JP2022060876A

JP2022060876A - 空気調和機

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Publication number: JP2022060876A
Application number: JP2020168618A
Authority: JP
Inventors: 悠二渡邉; Yuji Watanabe; 貴史福榮; Takashi Fukue; 章弘京極; Akihiro Kyogoku; 智貴森川; Tomoki Morikawa; 輝夫藤社; Teruo Tosha; 峻一植松; Shunichi Uematsu
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2040-10-05
Also published as: EP4227593A4; EP4227593A1; CN116157633A; JP7126175B2; KR20230078996A; WO2022074918A1

Abstract

【課題】室内の加湿量をよりきめ細やかに制御可能な空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機は、室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材５８と、吸収材５８を通過し、室外と室内機２０内とを接続し、室外空気が流れる第１の流路Ｒ１と、吸収材５８を通過し、室外と室内機２０内とを接続し、室外空気が流れる第２の流路Ｒ２と、第１の流路Ｒ１における吸収材５８の上流側で室外空気を加熱する第１のヒータ７６Ａと、第２の流路Ｒ２における吸収材５８の上流側で室外空気を加熱する第２のヒータ７６Ｂとを有する。第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの少なくとも一方が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が吸収材５８の水分を奪って室内機２０に向かう加湿運転を実行する。【選択図】図１０

Description

本発明は、空気調和機に関する。

従来より、特許文献１に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に加湿された室外空気を供給できるように構成されている。

特開２００１－９１０００号公報

ところで、室内の加湿量をよりきめ細やかに制御したいというニーズがある。

そこで、本発明は、室内の加湿量をよりきめ細やかに制御可能な空気調和機を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第１の流路と、
前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第２の流路と、
前記第１の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第１のヒータと、
前記第２の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第２のヒータと、を有し、
前記第１および第２のヒータの少なくとも一方が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が前記吸収材の水分を奪って前記室内機に向かう加湿運転を実行する、空気調和機が提供される。

本発明によれば、室内の加湿量をよりきめ細やかに制御可能な空気調和機を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機の概略的構成図室外機の斜視図換気装置の内部構成を示す斜視図換気装置の構成要素の一部を取り外した状態の斜視図換気装置の構成要素の一部を取り外した状態の上面図換気装置の分解斜視図異なる視点から見た換気装置の一部の構成要素の分解斜視図換気装置の概略的な断面図換気装置の加湿運転（低加湿運転）を示す図換気装置の加湿運転（高加湿運転）を示す図加湿運転のタイミングチャート換気装置の除湿運転と再生運転とを示す図除湿運転と再生運転のタイミングチャート換気装置の換気運転を示す図換気導管の一部分の分解図換気導管の一部分の断面図

本発明の一態様の空気調和機は、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第１の流路と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第２の流路と、前記第１の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第１のヒータと、前記第２の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第２のヒータと、を有し、前記第１および第２のヒータの少なくとも一方が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が前記吸収材の水分を奪って前記室内機に向かう加湿運転を実行する。

このような一態様によれば、室内の加湿量をよりきめ細やかに制御可能な空気調和機を提供することができる。

例えば、前記第１および第２のヒータが、出力調節可能なヒータであってもよい。

例えば、前記吸収材が保持する水分量に基づいて、前記第１および第２のヒータそれぞれの出力が調節されてもよい。

例えば、空気調和機が、前記室内機に設けられ、室内湿度を測定する室内湿度センサを、さらに有し、前記室内湿度センサによって測定された室内湿度に基づいて、前記第１および第２のヒータそれぞれの出力が調節されてもよい。

例えば、前記第１および第２の流路が、前記吸収材の通過後に互いに合流する合流路を含み、空気調和機が、前記合流路に設けられ、前記室内機内に向かう室外空気の流れを発生させるファンと、前記室内機に設けられ、室内湿度を測定する室内湿度センサと、をさらに有し、前記第１および第２のヒータそれぞれの出力を一定に維持しつつ、前記室内湿度センサによって測定された室内湿度に基づいて、前記ファンの回転数が調節されてもよい。

例えば、前記ヒータが、ＰＴＣヒータであってもよい。

例えば、前記吸収材が、高分子収着材であってもよい。

例えば、前記第１および第２の流路が、室外空気が通過するラビリンスを含んでいてもよい。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る空気調和機の概略的構成図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１０は、空気調和対象の室内Ｒｉｎに配置される室内機２０と、室外Ｒｏｕｔに配置される室外機３０とを備える。

