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JP3661013B2 - Air conditioner with humidification function - Google Patents

Air conditioner with humidification function Download PDF

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JP3661013B2
JP3661013B2 JP2001167000A JP2001167000A JP3661013B2 JP 3661013 B2 JP3661013 B2 JP 3661013B2 JP 2001167000 A JP2001167000 A JP 2001167000A JP 2001167000 A JP2001167000 A JP 2001167000A JP 3661013 B2 JP3661013 B2 JP 3661013B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いた加湿機能を有する空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールを用いて加湿を行う加湿装置がある(特開平11−351731号公報)。この加湿装置は、タンクに溜められた水を電気ヒータで加熱して給水温度を上げることによって、多孔モジュールの疎水性多孔膜の単位面積当たりの加湿量を増加している。ところが、上記加湿装置では、電気ヒータを用いて給水温度を上げるため、加湿量が増大すると、電気ヒータの消費電力が増加するので、効率が悪いという欠点がある。また、上記加湿装置は、電気ヒータによる加熱であるため、タンクに溜められた水を冷却できず、冷水を利用した脱臭機能を付加することはできない。したがって、このような加湿装置を冷暖房を行う空気調和機に用いたとしても、加湿機能を有する低消費電力の空気調和機は実現できず、冷水を利用する脱臭機能を備えることもできない。
【0003】
そこで、この発明の目的は、消費電力を低減できると共に、優れた脱臭機能を備えた加湿機能を有する空気調和機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、貯水タンクと、上記貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールと、室内の空気を加熱または冷却する第1熱交換器と、上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱する第2熱交換器とを有するヒートポンプ回路とを備えた加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器は、加熱機能に加えて冷却機能を有することを特徴としている。
【0005】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器により室内空気を加熱または冷却して暖房または冷房を行うと共に、ヒートポンプ回路の第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱する。そうすることによって、上記多孔モジュール内から疎水性多孔膜を通って水蒸気を空気中に効率よく放出して加湿を行うことが可能となる。したがって、電気ヒータを用いて加熱された温水を多孔モジュールに供給するの比べて、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いるので、消費電力を低減できる。なお、この加湿機能を有する空気調和機は、暖房機能および冷房機能の両方を備えたでもよいし、暖房機能または冷房機能の一方のみを備えたものであってもよい。
【0006】
【0007】
また、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器により室内空気を冷却し、その冷風を多孔モジュールに供給すると共に、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)をヒートポンプ回路の第2熱交換器により冷却する。上記多孔モジュールにおいて、疎水性多孔膜により形成された空間の冷水に、空気中から疎水性多孔膜を通って臭い成分が吸収される。この臭い成分の水への吸収量は水温が低いほど多くなるので、冷水を用いることにより効率のよい脱臭を行うことが可能となる一方、水温が低いほど、冷水側の水蒸気分圧と空気の水蒸気分圧との圧力差が小さくなって水蒸気が空気中に放出されにくくなり、加湿性能は低下する。したがって、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用することによって、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えた加湿機能を有する空気調和機を実現できる。特に、加湿が不用な季節に、他の構成を付加することなく加湿機能に代わって脱臭機能を提供することができる。なお、上記第2熱交換器を冷却に用いるとき、第1熱交換器を加熱に用いてもよいし、第1熱交換器を冷却に用いてもよい。
【0008】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が上記貯水タンク内に配置されていることを特徴としている。
【0009】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器を貯水タンク内に配置することよって、貯水タンク内の水を効率よく加熱できる。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合は、貯水タンク内に第2熱交換器を配置することよって、貯水タンク内の水を効率よく冷却できる。
【0010】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が上記多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置されていることを特徴としている。
【0011】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器を多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置することによって、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上する。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【0012】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が、上記貯水タンクと上記多孔モジュールとの間の配管に配置された2重管熱交換器であることを特徴としている。
【0013】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器として、貯水タンクと多孔モジュールとの間の配管に配置された2重管熱交換器を用いることによって、貯水タンクの外部に第2熱交換器を配置することが可能となり、構造を簡略化してコストを低減できる。
【0014】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間に配置されていることを特徴としている。
【0015】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間にヒートポンプ回路の第2熱交換器を配置することによって、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上する。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【0016】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールに室内の空気を供給するファンを備え、上記多孔モジュールの風上側に上記第1熱交換器を配置したことを特徴としている。
【0017】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第1熱交換器を上記多孔モジュールの風上側に配置し、室内の空気をファンにより多孔モジュールに供給することによって、第1熱交換器を介して加熱または冷却された室内空気を多孔モジュールに供給できるので、多孔モジュールによる加湿または脱臭の効率が向上する。
【0018】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールの流路を介して循環させるポンプを備えたことを特徴としている。
