JP2008256284A - Air conditioning device - Google Patents

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JP2008256284A
JP2008256284A JP2007099723A JP2007099723A JP2008256284A JP 2008256284 A JP2008256284 A JP 2008256284A JP 2007099723 A JP2007099723 A JP 2007099723A JP 2007099723 A JP2007099723 A JP 2007099723A JP 2008256284 A JP2008256284 A JP 2008256284A
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water
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dew condensation
air
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Shizuyo Takaishi
静代 高石
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioning device capable of increasing generation of dew condensate and suppressing clogging of a filter for cleaning the dew condensate. <P>SOLUTION: This air conditioning device 1 comprises an outdoor unit 2, a water catching unit 7 and a humidifying unit 21. The water collecting unit 7 has a dew condensation heat exchanger 117 for condensing moisture included in the outside air. The humidifying unit 21 humidifies the inside of a room by using the dew condensate collected by the water catching unit 7. The water collecting unit 7 is disposed at an upper part with respect to the outdoor unit 2, and collects the dew condensate from the outside air of a position higher than the outdoor unit 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、暖房運転時に室内を加湿することができる空気調和装置に関する。   The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner that can humidify a room during heating operation.

近年、暖房運転時に室外熱交換器で発生した結露水を室内加湿に利用する空気調和装置が広く普及している(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器、第1膨張弁、第1室外熱交換器、第2膨張弁および第2室外熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を備えている。冷媒が第1膨張弁で減圧された後さらに第2膨張弁で減圧されることによって、第2室外熱交換器の温度が常に氷点下となり結露水が発生する。外気の露点温度が高い場合には第1室外熱交換器でも結露する。第1室外熱交換器および第2室外熱交換器で発生した結露水は、加湿用の水として貯留され、浄化された後にポンプによって加湿手段へ搬送される。
特開2002−213780号公報
2. Description of the Related Art In recent years, air conditioners that use condensed water generated in an outdoor heat exchanger during heating operation for indoor humidification have become widespread (see, for example, Patent Document 1). The air conditioner described in Patent Document 1 is a refrigerant circuit in which refrigerant circulates in the order of a compressor, an indoor heat exchanger, a first expansion valve, a first outdoor heat exchanger, a second expansion valve, and a second outdoor heat exchanger. It has. When the refrigerant is depressurized by the first expansion valve and then depressurized by the second expansion valve, the temperature of the second outdoor heat exchanger is always below the freezing point and condensed water is generated. When the dew point temperature of the outside air is high, the first outdoor heat exchanger also condenses. Condensed water generated in the first outdoor heat exchanger and the second outdoor heat exchanger is stored as humidifying water, purified, and then transported to the humidifying means by a pump.
JP 2002-213780 A

しかしながら、加湿用の水は、外気の水分を結露させることによって採取されているので、外気の絶対湿度が低い場合には、十分な結露水が発生せず、加湿用の水が不足する可能性がある。また、結露水は外気の塵埃を含んでいるので、水を浄化するフィルタが使用中に目詰まりする可能性がある。   However, since the water for humidification is collected by condensing the moisture of the outside air, if the absolute humidity of the outside air is low, there is a possibility that sufficient condensation water is not generated and the water for humidification is insufficient. There is. Moreover, since dew condensation water contains the dust of the outside air, the filter which purifies water may be clogged during use.

本発明の課題は、結露水の発生を増加させ、且つその結露水を浄化するフィルタの目詰まりを抑制できる空気調和装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the air conditioning apparatus which can suppress generation | occurrence | production of condensed water and can suppress the clogging of the filter which purifies the condensed water.

第1発明に係る空気調和装置は、蒸発器を有する室外ユニットと、捕水ユニットと、加湿ユニットとを備えている。捕水ユニットは、外気に含まれる水分を結露させる結露手段を有する。加湿ユニットは、捕水ユニットで採取された結露水を使用して室内を加湿する。捕水ユニットは、室外ユニットより上方に配置されている。   The air conditioner according to the first aspect of the present invention includes an outdoor unit having an evaporator, a water collection unit, and a humidification unit. The water capturing unit has dew condensation means for dew condensation of moisture contained in the outside air. The humidification unit humidifies the room using the condensed water collected by the water collection unit. The water catching unit is disposed above the outdoor unit.

この空気調和装置では、捕水ユニットは、室外ユニットより高い位置の外気から結露水を採取するので、室外ユニットの高さ位置の外気から採取するよりも塵埃の含有量が少ない。その結果、結露水を浄化するフィルタが長く清浄に保たれる。   In this air conditioner, the water collection unit collects condensed water from outside air at a position higher than that of the outdoor unit, so that the amount of dust is less than that collected from outside air at a height position of the outdoor unit. As a result, the filter that purifies the condensed water is kept clean for a long time.

第2発明に係る空気調和装置は、第1発明に係る空気調和装置であって、捕水ユニットが、結露手段に向う空気流を発生させるファンをさらに有している。   An air conditioner according to a second aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the water collecting unit further includes a fan that generates an air flow toward the dew condensation means.

この空気調和装置では、風量の調節が可能となるので、結露手段で適量の結露水が発生するように制御される。   In this air conditioner, since the air volume can be adjusted, the dew condensation means is controlled to generate an appropriate amount of condensed water.

第3発明に係る空気調和装置は、第2発明に係る空気調和装置であって、ファンがシロッコファンである。   An air conditioner according to a third aspect is the air conditioner according to the second aspect, wherein the fan is a sirocco fan.

この空気調和装置では、結露手段の空気抵抗が高くても、風量が確保される。   In this air conditioner, the air volume is ensured even if the air resistance of the dew condensation means is high.

第4発明に係る空気調和装置は、第1発明から第3発明のいずれか1つに係る空気調和装置であって、結露手段が、蒸発器が属する冷媒回路に含まれる第2蒸発器である。   An air conditioner according to a fourth invention is the air conditioner according to any one of the first to third inventions, wherein the dew condensation means is a second evaporator included in the refrigerant circuit to which the evaporator belongs. .

