(57)【要約】【課題】水分吸着手段により生成された高湿空気を冷却して、空気条件に依らず結露水を確保し、さらに結露水を加圧手段によって放電電極に供給して、霧化を促進させることによって充分な量のミストを発生させ、得られたミストを含む加湿空気を室内に給気可能な除加湿装置及びそれを有する空気調和機を提供する。【解決手段】水分の吸着領域３１ａと再生領域３１ｂとを有する回転自在な水分吸着手段３１と、水分吸着手段３１で吸着された水分を脱離するための空気を加熱する加熱手段３５と、加熱された空気を再生領域３１ｂに供給する送風手段３４と、再生領域３１ｂから脱離された水分を結露水にする冷却部２０と、前記結露水を霧化する霧化部１０とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を吸着する第１領域と水分が脱離される第２領域とを有し、その表面に直交する方向を回転軸として回転可能な水分吸着手段と、
室外の空気を前記第１領域に供給する第１送風手段と、
前記水分吸着手段で吸着された水分を脱離するための空気を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された水分脱離空気を前記第２領域に供給する第２送風手段と、
前記水分脱離空気により前記第２領域から脱離された水分を結露水にする冷却手段と、
前記結露水を霧化する霧化手段と
を有すること
を特徴とする除加湿装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、
ペルチェ素子の吸熱面と、
前記吸熱面に設けられた冷却側フィンと
を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の除加湿装置。
【請求項３】
前記結露水を蓄える貯水槽を備えたこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の除加湿装置。
【請求項４】
前記霧化手段は、前記結露水の噴出圧力を高めるための加圧手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の除加湿装置。
【請求項５】
前記室内から取り込まれた空気が前記加熱手段、前記第２領域、前記冷却側フィン及び前記霧化装置の順に経由して前記室内へ送出される風路が形成され、
室外から取り込まれた空気が前記ペルチェ素子の放熱側フィン及び前記第１領域の順に経由して前記室外へ送出される風路が形成されること
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の除加湿装置。
【請求項６】
室外から取り込まれた空気が前記ペルチェ素子の放熱側フィン、前記加熱手段、前記第２領域、前記冷却側フィン及び前記霧化手段の順に経由して前記室内へ送出される風路が形成され、
前記室外から取り込まれた空気が前記第１領域を経由して前記室外へ送出される風路が形成されること
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の除加湿装置。
【請求項７】
前記第１送風手段の送風量を、前記第２送風手段の送風量よりも大きくすること
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の除加湿装置。
【請求項８】
空気中の水分を吸着し又は水分が脱離される水分吸着手段と、
前記水分吸着手段に供給する空気の流れ方向を切り換える風路切換手段と、
前記水分吸着手段で吸着された水分を脱離するための空気を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された水分脱離空気を前記水分吸着手段に供給する送風手段Ｂと、
前記水分脱離空気により脱離された水分を結露水にする冷却手段と、
前記結露水を霧化する霧化手段と
を有すること
を特徴とする除加湿装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、
ペルチェ素子の吸熱面と、
前記吸熱面に設けられた冷却側フィンと
を備えたこと
を特徴とする請求項８に記載の除加湿装置。
【請求項１０】
室外から取り込まれた空気が前記水分吸着手段を経由して前記室外へ送出される第１風路と、
前記室外から取り込まれた空気が前記ペルチェ素子の放熱側フィンを経由して前記室外へ送出される第２風路と、
室内から取り込まれた空気が前記加熱手段を経由して前記室内へ送出される第３風路と、
前記室内から取り込まれた空気が前記加熱手段、前記水分吸着手段、前記冷却側フィン及び前記霧化手段の順に経由して前記室内へ送出される第４風路と、
前記第１風路又は前記第２風路を通風するための送風手段Ａと
を有し、
前記送風手段Ｂが前記第３風路又は前記第４風路を通風し、
前記風路切換手段が、前記第１風路及び前記第３風路を用いる運転と前記第２風路及び前記第４風路を用いる運転とを切り換えること
を特徴とする請求項９に記載の除加湿装置。
【請求項１１】
前記第１風路及び前記第３風路を用いる運転の際は前記ペルチェ素子への電圧の印加を停止し、
前記第２風路及び前記第４風路を用いる運転の際は前記ペルチェ素子に電圧を印加すること
を特徴とする請求項１０に記載の除加湿装置。
【請求項１２】
前記送風手段Ａの送風量を、前記送風手段Ｂの送風量よりも大きくすること
を特徴とする請求項１０又は１１に記載の除加湿装置。
【請求項１３】
前記霧化手段は、前記結露水の噴出圧力を高めるための加圧手段を有すること
を特徴とする請求項８乃至１２の何れかに記載の除加湿装置。
【請求項１４】
圧縮機、室内側熱交換器、絞り装置及び室外側熱交換器が配管で接続された冷凍サイクルにおいて、
請求項１乃至１３の何れかに記載の除加湿装置を備えたこと
を特徴とする空気調和機。
【請求項１５】
圧縮機、室内側熱交換器、絞り装置及び室外側熱交換器が配管で接続された冷凍サイクルにおいて、
請求項１０乃至１２の何れかに記載の除加湿装置と、
前記室内側熱交換器に空気を送り込む室内側送風機と
を備えたこと
を特徴とする空気調和機。
【請求項１６】
前記除加湿装置から供給される霧化された結露水を含む加湿空気を、前記室内側熱交換器を通過した空気とともに室内へ給気すること
を特徴とする請求項１４又は１５に記載の空気調和機。
【請求項１７】
前記室内側熱交換器を前記加熱手段として用いること
を特徴とする請求項１４乃至１６の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１８】
前記除加湿装置を、前記配管を貫通させる既設の壁穴付近の室外側に設置すること
を特徴とする請求項１４乃至１７の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１９】
人体位置を検出する人体検出手段を備え、前記人体検出手段で検出された前記人体位置近傍に、前記加湿空気を送風すること
を特徴とする請求項１４乃至１８の何れかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を微細粒化したミストを室内に放出し、室内のウィルス抑制や人体への保湿、加湿効果を得るための除加湿装置及びそれを有する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、除加湿装置に、水を微細粒化するための静電霧化装置を備えたものがある。ここで静電霧化装置とは、放電極と、放電極に対向して位置する対向電極と、放電極に水を供給する供給手段とを備え、放電極と対向電極との間に高電圧を印加することで放電極に保持される水を霧化させ、ナノサイズで強い電荷を持つマイナスイオンミストを発生させるものである。該イオンミストの粒径は３〜数十ｎｍ程度であって、人体の角質細胞の大きさである７０ｎｍよりも小さな粒径であるため、このナノイオンミストの拡散により角質層表面の奥までも水分が十分に補給されて、高い保湿効果を得ることができる。