室内機２０には、室内Ｒｉｎの室内空気Ａｉｎと熱交換を行う熱交換器２２と、室内空気Ａｉｎを室内機２０内に誘引するとともに熱交換器２２と熱交換した空気を室内Ｒｉｎに吹き出すためのファン２４とが設けられている。

室外機３０には、室外Ｒｏｕｔの室外空気Ａｏｕｔと熱交換を行う熱交換器３２と、熱交換器３２を通過する室外空気Ａｏｕｔの流れを発生させるファン３４と、圧縮機３６と、膨張弁３８とが設けられている。

室内機２０の熱交換器２２、室外機３０の熱交換器３２、圧縮機３６、および膨張弁３８が、冷媒配管４０によって接続されることにより、空気調和機１０の冷凍サイクルが構成されている。この冷凍サイクルにより、加熱された室内空気Ａｉｎを室内Ｒｉｎに吹き出す暖房運転、冷却された室内空気Ａｉｎを室内Ｒｉｎに吹き出す冷房運転、および除湿した室内空気Ａｉｎを室内Ｒｉｎに吹き出す除湿運転を、空気調和機１０は実行する。なお、本実施の形態の場合、暖房運転、冷房運転、除湿運転などの空気調和機１０の運転の選択や設定温度などの運転に必要なパラメータ等の設定をユーザが行うためのコントローラ４２を、空気調和機１０は備える。

さらに、空気調和機１０は、室外空気Ａｏｕｔを室内Ｒｉｎに供給する、すなわち室内Ｒｉｎを換気する換気装置５０を有する。

図２は、室外機の斜視図である。また、図３は、換気装置の内部構成を示す斜視図である。さらに、図４および図５は、換気装置の構成要素の一部を取り外した状態の斜視図および上面図である。さらにまた、図６は、換気装置の分解斜視図である。加えて、図７は、異なる視点から見た換気装置の一部の構成要素の分解斜視図である。そして、図８は、換気装置の概略的な断面図である。

本実施の形態の場合、換気装置５０は、図２および図３に示すように、上方が開いた筺体５２と、筺体５２に蓋をする天板５４とを有する。換気装置５０の筺体５２には、室外空気Ａｏｕｔを筺体５２内に取り込むための複数の吸気口５２ａ、５２ｂ、５２ｃと、筺体５２内に取り込んだ室外空気Ａｏｕｔを外部に排出するための排気口５２ｄ、５２ｅ、５２ｆが設けられている。排気口５２ｄには、図２に示すように、室外機３０の側面に取り付けられ、室内機２０に連通する換気ホースと連結する換気導管５６が接続される。残りの排気口５２ｅ、５２ｆは室外Ｒｏｕｔに連通する。

換気装置５０は、図４、５、６、および８に示すように、筺体５２内の中央に、室外空気Ａｏｕｔの水分を吸収する吸収材５８を有する。

吸収材５８は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に空気が通過可能であって、鉛直方向に延在する回転中心線Ｃ１を中心にして回転する円盤状の部材である。その吸収材５８は、図６に示すように、円筒状のホルダ６０によって保持され、そのホルダ６０の外歯に係合するギヤ６２を備える吸収材用モータ６４によって回転される。換気装置５０の運転中、吸収材５８は、一定の回転速度で回転し続ける。

なお、吸収材５８は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、水分を吸収する速度が高く、低い加熱温度で保持する水分を脱離することができ、そして水分を長時間保持することができる。

換気装置５０はまた、図６、７、および８に示すように、室外空気Ａｏｕｔを換気装置５０内に誘引して吸収材５８を通過させ、吸収材５８を通過した室外空気Ａｏｕｔを室内機２０に向かって送風する第１のファン６６を備える。

第１のファン６６は、吸収材５８に対して換気装置５０の長手方向（Ｙ軸方向）の一方側に配置され、例えばシロッコファンである。第１のファン６６は、吸収材５８に対して長手方向の一方側の空間を上下に二分割する隔壁板６８に設けられた円筒状部６８ａ内に収容されている。この隔壁板６８により、図８に示すように、吸収材５８の上面５８ａの一部分が接する上側空間Ｓ１と、吸収材５８の下面５８ｂの一部分が接する下側空間Ｓ２とが形成されている。

