JP3685089B2

JP3685089B2 - Humidifier

Info

Publication number: JP3685089B2
Application number: JP2001160765A
Authority: JP
Inventors: 和幸井口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: JP2002349916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いた加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、加湿装置としては、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いて加湿を行うものがある(特開平１１−３５１７３１号公報)。この加湿装置は、タンクに溜められた水を電気ヒータで加熱して給水温度を上げることによって、多孔モジュールの疎水性多孔膜の単位面積当たりの加湿量を増加している。ところが、上記加湿装置では、電気ヒータを用いて給水温度を上げるため、加湿量が増大すると、電気ヒータの消費電力が増加するので、効率が悪いという欠点がある。また、上記加湿装置は、電気ヒータによる加熱であるため、タンクに溜められた水を冷却できず、冷水を利用した脱臭機能を付加することはできない。
【０００３】
そこで、この発明の目的は、消費電力を低減できると共に、優れた脱臭機能を備えた加湿装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の加湿装置は、貯水タンクと、上記貯水タンク内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールと、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールの流路を介して循環させるポンプと、上記貯水タンク内の水を加熱するヒートポンプ回路とを備えた加湿装置において、上記ヒートポンプ回路は、上記貯水タンク内の水を加熱する機能に加えて上記貯水タンク内の水を冷却する機能を有することを特徴としている。
【０００５】
上記請求項１の加湿装置によれば、上記貯水タンク内の水をヒートポンプ回路により加熱し、上記ポンプを動作させて貯水タンク内の温水を上記多孔モジュールの流路を介して循環させる。上記多孔モジュールにおいて、疎水性多孔膜により形成された流路に温水が流れると、多孔モジュール内から疎水性多孔膜を通って水蒸気が空気中に放出されて加湿が行われる。したがって、電気ヒータを用いて加熱された温水を多孔モジュールに供給するの比べて、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いるので、消費電力を低減できる。
【０００６】
【０００７】
また、上記貯水タンク内の水をヒートポンプ回路により冷却し、上記ポンプを動作させて貯水タンク内の冷水を上記多孔モジュールの流路を介して循環させる。上記多孔モジュールにおいて、疎水性多孔膜により形成された流路に冷水が流れると、空気中から疎水性多孔膜を通って臭い成分が冷水に吸収されて脱臭が行われる。このとき、水温が低いほど加湿量が少なくなり臭い成分の吸収量が多くなるので、効率のよい脱臭を行うことができる。したがって、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いて冷却された水を利用することによって、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えた加湿装置を実現できる。
【０００８】
また、請求項２の加湿装置は、請求項１に記載の加湿装置において、上記貯水タンク内に水を供給する給水手段と、上記貯水タンク内の水を排水する排水手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の加湿装置によれば、上記排水手段により貯水タンク内の水を排水した後、給水手段によって新しい水を貯水タンクに給水することが可能になるので、例えば、加湿運転では、温水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止できる。また、脱臭運転では、貯水タンク内の臭い成分やガス成分の濃度が上昇した水を排水して、新しい水に入れ換えることによって、臭い成分やガス成分の濃度上昇による吸収性能の低下を防止できる。
【００１０】
また、請求項３の加湿装置は、請求項１の加湿装置において、上記多孔モジュール内の水温を検出する温度センサと、上記温度センサにより検出された上記多孔モジュール内の水温に基づいて、上記ヒートポンプ回路の能力を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の加湿装置によれば、上記温度センサにより検出された上記多孔モジュール内の水温に基づいて、上記制御部によってヒートポンプ回路の能力を制御するので、上記貯水タンクから最適な温度の水を多孔モジュールに供給できる。
【００１２】
また、請求項４の加湿装置は、請求項１の加湿装置において、上記多孔モジュール内の水温を検出する温度センサと、室内の相対湿度を検出する湿度センサと、上記温度センサにより検出された上記多孔モジュール内の水温および上記湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて、上記ヒートポンプ回路の加熱能力を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項４の加湿装置によれば、上記温度センサにより検出された多孔モジュール内の水温および湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて、上記制御部によってヒートポンプ回路の加熱能力を制御して加湿運転するので、室内の相対湿度を目標相対湿度にするために必要な最適温度の温水を多孔モジュールに供給できる。
【００１４】
また、請求項５の加湿装置は、請求項１の加湿装置において、上記多孔モジュール内の水温を検出する温度センサと、室内の臭濃度を検出する臭いセンサと、上記温度センサにより検出された上記多孔モジュール内の水温および上記臭いセンサにより検出された室内の臭濃度に基づいて、上記ヒートポンプ回路の冷却能力を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項５の加湿装置によれば、上記温度センサにより検出された多孔モジュール内の水温および臭いセンサにより検出された室内の臭濃度に基づいて、上記制御部によってヒートポンプ回路の冷却能力を制御して脱臭運転するので、室内の臭濃度を目標臭濃度にするために必要な最適温度の冷水を多孔モジュールに供給できる。
【００１６】
また、請求項６の加湿装置は、請求項１の加湿装置において、上記多孔モジュール内の水温を検出する温度センサと、室内温度を検出する室内温度センサと、室内の相対湿度を検出する湿度センサと、上記室内温度センサにより検出された室内温度および上記湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて露点温度を算出し、上記温度センサにより検出された上記多孔モジュールの水温が上記露点温度よりも所定温度高くなるように、上記ヒートポンプ回路の冷却能力を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項６の加湿装置によれば、上記制御部は、上記室内温度センサにより検出された室内温度および湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて露点温度を算出して、上記温度センサにより検出された多孔モジュールの水温が上記露点温度よりも所定温度高くなるように、上記ヒートポンプ回路の冷却能力を制御して脱臭運転するので、多孔モジュールの疎水性多孔膜への結露を防止でき、結露による効率低下等を防ぐことができる。