【０００３】
静電霧化装置に関し、第１の従来技術として例えば「放電極と、放電極に対向して位置する対向電極と、放電極に水を供給する供給手段とを備え、放電極と対向電極との間に高電圧を印加することで放電極に保持される水を霧化させる静電霧化装置において、上記供給手段として、空気中の水分を基に放電極部分に水が生成されるように、冷却部と放熱部とを有するぺルチェユニットを備えて該ぺルチェユニットの冷却部側に放電極を設けることを特徴とする静電霧化装置」がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
第２の従来技術として、例えば「熱交換器と、送風機と、吸入口から前記熱交換器、前記送風機を通って吹出口に至る送風回路と、ペルチエ素子を有して、冷却面に結露した水を、放電によってクラスターにして空気中に放出させる水クラスター発生装置を備え、この水クラスター発生装置を前記送風回路の吹出口内に配したことを特徴とする空気調和機」がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
第３の従来技術として、例えば「室外空気から捕集された水蒸気を含む高湿空気から生成された加湿水を室内に搬送して該室内を少なくとも加湿する空気調和装置であって、上記高湿空気を外気温度以下の結露手段（60）によって冷却して水蒸気を結露させ、加湿水を生成することを特徴とする空気調和装置」がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９５２０４４号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特許第４１２３２１１号公報（請求項１、図１−図３）
【特許文献３】特開２００２−３１０４６５号公報（請求項１、図１−図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１の従来技術では、ペルチェユニットの冷却部を通過する空気と接触するのは放電極だけであり、伝熱面積が小さいために得られる結露水が少なく、また空気の湿度が低い場合には結露水が得られないために、充分な量のミストを発生させることができないという問題点があった。
【０００８】
第２の従来技術では、充分な量の水クラスターを発生させることができず、またその不充分な量の水クラスターを室内全体に拡散させてしまうので、水クラスター本来の脱臭効果が小さくなってしまうという問題点があった。
【０００９】
第３の従来技術では、暖房空気を高湿度化するだけなので、特に加湿を必要とする低湿度環境では、肌が水分を取り込みにくいため人体への効果は小さく、一方で室内湿度が過度に上昇し、家屋の壁や窓面が結露してしまうなどの問題点があった。また結露水を室外機から室内機にまで搬送する必要があるため、結露水が多いほど大きな送水ポンプ動力を必要とするという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ペルチェ素子の冷却面に設置されたフィンに水分吸着手段によって生成された高湿空気を供給し、空気条件に依らず結露水を確保し、さらに結露水を加圧手段によって放電電極に供給して霧化を促進させることによって充分な量のミストを発生させ、得られたミストを含む加湿空気を室内に給気することが可能な除加湿装置及びそれを有する空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る除加湿装置は、水分を吸着する第１領域と水分が脱離される第２領域とを有し、その表面に直交する方向を回転軸として回転可能な水分吸着手段と、室外の空気を前記第１領域に供給する第１送風手段と、前記水分吸着手段で吸着された水分を脱離するための空気を加熱する加熱手段と、前記加熱手段により加熱された水分脱離空気を前記第２領域に供給する第２送風手段と、前記水分脱離空気により前記第２領域から脱離された水分を結露水にする冷却手段と、前記結露水を霧化する霧化手段とを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、水分吸着手段によって生成された高湿空気を冷却して結露水を確保し、さらに結露水を加圧手段によって放電電極に供給して霧化を促進させることで、空気条件に依らず充分な量のミストを発生させることができる。また、人体位置を検出して選択的にミストを含む加湿空気を送風することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における除加湿装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における除加湿装置の霧化部と冷却部の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１における空気線図上での空気状態の変化図である。
【図４】本発明の実施の形態２における除加湿装置の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２における空気線図上での空気状態の変化図の一例である。
【図６】本発明の実施の形態２における空気線図上での空気状態の変化図の一例である。
【図７】本発明の実施の形態３における除加湿装置の概略構成図（第１の動作）である。
【図８】本発明の実施の形態３における除加湿装置の概略構成図（第２の動作）である。
【図９】本発明の実施の形態３における空気線図上での空気状態の変化図（第１の動作）である。
【図１０】本発明の実施の形態３における空気線図上での空気状態の変化図（第２の動作）である。
【図１１】本発明の実施の形態４における空気調和機の概略構成図の一例である。
【図１２】本発明の実施の形態４における空気調和機の概略構成図の一例である。
【図１３】本発明の実施の形態４における空気調和機の概略構成図の一例である。
【図１４】本発明の実施の形態５における人体検知手段の設置図の一例である。
【図１５】本発明の実施の形態５における人体検知手段の詳細図の一例である。
【図１６】本発明の実施の形態５における人体検知センサの検出データ概念図の一例である。
【図１７】本発明の実施の形態５における人体検知センサの検出データ概念図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における除加湿装置の概略構成図である。
静電霧化ユニット１００の内部には、霧化部１０、冷却部２０及び加湿部３０が備えられている。霧化部１０は、放電電極１１、接地電極１２、高圧電源１３、貯水槽１４及び加圧手段１５を有している。冷却部２０は、ペルチェ素子２１、放熱側フィン２２及び冷却側フィン２３を有している。加湿部３０は、水分吸着手段３１、駆動手段３２、第１の送風手段３３、第２の送風手段３４及び加熱手段３５を有している。
【００１５】
静電霧化ユニット１００は室外１０００に設置される。室外吸気口１０１及び室外排気口１０２によって第１の通風路Ａが静電霧化ユニット１００内部に形成され、室内２０００と連通する、室内吸気口１０３及び室内給気口１０４によって、第２の通風路Ｂが静電霧化ユニット１００内部に形成されている。