この空気調和装置では、冷媒の蒸発温度を制御して第2蒸発器で発生する結露水を増減することができるので、加湿用の水の過不足が防止される。   In this air conditioner, since the dew condensation water generated in the second evaporator can be increased or decreased by controlling the evaporation temperature of the refrigerant, excess or deficiency of water for humidification is prevented.

第5発明に係る空気調和装置は、第1発明から第3発明のいずれか1つに係る空気調和装置であって、結露手段が、蒸発器が属する冷媒回路から独立した第2冷媒回路に含まれる第2蒸発器である。   An air conditioner according to a fifth aspect is the air conditioner according to any one of the first to third aspects, wherein the dew condensation means is included in the second refrigerant circuit independent of the refrigerant circuit to which the evaporator belongs. The second evaporator.

この空気調和装置では、第2蒸発器単独でも結露水が生成されるので、結露水を備蓄する運転が可能となり、加湿用の水の不足が防止される。   In this air conditioner, since the condensed water is generated even by the second evaporator alone, an operation for storing the condensed water is possible, and deficiency of the water for humidification is prevented.

第6発明に係る空気調和装置は、第4発明又は第5発明に係る空気調和装置であって、捕水ユニットが吸着熱交換器をさらに有している。吸着熱交換器には、高温時に水分を脱離する吸着剤が担持されている。吸着熱交換器は、第2蒸発器を含む冷媒回路の高圧側に接続され、第2蒸発器に向う空気流の通過領域内に配置されている。   An air conditioner according to a sixth aspect of the present invention is the air conditioner according to the fourth aspect or the fifth aspect of the present invention, wherein the water catching unit further has an adsorption heat exchanger. The adsorption heat exchanger carries an adsorbent that desorbs moisture at a high temperature. The adsorption heat exchanger is connected to the high-pressure side of the refrigerant circuit including the second evaporator, and is disposed in the air flow passage region toward the second evaporator.

この空気調和装置では、吸着熱交換器が放熱器として高温となり、吸着剤が水分を脱離する。吸着熱交換器を通過してきた空気は吸着剤から脱離された水分を含んでいるので、吸着熱交換器がない場合に比べて第2蒸発器で発生する結露水は増加する。その結果、水不足による加湿能力の低下が防止される。   In this air conditioner, the adsorption heat exchanger becomes a high temperature as a radiator, and the adsorbent desorbs moisture. Since the air that has passed through the adsorption heat exchanger contains moisture desorbed from the adsorbent, the dew condensation water generated in the second evaporator increases as compared with the case without the adsorption heat exchanger. As a result, a decrease in humidification capacity due to water shortage is prevented.

第1発明に係る空気調和装置では、捕水ユニットは、室外ユニットより高い位置の外気から結露水を採取するので、室外ユニットの高さ位置の外気から採取するよりも塵埃の含有量が少ない。その結果、結露水を浄化するフィルタが長く清浄に保たれる。   In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, the water collection unit collects condensed water from the outdoor air at a higher position than the outdoor unit, so that the dust content is less than that collected from the outdoor air at a height position of the outdoor unit. As a result, the filter that purifies the condensed water is kept clean for a long time.

第2発明に係る空気調和装置では、風量の調節が可能となるので、結露手段で適量の結露水が発生するように制御される。   In the air conditioner according to the second aspect of the invention, the air volume can be adjusted, so that the dew condensation means is controlled to generate an appropriate amount of dew condensation water.

第3発明に係る空気調和装置では、結露手段の空気抵抗が高くても、風量を確保することができる。   In the air conditioner according to the third aspect of the invention, the air volume can be ensured even if the air resistance of the dew condensation means is high.

第4発明に係る空気調和装置では、冷媒の蒸発温度を制御して第2蒸発器で発生する結露水を増減することができるので、加湿用の水の過不足が防止される。   In the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention, since the dew condensation water generated in the second evaporator can be increased or decreased by controlling the evaporation temperature of the refrigerant, excess or deficiency of water for humidification is prevented.

第5発明に係る空気調和装置では、第2蒸発器単独でも結露水が生成されるので、結露水を備蓄する運転が可能となり、加湿用の水の不足が防止される。   In the air conditioner according to the fifth aspect of the present invention, the dew condensation water is generated even by the second evaporator alone, so that the operation of storing the dew condensation water becomes possible, and deficiency of the water for humidification is prevented.

第6発明に係る空気調和装置では、吸着熱交換器が放熱器として高温となり、吸着剤が水分を脱離する。吸着熱交換器を通過してきた空気は吸着剤から脱離された水分を含んでいるので、吸着熱交換器がない場合に比べて第2蒸発器で発生する結露水は増加する。その結果、水不足による加湿能力の低下が防止される。   In the air conditioner according to the sixth aspect of the invention, the adsorption heat exchanger becomes a high temperature as a radiator, and the adsorbent desorbs moisture. Since the air that has passed through the adsorption heat exchanger contains moisture desorbed from the adsorbent, the dew condensation water generated in the second evaporator increases as compared with the case without the adsorption heat exchanger. As a result, a decrease in humidification capacity due to water shortage is prevented.

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.

<空気調和装置の概略構成>
図1は、本発明の実施形態に係る空気調和装置の構成図である。図1において、空気調和装置1は、冷媒が流通する冷媒回路10を備えている。冷媒回路10は、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、第1膨張弁14a、室内熱交換器15及びアキュームレータ20などが接続されることによって形成されている。圧縮機11を出た冷媒は、四路切換弁12によって室外熱交換器13又は室内熱交換器15のいずれか一方に流れる。
<Schematic configuration of air conditioner>
FIG. 1 is a configuration diagram of an air-conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the air conditioning apparatus 1 includes a refrigerant circuit 10 through which a refrigerant flows. The refrigerant circuit 10 is formed by connecting a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, a first expansion valve 14a, an indoor heat exchanger 15, an accumulator 20, and the like. The refrigerant leaving the compressor 11 flows to either the outdoor heat exchanger 13 or the indoor heat exchanger 15 by the four-way switching valve 12.