【0019】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、加湿時に上記貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介してポンプにより循環させることによって、水を多孔モジュールに連続的に供給できる。また、上記第2熱交換器が冷却機能を有する場合、脱臭時に貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介して循環させることによって、多孔モジュール内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【0020】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内に水を供給する給水手段と、上記貯水タンク内の水を排出する排水手段とを備えたことを特徴としている。
【0021】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記貯水タンク内の水を排水手段により排出した後に貯水タンク内に水を給水手段により供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク内の水を入れ換えることが可能となる。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合は、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク内の水を入れ換えることが可能となる。
【0022】
また、請求項の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路は、少なくとも圧縮機,四路切換弁,上記第1熱交換器,上記第2の熱交換器,減圧手段,第3熱交換器で形成された冷媒回路であることを特徴としている。
【0023】
上記請求項の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記四路切換弁を一方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第1熱交換器,第2熱交換器,減圧手段および第3熱交換器と冷媒を循環させて、第1,第2熱交換器を凝縮器とし、第3熱交換器を蒸発器とすることによって、第2熱交換器からの放熱により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱する。一方、上記四路切換弁を他方の切り換え位置にして、上記圧縮機,第3熱交換器,減圧手段および第1,第2熱交換器と冷媒を循環させて、第3熱交換器を凝縮器とし、第1,第2熱交換器を蒸発器とすることによって、第1熱交換器の吸熱により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却する。このように、上記ヒートポンプ回路によって、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を効率よく加熱および冷却することができる。
【0024】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記減圧手段は第1膨張弁であり、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器と上記第2熱交換器との間に第2膨張弁を配設したことを特徴としている。
【0025】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記減圧手段である第1膨張弁を全開にして、上記第1熱交換器と第2熱交換器との間に配設された第2膨張弁の開度を絞ることによって、第1熱交換器を凝縮器とし、第2熱交換器,第3熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を加熱して暖房を行うと共に、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭を行うことが可能となる。また、第2熱交換器,第3熱交換器を凝縮器とし、第1熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器による冷却能力を制限しつつ、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱し、冷房よりも優先して加湿を行うことが可能となる。
【0026】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記第1熱交換器の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴としている。
【0027】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第1熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第1熱交換器を使用せず、第2熱交換器を凝縮器とし、第3熱交換器を蒸発器として、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿のみを行うことが可能となり、第1熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。。また、第1熱交換器を使用せず、第3熱交換器を凝縮器とし、第2熱交換器を蒸発器として、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭のみを行うことが可能となり、第1熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【0028】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス手段は、上記第1熱交換器の両側に接続されたバイパス配管と、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁と、上記第1バイパス用電磁弁を開いたときに上記第1熱交換器の冷媒の流れを止めるための第2バイパス用電磁弁とを有することを特徴としている。
【0029】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第2バイパス用電磁弁を閉じて第1熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第1熱交換器をバイパスする。一方、上記第1熱交換器をバイパスしないときは、第1バイパス用電磁弁を閉じ、第2バイパス用電磁弁を開く。
【0030】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記第2熱交換器の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴としている。
【0031】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第2熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第2熱交換器を使用せず、第1熱交換器を凝縮器とし、第3熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を加熱して暖房のみを行うことが可能となり、第2熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。また、第2熱交換器を使用せず、第3熱交換器を凝縮器とし、第1熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を冷却して冷房のみを行うことが可能となり、第2熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【0032】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス手段は、上記第2熱交換器の両側に接続されたバイパス配管と、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁と、上記第1バイパス用電磁弁を開いたときに上記第2熱交換器の冷媒の流れを止めるための第2バイパス用電磁弁とを有することを特徴としている。
【0033】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第2バイパス用電磁弁を閉じて第2熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第2熱交換器をバイパスする。一方、上記第2熱交換器をバイパスしないときは、第1バイパス用電磁弁を閉じ、第2バイパス用電磁弁を開く。
