(57)【要約】【課題】加湿効率及び作動効率を向上させることができる空気調和機を提供すること。【解決手段】圧縮機１１、四方弁１２、室内熱交換器１３、減圧装置１４及び室外熱交換器１５を冷媒配管１７により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機１において、室外機２００に、圧縮機１１と四方弁１２とを連通する冷媒配管１７に設けられた高温熱交換器２４と、外気に曝すことで水分を吸着させ、高温熱交換器２４から熱を加えることで吸着させた水分を脱離させる吸着体３８とを設け、この吸着体３８から脱離させた水分を室内機１００に供給する。【選択図】      図１
2008190828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、
上記圧縮機と上記四方弁とを連通する上記冷媒配管の途中に設けられた高温熱交換器と、
吸着位置において、外気中の水分を吸着させ、脱離位置において上記高温熱交換器から熱を加えることで上記吸着させた水分を脱離させる吸着体と、
この吸着体の一部を上記吸着位置に位置させるとともに、他の一部を上記脱離位置に位置させ、この吸着位置及び脱離位置を所定のタイミングで切り替える切替装置と、
上記吸着体から脱離させた水分を室内に供給する供給管と、を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
上記高温熱交換器及び上記吸着体の脱離位置に空気を通過させ、さらにこの空気を上記供給管から室内へ送風するための脱離用ファンと、
上記脱離用ファンを、上記冷凍サイクル運転開始から所定時間経過後に駆動させる駆動制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
上記高温熱交換器及び上記吸着体の脱離位置に空気を通過させ、さらにこの空気を上記供給管から室内へ送風するための脱離用ファンと、
上記圧縮機の吐出部に設けられ、冷媒の吐出温度を検知する温度センサと、
この温度センサが検知した上記吐出温度が設定値以上となったときに上記脱離用ファンを駆動させる駆動制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
上記圧縮機はインバータ装置により駆動され、
このインバータ装置を、上記圧縮機の回転数を空調負荷に対応して可変速駆動させる可変制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、
上記室内熱交換器を収納する室内機と、
上記圧縮機、上記四方弁、上記室外熱交換器及び室外ファンを収納する室外機と、
この室外機内に設けられ、この室外機内を、上記圧縮機を収納する圧縮機室、及び、上記室外熱交換器と上記室外ファンとを収納する熱交換器室に仕切る仕切板と、
この仕切板の両側に少なくともその一部分を露出させて設けられ、その回転軸が仕切板に配置されるとともに、円筒形状で、回転することで上記熱交換気室側に位置する部位では外気中の水分を吸着する吸着部、及び、上記圧縮機室内に位置する部位では上記吸着部に吸着した水分を脱離させる脱離部に切替可能に形成された吸着体ロータと、
上記室外機と上記室内機とを連通し、上記室外機と上記室内機との間で空気の通風路を形成するダクトと、を備え、
上記脱離部から脱離させた水分を含む空気を上記ダクトを介して室内へと送風することを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
上記圧縮機室内に設けられ、上記脱離部に通風させる脱離ファンと、
上記脱離部の通風路上であって、この通風路及び上記脱離部上流に設けられた加熱手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
上記圧縮機上方に配設され、上記脱離ファンにより上記圧縮機上方の空気を通風させる吸込口をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
回転軸を中心に円筒形状の円筒部、この円筒部を上記回転軸に沿って二分割する仕切板、上記円筒部内に上記仕切板と所定の間隔で複数設けられ、その表面に水分を吸着する吸着材を有する吸着部材、を有する吸着体と、
上記回転軸に接続され、この回転軸を回転駆動させる駆動モータと、
上記仕切板により二分割された上記吸着体の一方に通風させるための第１送風手段と、
上記吸着体の他方に通風させるための第２送風手段と、を備え、
上記吸着体は、上記第１送風手段により上記二分割された吸着体の一方に水分を吸着させる吸着部、及び、上記吸着体の他方は上記第２送風手段により水分を脱離する脱離部を形成し、上記駆動モータにより上記吸着体を１８０度回転させることで、上記吸着部及び上記脱離部を順次変更可能に形成されていることを特徴とする吸着・脱離装置。
【請求項９】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、
上記室内熱交換器を有する室内機と、
上記圧縮機、上記四方弁、上記室外熱交換器及び室外ファンを有する室外機と、
この室外機内に設けられ、上記圧縮機を収納する圧縮機室、及び、上記室外熱交換器と上記室外ファンとを収納する熱交換器室に仕切る仕切板と、
この仕切板の両側に少なくともその一部分を露出させて設けられ、回転軸を中心に円筒形状の円筒部、この円筒部を上記回転軸に沿って分割する仕切板、上記円筒部内に上記仕切板と所定の間隔で複数設けられ、その表面に水分を吸着する吸着材を有する吸着部材、を有する吸着体、上記回転軸に接続され、この回転軸を回転駆動させる駆動モータ、上記仕切板を境に圧縮機室側に露出する上記吸着体に通風させるための脱離用送風手段を備え、上記吸着体は、上記仕切板を境に熱交換器室側に露出し、上記室外ファンにより通風されて水分を吸着する吸着部、及び、上記仕切板を境に圧縮機室側に露出し、上記脱離用送風手段により通風されて水分を脱離する脱離部を形成し、上記駆動モータにより上記吸着体を１８０度回転させることで、上記吸着部及び上記脱離部を変更可能に形成されている吸着・脱離装置と、
上記室外機と上記室内機との間で上記脱離用送風手段により上記脱離部を通過後の空気を室外機から室内機へ導く通風路を形成するダクトと、
上記圧縮機を駆動するインバータ装置と、
このインバータ装置を冷却するとともに、上記脱離部の上流に加熱手段として配置されるヒートシンクと、
上記吸着体を上記駆動モータにより９０度回転させることでこの吸着体を介して上記ヒートシンクと熱交換器室を連通させ、上記室外ファンを運転することで、上記室外ファンによる通風で上記ヒートシンクを冷却させる冷却制御部とを備えていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクル、及び、上記圧縮機を駆動させ、複数のスイッチング素子を有するインバータ装置を有する空気調和機において、
上記複数のスイッチング素子を冷却するヒートシンクと、
外気に曝すことで水分を吸着させ、上記ヒートシンクから熱を加えることで上記吸着された水分を脱離させる吸着体と、
この吸着体から脱離させた水分を室内に供給する供給手段と、を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】
上記複数のスイッチング素子の少なくとも一部にＭＯＳＦＥＴを使用するとともに、このＭＯＳＦＥＴに対となるスイッチング素子がＯＮとなる前に逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、
上記吸着体に吸着させた水分の脱離時に、上記逆電圧印加回路の動作を停止させる制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の空気調和機。
【請求項１２】
上記ヒートシンクに設けられ、このヒートシンクの温度を検出する温度センサと、
上記ヒートシンク、上記吸着体及び室内に順次空気を通風させる脱離ファンと、
上記温度センサにより検知される温度が設定値以上のときに、上記脱離ファンを作動させる作動制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１１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、加湿運転可能な空気調和機及び吸着・脱離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内の温度や湿度等の室内環境を調和するために、空気調和機が用いられている。このような空気調和機で室内の温度を調整する際には、空気調和機内の冷凍サイクル装置で冷媒を圧縮し、循環させることで室内と室外とで熱交換を行い、冷媒と、室内及び室外空気との熱交換により室内の温度を制御する方法が用いられている。
