JP2005201556A

JP2005201556A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005201556A
Application number: JP2004008927A
Authority: JP
Inventors: Shiho Furuya; 志保古谷; Daisuke Tabata; 大輔田畑; Kiyoshi Sano; 潔佐野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】高温高湿空気を冷却して水分を結露するための結露手段を有さずに、室内空気を加湿する水を低圧力で凍結することなく室内へ供給する。
【解決手段】ロータ１１より放出される高温高湿空気を減圧ポンプ１８により低流量で室内機２へ搬送することにより、高温高湿空気中の水分を供給路１９内に結露させ、室内空気を加湿する水として室内へ供給するものである。
【選択図】図１

Description

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。

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）。
特開２００２−３１７９７０号公報

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から室内空気を加湿する水を結露させるため、冷却して水分を結露するための結露手段が必要となるという課題を有していた。また、結露手段で充分に結露せずに通過した空気中の水分は、室内空気の加湿に利用されずに室外へと排気されるという課題を有していた。また、結露手段で結露した水は送水手段より吐出され、送水通路を通って高位置に配置された室内ユニットに送られるため、高揚程の送水手段が必要となるという課題を有していた。さらに、低流量の水を搬送するために、室外空気温度が低い場合、送水通路内を送水する際に水が凍結するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸着体より放出される高温高湿空気を減圧手段により低流量で室内機へ搬送することにより、高温高湿空気中の水分を供給路内に結露させ、室内空気を加湿する水として室内へ供給することができるとともに、結露せずに供給路を通過した空気中の水分も、加湿空気として室内へ供給することができ、さらに、室外空気温度が低い場合にも、供給路内を搬送する際に水が凍結することを防止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。

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、吸着体より放出される高温高湿空気を減圧手段により低流量で室内機へ搬送するものである。これによって、高温高湿空気を冷却して水分を結露するための結露手段を有さずに、高温高湿空気中の水分を供給路内に結露させ、室内空気を加湿する水として室内へ供給することができるとともに、結露せずに供給路を通過した空気中の水分も、加湿空気として室内へ供給することができる。

本発明の空気調和機は、高温高湿空気を冷却して水分を結露するための結露手段を設けなくても、高温高湿空気中の水分を供給路内に結露させ、室内空気を加湿する水として室内へ供給することができるとともに、結露せずに供給路を通過した空気中の水分も、加湿空気として室内へ供給することができる。さらに、室外空気温度が低い場合にも、供給路内を搬送する際に水が凍結することを防止することができる。

第１の発明は、吸着体より放出される高温高湿空気を減圧手段により低流量で室内機へ搬送することにより、高温高湿空気中の水分を供給路内に結露させ、室内空気を加湿する
水として室内へ供給することができる。さらに、結露せずに供給路を通過した空気中の水分も、加湿空気として室内へ供給することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の減圧手段を真空ポンプとすることにより、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ることができる。また、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。

第３の発明は、特に、第１の発明の供給路を、四方弁と室内熱交換器とを接続する冷媒配管とともに、冷媒配管用断熱材に併設して被覆することにより、冷媒配管内を通過する冷媒の熱により供給路が加温され、室外空気温度が低い場合にも、供給路内を搬送する際に水が凍結することを防止することができる。

第４の発明は、特に、第４の発明の冷媒配管を、暖房運転時に高温ガス冷媒が流れるガス側冷媒配管とすることにより、暖房運転時に高圧液冷媒が流れる液側冷媒配管よりも冷媒配管内を通過する冷媒温度が高いため、供給路はさらに効率的に加温され、室外空気温度が低い場合にも、供給路内を搬送する際に水が凍結することを防止することができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（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。

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。室外機１には、圧縮機５と四方弁６と室外熱交換器７と膨張弁８と室外ファン９とが配置されている。圧縮機５と四方弁６と室内熱交換器３と膨張弁８と室外熱交換器７とは、冷媒配管１０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６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５より吐出された高温ガス冷媒が四方弁６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８を介して減圧されて室外熱交換器７に送られ、四方弁６を介して圧縮機５に戻される。

