプ回路の加熱能力を利用する加湿運転のみを行う加湿機能を有する空気調和機にこの発明を適用してもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の加湿機能を有する空気調和機は、貯水タンクと、上記貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールと、上記多孔モジュールに供給される室内の空気を加熱する第１熱交換器と、上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱する第２熱交換器とを有するヒートポンプ回路とを備えたものであり、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器および第２熱交換器が加熱機能に加えて冷却機能を有するものである。
【０１１０】
したがって、請求項１の発明の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第１熱交換器で温められた空気を多孔モジュールを介して室内に吹き出すことによって暖房を行うと共に、第２熱交換器により加熱された温水から多孔モジュールの疎水性多孔膜を通って空気中に水蒸気を放出して加湿を行うことが可能となるので、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いることにより消費電力を低減できる加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【０１１１】
また、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用することによって、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えことができる。
【０１１２】
また、請求項２の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器を貯水タンク内に配置するので、貯水タンク内の水を効率よく加熱できると共に、上ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合は、貯水タンク内の水を効率よく冷却することができる。
【０１１３】
また、請求項３の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器を多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置するので、貯水タンク内に第２熱交換器を配置するよりも第１,第２熱交換器に接続される配管の長さを短くでき、構造を簡略化してコストを低減することができる。また、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの貯水空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上し、ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【０１１４】
また、請求項４の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第２熱交換器として、貯水タンクと多孔モジュールとの間の配管に配置された２重管熱交換器を用いることによって、貯水タンクの外部に第２熱交換器を配置することが可能となり、構造を簡略化してコストを低減することができる。
【０１１５】
また、請求項５の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間にヒートポンプ回路の第２熱交換器を配置することによって、貯水タンク内に第２熱交換器を配置するよりもポンプおよびポンプ接続配管を除去でき、構造を簡略化してコストを低減できる。また、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間内の水を直接加熱するので、温水温度と凝縮温度との差が小さくできるために効率がさらに向上し、ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【０１１６】
また、請求項６の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至５のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールに室内の空気を供給するファンを備え、上記多孔モジュールの風上側に上記第１熱交換器を配置することによって、第１熱交換器により加熱または冷却された室内空気を多孔モジュールに供給するので、多孔モジュールによる加湿または脱臭の効率が向上する。
【０１１７】
また、請求項７の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至６のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介してポンプにより循環させることによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに連続的に供給することができ、脱臭時は多孔モジュール内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【０１１８】
また、請求項８の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１乃至７のいずれか１つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内に水を供給する給水手段と、上記貯水タンク内の水を排出する排水手段とを用いることによって、水を入れ換えることが可能となり、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないようにできると共に、ヒートポンプ回路の第２熱交換器が冷却機能を有する場合は、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないようにできる。
【０１１９】
また、請求項９の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１の加湿機能を有する空気調和機において、少なくとも圧縮機,四路切換弁,第１熱交換器,第２の熱交換器,減圧手段,第３熱交換器で形成された冷媒回路であるヒートポンプ回路によって、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱および冷却することができる。
【０１２０】
また、請求項１０の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記減圧手段である第１膨張弁を全開にして、上記第１熱交換器と第２熱交換器との間に配設された第２膨張弁の開度を絞ることによって、第１熱交換器を凝縮器とし、第２熱交換器,第３熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を加熱して暖房を行うと共に、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭を行うことが可能となる。また、第２熱交換器,第３熱交換器を凝縮器とし、第１熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を冷却して冷房を行うと共に、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿を行うことが可能となる。
【０１２１】