隔壁板６８の円筒状部６８ａには、排気口５２ｄに接続する開口６８ｂと、排気口５２ｅと接続する開口６８ｃとが形成されている。また、隔壁板６８には、円筒状部６８ａ内の第１のファン６６に空気を取り込むための貫通穴６８ｄが形成されている。

また、隔壁板６８の円筒状部６８ａには、第１のファン６６を覆うファンカバー７０が取り付けられている。そのファンカバー７０に、第１のファン６６を回転させるモータ７２が設けられている。また、ファンカバー７０には、図７に示すように、隔壁板６８の開口６８ｂ、６８ｃの一方を閉じるダンパ装置７４が設けられている。ダンパ装置７４は、旋回可能なダンパ７４ａを備え、そのダンパ７４ａを旋回させることによって隔壁板６８の開口６８ｂ、６８ｃの一方を閉じるように構成されている。

モータ７２が第１のファン６６を回転させると、図４に示すように、筺体５２の吸気口５２ａ、５２ｂを介して、室外空気Ａｏｕｔが筺体５２内に流入する。具体的には、図８に示すように、吸気口５２ａ、５２ｂそれぞれを介して流入した室外空気Ａｏｕｔは、隔壁板６８の上方の上側空間Ｓ１に流入し、吸収材５８の上方に向かって流れる。次に、室外空気Ａｏｕｔは、吸収材５８の上面５８ａから下面５８ｂに向かって吸収材５８を通過する。そして、吸収材５８を通過した室外空気Ａｏｕｔは、隔壁板６８の下方の下側空間Ｓ２内を移動し、隔壁板６８の貫通穴６８ｄを通過して第１のファン６６に取り込まれる。第１のファン６６に取り込まれた室外空気Ａｏｕｔは、開口６８ｂ、６８ｃにおいてダンパ装置７４のダンパ７４ａによって閉じられていない方の開口を通過する。すなわち、室外空気Ａｏｕｔは、排気口５２ｄを通過して最終的に室内機２０内に到達する、または排気口５２ｅを介して室外Ｒｏｕｔに排出される。

本実施の形態の場合、図４および図５に示すように、筺体５２の吸気口５２ａ、５２ｂとの間には、ファンカバー７０とモータ７２とが存在する。そのため、吸収材５８を通過し、室外Ｒｏｕｔと室内機２０内とを接続し、室外空気Ａｏｕｔが流れる流路が実質的に２つ存在する。図６に示すように、２つの流路Ｒ１、Ｒ２は、吸収材５８の通過後に互いに合流する合流路を含み、その合流路に第１のファン６６が設けられている。換気装置５０は、吸気口５２ａから始まる流路Ｒ１に対して設けられた第１のヒータ７６Ａと、吸気口５２ｂから始まる流路Ｒ２に対して設けられた第２のヒータ７６Ｂとを有する。このように室内機２０に向かう室外空気Ａｏｕｔの流路を複数設け、その流路それぞれに第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂを設ける理由については後述する。

図４および図５に示すように、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂは、吸収材５８近傍に配置される。具体的には、室外空気Ａｏｕｔの流路Ｒ１、Ｒ２における吸収材５８に対して上流側に、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが配置されている。本実施の形態の場合、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂは、隔壁板７８に設けられている。また、図４に示すように、ヒータ７６Ａ、７６Ｂ、および流路Ｒ１、Ｒ２が通過する吸収材５８の上面５８ａの部分は、ヒータカバー８０によって覆われている。これにより、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂによって加熱された室外空気Ａｏｕｔが、吸収材５８を通過することができる。なお、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂによる室外空気Ａｏｕｔの加熱の詳細については後述する。

第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂは、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂは、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるＰＴＣ（ＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが好ましい。ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータの場合、電流が流れ続けると加熱温度（表面温度）が上昇し続けるため、その温度をモニタリングする必要がある。ＰＴＣヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。

図８に示すように、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂには、ヒータカバー８０によって覆われている。そのため、流路Ｒ１、Ｒ２を流れる室外空気Ａｏｕｔは、まず、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂに進入するために、側壁部８０ａの外側面に沿って降下する。次に、室外空気Ａｏｕｔは、隙間に進入して上方向に移動する。続いて、室外空気Ａｏｕｔは、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂを貫通して移動する。そして、室外空気Ａｏｕｔは、吸収材５８の上面５８ａに向かって降下する。すなわち、２つの流路Ｒ１、Ｒ２は、室外空気Ａｏｕｔが通過するラビリンスを含んでいる。