【００１８】
また、請求項７の加湿装置は、請求項２の加湿装置において、上記貯水タンク内の水を入れ換える間隔を指令する指令手段と、上記指令手段により指令された上記貯水タンク内の水を入れ換える間隔に基づいて、上記貯水タンク内の水を上記排水手段により排水した後に上記貯水タンク内に上記給水手段により水を供給するように、上記排水手段と上記給水手段を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【００１９】
上記請求項７の加湿装置によれば、上記指令手段により指令された上記貯水タンク内の水を入れ換える間隔に基づいて、上記制御部によって排水手段と給水手段を制御するので、設置された場所で水の特性や空気臭い,ＶＯＣ等が変化するため、使用者の要求に応じて、リモコン等の指令手段により水の入れ換える排水間隔を適宜変えることができる。
【００２０】
また、請求項８の加湿装置は、請求項１乃至７のいずれか1つの加湿装置において、上記多孔モジュールの周囲に室内の空気を通過させるファンを備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記請求項８の加湿装置によれば、上記ファンにより上記多孔モジュールの周囲に室内の空気を通過させることによって、加湿運転時の多孔モジュールからの水蒸気の放出の効率がよくなり、加湿能力が向上する。また、脱臭運転では、多孔モジュール内の冷水への臭い成分(またはガス成分)の吸収効率がよくなり、脱臭能力が向上する。
【００２２】
また、請求項９の加湿装置は、請求項１乃至８のいずれか1つの加湿装置において、上記ヒートポンプ回路は、圧縮機と、四路切換弁と、上記貯水タンク内に配置された第１熱交換器と、減圧手段と、第２熱交換器で形成された冷媒回路であることを特徴としている。
【００２３】
上記請求項９の加湿装置によれば、上記四路切換弁を一方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第１熱交換器,減圧手段および第２熱交換器と冷媒を循環させて、第１熱交換器を凝縮器、第２熱交換器を蒸発器とすることによって、第１熱交換器からの放熱により貯水タンク内の水を加熱する。一方、上記四路切換弁を他方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第２熱交換器,減圧手段および第１熱交換器と冷媒を循環させて、第２熱交換器を凝縮器、第１熱交換器を蒸発器とすることによって、第１熱交換器の吸熱により貯水タンク内の水を冷却する。このように、上記ヒートポンプ回路によって、貯水タンク内の水を加熱および冷却することができる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の加湿装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の加湿装置の概略構成図であり、１は疎水性多孔モジュール、２は上記疎水性多孔モジュール１に供給する水を溜める貯水タンク、３は上記疎水性多孔モジュール１と貯水タンク２とを接続する配管Ｌ1に配設されたポンプ、４は上記疎水性多孔モジュール１に室内の空気を通過させるためのファン、５は上記貯水タンク２に外部から水を供給するための給水配管Ｌ3に配設された給水用電磁弁、６は上記貯水タンク２内の水を排水するための排水配管Ｌ4に配設された排水用電磁弁、７は運転操作用リモートコントローラ(以下、リモコンという)、８は上記リモコン７からの運転操作信号により本装置の運転を制御する制御部である。上記貯水タンク２内の側壁に水位を検出する水位センサ２０を配置している。また、上記リモコン７は、室内の相対湿度を検出する湿度センサ２２と、室内の臭濃度を検出する臭いセンサ２３と、室内温度を検出する室内温度センサ２４を有し、室内の相対湿度,臭濃度および室内温度を表す信号を制御部８に送る。
【００３０】
また、上記加湿装置は、圧縮機１１と、上記圧縮機１の吐出側に接続された四路切換弁１２と、上記四路切換弁１２に一端が接続され、上記貯水タンク２内に配置された第１熱交換器１３と、上記第１熱交換器１３の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁１４と、上記膨張弁１４の他端に一端が接続された第２熱交換器１５と、上記第２熱交換器１５の他端に一端が接続され、他端が圧縮機１１の吸入側に接続されたアキュムレータ１６と、上記第２熱交換器１５に室外の空気を送るファン１７とを有している。上記圧縮機１１,四路切換弁１２,第１熱交換器１３,膨張弁１４,第２熱交換器１５およびアキュムレータ１６でヒートポンプ回路を構成している。
【００３１】
上記疎水性多孔モジュール１は、貯水タンク２内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された複数の円筒１aと、上記複数の円筒１aの両端を夫々接続するヘッダ１b,１bとを有している。一端が貯水タンク２の下部に接続された配管Ｌ1の他端を疎水性多孔モジュール１の下側のヘッダ１bに接続すると共に、上記疎水性多孔モジュール１の上側のヘッダ１bに配管Ｌ2の一端を接続し、その配管Ｌ2の他端を貯水タンク２上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール１,貯水タンク２,ポンプ３,配管Ｌ1,配管Ｌ2で循環回路を形成している。また、上記疎水性多孔モジュール１の上側のヘッダ１bに、水温を検出するための温度センサ２１を配置している。
【００３２】
上記構成の加湿装置において、制御部８は、リモコン７からの運転操作信号と水位センサ２０,温度センサ２１からの信号に基づいて、ポンプ３,ファン４,給水用電磁弁５,排水用電磁弁６,圧縮機１１,四路切換弁１２およびファン１７を制御して、加湿運転および脱臭運転を行う。
【００３３】
加湿運転では、四路切換弁１２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１１を運転すると、圧縮機１１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第１熱交換器１３で凝縮された後、膨張弁１４により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第２熱交換器１５で蒸発した後、アキュムレータ１６を介して圧縮機１１の吸込側に戻る。そうして、第１熱交換器１３により貯水タンク２内の水を加熱すると共に、ポンプ３を動作させて、貯水タンク２内の温水を配管Ｌ1を介して疎水性多孔モジュール１に供給する。上記疎水性多孔モジュール１に供給された温水は、複数の円筒１a内の流路を通って配管Ｌ2を介して貯水タンク２に戻り、温水が循環する。このとき、上記疎水性多孔モジュール１の円筒１a内を通過する温水は、円筒１aを形成する疎水性多孔膜を通って、ファン４から供給された室内空気に放出されて加湿が行われる。上記制御部８は、加湿運転中、リモコン７からの運転操作信号や温度センサ２１からの水温を表す信号に基づいて、圧縮機１１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して、加湿に最適な温度の温水を疎水性多孔モジュール１に供給する。
【００３４】
そして、加湿運転中、水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止するため、排水用電磁弁６を開いて所定時間排水した後、排水用電磁弁６を閉じて、給水用電磁弁５を開いて新しい水を貯水タンク２に給水し、水位センサ２０により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁５を閉じる。
【００３５】