【０００３】
また、加湿運転としては、空気中から水分を吸着する回転ロータ式の吸湿体等を設け、この水分を吸湿した吸湿体から水分を脱離させ、この脱離した水分を含む空気を室内に送風する方法が用いられている。
【０００４】
このような加湿運転において、吸着体の下方に脱離ヒータを設けて、吸着体に吸着された水分を、下方から脱離ヒータにより脱離させるとともに、自然気化上昇により、吸着体の水平方向に均一に加熱することができる空気調和機が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した空気調和機では、次のような問題があった。すなわち、吸着体の吸着部に通風を行う専用の吸着ファンが設けられるとともに、吸着部と脱離部とを分離するために専用の仕切が必要となるため、構造が複雑、かつ、大型となる。また、吸着体ロータの軸方向の長さが短く、吸着面積を大きくするためには吸着体の直径を大きくする必要があるが、吸着体を大型とすると、送風のファンやダクトの配置に制約が発生し、設計の自由度が無くなる。
【０００６】
さらに、脱離用のヒータには電気ヒータを用いるため、消費電力が大きく、消費電力に対して能力が低く効率が悪いという問題もある。
【０００７】
そこで本発明は、加湿効率の向上及び構成の簡素化を図ることが可能な空気調和機及び吸着・脱離装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の空気調和機及び吸着・脱離装置は次のように構成されている。
【０００９】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、上記圧縮機と上記四方弁とを連通する上記冷媒配管の途中に設けられた高温熱交換器と、吸着位置において、外気中の水分を吸着させ、脱離位置において上記高温熱交換器から熱を加えることで上記吸着させた水分を脱離させる吸着体と、この吸着体の一部を上記吸着位置に位置させるとともに、他の一部を上記脱離位置に位置させ、この吸着位置及び脱離位置を所定のタイミングで切り替える切替装置と、上記吸着体から脱離させた水分を室内に供給する供給管と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、上記室内熱交換器を収納する室内機と、上記圧縮機、上記四方弁、上記室外熱交換器及び室外ファンを収納する室外機と、この室外機内に設けられ、この室外機内を、上記圧縮機を収納する圧縮機室、及び、上記室外熱交換器と上記室外ファンとを収納する熱交換器室に仕切る仕切板と、この仕切板の両側に少なくともその一部分を露出させて設けられ、その回転軸が仕切板に配置されるとともに、円筒形状で、回転することで上記熱交換気室側に位置する部位では外気中の水分を吸着する吸着部、及び、上記圧縮機室内に位置する部位では上記吸着部に吸着した水分を脱離させる脱離部に切替可能に形成された吸着体ロータと、上記室外機と上記室内機とを連通し、上記室外機と上記室内機との間で空気の通風路を形成するダクトと、を備え、上記脱離部から脱離させた水分を含む空気を上記ダクトを介して室内へと送風することを特徴とする。
【００１１】
回転軸を中心に円筒形状の円筒部、この円筒部を上記回転軸に沿って二分割する仕切板、上記円筒部内に上記仕切板と所定の間隔で複数設けられ、その表面に水分を吸着する吸着材を有する吸着部材、を有する吸着体と、上記回転軸に接続され、この回転軸を回転駆動させる駆動モータと、上記仕切板により二分割された上記吸着体の一方に通風させるための第１送風手段と、上記吸着体の他方に通風させるための第２送風手段と、を備え、上記吸着体は、上記第１送風手段により上記二分割された吸着体の一方に水分を吸着させる吸着部、及び、上記吸着体の他方は上記第２送風手段により水分を脱離する脱離部を形成し、上記駆動モータにより上記吸着体を１８０度回転させることで、上記吸着部及び上記脱離部を順次変更可能に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクルを有する空気調和機において、上記室内熱交換器を有する室内機と、上記圧縮機、上記四方弁、上記室外熱交換器及び室外ファンを有する室外機と、この室外機内に設けられ、上記圧縮機を収納する圧縮機室、及び、上記室外熱交換器と上記室外ファンとを収納する熱交換器室に仕切る仕切板と、この仕切板の両側に少なくともその一部分を露出させて設けられ、回転軸を中心に円筒形状の円筒部、この円筒部を上記回転軸に沿って分割する仕切板、上記円筒部内に上記仕切板と所定の間隔で複数設けられ、その表面に水分を吸着する吸着材を有する吸着部材、を有する吸着体、上記回転軸に接続され、この回転軸を回転駆動させる駆動モータ、上記仕切板を境に圧縮機室側に露出する上記吸着体に通風させるための脱離用送風手段を備え、上記吸着体は、上記仕切板を境に熱交換器室側に露出し、上記室外ファンにより通風されて水分を吸着する吸着部、及び、上記仕切板を境に圧縮機室側に露出し、上記脱離用送風手段により通風されて水分を脱離する脱離部を形成し、上記駆動モータにより上記吸着体を１８０度回転させることで、上記吸着部及び上記脱離部を変更可能に形成されている吸着・脱離装置と、上記室外機と上記室内機との間で上記脱離用送風手段により上記脱離部を通過後の空気を室外機から室内機へ導く通風路を形成するダクトと、上記圧縮機を駆動するインバータ装置と、このインバータ装置を冷却するとともに、上記脱離部の上流に加熱手段として配置されるヒートシンクと、上記吸着体を上記駆動モータにより９０度回転させることでこの吸着体を介して上記ヒートシンクと熱交換器室を連通させ、上記室外ファンを運転することで、上記室外ファンによる通風で上記ヒートシンクを冷却させる冷却制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を冷媒配管により順次連通してなる冷凍サイクル、及び、上記圧縮機を駆動させ、複数のスイッチング素子を有するインバータ装置を有する空気調和機において、上記複数のスイッチング素子を冷却するヒートシンクと、外気に曝すことで水分を吸着させ、上記ヒートシンクから熱を加えることで上記吸着された水分を脱離させる吸着体と、この吸着体から脱離させた水分を室内に供給する供給手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加湿効率の向上及び構成の簡素化を図ることが可能な空気調和機及び吸着・脱離装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機１の構成を模式的に示す説明図、図２は同空気調和機１に用いられる室外機２００の構成を側面から模式的に示す説明図、図３は同室外機２００の構成を上面から模式的に示す説明図である。なお、図１〜３中Ｃは冷房運転時の冷媒の流れ、Ｆは室外ファンによる通風路、Ｈは暖房運転時の冷媒の流れ、Ｒは空気調和機運転の指示信号(赤外線)、Ｓは吸着ファンによる空気の流れ、Ｔは脱離ファンによる空気の流れ、をそれぞれ示している。
【００１６】
空気調和機１は、圧縮機１１、高温熱交換器２４、四方弁１２、室内熱交換器１３、減圧装置１４及び室外熱交換器１５が順次接続され、この室外熱交換器１５は四方弁１２を介して圧縮機１１の吸込側に設けられたアキュムレータ１６に接続されている。
【００１７】
また、空気調和機１は、室内に配置される室内機１００と、この室内機１００に冷媒配管１７、チューブダクト１８、信号線１９により接続され室外に配置される室外機２００とを備えている。
【００１８】
室内機１００は、室内熱交換器１３と、この室内熱交換器１３に送風するための室内ファン２０と、この室内ファン２０を駆動させる室内ファンモータ２１と、室内ファンモータ２１を制御する室内制御器２２と、この室内制御器２２に例えばユーザが空気調和機１の運転モード指示を行うためのワイヤレスリモートコントローラ（以下リモコン）２３と、チューブダクト１８の吐出部と備えている。
【００１９】
