(57)【要約】【課題】蒸発器による結露水を無駄なく集めて蒸発させ居室内の任意の位置に放出することで、効率よい加湿運転ができる空気調和機を提供すること。【解決手段】室内機１に熱交換器２と送風機１１と吹出し口４とを有し、熱交換器２の一部２ａは暖房時に蒸発器として機能し、蒸発器による結露水は集水機構３ａにより１箇所に集められ、結露水から水蒸気を発生させて居室内に放出する手段４ａを備えたことを特徴とする空気調和機であって、無駄なく集中して人にこれら加湿空気を届けることができ、水微粒子の保湿効果が水蒸気によって高められ、肌の乾燥を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機に熱交換器と送風機と吹出し口とを有し、前記熱交換器の一部は暖房時に蒸発器として機能し、前記蒸発器による結露水は集水機構により１箇所に集められ、前記結露水から水蒸気を発生させて居室内に放出する手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室内機に静電霧化装置を有し、前記静電霧化装置により水微粒子を発生させて居室内に放出する手段を備えた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】
室内機に人位置検出手段を有し、前記人位置検出手段によって検出した人位置に水蒸気を放出する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
室内機に人位置検出手段を有し、前記人位置検出手段によって検出した人位置に水蒸気および水微粒子を合わせて放出する構成としたことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項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、加湿機能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、この種の空気調和機は、人が存在する領域を加湿領域とすることで、加湿効果を高めている（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された空気調和機の断面図を示すものである。図５に示すように、空気調和機１の室内熱交換器２は、第１熱交換器２ａ、第２熱交換器２ｂ、第３熱交換器２ｃと可逆弁（図示せず）から構成され、可逆弁は第１熱交換器２ａが蒸発器として機能するように冷媒の圧力調整をしている。
【０００４】
第１熱交換器２ａと第２熱交換器２ｂの下方には結露水を受けるためのドレンパン３ａが設けられている。空気調和機１が暖房運転を開始すると、蒸発器である第１熱交換器２ａによって結露水が生じ、結露水は第１熱交換器２ａの下方の凝縮器である第２熱交換器２ｂに滴下して蒸発し、加湿空気となって空気調和機１の吹出し口４から居室内に送風される。このとき、吹出し口の気流を左右方向に吹き分ける左右羽根５ａは上方に位置して第１熱交換器２ａと第３熱交換器２ｃを経由した乾燥空気を送風し、左右羽根５ｂは下方に位置して第２熱交換器２ｂを経由した加湿空気を送風する。例えば人が空気調和機１の正面にいる場合、左右羽根５ｂは正面を向いて加湿空気を人の方へ送風し、左右羽根５ａは両側を向いて乾燥空気を居室の壁方向に送風することができる。
【０００５】
また、別の空気調和機として、居室内の壁やカーテンの付着臭を取り除くためにナノメータサイズの水微粒子を居室内に放出しているものもある（特許文献２参照）。
【０００６】
図６は、特許文献２に記載された空気調和機の断面図を示すものである。図６に示すように空気調和機１の吹出し口４の下部には静電霧化装置６が設けられており、電極（図示せず）に高電圧を印加することで水微粒子が生じ、空調された空気とともに居室内に送風されている。この水微粒子は空気中の臭気成分を除去して脱臭できるだけでなく、居室内の壁やカーテンに付着した臭気成分も除去できる。
【特許文献１】特開２００３−１３０３８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１による前記従来の構成では、結露水が空気調和機１の長手方向に一律にある第１熱交換器２ａからそのまま第２熱交換器２ｂに滴下して蒸発するため、加湿空気は長手方向に幅広く送風されることになる。一般に加湿空気は拡散しやすく、幅広い吹出し口から出た加湿空気は人に到達する前に拡散して乾燥空気と混合してしまう可能性が高い。
【０００８】
また前記従来の構成では、ゼオライトとヒーターから構成される加湿ユニットと比較して部品点数が少なくできるとしているが、第２熱交換器２ｂにより滴下水を蒸発させようとすればかなりのエネルギーを必要とし、ヒーターを使用するユニットと比べて省エネ性が高いとは言えない。さらに第１熱交換器２ａによる結露水がすべて蒸発されれば問題ないが、第２熱交換器２ｂによって蒸発しきれなかった場合、結露水はドレンパン３ａを経由して屋外へ排出されることになる。そうなるとトータルで考えると居室内は除湿を行っ
ていることになる。
【０００９】
また特許文献２による前記従来の構成は、水微粒子が臭気成分を除去することには触れているが、霧化量が少なく、人に対する乾燥防止効果は僅かである、という課題を有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蒸発器による結露水を無駄なく集めて蒸発させ居室内の任意の位置に放出することで、効率よい加湿運転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】
