JP2010078280A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の、吸着ロータを用いる技術では、装置が大型化する、あるいは、加湿ダクトの径が大きく工事性が悪いという課題を有している。
【解決手段】室外機１０４に、水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段１１０と、室外の空気を加熱する空気加熱手段１１１と、水蒸気発生手段１１０で生じた水蒸気と空気加熱手段１１１で生じた加熱空気を混合して得られた高温で絶対湿度の高い加湿空気を室内機１０１に送る加湿空気搬送手段１１２ａとを備え、室内の空気を加湿することにより、空気および水を加熱により殺菌することができ、２つの小さな加熱手段と１つの加湿空気搬送手段のみで構成することができ、高温高湿の加湿空気が得られるため小断面積の搬送路でも多量の水分を搬送することができるので、衛生的で信頼性の高い加湿機能を実現し、小型で工事性に優れた装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室外の空気を加湿して室内に供給することで加湿を行うことのできる空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機は数多くの発明が考案されている。その中で、現在実際に製品として普及している代表的な装置は、特許文献１に示される加湿装置を搭載した空気調和機で、吸着材でできたロータを回転させながら、室外空気中の水分を吸着させ、加熱して離脱させ湿度の高い空気を得、室内に送るという動作を連続的に行い、加湿を行うものである（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の空気調和機の加湿装置を搭載した空気調和機の構成を示すものである。図４に示すように、空気調和機は、室内熱交換器１０２と室内送風機１０３を備えた室内機１０１と、圧縮機１０７、四方弁１０９、室外熱交換器１０５、室外送風機１０６、膨張弁１０８、加湿装置３００を備えた室外機１０４で構成されている。

加湿装置３００は、ゼオライトなどの水蒸気を吸着する材料をハニカム状のロータに成形した吸着ロータ３０１、駆動ベルト３０２、駆動モータ３０３、送風装置３０４、３０５、ヒータ３０６で構成されている。

図４の冷媒サイクル１１６は暖房状態を示しており、矢印１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅの方向に流れており、圧縮機１０７で圧縮された高温高圧の冷媒が四方弁１０９を通って室内熱交換器１０２で凝縮し、室内１００を暖房する。室内熱交換器１０２で凝縮した冷媒は、膨張弁１０８で減圧膨張し、室外熱交換器１０５で気化し、四方弁１０９を通って圧縮機１０７に戻る。
送風装置３０４、３０５はそれぞれ別の送風路を形成しており、送風装置３０４の送風路３０７は外気中の水蒸気を吸着ロータ３０１に吸着させるためのもので、装置内に取り込まれた外気は矢印３０４ａの方向に流れ、吸着ロータ３０１を通り、湿度を奪われて矢印３０４ｂのように再び外気へ放出される。

送風装置３０５により加湿空気が送られる加湿空気搬送路１１７は、吸着ロータ３０１に吸着した水分を離脱させ、加湿空気を搬送するためのもので、装置に取り込まれた外気は、ヒータ３０６で加熱され、吸着ロータ３０１の水分を離脱させて湿度の高い空気となる。そして、送風装置３０５に吸い込まれ、矢印３０６ａ、３０５ａの方向に流れ、室内機１０１に搬送されて室内１００の加湿を行う。

