(57)【要約】【課題】暖房時の加湿運転において、室内熱交換器の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器で加湿用空気を加熱することができる空気調和装置の提供。【解決手段】空気調和装置は、圧縮機３１、四路切替弁３２、室内熱交換器２１、加湿用熱交換器５８、電動膨張弁３４、室外熱交換器３３が順に接続されている冷媒回路４０と、加湿ロータ５２及び吸排気ファン５４を有する加湿ユニット５０と、を備える。加湿ロータ５２は、室外空気中の水分を吸着する吸着部と、加熱されることで吸着部に吸着した水分を加湿用空気に放出す加湿部とを含む。また、加湿用熱交換器５８は、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器２１から流出した冷媒と、加湿用空気とを熱交換させることで、加湿用空気を加熱する。さらに、加湿用熱交換器５８で加熱された加湿用空気が加湿部に流れることで、加湿部が加熱される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（３１）と、四路切替弁（３２）と、室内熱交換器（２１）と、第１加湿用熱交換器（５８）と、膨張機構（３４）と、室外熱交換器（３３）と、が順に接続されている冷媒回路（４０）と、
室外空気中の水分を吸着する吸着部（５２ａ）と加熱されることで前記吸着部に吸着した水分を加湿用空気に放出する加湿部（５２ｂ）とを含む吸湿部（５２）と、前記加湿部から放出された水分を含む前記加湿用空気を室内に搬送するファン（５４）と、を有する加湿装置（５０）と、
を備え、
暖房時の加湿運転において、前記第１加湿用熱交換器は、前記室内熱交換器から流出した冷媒と前記加湿用空気とを熱交換させることで、前記加湿用空気を加熱し、
前記第１加湿用熱交換器で加熱された前記加湿用空気が前記加湿部に流れることで、前記加湿部が加熱される、
空気調和装置（１０）。
【請求項２】
前記冷媒回路には、前記室内熱交換器と前記膨張機構との間の第１経路（４１）において、前記第１加湿用熱交換器の前記室内熱交換器側の第１分岐（Ｂ１）と、前記第１加湿用熱交換器の前記膨張機構側の第２分岐（Ｂ２）と、を接続する第１バイパス経路（４１ａ）が設けられており、
前記第１バイパス経路には、前記第１分岐側から前記第２分岐側への冷媒の流れを阻止する第１逆止弁（３７）が設けられている、
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１経路において、前記第１分岐から前記第１加湿用熱交換器を経て前記第２分岐に至る第２経路（４１ｂ）には、前記第１加湿用熱交換器と前記第２分岐との間に、前記第２分岐から前記第１加湿用熱交換器への冷媒の流れを阻止する第２逆止弁（３８）が設けられている、
請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記加湿用空気を加熱することが可能な、前記第１加湿用熱交換器とは別の第２加湿用熱交換器（５９ａ）と、
前記第２加湿用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な流量調整弁（５９ｂ）と、
を更に備え、
前記冷媒回路には、前記圧縮機から前記四路切替弁を経て前記室内熱交換器に至る第３経路（１４３）と、前記第１経路と、を接続する第２バイパス経路（１４２）が設けられており、
前記第２加湿用熱交換器及び前記流量調整弁は、前記第２バイパス経路に設けられている、
請求項２又は３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記加湿装置は、
前記加湿用空気が流れる空気流路（７１）と、
前記加湿用空気を加熱するためのヒータ（５６）と、
を有し、
前記空気流路では、前記第１加湿用熱交換器の空気流れ下流側に、前記ヒータが配置されている、
請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記吸湿部は、前記吸着部及び前記加湿部とは別の領域であって、前記加湿用空気によって加熱された前記加湿部の熱の残りを用いて、前記加湿用空気を加熱する再熱部（５２ｃ）を含む、
請求項１から５のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿装置を備える空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、加湿運転時に、加湿用空気に水分を与えて室内へと供給する加湿装置を備える空気調和装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００２−８９９０３号公報）に開示されている空気調和機は、室内の暖房時に加湿運転を実行することが可能な空気調和機であって、室内機と、室外空調ユニットと、加湿ユニット（加湿装置に相当）と、を備えている。加湿ユニットは、空気中の水分を吸着し、かつ、加熱されることで吸着した水分を放出する加湿ロータを有しており、加湿運転時には、加湿ロータから放出された水分を含む加湿用空気を室内に供給する。また、この空気調和機の備える冷媒回路には、室外空調ユニットの有する室外熱交換器や室内機の有する室内熱交換器とは別の熱交換器であって、加湿部に流れる加湿用空気を加熱するためのロータ加熱部が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されている空気調和機の備える冷媒回路は、室内の暖房時には、圧縮機から吐出した全ての高温高圧冷媒が、ロータ加熱部（以下、加湿用熱交換器という）を経て室内熱交換器に流れ、その後、室外熱交換器に流れるように構成されている。このため、暖房時に加湿運転が実行されると、加湿用熱交換器において、圧縮機から吐出した冷媒と加湿用空気との間で常に熱交換が行われるため、室内熱交換器の能力が低減してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器で加湿用空気を加熱することができる空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る空気調和装置は、冷媒回路と、加湿装置と、を備える。冷媒回路には、圧縮機と、四路切替弁と、室内熱交換器と、第１加湿用熱交換器と、膨張機構と、室外熱交換器と、が順に接続されている。加湿装置は、吸湿部と、ファンと、を有する。吸湿部は、吸着部と、加湿部と、を含む。吸着部は、室外空気中の水分を吸着する。加湿部は、加熱されることで吸着部に吸着した水分を加湿用空気に放出する。ファンは、加湿部から放出された水分を含む加湿用空気を、室内に搬送する。また、第１加湿用熱交換器は、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器から流出した冷媒と、加湿用空気とを熱交換させることで、加湿用空気を加熱する。さらに、第１加湿用熱交換器で加熱された加湿用空気が加湿部に流れることで、加湿部が加熱される。
【０００７】
本発明の第１観点に係る空気調和装置では、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器から流出した冷媒と加湿用空気とを熱交換させることで、加湿用空気が加熱される。このため、凝縮器として機能する室内熱交換器で熱交換が行われた後の冷媒の熱を利用して加湿用空気を加熱することができる。したがって、この空気調和装置では、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器で熱交換が行われる前に、加湿用熱交換器で熱交換が常に行われる場合と比較して、加湿用熱交換器で熱交換が行われても、室内熱交換器の能力低減を抑えることができる。
【０００８】
これによって、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器で加湿用空気を加熱することができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る空気調和装置は、第１観点の空気調和装置において、冷媒回路には、第１バイパス経路が設けられている。第１バイパス経路は、室内熱交換器と膨張機構との間の第１経路において、第１加湿用熱交換器の室内熱交換器側の第１分岐と、第１加湿用熱交換器の膨張機構側の第２分岐と、を接続するものである。また、第１バイパス経路には、第１分岐側から第２分岐側への冷媒の流れを阻止する第１逆止弁が設けられている。
