WO2019194097A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2019194097A1
WO2019194097A1 PCT/JP2019/014063 JP2019014063W WO2019194097A1 WO 2019194097 A1 WO2019194097 A1 WO 2019194097A1 JP 2019014063 W JP2019014063 W JP 2019014063W WO 2019194097 A1 WO2019194097 A1 WO 2019194097A1
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WO
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air
unit
conditioning unit
air conditioning
air conditioner
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/014063
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛史 永田
博基 長谷川
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0003Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station characterised by a split arrangement, wherein parts of the air-conditioning system, e.g. evaporator and condenser, are in separately located units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/147Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/02Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
    • F24F6/08Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using heated wet elements

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioner that can humidify indoor air by directly transporting humidified air into the room using a humidifying unit.
  • the humidification unit is provided in an outdoor unit.
  • moisture contained in the outdoor air is adsorbed by the moisture absorbing material, and the adsorbed moisture is desorbed. Then, the humidified air is conveyed into the room through a thermally insulated pipe or the like.
  • the humidifying unit is provided in the outdoor unit.
  • the piping from the humidification unit to the indoor unit, that is, the humidification passage for transporting the humidified air becomes long. Therefore, it is conceivable that the humidified air is deprived of heat in the piping due to heat being taken away by the cold air of the outside air during conveyance into the room. When condensation occurs, the room cannot be sufficiently humidified.
  • Patent Literature 1 includes a humidifying device that performs a drying operation for blowing dry air into a humidifying passage and a humidifying operation for blowing humidified air from the outdoor to the indoor. And it is disclosed that the dehydration water stays in the humidification passage and the dew condensation is prevented by appropriately performing the drying operation and the humidification operation alternately.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 have piping for transporting the humidified air generated by the humidification unit into the room. For this reason, in this piping, it is not possible to ensure a sufficient flow path cross-sectional area. Therefore, it is difficult to increase the air volume when the humidified air is transported indoors, and it is difficult to improve the humidifying performance.
  • the humidifying unit takes out moisture contained in the outdoor air, desorbs the moisture, and transports it to the room.
  • outdoor air is used as air for desorption and transport of moisture.
  • the outdoor air is warmed by a heating means such as a heater to obtain the amount of heat required for desorption.
  • This disclosure suppresses the occurrence of condensation when the humidified air is transported indoors, and improves the humidification performance.
  • the air conditioner of the present disclosure includes an outdoor refrigerant circuit, and includes a first air conditioning unit disposed outside, an indoor refrigerant circuit connected to the outdoor refrigerant circuit, and a second disposed outside.
  • the air conditioning unit includes a humidifying unit that takes in moisture from outside air to generate humidified air and supplies the humidified air to the second air conditioning unit, and the humidifying unit is configured integrally with the second air conditioning unit.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration when the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure is viewed from the outdoor side.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the air conditioner according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration around the humidification rotor in the humidification unit.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit and the duct unit during the heating operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a perspective view of the front panel of the air conditioner in FIG. 4 as viewed from the indoor side.
  • FIG. 5 is a perspective view of the front panel of the air conditioner in FIG. 4 as viewed from the indoor side.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit and the duct unit when the operation of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure is stopped.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit and the duct unit during the cooling operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a perspective view of the front panel of the air conditioner in FIG. 7 as viewed from the indoor side.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic configuration when the air conditioner according to Embodiment 2 of the present disclosure is viewed from the outdoor side.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit of the air conditioner in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of an air conditioner according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • An air conditioner includes an outdoor refrigerant circuit, includes a first air conditioning unit that is disposed outdoors, and an indoor refrigerant circuit that is connected to the outdoor refrigerant circuit, and is disposed outdoors. And a humidifying unit that takes in moisture from outside air and generates humidified air and supplies the humidified air to the second air conditioning unit.
  • the humidifying unit is integrated with the second air conditioning unit. Composed.
  • the distance between the humidification unit and the second air conditioning unit can be reduced, the moisture contained in the humidified air can be prevented from being condensed, and the humidification performance is improved. Moreover, since the supply path of humidified air is arrange
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may have a configuration in which the humidification unit is disposed below the second air conditioning unit, and the second air conditioning unit and the humidification unit are disposed in one housing. Good.
  • An air conditioner includes a blowout port through which the second air conditioning unit blows out temperature-conditioned air, and an air passage that conveys air toward the blowout port, and is humidified.
  • the structure by which air is supplied to the ventilation path of a 2nd air conditioning unit may be sufficient.
  • humidified air can be supplied to the second air conditioning unit. Moreover, since humidified air is directly conveyed from the humidifying unit to the indoor air conditioning unit, a sufficient cross-sectional area of the humidified air can be ensured, and the amount of air when the humidified air is conveyed indoors can be increased.
  • An air conditioner includes a moisture absorption unit that adsorbs moisture, a heating unit that desorbs moisture from the moisture absorption member, a desorption region and a ventilation path from which moisture is desorbed from the moisture absorption member And a humidified air passage directly connecting the two.
  • the distance between the humidification unit and the second air conditioning unit can be reduced, and the moisture contained in the humidified air can be suppressed from condensing. Moreover, it becomes possible to ensure a large flow path cross-sectional area, and the air volume of the humidified air supplied indoors can be increased.
  • the humidification unit may be configured to discharge the humid air toward the air blowing path in the vicinity of the heating unit.
  • the humidified air is warmed by the heating unit immediately before being discharged into the blower passage, and therefore, it is possible to suppress the occurrence of condensation of moisture contained in the humidified air even in a state where the outside air temperature is low.
  • the moisture absorption member may be configured by a humidification rotor, and the rotation axis of the humidification rotor may be substantially horizontal.
  • each portion of the humidification rotor moves continuously between the adsorption region and the desorption region. Therefore, it is possible to perform humidification continuously without performing a drying operation for drying the hygroscopic member. Moreover, the size of the humidification unit in the rotation axis direction of the humidification rotor can be reduced.
  • the upper portion of the humidification rotor may be disposed in a space on the back side of the rear guider that configures the air passage of the second air conditioning unit.
  • Such a configuration makes it possible to arrange a part of the humidification rotor using the space on the back side of the rear guider of the indoor air conditioning unit. For this reason, the size in the height direction of the main body when the second air conditioning unit and the humidification unit are combined can be reduced.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the humidifying unit takes in part of the indoor air sucked by the second air conditioning unit and humidifies the taken indoor air.
  • the humidification unit has a supply port to which room air is supplied from the second air conditioning unit, and a discharge port for discharging the humid air to the indoor air passage,
  • the supply port and the discharge port may be arranged on the downstream side of the blower fan provided in the second air conditioning unit.
  • Such a configuration can suppress the influence of the humidifying unit on the blowing performance of the second air conditioning unit. Moreover, the conveyance path
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may further include a duct unit that communicates the suction and outlet of the second air conditioning unit with the room.
  • the air blown out from the second air conditioning unit can be guided into the room through the wall of the building.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration when the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure is viewed from the outdoor side.
  • the air conditioner 100 of the present embodiment includes a main unit 1 and an outdoor unit (first air conditioning unit) 2.
  • the air conditioner 100 is disposed so that the main unit 1 is in contact with the outer surface of the wall C of a building such as a residence that separates the outdoor B and the indoor A from each other.
  • the air conditioner 100 is configured such that air conditioning of the room A is performed in a state in which the main unit 1 and the outdoor unit 2 are arranged in the outdoor B.