室外機２００は、上述した圧縮機１１、四方弁１２、減圧装置１４及び室外熱交換器１５を収納している。また、室外機２００は、圧縮機１１と四方弁１２との間の冷媒配管１７に、圧縮機１１から吐出される高温の冷媒用の高温熱交換器２４と、圧縮機１１の吐出温度を検知する吐出温度センサ２５と、圧縮機１１の回転数を制御するインバータ装置２６と、室外機２００内の制御を行う室外制御器２７とを備えている。吐出温度センサ２５は、例えば圧縮機１１の吐出温度の異常上昇を検知し室外制御器２７へ検知情報を送信可能に形成されている。また、吐出温度センサ２５は、圧縮機１１の回転数を室外制御器２７で制御するために、常時、圧縮機１１の吐出温度を検知するよう形成されている。
【００２０】
インバータ装置２６には、インバータ装置２６の熱を放散するためのヒートシンク２８と、このヒートシンク２８の温度を検知するヒートシンク温度センサ２９とが設けられている。
【００２１】
室外制御器２７には、吐出温度センサ２５、インバータ装置２６及びヒートシンク温度センサ２９が接続され、さらに、上述した室内制御器２２と信号線１９により接続されている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、室外機２００内は、鉛直方向に仕切るための縦仕切板３０を備えている。この縦仕切板３０により、室外機２００内は、熱交換器室３１と圧縮機室３２とに仕切られている。熱交換器室３１には、室外熱交換器１５と、この室外熱交換器１５に通風させるための室外ファン３３と、この室外ファン３３を回転させる室外ファンモータ３４とを備え、室外から室外熱交換器１５及び室外ファン３３を介してさらに室外へ通風する通風路Ｆが形成されている。
【００２３】
圧縮機室３２は、横に仕切る横仕切板３５を備えており、この横仕切板３５により、圧縮機室３２は上下に区切られている。圧縮機室３２下部には、圧縮機１１と、四方弁１２と、減圧弁１４と、アキュムレータ１６と、インバータ装置２６とがそれぞれ配置されている。
【００２４】
圧縮機室３２上部には、吸着ロータとして、回転モータ３６に回転軸３７を介して接続され回転モータ３６により回転する吸着体３８が設けられている。この吸着体３８は、空気を通過させることで水分を吸着し、水分を吸着した吸着部にさらに高温に加熱した空気（以下、「加熱空気」）を通過させることで吸着した水分を脱離可能に形成されている。
【００２５】
圧縮機室３２上部は、吸着体３８の表面積の略３／４に水分を含む空気が通過（通風）するように設けられた吸着通風路３９と、吸着体３８の表面積の略１／４を水分が脱離するための加熱空気が通過（通風）するように設けられた脱離通風路４０とが、通風路仕切枠４１により形成されている。
【００２６】
吸着体３８は、この吸着通風路３９と脱離通風路４０とに露出するよう配置されている。このため吸着体３８は、吸着通風路３９上に位置する部位が吸着部として、水分の吸着が行われる。また、吸着体３８の脱離通風路４０上に位置する部位が脱離部として水分の脱離が行われる。さらに上述にもあるように吸着体３８は回転モータ３６により回転され、吸着体３８は、吸着通風路３９と脱離通風路４０との間を回転移動する。この回転移動により、吸着体３８は吸着部と脱離部とが切り替え可能に形成されている。
【００２７】
吸着通風路３９には、室外空気を吸込む吸着通風路吸込口４２と、吸着通風路吸込口４２に設けられ吸着通風路３９に塵埃が進入しないよう形成された吸着通風路用フィルタ４３と、この吸着通風路用フィルタ４３を通過した空気の水分を吸着させる吸着体３８の吸着部と、水分が吸着体３８に吸着された空気を室外へと吐出するための吸着通風路吐出口４４と、吸着通風孔３９に吸着通風路吸込口４２から吸着通風路吐出口４４へ通風させる吸着ファン４５とが順次配置されている。この吸着ファン４５を作動させることで、吸着通風路３９に空気の流れＳが発生する。ここで、吸着体３８は、高強度及び高密度の紙類や、一体成形された樹脂材により形成されている。
【００２８】
脱離通風路４０には、室外空気を吸込む脱離通風路吸込口４６と、脱離通風路吸込口４６に設けられ脱離通風路４０に塵埃が進入しないよう形成された脱離通風路用フィルタ４７と、この脱離通風路用フィルタ４７を通過した空気により冷却させるインバータ装置２６のヒートシンク２８と、このヒートシンク２８を通過させた空気をさらに通過させる高温熱交換器２４と、ヒートシンク２８及び高温熱交換器２４を通過させることにより高温となった加熱空気を通過させる吸着体３８の脱離部と、吸着体３８の脱離部を通過した空気を、チューブダクト１８を介して室内機１００へと送風する脱離ファン４８とが順次配置されている。この脱離ファン４８を作動させることで、脱離通風路４０に空気の流れＴが発生する。
【００２９】
インバータ装置２６は、圧縮機１１の回転数を、室温、リモコン２３による設定状況及び室内外温度等の空調負荷に応じて可変速駆動可能に形成されている。
【００３０】
このように構成された空気調和機１では、暖房運転を行う場合、暖房運転の指示信号Ｒをリモコン２３により室内制御器２２へ送信する。暖房運転の指示信号Ｒを室内制御器２２で受信すると、室内制御器２２は室外制御器２７へと暖房運転指示信号Ｒを送信する。次に、室外制御器２７によりインバータ装置２６を作動させる。このインバータ装置２６により、圧縮機１１を駆動させるとともに、空気調和運転状況に応じて圧縮機１１の回転数が制御される。これにより圧縮された冷媒は、冷媒の流れＨに示すように、圧縮機１１から吐出され、高温熱交換器２４及び四方弁１２を介し、室内熱交換器１３を通過する。このとき、室内ファンモータ２１により室内ファン２０が駆動され、室内ファン２０より送風された空気が室内熱交換器１３を介して室内へと送風される。これにより、室内と室内熱交換器１３とが熱交換を行い、室内が暖められることとなる。
【００３１】
室内熱交換器１３を通過した冷媒は、減圧装置１４にて膨張され、室外熱交換器１５を通過する。室外熱交換器１５を通過した冷媒は、室外ファン３３により室外と熱交換を行うことで冷媒は温められ、圧縮機１１へ戻る。なお、この冷媒の流れＨは暖房運転時であり、冷房運転時の冷媒の流れは、四方弁１２を切り替えることで冷媒の流れＣとなる。
【００３２】
次に、加湿運転の説明を行う。まず、リモコン２３により加湿運転の指示信号が室内制御器２２へと送信される。この指示信号Ｒを室内制御器２２が受信すると、室内制御器２２は、室外制御器２７へ指示信号Ｒを送信する。室外機２００は、室外制御器２７で加湿運転の指示信号を受信すると、まず吸着ファン４５を作動させる。吸着ファン４５を駆動させることで、吸着通風路３９に空気の流れＳが発生する。この空気の流れＳが吸着体３８の吸着部を通過することで、吸着体３８に空気中に含まれる水分が吸着される。
【００３３】
室外制御器２７は、吸着ファン３８作動後、回転モータ３６を回転させる。この回転モータ３６は、一定時間、例えば、２分間で吸着体が１回転するように設定されている。続いて室外制御器２７は、圧縮機１１を含む冷凍サイクルの作動開始から、室外制御器２７に予め設定されている設定時間を経過しているかどうかの判断を行う。この判断は、設定時間を３分とした場合、暖房運転等が３分以上行われているかどうかの判断を行うものである。
【００３４】
ここで、暖房運転が３分以上行われている場合には、脱離ファン４８を作動させる。脱離ファン４８を作動させることで脱離通風路４０に空気の流れＴが発生する。この空気の流れＴに示すように、外気が脱離ファン４８により脱離通風路４０へ吸込まれ、ヒートシンク２８及び高温熱交換器２４を順次通過することで暖められる。
【００３５】
この暖められた外気（以下加熱空気）は、吸着体３８の脱離部を通過する。吸着体３８の脱離部には、吸着部で吸着された水分を含む吸着体３８が回転モータ３６により脱離部へと回転移動させられることで、脱離部は水分を含んでいる状態となる。このため、加熱空気が吸着体３８の脱離部を通過することで、この水分を脱離させ、水分を含む空気（以下、加湿空気）となる。
【００３６】
この加湿空気は、脱離ファン４８の運転により、チューブダクト１８を介して室内機１００へと吐出される。室内機１００へ吐出された加湿空気は、室内ファン２０により、室内熱交換器１３を介して室内へ送風される温風と混合され、室内へと送風される。
【００３７】
吸着体３８は、回転モータ３６により一定時間経過で１回転するように設定されており、これにより、常に水分を含む吸着体３８が脱離部に位置することとなり、連続して加湿が行われる。
【００３８】
