(57)【要約】【課題】従来の加湿装置つき空気調和機は、加湿装置のために空気中の水分を吸着する送風機と、その水分を再び脱着するための送風機との、送風機が二つ必要であり、もしくは二つの風路の風量を補うために大型の一つの送風機が必要であり、そのため、部品点数が多く、装置のコストが非常に高いだけでなく、装置を内蔵するための大きなスペースが必要であった。【解決手段】空気中の水分を吸着する通風孔を有した吸湿剤と、ヒートポンプによって加熱される熱交換器と、室内の空気を吸湿剤に導く吸湿風路と、吸湿風路を通って吸湿剤を通過した空気の一部もしくは全部を室外に排出する送風排気手段と、室内の空気を熱交換器を通した後に再び室内に送る送風手段と、その送風手段によって熱交換器で加熱された空気の一部もしくは全てを水分を吸着した吸着剤に導く脱着風路とを設ける。【選択図】図１
2013133959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の水分を吸着する通風孔を有した吸湿剤と、ヒートポンプによって加熱される熱交換器と、室内の空気を前記吸湿剤に導く吸湿風路と、前記吸湿風路を通って前記吸湿剤を通過した空気の一部もしくはすべてを室外に排出する送風排気手段と、
室内の空気を前記熱交換器を通した後に再び室内に送る送風手段と、前記送風手段によって前記熱交換器で加熱された空気の一部もしくはすべてを水分を吸着した前記吸着剤に導く脱着風路とを備え、
前記吸湿剤が、前記吸湿風路と前記脱着風路を繰り返し移動することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
複数の前記吸湿剤を設け、少なくとも一枚の吸着剤が前記吸湿風路に存在する際には、他の少なくとも１枚の吸着剤は前記脱着風路に存在することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記脱着風路には、室内の空気だけでなく一部は室外の空気を供給する、もしくは、すべて室外の空気を供給する、外気導入風路を備えたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項４】
前期吸湿剤は１０秒以上３００秒以内で前記吸湿風路内に留まった後、前記脱着風路に移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
前記脱着風路は、空気調和機の吹き出し口を用いて構成され、前記吸湿剤の水分着脱時には、空気調和機の吹き出し口に前記吸湿剤が移動して、空気調和機の温風によって前記吸湿剤の水分脱着が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吸湿剤が空気調和機の吹き出し口に移動する構成において、前記吸湿剤は空気調和機の吹き出し口の風向変更羽根より風上側に配置されることを特徴とした請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吸湿剤が空気調和機の吹き出し口に移動する構成において、前記吸湿剤は空気調和機に吹き出し口の風向変更羽根より風下側に配置され、前記吸湿剤は空気調和機の吹き出し口を全部覆わないように配置されることを特徴とした請求項５に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記送風手段によって前記熱交換器で加熱された空気の一部もしくはすべてを水分を吸着した前記吸着剤に導く脱着風路において、前記熱交換器は空気調和機のメイン熱交換器とは別に設けられたサブ熱交換器を用いていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項９】
前記吸湿剤がロータ状であり、回転によって前記吸湿風路と前記脱着風路を繰り返し移動することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記吸湿剤の水分の脱着時には、空気調和機の温風によって前期吸湿剤の水分の脱着が行われるのと同時に、空気調和機の暖房も行われることを特徴とした請求項１〜９のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１１】
空気調和機の温風によって前記吸湿剤の水分の脱着と、空気調和機の暖房を同時に行う時に、前期吸湿剤が水分の脱着するに必要な温度まで温風の温度を上げるために、空気調和機の送風風量の低下と圧縮機運転速度の上昇のいずれか、もしくは両方を行う制御を行う
ことを特徴とした請求項１〜１０のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記吸湿剤には４０℃から５０℃という低温で水分の吸着量と脱着量の水分量の差が得られる低温再生型吸湿剤を用いたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記吸湿剤がコルゲートハニカム形状であることを特徴とする請求項１〜１２のいず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、ヒートポンプを備えた給水不要な加湿機能付きの空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和装置において、温度調整とともに換気および湿度調整が重要であることが広く知られており、空気中の水分を吸湿剤によって吸着し、水分を吸着した吸湿剤を再生用ヒータによって加熱して、濃縮した水分を回収し室内に供給する加湿装置を室内機に内蔵した空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、前記加湿装置の構成を図１１とともに説明する。この加湿装置は、空気中の水分を吸着する通風孔を有した回転式の吸湿剤１と、前記吸湿剤１に室内空気２を送風する第一送風機３と前記吸湿剤１を通過した乾燥空気を室外に排出する室外送風口４と、前記吸湿剤１を加熱して再生する再生用ヒータ５と、前記再生用ヒータ５と前記吸湿剤１の両方に通風し、室内空気２を送風する第二送風機６と、室内に加湿後の空気を送風する室内送風口７とで構成されるユニットを空気調和機８に備え、加湿機能つき空気調和機として使用される。