  • the main unit 1 and the outdoor unit 2 are provided as separate bodies.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the air conditioner according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner 100 has a vapor compression refrigeration cycle circuit, and it is possible to cool and heat the room by circulating a refrigerant in the refrigeration cycle circuit. As shown in FIG. 2, the air conditioner 100 is configured by connecting a main unit 1 and an outdoor unit 2.
  • the main unit 1 includes an indoor air conditioning unit (second air conditioning unit) 10 and a humidification unit 20.
  • the outdoor unit 2 and the indoor air conditioning unit 10 are connected via a liquid refrigerant pipe 35 and a gas refrigerant pipe 36.
  • a refrigeration cycle circuit is configured.
  • the indoor air conditioning unit (second air conditioning unit) 10 is installed outside the room B as described above, and constitutes a part of the refrigeration cycle circuit as shown in FIG.
  • the indoor air conditioning unit 10 includes a heat exchanger 11 for indoor air conditioning that constitutes an indoor refrigerant circuit.
  • the heat exchanger 11 functions as a refrigerant evaporator during cooling operation to cool indoor air, and functions as a refrigerant radiator during heating operation to heat indoor air.
  • the liquid side of the heat exchanger 11 is connected to the liquid refrigerant pipe 35.
  • the gas side of the heat exchanger 11 is connected to the gas refrigerant pipe 36.
  • the indoor air conditioning unit 10 includes a suction port 15 that sucks in air from the room A, a blowout port 14 that blows out temperature-controlled air, and a blower passage 30 that conveys air toward the blowout port 14.
  • the indoor air conditioning unit 10 has an indoor air blowing fan 12 for sucking air in the room A and blowing air into the room A.
  • the air passage 30 is constituted by the rear guider 13 and the like.
  • a blowout duct 17 a and a suction duct 17 b that pass through the wall C and communicate with the indoor side are connected to the indoor air conditioning unit 10 of the present embodiment.
  • the blowout duct 17 a and the suction duct 17 b constitute a duct unit 17.
  • the indoor side ends of the blowout duct 17a and the suction duct 17b constitute a duct blowout opening 14a and a duct suction opening 15a, respectively.
  • a front panel 16 is disposed in front of the duct outlet 14a and the duct inlet 15a.
  • the air in the room A is sucked in through the suction duct 17b of the duct unit 17 penetrating the wall C, and heat exchange with the refrigerant is performed in the heat exchanger 11, and then the other air penetrating the wall C as supply air. It blows out into the room A through the blowout duct 17a which is one duct.
  • the indoor air conditioning unit 10 includes an indoor air blower fan 12 for sucking room air and blowing air into the room A.
  • a cross flow fan is used as the indoor fan 12.
  • the indoor blower fan 12 is driven by a fan motor capable of controlling the rotation speed. That is, the indoor air conditioning unit 10 can control the amount of air blown from the duct outlet 14 a to the room A via the outlet 14.
  • the indoor air conditioning unit 10 has an indoor control unit (indoor air conditioning control unit).
  • the indoor control unit includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • the indoor control unit controls the operation of each unit constituting the indoor air conditioning unit 10.
  • the indoor control unit for example, transmits and receives control signals and the like between the indoor control unit and the remote controller, and transmits and receives control signals and the like between the indoor control unit and the outdoor unit 2 via a signal line. Can do so.
  • Outdoor air conditioning unit As shown in FIG. 1, the outdoor unit (first air conditioning unit) 2 is installed outdoors. Moreover, as shown in FIG. 2, the outdoor unit 2 comprises a part of refrigerating cycle circuit.
  • the outdoor unit 2 includes an outdoor heat exchanger 31, a compressor 33, a four-way valve 34, and an expansion valve 37 that constitute an outdoor refrigerant circuit.
  • the outdoor unit 2 includes a liquid side closing valve 38 provided in the liquid refrigerant pipe 35 and a gas side closing valve 39 provided in the gas refrigerant pipe 36.
  • a cycle circuit is configured.
  • the compressor 33 compresses the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle circuit until the pressure becomes high.
  • the compressor 33 has a hermetic structure having positive displacement compression elements such as a rotary method and a scroll method.
  • the compression element is rotationally driven by a compressor motor whose frequency can be controlled by an inverter circuit, and can control the operating frequency of the compressor 33.
  • the four-way valve 34 is a switching valve that switches the direction of refrigerant flow in the refrigerant cycle circuit. By switching the four-way valve 34, the cooling operation and the heating operation are switched.
  • the outdoor heat exchanger 31 functions as a radiator for the refrigerant compressed by the compressor 33, and the heat exchanger 11 functions as an evaporator for the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger 31.
  • the outdoor heat exchanger 31 functions as an evaporator for the refrigerant radiated by the heat exchanger 11
  • the heat exchanger 11 functions as a radiator for the refrigerant compressed by the compressor 33.
  • the expansion valve 37 decompresses the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle radiated by the outdoor heat exchanger 31 to the low pressure of the refrigeration cycle during the cooling operation. Further, the expansion valve 37 reduces the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle radiated by the heat exchanger 11 to the low pressure of the refrigeration cycle during the heating operation.
  • the expansion valve 37 is disposed near the liquid side closing valve 38.
  • the outdoor unit 2 further has an outdoor blower fan 32.
  • the outdoor unit 2 sucks outdoor air into the outdoor unit 2 by the outdoor blower fan 32.
  • the sucked outdoor air exchanges heat with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 31 and is blown out of the outdoor unit 2.
  • a propeller fan is used as the outdoor blower fan 32.
  • the outdoor blower fan 32 is not limited to a propeller type fan, and other types of fans may be used.
  • the outdoor unit 2 also has an outdoor control unit (outdoor air conditioning control unit).
  • the outdoor control unit includes a CPU and a memory.
  • the outdoor control unit controls the operation of each unit constituting the outdoor unit 2.
  • the outdoor control unit can transmit and receive control signals and the like through the signal line between the outdoor control unit and the indoor air conditioning unit 10.
  • the humidification unit 20 is attached below the indoor air conditioning unit 10.
  • the humidification unit 20 is configured integrally with the indoor air conditioning unit 10.
  • the humidification unit 20 is housed in the main unit 1 as shown in FIG. That is, the indoor air conditioning unit 10 and the humidification unit are arranged in one housing that constitutes the outline of the main unit 1.
  • the indoor air conditioning unit 10 and the humidification unit 20 may be arranged in different housings, and these housings may be combined.
  • the humidification unit 20 has a supply port 25 for supplying room air to the humidification unit 20 and a discharge port 26 for discharging the air humidified by the humidification unit 20.
  • the humidification unit 20 and the indoor air conditioning unit 10 are connected via a supply port 25 and a discharge port 26. Both the supply port 25 and the discharge port 26 are disposed on the downstream side of the indoor air blowing fan 12 in the indoor air conditioning unit 10.
  • the humidification unit 20 includes a humidification rotor 21 that is a moisture absorbing member that adsorbs moisture, and a heater 22 that is a heating unit that desorbs moisture from the humidification rotor 21.
  • the humidification rotor 21 is composed of a rotating body of a moisture absorbing material.
  • the heater 22 is arrange
  • FIG. 3 is a schematic view showing a cross-sectional configuration around the humidification rotor in the humidification unit.
  • the air flow in the humidifying rotor 21 is indicated by arrows.
  • the air supplied from the indoor air conditioning unit 10 to the humidifying rotor 21 is indicated by RA.
  • humidified air that has been humidified through the humidifying rotor 21 and supplied to the indoor air conditioning unit 10 is indicated by SA.