【0034】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を冷却して脱臭すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を冷却すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行うように、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【0035】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記制御部によって、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御することによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房のみを行う。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する。さらに、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する。したがって、この発明によれば、冷房単独運転,冷房脱臭複合運転および脱臭優先運転を行う加湿機能を有する空気調和機を実現できる。
【0036】
また、請求項1の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を上記多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器によって上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱して加湿すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機を停止し、上記多孔モジュールに供給される水をして脱臭する脱臭単独運転とを行うように、上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【0037】
上記請求項1の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記制御部によって、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御することによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房のみを行う。また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加湿すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する。さらに、上記ヒートポンプ回路の圧縮機を停止し、多孔モジュールに供給される水を利用して脱臭する。したがって、この発明によれば、暖房単独運転,暖房加湿複合運転および脱臭単独運転を行う加湿機能を有する空気調和機を実現できる
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の加湿機能を有する空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0039】
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、1は疎水性多孔モジュール、2は上記疎水性多孔モジュール1に供給する水を貯える貯水タンク、3は上記疎水性多孔モジュール1と貯水タンク2とを接続する配管L1に配設されたポンプ、4は上記疎水性多孔モジュール1に室内の空気を通過させるためのファン、5は上記貯水タンク2に外部から水を供給するための給水配管L3に設けられたフロートスイッチ、6は上記貯水タンク2内の水を排出するための排水配管L4に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管L3とフロートスイッチ5で給水手段を構成すると共に、排水配管L4と排水用電磁弁6で排水手段を構成している。
【0040】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機11と、上記圧縮機11の吐出側に接続された四路切換弁12と、上記四路切換弁12に一端が接続され、疎水性多孔モジュール1の風上側に配置された第1熱交換器13と、上記第1熱交換器13の他端に一端が接続され、上記貯水タンク2内に配置された第2熱交換器14と、上記第2熱交換器14の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁15と、上記膨張弁15の他端に一端が接続された第3熱交換器16と、上記第3熱交換器16の他端に一端が接続され、他端が圧縮機11の吸入側に接続されたアキュムレータ17と、上記第3熱交換器16に室外の空気を送るファン18とを有している。上記圧縮機11,四路切換弁12,第1熱交換器13,第2熱交換器14,膨張弁15,第3熱交換器16およびアキュムレータ17でヒートポンプ回路を構成している。
【0041】
上記疎水性多孔モジュール1は、貯水タンク2内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された複数の円筒1aと、上記複数の円筒1aの両端を夫々接続するヘッダ1b,1bとを有している。上記貯水タンク2の下部に一端が接続された配管L1の他端を疎水性多孔モジュール1の下側のヘッダ1bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール1の上側のヘッダ1bに配管L2の一端を接続し、その配管L2の他端を貯水タンク2上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール1,貯水タンク2,ポンプ3,配管L1,配管L2で循環回路を形成している。
【0042】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機において、暖房と加湿を行う暖房加湿複合運転では、四路切換弁12を実線の位置に切り換えて、圧縮機11を運転すると、圧縮機11から吐出された冷媒は、凝縮器としての第1,第2熱交換器13,14で凝縮された後、膨張弁15により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第3熱交換器16で蒸発した後、アキュムレータ17を介して圧縮機11の吸込側に戻る。そうして、ファン13からの室内空気を第1熱交換器13により加熱し、その温風を疎水性多孔モジュール1を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器14により貯水タンク2内の水を加熱すると共に、ポンプ3を動作させて、貯水タンク2内の温水を配管L1を介して疎水性多孔モジュール1に供給する。上記疎水性多孔モジュール1に供給された温水は、複数の円筒1a内の流路を通って配管L2を介して貯水タンク2に戻り、温水が循環する。
【0043】
このとき、上記疎水性多孔モジュール1の円筒1a内から疎水性多孔膜を通って、ファン4から第1熱交換器13を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。運転中、圧縮機11の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して、加湿に最適な温度の温水を疎水性多孔モジュール1に供給する。
【0044】
そして、運転中、水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止するため、排水用電磁弁6を所定時間開いて排水すると、フロートスイッチ5がオンして、給水用配管L3を介して新しい水を貯水タンク2に給水し、所定水位になると、フロートスイッチ5がオフになる。
【0045】
一方、冷房と脱臭を行う冷房脱臭複合運転では、四路切換弁12を点線の位置に切り換えて、圧縮機11を運転すると、圧縮機11から吐出された冷媒は、凝縮器としての第3熱交換器16で凝縮された後、膨張弁15により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第1,第2熱交換器13,14で蒸発した後、アキュムレータ17を介して圧縮機11の吸込側に戻る。そうして、ファン13からの室内空気を第1熱交換器13により冷却し、その冷風を疎水性多孔モジュール1を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器14により貯水タンク2内の水を冷却すると共に、ポンプ3を動作させて、貯水タンク2内の冷水を配管L1を介して疎水性多孔モジュール1に供給する。上記疎水性多孔モジュール1に供給された冷水は、複数の円筒1a内の流路を通って配管L2を介して貯水タンク2に戻り、冷水が循環する。
【0046】
このとき、上記疎水性多孔モジュール1の円筒1a内を通過する冷水は、円筒1aを形成する疎水性多孔膜を通って、ファン4から供給された空気から臭い成分(またはガス成分)を吸収して脱臭が行われる。運転中、圧縮機11の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して、脱臭に最適な温度の冷水を疎水性多孔モジュール1に供給する。
【0047】
また、運転中、臭いガスやVOC(Volatile Organic Compoubd;揮発性有機化合物)等の溶け込み濃度が吸収により徐々に増加して、吸収性能が低下するのを防止するため、排水用電磁弁6を所定時間開いて排水すると、フロートスイッチ5がオンして、給水用配管L3を介して新しい水を貯水タンク2に給水し、所定水位になると、フロートスイッチ5がオフになる。こうして、貯水タンク2内の濃度上昇した水を排出して、新しい水に入れ換えることによって、吸収性能(脱臭、脱ガス)を回復する。上記加湿運転時のスケール排水制御と脱臭運転時のガス溶け込み排水制御を共通化することでコストアップを防止できる。
