JP2009168281A - 空気調和機の加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内に搬送する加湿用の水を除菌して浄水することができる空気調和機の加湿装置を提供する。
【解決手段】空気調和機の加湿装置において、空気調和機の室外機に設けられ、外気中の水分を用いて水を生成する水生成装置７と、水生成装置７と室内との間に配設された水搬送チューブ１５と、水生成装置７により生成された水を水搬送チューブ１５内を通して搬送するチューブポンプ９と、室外機に設けられ、室内に向けて搬送される水を除菌する浄水手段８と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機の加湿装置に関し、特に、外気中に含まれる水分を捕集して液化し、液化した水を室内に搬送して室内を加湿する空気調和機の加湿装置に関する。

冬季においては、外気温度が低下するとともに湿度が低下する傾向にある。このため、加湿して室内の湿度を上げることが理想である。室内の湿度を上げるためには、室内に専用の加湿器を設置して作動させればよいが、頻繁に加湿水（水道水）を補給する手間がかかり、面倒な作業が必要となる。

そこで、加湿水を補給する手間がかからず、確実に室内を加湿できる装置が求められている。この要望に応える装置としては、例えば、下記特許文献１に開示された空気調和機の加湿装置が知られている。この加湿装置は、外気中の水分を回転式吸着体に吸着させ、水分を吸着した回転式吸着体に温風を送風することにより吸着した水分を回転吸着体から離脱させて高温高湿空気を生成し、高温高湿空気を冷却することにより水（結露水）を生成し、生成した水を室内に搬送して蒸発させ、室内を加湿している。
特開２００２−３１７９７１号公報

特許文献１に開示された加湿装置は、生成された水を室外機内のタンク内に一旦貯留し、タンク内から室内機に搬送している。このような水を貯留したタンク内では、大腸菌等の雑菌が繁殖する可能性がある。このような雑菌が繁殖した水を室内に供給し、室内の加湿に利用するのは衛生的に問題があるが、特許文献１に開示された加湿装置では、この問題に対処する手段は設けられていない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、室内に搬送する加湿用の水を除菌して浄水することができる空気調和機の加湿装置を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、空気調和機の加湿装置において、空気調和機の室外機に設けられ、外気中の水分を用いて水を生成する水生成装置と、前記水生成装置と室内との間に配設された水搬送チューブと、前記水生成装置により生成された水を前記水搬送チューブ内を通して搬送するチューブポンプと、前記室外機に設けられ、前記室内に向けて搬送される水を除菌する浄水手段と、を備えることである。

本発明によれば、室内に搬送される加湿用の水を除菌して浄水することができ、衛生的な室内の加湿が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る加湿装置を備えた空気調和機１を、図１ないし図６に基づいて説明する。空気調和機１は、図１に示すように室外機２と室内機３とを有している。室外機２には、室外熱交換器４、圧縮機５、室外送風機６、水生成装置７、浄水手段である濾過膜浄水ユニット８、水を室外から室内へと搬送するためのチューブポンプ９が設けられている。室内機３には、室内熱交換器１０、気化蒸発器１１、室内送風機１２、結露水を排水する排水ホース１３が設けられている。室外機２に設けられた室外熱交換器４及び圧縮機５と、室内機３に設けられた室内熱交換器１０とは、冷媒が流れる冷媒配管１４により接続されている。また、水生成装置７と気化蒸発器１１との間に水搬送チューブ１５が接続されている。なお、加湿装置を構成する部材としては、水生成装置７と濾過膜浄水ユニット８とチューブポンプ９、このチューブポンプ９に接続される水搬送チューブ１５とが含まれている。

水生成装置７は、外気中の水分を利用して室内を加湿するための水（結露水）を生成する装置であり、室外機２の上部に配置されている。この水生成装置７は、図２に示すように、一側部と他側部とが屋外に対して開口されるダクトからなる吸着用通風路１６と、実質的に開口部のない閉ループを構成する循環ダクトである再生用通風路１７とを備えている。

吸着用通風路１６の一側部には、シロッコファンタイプの吸着用送風機１８が配置されている。この吸着用送風機１８を駆動することにより、一方の開口部１６ａから外気が吸込まれ、吸込まれた外気は図中の実線の矢印で示すように吸着用通風路１６内を通風して他方の開口部１６ｂから排出される。すなわち、一方の開口部１６ａが外気導入部となり、他方の開口部１６ｂが外気導出部となる。