一方、脱臭運転では、四路切換弁１２を点線の位置に切り換えて、圧縮機１１を運転すると、圧縮機１１から吐出された冷媒は、凝縮器としての第２熱交換器１５で凝縮された後、膨張弁１４により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第１熱交換器１３で蒸発した後、アキュムレータ１６を介して圧縮機１１の吸込側に戻る。そうして、第１熱交換器１３により貯水タンク２内の水を冷却すると共に、ポンプ３を動作させて、貯水タンク２内の冷水を配管Ｌ1を介して疎水性多孔モジュール１に供給する。上記疎水性多孔モジュール１に供給された冷水は、複数の円筒１a内の流路を通って配管Ｌ2を介して貯水タンク２に戻り、冷水が循環する。このとき、上記疎水性多孔モジュール１の円筒１a内を通過する冷水は、円筒１aを形成する疎水性多孔膜を通って、ファン４から供給された空気から臭い成分(またはガス成分)を吸収して脱臭が行われる。上記制御部８は、脱臭運転中、リモコン７からの信号や温度センサ２１からの水温を表す信号に基づいて、圧縮機１１の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して、脱臭に最適な温度の冷水を疎水性多孔モジュール１に供給する。
【００３６】
また、脱臭運転中、臭いガスやＶＯＣ(Volatile Organic Compoubd；揮発性有機化合物)等の溶け込み濃度が吸収により徐々に増加して、吸収性能が低下するのを防止するため、排水用電磁弁６を開いて所定時間排水した後、排水用電磁弁６を閉じて、給水用電磁弁５を開いて新しい水を貯水タンク２に給水する。このとき、上記水位センサ２０により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁５を閉じる。こうして、貯水タンク２内の濃度上昇した水を排水して、新しい水に入れ換えることによって、吸収性能(脱臭、脱ガス)を回復する。上記加湿運転時のスケール排水制御と脱臭運転時のガス溶け込み排水制御を共通化することでコストアップを防止できる。
【００３７】
図２は上記制御部８の加湿運転および脱臭運転の処理を示すフローチャートであり、図２にしたがって制御部８の動作を説明する。
【００３８】
まず、処理がスタートすると、ステップＳ１でリモコン７の操作の読み込みを行う。すなわち、リモコン７で使用者が設定した運転操作内容(運転モードや要求相対湿度ＲＨ0,要求臭濃度Ｎ0および排水間隔等)を制御部８が読み込む。
次に、ステップＳ２に進み、運転モードが加湿かまたは脱臭であるかを判別して、運転モードが加湿であるときはステップＳ３に進み、リモコン７側の湿度センサ２２により検出された室内相対湿度ＲＨ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ４に進み、温度センサ２１により検出された疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ５に進み、要求相対湿度ＲＨ0と室内相対湿度ＲＨ1との相対湿度差△ＲＨ(＝ＲＨ0−ＲＨ1)を求める。
次に、ステップＳ６に進み、相対湿度差△ＲＨに基づいて目標加熱水温Ｔ0hを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標加熱水温Ｔ0hとの温度差△Ｔ(＝Ｔ1−Ｔ0h)を求める。
次に、ステップＳ７に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ８で加湿運転制御を行う。
次に、ステップＳ９に進み、相対湿度差△ＲＨがゼロを越える正の値であると判断すると、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ８を繰り返す。一方、ステップＳ９で相対湿度差△ＲＨが以下であると判断すると、この処理を終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ２で運転モードが脱臭であるときはステップＳ１０に進み、リモコン７側の臭いセンサ２３により検出された室内臭濃度Ｎ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ１１に進み、温度センサ２１により検出された疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1の読み込みを行う。
次に、ステップＳ１２に進み、室内臭濃度Ｎ1と要求臭濃度Ｎ0との臭濃度差△Ｎ(＝Ｎ1−Ｎ0)を求める。
次に、ステップＳ１３に進み、臭濃度差△Ｎに基づいて目標冷却水温Ｔ0cを決定し、疎水性多孔モジュール１の水温Ｔ1と目標冷却水温Ｔ0cとの温度差△Ｔ(＝Ｔ1−Ｔ0c)を求める。なお、室内温度センサ２４により検出された室内温度および湿度センサ２２により検出された室内の相対湿度に基づいて露点温度を算出し、目標冷却水温Ｔ0cは、露点温度よりも所定温度高くなるようにしている。
次に、ステップＳ１４に進み、上記温度差△Ｔが小さくなるように、運転周波数ＨＺを決定する。
そして、ステップＳ１５で脱臭運転制御を行う。
次に、ステップＳ１６に進み、臭濃度差△Ｎが正の値であると判断すると、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０〜Ｓ１５を繰り返す。一方、ステップＳ１６で臭濃度差△Ｎがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【００４０】
このように、上記加湿装置によれば、省エネルギーで加湿および脱臭(またはガス除去)性能を向上できる。特に、この発明の加湿装置を空気調和機に適用して、空気調和機の冷媒回路を加湿装置のヒートポンプ回路に利用することによって、簡単な構成で加湿機能,脱臭機能を備えた空気調和機を実現することができる。さらに、空気調和機の冷房運転時に熱交換器に付着したドレン等にカビや腐敗臭を発生する場合や、室内に悪臭等のガス発生要因がある場合、吹き出し空気が疎水性多孔モジュールを通過させることによって、臭いガス成分が水に吸収され、脱臭(またはガス除去)機能として優れた効果を発揮することができる。
【００４１】
また、上記疎水性多孔モジュールは、疎水性多孔膜を不織布等の補強材でラミネートしたもので構成し、筒状に形成されたものを多数本ヘッダに接着などにより組み込む構成でもよい。また、上記疎水性多孔膜は、一般にはＰＴＦＥ(四ふっ化エチレン樹脂)が多く用いられるが、水蒸気を通過させる一方で水(液体)を通過させない多数の微細孔が形成された材料であればよい。
【００４２】
上記疎水性多孔膜と不織布をラミネートした材料で加湿と脱臭の機能を出すには、耐水性と通気性が必要である。多孔ＰＴＦＥの場合、孔径０.１μｍ〜１.０μｍで耐水圧は５０ｍ〜１０ｍである(孔径が大きくなるにつれて耐水圧は低下する)。また、通気度は、ＪＩＳＰ８１１７ガーレー評価法により空気１０００ｍｌが通過する時間で示される。通気度は、孔径が大きい方がガーレー秒(空気通過時間)は短くなる。
【００４３】
また、加湿運転時に生じるスケールは、水に含まれる硬質成分の量で増減する。地域によって水に含まれる硬質成分は変化するため、スケールの溜まりスピードも変化する。また、臭いガスやＶＯＣ成分の水への溶け込み度合いはヘンリー定数で示され、ヘンリー定数が小さいほど水に溶け込みやすくなる。このヘンリー定数は水の温度が低いほど小さくなる。例えば、図３はアンモニア(ＮＨ₃)の温度変化に対するヘンリー定数の特性を示し(横軸が温度、縦軸がヘンリー定数)、図３から明らかなように、アンモニア(ＮＨ₃)は、温度が低くなるほど小さくなっており、他の臭いガスやＶＯＣ成分も同様の傾向を有している。このように、水の温度が低いほどヘンリー定数が小さくなって、臭いガスやＶＯＣ成分が水に溶け込みやすくなるので、冷水を用いることによって脱臭性能を向上できる。また、水の温度が低いほど冷水側の水蒸気分圧と空気の水蒸気分圧との圧力差が小さくなるため、水蒸気が空気中に放出されにくくなり、加湿性能は低下する。
【００４４】
また、ヘンリー定数は、表１に示すようにガスの種類でも大きく変化する。
【表１】

