(57)【要約】【課題】小型化かつ低コストな構成で室内を加湿することができる空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体１３と、前記吸湿体１３を加熱する加熱手段（図示せず）と、前記吸湿体１３に接触後の空気を大気へ排出する送風手段１８と、室内機２と前記吸湿体１３との連通部である脱離空気部１４と、前記脱離空気部１４、前記送風手段１８を連通する吸着路２０とを備え、前記吸湿体１３の略上方に前記脱離空気部１４を配設する構成としたもので、高温高湿空気を搬送するための送風手段を設けなくても、室内機２へと供給することができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体に接触後の空気を大気へ排出する送風手段と、室内機と前記吸湿体との連通部である脱離空気部と、前記脱離空気部、前記送風手段を連通する吸着路とを備え、前記吸湿体の略上方に前記脱離空気部を配設する構成とした空気調和機。
【請求項２】
吸着路の略上方に遮蔽機構を設けた請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
脱離空気部内の空気を室内機側へ搬送する減圧手段を有し、前記減圧手段の二次側と前記室内機とを連通する供給路を設けるとともに、前記脱離空気部と前記減圧手段の一次側とを連通する構成とした請求項１または２記載の空気調和機。
【請求項４】
減圧手段は真空ポンプであることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項５】
吸湿体の脱離動作時に吸着路を遮断し、前記吸湿体の吸着動作時に吸着路を連通する遮蔽機構を設けた請求項１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、室内空気を加湿する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、室外空気中の水蒸気を吸着した吸湿体から脱離した水分を含む高温高湿空気を、結露手段により冷却して水分を結露させる。結露手段で結露した水は送水手段により吸入して吐出され、送水通路を通って室内ユニットに送られる。室内ユニットは、送水通路を通して導入された水を利用して室内を加湿している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、室外空気中の水蒸気を吸着した吸湿体から脱離した水分を含む高温高湿空気を搬送するための送風手段が必要なため、大型化かつコストアップにつながるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型化かつ低コストな構成で室内を加湿することができ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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体に接触後の空気を大気へ排出する送風手段と、室内機と前記吸湿体との連通部である脱離空気部と、前記脱離空気部、前記送風手段を連通する吸着路とを備え、前記吸湿体の略上方に前記脱離空気部を配設する構成としたもので、高温高湿空気を搬送するための送風手段を設けなくても、室内機へと供給することができるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、小型化かつ低コストな構成で室内を加湿することができる空気調和機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体に接触後の空気を大気へ排出する送風手段と、室内機と前記吸湿体との連通部である脱離空気部と、前記脱離空気部、前記送風手段を連通する吸着路とを備え、前記吸湿体の略上方に前記脱離空気部を配設する構成としたもので、高温高湿空気を搬送するための送風手段を設けなくても、室内機へと供給することができるものである。
【０００８】
第２の発明は、吸着路の略上方に遮蔽機構を設けたもので、高温高湿空気は上方の脱離空気部へと自然気化上昇するため、吸着路を開閉して遮断／連通させる機構を有さずに脱離空気部に滞留した高温高湿空気の吸着路への流出を効率的に遮蔽することができるため、より効率的に高温高湿空気を、脱離空気部から供給することができるものである。さらに吸着路に遮蔽機構を設けることにより、脱離空気部に滞留した高温高湿空気の吸着路への流出を遮蔽することができるため、より効率的に高温高湿空気を脱離空気部から供給することができる。
【０００９】
第３の発明は、脱離空気部内の空気を室内機側へ搬送する減圧手段を有し、前記減圧手段の二次側と前記室内機とを連通する供給路を設けるとともに、前記脱離空気部と前記減圧手段の一次側とを連通する構成としたもので、高温高湿空気を気相状態で脱離空気部から減圧手段に導入し、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路内で結露させることにより、結露手段を設けずに高温高湿空気中の水分を気液２相状態で供給することができる。また、気液２相状態で搬送することにより、供給路内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合にも、供給路内で凍結することなく搬送することができる。
【００１０】
第４の発明は、減圧手段を真空ポンプとすることにより、脱離空気部へと自然気化上昇した高温高湿空気を低流量で供給路へと導入することができるため、高温高湿空気中の水分を供給路内により効率的に結露させ、気液２相状態で搬送することができる。
【００１１】