再生用通風路１７内には、シロッコファンタイプの再生用送風機１９が配置されている。再生用通風路１７は、上述したように閉ループを構成しているので、再生用送風機１９を駆動することにより、再生用通風路１７内に存在している空気が図中の一点鎖線の矢印で示すように再生用通風路１７内を循環する。

吸着用通風路１６と再生用通風路１７とは、互いの一部が所定長さで並行し、かつ、密に接する部分を備えている。これらの吸着用通風路１６と再生用通風路１７とが接する部分に、吸着回転体２０が設けられている。吸着回転体２０は、吸着用通風路１６と再生用通風路１７との長手方向に対して斜めに傾斜して設けられ、図示しないモータに連結されている。

吸着回転体２０は、例えば、直径が２０〜３０ｃｍ、厚みが２〜３ｃｍ程度の円盤状に形成され、ロータモータ２０ａにより３〜５ｒｐｍのゆっくりとした速度で中心線回りに回転される。吸着回転体２０は一側面から他側面に亘って多数のハニカム状空気通路を備えており、これらのハニカム状空気通路の表面にはゼオライト等の吸湿材が均一な厚みで担持されている。この吸湿材は、低温環境で空気中の水分を効率よく吸着し、高温環境では吸着した水分を速やかに離脱する特性を有する。

吸着回転体２０のハニカム状空気通路の形成方向と、吸着用通風路１６及び再生用通風路１７の長手方向とは一致している。そのため、吸着回転体２０は、ハニカム状空気通路が吸着用通風路１６及び再生用通風路１７と交差する向きに回転するが、回転速度が遅いので、吸着用通風路１６と再生用通風路１７とに通風される空気は、何らの支障なく円滑に吸着回転体２０のハニカム状空気通路内に通風される。

再生用通風路１７の一部に吸着用通風路１６の一部が交差しており、この交差部に凝縮用熱交換器２１が設けられている。この凝縮用熱交換器２１は、再生用通風路１７内を循環する空気が上方から下方へ通風する複数の管路２１ａと、これらの管路２１ａが貫通する複数枚の放熱フィン２１ｂとを備えている。吸着用通風路１６内を通風する外気が、隣り合う放熱フィン２１ｂの間を管路２１ａと直交する向きに通風する。なお、管路２１ａ内を通風する空気は、後述するように高温で高湿の高温高湿空気である。

再生用通風路１７内における送風方向に沿った再生用送風機１９の下流側と吸着回転体２０との間には、再生用送風機１９から吹き出す空気を加熱する空気加熱体２２が設けられている。すなわち、再生用通風路１７内を循環する空気は、吸着回転体２０の直前位置で空気加熱体２２により加熱されて高温化する。この空気加熱体２２としては、圧縮機５を可変速駆動する電気回路を構成するインバータ装置のスイッチング素子２２ａや、インバータ装置の電源側に設けられるリアクタ２２ｂ、あるいは、冷凍サイクルを構成する圧縮機５の吐出側に設けられる補助熱交換器２２ｃを単独又は組み合わせて用いることができる。いずれも、それ自体の作用に伴って高温化するので、ほとんどランニングコストが不要で加熱することができる。

ここで、このように構成された水生成装置７により水（結露水）を生成する作用について説明する。水生成装置７により水を生成する場合には、吸着用送風機１８を駆動させ、外気導入側の開口部１６ａから外気を取り込み、取り込んだ外気を吸着用通風路１６に沿って通風させたあと外気導出側の開口部１６ｂから排出する。また、吸着用送風機１８の駆動と同時に、再生用送風機１９を駆動させ、再生用通風路１７内で空気を循環させる。さらに、吸着回転体２０を回転駆動させ、及び、空気加熱体２２を発熱させる。

吸着用通風路１６内に取り込まれた外気は、再生用通風路１７との交差部に設けられた凝縮用熱交換器２１の放熱フィン２１ｂ相互間に通風され、管路２１ａ内を通風される高温高湿空気との間で熱交換する。さらに、吸着用通風路１６内に取り込まれた外気は、凝縮用熱交換器２１の放熱フィン２１ｂ相互間に通風されたあと、吸着回転体２０の一部に導かれ、ハニカム状空気通路内に通風される。このとき、吸着回転体２０のハニカム状空気通路の表面に担持された吸着材により、外気に含まれる水分が吸着される。なお、吸着回転体２０は回転しているので、吸着回転体２０における外気中の水分が吸着した部分は、時間の経過とともに再生用通風路１７内に移動する。