【0048】
なお、臭いガスやVOC成分の水への溶け込み度合いはヘンリー定数で示され、ヘンリー定数が小さいほど水に溶け込みやすくなる。このヘンリー定数は水の温度が低いほど小さくなる。例えば、図16はアンモニア(NH3)の温度変化に対するヘンリー定数の特性を示し(横軸が温度、縦軸がヘンリー定数)、図16から明らかなように、アンモニア(NH3)は、温度が低くなるほど小さくなっており、他の臭いガスやVOC成分も同様の傾向を有している。このように、水の温度が低いほどヘンリー定数が小さくなって、臭いガスやVOC成分が水に溶け込みやすくなるので、冷水を用いることにより脱臭性能を向上できる。また、水の温度が低いほど冷水側の水蒸気分圧と空気の水蒸気分圧との圧力差が小さくなるため、水蒸気が空気中に放出されにくくなり、加湿性能は低下する。
【0049】
また、ヘンリー定数は、表1に示すようにガスの種類でも大きく変化する。
【表1】

Figure 0003661013
【0050】
例えば、アンモニアの溶け込み度合い(H=0.00053)を100%とすると、トリメチルアミンは略1/16に低下し、脱ガス性能は低下するため、貯水タンク内の水を入れ換える排水間隔を16倍に伸ばしてよい。したがって、設置された場所で水の特性や空気臭い,VOC等が変化するため、使用者の要求に応じて、リモコン操作で適切な排水間隔を設定できるようにする。
【0051】
このように、上記第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機では、第1熱交換器13により室内の空気を加熱および冷却することにより暖房運転および冷房運転を行うと共に、熱効率のよいヒートポンプ回路の第2熱交換器14により加熱された温水を疎水性多孔モジュール1に供給して加湿を行うので、消費電力を低減することができる。
【0052】
また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器14は、加熱機能に加えて冷却機能を有するので、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用して、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えることができる。
【0053】
また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器14を貯水タンク2内に配置することによって、貯水タンク2内の水を効率よく加熱または冷却することができる。
【0054】
また、上記第1熱交換器13を疎水性多孔モジュール1の風上側に配置することによって、第1熱交換器13を介して加熱または冷却された室内空気を疎水性多孔モジュール1に供給できるので、疎水性多孔モジュール1による加湿または脱臭の効率が向上する。
【0055】
また、上記貯水タンク2内の水を疎水性多孔モジュール1の円筒1a内の流路を介してポンプ3により循環させることによって、第2熱交換器14により温度調節された水を疎水性多孔モジュール1に連続的に供給することができる。また、脱臭時に貯水タンク2内の水を多孔モジュール1の流路を介して循環させることによって、多孔モジュール1内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【0056】
また、上記貯水タンク2内の水を排水手段(排水配管L4,排水用電磁弁6)により排出した後に貯水タンク2内に給水手段(給水配管L3,フロートスイッチ5)により水を供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク2内の水を入れ換えることができる一方、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク2内の水を入れ換えることができる。
【0057】
(第2実施形態)
図2はこの発明の第2実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、21は疎水性多孔モジュール、22は上記疎水性多孔モジュール21に供給する水を貯える貯水タンク、24は上記疎水性多孔モジュール21に室内の空気を通過させるためのファン、25は上記貯水タンク22に外部から水を供給するための給水配管L13に設けられたフロートスイッチ、26は上記疎水性多孔モジュール21内の水を排出するための排水配管L12に配設された排水用電磁弁である。上記貯水タンク22を疎水性多孔モジュール21よりも高い位置に配置している。上記給水配管L13とフロートスイッチ25で給水手段を構成すると共に、排水配管L12と排水用電磁弁26で排水手段を構成している。
【0058】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機31と、上記圧縮機31の吐出側に接続された四路切換弁32と、上記四路切換弁32に一端が接続され、疎水性多孔モジュール21の風上側に配置された第1熱交換器33と、上記第1熱交換器33の他端に一端が接続され、上記疎水性多孔モジュール21内に配置された第2熱交換器34と、上記第2熱交換器34の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁35と、上記膨張弁35の他端に一端が接続された第3熱交換器36と、上記第3熱交換器36の他端に一端が接続され、他端が圧縮機31の吸入側に接続されたアキュムレータ37と、上記第3熱交換器36に室外の空気を送るファン38とを有している。上記圧縮機31,四路切換弁32,第1熱交換器33,第2熱交換器34,膨張弁35,第3熱交換器36およびアキュムレータ37でヒートポンプ回路を構成している。
【0059】
上記疎水性多孔モジュール21は、貯水タンク22内の水を流すための流路が疎水性多孔膜により形成された複数の円筒21aと、上記複数の円筒21aの下端を夫々接続するヘッダ21bと、上記複数の円筒21aの上端を夫々接続するヘッダ21cとを有している。上記ヘッダ21b内に形成された貯水空間に第2熱交換器34を収容している。また、上記貯水タンク22の下部に一端が接続された配管L11の他端を疎水性多孔モジュール21の上側のヘッダ21cに接続すると共に、上記疎水性多孔モジュール21の下側のヘッダ21bに配管L12の一端を接続している。
【0060】
この第2実施形態の加湿機能を有する空気調和機は第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、第1熱交換器33に隣接する疎水性多孔モジュール21内に第2熱交換器34を配置することによって、貯水タンク22に第2熱交換器を配置するよりもポンプおよびポンプ接続配管を除去できる。また、上記疎水性多孔モジュール21よりも高い位置にある貯水タンク22から配管L11を介して疎水性多孔モジュール21の上部に給水し、排水用電磁弁26を開けて排水配管L12を介して排水するので、貯水タンク22から疎水性多孔モジュール21を介して循環させるためのポンプや配管が不要になる。したがって、構造を簡略化してコストを低減することができる。
【0061】
(第3実施形態)
図3はこの発明の第3実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、41は疎水性多孔モジュール、42は上記疎水性多孔モジュール41に供給する水を貯える貯水タンク、43は上記疎水性多孔モジュール41と貯水タンク42とを接続する配管L31に配設されたポンプ、44は上記疎水性多孔モジュール41に室内の空気を通過させるためのファン、45は上記貯水タンク42に外部から水を供給するための給水配管L33に設けられたフロートスイッチ、46は上記貯水タンク42内の水を排出するための排水配管L34に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管L33とフロートスイッチ45で給水手段を構成すると共に、排水配管L34と排水用電磁弁46で排水手段を構成している。
【0062】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機51と、上記圧縮機51の吐出側に接続された四路切換弁52と、上記四路切換弁52に一端が接続され、疎水性多孔モジュール41の風上側に配置された第1熱交換器53と、上記第1熱交換器53の他端に一端が接続された2重管構造の第2熱交換器54と、上記第2熱交換器54の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁55と、上記膨張弁55の他端に一端が接続された第3熱交換器56と、上記第3熱交換器56の他端に一端が接続され、他端が圧縮機51の吸入側に接続されたアキュムレータ57と、上記第3熱交換器56に室外の空気を送るファン58とを有している。上記圧縮機11,四路切換弁12,第1熱交換器13,第2熱交換器14,膨張弁15,第3熱交換器16およびアキュムレータ17でヒートポンプ回路を構成している。