【００４５】
例えば、アンモニアの溶け込み度合い(Ｈ＝０.０００５３)を１００％とすると、トリメチルアミンは略１／１６に低下し、脱ガス性能は低下するため、貯水タンク内の水を入れ換える排水間隔を１６倍に伸ばしてよい。したがって、設置された場所で水の特性や空気臭い,ＶＯＣ等が変化するため、使用者の要求に応じて、リモコン操作で適切な排水間隔を設定できるようにする。
【００４６】
（第２実施形態）
図４はこの発明の第２実施形態の加湿装置の概略構成図であり、４１は疎水性多孔モジュール、４２は上記疎水性多孔モジュール４１に室内の空気を通過させるファン、４３は上記疎水性多孔モジュール４１に接続された給水配管Ｌ21に配設された給水用電磁弁、４４は上記給水配管Ｌ21の疎水性多孔モジュール４１近傍に接続された分岐配管である排水配管Ｌ22に配設された排水用電磁弁、４５はリモコン、４６は上記リモコン４５からの運転操作信号により本装置の運転を制御する制御部である。また、上記リモコン４５は、室内の相対湿度を検出する湿度センサ５２と、室内の臭濃度を検出する臭いセンサ５３とを有し、室内の相対湿度,臭濃度を表す信号を制御４６に送る。
【００４７】
上記疎水性多孔モジュール４１は、第１実施形態の疎水性多孔モジュール１と同様、疎水性多孔膜からなる複数の円筒４１aと、上記複数の円筒４１bの両端を夫々接続するヘッダ４１b,４１bとを有している。上記疎水性多孔モジュール４１の上側のヘッダ４１bに、水温を検出するための温度センサ５１を配置している。上記疎水性多孔モジュール４１の円筒４１bに、疎水性多孔モジュール４１内の水位を検出する水位センサ５０を配置している。
【００４８】
上記構成の加湿装置において、制御部４６は、リモコン４５からの運転操作信号と水位センサ５０,温度センサ５１からの信号に基づいて、ファン４２,給水用電磁弁４３および排水用電磁弁４４を制御して、加湿運転および脱臭運転を行う。
【００４９】
上記加湿装置では、ヒートポンプ回路を用いない自然蒸発式の加湿運転となる一方、性能は低下するが条件によっては脱臭機能を発揮することができる。
【００５０】
上記第１,第２実施形態では、複数の円筒１a(４１a)とヘッダ１b(４１b)を有する疎水性多孔モジュール１(４１)を用いた加湿装置について説明したが、疎水性多孔モジュールの構成はこれに限らず、貯水タンク内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールであればよい。
【００５１】
また、上記第１実施形態では、ヒートポンプ回路の加熱機能と冷却機能を切り換えて加湿運転と脱臭運転を行ったが、ヒートポンプ回路の加熱能力を利用する加湿運転のみを行う加湿装置にこの発明を適用してもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の加湿装置によれば、貯水タンク内の水をヒートポンプ回路により加熱し、ポンプを動作させて貯水タンク内の温水を多孔モジュールの流路を介して循環させて、疎水性多孔膜により形成された流路に温水が流れ、多孔モジュール内から疎水性多孔膜を通って水蒸気を空気中に放出して加湿を行うので、電気ヒータを用いて加熱された温水を多孔モジュールに供給するの比べて、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いることにより消費電力を低減することができる。
【００５３】
また、上記ヒートポンプ回路の上記貯水タンク内の水を冷却する機能によって、上記貯水タンク内の水を冷却し、上記ポンプを動作させて貯水タンク内の冷水を多孔モジュールの流路を介して循環させて、疎水性多孔膜により形成された流路に冷水が流れ、空気中から疎水性多孔膜を通って臭い成分を冷水に吸収して脱臭を行う一方、水蒸気が空気中に放出されにくくなって加湿性能は低下するので、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いた省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えた加湿装置を実現できる。
【００５４】
また、請求項２の発明の加湿装置によれば、請求項１に記載の加湿装置において、排水手段により貯水タンク内の水を排水した後、給水手段によって新しい水を貯水タンクに給水することが可能になるので、例えば、加湿運転では、温水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止できる一方、脱臭運転では、臭い成分やガス成分の濃度上昇による吸収性能の低下を防止できる。
【００５５】
また、請求項３の発明の加湿装置によれば、請求項１の加湿装置において、温度センサにより検出された多孔モジュール内の水温に基づいて、制御部によりヒートポンプ回路の能力を制御することによって、貯水タンクから最適な温度の水を多孔モジュールに供給できる。
【００５６】
また、請求項４の発明の加湿装置によれば、請求項１の加湿装置において、温度センサにより検出された多孔モジュール内の水温および湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて、制御部によりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して加湿運転することによって、室内の相対湿度を目標相対湿度にするために必要な最適温度の温水を多孔モジュールに供給できる。
【００５７】
また、請求項５の発明の加湿装置によれば、請求項１の加湿装置において、温度センサにより検出された多孔モジュール内の水温および臭いセンサにより検出された室内の臭濃度に基づいて、制御部によりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して脱臭運転することによって、室内の臭濃度を目標臭濃度にするために必要な最適温度の冷水を多孔モジュールに供給できる。
【００５８】
また、請求項６の発明の加湿装置によれば、請求項１の加湿装置において、制御部は、室内温度センサにより検出された室内温度および湿度センサにより検出された室内の相対湿度に基づいて露点温度を算出して、温度センサにより検出された多孔モジュールの水温が上記露点温度よりも所定温度高くなるように、上記ヒートポンプ回路の冷却能力を制御して脱臭運転することによって、多孔モジュールの疎水性多孔膜への結露を防止でき、結露による効率低下等を防ぐことができる。
【００５９】
また、請求項７の発明の加湿装置によれば、請求項２の加湿装置において、指令手段により指令された上記貯水タンク内の水を入れ換える間隔に基づいて、制御部により排水手段と給水手段を制御することによって、設置された場所で水の特性や空気中の臭い成分,ＶＯＣ等が変化するため、使用者の要求に応じて、リモコン等の指令手段により水を入れ換える排水間隔を適宜変えることができる。
【００６０】
また、請求項８の発明の加湿装置によれば、請求項１乃至７のいずれか1つの加湿装置において、ファンにより上記多孔モジュールの周囲に室内空気を通過させることによって、加湿運転時の多孔モジュールからの水蒸気の放出の効率がよくなり、加湿能力が向上する一方、脱臭運転では、多孔モジュール内の冷水への臭い成分(またはガス成分)の吸収効率がよくなり、脱臭能力が向上する。
【００６１】
また、請求項９の発明の加湿装置によれば、請求項１乃至８のいずれか1つの加湿装置において、上記ヒートポンプ回路は、圧縮機と、四路切換弁と、上記貯水タンク内に配置された第１熱交換器と、減圧手段と、第２熱交換器で形成された冷媒回路であって、四路切換弁を一方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第１熱交換器,減圧手段および第２熱交換器と冷媒を循環させて、第１熱交換器を凝縮器、第２熱交換器を蒸発器とすることによって、第１熱交換器からの放熱により貯水タンク内の水を加熱する一方、上記四路切換弁を他方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第２熱交換器,減圧手段および第１熱交換器と冷媒を循環させて、第２熱交換器を凝縮器、第１熱交換器を蒸発器とすることによって、第１熱交換器からの吸熱により貯水タンク内の水を冷却する。したがって、上記ヒートポンプ回路によって、貯水タンク内の水を加熱および冷却することができる。
【００６２】
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の加湿装置の概略構成図である。
【図２】図２は上記加湿装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は温度変化に対するヘンリー定数の特性を示す図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態の加湿装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１…疎水性多孔モジュール、
２…貯水タンク、
３…ポンプ、
４…ファン、
５…給水用電磁弁、
６…排水用電磁弁、
７…リモコン、
８…制御部、
１１…圧縮機、
１２…四路切換弁、
１３…第１熱交換器、
１４…膨張弁、
１５…第２熱交換器、
１６…アキュムレータ、
１７…ファン、
２０…水位センサ、
２１…温度センサ、
２２…湿度センサ、
２３…臭いセンサ、
２４…室内温度センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a humidifier using a porous module formed of a hydrophobic porous membrane.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, as a humidifier, there is one that performs humidification using a porous module formed of a hydrophobic porous membrane (Japanese Patent Laid-Open No. 11-351731). In this humidifier, the amount of humidification per unit area of the hydrophobic porous membrane of the porous module is increased by heating the water stored in the tank with an electric heater to raise the water supply temperature. However, the humidifying device raises the feed water temperature using an electric heater, so that if the amount of humidification increases, the power consumption of the electric heater increases, so there is a disadvantage that the efficiency is poor. Moreover, since the said humidifier is the heating by an electric heater, the water stored in the tank cannot be cooled and the deodorizing function using cold water cannot be added.
[0003]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a humidifier that can reduce power consumption and has an excellent deodorizing function.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a humidifier according to claim 1 includes a water storage tank, a porous module in which a flow path for flowing water in the water storage tank is formed by a hydrophobic porous film, and water in the water storage tank. In a humidifying device comprising a pump that circulates through the flow path of the porous module and a heat pump circuit that heats the water in the water storage tank, the heat pump circuit has a function of heating the water in the water storage tank. In addition, it has a function of cooling water in the water storage tank.
[0005]
According to the humidifier of claim 1, the water in the water storage tank is heated by the heat pump circuit, and the pump is operated to circulate the hot water in the water storage tank through the flow path of the porous module. In the porous module, when warm water flows through the flow path formed by the hydrophobic porous membrane, water vapor is released from the porous module through the hydrophobic porous membrane into the air, and humidification is performed. Therefore, compared with supplying hot water heated using an electric heater to the porous module, a heat pump circuit with higher thermal efficiency is used, so that power consumption can be reduced.
[0006]
[0007]
Further, the water in the water storage tank is cooled by a heat pump circuit, and the pump is operated to circulate the cold water in the water storage tank through the flow path of the porous module. In the porous module, when cold water flows through the flow path formed by the hydrophobic porous membrane, the odorous component is absorbed into the cold water through the hydrophobic porous membrane from the air, and deodorization is performed. At this time, the lower the water temperature, the less the amount of humidification and the more the amount of odorous components absorbed, so that efficient deodorization can be performed. Therefore, the humidification apparatus provided with the outstanding deodorizing function with a high energy-saving effect is realizable by utilizing the water cooled using the heat pump circuit with good thermal efficiency.
[0008]
The humidifying device according to claim 2 is the humidifying device according to claim 1, further comprising water supply means for supplying water into the water storage tank and drainage means for draining the water in the water storage tank. It is a feature.