再生用通風路１７においては、空気加熱体２２によって加熱された高温の空気が吸着回転体２０の一部に導かれ、ハニカム状空気通路に通風される。高温の空気がハニカム状空気通路内に通風されることにより再生用通風路１７内に位置する吸着回転体２０が加熱され、吸着回転体２０の吸着材に吸着されていた水分が吸着材から離脱する。この結果、高温の空気には吸着材から離脱した水分が含まれ、吸着回転体２０を通過した後の空気は高温高湿の空気となる。

吸着回転体２０を通過した高温高湿の空気は、凝縮用熱交換器２１に導かれ、凝縮用熱交換器２１の管路２１ａ内を上方から下方へ流通する。一方、凝縮用熱交換器２１の放熱フィン２１ｂ相互間に、吸着用通風路１６内を通風される外気が通風されており、この外気と、管路２１ａ内を通風される高温高湿空気との間で熱交換が行なわれる。この熱交換により、管路２１ａ内を通風される高温高湿空気が冷却され、この高温高湿空気中に含まれていた水分が凝縮して管路２１ａの内面に結露水となって付着し、室内を加湿するための水（結露水）が生成される。管路２１ａの内周面に付着した結露水は、管路２１ａの内周面に沿って流れ落ち、凝縮用熱交換器２１の下方に配置されたドレン部２３上に落下する。ドレン部２３の底面は一方向に向けて傾いており、この傾き方向の下端側に濾過膜浄水ユニット８が連結されている。

浄水手段である濾過膜浄水ユニット８は、図３に示すように複数の中空糸膜２４ａを束ねた中空糸膜モジュール２４と、この中空糸膜モジュール２４を収納する保護ケース２５とを有し、保護ケース２５が濾過膜浄水ユニット８の外ケース２６内に収納されている。ドレン部２３に落下した水は、保護ケース２５内に流れ込むようになっている。なお、図３では理解しやすくするために少ない本数の太い中空糸膜２４ａを描画しているが、実際には、非常に細く、かつたくさんの本数が用いられる。

中空糸膜２４ａは、内側に中空孔（図示せず）を有する管状の部材であり、直径が１μｍ以下の複数の微細孔（図示せず）が、中空糸膜２４ａの外面と中空孔の内面とを連通して形成されている。直径が１μｍ以下の微細孔は、水を通過させることはできるが、１μｍより大きなサイズの大腸菌やレジオネラ菌等の雑菌、クリプトスポリジウム等の原虫、砂塵等を通過させない構造となっている。

中空糸膜モジュール２４は、各中空糸膜２４ａをＵ字形に湾曲させて束ねてあり、濾過膜浄水ユニット８は、中空糸膜２４ａの中空孔が上下方向を向き、中空孔の両端が下方を向くようにしてドレン部２３に連結されている。なお、中空糸膜２４ａの端部は中空糸膜固定樹脂２７により保護ケース２５に固定され、中空糸膜２４ａの中空孔の両端は下向きに開口している。保護ケース２５の下端側の外周部にはゴムパッキン２８が巻き付けられ、ゴムパッキン２８は外ケース２６の内周面に密着されている。

外ケース２６の内部であって保護ケース２５より下側の部分には、中空糸膜２４ａの中空孔に連通する空間部２９が形成されている。この空間部２９には、中空糸膜２４ａの微細孔を通過することにより浄水された水が流入する。空間部２９の下端部には水搬送チューブ１５が接続され、水搬送チューブ１５の途中にチューブポンプ９が設けられている。チューブポンプ９が駆動されることにより、浄水されて空間部２９に流入した水が、室内機３内に向けて水搬送チューブ１５内を搬送される。チューブポンプ９は、その水搬送能力（ｃｃ／ｍｉｎ）が、水生成装置７の単位時当たりの水生成量（ｃｃ／ｍｉｎ）よりも大きい値となるように選定される。この結果、通常の加湿装置の動作中においては、濾過膜浄水ユニット８内に水が溜まることなく、室内に搬送される。この結果、水が溜まらないので、雑菌などが入る機会を少なくすることができる。