たとえば、暖房運転時、制御部4は四路切換弁12に図1の実線で示した流路を選択させて冷媒を室内熱交換器15へ流す。一方、冷房運転時には、制御部4は四路切換弁12に図1の点線で示した流路を選択させて冷媒を室外熱交換器13へ流す。第1膨張弁14aは、冷媒の流路を絞って冷媒を減圧する。アキュームレータ20は、余分な液冷媒を溜めて圧縮機11にガス冷媒だけを戻す。   For example, during the heating operation, the control unit 4 causes the four-way switching valve 12 to select the flow path indicated by the solid line in FIG. 1 and causes the refrigerant to flow to the indoor heat exchanger 15. On the other hand, during the cooling operation, the control unit 4 causes the four-way switching valve 12 to select the flow path indicated by the dotted line in FIG. 1 and causes the refrigerant to flow to the outdoor heat exchanger 13. The first expansion valve 14a depressurizes the refrigerant by narrowing the refrigerant flow path. The accumulator 20 accumulates excess liquid refrigerant and returns only the gas refrigerant to the compressor 11.

冷媒回路10は、吸着熱交換器116と結露熱交換器117とをさらに有している。吸着熱交換器116は、室内熱交換器15と第1膨張弁14aとの間に接続されており、結露熱交換器117は、室外熱交換器13と並列に接続されている。室外熱交換器13と結露熱交換器117は共に蒸発器として機能し、特に、結露熱交換器117は、外気の水分を結露させることを目的とする。   The refrigerant circuit 10 further includes an adsorption heat exchanger 116 and a dew condensation heat exchanger 117. The adsorption heat exchanger 116 is connected between the indoor heat exchanger 15 and the first expansion valve 14a, and the dew condensation heat exchanger 117 is connected in parallel with the outdoor heat exchanger 13. Both the outdoor heat exchanger 13 and the dew condensation heat exchanger 117 function as an evaporator, and in particular, the dew condensation heat exchanger 117 is intended to dew moisture in the outside air.

吸着熱交換器116の表面には、ゼオライトを主成分とする吸着剤が担持されている。吸着剤は、ゼオライトに限定されるものではなく、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基又はスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などから選択される。   An adsorption agent mainly composed of zeolite is supported on the surface of the adsorption heat exchanger 116. The adsorbent is not limited to zeolite, but silica gel, activated carbon, organic polymer polymer material having hydrophilicity or water absorption, ion exchange resin material having carboxylic acid group or sulfonic acid group, high temperature sensitivity. It is selected from functional polymer materials such as molecules.

冷媒回路10は、第2膨張弁14bと第3膨張弁14cとをさらに有している。第2膨張弁14bは、結露熱交換器117の冷媒流れの上流に接続されている。第2膨張弁14bは、第1膨張弁14aで減圧された冷媒をさらに減圧するので、結露熱交換器117での冷媒の蒸発温度は、室外熱交換器13での冷媒の蒸発温度よりも低く、結露熱交換器117の温度は室外熱交換器13の温度よりも低くなる。第3膨張弁14cは、室内熱交換器15と吸着熱交換器116との間に接続されている。第3膨張弁14cは、室内熱交換器15から吸着熱交換器116へ流れてくる冷媒を減圧するものであるが、通常は開いている。   The refrigerant circuit 10 further includes a second expansion valve 14b and a third expansion valve 14c. The second expansion valve 14b is connected upstream of the refrigerant flow of the condensation heat exchanger 117. Since the second expansion valve 14b further depressurizes the refrigerant decompressed by the first expansion valve 14a, the refrigerant evaporating temperature in the dew condensation heat exchanger 117 is lower than the refrigerant evaporating temperature in the outdoor heat exchanger 13. The temperature of the condensation heat exchanger 117 is lower than the temperature of the outdoor heat exchanger 13. The third expansion valve 14 c is connected between the indoor heat exchanger 15 and the adsorption heat exchanger 116. The third expansion valve 14c serves to depressurize the refrigerant flowing from the indoor heat exchanger 15 to the adsorption heat exchanger 116, but is normally open.

室内熱交換器15の近傍には加湿ユニット21が配置されている。加湿ユニット21は、室内熱交換器15を通過して室内に吹出される空気に適度の水分を与える。加湿ユニット21に供給される水は、タンク23に貯留されている。タンク23内の水は、結露熱交換器117で発生した結露水を浄化した水であり、その水はポンプ25でくみ上げられホース22を通って加湿ユニット21に搬送される。加湿ユニット21は、超音波式加湿器、加熱式加湿器および噴霧式加湿器などから選定される。   A humidifying unit 21 is disposed in the vicinity of the indoor heat exchanger 15. The humidification unit 21 gives moderate moisture to the air that passes through the indoor heat exchanger 15 and is blown into the room. Water supplied to the humidifying unit 21 is stored in the tank 23. The water in the tank 23 is water obtained by purifying the dew condensation water generated in the dew condensation heat exchanger 117, and the water is pumped up by the pump 25 and conveyed to the humidification unit 21 through the hose 22. The humidification unit 21 is selected from an ultrasonic humidifier, a heating humidifier, and a spray humidifier.

本実施形態では、室内熱交換器15と加湿ユニット21とは室内ユニット3側にあり、その他は、室外ユニット2側にある。制御部4は、CPU及びメモリを内蔵しており、空気調和装置1の各機器を制御している。   In this embodiment, the indoor heat exchanger 15 and the humidification unit 21 are on the indoor unit 3 side, and the others are on the outdoor unit 2 side. The control unit 4 includes a CPU and a memory, and controls each device of the air conditioner 1.

<室外ユニット2>
図2は空気調和装置の室外ユニット及び捕水ユニットの構造を示す斜視図である。図2において、室外ユニット2の上方には、外気から水分を結露させて集める捕水ユニット7が配置されている。捕水ユニット7は、吸着熱交換器116、結露熱交換器117、ドレンパン31bおよびファン118を含んでいる。ドレンパン31bは、結露熱交換器117の下方に位置し、結露熱交換器117で発生した結露水をさらに下方へ流す。
<Outdoor unit 2>
FIG. 2 is a perspective view showing structures of an outdoor unit and a water collecting unit of the air conditioner. In FIG. 2, a water collecting unit 7 that collects moisture from the outside air by condensation is disposed above the outdoor unit 2. The water capturing unit 7 includes an adsorption heat exchanger 116, a dew condensation heat exchanger 117, a drain pan 31 b and a fan 118. The drain pan 31b is positioned below the dew condensation heat exchanger 117, and causes the dew condensation water generated by the dew condensation heat exchanger 117 to flow further downward.