【０００４】
室内の空気を第一送風機３にて吸い込む。第一送風機３の風路では送風した空気は吸湿空気として、空気中の水分が吸湿剤１に吸着される。また、水分を吸着され、乾燥した空気は、室外送風口４より室外に排出される。吸湿剤１はギアモータなどの回転手段９で回転することによって移動し、やがて第二送風機６の風路に入る。第二送風機６の風路では、（暖房運転時に）空気調和機８内の熱交換器１０を通過した予熱された空気を取り込み、さらに吸湿剤１前段にある再生用ヒータ５によって温められて、再生空気となり、再生空気によって吸湿剤１が吸着した水分は脱着して、室内送風口７より室内に戻され、結果、室内に加湿空気が送られる。
【０００５】
室外の湿度が低い場合は自然換気によって室内に供給される空気が乾燥するため、室内の湿った空気が室外に逃げてしまい、室内の水分が減少して室内は乾燥する。一方、加湿装置があることにより、室内から排気される空気は水分を取り除かれ、水分が室内に戻されるため、乾燥した空気が自然換気等によって供給されても、室内は、加湿装置がない場合に比べ乾燥しにくい、もしくは加湿される。
【０００６】
また、特許文献２では、前記、特許文献１であった吸湿剤への送風を１つの送風機で行い、それを分割して、一方を吸湿空気とし、他方を再生用ヒータに通過させて再生空気としている加湿装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６１９７７号公報
【特許文献２】特開平１０−４７７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の加湿装置つき空気調和機においては、加湿装置のために空気中の水分（湿度）を吸着する送風機と、その水分を再び脱着するための送風機との、送風機が二つ必要であり、もしくは二つの風路の風量を補うために大型の一つの送風機が必要であ
り、そのため、部品点数が多く、装置のコストが非常に高いだけでなく、装置を内蔵するための大きなスペースが必要であるといった課題を有していた。
【０００９】
また、その装置は、空気調和機の室内機の厚さが増えてデザインが悪化することを避けるため、室内機の熱交換器の横に配置されることが多く、室内機の横幅の増大に繋がっていた。しかしながら、一定の室内機幅以下に抑えようとすると熱交換器の幅を短くせざるを得ず、熱交換器が短くなることで熱交換効率が悪化し、空気調和機の効率の低下を招いていた。
【００１０】
特に、近年、省エネルギーの法的規制が厳しくなり、空気調和機の効率を大幅に向上を図っていかなくてはならず、また、デザイン面でコンパクトな室内機が求められていることや、部屋における室内機の設置スペースの関係で室内機の横幅を抑えた機種への要望が高くなったことなどから、室内機の横幅は具体的には８００ｍｍ以下に抑えたままで空気調和機の効率を上げる必要が高くなった（※８００ｍｍは省エネルギー規制におけるエアコンの横幅の規定寸法の上限値）。このため、室内機内部における熱交換器の占めるスペースの比率は増大せざるを得ず、その分、他の装置のためのスペースは小さくなり、加湿装置を熱交換器横に配置するのは困難になった。
【００１１】
また、吸湿剤の再生には従来はヒータを使って加熱していたために、再生用ヒータの設置およびその周りのスペースが必要であり、かつ、ヒータで再生するために大きな電力が必要で、世の中の省エネルギーの時流に反するという課題も有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、横幅寸法を増大させることなく加湿機能を付加した空気調和機を提供することを目的とする。更に、加湿機能のための送風機を吸湿剤に水分を供給するための送風機を１つだけとし、かつ、再生のための再生用ヒータを有しない構造として、低コストで省エネルギーな加湿機能を実現したもの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】
【００１３】
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、空気中の水分を吸着する通風孔を有した吸湿剤と、ヒートポンプによって加熱される熱交換器と、室内の空気を吸湿剤に導く吸湿風路と、吸湿風路を通って吸湿剤を通過した空気の一部もしくは全部を室外に排出する送風排気手段と、室内の空気を熱交換器を通した後に再び室内に送る送風手段と、その送風手段によって熱交換器で加熱された空気の一部もしくは全てを水分を吸着した吸着剤に導く脱着風路とを設けることによって、吸湿風路で吸湿剤に室内の水分を吸着させ、その後水分を吸着した吸湿剤を、空気調和機の熱交換器によって加熱された空気の熱を用いて吸湿した吸湿剤の水分を脱着（吸湿剤の再生）して、その空気を室内に戻すことによって室内に加湿した温風を供給するものである。
【００１４】
また、その吸湿剤は吸湿風路と脱着風路を繰り返し移動する構成とし、連続した加湿を可能とするものである。
これにより、水分の脱着用のヒータ（吸湿剤の再生用ヒータ）は、空気調和機の熱（ヒートポンプによる熱）を用いることで不要となり、かつ送風機に関しても、加湿した空気を室内に戻す脱着風路の送風機を、熱交換器に風を通す空気調和機の送風機で兼ねることができる。
【００１５】
