JP4337402B2

JP4337402B2 - Air conditioner, operation method of air conditioner

Info

Publication number: JP4337402B2
Application number: JP2003149546A
Authority: JP
Inventors: 毅内田; 次郎岡島; 義浩田邉; 浩招牧野; 武之前川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: JP2004353898A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着剤による加湿機能を搭載し、また換気機能を付加した空気調和機およびその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来技術として、吸着剤による加湿ユニットを室外に設置し、室外空気中の水分を加湿ローターに吸湿し、加熱手段によってその水分を脱着させて加湿を行う加湿装置に関する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、第２の従来技術として、第１の従来技術のような室外に設置された加湿ユニットに、加湿しないで室外の空気を室内に取り入れる換気機能を付加した技術も知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
第３の従来技術として、室外に設置された加湿ユニット内の加湿ローターは、加湿器の高さを低くするため、その軸方向が垂直方向になるように設置されている装置が存在する（例えば特許文献３参照）。さらに、第４の従来技術として、前記加湿ローターに吸着した水分を脱着させるための加熱手段であるヒータを、加湿ローターの面に対して垂直に設置し、ヒータの輻射熱による加湿ローターの性能劣化や寿命短縮を防ぐ構造を持った装置が存在する（例えば特許文献４参照）。
【０００４】
第５の従来技術として、加湿ローターに用いる吸着剤は、吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトであり、ＳｉＯ_２のモル分率がＡｌ_２Ｏ_３のモル分率よりも大きいもの、すなわちＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３が１より大きいものを使用するという技術が知られている（例えば特許文献５参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９９４５３号公報（００２８欄−００３１欄、図１）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２６７３３１号公報（請求項３、００４５欄）
【０００７】
【特許文献３】
特開２００１−４１５１１号公報（００１７欄、図１）
【０００８】
【特許文献４】
特開２００１−９１００２号公報（００１７欄−００１８欄、図１）
【０００９】
【特許文献５】
特開２００１−９６１２６号公報（００３０欄、００４２欄）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、吸湿側ファン、加湿側ファンと、あるいは換気用にとそれぞれの用途にファンが存在し、比較的高価なファンモーターをそれぞれ必要とするため、加湿装置として使用するエネルギーが大きく、且つコストが大きくなるという課題があった。また、複数のファンを加湿ローターの同一片側に配置しているが、加湿ユニットとして設けるため、ファンモーターの厚みにより加湿装置の高さが大きくなり、加湿装置を空気調和機の室外機と一体化させて設置した場合、屋外の室外機占有スペースが大きくなってしまうという課題があった。
【００１１】
また、従来技術では、加湿風路と同じ風路において、加熱ヒーターを作動させずに室内に給気し、室内の隙間等から自然換気という形で換気を行っているが、この場合排気口が不明確であり、例えば室外からの給気風量と同量の空気が隣室へ流れ込むようなことが起こり得た。また、室外から給気しても、室内の二酸化炭素濃度の高い空気が自然換気によって室外へ排気されるとは限らないため、給気換気だけでは換気機能としては不十分であった。給気換気では、比較的圧力の高い室内へ空気を押し込むことになるので、送風ファンには高い背圧が求められ、且つ負荷も大きくなりエネルギーが大きく、更に寸法が大きく、高価になるという課題があった。
【００１２】
また、加湿ローターの軸方向を垂直方向とすることにより、加湿ユニット内において加湿ローターが占有する垂直方向の体積は減少するものの、別途加熱手段であるヒータが加湿ローターの再生領域上に設置されるため、加湿ローターの吸着領域側にヒーターケースの高さ分だけ無駄なスペースが存在するという課題があった。また外気吸入口から加湿ローターへ、加湿ローターから吸着ファンへと流れる風向がそれぞれ垂直に曲がることになるため、加湿ローターを通過する際の圧力損失が大きくなり使用するエネルギーを大きくするという課題があった。
【００１３】
また、加湿ユニットとして纏めるため、加湿ローターのローターケース側のドリブンギア、及び回転モーター側のドライブギアの双方に複雑な加工が必要となり、コストが大きくなってしまうという課題があった。また、ヒータを加湿ローターに対して垂直に設置しているので、加湿ローターが異常高温となることは防ぐことができるものの、ヒーターの加湿ローターへの投影面積が最小となるため、輻射熱による脱着効果が期待できない。輻射熱を利用することにより、加湿量は大幅に増加することが知られており、同じ加湿量を確保するにはより大きな容量を持ったヒータが必要となりエネルギーが大きくなるという課題があった。
【００１４】
また、室外に設置された加湿ユニットと室内機とを接続する加湿ホース内に、加湿ユニットが、加湿空気を吹き込む加湿運転と、乾燥空気を吹き込む乾燥運転とを交互に繰り返すことにより、加湿ホース内における結露水の滞留を防いでいるが、加湿ユニット内の加熱手段により昇温された高温の乾燥空気を室内に搬送することになるため、室内の到達湿度が低下してしまう無駄が発生するし、また、加湿ホース内の結露によりカビなどが発生していた場合には、その異臭も一緒に室内へ搬送してしまうという課題があった。
【００１５】
また、室外から室内に送風する加湿ホースの室内側を細くすることにより、加湿ホースを家屋の壁穴に貫通させるなどの作業性を向上させているが、加湿ホースを細くすると、ホース内を流れる空気流速が大きくなり、ホース内壁との摩擦による圧力損失によって、エネルギーの無駄とともに、防音材などでは防ぐことが困難な低周波の騒音が発生するという課題があった。
【００１６】
また、吸着剤として吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトを用いると、ゼオライトはシリカゲルや活性炭などの吸着剤に比べて吸着量が少なく、特に疎水性ゼオライトは吸着エネルギが小さい反面吸着量も少ないため、充分な加湿量を得られないという課題があった。またＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３が１程度の親水性ゼオライトでは、疎水性ゼオライトよりも若干吸着量は増えるものの、吸着エネルギも大きくなるため、加湿量の低下、あるいは水分を脱離させるのにより大きな加熱容量を持ったヒータが必要になる等、トータルとしては無駄なエネルギーを使用するという課題があった。
【００１７】
この発明は，上述のような課題を解決するためになされたものであり，本発明は、無駄なエネルギーの発生を抑え加湿や換気の機能を有する空気調和装置を提供するものである。またファンの数を削減し，装置全体を小型化して、省スペースで低コスト化を図るものである。また本発明は、その加湿性能を維持したうえで、給気換気や排気換気機能を付加した空気調和機を提供することである。また、ヒータの輻射熱の有効利用や、吸着量が多く且つ吸着エネルギの小さい吸着剤の使用により，トータル的に省エネルギーで加湿性能の高い空気調和機を提供することである。更に本発明は高品質で使いやすい空気調和機およびその運転方法を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気調和機は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、このデシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され室外空気を吸引し室内へ送風する送風ファンと、送風ファンの送風する風路と室内の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内と室外を区分けする壁面を貫通させる室内外接続ダクトと、を備え、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を前記送風ファンにより行うものである。
【００１９】
本発明の空気調和機は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を取り付け回転可能なデシカントローターと、このデシカントローターに室外空気を通し吸着剤に水分を付着させる吸着風路と、吸着風路と区分けされるとともにデシカントローターに室外空気を通し吸着剤に吸着された水分を加熱して再生する再生風路と、を備え、室外機送風機の送風により吸着風路に室外空気を通すものである。
【００２０】
本発明の空気調和機は、空気中の水分を吸着し空気中へ水分を脱着する動作を繰り返す吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、このデシカントローターの吸着剤に吸着された水分を再生する加熱器と、を備え、デシカントローターに担持される吸着剤は、ゼオライトとシリカゲルとを混合したものであって、ゼオライトの配合比を多くして合成したものとし、ゼオライトの終端カチオン種を、カリウムが５０％以上の比率としたものである。
【００２１】
本発明の空気調和機は、吸着剤を担持し、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローターと、室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り水分を吸着し室外へ排気される吸着風路と、吸着風路と区分けされ室外空気を吸入し前記デシカントローターを通り室内へ搬送される再生風路と、再生風路内に設けられデシカントローター近傍にて吸着剤に吸着された水分を加熱部にて加熱し再生する加熱器と、再生風路内でデシカントロータの反対側の加熱器近傍に設けられ通風可能に熱を反射する熱反射板と、を備え、加熱器の加熱面はは前記デシカントローターの表面に対し所定角度以下で斜めに対向して配置されるものである。
【００２２】
本発明の空気調和機の運転方法は、室外空気を送風する室外機送風機を設けた室外機に設けられ室外空気から水分を吸着する吸着剤を加熱して水分を再生させるデシカントローターと、このデシカントローターの水分を再生させる領域とダクトにて接続され室外空気を吸引し室内機の内部へ送風する送風ファンと、を有する空気調和機において、送風ファンが室内機へ送風する風路と室内機内部の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、室内へ加湿空気の供給および室内空気を室外へ排気を送風ファンにより行うステップと、先ず室内の空気を室外に排気する運転を行ってから、室外の空気を室内に導入する運転を行うステップと、を備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態における、空気調和機の室外加湿ユニットの概略構成図である。加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部には、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、再生空気を加熱するとともにデシカントローターの再生領域を加熱する加熱ヒーター３、ヒーターを保護するヒーターカバー４、及び室外の空気を室内へ搬送する再生ファン６が設置されており、室外の空気の水分をデシカントローターに吸着させる送風を行う吸着ファンは室外機内部の室外機プロペラファン５と兼用する構成となっている。またデシカントローター２は、それぞれの動作内容により、図２に示すように、吸着領域２ａ、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割されており、デシカントローター２の回転により、各領域は吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。ここで、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃ、第２パージ領域２ｄの、デシカントローター２における中心角は等しく、例えば吸着領域２ａの中心角が１８０°であれば、その他の領域は全て６０°となる。これにより水分の吸着と再生が無駄なく行うことができる。室外機連通口９は吸着領域２ａの直下に配置され、さらにその下方に室外機プロペラファン（吸着ファン）５が存在するという構成になっている。また再生ファン６の出口は室内外接続ダクト７により室内へと連通している。これらの各位置は固定され通風ガイドを兼ねるヒーターカバーなど区分けされた通風カバーにより空気が導かれ、回転するデシカントローターの吸着剤が取り付けられた空気穴を通して、ローターへの水分の吸着やローターからの水分の再生がこの固定位置をローターが回転して通る際に順番に行われる。このデシカントロータは波型に示す上から下へ抜ける空気孔が形成されたハニカム構成品で，この空気穴部分に吸着剤が添着されている。
【００２４】
室外機８は冷媒を圧縮する圧縮機、室外機送風ファンにて冷媒の凝縮や蒸発などを行う熱交換器を箱型ケースの中に収納し、室内に配置され室内用熱交換器および室内の空気を循環させる室内機送風機を内蔵する室内機とヒートポンプ回路を構成して配管により冷媒を循環させている。室外機を熱源として、循環する冷媒を熱媒体として、室内機に収納した熱交換器で室内の空気を冷やしたり温めたりして室内機送風機により室内へ吹出して室内の空気を冷却する冷房や室内の空気を暖める暖房を行っている。加湿ユニット１は室外の空気から水分を取り出し、この水分で加湿した空気を室内機へ風路であるダクトを介し渦流ファン６の送風ファンで搬送している。次にこの動作の一例について説明する。室外機送風機であるプロペラファン５によって室外空気が空気取り入れ口から加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。同時に再生ファン６の送風ファンによって、先述の吸着領域２ａを通過して吸着熱により若干温度の上昇した空気の一部が、室外機連通口９を通る前に分岐されて第１パージ領域２ｃの下方へ導かれる。その後第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇し、さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際，吸着領域２ａにて吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを上から下へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って高湿度を保ったまま、再生ファン６、及び室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送され室内空気への加湿を行う。
【００２５】
このとき、図１のごとく、デシカントロータ２の吸着領域２ａと再生領域２ｂを通過する空気の方向が逆であることにより、吸着領域２ａに吸着した水分を無駄なく脱着することができる。上記と同じ構成で、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止指せた状態で、再生ファン６によって室外の新鮮な空気が室内へ搬送させることが可能であり、これにより給気換気運転を行うことができる。このとき吸着ファンである室外機プロペラファン５の運転を継続し、吸着領域２ａに室外空気を吸着させ続けてもよいが、省エネルギー化を図るため室外機プロペラファン５は室内機や冷凍サイクルの運転動作に無関係な回転は停止するのが望ましい。なお図１には加湿ユニット１が室外機８の上に設置された別の構造として説明されているが、室外機と別体の構造とせず，室外機内部の空間にデシカントローターを設けるものでよく、その場合外部吸気は室外機内の熱交換器と並列な位置で外気を取り入れられる壁面から吸気し吸着領域２ａに導く様に通風ガイドを設けることになる。
【００２６】
以上のように、図１の空気の流れ説明矢印に示すように、吸着工程、再生工程を通じて渦流ファンである再生ファン６により室内へ加湿された空気が搬送される。室外機と一体化させてデシカントローターや再生ファンなどの加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、無駄なスペースのない安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱工程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。なお室内機と室外機のヒートポンプ回路を形成する冷媒を循環させる配管も屋内と屋外に渡り配置され風路である室内外接続ダクト７が家屋の壁を貫通するように家屋の壁を貫通させているがこの２本の貫通部を１箇所に纏めても良いことは当然である。なお、吸着ファンとして室外機プロペラファンを使用した場合、室外機に設けた熱交換器の熱交換量など冷凍サイクルに必要な特性を得るための風量の一部、例えば５パーセント程度を熱交換器を介さずに直接デシカントロータを通してバイパスさせることになる。エアコンの効率などをカバーするため、この風量を補うだけのファン特性が得られる羽形状や風路構成にしておくと良い。
【００２７】
図２のデシカントローターは、一方の表面から他方の表面に空気を通す空気穴があいており、この全体に水分を吸着する吸着剤が取り付けられ、吸着領域２ａ、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割され順次回転によりその位置が変化している。図３は、再生風路にて使用される、給排換気可能、すなわち空気の流れる方向を変えられる送風ファン６の一例を示す概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図１における再生ファン６に相当し、ファン翼１０、ファンモーター１１、ファンケーシング１２で構成される。ファンケーシング１２には、ファン翼１０の上側に連通する吸入風路１２ａ、及びファン翼１０に直接連通する吹出風路１２ｂがあり、ケーシング回転用モーター１３によりファンケーシング１２が回転するのに伴って吸入風路１２ａ、吹出風路１２ｂも回転する。なおケーシング回転用モーター１３は、ファンケーシング１２のみを３６０度回転させることができ、ファン翼１０、ファンモーター１１は固定されてファンモーター１１が運転駆動されるとファン翼１０が回転し中心側に配置された吸入風路１２ａから空気を吸入して翼外周側に噴出す。この翼外周側には吹出風路１２ｂ以外はケーシングで出口をふさがれた形になっており、結局吹き出した空気は全て吹出風路１２ｂに導かれ室内へ接続されたダクトに入る。なお図ではファン翼１０の断面が分かりやすいように見えるように説明されているが、実際にはファン翼１０の外周側はケーシングでふさがれている。
【００２８】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、図１で説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を加熱空気を吹き付けてこの水分を脱着させ、脱着した水分を含む加湿された空気が、図３（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂ、さらに図１における室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送される。
【００２９】
このとき、図１で説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図３（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気がファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内外接続ダクト７を経て室内へ搬送される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。デシカントロータのハニカム状に成型されたセラミック紙基材の繊維上にゼオライトを主体とする吸着剤粒子が接着剤とともに担持された構造は、図２のごとく上から下へ波状の空気穴が成型され貫通し通風を可能としているが、このハニカム材のセルは例えば大きさは波状のピッチであるセルピッチが３．０−３．５ミリメートル程度、波状の高さであるセル高さが１．５−２．０ミリメートル程度のもの等である。
【００３０】
また、図３（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を１８０度回転させることにより、ファンケーシングの吸入風路１２ａは室内外接続ダクト７側へ、吹出風路１２ｂはデシカントローター２の設置された室外側へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気が室内外接続ダクト７、ファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、実施の形態１で説明した加湿運転の風路を逆に流れ、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。なお加湿運転を行うときはデシカントローターへ水分を吸着させヒーターで加熱して脱着させる運転を行うのでヒーターの動作のみならずデシカントローターの回転と吸着風路に送風する室外機送風機の運転再生ファンの運転が同時に行われる。すなわち室外機送風機５が運転状態にあるときに限り加湿が行われることになる。言い換えると室外ファンを運転していても加湿は必ずしも必要ないが、加湿運転をする場合は室外ファンの運転が必要である。
【００３１】
しかし給気換気運転では、室外機送風機の運転状況とは関係が無くこのファンが回っていてもいなくとも給気換気運転は可能である。すなわちヒートポンプ回路を停止しエアコンが止まっているときでも再生ファンを動作させ給気換気運転だけを行うことができる。この場合デシカントローターは停止させる。暖房運転中に給気換気運転を行う場合はヒータの加熱を行うと室内機に無駄な運転をさせないことになる。ただし室内の温度が室外からの吸気する空気温度と同じ程度であればヒーターの動作は不要となる。一方室内から排気する排気換気運転は室外ファンは関係ない。また再生ファン６は室内から室外へ送風させる。この時ヒーターの加熱とデシカントローターの運転は停止させる。なおこれらの加湿運転、給気換気運転、排気換気運転の各運転を切り替えたり、各運転を動作スタートさせる場合、先ず再生ファンを回転させ、次にヒーターの加熱を行い、デシカントローターをまわすと良い。再生ファンで空気を流す前にヒーターを加熱させると加湿ユニット内の温度上昇が高くなりすぎる恐れがあるし、吸着ファンをまわしていないでデシカントローターを回転させても加湿に十分な水分の吸着が得られない。
【００３２】
図３（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を再度１８０度回転させることにより、図３（ａ）に示す加湿運転，または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。なお室内機の暖房運転のような運転モードと加湿運転や排気運転を連動させても良いが、必ずしもこの必要は無く、デシカントロータや再生ファンのような装置の運転は室内機の運転とは無関係に、例えば室内の湿度センサーの検出値により加湿装を行う運転を制御したり、室内機に設けた埃センサーの検出値により排気を行う運転を制御させることが可能である。この制御に必要なセンサーや制御回路、動作表示器などはエアコン室内機に設けておくと使いやすいが、室内機の動作を指令するリモートコントロール装置に加湿、換気、排気などの指令手段やコントロール手段を設け、リモコン操作で加湿、換気、排気などを行うことにしても良い。これにより、必要な時期に必要な運転を簡単に指令することができる。
【００３３】
また、図３（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、結露水を加湿ユニット１のデシカントローター２まで搬送して再吸着させるため、図３（ａ）に示される加湿運転時に加湿空気として再利用が可能となる。室内外接続ダクト７はダクト内壁は選択ホースのようなフレキシブルで内面は空気がスムースに流れるような凹凸の少ないものであればよく、その周囲にウレタンやガラスウールなどの断熱材をまいている。
【００３４】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットにおいて、再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。なお風路切り替えでケーシングが回転するのはケーシングが回転用モーター１３に付属する歯車とかみ合う下部に設けた歯車のついた円盤に乗っている部分全てで、このケーシング回転時に回転しないのはファンモーター１１とこのファンモータ１１により駆動されるファン翼１０である。このような換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐと共に、結露水を加湿ユニットのデシカントローターに再吸着させて、加湿運転時に再利用することができる。なお上記説明では、再生ファンに回転可能なケーシングを設け、このケーシングの回転により再生ファン中央部に設けた空気取り入れ口と、再生ファン外周部に設けた空気吹き出し口の両方の風路を入れ替える風路切り替え構造で説明してきたが、ダンパーなどで風路をダクト途中で切り替えるようにしても良いし、プロペラファンなどのように回転方向によって空気の流れが逆になる構造のファンを使用し、ファンの回転方向を変えて室外から室内への給気と、室内から室外への排気を簡単に切り替えることもできる。
【００３５】
図４は，本発明の給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図１における再生ファン６に相当し、１２ｃは図３における吸入風路１２ａ同様、ファン翼１０の上側に連通する室内空気吸入風路であり、１４は室外に排気するための第２の排気風路である。その他については図３と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、既に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図４（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂ、さらに図１における室内外接続ダクト７を経て室内へと搬送され室内機の中で室内機送風機により室内空気吸込みや吹出し途中に混合され室内空気を加湿することになる。なお室内機を介さずに直接室内外接続ダクトから室内へ吹き出すなども可能である。このとき室内空気吸入風路１２ｃは、どこの風路とも連結されておらず閉鎖状態のため空気を吸込むことはなく、同様に第２の排気風路１４にも空気が流れ込んだり噴出したりすることはない。
【００３７】
このとき、先に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図４（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気がファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内外接続ダクト７を経て室内へ搬送される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を９０度回転させることにより、室内空気吸入風路１２ｃが室内外接続ダクト７側へ、吹出風路１２ｂは第２の排気風路１４の位置へ回転するため室内外への空気の風向は逆転する。即ち、室内空気が室内外接続ダクト７、ファンケーシングの室内空気吸入風路１２ｃを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、第２の排気風路１４を通って室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００３９】
図４（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を２７０度回転、あるいは９０度逆回転させることにより、図４（ａ）に示す加湿運転または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、第２の排気風路１４を通って室外へ直接排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、室内からの排気がデシカントローター２は通過しないため、水蒸気以外の窒素や二酸化炭素、室内ＶＯＣなどの物質がデシカントロータに吸着して吸着性能が低下することはない。このようにファンケーシングの吸入風路１２ａを経て上部からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを設ける、吸入風路や吹き出し風路を複数設けることにより有効な使用方法が選択できる。
【００４１】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットにおいて、再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となるとともに、室内空気専用の吸入風路、及び排気専用の第２の排気風路を設けることにより、排気換気時にデシカントローターを通過せずに排気できるようになるため、室内の二酸化炭素などの物質が吸着剤に吸着し、吸着性能が低下することを防ぐことが可能となる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐことができる。但し，再生側の送風ファンのケーシングを回転可能な構造とすることなくダンパーにより風路を切りかえる構造など別の風路切換え構造でも良いことは当然である。例えば，送風ファンが中央部から吸込み外周側に吹出すファン構造であれば，デシカントローター側ダクト及び室内と接続するほうのダクトに吸入と吹出しの風路を設け、運転状況、即ち、加湿運転か吸気換気運転か排気換気運転かに応じて、必要な風路を開放し，不要な風路を閉鎖するダンパーを自動的に操作させれば良い。更に、ファンの回転方向を変更することにより風の流れが逆転するようなファン構造であれば、送風ファンの室内機へ送風する風路と室内機内部の空気を吸引し室外へ排気する風路とを同じダクトで形成し、この同じ風路に正逆の空気の流れを作り出すため、風路の切換えというよりは風向をモーターを制御して正方向逆方向へ切りかえることになる。
【００４２】
図５は、本発明の空気調和機の室外加湿ユニットと室内機の概略構成図である。図１で説明した如く加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部は前述の説明と同じであり、再生ファン６のみが、室外機には設けられて居らず図５のように室内機１５の側面にファンの回転軸が水平方向となるように設置されている。従って加湿ユニット１内部において、デシカントローター２の第２パージ領域２ｄの出口が室内外接続ダクト７と直接接続され、このダクトの室内側の先端である室内機１５側において、再生ファン６の入口が室内外接続ダクト７と接続する構成となっている。また再生ファン６の出口は室内機ラインフローファン１６の入口と連通しており、室外加湿ユニット１から搬送されてきた空気は、室内機吹出口１７から室内へ供給される構成となっている。その他については、前述のものと同じなので、ここでは説明を省略する。
【００４３】
次に動作の一例について説明する。室外プロペラファン５によって室外空気が加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。同時に再生ファン６によって、先述の吸着領域２ａを通過して吸着熱により若干温度の上昇した空気の一部が、室外機連通口９を通る前に分岐されて第１パージ領域２ｃの下方へ導かれる。その後第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇し、さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際、吸着領域２ａにて吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを下から上へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って空気は高湿度を保ったまま、室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へと搬送される。再生ファン６を通過した加湿空気は、室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器（図示せず）を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。このとき、図５のごとく、吸着領域２ａと第２パージ領域２ｄを通過する空気の方向が逆であることにより、吸着領域２ａに吸着した水分を無駄なく脱着することができる。
【００４４】
上記と同じ構成で、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、再生ファン６によって室外の新鮮な空気が室内へ搬送されることになり、給気換気運転が可能となる。このとき吸着ファンである室外機プロペラファン５の運転を継続し、吸着領域２ａに室外空気を吸着させ続けてもよいが、省エネルギー化を図るため室外プロペラファン５は停止するのが望ましい。図５のように室内機１５に再生ファン６を取り付け加湿再生用のファンとしてだけでなく吸気換気や排気換気の送風ファンとして使用することにより、換気風量、特に排気換気の風量を大きくとることが出来る。これは特に室内機送風機の吹き出し口に室外に排気する換気用の吸い込み口を設けることにより室内外接続ダクトの圧力損失をカバーできる送風量を確保できる。ただし室内機送風機の吸い込み口から室外への排気用の吸い込みを行っても良いことは当然である。
【００４５】
以上のように、室外機と一体化させて加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱過程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。生成された加湿空気を室内機ラインフローファンの入口に導くことにより、局所的ではなく、室内全体を加湿することができる。さらに再生ファンを室外加湿ユニットから取り除いたことにより、再生ファンのモーター厚により高くなっていた加湿ユニットの小型化が可能となる。室内外接続ダクトを介して流す風量は例えば０．３５−０．４立方メートル／分程度とすればシロッコファンでも０．２立方メートル／分程度ぐらいまでであり、室内機送風機は一般にラインフローファンを使用しており静圧が低いので再生ファン６を設ける説明をしてきたが、もし、室内機送風機１６をプロペラファンなど圧力の大きなファンを使用することになればこの再生ファンは不要となり、直接室内機送風機の吸い込み圧力で室外から加湿された室外空気や吸気換気の室外空気を吸い込むことができる。その場合デシカントローターを室外機に設け、室内外接続ダクトをこのデシカントローターと室内機との間に接続するだけの構成となる。図１と図５の構成のように再生ファンを室外機に設置するのか室内機に設置するのかを判断するため、省エネで考えるなら加湿主体なら室外に、排気換気主体なら室内に配置すると良い。これは押し込み時のほうがファン入力が小さいからである。
【００４６】
図６は、本発明の室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図５における再生ファン６に相当し、その構成は前の説明と同じであり、ファンの回転軸が鉛直方向から水平方向になっただけなので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、前に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図５で示される室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へ搬送される。その後、図６（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て、図中右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを通って室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。
【００４８】
このとき、既に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図６（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気が、室内外接続ダクト７を経て室内機１５側へ搬送され、ファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内機ラインフローファン１６を通って、室内機吹出口１７から室内へと供給される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を１８０度回転させることにより、ファンケーシングの吸入風路１２ａは室内機ラインフローファン１６側へ、吹出風路１２ｂは室内外接続ダクト７と接続する室外側へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気及び室内機１５内部の空気が、ファンケーシングの吸入風路１２ａを経て右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから室内外接続ダクト７へと流入する。その後加湿ユニット１内を、加湿運転の風路を逆に流れ、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される排気換気運転となる。このとき、給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００５０】
図６（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を再度１８０度回転させることにより、図６（ａ）に示す加湿運転、または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。
【００５１】
また、図６（ｂ）に示される排気換気運転においては、加湿運転により室内外接続ダクト７の内壁に結露した水分も室外機加湿ユニット１へ搬送し、デシカントローター２や加熱ヒーター３を通過して室外へ排気される。特に、加湿運転が想定される冬場の暖房時には。室内空気が比較的高温なため、ヒーターレスで結露水を除去することが可能となる。これにより、室内外接続ダクト７の内壁を乾燥させて結露による加湿性能の低下を防ぐだけでなく、結露水を加湿ユニット１のデシカントローター２まで搬送して再吸着させるため、図６（ａ）に示される加湿運転時に加湿空気として再利用が可能となる。
【００５２】
以上のように、外に設置された加湿ユニットとは別に室内機側面に設置された再生側の送風ファンにおいて、そのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。この換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転により、冬場の暖房によって比較的高温となる室内空気を利用して、室内外接続ダクト内の結露水を除去して加湿性能の低下を防ぐと共に、結露水を加湿ユニットのデシカントローターに再吸着させて、加湿運転時に再利用することができる。