加湿技術としては、そのほかにも特許文献２のように搬送空気に水を噴霧する技術や、特許文献３のように室外機のドレン水を室内機へ搬送し自然気化させて加湿する技術などがある。
特許第３５５９４２１号公報 特公昭６０−５３８２３号公報 特許第２９１９７１１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、搬送空気に水を噴霧する技術や室外機のドレン水
を室内機へ搬送し自然気化させて加湿する技術では、黴菌類や藻類の繁殖が懸念され、衛生面での課題や搬送路詰まりなどの課題を有している。
また、吸着ロータを用いる技術では、２つの送風機、吸着ロータが大きな容積を必要とし装置が大型化するという課題を有している。さらに、搬送空気に水を噴霧する技術についても、噴霧のための空間が必要であり理由は異なるが同様に装置が大型化するという課題を有している。
また、吸着ロータを用いる技術では、加熱空気で水分を離脱させるため離脱のための熱量を加熱空気が持たなくてはならない。したがって、加湿量を増加させるためには加熱空気の温度を上げるか、搬送空気を増加させる必要がある。
現実的には、装置構成上温度の上限が存在するので、加湿量に対して多量の搬送空気が必要となりそれに見合って、搬送路の断面積が大きくなり設置の工事性が悪化するという課題も有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、黴菌類や藻類の繁殖による衛生面での課題や搬送路詰まりなどの課題がなく、小型で設置工事性に優れた加湿機能を有する空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室外機に、水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、室外の空気を加熱する空気加熱手段と、前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気と前記空気加熱手段で生じた加熱空気を混合して得られた高温で絶対湿度の高い加湿空気を前記室内機に送る加湿空気搬送手段とを備えるものである。

これによって、空気および水を加熱により殺菌することができ、２つの小さな加熱手段と１つの加湿空気搬送手段のみで構成することができ、高温高湿の加湿空気を作り小断面積の搬送路で搬送することができる。

本発明の空気調和機は、空気および水を加熱により殺菌することができるので、黴菌類や藻類の繁殖、搬送路詰まりを防ぎ、衛生的で信頼性の高い加湿機能を実現することができる。また、２つの小さな加熱手段と１つの加湿空気搬送手段のみで構成することができるので、小型の装置を提供することができる。更に、高温高湿の加湿空気を作り小断面積の搬送路で搬送することができるので、優れた工事性を実現することができる。

第１の発明は室内の空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換手段と前記室内の空気を前記室内熱交換手段に送る室内送風手段とを有する室内機と、室外の空気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換手段と、前記室外の空気を前記室外熱交換手段に送る室外送風手段と前記冷媒を吸い込み圧縮して吐出する圧縮機と前記冷媒の流通抵抗を調整して高圧冷媒を減圧膨張させる絞り手段を有する室外機とを接続してヒートポンプサイクルを構成する空気調和機であって、前記室外機に、水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、室外の空気を加熱する空気加熱手段と、前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気と前記空気加熱手段で生じた加熱空気を混合して得られた高温で絶対湿度の高い加湿空気を前記室内機に送る加湿空気搬送手段とを備え、室内の空気を加湿することにより、空気および水を加熱により殺菌することができ、２つの小さな加熱手段と１つの加湿空気搬送手段のみで構成することができ、高温高湿の加湿空気が得られるため小断面積の搬送路でも多量の水分を搬送することができるので、衛生的で信頼性の高い加湿機能を実現し、小型で工事性に優れた装置を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の加湿空気搬送手段が、前記室外空気を前記空気加熱
手段へ送り、加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を前記室内機へ搬送することにより、高温の空気や水蒸気が前記加湿空気搬送手段を通らないので、前記加湿空気搬送手段が熱により劣化することが無く、熱損失も低減することができ、信頼性が高く効率の良い装置を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の加湿空気搬送手段が、前記空気加熱手段で加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を吸引して、前記室内機へ搬送することにより、前記水蒸気発生手段が負圧となり水蒸気が漏れる心配が無いので、前記水蒸気発生手段の密閉性を確保したり、給水のための装置を省略することができ、簡単な構成で装置を構成することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の加湿空気搬送手段の後流に、前記加湿空気を加熱する加湿空気加熱手段を備え、前記加湿空気の温度を上昇させて前記室内機へ搬送することにより、前記加湿空気搬送手段後の前記加湿空気の温度を引き上げ、結露を防止したり、前記加湿空気搬送手段に吸い込まれる前記加湿空気の温度は低めにして室外機を出る直前の温度を高く維持することで、前記加湿空気搬送手段の熱劣化を防ぎ、熱損失を抑えたりすることができ、前記加湿空気の湿度を上げたり、前記室外機から前記室内機までの搬送距離を伸ばしたり、信頼性を向上させたり、効率の良い加湿をしたりすることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の加湿空気を搬送する距離に応じて、前記加湿空気搬送手段と、前記空気加熱手段および加湿空気加熱手段の出力を調整することにより、搬送距離が変化しても所定量の加湿空気を搬送し、最大加湿量の低下や、搬送量の過剰を避け、信頼性が高く効率の良い加湿を行うことができ、能力が安定した、効率の良い加湿を実現することができる。