保護ケース２５の側面の中空糸膜固定樹脂２７の上面より若干上方の位置には、保護ケース２５の内側と外側とを連通する複数の水抜孔３０が形成されている。外ケース２６には、排水口３１が形成されている。そして、これらの水抜孔３０と排水口３１とにより、排水手段が構成されている。なお、排水口３１には開閉可能な排水弁を設けてもよく、排水口３１には図示しない排水ホースが接続されている。上述のように、通常の加湿動作中においては、濾過膜浄水ユニット８内に水が溜まることなく、室内に搬送されるので、排水手段に水が流れることはない。この排水手段は、主に後述する中空糸膜モジュール２４の洗浄工程において用いることを想定しているが、万が一、チューブポンプ９が故障して動作しなくなったり、中空糸膜モジュール２４が何等かの理由で目詰まりした場合に溢れる水を排水できるようにもなっている。

チューブポンプ９は、液体のみおよび気体が混合した状態の液体を搬送することができるポンプであり、低流量でかつ高揚程の特性を備え、及び、正転と逆転との切替、すなわち搬送方向の切り替えが可能である。

図４は、空気調和機１の電気的接続構造を示すブロック図である。空気調和機１の動作を制御する制御部３２に、受信部３３や、空気調和機１における動作部であるチューブポンプ９、圧縮機５、室外送風機６、吸着用送風機１８、再生用送風機１９、室内送風機１２、吸着回転体２０を極低速で回転させるロータモータ２０ａ等がドライバ（図示せず）を介して接続されている。実際には、制御部３２は室内機３内に収納される室内制御器と、室外機２内に収納される室外制御器に二分されており、両制御器間は通信線にて接続され、各々の情報をやり取りしながら各々に接続されている動作部を制御する。受信部３３は、リモコン３４から送信される赤外線信号からなる制御信号を受信する受光素子を備えている。制御部３２は、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭを備え、ＲＯＭには、受信部３３が受信した制御信号に応じて各動作部を動作させるためのプログラムが格納されている。ＲＯＭに格納されているプログラムの一つに、この制御部３２を中空糸膜モジュール２４を逆流洗浄する逆流洗浄手段として機能させるプログラムが含まれている。

図５は、加湿運転の動作を説明するフローチャートである。まず、空気調和機１が暖房運転中か否かが判断される（Ｓ１）。暖房運転中以外（Ｓ１のＮＯ）では加湿は不要であるため、加湿運転は行われず、冷房・除湿等の他の運転モードでの運転制御が実行される（Ｓ１０）。

暖房運転中の場合、加湿運転を行うか否かが判断される（Ｓ２）。この判断は、リモコン３４からの加湿開始信号が制御部３２に入力されるか否かで判断され、加湿開始信号が制御部３２に入力されることにより加湿運転が開始される。加湿運転の開始が否（Ｓ２のＮＯ）であれば、ステップＳ１へと戻り、これを繰り返す。

加湿運転を行う場合は（Ｓ２のＹＥＳ）、加湿装置が駆動され、加湿用の水の供給が開始される（Ｓ３）。具体的には制御部３２によって再生用送風機１８、吸着用送風機１８、ロータモータ２０ａ、チューブポンプ９がＯＮし、水生成装置７の凝縮用熱交換器２１で水が生成される。生成された水（結露水）は、濾過膜浄水ユニット８の保護ケース２５内に流入し、中空糸膜２４ａに形成された微細孔を通過して中空糸膜２４ａの中空孔に入り込み、中空孔を通って空間部２９に流入する。空間部２９に流入した水は、チューブポンプ９が駆動されることに伴って水搬送チューブ１５内を搬送され、室内機３の気化蒸発器１１に供給される。気化蒸発器１１に供給された水は気化蒸発し、室内が加湿される。

加湿運転中は、常時、加湿運転の終了が判断される（Ｓ４）。加湿運転の終了は、リモコン３４からの加湿終了信号が制御部３２に入力されるか、または、リモコン３４から暖房運転終了信号が入力されることで判断される。加湿運転が終了と判断される（Ｓ４のＹＥＳ）と、制御部３２によって再生用送風機１９、吸着用送風機１８、ロータモータ２０ａをＯＦＦし、加湿運転を終了する（Ｓ４ａ）。

この後は、中空糸膜モジュール２４を逆流洗浄する洗浄工程に入る（Ｓ５〜Ｓ９）。

洗浄工程では、まずチューブポンプ９が逆回転され（Ｓ５）、この逆回転は設定時間が経過するまで継続される（Ｓ６）。なお、チューブポンプ９は、正回転することにより水を室内機３側へ搬送し、逆回転することにより水搬送チューブ１５内の水を中空糸膜モジュール２４側へ逆流させる。この際、逆回転の設定時間は、水搬送チューブ１５内にある水をすべて中空糸膜モジュール２４側へ戻すまでの時間が設定される。