【００５３】
図７は、本発明の室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図であり、（ａ）は加湿運転または給気換気運転時、（ｂ）は排気換気運転時を示す。この送風ファンは図５における再生ファン６に相当し、その構成は前の説明と同じであり、ファンの回転軸が鉛直方向から水平方向になっただけなので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時には、前に説明したように、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して加湿された空気が、図５で示される室内外接続ダクト７を経て室内機１５の側面に設置された再生ファン６へ搬送される。その後、図７（ａ）のごとくファンケーシングの吸入風路１２ａを経て、図中右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂを通って室内機ラインフローファン１６の入口へと導かれ、室内機熱交換器を通過した空気と共に室内機吹出口１７から室内へと供給され加湿を行う。このとき室内空気吸入風路１２ｃは、どこの風路とも連結されていないため空気を吸込むことはなく、同様に第２の排気風路１４にも空気が流れ込むことはない。
【００５５】
このとき、前に説明したように、デシカントローター２の回転、及び加熱ヒーター３を停止することにより、図７（ａ）と同じ風路構成において、加湿空気に代わって室外の新鮮な空気が、室内外接続ダクト７を経て室内機１５側へ搬送され、ファンケーシングの吸入風路１２ａからファン翼１０内に流入し、ファンケーシングの吹出風路１２ｂ、室内機ラインフローファン１６を通って、室内機吹出口１７から室内へと供給される給気換気運転となる。吸着ファンである室外機プロペラファン５は、省エネルギー化を図るため運転を停止するのが望ましい。
【００５６】
また、図７（ｂ）に示すように、ファンケーシング１２を９０度回転させることにより、室内空気吸入風路１２ｃが室内機ラインフローファン１６側へ、吹出風路１２ｂは第２の排気風路１４の位置へ回転するため風向は逆転する。即ち、室内空気及び室内機１５内部の空気が、ファンケーシングの室内空気吸入風路１２ｃを経て右側からファン翼１０内に流入し、ファン翼１０から吹き出された空気はファンケーシングの吹出風路１２ｂから出て、第２の排気風路１４から、室内外接続ダクト７を通らずに室外へ排気される排気換気運転となる。このとき，給気換気運転と同様に、省エネルギー化を図るためにデシカントローター２の回転と加熱ヒーター３を停止するのが望ましい。
【００５７】
図７（ｂ）に示す排気換気運転から、ファンケーシング１２を２７０度回転、あるいは９０度逆回転させることにより、図７（ａ）に示す加湿運転、または給気換気運転に移行することができる。つまりファンケーシング１２の回転を制御することにより、加湿運転、給気換気運転、排気換気運転を自動的に繰り返し行うことも可能である。図４および図７ではデシカントロータへの吸い込みや吹き出しのダクトを複数設ける例を示しているが、これは室内からの排気空気を室外にローターを通さず直接排気させて室内の二酸化炭素やVOCなどの余計な物質がデシカントローターへ吸着して吸着性能が低下するのを防ぐねらいがあり、デシカントローターへの吸い込みダクトは１つでも良い。ただしこれを含め複数設けることにより回転角度を９０゜以下に抑え回転トルクを小さくし装置の寿命対策を行うことができる。
【００５８】
以上のように、室外に設置された加湿ユニットとは別に室内機側面に設置された再生側の送風ファンにおいて、そのケーシングを回転可能な構造とすることにより、再生ファンの吸入、吹出方向を逆転することができ、新たな部品をほとんど必要とせずに加湿機能に給排換気機能を付加することが可能となる。この換気機能の追加により、主に冬場に使用が想定される加湿だけでなく、通年使用の価値が期待できる。また排気換気運転において、室内空気専用の吸入風路、及び排気専用の第２の排気風路を設けることにより、デシカントローターを通過せずに排気できるようになるため、室内の二酸化炭素などの物質が吸着剤に吸着し、吸着性能が低下することを防ぐことが可能となると共に、室内外接続ダクトを通らずに直接排気できるため、圧力損失が少なく、ファン動力を増やすことなく換気量を確保することができる。
【００５９】
図８は、本発明の空気調和機の室外加湿ユニット内部の吸着部側面概略図である。既に説明したように、加湿ユニット１は室外機８の上に設置されており、室外機連通口９により室外機と連通している。加湿ユニット１内部には、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、ヒーターを保護するヒーターカバー４が設置され、ここでは図示していないが、ヒーターカバー４内には加熱ヒーター３が設置されている。吸着ファンは室外機内部の室外機プロペラファン５と兼用する構成となっており、デシカントローター２の図中右半分に相当する吸着領域２ａの直下に配置された室外機連通口９の下方に位置している。またデシカントローター２は、中心を斜めに傾いたローター回転軸２０の回転軸突起部２０ａによって、外周を傾斜させたデシカントローター２の最高点と最下点に設けられたローター案内部２１によって、ある傾斜角を持って保持されている。そのデシカントローター２の外周に沿ってローター回転用ベルト２２が取り付けられており、ベルトの他端にはベルト回転用モーター２３が設置されている。
【００６０】
次に動作の一例について説明する。室外プロペラファン５によって室外空気が外気吸入口１８から加湿ユニット１内に吸入され、このときデシカントローター２の吸着領域２ａにおいて空気中の水分が吸着されて乾燥空気となり、室外機連通口９を通って室外機内部へ導かれ、室外熱交換器１９を通過した空気と共に室外機前方へ排気される。ここで、図８のごとくデシカントローター２を傾斜、例えば鉛直方向に対し１０°程度の傾斜角をつけることにより、室外機背面の外気吸入口１８から室外機プロペラファン５への風向と、デシカントローター２のハニカムメッシュの通気方向が近くなるため、室外空気がデシカントローター２を通過する際の圧力損失が低減すると共に、外気吸入口１８を広く取ることができるようになるため、吸着風量の確保が容易となる。この１０°程度の傾斜角が空気をハニカム構造の空気孔に流れやすくするのに必要な角度で例えばこの半分の５゜程度は効果があまり得られない。さらに傾斜角を３０°程度と大きくすれば、傾斜角１０°と同様の効果に加え、加熱ヒーター３及びヒーターカバー４を配置するスペースを確保することができるため、高密度実装が可能となり、加湿ユニット１の高さ方向を小型化できる。但し，この角度を大きくしすぎるとローター外径位置の差が大きくなり過ぎて加湿ユニット寸法が小型化できないことになる。従って傾斜角は１０°程度から３０°程度までの間が望ましい。
【００６１】
またデシカントローター２の外周に沿ってローター回転用ベルト２２が取り付けられ、他端に設置されたベルト回転用モーター２３の回転を、ベルトを通じて伝えることにより、デシカントローター２を回転させている。これにより既に説明したように、デシカントローター２の各領域は、吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。デシカントローターの回転は、ギアを有するローターケースにデシカントローターを固定し、ギアによって駆動するものが一般的であるが、ベルトを用いることにより、ローターケース側のドリブンギア及び回転モーター側のドライブギアの加工費を節約できるため、コストの低減が可能となる。
【００６２】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて、ある傾斜角を持ってデシカントローターを保持することにより、吸着時における室外機背面の外気吸入口から室外機プロペラファンへの風向と、デシカントローターのハニカムメッシュの通気方向が近くなるため、室外空気がデシカントローターを通過する際の圧力損失が低減すると共に、外気吸入口を広く取ることができるようになるため、吸着風量の確保が容易となる。また傾斜角を大きくすれば、加熱ヒーターを配置するスペースを確保することができるため、高密度実装が可能となり、加湿ユニットの高さ方向を小型化も可能となる。さらにデシカントローターの回転を、ギアではなくベルトで行うことにより、加工費を削減でき低コスト化を図ることができる。なおデシカントロータを傾ける方向は、水分吸着のための空気の流れが直角以上の曲がりを生じさせず，できるだけスムースになる方向であれば良い。即ち室外空気取り入れ口から室外機送風機への道筋ができるだけ直線に近づける構造が望ましい。デシカントロータを室外機送風機より上方に設ける場合はデシカントロータの表面に向く位置に室外空気取り入れ口を設け、取り入れ口側を下げて傾ける構成にする。室外空気取り入れ口は室外機の背面もしくは側面に設けることが望ましいが、天面などのような上方でも良い。
【００６３】
図９は、図１、及び図５の空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度測定結果、図１０は同じ測定ポイントにおける相対湿度測定結果である。図９中の２４は室内外接続ダクト７の長さが５ｍのときの温度、２５は同長さが１０ｍのときの温度、図１０中の２６は同長さが５ｍのときの相対湿度、２７は同長さが１０ｍのときの相対湿度である。測定条件は、室外空気の乾球温度が７℃、湿球温度が６℃、加熱ヒーター３の加熱容量が５００Ｗ、再生ファン６による風量が０．４立方メートル／分程度である。図９，図１０の縦軸はそれぞれ温度と湿度を示し，横軸は加湿運転を続けた経過時間であって５時間に近いデータをしめしている。
【００６４】
次に動作の一例について説明する。加湿運転時には、既に説明したように、加湿ユニット１にて生成された加湿空気が、再生ファン６によって室内外接続ダクト７を経て室内機１５へと搬送される。このとき、加湿空気の温度が室内外接続ダクト７を通過中に露点温度以下になると、ダクト内で結露して加湿性能が低下することになるため、別途ダクト内を乾燥させるための運転を付加するなどの対策が必要となる。ここで図９に示されるように、空気調和機の暖房標準条件である、室外空気が乾球温度７℃，湿球温度６℃の場合において、加熱ヒーター３の加熱容量を５００Ｗ、再生ファン６による風量を０．４立方メートル／分程度としたとき、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度は、そのダクト長さに依らず２２℃以上となる。従って、室内外接続ダクト７に流入する加湿空気の絶対湿度を、露点温度が２２℃以下になるように、即ち１６．６ｇ／ｋｇ'以下に保つことにより、ダクト内における結露を防ぐことができる。これにより，ダクト内結露による加湿量の低下がなく、またダクト内を乾燥させる運転が不要となるため連続的な加湿が可能となり、室内における到達湿度の低下を防ぐことができる。
【００６５】
また、室内における到達湿度を考慮した場合、加湿運転が想定される冬場の暖房時には、暖房開始直後、例えば開始後３０分程度の間は、暖房による室内の急激な湿度低下を防ぐために、相対湿度１００％に近い、ほぼ飽和状態の加湿空気を搬送してもよい。
【００６６】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて生成された加湿空気の温度が、加湿ユニットと室内機とを結ぶ室内外接続ダクト通過中に露点温度以上を保つよう制御することにより、ダクト内結露による加湿量の低下を防ぐことができ、またダクト内を乾燥させる運転が不要となるため連続的な加湿が可能となり、室内における到達湿度の低下を防ぐことが可能となる。また暖房開始直後の、室内が最も乾燥する時のみは飽和空気を搬送することにより、暖房による室内の急激な湿度低下を防ぐことができる。
【００６７】
以上の考えとは異なり加湿ユニット１にて生成された加湿空気が、再生ファン６によって室内外接続ダクト７を経て室内機１５へと搬送されるとき、加湿空気の温度が室内外接続ダクト７を通過中に露点温度以下になって、ダクト内で結露することを防ぐために、加熱ヒーター３の加熱容量を大きくして加湿空気の温度を上げるか、あるいは別途ダクト内を乾燥させるための運転を付加するなどの対策が取られることがある。しかし加熱容量の増加はエネルギの浪費となり、また空気調和機の電源容量を考慮すると。５００Ｗ以上の増加は困難である。ここで図９に示されるように、空気調和機の暖房標準条件である、室外空気が乾球温度７℃、湿球温度６℃の場合において、加熱ヒーター３の加熱容量を５００Ｗ、再生ファン６による風量を０．４立方メートル／分程度としたとき、室内外接続ダクト７の室内側出口における温度は、そのダクト長さに依らず２５℃以下となる。従って、室内外接続ダクト７出口における絶対湿度を、露点温度が２５℃以上になるように、即ち２０．０ｇ／ｋｇ'以上に保つことにより、ダクト内においては常に結露していることになる。このように、ダクト内における結露を許容すると、加熱ヒーター３の容量を削減することにより、低コスト化、省エネを図ることができる。
【００６８】
以上のように、室外機と一体化させて設置した加湿ユニットにおいて生成された加湿空気の温度が、加湿ユニットと室内機とを結ぶ室内外接続ダクト通過中に露点温度以下となるよう、加熱ヒーターの容量を削減して結露を許容することにより、低コスト化、省エネを図ることができる。加熱ヒーターのヒーター容量を上下して室内外接続ダクト内の結露状況を制御する技術を示したが、再生ファンの風量や室外空気の温度や湿度の条件に応じて制御してもよいことは当然である。
【００６９】
図１１は、本発明のデシカントロータにおける、シリカゲルとゼオライトを混合した吸着剤の、それらの配合比を変化させた際の等温吸着線の概念図であり、２８はシリカゲル１００％、２９はゼオライト１００％、３０はゼオライトを多めにして配合したときの等温吸着線を示す。また図１２は、本発明のゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布の解析結果で、各吸着エネルギで吸着している水分量（水分子数）を、吸着エネルギの小さい方から積算したもので、（ａ）は終端カチオンがＮａ（ナトリウム），（ｂ）は終端カチオンがＫ（カリウム）のときの吸着エネルギ分布である。図中の各線は、それぞれのＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比における分布を示している。
【００７０】
次に動作の一例について説明する。図１１に示されるように、吸着剤の一般的な性質として、シリカゲルは高湿度において吸着量が多いため除湿用途に適しており。反対にゼオライトは広い湿度範囲でほぼ一定の吸着量を有するため加湿用途に適している。また，ゼオライトは吸着、脱湿の反応速度が速いという特性を持っている。従って、説明したように，室外の高湿空気をデシカントローター２に吸着させ、吸着した水分を再生して室内へ搬送して加湿するような用途では、シリカゲルとゼオライトを混合した吸着剤をデシカントローターに担持させることにより、高湿度範囲における吸着量を確保できると共に、より広い湿度範囲への対応が可能となる。特に図１１中３０で示したように、ゼオライトを多めに配合することにより、脱湿の速度が向上し、より高い加湿性能を確保することができる。ゼオライトの単純な吸脱着試験では脱湿速度が２割程度増加することを確認している。
【００７１】
また、図１４の吸着エネルギ分布は、図中左側の吸着エネルギの小さい方から吸着量を積算したものであるが、（ａ）の終端カチオンがＮａのときは、水分の吸着している吸着エネルギが４０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上までの広い範囲にわたっているのに対し、（ｂ）の終端カチオンがＫのときには、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下の範囲でしか吸着していない。これは水分子がゼオライトへ吸着する位置などが起因すると考えられる。即ち、Ｋカチオンの場合は、ポアフィーリングと呼ばれる吸着エネルギの小さい酸素の六員環への吸着だけであるが、Ｎａカチオンの場合は、吸着エネルギの大きいカチオン種静電場への吸着する水分子も存在するためである。ここで、加熱容量５００Ｗのヒーターにより、加湿量を確保するために脱離し得る吸着エネルギは、例えば加湿量５００ｃｃ／ｈでは約１３ｋｃａｌ／ｍｏｌと試算され、これ以上のエネルギで吸着している水分については、５００Ｗのヒーターでは脱離しないことになる。従って、図１２（ａ）のＮａカチオンの吸着エネルギ分布において、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上のエネルギで吸着している水分は加湿に寄与することはなく、一方（ｂ）のＫカチオンの場合は、吸着しているほとんど全ての水分が加湿に寄与し、その量はどのＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比においてもＮａカチオンの倍程度となる。特に１０〜２０ｋｃａｌ／ｍｏｌにおいて吸着量の多い、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３比が２．５〜３．０のＹ型ゼオライトが望ましい。
【００７２】
さらに，ここでは例として５００Ｗという一定の加熱量に対する脱離水分量について述べたが、吸着エネルギの小さいＫカチオンのゼオライトを用いることにより、同じ水分量を脱離するのに必要なヒーターの加熱量が少なくなる、すなわち低温再生が可能となるという省エネ効果もある。なおカオチンとは、ゼオライトの分子構造でイオン結合した陽イオンのことで、このカオチンを様様な物質でイオン交換することにより吸着特性が変化するので、これにより吸着特性の改善が可能になる。ゼオライトを増やす目的は吸着量をふやすことにあり、一方このゼオライトを増やすと吸着エネルギーが増えるため、終端カオチンを変化させて吸着エネルギーを減少させ再生時に必要な入力エネルギーを減らす。すなわち吸着量を増やしたのにもかかわらず入力エネルギーを抑えることができる。
【００７３】
ここで、上記のようなＫカチオンのゼオライトを生成する際、比較的安価なＮａカチオンのゼオライトを用い、ＮａイオンをＫイオンに交換するのが一般的である。この際，なるべくＫイオンを多く、例えばＫイオン：Ｎａイオンを９０％：１０％とすれば、先述のように吸着エネルギが小さくなるので、一定の加熱量に対する水分脱離量の増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減などの効果がある。また、Ｋイオンへの交換量を減らし、例えばＫイオン：Ｎａイオンを５０％：５０％程度とすれば、イオン交換にかかるコストを削減しつつ、吸着エネルギ低下の効果も期待できる。
【００７４】
以上のように、空気中の水分を吸着し、その水分を脱離して加湿に用いる吸着剤として、ゼオライトとシリカゲルを混合し、その配合比をゼオライトが半分以上，即ちシリカゲルより多めとすることにより、広い湿度範囲への対応が可能で、また脱湿の速度が向上するため、より高い加湿性能を確保することができる。また、ゼオライトの終端カチオンを、吸着エネルギの小さいＫカチオンとすることにより、一定の加熱量に対する加湿量が増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減、すなわち低温再生が可能となり、加湿効率が向上する。
【００７５】
図１２は、本発明の実施の形態における、加湿ユニット内部の再生用加熱ヒーター構造の概略図である。加湿ユニットは、吸着剤を担持され、空気の流れ方向に多数の空気孔を有した基材からなるデシカントローター２と、その上に内部に加熱ヒーター３を格納したヒーターカバー４、及びここでは図示していないが、図１の如く室外プロペラファン５、再生ファン６から構成されている。加熱ヒーター３は、図に示したようにある程度の角度を持って固定されており、その上流側には金属製多孔板３１が設置されている。またデシカントローター２は、それぞれの動作内容により、図２に示したように、吸着領域２ａ（図示せず）、再生領域２ｂ、第１パージ（熱回収）領域２ｃ、第２パージ領域２ｄに分割されており、デシカントローター２の回転により、各領域は吸着領域２ａ、第２パージ領域２ｄ、再生領域２ｂ、第１パージ領域２ｃの順で移動する。前記ヒーターカバー４は、少なくとも第１パージ領域２ｃ、再生領域２ｂの上部を覆うものとする。すなわちヒーターカバー４は基本的にデシカントローター２の領域2ｃ，2ｂ，2ｄの上を覆う半円柱状の金属ケースで、内部の空洞部にヒーター３が配置されている。図１では領域２c，２ｂの境界上に配置された構成が、また図１２ではその境界上から２d側に傾けた形で設置されている。
【００７６】
次に動作の一例について説明する。ここでは既に説明済みの吸着過程は省略し、再生過程の動作のみを説明する。室外から取り込まれた空気は第１パージ領域２ｃの下方へ導かれ、第１パージ領域２ｃを下から上へ通過する際に加熱ヒーター３の余熱によって温度が上昇する。さらに加熱ヒーター３によって直接加熱された後に、再生領域２ｂを上から下へ通過する際、デシカントローター２に吸着された水分を脱着して高温湿潤空気となる。最後に第２パージ領域２ｄを上から下へ通過し、デシカントローター２と熱交換をして低温となるが、ここでも再生を行って高湿度を保ったまま、再生ファン６（図示せず）、及び室内外接続ダクト７（図示せず）を経て室内へと搬送され加湿を行う。ここで，加熱ヒーター３を、例えば５００Ｗなどのような高い出力を得るためニクロム線などの表面温度が３００℃以上になるような金属製とすることにより、加熱による熱風だけでなく輻射熱も水分の再生に使うエネルギとして投入することが可能となる。さらに加熱ヒーター３を、なるべく水平に、例えばデシカントローター２の表面に対して３０°以下の角度で設置することにより、再生領域２ｂへの加熱ヒーター３の投影面積が大きくなるため、輻射熱が有効に利用されて加湿量の向上が可能となる。
【００７７】
また加熱ヒーター３の上流側に、反射率の高い金属で作られた金属製多孔板３１を設置することにより、加熱ヒーター３の上流側への放熱ロスを防ぐと共に、反射した輻射熱が再生領域２ｂへ照射されるため、加湿量を向上できる。このとき、金属製多孔板３１の孔は、空気の流れを妨げない程度の大きさを有し、孔の占有面積は風路の断面積の５０％程度とすることが望ましい。さらにヒーターカバー４の内壁も、金属製多孔板３１と同様に、反射率の高い金属で作る、あるいはコーティングすることにより、さらなる熱ロスの防止、及び輻射熱の有効利用が可能となる。
【００７８】
以上のように、加湿ユニットの再生用加熱ヒーターを、表面が高温となる金属製とすることにより、加熱による熱風だけでなく輻射熱も再生用エネルギとして投入することが可能となり、加熱ヒーターを、デシカントローターに対してなるべく平行に設置することにより、輻射熱が有効に利用されて加湿量の向上が可能となる。さらに、加熱ヒーターの上流側に反射率の高い金属で作られた金属製多孔板を設置し、同様にヒーターカバーの内壁も反射率の高い金属とすることにより、加熱ヒーターの放熱ロスを防ぐと共に、反射した輻射熱がデシカントローターへ照射されるため、加湿量を向上できる。
【００７９】
図１３は、説明した、空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ、室内外接続ダクト７の家屋の壁穴貫通部周辺の構造を示している。室内外接続ダクト７は、家屋の壁３３に設けられた壁穴３４において貫通し、室内３５に設置された空気調和機の室内機１５（図示せず）と、室外３６に設置された加湿ユニット１（図示せず）とを接続している。また室内外接続ダクト７の室外３６側には、周囲に断熱材３２が取り付けられている。
【００８０】
次に動作の一例について説明する。室内外接続ダクト７には、室外加湿ユニット１にて生成された加湿空気、及び室外からの給気、室内からの排気などの空気が、再生ファン６（図示せず）によって通過するが、このとき通過する空気の流速が速い、特に断面平均流速が１５ｍ／ｓ以上になると、ダクト内壁との摩擦による圧力損失が大きくなり、防音材などでは防ぐことが困難な低周波数の騒音が発生する。従って、風量を減らすか、ダクトの断面積を大きくすることにより、断面平均流速を減速する必要があるが、風量を減らすと、給気、排気の換気量が低下し、また加湿性能にも影響を及ぼすので望ましくない。そこで、断面平均流速が１５ｍ／ｓ以下となるように、室内外接続ダクト７の内径を、例えば３０〜３５ｍｍ程度と大きくすることにより、換気，加湿の性能を低下させることなく、ダクト騒音を低減することが可能となる。
【００８１】
また、室外加湿ユニット１で生成された加湿空気を搬送する際、外気と接する室内外接続ダクト７と加湿空気との温度差が大きいと、ダクト内壁が結露する可能性が高いため、室内外接続ダクト７の外周に断熱材３２を取り付けることにより、ダクト内の結露を緩和することができる。しかし、室内外接続ダクト７を貫通させる壁穴３４は、ダクト専用のものは設けず、内径が６５ｍｍである空気調和機の冷媒配管用の壁穴との兼用が想定されるため、上述したように騒音低減のためにダクトの内径を大きくしたり、断熱材３２を取り付けて外径が大きくなると、壁穴３４の貫通や室内側における室内機への曲げなどの工事における作業性に問題が生じる。そこで、室内外接続ダクト７の外周に取り付けた断熱材３２のうち、壁穴貫通部から室内側の部分、あるいは壁穴貫通部の位置に相当する部分を除去することにより、上記作業性の問題は改善される。ダクト内壁への結露は温度差によって生じるので、低温外気と接する室外側の室内外接続ダクト７外壁に断熱材３２を取り付けてあれば問題ない。特に壁孔内部に外気が侵入しないようにシールをすることによりこの効果はいっそう改善される。
【００８２】
以上のように、空気調和機の室外加湿ユニットと室内機を結ぶ室内外接続ダクトにおいて、その内径を大きくし断面平均流速を減速させることにより、換気、加湿の性能を低下させることなく、低周波数の騒音を低減することが可能となる。また、室内外接続ダクトの外周に断熱材を取り付け、そのうち壁穴貫通部から室内側の部分、あるいは壁穴貫通部の位置に相当する部分を除去することにより、空気調和機の冷媒配管と共有する壁穴の貫通や、室内側における室内機への曲げなどの工事における作業性を損なうことなく、ダクト内壁への結露を緩和することが可能となる。
【００８３】
以上の様にこの発明に係る加湿機能を搭載した空気調和機においては、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とし、加湿用途としてのファンは再生（加湿）ファン１つだけにすると共に、その再生ファンを室外機と一体化して設置された加湿ユニットから取り除き、室内機側面に設置するものである。
【００８４】
またこの発明は、室内機と室外機からなるヒートポンプ回路であって、室外機と一体化して設置された加湿ユニットを備え、この室外機と加湿ユニット環に連通口を設け、室外機用の送風機により、吸着風路である室外空気を吸入しデシカントローターを通り室外へと排気される風路の送風を行うので室外機送風機の動作時に運転することによりエネルギーの無駄を省くことができる。更に追加すると、吸着ファンを室外機送風機と兼用させるだけでなく、再生ファンを室内機送風機と兼用させればデシカントロータと風路切替え装置だけで、加湿換気を行うことができる装置が得られる。またこの発明は室外空気を吸引し室内へ搬送、あるいは室内空気を吸引し室外へ排気することにより、給排気可能な換気機能を加湿装置に設けるので、室外機のスペースや室外機と室内機を接続する通風ダクトを有効に使用することができる。
【００８５】
またこの発明は室外空気を吸入し、加熱器、デシカントローターをとおり加湿された空気を室内に搬送する再生風路の送風ファンを室内機側面などの壁面の外側もしくは内側に取り付けて室外から吸い込んだ送風ファンの噴出し空気を室内機送風ファンに吸引され室内へ吹き出される空気に混ぜるので、吸気量の大きな換気装置を可能にする。
【００８６】
またこの発明のデシカントローターは、室外機背面側などに傾斜させた回転軸に突起部を設け、この軸の外周の傾斜させた最高点と最低点の位置に設けられ固定された案内部にこの突起部を保持させ、デシカントローターは外周に沿って設けられダルとにより回転させるので確実な動作が可能になる。
【００８７】
またこの発明の再生風路に設置された送風ファンの風路を切り替えて排気換気運転を行うことにより、あるいはプロペラファンなどの回転方向を切り替えて排気換気運転を行うことにより、加湿運転によって室外機と室内機を接続する風路であるダクト内に結露した水分を、ヒーターレスで室外へ搬送しダクト内の乾燥を図ることができる。この際結露を発生しやすい冬季暖房時は室内の高温空気により排気換気運転で確実に乾燥運転を行うことができる。
【００８８】
室内機と室外機からなるヒートポンプ回路の、室内機と屋外に配置された加湿ユニットとを連結する接続ダクトは、その内径が３０−３５ｍｍで、このダクト外周にダクト内の温度の変化を少なくする断熱材が巻かれ、屋外と屋内とを分ける壁を通過する部分である家屋の壁穴貫通部から室内側にかけてはその位置に対応するダクトの断熱材が巻かれていない構造とすることで、大きな加湿空気量や換気量を低い風圧で流すことができる。
【００８９】
この発明は以上説明したように、室外機と一体化させて加湿ユニットを設置し、吸着ファンを室外機プロペラファンと兼用とすることにより、安価な加湿ユニットを構成することが可能となる。また再生用入口空気として、吸着熱により温度が上昇した空気を用い、さらにヒーターの余熱を利用すると共に、デシカントローターの予熱過程を加えることにより、効率よく加湿することができるだけでなく、再生用空気昇温のためのヒーター容量を低減でき省エネとなる。生成された加湿空気を室内機ラインフローファンの入口に導くことにより、局所的ではなく室内全体を加湿することができる。さらに再生ファンを室外加湿ユニットから取り除いたことにより、再生ファンのモーター厚により高くなっていた加湿ユニットの小型化が可能となる。更にデシカントロータの吸着材に於ける空気の通過方向が吸着時と最終的に脱着する第２パージ領域が逆方向にして効果的な吸着と再生を行う。
【００９０】
【発明の効果】
以上この発明は、無駄なエネルギーの発生を抑え加湿や換気の機能を有する空気調和装置が得られる。この発明は、その加湿性能を維持したうえで、給気換気や排気換気機能を付加した空気調和機が得られる。また、本発明はヒータの輻射熱の有効利用や、吸着量が多く且つ吸着エネルギの小さい吸着剤を使用により，トータル的に省エネルギーで加湿性能の高い空気調和機が得られる。更に本発明は高品質で使いやすい空気調和機およびその運転方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニットの概略構成図。
【図２】この発明の実施の形態におけるデシカントローターの分割領域説明図。
【図３】この発明の実施の形態における給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図４】この発明の実施の形態における給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図５】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニットと室内機の概略構成図。
【図６】この発明の実施の形態における室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図７】この発明の実施の形態における室内機側面に設置された給排換気可能な送風ファンの概略構造図。
【図８】この発明の実施の形態における空気調和機の室外加湿ユニット内の吸着部側面概略図。
【図９】この発明の実施の形態における空気調和機の室内外接続ダクトの室内側出口の温度測定結果説明図。
【図１０】この発明の実施の形態における空気調和機の室内外接続ダクトの室内側出口の相対湿度測定結果説明図。
【図１１】この発明の実施の形態におけるゼオライトとシリカゲルの配合比の変化による等温吸着線の概念図。
【図１２】この発明の実施の形態における再生用加熱ヒーター構造の概略図。
【図１３】この発明の実施の形態における室内外接続ダクト構造の概略図。
【図１４】この発明の実施の形態におけるゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布（積算値）説明図。
【符号の説明】
１加湿ユニット（加湿装置）、２デシカントローター（２ａ吸着領域，２ｂ再生領域，２ｃ第１パージ領域、２ｄ第２パージ領域、３加熱ヒーター（熱源機）、４ヒーターカバー、５吸着ファン（室外機プロペラファン）、６再生ファン、７室内外接続ダクト、８室外機、９室外機連通口、１０ファン翼、１１ファンモーター、１２ファンケーシング（１２ａ吸入風路，１２ｂ吹出風路，１２ｃ室内空気吸入風路）、１３ケーシング回転用モーター、１４第２の排気風路、１５室内機、１６室内機ラインフローファン、１７室内機吹出口、１８加湿ユニット外気吸入口、１９室外機熱交換器、２０ローター回転軸（２０ａ回転軸突起部）、２１ローター案内部、２２ローター回転用ベルト、２３ベルト回転用モーター、２４室内外接続ダクトの室内出口における温度（ダクト長さ５ｍ）、２５室内外接続ダクトの室内出口における温度（ダクト長さ１０ｍ）、２６室内外接続ダクトの室内出口における相対湿度（ダクト長さ５ｍ）、２７室内外接続ダクトの室内出口における相対湿度（ダクト長さ１０ｍ）、２８シリカゲル１００％吸着剤の等温吸着線図、２９ゼオライト１００％吸着剤の等温吸着線図、３０ゼオライトとシリカゲルの配合比が８：２である吸着剤の等温吸着線図、３１金属製多孔板、３２断熱材、３３壁、３４壁穴、３５室内、３６室外。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner equipped with a humidifying function using an adsorbent and to which a ventilation function is added, and an operation method thereof.
[0002]
[Prior art]
As a first conventional technique, a technique related to a humidifier is known in which a humidifying unit using an adsorbent is installed outdoors, moisture in outdoor air is absorbed by a humidification rotor, and the moisture is desorbed by heating means. (For example, refer to Patent Document 1). Further, as a second conventional technique, there is also known a technique in which a ventilation function for taking outdoor air into a room without being humidified is added to a humidifying unit installed outside the room as in the first conventional technique (for example, patents). Reference 2).
[0003]
As a third conventional technique, there is a device in which a humidification rotor in a humidification unit installed outdoors is installed so that its axial direction is vertical to reduce the height of the humidifier (for example, (See Patent Document 3). Further, as a fourth prior art, a heater as a heating means for desorbing moisture adsorbed on the humidification rotor is installed perpendicular to the surface of the humidification rotor, and the performance deterioration of the humidification rotor due to the radiant heat of the heater There is an apparatus having a structure that prevents the shortening of the lifetime (see, for example, Patent Document 4).
[0004]
As a fifth prior art, the adsorbent used in the humidification rotor is a hydrophobic zeolite with a low adsorption energy, and SiO 2 ₂ The mole fraction of Al ₂ O ₃ Greater than the mole fraction of ₂ / Al ₂ O ₃ There is known a technique of using the one having a value larger than 1 (see, for example, Patent Document 5).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-99453 A (column 0028-0031, FIG. 1)
[0006]
[Patent Document 2]
JP 10-267331 A (claim 3, column 0045)
[0007]
[Patent Document 3]
JP 2001-41511 A (column 0017, FIG. 1)
[0008]
[Patent Document 4]
JP 2001-91002 (columns 0017-0018, FIG. 1)
[0009]
[Patent Document 5]
JP 2001-96126 A (0030 column, 0042 column)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, there is a fan for each application, such as a moisture absorption side fan, a humidification side fan, or for ventilation, and a relatively expensive fan motor is required. There was a problem of increased costs. In addition, multiple fans are arranged on the same side of the humidification rotor. However, since the fan is provided as a humidification unit, the height of the humidifier increases with the thickness of the fan motor, and the humidifier is integrated with the outdoor unit of the air conditioner. When installed, there is a problem that the outdoor outdoor unit occupied space becomes large.
[0011]