【0063】
上記疎水性多孔モジュール41は、第1実施形態の疎水性多孔モジュール1と同一の構成をしている。貯水タンク42の下部に一端が接続された配管L31の他端を疎水性多孔モジュール41の下側のヘッダ41bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール41の上側のヘッダ41bに配管L32の一端を接続し、その配管L32の他端を貯水タンク42上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール41,貯水タンク42,第2熱交換器54,ポンプ43,配管L31,配管L32で循環回路を形成している。
【0064】
この第3実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、第2熱交換器54に2重管構造の熱交換器を用いることによって、貯水タンク42の外部に第2熱交換器54を配置することが可能となり、構造を簡略化でき、コストを低減することができる。
【0065】
(第4実施形態)
図4はこの発明の第4実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、61は疎水性多孔モジュール、62は上記疎水性多孔モジュール61に供給する水を貯える貯水タンク、64は上記疎水性多孔モジュール61に室内の空気を通過させるためのファン、65は上記貯水タンク62に外部から水を供給するための給水配管L43に設けられたフロートスイッチ、66は上記疎水性多孔モジュール61内の水を排出するための排水配管L42に配設された排水用電磁弁である。上記給水配管L43とフロートスイッチ65で給水手段を構成すると共に、排水配管L42と排水用電磁弁66で排水手段を構成している。
【0066】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機71と、上記圧縮機71の吐出側に接続された四路切換弁72と、上記四路切換弁72に一端が接続され、疎水性多孔モジュール61の風上側かつファン64の風下側に配置された第1熱交換器73と、上記第1熱交換器73の他端に一端が接続され、上記疎水性多孔モジュール61内に配置された第2熱交換器74と、上記第2熱交換器74の他端に一端が接続された減圧手段としての膨張弁75と、上記膨張弁75の他端に一端が接続された第3熱交換器76と、上記第3熱交換器76の他端に一端が接続され、他端が圧縮機71の吸入側に接続されたアキュムレータ77と、上記第3熱交換器76に室外の空気を送るファン78とを有している。上記圧縮機71,四路切換弁72,第1熱交換器73,第2熱交換器74,膨張弁75,第3熱交換器76およびアキュムレータ77でヒートポンプ回路を構成している。
【0067】
上記疎水性多孔モジュール61は、貯水タンク62内の水が供給される空間61dが疎水性多孔膜により形成された複数の筒体61aと、上記複数の筒体61aの下端を夫々接続するヘッダ61bとを有している。上記貯水タンク62の下部に一端が接続された配管L41の他端を疎水性多孔モジュール61のヘッダ61bに接続すると共に、疎水性多孔モジュール61のヘッダ61bに配管L42の一端を接続している。図5は上記疎水性多孔モジュール61の複数の筒体61aを上方から見た図を示しており、断面形状が矩形の筒体61aを断面の長手側が互いに隣接するようにヘッダ61b上に夫々立設し、矢印方向の空気流に対して通風抵抗が小さくなるようにしている。また、図6は疎水性多孔モジュール61の筒体61a内に第2熱交換器74のU字形状の伝熱管74aが配置された状態を示す斜視図である。なお、図7に示すように、筒体61a内のU字形状の伝熱管74aに複数の金属シート61cを帯状に夫々巻いて、伝熱面積を拡大して、熱交換効率を向上してもよい。この場合、金属シート61cに防食塗装したり、金属シート61cを熱収縮チューブで覆ってもよい。
【0068】
この第4実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、疎水性多孔モジュール61の複数の筒体61aの内部に第2熱交換器74の伝熱管を組み込むことによって、貯水タンク内に第2熱交換器を配置する場合に比べて、ポンプ,配管等による熱損失がなく、疎水性多孔モジュール61の複数の筒体61a内の水を直接加熱または冷却するので、効率がさらに向上する。
【0069】
(第5実施形態)
図8はこの発明の第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、81は疎水性多孔モジュール、82は上記疎水性多孔モジュール81に供給する水を貯える貯水タンク、83は上記疎水性多孔モジュール81と貯水タンク82とを接続する配管L51に配設されたポンプ、84は上記疎水性多孔モジュール81に室内の空気を通過させるためのファン、85は上記貯水タンク82に外部から水を供給するための給水配管L53に設けられた給水用電磁弁、86は上記貯水タンク82内の水を排出するための排水配管L54に配設された排水用電磁弁、87は運転操作用リモートコントローラ(以下、リモコンという)、88は上記リモコン87からの運転操作信号により本装置の運転を制御する制御部である。上記給水配管L53と給水用電磁弁85で給水手段を構成すると共に、排水配管L54と排水用電磁弁86で排水手段を構成している。
【0070】
また、上記貯水タンク82内の側壁に水位を検出する水位センサ100を配置している。また、上記リモコン87は、室内の相対湿度を検出する湿度センサ101と、室内の臭濃度を検出する臭いセンサ102と、室内温度を検出する室内温度センサ103を有し、室内の相対湿度,臭濃度および室内温度を表す信号を制御部88に送る。
【0071】
また、上記加湿機能を有する空気調和機は、圧縮機91と、上記圧縮機91の吐出側に接続された四路切換弁92と、上記四路切換弁92に一端が接続され、疎水性多孔モジュール81の風上側かつファン84の風下側に配置された第1熱交換器93と、上記第1熱交換器93の他端に一端が接続され、上記貯水タンク82内に配置された第2熱交換器94と、上記第2熱交換器94の他端に一端が接続された減圧手段としての第1膨張弁95と、上記第1膨張弁95の他端に一端が接続された第3熱交換器96と、上記第3熱交換器96の他端に一端が接続され、他端が圧縮機91の吸入側に接続されたアキュムレータ97と、上記第3熱交換器96に室外の空気を送るファン98とを有している。上記圧縮機91,四路切換弁92,第1熱交換器93,第2熱交換器94,第1膨張弁95,第3熱交換器96およびアキュムレータ97でヒートポンプ回路を構成している。また、上記圧縮機91,四路切換弁92,第1膨張弁95,第3熱交換器96およびアキュムレータ97で室外ユニット90を構成している。
【0072】
上記疎水性多孔モジュール81は、第1実施形態の疎水性多孔モジュール1と同一の構成をしている。上記貯水タンク82の下部に一端が接続された配管L51の他端を疎水性多孔モジュール81の下側のヘッダ81bに接続すると共に、上記疎水性多孔モジュール81の上側のヘッダ81bに配管L52の一端を接続し、その配管L52の他端を貯水タンク82上部に配置している。上記疎水性多孔モジュール81,貯水タンク82,ポンプ83,配管L51,配管L52で循環回路を形成している。また、上記疎水性多孔モジュール1の上側のヘッダ1bに、水温を検出するための温度センサ104を配置している。
【0073】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機において、リモコン87により設定された目標相対湿度RH0,目標臭濃度N0および目標室内温度t0を制御部88により読み込むと共に、リモコン87側の湿度センサ101,臭いセンサ102および室内温度センサ103により夫々検出された室内の相対湿度RH1,臭濃度N1および室内温度t1を制御部88により読み込む。そして、上記制御部88は、室内の相対湿度RH1と目標相対湿度RH0との相対湿度差△RH(=RH1−RH0)と、室内の臭濃度N1と目標臭濃度N0との臭濃度差△N(=N1−N0)と、室内温度t1と目標室内温度t0との室内温度差△t(=t1−t0)とを算出し、相対湿度差△RH,臭濃度差△Nおよび室内温度差△tに基づいて、暖房運転モードにおいて、
△t>0 かつ △RH≦0 かつ △N=0のとき、暖房加湿複合運転
△t>0 かつ △RH=0 かつ △N=0のとき、暖房単独運転
△t=0 かつ △RH=0 かつ △N>0のとき、脱臭単独運転
に切り換える一方、冷房運転モードにおいて、
△t>0 かつ △N>0のとき、冷房脱臭複合運転
△t>0 かつ △N=0のとき、冷房単独運転
△t=0 かつ △N>0のとき、脱臭優先運転
に切り換える。
【0074】
〔暖房運転モード〕
(1-1) 暖房加湿複合運転