また、脱着風路を空気調和機の吹き出し口を用いた構成とすることで、構成の一層の簡素化と、空気調和機のコンパクト化を実現したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の加湿機能つき空気調和機は、ヒートポンプによって加熱される熱交換器（凝縮器）を通過する温風によって水分を吸着した吸湿剤を再生して、温風を加湿することによって、脱着風路のための独立した送風機と再生用ヒータなどが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の概略図
【図２】本発明の実施の形態１における円弧状吸湿剤の（ａ）斜視図（ｂ）側面図
【図３】本発明の実施の形態１における潮解性物質を添着した吸湿材料の概略図
【図４】本発明の実施の形態１における擬似円弧状吸湿剤の概略図
【図５】本発明の実施の形態２における空気調和機の概略図
【図６】本発明の実施の形態３における空気調和機の概略図
【図７】本発明の実施の形態４における空気調和機の概略図
【図８】本発明の実施の形態４における空気調和機の概略図
【図９】本発明の実施の形態５における空気調和機の概略図（断面図）
【図１０】本発明の実施の形態５における空気調和機の概略図（正面図）
【図１１】従来の加湿機能つき空気調和機の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、空気中の水分を吸着する通風孔を有した吸湿剤と、ヒートポンプによって加熱される熱交換器と、室内の空気を吸湿剤に導く吸湿風路と、吸湿風路を通って吸湿剤を通過した空気の一部もしくはすべてを室外に排出する送風排気手段と、室内の空気を熱交換器を通した後に再び室内に送る送風手段と、その送風手段によって熱交換器で加熱された空気の一部もしくはすべてを水分を吸着した前記吸着剤に導く脱着風路とを備え、吸湿剤が、前記吸湿風路と前記脱着風路を繰り返し移動する空気調和機であり、ヒートポンプにおける暖房などの温風運転において、加熱された熱交換器を通風した温風によって、水分を吸湿した吸湿剤が加熱されて水分が脱着し、加湿された温風を室内に供給することができる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明において、複数の吸湿剤を設け、一方の吸着剤が吸湿風路に存在する際には、他方の吸着剤は脱着風路に存在することによって、常に連続的に温風に湿度を与えることができるものである。
【００２０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、脱着風路に室外の空気の一部もしくはすべてを供給する外気導入風路を備えたものであり、室内の空気を暖めて脱着風路に導入するより、絶対湿度が低い室外の空気を暖めて脱着風路に導入したほうが、同じ再生温度であっても空気の相対湿度が低くなるため、より吸湿剤を効率的に再生することができ、加湿量を増やすことができる。
【００２１】
第４の発明は、第１から第３の発明において、吸湿剤は１０秒以上３００秒以内で吸湿風路内に留まったのち、脱着風路に移動するものであり、吸湿剤中の水分の吸着容量が徐々に低下していくことによって吸湿風路中の水分を十分に回収できなくなってしまう弊害や、脱着風路にて暖められた吸湿剤が吸湿風路にて冷え切らないため、吸着しにくいという弊害が生じることがない。
【００２２】
第５の発明は、第１から第４の発明において、脱着風路は空気調和機の吹き出し口を用いた構成とし、吸湿剤の水分着脱時には、空気調和機の吹き出し口に吸湿剤が移動して、空気調和機の温風によって吸湿剤の水分脱着が行われるようにしたもので、水分の脱着は、空気調和機の熱（ヒートポンプによる熱）を用いること脱着用のヒータ（吸湿剤の再生用ヒータ）はで不要となり、かつ送風機に関しても、加湿した空気を室内に戻す脱着風路の送風機を、熱交換器に風を通す空気調和機の送風機で兼ねることができ、低コストかつ
省エネルギーな加湿装置を構成することができる。また、従来、熱交換器の横に配置されていた吸湿剤を空気調和機の前面側に配置でき、その分、空気調和機室内機の内部のスペースを広げることができるので、空気調和機室内機のサイズを大きくすることなく熱交換器を大きくして省エネ性能を高めることができる。
【００２３】
第６の発明は、第５の発明において、吸湿剤は空気調和機の吹き出し口の風向変更羽根より風上側に配置されるようにしたもので、空気調和機の送風が吸湿剤を通過することによって整流され、空気調和機の左右上下方向への風向変更能力が低下することを防止することができる。
【００２４】
第７の発明は、第５の発明において、空気調和機の構成上、吸湿剤を空気調和機の吹き出し口の風向変更羽根の風下側に配置せざるを得ない場合、吸湿剤は空気調和機の吹き出し口を全部覆わないように配置することで、空気調和機の風向変更能力の低下を最小限に抑制できるものである。なお、この構成に関しては、吹き出し口の下部を覆わないようにする方が、空気調和機の送風の主流は主に吹き出し口の下部から出るため、より風向変更能力の低下の抑制には有効である。
【００２５】
第８の発明は、第１から第４の発明において、空気調和機の送風手段によって熱交換器で加熱された空気の一部もしくはすべてを水分を吸着した吸着剤に導く脱着風路において、空気調和機の室内機の熱交換器は、メイン熱交換器とは別にサブ熱交換器を設け、吸湿剤の水分脱着時は、そのサブ熱交換器の風下側に吸湿剤が配置され、脱着風路はこのサブ熱交換器で加熱された風が、その風下側にある吸湿剤を通過して水分の脱着（再生）を行うように構成したものである。サブ熱交換器は、暖房時にはメイン熱交換器より先に冷媒が通過する（凝縮器の場合に冷媒入り口側に構成される）ようにすることで、より高温の空気を吸湿剤に通すことができ、より効率の良い再生（水分の脱着）が可能となる。
【００２６】