第５の発明は、吸湿体の脱離動作時に吸着路を遮断し、前記吸湿体の吸着動作時に吸着路を連通する遮蔽機構を設けたもので、脱離空気部に滞留した高温高湿空気の吸着路への流出を遮断することができるため、高温高湿空気中の水分をロスすることなく気相状態で脱離空気部から減圧手段に導入することができる。また、吸着動作時に吸着路を連通する構成とすることにより、遮蔽機構による通風抵抗を低減することができるため、吸着用送風手段の入力一定の場合、吸湿体を通過する吸着風量増加により吸着時間を短縮させることができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機断面構成図を示すものである。
【００１４】
図１において、空気調和機は、室外に配置された室外機１と、室内に配置された室内機２とを備えている。また、室内機２は室外機１よりも上方に設置されている。室内機２には、室内熱交換器３と室内ファン（図示せず）と供給部４とが配置されている。
【００１５】
室外機１には、室外熱交換ユニット５および加湿ユニット６より構成されている。室外熱交換ユニット５には、圧縮機７と四方弁８と室外熱交換器９と膨張弁１０と室外ファン１１とが配置されている。圧縮機７と四方弁８と室内熱交換器３と膨張弁１０と室外熱交換器９とは、冷媒配管１２により接続され冷媒が循環する冷媒回路が形成されており、四方弁８の切り換えにより冷房運転と暖房運転とが切り換わる。暖房運転時には、圧縮機７より吐出された高温ガス冷媒が四方弁８を介して室内熱交換器３に送られ、凝縮された高圧液冷媒は膨張弁１０を介して減圧されて室外熱交換器９に送られ、四方弁８を介して圧縮機７に戻される。
【００１６】
加湿ユニット６は、静止式の吸湿体１３と、吸湿体１３の上側に脱離空気部１４とが配置されている。吸湿体１３は、一般に静止式および回転式に分類される。静止式は、吸湿体１３は固定して配置され、吸着動作時は空気に含まれる水分を吸着し、脱離動作時は脱離ヒータにより吸湿体１３を均一に加熱して、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。
【００１７】
一方、回転式は、吸湿体１３が回転することにより吸着部および脱離部を交互に通過し、吸着部では空気に含まれる水分を吸着し、脱離部では脱離ヒータにより加熱された空気が通過することにより、吸着部で吸着された水分を脱離させる。
【００１８】
本実施の形態では、静止式の吸湿体１３を用い、吸湿体１３はゼオライトやシリカゲル等の吸湿材を担持し、加熱手段である脱離ヒータ（図示せず）を含んだ構成とされている。
【００１９】
脱離空気部１４には減圧手段である減圧ポンプ１５の一次側（吸入側）が配置され、減圧ポンプ１５の二次側（吐出側）には供給路１６が設けられている。吸湿体１３の上流側には、室外空気を吸い込む吸気口１７が配置されている。吸湿体１３の下流側には、吸着用送風手段である吸着ファン１８と排気口１９が配置されている。脱離空気部１４と吸着ファン１８とは吸着路２０により連通されており、吸着路２０には遮蔽板２１が配置されている。
【００２０】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態における加湿ユニット斜視構成図を示すものである。
【００２２】
図２において、加湿ユニット６は、吸着動作時（吸着経路ａ）、吸湿体１３は吸気口１７より流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸湿体に水分が吸着された空気は、吸着ファン１８により排気口１９より室外へ排出される。脱離動作時（脱離経路ｂ）、脱離ヒータにより均一に加熱された吸湿体１３は、室外空気が通過することにより、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。吸湿体１３を通過した室外空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、吸湿体上方の脱離空気部１４へと自然気化上昇し、遮蔽板２１により吸着路２０への流出を遮蔽しながら、減圧ポンプ１５によって供給路１６へと導入される。供給路１６はポリエチレン等の樹脂で成形されており、減圧ポンプ１５により低流量で供給路１６へと導入された高温高湿空気は、供給路１６内で冷却されて空気中の水分が結露し、供給路１６で結露した水は気液２相状態で室内へと導入される。
【００２３】
以上のように、本実施の形態においては、静止式の吸湿体１３の加熱により脱離した水分は、高温高湿空気となって吸湿体上方へと自然気化上昇するため、吸湿体上方に脱離空気部１４を設けることにより、送風手段を設けずに高温高湿空気を気相状態で減圧ポンプ１５に導入することができる。また、高温高湿空気を気相状態で脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入し、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路１６内で結露させることにより、結露手段を設けずに高温高湿空気中の水分を気液２相状態で室内機２へと供給することができる。
【００２４】
また、気液２相状態で搬送することにより、供給路１６内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合にも、供給路１６内で凍結することなく搬送することができる。さらに吸着路２０に遮蔽板２１を設けることにより、脱離空気部１４に滞留した高温高湿空気の吸着路２０への流出を遮蔽することができるため、より効率的に高温高湿空気を脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、減圧ポンプ１５を真空ポンプとする。真空ポンプは、例えばダイヤフラム型ポンプ等の容積型タイプであり、流量約０．０１〜０．０５Ｌ／ｍｉｎの低流量で高温高湿空気を供給路１６へと導入することができるため、高温高湿空気中の水分を供給路１６内により効率的に結露させることができる。さらに、室外機１と室内機２が最大落差１５ｍで設置されている場合にも、高揚程タイプであるため、供給路１６内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における加湿ユニット斜視構成図を示すものである。