第６の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の空気調和機に、室内の温度と湿度を検出する室内温湿度検出手段を備え、目標湿度と前記室内温湿度検出手段の検出湿度との差に応じて加湿量を決定し、前記水蒸気発生手段の出力を調整することにより、湿度制御の応答性の向上を実現することができ、優れた快適性を得ることができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の空気調和機に、前記室外の温度と湿度を検出する室外温湿度検出手段を備え、前記加湿量を、前記室内の目標温湿度と、前記室内温湿度検出手段が検出した前記室内の温度湿度と、前記室外温湿度検出手段が検出した前記室外の温度湿度とから算出することにより、前記室外の空気の絶対湿度が変化しても、前記加湿空気の絶対湿度を正確に制御し、目標の加湿量に対し前記加湿空気の絶対湿度が高くなりすぎて、結露を生じたりするのを防ぐことができ、前記搬送路内の結露などに対する信頼性の高い装置を得ることができる。

以下、本発明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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成図を示すものである。

図１に示すように、第１の実施の形態における空気調和機は、室内熱交換手段である室内熱交換器１０２と室内送風手段である室内送風機１０３を備えた室内機１０１と、圧縮機１０７、四方弁１０９、室外熱交換手段である室外熱交換器１０５、室外送風手段である室外送風機１０６、絞り手段である膨張弁１０８、加湿装置２００を備えた室外機１０４で構成されている。図１において、冷媒サイクル１１６は暖房状態を示しており、矢印１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅの方向に流れており、圧縮機１０７
で圧縮された高温高圧の冷媒が四方弁１０９を通って室内熱交換器１０２で凝縮し、室内１００を暖房する。室内熱交換器１０２で凝縮した冷媒は、膨張弁１０８で減圧膨張し、室外熱交換器１０５で気化し、四方弁１０９を通って圧縮機１０７に戻る。

除霜運転時や冷房運転時は、四方弁１０９を切換えて、冷媒を四方弁１０９から順に室外熱交換器１０５、室内熱交換器１０２を経て四方弁１０９に戻す向きに流す。

暖房専用機などの場合、四方弁１０９は必ずしも必要ではない。

そして、加湿装置２００は、ヒータ１１４を備えた水蒸気発生手段である蒸気ユニット１１０、ヒータ１１５を備えた空気加熱手段である空気加熱ユニット１１１、加湿空気搬送手段である送風機１１２、加湿制御ユニット１３１で構成されている。そして、室外熱交換器１０５で凝縮した水分が蒸気ユニット１１０に供給され、加熱されて水蒸気となり、矢印１１４ａの方向に流れていく。一方で送風機１１２により矢印１１２ａの方向に外気が取り込まれ、空気加熱ユニット１１１で加熱され、矢印１１５ａの方向へ流れ、水蒸気と混合して加湿空気搬送路１１７を矢印１１８ａの方向に流れ室内機１０１から室内１００に放出される。

蒸気ユニット１１０は送風機１１２からみると下流側にあたり、水蒸気を矢印１１４ａの方向へ流すため、蒸気ユニット１１０は密閉構造となっている。そのため、室外熱交換器１０５の凝縮水は給水ポンプ１１３で強制的に給水される。

さらに、室内機１０１には室内温湿度センサ１１９が、室外機１０４には室外温湿度センサ１２１が備えられており、それぞれ温湿度信号１２０、１２２が加湿制御ユニット１３１に送られる。加湿制御ユニット１３１は、加湿運転の入切、室内の目標湿度、温湿度信号１２０、１２２などからヒータ１１４、１１５、送風機１１２の出力１２３、１２４、１２５を決定する。