第９の発明は、第１から第４の発明において、吸湿剤がロータ状であり、吸湿剤が回転することで吸湿剤の一部が吸湿風路と脱着風路とを移動することによって、吸湿剤が吸湿風路で水分を吸着し、脱着風路で水分を脱着することで、連続して温風に湿度を与えることができるものである。
【００２７】
第１０の発明は、第１から第９の発明において、空気調和機の温風によって吸湿剤の水分の脱着が行われるのと同時に、空気調和機の暖房も行われるように空気調和機を制御するものである。これにより、暖房を連続して行いながら、加湿も行えるものである。
【００２８】
第１１の発明は、第１から第１０の発明において、空気調和機の温風によって吸湿剤の水分の脱着と、空気調和機の暖房を同時に行う時に、吸湿剤が水分の脱着するに必要な温度まで温風の温度を上げるために、空気調和機の送風風量の低下と圧縮機運転速度の上昇のいずれか、もしくは両方を行う制御を行うものである。加湿を行う吸湿剤の再生（水分の脱着）には一定以上の温度の温風が必要であり、また、それ以上であっても、より高温の温風を吸湿剤に通した方が効率的な再生ができる。そのためには空気調和機の熱交換器温度を上げる（圧縮機の運転速度を上げる）ことになるが、単に熱交換器温度を上げると暖房能力が必要以上に上がってしまい適正な空調という面では不都合である。従って、熱交換器温度は上げつつ、空気調和機の送風風量を下げて、空気調和機の暖房能力を必要能力に保つように制御するのが好ましい。
【００２９】
第１２の発明は、第１から第１１の発明において、吸湿剤には４０℃から５０℃という低温で水分の吸着量と脱着量の水分量の差が得られる低温再生型吸湿剤を用いたものである。
【００３０】
第１３の発明は、第１から第１２の発明において、吸湿剤がコルゲートハニカムで形状で形成されており、空気調和機の温風を通すにあたり、圧力損失が低いコルゲートハニカムであることによって、送風手段に過剰な負荷を与えず、風量を落とさないで空気を送ることができる。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、請求項１、２、４、５、１０、１２についての実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施の形態における空気調和機の概略を示した図である。
【００３３】
図１において、空気調和機１１はヒートポンプ熱交換器１２を有し、室内空気１３をクロスフローファンなどの送風手段１４によってヒートポンプ熱交換器１２を通過させ、熱交換した冷風または温風を吹き出し口１５から室内に供給するものである。
【００３４】
空気調和機１１筐体内には吸湿剤として、通気孔を有する第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７の二枚の吸湿剤とを有し、また、室内空気１３を第一吸湿剤１６もしくは第二吸湿剤１７に通過させ、その空気を室外に排気するための送風排気手段１８および排気風路１９を有している。
【００３５】
空気調和機１１筐体の前面設けられた室内空気１３の吸い込み部と送風排気手段１８の間には、第一吸湿剤１６もしくは第二吸湿剤１７に室内空気１３を導入する吸湿風路２０が設けられている。また、ヒートポンプ熱交換器１２と吹き出し口１５との間には、ヒートポンプ熱交換器１２を通過した空気を室内に導入する脱着風路２３（空気調和機１１の送風吹き出しと兼ねている）が設けられている。
【００３６】
そして、吸湿風路２０はヒートポンプ熱交換器１２の前面に設けられおり、脱着風路２３はヒートポンプ熱交換器１２および吸湿風路２０の下部に設けられている（空気調和機１１の送風吹き出しと兼ねている）。また、吸湿風路２０と脱着風路２３とは略平行に設けられている。
【００３７】
空気調和機１１の筐体の内部の側面には、吸湿風路２０と脱着風路２３とを横断する略円弧状のガイドである第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２が設けられている。第一吸湿剤１６、第二吸湿剤１７はそれぞれ、少なくともその一端を第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２に支持されている。
【００３８】
そして、第一吸湿剤１６、第二吸湿剤１７はそれぞれ第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２を、それぞれのギアモータなどの駆動手段（図示せず）を用いてスライド移動する。これにより、第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７は、吸湿風路２０と脱着風路２３とを移動できる。
【００３９】
以上のように構成された空気調和機の動作を説明する。
【００４０】
まず、第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７のいずれかもしくは両方の全部もしくは一部が吸湿風路２０上に存在する。送風排気手段１８が動作しているときは常に、第一吸湿剤１６および／または第二吸湿剤１７に、室内空気１３を供給し、水分の吸着が行われる。水分が吸着され乾燥した空気の一部またはすべては、排気風路１９に通じ、室外に排気される。
【００４１】
次に、前述の吸湿風路２０で吸湿した第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７はそれぞれの駆動箇所を移動し、脱着風路２３の吹き出し口１５近傍まで移動する。一方、ヒートポ
ンプ熱交換器１２が凝縮器として作用する場合には、ヒートポンプ熱交換器１２に送られた室内空気１３は、ヒートポンプ熱交換器１２を通過する際に加熱され、温風となって脱着風路２３に導入される。
【００４２】
