JP2004353898A

JP2004353898A - 空気調和機、空気調和機の運転方法

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Publication number: JP2004353898A
Application number: JP2003149546A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Uchida; 毅内田; Jiro Okajima; 次郎岡島; Yoshihiro Tanabe; 義浩田邉; Hiroaki Makino; 浩招牧野; Takeshi Maekawa; 武之前川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: JP4337402B2

Abstract

【課題】従来の室外機と一体化して設置された加湿装置の低コスト化、コンパクト化を図り、且つその高い加湿性能を維持したうえで、給気換気だけでなく排気換気機能も付加した空気調和機を提供する。
【解決手段】室外機８と一体化させて加湿ユニット１を設置し、吸着ファンを室外機プロペラファン５と兼用とし、ファンを１個削減することにより安価な加湿ユニット１を構成すると共に、給排換気可能な再生ファン６を室外加湿ユニット１から取り除き、室内機１５の側面に設置することにより、再生ファン６のモーター厚によって高くなっていた加湿ユニット１を小型化する。また、室外加湿ユニット１において生成された加湿空気を室内機ラインフローファン１６の入口に導くことにより、局所的ではなく、室内全体を加湿する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着剤による加湿機能を搭載し、また換気機能を付加した空気調和機およびその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来技術として、吸着剤による加湿ユニットを室外に設置し、室外空気中の水分を加湿ローターに吸湿し、加熱手段によってその水分を脱着させて加湿を行う加湿装置に関する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、第２の従来技術として、第１の従来技術のような室外に設置された加湿ユニットに、加湿しないで室外の空気を室内に取り入れる換気機能を付加した技術も知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
第３の従来技術として、室外に設置された加湿ユニット内の加湿ローターは、加湿器の高さを低くするため、その軸方向が垂直方向になるように設置されている装置が存在する（例えば特許文献３参照）。さらに、第４の従来技術として、前記加湿ローターに吸着した水分を脱着させるための加熱手段であるヒータを、加湿ローターの面に対して垂直に設置し、ヒータの輻射熱による加湿ローターの性能劣化や寿命短縮を防ぐ構造を持った装置が存在する（例えば特許文献４参照）。
【０００４】
第５の従来技術として、加湿ローターに用いる吸着剤は、吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトであり、ＳｉＯ_２のモル分率がＡｌ_２Ｏ_３のモル分率よりも大きいもの、すなわちＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３が１より大きいものを使用するという技術が知られている（例えば特許文献５参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９９４５３号公報（００２８欄−００３１欄、図１）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２６７３３１号公報（請求項３、００４５欄）
【０００７】
【特許文献３】
特開２００１−４１５１１号公報（００１７欄、図１）
【０００８】
【特許文献４】
特開２００１−９１００２号公報（００１７欄−００１８欄、図１）
【０００９】
【特許文献５】
特開２００１−９６１２６号公報（００３０欄、００４２欄）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、吸湿側ファン、加湿側ファンと、あるいは換気用にとそれぞれの用途にファンが存在し、比較的高価なファンモーターをそれぞれ必要とするため、加湿装置として使用するエネルギーが大きく、且つコストが大きくなるという課題があった。また、複数のファンを加湿ローターの同一片側に配置しているが、加湿ユニットとして設けるため、ファンモーターの厚みにより加湿装置の高さが大きくなり、加湿装置を空気調和機の室外機と一体化させて設置した場合、屋外の室外機占有スペースが大きくなってしまうという課題があった。
【００１１】
また、従来技術では、加湿風路と同じ風路において、加熱ヒーターを作動させずに室内に給気し、室内の隙間等から自然換気という形で換気を行っているが、この場合排気口が不明確であり、例えば室外からの給気風量と同量の空気が隣室へ流れ込むようなことが起こり得た。また、室外から給気しても、室内の二酸化炭素濃度の高い空気が自然換気によって室外へ排気されるとは限らないため、給気換気だけでは換気機能としては不十分であった。給気換気では、比較的圧力の高い室内へ空気を押し込むことになるので、送風ファンには高い背圧が求められ、且つ負荷も大きくなりエネルギーが大きく、更に寸法が大きく、高価になるという課題があった。
【００１２】
また、加湿ローターの軸方向を垂直方向とすることにより、加湿ユニット内において加湿ローターが占有する垂直方向の体積は減少するものの、別途加熱手段であるヒータが加湿ローターの再生領域上に設置されるため、加湿ローターの吸着領域側にヒーターケースの高さ分だけ無駄なスペースが存在するという課題があった。また外気吸入口から加湿ローターへ、加湿ローターから吸着ファンへと流れる風向がそれぞれ垂直に曲がることになるため、加湿ローターを通過する際の圧力損失が大きくなり使用するエネルギーを大きくするという課題があった。
【００１３】
また、加湿ユニットとして纏めるため、加湿ローターのローターケース側のドリブンギア、及び回転モーター側のドライブギアの双方に複雑な加工が必要となり、コストが大きくなってしまうという課題があった。また、ヒータを加湿ローターに対して垂直に設置しているので、加湿ローターが異常高温となることは防ぐことができるものの、ヒーターの加湿ローターへの投影面積が最小となるため、輻射熱による脱着効果が期待できない。輻射熱を利用することにより、加湿量は大幅に増加することが知られており、同じ加湿量を確保するにはより大きな容量を持ったヒータが必要となりエネルギーが大きくなるという課題があった。
【００１４】
また、室外に設置された加湿ユニットと室内機とを接続する加湿ホース内に、加湿ユニットが、加湿空気を吹き込む加湿運転と、乾燥空気を吹き込む乾燥運転とを交互に繰り返すことにより、加湿ホース内における結露水の滞留を防いでいるが、加湿ユニット内の加熱手段により昇温された高温の乾燥空気を室内に搬送することになるため、室内の到達湿度が低下してしまう無駄が発生するし、また、加湿ホース内の結露によりカビなどが発生していた場合には、その異臭も一緒に室内へ搬送してしまうという課題があった。
【００１５】
また、室外から室内に送風する加湿ホースの室内側を細くすることにより、加湿ホースを家屋の壁穴に貫通させるなどの作業性を向上させているが、加湿ホースを細くすると、ホース内を流れる空気流速が大きくなり、ホース内壁との摩擦による圧力損失によって、エネルギーの無駄とともに、防音材などでは防ぐことが困難な低周波の騒音が発生するという課題があった。
【００１６】
また、吸着剤として吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトを用いると、ゼオライトはシリカゲルや活性炭などの吸着剤に比べて吸着量が少なく、特に疎水性ゼオライトは吸着エネルギが小さい反面吸着量も少ないため、充分な加湿量を得られないという課題があった。またＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３が１程度の親水性ゼオライトでは、疎水性ゼオライトよりも若干吸着量は増えるものの、吸着エネルギも大きくなるため、加湿量の低下、あるいは水分を脱離させるのにより大きな加熱容量を持ったヒータが必要になる等、トータルとしては無駄なエネルギーを使用するという課題があった。
【００１７】
この発明は，上述のような課題を解決するためになされたものであり，本発明は、無駄なエネルギーの発生を抑え加湿や換気の機能を有する空気調和装置を提供するものである。またファンの数を削減し，装置全体を小型化して、省スペースで低コスト化を図るものである。また本発明は、その加湿性能を維持したうえで、給気換気や排気換気機能を付加した空気調和機を提供することである。また、ヒータの輻射熱の有効利用や、吸着量が多く且つ吸着エネルギの小さい吸着剤の使用により，トータル的に省エネルギーで加湿性能の高い空気調和機を提供することである。更に本発明は高品質で使いやすい空気調和機およびその運転方法を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気調和機は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、このデシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され室外空気を吸引し室内へ送風する送風ファンと、送風ファンの送風する風路と室内の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内と室外を区分けする壁面を貫通させる室内外接続ダクトと、を備え、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を前記送風ファンにより行うものである。
【００１９】
本発明の空気調和機は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を取り付け回転可能なデシカントローターと、このデシカントローターに室外空気を通し吸着剤に水分を付着させる吸着風路と、吸着風路と区分けされるとともにデシカントローターに室外空気を通し吸着剤に吸着された水分を加熱して再生する再生風路と、を備え、室外機送風機の送風により吸着風路に室外空気を通すものである。