  • OA represents the outside air sucked from the outdoor B
  • EA represents air discharged from the outdoor B after passing through the humidification rotor 21 and discharged to the outdoor B.
  • the room air RA supplied from the room is led to the desorption air passage 24 through the supply port 25 (see FIG. 2).
  • the room air RA is warmed by the heater 22 in the desorption air passage (upstream side) 24 a located on the upstream side of the humidification rotor 21.
  • the warmed room air RA passes through the desorption air passage (desorption region) 24b in which the humidification rotor 21 is disposed, so that moisture contained in the humidification rotor 21 is taken into the room air RA.
  • moisture is desorbed from the humidification rotor 21 and humidified air SA is generated.
  • This humidified air SA is conveyed to the indoor air-conditioning unit 10 from the desorption air passage (downstream side) 24c through the discharge port 26 (see FIG. 2) by operating the desorption fan 24d (see FIG. 2). .
  • the air (outside air) OA passes through the humidifying rotor 21 so that moisture in the air is adsorbed by the humidifying rotor 21.
  • the suction fan 23d (see FIG. 2)
  • the outside air OA is introduced into the upstream suction air passage (upstream side) 23a.
  • the air (outside air) OA passes through the humidification rotor 21 portion in the adsorption air passage (adsorption region) 23b, so that the moisture contained in the outside air can be adsorbed to the humidification rotor 21.
  • the outside air EA after passing through the adsorption air passage (adsorption region) 23b is returned to the outside air again through the adsorption air passage (downstream side) 23c.
  • the moisture absorbing material of the humidifying rotor 21 for example, materials such as silica gel and zeolite are used.
  • the hygroscopic material is formed in a honeycomb shape, for example.
  • the humidification rotor 21 is formed in a disc shape, and a gear portion 29 is formed on the entire side surface of the circumferential portion of the humidification rotor 21. That is, the humidification rotor 21 is formed in a gear shape.
  • the humidification rotor 21 rotates when the gear portion 29 of the humidification rotor 21 and the rotor drive gear 27 rotated by the rotor drive motor 28 mesh with each other.
  • the portion of the humidification rotor 21 that has adsorbed moisture in the adsorption region 23 b in the adsorption air passage 23 rotates and moves to the desorption region 24 b in the desorption air passage 24.
  • the other part of the humidification rotor 21 from which moisture has been desorbed in the desorption region 24 b in the desorption air passage 24 rotates and moves to the adsorption region 23 b in the adsorption air passage 23.
  • the rotating shaft 21a of the humidification rotor 21 is substantially horizontal. Therefore, the size of the humidification unit 20 in the front-rear direction (depth direction) can be reduced.
  • the humidification unit 20 rotates the humidification rotor 21 continuously, so that each part of the humidification rotor 21 has an adsorption region 23b in the adsorption air passage 23 and a desorption region in the desorption air passage 24. It is comprised so that it may move between 24b. Thereby, it becomes possible to convey humidified air continuously indoors.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit and the duct unit during the heating operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 shows a state in which the main unit 1 is attached to a wall C of a building such as a residence that separates the outdoor B from the indoor A.
  • the main unit 1 is installed in contact with the outer surface of the wall C.
  • the wall C is provided with a through hole, and the blowout duct 17a and the suction duct 17b are disposed in the through hole.
  • the shape of the through hole is, for example, a quadrangle.
  • the main body unit 1 accommodates the indoor air conditioning unit 10 and the humidification unit 20.
  • the humidification unit 20 is disposed below the indoor air conditioning unit 10. Specifically, in the present embodiment, the humidification unit 20 is disposed below the rear side of the rear guider 13 of the air passage 30 of the indoor air conditioning unit 10.
  • the upper portion of the humidification rotor 21 is disposed so as to be positioned above the blowout port 14 when viewed from the front of the blowout port 14. More specifically, the upper part of the humidification rotor 21 is disposed above the lower end of the outlet 14. Further, in the present embodiment, the upper portion of the humidification rotor 21 is disposed in the space on the back side of the rear guider 13 that constitutes the air passage 30. Here, the space on the back side of the rear guider 13 is a space behind the rear guider and above the lower end of the outlet 14. Thereby, the size in the height direction of the main body unit 1 in which the indoor air conditioning unit 10 and the humidification unit 20 are combined can be further reduced.
  • the discharge port 26 through which the generated humid air is discharged to the indoor air conditioning unit 10 is provided in the vicinity of the heater 22. Thereby, the air around the rear guider 13 is warmed by the heater 22 on the back surface of the rear guider 13. Therefore, even when the main unit 1 is installed outdoors as in the present embodiment, it is possible to suppress the condensation of the humid air.
  • the air in the room A is sucked into the indoor air conditioning unit 10 through the duct suction port 15a of the suction duct 17b.
  • the air in the room A that has been sucked passes through the heat exchanger 11 and is subjected to heat exchange so that the temperature is adjusted. Thereafter, the air is blown out into the room A from the duct outlet 14a of the outlet duct 17a through the outlet 14.
  • FIG. 5 is a perspective view of the front panel of the air conditioner in FIG. 4 as viewed from the indoor side.
  • the duct suction port 15a is open only upward, and the side walls (left and right sides) of the suction duct 17b (see FIG. 4) are covered with a cover. This suppresses a short circuit in which air blown from the lower duct outlet 14a is sucked into the duct inlet 15a.
  • the front panel 16 can be freely moved in the front-rear direction and the up-down direction. As described above, FIGS. 4 and 5 show the position of the front panel 16 during the heating operation. During the heating operation, first, the front panel 16 moves in the forward direction, so that the suction duct 17b of the duct unit 17 extends in the forward direction. A duct suction port 15a that opens upward in the room A is formed. Thereby, it becomes possible to suck indoor air from the duct suction port 15a.
  • the room air sucked into the indoor air conditioning unit 10 through the suction duct 17b (see FIG. 4) is warmed in the indoor air conditioning unit 10, and then blown out into the room A from the duct outlet 14a through the blowout duct 17a.
  • the duct outlet 14a of the outlet duct 17a opens downward and in both the left and right directions. Therefore, the air from the indoor air conditioning unit 10 is blown downward. For this reason, the airflow toward the user's feet in the room is generated, and warmed air can be delivered to the user.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main body unit and the duct unit when the operation of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure is stopped.
  • the front panel 16 when the operation of the air conditioner 100 is stopped, the front panel 16 is in a closed state.
  • the suction duct 17b that has been extended forward during operation is retracted rearward and returned to its original position.
  • the front panel 16 will be in the state close
  • the part exposed to the room A of the air conditioner 100 can be minimized, and the occupied space of the air conditioner 100 in the room can be significantly reduced. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of dust on the exposed part of the air conditioner 100 and the cleaning performance is improved.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of the main unit and the duct unit during the cooling operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a perspective view of the front panel of the air conditioner in FIG. 7 as viewed from the indoor side.
  • the front panel 16 moves upward as shown in FIG. Thereby, it is avoided that the duct outlet 14a is obstructed by the front panel 16. Thereby, the air cooled in the indoor air-conditioning unit 10 becomes an air flow directed forward and upward and is blown into the room A. Moreover, by arranging the height position of the outlet 14 above the wall C, a ceiling airflow can be easily realized. Therefore, the entire room can be comfortably cooled during cooling.
  • the air conditioner 100 is configured such that the main unit 1 and the outdoor unit 2 are disposed outside the room B and the room A is air-conditioned as described above. And the main body unit 1 is installed in contact with the outer side surface of the wall C of a building such as a residence that separates the outdoor B from the indoor A.