この温風が第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７を通過して、それによって第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７から水分が脱着し、温風とともに水分を、吹き出し口１５から室内に供給することができる。
【００４３】
室外の湿度が低い場合は自然換気によって室内に供給される空気が乾燥するため、室内の湿った空気が室外に逃げてしまい、室内の水分が減少して室内は乾燥する。一方、本実施の形態では、室内から排気される空気は水分を取り除かれ、水分が室内に戻されるため、乾燥した空気が自然換気等によって供給されても、室内は乾燥しにくい、もしくは加湿される。
【００４４】
なお、従来は再生用ヒータによって１００℃以上の温度に加熱した空気を用いて吸湿剤を再生していたのに対し、本実施の形態では、再生に空気調和機におけるヒートポンプ熱交換器１２の熱を用いている。このため、ヒートポンプによる空気調和機の室内への暖房時の空気の供給温度が約４０℃から５０℃程度以下であることから、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７には、約４０℃から５０℃という低温で吸着と脱着量の水分量差が得られる、いわゆる低温再生型吸湿剤を用いるのが望ましい。
【００４５】
また、第一吸湿剤１６が吸湿風路２０上にあるときは、第二吸湿剤１７は脱着風路２３にあるか、もしくは脱着風路２３から吸湿風路２０に移動している。もしくは第一吸湿剤１６が脱着風路２３にあるときは、第二吸湿剤１７は吸湿風路２０上もしくは吸湿風路２０から脱着風路２３に移動している。このように、第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７が交互に吸湿風路２０と脱着風路２３を入れ替わるように駆動するのが、加湿量が安定し、かつ効率よく水分の吸湿、脱着ができるため望ましい。
【００４６】
また、吸湿風路２０と脱着風路２３は脱着後の加湿された空気が吸湿風路２０に入らないように、２０ｍｍ以上あけて設けるのが望ましい。
【００４７】
なお、第一吸湿剤１６または／および第二吸湿剤１７が吸湿風路２０上にある時間、これを吸湿時間と呼ぶ。吸湿時間としては１０秒以上３００秒以内が望ましい。第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７は吸湿風路２０内において、通気中の水分を吸着するが、３００秒以上に長い時間であると、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７中の吸湿材料の水分の吸着容量が徐々に低下していく。それによって吸湿風路２０中の水分を十分に回収できなくなってしまう。また、吸着容量を使い切らないように、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７の単位体積あたりの吸湿風路の風量を低下させることもできるが、そのために第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７の大きさが大きくなり、材料費が多くかかり、また装置のサイズが大きくなるなどの弊害が起こる。そのため３００秒以内、さらに望ましくは１８０秒以内が望ましい。
【００４８】
さらに、吸湿風路２０内の滞在時間が短いほうが加湿が効率的で望ましいが（吸湿剤の特性上、水分の吸着過程は時間が経つほど飽和に近づいて吸着効率が悪化するので、吸着特性が悪化しない段階で吸着過程から再生過程に移した方がよい）、一方で短すぎても弊害がある。１０秒以下となると、脱着風路２３にて暖められた第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７が吸湿風路２０にて冷え切らないため、吸湿材料が温まった状態では水分を吸湿しにくいという弊害がある。以上より１０秒以上、さらに望ましくは３０秒以上の吸湿時間が望ましい。
【００４９】
以上より、吸湿風路２０内の滞在時間は１０秒以上、３００秒以内がよい（更に望ましくは、３０秒以上、１８０秒以内）。
【００５０】
さらに前述に加え、請求項１３についての実施の形態を説明する。
【００５１】
第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７は、図２に示すようなハニカム形状に加工した通気フィルタ吸湿剤であることが望ましい。このような通気フィルタ吸着剤は以下の方法で作成される。図３に示すように多孔質材料としてメソポーラスシリカ２６上に、潮解性を有するアルカリ土類金属のハロゲン化物として塩化カルシウム２７を添着した吸湿材料２４を担持させた吸湿材料２４を、不織布や紙などのシートに接着、もしくは圧着もしくは、漉き込むなどなどして添着する。こうして得られる吸湿剤シートを波型に加工したコルゲートと平板状のライナーとを交互に積層してコルゲートハニカムにする。コルゲートハニカムなどのハニカム形状は通気抵抗が低く、かつ表面積が大きいために、水分の吸着能力が高いといったメリットがある。さらに、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７の通気フィルタの形状としては、図２の（ｂ）に示すように湾曲し、円弧を描く形状である円弧状コルゲートハニカム２５であることが望ましい。これによって、空気調和機１１筐体内において吸湿風路２０と脱着風路２３を入れ替える際に円弧状にスライドさせることができる。直線状の吸湿剤を、円弧状にスライドさせる場合には空気の漏れる風路が生じるため、円弧状の吸着剤であることが望ましい。空気調和機１１の大きさに対して、その本体内に収めるため、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７の通気フィルタの形状として円弧の半径は約７０以上１５０ｍｍ以下であることが本体のサイズを不要に大きくしないため望ましい。