捕水ユニット7の壁面には通気口102が設けられ、通気口102から所定距離は離れた位置には吹出口119が設けられている。ファン118は、静圧の高いシロッコファンであり、ファン118が回転することによって通気口102から外気が吸込まれ、その外気は、空気流Aとなって吸着熱交換器116、結露熱交換器117を通過して、吹出口119から吹出される。ファン118が設けられることによって、吸着熱交換器116および結露熱交換器117を通過する風量の調節が自由になり、結露水の発生量が制御し易くなる。   A vent hole 102 is provided on the wall surface of the water catching unit 7, and an outlet 119 is provided at a position away from the vent hole 102 by a predetermined distance. The fan 118 is a sirocco fan having a high static pressure. When the fan 118 rotates, the outside air is sucked from the vent 102, and the outside air becomes an air flow A, and the adsorption heat exchanger 116 and the condensation heat exchanger 117. And blown out from the air outlet 119. By providing the fan 118, the amount of air passing through the adsorption heat exchanger 116 and the dew condensation heat exchanger 117 can be freely adjusted, and the amount of dew condensation water can be easily controlled.

室外ユニット2には、図1で示した圧縮機11、四路切換弁12、及び室外熱交換器13が配置されている。また、室外ファン81も配置されており、回転することによって外気を吸込み、室外熱交換器13に外気を当てて冷媒との熱交換を活発にする。室外ユニット2の壁面には吹出口105が設けられており、室外熱交換器13で熱交換された空気が吹出される。   In the outdoor unit 2, the compressor 11, the four-way switching valve 12, and the outdoor heat exchanger 13 shown in FIG. In addition, an outdoor fan 81 is also arranged, and sucks outside air by rotating and applies outside air to the outdoor heat exchanger 13 to actively exchange heat with the refrigerant. An air outlet 105 is provided on the wall surface of the outdoor unit 2, and the air exchanged by the outdoor heat exchanger 13 is blown out.

室外ユニット2の下方には、水供給ユニット26が配置されている。水供給ユニット26は、ホース22、タンク23及びポンプ25を含む。タンク23内の水は、ポンプ25によって汲み上げられホース22を通って加湿ユニット21に搬送される。   A water supply unit 26 is arranged below the outdoor unit 2. The water supply unit 26 includes a hose 22, a tank 23 and a pump 25. The water in the tank 23 is pumped up by the pump 25 and conveyed to the humidification unit 21 through the hose 22.

図3は、タンクの斜視図である。図3において、結露水は入口32aから浄水槽32の内部に流入する。浄水槽32の下方には、第1電磁弁33と第2電磁弁34が接続されている。第1電磁弁33を通過した水は排水口51から排出される。第2電磁弁34を通過した水はタンク23に入る。タンク23の底面側には第3電磁弁35が接続されており、第3電磁弁35を通過した水は排水口51から排出される。ポンプ25は、タンク23の底面側から水をくみ上げて三方弁36に送り、三方弁36から適量の水が加湿ユニット21へ供給される。   FIG. 3 is a perspective view of the tank. In FIG. 3, condensed water flows into the inside of the water purification tank 32 from the inlet 32a. A first solenoid valve 33 and a second solenoid valve 34 are connected below the water purification tank 32. The water that has passed through the first electromagnetic valve 33 is discharged from the drain port 51. The water that has passed through the second electromagnetic valve 34 enters the tank 23. A third electromagnetic valve 35 is connected to the bottom surface side of the tank 23, and water that has passed through the third electromagnetic valve 35 is discharged from the drain 51. The pump 25 draws water from the bottom surface side of the tank 23 and sends it to the three-way valve 36, and an appropriate amount of water is supplied from the three-way valve 36 to the humidifying unit 21.

タンク23内の水は、殺菌のために紫外線ランプ37から紫外線が照射されている。紫外線ランプ37は、タンク23の上部に取付けられるが、設置が容易であるので作業性がよい。殺菌手段は、紫外線ランプ37に限定されるものではなく、例えば、オゾン発生器でもよい。   The water in the tank 23 is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet lamp 37 for sterilization. Although the ultraviolet lamp 37 is attached to the upper part of the tank 23, since the installation is easy, workability | operativity is good. The sterilizing means is not limited to the ultraviolet lamp 37, and may be, for example, an ozone generator.

また、空気調和装置1が寒冷地に設置される場合は、タンク23内の水の凍結を防止するために、ヒーターがタンク23の近傍、或いはタンク23内に配置される。ヒーターは常時作動している必要はなく、外気温が氷点下に達したときに作動すればよい。   Further, when the air conditioner 1 is installed in a cold region, a heater is disposed in the vicinity of the tank 23 or in the tank 23 in order to prevent the water in the tank 23 from freezing. The heater does not need to be operating at all times, but only when the outside temperature reaches below freezing point.

なお、ヒーターは、タンク23内の水の凍結を防止することができる加熱手段であればよい。例えば、電気式ヒーターの場合は、ニクロム線、シーズヒーター、カーボンヒーター、セラミックヒーター、シートヒーターなどから選択される。また、冷凍サイクル内の高圧側(圧縮機出口、凝縮器出口など)の配管をタンク23下部又は近傍へ引き回して加熱するヒートポンプ式を選択することも可能である。さらに、2つの圧縮機を並列に接続し、一方の圧縮機をタンク23近傍に配置して、その圧縮機の放熱でタンク23内の水を加熱することもできる。   The heater may be any heating means that can prevent the water in the tank 23 from freezing. For example, in the case of an electric heater, it is selected from nichrome wire, sheathed heater, carbon heater, ceramic heater, seat heater and the like. It is also possible to select a heat pump type in which piping on the high pressure side (compressor outlet, condenser outlet, etc.) in the refrigeration cycle is heated by being drawn to the lower part of the tank 23 or in the vicinity thereof. Furthermore, two compressors can be connected in parallel, and one compressor can be arranged in the vicinity of the tank 23 to heat the water in the tank 23 by the heat radiation of the compressor.