  • the air conditioner of the present disclosure is not limited to a wall surface integrated type like the air conditioner 100 of the present embodiment. In the following embodiments, other configuration examples of the air conditioner will be described.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic configuration when the air conditioner according to Embodiment 2 of the present disclosure is viewed from the outdoor side.
  • the air conditioner of the present disclosure may be configured as a window-integrated air conditioner 200 in which the main unit 1 is disposed in the window D as shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration of the main unit of the air conditioner in FIG.
  • the main unit 1 is configured to be attached to the window frame of the window D.
  • the air conditioner 200 of this Embodiment is arrange
  • the main unit 1 and the outdoor unit 2 are arranged in the outdoor B as in the first embodiment.
  • the main unit 1 and the outdoor unit 2 are connected in the outdoor B.
  • the main unit 1 includes an indoor air conditioning unit 10 and a humidification unit 20.
  • the indoor air conditioning unit 10 directly sucks room air from the room A without using a duct or the like.
  • the front panel 16 includes a suction panel 16a and a wind direction plate 16b.
  • a filter 19 is disposed on the downstream side of the suction port 15.
  • the sucked room air is temperature-controlled by the heat exchanger 11 and blown out from the blowout port 14 toward the room A through the air passage 30.
  • the main unit 1 is arranged on the window frame of the window D, so that it is not necessary to provide an opening on the wall surface of the building. Therefore, the man-hour at the time of installing the air conditioner 200 can be reduced. Even when the air conditioner 200 is no longer needed, the building can be easily restored after the air conditioner 200 is removed.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of an air conditioner according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • the air conditioner 300 includes an outdoor unit 2 disposed below the main unit 1, and the main unit 1 and the outdoor unit 2 are configured integrally. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and different points from the air conditioner 100 will be mainly described.
  • the air conditioner 300 is arranged so that the main unit 1 is in contact with the outer side surface of the wall C of a building such as a residence that separates the outdoor B and the indoor A from each other. Further, as in the first embodiment, the main unit 1 and the outdoor unit 2 are configured such that the room A is air-conditioned while being disposed in the outdoor B. Further, as described above, the outdoor unit 2 is disposed below the main unit 1, and the main unit 1 and the outdoor unit 2 are integrally configured.
  • the size of the outdoor unit 2 of the present embodiment in the depth direction (front-rear direction) and the width direction (left-right direction) is the same as the size of the main body unit 1 in the depth direction (front-rear direction) and the width direction (left-right direction), Each is equal.
  • the outdoor unit 2 is configured in a tower shape having a size in the vertical direction larger than the size in the left-right direction.
  • the outdoor unit 2 includes an outdoor heat exchanger 31, an outdoor blower fan 32, a compressor 33, and the like.
  • the outdoor blower fan 32 for example, a cross flow fan is used.
  • the crossflow fan as the outdoor ventilation fan 32 is arrange
  • the compressor 33 is disposed below the outdoor heat exchanger 31 and the outdoor blower fan 32.
  • the main unit 1 and the outdoor unit 2 are configured as an integral unit. For this reason, the installation freedom degree of the outdoor unit 2 falls. However, since the distance between the main unit 1 and the outdoor unit 2 is the shortest, the lengths of the liquid refrigerant pipe 35 and the gas refrigerant pipe 36 (see FIG. 2) can be minimized. Accordingly, the amount of refrigerant sealed in the refrigeration cycle circuit can be reduced. Further, since the main body unit 1 and the outdoor unit 2 are integrally configured, the external appearance design of the air conditioner 300 is improved.