【００２０】
本発明の空気調和機は、空気中の水分を吸着し空気中へ水分を脱着する動作を繰り返す吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、このデシカントローターの吸着剤に吸着された水分を再生する加熱器と、を備え、デシカントローターに担持される吸着剤は、ゼオライトとシリカゲルとを混合したものであって、ゼオライトの配合比を多くして合成したものとし、ゼオライトの終端カチオン種を、カリウムが５０％以上の比率としたものである。
【００２１】
本発明の空気調和機は、吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り水分を吸着し室外へ排気される吸着風路と、吸着風路と区分けされ室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り室内へ搬送される再生風路と、再生風路内に設けられデシカントローター近傍にて吸着剤に吸着された水分を加熱部にて加熱し再生する加熱器と、再生風路内でデシカントロータの反対側の加熱器近傍に設けられ通風可能に熱を反射する熱反射板と、を備え、加熱器の加熱面はは前記デシカントローターの表面に対し所定角度以下で斜めに対向して配置されるものである。
【００２２】
本発明の空気調和機の運転方法は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、このデシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され室外空気を吸引し室内機の内部へ送風する送風ファンと、を有する空気調和機において、送風ファンが室内機へ送風する風路と室内機内部の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を送風ファンにより行うステップと、先ず室内の空気を室外に排気する運転を行ってから、室外の空気を室内に導入する運転を行うステップと、を備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態における、空気調和機の室外加湿ユニットの概略構成図である。加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部には、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、再生空気を加熱するとともにデシカントローターの再生領域を加熱する加熱ヒーター３、ヒーターを保護するヒーターカバー４、及び室外の空気を室内へ搬送する再生ファン６が設置されており、室外の空気の水分をデシカントローターに吸着させる送風を行う吸着ファンは室外機内部の室外機プロペラファン５と兼用する構成となっている。またデシカントローター２は、それぞれの動作内容により、図２に示すように、吸着領域２ａ、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割されており、デシカントローター２の回転により、各領域は吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。ここで、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃ、第２パージ領域２ｄの、デシカントローター２における中心角は等しく、例えば吸着領域２ａの中心角が１８０°であれば、その他の領域は全て６０°となる。これにより水分の吸着と再生が無駄なく行うことができる。室外機連通口９は吸着領域２ａの直下に配置され、さらにその下方に室外機プロペラファン（吸着ファン）５が存在するという構成になっている。また再生ファン６の出口は室内外接続ダクト７により室内へと連通している。これらの各位置は固定され通風ガイドを兼ねるヒーターカバーなど区分けされた通風カバーにより空気が導かれ、回転するデシカントローターの吸着剤が取り付けられた空気穴を通して、ローターへの水分の吸着やローターからの水分の再生がこの固定位置をローターが回転して通る際に順番に行われる。このデシカントロータは波型に示す上から下へ抜ける空気孔が形成されたハニカム構成品で，この空気穴部分に吸着剤が添着されている。
【００２４】
室外機８は冷媒を圧縮する圧縮機、室外機送風ファンにて冷媒の凝縮や蒸発などを行う熱交換器を箱型ケースの中に収納し、室内に配置され室内用熱交換器および室内の空気を循環させる室内機送風機を内蔵する室内機とヒートポンプ回路を構成して配管により冷媒を循環させている。室外機を熱源として、循環する冷媒を熱媒体として、室内機に収納した熱交換器で室内の空気を冷やしたり温めたりして室内機送風機により室内へ吹出して室内の空気を冷却する冷房や室内の空気を暖める暖房を行っている。加湿ユニット１は室外の空気から水分を取り出し、この水分で加湿した空気を室内機へ風路であるダクトを介し渦流ファン６の送風ファンで搬送している。次にこの動作の一例について説明する。室外機送風機であるプロペラファン５によって室外空気が空気取り入れ口から加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。同時に再生ファン６の送風ファンによって、先述の吸着領域２ａを通過して吸着熱により若干温度の上昇した空気の一部が、室外機連通口９を通る前に分岐されて第１パージ領域２ｃの下方へ導かれる。その後第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇し、さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際，吸着領域２ａにて吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを上から下へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って高湿度を保ったまま、再生ファン６、及び室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送され室内空気への加湿を行う。
【００２５】
このとき、図１のごとく、デシカントロータ２の吸着領域２ａと再生領域２ｂを通過する空気の方向が逆であることにより、吸着領域２ａに吸着した水分を無駄なく脱着することができる。上記と同じ構成で、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止指せた状態で、再生ファン６によって室外の新鮮な空気が室内へ搬送させることが可能であり、これにより給気換気運転を行うことができる。このとき吸着ファンである室外機プロペラファン５の運転を継続し、吸着領域２ａに室外空気を吸着させ続けてもよいが、省エネルギー化を図るため室外機プロペラファン５は室内機や冷凍サイクルの運転動作に無関係な回転は停止するのが望ましい。なお図１には加湿ユニット１が室外機８の上に設置された別の構造として説明されているが、室外機と別体の構造とせず，室外機内部の空間にデシカントローターを設けるものでよく、その場合外部吸気は室外機内の熱交換器と並列な位置で外気を取り入れられる壁面から吸気し吸着領域２ａに導く様に通風ガイドを設けることになる。
【００２６】
以上のように、図１の空気の流れ説明矢印に示すように、吸着工程、再生工程を通じて渦流ファンである再生ファン６により室内へ加湿された空気が搬送される。室外機と一体化させてデシカントローターや再生ファンなどの加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、無駄なスペースのない安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱工程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。なお室内機と室外機のヒートポンプ回路を形成する冷媒を循環させる配管も屋内と屋外に渡り配置され風路である室内外接続ダクト７が家屋の壁を貫通するように家屋の壁を貫通させているがこの２本の貫通部を１箇所に纏めても良いことは当然である。なお、吸着ファンとして室外機プロペラファンを使用した場合、室外機に設けた熱交換器の熱交換量など冷凍サイクルに必要な特性を得るための風量の一部、例えば５パーセント程度を熱交換器を介さずに直接デシカントロータを通してバイパスさせることになる。エアコンの効率などをカバーするため、この風量を補うだけのファン特性が得られる羽形状や風路構成にしておくと良い。
【００２７】
図２のデシカントローターは、一方の表面から他方の表面に空気を通す空気穴があいており、この全体に水分を吸着する吸着剤が取り付けられ、吸着領域２ａ、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割され順次回転によりその位置が変化している。図３は、再生風路にて使用される、給排換気可能、すなわち空気の流れる方向を変えられる送風ファン６の一例を示す概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図１における再生ファン６に相当し、ファン翼１０、ファンモーター１１、ファンケーシング１２で構成される。ファンケーシング１２には、ファン翼１０の上側に連通する吸入風路１２ａ、及びファン翼１０に直接連通する吹出風路１２ｂがあり、ケーシング回転用モーター１３によりファンケーシング１２が回転するのに伴って吸入風路１２ａ、吹出風路１２ｂも回転する。なおケーシング回転用モーター１３は、ファンケーシング１２のみを３６０度回転させることができ、ファン翼１０、ファンモーター１１は固定されてファンモーター１１が運転駆動されるとファン翼１０が回転し中心側に配置された吸入風路１２ａから空気を吸入して翼外周側に噴出す。この翼外周側には吹出風路１２ｂ以外はケーシングで出口をふさがれた形になっており、結局吹き出した空気は全て吹出風路１２ｂに導かれ室内へ接続されたダクトに入る。なお図ではファン翼１０の断面が分かりやすいように見えるように説明されているが、実際にはファン翼１０の外周側はケーシングでふさがれている。
【００２８】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、図１で説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を加熱空気を吹き付けてこの水分を脱着させ、脱着した水分を含む加湿された空気が、図３（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂ、さらに図１における室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送される。