水搬送チューブ１５内の水が中空糸膜モジュール２４側へ逆流すると、その水は、中空糸膜２４ａの中空孔内から微細孔を通過して中空糸膜２４ａの外面側へ移動する。このとき、中空糸膜２４ａの外面に付着している砂塵等が中空糸膜２４ａから剥がされ、剥がされた砂塵等は微細孔を通過して中空糸膜２４ａの外面側へ移動した水と共に水抜孔３０と排水口３１とからなる排水手段を通って濾過膜浄水ユニット８の外部に排出され、中空糸膜モジュール２４が逆流洗浄される。この結果、中空糸膜２４ａの目詰まり等が解消される。

チューブポンプ９の逆回転が設定時間行われると（Ｓ６のＹＥＳ）、今度はチューブポンプ９が正回転され（Ｓ７）、この正回転は短時間だけ実施される（Ｓ８）。この正回転により、逆流洗浄時に中空糸膜モジュール２４側に残留していた水が水搬送チューブ１５内を通って室内機３に搬送される。チューブポンプ９が正回転される時間は、中空糸膜モジュール２４側に残留している全ての水を室内機３に搬送できる時間に設定されている。この最後の正回転は、極力中空糸膜モジュール２４側に水を残留させないために行なわれるもので、中空糸膜モジュール２４側に水が残留しているとこれが凍結して中空糸膜２４ａを破損したり、雑菌が繁殖したり、蒸発の際にスケールが発生したりするのを防止するためのものである。また、中空糸膜モジュール２４側に残留している全ての水を室内機３に搬送するのは、水が水搬送チューブ１５に残っていた場合に凍結して水搬送チューブ１５の目詰まりをおこしたり、雑菌が繁殖したりするのを防止するためのものである。

チューブポンプ９の正回転が設定時間行なわれると（Ｓ８のＹＥＳ）、チューブポンプ９の回転が停止され（Ｓ９）、中空糸膜モジュール２４の洗浄工程が終了する。

図６は、中空糸膜モジュール２４に対して逆流洗浄を行った場合と行なわない場合との中空糸膜モジュール２４の寿命を比較して示すグラフである。逆流洗浄を行うと、逆流洗浄を行わない場合に比べて明らかに寿命が延びることが分かる。

以上のように、本実施の形態によれば、水生成装置７で生成された水は、室内に搬送される途中において中空糸膜モジュール２４により浄水され、１μｍより大きなサイズの大腸菌やレジオネラ菌等の雑菌、クリプトスポリジウム等の原虫、砂塵等が除去される。このため、これらの１μｍより大きなサイズの大腸菌レジオネラ菌等の雑菌、クリプトスポリジウム等の原虫、砂塵等が加湿用の水と共に室内に搬送され、室内に撒かれるということを防止することができる。

しかも、この加湿装置によれば、水生成装置７において生成した水を貯留しておく部分が設けられておらず、生成された水を濾過膜浄水ユニット８において浄水するとともに浄水した水を順次室内機３へ搬送するため、水を浄水するために加湿の開始が遅れるということが起こらず、加湿用の水の生成を開始した後に速やかに室内の加湿を開始することができる。

濾過膜浄水ユニット８は、水生成装置７のドレン部２３と連結されているため、加湿装置の構造が簡単化され、加湿装置の小型化を図ることができる。

また、濾過膜浄水ユニット８は、水搬送チューブ１５内を室内に向けて搬送される水の搬送方向に沿ったチューブポンプ９の上流側に設けられ、この濾過膜浄水ユニット８には排水手段を構成する水抜孔３０と排水口３１とが形成されている。このため、チューブポンプ９の故障時等に生成された水をこの排水手段により排水することができ、ドレン部２３から水が溢れるという事態の発生を防止することができる。

しかも、逆流洗浄手段により中空糸膜モジュール２４を逆流洗浄した場合、逆流洗浄に使われた水を中空糸膜２４ａから剥離された砂塵等と共に水抜孔３０と排水口３１とを通して濾過膜浄水ユニット８外に排出することができ、逆流洗浄手段による洗浄効果を高めることができる。

なお、第１の実施の形態では、高温高湿の空気を生成し、この空気を凝縮して結露水を生成する方式の水生成装置７を例に挙げて説明したが、水生成装置としてはこの方式に限定されるものではなく、他の方式の水生成装置、例えば、空気を減圧することにより結露水を得る様式の水生成装置を使用することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機の加湿装置について、図７に基づいて説明する。なお、第２の実施の形態及びこれ以降の実施の形態において、先行して説明した他の実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。