加湿ユニットは、吸湿体であるロータ１１と、吸湿体の上流側に室外空気を吸い込む吸気口１２とが配置されている。ロータ１１は、吸着部１１ａと脱離部１１ｂとを備え、脱離部１１ｂ上流側に隣接して脱離ヒータ１３が配置されている。吸湿体の下流側には、吸着空気排気口１４と連通する吸着空気通路１５と、脱離空気通路１６とが形成されている。吸着空気通路１５には、吸着用送風手段である吸着ファン１７が配置されている。脱離空気通路１６の下流側には減圧手段である減圧ポンプ１８が配置され、減圧ポンプ１８の二次側（吐出側）には供給路１９が設けられている。

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。

加湿ユニットにおいて、ロータ１１は駆動モータ（図示せず）により回転する。吸着部１１ａは、吸着空気通路１５上流に位置し、吸着空気通路１５に流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸着部１１ａに水分が吸着された空気は、吸着ファン１７により吸着空気排出口より室外へ排出される。脱離部１１ｂは、脱離空気通路１６上流に位置し、脱離ヒータ１３により加熱された室外空気が通過する。脱離部１１ｂは、脱離ヒータ１３により加熱された室外空気が通過することにより、吸着部１１ａで吸着された水分を脱離
させる。脱離部１１ｂ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、減圧ポンプ１８によって脱離空気通路１６より供給路１９へと導入される。供給路１９はポリエチレン等の樹脂で成型されており、減圧ポンプ１８により低流量で供給路１９へと導入された高温高湿空気は、供給路１９内で冷却されて空気中の水分が結露し、供給路１９で結露した水は室内へと導入される。

以上のように、本実施の形態においては、吸着体より放出される高温高湿空気を減圧手段により低流量で室内機２へ搬送することにより、高温高湿空気中の水分を供給路１９内に結露させ、室内空気を加湿する水として室内へ供給することができる。さらに、結露せずに供給路１９を通過した空気中の水分も、加湿空気として室内へ供給することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、減圧ポンプ１８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１〜５Ｌ／ｍｉｎの低流量で高温高湿空気を供給路１９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１９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１９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。

（実施の形態３）
図２は本発明の第２の実施の形態における冷媒配管用断熱材２０および冷媒配管用断熱材２０に併設して被覆した供給路１９および冷媒配管１０の断面構成図を示すものである。

本実施の形態では、供給路１９を、四方弁６と室内熱交換器３とを接続する冷媒配管１０とともに冷媒配管用断熱材２０に併設して被覆することにより、配管内を通過する冷媒の熱により供給路１９が加温され、室外空気温度が低い場合にも、供給路１９内を搬送する際に水が凍結することを防止することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、供給路１９を、暖房運転時に高温ガス冷媒が流れるガス側冷媒配管２１とともに冷媒配管用断熱材２０に併設して被覆することにより、暖房運転時に高圧液冷媒が流れるガス側冷媒配管２２よりも配管内を通過する冷媒温度が高いため、供給路１９はさらに効率的に加温され、室外空気温度が低い場合にも、供給路１９内を搬送する際に水が凍結することを防止することができる。

なお、実施例ではロータ方式の吸湿体を用いているが、この方式に限定したものではなく、バッチ方式の吸湿体を用いてもよい。

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本発明の実施の形態２における冷媒配管用断熱材および冷媒配管用断熱材に併設して被覆した供給路および冷媒配管の断面構成図

符号の説明

１室外機
２室内機
３室内熱交換器
４供給部
５圧縮機
６四方弁
７室外熱交換器
８膨張弁
９室外ファン
１０冷媒配管
１１ロータ
１１ａ吸着部
１１ｂ脱離部
１２吸気口
１３脱離ヒータ
１４吸着空気排気口
１５吸着空気通路
１６脱離空気通路
１７吸着ファン
１８減圧ポンプ
１９供給路
２０冷媒配管用断熱材
２１ガス側冷媒配管
２２液側冷媒配管

Claims

少なくとも空気中から水分を吸着する吸湿体と、減圧手段とを具備した室外機において、前記減圧手段の二次側と室内機とを連通する供給路を配設し、前記吸湿体より脱離した水分を含む高温高湿空気を前記減圧手段により前記供給路を介して室内機に導入する構成とした空気調和機。
前記減圧手段は、真空ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
圧縮機と四方弁と室内熱交換器と減圧装置と室外熱交換器とを冷媒循環可能に接続し、前記供給路を、前記四方弁と前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管とともに冷媒配管用断熱材に併設して被覆する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。
前記冷媒配管が、暖房運転時に高温ガス冷媒が流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。