室外空気Ａｏｕｔが流れる流路Ｒ１、Ｒ２が室外空気Ａｏｕｔが通過するラビリンスを含むことにより、室外空気Ａｏｕｔに含まれる塵や砂などが換気導管５６、室内機２０、および室内Ｒｉｎに届くことが抑制される。すなわち、室外空気Ａｏｕｔがラビリンスを移動するときに塵や砂などが重力によって室外空気Ａｏｕｔから分離される。なお、室外空気Ａｏｕｔから分離した塵などを受け止めて回収するトレイ８２が、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂ近傍の隔壁板７８の部分に設けられている。

図４、５、６、および８に示すように、換気装置５０は、室外空気Ａｏｕｔの流路として、流路Ｒ１、Ｒ２以外の流路Ｒ３を備える。

室外空気Ａｏｕｔの流路Ｒ３は、流路Ｒ１、Ｒ２と異なり、室内機２０内に接続していない。流路Ｒ３は、吸収材５８を通過し、室外空気Ａｏｕｔが室外Ｒｏｕｔから室外Ｒｏｕｔに流れる流路である。

具体的には、流路Ｒ３は、吸気口５２ｃから始まり、吸収材５８をその下面５８ｂから上面５８ａに向かって通過し、排気口５２ｆに至る。その流路Ｒ３に室外空気Ａｏｕｔの流れが発生させる第２のファン８４を、換気装置５０は備える。

第２のファン８４は、図６に示すように、吸収材５８に対して換気装置５０の長手方向（Ｙ軸方向）の他方側に配置され、例えばシロッコファンである。第２のファン８４は、筺体５２の底板部５２ｇの外側面に取り付けられたモータ８６によって回転される。また、第２のファン８４は、筺体５２の底板部５２ｇの内側面に設けられた円筒状部５２ｈ内に収容されている。円筒状部５２ｈの内部空間は、排気口５２ｆに連通している。

また、筺体５２の円筒状部５２ｈ上には、第２のファン８４を覆う隔壁板７８が取り付けられている。この隔壁板７８は、吸収材５８に対して長手方向（Ｙ軸方向）の一方側の空間を上下に二分割する。また、隔壁板７８には、室外空気Ａｏｕｔを第２のファン８４内に取り込むための貫通穴７８ａが設けられている。さらに、隔壁板７８には、上面５８ａを覆うことなく吸収材５８を回転可能に収容する吸収材収容部７８ｂが設けられている。

モータ８６が第２のファン８４を回転させると、図４に示すように、筺体５２の吸気口５２ｃを介して、室外空気Ａｏｕｔが筺体５２内に流入する。具体的には、図８に示すように、吸気口５２ｃを介して流入した室外空気Ａｏｕｔは、隔壁板７８の下方の下側空間Ｓ４に流入し、吸収材５８の下方に向かって流れる。次に、室外空気Ａｏｕｔは、吸収材５８の下面５８ｂから上面５８ａに向かって吸収材５８を通過する。そして、吸収材５８を通過した室外空気Ａｏｕｔは、隔壁板７８の上方の上側空間Ｓ３内を移動し、隔壁板７８の貫通穴７８ａを通過して第２のファン８４に取り込まれる。第２のファン８４に取り込まれた室外空気Ａｏｕｔは、排気口５２ｆを介して室外Ｒｏｕｔに排出される。

なお、吸収材５８の下方の下側空間Ｓ２、Ｓ４との間で室外空気Ａｏｕｔの往来を遮断するために、図６および８に示すように、筺体５２は、その底板部５２ｇにシール部５２ｊを備える。また、吸収材５８の上方の上側空間Ｓ１、Ｓ３との間で室外空気Ａｏｕｔの往来を遮断するために、隔壁板７８がシール部７８ｃを備えるとともに、また、隔壁板７８と天板５４との間をシールするシール部材８８がこれらの間に設けられている。これにより、流路Ｒ１、Ｒ２を流れる室外空気Ａｏｕｔと流路Ｒ３を流れる室外空気Ａｏｕｔとが、異なる位置で吸収材５８を通過することができるとともに、互いに混合されることが抑制される。