蒸気ユニット１１０では、給水ポンプ１１３で給水された凝縮水をヒータ１１４で加熱沸騰させて水蒸気にするので、殺菌がなされ衛生的である。空気加熱ユニット１１１においても、空気を１００℃を超える温度まで加熱すれば、結露を防止できるとともに良好な衛生状態を得ることができる。この点において、本発明は水を液で搬送して気化させる技術や水を噴霧する技術に比べ優れている。

さらに、蒸気ユニット１１０や空気加熱ユニット１１１は出力密度の高いヒータ１１４、１１５を使用できるので、小さな容積で構成することが可能である。さらに、加湿空気搬送手段も、送風機１１２の１つだけで構成できるので、嵩高い吸着材のロータや搬送用に加えて吸着用の送風機を使用する吸着式の技術に比べ、小型の装置を構成することができる。

また、吸着式では、水分の離脱に必要な熱量はすべて、加熱された空気が担うことになる。水分の離脱に必要な熱量は概ね水の潜熱に近く、吸着能力の高いゼオライトなどでは水の潜熱よりも若干多くの熱が必要である。例えば、１００ｇの水分を１ｋｇの乾き空気と混合して湿り空気（露点は約５３℃）を作るとき、水の潜熱を２３００Ｊ／ｇ、空気の比熱を１．００６Ｊ／（ｇ・Ｋ）とすると、水を離脱させるために空気は最低でも２２９℃以上高い温度が必要となる。結露防止のため加湿空気の温度を１００℃とすると、吸着ロータに接触する前の空気は最低でも３３０℃以上の温度が必要になり、使用する材料が限られ装置の構成に困難をともなう。
これを回避するには、水分の離脱に使用する空気の量を増やし、空気の温度を下げることになる。その結果、搬送する加湿空気の総質量は増加し、これに見合った断面積の大きな
ダクトが必要になる。
一方、本発明においては、蒸気ユニット１１０での水蒸気の発生量はヒータ１１４の出力で制御ができるので、容易に高温高湿の加湿空気を作ることができる。したがって、搬送すべき加湿空気の総質量を減らすことができ、断面積の小さなダクトを使用することができるので、優れた工事性を実現することができる。
また、送風機１１２は空気加熱ユニット１１１の上流にあるので、高温あるいは高温高湿の空気が送風機１１２内部を通らないので、送風機１１２の熱による劣化を防ぎ、熱損失を低減することができる。

また、室内機１０１と室外機１０４の距離が長くなると、加湿空気を搬送する際の抵抗が増加し、送風機１１２の出力が同じでは空気の搬送量が低下するために加湿空気の露点が高くなり、出口温度は低下して結露を生じやすくなる。そこで、送風機１１２、空気加熱ユニット１１１のヒータ１１５の出力を増加させると、結露の発生を防ぎ信頼性の高い加湿を行うことができる。

逆に、室内機１０１と室外機１０４の距離が短くなると、空気の搬送量は増加し、出口温度の低下は減るので、送風機１１２とヒータ１１５の出力が、必要以上に大きくなるので、必要な出力に下げると効率の良い加湿を行うことができる。

また、室内温湿度センサ１１９の検出値が目標湿度に比べ大幅に小さい時には、蒸気ユニット１１０に設置されたヒータ１１４の出力を大きくして加湿量を増やし、少し小さいときにはヒータ１１４の出力を小さくして加湿量を少なくすると、制御性が向上し快適な温湿度環境を得ることができる。ちなみに、室内温湿度センサ１１９の検出値が目標湿度を超えてしまった場合には、加湿は行わないのが望ましい。

また、実際の加湿量は、ヒータ１１４の出力だけではなく、外気の温湿度によっても変化するので、外気の絶対湿度が高いときに、湿度が低いときと同様にヒータ１１４の出力を与えると、加湿空気の露点が高くなり結露を生じやすくなる。そこで、室外温湿度センサ１２１の検出値も考慮して、外気の絶対湿度が高いときにはヒータ１１４の出力を少なくすると、結露を防ぎ信頼性の高い加湿を行うことができる。