【００１０】
この空気調和装置では、第１経路において第１分岐と第２分岐とを接続する第１バイパス経路に第１逆止弁が設けられていることで、暖房時の加湿運転において、第１バイパス経路に冷媒が流れないようにすることができる。このため、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器から流出した全ての冷媒を、加湿用熱交換器に流すことができる。したがって、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器から流出した冷媒の一部しか加湿用熱交換器に流れない場合と比較して、加湿用熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る空気調和装置は、第２観点の空気調和装置において、第２経路には、第２逆止弁が設けられている。第２経路とは、第１経路において、第１分岐から第１加湿用熱交換器を経て第２分岐に至る経路である。そして、第２逆止弁は、第１加湿用熱交換器と第２分岐との間に設けられている。また、第２逆止弁は、第２分岐から第１加湿用熱交換器への冷媒の流れを阻止するものである。
【００１２】
この空気調和装置では、第２経路の第１加湿用熱交換器と第２分岐との間に第２逆止弁が設けられていることで、冷房時に、膨張機構側から流れてきた冷媒が、第１加湿用熱交換器に流れないようにすることができる。このため、第１加湿用熱交換器での吸熱を抑制することができる。これにより、冷媒を膨張後の気液二相状態で室内熱交換器に流すことができ、この結果、室内熱交換器の能力低減を抑えることができる。
【００１３】
本発明の第４観点に係る空気調和装置は、第２観点又は第３観点の空気調和装置において、第２加湿用熱交換器と、流量調整弁と、を備えている。第２加湿用熱交換器は、加湿用空気を加熱することが可能である。また、第２加湿用熱交換器は、第１加湿用熱交換器とは別の熱交換器である。流量調整弁は、第２加湿用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能である。また、冷媒回路には、第２バイパス経路が設けられている。第２バイパス経路は、第３経路と第１経路とを接続するものである。第３経路とは、圧縮機から四路切替弁を経て室内熱交換器に至る経路である。さらに、第２加湿用熱交換器及び流量調整弁は、第２バイパス経路に設けられている。
【００１４】
この空気調和装置は、第１加湿用熱交換器とは別に第２加湿用熱交換器を備えているため、第１加湿用熱交換器だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【００１５】
本発明の第５観点に係る空気調和装置は、第１観点から第４観点のいずれかの空気調和装置において、加湿装置は、加湿用空気が流れる空気流路と、加湿用空気を加熱するためのヒータと、を有する。また、空気流路では、第１加湿用熱交換器の空気流れ下流側に、ヒータが配置されている。
【００１６】
この空気調和装置は、ヒータを備えているため、第１加湿用熱交換器だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【００１７】
本発明の第６観点に係る空気調和装置は、第１観点から第５観点のいずれかの空気調和装置において、吸湿部は、吸着部及び加湿部とは別の領域であって、加湿用空気によって加熱された加湿部の熱の残りを用いて、加湿用空気を加熱する再熱部を含む。
【００１８】
この空気調和装置では、吸湿部が、加湿用空気を加熱する再熱部を含むため、第１加湿用熱交換器だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１観点に係る空気調和装置では、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器で加湿用空気を加熱することができる。
【００２０】
本発明の第２観点に係る空気調和装置では、暖房時の加湿運転において、加湿用熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
【００２１】
本発明の第３観点に係る空気調和装置では、第１加湿用熱交換器での吸熱を抑制することができるため、冷媒を膨張後の気液二相状態で室内熱交換器に流すことができ、室内熱交換器の能力低減を抑えることができる。
【００２２】
本発明の第４観点に係る空気調和装置では、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【００２３】
本発明の第５観点に係る空気調和装置では、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【００２４】
本発明の第６観点に係る空気調和装置では、加湿用空気をさらに加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の空気調和装置の正面図。
【図２】空気調和装置の備える冷媒回路の概略図。
【図３】加湿ユニットの概略図。
【図４】加湿ユニットの分解斜視図。
【図５】加湿ロータの各領域を説明するための図。
【図６】加湿用流路の概略図。
【図７】変形例（Ａ）に係る空気調和装置の備える冷媒回路の概略図。
【図８】変形例（Ｂ）に係る加湿用流路の概略図。
【図９】変形例（Ｃ）に係る加湿ロータの各領域を説明するための図。
【図１０】変形例（Ｃ）に係る加湿用流路の概略図。
【図１１】変形例（Ｄ）に係る空気調和装置の備える冷媒回路の概略図。
【図１２】変形例（Ｄ）に係る加湿用流路の概略図。
【図１３】変形例（Ｄ）に係る空気調和装置の備える冷媒回路の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る空気調和装置１０について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２７】
（１）空気調和装置の構成
図１は、空気調和装置１０の正面図である。図２は、空気調和装置１０の備える冷媒回路４０の概略図である。図３は、加湿ユニット５０の概略図である。なお、図２では、暖房時の冷媒の流れを矢印で示している。また、図３では、第２吸着用空気取込口５１ｃを省略して描いている。
【００２８】
空気調和装置１０は、図１に示すように、１台の室外機１１と、１台の室内機２０とが冷媒配管によって並列に接続されているペア型の空気調和装置である。また、この空気調和装置１０は、冷房運転、除湿運転及び暖房運転の他に、室内を加湿する加湿運転、室内に室外空気を供給する給気運転、及び、室内空気を室外に排気する排気運転等の運転を行うことができる。なお、本実施形態の空気調和装置１０は、ペア型の空気調和装置であるが、これに限定されず、１台の室外機１１に複数台の室内機２０が接続されたマルチ型の空気調和装置であってもよい。
【００２９】
室内機２０は、室内の壁面等に設置される壁掛け型の室内機である。また、室内機２０は、室内熱交換器２１や室内ファン２２等を内部に収納している。
【００３０】
室内熱交換器２１は、室内空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、室内ファン２２が室内熱交換器２１に接触する空気流れを生成することで、室内空気と室内熱交換器２１を流れる冷媒とを熱交換させることができる。
【００３１】
室内ファン２２は、室内の空気を空気取込口２５ａから室内機２０内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器２１との間で熱交換を行った後の空気を空気吹出口２５ｂから室内に吹き出させるためのファンである。なお、本実施形態における室内ファン２２は、回転駆動することによって、回転軸と交わる方向に空気流れを生成するクロスフローファンである。
【００３２】
また、室内機２０内には、後述する吸排気ダクト１５の一方の端部が配置されている。この吸排気ダクト１５の一方の端部は、例えば、室内ファン２２が回転し空気流れが生成されている状態で、空気取込口２５ａの空気流れ下流側であり、かつ、室内熱交換器２１の空気流れ上流側の空間に配置されている。
【００３３】
室外機１１は、室外に設置されており、図１に示すように、下部の室外ユニット３０と、上部の加湿ユニット５０とから構成されている。なお、本実施形態の室外機１１では、室外ユニット３０と加湿ユニット５０との電源が一元化されている。