暖房加湿複合運転では、四路切換弁92を実線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第1,第2熱交換器93,94で凝縮された後、第1膨張弁95により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第3熱交換器96で蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を第1熱交換器93により温め、その温風を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器94により貯水タンク82内の水を加熱すると共に、ポンプ83を動作させて、貯水タンク82内の温水を配管L51を介して疎水性多孔モジュール81に供給する。上記疎水性多孔モジュール81に供給された温水は、複数の円筒81a内の流路を通って配管L52を介して貯水タンク82に戻り、温水が循環する。
【0075】
このとき、上記疎水性多孔モジュール81では、円筒81a内を通過する温水から円筒81aの疎水性多孔膜を通って、ファン84から第1熱交換器93を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。運転中、圧縮機91の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の加熱能力を制御して、加湿に最適な温度の温水を疎水性多孔モジュール81に供給する。
【0076】
そして、暖房加湿複合運転中、水に溶けている硬質成分が濃縮されてスケールが析出するのを防止するため、排水用電磁弁86を所定時間開いて排水した後、排水用電磁弁86を閉じて、給水用電磁弁85を開いて新しい水を貯水タンク82に給水し、水位センサ100により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁85を閉じる。
【0077】
(1-2) 暖房単独運転
上記ポンプ83を停止し、給水用電磁弁85を閉じ、排水用電磁弁86を開いて、貯水タンク82内の水を排出して、その他は「(1-1)暖房加湿複合運転」と同様に動作させることによって、第1熱交換器93の放熱により暖房運転のみを行う。
【0078】
(1-3) 脱臭単独運転
上記貯水タンク82内の水の温度が脱臭に用いるのに十分に低いとき、圧縮機91を停止し、ポンプ83を動作させて、貯水タンク82内の水を疎水性多孔モジュール81を介して循環させることによって、脱臭のみを行う。なお、室内空気の臭いやその他のガスを吸収すると、水の汚染濃度が上昇して脱臭性能が低下するので、排水用電磁弁86を所定時間開いて、貯水タンク82内の濃度が上昇した水を排水した後に排水用電磁弁86を閉じて、給水用電磁弁85を開いて新しい水を貯水タンク82に給水し、水位センサ100により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁85を閉じる。
【0079】
〔冷房運転モード〕
(2-1) 冷房脱臭複合運転
冷房脱臭複合運転では、四路切換弁92を点線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第3熱交換器96で凝縮された後、第1膨張弁95により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第1,第2熱交換器93,94で蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を第1熱交換器93により冷やして、その冷風を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器94により貯水タンク82内の水を冷却すると共に、ポンプ83を動作させて、貯水タンク82内の冷水を配管L51を介して疎水性多孔モジュール81に供給する。上記疎水性多孔モジュール81に供給された冷水は、複数の円筒81a内の流路を通って配管L52を介して貯水タンク82に戻り、冷水が循環する。
【0080】
このとき、上記疎水性多孔モジュール81では、ファン84から供給された空気中の臭い成分(またはガス成分)が、円筒81aの疎水性多孔膜を通って円筒81a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。運転中、圧縮機91の運転周波数を制御することによりヒートポンプ回路の冷却能力を制御して、脱臭に最適な温度の冷水を疎水性多孔モジュール81に供給する。
【0081】
なお、温度センサ104により検出された疎水性多孔モジュール81の水温が一定時間以上連続で下限温度(=露点温度+所定温度)未満となる場合は、排水用電磁弁86を開いて貯水タンク82を排水した後に給水用電磁弁85を開いて貯水タンク82に給水して、疎水性多孔モジュール81の水温が一定時間以上連続で上記下限温度未満とならないようにする。さらに、貯水タンク82内の水を入れ換えても、一定時間以上連続で下限温度(=露点温度+所定温度)未満となる場合は、圧縮機91の運転周波数を低下させることにより、第2熱交換器94の冷却量を減少させて、疎水性多孔モジュール81の水温が一定時間以上連続で上記下限温度未満にならないようにする。そうすることによって、疎水性多孔モジュール81の疎水性多孔膜への結露を防止でき、結露による効率低下等を防ぐことができる。
【0082】
また、運転中、臭いガスやVOC(Volatile Organic compound;揮発性有機化合物)等の溶け込み濃度が吸収により徐々に増加して、吸収性能が低下するのを防止するため、排水排水用電磁弁86を所定時間開いて排水した後、排水用電磁弁86を閉じて、給水用電磁弁85を開いて新しい水を貯水タンク82に給水し、水位センサ100により検出された水位が所定水位になると、給水用電磁弁85を閉じる。こうして、貯水タンク82内の濃度上昇した水を排出して、新しい水に入れ換えることによって、吸収性能(脱臭、脱ガス)を回復する。
【0083】
(2-2) 冷房単独運転
上記ポンプ83を停止し、給水用電磁弁85を閉じ、排水用電磁弁86を開いて、貯水タンク82内の水を減少させて、その他は「(2-1)冷房脱臭複合運転」と同様に動作させることによって、第1熱交換器93の吸熱により冷房運転のみを行う。
【0084】
(2-3) 脱臭優先運転
脱臭単独運転では、「(2-1)冷房脱臭複合運転」と同様の運転を行うが、室内温度t1が目標室内温度t0よりも所定温度低下すると圧縮機91を停止させる点で異なる。すなわち、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器93による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭を行うのである。
【0085】
このように、上記第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機では、第1熱交換器93により室内の空気を加熱および冷却することにより暖房運転および冷房運転を行うと共に、熱効率のよいヒートポンプ回路の第2熱交換器94により加熱された温水を疎水性多孔モジュール1に供給して加湿を行うので、消費電力を低減することができる。
【0086】
また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器94は、加熱機能に加えて冷却機能を有するので、熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用して、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えることができる。
【0087】
また、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器94を貯水タンク82内に配置することによって、貯水タンク82内の水を効率よく加熱または冷却することができる。
【0088】
また、上記第1熱交換器93を疎水性多孔モジュール81の風上側に配置することによって、第1熱交換器93を介して加熱または冷却された室内空気を疎水性多孔モジュール81に供給できるので、疎水性多孔モジュール81による加湿または脱臭の効率が向上する。
【0089】
また、上記貯水タンク82内の水を疎水性多孔モジュール81の円筒81a内の流路を介してポンプ83により循環させることによって、第2熱交換器94により温度調節された水を疎水性多孔モジュール81に連続的に供給することができる。また、脱臭時に貯水タンク2内の水を多孔モジュール1の流路を介して循環させることによって、多孔モジュール1内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【0090】
また、上記貯水タンク82内の水を排水手段(排水配管L54,排水用電磁弁86)により排出した後に貯水タンク82内に給水手段(給水配管L53,給水用電磁弁85)により水を供給することによって、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないように、貯水タンク82内の水を入れ換えることができる一方、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないように、貯水タンク82内の水を入れ換えることができる。
【0091】
(第6実施形態)