【００１６】
図２は、霧化部１０と冷却部２０の拡大図を示している。
図２に示すように、霧化部１０における放電電極１１は、例えば発泡金属やセラミックなどの導電性の高い材料を用いて中空の円柱形状に成形され、その先端部は尖鋭形状を有している。そして放電電極１１は高圧電源１３を介して、第２の通風路Ｂに面した霧化水噴出口１２ａを有する接地電極１２と接続されている。貯水槽１４の内部あるいは近傍には、例えばポンプや機械的に液体を押し込むことが可能な機構を有する加圧手段１５が、放電電極１１の底部に接続されるように設置され、放電電極１１は、図２のように貯水槽１４内部から外側へ突出する形で設置されることになる。
【００１７】
冷却部２０において、ペルチェ素子２１の放熱面は第１の通風路Ａ、冷却面は第２の通風路Ｂに面しており、それぞれの面には放熱側フィン２２、冷却側フィン２３が接触して設置される。また冷却側フィン２３は、貯水槽１４の真上に位置するように配置される。
加湿部３０において、水分吸着手段３１は、円柱形状で駆動手段３２により回転自在であり、担持させる物質としては、例えばゼオライト、シリカゲル、活性炭等からなる多孔質基材に吸着剤を塗布あるいは表面処理あるいは含浸したものを使用する。また水分吸着手段３１は、第１の通風路Ａと連通する吸着領域３１ａと、第２の通風路Ｂと連通する再生領域３１ｂに２分割されており、第１の通風路Ａには第１の送風手段３３が、第２の通風路Ｂには第２の送風手段３４及び加熱手段３５が配置されている。
【００１８】
次に、図１及び図３を用いて動作の一例について説明する。図３は、空気線図上における空気状態の変化を示す。
第１の通風路Ａにおいて、第１の送風手段３３により室外吸気口１０１から吸い込まれた室外空気Ａ１は、冷却部２０の放熱側フィン２２を通過する際に若干昇温され、放熱後空気Ａ２となる。その後、加湿部３０において、水分吸着手段３１の吸着領域３１ａを通過する際に水分を吸着され乾燥した吸着後空気Ａ３となり、室外排気口１０２より排気される。
【００１９】
第２の通風路Ｂにおいて、第２の送風手段３４により室内吸気口１０３から吸い込まれた室内空気Ｂ１は、加湿部３０にて、加熱手段３５により昇温されて高温低湿の加熱後空気Ｂ２となり、水分吸着手段３１の再生領域３１ｂを通過する。このとき、水分吸着手段３１は駆動手段３２によって回転しており、吸着領域３１ａにて吸着された水分が再生領域３１ｂに回転移動してきているため、その水分を再生し、高湿な再生後空気Ｂ３が得られる。その後、冷却部２０の冷却側フィン２３を通過する際に冷却される。
【００２０】
図３に示すように、絶対湿度一定のまま徐々に相対湿度が増加し、飽和線到達後は結露するため飽和線に沿って絶対湿度が低下し、飽和空気である冷却後空気Ｂ４となり、同時に凝縮水Ｃ１を生成する。生成された凝縮水Ｃ１は、霧化部１０の貯水槽１４に蓄えられ、加圧手段１５によって中空の放電電極１１に供給される。このとき放電電極１１と接地電極１２に、高圧電源１３により高電圧を印加することにより、接地電極１２に設けられた霧化水噴出口１２ａから霧化水Ｃ２が発生する。霧化水Ｃ２を冷却後空気Ｂ４に供給することによって、霧化水を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５が、室内給気口１０４から室内２０００に供給される。
【００２１】
このように、ペルチェ素子２１の冷却面に設置された冷却側フィン２３に、水分吸着手段３１によって生成された高湿空気（Ｂ３）を供給して冷却することにより、空気条件に依らず凝縮水Ｃ１を確保できるため、充分な量の霧化水Ｃ２を発生させることができる。したがって、霧化水を含む加湿空気Ｂ５を連続的に室内に給気できるので、霧化水Ｃ２によって人体の肌が親水化し、肌が水分を取り込みにくい低湿度環境でも保湿効果が得られる。また、室内の湿度上昇によってウィルスの活動を抑制するとともに、霧化水Ｃ２による抗ウィルス作用も働き、ウィルスに対して相乗的な効果が得られる。
【００２２】
また加圧手段１５により、貯水槽１４に蓄えられた凝縮水Ｃ１を放電電極１１に強制的に供給しているので、放電電極１１における保持水分量が増加し、より効果的に霧化水Ｃ２を発生させることができる。また、ペルチェ素子２１の放熱側フィン２２に、比較的低温の室外空気Ａ１を供給しているので、ペルチェ素子２１の放熱面と冷却面との温度差を確保することができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００２３】
ここで、第１の送風手段３３によって第１の通風路Ａを通過する空気風量は、なるべく多いほうが望ましい。放熱側フィン２２に供給される室外空気Ａ１の風量が多いほど、ペルチェ素子２１における放熱量が増加するとともに、放熱後空気Ａ１の温度上昇を抑え、吸着領域３１ａにおける吸着量低下の原因となる相対湿度の低下を抑えることができる。また通過風量と図３における絶対湿度差ΔＸAの積に比例する吸着量は、吸着領域３１ａに供給される放熱後空気Ａ２の風量が多いほど増加する。またこのとき、吸着後空気Ａ３は室外に排気されるので、風量が多くなっても室内への騒音の影響は少ない。
【００２４】
一方、第２の送風手段３４によって第２の通風路Ｂを通過する空気風量は、なるべく少ないほうが望ましい。再生領域３１ｂにおける加湿量は、吸着量と同様に、通過風量と図３における絶対湿度差ΔＸBの積に比例するが、それ以上に加熱後空気Ｂ２の温度ＴB2に大きく依存する。そのため、加熱手段３５に供給される室内空気Ｂ１及び加熱後空気Ｂ２の風量が多くなってＴB2が低下すると、ΔＸBが小さくなって加湿量は低下する。そこで、加湿量が著しく低下しない程度に、再生領域３１ｂに供給される加熱後空気Ｂ２の風量をなるべく少なくすることにより、再生後空気Ｂ３の相対湿度φB3を飽和線に近づけることが可能となる。そして、冷却側フィン２３における顕熱処理量を減少させ凝縮効率も向上するため、凝縮水Ｃ１を効果的に得ることができる。さらに、室内へ給気される霧化後空気Ｂ５の風量も少なくなるので、室内への騒音伝播の問題も低減できる。
【００２５】
図１では、静電霧化ユニット１００を室外１０００に設置し、室内２０００との間における室内空気Ｂ１の吸込及び霧化後空気Ｂ５の給気を、壁（室内外境界）３０００を貫通させて行っているが、静電霧化ユニット１００を室内２０００に設置し、室外空気Ａ１の吸込及び吸着後空気Ａ３の排気を、壁３０００を貫通させて行ってもよく、また静電霧化ユニット１００自体を壁３０００に跨って設置し、空気の搬送は壁３０００を貫通させずに行ってもよい。これらの場合も、静電霧化ユニット１００内部の構成、動作は全く同じであり、同様の効果が得られる。
【００２６】
図１では、第１の送風手段３３を、水分吸着手段３１の吸着領域３１ａ、放熱側フィン２２の風下側に設置し、第２の送風手段３４を、水分吸着手段３１の再生領域３１ｂ、冷却側フィン２３の風下側に設置し、どちらも吸い出す構成となっているが、それぞれ風上側に設置し、室外空気Ａ１、室内空気Ｂ１を押し込む構成としてもよい。風下側から吸い出す場合には、風路圧損が小さくなるため送風手段を小型化でき、風上側から押し込む場合には、水分吸着手段３１における風速分布が均一化され、水分吸着手段３１の全体に担持された吸着剤を有効に使用できるという効果がある。
【００２７】