吸着体３８の水分を脱離させるためには、加熱空気が吸着体３８を通過する必要がある。圧縮機１１等の冷凍サイクルの運転開始から短時間で脱離ファン４８を作動させると、高温熱交換器２４の温度が上昇するまでは脱離通風路４０を通過する空気が脱離温度へ到達しない可能性がある。この空気が吸着体３８を通過すると、吸着体３８の水分が脱離しないだけでなく、暖房運転中にも関わらず、チューブダクト１８を通過した冷たい空気が室内へ送風されることになる。これを防止するために、脱離ファン４８の作動を冷凍サイクル(圧縮機)の運転よりも所定時間だけ遅延するように室外制御器２７は制御する。
【００３９】
なお、加湿運転は基本的に暖房運転時に、室内の湿度低下を防止するために行う運転である。しかし、高温熱交換器２４を圧縮機１１と四方弁１２との間に設けているため、冷房運転時においても、高温熱交換器２４は加熱される。このため、リモコン２３に冷房運転時の加湿運転ボタンを設けることで、冷房運転中でも加湿運転が可能となる。
【００４０】
上述したように、第１の実施の形態に係る空気調和機１によれば、回転モータ３６を用いて吸着体３８をゆっくりと回転させることで、加湿運転を連続して行うことができる。また、脱離ファン４８により吸込んだ空気を加熱する加熱手段として、加熱ヒータを設けるのではなく、脱離通風路４０上にインバータ装置２６のヒートシンク２８及び圧縮機１１の吐出冷媒が流れる高温熱交換器２４を配置させる。このように、ヒートシンク２８及び高温熱交換器２４を加熱手段として用いることで消費電力を低減させることができる。また、同時にヒートシンク２８を冷却することもできるため、エネルギ効率を高める構成となり、省エネルギ化を図ることができる。また、高温熱交換器２４は冷凍サイクル上最も高温となるため、この熱を用いることで、加熱空気の温度をより高くすることが可能となり、加湿性能を向上することができる。
【００４１】
また、インバータ装置２６を用いて圧縮機１１の回転数を制御するため、各空調運転中は圧縮機１１をほぼ停止させることがない。圧縮機１１が停止しないと、冷凍サイクルの運転も停止することがほぼなくなる。このため、高温熱交換器２４の温度が低下することもない。高温熱交換器２４は、圧縮機１１の吐出側の冷媒配管１７に設けられていることから、圧縮機１１が停止すると高温熱交換器２４の温度が低下する。高温熱交換器２４の温度が低下すると、加熱空気の温度も低下し、吸着体３８から水分を脱離できなくなる。これらのことから、圧縮機１１を、インバータ装置２６を用いて回転数制御を行うことで、圧縮機１１を停止させることが殆ど無く、略連続した加湿運転を行うことができ、十分な加湿量とすることができる。
【００４２】
次に、第１の実施の形態に係る空気調和機１の変形例として、空気調和機１と同構成とし、脱離ファン４８の作動方法を変更したものについて説明する。本変形例では、脱離ファン４８を駆動させるために所定時間経過の判断を、吐出温度センサ２５の検知温度により室外制御器２７が脱離ファン４８の作動を判断する構成とする。
【００４３】
例えば、高温熱交換器２４により加熱された加熱空気が吸着体３８の脱離可能な温度となる時の高温熱交換器２４の温度を予め室外制御器２７に設定しておく。そして、吐出温度センサ２５の検知温度が、この設定温度を超えた場合に、室外制御器２７が脱離ファン４８の作動指示を行う。
【００４４】
このような制御を行うことで、吸着体３８から水分を脱離可能な温度にて脱離ファン４８を作動させることが可能となり、脱離ファン４８の駆動のために必要な消費電力等のエネルギを低減させることが可能となる。また、脱離できない状態で脱離ファン４８を作動しなくてすむため、暖房運転時に加湿されていない冷たい空気が室内へと送られるのを防止できる。
【００４５】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機１Ａに用いられる室外機２００Ａを側面から模式的に示す説明図、図５は同室外機２００Ａの上面から模式的に示す説明図である。なお、図４、５において図１〜３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
第２の実施の形態に係る空気調和機１Ａは、室外機２００Ａを備えている。室外機２００Ａは、内部を熱交換器室３１と圧縮機室３２とに縦に仕切る縦仕切板４９と、この縦仕切板４９に回転軸３７、及び、ハニカム（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）状の孔を水平方向に有し縦仕切板４９により吸着部及び脱離部とが分割されるよう設けられた吸着体５０とを備えている。なお、回転軸３７は水平方向を向いている。
【００４７】
熱交換器室３１は、室外熱交換器１５と、吸着体５０の吸着部と、この吸着体５０の吸着部及び室外熱交換器１５に通風させるための室外ファン３３と、この室外ファン３３を回転させる室外ファンモータ３４とを備えている。さらに、熱交換器室３１では、室外ファン３３の運転により室外から室外熱交換器１５及び室外ファン３３を介して室外へ通風する通風路Ｆと、吸着体５０の表面積の略１／２に室外の空気が通過（通風）するように設けられた吸着通風路（吸着の空気の流れ）Ｓとが形成されている。また、吸着体５０の吸着部（熱交換器室３１内に位置する吸着体５０）を覆い、吸着体５０に塵埃が進入しないように吸着体フィルタ５１が設けられている。
【００４８】
圧縮機室３２には、その内部を横に仕切る横仕切板３５が設けられ、この横仕切板３５により、圧縮機室３１は上下に区切られている。圧縮機室３１下部には、圧縮機１１と、四方弁１２と、減圧弁１４と、アキュムレータ１６とが配置されている。
【００４９】
圧縮機室３１上部には、回転モータ３６により回転する吸着体５０の脱離部が設けられている。この吸着体５０は、空気を通過させることで水分を吸着した吸着部が回転モータ３６により回転することで、脱離部の位置へと移動し、この水分を吸着した部分に高温の加熱空気を通過させることで、吸着した水分を脱離部にて脱離可能に形成されている。吸着体５０は、回転モータ３６により回転することで順次吸着部と脱離部とを切替可能に形成されている。
【００５０】
圧縮機室３１上部には、吸着体５０の表面積の略１／２を水分が脱離するための加熱空気が通過（通風）するように設けられた脱離通風路５２が、通風路仕切枠５３により形成されている。
【００５１】
脱離通風路５２には、室外空気を吸込む脱離通風路吸込口５４と、脱離通風路吸込口５４に設けられた脱離通風路用フィルタ５５と、この脱離通風路用フィルタ５５を通過した空気を通過させることで高温の加熱空気とする高温熱交換器２４と、高温熱交換器２４を通過した空気により冷却されるインバータ装置２６のヒートシンク２８と、ヒートシンク２８により高温となった加熱空気を通過させる吸着体５０の脱離部と、吸着体５０の脱離部を通過した空気をチューブダクト１８を介して室内機１００へと送風する脱離ファン４８とが順次配置されている。この脱離ファン４８を作動させることで、脱離通風路５２に空気の流れＴが発生する。
【００５２】
このように構成された空気調和機１Ａでは、加湿運転を行う場合、リモコン２３により加湿運転の指示信号が室内制御器２２へ送信される。この指示信号Ｒを室内制御器２２が受信すると、室内制御器２２は、室外制御器２７へと指示信号Ｒを送信する。室外機２００Ａは、室外機制御器２７で加湿運転の指示信号を受信すると、室外ファン３３が駆動してからの経過時間を室外制御器２７で判断する。
【００５３】
吸着体５０の吸着部は、熱交換器室３１に配置されているため、室外ファン３３が駆動することで、通風路Ｆ及び吸着通風路Ｓに室外の空気が通風する。このとき、吸着通風路Ｓを通風する室外の空気は吸着体フィルタ５１を介して、吸着体５０の吸着部を通風する。吸着部に設けられたハニカム状の吸着体５０の内部を室外の空気が通風することで、吸着体５０に空気中に含まれる水分が吸着する。このとき、吸着体５０はハニカム状であるため、吸着体５０の吸着部及び脱離部の表面積が広くなっている。これにより、通過する空気に対して、接する面積を広くとることで、効率よく水分を吸着することができる。
【００５４】
室外制御器２７には、室外ファン３３駆動開始から、吸着体５０に水分がある程度吸着するまでの時間が設定されている。この設定時間が経過するごとに室外制御器２７は、回転モータ３６を作動させ、吸着体５０を略１８０度回転させる。
【００５５】