<水の循環経路>
図4は、水の循環経路を示す回路図である。図4に示すように、浄水槽32の内部は、浄水フィルタ323によって第1槽321と第2槽322とに仕切られており、ドレンパン31bから浄水槽32に入った水は、先ず、第1槽321に貯留され、その後、浄水フィルタ323を通過して第2槽322に貯留される。水が浄水フィルタ323を通過する際には、水中に含まれる塵埃などの不純物が浄水フィルタ323によって除去される。
<Water circulation path>
FIG. 4 is a circuit diagram showing a water circulation path. As shown in FIG. 4, the inside of the water purification tank 32 is partitioned into a first tank 321 and a second tank 322 by a water purification filter 323, and the water that has entered the water purification tank 32 from the drain pan 31b It is stored in the tank 321, then passes through the water purification filter 323 and is stored in the second tank 322. When water passes through the water purification filter 323, impurities such as dust contained in the water are removed by the water purification filter 323.

第1槽321内が満水状態になったときは、第1電磁弁33が流路を開き排水する。第2槽322内の水は、第2電磁弁34が流路を開いたときにタンク23内へ流れる。タンク23が満水状態になったときは、第2電磁弁34が流路を閉じる。タンク23内の水が不要になったときは、第3電磁弁35が流路を開けて排水する。   When the inside of the first tank 321 is full, the first electromagnetic valve 33 opens the flow path and drains water. The water in the second tank 322 flows into the tank 23 when the second electromagnetic valve 34 opens the flow path. When the tank 23 is full, the second electromagnetic valve 34 closes the flow path. When the water in the tank 23 becomes unnecessary, the third electromagnetic valve 35 opens the flow path and drains it.

三方弁36は、ポンプ25から送られてくる水を加湿ユニット21に供給するだけでなく、必要に応じてその水を浄水槽32の第2槽322へ戻している。水が第2槽322に戻されることによって、浄水後の水が浄水フィルタ323を通して浄水前の水側へ強制的に流されるので、浄水フィルタ323が清掃される。即ち、第2槽322から第1槽321へ水が逆流し、浄水フィルタ323の表面に堆積した不純物が第1槽321に戻される。このとき、第1電磁弁33が流路を開けることによって、浄水フィルタ323に堆積した不純物を除去しながら第1槽321内の水を排出することができる。   The three-way valve 36 not only supplies the water sent from the pump 25 to the humidifying unit 21 but also returns the water to the second tank 322 of the water purification tank 32 as necessary. By returning water to the 2nd tank 322, since the water after purified water is forced to flow through the purified water filter 323 to the water side before purified water, the purified water filter 323 is cleaned. That is, water flows backward from the second tank 322 to the first tank 321, and impurities accumulated on the surface of the water purification filter 323 are returned to the first tank 321. At this time, when the first electromagnetic valve 33 opens the flow path, the water in the first tank 321 can be discharged while removing impurities accumulated on the water purification filter 323.

本実施形態では、捕水ユニット7が室外ユニット2の上方に位置して外気を吸込むので、室外ユニットの高さ位置で吸込むよりも、外気に含まれる塵埃の量が少ない。したがって、浄水フィルタ323に不純物が堆積していく速度も遅く、浄水フィルタ323の状態は、長く清浄に維持される。   In the present embodiment, since the water catching unit 7 is located above the outdoor unit 2 and sucks in the outside air, the amount of dust contained in the outside air is less than that at the height position of the outdoor unit. Therefore, the rate at which impurities are deposited on the water purification filter 323 is also slow, and the state of the water purification filter 323 is maintained clean for a long time.

<空気調和装置の動作>
空気調和装置1は、四路切換弁12で冷媒の流路を変更することによって冷房運転と暖房運転とを切り替えることができる。本実施形態では、冷媒回路10が暖房運転用の回路になっている場合について説明する。
<Operation of air conditioner>
The air conditioner 1 can switch between the cooling operation and the heating operation by changing the flow path of the refrigerant with the four-way switching valve 12. This embodiment demonstrates the case where the refrigerant circuit 10 is a circuit for heating operation.

暖房運転時において、制御部4は、四路切換弁12を制御して図1の実線で示す流路を選択させ、圧縮機11と室内熱交換器15とを連通させる。通常、第3膨張弁14cは開いているので、室内熱交換器15と吸着熱交換器116は凝縮器として機能する。室外熱交換器13と結露熱交換器117とは蒸発器として機能する。すなわち、圧縮機11より吐出された高温・高圧の冷媒が室内熱交換器15に導入され、室内熱交換器15内の冷媒は室内空気と熱交換した後、吸着熱交換器116に導入され、吸着熱交換器116内の冷媒は外気と熱交換する。その結果、冷媒の温度が低下し、中温・高圧の状態になる。   During the heating operation, the control unit 4 controls the four-way switching valve 12 to select the flow path indicated by the solid line in FIG. 1 and causes the compressor 11 and the indoor heat exchanger 15 to communicate with each other. Since the third expansion valve 14c is normally open, the indoor heat exchanger 15 and the adsorption heat exchanger 116 function as a condenser. The outdoor heat exchanger 13 and the dew condensation heat exchanger 117 function as an evaporator. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 is introduced into the indoor heat exchanger 15, and the refrigerant in the indoor heat exchanger 15 is introduced into the adsorption heat exchanger 116 after exchanging heat with indoor air. The refrigerant in the adsorption heat exchanger 116 exchanges heat with the outside air. As a result, the temperature of the refrigerant decreases, and the medium temperature / high pressure state is reached.