【００２９】
このとき、図１で説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図３（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気がファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内外接続ダクト７を経て室内へ搬送される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。デシカントロータのハニカム状に成型されたセラミック紙基材の繊維上にゼオライトを主体とする吸着剤粒子が接着剤とともに担持された構造は、図２のごとく上から下へ波状の空気穴が成型され貫通し通風を可能としているが、このハニカム材のセルは例えば大きさは波状のピッチであるセルピッチが３．０−３．５ミリメートル程度、波状の高さであるセル高さが１．５−２．０ミリメートル程度のもの等である。
【００３０】
また、図３（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を１８０度回転させることにより、ファンケーシングの吸入風路１２ａは室内外接続ダクト７側へ、吹出風路１２ｂはデシカントローター２の設置された室外側へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気が室内外接続ダクト７、ファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、実施の形態１で説明した加湿運転の風路を逆に流れ、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。なお加湿運転を行うときはデシカントローターへ水分を吸着させヒーターで加熱して脱着させる運転を行うのでヒーターの動作のみならずデシカントローターの回転と吸着風路に送風する室外機送風機の運転再生ファンの運転が同時に行われる。すなわち室外機送風機５が運転状態にあるときに限り加湿が行われることになる。言い換えると室外ファンを運転していても加湿は必ずしも必要ないが、加湿運転をする場合は室外ファンの運転が必要である。
【００３１】
しかし給気換気運転では、室外機送風機の運転状況とは関係が無くこのファンが回っていてもいなくとも給気換気運転は可能である。すなわちヒートポンプ回路を停止しエアコンが止まっているときでも再生ファンを動作させ給気換気運転だけを行うことができる。この場合デシカントローターは停止させる。暖房運転中に給気換気運転を行う場合はヒータの加熱を行うと室内機に無駄な運転をさせないことになる。ただし室内の温度が室外からの吸気する空気温度と同じ程度であればヒーターの動作は不要となる。一方室内から排気する排気換気運転は室外ファンは関係ない。また再生ファン６は室内から室外へ送風させる。この時ヒーターの加熱とデシカントローターの運転は停止させる。なおこれらの加湿運転、給気換気運転、排気換気運転の各運転を切り替えたり、各運転を動作スタートさせる場合、先ず再生ファンを回転させ、次にヒーターの加熱を行い、デシカントローターをまわすと良い。再生ファンで空気を流す前にヒーターを加熱させると加湿ユニット内の温度上昇が高くなりすぎる恐れがあるし、吸着ファンをまわしていないでデシカントローターを回転させても加湿に十分な水分の吸着が得られない。
【００３２】
図３（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を再度１８０度回転させることにより、図３（ａ）に示す加湿運転，または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。なお室内機の暖房運転のような運転モードと加湿運転や排気運転を連動させても良いが、必ずしもこの必要は無く、デシカントロータや再生ファンのような装置の運転は室内機の運転とは無関係に、例えば室内の湿度センサーの検出値により加湿装を行う運転を制御したり、室内機に設けた埃センサーの検出値により排気を行う運転を制御させることが可能である。この制御に必要なセンサーや制御回路、動作表示器などはエアコン室内機に設けておくと使いやすいが、室内機の動作を指令するリモートコントロール装置に加湿、換気、排気などの指令手段やコントロール手段を設け、リモコン操作で加湿、換気、排気などを行うことにしても良い。これにより、必要な時期に必要な運転を簡単に指令することができる。
【００３３】
また、図３（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、結露水を加湿ユニット１のデシカントローター２まで搬送して再吸着させるため、図３（ａ）に示される加湿運転時に加湿空気として再利用が可能となる。室内外接続ダクト７はダクト内壁は選択ホースのようなフレキシブルで内面は空気がスムースに流れるような凹凸の少ないものであればよく、その周囲にウレタンやガラスウールなどの断熱材をまいている。
【００３４】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットにおいて、再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。なお風路切り替えでケーシングが回転するのはケーシングが回転用モーター１３に付属する歯車とかみ合う下部に設けた歯車のついた円盤に乗っている部分全てで、このケーシング回転時に回転しないのはファンモーター１１とこのファンモータ１１により駆動されるファン翼１０である。このような換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐと共に、結露水を加湿ユニットのデシカントローターに再吸着させて、加湿運転時に再利用することができる。なお上記説明では、再生ファンに回転可能なケーシングを設け、このケーシングの回転により再生ファン中央部に設けた空気取り入れ口と、再生ファン外周部に設けた空気吹き出し口の両方の風路を入れ替える風路切り替え構造で説明してきたが、ダンパーなどで風路をダクト途中で切り替えるようにしても良いし、プロペラファンなどのように回転方向によって空気の流れが逆になる構造のファンを使用し、ファンの回転方向を変えて室外から室内への給気と、室内から室外への排気を簡単に切り替えることもできる。
【００３５】
図４は，本発明の給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図１における再生ファン６に相当し、１２ｃは図３における吸入風路１２ａ同様、ファン翼１０の上側に連通する室内空気吸入風路であり、１４は室外に排気するための第２の排気風路である。その他については図３と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、既に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図４（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂ、さらに図１における室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送され室内機の中で室内機送風機により室内空気吸込みや吹出し途中に混合され室内空気を加湿することになる。なお室内機を介さずに直接室内外接続ダクトから室内へ吹き出すなども可能である。このとき室内空気吸入風路１２ｃは、どこの風路とも連結されておらず閉鎖状態のため空気を吸込むことはなく、同様に第２の排気風路１４にも空気が流れ込んだり噴出したりすることはない。
【００３７】
このとき、先に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図４（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気がファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内外接続ダクト７を経て室内へ搬送される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を９０度回転させることにより、室内空気吸入風路１２ｃが室内外接続ダクト７側へ、吹出風路１２ｂは第２の排気風路１４の位置へ回転するため室内外への空気の風向は逆転する。即ち、室内空気が室内外接続ダクト７、ファンケーシングの室内空気吸入風路１２ｃを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、第２の排気風路１４を通って室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００３９】
図４（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を２７０度回転、あるいは９０度逆回転させることにより、図４（ａ）に示す加湿運転または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、第２の排気風路１４を通って室外へ直接排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、室内からの排気がデシカントローター２は通過しないため、水蒸気以外の窒素や二酸化炭素、室内ＶＯＣなどの物質がデシカントロータに吸着して吸着性能が低下することはない。このようにファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを設ける、吸入風路や吹き出し風路を複数設けることにより有効な使用方法が選択できる。