[0009]
According to the humidifying device of the second aspect, after the water in the water storage tank is drained by the drainage means, new water can be supplied to the water storage tank by the water supply means. It is possible to prevent the scale components from precipitating due to the concentration of the hard component dissolved in. Further, in the deodorizing operation, water with increased concentrations of odorous components and gas components in the water storage tank is drained and replaced with new water, thereby preventing a decrease in absorption performance due to increased concentrations of odorous components and gas components.
[0010]
Further, the humidifying device according to claim 3 is the humidifying device according to claim 1, wherein the heat pump is based on a temperature sensor for detecting a water temperature in the porous module, and a water temperature in the porous module detected by the temperature sensor. And a control unit for controlling the capability of the circuit.
[0011]
According to the humidifying device of the third aspect, since the controller controls the capacity of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor, the water having the optimum temperature is supplied from the water storage tank. Can be supplied to the perforated module.
[0012]
The humidifying device according to claim 4 is the humidifying device according to claim 1, wherein the temperature sensor detects the water temperature in the porous module, the humidity sensor detects the indoor relative humidity, and the temperature sensor detects the humidity sensor. And a controller for controlling the heating capacity of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor.
[0013]
According to the humidifier of claim 4, the controller controls the heating capacity of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor. Since the humidifying operation is performed, hot water having an optimum temperature necessary for setting the indoor relative humidity to the target relative humidity can be supplied to the porous module.
[0014]
The humidifying device according to claim 5 is the humidifying device according to claim 1, wherein the temperature sensor detects the water temperature in the porous module, the odor sensor detects the indoor odor concentration, and the temperature sensor detects the temperature sensor. And a controller for controlling the cooling capacity of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module and the indoor odor concentration detected by the odor sensor.
[0015]
According to the humidifying device of claim 5, the control unit controls the cooling capacity of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor and the indoor odor concentration detected by the odor sensor. Since the deodorizing operation is performed, cold water having the optimum temperature necessary for setting the indoor odor concentration to the target odor concentration can be supplied to the porous module.
[0016]
The humidifying device according to claim 6 is the humidifying device according to claim 1, wherein the temperature sensor detects the water temperature in the porous module, the indoor temperature sensor detects the indoor temperature, and the humidity sensor detects the indoor relative humidity. And the dew point temperature is calculated based on the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor, and the water temperature of the porous module detected by the temperature sensor is calculated from the dew point temperature. And a control unit for controlling the cooling capacity of the heat pump circuit so that the temperature becomes higher by a predetermined temperature.
[0017]
According to the humidifying device of the sixth aspect, the control unit calculates a dew point temperature based on the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor, and the temperature sensor Since the deodorizing operation is performed by controlling the cooling capacity of the heat pump circuit so that the water temperature of the porous module detected by the above becomes a predetermined temperature higher than the dew point temperature, dew condensation on the hydrophobic porous membrane of the porous module can be prevented, It is possible to prevent a decrease in efficiency due to condensation.
[0018]
The humidifying device according to claim 7 is the humidifying device according to claim 2, wherein command means for instructing an interval for exchanging water in the water storage tank, and an interval for exchanging water in the water storage tank instructed by the instruction means. And a control unit for controlling the drainage means and the water supply means so that the water in the storage tank is drained by the drainage means and then supplied to the water storage tank by the water supply means. It is characterized by.
[0019]
According to the humidifying device of the seventh aspect, the drainage means and the water supply means are controlled by the control unit based on the interval at which the water in the water storage tank is instructed by the instruction means. Since water characteristics, air odor, VOC, and the like change, the drainage interval at which the water is replaced can be appropriately changed by command means such as a remote controller according to the user's request.
[0020]
The humidifier according to claim 8 is characterized in that, in the humidifier according to any one of claims 1 to 7, a fan that allows indoor air to pass around the porous module is provided.
[0021]
According to the humidifier of claim 8, the room air is passed around the porous module by the fan, so that the efficiency of water vapor release from the porous module during the humidifying operation is improved and the humidifying capacity is improved. To do. In the deodorizing operation, the absorption efficiency of the odorous component (or gas component) into the cold water in the porous module is improved, and the deodorizing ability is improved.
[0022]
A humidifier according to a ninth aspect is the humidifier according to any one of the first to eighth aspects, wherein the heat pump circuit includes a compressor, a four-way switching valve, and a first heat disposed in the water storage tank. It is a refrigerant circuit formed by an exchanger, decompression means, and a second heat exchanger.
[0023]
According to the humidifying device of the ninth aspect, the refrigerant is circulated through the compressor, the first heat exchanger, the pressure reducing means, the second heat exchanger, with the four-way switching valve in one switching position, By using 1 heat exchanger as a condenser and 2nd heat exchanger as an evaporator, water in the water storage tank is heated by heat radiation from the first heat exchanger. On the other hand, with the four-way switching valve in the other switching position, the compressor, the second heat exchanger, the pressure reducing means, the first heat exchanger and the refrigerant are circulated, and the second heat exchanger is the condenser, By making 1 heat exchanger into an evaporator, the water in a water storage tank is cooled by the heat absorption of a 1st heat exchanger. Thus, the water in the water storage tank can be heated and cooled by the heat pump circuit.
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the humidifying device of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0029]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a humidifying device according to a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a hydrophobic porous module, 2 is a water storage tank for storing water to be supplied to the hydrophobic