ここまでは、換気装置５０の構成について説明してきた。ここからは換気装置５０の動作について説明する。

換気装置５０は、以下で説明する加湿運転、除湿運転、再生運転、および換気運転を実行するように構成されている。

図９および図１０は、換気装置の加湿運転を示す図である。また、図１１は、加湿運転のタイミングチャートを示している。

図９、１０、および１１に示すように、換気装置５０の加湿運転は、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの少なくとも一方が作動した状態で行われる。室内Ｒｉｎの室内湿度を小さく増加させる場合、図９に示すように、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの少なくとも一方が作動する。一方、室内Ｒｉｎの室内湿度を大きく増加させる場合、図１０に示すように、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの両方が作動する。また、加湿運転中、第１および第２のファン６６、８４の両方が回転する。さらに、加湿運転中、ダンパ７４ａが、室外空気Ａｏｕｔを室内機２０に振り向けるために、排気口５２ｅを閉じる（ＩＮ状態）。

このような加湿運転によれば、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの少なくとも一方によって加熱された室外空気Ａｏｕｔが、吸収材５８が保持する水分を奪って室内Ｒｉｎに供給される。その結果、室内Ｒｉｎが加湿される。また、加熱された室外空気Ａｏｕｔによって水分を奪われた吸収材５８は、流路Ｒ３を流れる室外空気Ａｏｕｔから水分を捕集する。それにより、吸収材５８は一定量の水分を保持し続けることができ、その結果として加湿運転を継続することができる。

このように室外空気Ａｏｕｔの加熱手段として複数のヒータ７６Ａ、７６Ｂを使用することにより、１つの加熱手段を用いる場合に比べて、室外空気Ａｏｕｔの水分量（吸収材５８から奪う水分量）を細かく調節することができる。すなわち、室内Ｒｉｎの加湿量をきめ細やかに制御することができる。例えば、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが一定の温度で作動するタイプの場合、その第１および第２のヒータ７６Ａ、７６ＢそれぞれをＯＮ／ＯＦＦすることにより、室外空気Ａｏｕｔの水分量を三段階で調節することができる。その結果、過剰な加湿が抑制できるとともに、ヒータが無駄に電力を消費することが抑制できる（１つの加熱手段を用いる場合に比べて）。

なお、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂそれぞれが、ＯＮ／ＯＦＦのみならず、出力調節可能なヒータである場合、室外空気Ａｏｕｔの水分量（吸収材５８から奪う水分量）をさらに細かく調節することができる。これにより、室内湿度をユーザが設定した設定値で維持する場合に、その維持が容易になる。この場合、図１に示すコントローラ４２がユーザによる室内湿度の設定操作が可能に構成され、室内機２０に室内湿度を測定する室内湿度センサ９０が設けられる。室内湿度センサ９０によって測定される室内湿度（測定値）が設定値になるように、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの出力が制御される。例えば、室内湿度センサ９０の測定値と設定値との差が大きい場合、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの両方が最大出力で作動する。また例えば、室内湿度センサ９０の測定値と設定値との差が小さい場合、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの一方のみが作動し、その出力値を調節する。

また、例えば室内湿度センサ９０の測定値と設定値とが略一致するなどの場合、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの出力を一定に維持した状態で、第１のファン６６の回転数を調節してもよい。室内湿度センサ９０の測定値に基づいて第１のファン６６を調節することにより、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂによって調節する場合に比べて、調節可能範囲は小さいものの、室内湿度を素早く調節することができる。

さらに、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの出力調節は、吸収材５８が保持する水分量に基づいて実行されてもよい。吸収材５８から奪って保持できる室外空気Ａｏｕｔの水分量は、その温度、すなわち第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの出力によって決まる。したがって、最大出力の第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂによって加熱された室外空気Ａｏｕｔが保持できる水分量に比べて吸収材５８が保持する水分量が少ない場合、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂは、電力を無駄に消費して室外空気Ａｏｕｔを加熱することになる。このようなヒータの無駄な電力消費を抑制するために、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの出力調節は、吸収材５８が保持する水分量に基づいて実行されるのが好ましい。なお、吸収材５８が保持する水分量は、例えば、室外Ｒｏｕｔの湿度と第２のファン６６の回転時間に基づいて推定することができる。この場合、室外機３０に室外湿度を測定する室外湿度センサ（図示せず）が設けられる。