図9はこの発明の第6実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、第1,第2熱交換器間の膨張弁および制御部の動作を除き第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【0092】
この第6実施形態の加湿機能を有する空気調和機は、第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同様の効果を有すると共に、図9に示すように、第1熱交換器93と第2熱交換器94との間に第2膨張弁110を配設することによって、暖房運転モードに新たに暖房と脱臭を行う暖房脱臭複合運転が可能となる一方、冷房運転モードに新たに冷房と加湿を行う冷房加湿複合運転が可能となる。
【0093】
(3-1) 暖房脱臭複合運転
暖房脱臭複合運転では、ヒートポンプ回路の第1膨張弁95を全開にし、第2膨張弁110を所定開度に絞り、四路切換弁92を実線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第1熱交換器93で凝縮された後、第2膨張弁100により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第2熱交換器94および第3熱交換器96で蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を第1熱交換器93により温め、その温風を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器94により貯水タンク82内の水を冷却すると共に、ポンプ83を動作させて、貯水タンク82内の冷水を配管L51を介して疎水性多孔モジュール81に供給する。上記疎水性多孔モジュール81に供給された冷水は、複数の円筒81a内の流路を通って配管L52を介して貯水タンク82に戻り、冷水が循環する。
【0094】
このとき、上記疎水性多孔モジュール81では、ファン84から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒81aの疎水性多孔膜を通って円筒81a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。
【0095】
(3-2) 冷房加湿複合運転
冷房加湿複合運転では、ヒートポンプ回路の第1膨張弁95を全開にし、第2膨張弁110を所定開度に絞り、四路切換弁92を点線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第3熱交換器96および第2熱交換器94で凝縮された後、第2膨張弁110により減圧される。そして、減圧された冷媒は、蒸発器としての第1熱交換器93で蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を第1熱交換器93により冷やして、その冷風を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出す。また、上記第2熱交換器94により貯水タンク82内の水を加熱すると共に、ポンプ83を動作させて、貯水タンク82内の温水を配管L51を介して疎水性多孔モジュール81に供給する。上記疎水性多孔モジュール81に供給された温水は、複数の円筒81a内の流路を通って配管L52を介して貯水タンク82に戻り、温水が循環する。
【0096】
このとき、上記疎水性多孔モジュール81の円筒81a内の温水から疎水性多孔膜を通って、ファン84から供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。なお、上記疎水性多孔モジュール81では、ファン84から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒81aの疎水性多孔膜を通って円筒81a内の温水に吸収されて脱臭も少し行われる。
【0097】
(第7実施形態)
図10はこの発明の第7実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図であり、バイパス手段および制御部の動作を除き第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【0098】
図10に示すように、第1熱交換器93の両端にバイパス配管L61を接続し、そのバイパス配管L61に第1バイパス用電磁弁111を配設すると共に、第1熱交換器93の圧縮機91側に第2バイパス用電磁弁112を配設している。一方、第2熱交換器94の両端にバイパス配管L62を接続し、そのバイパス配管L62に第1バイパス用電磁弁113を配設すると共に、第2熱交換器94の第3熱交換器95側に第2電磁弁114を配設している。上記第1,第2バイパス用電磁弁111,112およびバイパス配管L61でバイパス手段を構成すると共に、第1,第2バイパス用電磁弁113,114およびバイパス配管L62でバイパス手段を構成している。
【0099】
上記構成の加湿機能を有する空気調和機では、第1バイパス用電磁弁111,第2電磁弁114を閉じ、第2バイパス用電磁弁112,第1バイパス用電磁弁113を開いて、第2熱交換器94をバイパスすることによって、暖房単独運転および冷房単独運転において第2熱交換器94による加熱および冷却がなく、効率が向上する。また、上記第1バイパス用電磁弁111,第2電磁弁114を開き、第2バイパス用電磁弁112,第1バイパス用電磁弁113を閉じて、第1熱交換器93をバイパスすることによって、加湿単独運転および脱臭単独運転において第1熱交換器93による加熱および冷却がなく、効率が向上する。
【0100】
図11〜図15は上記制御部88の運転処理を示すフローチャートであり、図11〜図15にしたがって制御部88の動作を説明する。なお、図11〜図15では、運転モードが冷房のときについて説明し、運転モードが暖房のときについては、冷房運転モードとほぼ同様の動作であるので説明を省略する。
【0101】
まず、処理がスタートすると、ステップS1でリモコン87の操作の読み込みを行う。すなわち、リモコン87で使用者が設定した運転操作内容(運転モードや要求室内温度t0,要求相対湿度RH0,要求臭濃度N0および排水間隔等)を制御部88が読み込む。
次に、ステップS2に進み、運転モードが暖房か冷房かを判別して、運転モードが冷房であるときは、ステップS3に進む一方、運転モードが暖房であるときは暖房運転処理に進む。
次に、ステップS3で運転モードが単独か複合かを判別して、運転モードが単独であるときは、ステップS4に進み、冷房/加湿/脱臭のいずれの単独運転であるか判別する。そして、ステップS4で冷房の単独運転であると判別すると、ステップS5に進む一方、加湿の単独運転であると判別すると、図12のステップS11に進み、脱臭の単独運転であると判別すると、図13のステップS21に進む。
また、ステップS3で運転モードが複合であるときは、ステップS10に進み、運転モードが冷房加湿/冷房脱臭のいずれであるか判別して、運転モードが冷房加湿の複合運転であるときは、図14のステップS31に進む一方、運転モードが冷房脱臭の複合運転であるときは、図15のステップS41に進む。
【0102】
[冷房単独運転]
冷房単独運転では、ステップS5でリモコン87側の室内温度センサ103により検出された室内温度t1の読み込みを行う。
次に、ステップS6に進み、室内温度t1と目標室内温度t0との室内温度差△t(=t1−t0)を求める。
次に、ステップS7に進み、上記室内温度差△tが小さくなるように、運転周波数HZを決定する。
そして、ステップS8に進み、冷房運転制御を行う。この冷房運転制御では、第1バイパス用電磁弁111,第2電磁弁114を閉じ、第2バイパス用電磁弁112,第1バイパス用電磁弁113を開いて、第2熱交換器94をバイパスする。そして、四路切換弁92を点線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第3熱交換器96で凝縮された後、第1膨張弁95により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第1熱交換器93のみで蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン13からの室内空気を第1熱交換器93により冷やし、その冷風を9室内に吹き出して冷房を行う。
次に、ステップS9に進み、室内温度差△tが正の値であると判断すると、ステップS5に戻り、ステップS5〜S8を繰り返す。一方、ステップS9で室内温度差△tがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【0103】
[加湿単独運転]
加湿単独運転では、図12に示すステップS11でリモコン87側の湿度センサ103により検出された室内相対湿度RH1の読み込みを行う。
次に、ステップS12に進み、温度センサ104により検出された疎水性多孔モジュール81の水温T1の読み込みを行う。
次に、ステップS13に進み、室内相対湿度RH1と要求相対湿度RH0との相対湿度差△RH(=RH1−RH0)を求める。
次に、ステップS14に進み、相対湿度差△RHに基づいて目標加熱水温T0hを決定し、疎水性多孔モジュール1の水温T1と目標加熱水温T0hとの温度差△T(=T1−T0h)を求める。