  • the present disclosure can increase the air volume when the humidified air is transported indoors, suppress the condensation of moisture contained in the humidifying air, and improve the humidification performance.

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Abstract

空気調和機は、室外用冷媒回路を有し、室外に配置される第1空調ユニットと、室外用冷媒回路に接続される室内用冷媒回路を有し、室外に配置される第2空調ユニット(10)と、外気中の水分を取り込んで加湿空気を生成するとともに、加湿空気を第2空調ユニットに供給する加湿ユニット(20)と、を備え、加湿ユニット(20)は、第2空調ユニット(10)と一体で構成されている。

Description

空気調和機
 本開示は、加湿ユニットにより、室内に加湿空気を直接搬送して、室内空気を加湿することを可能とした空気調和機に関する。
 一般的に、空気調和機の暖房運転では、水分の供給がないまま室温のみが上がる。これにより室内の相対湿度が低下することが知られている。このため、空気調和機に加湿ユニットを設けて、室内を加湿することが提案されている。
 従来、加湿ユニットは、室外機に備えられる。加湿ユニットでは、吸湿材料により室外の空気中に含まれる水分が吸着され、吸着された水分が脱着される。そして、断熱された配管などを介して、室内へ加湿空気が搬送される。
 このような空気調和機においては、上述のように、加湿ユニットは室外機に備えられている。このため、加湿ユニットから室内機に至る配管、すなわち、加湿空気の搬送用の加湿通路が長くなる。従って、加湿空気は、室内への搬送中に、外気の冷気によって熱が奪われ、配管内で結露することが考えられる。そして、結露が発生すると、室内を十分に加湿することができない。
 そこで、加湿通路の吹出し口又は吹出し口近傍に、結露に関連する状態を検出するセンサを設けることが考えられている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に開示されている空気調和機では、加湿通路内に乾燥空気を吹き込む乾燥運転と、加湿空気を室外から室内へと吹出す加湿運転とを行う加湿装置とを備える。そして、乾燥運転と加湿運転とを交互に適切に行うことで、加湿通路内の結露水の滞留及び、結露の発生を防ぐことが開示されている。
 また、加湿ユニットと室外空調ユニットとが別体で構成され、加湿ユニットが、室内に設けられた室内空調ユニットの設置位置の近傍であって、室外側に取り付けられた構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。これにより、加湿空気を搬送するための、加湿ユニットから室内機に至る配管を短くしている。従って、配管内において結露水が発生することを防止し、適切な加湿空気の量を維持することが可能となる。
 しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示されている構成においては、加湿ユニットで生成された加湿空気を室内に搬送するための配管を有する。このため、この配管においては、十分な流路断面積を確保することができない。従って、加湿空気を室内へ搬送する際の風量を増やすことが難しく、加湿性能を向上させることが難しい。
 また、特許文献1及び特許文献2に開示されている構成では、加湿ユニットは、室外の空気中に含まれる水分を取り出して、その水分を脱着して室内に搬送する。この際、水分の脱着及び搬送を行う空気としては、室外空気が使用される。そして、ヒータ等の加熱手段により、この室外空気が温められることで、脱着に要する熱量を得ている。
 しかしながら、特に、暖房使用時において加湿運転を利用する場合は、室外気温が低いため、吸湿材料から水分を脱着するためには多くの熱量が必要となる。このため、加熱手段であるヒータ等の消費電力が大きくなる。
 本開示は、加湿空気を室内へ搬送する際に結露等が発生することを抑制し、加湿性能を向上する。
特開2001-324198号公報 特開2002-089898号公報
 本開示の空気調和機は、室外用冷媒回路を有し、室外に配置される第1空調ユニットと、室外用冷媒回路に接続される室内用冷媒回路を有し、室外に配置される第2空調ユニットと、外気中の水分を取り込んで加湿空気を生成するとともに、加湿空気を第2空調ユニットに供給する加湿ユニットと、を備え、加湿ユニットは、第2空調ユニットと一体に構成される。
図1は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機を室外側から見たときの概略構成を示す斜視図である。 図2は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の概略構成を示す図である。 図3は、加湿ユニットにおける加湿ロータ周辺の断面構成を示す概略図である。 図4は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の暖房運転時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。 図5は、図4における空気調和機の前面パネルを室内側から見た斜視図である。 図6は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の運転停止時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。 図7は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の冷房運転時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。 図8は、図7における空気調和機の前面パネルを室内側から見た斜視図である。 図9は、本開示の実施の形態2に係る空気調和機を室外側から見たときの概略構成を示す斜視図である。 図10は、図9における空気調和機の本体ユニットの断面構成を示す概略図である。 図11は、本開示の実施の形態3に係る空気調和機の断面構成を示す概略図である。
 本開示の一態様に係る空気調和機は、室外用冷媒回路を有し、室外に配置される第1空調ユニットと、室外用冷媒回路に接続される室内用冷媒回路を有し、室外に配置される第2空調ユニットと、外気中の水分を取り込んで加湿空気を生成するとともに、加湿空気を第2空調ユニットに供給する加湿ユニットと、を備え、加湿ユニットは、第2空調ユニットと一体に構成される。
 このような構成により、加湿ユニットと第2空調ユニットとの距離を小さくすることができ、加湿空気に含まれる水分が結露することを抑制することができ、加湿性能が向上する。また、加湿空気の供給路が筐体内に配置されて外部に露出しないため、加湿空気に含まれる水分の結露を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ユニットが、第2空調ユニットの下方に配置され、第2空調ユニット及び加湿ユニットが、一つの筐体内に配置された構成であってもよい。
 このような構成により、一つの筐体内において、加湿空気が生成されて第2空調ユニットに供給されるため、加湿用空気に含まれる水分が、加湿空気の搬送中に結露することを抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、第2空調ユニットが、温調された空気を吹出す吹出し口と、吹出し口に向けて空気を搬送する送風路と、を有し、加湿空気は、第2空調ユニットの送風路に供給される構成であってもよい。
 このような構成により、第2空調ユニットに加湿空気を供給することができる。また、加湿ユニットから直接室内空調ユニットに加湿空気を搬送するので、加湿空気の流路断面積を十分に確保することができ、加湿空気を室内へ搬送する際の風量を増やすことができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ユニットが、水分を吸着する吸湿部材と、吸湿部材から水分を脱着させる加熱部と、吸湿部材から水分が脱着される脱着領域と送風路とを直接接続する加湿空気通路と、を有してもよい。
 このような構成により、加湿ユニットと第2空調ユニットとの距離を小さくすることができ、加湿空気に含まれる水分が結露することを抑制することができる。また、大きな流路断面積を確保することが可能となり、室内に供給される加湿空気の風量を増やすことができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ユニットは、加熱部の近傍において、送風路に向けて加湿空気を排出するように構成されてもよい。
 このような構成により、加湿空気は、送風路に排出される直前に加熱部により温められるため、外気温が低い状態においても、加湿空気に含まれる水分の結露の発生を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、吸湿部材は、加湿ロータにより構成され、加湿ロータの回転軸は実質的に水平であってもよい。
 このような構成により、加湿ロータが回転することで、加湿ロータの各部分が、吸着領域と脱着領域との間を連続的に移動する。従って、吸湿部材を乾燥させる乾燥運転を行うことなく、連続的に加湿を行うことができる。また、加湿ロータの回転軸方向における、加湿ユニットのサイズを小さくすることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ロータの上部が、第2空調ユニットの送風路を構成するリアガイダの背面側の空間に配置されてもよい。