図１では、貯水槽１４の内部あるいは近傍にポンプなどの加圧手段１５を設け、放電電極１１に凝縮水Ｃ１を強制的に供給するような構成となっているが、放電電極１１の中空部分を極細にして毛細管現象により吸水するなどの方法により、放電電極１１に充分な水を供給できれば加圧手段１５を設置しなくてもよい。また、本発明における霧化手段は、静電方式に限られるものではない。
【００２８】
以上のように、ペルチェ素子の冷却側フィンに、水分吸着手段によって生成された高湿空気を供給し、空気条件に依らず結露水を確保し、さらに結露水を加圧手段によって放電電極に供給して霧化を促進させることによって充分な量の霧化水を発生させ、得られた霧化水を含む加湿空気を室内に給気することにより、人体への保湿、加湿効果や室内のウィルス抑制効果のある除加湿装置を得ることができる。このとき、ペルチェ素子の放熱側フィンに比較的低温の外気を大風量で供給することにより放熱効率が向上し、一方の冷却側フィンに供給する高湿空気の風量をなるべく少なくすることにより、冷却側フィンにおける顕熱処理量を低減させ、より効率的に凝縮水及び霧化水を得ることが可能な除加湿装置となる。
【００２９】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２における除加湿装置の概略構成図である。
静電霧化ユニット２００は、霧化部１０、冷却部２０、加湿部３０から構成されている。なお実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛する。静電霧化ユニット２００は室外１０００に設置され、第１の室外吸気口２０１、室外排気口２０２によって第１の通風路Ａが内部に形成されている。また室内２０００と連通する、第２の室外吸気口２０３、室内給気口２０４によって第２の通風路Ｂが内部に形成されている。
冷却部２０において、ペルチェ素子２１の放熱面及び冷却面は第２の通風路Ｂに面しており、それぞれの面には放熱側フィン２２、冷却側フィン２３が接触して設置されている。第２の通風路Ｂにおいて、放熱側フィン２２は冷却側フィン２３より上流側に位置するように配置されている。
【００３０】
次に、図４と図５を用いて動作の一例について説明する。図５は、空気線図上における空気状態の変化を示している。
第１の通風路Ａにおいて、第１の送風手段３３により第１の室外吸気口２０１から吸い込まれた室外空気Ａ１は、加湿部３０において、水分吸着手段３１の吸着領域３１ａを通過する際に水分を吸着され乾燥した吸着後空気Ａ３となり、室外排気口２０２より排気される。
【００３１】
一方、第２の通風路Ｂにおいて、第２の送風手段３４により第２の室外吸気口２０３から吸い込まれた室外空気Ｂ１は、冷却部２０の放熱側フィン２２を通過する際に昇温され、放熱後空気Ｂ２’となる。その後、加湿部３０にて、加熱手段３５によりさらに昇温されて高温低湿の加熱後空気Ｂ２となり、水分吸着手段３１の再生領域３１ｂを通過する。このとき、水分吸着手段３１は駆動手段３２によって回転しており、吸着領域３１ａにて吸着された水分が再生領域３１ｂに回転移動してきているため、その水分を再生し、高湿な再生後空気Ｂ３が得られる。
【００３２】
その後、冷却部２０の冷却側フィン２３を通過する際に冷却され、図３に示すように、絶対湿度一定のまま徐々に相対湿度が増加し、飽和線到達後は結露するため飽和線に沿って絶対湿度が低下し、飽和空気である冷却後空気Ｂ４となり、同時に凝縮水Ｃ１を生成する。生成された凝縮水Ｃ１は、霧化部１０の貯水槽１４に蓄えられ、加圧手段１５によって中空の放電電極１１に供給される。このとき放電電極１１と接地電極１２に、高圧電源１３により高電圧を印加することにより、接地電極１２に設けられた霧化水噴出口１２ａから霧化水Ｃ２が発生し、冷却後空気Ｂ４に供給することによって、霧化水を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５が、室内給気口２０４から室内２０００に供給される。
【００３３】
このように、室外空気Ｂ１を、ペルチェ素子２１の放熱面に設置された放熱側フィン２２にて昇温した後、加熱手段３５にてさらに昇温した高温低湿空気Ｂ２によって、水分吸着手段３１に吸着された水分を再生させている。これにより、実施の形態１で示した効果に加え、放熱側フィン２２における放熱量を回収して再生に利用するので、加熱手段３５における投入熱量を削減することができる。
また霧化水を含む加湿空気Ｂ５として、連続的に室外から取り込んだ空気を供給することになるので、同時に給気換気することが可能となる。さらに、室外空気Ａ１を、実施の形態１のように放熱側フィン２２を介さずに、直接水分吸着手段３１の吸着領域３１ａに取り込んでいるため、相対湿度を低下させることなく吸着させることができ、吸着量を確保することができる。
【００３４】
ここで、第１の送風手段３３によって第１の通風路Ａを通過する空気風量は、なるべく多いほうが望ましい。吸着領域３１ａにおける吸着量は、通過風量と図５における絶対湿度差ΔＸAの積に比例し、吸着領域３１ａに供給される室外空気Ａ１の風量が多いほど増加する。またこのとき、吸着後空気Ａ３は室外に排気されるので、風量が多くなっても室内への騒音の影響は少ない。
【００３５】
一方、第２の送風手段３４によって第２の通風路Ｂを通過する空気風量は、なるべく少ないほうが望ましい。再生領域３１ｂにおける加湿量は、通過風量と図５における絶対湿度差ΔＸBの積に比例するが、それ以上に加熱後空気Ｂ２の温度ＴB2に大きく依存する。そのため、放熱側フィン２２及び加熱手段３５に供給される、室外空気Ｂ１、放熱後空気Ｂ２’及び加熱後空気Ｂ２の風量が多くなってＴB2が低下すると、ΔＸBが小さくなって加湿量は低下する。
【００３６】
そこで、加湿量が著しく低下しない程度に、再生領域３１ｂに供給される加熱後空気Ｂ２の風量をなるべく少なくすることにより、再生後空気Ｂ３の相対湿度φB3を飽和線に近づけることが可能となり、冷却側フィン２３における顕熱処理量を減少させ凝縮効率も向上するため、凝縮水Ｃ１を効果的に得ることができる。さらに、室内へ給気される霧化後空気Ｂ５の風量も少なくなるので、室内への騒音伝播の問題も低減できる。
【００３７】
図４では、静電霧化ユニット２００を室外１０００に設置し、室内２０００への霧化後空気Ｂ５の給気を、壁（室内外境界）３０００を貫通させて行っているが、静電霧化ユニット２００を室内２０００に設置し、室外空気Ａ１及び室内空気Ｂ１の吸込、吸着後空気Ａ３の排気を、壁３０００を貫通させて行ってもよい。また静電霧化ユニット２００自体を壁３０００に跨って設置し、空気の搬送は壁３０００を貫通させずに行ってもよい。これらの場合も、静電霧化ユニット２００内部の構成、動作は全く同じであり、同様の効果が得られる。
【００３８】
図４では、第２の送風手段３４により室外空気Ｂ１を取り込み、放熱側フィン２２及び加熱手段３５によって昇温しているが、実施の形態１と同様に、室内空気Ｂ１として室内空気を取り込んでもよい。この場合、図６に示すように、室外空気Ａ１よりも室内空気Ｂ１の方が高温であるため、加熱後空気Ｂ２の温度ＴB2が上昇し、絶対湿度差ΔＸBが大きくなる、あるいは加熱手段３５における投入熱量を削減できるという効果がある。
【００３９】
以上のように、ペルチェ素子の放熱側フィンにおける放熱量を回収し、水分吸着手段の再生に利用することにより、加熱手段の投入熱量を削減することができる。また相対湿度の高い室外空気を直接吸着させることにより、吸着量も確保することが可能な、高効率な加湿部を有する除加湿装置を得ることができる。このとき、水分吸着手段の吸着領域に、大風量にて室外空気を供給することによりさらに吸着量は増加し、一方の冷却側フィンに供給する高湿空気の風量をなるべく少なくすることにより、冷却側フィンにおける顕熱処理量を低減させ、より効率的に凝縮水及び霧化水を得ることが可能な除加湿装置となる。