このため、吸着体５０に水分が吸着していない状態で加湿運転を行っても（ここでは、暖房運転開始直後に加湿運転指示）、加湿されない。このことから、上述したように、室外制御器２７にて加湿運転指示を受信後、室外ファン３３が駆動してからの経過時間が判断される。例えば、吸着体５０に水分がある程度吸着する時間が１５分と設定されているとする。このように、加湿運転指示を室外制御器２７で受信したときに、室外ファン３３の駆動時間が１５分を経過している場合には、回転モータ３６により吸着体５０が略１８０°回転する。吸着体５０が略１８０°回転したら、脱離通風路５２に設けられた脱離ファン４８が作動する。脱離ファン４８が作動することにより、脱離通風路５２には、空気の流れＴが発生し、この空気の流れＴは、高温熱交換器２４及びヒートシンク２８を順次通過することで加熱空気となる。この加熱空気が、水分を含んだ吸着体５０の脱離部を通過することで、水分を脱離させる。この脱離した水分を含むことで、加熱空気は高湿度の加湿空気となる。この加湿空気は、脱離ファン４８によりチューブダクト１８へと送られ、チューブダクト１８を介して室内機１００へと送風されることとなる。
【００５６】
脱離及び吸着は、上述にもあるように、回転モータ３６により１５分毎に吸着体５０の脱離部及び吸着部とが交換（回転）するため、連続して脱離及び吸着が行われる。すなわち、加湿運転が連続して行われることとなる。
【００５７】
上述したように第２の実施の形態に係る空気調和機１Ａによれば、室外機２００Ａに設けた吸着体５０を縦仕切板４９上に回転軸３７を設け、さらに縦仕切板４９を跨って配置することで、吸着通風路Ｓが熱交換器室３１に設けられる。このため、室外ファン３３を駆動させるだけで、特に吸着通風路Ｓを設けるための構成品や吸着用のファンを設ける必要がない。このため、構成部品を少なくしてコストの低減とすることができる。
【００５８】
また、吸着体５０は縦仕切板４９に跨って配置されるため、吸着体５０の設置に対する自由度が大きくなる。このため、吸着体５０の設置にかかる容積が小さくなり、室外機２００Ａの小型化とすることができる。また、吸着体５０を大きくすることで、加湿能力を向上させてもよい。
【００５９】
さらに、吸着体５０は、回転モータ３６により、所定時間ごとに回転軸３７を中心に略１８０°回転するため、連続的に吸着及び脱離を行うことができ、加湿効率の向上とすることができる。
【００６０】
また、吸着体５０は、ハニカム状であるため、吸着及び脱離を行う表面積が広く得られる。これにより、吸着及び脱離の効率を向上させることができる。
【００６１】
図６は本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機１Ｂに用いられる室外機２００Ｂを側面から模式的に示す説明図、図７は同室外機２００Ｂの上面から模式的に示す説明図である。なお、図６、７において図１〜５と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
第３の実施の形態に係る空気調和機１Ｂに用いられる室外機２００Ｂは、横仕切板５６に設けられ、圧縮機１１上方の空気を吸込むよう脱離通風路５７に連通する脱離通風路吸込口５８と、この脱離通風路吸込口５８に設けられた脱離吸込口フィルタ５９とを備えている。
【００６３】
このように構成された空気調和機１Ｂでは、脱離ファン４８を作動させることで、圧縮機１１上方の、圧縮機１１により加熱された空気を脱離通風路吸込口５８から吸込む。さらに脱離通風路吸込口５８から吸込まれた加熱空気は、さらに高温熱交換器２４及びヒートシンク２８を順次通過することでより加熱される。この加熱空気が、水分を含んだ吸着体５０の脱離部を通過することで、水分を脱離させる。この脱離した水分を含むことで、加熱空気は加湿空気となる。
【００６４】
上述したように、第３の実施の形態に係る空気調和機１Ｂによれば、脱離通風路吸込口５８を横仕切板５６に設け、圧縮機１１上方の圧縮機１１により加熱された加熱空気を吸込み、さらに高温熱交換器２４及びヒートシンク２８を順次通過させることで、より、空気を加熱させることができる。これにより、脱離の効率を向上させることが可能となる。さらに、圧縮機１１上方の空気を吸込むために、高温熱交換器２４の加熱能力が小さくてもよく、高温熱交換器２４を小型化することもできる。これにより、室外機２００Ｂを小型化することもできる。
【００６５】
図８は本発明の第４の実施の形態に係る空気調和機に用いられるインバータ装置２６Ａ及びヒートシンク２８Ａを模式的に示す斜視図、図９は同インバータ装置２６Ａを模式的に示すブロック図、図１０は同空気調和機の動作制御を示す流れ図である。なお図８〜１０において図１〜７と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
第４の実施の形態に係る空気調和機は、第１の実施の形態に対して脱離通風路６０部分の構造、インバータ装置の構成、及びインバータ装置の制御が異なっている。室外機は、図８のように圧縮機１１と、後述する圧縮機１１のブラシレスＤＣモータ６２に接続され、脱離通風路６０に設けられ電気部品箱６１に収納されたインバータ装置２６Ａと、このインバータ装置２６Ａの熱を放散するためのヒートシンク２８Ａとを備えている。
【００６７】
図９に示すように、圧縮機１１は、例えばコンプレッサモータとして使用されるブラシレスＤＣモータ（以下「ＤＣモータ」）６２を備えている。ＤＣモータ６２は、中性点Ｃを中心に星形結線された３つの相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する固定子、及び永久磁石を有する回転子により構成されている。
【００６８】
インバータ装置２６Ａは、直流電圧Ｖｄが印加される入力端子Ｐ，Ｎ、この入力端子Ｐ，Ｎ間の直流電圧Ｖｄを受けて上記相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する通電及びその通電切換を行うスイッチング回路６３、このスイッチング回路６３を作動制御する制御部６４、商用交流電源６５の交流電圧を整流する整流回路６６、この整流回路６６の出力電圧（直流電圧）を平滑して上記入力端子Ｐ，Ｎ間に印加する平滑コンデンサ６７、及び電源回路６８を備えている。電源回路６８は、商用交流電源６５の交流電圧から、上記スイッチング回路６３を作動するための直流電圧Ｖ１を生成するとともに、制御部６４及びスイッチング回路６３を動作させるための直流電圧Ｖ２を生成して出力する。
【００６９】
上記スイッチング回路６３は、直流電圧Ｖｄの印加方向に沿って上流側となるスイッチング素子たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）及び下流側となるスイッチング素子たとえば低損失パワーＭＯＳＦＥＴの直列回路をＵ，Ｖ，Ｗの三相分有する。Ｕ相の上流側にはＩＧＢＴ３ｕ、下流側にＭＯＳＦＥＴ４ｕを備えている。Ｖ相の上流側には、ＩＧＢＴ３ｖ、下流側にＭＯＳＦＥＴ４ｖを備えている。Ｗ相の上流側には、ＩＧＢＴ３ｗ、下流側にＭＯＳＦＥＴ４ｗを備えている。そして、ＩＧＢＴ３ｕ，３ｖ，３ｗに対し、還流ダイオード（整流素子）Ｄｕ＋，Ｄｖ＋，Ｄｗ＋がそれぞれ逆並列接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４ｕ，４ｖ，４ｗに対し、還流ダイオードＤｕ＋，Ｄｖ＋，Ｄｗ＋がそれぞれ逆並列接続されている。
【００７０】
ＩＧＢＴ３ｕとＭＯＳＦＥＴ４ｕの相互接続点が出力端子Ｑｕに、ＩＧＢＴ３ｖとＭＯＳＦＥＴ４ｖの相互接続点が出力端子Ｑｖに、ＩＧＢＴ３ｗとＭＯＳＦＥＴ４ｗの相互接続点が出力端子Ｑｗにそれぞれ形成されている。そして、出力端子Ｑｕに上記相巻線Ｌｕの非結線端が接続され、出力端子Ｑｖに上記相巻線Ｌｖの非結線端が接続され、出力端子Ｑｗに上記相巻線Ｌｗの非結線端が接続されている。
【００７１】
また、スイッチング回路６３は、誘導負荷である相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに蓄えられたエネルギによって還流ダイオードＤｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−に順方向電流（還流電流）が流れた場合に、上流側のＩＧＢＴ３ｕ，３ｖ，３ｗのオンに伴って還流ダイオードＤｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−に流れる逆方向電流を抑制する。このため、ＩＧＢＴ３ｕ，３ｖ，３ｗのそれぞれオンに先立って還流ダイオードＤｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−に逆電圧を印加する逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗを備えている。