さらにまた、図１１に示すように、空気調和機１０の空調運転停止後（タイミングＴｅ後）、第２のファン８４が所定の時間作動してもよい。この場合、室内機２０のファン２４、室外機３０のファン３４、および圧縮機３６が停止しているにもかかわらず、換気装置５０の第２のファン８４が回転する。これにより、空気調和機１０の空調運転停止後、吸収材５８に水分が蓄えられる。その結果、その後の空調運転の開始と同時に加湿運転が実行された場合、吸収材５８の水分の保持量が不足なく十分な状態で、加湿運転を確実に実行することができる。すなわち、空調運転の開始後すぐに、室内Ｒｉｎの加湿を十分に且つ素早く行うことができる。

加えて、図１１に示すように、空気調和機１０の空調運転開始前（タイミングＴ０前）に、第２のファン８４が作動し始めてもよい。これにより、空気調和機１０の空調運転開始前に、吸収材５８に水分が蓄えられる。その結果、その後の空調運転の開始と同時に加湿運転が実行された場合、吸収材５８の水分の保持量が不足なく十分な状態で、加湿運転を確実に実行することができる。なお、この場合、図１に示すコントローラ４２が、ユーザによる空調運転の開始時間の設定操作が可能に構成されており、その開始時間の所定の時間前から第２のファン８４が回転し始める。所定の時間は、例えば、吸収材５８の水分の保持量がゼロから最大になるまでに要する時間である。

次に、換気装置５０の除湿運転と再生運転について説明する。

図１２は、換気装置の除湿運転と再生運転とを示す図である。また、図１３は、除湿運転と再生運転のタイミングチャートである。

図１２および１３に示すように、換気装置５０の除湿運転は、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが停止した状態（ＯＦＦ状態）で行われる。また、第１のファン６６が回転し、第２のファン８４が停止する。そして、ダンパ７４ａが室外空気Ａｏｕｔを室内機２０に振り向けるために、排気口５２ｅを閉じる（ＩＮ状態）。

このような除湿運転によれば、室外空気Ａｏｕｔが、加熱されることなく、吸収材５８を通過する。それにより、室外空気Ａｏｕｔは、その水分を吸収材５８によって捕集され、乾燥された状態で室内Ｒｉｎに供給される。その結果、室内Ｒｉｎが除湿される。

除湿運転を継続中、吸収材５８は室外空気Ａｏｕｔの水分を捕集し続ける。そのため、吸収材５８は、いずれは、これ以上水分を保持することができない飽和状態に至る。そこで、吸収材５８の捕集能力を再生させる再生運転が実行される。

図１２および１３に示すように、換気装置５０の再生運転は、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが作動した状態（ＯＮ状態）で行われる。また、第１のファン６６が回転し、第２のファン８４が停止する。そして、ダンパ７４ａが室外空気Ａｏｕｔを室内機２０ではなく室外Ｒｏｕｔに振り向けるために、排気口５２ｄを閉じる（ＯＵＴ状態）。

このような再生運転によれば、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂの両方によって加熱された室外空気Ａｏｕｔが、吸収材５８が保持する水分を奪って室外Ｒｏｕｔに排出される。その結果、吸収材５８が乾燥し、その水分捕集能力が再生される。

再生運転は、除湿運転と対で実行される。具体的には、除湿運転の継続時間が、吸収材５８が飽和状態になるまでの時間に比べて長い場合に、実行される。この場合、除湿運転と再生運転は交互に実行される。これにより、除湿運転が断続的に継続される。

図１４は、換気装置の換気運転を示す図である。

図１４に示すように、換気装置５０の換気運転は、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが停止した状態（ＯＦＦ状態）で行われる。また、第１のファン６６が回転し、第２のファン８４が停止する。そして、ダンパ７４ａが室外空気Ａｏｕｔを室内機２０に振り向けるために、排気口５２ｅを閉じる（ＩＮ状態）。

このような換気運転によれば、室外空気Ａｏｕｔがそのまま室内Ｒｉｎに供給される。その結果、室内Ｒｉｎが換気される。

これらの換気装置５０の加湿運転、除湿運転、および換気運転の実行は、ユーザによって決定される、例えば、ユーザがコントローラ４２を介して換気装置５０の運転を選択することにより、加湿運転、除湿運転、および換気運転が実行される。また、コントローラ４２を介してユーザが室内湿度を設定することが可能に空気調和機１０が構成されている場合、室内湿度センサ９０の測定値が設定値なるように、加湿運転と除湿運転とが選択的に実行される。なお、再生運転は、ユーザの操作ではなく、除湿運転の継続時間や吸収材５８の水分保持量に基づいて実行される。