【００４１】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットにおいて、再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となるとともに、室内空気専用の吸入風路、及び排気専用の第２の排気風路を設けることにより、排気換気時にデシカントローターを通過せずに排気できるようになるため、室内の二酸化炭素などの物質が吸着剤に吸着し、吸着性能が低下することを防ぐことが可能となる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐことができる。但し，再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることなくダンパーにより風路を切りかえる構造など別の風路切換え構造でも良いことは当然である。例えば，送風ファンが中央部から吸込み外周側に吹出すファン構造であれば，デシカントローター側ダクト及び室内と接続するほうのダクトに吸入と吹出しの風路を設け、運転状況、即ち、加湿運転か吸気換気運転か排気換気運転かに応じて、必要な風路を開放し，不要な風路を閉鎖するダンパーを自動的に操作させれば良い。更に、ファンの回転方向を変更することにより風の流れが逆転するようなファン構造であれば、送風ファンの室内機へ送風する風路と室内機内部の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、この同じ風路に正逆の空気の流れを作り出すため、風路の切換えというよりは風向をモーターを制御して正方向逆方向へ切りかえることになる。
【００４２】
図５は、本発明の空気調和機の室外加湿ユニットと室内機の概略構成図である。図１で説明した如く加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部は前述の説明と同じであり、再生ファン６のみが、室外機には設けられて居らず図５のように室内機１５の側面にファンの回転軸が水平方向となるように設置されている。従って加湿ユニット１内部において、デシカントローター２の第２パージ領域２ｄの出口が室内外接続ダクト７と直接接続され、このダクトの室内側の先端である室内機１５側において、再生ファン６の入口が室内外接続ダクト７と接続する構成となっている。また再生ファン６の出口は室内機ラインフローファン１６の入口と連通しており、室外加湿ユニット１から搬送されてきた空気は、室内機吹出口１７から室内へ供給される構成となっている。その他については、前述のものと同じなので、ここでは説明を省略する。
【００４３】
次に動作の一例について説明する。室外プロペラファン５によって室外空気が加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。同時に再生ファン６によって、先述の吸着領域２ａを通過して吸着熱により若干温度の上昇した空気の一部が、室外機連通口９を通る前に分岐されて第１パージ領域２ｃの下方へ導かれる。その後第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇し、さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際、吸着領域２ａにて吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを下から上へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って空気は高湿度を保ったまま、室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へと搬送される。再生ファン６を通過した加湿空気は、室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。このとき、図５のごとく、吸着領域２ａと第２パージ領域２ｄを通過する空気の方向が逆であることにより、吸着領域２ａに吸着した水分を無駄なく脱着することができる。
【００４４】
上記と同じ構成で、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、再生ファン６によって室外の新鮮な空気が室内へ搬送されることになり、給気換気運転が可能となる。このとき吸着ファンである室外機プロペラファン５の運転を継続し、吸着領域２ａに室外空気を吸着させ続けてもよいが、省エネルギー化を図るため室外プロペラファン５は停止するのが望ましい。図５のように室内機１５に再生ファン６を取り付け加湿再生用のファンとしてだけでなく吸気換気や排気換気の送風ファンとして使用することにより、換気風量、特に排気換気の風量を大きくとることが出来る。これは特に室内機送風機の吹き出し口に室外に排気する換気用の吸い込み口を設けることにより室内外接続ダクトの圧力損失をカバーできる送風量を確保できる。ただし室内機送風機の吸い込み口から室外への排気用の吸い込みを行っても良いことは当然である。
【００４５】
以上のように、室外機と一体化させて加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱過程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。生成された加湿空気を室内機ラインフローファンの入口に導くことにより、局所的ではなく、室内全体を加湿することができる。さらに再生ファンを室外加湿ユニットから取り除いたことにより、再生ファンのモーター厚により高くなっていた加湿ユニットの小型化が可能となる。室内外接続ダクトを介して流す風量は例えば０．３５−０．４立方メートル／分程度とすればシロッコファンでも０．２立方メートル／分程度ぐらいまでであり、室内機送風機は一般にラインフローファンを使用しており静圧が低いので再生ファン６を設ける説明をしてきたが、もし、室内機送風機１６をプロペラファンなど圧力の大きなファンを使用することになればこの再生ファンは不要となり、直接室内機送風機の吸い込み圧力で室外から加湿された室外空気や吸気換気の室外空気を吸い込むことができる。その場合デシカントローターを室外機に設け、室内外接続ダクトをこのデシカントローターと室内機との間に接続するだけの構成となる。図１と図５の構成のように再生ファンを室外機に設置するのか室内機に設置するのかを判断するため、省エネで考えるなら加湿主体なら室外に、排気換気主体なら室内に配置すると良い。これは押し込み時のほうがファン入力が小さいからである。
【００４６】
図６は、本発明の室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図５における再生ファン６に相当し、その構成は前の説明と同じであり、ファンの回転軸が鉛直方向から水平方向になっただけなので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、前に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図５で示される室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へ搬送される。その後、図６（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て、図中右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを通って室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。
【００４８】
このとき、既に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図６（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気が、室内外接続ダクト７を経て室内機１５側へ搬送され、ファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内機ラインフローファン１６を通って、室内機吹出口１７から室内へと供給される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を１８０度回転させることにより、ファンケーシングの吸入風路１２ａは室内機ラインフローファン１６側へ、吹出風路１２ｂは室内外接続ダクト７と接続する室外側へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気及び室内機１５内部の空気が、ファンケーシングの吸入風路１２ａを経て右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから室内外接続ダクト７へと流入する。その後加湿ユニット１内を、加湿運転の風路を逆に流れ、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００５０】
図６（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を再度１８０度回転させることにより、図６（ａ）に示す加湿運転、または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。
【００５１】
また、図６（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には。室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、結露水を加湿ユニット１のデシカントローター２まで搬送して再吸着させるため、図６（ａ）に示される加湿運転時に加湿空気として再利用が可能となる。
【００５２】
以上のように、外に設置された加湿ユニットとは別に室内機側面に設置された再生側の送風ファンにおいて、そのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。この換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐと共に、結露水を加湿ユニットのデシカントローターに再吸着させて、加湿運転時に再利用することができる。
【００５３】
図７は、本発明の室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図５における再生ファン６に相当し、その構成は前の説明と同じであり、ファンの回転軸が鉛直方向から水平方向になっただけなので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、前に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図５で示される室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へ搬送される。その後、図７（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て、図中右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを通って室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。このとき室内空気吸入風路１２ｃは、どこの風路とも連結されていないため空気を吸込むことはなく、同様に第２の排気風路１４にも空気が流れ込むことはない。