【００４０】
実施の形態３．
図７及び図８は、本発明の実施の形態３における、除加湿装置の概略構成図であり、図７は第１の動作、図８は第２の動作におけるものである。
静電霧化ユニット３００の内部には、霧化部１０として、放電電極１１、接地電極１２、高圧電源１３、貯水槽１４及び加圧手段１５が備えられている。
冷却部２０には、ペルチェ素子２１、放熱側フィン２２及び冷却側フィン２３が配置され、加湿部３０には、水分吸着手段３１、加熱手段３５、第３の送風手段３６及び第４の送風手段３７が配置されている。
【００４１】
静電霧化ユニット３００は室外１０００に設置され、室外吸気口３０１、室外排気口３０２によって第１の通風路Ａが内部に形成されている。また、室内２０００と連通する、室内吸気口３０３、室内給気口３０４によって第２の通風路Ｂが内部に形成されているが、内部において通過する風路は、第１の風路切換手段３０５、第２の風路切換手段３０６及び第３の風路切換手段３０７によって、図７の第１の動作又は図８の第２の動作に示したように変化する。
【００４２】
霧化部１０は実施の形態１と同様であり、放電電極１１は、例えば発泡金属やセラミックなどの導電性の高い材料を用いて、図２の霧化部１０と冷却部２０の拡大図に示されるように中空の円柱形状に成形される。その先端部は尖鋭形状を有しており、高圧電源１３を介して、図８の第２の動作にて第２の通風路Ｂに面している、霧化水噴出口１２ａを有する接地電極１２と接続されている。
【００４３】
貯水槽１４の内部あるいは近傍には、例えばポンプや機械的に液体を押し込むことが可能な機構を有する加圧手段１５が、放電電極１１の底部に接続されるように設置され、放電電極１１は図２のように貯水槽１４内に外側へ突出する形で設置されることになる。また冷却部２０において、ペルチェ素子２１の放熱面は、図８の第２の動作にて第１の通風路Ａに面し、冷却面は、図７の第１の動作にて第１の通風路Ａに、図８の第２の動作にて第２の通風路Ｂに面しており、それぞれの面には放熱側フィン２２、冷却側フィン２３が接触して設置される。また冷却側フィン２３は貯水槽１４の真上に位置するように配置される。
【００４４】
加湿部３０において、水分吸着手段３１は直方体形状で、図示しない周囲の筐体に固定されており、担持させる吸着剤としては、例えばゼオライト、シリカゲル、活性炭等からなる多孔質基材に塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたものを使用する。また水分吸着手段３１は、図７の第１の動作では、第３の送風手段３６が配置されている第１の通風路Ａと連通し、図８の第２の動作では、加熱手段３５及び第４の送風手段３７が配置されている第２の通風路Ｂと連通している。
【００４５】
次に、動作の一例について説明する。図９及び図１０は、それぞれ第１の動作及び第２の動作に関する、空気線図上における空気状態の変化を示す。
まず第１の動作（図７、図９）は、水分吸着手段３１に空気中の水分を吸着させることを目的とした工程であり、高圧電源１３及びペルチェ素子２１には通電しない。第１の通風路Ａにおいて、第３の送風手段３６により室外吸気口３０１から吸い込まれた室外空気Ａ１は、第１の風路切換手段３０５を経由して冷却部２０の冷却側フィン２３を通過するが、ペルチェ素子２１に通電されていないためそのまま通過し、その後、加湿部３０において、水分吸着手段３１を通過する際に水分を吸着され乾燥した吸着後空気Ａ３となり、第２の風路切換手段３０６を経由して室外排気口３０２より排気される。
【００４６】
一方、第２の通風路Ｂにおいて、第４の送風手段３７により室内吸気口３０３から吸い込まれた室内空気Ｂ１は、加湿部３０にて、加熱手段３５により昇温されて高温低湿の加熱後空気Ｂ２となるが、第３の風路切換手段３０７により水分吸着手段３１や冷却部２０には通風されず、暖房空気として室内給気口３０４から室内２０００にそのまま供給される。
【００４７】
次に、第１の動作により、水分吸着手段３１において充分に空気中の水分が吸着された後、第１の風路切換手段３０５、第２の風路切換手段３０６及び第３の風路切換手段３０７を切り換えることにより、第２の動作（図８、図１０）に移行する。このとき、同時に高圧電源１３及びペルチェ素子２１には加電する。
【００４８】
第１の通風路Ａにおいて、第３の送風手段３６により室外吸気口３０１から吸い込まれた室外空気Ａ１は、第１の風路切換手段３０５を経由し、冷却部２０の放熱側フィン２２を通過する際に若干昇温され、放熱後空気Ａ２となる。その後、第２の風路切換手段３０６を経由して室外排気口３０２より排気される。
一方、第２の通風路Ｂにおいて、第４の送風手段３７により室内吸気口３０３から吸い込まれた室内空気Ｂ１は、加湿部３０にて、加熱手段３５により昇温されて高温低湿の加熱後空気Ｂ２となり、第３の風路切換手段３０７を経由して水分吸着手段３１を通過する。このとき、水分吸着手段３１は第１の動作において水分が吸着されているため、その水分を再生し、高湿な再生後空気Ｂ３が得られる。
【００４９】
その後、冷却部２０の冷却側フィン２３を通過する際に冷却され、図１０に示すように、絶対湿度一定のまま徐々に相対湿度が増加する。飽和線到達後は、結露するため飽和線に沿って絶対湿度が低下し、飽和空気である冷却後空気Ｂ４となり、同時に凝縮水Ｃ１を生成する。生成された凝縮水Ｃ１は、霧化部１０の貯水槽１４に蓄えられ、加圧手段１５によって中空の放電電極１１に供給される。
このとき放電電極１１と接地電極１２に、高圧電源１３により高電圧を印加することにより、接地電極１２に設けられた霧化水噴出口１２ａから霧化水Ｃ２が発生し、冷却後空気Ｂ４に供給することによって、霧化水を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５が、室内給気口３０４から室内２０００に供給される。
【００５０】
このように、水分吸着手段３１を固定し、第１の風路切換手段３０５、第２の風路切換手段３０６及び第３の風路切換手段３０７を切り換えることにより、第１の動作と第２の動作における風路構成がそれぞれ形成される。
第１の動作において水分吸着手段３１に空気中の水分を吸着させ、第２の動作において水分吸着手段３１を再生して高湿空気（Ｂ３）を生成し、ペルチェ素子２１の冷却面に設置された冷却側フィン２３に供給して冷却する。これにより、実施の形態１で示した効果に加え、水分吸着手段３１における、吸着と再生の動作が別工程で行われるため、水分吸着手段３１に担持された吸着剤の特性に合わせて、吸着時間及び再生時間を自由に設定できるので、効率的な運転を行うことが可能となる。
また、室外空気Ａ１を、実施の形態１のように放熱側フィン２２を介さずに、直接水分吸着手段３１に取り込んでいるため、相対湿度を低下させることなく吸着させることができ、吸着量を確保することができる。
【００５１】
ここで、第３の送風手段３６によって第１の通風路Ａを通過する空気風量は、なるべく多いほうが望ましい。図７に示した第１の動作においては、水分吸着手段３１における吸着量は、通過風量と図９における絶対湿度差ΔＸAの積に比例し、水分吸着手段３１に供給される室外空気Ａ１の風量が多いほど増加する。
また、図８に示した第２の動作においては、放熱側フィン２２に供給される室外空気Ａ１の風量が多いほど、ペルチェ素子２１における放熱量が増加し、熱交換効率が向上する。このとき、第１の通風路Ａの空気は室外に排気されるので、風量が多くなっても室内への騒音の影響は少ない。