また、請求項１１の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記第１熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第１熱交換器を使用せず、第２熱交換器を凝縮器とし、第３熱交換器を蒸発器として、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿のみを行うと共に、第１熱交換器を使用せず、第３熱交換器を凝縮器とし、第２熱交換器を蒸発器として、第２熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭のみを行うことができ、第１熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【０１２２】
また、請求項１２の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１１の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第２バイパス用電磁弁を閉じて第１熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第１熱交換器をバイパスする一方、上記第１熱交換器をバイパスしないときは、第１バイパス用電磁弁を閉じ、第２バイパス用電磁弁を開く。したがって、簡単な構成により第１熱交換器をバイパスして冷媒が流れない不使用状態できる。
【０１２３】
また、請求項１３の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、上記第２熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第２熱交換器を使用せず、第１熱交換器を凝縮器とし、第３熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を加熱して暖房のみを行うと共に、第２熱交換器を使用せず、第３熱交換器を凝縮器とし、第１熱交換器を蒸発器として、第１熱交換器により室内空気を冷却して冷房のみを行うことができ、第２熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【０１２４】
また、請求項１４の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項１３の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス配管に配設された第１バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第２バイパス用電磁弁を閉じて第２熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第２熱交換器をバイパスする一方、上記第２熱交換器をバイパスしないときは、第１バイパス用電磁弁を閉じ、第２バイパス用電磁弁を開く。したがって、簡単な構成により第２熱交換器をバイパスして冷媒が流れない不使用状態できる。
【０１２５】
また、請求項１５の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御部により制御することによって、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行う加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【０１２６】
また、請求項１６の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項９の加湿機能を有する空気調和機において、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第１膨張弁,第２膨張弁を制御部により制御することによって、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加湿すると共に、ヒートポンプ回路の第１熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、ヒートポンプ回路の第２熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭する脱臭単独運転とを行う加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の第１実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図２】  図２はこの発明の第２実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図３】  図３はこの発明の第３実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図４】  図４はこの発明の第４実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図５】  図５は上記加湿機能を有する空気調和機の疎水性多孔モジュールの要部を上方から見た図である。
【図６】  図６は上記疎水性多孔モジュール内に第２熱交換器の伝熱管が配置された状態を示す斜視図である。
【図７】  図７は上記第２熱交換器の伝熱管に金属シートを帯状に巻いた状態を示す図である。
【図８】  図８はこの発明の第５実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図９】  図９はこの発明の第６実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図１０】  図１０はこの発明の第７実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図１１】  図１１は上記加湿機能を有する空気調和機の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】  図１２は図１１に続く加湿単独運転の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】  図１３は図１１に続く脱臭単独運転の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】  図１４は図１１に続く冷房加湿複合運転の動作を説明するフローチャートである。
【図１５】  図１５は図１１に続く冷房脱臭複合運転の動作を説明するフローチャートである。
【図１６】  図１６は温度変化に対するヘンリー定数の特性を示す図である。
【符号の説明】
１,２１,４１,６１,８１…疎水性多孔モジュール、
２,２２,４２,６２,８２…貯水タンク、
３,４３,８３…ポンプ、
４,２４,４４,６４,８４…ファン、
５,２５,４５,６５…フロートスイッチ、
６,２６,４６,６６,８６…排水用電磁弁、
１１,３１,５１,７１,９１…圧縮機、
１２,３２,５２,７２,９２…四路切換弁、
１３,３３,５３,７３,９３…第１熱交換器、
１４,３４,５４,７４,９４…第２熱交換器、
１５,３５,５５,７５…膨張弁、
１６,３６,５６,７６,９６…第３熱交換器、
１７,３７,５７,７７,９７…アキュムレータ、
１８,３８,５８,７８,９８…ファン、
８５…排水用電磁弁、
８７…リモコン、
８８…制御部、
９５…第１膨張弁、
１００…水位センサ、
１０１…湿度センサ、
１０２…臭いセンサ、
１０３…室内温度センサ、
１０４…温度センサ、
１１０…第２膨張弁、
１１１〜１１４…電磁弁、
Ｌ1,Ｌ2,Ｌ11,Ｌ31,Ｌ32,Ｌ41,Ｌ51,Ｌ52…配管、
Ｌ3,Ｌ13,Ｌ33,Ｌ43,Ｌ53…給水配管、
Ｌ4,Ｌ12,Ｌ34,Ｌ42,Ｌ54…排水配管、
Ｌ61,Ｌ62…バイパス配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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