In the prior art, in the same air path as the humidified air path, air is supplied to the room without operating the heater, and ventilation is performed in the form of natural ventilation from the gap in the room, etc. For example, it was possible that the same amount of air as that supplied from the outside would flow into the adjacent room. Moreover, even if air is supplied from the outside, air with a high carbon dioxide concentration in the room is not always exhausted to the outside by natural ventilation, so that the air supply ventilation alone is not sufficient as a ventilation function. In supply air ventilation, air is pushed into a relatively high pressure room, so that a high back pressure is required for the blower fan, and the load is increased, the energy is increased, the size is further increased, and the cost is increased. was there.
[0012]
Further, by setting the axial direction of the humidifying rotor to the vertical direction, the vertical volume occupied by the humidifying rotor in the humidifying unit is reduced, but a heater as a separate heating means is installed on the regeneration area of the humidifying rotor. For this reason, there is a problem that there is a useless space corresponding to the height of the heater case on the adsorption region side of the humidifying rotor. In addition, since the wind direction flowing from the outside air inlet to the humidification rotor and from the humidification rotor to the adsorption fan bends vertically, there is a problem that the pressure loss when passing through the humidification rotor increases and the energy used increases. It was.
[0013]
Moreover, in order to put together as a humidification unit, both the driven gear by the side of the rotor case of a humidification rotor and the drive gear by the side of a rotary motor require complicated process, and there existed a subject that cost increased. In addition, since the heater is installed perpendicular to the humidification rotor, it is possible to prevent the humidification rotor from becoming extremely hot, but the projected area of the heater on the humidification rotor is minimized, so the effect of desorption due to radiant heat is achieved. I can not expect. It is known that the amount of humidification increases greatly by using radiant heat, and there is a problem that a heater having a larger capacity is required to secure the same amount of humidification, and the energy is increased.
[0014]
In addition, the humidifying hose connecting the humidifying unit installed outdoors and the indoor unit repeats the humidifying operation in which the humidifying unit blows humidified air and the drying operation in which the dry air is blown in alternately. Condensation water is prevented from staying in the air, but since the high-temperature dry air heated by the heating means in the humidification unit is transported indoors, waste that lowers the indoor humidity is generated. In addition, when mold or the like is generated due to dew condensation in the humidifying hose, there is a problem that the strange odor is also conveyed into the room together.
[0015]
In addition, by thinning the indoor side of the humidifying hose that blows into the room from the outside, workability such as penetrating the humidifying hose through the wall hole of the house is improved, but if the humidifying hose is thinned, it flows in the hose The air flow rate is increased, and pressure loss due to friction with the inner wall of the hose causes problems such as waste of energy and low-frequency noise that is difficult to prevent with a soundproofing material.
[0016]
In addition, if hydrophobic zeolite with low adsorption energy is used as the adsorbent, the amount of zeolite adsorbed is smaller than that of adsorbents such as silica gel and activated carbon. There was a problem that a sufficient amount of humidification could not be obtained. Also SiO ₂ / Al ₂ O ₃ Hydrophilic zeolite of about 1 is slightly more adsorbed than hydrophobic zeolite, but the adsorption energy also increases, so a heater with a larger heating capacity is required to reduce the humidification amount or to desorb moisture. As a total, there was a problem of using wasted energy.
[0017]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the present invention provides an air conditioner that suppresses generation of useless energy and has functions of humidification and ventilation. It also reduces the number of fans and downsizes the entire device, saving space and reducing costs. Moreover, this invention is providing the air conditioner which added the air supply ventilation and the exhaust ventilation function, while maintaining the humidification performance. It is another object of the present invention to provide an air conditioner with high energy saving and high humidification performance by effectively using the radiant heat of the heater and using an adsorbent having a large adsorption amount and a small adsorption energy. Furthermore, the present invention provides a high-quality and easy-to-use air conditioner and its operating method.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The air conditioner of the present invention includes a desiccant rotor that is provided in an outdoor unit provided with an outdoor unit blower that blows outdoor air and that regenerates moisture by heating an adsorbent that adsorbs moisture from the outdoor air, and moisture of the desiccant rotor. The same duct is used to form a ventilation fan that sucks outdoor air and blows it indoors, and an air passage that blows air from the blower fan and an air passage that sucks indoor air and exhausts it outside the room. And an indoor / outdoor connection duct that penetrates a wall surface that separates the room and the outside, and supplies the humid air to the room and exhausts the room air to the outside by the blower fan.
[0019]
The air conditioner of the present invention includes a desiccant rotor that is provided in an outdoor unit provided with an outdoor unit fan that blows outdoor air, and that can be rotated by attaching an adsorbent that adsorbs moisture from the outdoor air, and the outdoor air is passed through the desiccant rotor. An outdoor unit that includes an adsorption air passage for attaching moisture to the adsorbent, and a regeneration air passage that is separated from the adsorption air passage and that heats and regenerates moisture adsorbed on the adsorbent by passing outdoor air through a desiccant rotor. The outdoor air is passed through the adsorption air passage by the blower of the blower.
[0020]
The air conditioner of the present invention carries an adsorbent that repeats the operation of adsorbing moisture in air and desorbing moisture into the air, and a desiccant rotor comprising a base material having a large number of air holes in the air flow direction. A heater that regenerates the moisture adsorbed on the adsorbent of the desiccant rotor, and the adsorbent supported on the desiccant rotor is a mixture of zeolite and silica gel, and has a high mixing ratio of zeolite. The terminal cation species of the zeolite are those having a potassium content of 50% or more.
[0021]
The air conditioner of the present invention carries an adsorbent and a desiccant rotor made of a base material having a large number of air holes in the air flow direction, and sucks outdoor air and adsorbs moisture through the desiccant rotor to the outside. Adsorbed by the adsorbent in the vicinity of the desiccant rotor, which is provided in the regeneration air path, and the regeneration air path which is separated from the adsorption air path to be exhausted, sucks outdoor air and sucks outdoor air and is transported indoors through the desiccant rotor A heater that heats and regenerates the water that has been regenerated, and a heat reflector that is provided in the vicinity of the heater on the opposite side of the desiccant rotor in the regenerative air path and reflects heat so as to allow ventilation. The heating surface is disposed obliquely opposite to the surface of the desiccant rotor at a predetermined angle or less.
[0022]
The operation method of the air conditioner of the present invention includes a desiccant rotor that is provided in an outdoor unit provided with an outdoor unit blower that blows outdoor air and heats an adsorbent that adsorbs moisture from the outdoor air to regenerate moisture, and the desiccant An air conditioner having an air conditioner having an area for regenerating the moisture of a rotor and a fan connected to a duct and sucking outdoor air and blowing the air into the indoor unit. The air duct that sucks in the air and exhausts it outside the room is formed by the same duct, the step of supplying humidified air to the room and exhausting the room air to the outside with the blower fan, and the operation of exhausting the room air to the outside first And a step of performing an operation for introducing outdoor air into the room.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an outdoor humidification unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. The humidifying unit 1 is installed on the outdoor unit 8 and communicates with the outdoor unit through the outdoor unit communication port 9. A desiccant rotor 2 made of a base material carrying an adsorbent and having a large number of air holes in the air flow direction, and a heater for heating the regeneration air and heating the regeneration region of the desiccant rotor are provided inside the humidification unit 1. 3. A heater cover 4 that protects the heater and a regeneration fan 6 that conveys outdoor air into the room are installed, and the suction fan that blows the moisture of the outdoor air to the desiccant rotor is an outdoor unit inside the outdoor unit. The configuration is also used as the machine propeller fan 5. Further, as shown in FIG. 2, the desiccant rotor 2 is divided into an adsorption region 2a, a regeneration region 2b, a first purge (heat recovery) region 2c, and a second purge region 2d. With the rotation of 2, each region moves in the order of the adsorption region 2a, the second purge region 2d, the regeneration region 2b, and the first purge region 2c. Here, the central angles of the regeneration region 2b, the first purge region 2c, and the second purge region 2d in the desiccant rotor 2 are equal. For example, if the central angle of the adsorption region 2a is 180 °, all other regions are 60 °. It becomes. Thus, moisture adsorption and regeneration can be performed without waste. The outdoor unit communication port 9 is arranged immediately below the suction region 2a, and further has an outdoor unit propeller fan (suction fan) 5 below it. The outlet of the regeneration fan 6 communicates with the room through an indoor / outdoor connection duct 7. Each of these positions is fixed, and air is guided by a divided ventilation cover such as a heater cover that also serves as a ventilation guide, and moisture is adsorbed to the rotor and from the rotor through the air hole to which the adsorbent of the rotating desiccant rotor is attached. Moisture regeneration takes place in turn as the rotor passes through this fixed position. This desiccant rotor is a honeycomb component in which air holes extending from the top to the bottom shown in the waveform are formed, and an adsorbent is attached to the air hole portions.
[0024]
The outdoor unit 8 stores a compressor that compresses the refrigerant and a heat exchanger that condenses and evaporates the refrigerant with an outdoor unit blower fan in a box-shaped case, and is disposed indoors and is used as an indoor heat exchanger and an indoor unit. An indoor unit having a built-in indoor fan that circulates air and a heat pump circuit are configured to circulate the refrigerant through a pipe. Using an outdoor unit as a heat source, circulating refrigerant as a heat medium, cooling or warming indoor air with an indoor unit blower by cooling or warming indoor air with a heat exchanger housed in the indoor unit, and cooling indoor air Heating to warm the air. The humidification unit 1 takes out moisture from the outdoor air, and conveys the air humidified with the moisture to the indoor unit by a blower fan of the vortex fan 6 through a duct serving as an air passage. Next, an example of this operation will be described. Outdoor air is sucked into the humidifying unit 1 from the air intake port by the propeller fan 5 which is an outdoor unit blower. At this time, moisture in the air is adsorbed in the adsorption region 2a of the desiccant rotor 2 to become dry air, and the outdoor unit communication port 9 is led to the inside of the outdoor unit and exhausted to the front of the outdoor unit together with the air that has passed through the outdoor heat exchanger (not shown). At the same time, a part of the air that has passed through the adsorption region 2a and slightly raised in temperature by the adsorption heat is branched by the blower fan of the regeneration fan 6 before passing through the outdoor unit communication port 9, and the first purge region 2c. Guided downward. Thereafter, when passing through the first purge region 2c from the bottom to the top, the temperature rises due to the residual heat of the heater 3, and after being directly heated by the heater 3, when adsorbing when passing through the regeneration region 2b from the top to the bottom, The moisture adsorbed in the region 2a is desorbed and becomes high-temperature humid air. Finally, it passes through the second purge region 2d from the top to the bottom, and heat exchange with the desiccant rotor 2 results in a low temperature. However, the regeneration fan 6 and the indoor / outdoor connection are also performed while maintaining the high humidity by performing regeneration here. It is conveyed indoors through the duct 7 and humidifies the indoor air.
[0025]
At this time, as shown in FIG. 1, the direction of the air passing through the adsorption region 2a and the regeneration region 2b of the desiccant rotor 2 is reversed, so that the moisture adsorbed on the adsorption region 2a can be desorbed without waste. With the same configuration as above, with the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 stopped, fresh air outside the room can be transported indoors by the regeneration fan 6, and thus the air supply ventilation operation can be performed. It can be carried out. At this time, the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan may be continued and the outdoor air may be continuously adsorbed to the adsorption region 2a. However, in order to save energy, the outdoor unit propeller fan 5 operates the indoor unit and the refrigeration cycle. It is desirable to stop rotation not related to the operation. In addition, although the humidification unit 1 is demonstrated as another structure in which the humidification unit 1 was installed on the outdoor unit 8 in FIG. 1, a desiccant rotor is provided in the space inside the outdoor unit without being a separate structure from the outdoor unit. In this case, a ventilation guide is provided so that the external intake air is drawn in from the wall surface from which the outside air can be taken in at a position parallel to the heat exchanger in the outdoor unit and led to the adsorption region 2a.
[0026]
As described above, as shown by the air flow explanatory arrows in FIG. 1, the humidified air is conveyed into the room by the regeneration fan 6 that is a vortex fan through the adsorption process and the regeneration process. By installing a humidifier unit such as a desiccant rotor or a regenerative fan that is integrated with the outdoor unit, and by using the suction fan also as an outdoor unit propeller fan, it is possible to configure an inexpensive humidifier unit without wasted space Become. In addition, by using the air whose temperature has been increased by the heat of adsorption as the inlet air for regeneration, and further utilizing the residual heat of the heater and adding a preheating step for the desiccant rotor, it is possible not only to efficiently humidify, but also for the regeneration air The heater capacity for raising the temperature can be reduced and energy is saved. In addition, the piping which circulates the refrigerant | coolant which forms the heat pump circuit of an indoor unit and an outdoor unit is also arrange | positioned indoors and outdoors, and it penetrates the wall of a house so that the indoor-outdoor connection duct 7 which is an air passage may penetrate the wall of a house. However, it is natural that these two penetrating portions may be combined into one place. In addition, when an outdoor unit propeller fan is used as an adsorption fan, a part of the air volume for obtaining characteristics necessary for the refrigeration cycle such as the heat exchange amount of the heat exchanger provided in the outdoor unit, for example, about 5% is used as the heat exchanger. It bypasses directly through the desiccant rotor without going through. In order to cover the efficiency of the air conditioner, etc., it is better to have a wing shape or air path configuration that can obtain fan characteristics that only compensate for this air volume.
[0027]