porous module

1, and 3 is the hydrophobic porous module. A pump disposed in a pipe L1 connecting the module 1 and the water storage tank 2, 4 is a fan for passing room air through the hydrophobic

porous module

1, and 5 is a water supply to the water storage tank 2 from the outside. A solenoid valve for water supply provided in the water supply pipe L3 for conducting water, 6 is a solenoid valve for drainage provided in the drain pipe L4 for draining water in the water storage tank 2, and 7 is a remote controller for operation. (Hereinafter referred to as a remote controller) 8 is a control unit for controlling the operation of the present apparatus in accordance with a driving operation signal from the remote controller 7. A water level sensor 20 for detecting the water level is arranged on the side wall in the water storage tank 2. The remote controller 7 has a humidity sensor 22 for detecting the indoor relative humidity, an odor sensor 23 for detecting the indoor odor concentration, and an indoor temperature sensor 24 for detecting the indoor temperature. A signal representing the concentration and the room temperature is sent to the control unit 8.
[0030]
The humidifier is connected to the compressor 11, the four-way switching valve 12 connected to the discharge side of the compressor 1, and one end connected to the four-way switching valve 12, and is disposed in the water storage tank 2. The first heat exchanger 13, the expansion valve 14 serving as a decompression means having one end connected to the other end of the first heat exchanger 13, and the second heat having one end connected to the other end of the expansion valve 14 The accumulator 16 having one end connected to the other end of the exchanger 15 and the second heat exchanger 15 and the other end connected to the suction side of the compressor 11, and outdoor air to the second heat exchanger 15. And a fan 17 to be sent. The compressor 11, the four-way switching valve 12, the first heat exchanger 13, the expansion valve 14, the second heat exchanger 15, and the accumulator 16 constitute a heat pump circuit.
[0031]
The hydrophobic porous module 1 includes a plurality of cylinders 1a in which flow paths for flowing water in the water storage tank 2 are formed by a hydrophobic porous film, and

headers

1b and 1b that connect both ends of the plurality of cylinders 1a, respectively. And have. The other end of the pipe L1 having one end connected to the lower part of the water storage tank 2 is connected to the lower header 1b of the hydrophobic porous module 1, and one end of the pipe L2 is connected to the upper header 1b of the hydrophobic porous module 1. The other end of the pipe L2 is connected to the upper part of the water storage tank 2. The hydrophobic porous module 1, the water storage tank 2, the pump 3, the pipe L1, and the pipe L2 form a circulation circuit. Further, a temperature sensor 21 for detecting the water temperature is arranged on the header 1b on the upper side of the hydrophobic porous module 1.
[0032]
In the humidifier having the above-described configuration, the control unit 8 is based on the operation signal from the remote controller 7 and the signals from the water level sensor 20 and the temperature sensor 21. 6. Control the compressor 11, the four-way switching valve 12, and the fan 17 to perform a humidification operation and a deodorization operation.
[0033]
In the humidification operation, when the four-way switching valve 12 is switched to the position of the solid line and the compressor 11 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 11 is condensed in the first heat exchanger 13 as a condenser, The pressure is reduced by the expansion valve 14. The decompressed refrigerant evaporates in the second heat exchanger 15 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 11 via the accumulator 16. Then, the water in the water storage tank 2 is heated by the first heat exchanger 13, and the pump 3 is operated to supply the hot water in the water storage tank 2 to the hydrophobic porous module 1 through the pipe L1. The hot water supplied to the hydrophobic porous module 1 returns to the water storage tank 2 through the pipe L2 through the flow paths in the plurality of cylinders 1a, and the hot water circulates. At this time, the warm water passing through the cylinder 1a of the hydrophobic porous module 1 passes through the hydrophobic porous membrane forming the cylinder 1a and is released into the room air supplied from the fan 4 to be humidified. The control unit 8 controls the heating capacity of the heat pump circuit by controlling the operation frequency of the compressor 11 based on the operation operation signal from the remote controller 7 and the signal representing the water temperature from the temperature sensor 21 during the humidifying operation. Thus, hot water having a temperature optimum for humidification is supplied to the hydrophobic porous module 1.
[0034]
And, in order to prevent the hard component dissolved in the water from being concentrated and depositing the scale during the humidifying operation, after opening the drain electromagnetic valve 6 and draining for a predetermined time, the drain electromagnetic valve 6 is closed, The water supply electromagnetic valve 5 is opened to supply new water to the water storage tank 2, and when the water level detected by the water level sensor 20 reaches a predetermined water level, the water supply electromagnetic valve 5 is closed.
[0035]
On the other hand, in the deodorizing operation, when the four-way switching valve 12 is switched to the dotted line position and the compressor 11 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 11 is condensed by the second heat exchanger 15 as a condenser. Thereafter, the pressure is reduced by the expansion valve 14. The decompressed refrigerant evaporates in the first heat exchanger 13 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 11 via the accumulator 16. Then, the water in the water storage tank 2 is cooled by the first heat exchanger 13, and the pump 3 is operated to supply the cold water in the water storage tank 2 to the hydrophobic porous module 1 through the pipe L1. The cold water supplied to the hydrophobic porous module 1 returns to the water storage tank 2 through the pipe L2 through the flow paths in the plurality of cylinders 1a, and the cold water circulates. At this time, the cold water passing through the cylinder 1a of the hydrophobic porous module 1 absorbs the odor component (or gas component) from the air supplied from the fan 4 through the hydrophobic porous membrane forming the cylinder 1a. Deodorization is performed. The controller 8 controls the cooling capacity of the heat pump circuit by controlling the operating frequency of the compressor 11 based on the signal from the remote controller 7 and the signal representing the water temperature from the temperature sensor 21 during the deodorizing operation. Cold water having a temperature optimum for deodorization is supplied to the hydrophobic porous module 1.
[0036]