以上のように、本実施の形態においては、室外機に水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、室外の空気を加熱する空気加熱手段と、前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気と前記空気加熱手段で生じた加熱空気を混合して得られた高温で絶対湿度の高い加湿空気を前記室内機に送る加湿空気搬送手段とを備え、室内の空気を加湿することにより、空気および水を加熱により殺菌することができ、２つの小さな加熱手段と１つの加湿空気搬送手段のみで構成することができ、高温高湿の加湿空気が得られるため小断面積の搬送路でも多量の水分を搬送することができるので、衛生的で信頼性の高い加湿機能を実現し、小型で工事性に優れた装置を提供することができる。

また、加湿空気搬送手段が、前記室外空気を前記空気加熱手段へ送り、加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を前記室内機へ搬送することにより、高温の空気や水蒸気が前記加湿空気搬送手段を通らないので、前記加湿空気搬送手段が熱により劣化することが無く、熱損失も低減することができ、信頼性が高く効率の良い装置を提供することができる。

また、加湿空気を搬送する距離に応じて、前記加湿空気搬送手段と、前記空気加熱手段および加湿空気加熱手段の出力を調整することにより、搬送距離が変化しても所定量の加湿空気を搬送し、最大加湿量の低下や、搬送量の過剰を避け、信頼性が高く効率の良い加湿を行うことができ、能力が安定した、効率の良い加湿を実現することができる。

また、室内の温度と湿度を検出する室内温湿度検出手段を備え、目標湿度と前記室内温湿度検出手段の検出湿度との差に応じて加湿量を決定し、前記水蒸気発生手段の出力を調整することにより、湿度制御の応答性の向上を実現することができ、優れた快適性を得ることができる。

更に、前記室外の温度と湿度を検出する室外温湿度検出手段を備え、前記加湿量を、前記室内の目標温湿度と、前記室内温湿度検出手段が検出した前記室内の温度湿度と、前記室外温湿度検出手段が検出した前記室外の温度湿度とから算出することにより、前記室外の空気の絶対湿度が変化しても、前記加湿空気の絶対湿度を正確に制御し、目標の加湿量に対し前記加湿空気の絶対湿度が高くなりすぎて、結露を生じたりするのを防ぐことができ、前記搬送路内の結露などに対する信頼性の高い装置を得ることができる。

尚、本実施の形態では、室外熱交換器１０５で生じた凝縮水を加湿に使用したが、手動で給水をしたり、水道から自動的に供給する構成としても可能である。ただ、手動にて給水を行う際には、加湿運転を停止あるいは中断するか、別個に給水タンクを設け、給水タンクにいったん手動で給水し、そこから蒸気ユニット１１０に自動で給水する構成にする必要がある。
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の構成図を示すものである。
図２に示すように、第２の実施の形態における空気調和機は、室内熱交換手段である室内熱交換器１０２と室内送風手段である室内送風機１０３を備えた室内機１０１と、圧縮機１０７、四方弁１０９、室外熱交換手段である室外熱交換器１０５、室外送風手段である室外送風機１０６、絞り手段である膨張弁１０８、加湿装置２００を備えた室外機１０４で構成されている。

加湿装置２００以外の部分については、第１の実施の形態とまったく同様であり、異なる加湿装置２００内部について説明を行う。

図２に示すように、第２の実施の形態における加湿装置２００は、ヒータ１１４を備えた水蒸気発生手段である蒸気ユニット１１０、ヒータ１１５を備えた空気加熱手段である空気加熱ユニット１１１、加湿空気搬送手段である送風機１２６、加湿制御ユニット１３１で構成されている。第１の実施の形態と異なるのは送風機１２６が、蒸気ユニット１１０、空気加熱ユニット１１１の下流、水蒸気と加熱空気が混合して加湿空気となった後の位置に配置されていることである。