The desiccant rotor of FIG. 2 has an air hole for passing air from one surface to the other surface, and an adsorbent that adsorbs moisture is attached to the entire surface, and the adsorption region 2a, the regeneration region 2b, the first purge ( The heat recovery) area 2c and the second purge area 2d are divided and their positions are changed by sequential rotation. FIG. 3 is a schematic structural diagram showing an example of the blower fan 6 that is used in the regenerative air passage and is capable of supplying and exhausting air, that is, the direction of air flow can be changed, and (a) is a humidifying operation or an air supply and ventilation operation. (B) shows the time of exhaust ventilation operation. This blower fan corresponds to the regenerative fan 6 in FIG. 1, and includes a fan blade 10, a fan motor 11, and a fan casing 12. The fan casing 12 has a suction air passage 12 a that communicates with the upper side of the fan blade 10 and a blowout air passage 12 b that directly communicates with the fan blade 10. As the fan casing 12 is rotated by the casing rotation motor 13, the fan casing 12 rotates. The suction air passage 12a and the blowout air passage 12b also rotate. The casing rotating motor 13 can rotate only the fan casing 12 by 360 degrees. When the fan blade 10 and the fan motor 11 are fixed and the fan motor 11 is driven to operate, the fan blade 10 rotates to the center side. Air is sucked from the arranged suction air passage 12a and ejected to the blade outer peripheral side. On the outer peripheral side of the blade, except for the blowout air passage 12b, the outlet is closed with a casing. After all, the blown air is led to the blowout air passage 12b and enters a duct connected to the room. In the drawing, the cross section of the fan blade 10 is described so as to be easily understood. However, the outer peripheral side of the fan blade 10 is actually blocked by a casing.
[0028]
Next, an example of the operation will be described. First, during the humidification operation, as described with reference to FIG. 1, the moisture adsorbed on the desiccant rotor 2 is blown with heated air to desorb this moisture, and the humidified air containing the desorbed moisture is converted into the moisture shown in FIG. In this way, the air flows into the fan blade 10 from the upper part through the intake air passage 12a of the fan casing, and the air blown out from the fan blade 10 enters the air through the air passage 12b of the fan casing and further through the indoor / outdoor connection duct 7 in FIG. It is conveyed.
[0029]
At this time, as described with reference to FIG. 1, by rotating the desiccant rotor 2 and stopping the heater 3, fresh outdoor air can be used instead of humidified air in the same air path configuration as in FIG. The air supply / ventilation operation is performed in which the air flows into the fan blade 10 from the intake air passage 12a of the fan casing and is conveyed into the room through the blowout air passage 12b of the fan casing and the indoor / outdoor connection duct 7. It is desirable to stop the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan in order to save energy. In the structure in which adsorbent particles mainly composed of zeolite and the adhesive are supported on the ceramic paper base fiber formed into the honeycomb shape of the desiccant rotor, the waved air holes are formed from the top to the bottom as shown in FIG. This honeycomb material cell has, for example, a cell pitch of about 3.0-3.5 mm, which is a wavy pitch, and a cell height of 1.5- It is about 2.0 millimeters.
[0030]
Further, as shown in FIG. 3B, by rotating the fan casing 12 by 180 degrees, the suction air passage 12a of the fan casing is installed on the indoor / outdoor connection duct 7 side, and the blowing air passage 12b is installed on the desiccant rotor 2. The direction of the wind is reversed because it rotates to the outside of the room. That is, room air flows into the fan blade 10 from the upper part through the indoor / outdoor connection duct 7 and the fan casing intake air passage 12a, and the air blown out from the fan blade 10 exits from the fan casing air passage 12b. The exhaust ventilation operation in which the air flows in the humidification operation described in Embodiment 1 in the reverse direction and passes through the desiccant rotor 2 and the heater 3 is exhausted to the outside of the room. At this time, it is desirable to stop the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 in order to save energy, similarly to the air supply ventilation operation. In addition, when performing humidification operation, operation is performed to adsorb moisture to the desiccant rotor and heat it with a heater to desorb it, so that not only the operation of the heater but also the rotation of the desiccant rotor and the operation of the outdoor fan blower to the adsorption air passage Driving is performed at the same time. That is, humidification is performed only when the outdoor unit blower 5 is in an operating state. In other words, even if the outdoor fan is operated, humidification is not necessarily required, but when the humidifying operation is performed, the outdoor fan needs to be operated.
[0031]
However, in the air supply and ventilation operation, the air supply and ventilation operation is possible regardless of whether the fan is running or not, regardless of the operation status of the outdoor unit blower. That is, even when the heat pump circuit is stopped and the air conditioner is stopped, the regenerative fan can be operated to perform only the air supply and ventilation operation. In this case, the desiccant rotor is stopped. When the air supply / ventilation operation is performed during the heating operation, heating the heater prevents the indoor unit from performing unnecessary operations. However, if the temperature in the room is about the same as the temperature of the air sucked from the outside, the operation of the heater becomes unnecessary. On the other hand, the exhaust ventilation operation to exhaust from the room is not related to the outdoor fan. The reproduction fan 6 blows air from the room to the outside. At this time, heating of the heater and operation of the desiccant rotor are stopped. In addition, when switching each operation of these humidification operation, supply air ventilation operation, and exhaust ventilation operation, or starting each operation, it is better to first rotate the regeneration fan, then heat the heater, and turn the desiccant rotor. . If the heater is heated before flowing air with the regenerative fan, the temperature rise in the humidification unit may become too high, and even if the desiccant rotor is rotated without turning the adsorption fan, sufficient moisture will be adsorbed for humidification. I can't get it.
[0032]
By rotating the fan casing 12 again by 180 degrees from the exhaust ventilation operation shown in FIG. 3B, it is possible to shift to the humidification operation or the air supply ventilation operation shown in FIG. That is, by controlling the rotation of the fan casing 12, the humidification operation, the air supply ventilation operation, and the exhaust ventilation operation can be automatically repeated. It should be noted that the operation mode such as the heating operation of the indoor unit may be linked with the humidification operation or the exhaust operation, but this is not necessarily required, and the operation of the device such as the desiccant rotor or the regeneration fan is not related to the operation of the indoor unit. In addition, for example, it is possible to control the operation of performing humidification by the detection value of the indoor humidity sensor, or to control the operation of exhausting by the detection value of the dust sensor provided in the indoor unit. Sensors, control circuits, and operation indicators necessary for this control are easy to use if they are installed in the air conditioner indoor unit. However, the remote control device that commands the operation of the indoor unit has command and control means such as humidification, ventilation, and exhaust. It is also possible to provide humidification, ventilation, exhaust, etc. by remote control operation. Thereby, it is possible to easily instruct a necessary operation at a necessary time.
[0033]
Further, in the exhaust ventilation operation shown in FIG. 3B, moisture condensed on the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 by the humidification operation is also transported to the outdoor unit humidification unit 1 and passes through the desiccant rotor 2 and the heater 3. Exhausted to the outside. In particular, at the time of heating in the winter when a humidification operation is assumed, the indoor air is relatively hot, so that the dew condensation water can be removed without a heater. This not only dries the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 to prevent the humidification performance from deteriorating due to condensation, but also transports the condensed water to the desiccant rotor 2 of the humidification unit 1 for re-adsorption. Can be reused as humidified air during the humidifying operation shown in FIG. The indoor / outdoor connection duct 7 may have a duct inner wall that is flexible like a selection hose and has an inner surface that has less unevenness that allows air to flow smoothly, and is surrounded by a heat insulating material such as urethane or glass wool.
[0034]
As described above, in the humidifying unit installed outdoors, by adopting a structure in which the casing of the blower fan on the regeneration side can be rotated, the direction of suction and blowout of the regeneration fan can be reversed, and almost no new parts can be used. It is possible to add a supply / exhaust ventilation function to the humidification function without necessity. Note that the casing is rotated by switching the air path in all portions of the casing that are on a disk with a gear provided at the lower part where the casing meshes with the gear attached to the motor 13 for rotation. The fan motor does not rotate when the casing rotates. 11 and a fan blade 10 driven by the fan motor 11. By adding such a ventilation function, not only humidification which is expected to be used mainly in winter, but also the value of year-round use can be expected. In addition, exhaust air ventilation operation uses indoor air that is heated to a relatively high temperature by heating in winter, and removes dew condensation in the indoor and outdoor connection ducts to prevent deterioration of the humidification performance, and also removes dew condensation from the desiccant rotor of the humidification unit. It can be re-adsorbed and reused during humidification operation. In the above description, the regenerative fan is provided with a rotatable casing, and the wind is exchanged between the air intake port provided at the center of the regenerative fan and the air outlet provided at the outer periphery of the regenerative fan by rotation of the casing. Although it has been described in the path switching structure, the air path may be switched in the middle of the duct with a damper or the like, or a fan having a structure in which the air flow is reversed depending on the rotation direction, such as a propeller fan, is used. It is also possible to easily switch between the air supply from the outside to the room and the exhaust from the room to the outside by changing the rotation direction.
[0035]
4A and 4B are schematic structural views of the blower fan capable of supplying and exhausting air according to the present invention, wherein FIG. 4A shows a humidifying operation or an air supply ventilation operation, and FIG. 4B shows an exhaust ventilation operation. This blower fan corresponds to the regenerative fan 6 in FIG. 1, 12c is an indoor air intake air passage communicating with the upper side of the fan blade 10 as in the intake air passage 12a in FIG. 3, and 14 is a second air exhaust for exhausting outside the room. 2 is an exhaust air passage. Others are the same as those in FIG. 3, and thus the description thereof is omitted here.
[0036]
Next, an example of the operation will be described. First, at the time of humidification operation, as already described, the air that has been dehumidified and dehumidified from the desiccant rotor 2 passes through the intake air passage 12a of the fan casing as shown in FIG. The air that has flowed into the interior and blown out from the fan blades 10 is conveyed into the room through the air passage 12b of the fan casing and the indoor / outdoor connection duct 7 in FIG. 1, and is sucked into the indoor unit by the indoor unit blower. Or mixed in the middle of blowing, humidifies the room air. It is also possible to blow out directly from the indoor / outdoor connection duct without passing through the indoor unit. At this time, the indoor air intake air passage 12c is not connected to any air passage and is closed so that air is not sucked in. Similarly, air flows into or blows out into the second exhaust air passage 14 as well. There is nothing.
[0037]
At this time, as described above, the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 are stopped, so that the fresh outdoor air is replaced by the fan in place of the humidified air in the same air path configuration as in FIG. The air supply ventilation operation is carried into the fan blade 10 from the intake air passage 12a of the casing and conveyed into the room through the blowout air passage 12b of the fan casing and the indoor / outdoor connection duct 7. It is desirable to stop the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan in order to save energy.
[0038]
Further, as shown in FIG. 4B, by rotating the fan casing 12 by 90 degrees, the indoor air intake air passage 12c is directed to the indoor / outdoor connection duct 7 side, and the blowout air passage 12b is the second exhaust air passage 14. The air direction to the outside of the room is reversed. That is, the indoor air flows into the fan blade 10 from above through the indoor / outdoor connection duct 7 and the indoor air intake air passage 12c of the fan casing, and the air blown out from the fan blade 10 exits from the air blowing air passage 12b of the fan casing. Thus, an exhaust ventilation operation is performed in which the air is exhausted outside through the second exhaust air passage 14. At this time, it is desirable to stop the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 in order to save energy, similarly to the air supply ventilation operation.
[0039]
The exhaust ventilation operation shown in FIG. 4B can be shifted to the humidification operation or the air supply ventilation operation shown in FIG. 4A by rotating the fan casing 12 270 degrees or reversely 90 degrees. That is, by controlling the rotation of the fan casing 12, the humidification operation, the air supply ventilation operation, and the exhaust ventilation operation can be automatically repeated.
[0040]
Further, in the exhaust ventilation operation shown in FIG. 4B, moisture condensed on the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 by the humidification operation is also transported to the outdoor unit humidification unit 1 and passes through the second exhaust air passage 14. It is exhausted directly to the outside. In particular, at the time of heating in the winter when a humidification operation is assumed, the indoor air is relatively hot, so that the dew condensation water can be removed without a heater. As a result, the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 is not only dried to prevent the humidification performance from being reduced due to condensation, but also the exhaust from the room does not pass through the desiccant rotor 2, so nitrogen, carbon dioxide other than water vapor, indoor VOC, etc. The substance does not adsorb on the desiccant rotor and the adsorption performance does not deteriorate. In this way, the air flowing into the fan blade 10 from the upper part via the intake air passage 12a of the fan casing, and the air blown out from the fan blade 10 is provided with a plurality of intake air passages and blow-off air passages that provide the blow air passage 12b of the fan casing. By providing, an effective usage method can be selected.
[0041]
As described above, in the humidifying unit installed outdoors, by adopting a structure in which the casing of the blower fan on the regeneration side can be rotated, the direction of suction and blowout of the regeneration fan can be reversed, and almost no new parts can be used. It is possible to add a supply / exhaust ventilation function to the humidification function without necessity, and by providing a second intake air passage exclusively for indoor air and a second exhaust air passage exclusively for exhaust, a desiccant rotor can be installed during exhaust ventilation. Since the exhaust can be performed without passing, it is possible to prevent a substance such as carbon dioxide in the room from being adsorbed by the adsorbent and deteriorating the adsorption performance. In addition, exhaust air ventilation operation makes it possible to remove the dew condensation water in the indoor / outdoor connection duct by using indoor air that becomes relatively hot due to heating in winter, thereby preventing a reduction in humidification performance. However, it is a matter of course that another air path switching structure such as a structure in which the air path is switched by a damper without making the casing of the blower fan on the regeneration side rotatable is possible. For example, if the blower fan has a fan structure that draws air from the center and blows it to the outer periphery, the air duct for suction and blowout is provided in the duct on the desiccant rotor side and the duct that connects to the room, so that the operating status, i.e., whether it is a humidifying operation or not. The damper that opens the necessary air path and closes the unnecessary air path may be automatically operated according to the intake ventilation operation or the exhaust ventilation operation. Furthermore, if the fan structure is such that the flow of wind is reversed by changing the rotation direction of the fan, the air path for blowing air to the indoor unit of the blower fan and the air path for sucking air inside the indoor unit and exhausting it outside the room Are formed in the same duct, and a forward and reverse air flow is created in the same air path, so that the air direction is switched to the forward and reverse direction by controlling the motor rather than switching the air path.