吸着熱交換器116を出た冷媒は、第1膨張弁14aで減圧され、一部は室外熱交換器13に導入され、その他は第2膨張弁14bでさらに減圧されて結露熱交換器117に導入される。制御部4は、第2膨張弁14bを制御して結露熱交換器117の冷媒の蒸発温度が外気の露点温度以下となるように設定するので、結露熱交換器117の温度は室外熱交換器13の温度よりも低くなる。その結果、外気の露点温度が低く室外熱交換器13で結露しないときでも、結露熱交換器117では常に結露する。   The refrigerant that has exited the adsorption heat exchanger 116 is decompressed by the first expansion valve 14a, part of it is introduced into the outdoor heat exchanger 13, and the rest of the refrigerant is further decompressed by the second expansion valve 14b to the condensation heat exchanger 117. be introduced. Since the control unit 4 controls the second expansion valve 14b to set the evaporation temperature of the refrigerant in the dew condensation heat exchanger 117 to be equal to or lower than the dew point temperature of the outside air, the temperature of the dew condensation heat exchanger 117 is set to the outdoor heat exchanger. The temperature is lower than 13. As a result, even when the dew point temperature of the outside air is low and no dew condensation occurs in the outdoor heat exchanger 13, dew condensation always occurs in the dew condensation heat exchanger 117.

さらに、吸着熱交換器116では、冷媒が吸着剤を加温して吸着剤に含まれる水分を空気中へ脱離させているので、吸着熱交換器116を通過する空気には吸着剤から脱離された水分が含まれている。その水分も結露熱交換器117を通過するときに結露するので、結露熱交換器117で発生する結露水は、吸着熱交換器116がない場合よりも多くなる。室外熱交換器13を出た冷媒および結露熱交換器117を出た冷媒は、再び圧縮機11に吸入される。   Further, in the adsorption heat exchanger 116, the refrigerant heats the adsorbent to desorb moisture contained in the adsorbent into the air, so that the air passing through the adsorption heat exchanger 116 is desorbed from the adsorbent. Contains released moisture. Since the moisture also condenses when passing through the condensation heat exchanger 117, the condensation water generated in the condensation heat exchanger 117 is larger than that without the adsorption heat exchanger 116. The refrigerant that has exited the outdoor heat exchanger 13 and the refrigerant that has exited the dew condensation heat exchanger 117 are drawn into the compressor 11 again.

吸着熱交換器116の吸着剤に吸着されている水分は、加温時間の増加に伴って減少していくので、定期的に水分を吸着させることが好ましい。本実施形態では、定期的に第3膨張弁14cで冷媒流路を絞って冷媒を減圧して、吸着熱交換器116で冷媒を蒸発させ、吸着剤の冷却を行なう。その結果、吸着剤に空気中の水分が吸着される。   Since the moisture adsorbed by the adsorbent of the adsorption heat exchanger 116 decreases as the heating time increases, it is preferable to adsorb moisture regularly. In the present embodiment, the refrigerant flow is squeezed periodically by the third expansion valve 14c to depressurize the refrigerant, the refrigerant is evaporated by the adsorption heat exchanger 116, and the adsorbent is cooled. As a result, moisture in the air is adsorbed by the adsorbent.

<特徴>
(1)
空気調和装置1は、室外ユニット2と、捕水ユニット7と、加湿ユニット21とを備えている。捕水ユニット7は、外気に含まれる水分を結露させる結露熱交換器117を有している。加湿ユニット21は、捕水ユニット7で採取された結露水を使用して室内を加湿する。捕水ユニット7は、室外ユニット2より上方に配置され、室外ユニット2より高い位置の外気から結露水を採取しており、室外ユニットの高さ位置の外気から採取するよりも塵埃の含有量が少ない。その結果、結露水を浄化するフィルタが長く清浄に保たれる。
<Features>
(1)
The air conditioner 1 includes an outdoor unit 2, a water collection unit 7, and a humidification unit 21. The water capturing unit 7 has a condensation heat exchanger 117 that condenses moisture contained in the outside air. The humidifying unit 21 humidifies the room using the condensed water collected by the water collecting unit 7. The water collecting unit 7 is disposed above the outdoor unit 2 and collects condensed water from outside air at a position higher than the outdoor unit 2, and has a dust content higher than that collected from outside air at a height position of the outdoor unit 2. Few. As a result, the filter that purifies the condensed water is kept clean for a long time.

(2)
捕水ユニット7は、結露熱交換器117に向う空気流を発生させるファン118をさらに有しているので、風量の調節が可能となり、結露熱交換器117で適量の結露水が発生するように制御される。ファン118はシロッコファンであるので、結露熱交換器117の空気抵抗が高くても風量を確保することができる。
(2)
Since the water collecting unit 7 further includes a fan 118 that generates an air flow toward the dew condensation heat exchanger 117, the air volume can be adjusted, and an appropriate amount of dew condensation water is generated in the dew condensation heat exchanger 117. Be controlled. Since the fan 118 is a sirocco fan, the air volume can be secured even if the air resistance of the dew condensation heat exchanger 117 is high.

(3)
結露熱交換器117は、室外熱交換器13が属する冷媒回路10に含まれており、冷媒の蒸発温度を制御して結露熱交換器117で発生する結露水を増減することができる。その結果、加湿用の水の過不足が防止される。
(3)
The dew condensation heat exchanger 117 is included in the refrigerant circuit 10 to which the outdoor heat exchanger 13 belongs, and the dew condensation water generated in the dew condensation heat exchanger 117 can be increased or decreased by controlling the evaporation temperature of the refrigerant. As a result, excess or deficiency of humidifying water is prevented.