【００５２】
一方、第４の送風手段３７によって第２の通風路Ｂを通過する空気風量は、なるべく少ないほうが望ましい。図８に示した第２の動作において、水分吸着手段３１における加湿量は、吸着量と同様に、通過風量と図１０における絶対湿度差ΔＸBの積に比例するが、それ以上に加熱後空気Ｂ２の温度ＴB2に大きく依存する。そのため、加熱手段３５に供給される室内空気Ｂ１及び加熱後空気Ｂ２の風量が多くなってＴB2が低下すると、ΔＸBが小さくなって加湿量は低下する。
【００５３】
そこで、加湿量が著しく低下しない程度に、水分吸着手段３１に供給される加熱後空気Ｂ２の風量をなるべく少なくすることにより、再生後空気Ｂ３の相対湿度φB3を飽和線に近づけることが可能となる。また、冷却側フィン２３における顕熱処理量を減少させ凝縮効率も向上するため、凝縮水Ｃ１を効果的に得ることができる。さらに、室内へ給気される空気の風量も少なくなるので、室内への騒音伝播の問題も低減できる。
【００５４】
図７に示した第１の動作では、第２の通風路Ｂにおいて、第４の送風手段３７により室内吸気口３０３から室内空気Ｂ１を吸い込み、加熱手段３５により昇温して高温低湿の加熱後空気Ｂ２としている。その後、加熱後空気Ｂ２を暖房空気として室内給気口３０４から室内２０００に供給しているが、室内２０００を暖房する必要がなければ、第４の送風手段３７及び加熱手段３５を停止し、第１の通風路Ａにおける水分吸着手段３１の吸着動作だけを行ってもよい。
第１の動作は全動作の半分程度の時間を占めるため、特に加熱手段３５の運転を停止することにより、第２の動作における霧化後空気Ｂ５の供給量を維持した状態で、大幅な省エネとなる。
【００５５】
図７及び図８では、静電霧化ユニット３００を室外１０００に設置し、室内２０００との間における、室内空気Ｂ１の吸込、第１の動作での加熱後空気Ｂ２及び第２の動作での霧化後空気Ｂ５の給気を、壁（室内外境界）３０００を貫通させて行っている。しかし、静電霧化ユニット３００を室内２０００に設置し、室外空気Ａ１の吸込、第１の動作での吸着後空気Ａ３及び第２の動作での放熱後空気Ａ２の排気を、壁３０００を貫通させて行ってもよい。また、静電霧化ユニット３００自体を壁３０００に跨って設置し、空気の搬送は壁３０００を貫通させずに行ってもよい。これらの場合も、静電霧化ユニット３００内部の構成、動作は全く同じであり、同様の効果が得られる。
【００５６】
図７及び図８では、水分吸着手段３１を直方体形状としているが、通風性を阻害せず、周囲の筐体に固定されていれば円柱形状や別の形状であってもよい。直方体形状であれば断面が長方形となり、風路の加工が簡易となり加工費等を削減できる。一方、円柱形状であれば断面が円形となり、長方形の四隅で発生する可能性のある、よどみや死水域は発生せず、特に水分吸着手段３１における風速分布が均一化され、水分吸着手段３１の全体に担持された吸着剤を有効に使用できるという効果がある。
【００５７】
図７及び図８では、第３の送風手段３６を、水分吸着手段３１及び放熱側フィン２２の風下側に設置し、第４の送風手段３７を、水分吸着手段３１、冷却側フィン２３及び加熱手段３５の風下側に設置し、どちらも吸い出す構成となっている。しかし、第３の送風手段３６及び第４の送風手段３７をそれぞれ風上側に設置し、室外空気Ａ１及び室内空気Ｂ１を押し込む構成としてもよい。風下側から吸い出す場合には、風路圧損が小さくなるため送風手段を小型化でき、風上側から押し込む場合には、水分吸着手段３１における風速分布が均一化され、水分吸着手段３１の全体に担持された吸着剤を有効に使用できるという効果がある。
【００５８】
図７及び図８では、貯水槽１４の内部あるいは近傍にポンプなどの加圧手段１５を設け、放電電極１１に凝縮水Ｃ１を強制的に供給するような構成となっているが、放電電極１１の中空部分を極細にして毛細管現象により吸水するなどの方法により、放電電極１１に充分な水を供給できれば加圧手段１５を設置しなくてもよい。
【００５９】
以上のように、水分吸着手段を固定し、風路切換手段によって風路を切り換え、水分吸着手段へ空気中の水分を吸着させる工程と、水分を再生し生成された高湿空気を、ペルチェ素子の冷却側フィンに供給して凝縮させる工程とを別工程で行うことにより、水分吸着手段に担持された吸着剤の特性に合わせて、吸着時間及び再生時間を自由に設定できるので、効率的な運転を行うことが可能な除加湿装置を得ることができる。
【００６０】
このとき、吸着工程において、水分吸着手段に大風量にて相対湿度の高い室外空気を供給することによりさらに吸着量は増加し、再生・凝縮工程において、放熱側フィンに比較的低温の室外空気を大風量にて供給することによって放熱量が増加する。一方、冷却側フィンに供給する高湿空気の風量をなるべく少なくすることにより、冷却側フィンにおける顕熱処理量を低減させ、より効率的に凝縮水及び霧化水を得ることのできる除加湿装置となる。
また吸着工程においては、加熱手段と室内へ空気を供給する送風手段の運転を停止することにより、室内への霧化量を損なうことなく、大幅な省エネ運転が可能な除加湿装置となる。
【００６１】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４における、静電霧化機能を有する空気調和機の概略構成図である。
実施の形態１で説明した静電霧化ユニット１００を、冷媒配管を貫通させるために既設されている壁貫通穴３１００付近の、室外１０００側に設置したものであり、空気調和機の室内機２１００と接続されている。
【００６２】
空気調和機は周知のとおり、冷媒延長配管１２００によって室外機１１００と室内機２１００とが接続されてヒートポンプサイクルを形成しており、室外機１１００の内部には、図示しないが、圧縮機、室外機熱交換器、室外機送風機、膨張弁などが設置され、室内機２１００の内部には、室内機熱交換器２１０１、室内機送風機２１０２などが設置されている。
【００６３】
静電霧化ユニット１００の内部については、実施の形態１と同一であるため説明を割愛するが、第２の通風路Ｂにおいて、室内吸気口１０３は、壁貫通穴３１００を貫通して室内２０００に開放されるような通風路を形成し、室内給気口１０４は、同様に壁貫通穴３１００を貫通して、室内機２１００内部の室内機送風機２１０２の下流側に開放されるような通風路を形成している。
【００６４】
次に、動作の一例について説明する。動作についても、静電霧化ユニット１００内部については、実施の形態１と同一であるため説明を割愛する。
第２の通風路Ｂにおいて、第２の送風手段３４により、室内空気Ｂ１が室内２０００の空間から壁貫通穴３１００を経由し、室内吸気口１０３より静電霧化ユニット１００内に吸い込まれる。そして、加湿部３０及び冷却部２０を通過し、霧化部１０にて生成された霧化水Ｃ２が供給される。霧化水を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５が、室内給気口１０４から壁貫通穴３１００を経由し、室内機２１００内部の室内機送風機２１０２の下流側に連続的に供給される。
【００６５】
このとき、ヒートポンプサイクルが暖房運転を行っていれば、高温空気である熱交換器通過後空気Ｄ２に霧化後空気Ｂ５が供給され、室内機吹出空気Ｄ３は湿分を含む温風となり、室内２０００は暖房加湿される。また冷房運転を行っていれば、低温空気である熱交換器通過後空気Ｄ２に霧化後空気Ｂ５が供給され、室内機吹出空気Ｄ３は湿分を含む冷風となり、室内２０００は冷房加湿される。