 このような構成により、室内空調ユニットのリアガイダの背面側の空間を利用して、加湿ロータの一部を配置することが可能となる。このため、第2空調ユニット及び加湿ユニットが組み合わされた際の、本体の高さ方向におけるサイズを小さくすることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ユニットが、第2空調ユニットにより吸込まれた室内空気の一部を取り込み、取り込んだ室内空気を加湿する構成であってもよい。
 このような構成により、加湿される空気として、室外の冷えた空気よりも温度の高い室内空気を使用することができる。このため、加湿空気の結露を抑制することができるとともに、加熱部における投入熱量を小さくすることができる。従って、加湿ユニットの消費電力を低減することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、加湿ユニットは、第2空調ユニットから室内空気が供給される供給口と、室内送風路に加湿空気を排出する排出口と、を有し、供給口及び排出口は、第2空調ユニットに設けられた送風ファンの下流側に配置されてもよい。
 このような構成により、第2空調ユニットの送風性能への加湿ユニットの影響を抑制することができる。また、加湿空気の搬送経路を短くすることができ、加湿空気が搬送経路内で結露するのを抑制することができる。また、供給口が、第2空調ユニットの送風ファンの下流側に配置されるため、暖房運転時、加湿ユニットの供給口近傍の空気は、室内空気の温度よりも高温になる。このため、加熱部において必要な熱容量が小さくなり、加湿ユニットの消費電力を低減することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、第2空調ユニットの吸吹出し口と、室内とを連通させるダクトユニットをさらに備えてもよい。
 このような構成により、第2空調ユニットから吹き出される空気を、建物の壁等を介して室内に導くことができる。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本開示に係る空気調和機の具体的な構成は、下記の実施の形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
 (実施の形態1)
 [1.全体構成]
 図1は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機を室外側から見たときの概略構成を示す斜視図である。
 図1に示すように、本実施の形態の空気調和機100は、本体ユニット1と、室外ユニット(第1空調ユニット)2と、を有する。詳細は後述するが、空気調和機100は、室外Bと室内Aとを隔てる、住居等の建物の、壁Cの外側面に対して、本体ユニット1が接するように配置される。図1に示すように、空気調和機100は、本体ユニット1及び室外ユニット2が室外Bに配置された状態で、室内Aの空調が行われるように構成されている。
 なお、本実施の形態では、図1に示すように、本体ユニット1と室外ユニット2とは、別体として設けられている。
 図2は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の概略構成を示す図である。
 空気調和機100においては、蒸気圧縮式の冷凍サイクル回路を有し、冷凍サイクル回路中に冷媒を循環させることによって、室内の冷房および暖房を行うことが可能となる。図2に示すように、空気調和機100は、本体ユニット1と室外ユニット2とが接続されることによって構成されている。本体ユニット1は、室内空調ユニット(第2空調ユニット)10と加湿ユニット20とを有する。
 室外ユニット2と室内空調ユニット10とは、液冷媒配管35及びガス冷媒配管36を介して接続されている。これにより冷凍サイクル回路が構成されている。
 [2.室内空調ユニット]
 空気調和機100において、室内空調ユニット(第2空調ユニット)10は、前述のように室外Bに設置されており、図2に示すように、冷凍サイクル回路の一部を構成している。室内空調ユニット10は、室内用冷媒回路を構成する、室内空調用の熱交換器11を有する。
 熱交換器11は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する。熱交換器11の液側は、液冷媒配管35に接続されている。熱交換器11のガス側は、ガス冷媒配管36に接続されている。
 室内空調ユニット10は、室内Aからの空気を吸込む吸込み口15と、温調された空気を吹出す吹出し口14と、吹出し口14へ向けて空気を搬送する送風路30と、を有する。また、室内空調ユニット10は、室内Aの空気を吸込むとともに、室内Aに空気を送風するための室内送風ファン12を有する。
 本実施の形態では、送風路30は、リアガイダ13等によって構成されている。
 なお、本実施の形態の室内空調ユニット10には、図4に示すように、壁Cを貫通して室内側と連通する、吹出しダクト17a及び吸込みダクト17bが接続されている。吹出しダクト17a及び吸込みダクト17bは、ダクトユニット17を構成している。
 図4に示すように、吹出しダクト17a及び吸込みダクト17bの室内側の端部は、それぞれ、ダクト吹出し口14a及びダクト吸込み口15aを構成している。ダクト吹出し口14a及びダクト吸込み口15aの前方には、前面パネル16が配置されている。
 これにより、室内Aの空気を、壁Cを貫通するダクトユニット17の吸込みダクト17bを介して吸込み、熱交換器11において冷媒と熱交換させた後、供給空気として、壁Cを貫通するもう一つのダクトである吹出しダクト17aを介して、室内Aに吹出す。
 室内空調ユニット10は、室内空気を吸込むとともに、室内Aに空気を吹出すために、室内送風ファン12を備えている。室内送風ファン12としては、例えばクロスフローファンが用いられる。室内送風ファン12は、回転数を制御可能なファン用モータによって駆動される。すなわち、室内空調ユニット10は、吹出し口14を介してダクト吹出し口14aから室内Aへ吹出す空気の風量を制御することが可能である。
 また、室内空調ユニット10は、室内制御部(室内空調制御部)を有する。室内制御部は、CPU(中央演算処理装置)及びメモリ等を有する。室内制御部は、室内空調ユニット10を構成する各部の動作を制御する。室内制御部は、例えば、室内制御部とリモコンとの間で制御信号等の送受信を行うこと、及び、室内制御部と室外ユニット2との間で信号線を介して制御信号等の送受信を行うこと等ができる。
 [3.室外空調ユニット]
 図1に示すように、室外ユニット(第1空調ユニット)2は、室外に設置されている。また、図2に示すように、室外ユニット2は、冷凍サイクル回路の一部を構成している。
 具体的には、室外ユニット2は、室外用冷媒回路を構成する、室外熱交換器31と、圧縮機33と、四方弁34と、膨張弁37と、を有する。また、本実施の形態では、室外ユニット2は、液冷媒配管35に設けられた液側閉鎖弁38と、ガス冷媒配管36に設けられたガス側閉鎖弁39と、を有する。
 そして、室内空調ユニット10の熱交換器11、膨張弁37、室外ユニット2の室外熱交換器32及び圧縮機33が、ガス冷媒配管36及び液冷媒配管35により環状に接続されることで、冷凍サイクル回路が構成されている。
 圧縮機33は、冷凍サイクル回路中の低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する。圧縮機33は、ロータリ方式及びスクロール方式等の容積式の圧縮要素を有する、密閉型の構造である。圧縮要素は、インバータ回路により周波数制御可能な圧縮機用モータによって回転駆動され、圧縮機33の運転周波数を制御することが可能である。
 四方弁34は、冷媒サイクル回路における冷媒の流れの方向を切り替える、切換え弁である。四方弁34が切換えられることで、冷房運転と暖房運転とが切換えられる。
 冷房運転時には、室外熱交換器31は、圧縮機33で圧縮された冷媒の放熱器として機能し、熱交換器11は、室外熱交換器31で放熱した冷媒の蒸発器として機能する。一方、暖房運転時には、室外熱交換器31は熱交換器11で放熱した冷媒の蒸発器として機能し、熱交換器11は圧縮機33で圧縮された冷媒の放熱器として機能する。
 膨張弁37は、冷房運転時には、室外熱交換器31で放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を、冷凍サイクルの低圧まで減圧する。また、膨張弁37は、暖房運転時には、熱交換器11で放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を、冷凍サイクルの低圧まで減圧する。なお、膨張弁37は、液側閉鎖弁38の近くに配置される。
 室外ユニット2は、さらに、室外送風ファン32を有する。室外ユニット2は、室外送風ファン32によって、室外空気を室外ユニット2内に吸込む。吸込まれた室外空気は、室外熱交換器31で冷媒と熱交換し、室外ユニット2の外部へ吹出される。
 本実施の形態では、室外送風ファン32として、プロペラファンが用いられている。なお、室外送風ファン32としては、プロペラ型のファンに限られるものではなく、その他のタイプのファンが用いられてもよい。
 室外ユニット2は、また、室外制御部(室外空調制御部)を有する。室外制御部は、CPU及びメモリ等を有する。室外制御部は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する。室外制御部は、室外制御部と室内空調ユニット10との間で、信号線を介して、制御信号等の送受信を行うことができる。
 [4.加湿ユニット]
 加湿ユニット20は、室内空調ユニット10の下方に取り付けられている。そして、加湿ユニット20は、室内空調ユニット10と一体に構成される。