【００７２】
また、上述したヒートシンク２８Ａは、脱離通風路６０上であって、ＭＯＳＦＥＴ４ｕ，４ｖ，４ｗ、ＩＧＢＴ３ｕ，３ｖ，３ｗ、及び還流ダイオードＤｕ＋，Ｄｖ＋，Ｄｗ＋、Ｄｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−のそれぞれ背面に位置する箇所に配置されている。さらに、ヒートシンク２８Ａは例えばＡｌ材を押し出し一体成形することにより形成されている。
【００７３】
このように構成された空気調和機によれば、インバータ装置２６Ａに設けられたＩＧＢＴ３ｕ，３ｖ，３ｗのスイッチング素子のオンに先立ち、還流ダイオードＤｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−に逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗからそれぞれ逆電圧を印加することにより、還流ダイオードＤｕ−，Ｄｖ−，Ｄｗ−に流れる逆方向電流を抑制することができる。これにより、スイッチング素子であるＩＧＢＴでの電力損失を大幅に低減することができ、効率を向上させることができる。
【００７４】
スイッチング素子の損失は、略すべてが発熱となる。したがって、逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗが作動することで、ＩＧＢＴの放熱を抑制する。一方、加湿運転時の加湿効率を向上させるためには、吸着体５０の脱離部に送風する加熱空気の温度は高い必要がある。このため、加湿運転中は、逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗを作動させない。これにより、スイッチング素子での損失を故意に増大させることで、ヒートシンクの発熱が大きくなる。これらのことにより、加熱空気の温度を高くすることができる。これにより、加湿効率も向上させることが可能となる。
【００７５】
上述にもあるように、通常の加湿運転は暖房運転時に行われる。このため、吸着体５０を通過した加湿空気は、チューブダクト１８を通過して室内へ送風され、スイッチング素子での損失による発熱は、室内へと供給されることとなる。これは、室内の暖房運転にも寄与することになり、スイッチング素子で発生させた損失は、結果として効率よく暖房運転に用いられることとなる。
【００７６】
次に、図１０の流れ図を用いて本空気調和機の動作制御の説明を行う。  
まず、例えば暖房運転中に、リモコン２３によりユーザが室内機１００に加湿運転の指示を行うと、室内機１００の室内制御器２２により加湿運転の指示信号Ｒを受信する。この指示信号Ｒは、室内制御器２２から室外制御器２７へ送信される（ＳＴ１、ＹＥＳ）。
【００７７】
室外制御器２７は、加湿運転の指示信号Ｒを受信すると、ＭＯＳＦＥＴ４ｕ，４ｖ，４ｗに対する逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗの作動を停止させる制御を行う（ＳＴ２）。この逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗ停止制御により、インバータ装置２６Ａのスイッチング素子での損失が大きくなり、ヒートシンク２８Ａの温度が上昇する。
【００７８】
続いて、室外制御器２７は、吐出温度センサ２５により検出されている圧縮機１１の吐出温度Ｔｄが吸着体５０の水分を脱離するのに十分な熱を放熱されているかどうかを、室外制御器２７に設定されている設定温度Ｔｄｓと比較する。ここで、ＴｄがＴｄｓよりも大きければ（ＳＴ３、ＹＥＳ）、室外制御器２７は脱離ファン４８と吸着ファンである室外ファン３３とを駆動させる（ＳＴ４）。
【００７９】
脱離ファン４８と吸着ファン４５とが作動することにより、吸着体５０は、室外の空気から水分を吸着させ、脱離通風路６０にて水分を脱離させる。ここで、室外制御器２７は、吸着体５０が連続的に吸着・脱離を行えるように、回転モータ３６を所定時間で所定角度回転させる（ＳＴ５）。
【００８０】
吐出温度Ｔｄが設定温度Ｔｄｓより小さい場合（ＳＴ３、ＮＯ）には、室外制御器２７はヒートシンク温度センサ２９からヒートシンク２８Ａの温度Ｔｉを検出する。室外制御器２７は、室外制御器２７に設定されている吸着体５０の水分を脱離するのに十分なヒートシンク２８の設定温度ＴｉｓとＴｉとを比較する。ＴｉがＴｉｓより大きい場合（ＳＴ６、ＹＥＳ）には、吸着ファン４５及び脱離ファン４８を作動させ（ＳＴ４）、上述したＳＴ５を行う。
【００８１】
ヒートシンク２８Ａの温度Ｔｉが設定温度Ｔｉｓよりも小さい場合（ＳＴ６、ＮＯ）には、脱離ファン４８は停止させたまま、吸着ファン４５を作動させる（ＳＴ７）。
【００８２】
リモコン２３により加湿運転の指示信号Ｒが室内機１００の室内制御器２２へと送信されない場合（ＳＴ１、ＮＯ）には、加湿運転はＯＦＦであるため、脱離ファン４８及び吸着ファン（室外ファン３３）は停止（ＳＴ８）させたままとする。このとき、加湿運転を行わない状態で、インバータ装置２６Ａの損失を低減させるために、インバータ装置２６Ａの高効率運転として、逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗを作動（ＳＴ９）させる。これにより、ヒートシンク２８Ａの温度は低い状態に維持される。なお、回転モータ３６も停止状態となる。
【００８３】
次にリモコン２３により、加湿運転終了や通常運転の指示信号Ｒが室内機１００の室内制御器２２に送信されたときには、この指示信号Ｒを室外制御器２７は、加湿運転を終了して通常運転、又は空気調和機の運転停止の制御を行う（ＳＴ１０）。
【００８４】
上述したように、第４の実施の形態に係る空気調和機によれば加湿運転時に逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗの作動を停止させることで、加湿運転中は、インバータ装置２６Ａのスイッチング素子での損失を大きくし、ヒートシンク２８Ａの温度上昇を大きくする。これにより、ヒートシンク２８Ａの温度が、加湿運転開始時から早い時間で上昇する。さらに、ヒートシンク２８Ａは、運転中も高温となるため、吸着体５０の脱離を促進させる。これにより、加湿効率の向上とすることができる。また、スイッチング素子の損失は、吸着体５０の水分の脱離だけではなく、室内に加湿空気と一緒に熱を送風することができるため、暖房能力を増大させることができる。
【００８５】
図１１は本発明の第５の実施の形態に係る空気調和機１Ｄに用いられる室外機２００Ｄを側面から模式的に示す説明図、図１２は同室外機２００Ｄの上面から模式的に示す説明図、図１３は同室外機２００Ｄに用いられる圧縮機１１と高温熱交換器２４とを模式的に示す説明図、図１４は同室外機２００Ｄの使用の一例を上面から模式的に示す説明図、図１５は同空気調和機１Ｄの動作制御を示す流れ図である。図１１〜１５中の図１〜１０と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図１４中Ｕはヒートシンクへの空気の流れを示している。なお、この第５の実施の形態に係る空気調和機のインバータ装置は、図９に示される第４の実施の形態のインバータ装置２６Ａと同じで、室内機は図１に示す第１の実施の形態の室内機１００と同じである。
【００８６】
第５の実施の形態に係る空気調和機１Ｄは、室外機２００Ｄを備えている。室外機２００Ｄは、インバータ装置２６Ａと、室外機２００Ｄ内を縦に仕切る縦仕切板６９と、この縦仕切板６９に跨って設けられ、この回転軸３７が略垂直に設けられた円筒状の吸着体７０とを備えている。縦仕切板６９により、室外機２００Ｄ内は、熱交換器室３１と圧縮機室３２とに仕切られている。
【００８７】
吸着体７０は、円筒形の略中心において、回転軸３７を含み垂直方向に二分割する仕切板７１と、この仕切板７１に平行に配置され、水分を吸着・脱離可能に形成された複数の吸着板７２と、仕切板７１、かつ、円筒形の略中心に設けられた回転軸３７とを備えている。また、回転軸３７に接続され、吸着体７０を回転させる回転モータ３６が設けられている。