なお、換気装置５０の運転（特に加湿運転）によって室外空気Ａｏｕｔが図１に示す換気導管５６に流れると、周囲の環境や季節によっては、結露が生じて換気導管５６内に水が溜まる可能性がある。具体的には、換気導管５６において最下部に水が溜まる場合がある。

本実施の形態の場合、図２に示すように、換気導管５６は、室外機３０の側面に固定された固定配管９２と、固定配管９２と室内機２０とを接続する換気ホース（図示せず）と、換気ホースの先端に取り付けられて固定配管９２の先端部９２ａに対して着脱可能に接続するコネクタ９４とを含んでいる。固定配管９２の先端部９２ａが、換気導管５６において最も下に位置し、水が溜まる可能性がある。

図１５は換気導管の一部分の分解図である。また、図１６は換気導管の一部分の断面図である。

図１６に示すように、固定配管９２の先端部９２ａにおける最下部には、貫通穴９２ｂが形成されている。この貫通穴９２ｂを介して、換気導管５６に溜まった水が外部に排出される。なお、室外機３０から室内機２０に向かう室外空気Ａｏｕｔが貫通穴９２ｂを介して外部に漏れないように、固定配管９２は、室外機３０側から延在して貫通穴９２ｂを覆う半円筒状のフード部９２ｃを備えている。

さらには、フード部９２ｃに入って貫通穴９２ｂに至る水の流路は、水の流れる向きが室外空気Ａｏｕｔの向きと逆方向になるように設けられており、それにより室外空気Ａｏｕｔがフード部９２ｃに入って貫通穴９２ｂから無駄に抜けることが抑制されている。また、貫通穴９２ｂの径は２．５ｍｍ以上が望ましい。これは、水滴の径が２ｍｍ程度であり、貫通穴にブリッジして塞いでしまわないようにするためである。

以上、このような本実施の形態によれば、室内の加湿量をよりきめ細やかに制御可能な空気調和機を提供することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。

例えば、上述の実施の形態の場合、室外空気を加熱する加熱手段として、第１および第２のヒータ７６Ａ、７６Ｂが設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。室外空気を加熱する手段は、３つ以上であってもよい。

すなわち、本発明の実施の形態に係る空気調和機は、広義には、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第１の流路と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第２の流路と、前記第１の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第１のヒータと、前記第２の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第２のヒータと、を有し、前記第１および第２のヒータの少なくとも一方が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が前記吸収材の水分を奪って前記室内機に向かう加湿運転を実行する。

本発明は、室内機と室外機を備える空気調和機であれば適用可能である。

２０室内機
５８吸収材
７６Ａ第１のヒータ
７６Ｂ第２のヒータ
Ｒ１第１の流路（流路）
Ｒ２第２の流路（流路）

Claims

室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第１の流路と、
前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる第２の流路と、
前記第１の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第１のヒータと、
前記第２の流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第２のヒータと、を有し、
前記第１および第２のヒータの少なくとも一方が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が前記吸収材の水分を奪って前記室内機に向かう加湿運転を実行する、空気調和機。
前記第１および第２のヒータが、出力調節可能なヒータである、請求項１に記載の空気調和機。
前記吸収材が保持する水分量に基づいて、前記第１および第２のヒータそれぞれの出力が調節される、請求項２に記載の空気調和機。
前記室内機に設けられ、室内湿度を測定する室内湿度センサを、さらに有し、
前記室内湿度センサによって測定された室内湿度に基づいて、前記第１および第２のヒータそれぞれの出力が調節される、請求項２または３に記載の空気調和機。
前記第１および第２の流路が、前記吸収材の通過後に互いに合流する合流路を含み、
前記合流路に設けられ、前記室内機内に向かう室外空気の流れを発生させるファンと、
前記室内機に設けられ、室内湿度を測定する室内湿度センサと、をさらに有し、
前記第１および第２のヒータそれぞれの出力を一定に維持しつつ、前記室内湿度センサによって測定された室内湿度に基づいて、前記ファンの回転数が調節される、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。
前記ヒータが、ＰＴＣヒータである、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気調和機。
前記吸収材が、高分子収着材である、請求項１から６のいずれか一項に記載の空気調和機。
前記第１および第２の流路が、室外空気が通過するラビリンスを含んでいる、請求項１から７のいずれか一項に記載の空気調和機。