 本実施の形態では、加湿ユニット20は、図2に示すように、本体ユニット1に収納されている。すなわち、室内空調ユニット10及び加湿ユニットは、本体ユニット1の外郭を構成する、一つの筐体内に配置されている。
 なお、室内空調ユニット10及び加湿ユニット20は、それぞれ異なる筐体内に配置され、これらの筐体が組み合わされる構成であってもよい。
 加湿ユニット20は、室内空気を加湿ユニット20へ供給する供給口25と、加湿ユニット20により加湿された空気を排出する排出口26と、を有する。加湿ユニット20と室内空調ユニット10とは、供給口25及び排出口26を介して接続されている。供給口25及び排出口26は、いずれも、室内空調ユニット10における室内送風ファン12の下流側に配置される。
 また、加湿ユニット20は、水分を吸着する吸湿部材である加湿ロータ21と、加湿ロータ21から水分を脱着させる加熱部である加熱ヒータ22と、を有する。加湿ロータ21は、吸湿素材の回転体で構成されている。加熱ヒータ22は、円盤状に構成された加湿ロータ21の内周側に配置される。また、加熱ヒータ22は、図4に示すように、室内空調ユニット10のリアガイダ13の下側に配置される。
 図3は、加湿ユニットにおける加湿ロータ周辺の断面構成を示す概略図である。
 図3には、加湿ロータ21部分における空気の流れが、矢印で示されている。室内空調ユニット10から加湿ロータ21部分に供給される空気をRAで示している。また、加湿ロータ21を通過して加湿され、室内空調ユニット10へ供給される加湿空気をSAで示している。さらに、室外Bから吸込まれる外気をOA、加湿ロータ21を通過して水分が取り除かれ、室外Bへ排出される空気をEAで表している。
 室内から供給された室内空気RAは、供給口25(図2参照)を介して脱着送風路24に導かれる。室内空気RAは、加湿ロータ21の上流側に位置する脱着送風路(上流側)24aにおいて、加熱ヒータ22によって温められる。そして、温められた室内空気RAが、加湿ロータ21の配置された脱着送風路(脱着領域)24bを通過することで、加湿ロータ21に含まれた水分が室内空気RAに取り込まれる。これにより、加湿ロータ21から水分が脱着するとともに、加湿空気SAが生成される。この加湿空気SAは、脱着用ファン24d(図2参照)が動作することにより、脱着送風路(下流側)24cから排出口26(図2参照)を介して、室内空調ユニット10に搬送される。
 また、加湿ロータ21部分を空気(外気)OAが通過することで、空気中の水分が加湿ロータ21に吸着される。具体的には、吸着用ファン23d(図2参照)が動作することにより、外気OAが上流側の吸着送風路(上流側)23aに導入される。そして、吸着送風路(吸着領域)23bにある加湿ロータ21部分を空気(外気)OAが通過することにより、外気に含まれる水分を加湿ロータ21に吸着させることが可能となる。吸着送風路(吸着領域)23bを通過した後の外気EAは、吸着送風路(下流側)23cを介して再び外気中に戻される。
 加湿ロータ21の吸湿素材としては、例えば、シリカゲル及びゼオライト等の素材が用いられる。吸湿素材は、例えばハニカム状に形成される。
 また、加湿ロータ21は円盤状に形成されており、加湿ロータ21の円周部分の側面全域には、ギア部29が形成されている。すなわち、加湿ロータ21は歯車状に形成されている。加湿ロータ21は、加湿ロータ21のギア部29と、ロータ駆動モータ28により回転駆動されたロータ駆動ギア27とが噛み合うことで、回転する。これにより、吸着送風路23内の吸着領域23bにおいて水分を吸着した加湿ロータ21の部分が、脱着送風路24内の脱着領域24bに回転移動する。また、同時に、脱着送風路24内の脱着領域24bにおいて水分が脱着された加湿ロータ21の他の部分が、吸着送風路23内の吸着領域23bに回転移動する。
 なお、図3に示すように、本実施の形態では、加湿ロータ21の回転軸21aは略水平である。これにより、加湿ユニット20の前後方向(奥行方向)のサイズを小さくできる。
 加湿ユニット20は、上述のように、加湿ロータ21を連続して回転動作させることにより、加湿ロータ21の各部分が、吸着送風路23内の吸着領域23bと、脱着送風路24内の脱着領域24bとの間を移動するように構成されている。これにより、加湿空気を連続的に室内へ搬送することが可能となる。
 [5.動作]
 図4は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の暖房運転時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。
 図4では、室外Bと室内Aとを隔てる、住居等の建物の壁Cに、本体ユニット1が取り付けられ状態を示している。本体ユニット1は、壁Cの外側面に接するように設置される。壁Cには、貫通孔が施されており、吹出しダクト17a及び吸込みダクト17bが、その貫通孔に配置される。貫通孔は、孔の形状が、例えば四角形に形成されている。
 また、前述の通り、本体ユニット1には、室内空調ユニット10と、加湿ユニット20と、が収容される。加湿ユニット20は、室内空調ユニット10の下側に配置される。具体的には、本実施の形態では、加湿ユニット20は、室内空調ユニット10の送風路30のリアガイダ13の背面側の下方に配置される。
 また、加湿ロータ21の上部は、吹出し口14の正面から見たときに、吹出し口14よりも上方に位置するように配置される。さらに具体的には、加湿ロータ21の上部は、吹出し口14の下端より上方に配置されている。また、本実施の形態では、加湿ロータ21の上部は、送風路30を構成するリアガイダ13の背面側の空間に配置されている。ここで、リアガイダ13の背面側の空間とは、リアガイダの後側であって、吹出し口14の下端より上方の空間をいう。これにより、室内空調ユニット10と加湿ユニット20とが組み合わされた本体ユニット1の高さ方向のサイズを、より小さくすることができる。
 生成された加湿空気が室内空調ユニット10へ排出される排出口26は、加熱ヒータ22近傍に設けられる。これにより、加熱ヒータ22によって、リアガイダ13の背面において、リアガイダ13の周辺部の空気が温められる。従って、本実施の形態のように、本体ユニット1が室外に設置された場合であっても、加湿空気の結露を抑制することが可能となる。
 空気調和機100の運転時には、室内Aの空気が、吸込みダクト17bのダクト吸込み口15aを介して室内空調ユニット10内に吸込まれる。そして、吸込まれた室内Aの空気は、熱交換器11を通過して熱交換されることで温調される。その後、吹出し口14を介して、吹出しダクト17aのダクト吹出し口14aより室内Aへ吹き出される。
 図5は、図4における空気調和機の前面パネルを室内側から見た斜視図である。
 図5に示すように、ダクト吸込み口15aは上方のみ開口しており、吸込みダクト17b(図4参照)の側壁部(左右側)はカバーにより覆われている。これにより、下方のダクト吹出し口14aより吹出される空気がダクト吸込み口15aに吸込まれる、ショートサーキットを抑制している。
 前面パネル16は、前後方向及び上下方向に、自在に移動させることができる。前述したように、図4及び図5では、暖房運転時における前面パネル16の位置を示している。暖房運転時には、まず、前面パネル16が前方向に移動することで、ダクトユニット17の吸込みダクト17bが前方向に伸長する。そして、室内Aにおいて上方に向けて開口するダクト吸込み口15aが形成される。これにより、ダクト吸込み口15aから室内空気を吸込むことが可能となる。
 吸込みダクト17b(図4参照)を介して室内空調ユニット10に吸込まれた室内空気は、室内空調ユニット10において温められ、その後、吹出しダクト17aを介してダクト吹出し口14aから室内Aに吹出される。本実施の形態では、図5に示すように、吹出しダクト17a(図4参照)のダクト吹出し口14aは、下方、及び、左右の両方向に向けて開口している。従って、室内空調ユニット10からの空気は、下方へと吹出される。このため、部屋にいる使用者の足元へ向けた気流が発生し、温められた空気を使用者へ届けることが可能となる。
 図6は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の運転停止時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。
 図6に示すように、空気調和機100の運転停止時は、前面パネル16は閉じた状態である。また、運転時に前方向に伸長していた吸込みダクト17bは、後方に引っ込み、元の位置に戻る。これにより、前面パネル16は、壁Cの室内側の表面と同一平面に近い状態となる。これにより、空気調和機100の、室内Aに露出する部分を最小化し、室内における空気調和機100の占有スペースを大幅に小さくすることができる。従って、空気調和機100の室内に露出する部分に埃が堆積することを抑制することができ、清掃性が向上する。また、デザイン的にも、室内空間の内壁面に調和しやすくなる。
 図7は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の冷房運転時における本体ユニット及びダクトユニットの断面構成を示す概略図である。図8は、図7における空気調和機の前面パネルを室内側から見た斜視図である。
 冷房運転時には、図7に示すように、前面パネル16が上方へ移動する。これにより、ダクト吹出し口14aが前面パネル16に遮られることを回避している。これにより、室内空調ユニット10において冷やされた空気は、前方及び上方へ向かう気流となって、室内Aに送風される。また、吹出し口14の高さ位置を、壁Cの上方に配置することにより、天井気流を容易に実現することができる。従って、冷房時において、部屋全体を快適に冷やすことが可能となる。