(4)
捕水ユニット7は、吸着熱交換器116をさらに有している。吸着熱交換器116には、高温時に水分を脱離する吸着剤が担持されている。吸着熱交換器116は、結露熱交換器117を含む冷媒回路10の高圧側に接続され、結露熱交換器117に向う空気流の通過領域内に配置されている。吸着熱交換器116は放熱器として高温となり、吸着剤が水分を脱離する。吸着熱交換器116を通過してきた空気は吸着剤から脱離された水分を含んでいるので、吸着熱交換器116がない場合に比べて結露熱交換器117で発生する結露水は増加する。その結果、水不足による加湿能力の低下が防止される。
(4)
The water capturing unit 7 further includes an adsorption heat exchanger 116. The adsorption heat exchanger 116 carries an adsorbent that desorbs moisture at a high temperature. The adsorption heat exchanger 116 is connected to the high-pressure side of the refrigerant circuit 10 including the condensation heat exchanger 117 and is disposed in the air flow passage region toward the condensation heat exchanger 117. The adsorption heat exchanger 116 becomes a high temperature as a radiator and the adsorbent desorbs moisture. Since the air passing through the adsorption heat exchanger 116 contains moisture desorbed from the adsorbent, the dew condensation water generated in the dew condensation heat exchanger 117 is increased as compared with the case without the adsorption heat exchanger 116. As a result, a decrease in humidification capacity due to water shortage is prevented.

<変形例>
図5は、本発明の実施形態の変形例に係る空気調和装置の構成図である。上記実施形態と同じ部品については同様の符号を付与して説明を省略する。図5において、空気調和装置101は、2つの独立した冷媒回路10,110を備えている。冷媒回路10は、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、第1膨張弁14a、室内熱交換器15及びアキュームレータ20などが接続されて形成されている。
<Modification>
FIG. 5 is a configuration diagram of an air-conditioning apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention. The same components as those in the above embodiment are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In FIG. 5, the air conditioner 101 includes two independent refrigerant circuits 10 and 110. The refrigerant circuit 10 is formed by connecting a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, a first expansion valve 14a, an indoor heat exchanger 15, an accumulator 20, and the like.

第2冷媒回路110は、圧縮機111、四路切換弁112、吸着熱交換器116、第2膨張弁14b、結露熱交換器117及びアキュームレータ120などが接続さて形成されている。冷媒回路10は室内空調用として使用され、第2冷媒回路110は結露水生成用として使用される。制御部104は、CPU及びメモリを内蔵しており、空気調和装置101の各機器を制御している。   The second refrigerant circuit 110 is formed by connecting a compressor 111, a four-way switching valve 112, an adsorption heat exchanger 116, a second expansion valve 14b, a dew condensation heat exchanger 117, an accumulator 120, and the like. The refrigerant circuit 10 is used for indoor air conditioning, and the second refrigerant circuit 110 is used for generating condensed water. The control unit 104 includes a CPU and a memory, and controls each device of the air conditioning apparatus 101.

<空気調和装置の動作>
第2冷媒回路110おいて、制御部104は四路切換弁112を制御して図1の実線で示す流路を選択させ、圧縮機111と吸着熱交換器116とを連通させる。すなわち、圧縮機111より吐出された高温・高圧の冷媒が吸着熱交換器116に導入され、室外空気と熱交換して温度が低下し、中温・高圧の状態になる。
<Operation of air conditioner>
In the second refrigerant circuit 110, the control unit 104 controls the four-way switching valve 112 to select the flow path indicated by the solid line in FIG. 1, and causes the compressor 111 and the adsorption heat exchanger 116 to communicate with each other. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 111 is introduced into the adsorption heat exchanger 116 and exchanges heat with outdoor air, so that the temperature is lowered and the medium temperature and high pressure state is obtained.

吸着熱交換器116を出た冷媒は、第2膨張弁14bで減圧されて結露熱交換器117に導入される。結露熱交換器117の蒸発温度は、外気から水分を結露させるために外気の露点温度以下となるように設定されている。結露熱交換器117は、吸着熱交換器116を通過した空気流の下流に配置されている。吸着熱交換器116では、冷媒が吸着剤を加温して吸着剤に含まれる水分を脱離させているので、吸着熱交換器116を通過する空気には吸着剤から脱離された水分が含まれている。その水分も結露熱交換器117を通過するときに結露するので、結露熱交換器117で発生する結露水は、吸着熱交換器116がない場合よりも多くなる。   The refrigerant that has exited the adsorption heat exchanger 116 is decompressed by the second expansion valve 14 b and is introduced into the condensation heat exchanger 117. The evaporation temperature of the dew condensation heat exchanger 117 is set to be equal to or lower than the dew point temperature of the outside air in order to dew moisture from the outside air. The dew condensation heat exchanger 117 is disposed downstream of the air flow that has passed through the adsorption heat exchanger 116. In the adsorption heat exchanger 116, since the refrigerant heats the adsorbent to desorb moisture contained in the adsorbent, moisture desorbed from the adsorbent is present in the air passing through the adsorption heat exchanger 116. include. Since the moisture also condenses when passing through the condensation heat exchanger 117, the condensation water generated in the condensation heat exchanger 117 is larger than that without the adsorption heat exchanger 116.

吸着熱交換器116の吸着剤に吸着されている水分は、加温時間の増加に伴って減少していくので、定期的に水分を吸着させることが好ましい。本変形例では、制御部104が、定期的に四路切換弁112を制御して図5の点線で示す流路を選択させて吸着熱交換器116を蒸発器として機能させ、吸着剤の冷却を行なっている。その結果、吸着剤に空気中の水分が吸着される。   Since the moisture adsorbed by the adsorbent of the adsorption heat exchanger 116 decreases as the heating time increases, it is preferable to adsorb moisture regularly. In the present modification, the control unit 104 periodically controls the four-way switching valve 112 to select a flow path indicated by a dotted line in FIG. 5 to cause the adsorption heat exchanger 116 to function as an evaporator, thereby cooling the adsorbent. Is doing. As a result, moisture in the air is adsorbed by the adsorbent.

結露熱交換器117が着霜したとき、制御部104が、四路切換弁112を制御して図5の点線で示す流路を選択させて結露熱交換器117を凝縮器として機能させ、結露熱交換器117に高温冷媒を流す。高温冷媒の放熱によって結露熱交換器117は除霜される。このときも、吸着熱交換器116は蒸発器として機能しているので、吸着剤が冷却され、吸着剤に空気中の水分が吸着される。   When the dew condensation heat exchanger 117 is frosted, the control unit 104 controls the four-way switching valve 112 to select the flow path indicated by the dotted line in FIG. 5 so that the dew condensation heat exchanger 117 functions as a condenser. A high-temperature refrigerant is passed through the heat exchanger 117. The dew condensation heat exchanger 117 is defrosted by the heat radiation of the high-temperature refrigerant. Also at this time, since the adsorption heat exchanger 116 functions as an evaporator, the adsorbent is cooled, and moisture in the air is adsorbed by the adsorbent.