【００３４】
室外ユニット３０は、図２に示すように、圧縮機３１、四路切替弁３２、アキュムレータ３５、室外熱交換器３３、室外ファン３６、及び、電動膨張弁３４等を内部に収納している。
【００３５】
室外熱交換器３３は、室外空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、室外ファン３６が室外熱交換器３３に接触する空気流れを生成することで、室外空気と室外熱交換器３３を流れる冷媒とを熱交換させることができる。
【００３６】
室外ファン３６は、室外空気を室外ユニット３０内に取り込み、室外熱交換器３３において冷媒と熱交換させた後に、室外ユニット３０外に排出するためのファンである。なお、本実施形態における室外ファン３６は、ファンモータによって駆動されるプロペラファンである。
【００３７】
加湿ユニット５０は、図２及び図３に示すように、加湿ロータ５２と、吸着ファン５５と、流路切換装置５３と、吸排気ファン５４と、加湿用熱交換器５８と、を加湿ユニットケーシング５１内に収納している。また、加湿ユニット５０と室内機２０との間には、加湿ユニット５０の内部空間と室内機２０の内部空間とを連通させることが可能な吸排気ダクト１５が設けられている。加湿ユニット５０は、吸排気ダクト１５を介して、室内から取り込まれた空気を室外へと排気したり、室外から取り込まれた室外空気を室内へと供給したりすることができる。さらに、加湿ユニット５０は、室外空気を加湿して、吸排気ダクト１５を介して室内へと供給することもできる。
【００３８】
なお、空気調和装置１０は、制御装置（図示せず）を備えており、空気調和装置１０の備える各種機器は、制御装置により動作制御される。
【００３９】
（２）詳細構成
（２−１）冷媒回路の概略構成
空気調和装置１０は、主に、圧縮機３１と、四路切替弁３２と、室内熱交換器２１と、電動膨張弁３４と、室外熱交換器３３と、加湿用熱交換器５８と、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路４０を備えている。また、冷媒回路４０には、図２に示すように、圧縮機３１と、四路切替弁３２と、室内熱交換器２１と、加湿用熱交換器５８と、電動膨張弁３４と、室外熱交換器３３と、が順に接続されている。
【００４０】
圧縮機３１は、回転数が可変なインバータ式の圧縮機であって、吸入したガス冷媒を圧縮するためのものである。
【００４１】
電動膨張弁３４は、室内熱交換器２１と室外熱交換器３３との間の冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うための弁である。なお、本実施形態では、膨張機構として電動膨張弁３４が採用されているが、冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うことができる機構であれば膨張機構はこれに限定されない。
【００４２】
室外熱交換器３３は、主に、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管から挿通される複数のフィンとから構成されている。室外熱交換器３３は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には放熱器（凝縮器）として機能する。
【００４３】
室内熱交換器２１は、主に、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管から挿通される複数のフィンとから構成されている。室内熱交換器２１は、暖房運転時には、放熱器（凝縮器）として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。
【００４４】
加湿用熱交換器５８は、室外空気（後述する加湿用空気）を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、室外空気と加湿用熱交換器５８を流れる冷媒とを熱交換させることができる。なお、図２に示すように、本実施形態の加湿用熱交換器５８は、冷媒回路４０において、室内熱交換器２１、室外熱交換器３３及び電動膨張弁３４等と直列に接続されており、暖房時には、室内熱交換器２１、加湿用熱交換器５８、電動膨張弁３４、室外熱交換器３３の順に冷媒が流れるように構成されている。
【００４５】
四路切替弁３２は、冷媒回路４０を流れる冷媒の流路を変更する切替機構を構成している。四路切替弁３２は、圧縮機３１の吐出部３１ａと室内熱交換器２１と接続し、かつ、室外熱交換器３３と圧縮機３１の吸入部とを接続する第１状態（図２の実線参照）と、圧縮機３１の吐出部３１ａと室外熱交換器３３とを接続し、かつ、室内熱交換器２１と圧縮機３１の吸入部とを接続する第２状態（図２の破線参照）とに切り替わることで、冷媒回路４０における冷媒の循環方向が可逆に構成されている。
【００４６】
また、図２に示すアキュムレータ３５は、液冷媒とガス冷媒とを分離するためのものであり、冷媒回路４０において、圧縮機３１の吸入部と四路切替弁３２とを接続する冷媒配管に設けられている。
【００４７】
（２−２）加湿ユニットの構成
図４は、加湿ユニット５０の分解斜視図である。以下、図面を参照しながら加湿ユニット５０の構成について説明する。
【００４８】
（２−２−１）加湿ユニットケーシング
加湿ユニットケーシング５１は、加湿ロータ５２、ヒータ５６、吸排気ファン５４、流路切換装置５３および吸着ファン５５等を収納している。
【００４９】
加湿ユニットケーシング５１の前面（正面）には、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気吹出口５１ａ及び第１吸着用空気取込口５１ｂが並んで設けられている。
【００５０】
第１吸着用空気取込口５１ｂは、加湿ロータ５２へ水分を吸着させるために室外から取り込まれる室外空気が通る開口である。吸着用空気吹出口５１ａは、第１吸着用空気取込口５１ｂ及び後述する第２吸着用空気取込口５１ｃから取り込まれ、加湿ロータ５２によって水分が吸着された後の室外空気を、加湿ユニットケーシング５１外に排出するための開口である。
【００５１】
また、加湿ユニットケーシング５１の背面には、複数のスリット状の開口からなる第２吸着用空気取込口５１ｃおよび吸排気口５１ｄが設けられている（図４参照）。第２吸着用空気取込口５１ｃは、第１吸着用空気取込口５１ｂと同様に、加湿ロータ５２へ水分を吸着させるために室外から取り込まれる室外空気が通る開口である。そして、加湿ユニットケーシング５１内には、第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃを入口とし、吸着用空気吹出口５１ａを出口とする吸着用流路７０が形成されている。
【００５２】
吸排気口５１ｄは、第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃとは別に、加湿運転時或いは給気運転時に、室外空気を加湿ユニットケーシング５１内に取り込むための開口である。吸排気口５１ｄから加湿ユニットケーシング５１内に取り込まれた室外空気は、加湿ロータ５２を通過した後、ヒータ５６で加熱されてから、さらに加湿ロータ５２を通過して、吸排気ファン５４へ向かって流れる。このように、加湿ユニットケーシング５１内には、吸着用流路７０とは別に、吸排気口５１ｄを入口とする加湿用流路７１が形成されている。なお、加湿用流路７１は、吸排気ダクト１５に接続されている。このため、加湿運転時或いは給気運転時には、吸排気口５１ｄから取り込まれた室外空気は、加湿用流路７１を流れて、吸排気ダクト１５を経て、室内へと供給される。一方で、排気運転時には、室内機２０から取り込まれた室内空気が、吸排気ダクト１５を経て加湿用流路７１に流入し、吸排気口５１ｄを介して室外へと排気される。
【００５３】
また、加湿用流路７１には、吸排気ダクト１５を介して室内へと供給される空気の温度を検出するための温度センサ９０が設けられている。この温度センサ９０は、ヒータ５６を介して加湿ロータ５２を通過した後、吸排気ファン５４に吸い込まれる前の空気の温度を検出するために、加湿用流路７１のうち、例えば、加湿ロータ５２と吸排気ファン５４との間に設けられている。
【００５４】
（２−２−２）加湿ロータ