第２の実施の形態に係る加湿装置の基本的構成は第１の実施の形態に係る加湿装置と同じである。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、濾過膜浄水ユニット８Ａの設置向きであり、濾過膜浄水ユニット８Ａは、中空糸膜２４ａの中空孔を水平に向けて配置されている点である。

このような構成において、濾過膜浄水ユニット８Ａが、中空糸膜２４ａの中空孔が水平向きとなるように設置されているため、水生成装置７で生成された水が濾過膜浄水ユニット８Ａに供給された場合、その水と中空糸膜２４ａの表面との接触面積を大きくとることができ、水が中空糸膜２４ａに形成された微細孔を通過して中空糸膜２４ａの中空孔に入り込む性能、言い換えると、濾過膜浄水ユニット８Ａの浄水性能を高めることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機の加湿装置について、図８に基づいて説明する。

第３の実施の形態に係る加湿装置の基本的構成は第１の実施の形態に係る加湿装置と同じである。第３の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、水搬送チューブ１５内を室内機３に向けて搬送される水の搬送方向に沿ったチューブポンプ９の下流側に、水搬送チューブ１５に接続された排水用通路３５と、この排水用通路３５を開閉する弁である電磁弁３６とが設けられている点である。

このような構成において、中空糸膜モジュール２４の逆流洗浄時において、チューブポンプ９を逆回転させた後に正回転させる場合、電磁弁３６を開弁させる。これにより、チューブポンプ９が正回転されることにより水搬送チューブ１５内を通って室内機３側へ搬送される水は、排水用通路３５を通って水搬送チューブ１５外へ排水される。このため、逆流洗浄時に中空糸膜モジュール２４側に残留している水を室内機３に搬送する場合に比べて、チューブポンプ９を正回転する時間を短縮することができ、逆流洗浄に要する時間を短縮することができる。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る空気調和機の加湿装置について、図９に基づいて説明する。第４の実施の形態に係る加湿装置は、中空糸膜モジュール２４からなる濾過膜浄水ユニット８のかわりに、水生成装置７において生成された水を室内（室内機３）に向けて搬送する水搬送チューブ１５の途中に、搬送される水を除菌する浄水手段として、加熱部４０と、温度センサ４１と、バイパス通路４２と、弁である三方弁４３と、切替制御部（図示せず）とを備えている。なお、水搬送チューブ１５の途中であって浄水手段の下流側には、水搬送チューブ１５に接続された排水用通路４４と、この排水用通路４４を開閉する電磁弁４５とが設けられている。

加熱部４０は、水搬送チューブ１５内を室内機３に向けて搬送される水の搬送方向に沿ったチューブポンプ９の下流側に配置され、水搬送チューブ１５内を搬送される水を加熱する。この加熱部４０としては、最高温度を予め設定されたＰＴＣヒータを用いることが好適である。例えば、最高温度が１００℃を超えないＰＣＴヒータを用いることにより、ヒータの温度制御を行うことが不用となる。

温度センサ４１は、加熱部４０おいて加熱された水の温度を測定する。

バイパス通路４２は、水搬送チューブ１５における温度センサ４１による測定位置の下流側とチューブポンプ９の上流側との間に接続されている。

三方弁４３は、水搬送チューブ１５内を搬送される水を室内機３に向けて搬送する第１切替位置と、水搬送チューブ１５内を搬送される水をバイパス通路４２に搬送する第２切替位置とに切替可能に設けられている。

切替制御部には、三方弁４３と、電磁弁４５と、温度センサ４１と、加熱部４０とが接続されている。切替制御部では、温度センサ４１の測定結果が入力され、その入力結果に応じて三方弁４３の切替位置、及び、電磁弁４５の開閉位置が演算され、その演算結果に応じて三方弁４３の切替制御、及び、電磁弁４５の開閉制御が行なわれる。なお、三方弁４３の第１切替位置への切替えは、温度センサ４１により検出された温度が、水に含まれている大腸菌やレジオネラ菌等の雑菌を殺菌できる温度（以下、殺菌温度という）に達した場合に行なわれる。

このような構成において、室内（室内機３）へ加湿用の水を供給する場合には、水生成装置７、チューブポンプ９及び浄水手段が駆動される。

浄水手段が動作することにより、室内機３へ向けて水搬送チューブ１５内を搬送される水が加熱部４０により加熱され、加熱後の水の温度が温度センサ４１により測定される。温度センサ４１の測定結果は切替制御部に入力され、入力された測定結果に基づいて三方弁４３の切替え、及び、電磁弁４５の開閉が行なわれる。