【００１１】
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、室内機に熱交換器と送風機と吹出し口とを有し、前記熱交換器の一部は暖房時に蒸発器として機能し、前記蒸発器による結露水は集水機構により１箇所に集められ、前記結露水から水蒸気を発生させて居室内に放出する手段を備えるものである。
【００１２】
これによって居室内の水分を損失することなく集中させて室内の任意の場所を加湿することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気調和機は、省エネルギー且つ省部品で、居室内の水分を損失することなく集中させて室内の任意の場所を加湿することができるので、安価に快適な空調を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、室内機に熱交換器と送風機と吹出し口とを有し、前記熱交換器の一部は暖房時に蒸発器として機能し、前記蒸発器による結露水は集水機構により１箇所に集められ、前記結露水から水蒸気を発生させて居室内に放出する手段を備える空気調和機であって、居室内の水分を損失することなく集中させて室内の任意の場所を加湿することが可能である。結露水を集中させて加湿することで拡散しにくく乾燥空気との分離を図ることが可能である。また蒸発器に結露する水分は居室内に存在していたものであり、放出領域については空気調和機の運転前より加湿されることになる一方、集水機構に集められた結露水は必ず居室内に放出されることから部屋全体の湿度が低下することもない。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和機が、室内機に静電霧化装置を有し、前記静電霧化装置により水微粒子を発生させて居室内に放出する手段を備えるもので、水蒸気と並行して水微粒子が放出することで、水微粒子が持つ人の皮膚への保湿効果を高めることができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の空気調和機が、室内機に人位置検出手段を有し、前記人位置検出手段によって検出した人位置に水蒸気を放出する手段を備えたもので、居室内の人に無駄なく加湿空気を放出することで、加湿効果をより一層高めることができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の空気調和機が、室内機に人位置検出手段を有し、前記人位置検出手段によって検出した人位置に水蒸気および水微粒子を合わせて放出する手段を備えたもので、居室内の人に無駄なく加湿空気を放出することで、水微粒子による保湿効果をより一層高めることができる。
【００１８】
（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の外観斜視図、図２は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の断面図を示すものである。
【００１９】
図１に示すように、空気調和機１の正面上部には人感センサー７が設けられており、居室内の人の位置を認識できるようになっている。空気調和機１には吸込み口８と吹出し口４が設けられている。また吹出し口４には水平フラップ９および複数からなる垂直フラップ１０が設けられている。
【００２０】
また図２に示すように、空気調和機１の内部には熱交換器２および送風ファン１１が設けられている。熱交換器２は、第１熱交換器２ａ、第２熱交換器２ｂ、第３熱交換器２ｃから構成されており、第１熱交換器２ａの下部にはドレンパン３ａが設けられている。
【００２１】
第２熱交換器２ｂ、第３熱交換器２ｃは、送風ファン１１の上部で逆Ｖ字型になるように配置されており、第１熱交換器２ａは、第２熱交換器２ｂより前面側で、下端部２ａｚの鉛直投影面が第２熱交換器２ｂより前面になるように配置されている。
【００２２】
ドレンパン３ａは空気調和機１の長手方向の中央に向かって下方向に徐々に傾斜しており、ドレンパン３ａの中央部は一番低い位置にあってさらに吹出し口４ａに通じる連通部１２へつながっている。連通部１２の上部には可動式のシャッター１３があり、連通部１２の入口を開閉できるようになっている。連通部１２の内部にはヒーター１４が設けられており、さらに連通部１２の吹出し口４ａ近傍には小型ファン１５が設けられ、小型ファン１５の下流側には風向変更羽根１６が設けられている。第３熱交換器２ｃの上流側には湿度センサー１７が設けられており、湿度を検知できるようになっている。
【００２３】
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。空気調和機１の暖房運転が開始されると、空気調和機１のコントロール部（図示せず）は弁調整を行い熱交換器２を凝縮器として機能させる。送風ファン１１が回転を行うと、暖められた空気は吹出し口４から居室内に吹出され、室温を上昇させる。このように暖房運転を行い室温が上昇すると、室内に水分の発生源がない場合や室外との空気交換が行われない場合、相対的に湿度が低下していく。
【００２４】
コントロール部が湿度センサー１７の情報より居住域が低湿度に陥っていると判断した場合、あるいは居住者がリモコン（図示せず）などで特に加湿が必要と指示した場合、空気調和機１のコントロール部は第２熱交換器２ｂおよび第３熱交換器２ｃは凝縮器として機能したままで、第１熱交換器２ａは蒸発器として機能するよう、第１熱交換器２ａと第２熱交換器２ｂの接続部の膨張弁を調整する。
【００２５】