【００５５】
このとき、前に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図７（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気が、室内外接続ダクト７を経て室内機１５側へ搬送され、ファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内機ラインフローファン１６を通って、室内機吹出口１７から室内へと供給される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００５６】
また、図７（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を９０度回転させることにより、室内空気吸入風路１２ｃが室内機ラインフローファン１６側へ、吹出風路１２ｂは第２の排気風路１４の位置へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気及び室内機１５内部の空気が、ファンケーシングの室内空気吸入風路１２ｃを経て右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、第２の排気風路１４から、室内外接続ダクト７を通らずに室外へ排気される排気換気運転となる。このとき，給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００５７】
図７（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を２７０度回転、あるいは９０度逆回転させることにより、図７（ａ）に示す加湿運転、または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。図４および図７ではデシカントロータへの吸い込みや吹き出しのダクトを複数設ける例を示しているが、これは室内からの排気空気を室外にローターを通さず直接排気させて室内の二酸化炭素やＶＯＣなどの余計な物質がデシカントローターへ吸着して吸着性能が低下するのを防ぐねらいがあり、デシカントローターへの吸い込みダクトは１つでも良い。ただしこれを含め複数設けることにより回転角度を９０゜以下に抑え回転トルクを小さくし装置の寿命対策を行うことができる。
【００５８】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットとは別に室内機側面に設置された再生側の送風ファンにおいて、そのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。この換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転において、室内空気専用の吸入風路、及び排気専用の第２の排気風路を設けることにより、デシカントローターを通過せずに排気できるようになるため、室内の二酸化炭素などの物質が吸着剤に吸着し、吸着性能が低下することを防ぐことが可能となると共に、室内外接続ダクトを通らずに直接排気できるため、圧力損失が少なく、ファン動力を増やすことなく換気量を確保することができる。
【００５９】
図８は、本発明の空気調和機の室外加湿ユニット内部の吸着部側面概略図である。既に説明したように、加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部には、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、ヒーターを保護するヒーターカバー４が設置され、ここでは図示していないが、ヒーターカバー４内には加熱ヒーター３が設置されている。吸着ファンは室外機内部の室外機プロペラファン５と兼用する構成となっており、デシカントローター２の図中右半分に相当する吸着領域２ａの直下に配置された室外機連通口９の下方に位置している。またデシカントローター２は、中心を斜めに傾いたローター回転軸２０の回転軸突起部２０ａによって、外周を傾斜させたデシカントローター２の最高点と最下点に設けられたローター案内部２１によって、ある傾斜角を持って保持されている。そのデシカントローター２の外周に沿ってローター回転用ベルト２２が取り付けられており、ベルトの他端にはベルト回転用モーター２３が設置されている。
【００６０】
次に動作の一例について説明する。室外プロペラファン５によって室外空気が外気吸入口１８から加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器１９を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。ここで、図８のごとくデシカントローター２を傾斜、例えば鉛直方向に対し１０°程度の傾斜角をつけることにより、室外機背面の外気吸入口１８から室外機プロペラファン５への風向と、デシカントローター２のハニカムメッシュの通気方向が近くなるため、室外空気がデシカントローター２を通過する際の圧力損失が低減すると共に、外気吸入口１８を広く取ることができるようになるため、吸着風量の確保が容易となる。この１０°程度の傾斜角が空気をハニカム構造の空気孔に流れやすくするのに必要な角度で例えばこの半分の５゜程度は効果があまり得られない。さらに傾斜角を３０°程度と大きくすれば、傾斜角１０°と同様の効果に加え、加熱ヒーター３及びヒーターカバー４を配置するスペースを確保することができるため、高密度実装が可能となり、加湿ユニット１の高さ方向を小型化できる。但し，この角度を大きくしすぎるとローター外径位置の差が大きくなり過ぎて加湿ユニット寸法が小型化できないことになる。従って傾斜角は１０°程度から３０°程度までの間が望ましい。
【００６１】
またデシカントローター２の外周に沿ってローター回転用ベルト２２が取り付けられ、他端に設置されたベルト回転用モーター２３の回転を、ベルトを通じて伝えることにより、デシカントローター２を回転させている。これにより既に説明したように、デシカントローター２の各領域は、吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。デシカントローターの回転は、ギアを有するローターケースにデシカントローターを固定し、ギアによって駆動するものが一般的であるが、ベルトを用いることにより、ローターケース側のドリブンギア及び回転モーター側のドライブギアの加工費を節約できるため、コストの低減が可能となる。
【００６２】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて、ある傾斜角を持ってデシカントローターを保持することにより、吸着時における室外機背面の外気吸入口から室外機プロペラファンへの風向と、デシカントローターのハニカムメッシュの通気方向が近くなるため、室外空気がデシカントローターを通過する際の圧力損失が低減すると共に、外気吸入口を広く取ることができるようになるため、吸着風量の確保が容易となる。また傾斜角を大きくすれば、加熱ヒーターを配置するスペースを確保することができるため、高密度実装が可能となり、加湿ユニットの高さ方向を小型化も可能となる。さらにデシカントローターの回転を、ギアではなくベルトで行うことにより、加工費を削減でき低コスト化を図ることができる。なおデシカントロータを傾ける方向は、水分吸着のための空気の流れが直角以上の曲がりを生じさせず，できるだけスムースになる方向であれば良い。即ち室外空気取り入れ口から室外機送風機への道筋ができるだけ直線に近づける構造が望ましい。デシカントロータを室外機送風機より上方に設ける場合はデシカントロータの表面に向く位置に室外空気取り入れ口を設け、取り入れ口側を下げて傾ける構成にする。室外空気取り入れ口は室外機の背面もしくは側面に設けることが望ましいが、天面などのような上方でも良い。
【００６３】
図９は、図１、及び図５の空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度測定結果、図１０は同じ測定ポイントにおける相対湿度測定結果である。図９中の２４は室内外接続ダクト７の長さが５ｍのときの温度、２５は同長さが１０ｍのときの温度、図１０中の２６は同長さが５ｍのときの相対湿度、２７は同長さが１０ｍのときの相対湿度である。測定条件は、室外空気の乾球温度が７℃、湿球温度が６℃、加熱ヒーター３の加熱容量が５００Ｗ、再生ファン６による風量が０．４立方メートル／分程度である。図９，図１０の縦軸はそれぞれ温度と湿度を示し，横軸は加湿運転を続けた経過時間であって５時間に近いデータをしめしている。
【００６４】
次に動作の一例について説明する。加湿運転時には、既に説明したように、加湿ユニット１にて生成された加湿空気が、再生ファン６によって室内外接続ダクト７を経て室内機１５へと搬送される。このとき、加湿空気の温度が室内外接続ダクト７を通過中に露点温度以下になると、ダクト内で結露して加湿性能が低下することになるため、別途ダクト内を乾燥させるための運転を付加するなどの対策が必要となる。ここで図９に示されるように、空気調和機の暖房標準条件である、室外空気が乾球温度７℃，湿球温度６℃の場合において、加熱ヒーター３の加熱容量を５００Ｗ、再生ファン６による風量を０．４立方メートル／分程度としたとき、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度は、そのダクト長さに依らず２２℃以上となる。従って、室内外接続ダクト７に流入する加湿空気の絶対湿度を、露点温度が２２℃以下になるように、即ち１６．６ｇ／ｋｇ’以下に保つことにより、ダクト内における結露を防ぐことができる。これにより，ダクト内結露による加湿量の低下がなく、またダクト内を乾燥させる運転が不要となるため連続的な加湿が可能となり、室内における到達湿度の低下を防ぐことができる。
【００６５】