加湿ロータ５２は、ハニカム構造のセラミックロータであり、略円板状の外形を有している。また、加湿ロータ５２は、回転可能に設けられており、ロータ駆動用モータによって回転駆動される。さらに、加湿ロータ５２の主たる部分は、ゼオライト等の吸着剤から焼成されている。ゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着するとともに、吸着した水分を加熱されることによって脱離するという性質を有している。なお、本実施形態では、吸着剤としてゼオライトを用いているが、シリカゲルやアルミナ等を吸着剤として用いることも可能である。このように加湿ロータ５２が略円板状であることで、加湿ユニット５０を小型化することができる。
【００５５】
（２−２−３）ヒータ
ヒータ５６は、加湿ロータ５２の上方に位置しており、加湿ロータ５２に対向して配置されている。また、ヒータ５６は、加湿ロータ５２から水分を脱離させるために加湿ロータ５２へ送られる室外空気を加熱する。
【００５６】
ヒータ５６は、発熱体としての複数の電熱線を含むヒータ本体５６ａと、ヒータ本体５６ａを上方から覆うように配置されるカバー５６ｂと、カバー５６ｂ内に配置されており加湿用流路７１の一部を構成する流路形成部５６ｃとを有する。カバー５６ｂは、平面視において半円形状を呈している（図４参照）。また、流路形成部５６ｃは、平面視において略扇形形状の流路を構成しており、図３に示すＡ方向に空気が流れる場合には、この流路内を、ヒータ本体５６ａを通過した後の室外空気が流れる。流路形成部５６ｃは、加湿ロータ５２に対向するように配置されているため、流路形成部５６ｃを流れる室外空気に熱が供与されていれば、熱を供与された室外空気が平面視略扇形形状の流路を流れて加湿ロータ５２に流れることで、加湿ロータ５２を回転軸方向に見て、加湿ロータ５２の一部が常に略扇形形状に加熱されることになる。
【００５７】
（２−２−４）吸排気ファン
吸排気ファン５４は、加湿ロータ５２の側方に配置されており、室外から取り込まれ室内機２０へと送られる室外空気の流れ、及び、室内から室内機２０内に取り込まれ室外へと送られる室内空気の流れを生成する遠心ファン組立体である。吸排気ファン５４は、室外空気を室内機２０へと送る場合には、吸排気口５１ｄから室外空気を加湿用流路７１に流入させ、加湿ロータ５２を通過させた後、流路切換装置５３及び吸排気ダクト１５を介して室内機２０へと流れる空気流れを生成する。このとき、図３に示すＡ方向に空気が流れる。また、吸排気ファン５４は、室内空気を室内機２０から室外へと排出する場合には、室内機２０から吸排気ダクト１５、加湿用流路７１を介して吸排気口５１ｄから室外へと流れる空気流れを生成する。このとき、図３に示すＢ方向に空気が流れる。なお、本実施形態における吸排気ファン５４は、ターボファンである。
【００５８】
（２−２−５）流路切換装置
流路切換装置５３は、吸排気ファン５４と吸排気ダクト１５との間に配置されている。また、流路切換装置５３は、吸排気ファン５４と吸排気ダクト１５との接続状態を、加湿用流路７１と吸排気ダクト１５とを接続した状態の供給状態と、加湿用流路７１と吸排気ダクト１５との接続を解除した供給停止状態とに切り換えることが可能である。
【００５９】
供給状態では、加湿用流路７１から吸排気ダクト１５への室外空気の流れ、或いは、吸排気ダクト１５から加湿用流路７１への室内空気の流れを許容する。このため、給気状態では、図３に示すように、吸排気口５１ｄから取り込まれ加湿用流路７１を流れる室外空気が吸排気ダクト１５を経て室内機２０へと供給されたり、室内機２０から吸排気ダクト１５を流れてきた室内空気が加湿用流路７１に流れて吸排気口５１ｄを経て室外へと排気されたりする。
【００６０】
一方で、供給停止状態では、加湿用流路７１から吸排気ダクト１５への室外空気の流れ、或いは、吸排気ダクト１５から加湿用流路７１への室内空気の流れが遮断される。このため、供給停止状態では、室外空気が室内機２０内に供給されたり、室内空気が室外に排気されたりしないようになる。
【００６１】
なお、本実施形態では、流路切換装置５３によって、加湿用流路７１内を流れる空気の流れ方向が、図３に示すＡ方向とＢ方向とに切り換えられる。
【００６２】
（２−２−６）吸着ファン
吸着ファン５５は、羽根車５５ａがファンモータ５５ｂによって回転駆動され、加湿ロータ５２のうちのヒータ５６と対向しない部分を通過する室外空気の流れを生成する。言い換えると、吸着ファン５５は、第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃから吸い込まれ、吸着用流路７０を流れて、吸着用空気吹出口５１ａから室外へ排出される室外空気の流れを生成する。
【００６３】
（２−３）制御装置の構成
空気調和装置１０の備える制御装置は、空気調和装置１０の有する各種機器と接続されており、室内の空調を行うために各種機器の動作制御を行うことで、暖房運転や冷房運転等の各種運転を実行する。例えば、ユーザからの冷房運転指示を受け付けると、制御装置は、圧縮機３１を駆動させるとともに、四路切替弁３２の状態を第２状態にして、電動膨張弁３４の弁開度を調整し、かつ、室内ファン２２及び室外ファン３６を駆動させることで、冷房運転を実行する。また、ユーザからの暖房運転指示を受け付けると、制御装置は、圧縮機３１を駆動させるとともに、四路切替弁３２の状態を第１状態にして、電動膨張弁３４の弁開度を調整し、かつ、室内ファン２２及び室外ファン３６を駆動させることで、暖房運転を実行する。
【００６４】
さらに、制御装置は、ユーザからの加湿指示があった場合には、加湿ユニット５０において積極的に加湿した室外空気を室内に供給する加湿運転を実行する。より詳しくは、制御装置が、加湿ユニット５０の有する各種機器を制御することで、加湿ユニット５０において生成された加湿された室外空気が、室内機２０を介して室内へと供給される。具体的には、制御装置は、ユーザからの加湿指示を受け付けると、流路切換装置５３を供給状態にし、加湿ロータ５２、吸着ファン５５、及び、吸排気ファン５４を回転駆動し、かつ、ヒータ５６を駆動させる。なお、本実施形態における加湿運転は、暖房運転と同時に行われる。
【００６５】
また、制御装置は、温度センサ９０によって検出される空気の温度に応じて、ヒータ５６の出力を調整する。なお、本実施形態では、制御装置は、温度センサ９０によって検出される空気の温度が所定温度（例えば、５５℃）を維持するように、ヒータ５６の出力を１Ｗ単位で制御する。例えば、制御装置は、温度センサ９０によって検出された空気の温度が、所定温度よりも高いと判断した場合には、当該空気の温度が所定温度に近づくようにヒータ５６の出力を下げる制御を行い、所定温度よりも低いと判断した場合には、該空気の温度が所定温度に近づくようにヒータ５６の出力を上げる制御を行う。
【００６６】
なお、制御装置によるヒータ５６の出力制御は、これに限定されるものではなく、例えば、ヒータ５６の出力が段階的（例えば、Ｗ毎）に制御されるものであれば、各段階に対応する温度値が設定されており、温度センサ９０によって検出される空気温度と設定された温度値とに基づいて、ヒータ５６の出力段階が制御されてもよい。
【００６７】
（３）加湿運転時における冷媒の流れ
以下に、加湿運転時における冷媒の流れについて説明する。なお、上述のように、加湿運転は暖房運転と同時に行われるため、加湿運転時には、冷媒が暖房運転時と同じ方向に冷媒回路４０内を循環する。
【００６８】
加湿運転時には、圧縮機３１から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切替弁３２を介して、室内熱交換器２１に至る。室内熱交換器２１に至った高圧ガス冷媒は、室内熱交換器２１で室内ファン２２により送風される室内空気、及び、加湿ダクトから吹き出される室外空気との間で熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに、空気を加熱し、室内の暖房を行う。
【００６９】
そして、室内熱交換器２１から流出した全ての高圧液冷媒は、加湿用熱交換器５８に流入する。加湿用熱交換器５８に流入した高圧液冷媒は、加湿用熱交換器５８において、室外空気と熱交換を行った後に、電動膨張弁３４に至る。
【００７０】
電動膨張弁３４に至った液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧された後に、室外熱交換器３３に流入する。室外熱交換器３３では、流入した液冷媒が、室外空気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁３２を介し、アキュムレータ３５を経て、圧縮機３１に吸入される。