<変形例の特徴>
空気調和装置101は、室内空調に使用される冷媒回路10と、結露水を発生させるために使用される第2冷媒回路110とを備えている。第2冷媒回路110は、凝縮器である吸着熱交換器116と、蒸発器である結露熱交換器117とを有している。吸着熱交換器116を通過した空気は、吸着剤から脱離された水分を含んでおり、その水分は結露熱交換器117を通過するときに結露する。このため、結露熱交換器117で発生する結露水は、吸着熱交換器116が無い場合よりも多い。その結露水は加湿ユニット21へ搬送されて加湿用の水として使用される。第2冷媒回路110は、室内空調に使用される冷媒回路10から独立しており、結露水を備蓄する運転を単独で行なうことができるので、暖房性能を低下させることなく加湿用の水が充足される。
<Features of modification>
The air conditioner 101 includes a refrigerant circuit 10 that is used for indoor air conditioning and a second refrigerant circuit 110 that is used to generate condensed water. The 2nd refrigerant circuit 110 has the adsorption heat exchanger 116 which is a condenser, and the dew condensation heat exchanger 117 which is an evaporator. The air that has passed through the adsorption heat exchanger 116 contains moisture desorbed from the adsorbent, and the moisture is condensed when passing through the condensation heat exchanger 117. For this reason, the dew condensation water which generate | occur | produces in the dew condensation heat exchanger 117 is more than the case where there is no adsorption heat exchanger 116. The condensed water is conveyed to the humidifying unit 21 and used as humidifying water. The second refrigerant circuit 110 is independent of the refrigerant circuit 10 used for indoor air conditioning, and can perform the operation of storing condensed water alone, so that the water for humidification is sufficient without deteriorating the heating performance. Is done.

以上のように、本発明によれば、結露熱交換器で結露水が常に発生し、結露水を加湿用の水として貯えるので、使用者による給水を必要としない無給水の加湿手段を備えた空気調和装置に有用である。   As described above, according to the present invention, the dew condensation water is always generated in the dew condensation heat exchanger, and the dew condensation water is stored as humidification water. Useful for air conditioners.

本発明の実施形態に係る空気調和装置の構成図。The block diagram of the air conditioning apparatus which concerns on embodiment of this invention. 空気調和装置の室外ユニット及び捕水ユニットの構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the outdoor unit and water collection unit of an air conditioning apparatus. タンクの斜視図。The perspective view of a tank. 水の循環経路を示す回路図。The circuit diagram which shows the circulation path of water. 本発明の実施形態の変形例に係る空気調和装置の構成図。The block diagram of the air conditioning apparatus which concerns on the modification of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 空気調和装置
2 室外ユニット
7 捕水ユニット
10,110 冷媒回路
13 室外熱交換器(蒸発器)
21 加湿ユニット
116 吸着熱交換器
117 結露熱交換器(結露手段、第2蒸発器)
118 ファン
1,101 Air conditioner 2 Outdoor unit 7 Water catching unit 10, 110 Refrigerant circuit 13 Outdoor heat exchanger (evaporator)
21 Humidification unit 116 Adsorption heat exchanger 117 Condensation heat exchanger (condensation means, second evaporator)
118 fans

Claims (6)

蒸発器(13)を有する室外ユニット(2)と、
外気に含まれる水分を結露させる結露手段(117)を有する捕水ユニット(7)と、
前記捕水ユニット(7)で採取された結露水を使用して室内を加湿する加湿ユニット(21)と、
を備え、
前記捕水ユニット(7)が、前記室外ユニット(2)より上方に配置されている、
空気調和装置(1,101)。
An outdoor unit (2) having an evaporator (13);
A water collection unit (7) having dew condensation means (117) for dew condensation of moisture contained in the outside air;
A humidifying unit (21) for humidifying the room using the condensed water collected by the water collecting unit (7);
With
The water collecting unit (7) is disposed above the outdoor unit (2).
Air conditioner (1, 101).
前記捕水ユニット(7)は、前記結露手段(117)に向う空気流を発生させるファン(118)をさらに有する、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。
The water collecting unit (7) further includes a fan (118) for generating an air flow toward the dew condensation means (117).
The air conditioner (1) according to claim 1.
前記ファン(118)がシロッコファンである、
請求項2に記載の空気調和装置(1)。
The fan (118) is a sirocco fan;
The air conditioner (1) according to claim 2.
前記結露手段(117)は、前記蒸発器(13)が属する冷媒回路(10)に含まれる第2蒸発器である、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。
The dew condensation means (117) is a second evaporator included in the refrigerant circuit (10) to which the evaporator (13) belongs.
The air conditioner (1) according to any one of claims 1 to 3.
前記結露手段(117)は、前記蒸発器(13)が属する冷媒回路(10)から独立した第2冷媒回路(110)に含まれる第2蒸発器である、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和装置(101)。
The dew condensation means (117) is a second evaporator included in a second refrigerant circuit (110) independent of the refrigerant circuit (10) to which the evaporator (13) belongs.
The air conditioning apparatus (101) according to any one of claims 1 to 3.
前記捕水ユニット(7)は、高温時に水分を脱離する吸着剤が担持された吸着熱交換器(116)をさらに有しており、
前記吸着熱交換器(116)は、前記第2蒸発器を含む冷媒回路(10,110)の高圧側に接続され、前記第2蒸発器に向う空気流の通過領域内に配置されている、
請求項4又は請求項5に記載の空気調和装置(1,101)。
The water capturing unit (7) further includes an adsorption heat exchanger (116) carrying an adsorbent that desorbs moisture at a high temperature,
The adsorption heat exchanger (116) is connected to a high-pressure side of a refrigerant circuit (10, 110) including the second evaporator, and is disposed in a passage region of an air flow toward the second evaporator.
The air conditioner (1, 101) according to claim 4 or 5.
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