 なお、本実施の形態では、空気調和機100は、前述のように、室外Bに本体ユニット1及び室外ユニット2が配置されて、室内Aを空調するように構成されている。そして、室外Bと室内Aとを隔てる、住居等の建物の、壁Cの外側面に対して、本体ユニット1が接するように設置されている。
 しかしながら、本開示の空気調和機は、本実施の形態の空気調和機100のような、壁面一体型の構成には限られない。以下の実施の形態において、空気調和機の他の構成例について説明する。
 (実施の形態2)
 図9は、本開示の実施の形態2に係る空気調和機を室外側から見たときの概略構成を示す斜視図である。
 本開示の空気調和機は、例えば、図9に示すように、本体ユニット1が窓Dに配置される、ウィンドウ一体型の空気調和機200として構成されてもよい。
 図10は、図9における空気調和機の本体ユニットの断面構成を示す概略図である。
 図9及び図10に示すように、本体ユニット1が窓Dの窓枠に取り付けられる構成である。なお、本実施の形態の空気調和機200は、窓Dの開口を利用して配置されるため、実施の形態1で説明した、壁Cを貫通するダクトユニット17は不要である。それ以外の構成については、実施の形態1と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、空気調和機100と異なる点を中心に説明する。
 図9に示すように、実施の形態1と同様に、本体ユニット1及び室外ユニット2は、室外Bに配置されている。そして、本体ユニット1と室外ユニット2とは、室外Bにおいて接続される。
 図10に示すように、本体ユニット1は、室内空調ユニット10と、加湿ユニット20と、を有する。室内空調ユニット10は、ダクト等を介さずに、室内Aからの室内空気を直接吸込む。
 具体的には、前面パネル16は、吸込みパネル16a及び風向板16bにより構成される。
 そして、室内Aからの空気は、前面パネル16の吸込みパネル16aに配置された吸込み口15から吸い込まれる。なお、吸込み口15の下流側には、フィルター19が配置されている。
 また、吸込まれた室内空気は、熱交換器11により温調されて、送風路30を通って吹出し口14から室内Aへ向けて吹出される。
 本実施の形態の空気調和機200は、本体ユニット1が窓Dの窓枠に配置されることによって、建物の壁面に開口部を設ける必要がない。従って、空気調和機200を設置する際の工数を削減することができる。また、空気調和機200が不要になった場合であっても、空気調和機200を取り外した後、建物の原状回復を容易に行うことができる。
 (実施の形態3)
 図11は、本開示の実施の形態3に係る空気調和機の断面構成を示す概略図である。
 図11に示すように、本実施の形態では、空気調和機300は、本体ユニット1の下方に室外ユニット2が配置され、且つ、本体ユニット1と室外ユニット2とが一体として構成されている。それ以外の構成については、実施の形態1と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、空気調和機100と異なる点を中心に説明する。
 図11に示すように、空気調和機300は、室外Bと室内Aとを隔てる、住居等の建物の、壁Cの外側面に対して、本体ユニット1が接するように配置されている。また、実施の形態1と同様に、本体ユニット1及び室外ユニット2は、室外Bに配置された状態で、室内Aを空調が行われるように構成されている。さらに、上述のように、本体ユニット1の下方に室外ユニット2が配置され、且つ、本体ユニット1と室外ユニット2とが一体として構成されている。
 本実施の形態の室外ユニット2の、奥行き方向(前後方向)及び幅方向(左右方向)の大きさは、本体ユニット1の、奥行き方向(前後方向)及び幅方向(左右方向)の大きさと、それぞれ等しい。また、室外ユニット2は、左右方向の大きさよりも上下方向の大きさが大きい、タワー型に構成されている。
 室外ユニット2は、室外熱交換器31、室外送風ファン32、及び圧縮機33等を有する。室外送風ファン32としては、例えば、クロスフローファンが用いられる。本実施の形態では、図11に示すように、室外送風ファン32としてのクロスフローファンが、ファンの回転軸が縦方向となるように配置される。
 また、圧縮機33は、室外熱交換器31及び室外送風ファン32の下方に配置される。
 本実施の形態の空気調和機300では、本体ユニット1及び室外ユニット2が一体として構成されている。このため、室外ユニット2の設置自由度は下がる。しかしながら、本体ユニット1と室外ユニット2との距離が最短となるため、液冷媒配管35及びガス冷媒配管36(図2参照)の長さを最小限にすることができる。従って、冷凍サイクル回路に封入される冷媒の量を少なくすることができる。また、本体ユニット1と室外ユニット2とが一体に構成されることで、空気調和機300の室外における外観デザインが向上する。
 本開示は、加湿空気を室内へ搬送する際の風量を増やすとともに、加湿用空気に含まれる水分の結露を抑制し、加湿性能を向上することができる。また、従来よりも消費電力が小さい加湿機能付き空気調和機を提供することができる。このため、種々の空気調和システムに適用することが可能である。
   1  本体ユニット
   2  室外ユニット(第1空調ユニット)
   10  室内空調ユニット(第2空調ユニット)
   11  熱交換器
   12  室内送風ファン
   13  リアガイダ
   14  吹出し口
   14a  ダクト吹出し口
   15  吸込み口
   15a  ダクト吸込み口
   16  前面パネル
   16a  吸込みパネル
   16b  風向板
   17  ダクトユニット
   17a  吹出しダクト
   17b  吸込みダクト
   19  フィルター
   20  加湿ユニット
   21  加湿ロータ
   21a  回転軸
   22  加熱ヒータ
   23  吸着送風路
   23a  吸着送風路(上流側)
   23b  吸着送風路(吸着領域)
   23c  吸着送風路(下流側)
   23d  吸着用ファン
   24  脱着送風路
   24a  脱着送風路(上流側)
   24b  脱着送風路(脱着領域)
   24c  脱着送風路(下流側)
   24d  脱着用ファン
   25  供給口
   26  排出口
   27  ロータ駆動ギア
   29  ギア部
   30  送風路
   35  液冷媒配管
   36  ガス冷媒配管
   100,200,300  空気調和機
   A  室内
   B  室外
   C  壁
   D  窓

Claims (11)

  1.  室外用冷媒回路を有し、室外に配置される第1空調ユニットと、
     前記室外用冷媒回路に接続される室内用冷媒回路を有し、室外に配置される第2空調ユニットと、
     外気中の水分を取り込んで加湿空気を生成するとともに、前記加湿空気を前記第2空調ユニットに供給する加湿ユニットと、
    を備え、
     前記加湿ユニットは、前記第2空調ユニットと一体に構成される、
    空気調和機。
  2. 前記加湿ユニットは、前記第2空調ユニットの下方に配置され、
    前記第2空調ユニット及び前記加湿ユニットは、一つの筐体内に配置された、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記第2空調ユニットは、
     温調された空気を吹出す吹出し口と、
     前記吹出し口に向けて前記空気を搬送する送風路と、を有し、
    前記加湿空気は、前記第2空調ユニットの前記送風路に供給される、
    請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記加湿ユニットは、
     水分を吸着する吸湿部材と、
     前記吸湿部材から前記水分を脱着させる加熱部と、
     前記吸湿部材から前記水分が脱着される脱着領域と、前記送風路と、を直接接続する加湿空気通路と、
    を有する、
    請求項3に記載の空気調和機。
  5. 前記加湿ユニットは、
     前記加熱部の近傍において、前記送風路に向けて前記加湿空気を排出する、
    請求項4項に記載の空気調和機。
  6. 前記吸湿部材は、
     加湿ロータにより構成され、
     前記加湿ロータの回転軸は実質的に水平である、
    請求項4又は請求項5に記載の空気調和機。
  7. 前記加湿ロータの上部は、前記送風路を構成するリアガイダの背面側の空間に配置された、
    請求項6に記載の空気調和機。
  8. 前記加湿ユニットは、
     前記第2空調ユニットにより吸込まれた室内空気の一部を取り込み、
     取り込んだ前記室内空気を加湿する、
    請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
  9. 前記加湿ユニットは、
     前記第2空調ユニットにより吸込まれた室内空気の一部を取り込み、
     取り込んだ前記室内空気を加湿する、
    請求項3から7のいずれか1項に記載の空気調和機。
  10. 前記加湿ユニットは、
     前記第2空調ユニットから前記室内空気が供給される供給口と、
     前記送風路に前記加湿空気を排出する排出口と、
    を有し、
     前記供給口及び前記排出口は、前記第2空調ユニットに設けられた送風ファンの下流側に配置された、
    請求項9に記載の空気調和機。
  11. 前記第2空調ユニットは、前記吹出し口と、前記室内とを連通させるダクトユニットをさらに有する、
    請求項3から7、請求項9、請求項10のいずれか1項に記載の空気調和機。
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