【００８８】
熱交換器室３１には、室外熱交換器１５と、吸着体７０の吸着部と、この吸着体７０の吸着部及び室外熱交換器１５に通風させるための室外ファン３３と、この室外ファン３３を回転させるファンモータ３４とを備えている。また熱交換器室３１には、室外から室外熱交換器１５及び室外ファン３３を介してさらに室外へ通風する通風路Ｆと、吸着体７０の仕切板７１により二分割された一方が、水分を含む室外の空気が通過（通風）するように設けられた吸着通風路Ｓとが形成されている。また、吸着体７０の熱交換器室３１に位置する部位を覆うことで、吸着体７０に塵埃が進入しないように吸着体フィルタ７３が設けられている。
【００８９】
圧縮機室３２は、横に仕切る横仕切板３５を備えており、この横仕切板３５により、圧縮機室３２は上下に区切られている。圧縮機室３２下部には、圧縮機１１と、四方弁１２と、減圧弁１４と、アキュムレータ１６とが配置されている。
【００９０】
圧縮機室３２上部に、回転モータ３６により回転する吸着体７０の脱離部が設けられている。この吸着体７０は、空気を通過させることで水分を吸着した吸着部が回転モータ３６により回転することで、脱離部の位置へと移動し、この水分を吸着した部分に高温に加熱空気を通過させることで吸着した水分を脱離部により脱離するよう形成されている。吸着体７０は、回転モータ３６により略１８０°回転させることで一定時間ごとに吸着部と脱離部とを切替可能に形成されている。
【００９１】
圧縮機室３２上部には、吸着体７０の表面積の略１／２を水分が脱離するための加熱空気が通過（通風）するように設けられた脱離通風路７４が、通風路仕切枠７５により形成されている。
【００９２】
脱離通風路７４には、室外空気を吸込む脱離通風路吸込口７６と、脱離通風路吸込口７６に設けられ脱離通風路７４に塵埃が進入しないよう形成された脱離通風路用フィルタ７７と、この脱離通風路用フィルタ７７を通過した空気を通過させることで高温の加熱空気とする高温熱交換器２４と、高温熱交換器２４を通過した空気により冷却されるインバータ装置２６Ａのヒートシンク２８Ａと、ヒートシンク２８Ａにより高温となった加熱空気を通過させる吸着体７０の脱離部と、吸着体７０の脱離部を通過した空気をチューブダクト１８を介して室内機１００へと送風する脱離ファン４８とが順次配置されている。この脱離ファン４８を作動させることで、吸着通風路７４に空気の流れＳが発生する。
【００９３】
また、図１３に示すように圧縮機１１と高温熱交換器２４とは冷媒配管１７により接続されており、この冷媒配管１７上には、圧縮機１１から吐出される冷媒が高温熱交換器２４へ流れないよう冷媒配管１７を開閉する開閉弁７８ａ、７８ｂが設けられている。
【００９４】
このように構成された空気調和機１Ｄでは、加湿運転を行う場合、まず、室外制御器２７が加湿運転の指示を受け取ると、室外ファン３３が駆動してからの経過時間を室外制御器２７で判断する。
【００９５】
吸着体７０の吸着部は、熱交換器室３１に配置されているため、室外ファン３３が駆動されることで、通風路Ｆ及び吸着通風路Ｓに室外の空気が通風する。このとき、吸着通風路Ｓを通風する室外の空気は、吸着体フィルタ７３を介して吸着体７０の仕切板７１と複数の吸着板７２との間である吸着部を通風する。吸着部に設けられたスリット状の吸着体７０内部を室外空気が通風することで、吸着体７０に空気中に含まれる水分が吸着する。吸着体７０はスリット状であり、この形状から、通過する空気に対して、通風抵抗が少なく、空気が流通可能となっている。
【００９６】
室外制御器２７には、室外ファン３３駆動開始から、吸着体７０に水分がある程度吸着する時間が設定されている。この設定時間が経過するごとに、室外制御器２７は、回転モータ３６を作動させることで、吸着体７０を略１８０度回転させる。
【００９７】
室外制御器２７にて加湿運転指示を受信後、室外ファン３３が駆動してからの経過時間が判断される。例えば、吸着体７０に水分がある程度吸着する時間が１５分と設定されているとする。このように、加湿運転指示を室外制御器２７で受信したときに、室外ファン３３の駆動時間が１５分を経過している場合には、回転モータ３６により吸着体７０が略１８０°回転する。吸着体７０が略１８０°回転したら、脱離通風路７４に設けられた脱離ファン４８が作動する。脱離ファン４８が作動することにより、脱離通風路７４には、空気の流れＴが発生し、この空気の流れＴは、高温熱交換器２４及びヒートシンク２８Ａを順次通過することで加熱空気となる。この加熱空気が、水分を含んだ吸着体７０の脱離部を通過することで、水分を脱離させる。この脱離した水分を含むことで、加熱空気は加湿空気となる。この加湿空気は、脱離ファン４８によりチューブダクト１８へと送られ、チューブダクト１８を介して室内機１００へと送風されることとなる。
【００９８】
脱離及び吸着は、上述したように、回転モータ３６により１５分毎に吸着体７０の脱離部及び吸着部が交換（回転）するため、連続して脱離及び吸着が行われる。すなわち、加湿運転が連続して行われることとなる。
【００９９】
上述した加湿運転時には、脱離通風路７４に空気の流れＴが発生することにより、この空気は加熱されることとなる。このため、インバータ装置２６Ａのヒートシンク２８Ａが脱離通風路７４上に配置されているため、ヒートシンク２８Ａは強制的に冷却される事となる。ところが、加湿運転を行なわず、冷房または暖房運転を行う場合には、脱離ファン４８は作動停止となり、脱離通風路７４には空気の流れＴが発生しなくなる。
【０１００】
このように脱離通風路７４に空気の流れが発生しないと、ヒートシンク２８Ａの冷却がなされなくなり、インバータ装置の温度が異常上昇してしまう。これを防止するために、加湿運転停止時には、室外制御器２７は、回転モータ３６を作動させ、吸着体７０を仕切板７１の方向が縦仕切板６９に対して略直角に位置するように９０度だけ回転させる。このように吸着体７０を回転させることで、図１４に示すように、熱交換器室３１とヒートシンク２８Ａの配置されている脱離流通路７４が吸着体７０の複数の吸着板７２間のスリットを介して連通することになる。この結果、インバータ装置２６Ａの運転とほぼ連動して動作する室外ファン３３の運転によって脱離流通路７４のヒートシンク２８Ａが設けられている側から熱交換器室３１へと空気の流れＵが発生する。
【０１０１】
この空気の流れＵにより、ヒートシンク２８Ａを冷却することができる。さらに、このとき、図１３に示すような冷媒流路を形成し、開閉弁７８ａを閉じ、開閉弁７８ｂを開くことで、圧縮機１１からの吐出冷媒を開閉弁７８ｂ側にバイパスさせて高温熱交換器２４に高温の冷媒が流れないようにする。これにより、効率よくヒートシンク２８Ａを冷却することができる。なお、冷房運転時には、高温熱交換器２４に冷媒を流したほうが冷房能力は増大する。このため、冷房運転時には、高温熱交換器２４へ冷媒を流すように開閉弁７８ａを開き，開閉弁７８ｂを閉じるように制御してもよい。
【０１０２】
次に、図１５に示す流れ図を用いて、空気調和機１Ｄの動作制御を説明する。  
まず、例えば暖房運転中に、リモコン２３によりユーザが室内機１００に加湿運転の指示を行うと、室内機１００の室内制御器２２により加湿運転の指示信号Ｒを受信する。この指示信号Ｒは、室内制御器２２から室外制御器２７へ送信される（ＳＴ２０、ＹＥＳ）。
【０１０３】
室外制御器２７は、加湿運転の指示信号Ｒを受信すると、ＭＯＳＦＥＴ４ｕ，４ｖ，４ｗに対する逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗの作動を停止させる制御を行う（ＳＴ２１）。この逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗ停止制御により、インバータ装置２６Ａのスイッチング素子での損失が大きくなり、ヒートシンク２８Ａの温度が上昇する。
【０１０４】
続いて、室外制御器２７は、吐出温度センサ２５により検出されている圧縮機１１の吐出温度Ｔｄが吸着体７０の水分を脱離するのに十分な熱を放熱されているかどうかを、室外制御器２７に設定されている設定温度Ｔｄｓと比較する。ここで、ＴｄがＴｄｓよりも大きければ（ＳＴ２２、ＹＥＳ）、室外制御器２７は脱離ファン４８と室外ファン３３（吸着ファン）とを駆動させる（ＳＴ２３）。
【０１０５】