加熱部４０により加熱された水の温度が殺菌温度に達していると切替制御部において判断された場合には、三方弁４３が第１切替位置に切替えられ、及び、電磁弁４５が閉弁され、加熱部４０により加熱された水は水搬送チューブ１５内を通って室内機３へ搬送される。一方、水の温度が殺菌温度に達していないと切替制御部において判断された場合には、電磁弁４５は開弁状態とされ、三方弁４３が第２切替位置に切替えられ、殺菌温度に達していない水はバイパス通路４２を通ってチューブポンプ９の上流側に搬送される。バイパス通路４２を通ってチューブポンプ９の上流側に搬送された水は、水生成装置７で生成された水と合流して再びチューブポンプ９により搬送され、加熱部４０で再度加熱される。このようにして、加熱部４０により加熱された水は、殺菌温度に達するまで水搬送チューブ１５とバイパス通路４２とを通って循環され、殺菌温度に到達して除菌された水のみが室内機３へ搬送され、室内の加湿に用いられる。

したがって、加熱殺菌が行なわれた水のみを加湿用の水として室内機３に搬送することができ、除菌された水を用いて衛生的に室内の加湿を行なうことができる。

なお、この浄水手段は、水の温度が殺菌温度に達するまで水を循環させる方式であるため、水の温度が急上昇するために発生する水搬送チューブ１５内での急激な水蒸気化や、水蒸気爆発等を抑制することができる。

さらに、加熱部４０においてＰＴＣヒータを用いることにより、水搬送チューブ１５内での急激な水蒸気化や、水蒸気爆発等をより一層確実に抑制することができる。

また、浄水手段を構成する三方弁４３の下流側に排水用通路４４と電磁弁４５とを設け、温度センサ４１により測定される水の温度が殺菌温度に達するまで電磁弁４５を開弁しておくことにより、殺菌温度に達しない水が室内機３に搬送されることを確実に防止することができる。

なお、第４の実施の形態では、加熱部４０により加熱された水を室内機３へ搬送するかバイパス通路４２へ搬送するかの切替えを三方弁４３で行なう場合を例に挙げて説明したが、この三方弁４３に変えて、図１０に示すような２つの弁（二方弁）４６、４７を用いてもよい。加熱部４０により加熱された水の温度が殺菌温度に到達した場合には、弁４６が開弁されるとともに弁４７が閉弁される。一方、加熱部４０により加熱された水の温度が殺菌温度に到達しない場合には、弁４６が閉弁されて弁４７が開弁され、水はバイパス通路４２を通って循環する。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態に係る空気調和機の加湿装置について、図１１に基づいて説明する。第５の実施の形態に係る加湿装置は、水生成装置７において生成された水を室内機３に向けて搬送する水搬送チューブ１５の途中に、搬送される水を除菌する浄水手段として、加熱部４０と、温度式開閉弁４８とを備えている。温度式開閉弁４８は、この温度式開閉弁４８により流れを断続される水の温度が設定温度である殺菌温度以上の場合に開弁され、その水の温度が設定温度である殺菌温度未満の場合に閉弁される。

このような構成において、室内（室内機３）へ加湿用の水を供給する場合には、水生成装置７、チューブポンプ９及び浄水手段が駆動される。

浄水手段が駆動されることにより、室内機３へ向けて水搬送チューブ１５内を搬送される水が加熱部４０により加熱され、加熱された水が殺菌温度に到達した場合に温度式開閉弁４８が開弁され、殺菌温度に加熱されることにより雑菌を除菌された浄水された水が室内機３へ搬送される。なお、電磁弁４５は、温度式開閉弁４８の開弁時に閉弁されるように制御される。

したがって、加熱部４０により殺菌温度まで加熱されて殺菌された水のみを室内機３へ搬送することができ、殺菌された水を用いて衛生的に室内の加湿を行なうことができる。

なお、図１１において破線で示すように、水搬送チューブ１５の途中における加熱部４０の下流側とチューブポンプ９の上流側との間に、バイパス通路４９を設けてもよい。この場合のバイパス通路４９は、水搬送チューブ１５の水頭差と水の密度差とを利用し、温度が低く比重の大きい水をチューブポンプ９の上流側に戻す。