送風機１２６が下流に配置されたことで、蒸気ユニット１１０、空気加熱ユニット１１１は負圧となる。空気加熱ユニット１１１では取り立てて変わりはないが、蒸気ユニット１１０では負圧となったことで、蒸気ユニット１１０に開口があっても、水蒸気が漏れることがなくなる。したがって、図１の第１の実施の形態では配備されていた給水ポンプ１１３が不要となり、簡単な構成になる。また、手動にて給水を行う際には、特別な配慮をする必要がなくなる。

そして、第２の実施の形態が、結露を防止できるとともに良好な衛生状態を得ることができること、小型の装置を構成することができること、断面積の小さなダクトを使用することで優れた工事性を実現することができることなどは第１の実施の形態と同様である。

さらに、室外機１０４と室内機１０１の距離に応じて、送風機１２６、空気加熱ユニット１１１のヒータ１１５の出力を変化させると、結露の発生を防ぎ信頼性の高い加湿ができることや、室内温湿度センサ１１９の検出値と目標湿度の差に応じて蒸気ユニット１１
０に設置されたヒータ１１４の出力を変化させ、快適な温湿度環境を得ることができること、室外温湿度センサ１２１の検出値も考慮して、加湿量を決定しヒータ１１４の出力を調整することで、結露を防ぎ信頼性の高い加湿ができることも、第１の実施の形態と同じである。

以上のように、本実施の形態においては、加湿空気搬送手段が、前記空気加熱手段で加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を吸引して、前記室内機へ搬送することにより、前記水蒸気発生手段が負圧となり水蒸気が漏れる心配が無いので、前記水蒸気発生手段の密閉性を確保したり、給水のための装置を省略することができ、簡単な構成で装置を構成することができる。

尚、本実施の形態２における空気調和機では、第１の実施の形態と同様に、室外熱交換器１０５で生じた凝縮水を加湿に使用したが、手動で給水をしたり、水道から自動的に供給する構成としても可能である。ここで、本実施の形態２では、手動にて給水を行う際には、加湿運転を停止あるいは中断する必要がない。
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の構成図を示すものである。
図３に示すように、第３の実施の形態における空気調和機は、室内熱交換手段である室内熱交換器１０２と室内送風手段である室内送風機１０３を備えた室内機１０１と、圧縮機１０７、四方弁１０９、室外熱交換手段である室外熱交換器１０５、室外送風手段である室外送風機１０６、絞り手段である膨張弁１０８、加湿装置２００を備えた室外機１０４で構成されている。

加湿装置２００以外の部分については、第１、第２の実施の形態とまったく同様であり、加湿装置２００についても第２の実施の形態において、送風機１２６の後流（下流）に、加湿空気を加熱する加湿空気加熱手段である加湿空気加熱ユニット１２８が配備された構成となっている。

加湿空気加熱ユニット１２８には、制御ユニット１３１から出力１３０を受けて制御されるヒータ１２９が備えられており、送風機１２６から送られてきた加湿空気を再び加熱する。したがって、送風機１２６が熱で劣化する温度以下に抑えたままで、加湿空気搬送路の室外機出口直前の温度を引き上げることができるので、加湿空気温度と露点との温度差を大きくし搬送路内における結露を防ぎやすくなる。

また、送風機１２６を通る加湿空気の温度は露点に達することが無ければよいので、容易に熱劣化しない温度にすることができる。また、送風機１２６における熱損失も抑えることができるので、送風機１２６の信頼性、熱損失の抑制の点からも有効である。

そして、第３の実施の形態が、結露を防止できるとともに良好な衛生状態を得ることができること、小型の装置を構成することができること、断面積の小さなダクトを使用することで優れた工事性を実現することができることなどは、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様である。

さらに、室外機１０４と室内機１０１の距離に応じて、送風機１２６、空気加熱ユニット１１１のヒータ１１５の出力を変化させると、結露の発生を防ぎ信頼性の高い加湿ができることや、室内温湿度センサ１１９の検出値と目標湿度の差に応じて蒸気ユニット１１０に設置されたヒータ１１４の出力を変化させ、快適な温湿度環境を得ることができること、室外温湿度センサ１２１の検出値も考慮して、加湿量を決定しヒータ１１４の出力を調整することで、結露を防ぎ信頼性の高い加湿ができることも、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同じである。