【００２７】
図３において、加湿ユニット６は、吸着動作時（吸着経路ａ）、吸湿体１３は吸気口１７より流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸湿体に水分が吸着された空気は、遮蔽板２１に設けた吸着口２２を開口させ、連通した吸着路２０を介して吸着ファン１８により排気口１９より室外へ排出される。脱離動作時（脱離経路ｂ）、脱離ヒータにより均一に加熱された吸湿体１３は、室外空気が通過することにより、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。
【００２８】
吸湿体１３を通過した室外空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、吸湿体上方の脱離空気部１４へと自然気化上昇し、減圧ポンプ１５によって供給路１６へと導入される。この時、遮蔽板２１に設けた吸着口２２を閉じて吸着路２０を遮断し、吸着路２０への流出を遮断する。供給路１６はポリエチレン等の樹脂で成形されており、減圧ポンプ１５により低流量で供給路１６へと導入された高温高湿空気は、供給路１６内で冷却されて空気中の水分が結露し、供給路１６で結露した水は気液２相状態で室内へと導入される。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、静止式の吸湿体１３の脱離動作時に、遮蔽板２１に設けた吸着口２２を閉じて吸着路２０を遮断する構成とすることにより、脱離空気部１４に滞留した高温高湿空気の吸着路２０への流出を遮断することができるため、高温高湿空気中の水分をロスすることなく気相状態で脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入することができる。
【００３０】
また、吸着動作時に、遮蔽板２１に設けた吸着口２２を開口させ、吸着路２０を連通する構成とすることにより、遮蔽機構による通風抵抗を低減することができるため、吸着ファン１８の入力一定の場合、吸湿体１３を通過する吸着風量増加により吸着時間を短縮させることができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における加湿ユニット斜視構成図を示すものである。
【００３２】
図４において、加湿ユニット６は、吸着動作時（吸着経路ａ）、吸湿体１３は吸気口１７より流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸湿体に水分が吸着された空気は、吸着ファン１８により排気口１９より室外へ排出される。脱離動作時（脱離経路ｂ）、脱離ヒータにより均一に加熱された吸湿体１３は、室外空気が通過することにより、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。吸湿体１３を通過した室外空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、吸湿体上方の脱離空気部１４へと自然気化上昇し、吸着路２０の上方に設けた遮蔽板２１により吸着路２０への流出を遮蔽しながら、減圧ポンプ１５によって供給路１６へと導入される。供給路１６はポリエチレン等の樹脂で成形されており、減圧ポンプ１５により低流量で供給路１６へと導入された高温高湿空気は、供給路１６内で冷却されて空気中の水分が結露し、供給路１６で結露した水は気液２相状態で室内へと導入される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては、遮蔽板２１を吸着路２０の上方に設けることにより、高温高湿空気は静止式の吸湿体１３の上方の脱離空気部１４へと自然気化上昇するため、吸着路２０を開閉して遮断／連通させる機構を有さずに脱離空気部１４に滞留した高温高湿空気の吸着路２０への流出を効率的に遮蔽することができるため、より効率的
に高温高湿空気を脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように本発明にかかる空気調和機は、小型化かつ低コストな構成で室内を加湿することができるため、加湿機能を有する空気調和機に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の断面構成図
【図２】同加湿ユニットの斜視構成図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における加湿ユニットの斜視構成図（吸着口閉時）（ｂ）同加湿ユニットの斜視構成図（吸着口開時）
【図４】本発明の実施の形態３における加湿ユニットの斜視構成図
【符号の説明】
【００３６】
１  室外機
２  室内機
３  室内熱交換器
４  供給部
５  室外熱交換ユニット
６  加湿ユニット
１３  吸湿体
１４  脱離空気部
１５  減圧ポンプ
１６  供給路
１７  吸気口
１８  吸着ファン（吸着用送風手段）
１９  排気口
２０  吸着路
２１  遮蔽板
２２  吸着口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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