[0042]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the outdoor humidification unit and the indoor unit of the air conditioner of the present invention. As described with reference to FIG. 1, the humidification unit 1 is installed on the outdoor unit 8 and communicates with the outdoor unit through the outdoor unit communication port 9. The inside of the humidifying unit 1 is the same as described above, and only the regenerative fan 6 is not provided in the outdoor unit so that the rotation axis of the fan is horizontal on the side surface of the indoor unit 15 as shown in FIG. is set up. Accordingly, in the humidifying unit 1, the outlet of the second purge region 2d of the desiccant rotor 2 is directly connected to the indoor / outdoor connecting duct 7, and the inlet of the regeneration fan 6 is connected to the indoor unit 15 side that is the indoor tip of this duct. The indoor / outdoor connecting duct 7 is connected. The outlet of the regeneration fan 6 communicates with the inlet of the indoor unit line flow fan 16 so that the air conveyed from the outdoor humidifying unit 1 is supplied into the room from the indoor unit outlet 17. Others are the same as those described above, and thus the description thereof is omitted here.
[0043]
Next, an example of the operation will be described. Outdoor air is sucked into the humidification unit 1 by the outdoor propeller fan 5, and at this time, moisture in the air is adsorbed in the adsorption region 2 a of the desiccant rotor 2 to become dry air, and passes through the outdoor unit communication port 9 to the inside of the outdoor unit. It is guided and exhausted to the front of the outdoor unit together with the air that has passed through the outdoor heat exchanger (not shown). At the same time, the regeneration fan 6 causes a part of the air that has passed through the adsorption region 2a and slightly raised in temperature due to the heat of adsorption to branch before passing through the outdoor unit communication port 9 and is guided below the first purge region 2c. It is burned. Thereafter, when passing through the first purge region 2c from the bottom to the top, the temperature rises due to the residual heat of the heater 3, and after being directly heated by the heater 3, when adsorbing when passing through the regeneration region 2b from the top to the bottom, The moisture adsorbed in the region 2a is desorbed and becomes high-temperature humid air. Finally, it passes through the second purge region 2d from the bottom to the top and exchanges heat with the desiccant rotor 2 to lower the temperature, but here again, the air is kept high and the indoor / outdoor connection duct 7 remains Then, it is conveyed to the regeneration fan 6 installed on the side surface of the indoor unit 15. The humidified air that has passed through the regeneration fan 6 is guided to the inlet of the indoor unit line flow fan 16, and is supplied to the room from the indoor unit outlet 17 together with the air that has passed through the indoor unit heat exchanger (not shown). I do. At this time, as shown in FIG. 5, the direction of the air passing through the adsorption region 2a and the second purge region 2d is reversed, so that the moisture adsorbed on the adsorption region 2a can be desorbed without waste.
[0044]
By rotating the desiccant rotor 2 and stopping the heater 3 with the same configuration as described above, fresh air outside the room is conveyed into the room by the regeneration fan 6, and an air supply and ventilation operation is possible. At this time, the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan may be continued and outdoor air may be adsorbed to the adsorption region 2a. However, it is desirable to stop the outdoor propeller fan 5 in order to save energy. By attaching the regeneration fan 6 to the indoor unit 15 as shown in FIG. 5 and using it as a fan for humidifying regeneration as well as a fan for intake ventilation or exhaust ventilation, it is possible to increase the ventilation air volume, particularly the exhaust ventilation air volume. I can do it. In particular, by providing a ventilation inlet for exhausting air to the outside of the air outlet of the indoor unit blower, it is possible to secure an air volume that can cover the pressure loss of the indoor / outdoor connection duct. However, it is natural that suction for exhausting from the suction port of the indoor unit blower to the outside may be performed.
[0045]
As described above, it is possible to configure an inexpensive humidification unit by installing the humidification unit integrally with the outdoor unit and using the suction fan also as the outdoor unit propeller fan. In addition, as the inlet air for regeneration, air that has risen in temperature due to heat of adsorption is used, and the residual heat of the heater is used, and the desiccant rotor preheating process is added to efficiently humidify the regeneration air. The heater capacity for raising the temperature can be reduced and energy is saved. By guiding the generated humid air to the inlet of the indoor unit line flow fan, the entire room can be humidified, not locally. Further, by removing the regeneration fan from the outdoor humidification unit, it is possible to reduce the size of the humidification unit that has become higher due to the motor thickness of the regeneration fan. For example, if the amount of air flowing through the indoor / outdoor connection duct is about 0.35-0.4 cubic meters / minute, even a sirocco fan is up to about 0.2 cubic meters / minute, and the indoor unit blower generally uses a line flow fan. Since the static pressure is low and the regenerative fan 6 has been described, if the indoor unit blower 16 is a fan having a high pressure such as a propeller fan, the regenerative fan is not necessary and is directly used in the indoor unit. The outdoor air humidified from the outside by the suction pressure of the blower or the outdoor air for intake ventilation can be sucked in. In this case, the desiccant rotor is provided in the outdoor unit, and the indoor / outdoor connection duct is simply connected between the desiccant rotor and the indoor unit. In order to determine whether the regenerative fan is installed in the outdoor unit or in the indoor unit as in the configuration of FIGS. 1 and 5, it is better to place it outside the room if it is a humidifier, or indoors if it is mainly an exhaust ventilation, in view of energy saving. This is because the fan input is smaller when pushed.
[0046]
FIG. 6 is a schematic structural diagram of an air supply fan capable of supplying and exhausting ventilation installed on the side surface of the indoor unit of the present invention, where (a) is during humidification operation or supply air ventilation operation, and (b) is during exhaust ventilation operation. Show. This blower fan corresponds to the regenerative fan 6 in FIG. 5 and has the same configuration as the previous description, and the rotation axis of the fan is changed from the vertical direction to the horizontal direction, and therefore the description is omitted here.
[0047]
Next, an example of the operation will be described. First, at the time of humidification operation, as described above, air humidified by desorbing moisture adsorbed on the desiccant rotor 2 is installed on the side surface of the indoor unit 15 via the indoor / outdoor connection duct 7 shown in FIG. It is conveyed to the regeneration fan 6. Thereafter, as shown in FIG. 6 (a), the air flows into the fan blade 10 from the right side in the drawing through the fan casing intake air passage 12a, and the air blown from the fan blade 10 passes through the fan casing air passage 12b. The air is guided to the inlet of the indoor unit line flow fan 16 and supplied to the room from the indoor unit outlet 17 together with the air that has passed through the indoor unit heat exchanger to perform humidification.
[0048]
At this time, as already explained, by stopping the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3, fresh air outside the room is replaced with humidified air in the same air path configuration as in FIG. It is conveyed to the indoor unit 15 side through the external connection duct 7, flows into the fan blade 10 from the suction air passage 12a of the fan casing, passes through the blowout air passage 12b of the fan casing, the indoor unit line flow fan 16, and passes through the indoor unit. The air supply and ventilation operation is supplied from the air outlet 17 to the room. It is desirable to stop the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan in order to save energy.
[0049]
Further, as shown in FIG. 6B, by rotating the fan casing 12 by 180 degrees, the intake air passage 12a of the fan casing is directed to the indoor unit line flow fan 16 side, and the blowout air passage 12b is connected to the indoor / outdoor connection duct 7. The direction of the wind is reversed because it rotates to the outside of the room connected to. That is, the indoor air and the air inside the indoor unit 15 flow into the fan blade 10 from the right side through the suction air passage 12a of the fan casing, and the air blown out from the fan blade 10 passes through the air passage 12b of the fan casing indoors. It flows into the external connection duct 7. Thereafter, an exhaust ventilation operation is performed in which the air flows in the humidification unit 1 in the reverse direction through the air path of the humidification operation, passes through the desiccant rotor 2 and the heater 3 and is exhausted outside the room. At this time, it is desirable to stop the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 in order to save energy, similarly to the air supply ventilation operation.
[0050]
From the exhaust ventilation operation shown in FIG. 6 (b), the fan casing 12 can be rotated 180 degrees again to shift to the humidification operation or the air supply ventilation operation shown in FIG. 6 (a). That is, by controlling the rotation of the fan casing 12, the humidification operation, the air supply ventilation operation, and the exhaust ventilation operation can be automatically repeated.
[0051]
Further, in the exhaust ventilation operation shown in FIG. 6B, moisture condensed on the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 by the humidification operation is also transported to the outdoor unit humidification unit 1 and passes through the desiccant rotor 2 and the heater 3. Exhausted to the outside. Especially during heating in winter when humidification is assumed. Since indoor air is comparatively high temperature, it becomes possible to remove dew condensation water without a heater. Accordingly, not only is the inner wall of the indoor / outdoor connection duct 7 dried to prevent a decrease in humidification performance due to condensation, but the condensed water is transported to the desiccant rotor 2 of the humidification unit 1 to be re-adsorbed. Can be reused as humidified air during the humidifying operation shown in FIG.
[0052]
As described above, in the regeneration-side blower fan installed on the side of the indoor unit separately from the humidification unit installed outside, the casing can be rotated so that the suction and blowout directions of the regeneration fan are reversed. Therefore, it is possible to add a supply / exhaust ventilation function to the humidification function with almost no new parts. By adding this ventilation function, not only humidification, which is expected to be used mainly in winter, but also the value of year-round use can be expected. In addition, exhaust air ventilation operation uses indoor air that is heated to a relatively high temperature by heating in winter, and removes dew condensation in the indoor and outdoor connection ducts to prevent deterioration of the humidification performance, and also removes dew condensation from the desiccant rotor of the humidification unit. It can be re-adsorbed and reused during humidification operation.
[0053]
FIG. 7 is a schematic structural diagram of an air supply fan capable of supplying and exhausting ventilation installed on the side surface of the indoor unit of the present invention, where (a) is during humidification operation or air supply ventilation operation, and (b) is during exhaust ventilation operation. Show. This blower fan corresponds to the regenerative fan 6 in FIG. 5 and has the same configuration as the previous description, and the rotation axis of the fan is changed from the vertical direction to the horizontal direction, and therefore the description is omitted here.
[0054]
Next, an example of the operation will be described. First, at the time of humidification operation, as described above, air humidified by desorbing moisture adsorbed on the desiccant rotor 2 is installed on the side surface of the indoor unit 15 via the indoor / outdoor connection duct 7 shown in FIG. It is conveyed to the regeneration fan 6. Thereafter, as shown in FIG. 7A, the air flows into the fan blade 10 from the right side in the drawing through the fan casing intake air passage 12a, and the air blown out from the fan blade 10 passes through the fan casing air supply passage 12b. The air is guided to the inlet of the indoor unit line flow fan 16 and supplied to the room from the indoor unit outlet 17 together with the air that has passed through the indoor unit heat exchanger to perform humidification. At this time, since the indoor air intake air passage 12c is not connected to any air passage, the air is not sucked in, and similarly, the air does not flow into the second exhaust air passage 14 as well.
[0055]
At this time, as described previously, by stopping the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3, the fresh air outside the room instead of the humidified air in the same air path configuration as FIG. It is conveyed to the indoor unit 15 through the indoor / outdoor connection duct 7, flows into the fan blade 10 from the intake air passage 12 a of the fan casing, passes through the blowout air passage 12 b of the fan casing, the indoor unit line flow fan 16, and The air supply and ventilation operation is supplied to the room from the machine outlet 17. It is desirable to stop the operation of the outdoor unit propeller fan 5 which is an adsorption fan in order to save energy.
[0056]
Further, as shown in FIG. 7B, by rotating the fan casing 12 by 90 degrees, the indoor air intake air passage 12c is directed to the indoor unit line flow fan 16 side, and the blowout air passage 12b is the second exhaust air passage. The wind direction is reversed because of rotation to the 14 position. That is, the indoor air and the air inside the indoor unit 15 flow into the fan blade 10 from the right side through the indoor air intake air passage 12c of the fan casing, and the air blown from the fan blade 10 is blown out of the fan casing 12b. The exhaust ventilation operation is performed in which the air is exhausted from the second exhaust air passage 14 to the outside without passing through the indoor / outdoor connection duct 7. At this time, it is desirable to stop the rotation of the desiccant rotor 2 and the heater 3 in order to save energy, as in the air supply ventilation operation.
[0057]
From the exhaust ventilation operation shown in FIG. 7B, the fan casing 12 can be shifted to the humidification operation or the supply air ventilation operation shown in FIG. . That is, by controlling the rotation of the fan casing 12, the humidification operation, the air supply ventilation operation, and the exhaust ventilation operation can be automatically repeated. 4 and 7 show an example in which a plurality of ducts for sucking into and blowing out the desiccant rotor are provided. This is because the exhaust air from the room is exhausted directly outside the rotor without passing through the rotor, and carbon dioxide, VOC, etc. There is an aim to prevent the excessive material from adsorbing to the desiccant rotor and reducing the adsorption performance, and only one suction duct to the desiccant rotor may be used. However, by providing a plurality of such devices, the rotation angle can be suppressed to 90 ° or less, the rotation torque can be reduced, and the life of the device can be taken.
[0058]
As described above, in the regeneration-side blower fan installed on the side of the indoor unit separately from the humidification unit installed outdoors, the casing can be rotated to reverse the suction and blowout directions of the regeneration fan. Therefore, it is possible to add a supply / exhaust ventilation function to the humidification function with almost no new parts. By adding this ventilation function, not only humidification, which is expected to be used mainly in winter, but also the value of year-round use can be expected. In exhaust ventilation operation, by providing a suction air passage exclusively for indoor air and a second exhaust air passage exclusively for exhaust, exhaust can be performed without passing through the desiccant rotor. Can be prevented from adsorbing to the adsorbent, and the adsorption performance can be prevented, and it can be exhausted directly without passing through the indoor / outdoor connection duct, so there is little pressure loss and the ventilation volume is secured without increasing the fan power. can do.
[0059]