【００６６】
このように、静電霧化ユニット１００を空気調和機と接続し、霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を熱交換器通過後空気Ｄ２に混入して室内２０００に供給することにより、ヒートポンプサイクルが暖房運転時には、暖房による室内の乾燥を防ぐことができる。
また霧化水Ｃ２を含んでいるので、暖房運転、冷房運転どちらの場合においても、霧化水Ｃ２によって人体の肌が親水化し、肌が水分を取り込みにくい低湿度環境でも保湿効果が得られる。また室内機吹出空気Ｄ３は拡散するので、攪拌効果によって人体の肌水分上昇を促進できるという効果が得られる。
【００６７】
静電霧化ユニット１００を、既設の壁貫通穴３１００付近に設置することにより、霧化後空気Ｂ５を室内へ搬送するためのダクトが不要となり、低コスト化が図れるだけでなく、搬送距離が最短となるため、風路圧損及び騒音が小さくなり、第２の送風手段３４を小型化することも可能となる。
また、高湿である霧化後空気Ｂ５をダクトで搬送する場合、特に冬場ではダクトが外気により冷却されるため、内部で結露する危険性が高いが、ダクトが不要であるために、静電霧化ユニット１００で生成した霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を、ロスなく有効に室内に供給することが可能となる。
【００６８】
図１１では、静電霧化ユニット１００を、冷媒配管を貫通させるために既設されている壁貫通穴３１００付近の室外１０００側に設置しているが、壁貫通穴３１００付近であれば室内２０００側に設置してもよく、また室内機２１００と一体化して設置してもよい。この場合は、第１の通風路Ａにおける、室外吸気口１０１からの室外空気Ａ１の吸気及び室外排気口１０２からの吸着後空気Ａ３の排気を、壁貫通穴３１００を経由して行えば、動作は全く同じであり、同様の効果が得られる。
【００６９】
静電霧化ユニット１００を、室外機送風機の送風を阻害しない位置、例えば室外機１１００の上面や側面に一体化して設置してもよい。この場合も、霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を、熱交換器通過後空気Ｄ２に混入して室内２０００に供給するという動作は同じであり、同様の効果が得られる。それとともに、室外機１１００と一体化して設置しているので、新たな設置スペースを確保する必要なく、空気調和機に静電霧化機能を追加することができる。
【００７０】
図１１では、実施の形態１で説明した静電霧化ユニット１００を、冷媒配管を貫通させるために既設されている壁貫通穴３１００付近の室外１０００側に設置しているが、実施の形態２で説明した静電霧化ユニット２００や、実施の形態３で説明した静電霧化ユニット３００を設置して、空気調和機と接続してもよい。この場合も、霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を、熱交換器通過後空気Ｄ２に混入して室内２０００に供給するという動作は全く同じであり、静電霧化ユニット１００を設置した場合と同様の効果が得られる。
【００７１】
図１１では、第２の通風路Ｂにおいて、室内吸気口１０３は、壁貫通穴３１００を貫通して室内２０００に開放されるような通風路を形成し、室内空気Ｂ１を静電霧化ユニット１００内に吸い込んでいる。しかし、図１２に示すように、暖房運転時には、室内吸気口１０３は、壁貫通穴３１００を貫通して、室内機２１００内部の室内機熱交換器２１０１の下流側に開放されるような通風路を形成し、熱交換器通過後空気Ｄ２を静電霧化ユニット１００内に吸い込むようにしてもよい。
この場合、熱交換器通過後空気Ｄ２は、凝縮器である室内機熱交換器２１０１により昇温されており、静電霧化ユニット１００に吸い込まれる空気は加熱後空気Ｂ２となるため、静電霧化ユニット１００内の加熱手段３５を停止する、あるいは投入電力を削減することができ、大幅な省エネとなる。
【００７２】
図１１では、第２の通風路Ｂにおいて、室内給気口１０４は壁貫通穴３１００を貫通して、室内機２１００内部の室内機送風機２１０２の下流側に開放されるような通風路を形成し、第２の送風手段３４によって、霧化後空気Ｂ５を熱交換器通過後空気Ｄ２に供給している。しかし、図１３に示すように、室内給気口１０４は壁貫通穴３１００を貫通して、室内機２１００内部の室内機熱交換器２１０１の上流側に開放されるような通風路を形成し、室内機送風機２１０２によって、霧化後空気Ｂ５が室内機吸込空気Ｄ１とともに室内機熱交換器２１０１に吸い込まれるようにしてもよい。
この場合、第２の通風路Ｂを通風する空気風量は少ないため、第２の送風手段３４は不要となり、低コスト化が図れるだけでなく、静電霧化ユニット１００をコンパクト化することが可能となる。
【００７３】
以上のように、静電霧化ユニットを空気調和機と接続し、生成した霧化水を含む加湿空気を、室内機吹出空気とともに室内に供給することにより、室内の乾燥を防ぎ、また吹出空気の攪拌効果により、霧化水による人体への保湿効果を促進することが可能な静電霧化機能を有する空気調和機を得ることができる。また静電霧化ユニットを既設の壁貫通穴付近に設置することにより、空気の搬送距離が短くなるため、低コスト化や低騒音化が図れるだけでなく、加湿空気の結露も防ぐことができる。
【００７４】
このとき、室内機熱交換器通過後の空気を水分吸着手段の再生に利用すれば、加熱手段が不要となる、あるいは投入電力を削減することができるため、大幅な省エネとなり、また室内空気の給気及び霧化水を含む加湿空気の給気を室内機送風機で併用すれば、送風手段を削減できるため、低コストでコンパクトな静電霧化機能を有する空気調和機となる。
【００７５】
実施の形態５．
図１４は、本発明の実施の形態５における、人体検知手段の設置図の一例である。
これは、実施の形態４で説明した静電霧化機能を有する空気調和機において、室内機２１００の前面に人体検知手段２１１０を設置したものである。
図１５は、人体検知手段２１１０の詳細図の一例である。
人体検知センサ２１１１は、回転モータ２１１２と駆動部２１１３により接続され、回転モータ２１１２の正転、逆転の回転運動により、駆動部２１１３及び人体検知センサ２１１１が往復運動を行う構造となっている。
【００７６】
人体検知センサ２１１１としては、例えば、表面の赤外線放出量から表面温度を検出するサーモパイルセンサ、同様に赤外線放出量の変化を検出する焦電型センサ、輝度を検出する画像センサなどを用い、それらを検出する素子を回転モータ２１１２の回転軸と同方向（室内機高さ方向）に複数個並べた構造となっている。
【００７７】
また図１４において、人体検知手段２１１０は、回転モータ２１１２の回転軸が略鉛直方向、あるいは鉛直方向より室内機前面側に傾くように設置されている。したがって、回転モータ２１１２の回転運動により、人体検知センサ２１１１は室内機の幅方向に往復運動を行うため、回転モータ２１１２の回転軸方向に複数個並べられた素子が、一列分の素子数でありながら、複数列分に相当する室内全体を検知することが可能な構成となっている。なお、静電霧化ユニット１００の内部、及び室内機２１００の内部については、実施の形態４と同一であるため説明を割愛する。
【００７８】
次に、動作の一例について説明する。動作についても、静電霧化ユニット１００の内部、及び室内機２１００の内部については、実施の形態４と同一であるため説明は割愛する。