【００５２】
あるいは、図４に示すように複数の直方体吸湿剤２８を接着剤２９により、略円弧状となるように接着することで、擬似円弧形状吸湿剤３０を構成しても、空気調和機１１筐体内において吸湿風路２０と脱着風路２３とを移動させる際に円弧状にスライドさせることができて望ましい。さらに、この場合には、汎用の直方体吸湿剤２８を用いることが可能となり、専用の円弧状の吸着剤を作成するより、安価に実現できるという副次的なメリットを有する。
【００５３】
本実施の形態によれば、吸湿風路２０をヒートポンプ熱交換器１２の前面に配置したので、空気調和機１１の横幅を拡大することがない。また、脱着風路２３への送風を従来からある送風手段１４を用いることで、加湿機能のための送風機を送風排気手段１８の１つだけとすることができる。さらに、ヒートポンプ熱交換器１２を通風した温風によって、吸湿剤を加熱し、水分を脱着させることで、低コストで省エネルギーな加湿機能を実現できる。
【００５４】
（実施の形態２）
次に請求項９について実施の形態を説明する。
【００５５】
図５は本発明の第２の実施の形態における空気調和機の概略を示した図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では吸湿剤として第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７を吸湿風路２０と脱着風路２３を交互に入れ替えることで、室内の水分を吸着して乾燥した空気を排気し、また、ヒートポンプの温風によって水分を脱着して室内に水分を放出していたのに対し、吸湿剤を略円盤形状のロータ型吸湿剤３１とした点である。
【００５７】
ロータ型吸湿剤３１は、吸湿風路２０と脱着風路２３との境界の近傍に、中心軸を有し
、ロータ型吸湿剤３１の略半分が、吸湿風路２０に存在し、残りの略半分が脱着風路に存在するように設置されている。また、ロータ型吸湿剤３１を回転させるギアモータなどの回転手段３２が設けられている。ロータ型吸湿剤３１はハニカム形状の通気孔を有しているのが望ましい。ロータ型吸湿剤３１は吸湿風路２０において、室内空気１３から水分を吸着し、回転手段３２によって回転する。これによって水分を吸着したロータ型吸湿剤３１中の吸湿材料が脱着風路２３に移動する。脱着風路２３では前述と同様に、ヒートポンプ熱交換器１２によって温められた温風によって水分が脱着し、加湿空気として室内に供給されるものである。また、この際水分が脱着したのちの加湿された空気が、ショートカットしてフィルタに吸い込まれないように、ダンパーなどのショートカット防止板３３を設けることが望ましい。
【００５８】
（実施の形態３）
次に請求項３について実施の形態を説明する。
【００５９】
図６は本発明の第３の実施の形態における空気調和機の概略を示した図である。図６において、図１と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、脱着風路２３に室外の空気の一部もしくはすべてを供給する外気導入風路３４を設けた点である。
【００６１】
暖房と加湿を必要とする冬場において通常室内より室外のほうが絶対湿度が低い場合が多く、その場合、室内の空気を暖めて脱着風路２３に導入するより、室外の空気を暖めて脱着風路２３に導入したほうが、同じ再生温度であっても空気の相対湿度が低くなるため、より吸湿剤を再生することができ、加湿量を増やすことができる。
【００６２】
そのため、室内空気、室外空気の温度、絶対湿度を測定し、その場合にあった室外空気の脱着風路への導入量を制御するのが望ましい。また、この場合の室外空気を導入するための送風機は、室外に設置して室内の空間を占拠しないのが望ましい。また、ヒートポンプ熱交換器１２と、第一吸湿剤１６および／または第二吸湿剤１７を通風するための送風手段１４によって、脱着風路２３が負圧となるため、その圧力差を利用して室外の空気を一部導入してもよい。
【００６３】
（実施の形態４）
次に請求項６、７について実施の形態を説明する。
【００６４】
図７、図８は本発明の第４の実施の形態における空気調和機の概略を示した図である。図７、図８において、図１と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１において、空気調和機の風向制御を考慮した風向変更羽根３５と吸湿剤１６・１７の配置・形状にしたものである。
【００６５】
図７において、吸湿剤は空気調和機の吹き出し口の風向変更羽根３５より風上側に配置されるようにしたものである。本発明の実施の形態１で説明したようなハニカム形状の吸湿剤を空気調和機の吹き出し口に設けると、ハニカムの構造体によって空気調和機の風が正面方向に整流されてしまい、空気調和機の使用者が左右方向に風を送りたくても十分な風向変更ができない不都合が出る。
このため、風向変更羽根３５自体を図７のようにハニカム形状の吸湿剤の風下に配置すれば、ハニカム形状の吸湿剤で正面方向に整流された風の流れを風向変更羽根３５で左右方向に確実に変更することができる。
【００６６】
しかしながら、上記の構造は、空気調和機のデザイン上の問題などで困難な場合が多く（風向変更羽根が大きく露出してしまいデザイン上、見苦しい）、実際には吸湿剤の風上側に配置せざるを得ない場合が多い。この場合、図８のように、ハニカム形状の吸湿剤を風向変更羽根３５の風下側に配置する代わり、吸湿剤が空気調和機の吹き出し口を覆わないように、吹き出し口のリアガイダー３６の延長部分をある程度開口するように構成するのが良い。空気調和機の送風の主流（大部分の風）は、リアガイダー３６に沿って流れてくるので、この部分を開口しておけば、風向変更羽根３５で風向を左右方向に曲げた風は、ハニカム形状の吸湿剤で正面方向に整流されることなく左右方向に流れるので、空気調和機としては問題ないレベルで風向制御が可能となる。吸湿剤に当たる風は少なくなるが、吸湿剤を再生する風量としては十分であり問題はない。