FIG. 8 is a schematic side view of a suction portion inside the outdoor humidification unit of the air conditioner of the present invention. As already described, the humidification unit 1 is installed on the outdoor unit 8 and communicates with the outdoor unit through the outdoor unit communication port 9. Inside the humidifying unit 1, a desiccant rotor 2 made of a base material carrying an adsorbent and having a number of air holes in the air flow direction, and a heater cover 4 for protecting the heater are installed. There is no heater 3 in the heater cover 4. The suction fan is also used as the outdoor unit propeller fan 5 inside the outdoor unit, and is located below the outdoor unit communication port 9 disposed immediately below the suction region 2a corresponding to the right half of the desiccant rotor 2 in the figure. is doing. Further, the desiccant rotor 2 is provided by a rotor guide portion 21 provided at the highest point and the lowest point of the desiccant rotor 2 whose outer periphery is inclined by the rotation shaft protrusion 20a of the rotor rotation shaft 20 inclined obliquely at the center. It is held with an inclination angle. A rotor rotating belt 22 is attached along the outer periphery of the desiccant rotor 2, and a belt rotating motor 23 is installed at the other end of the belt.
[0060]
Next, an example of the operation will be described. Outdoor air is sucked into the humidification unit 1 from the outdoor air inlet 18 by the outdoor propeller fan 5. At this time, moisture in the air is adsorbed in the adsorption region 2 a of the desiccant rotor 2 to become dry air, and passes through the outdoor unit communication port 9. Then, the air is guided into the outdoor unit and exhausted to the front of the outdoor unit together with the air that has passed through the outdoor heat exchanger 19. Here, as shown in FIG. 8, the desiccant rotor 2 is inclined, for example, an inclination angle of about 10 ° with respect to the vertical direction, whereby the wind direction from the outdoor air inlet 18 on the back of the outdoor unit to the outdoor unit propeller fan 5, and the desiccant rotor Since the air flow direction of the honeycomb mesh 2 becomes closer, the pressure loss when outdoor air passes through the desiccant rotor 2 is reduced, and the outside air intake port 18 can be widened. It becomes easy. The inclination angle of about 10 ° is an angle necessary for facilitating the flow of air into the air holes of the honeycomb structure. For example, about 5 °, which is half of this, is not very effective. Furthermore, if the inclination angle is increased to about 30 °, in addition to the same effect as the inclination angle of 10 °, a space for arranging the heater 3 and the heater cover 4 can be secured, which enables high-density mounting and humidification. The height direction of the unit 1 can be reduced in size. However, if this angle is too large, the difference in rotor outer diameter position becomes too large, and the humidification unit dimensions cannot be reduced. Therefore, the inclination angle is preferably between about 10 ° and about 30 °.
[0061]
Further, the rotor rotating belt 22 is attached along the outer periphery of the desiccant rotor 2, and the desiccant rotor 2 is rotated by transmitting the rotation of the belt rotating motor 23 installed at the other end through the belt. Thereby, as already described, each region of the desiccant rotor 2 moves in the order of the adsorption region 2a, the second purge region 2d, the regeneration region 2b, and the first purge region 2c. The rotation of the desiccant rotor is generally performed by fixing the desiccant rotor to a rotor case having a gear and driving it with a gear. By using a belt, the driven gear on the rotor case side and the drive gear on the rotary motor side are driven. Since the processing cost can be saved, the cost can be reduced.
[0062]
As described above, in the humidification unit that is installed integrally with the outdoor unit, by holding the desiccant rotor with a certain inclination angle, the direction of air flow from the outdoor air intake port on the back of the outdoor unit to the outdoor unit propeller fan during adsorption Since the air flow direction of the honeycomb mesh of the desiccant rotor is closer, the pressure loss when outdoor air passes through the desiccant rotor is reduced and the outside air intake port can be widened, so that the amount of adsorption air is secured. Becomes easy. Further, if the inclination angle is increased, a space for arranging the heater can be secured, so that high-density mounting is possible and the humidification unit can be downsized in the height direction. Furthermore, by rotating the desiccant rotor with a belt instead of a gear, the processing cost can be reduced and the cost can be reduced. The direction in which the desiccant rotor is tilted may be a direction in which the flow of air for moisture adsorption does not cause a bend of more than a right angle and is as smooth as possible. That is, it is desirable that the path from the outdoor air intake port to the outdoor unit blower be as close to a straight line as possible. When the desiccant rotor is provided above the outdoor unit blower, an outdoor air intake is provided at a position facing the surface of the desiccant rotor, and the intake side is lowered and inclined. The outdoor air intake port is desirably provided on the back surface or the side surface of the outdoor unit, but may be provided above the top surface.
[0063]
9 shows the temperature measurement result at the indoor outlet of the indoor / outdoor connection duct 7 connecting the outdoor humidification unit of the air conditioner of FIG. 1 and FIG. 5 to the indoor unit, and FIG. 10 shows the relative humidity measurement result at the same measurement point. is there. 9, 24 is the temperature when the length of the indoor / outdoor connection duct 7 is 5 m, 25 is the temperature when the length is 10 m, 26 in FIG. 10 is the relative humidity when the length is 5 m, Reference numeral 27 denotes a relative humidity when the length is 10 m. The measurement conditions are such that the dry bulb temperature of the outdoor air is 7 ° C., the wet bulb temperature is 6 ° C., the heating capacity of the heater 3 is 500 W, and the air volume by the regeneration fan 6 is about 0.4 cubic meters / minute. The vertical axes of FIGS. 9 and 10 indicate the temperature and humidity, respectively, and the horizontal axis indicates the elapsed time of the humidification operation, which is close to 5 hours.
[0064]
Next, an example of the operation will be described. During the humidification operation, as already described, the humidified air generated in the humidification unit 1 is conveyed by the regeneration fan 6 to the indoor unit 15 via the indoor / outdoor connection duct 7. At this time, if the temperature of the humidified air falls below the dew point temperature while passing through the indoor / outdoor connecting duct 7, dew condensation occurs in the duct and the humidifying performance deteriorates, so an additional operation for drying the inside of the duct is added. It is necessary to take measures such as Here, as shown in FIG. 9, when the outdoor air, which is the standard heating condition of the air conditioner, has a dry bulb temperature of 7 ° C. and a wet bulb temperature of 6 ° C., the heating capacity of the heater 3 is 500 W, and the regeneration fan 6 When the air volume by is about 0.4 cubic meters / minute, the temperature at the indoor outlet of the indoor / outdoor connection duct 7 is 22 ° C. or higher regardless of the duct length. Therefore, by keeping the absolute humidity of the humidified air flowing into the indoor / outdoor connection duct 7 so that the dew point temperature is 22 ° C. or lower, that is, 16.6 g / kg ′ or lower, condensation in the duct can be prevented. . As a result, there is no reduction in the amount of humidification due to condensation in the duct, and there is no need for an operation for drying the inside of the duct, so that continuous humidification is possible, and a reduction in the ultimate humidity in the room can be prevented.
[0065]
In consideration of the reached humidity in the room, when heating in winter when humidification operation is assumed, in order to prevent a sudden drop in humidity in the room due to heating immediately after the start of heating, for example, for about 30 minutes after the start, Nearly 100% humid air that is nearly saturated may be conveyed.
[0066]
As described above, the temperature of the humidified air generated in the humidifying unit installed integrally with the outdoor unit is controlled so as to keep the dew point temperature or more while passing through the indoor / outdoor connection duct connecting the humidifying unit and the indoor unit. As a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of humidification due to condensation in the duct, and an operation for drying the inside of the duct becomes unnecessary, so that continuous humidification is possible, and a decrease in the reached humidity in the room can be prevented. Also, immediately after the start of heating, only when the room is dryest, the saturated air is transported, so that a rapid humidity drop in the room due to heating can be prevented.
[0067]
Unlike the above idea, when the humidified air generated in the humidifying unit 1 is conveyed by the regeneration fan 6 to the indoor unit 15 via the indoor / outdoor connection duct 7, the temperature of the humidified air is changed to the indoor / outdoor connection duct 7. In order to prevent condensation in the duct when the temperature drops below the dew point during passage, the heating capacity of the heater 3 is increased to increase the temperature of the humidified air, or an additional operation for drying the inside of the duct is added. Measures may be taken. However, increasing the heating capacity is a waste of energy, and considering the power supply capacity of the air conditioner. An increase of 500 W or more is difficult. Here, as shown in FIG. 9, when the outdoor air, which is the standard heating condition of the air conditioner, has a dry bulb temperature of 7 ° C. and a wet bulb temperature of 6 ° C., the heating capacity of the heater 3 is 500 W, and the regeneration fan 6 When the air volume by is about 0.4 cubic meters / minute, the temperature at the indoor outlet of the indoor / outdoor connection duct 7 is 25 ° C. or less regardless of the duct length. Therefore, by keeping the absolute humidity at the outlet of the indoor / outdoor connection duct 7 so that the dew point temperature is 25 ° C. or higher, that is, 20.0 g / kg ′ or higher, condensation is always generated in the duct. As described above, if the condensation in the duct is allowed, the capacity of the heater 3 can be reduced, thereby reducing the cost and saving energy.
[0068]
As described above, the heater is configured so that the temperature of the humidified air generated in the humidifying unit installed integrally with the outdoor unit is equal to or lower than the dew point temperature while passing through the indoor / outdoor connection duct connecting the humidifying unit and the indoor unit. By reducing the capacity and allowing condensation, it is possible to reduce costs and save energy. Although the technology to control the dew condition in the indoor / outdoor connection duct by raising and lowering the heater capacity of the heater has been shown, it is natural that it may be controlled according to the air volume of the regeneration fan, the temperature and humidity of the outdoor air It is.
[0069]
FIG. 11 is a conceptual diagram of isotherm adsorption lines when the mixing ratio of adsorbents in which silica gel and zeolite are mixed in the desiccant rotor of the present invention, wherein 28 is 100% silica gel and 29 is zeolite 100 % And 30 indicate isothermal adsorption lines when blended with a larger amount of zeolite. FIG. 12 is an analysis result of the adsorption energy distribution by each terminal cation species of the zeolite of the present invention. The amount of water adsorbed by each adsorption energy (the number of water molecules) is integrated from the one having the smaller adsorption energy. (A) is an adsorption energy distribution when the terminal cation is Na (sodium) and (b) is the terminal cation K (potassium). Each line in the figure represents the respective SiO ₂ / Al ₂ O ₃ The distribution in ratio is shown.
[0070]
Next, an example of the operation will be described. As shown in FIG. 11, as a general property of the adsorbent, silica gel is suitable for dehumidification because it has a large amount of adsorption at high humidity. On the other hand, zeolite has an almost constant adsorption amount over a wide humidity range and is suitable for humidification applications. In addition, zeolite has the characteristic of fast adsorption and dehumidification reaction rates. Therefore, as described above, in applications where high humidity outside the room is adsorbed on the desiccant rotor 2 and the adsorbed moisture is regenerated and transported into the room for humidification, the adsorbent mixed with silica gel and zeolite is used as the desiccant rotor. As a result, the amount of adsorption in the high humidity range can be secured, and a wider humidity range can be accommodated. In particular, as indicated by 30 in FIG. 11, by adding a large amount of zeolite, the speed of dehumidification is improved, and higher humidification performance can be ensured. A simple adsorption / desorption test of zeolite confirmed that the dehumidification rate increased by about 20%.
[0071]
Further, the adsorption energy distribution in FIG. 14 is obtained by integrating the adsorption amount from the smaller adsorption energy on the left side in the figure. When the terminal cation in (a) is Na, the adsorption energy at which moisture is adsorbed. Is over a wide range up to 40 kcal / mol or more, whereas when the terminal cation of (b) is K, it is adsorbed only in the range of 20 kcal / mol or less. This is thought to be due to the position where water molecules adsorb to the zeolite. That is, in the case of the K cation, it is only adsorption to the six-membered ring of oxygen having a small adsorption energy called pore feeling, but in the case of the Na cation, the water molecule adsorbed to the cation species electrostatic field having a large adsorption energy. Because there is also. Here, the adsorption energy that can be desorbed by the heater with a heating capacity of 500 W in order to secure the humidification amount is estimated to be, for example, about 13 kcal / mol when the humidification amount is 500 cc / h. Will not desorb with a 500 W heater. Therefore, in the adsorption energy distribution of Na cations in FIG. 12 (a), moisture adsorbed with an energy of 20 kcal / mol or more does not contribute to humidification, whereas in the case of K cations in (b), it is adsorbed. Almost all the water that contributes to humidification, the amount of which SiO ₂ / Al ₂ O ₃ The ratio is about twice that of the Na cation. In particular, SiO is highly adsorbed at 10 to 20 kcal / mol. ₂ / Al ₂ O ₃ A Y-type zeolite having a ratio of 2.5 to 3.0 is desirable.
[0072]
Furthermore, although the desorption moisture amount for a constant heating amount of 500 W is described here as an example, the heating amount of the heater necessary to desorb the same moisture amount can be obtained by using zeolite of K cation with low adsorption energy. There is also an energy saving effect that it is reduced, that is, low temperature regeneration is possible. In addition, chaotic is a cation ion-bonded with the molecular structure of zeolite, and the adsorption characteristics are changed by ion-exchange of this chaotic with various substances, so that the adsorption characteristics can be improved. The purpose of increasing the amount of zeolite is to increase the amount of adsorption. On the other hand, increasing the amount of zeolite increases the adsorption energy. Therefore, the terminal energy is reduced by changing the terminal chaotic to reduce the input energy required for regeneration. That is, the input energy can be suppressed despite the increase in the amount of adsorption.
[0073]
Here, when producing the K cation zeolite as described above, it is common to use a relatively inexpensive Na cation zeolite and exchange Na ions for K ions. At this time, if the K ions are increased as much as possible, for example, if K ions: Na ions are set to 90%: 10%, the adsorption energy decreases as described above. There is an effect such as reduction of the heating capacity necessary for the amount of water desorption. Moreover, if the exchange amount to K ion is reduced, for example, if K ion: Na ion is about 50%: 50%, the effect of lowering the adsorption energy can be expected while reducing the cost for ion exchange.
[0074]
As described above, by adsorbing moisture in the air, desorbing the moisture and mixing zeolite and silica gel as an adsorbent used for humidification, the blending ratio is more than half of the zeolite, that is, more than silica gel It is possible to cope with a wide humidity range, and the dehumidifying speed is improved, so that higher humidification performance can be ensured. In addition, by using a K cation with low adsorption energy as the terminal cation of zeolite, the amount of humidification for a certain amount of heating can be increased, or the heating capacity necessary for a certain amount of water desorption can be reduced, that is, low temperature regeneration can be achieved. , Humidification efficiency is improved.
[0075]