図１４及び図１５において、人体検知手段２１１０の回転モータ２１１２を回転させることにより、人体検知センサ２１１１の室内機高さ方向に複数個並べられた素子が、室内機の幅方向を走査するため、室内全体の情報を検知する。
【００７９】
図１６は、人体検知センサ２１１１として、赤外線放出量から表面温度を検出するサーモパイルセンサを用いた場合における、検出データの概念図の一例であり、表面温度の分布を示したものである。
検出データは碁盤の目状に出力され、縦方向のデータ数は、室内機高さ方向に複数個並べられた素子数、横方向のデータ数は、室内機幅方向に走査されたステップ数となる。室内には、床面や壁面、家具などの躯体が存在し、その表面温度は人体より一般的に低温であるため、図１６中に白色で示したように、高温部分として人体位置が検出できる。
【００８０】
図１７は、人体検知センサ２１１１として、赤外線放出量の変化を検出する焦電型センサ、または輝度を検出する画像センサを用いた場合における、検出データの概念図の一例であり、時々刻々の検出データを差分したものである。
焦電型センサや画像センサの絶対値出力では、人体を検出するのは困難であるが、時系列データを差分することにより、移動物体の赤外線や輝度の変化量のみを検出できるため、図１７中に白色で示したように、動きのある人体位置を検出することが可能となる。
【００８１】
以上のように人体位置を検出することにより、静電霧化ユニット１００において生成された、霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を混入した室内機吹出空気Ｄ３を、図示しない室内機２１００のベーンやフラップを制御して、人体位置に選択的に供給することができる。
このとき、検出された人体位置に室内機吹出空気Ｄ３を集中的に供給してもよいが、ベーンやフラップの制御分解能には限界があるため、室内を例えば高さ方向に３エリア、幅方向に５エリアというように複数のエリアに分割し、人体位置が含まれるエリアに、室内機吹出空気Ｄ３を供給するようにしたほうが現実的である。
【００８２】
このように、静電霧化ユニット１００と接続された空気調和機において、室内機２１００に人体検知手段２１１０を設置し、室内の存在する人体の位置を検出して、静電霧化ユニット１００にて生成された、霧化水Ｃ２を含む加湿空気である霧化後空気Ｂ５を混入した室内機吹出空気Ｄ３を、人体位置に選択的に供給する。これにより、実施の形態４で示した効果に加え、人体に効果的に霧化水及び加湿空気を供給することができるので、人体の肌水分上昇を促進できるという効果が得られる。また室内の加湿や保湿を必要としないエリアには供給しないので、効率的な運転が可能となり、過剰な霧化水や加湿空気の生成を防ぐことができる。
【００８３】
図１４では、人体検知手段２１１０を室内機２１００の前面左側に設置しているが、室内全体を検出できる位置であれば、室内機２１００の側面や底面でもよい。またフラップやベーンを制御できるのであれば、室内機２１００と別置きとして通信手段を設けてもよい。このとき、人体検知センサ２１１１に温度依存性がある場合には、室内機吹出空気Ｄ３の影響を受けない位置に設置し、誤検出を防ぐ必要がある。
【００８４】
図１５では、人体検知センサ２１１１は、検知素子を回転モータ２１１２の回転軸と同方向（室内機高さ方向）に複数個並べた構造となっており、回転モータ２１１２の回転運動によって、人体検知センサ２１１１が室内機幅方向に往復運動する。そのため、一列分の素子数でありながら、複数列分に相当する室内全体を検知することが可能な構成となっている。しかし、人体検知センサ２１１１の検知素子を予め複数列設置し、広角レンズなどを用いて、人体検知センサ２１１１を固定した状態で室内全体を検知してもよい。この場合、検知素子のコストは増加するが、駆動による人体位置の検知誤差を防ぐことができる。
【００８５】
図１６及び図１７では、人体検知センサ２１１１として、表面の赤外線放出量から表面温度を検出するサーモパイルセンサ、赤外線放出量の変化を検出する焦電型センサ、輝度を検出する画像センサのいずれか１つを使用し、人体位置を検出している。しかし、サーモパイルセンサによる表面温度データと、焦電型センサあるいは画像センサによる差分データの双方を用いて、人体位置を検出してもよい。
表面温度データのみでは、夏場など室内の背景温度が高く、人体の表面温度との差が小さい場合には人体位置の検出が困難であり、また差分データのみでは、人体に動きがない場合には検出できないため、双方を用いることにより誤検知を回避することが可能となる。
【００８６】
以上のように、静電霧化機能を有する空気調和機において、室内の人体位置を検出し、生成した霧化水を含む加湿空気を、室内機吹出空気とともに効果的に人体位置に供給することにより、人体の肌水分上昇を促進でき、また室内の加湿や保湿を必要としないエリアには供給せずに効率的な運転が可能な静電霧化機能を有する空気調和機を得ることができる。また人体検出手段として、サーモパイルセンサによる表面温度データと、焦電型センサあるいは画像センサによる差分データの双方を用いることにより、人体位置検出精度の高い静電霧化機能を有する空気調和機となる。なお、本文中の室内という言葉は、建物又は家屋の内部だけではなく、ビニールハウスの中や屋根裏など外部と仕切られた空間を想定している。
【符号の説明】
【００８７】
１  霧化部、１１  放電電極、１２  接地電極、１２ａ  霧化水噴出口、１３  高圧電源、１４  貯水槽、１５  加圧手段、２０  冷却部、２１  ペルチェ素子、２２  放熱側フィン、２３  冷却側フィン、３０  加湿部、３１  水分吸着手段、３１ａ  吸着領域、３１ｂ  再生領域、３２  駆動手段、３３  第１の送風手段、３４  第２の送風手段、３５  加熱手段、３６  第３の送風手段、３７  第４の送風手段、１００  静電霧化ユニット（実施の形態１）、１０１  室外吸気口、１０２  室外排気口、１０３  室内吸気口、１０４  室内給気口、２００  静電霧化ユニット（実施の形態２）、２０１  第１の室外吸気口、２０２  室外排気口、２０３  第２の室外吸気口、２０４  室内給気口、３００  静電霧化ユニット（実施の形態３）、３０１  室外吸気口、３０２  室外排気口、３０３  室内吸気口、３０４  室内給気口、３０５  第１の風路切換手段、３０６  第２の風路切換手段、３０７  第３の風路切換手段、１０００  室外、１１００  室外機、１２００  冷媒延長配管、２０００  室内、２１００  室内機、２１０１  室内機熱交換器、２１０２  室内機送風機、２１１０  人体検知手段、２１１１  人体検知センサ、２１１２  回転モータ、２１１３  駆動部、３０００  壁（室内外境界）、３１００  壁貫通穴、Ａ  第１の通風路、Ａ１  室外空気、Ａ２  放熱後空気、Ａ３  吸着後空気、Ｂ  第２の通風路、Ｂ１  室内空気（実施の形態２では室外空気）、Ｂ２  加熱後空気、Ｂ２’  放熱後空気、Ｂ３  再生後空気、Ｂ４  冷却後空気、Ｂ５  霧化後空気、Ｃ１  凝縮水、Ｃ２  霧化水、Ｄ１  室内機吸込空気、Ｄ２  熱交換器通過後空気、Ｄ３  室内機吹出空気。
【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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【図１７】
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