以上のように、本実施の形態においては、加湿空気搬送手段の後流に、前記加湿空気を加熱する加湿空気加熱手段を備え、前記加湿空気の温度を上昇させて前記室内機へ搬送することにより、前記加湿空気搬送手段後の前記加湿空気の温度を引き上げ、結露を防止したり、前記加湿空気搬送手段に吸い込まれる前記加湿空気の温度は低めにして室外機を出る直前の温度を高く維持することで、前記加湿空気搬送手段の熱劣化を防ぎ、熱損失を抑えたりすることができ、前記加湿空気の湿度を上げたり、前記室外機から前記室内機までの搬送距離を伸ばしたり、信頼性を向上させたり、効率の良い加湿をしたりすることができる。

尚、本実施の形態３における空気調和機では、第２の実施の形態と同様に、室外熱交換器１０５で生じた凝縮水を加湿に使用したが、手動で給水をしたり、水道から自動的に供給する構成としても可能である。また、手動にて給水を行う際には、第２の実施の形態と同様に、加湿運転を停止あるいは中断する必要がない。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、水分を室外より持ち込む加湿機能を有し、衛生的で信頼性の高い加湿機能を実現するとともに、小型の装置を提供することができ、優れた工事性を実現することができるので、エアコンデショナーや換気装置など加湿を行う空気調和機全般に広く適用することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 本発明の実施の形態２における空気調和機の構成図 本発明の実施の形態３における空気調和機の構成図 従来の空気調和機の構成図

符号の説明

１０１ 室内機
１０２ 室内熱交換器
１０３ 室内送風機
１０４ 室外機
１０５ 室外熱交換器
１０６ 室外送風機
１０７ 圧縮機
１０８ 膨張弁
１１０ 蒸気ユニット
１１１ 空気加熱ユニット
１１２ 送風機
１１３ 給水ポンプ
１１４、１１５ ヒータ
１１９ 室内温湿度センサ
１２１ 室外温湿度センサ
１３１ 加湿制御ユニット

Claims (7)

1. 室内の空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換手段と前記室内の空気を前記室内熱交換手段に送る室内送風手段とを有する室内機と、室外の空気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換手段と、前記室外の空気を前記室外熱交換手段に送る室外送風手段と前記冷媒を吸い込み圧縮して吐出する圧縮機と前記冷媒の流通抵抗を調整して高圧冷媒を減圧膨張させる絞り手段を有する室外機とを接続してヒートポンプサイクルを構成する空気調和機であって、前記室外機に、水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、室外の空気を加熱する空気加熱手段と、前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気と前記空気加熱手段で生じた加熱空気を混合して得られた高温で絶対湿度の高い加湿空気を前記室内機に送る加湿空気搬送手段とを備え、室内の空気を加湿することを特徴とした空気調和機。
2. 前記加湿空気搬送手段が、前記室外空気を前記空気加熱手段へ送り、加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を前記室内機へ搬送することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記加湿空気搬送手段が、前記空気加熱手段で加熱された前記室外空気と前記水蒸気発生手段で生じた水蒸気とを混合して得られた前記加湿空気を吸引して、前記室内機へ搬送することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記加湿空気搬送手段の後流に、前記加湿空気を加熱する加湿空気加熱手段を備え、前記加湿空気の温度を上昇させて前記室内機へ搬送することを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記加湿空気を搬送する距離に応じて、前記加湿空気搬送手段と、前記空気加熱手段および加湿空気加熱手段の出力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
6. 前記室内の温度と湿度を検出する室内温湿度検出手段を備え、目標湿度と前記室内温湿度検出手段の検出湿度との差に応じて加湿量を決定し、前記水蒸気発生手段の出力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
7. 前記室外の温度と湿度を検出する室外温湿度検出手段を備え、前記加湿量を、前記室内の目標温湿度と、前記室内温湿度検出手段が検出した前記室内の温度湿度と、前記室外温湿度検出手段が検出した前記室外の温度湿度とから算出することを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。