【００７１】
このように、冷媒回路４０内を冷媒が循環することで、室内熱交換器２１において室内を暖房することができ、加湿用熱交換器５８において吸排気口５１ｄから取り込まれた室外空気を加熱することができる。
【００７２】
（４）加湿運転時における空気の流れ
図５は、加湿ロータ５２に含まれる３つの領域を説明するための図である。図６は、加湿用流路７１の概念図である。
【００７３】
以下に、加湿運転時における空気の流れについて説明する。
【００７４】
加湿運転時には、吸着ファン５５が駆動されて、吸着用流路７０を図３の矢印Ａ１１−Ａ１２方向に空気が流れ、かつ、吸排気ファン５４が駆動されて、加湿用流路７１を図３の矢印Ａ２１−２５方向に空気が流れる。なお、加湿運転時には、加湿ロータ５２は、図４及び図５の矢印Ｙ方向に回転する。
【００７５】
また、以下より、説明の便宜上、室外空気のうち、第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃから加湿ユニット５０内に取り込まれる室外空気を、吸着用空気といい、吸排気口５１ｄから加湿ユニット５０内に取り込まれる室外空気を、加湿用空気という。
【００７６】
第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃから加湿ユニット５０内に取り込まれた吸着用空気は、図３の矢印Ａ１１方向に流れて、ベルマウス５７近傍へと向かう。この吸着用空気は、吸着用流路７０を流れることにより、加湿ロータ５２のうちヒータ５６と対向しない領域（以下、吸着部５２ａという）を通過する。そして、加湿ロータ５２の吸着部５２ａを通過した吸着用空気は、図３の矢印Ａ１２方向に流れて、ベルマウス５７近傍からベルマウス５７で囲まれた空間を通って吸着ファン５５内に入り、吸着ファン５５によって吸着用空気吹出口５１ａから加湿ユニット５０外に吹き出される。
【００７７】
一方で、吸排気口５１ｄから加湿ユニット５０内に取り込まれた加湿用空気は、加湿用熱交換器５８へと向かう。そして、加湿用熱交換器５８を通過した加湿用空気は、図３の矢印Ａ２１方向に流れて、加湿ロータ５２の吸着部５２ａに隣接する部分であって、加湿用流路７１のヒータ本体５６ａよりも上流側の領域（以下、再熱部５２ｃという）を通過する。そして、加湿ロータ５２の再熱部５２ｃを通過した加湿用空気は、図３の矢印Ａ２２方向に流れて、ヒータ５６のヒータ本体５６ａに至る。ヒータ本体５６ａに至った加湿用空気は、図３の矢印Ａ２３方向に流れて、加湿ロータ５２において吸着部５２ａ及び再熱部５２ｃとは別の領域であって、流路形成部５６ｃと対向する領域（以下、加湿部５２ｂという）を通過する。そして、加湿ロータ５２の加湿部５２ｂを通過した加湿用空気は、図３の矢印Ａ２４方向に流れて、流路切換装置５３に至る。その後、流路切換装置５３に至った加湿用空気は、吸排気ファン５４を経由して再び流路切換装置５３に戻され、図３の矢印Ａ２５方向に流れて、吸排気ダクト１５を経て室内機２０へと搬送される。
【００７８】
ここで、加湿ユニット５０における加湿空気の生成過程を説明する。なお、ここでいう加湿空気とは、加湿用空気のうち、加湿ロータ５２が加熱されることで加湿ロータ５２から放出された水分を含む空気のことである。また、加湿ロータ５２が最も高温になる領域は加湿ロータ５２の加湿部５２ｂであり、加湿部５２ｂから水分が放出されることから、以下より、説明の便宜上、加湿用空気のうち加湿部５２ｂを通過する前の空気を加湿前空気とし、加湿部５２ｂを通過した後の空気を加湿空気とする。
【００７９】
なお、加湿運転時には、加湿ロータ５２は図４及び図５に示す矢印Ｙ方向に回転しているため、加湿ロータ５２において各々別の領域である吸着部５２ａ、加湿部５２ｂ、再熱部５２ｃは、順に入れ替わることになる。より詳しくは、加湿ロータ５２が回転することで、加湿ロータ５２において、吸着部５２ａであった部分は、加湿部５２ｂとなり、加湿部５２ｂとなった部分は、再熱部５２ｃとなり、再熱部５２ｃとなった部分は、再び吸着部５２ａとなる。
【００８０】
第１吸着用空気取込口５１ｂ及び第２吸着用空気取込口５１ｃから取りこまれた吸着用空気は、加湿ロータ５２の吸着部５２ａを通過する際に、吸着用空気中の水分が吸着部５２ａに吸着される。
【００８１】
一方で、吸排気口５１ｄから取りこまれた加湿前空気は、高圧液冷媒の流れる加湿用熱交換器５８によって加熱され、加湿ロータ５２の再熱部５２ｃへと流れる。より詳しくは、加湿運転時には、加湿用熱交換器５８には、室内熱交換器２１から流出した高圧液冷媒が常に流れているため、吸排気口５１ｄから加湿ユニットケーシング５１内に取りこまれた加湿前空気が、加湿用熱交換器５８を流れる高圧液冷媒と熱交換を行うことで加熱されて、再熱部５２ｃへと流れる。
【００８２】
そして、再熱部５２ｃへと流れた加湿前空気は、再熱部５２ｃを通過する際に、再熱部５２ｃの有する熱により加熱される。より詳しくは、加湿ロータ５２が回転して、加湿部５２ｂであった部分が再熱部５２ｃへと移行するため、再熱部５２ｃでは、ヒータ本体５６ａから供与された加湿部５２ｂの熱の残りを用いて、加湿前空気が加熱される。その後、再熱部５２ｃを通過した加湿前空気は、ヒータ本体５６ａによって加熱された後に、加湿部５２ｂを通過する。このとき、加湿部５２ｂは、加湿用熱交換器５８、再熱部５２ｃ及びヒータ本体５６ａによって加熱された加湿前空気によって加熱されるため、吸着部５２ａで吸着していた水分を、加湿前空気に放出（脱離）する。この結果、加湿前空気が、吸着部５２ａで吸着した水分を含む加湿空気になる。
【００８３】
（５）特徴
（５−１）
上記実施形態では、加湿運転時に吸排気ファン５４が回転駆動されることで、室外空気が加湿用空気として吸排気口５１ｄから加湿用流路７１内に取り込まれる。そして、加湿運転は、暖房運転と同時に行われるため、加湿用流路７１内に配置されている加湿用熱交換器５８で、室内熱交換器２１から流出した冷媒と加湿用空気とが熱交換されることで、加湿用空気を加熱することができ、加湿用熱交換器５８で加熱された加湿用空気が、加湿ロータ５２の加湿部５２ｂに流れることで、加湿部５２ｂを加熱することができる。このように、暖房時の加湿運転において、加湿用熱交換器５８には、凝縮器として機能する室内熱交換器２１で熱交換が行われた後の高圧冷媒が流れるため、室内熱交換器２１で熱交換が行われた後の高圧冷媒の熱を利用して、加湿用空気を加熱することができる。また、この空気調和装置１０の備える冷媒回路４０には、圧縮機３１、室内熱交換器２１、加湿用熱交換器５８、電動膨張弁３４の順に接続されているため、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器２１で熱交換が行われる前に、加湿用熱交換器５８で熱交換が行われるという事態は生じない。このため、加湿用熱交換器５８で熱交換が行われても、室内熱交換器２１の能力低減を抑えることができる。
【００８４】
これによって、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器２１の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器５８で加湿用空気を加熱することができている。
【００８５】
なお、本実施形態では、加湿運転時に吸排気ファン５４が回転駆動されるが、吸排気ファン５４が回転駆動しなければ、吸排気口５１ｄから室外空気が加湿用流路７１内に取り込まれない。したがって、加湿運転が行われていない場合、すなわち、暖房運転のみが行われている場合や冷房運転が行われている場合には、吸排気口５１ｄから室外空気が加湿用流路７１内に取り込まれないため、加湿用熱交換器５８に冷媒が流れても、加湿用熱交換器５８において冷媒と室外空気との間で熱交換は行われず、室内熱交換器２１或いは室外熱交換器３３の能力低減が生じにくくなっている。
【００８６】
（５−２）
上記実施形態では、加湿ユニット５０が加湿用空気を加熱するためのヒータ５６を備えている。このため、加湿用熱交換器５８だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気の温度を上げることができる。したがって、加湿用熱交換器５８だけでは、加湿部５２ｂから水分を十分に放出させるために必要な温度まで加湿用空気を加熱することができない場合でも、ヒータ５６により加湿用空気をさらに加熱することができるため、加湿空気の水分含有量が不足するおそれを低減することができている。