FIG. 12 is a schematic diagram of a regeneration heater structure inside the humidification unit in the embodiment of the present invention. The humidifying unit carries a desiccant rotor 2 made of a base material carrying an adsorbent and having a number of air holes in the air flow direction, a heater cover 4 in which a heater 3 is housed, and a figure here. Although not shown, it is composed of an outdoor propeller fan 5 and a regeneration fan 6 as shown in FIG. The heater 3 is fixed at a certain angle as shown in the figure, and a metal porous plate 31 is installed on the upstream side thereof. The desiccant rotor 2 is divided into an adsorption area 2a (not shown), a regeneration area 2b, a first purge (heat recovery) area 2c, and a second purge area 2d as shown in FIG. By the rotation of the desiccant rotor 2, each region moves in the order of the adsorption region 2a, the second purge region 2d, the regeneration region 2b, and the first purge region 2c. The heater cover 4 covers at least the upper part of the first purge region 2c and the regeneration region 2b. That is, the heater cover 4 is basically a semi-cylindrical metal case that covers the regions 2c, 2b, and 2d of the desiccant rotor 2, and the heater 3 is disposed in the internal cavity. In FIG. 1, the configuration arranged on the boundary between the areas 2c and 2b is installed, and in FIG. 12, it is installed so as to be inclined toward the 2d side from the boundary.
[0076]
Next, an example of the operation will be described. Here, the already described adsorption process is omitted, and only the operation of the regeneration process will be described. The air taken in from the outside is guided to the lower side of the first purge region 2c, and the temperature rises due to the residual heat of the heater 3 when passing through the first purge region 2c from the bottom to the top. Further, after being directly heated by the heater 3, when passing through the regeneration region 2b from the top to the bottom, the moisture adsorbed by the desiccant rotor 2 is desorbed to become high-temperature humid air. Finally, it passes through the second purge region 2d from the top to the bottom and exchanges heat with the desiccant rotor 2 to lower the temperature, but here again, the regeneration fan 6 (not shown) is maintained while maintaining the high humidity. , And the indoor / outdoor connection duct 7 (not shown) is transported into the room and humidified. Here, the heater 3 is made of metal such that the surface temperature of nichrome wire or the like becomes 300 ° C. or higher in order to obtain a high output such as 500 W, so that not only hot air due to heating but also radiant heat can be absorbed by moisture. It can be input as energy used for regeneration. Further, by installing the heater 3 as horizontally as possible, for example, at an angle of 30 ° or less with respect to the surface of the desiccant rotor 2, the projected area of the heater 3 on the reproduction area 2b is increased, so that radiant heat is effectively used. It can be used to improve the amount of humidification.
[0077]
Further, by installing a metal perforated plate 31 made of a highly reflective metal on the upstream side of the heater 3, heat dissipation loss to the upstream side of the heater 3 is prevented, and the reflected radiant heat is generated in the reproduction region 2b. The amount of humidification can be improved. At this time, it is desirable that the holes of the metal porous plate 31 have a size that does not hinder the flow of air, and the occupied area of the holes is about 50% of the cross-sectional area of the air passage. Further, the inner wall of the heater cover 4 is made of a highly reflective metal or coated, like the metal porous plate 31, so that further heat loss can be prevented and radiant heat can be effectively used.
[0078]
As described above, the heating heater for regeneration of the humidifying unit is made of metal whose surface becomes high temperature, so that not only hot air by heating but also radiant heat can be input as regeneration energy. By installing it as parallel to the rotor as possible, the radiant heat is effectively used and the amount of humidification can be improved. Furthermore, by installing a metal perforated plate made of highly reflective metal on the upstream side of the heater and making the inner wall of the heater cover also highly reflective metal, heat dissipation loss of the heater is prevented. Since the reflected radiant heat is applied to the desiccant rotor, the amount of humidification can be improved.
[0079]
FIG. 13 shows the structure around the wall hole penetration part of the house of the indoor / outdoor connection duct 7 that connects the outdoor humidification unit of the air conditioner and the indoor unit. The indoor / outdoor connection duct 7 penetrates through a wall hole 34 provided in the wall 33 of the house, and an indoor unit 15 (not shown) of an air conditioner installed in the indoor 35 and a humidifying unit installed in the outdoor 36. 1 (not shown). Further, a heat insulating material 32 is attached to the outside on the outdoor 36 side of the indoor / outdoor connection duct 7.
[0080]
Next, an example of the operation will be described. The indoor / outdoor connection duct 7 is supplied with humidified air generated by the outdoor humidifying unit 1 and air such as air supplied from outside and exhausted from the room by a regeneration fan 6 (not shown). When the flow velocity of the passing air is high, especially when the cross-sectional average flow velocity is 15 m / s or more, pressure loss due to friction with the inner wall of the duct increases, and low-frequency noise that is difficult to prevent with a soundproof material or the like is generated. Therefore, it is necessary to reduce the cross-sectional average flow velocity by reducing the air volume or increasing the cross-sectional area of the duct. However, if the air volume is reduced, the ventilation volume of the supply and exhaust air will be reduced, and the humidification performance will be affected. Is undesirable. Therefore, by increasing the inner diameter of the indoor / outdoor connection duct 7 to, for example, about 30 to 35 mm so that the cross-sectional average flow velocity is 15 m / s or less, duct noise is reduced without deteriorating ventilation and humidification performance. It becomes possible to do.
[0081]
Further, when the humidified air generated by the outdoor humidifying unit 1 is transported, if the temperature difference between the humidified air and the indoor / outdoor connection duct 7 that comes into contact with the outside air is large, the duct inner wall is likely to be dewed. By attaching the heat insulating material 32 to the outer periphery of the duct 7, condensation in the duct can be reduced. However, the wall hole 34 that penetrates the indoor / outdoor connection duct 7 is not provided for a duct, and is assumed to be used as a wall hole for refrigerant piping of an air conditioner having an inner diameter of 65 mm. If the inner diameter of the duct is increased in order to reduce noise or the outer diameter is increased by attaching the heat insulating material 32, there is a problem in workability in construction such as penetration of the wall hole 34 or bending to the indoor unit on the indoor side. . Therefore, by removing the portion on the indoor side from the wall hole penetrating portion or the portion corresponding to the position of the wall hole penetrating portion of the heat insulating material 32 attached to the outer periphery of the indoor / outdoor connecting duct 7, the above problem of workability is achieved. Is improved. Since condensation on the inner wall of the duct is caused by a temperature difference, there is no problem if the heat insulating material 32 is attached to the outer wall of the indoor / outdoor connection duct 7 on the outdoor side in contact with the low temperature outside air. In particular, this effect is further improved by sealing so that the outside air does not enter the wall hole.
[0082]
As described above, in the indoor / outdoor connection duct that connects the outdoor humidifier unit of the air conditioner and the indoor unit, the inner diameter is increased and the cross-sectional average flow velocity is reduced, thereby reducing the ventilation and humidification performance without reducing the frequency. Noise can be reduced. In addition, by attaching a heat insulating material to the outer periphery of the indoor / outdoor connection duct, and removing the part on the indoor side from the wall hole penetration part or the part corresponding to the position of the wall hole penetration part, it is shared with the refrigerant piping of the air conditioner It is possible to alleviate dew condensation on the inner wall of the duct without impairing workability in construction such as penetration of a wall hole or bending to an indoor unit on the indoor side.
[0083]
As described above, in the air conditioner equipped with the humidifying function according to the present invention, the adsorption fan is also used as the outdoor unit propeller fan, and only one regeneration (humidification) fan is used as the humidification application. The fan is removed from the humidification unit installed integrally with the outdoor unit and installed on the side of the indoor unit.
[0084]
The present invention also relates to a heat pump circuit comprising an indoor unit and an outdoor unit, comprising a humidifying unit installed integrally with the outdoor unit, provided with a communication port in the outdoor unit and the humidifying unit ring, and a blower for the outdoor unit Thus, the outdoor air that is the adsorption air passage is sucked and the air passage that is exhausted to the outside through the desiccant rotor is blown, so that waste of energy can be saved by operating during the operation of the outdoor unit blower. Further, if the adsorption fan is used not only as an outdoor unit blower but also a regeneration fan is used as an indoor unit blower, a device capable of humidification ventilation can be obtained by using only a desiccant rotor and an air path switching device. In addition, the present invention provides the humidifier with a ventilation function that can supply and exhaust air by sucking outdoor air and transporting it indoors, or sucking indoor air and exhausting it outside the room. The connected ventilation duct can be used effectively.
[0085]
In addition, the present invention sucks outdoor air and attaches a blower fan of a regenerative air passage that conveys humidified air through a heater and a desiccant rotor to the room outside or inside the wall such as the side of the indoor unit and sucks it from the outside. Since the air blown from the blower fan is mixed with the air sucked into the indoor unit blower fan and blown into the room, a ventilator with a large intake amount is made possible.
[0086]
Further, the desiccant rotor of the present invention is provided with a protrusion on a rotating shaft inclined toward the back side of the outdoor unit and the like, and a guide portion provided at a position of the highest and lowest points on the outer periphery of the shaft. Since the protrusion is held and the desiccant rotor is provided along the outer periphery and is rotated by a dull, a reliable operation is possible.
[0087]
Further, by switching the air path of the blower fan installed in the regenerative air path of the present invention and performing the exhaust ventilation operation, or by switching the rotation direction of the propeller fan or the like and performing the exhaust ventilation operation, the outdoor unit is operated by the humidification operation. Moisture condensed in the duct, which is an air passage connecting the indoor unit and the indoor unit, can be transported to the outside without a heater, and the inside of the duct can be dried. At this time, during the winter season when dew condensation is likely to occur, it is possible to reliably perform the drying operation by the exhaust ventilation operation with the high temperature air in the room.
[0088]
The connecting duct that connects the indoor unit and the humidifying unit arranged outdoors in the heat pump circuit composed of the indoor unit and the outdoor unit has an inner diameter of 30 to 35 mm, and reduces the temperature change in the duct on the outer periphery of the duct. By making the structure where the insulation material of the duct corresponding to the position is not wound from the wall hole penetration part of the house which is a part that passes through the wall separating the outdoor and indoor, the insulation material is wound, A large amount of humidified air and ventilation can be flowed with low wind pressure.
[0089]
As described above, according to the present invention, it is possible to configure an inexpensive humidifying unit by installing a humidifying unit integrally with an outdoor unit and using the suction fan also as an outdoor unit propeller fan. In addition, as the inlet air for regeneration, air that has risen in temperature due to heat of adsorption is used, and the residual heat of the heater is used, and the desiccant rotor preheating process is added to efficiently humidify the regeneration air. The heater capacity for raising the temperature can be reduced and energy is saved. By guiding the generated humid air to the inlet of the indoor unit line flow fan, it is possible to humidify the entire room, not locally. Further, by removing the regeneration fan from the outdoor humidification unit, it is possible to reduce the size of the humidification unit that has become higher due to the motor thickness of the regeneration fan. Further, the adsorbing material of the desiccant rotor performs effective adsorption and regeneration with the second purge region where the air passes in the opposite direction as in the adsorbing direction and in the reverse direction.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an air conditioner that suppresses generation of useless energy and has functions of humidification and ventilation. According to the present invention, an air conditioner to which air supply ventilation and exhaust ventilation functions are added while maintaining the humidification performance can be obtained. In addition, according to the present invention, an air conditioner with high energy saving and high humidification performance can be obtained by effectively using the radiant heat of the heater and using an adsorbent having a large adsorption amount and a small adsorption energy. Furthermore, the present invention provides a high-quality and easy-to-use air conditioner and its operation method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an outdoor humidification unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a divided area of the desiccant rotor according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic structural diagram of a blower fan capable of supplying and exhausting air according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic structural diagram of a blower fan capable of supplying and exhausting air according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an outdoor humidification unit and an indoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic structural diagram of a blower fan that is installed on a side surface of an indoor unit according to an embodiment of the present invention and that can supply and exhaust air.
FIG. 7 is a schematic structural diagram of a ventilation fan installed on the side surface of the indoor unit and capable of supply / exhaust ventilation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic side view of a suction portion in the outdoor humidification unit of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the temperature measurement result at the indoor side outlet of the indoor / outdoor connection duct of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view of the result of measuring the relative humidity at the indoor outlet of the indoor / outdoor connection duct of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram of an isothermal adsorption line due to a change in the mixing ratio of zeolite and silica gel in the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view of a regeneration heater structure in an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view of an indoor / outdoor connection duct structure according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram of adsorption energy distribution (integrated value) by each terminal cation species of zeolite in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Humidification unit (humidifier), 2 Desiccant rotor (2a adsorption area | region, 2b reproduction | regeneration area | region, 2c 1st purge area | region, 2d 2nd purge area | region, 3 Heating heater (heat source machine), 4 Heater cover, 5 Adsorption fan (outdoor unit) (Propeller fan), 6 regeneration fan, 7 indoor / outdoor connection duct, 8 outdoor unit, 9 outdoor unit communication port, 10 fan blade, 11 fan motor, 12 fan casing (12a intake air passage, 12b blowout air passage, 12c indoor air intake (Air path), 13 casing motor, 14 second exhaust air path, 15 indoor unit, 16 indoor unit line flow fan, 17 indoor unit outlet, 18 humidifier unit outdoor air inlet, 19 outdoor unit heat exchanger, 20 Rotor rotating shaft (20a rotating shaft projection), 21 rotor guide, 22 rotor rotating belt, 23 belt rotation Diverting motor, 24 Temperature at the indoor outlet of the indoor / outdoor connecting duct (duct length 5 m), 25 Temperature at the indoor outlet of the indoor / outdoor connecting duct (duct length 10 m), 26 Relative humidity at the indoor outlet of the indoor / outdoor connecting duct (duct) 27) Relative humidity at the indoor outlet of the indoor / outdoor connection duct (duct length 10 m), 28 Isothermal adsorption diagram of 100% silica gel adsorbent, 29 Isothermal adsorption diagram of 100% zeolite adsorbent, 30 Zeolite and Isothermal adsorption diagram of an adsorbent having a silica gel compounding ratio of 8: 2, 31 metal porous plate, 32 heat insulating material, 33 wall, 34 wall hole, 35 indoors, 36 outdoor.