また、室内における到達湿度を考慮した場合、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、暖房開始直後、例えば開始後３０分程度の間は、暖房による室内の急激な湿度低下を防ぐために、相対湿度１００％に近い、ほぼ飽和状態の加湿空気を搬送してもよい。
【００６６】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて生成された加湿空気の温度が、加湿ユニットと室内機とを結ぶ室内外接続ダクト通過中に露点温度以上を保つよう制御することにより、ダクト内結露による加湿量の低下を防ぐことができ、またダクト内を乾燥させる運転が不要となるため連続的な加湿が可能となり、室内における到達湿度の低下を防ぐことが可能となる。また暖房開始直後の、室内が最も乾燥する時のみは飽和空気を搬送することにより、暖房による室内の急激な湿度低下を防ぐことができる。
【００６７】
以上の考えとは異なり加湿ユニット１にて生成された加湿空気が、再生ファン６によって室内外接続ダクト７を経て室内機１５へと搬送されるとき、加湿空気の温度が室内外接続ダクト７を通過中に露点温度以下になって、ダクト内で結露することを防ぐために、加熱ヒーター３の加熱容量を大きくして加湿空気の温度を上げるか、あるいは別途ダクト内を乾燥させるための運転を付加するなどの対策が取られることがある。しかし加熱容量の増加はエネルギの浪費となり、また空気調和機の電源容量を考慮すると。５００Ｗ以上の増加は困難である。ここで図９に示されるように、空気調和機の暖房標準条件である、室外空気が乾球温度７℃、湿球温度６℃の場合において、加熱ヒーター３の加熱容量を５００Ｗ、再生ファン６による風量を０．４立方メートル／分程度としたとき、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度は、そのダクト長さに依らず２５℃以下となる。従って、室内外接続ダクト７出口における絶対湿度を、露点温度が２５℃以上になるように、即ち２０．０ｇ／ｋｇ’以上に保つことにより、ダクト内においては常に結露していることになる。このように、ダクト内における結露を許容すると、加熱ヒーター３の容量を削減することにより、低コスト化、省エネを図ることができる。
【００６８】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて生成された加湿空気の温度が、加湿ユニットと室内機とを結ぶ室内外接続ダクト通過中に露点温度以下となるよう、加熱ヒーターの容量を削減して結露を許容することにより、低コスト化、省エネを図ることができる。加熱ヒーターのヒーター容量を上下して室内外接続ダクト内の結露状況を制御する技術を示したが、再生ファンの風量や室外空気の温度や湿度の条件に応じて制御してもよいことは当然である。
【００６９】
図１１は、本発明のデシカントロータにおける、シリカゲルとゼオライトを混合した吸着剤の、それらの配合比を変化させた際の等温吸着線の概念図であり、２８はシリカゲル１００％、２９はゼオライト１００％、３０はゼオライトを多めにして配合したときの等温吸着線を示す。また図１２は、本発明のゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布の解析結果で、各吸着エネルギで吸着している水分量（水分子数）を、吸着エネルギの小さい方から積算したもので、（ａ）は終端カチオンがＮａ（ナトリウム），（ｂ）は終端カチオンがＫ（カリウム）のときの吸着エネルギ分布である。図中の各線は、それぞれのＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比における分布を示している。
【００７０】
次に動作の一例について説明する。図１１に示されるように、吸着剤の一般的な性質として、シリカゲルは高湿度において吸着量が多いため除湿用途に適しており。反対にゼオライトは広い湿度範囲でほぼ一定の吸着量を有するため加湿用途に適している。また，ゼオライトは吸着、脱湿の反応速度が速いという特性を持っている。従って、説明したように，室外の高湿空気をデシカントローター２に吸着させ、吸着した水分を再生して室内へ搬送して加湿するような用途では、シリカゲルとゼオライトを混合した吸着剤をデシカントローターに担持させることにより、高湿度範囲における吸着量を確保できると共に、より広い湿度範囲への対応が可能となる。特に図１１中３０で示したように、ゼオライトを多めに配合することにより、脱湿の速度が向上し、より高い加湿性能を確保することができる。ゼオライトの単純な吸脱着試験では脱湿速度が２割程度増加することを確認している。
【００７１】
また、図１４の吸着エネルギ分布は、図中左側の吸着エネルギの小さい方から吸着量を積算したものであるが、（ａ）の終端カチオンがＮａのときは、水分の吸着している吸着エネルギが４０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上までの広い範囲にわたっているのに対し、（ｂ）の終端カチオンがＫのときには、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下の範囲でしか吸着していない。これは水分子がゼオライトへ吸着する位置などが起因すると考えられる。即ち、Ｋカチオンの場合は、ポアフィーリングと呼ばれる吸着エネルギの小さい酸素の六員環への吸着だけであるが、Ｎａカチオンの場合は、吸着エネルギの大きいカチオン種静電場への吸着する水分子も存在するためである。ここで、加熱容量５００Ｗのヒーターにより、加湿量を確保するために脱離し得る吸着エネルギは、例えば加湿量５００ｃｃ／ｈでは約１３ｋｃａｌ／ｍｏｌと試算され、これ以上のエネルギで吸着している水分については、５００Ｗのヒーターでは脱離しないことになる。従って、図１２（ａ）のＮａカチオンの吸着エネルギ分布において、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上のエネルギで吸着している水分は加湿に寄与することはなく、一方（ｂ）のＫカチオンの場合は、吸着しているほとんど全ての水分が加湿に寄与し、その量はどのＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比においてもＮａカチオンの倍程度となる。特に１０〜２０ｋｃａｌ／ｍｏｌにおいて吸着量の多い、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比が２．５〜３．０のＹ型ゼオライトが望ましい。
【００７２】
さらに，ここでは例として５００Ｗという一定の加熱量に対する脱離水分量について述べたが、吸着エネルギの小さいＫカチオンのゼオライトを用いることにより、同じ水分量を脱離するのに必要なヒーターの加熱量が少なくなる、すなわち低温再生が可能となるという省エネ効果もある。なおカオチンとは、ゼオライトの分子構造でイオン結合した陽イオンのことで、このカオチンを様様な物質でイオン交換することにより吸着特性が変化するので、これにより吸着特性の改善が可能になる。ゼオライトを増やす目的は吸着量をふやすことにあり、一方このゼオライトを増やすと吸着エネルギーが増えるため、終端カオチンを変化させて吸着エネルギーを減少させ再生時に必要な入力エネルギーを減らす。すなわち吸着量を増やしたのにもかかわらず入力エネルギーを抑えることができる。
【００７３】
ここで、上記のようなＫカチオンのゼオライトを生成する際、比較的安価なＮａカチオンのゼオライトを用い、ＮａイオンをＫイオンに交換するのが一般的である。この際，なるべくＫイオンを多く、例えばＫイオン：Ｎａイオンを９０％：１０％とすれば、先述のように吸着エネルギが小さくなるので、一定の加熱量に対する水分脱離量の増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減などの効果がある。また、Ｋイオンへの交換量を減らし、例えばＫイオン：Ｎａイオンを５０％：５０％程度とすれば、イオン交換にかかるコストを削減しつつ、吸着エネルギ低下の効果も期待できる。
【００７４】
以上のように、空気中の水分を吸着し、その水分を脱離して加湿に用いる吸着剤として、ゼオライトとシリカゲルを混合し、その配合比をゼオライトが半分以上，即ちシリカゲルより多めとすることにより、広い湿度範囲への対応が可能で、また脱湿の速度が向上するため、より高い加湿性能を確保することができる。また、ゼオライトの終端カチオンを、吸着エネルギの小さいＫカチオンとすることにより、一定の加熱量に対する加湿量が増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減、すなわち低温再生が可能となり、加湿効率が向上する。
【００７５】
図１２は、本発明の実施の形態における、加湿ユニット内部の再生用加熱ヒーター構造の概略図である。加湿ユニットは、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、その上に内部に加熱ヒーター３を格納したヒーターカバー４、及びここでは図示していないが、図１の如く室外プロペラファン５、再生ファン６から構成されている。加熱ヒーター３は、図に示したようにある程度の角度を持って固定されており、その上流側には金属製多孔板３１が設置されている。またデシカントローター２は、それぞれの動作内容により、図２に示したように、吸着領域２ａ（図示せず）、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割されており、デシカントローター２の回転により、各領域は吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。前記ヒーターカバー４は、少なくとも第１パージ領域２ｃ、再生領域２ｂの上部を覆うものとする。すなわちヒーターカバー４は基本的にデシカントローター２の領域２ｃ，２ｂ，２ｄの上を覆う半円柱状の金属ケースで、内部の空洞部にヒーター３が配置されている。図１では領域２ｃ，２ｂの境界上に配置された構成が、また図１２ではその境界上から２ｄ側に傾けた形で設置されている。
【００７６】