【００６７】
（実施の形態５）
次に請求項８について実施の形態を説明する。
【００６８】
図９は本発明の第５の実施の形態における空気調和機の概略を示した図である。
【００６９】
図９において、空気調和機５１はヒートポンプ熱交換器としてメイン熱交換器５２とサブ熱交換器５３を有し、室内空気５４をクロスフローファンなどの送風手段５５によってヒートポンプ熱交換器のメイン熱交換器５２とサブ熱交換器５３を通過させ、熱交換した冷風または温風を吹き出し口５６から室内に供給するものである。
【００７０】
空気調和機５１の暖房時（ヒートポンプ時）には、圧縮機で圧縮された高温・高圧のガス冷媒は、まずサブ熱交換器５３に入り、その後、メイン熱交換器に流入するように配管（パス）が構成されている。サブ熱交換器５３を通過した空気は、吸湿剤を再生する高温部を恒常的・効率的に作ることになる。サブ熱交換器には高温・高圧の冷媒がガス状態が入るので、圧力損失を減らすためにパラレルに冷媒を流す構成（多パス）にする方がよい。
【００７１】
図１０は、図８の空気調和機を正面から見た図である。空気調和機５１筐体内には吸湿剤として、通気孔を有する第一吸湿剤５７と第二吸湿剤５８の二枚の吸湿剤とを有し、また、室内空気５４を第一吸湿剤５７もしくは第二吸湿剤５８に通過させ、その空気を室外に排気するための送風排気手段５９および排気風路６０を有している。送風排気手段５９は吸湿剤格納ボックス６１内に構成され、サブ熱交換器５３が空気調和機の右半分に配置されるなら、吸湿剤格納ボックス６１は空気調和機の左半分に配置されるようにする。吸湿剤格納ボックス６１の内部には、送風排気手段５９と吸湿風路６２が内蔵され、吸湿剤が内部に格納された際には、室内空気５４が吸湿剤を通過して室外に排出されるような構造となっている。第一吸湿剤５７と第二吸湿剤５８は、この吸湿剤格納ボックス６１と、サブ熱交換器５３の風下側をスライドして移動できるようになっており、一方の吸湿剤が吸湿剤格納ボックス内６１にあって水分の吸湿をしている際には、もう一方の吸湿剤はサブ熱交換器５３の風下側にあって水分の脱着（再生）をしているように制御する。これにより連続的に加湿が行える。
【００７２】
原理自体は本発明の実施の形態１と同じであるが、この実施の形態によれば、吸湿剤の再生（水分の脱着）でより高温の空気を吸湿剤に通すことができ、効率的な吸湿・再生が可能となり、効率的な加湿が可能となる。なお、図１０は説明を平易にするため吸湿剤を一つのみ記載している。
【００７３】
（実施の形態６）
次に請求項１１について実施の形態を説明する。
空基調和機の暖房能力は簡単に言うと、熱交換器の温度と、空気調和機の風量で決まる。
暖房の場合、熱交換器の温度が高いほど、また、空気調和機の風量が大きいほど、能力は大きくなる。しかし、同一の圧縮機の運転速度の場合、基本的には、風量を上げると能力は大きくなるが、熱交換器の温度は下がる。逆に、風量を下げると、熱交換器の温度は上がる。
【００７４】
本発明の実施の形態にあるように、空気調和機の凝縮器の熱（ヒートポンプによる熱）を用いて、吸湿剤の再生（水分の脱着）を行う場合、再生に用いる空気は高いほうが良いが、室温が空気調和機の室温設定に近い場合は、空気調和機の圧縮機の運転速度が抑えられ、熱交換器温度も低くなるため、熱交換器を通った後の空気の温度も低くなり、効率的に吸湿剤の再生ができない。
【００７５】
このため、風量を下げて熱交換器の温度を上げるのが便利だが、単純に風量を下げてしまうと暖房能力自体も下がってしまい都合が悪い。したがって、風量を下げるのと同時に、圧縮機の速度を上げて、暖房能力を一定に保てば、空調への影響を抑えつつ、熱交換器の温度を上げて、吸湿剤の再生に用いる空気の温度を上げることが可能となる。
【実施例】
【００７６】
図１において、空気調和機１１はヒートポンプ熱交換器１２を有し、室内空気１３をクロスフローファンなどの送風手段１４によってヒートポンプ熱交換器１２を通過させ、熱交換した冷風または温風を吹き出し口１５から室内に供給するものである。
【００７７】
空気調和機１１筐体内には吸湿剤として、通気孔を有する第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７の二枚の吸湿剤とを有し、また、室内空気１３を第一吸湿剤１６もしくは第二吸湿剤１７に通過させ、その空気を室外に排気するための送風排気手段１８および排気風路１９を有している。
【００７８】
空気調和機１１筐体の前面設けられた室内空気１３の吸い込み部と送風排気手段１８の間には、第一吸湿剤１６もしくは第二吸湿剤１７に室内空気１３を導入する吸湿風路２０が設けられている。また、ヒートポンプ熱交換器１２と吹き出し口１５との間には、ヒートポンプ熱交換器１２を通過した空気を室内に導入する脱着風路２３（空気調和機１１の送風吹き出しと兼ねている）が設けられている。
【００７９】
そして、吸湿風路２０はヒートポンプ熱交換器１２の前面に設けられおり、脱着風路２３はヒートポンプ熱交換器１２および吸湿風路２０の下部に設けられている（空気調和機１１の送風吹き出しと兼ねている）。また、吸湿風路２０と脱着風路２３とは略平行に設けられている。
【００８０】
空気調和機１１の筐体の内部の側面には、吸湿風路２０と脱着風路２３とを横断する略円弧状のガイドである第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２が設けられている。第一吸湿剤１６、第二吸湿剤１７はそれぞれ、少なくともその一端を第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２に支持されている。