脱離ファン４８と室外ファン３３とが駆動されることにより、吸着体７０は、室外の空気から水分を吸着させ、脱離通風路７４にて水分を脱離させる。ここで、室外制御器２７は、吸着体７０が連続的に吸着・脱離を行えるように、回転モータ３６を所定時間毎に略１８０°回転させる。同時に、室外制御器２７は、開閉弁７８を開とすることで高温熱交換器２４に高温の冷媒を流す（ＳＴ２４）。
【０１０６】
吐出温度Ｔｄが設定温度Ｔｄｓより小さい場合（ＳＴ２２、ＮＯ）には、室外制御器２７はヒートシンク温度センサ２９からヒートシンク２８Ａの温度Ｔｉを検出する。室外制御器２７は、室外制御器２７に設定されている吸着体の水分を脱離するのに十分なヒートシンク２８Ａの設定温度ＴｉｓとＴｉとを比較する。ＴｉがＴｉｓより大きい場合（ＳＴ２５、ＹＥＳ）には、室外ファン３３及び脱離ファン４８を作動させ（ＳＴ２３）、以下上述したＳＴ２４を行う。
【０１０７】
ヒートシンク２８Ａの温度Ｔｉが設定温度Ｔｉｓよりも小さい場合（ＳＴ２５、ＮＯ）には、脱離ファン４８は停止させたまま、室外ファン３３を作動させる（ＳＴ２６）。
【０１０８】
リモコン２３により加湿運転の指示信号Ｒが室内機１００の室内制御器２２へと送信されない場合（ＳＴ２０、ＮＯ）には、室外制御器２７は、回転モータ３６により吸着体７０の仕切板７１が縦仕切板６９と略直角（略９０°）となるように、吸着体７０を回転させる。同時に、室外制御器２７は開閉弁７８ａを閉とし、開閉弁７８ｂを開とすることで高温熱交換器２７へ冷媒を流すのを停止させる（ＳＴ２７）。
【０１０９】
加湿運転はＯＦＦであるため、脱離ファン４８は停止（ＳＴ２８）させたままとするが、吸着ファンは冷凍サイクル用の室外ファン３３が兼用しているため、冷凍サイクルが運転している限り（除霜中等の特殊状況を除き）運転を継続する。このとき、加湿運転を行わない状態で、インバータ装置２６Ａの損失を低減させるために、インバータ装置２６Ａの高効率運転として、逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗを作動（又は必要時に作動許可）（ＳＴ２９）させる。これにより、ヒートシンク２８Ａの温度は低い状態に維持されることとなる。また、吸着体７０のスリットを介して熱交換器室側に流れる空気流Ｕにより、ヒートシンク２８Ａは良好に冷却される。なお、回転モータ３６も運転は停止状態が継続される。
【０１１０】
加湿運転に関するＳＴ２４、ＳＴ２６、ＳＴ２９のステップのいずれかを完了した後、空気調和機の通常運転、又は運転停止の制御を行う（ＳＴ３０）。これで、室外制御器２７の制御が終了となる。
【０１１１】
上述したように、第５の実施の形態に係る空気調和機１Ｄによれば加湿運転時に逆電圧印加回路５ｕ，５ｖ，５ｗの作動を停止させ、加湿運転中は、インバータ装置２６Ａのスイッチング素子で損失を大きくし、ヒートシンク２８Ａの温度上昇を大きくする。これにより、ヒートシンク２８Ａの温度が、加湿運転開始から短時間で上昇する。さらに、ヒートシンク２８Ａは、運転中も高温となるため、吸着体７０の脱離を促進させる。これにより、加湿効率を向上することができる。
【０１１２】
また、スイッチング素子の損失は、吸着体７０の水分の脱離だけではなく、室内に加湿空気と一緒に熱を送風することができるため、暖房能力を増大することができる。
【０１１３】
さらに、加湿運転停止時には、吸着体７０を仕切板７１が縦仕切板６９に対して略９０°回転させることにより、室外ファン３３の運転により室外の空気をヒートシンク２８Ａに送風することができ、空気調和機の運転中は良好にヒートシンク２８Ａを冷却することが可能となる。また、加湿運転停止時に、高温熱交換器２４へ開閉弁７８ａ、７９ｂを用いて高温の冷媒を流すのを停止することで、効率を向上させることが可能となる。
【０１１４】
ここで、圧縮機１１と高温熱交換器２４との冷媒配管の回路を図１６のようにしてもよい。この場合、開閉弁７８の開閉制御は、高温熱交換器２４に冷媒を流す場合は閉とし、高温熱交換器２４に冷媒を流さない場合は開に制御すればよい。
【０１１５】
また、吸着体７０の回転軸３７の方向を鉛直(垂直)方向とすることで、吸着体７０を軸方向に長い形状とすることが可能となる。また、吸着・脱離のための通風方向を回転軸３７と直行する方向とすることで、構成部品の配置の自由度も大となる。
【０１１６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、空気調和機１Ｄの脱離通風路７４の脱離通風路吸込口７６を室外機２００Ｄの壁部に設けることで室外の空気を脱離に使用するとしたが、図１７、１８に示すように、圧縮機１１上方の空気を脱離に使用するように脱離通風路吸込口７９及び脱離通風路フィルタ８０を設けてもよい。このような構成とすることで、脱離に用いる加熱空気の温度をより高温とすることができる。加熱空気を高温とすることで、より、加湿効果を向上させることができる。
【０１１７】
また、空気調和機１Ｄの吸着体７０を、仕切板７１に略平行に吸着板７２を有する構成としたが、図１９に示すように横桟８１をさらに設けて格子状とすることも可能である。このような構成とすることで、吸着面積をより大きくすることが可能となり、吸着効率を向上させることができる。なお、横桟８１は、一部に設けてもよい。横桟８１を一部とすることで、送風抵抗を下げることができる。さらに、吸着体は、送風される空気に対して空気抵抗が少なく、できるだけ多くの吸着・脱離を行う表面積を得られる形状であればどのような形状でも対応できる。
【０１１８】
さらに、上述したインバータ装置２６Ａの構成は上述した構成でなくともよい。例えば、スイッチング素子すべてをＭＯＳＦＥＴとしてもよいし、一部をＭＯＳＦＥＴとしてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同空気調和機に用いられる室外機の構成を側面から模式的に示す説明図。
【図３】同室外機の構成を上面から模式的に示す説明図。
【図４】第２の実施の形態に係る空気調和機に用いられる室外機を側面から模式的に示す説明図。
【図５】同室外機の上面から模式的に示す説明図。
【図６】第３の実施の形態に係る空気調和機に用いられる室外機を側面から模式的に示す説明図。
【図７】同室外機の上面から模式的に示す説明図。
【図８】第４の実施の形態に係る空気調和機に用いられるインバータ装置及びヒートシンクを模式的に示す斜視図。
【図９】同インバータ装置を模式的に示すブロック図。
【図１０】同空気調和機の動作制御を示す流れ図。
【図１１】第５の実施の形態に係る空気調和機に用いられる室外機を側面から模式的に示す説明図。
【図１２】同室外機の上面から模式的に示す説明図。
【図１３】同室外機に用いられる圧縮機と高温熱交換器との冷媒配管を模式的に示す説明図。
【図１４】同室外機の使用の一例を上面から模式的に示す説明図。
【図１５】同空気調和機の動作制御を示す流れ図。
【図１６】同室外機に用いられる圧縮機と高温熱交換器との冷媒配管の変形例を模式的に示す説明図。
【図１７】第５の実施の形態に係る空気調和機に用いられる室外機の変形例を側面から模式的に示す説明図。
【図１８】同室外機の上面から模式的に示す説明図。
【図１９】同室外機に用いられる吸着体の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【０１２０】
１…空気調和機、１１…圧縮機、１２…四方弁、１３…室内熱交換器、１４…減圧装置、１５…室外熱交換器、１６…アキュムレータ、１７…冷媒配管、１８…チューブダクト、１９…信号線、２０…室内ファン、２１…室内ファンモータ、２２…室内制御器、２３…リモコン、２４…高温熱交換器、２５…吐出温度センサ、２６…インバータ装置、２７…室外制御器、２８…ヒートシンク、２９…ヒートシンク温度センサ、３０…縦仕切板、３１…熱交換器室、３２…圧縮機室、３３…室外ファン、３４…ファンモータ、３５…横仕切板、３６…回転モータ、３７…回転軸、３８…吸着体、３９…吸着通風路、４０…脱離通風路、４１…通風路仕切枠、Ｃ…冷房運転時の冷媒の流れ、Ｈ…暖房運転時の冷媒の流れ、Ｒ…指示信号、Ｓ…吸着ファンによる空気の流れ、Ｔ…脱離ファンによる空気の流れ。
【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】
2008190828.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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