Claims

An outdoor unit having an outdoor unit that blows outdoor air is provided with an adsorbent that adsorbs moisture from the outdoor air, and a rotatable desiccant rotor. The outdoor air is passed through the desiccant rotor to allow moisture to adhere to the adsorbent. An adsorption air passage, a regeneration air passage that is separated from the adsorption air passage, passes the outdoor air through the desiccant rotor and heats the moisture adsorbed on the adsorbent, and regenerates the moisture of the desiccant rotor. The same duct that is connected to the area by a duct and sucks the outdoor air and blows it into the room, and the air passage that blows air into the room and the air path that sucks the room air and exhausts it outside the room And an indoor / outdoor connection duct that penetrates a wall that separates the room and the outside, and supplies humidified air to the room and indoor air to the outside With the air performed by the air blowing fan, an air conditioner, characterized by passing the outdoor air to the suction air duct by the blowing of the outdoor unit fan.

The adsorbent that repeats the operation of adsorbing moisture in the air and desorbing moisture into the air is supported, and the desiccant rotor is composed of a substrate having a large number of air holes in the air flow direction, and the adsorbent of the desiccant rotor A heater that regenerates the adsorbed moisture, and the adsorbent supported on the desiccant rotor is a mixture of zeolite and silica gel, and is synthesized by increasing the blending ratio of zeolite, The air conditioner according to claim 1, wherein the terminal cation species of the zeolite is a ratio of potassium of 50% or more .

A desiccant rotor comprising a base material carrying an adsorbent and having a number of air holes in the air flow direction; an adsorption air passage that sucks outdoor air, adsorbs moisture through the desiccant rotor, and exhausts the air to the outside; A regeneration air passage that is separated from the adsorption air passage, sucks outdoor air, passes through the desiccant rotor and is transported indoors, and moisture adsorbed by the adsorbent in the vicinity of the desiccant rotor is provided in the regeneration air passage. A heater that heats and regenerates in a heating unit; and a heat reflector that is provided in the vicinity of the heater on the opposite side of the desiccant rotor in the regeneration air passage and reflects heat so as to allow ventilation. The air conditioner according to claim 1, wherein the heating surface is disposed obliquely opposite to the surface of the desiccant rotor at a predetermined angle or less .

The desiccant rotor that regenerates moisture by heating the adsorbent can be connected to the moisture regeneration region through one duct, and the humidified outdoor air is blown into the indoor unit through the other duct. claim by switching the blower fan, the air passage between the air inlet and the air outlet to the duct from the duct to be connected to the blowing fan, characterized by evacuating the indoor unit interior air to the outdoor The air conditioner according to any one of 1 to 3 .

A region for regenerating the moisture of the desiccant rotor by rotating the casing of the blower fan when switching the air path between the air intake port and the air blowout port of the blower fan performing ventilation between the outdoor unit and the indoor unit; The air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the connection position of the connecting duct and the duct connecting the outdoor unit and the indoor unit is changed .

The air path of the blower fan is switched by rotating a casing of the blower fan, and the casing is provided with a second exhaust port that can be exhausted outside without passing through the desiccant rotor. The air conditioner according to claim 4 or 5 .

A blower fan for performing ventilation between the outdoor unit and the indoor unit is attached to the indoor unit, and air blown into the indoor side of the blower fan is mixed with indoor air sucked and discharged by the indoor unit blower fan. The air conditioner according to any one of claims 1 to 6 .

A blower fan that ventilates between the outdoor unit and the indoor unit is attached to the indoor unit, and the outdoor air is sucked into the indoor unit and transported into the room, or the indoor unit or indoor air is sucked out and exhausted outside the room. Item 8. The air conditioner according to any one of Items 1 to 7.

Using at least a part of the air after passing through the desiccant rotor in the adsorption air passage for adsorbing moisture of outdoor air on the adsorbent as the inlet air of the regeneration air passage for regenerating moisture by heating the desiccant rotor. The air conditioner according to any one of claims 1 to 8, characterized in that

The regeneration air in the regeneration air path that regenerates moisture by heating the desiccant rotor passes through the first purge region of the desiccant rotor and then is heated by the heater to become high-temperature air from the opposite direction to the first purge. The desiccant rotor passes through the desiccant rotor and regenerates moisture absorbed by the adsorbent in the regeneration region, and passes again through the second purge region passing through the desiccant rotor from the same direction as the first purge. The air conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein the air purifier is arranged in the order of the second purge region, the regeneration region, and the first purge region with respect to the rotation direction .

The air conditioner according to any one of claims 1 to 10, wherein the desiccant rotor has a rotation axis inclined at a predetermined angle with respect to a vertical direction .

By performing an exhaust ventilation operation from the indoor to the outdoor of the blower fan that ventilates between the outdoor unit and the indoor unit, moisture condensed in the duct connecting the outdoor unit and the indoor unit by the indoor air is removed from the outdoor unit. The air conditioner according to any one of claims 1 to 11, wherein the air conditioner is dried to be dried in the duct .

When humidifying with regeneration air in a regeneration air path that regenerates moisture by heating the desiccant rotor, the heating capacity of the heater or the amount of air by a blower fan installed in the regeneration air path is controlled to generate the regeneration air The air conditioner according to any one of claims 1 to 12, wherein the absolute humidity of the humidified air at the road exit is kept below a predetermined amount except during a high load for a short time after the start of heating. .

The adsorbent to be supported on the desiccant rotor is a mixture of zeolite and silica gel so that the zeolite has a blending ratio of more than half, and the zeolite is a Y-type zeolite having SiO2 / Al2O3 of about 2.5 to 3.0. The air conditioner according to any one of claims 1 to 13, wherein the air conditioner is provided.

An indoor / outdoor connection duct that regenerates outdoor moisture adsorbed by the desiccant rotor and transports it indoors with a heat insulating material is wound around the outer periphery, and the room passes through a through hole in the wall of the house through which the connection duct passes. The air conditioner according to any one of claims 1 to 16, wherein only the inner or wall hole penetrating portion removes the heat insulating material of the connection duct corresponding to the position .

A desiccant rotor that heats an adsorbent that adsorbs moisture from the outdoor air and regenerates moisture, and a region and duct that regenerates moisture of the desiccant rotor. An air conditioner that is connected and sucks the outdoor air and blows the air into the indoor unit, wherein the air blower blows air to the indoor unit and sucks the air inside the indoor unit. A step of forming the air path to be exhausted with the same duct, supplying the outdoor air to the desiccant rotor by the ventilation of the outdoor unit blower, supplying humidified air to the room, and exhausting the indoor air to the outside by the blower fan; first after performing the operation for exhausting indoor air to the outdoor, and performing the operation of introducing the outdoor air into the room, further comprising a How the operation of the air conditioner according to symptoms.

The operation method of the air conditioner according to claim 18, further comprising a step of performing an operation of introducing outdoor air into the room by the blower fan without passing through the desiccant rotor .