In order to prevent the penetration concentration of odorous gas and VOC (Volatile Organic Compound) from gradually increasing due to absorption during the deodorizing operation, the drainage solenoid valve 6 is installed. After opening and draining for a predetermined time, the draining solenoid valve 6 is closed and the water supply solenoid valve 5 is opened to supply new water to the water storage tank 2. At this time, when the water level detected by the water level sensor 20 reaches a predetermined water level, the water supply electromagnetic valve 5 is closed. Thus, the absorption performance (deodorization, degassing) is recovered by draining the water having increased concentration in the water storage tank 2 and replacing it with new water. Cost sharing can be prevented by sharing the scale drainage control during the humidification operation and the gas-dissolving drainage control during the deodorization operation.
[0037]
FIG. 2 is a flowchart showing the humidifying operation and deodorizing operation of the control unit 8, and the operation of the control unit 8 will be described with reference to FIG.
[0038]
First, when the process starts, the operation of the remote controller 7 is read in step S1. That is, the control unit 8 reads the operation operation contents (operation mode, required relative humidity RH0, required odor concentration N0, drainage interval, etc.) set by the user with the remote controller 7.
Next, the process proceeds to step S2, where it is determined whether the operation mode is humidification or deodorization. When the operation mode is humidification, the process proceeds to step S3, and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor 22 on the remote control 7 side. Read RH1.
In step S4, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 detected by the temperature sensor 21 is read.
In step S5, a relative humidity difference ΔRH (= RH0−RH1) between the required relative humidity RH0 and the indoor relative humidity RH1 is obtained.
Next, in step S6, the target heating water temperature T0h is determined based on the relative humidity difference ΔRH, and the temperature difference ΔT (= T1−T0h) between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target heating water temperature T0h is determined. Ask.
Next, it progresses to step S7 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
In step S8, humidification operation control is performed.
Next, the process proceeds to step S9, and if it is determined that the relative humidity difference ΔRH is a positive value exceeding zero, the process returns to step S3, and steps S3 to S8 are repeated. On the other hand, if it is determined in step S9 that the relative humidity difference ΔRH is the following, this process is terminated.
[0039]
On the other hand, when the operation mode is deodorization in step S2, the process proceeds to step S10, and the room odor concentration N1 detected by the odor sensor 23 on the remote control 7 side is read.
In step S11, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 detected by the temperature sensor 21 is read.
Next, in step S12, an odor concentration difference ΔN (= N1−N0) between the indoor odor concentration N1 and the required odor concentration N0 is obtained.
In step S13, the target cooling water temperature T0c is determined based on the odor concentration difference ΔN, and the temperature difference ΔT (= T1−T0c) between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target cooling water temperature T0c is determined. Ask. The dew point temperature is calculated based on the room temperature detected by the room temperature sensor 24 and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor 22 so that the target cooling water temperature T0c is higher than the dew point temperature by a predetermined temperature. Yes.
Next, it progresses to step S14 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
And deodorizing operation control is performed by step S15.
Next, it progresses to step S16, and if it is judged that odor density difference (DELTA) N is a positive value, it will return to step S10 and will repeat step S10-S15. On the other hand, if it is determined in step S16 that the odor concentration difference ΔN is equal to or less than zero, this process is terminated.
[0040]
Thus, according to the humidifier, it is possible to improve the humidification and deodorization (or gas removal) performance with energy saving. In particular, by applying the humidifier of the present invention to an air conditioner and utilizing the refrigerant circuit of the air conditioner for the heat pump circuit of the humidifier, an air conditioner having a humidifying function and a deodorizing function with a simple configuration is provided. Can be realized. In addition, when air or air conditioner cools, the drain attached to the heat exchanger generates mold or rot odor, or when there is a gas generation factor such as bad odor in the room, the blown air passes through the hydrophobic porous module. As a result, the odorous gas component is absorbed by water, and an excellent effect as a deodorizing (or gas removing) function can be exhibited.
[0041]
Further, the hydrophobic porous module may be configured by laminating a hydrophobic porous film with a reinforcing material such as a nonwoven fabric, and a structure in which a large number of cylindrically formed modules are incorporated into the header by bonding or the like. The hydrophobic porous membrane is generally made of PTFE (polytetrafluoroethylene resin), but any material can be used as long as it has a large number of micropores that allow water vapor to pass but not water (liquid). Good.
[0042]
Water resistance and breathability are required to provide a function of humidification and deodorization with a material obtained by laminating the hydrophobic porous membrane and the nonwoven fabric. In the case of porous PTFE, the pore diameter is 0.1 μm to 1.0 μm and the water pressure resistance is 50 m to 10 m (the water pressure resistance decreases as the hole diameter increases). The air permeability is indicated by the time required for 1000 ml of air to pass according to the JISP8117 Gurley evaluation method. The larger the hole diameter, the shorter the Gurley second (air passage time).
[0043]
Moreover, the scale produced at the time of humidification operation increases / decreases with the amount of hard components contained in water. Since the hard component contained in water varies depending on the region, the scale accumulation speed also varies. Further, the degree of the odor gas or VOC component dissolved in water is indicated by the Henry constant, and the smaller the Henry constant, the easier it is to dissolve in water. This Henry's constant decreases with decreasing water temperature. For example, FIG. 3 shows ammonia (NH _Three ) Shows the characteristic of the Henry constant with respect to the temperature change (the horizontal axis is the temperature and the vertical axis is the Henry constant). As is apparent from FIG. _Three ) Is smaller as the temperature is lower, and other odorous gases and VOC components have the same tendency. As described above, the lower the temperature of the water, the smaller the Henry's constant, and the odorous gas and the VOC component easily dissolve in the water. Therefore, the deodorizing performance can be improved by using cold water. Moreover, since the pressure difference between the water vapor partial pressure on the cold water side and the water vapor partial pressure on the air becomes smaller as the temperature of the water becomes lower, the water vapor is less likely to be released into the air, and the humidification performance decreases.
[0044]
Further, as shown in Table 1, the Henry constant greatly varies depending on the type of gas.
[Table 1]