【００８７】
（５−３）
上記実施形態では、加湿ロータ５２が回転することで、加湿ロータ５２の吸着部５２ａ、加湿部５２ｂ及び再熱部５２ｃが、順に入れ替わる。そして、加湿用空気が再熱部５２ｃを通過することで、加湿部５２ｂの熱の残りによって加湿用空気を加熱することができる。このため、加湿ロータ５２に再熱部５２ｃがなく加湿用熱交換器５８だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気をさらに加熱することができている。
【００８８】
また、図６に示すように、加湿用流路７１には、加湿用空気の空気流れ方向に、加湿用熱交換器５８、加湿ロータ５２の再熱部５２ｃ、ヒータ５６の順に配置されている。このため、ヒータ５６で加熱する前に、加湿用熱交換器５８及び再熱部５２ｃで加湿用空気を加熱することができる。そして、本実施形態では、温度センサ９０によって検出される加湿空気の温度が所定温度（例えば、５５℃）となるように、ヒータ５６の出力が制御されている。このため、加湿空気の温度が所定温度よりも高い場合には、ヒータ５６の出力を下げることで、加湿空気の温度を所定温度に近づけることができる。この結果、加湿ユニット５０における加湿能力を維持しつつ、ヒータ５６における消費電力を抑制することができている。
【００８９】
（６）変形例
（６−１）変形例Ａ
上記実施形態では、冷媒回路４０において、加湿用熱交換器５８が、室内熱交換器２１、室外熱交換器３３及び電動膨張弁３４等と直列に接続されており、暖房運転及び冷房運転のいずれの運転時にも、加湿用熱交換器５８に冷媒が流れるようになっている。
【００９０】
これに代えて、図７に示すように、室内熱交換器２１と電動膨張弁３４との間の第１経路４１において、加湿用熱交換器５８の室内熱交換器２１側の第１分岐Ｂ１と、加湿用熱交換器５８の電動膨張弁３４側の第２分岐Ｂ２と、を接続するバイパス経路４１ａが設けられており、バイパス経路４１ａに、第１分岐Ｂ１側から第２分岐Ｂ２側への冷媒の流れを阻止する第１逆止弁３７が設けられていてもよい。バイパス経路４１ａに第１逆止弁３７が設けられていることで、暖房運転時には、室内熱交換器２１から流出した全ての冷媒を、加湿用熱交換器５８に流すことができる。したがって、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器２１から流出した冷媒の一部しか加湿用熱交換器５８に流れない場合、例えば、冷媒回路４０において、バイパス経路４１ａが設けられているが第１逆止弁３７が設けられていない場合と比較して、加湿用熱交換器５８における熱交換効率を向上させることができる。
【００９１】
さらに、図７に示すように、第１経路４１のうち、第１分岐Ｂ１から加湿用熱交換器５８を経て第２分岐Ｂ２に至る経路である第２経路４１ｂにおいて、加湿用熱交換器５８と第２分岐Ｂ２との間に、第２分岐Ｂ２から加湿用熱交換器５８への冷媒の流れを阻止する第２逆止弁３８が設けられていてもよい。第２経路４１ｂにおいて、加湿用熱交換器５８と第２分岐Ｂ２との間に第２逆止弁３８が設けられていることで、冷房運転時に、電動膨張弁３４側から流れてきた冷媒が、加湿用熱交換器５８に流れずに、バイパス経路４１ａを通って室内熱交換器２１へと流れる。このように、冷房運転時に電動膨張弁３４側から流れてきた冷媒が、加湿用熱交換器５８に流れないようにすることができるため、加湿用熱交換器５８において吸熱することがなく、この結果、電動膨張弁３４で膨張後の気液二相状態の冷媒を、室内熱交換器２１に流すことができる。これにより、冷房運転時における室内熱交換器２１の能力低減を抑えることができる。
【００９２】
（６−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、加湿用流路７１には、加湿用熱交換器５８の加湿用空気の空気流れ下流側に再熱部５２ｃが配置されており、再熱部５２ｃの加湿用空気の空気流れ下流側にヒータ５６が配置されている。
【００９３】
これに代えて、加湿用熱交換器を通過した加湿用空気が再熱部を介さずにヒータに送られるように加湿用流路が構成されていてもよい。例えば、図８に示すように、加湿用流路２７１が３つの流路を含んでいてもよい。より詳しくは、加湿用空気（室外空気）を加湿ユニットケーシング内に取り込むための吸排気口２５１ｄａを入口とする第１加湿用流路２７１ａと、吸排気口２５１ｄａとは別に、加湿用空気（室外空気）を加湿ユニットケーシング内に取り込むための吸排気口２５１ｄｂを入口とする第２加湿用流路２７１ｂと、第１加湿用流路２７１ａの下流端部及び第２加湿用流路２７１ｂの下流端部に接続される第３加湿用流路２７１ｃと、を含んでいてもよい。なお、ここでいう「下流」とは、加湿用空気の空気流れ下流のことである。そして、第１加湿用流路２７１ａには、加湿用熱交換器５８が配置されており、第２加湿用流路２７１ｂには、加湿ロータ５２の再熱部５２ｃが配置されている。さらに、第３加湿用流路２７１ｃには、ヒータ５６が配置されている。加湿用流路２７１をこのような構成にすることで、加湿用空気を、加湿用熱交換器５８と再熱部５２ｃとで別々に加熱した後に、ヒータ５６で加熱することができる。これにより、加湿用熱交換器５８を利用して加湿用空気を加熱することができるため、ヒータ５６における消費電力を抑制できると共に、再熱部５２ｃから熱を十分に奪うことができるため、吸着部５２ａにおける水分の吸着効率の低下を抑制することができる。
【００９４】
（６−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、加湿ロータ５２は、室外空気中の水分を吸着する吸着部５２ａと、加熱されることで吸着部５２ａに吸着した水分を加湿用空気に放出する加湿部５２ｂと、ヒータ５６から供与された加湿部５２ｂの熱の残りを用いて加湿用空気を加熱する再熱部５２ｃと、の３つの領域を有している。そして、加湿用流路７１には、加湿用熱交換器５８の加湿用空気の空気流れ下流側に再熱部５２ｃが配置されており、再熱部５２ｃの加湿用空気の空気流れ下流側にヒータ５６が配置されている。
【００９５】
これに代えて、図９及び図１０に示すように、加湿ロータ３５２が、室外空気中の水分を吸着する吸着部３５２ａと、加熱されることで吸着部３５２ａに吸着した水分を加湿用空気に放出する加湿部３５２ｂと、から構成されており、加湿用熱交換器５８を通過した加湿用空気が直接ヒータ５６に流れ、ヒータ５６で加熱された加湿用空気が加湿部３５２ｂに流れるように、加湿用流路３７１が構成されていてもよい。
【００９６】
より詳しくは、図９に示す加湿ロータ３５２の吸着部３５２ａは、上記実施形態の吸着部５２ａと同様に、加湿ロータ３５２のうちヒータ５６と対向しない領域であって、第１吸着用空気取込口及び第２吸着用空気取込口から加湿ユニット内に取り込まれた吸着用空気が通過する部分である。そして、吸着部３５２ａでは、吸着用空気中に含まれる水分が吸着される。なお、吸着部３５２ａを通過した吸着用空気は、吸着ファンによって吸着用空気吹出口から加湿ユニット外に吹き出される。また、本変形例の加湿ロータ３５２には、上記実施形態の加湿ロータ５２の再熱部５２ｃに相当する領域が設けられておらず、上記実施形態の加湿ロータ５２の吸着部５２ａ及び再熱部５２ｃに相当する領域が、加湿ロータ３５２の吸着部３５２ａとなっている。
【００９７】
また、図９に示す加湿ロータ３５２の加湿部３５２ｂは、上記実施形態の加湿部５２ｂと同様に、加湿ロータ３５２のうち流路形成部と対向する領域であって、吸排気口３５１ｄから加湿ユニット内に取り込まれた加湿用空気が通過する部分である。そして、加熱された加湿用空気が加湿部３５２ｂを通過することで、加湿部３５２ｂが加熱され、加湿部３５２ｂが加熱されることで吸着していた水分が加湿用空気に放出される。その後、加湿部３５２ｂから放出された水分を含む加湿用空気（加湿空気）は、吸排気ダクトを経て室内機へと送られる。
【００９８】
次に、加湿用流路３７１について説明する。この加湿用流路３７１は、図１０に示すように、加湿用空気を加湿ユニットケーシング内に取り込むための吸排気口３５１ｄから吸排気ダクトまでの流路であって、内部を加湿用空気が流れる。そして、この加湿用流路３７１には、吸排気口３５１ｄから取り込まれた加湿用空気が、加湿用熱交換器５８、ヒータ５６、加湿部３５２ｂの順に流れるように各種機器が配置されている。