本発明の第１の実施の形態に係る加湿装置を備えた空気調和機の全体構造を示す概略図である。 加湿装置の概略を示す模式図である。 濾過膜浄水ユニットを示す縦断正面図である。 空気調和機の電気的接続構造を示すブロック図である。 加湿運転の動作を説明するフローチャートである。 中空糸膜モジュールに対して逆流洗浄を行った場合と行なわない場合との中空糸膜モジュールの寿命を比較して示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る加湿装置の概略を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態に係る加湿装置の概略を示す模式図である。 本発明の第４の実施の形態に係る加湿装置の概略を示す模式図である。 本発明の第４の実施の形態に係る加湿装置の変形例の概略を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態に係る加湿装置の概略を示す模式図である。

符号の説明

１…空気調和機、２…室外機、７…水生成装置、８…濾過膜浄水ユニット、浄水手段、９…チューブポンプ、１５…水搬送チューブ、２３…ドレン部、２４…中空糸膜モジュール、２４ａ…中空糸膜、３０、３１…排水手段、３５…排水用通路、３６…電磁弁（弁）、４０…加熱部、４１…温度センサ、４２…バイパス通路、４３…三方弁（弁）、４６、４７…弁、４８…温度式開閉弁

Claims (10)

1. 空気調和機の室外機に設けられ、外気中の水分を用いて水を生成する水生成装置と、
   前記水生成装置と室内との間に配設された水搬送チューブと、
   前記水生成装置により生成された水を前記水搬送チューブ内を通して搬送するチューブポンプと、
   前記室外機に設けられ、前記室内に向けて搬送される水を除菌する浄水手段と、
   を備えることを特徴とする空気調和機の加湿装置。
2. 前記浄水手段は、複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜モジュールを備えた濾過膜浄水ユニットであり、前記中空糸膜は外周面と中空孔の内周面との間を連通する直径が１μｍ以下の複数の微細孔を有することを特徴とする請求項１記載の空気調和機の加湿装置。
3. 前記水生成装置のドレン部と前記濾過膜浄水ユニットとが連結されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和機の加湿装置。
4. 前記濾過膜浄水ユニットは、前記中空糸膜の前記中空孔を水平に向けて配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の空気調和機の加湿装置。
5. 前記水搬送チューブ内を前記室内に向けて搬送される水の搬送方向に沿った前記チューブポンプの上流側に前記濾過膜浄水ユニットが設けられ、前記濾過膜浄水ユニットは、水をこの濾過膜浄水ユニット外に排水する排水手段を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載の空気調和機の加湿装置。
6. 前記チューブポンプを設定時間逆回転させ、この逆回転が終了した後に前記チューブポンプを設定時間正回転させる逆流洗浄手段を有することを特徴とする請求項５記載の空気調和機の加湿装置。
7. 前記水搬送チューブ内を前記室内に向けて搬送される水の搬送方向に沿った前記チューブポンプの下流側において前記水搬送チューブに接続された排水用通路と、この排水用通路を開閉する弁とが設けられていることを特徴とする請求項６記載の空気調和機の加湿装置。
8. 前記浄水手段は、前記水搬送チューブ内を前記室内に向けて搬送される水の搬送方向に沿った前記チューブポンプの下流側に配置され、前記水搬送チューブ内を搬送される水を加熱する加熱部と、前記水搬送チューブ内を搬送される水の搬送方向に沿った前記加熱部の下流側に配置されて水の温度を測定する温度センサと、前記水搬送チューブ内を搬送される水の搬送方向に沿った前記温度センサによる測定位置の下流側と前記チューブポンプの上流側との間に接続されたバイパス通路と、前記水搬送チューブ内を搬送される水を前記室内に向けて搬送する第１切替位置と前記バイパス通路に搬送する第２切替位置とに切替可能な弁と、前記温度センサの測定結果に応じて前記弁を切替える切替制御部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の加湿装置。
9. 前記浄水手段は、前記水搬送チューブ内を前記室内に向けて搬送される水の搬送方向に沿った前記チューブポンプの下流側に配置され、前記水搬送チューブ内を搬送される水を加熱する加熱部と、前記水搬送チューブ内を搬送される水の搬送方向に沿った前記加熱部の下流側に配置され、前記加熱部で加熱された水の温度が設定温度未満の場合に閉弁されるとともに加熱された水の温度が設定温度以上である場合に開弁される温度式開閉弁と、を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の加湿装置。
10. 前記加熱部は、最高温度が予め設定されたＰＴＣヒータであることを特徴とする請求項８又は９記載の空気調和機の加湿装置。

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