[0045]
For example, if the degree of ammonia penetration (H = 0.00053) is 100%, trimethylamine is reduced to approximately 1/16 and the degassing performance is reduced. Therefore, the drain interval for replacing the water in the water storage tank is increased by 16 times. You can stretch. Therefore, since the characteristics of water, air odor, VOC, and the like change at the place where they are installed, an appropriate drainage interval can be set by remote control operation according to the user's request.
[0046]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a humidifying device according to a second embodiment of the present invention, 41 is a hydrophobic porous module, 42 is a fan that allows room air to pass through the hydrophobic porous module 41, and 43 is the hydrophobic porous module. A solenoid valve for water supply disposed in a water supply pipe L21 connected to the

module

41, 44 is for drainage disposed in a drain pipe L22 which is a branch pipe connected in the vicinity of the hydrophobic porous module 41 of the water supply pipe L21. An electromagnetic valve, 45 is a remote controller, and 46 is a control unit that controls the operation of the apparatus according to an operation signal from the remote controller 45. The remote controller 45 has a humidity sensor 52 that detects the relative humidity in the room and an odor sensor 53 that detects the odor concentration in the room, and sends a signal representing the relative humidity and odor concentration in the room to the control 46.
[0047]
As with the hydrophobic porous module 1 of the first embodiment, the hydrophobic porous module 41 includes a plurality of cylinders 41a made of a hydrophobic porous film and headers 41b and 41b that connect both ends of the plurality of cylinders 41b, respectively. Have. A temperature sensor 51 for detecting the water temperature is disposed on the header 41 b on the upper side of the hydrophobic porous module 41. A water level sensor 50 that detects the water level in the hydrophobic porous module 41 is disposed on the cylinder 41 b of the hydrophobic porous module 41.
[0048]
In the humidifying device having the above configuration, the control unit 46 controls the fan 42, the water supply electromagnetic valve 43, and the drainage electromagnetic valve 44 based on the operation operation signal from the remote controller 45 and the signals from the water level sensor 50 and the temperature sensor 51. Then, humidification operation and deodorization operation are performed.
[0049]
In the humidification device, a natural evaporation type humidification operation without using a heat pump circuit is performed. On the other hand, although the performance is lowered, a deodorizing function can be exhibited depending on conditions.
[0050]
In the first and second embodiments, the humidifying device using the hydrophobic porous module 1 (41) having the plurality of cylinders 1a (41a) and the header 1b (41b) has been described. The configuration of the hydrophobic porous module is as follows. However, the present invention is not limited to this, and any porous module in which the flow path for flowing water in the water storage tank is formed of a hydrophobic porous film may be used.
[0051]
In the first embodiment, the heating function and the cooling function of the heat pump circuit are switched to perform the humidifying operation and the deodorizing operation. However, the present invention is applied to a humidifying device that performs only the humidifying operation using the heating capability of the heat pump circuit. May be.
[0052]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the humidifying device of the first aspect of the present invention, the water in the water storage tank is heated by the heat pump circuit, and the pump is operated to supply the hot water in the water storage tank through the flow path of the porous module. The water is circulated and flows through the flow path formed by the hydrophobic porous membrane. The water is discharged from the porous module through the hydrophobic porous membrane into the air for humidification, so it is heated using an electric heater. Power consumption can be reduced by using a heat pump circuit with higher thermal efficiency than supplying hot water to the porous module.
[0053]
In addition, the function of cooling the water in the water storage tank of the heat pump circuit cools the water in the water storage tank and operates the pump to circulate the cold water in the water storage tank through the channel of the porous module. The cold water flows through the flow path formed by the hydrophobic porous membrane, and the odorous component is absorbed into the cold water through the hydrophobic porous membrane to deodorize, while water vapor is less likely to be released into the air. Since the humidifying performance is lowered, a humidifying device having an excellent deodorizing function with a high energy saving effect using a heat pump circuit with high thermal efficiency can be realized.
[0054]
According to the humidifying device of the invention of claim 2, in the humidifying device of claim 1, after draining the water in the water storage tank by the drainage means, new water can be supplied to the water storage tank by the water supply means. Therefore, for example, in humidification operation, hard components dissolved in warm water can be prevented from being concentrated and precipitation of scale can be prevented. Can be prevented.
[0055]
According to the humidifying device of the invention of claim 3, in the humidifying device of claim 1, based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor, the controller controls the capability of the heat pump circuit, Optimal temperature water can be supplied from the water storage tank to the porous module.
[0056]
According to the humidifying device of the invention of claim 4, in the humidifying device of claim 1, the control unit is based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor. By controlling the heating capability of the heat pump circuit and performing the humidification operation, it is possible to supply the perforated module with hot water having the optimum temperature necessary for setting the indoor relative humidity to the target relative humidity.
[0057]
Further, according to the humidifying device of the invention of claim 5, in the humidifying device of claim 1, the control unit is based on the water temperature in the porous module detected by the temperature sensor and the indoor odor concentration detected by the odor sensor. By controlling the cooling capacity of the heat pump circuit and performing the deodorizing operation, it is possible to supply the perforated module with the cold water having the optimum temperature necessary for setting the indoor odor concentration to the target odor concentration.
[0058]
Further, according to the humidifying device of the invention of claim 6, in the humidifying device of claim 1, the control unit has a dew point based on the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor. By calculating the temperature and controlling the cooling capacity of the heat pump circuit so that the water temperature of the porous module detected by the temperature sensor is higher than the dew point temperature by a deodorizing operation, the hydrophobicity of the porous module Condensation on the porous film can be prevented, and a decrease in efficiency due to condensation can be prevented.
[0059]
Further, according to the humidifying device of the invention of claim 7, in the humidifying device of claim 2, the drainage means and the water supply means are switched by the control unit based on the interval at which the water in the water storage tank is instructed by the instruction means. By controlling, the characteristics of water, odor components in the air, VOC, etc. will change at the place where it is installed. Therefore, according to the user's request, the drainage interval for replacing water may be changed appropriately by command means such as a remote controller. Can do.
[0060]
According to the humidifying device of the invention of claim 8, in the humidifying device according to any one of claims 1 to 7, the indoor air is passed around the porous module by a fan, so that the porous module at the time of humidifying operation is obtained. In the deodorizing operation, the absorption efficiency of the odorous component (or gas component) into the cold water in the porous module is improved, and the deodorizing capability is improved.
[0061]
According to a humidifying device of a ninth aspect of the present invention, in the humidifying device according to any one of the first to eighth aspects, the heat pump circuit is disposed in a compressor, a four-way switching valve, and the water storage tank. A refrigerant circuit formed by the first heat exchanger, the pressure reducing means, and the second heat exchanger, wherein the four-way switching valve is set to one switching position, and the compressor, the first heat exchanger, Means and the second heat exchanger and the refrigerant are circulated so that the first heat exchanger is a condenser and the second heat exchanger is an evaporator, so that water in the water storage tank is radiated by heat radiation from the first heat exchanger. While the four-way switching valve is in the other switching position, the compressor, the second heat exchanger, the pressure reducing means, the first heat exchanger and the refrigerant are circulated to condense the second heat exchanger. By using the evaporator as the first heat exchanger, the heat is absorbed by the heat from the first heat exchanger. The water in the tank to cool. Therefore, the water in the water storage tank can be heated and cooled by the heat pump circuit.
[0062]
[0063]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a humidifying device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control unit of the humidifier.
FIG. 3 is a diagram showing a characteristic of Henry's constant with respect to a change in temperature.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a humidifying device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... hydrophobic porous module,
2 ... Water tank
3 ... pump,
4 ... Fan,
5 ... Solenoid valve for water supply,
6 ... Solenoid valve for drainage,
7 ... Remote control,
8 ... control unit,
11 ... Compressor,
12 ... Four-way selector valve,
13 ... 1st heat exchanger,
14 ... expansion valve,
15 ... second heat exchanger,
16 ... accumulator,
17 ... Fan,
20 ... Water level sensor,
21 ... Temperature sensor,
22 ... Humidity sensor,
23 ... smell sensor,
24: Indoor temperature sensor.

Claims

A water storage tank (2),
A porous module (1) in which a flow path for flowing water in the water storage tank (2) is formed by a hydrophobic porous membrane;
A pump (3) for circulating water in the water storage tank (2) through the flow path of the porous module (1);
In a humidifier equipped with a heat pump circuit for heating water in the water storage tank (2),
The humidifying apparatus, wherein the heat pump circuit has a function of cooling water in the water storage tank in addition to a function of heating water in the water storage tank (2).

The humidifier according to claim 1,
Water supply means (5, L3) for supplying water into the water storage tank (2);
A humidifier comprising a drainage means (6, L4) for draining the water in the water storage tank (2).

The humidifier according to claim 1,
A temperature sensor (21) for detecting the water temperature in the porous module (1);
A humidifying device comprising: a control unit (8) for controlling the capability of the heat pump circuit based on the water temperature in the porous module (1) detected by the temperature sensor (21).

The humidifier according to claim 1,
A temperature sensor (21) for detecting the water temperature in the porous module (1);
A humidity sensor (22) for detecting the relative humidity in the room;
Based on the water temperature in the porous module (1) detected by the temperature sensor (21) and the relative humidity in the room detected by the humidity sensor (22), a control unit (for controlling the heating capacity of the heat pump circuit) And 8) a humidifying device.

The humidifier according to claim 1,
A temperature sensor (21) for detecting the water temperature in the porous module (1);
An odor sensor (23) for detecting the odor concentration in the room;
Based on the water temperature in the porous module (1) detected by the temperature sensor (21) and the indoor odor concentration detected by the odor sensor (23), a control unit for controlling the cooling capacity of the heat pump circuit ( And 8) a humidifying device.

The humidifier according to claim 1,
A temperature sensor (21) for detecting the water temperature in the porous module (1);
An indoor temperature sensor (24) for detecting the indoor temperature;
A humidity sensor (22) for detecting the relative humidity in the room;
A dew point temperature is calculated based on the room temperature detected by the room temperature sensor (24) and the indoor relative humidity detected by the humidity sensor (22), and the porous module detected by the temperature sensor (21). A humidifier comprising a control section (8) for controlling the cooling capacity of the heat pump circuit so that the water temperature of (1) is higher than the dew point temperature by a predetermined temperature.

The humidifying device according to claim 2,
Command means (7) for commanding an interval for replacing water in the water storage tank (2);
Based on the interval at which the water in the water storage tank (2) is instructed by the command means (7), the water in the water storage tank (2) is drained by the drainage means (6, L4) and then stored in the water storage tank. A controller (8) for controlling the drainage means (6, L4) and the water supply means (5, L3) is provided so that water is supplied into the tank (2) by the water supply means (5, L3). A humidifier characterized by that.

The humidifying device according to any one of claims 1 to 7,
A humidifier comprising a fan (4) for allowing room air to pass around the porous module (1).

In the humidification device according to any one of claims 1 to 8,
The heat pump circuit includes a compressor (11), a four-way switching valve (12), a first heat exchanger (13) disposed in the water storage tank (2), a pressure reducing means (14), 2. A humidifier characterized by being a refrigerant circuit formed by two heat exchangers (15).