【００９９】
吸排気口３５１ｄから取り込まれた加湿用空気（加湿前空気）は、加湿用熱交換器５８へと向かい、加湿用熱交換器５８によって加熱され、ヒータ５６のヒータ本体に至る。ヒータ本体に至った加湿前空気は、ヒータ本体によって加熱された後に、加湿ロータ３５２の加湿部３５２ｂを通過する。このとき、加湿部３５２ｂは、加湿用熱交換器５８及びヒータ本体によって加熱された加湿前空気によって加熱されるため、吸着部３５２ａで吸着していた水分を、加湿前空気に放出する。この結果、吸着部３５２ａで吸着した水分を含んだ加湿用空気（加湿空気）となる。その後、加湿空気は、流路切換装置に至り、吸排気ファン５４を経由して再び流路切換装置に戻され、吸排気ダクトを経て室内機へと送られる。
【０１００】
加湿用流路３７１をこのような構成にすることで、加湿用空気を、加湿用熱交換器５８で加熱した後に、ヒータ５６で加熱することができる。これにより、加湿用熱交換器５８を利用して加湿用空気を加熱することができるため、加湿用熱交換器が設けられていない場合と比較して、ヒータ５６における消費電力を抑制できる。
【０１０１】
また、加湿ロータ３５２が、吸着部３５２ａと加湿部３５２ｂとから構成されており、加湿用熱交換器５８を通過した加湿用空気が直接ヒータ５６に送られるように加湿用流路３７１が構成されていることで、加湿用空気が再熱部を通過することで発生するロスをなくすことができる。
【０１０２】
さらに、加湿ロータ３５２が、上記実施形態の加湿ロータ５２と同等程度の大きさを有する場合には、上記実施形態の加湿ロータ５２よりも加湿ロータ３５２における吸着部３５２ａの占める割合が大きいため、吸着部３５２ａでより多くの水分を吸着することができる。また、上記変形例Ｂのように複数の加湿用流路が設けられている場合と比較して、圧力損失による風量低下を抑制することができる。
【０１０３】
（６−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、加湿用空気を加熱するための加湿用熱交換器が１つだけ設けられているが、加湿用空気を加熱するための加湿用熱交換器が複数設けられていてもよい。
【０１０４】
例えば、室内熱交換器２１、室外熱交換器３３及び電動膨張弁３４等と直列に接続された加湿用熱交換器（以下、第１加湿用熱交換器５８という）とは別に、加湿用空気を加熱することが可能な第２加湿用熱交換器５９ａが、冷媒回路１４０に接続されていてもよい。以下に、本変形例の空気調和装置１１０について図を用いて説明する。
【０１０５】
（６−４−１）冷媒回路の概略構成
空気調和装置１１０は、主に、圧縮機３１と、四路切替弁３２と、室内熱交換器２１と、第１加湿用熱交換器５８と、電動膨張弁３４と、室外熱交換器３３と、第２加湿用熱交換器５９ａと、流量調整弁５９ｂと、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路１４０を備えている。また、冷媒回路１４０は、主冷媒回路１４０ａと、主冷媒回路１４０ａから分岐しており、第２加湿用熱交換器５９ａが接続されている第２バイパス経路１４２と、を有する。
【０１０６】
主冷媒回路１４０ａには、図１１に示すように、圧縮機３１と、四路切替弁３２と、室内熱交換器２１と、第１加湿用熱交換器５８と、電動膨張弁３４と、室外熱交換器３３と、が順に接続されている。
【０１０７】
また、第２バイパス経路１４２は、第１経路１４１と、第３経路１４３と、を接続している。第１経路１４１とは、主冷媒回路１４０ａの、室内熱交換器２１と電動膨張弁３４との間の経路のことである。また、第３経路１４３とは、圧縮機３１から四路切替弁３２を経て室内熱交換器２１に至る経路のことである。具体的には、第２バイパス経路１４２は、図１１に示すように、第３経路１４３における四路切替弁３２と室内熱交換器２１と間と、第１経路１４１における室内熱交換器２１と第１加湿用熱交換器５８との間と、を接続している。なお、第２バイパス経路１４２の接続箇所はこれに限定されず、例えば、第３経路１４３における圧縮機３１と四路切替弁３２との間と、第１経路１４１における室内熱交換器２１と第１加湿用熱交換器５８との間と、を接続していてもよい。
【０１０８】
そして、第２加湿用熱交換器５９ａは、第１加湿用熱交換器５８とは別の熱交換器であって、第１加湿用熱交換器５８と同様に、室外空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものである。そして、第２加湿用熱交換器５９ａは、室外空気と第２加湿用熱交換器５９ａを流れる冷媒とを熱交換させることで、室外空気を加熱することができる。
【０１０９】
流量調整弁５９ｂは、第２加湿用熱交換器５９ａに流れる冷媒の流量を調整可能な電動弁である。また、流量調整弁５９ｂが開状態である場合には、第３経路１４３を流れる冷媒の一部が、第２バイパス経路１４２を通って、第１経路１４１を流れる冷媒と合流する。なお、流量調整弁５９ｂを全開状態にしたとしても、第２バイパス経路１４２には、室内熱交換器２１を流れる冷媒よりも少ない量の冷媒（例えば、室内熱交換器２１を流れる冷媒の５０分の１等）の冷媒量が流れるものとする。
【０１１０】
（６−４−２）加湿ユニットの構成
加湿ユニット５０の加湿ユニットケーシング５１内には、加湿ロータ５２、ヒータ５６、吸着ファン５５、流路切換装置５３、吸排気ファン５４、第１加湿用熱交換器５８の他に、第２加湿用熱交換器５９ａ及び流量調整弁５９ｂが収納されている。
【０１１１】
（６−４−３）制御装置の構成
空気調和装置１１０の備える制御装置（図示せず）は、空気調和装置１１０の有する各種機器と接続されており、室内の空調を行うために各種機器の動作制御を行うことで、暖房運転や冷房運転等の各種運転を実行する。また、制御装置は、流量調整弁５９ｂの弁開度を調整することで、第２加湿用熱交換器５９ａにおける熱交換量を制御する。
【０１１２】
そして、制御装置は、ユーザからの加湿指示を受け付けると、流路切換装置５３を供給状態にし、加湿ロータ５２、吸着ファン５５、及び、吸排気ファン５４を回転駆動し、かつ、ヒータ５６を駆動させるとともに、流量調整弁５９ｂの弁開度を調整する。なお、流量調整弁５９ｂの弁開度は、例えば、第２加湿用熱交換器５９ａの出口側における冷媒の過冷却度に応じてＳＣ制御される。これにより、室外空気よりも水分含有量の高い空気（加湿空気）が生成され、吸排気ダクト１５を介して室内機２０へと供給される加湿運転が行われる。また、本変形例においても、加湿運転は、暖房運転と同時に行われるものであり、制御装置は、温度センサ９０によって検出される空気の温度に応じて、ヒータ５６の出力を調整する。
【０１１３】
（６−４−４）加湿運転時における冷媒の流れ
加湿運転時には、圧縮機３１から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切替弁３２を介して、室内熱交換器２１に至り、或いは、四路切替弁３２から室内熱交換器２１に至る途中で第２バイパス経路１４２に流れる。
【０１１４】
室内熱交換器２１に至った高圧ガス冷媒は、室内熱交換器２１で室内ファン２２により送風される室内空気、及び、加湿ダクトから吹き出される室外空気との間で熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに、空気を加熱し、室内の暖房を行う。室内熱交換器２１から流出した高圧液冷媒は、第１加湿用熱交換器５８に流入する。第１加湿用熱交換器５８に流入した高圧液冷媒は、第１加湿用熱交換器５８において、室外空気と熱交換を行った後に、電動膨張弁３４に至る。
【０１１５】
電動膨張弁３４に至った液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧された後に、室外熱交換器３３に流入する。室外熱交換器３３では、流入した液冷媒が、室外空気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁３２を介し、アキュムレータ３５を経て、圧縮機３１に吸入される。
【０１１６】
一方で、第２バイパス経路１４２に流れた高圧ガス冷媒は、第２加湿用熱交換器５９ａに流入する。そして、第２加湿用熱交換器５９ａにおいて、室外空気と熱交換を行った後に、流量調整弁５９ｂを経て、第１経路１４１を流れる冷媒と合流する。
【０１１７】