蒸発器となった第１熱交換器２ａには室内の水分が結露して付着する。この結露水は第１熱交換器２ａを伝って下端部２ａｚより滴下し、第１熱交換器２ａはその下端部２ａｚの鉛直投影面が第２熱交換器２ｂより前面になるように配置されているので、滴下した結露水はドレンパン３ａに蓄積されていく。ドレンパン３ａは空気調和機１の長手方向の中央部に向かって傾斜しているため、結露水は中央部に向かって流れ、最終的に中央部に集められることになる。中央部には連通部１２があって、連通部１２の上部には可動式のシャッター１３があるが、コントロール部はこのように第１熱交換器２ａが蒸発器として運転している場合シャッター１３を開放するように指示する。そのため結露水は連通部１２に流れることになる。そしてコントール部は連通部１２の内部に結露水を感知するとヒーター１４を通電し、結露水は蒸発することになる。蒸発した結露水は小型ファン１５が回転することにより居室内へ送られる。このとき人感センサー７が認識した人の位置に向かって水蒸気が送られるようにコントロール部は風向変更羽根１６の向きを決定する。
【００２６】
このとき吹出し口４から流れる乾燥空気と水蒸気が混合しにくくなるよう、コントロール部は水平フラップ９および垂直フラップ１０の向きが風向変更羽根１６と同一方向にならないように制御する。例えば人が空気調和機１の正面にいる場合、水蒸気を人位置に送るように風向変更羽根１６を向け、乾燥空気は人位置より空気調和機１側になるよう水平フラップ９をやや下向きに制御する。このようにすれば足元は暖かく、顔などの露出部に水蒸気が届くので、鼻やのどなどの粘膜を保護でき、乾燥感を軽減することができる。また肌の乾燥も防ぐことができる。あるいは空気調和機１の左方向に人がいる場合、は垂直フラップ１０を人位置よりやや右側になるように制御すればやはり水蒸気と温まった乾燥空気は混合しにくく、人の乾燥感は軽減される。
【００２７】
（実施の形態２）
図３に本発明の第２の実施の形態における空気調和機の外観斜視図を示す。図１に示すものと同一の構成のものには同じ番号を付与して説明を省略する。空気調和機１の内部には静電霧化装置１８が設けられている。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施の形態における静電霧化装置の模式図を示すものである。
【００２９】
図４を用いて静電霧化装置１８について説明する。静電霧化装置１８の内部にはペルチェ素子からなる冷却部１９があり冷却部１９が放電電極２０を冷却するようになっている。冷却された放電電極２０には空気中の水分が結露することになる。放電電極２０には対向する位置に対向電極２１があり、放電電極２０と対向電極２１の間に高電圧を印加することで、放電電極２０に結露した水が霧化されて水微粒子が発生するようになっている。水微粒子は実施の形態１で説明した水蒸気とともに、吹出し口４ａから室内の任意の位置に送ることができる。
【００３０】
ここで水微粒子の作用について説明する。水微粒子は通常の水蒸気より粒子の小さいナノメートルサイズのラジカルとして空気中に漂流するため通常の水蒸気では浸透しにくいような肌表面や目・鼻・のどなどの粘膜に吸着しやすい。そのため肌の乾燥を抑制したり、粘膜のうるおいを保護できる。
【００３１】
ただし、図４のような静電霧化装置１８で発生する水微粒子はごく少量であるため、そのまま居室内に吹出しても吹出した近傍部分にしか前記作用を与えることができない。また空気調和機の吹出し口空気と混合させてもよいが、大風量で拡散してしまい本来の効果が薄れてしまう。そこで本実施の形態によれば室内の水分を結露させて集め、蒸発させた水蒸気とともに、人に向けて吹出すものとする。このようにすることで、肌表面に水微粒子を集中して吹出して肌の乾燥を抑制でき、さらに通常の水蒸気も同時に吹き付けられることで、肌に吸着した水分が空気中に再蒸発することを防止し、水分の定着を図ることができる。そのためより一層の肌の乾燥防止効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、省エネルギー且つ省部品で、居室内の水分を損失することなく居室において人に効率良く加湿空気を送ることができるので、除湿機や空気清浄機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和機の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和機の外観斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における静電霧化装置の模式図
【図５】従来の空気調和機の断面図
【図６】他の従来の空気調和機の断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  空気調和機
２  熱交換器
２ａ  第１熱交換器
２ａｚ  第１熱交換器下端部
２ｂ  第２熱交換器
２ｃ  第３熱交換器
３、３ａ  ドレンパン
４、４ａ  吹出し口
７  人感センサー
８  吸込み口
９  水平フラップ
１０  垂直フラップ
１１  送風ファン
１２  連通部
１３  シャッター
１４  ヒーター
１５  小型ファン
１６  風向変更羽根
１７  湿度センサー
１８  静電霧化装置
１９  冷却部
２０  放電電極
２１  対向電極
【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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