【００８１】
そして、第一吸湿剤１６、第二吸湿剤１７はそれぞれ第一駆動箇所２１、第二駆動箇所２２を、それぞれのギアモータなどの駆動手段（図示せず）を用いてスライド移動する。これにより、第一吸湿剤１６と第二吸湿剤１７は、吸湿風路２０と脱着風路２３とを移動できる。
【００８２】
以上のように構成された空気調和機で、まず、第一吸湿剤１６が吸湿風路２０上に存在する。送風排気手段１８が動作しているときは常に、第一吸湿剤１６には室内空気１３を供給し、水分の吸着が行われる。水分が吸着され乾燥した空気の一部またはすべては、排
気風路１９に通じ、室外に排気される。
【００８３】
同時に、脱着風路２３の吹き出し口１５近傍には第二吸湿剤１７が脱着風路２３上に存在し、第一吸湿剤１６が吸湿を行っている間、第二吸湿剤は再生（水分の脱着）を行っている。
【００８４】
吸湿風路２０では第一吸湿剤１６は、３０秒以上、１８０秒以内で吸湿の行程を終える必要があるが、駆動装置の信頼性から１８０秒と設定している（時間が短いと吸湿剤を動かす回数が多くなり、駆動装置の寿命上の問題が出てくるため）。
【００８５】
第一吸湿剤１６の吸湿が終わったら、第一吸湿剤１６および第二吸湿剤１７はそれぞれの駆動箇所を移動し、相互に吸湿風路２０と、脱着風路２３を入れ替わる。
【００８６】
その間、ヒートポンプ熱交換器１２は凝縮器（暖房）として作用し続けており、ヒートポンプ熱交換器１２に送られた室内空気１３は、ヒートポンプ熱交換器１２を通過する際に加熱され、温風となって脱着風路２３に導入され続けている。
【００８７】
このように、温風が第一吸湿剤１６もしくは第二吸湿剤１７のいづれかにたえず通過しており、それによって連続的に空気調和機の暖房の温風とともに水分を、吹き出し口１５から室内に供給して加湿することができる。
【００８８】
なお、吸湿剤は４０℃から５０℃の低温で再生できる材料をもちいてハニカム形状の吸湿剤を形成している。これは、７０ｍｍ角、１０ｍｍ厚みのセラミックハニカムをメソポーラスシリカとコロイダルシリカの分散液に含浸し、余剰液を吹き落とした後に１８０℃にて乾燥し、メソポーラスシリカハニカムを作成する。なお、セラミックハニカムはガラス繊維やセラミック繊維をコルゲートハニカム形状に加工したものである。孔質体材料としてのメソポーラスシリカの添着密度は０．０３９ｇ／ｃｍ3以上０．０８４ｇ／ｃｍ3以下、潮解性を有するハロゲン化物としての塩化カルシウムの添着密度は０．０１２ｇ／ｃｍ3以上０．０２７ｇ／ｃｍ3以下がよく、メソポーラスシリカと塩化カルシウムの比率は２３％以上３７％以下でよい。また、ハニカム吸湿剤のセルのピッチは２．０ｍｍ以上２．８ｍｍ以下、セルの高さは０．８ｍｍ以上１．３ｍｍ以下でよく、特にセルのピッチは２．５ｍｍ、セルの高さは１．１ｍｍがもっとも水分の回収率が高い。吸着剤の温度が高いほうが再生効率が高く、４０℃から５０℃の間では、１℃上がるごとに約１．５％の性能の向上が確認されている。従って、再生の空気は５０℃付近に設定されるように空気調和機の圧縮機と風量は制御するようにする。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のように、本発明は、空気調和機の横幅寸法を増大させることなく加湿機能を付加することができ、更に、加湿機能のための送風機を吸湿剤に水分を供給するための送風機を１つだけとし、かつ、再生のための再生用ヒータを有しない構造として、低コストで省エネルギーな加湿機能を実現したものを提供することができる。
【００９０】
更に吸湿剤には比較的低い温度で水分を脱離させることができるものを用いているので、本発明にある空気調和機の吹き出し空気を用いて省エネ加湿が可能となり、例えば温風機器全般で、供給時に温風供給用熱源を利用するなどして室内に加湿された空気を供給することが可能となる。
【００９１】
これらの手法により、調湿を行うことで居室の快適度の向上を向上させ、乾燥による住居の劣化、空気中のウイルスの繁殖を抑えることができ、居室だけでなく特定の庫内、とくに、低温を維持したい場合、本発明の低温でかつ無給水で加湿できる加湿方式が優れて
おり、冷蔵庫や乾燥庫、選択乾燥機、ワインセラーなどの湿度維持をも実現することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１１  空気調和機
１２  ヒートポンプ熱交換器
１３  室内空気
１４  送風手段
１５  吹き出し口
１６  第一吸湿剤
１７  第二吸湿剤
１８  送風排気手段
１９  排気風路
２０  吸湿風路
２１  第一駆動手段
２２  第二駆動手段
２３  脱着風路
２４  吸湿材料
２５  円弧状コルゲートハニカム
２６  メソポーラスシリカ
２７  塩化カルシウム
２８  直方体吸湿剤
２９  接着剤
３０  擬似円弧状吸湿剤
３１  ロータ型吸湿剤
３２  回転手段
３３  ショートカット防止板
３４  外気導入風路
３５  左右風向羽根
３６  リアガイダー
５１  空気調和機
５２  メイン熱交換器
５３  サブ熱交換器
５４  室内空気
５５  送風手段
５６  吹き出し口
５７  第一吸湿剤
５８  第二吸湿剤
５９  送風排気手段
６０  排気風路
６１  吸湿剤格納ボックス
６２  吸湿風路
６３  第一駆動手段
６４  第二駆動手段
６５  脱着風路
【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】
2013133959.tif 000009
【図８】
2013133959.tif 000010
【図９】
2013133959.tif 000011
【図１０】
2013133959.tif 000012
【図１１】
2013133959.tif 000013