このように、冷媒回路１４０内を冷媒が循環することで、室内熱交換器２１において室内を暖房することができ、第１加湿用熱交換器５８及び第２加湿用熱交換器５９ａにおいて吸排気口５１ｄから取りこまれた室外空気を加熱することができる。
【０１１８】
（６−４−５）加湿運転時における加湿用空気の流れ
図１２は、加湿用流路１７１の概念図である。以下に、加湿運転時における加湿用空気の流れについて説明する。
【０１１９】
吸排気口１５１ｄから加湿ユニット５０内に取り込まれた加湿用空気は、まず、第１加湿用熱交換器５８へと向かう。そして、第１加湿用熱交換器５８で加熱された加湿用空気は、第２加湿用熱交換器５９ａを通過する際に、第２加湿用熱交換器５９ａでさらに加熱される。第１加湿用熱交換器５８及び第２加湿用熱交換器５９ａで加熱された加湿用空気は、加湿ロータ５２の再熱部５２ｃを通過する際にさらに加熱される。再熱部５２ｃを通過した加湿用空気は、ヒータ５６のヒータ本体５６ａに至る。ヒータ本体５６ａに至った加湿用空気は、さらに加熱された後、加湿ロータ５２の加湿部５２ｂを通過する。このとき、加湿ロータ５２の加湿部５２ｂが、第１加湿用熱交換器５８、第２加湿用熱交換器５９ａ、再熱部５２ｃ及びヒータ本体５６ａによって加熱された加湿用空気によって加熱され、吸着部５２ａで吸着していた水分が加湿用空気に放出される。そして、加湿部５２ｂを通過した加湿用空気は、流路切換装置５３に至る。その後、流路切換装置５３に至った加湿用空気は、吸排気ファン５４を経由して再び流路切換装置５３に戻され、吸排気ダクト１５を経て室内機２０へと送られる。
【０１２０】
この空気調和装置１１０では、加湿用空気を加熱するための熱交換器として、第１加湿用熱交換器５８とは別に、第２加湿用熱交換器５９ａが設けられていることで、上記実施形態のように第１加湿用熱交換器５８だけで加湿用空気を加熱する場合と比較して、加湿用空気をさらに加熱することができる。このように、この空気調和装置１１０では、暖房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器２１の上流側及び下流側で冷媒の熱を回収し、この回収した熱をヒータ５６への入力削減に利用することができる。
【０１２１】
さらに、第２加湿用熱交換器５９ａが、主冷媒回路１４０ａから分岐した第２バイパス経路１４２に設けられており、流量調整弁５９ｂで第２加湿用熱交換器５９ａに流れる冷媒の流量を調整することができるため、主冷媒回路１４０ａを流れる冷媒の状況（冷媒温度や冷媒量など）に左右されることなく、第２加湿用熱交換器５９ａにおける加熱能力を調整することができる。
【０１２２】
そして、流量調整弁５９ｂの弁開度を調整することで、第２加湿用熱交換器５９ａの加熱能力を調整することができるため、第２加湿用熱交換器５９ａにおいて一定の熱量を確保することができる。この結果、ヒータ５６への入力低減量が安定するため、第２加熱用熱交換器５９ａの加熱能力とヒータ５６の出力とを連動して制御することができる。
【０１２３】
また、図１３に示す冷媒回路１４０のように、室内熱交換器２１と電動膨張弁３４との間の第１経路１４１において、第１加湿用熱交換器５８の室内熱交換器２１側の第１分岐Ｂ１と、第１加湿用熱交換器５８の電動膨張弁３４側の第２分岐Ｂ２と、を接続するバイパス経路（以下、第１バイパス経路１４１ａという）が設けられており、第１バイパス経路１４１ａに、第１分岐Ｂ１側から第２分岐Ｂ２側への冷媒の流れを阻止する第１逆止弁３７が設けられており、第１経路１４１の第１分岐Ｂ１から第１加湿用熱交換器５８を経て第２分岐Ｂ２に至る経路である第２経路１４１ｂにおいて第１加湿用熱交換器５８と第２分岐Ｂ２との間に、第２分岐Ｂ２から第１加湿用熱交換器５８への冷媒の流れを阻止する第２逆止弁３８が設けられていてもよい。この場合、加湿ロータ５２に再熱部５２ｃが含まれていない構成であれば、机上計算（シミュレーション）では、ヒータ５６への入力は４９６Ｗとなる。一方で、本実施形態の空気調和装置１１０において第２バイパス経路１４２、第１加湿用熱交換器５８、第２加湿用熱交換器５９ａ、及び、流量調整弁５９ｂを備えておらず、加湿ロータ５２が再熱部５２ｃを含まない構成の空気調和装置（以下、対照空気調和装置という）におけるヒータへの入力は８００Ｗとなる。
【０１２４】
また、本実施形態の空気調和装置１１０では、第１加湿用熱交換器５８で熱交換するために必要な入力が２０Ｗであり、第２加湿用熱交換器５９ａで熱交換するために必要な入力が１８Ｗであることから、加湿空気を生成するために必要な総入力量を、対照空気調和装置と比較して、３３％低減させることができる。
【０１２５】
なお、この机上計算は、２００Ｖの空気調和装置１１０において、室外空気温度が、７℃であり、かつ、室外空気が十分な水分を含有しているという条件で行った。
【０１２６】
また、本実施形態の空気調和装置１１０では、対照空気調和装置と比較して、第１加湿用熱交換器５８に冷媒を流すために圧縮機３１の能力を１２３Ｗ上昇させる必要があり、第２加湿用熱交換器５９ａに冷媒を流すために圧縮機３１の能力を１０５Ｗ上昇させる必要がある。一方で、室外空気の温度が７℃である場合、第１加湿用熱交換器５８を通過した後の空気は１９．５℃となり、第２加湿用熱交換器５９ａを通過した後の空気は３５℃となり、ヒータ５６を通過した後の空気は１０５℃となり、加湿ロータ５２の加湿部５２ｂを通過した後の空気は５５℃となる。さらに、吸排気ファン５４を流れる空気は４５℃となり、吸排気ダクト１５から室内機２０に吹き出される空気は３５℃／８０％Ｒｈとなる。このため、室外機１１側で１０〜１５％、吸排気ダクト１５で２０％程度のヒートロスがあるとしても、圧縮機３１の能力上昇分の７０％は室内に回収することができる。
【０１２７】
（６−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、加湿ユニット５０が加湿用空気を加熱するためのヒータ５６を備えているが、加湿用熱交換器における熱交換だけで、加湿部５２ｂから水分を十分に放出させるために必要な温度まで加湿用空気を加熱することができれば、加湿ユニットがヒータを備えていない構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、暖房時の加湿運転において、室内熱交換器の能力低減を抑えつつ、加湿用熱交換器で加湿用空気を加熱することができるため、加湿運転を行うことが可能な空気調和装置への適用が有効である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０      空気調和装置
２１      室内熱交換器
３１      圧縮機
３２      四路切替弁
３３      室外熱交換器
３４      電動膨張弁（膨張機構）
３７      第１逆止弁
３８      第２逆止弁
４０      冷媒回路
４１      第１経路
４１ａ    バイパス経路／第１バイパス経路（第１バイパス経路）
４１ｂ    第２経路
５２      加湿ロータ（吸湿部）
５２ａ    吸着部
５２ｂ    加湿部
５２ｃ    再熱部
５４      吸排気ファン（ファン）
５６      ヒータ
５８      加湿用熱交換器／第１加湿用熱交換器（第１加湿用熱交換器）
５９ａ    第２加湿用熱交換器
５９ｂ    流量調整弁
７１      加湿用流路（空気流路）
１４２      第２バイパス経路
１４３      第３経路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３０】
【特許文献１】特開２００２−８９９０３号公報
【図１】
2014025635.tif 000003
【図２】
2014025635.tif 000004
【図３】
2014025635.tif 000005
【図４】
2014025635.tif 000006
【図５】
2014025635.tif 000007
【図６】
2014025635.tif 000008
【図７】
2014025635.tif 000009
【図８】
2014025635.tif 000010
【図９】
2014025635.tif 000011
【図１０】
2014025635.tif 000012
【図１１】
2014025635.tif 000013
【図１２】
2014025635.tif 000014
【図１３】
2014025635.tif 000015