次に動作の一例について説明する。ここでは既に説明済みの吸着過程は省略し、再生過程の動作のみを説明する。室外から取り込まれた空気は第１パージ領域２ｃの下方へ導かれ、第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇する。さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを上から下へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って高湿度を保ったまま、再生ファン６（図示せず）、及び室内外接続ダクト７（図示せず）を経て室内へと搬送され加湿を行う。ここで，加熱ヒーター３を、例えば５００Ｗなどのような高い出力を得るためニクロム線などの表面温度が３００℃以上になるような金属製とすることにより、加熱による熱風だけでなく輻射熱も水分の再生に使うエネルギとして投入することが可能となる。さらに加熱ヒーター３を、なるべく水平に、例えばデシカントローター２の表面に対して３０°以下の角度で設置することにより、再生領域２ｂへの加熱ヒーター３の投影面積が大きくなるため、輻射熱が有効に利用されて加湿量の向上が可能となる。
【００７７】
また加熱ヒーター３の上流側に、反射率の高い金属で作られた金属製多孔板３１を設置することにより、加熱ヒーター３の上流側への放熱ロスを防ぐと共に、反射した輻射熱が再生領域２ｂへ照射されるため、加湿量を向上できる。このとき、金属製多孔板３１の孔は、空気の流れを妨げない程度の大きさを有し、孔の占有面積は風路の断面積の５０％程度とすることが望ましい。さらにヒーターカバー４の内壁も、金属製多孔板３１と同様に、反射率の高い金属で作る、あるいはコーティングすることにより、さらなる熱ロスの防止、及び輻射熱の有効利用が可能となる。
【００７８】
以上のように、加湿ユニットの再生用加熱ヒーターを、表面が高温となる金属製とすることにより、加熱による熱風だけでなく輻射熱も再生用エネルギとして投入することが可能となり、加熱ヒーターを、デシカントローターに対してなるべく平行に設置することにより、輻射熱が有効に利用されて加湿量の向上が可能となる。さらに、加熱ヒーターの上流側に反射率の高い金属で作られた金属製多孔板を設置し、同様にヒーターカバーの内壁も反射率の高い金属とすることにより、加熱ヒーターの放熱ロスを防ぐと共に、反射した輻射熱がデシカントローターへ照射されるため、加湿量を向上できる。
【００７９】
図１３は、説明した、空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ、室内外接続ダクト７の家屋の壁穴貫通部周辺の構造を示している。室内外接続ダクト７は、家屋の壁３３に設けられた壁穴３４において貫通し、室内３５に設置された空気調和機の室内機１５（図示せず）と、室外３６に設置された加湿ユニット１（図示せず）とを接続している。また室内外接続ダクト７の室外３６側には、周囲に断熱材３２が取り付けられている。
【００８０】
次に動作の一例について説明する。室内外接続ダクト７には、室外加湿ユニット１にて生成された加湿空気、及び室外からの給気、室内からの排気などの空気が、再生ファン６（図示せず）によって通過するが、このとき通過する空気の流速が速い、特に断面平均流速が１５ｍ／ｓ以上になると、ダクト内壁との摩擦による圧力損失が大きくなり、防音材などでは防ぐことが困難な低周波数の騒音が発生する。従って、風量を減らすか、ダクトの断面積を大きくすることにより、断面平均流速を減速する必要があるが、風量を減らすと、給気、排気の換気量が低下し、また加湿性能にも影響を及ぼすので望ましくない。そこで、断面平均流速が１５ｍ／ｓ以下となるように、室内外接続ダクト７の内径を、例えば３０〜３５ｍｍ程度と大きくすることにより、換気，加湿の性能を低下させることなく、ダクト騒音を低減することが可能となる。
【００８１】
また、室外加湿ユニット１で生成された加湿空気を搬送する際、外気と接する室内外接続ダクト７と加湿空気との温度差が大きいと、ダクト内壁が結露する可能性が高いため、室内外接続ダクト７の外周に断熱材３２を取り付けることにより、ダクト内の結露を緩和することができる。しかし、室内外接続ダクト７を貫通させる壁穴３４は、ダクト専用のものは設けず、内径が６５ｍｍである空気調和機の冷媒配管用の壁穴との兼用が想定されるため、上述したように騒音低減のためにダクトの内径を大きくしたり、断熱材３２を取り付けて外径が大きくなると、壁穴３４の貫通や室内側における室内機への曲げなどの工事における作業性に問題が生じる。そこで、室内外接続ダクト７の外周に取り付けた断熱材３２のうち、壁穴貫通部から室内側の部分、あるいは壁穴貫通部の位置に相当する部分を除去することにより、上記作業性の問題は改善される。ダクト内壁への結露は温度差によって生じるので、低温外気と接する室外側の室内外接続ダクト７外壁に断熱材３２を取り付けてあれば問題ない。特に壁孔内部に外気が侵入しないようにシールをすることによりこの効果はいっそう改善される。
【００８２】
以上のように、空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ室内外接続ダクトにおいて、その内径を大きくし断面平均流速を減速させることにより、換気、加湿の性能を低下させることなく、低周波数の騒音を低減することが可能となる。また、室内外接続ダクトの外周に断熱材を取り付け、そのうち壁穴貫通部から室内側の部分、あるいは壁穴貫通部の位置に相当する部分を除去することにより、空気調和機の冷媒配管と共有する壁穴の貫通や、室内側における室内機への曲げなどの工事における作業性を損なうことなく、ダクト内壁への結露を緩和することが可能となる。
【００８３】
以上の様にこの発明に係る加湿機能を搭載した空気調和機においては、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とし、加湿用途としてのファンは再生（加湿）ファン１つだけにすると共に、その再生ファンを室外機と一体化して設置された加湿ユニットから取り除き、室内機側面に設置するものである。
【００８４】
またこの発明は、室内機と室外機からなるヒートポンプ回路であって、室外機と一体化して設置された加湿ユニットを備え、この室外機と加湿ユニット環に連通口を設け、室外機用の送風機により、吸着風路である室外空気を吸入しデシカントローターを通り室外へと排気される風路の送風を行うので室外機送風機の動作時に運転することによりエネルギーの無駄を省くことができる。更に追加すると、吸着ファンを室外機送風機と兼用させるだけでなく、再生ファンを室内機送風機と兼用させればデシカントロータと風路切替え装置だけで、加湿換気を行うことができる装置が得られる。またこの発明は室外空気を吸引し室内へ搬送、あるいは室内空気を吸引し室外へ排気することにより、給排気可能な換気機能を加湿装置に設けるので、室外機のスペースや室外機と室内機を接続する通風ダクトを有効に使用することができる。
【００８５】
またこの発明は室外空気を吸入し、加熱器、デシカントローターをとおり加湿された空気を室内に搬送する再生風路の送風ファンを室内機側面などの壁面の外側もしくは内側に取り付けて室外から吸い込んだ送風ファンの噴出し空気を室内機送風ファンに吸引され室内へ吹き出される空気に混ぜるので、吸気量の大きな換気装置を可能にする。
【００８６】
またこの発明のデシカントローターは、室外機背面側などに傾斜させた回転軸に突起部を設け、この軸の外周の傾斜させた最高点と最低点の位置に設けられ固定された案内部にこの突起部を保持させ、デシカントローターは外周に沿って設けられダルとにより回転させるので確実な動作が可能になる。
【００８７】
またこの発明の再生風路に設置された送風ファンの風路を切り替えて排気換気運転を行うことにより、あるいはプロペラファンなどの回転方向を切り替えて排気換気運転を行うことにより、加湿運転によって室外機と室内機を接続する風路であるダクト内に結露した水分を、ヒーターレスで室外へ搬送しダクト内の乾燥を図ることができる。この際結露を発生しやすい冬季暖房時は室内の高温空気により排気換気運転で確実に乾燥運転を行うことができる。
【００８８】
室内機と室外機からなるヒートポンプ回路の、室内機と屋外に配置された加湿ユニットとを連結する接続ダクトは、その内径が３０−３５ｍｍで、このダクト外周にダクト内の温度の変化を少なくする断熱材が巻かれ、屋外と屋内とを分ける壁を通過する部分である家屋の壁穴貫通部から室内側にかけてはその位置に対応するダクトの断熱材が巻かれていない構造とすることで、大きな加湿空気量や換気量を低い風圧で流すことができる。
【００８９】
この発明は以上説明したように、室外機と一体化させて加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱過程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。生成された加湿空気を室内機ラインフローファンの入口に導くことにより、局所的ではなく室内全体を加湿することができる。さらに再生ファンを室外加湿ユニットから取り除いたことにより、再生ファンのモーター厚により高くなっていた加湿ユニットの小型化が可能となる。更にデシカントロータの吸着材に於ける空気の通過方向が吸着時と最終的に脱着する第２パージ領域が逆方向にして効果的な吸着と再生を行う。
【００９０】
【発明の効果】
以上この発明は、無駄なエネルギーの発生を抑え加湿や換気の機能を有する空気調和装置が得られる。この発明は、その加湿性能を維持したうえで、給気換気や排気換気機能を付加した空気調和機が得られる。また、本発明はヒータの輻射熱の有効利用や、吸着量が多く且つ吸着エネルギの小さい吸着剤を使用により，トータル的に省エネルギーで加湿性能の高い空気調和機が得られる。更に本発明は高品質で使いやすい空気調和機およびその運転方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニットの概略構成図。
【図２】この発明の実施の形態におけるデシカントローターの分割領域説明図。
【図３】この発明の実施の形態における給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図４】この発明の実施の形態における給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図５】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニットと室内機の概略構成図。
【図６】この発明の実施の形態における室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図７】この発明の実施の形態における室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図８】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニット内の吸着部側面概略図。
【図９】この発明の実施の形態における空気調和機の室内外接続ダクトの室内側出口の温度測定結果説明図。
【図１０】この発明の実施の形態における空気調和機の室内外接続ダクトの室内側出口の相対湿度測定結果説明図。
【図１１】この発明の実施の形態におけるゼオライトとシリカゲルの配合比の変化による等温吸着線の概念図。
【図１２】この発明の実施の形態における再生用加熱ヒーター構造の概略図。
【図１３】この発明の実施の形態における室内外接続ダクト構造の概略図。
【図１４】この発明の実施の形態におけるゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布（積算値）説明図。
【符号の説明】
１加湿ユニット（加湿装置）、２デシカントローター（２ａ吸着領域，２ｂ再生領域，２ｃ第１パージ領域、２ｄ第２パージ領域、３加熱ヒーター（熱源機）、４ヒーターカバー、５吸着ファン（室外機プロペラファン）、６再生ファン、７室内外接続ダクト、８室外機、９室外機連通口、１０ファン翼、１１ファンモーター、１２ファンケーシング（１２ａ吸入風路，１２ｂ吹出風路，１２ｃ室内空気吸入風路）、１３ケーシング回転用モーター、１４第２の排気風路、１５室内機、１６室内機ラインフローファン、１７室内機吹出口、１８加湿ユニット外気吸入口、１９室外機熱交換器、２０ローター回転軸（２０ａ回転軸突起部）、２１ローター案内部、２２ローター回転用ベルト、２３ベルト回転用モーター、２４室内外接続ダクトの室内出口における温度（ダクト長さ５ｍ）、２５室内外接続ダクトの室内出口における温度（ダクト長さ１０ｍ）、２６室内外接続ダクトの室内出口における相対湿度（ダクト長さ５ｍ）、２７室内外接続ダクトの室内出口における相対湿度（ダクト長さ１０ｍ）、２８シリカゲル１００％吸着剤の等温吸着線図、２９ゼオライト１００％吸着剤の等温吸着線図、３０ゼオライトとシリカゲルの配合比が８：２である吸着剤の等温吸着線図、３１金属製多孔板、３２断熱材、３３壁、３４壁穴、３５室内、３６室外。

Claims

室外空気を送風する室外機送風機を有する室外機に設けられ前記室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、前記デシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され前記室外空気を吸引し室内へ送風する送風ファンと、前記送風ファンの前記室内へ送風する風路と前記室内の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内と室外を区分けする壁面を貫通させる室内外接続ダクトと、を備え、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を前記送風ファンにより行うことを特徴とする空気調和機。
室外空気を送風する室外機送風機を有する室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を取り付け回転可能なデシカントローターと、前記デシカントローターに前記室外空気を通し前記吸着剤に水分を付着させる吸着風路と、前記吸着風路と区分けされるとともに前記デシカントローターに前記室外空気を通し前記吸着剤に吸着された水分を加熱して再生する再生風路と、を備え、前記室外機送風機の送風により前記吸着風路に室外空気を通すことを特徴とする空気調和機。
空気中の水分を吸着し空気中へ水分を脱着する動作を繰り返す吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、前記デシカントローターの吸着剤に吸着された水分を再生する加熱器と、を備え、前記デシカントローターに担持される吸着剤は、ゼオライトとシリカゲルを混合したものであって，ゼオライトの配合比を多くして合成したものとし、前記ゼオライトの終端カチオン種を、カリウムが５０％以上の比率としたことを特徴とした空気調和機。
吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り水分を吸着し室外へ排気される吸着風路と、前記吸着風路と区分けされ室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り室内へ搬送される再生風路と、前記再生風路内に設けられ前記デシカントローター近傍にて前記吸着剤に吸着された水分を加熱部にて加熱し再生する加熱器と、前記再生風路内で前記デシカントロータの反対側の前記加熱器近傍に設けられ通風可能に熱を反射する熱反射板と、を備え、前記加熱器の加熱面は前記デシカントローターの表面に対し所定角度以下で斜めに対向して配置されることを特徴とした空気調和機。
前記吸着剤を加熱して水分を再生させる前記デシカントローターのこの水分を再生させる領域と一方のダクトにて接続可能し、他方のダクトを介して加湿した室外空気を前記室内機の内部へ送風する送風ファンと、前記送風ファンに接続される前記ダクトからの空気取り入れ口と前記ダクトへの空気吹き出し口との風路を切り替えて、室内機内部空気を室外へ排気することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気調和機。
室外機と室内機との間の通風を行う送風ファンの空気取り入れ口と空気吹き出し口の風路を切り替える際、前記送風ファンのケーシングを回転することによって、前記デシカントローターの水分を再生させる領域との接続ダクトおよび室外機と室内機とを接続するダクトとの接続位置変更を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調和機。
前記送風ファンの風路の切換を，前記送風ファンのケーシングを回転することによって行い、このケーシングに前記デシカントローターを通さずに室外に排気可能な第２の排気口を設けたことを特徴とする請求項５または６記載の空気調和機。
室外機と室内機との間の通風を行う送風ファンを室内機に取り付け、前記送風ファンの室内側への吹出空気を室内機送風ファンが吸引し吐出する室内空気と混合することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の空気調和機。
室外機と室内機との間の通風を行う送風ファンを室内機に取り付け、室外空気を吸引し室内へ搬送、または室内機内部もしくは室内の空気を吸引し室外へ排気することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の空気調和機。
前記吸着剤に室外空気の水分を吸着させる吸着風路の前記デシカントローター通過後の空気の少なくとも一部を、前記デシカントローターを加熱して水分を再生させる再生風路の入口空気として使用することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の空気調和機。
前記デシカントローターを加熱して水分を再生させる再生風路の再生空気は前記デシカントローターの第１パージ領域を通過した後で加熱器により加熱され高温空気となってから前記第１パージと逆方向からデシカントローターを通過して再生領域で吸着材に吸湿されている水分を再生し、さらに再び前記第１パージと同方向からデシカントローターを通過する第２パージ領域を通すものであって、前記デシカントローターの回転方向に対し、前記第２パージ領域、再生領域、第１パージ領域の順番で配置されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気調和機。
前記デシカントローターは、その回転軸を鉛直方向に対し所定角度傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の空気調和機。
室外機と室内機との間の通風を行う送風ファンを室内から室外への排気換気運転を行なうことにより、室内の空気により前記室外機と室内機間を接続するダクト内に結露した水分を室外へ搬送しダクト内の乾燥を図ることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の空気調和機。
前記デシカントローターを加熱して水分を再生させる再生風路の再生空気により加湿を行う際、前記加熱器の加熱容量もしくは前記再生風路に設置された送風ファンによる風量を制御して、前記再生風路出口における加湿された空気の絶対湿度が、暖房開始後の短時間高負荷時を除き、所定量以下に保たれることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の空気調和機。
前記デシカントローターに担持させる吸着剤は、ゼオライトとシリカゲルを混合し、ゼオライトが半分以上の配合比としたもので、前記ゼオライトはＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３が２．５から３．０程度のＹ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の空気調和機。
前記デシカントローターに吸着された室外の水分を、加熱器により再生し室内に搬送する室内外接続ダクトは外周に断熱材を巻いた構成とし、前記接続ダクトが通過する家屋の壁穴貫通部から室内側または壁穴貫通部のみは、その位置に対応する前記接続ダクトの断熱材を除去することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の空気調和機。
室外空気を送風する室外機送風機を有する室外機に設けられ前記室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、前記デシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され前記室外空気を吸引し前記室内機の内部へ送風する送風ファンと、を有する空気調和機において、前記送風ファンが前記室内機へ送風する風路と前記室内機内部の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を前記送風ファンにより行うステップと、先ず室内の空気を室外に排気する運転を行ってから、室外の空気を室内に導入する運転を行うステップと、を備えたことを特徴とする空気調和機の運転方法。
前記デシカントローターを通さずに前記送風ファンにより室外の空気を室内に導入する運転を行うステップと、備えたことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和機の運転方法。