次に、ステップS15に進み、上記温度差△Tが小さくなるように、運転周波数HZを決定する。
そして、ステップS16に進み、加湿運転制御を行う。この加湿運転制御では、第1バイパス用電磁弁111,第2電磁弁114を開き、第2バイパス用電磁弁112,第1バイパス用電磁弁113を閉じて、第1熱交換器93をバイパスする。そして、四路切換弁92を実線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第2熱交換器94のみで凝縮された後、第1膨張弁95により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第3熱交換器96で蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出し、このとき、疎水性多孔モジュール81では、円筒81a内を通過する温水から円筒81aの疎水性多孔膜を通って、ファン84から第1熱交換器93を介して供給された空気に水蒸気が放出されて加湿が行われる。
次に、ステップS17に進み、相対湿度差△RHがゼロ以下であると判断すると、ステップS11に戻り、ステップS11〜S17を繰り返す。一方、ステップS17で相対湿度差△RHが正の値であると判断すると、この処理を終了する。
【0104】
[脱臭単独運転]
脱臭単独運転では、図13に示すステップS21でリモコン87側の臭いセンサ102により検出された室内臭濃度N1の読み込みを行う。
次に、ステップS22に進み、温度センサ104により検出された疎水性多孔モジュール81の水温T1の読み込みを行う。
次に、ステップS23に進み、室内臭濃度N1と要求臭濃度N0との臭濃度差△N(=N1−N0)を求める。
次に、ステップS24に進み、臭濃度差△Nに基づいて目標冷却水温T0cを決定し、疎水性多孔モジュール1の水温T1と目標冷却水温T0cとの温度差△T(=T1−T0c)を求める。
次に、ステップS25に進み、上記温度差△Tが小さくなるように、運転周波数HZを決定する。
そして、ステップS26に進み、脱臭運転制御を行う。この脱臭運転制御では、第1バイパス用電磁弁111,第2電磁弁114を開き、第2バイパス用電磁弁112,第1バイパス用電磁弁113を閉じて、第1熱交換器93をバイパスする。そして、四路切換弁92を点線の位置に切り換えて、圧縮機91を運転すると、圧縮機91から吐出された冷媒は、凝縮器としての第3熱交換器96で凝縮された後、第1膨張弁95により減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器としての第2熱交換器94のみで蒸発した後、アキュムレータ97を介して圧縮機91の吸込側に戻る。そうして、ファン84からの室内の空気を疎水性多孔モジュール81を介して室内に吹き出し、このとき、疎水性多孔モジュール81では、ファン84から供給された空気の臭い成分(またはガス成分)が、円筒81aの疎水性多孔膜を通って円筒81a内の冷水に吸収されて脱臭が行われる。
次に、ステップS27に進み、臭濃度差△Nが正の値であると判断すると、ステップS21に戻り、ステップS21〜S27を繰り返す。一方、ステップS27で臭濃度差△Nがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【0105】
[冷房加湿複合運転]
冷房加湿複合運転では、まず、図14に示すステップS31でリモコン87側の室内温度センサ103により検出された室内温度t1の読み込みを行う。
次に、ステップS32に進み、リモコン87側の湿度センサ103により検出された室内相対湿度RH1の読み込みを行う。
次に、ステップS33に進み、温度センサ104により検出された疎水性多孔モジュール81の水温T1の読み込みを行う。
次に、ステップS34に進み、室内温度t1と要求室内温度t0との室内温度差△t(=t1−t0)を求めると共に、室内相対湿度RH1と要求相対湿度RH0との相対湿度差△RH(=RH1−RH0)を求める。
次に、ステップS35に進み、相対湿度差△RHに基づいて目標加熱水温T0hを決定し、疎水性多孔モジュール1の水温T1と目標加熱水温T0hとの温度差△Tを求める。
次に、ステップS36に進み、上記温度差△Tが小さくなるように、運転周波数HZを決定する。
そして、ステップS37に進み、冷房加湿複合運転制御を行う。この冷房加湿複合運転制御では、第1バイパス用電磁弁111,113を閉じ、第2バイパス用電磁弁112,114を開いた状態で、第6実施形態の「(3-2)冷房加湿複合運転」と同様の動作を行う。
次に、ステップS38に進み、室内温度差△tが正の値であるかまたは相対湿度差△RHがゼロ以下であると判断すると、ステップS31に戻り、ステップS31〜S38を繰り返す。一方、ステップS38で室内温度差△tがゼロ以下でかつ相対湿度差△RHが正の値であると判断すると、この処理を終了する。
【0106】
[冷房脱臭複合運転]
冷房脱臭複合運転では、図15に示すステップS41でリモコン87側の室内温度センサ103により検出された室内温度t1の読み込みを行う。
次に、ステップS42に進み、リモコン87側の臭いセンサ102により検出された室内臭濃度N1の読み込みを行う。
次に、ステップS43に進み、温度センサ104により検出された疎水性多孔モジュール81の水温T1の読み込みを行う。
次に、ステップS44に進み、室内温度t1と要求室内温度t0との室内温度差△t(=t1−t0)を求めると共に、室内臭濃度N1と要求臭濃度N0との臭濃度差△N(=N1−N0)を求める。
次に、ステップS45に進み、臭濃度差△Nに基づいて目標冷却水温T0cを決定し、疎水性多孔モジュール1の水温T1と目標冷却水温T0cとの温度差△Tを求める。
次に、ステップS46に進み、上記温度差△Tが小さくなるように、運転周波数HZを決定する。
そして、ステップS47に進み、冷房脱臭複合運転制御を行う。この冷房脱臭複合運転制御では、第1バイパス用電磁弁111,113を閉じ、第2バイパス用電磁弁112,114を開いた状態で、第5実施形態の「(2-1) 冷房脱臭複合運転」と同様の動作を行う。
次に、ステップS48に進み、室内温度差△tが正の値であるかまたは臭濃度差△Nが正の値であると判断すると、ステップS41に戻り、ステップS41〜S48を繰り返す。一方、ステップS48で室内温度差△tがゼロ以下でかつ臭濃度差△Nがゼロ以下であると判断すると、この処理を終了する。
【0107】
上記第1〜第7実施形態では、複数の円筒とその円筒の両端を接続するヘッダを有する疎水性多孔モジュール1(21,41,61,81)を用いた加湿機能を有する空気調和機について説明したが、多孔モジュールの構成はこれに限らず、貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールであればよい。
【0108】
また、上記第1〜第7実施形態では、ヒートポンプ回路の加熱機能と冷却機能を切り換えて加湿運転と脱臭運転を行ったが、ヒートポンプ回路の加熱能力を利用する加湿運転のみを行う加湿機能を有する空気調和機にこの発明を適用してもよい。
【0109】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、貯水タンクと、上記貯水タンク内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュールと、上記多孔モジュールに供給される室内の空気を加熱する第1熱交換器と、上記多孔モジュールに供給される水または上記多孔モジュール内の水を加熱する第2熱交換器とを有するヒートポンプ回路とを備えたものであり、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器および第2熱交換器が加熱機能に加えて冷却機能を有するものである
【0110】
したがって、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機によれば、上記第1熱交換器で温められた空気を多孔モジュールを介して室内に吹き出すことによって暖房を行うと共に、第2熱交換器により加熱された温水から多孔モジュールの疎水性多孔膜を通って空気中に水蒸気を放出して加湿を行うことが可能となるので、熱効率のよいヒートポンプ回路を用いることにより消費電力を低減できる加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【0111】
また熱効率のよいヒートポンプ回路で冷却された水を利用することによって、省エネルギー効果の高い優れた脱臭機能を備えことができる。
【0112】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器を貯水タンク内に配置するので、貯水タンク内の水を効率よく加熱できると共に、上ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合は、貯水タンク内の水を効率よく冷却することができる。
【0113】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器を多孔モジュールに設けられた貯水空間に配置するので、貯水タンク内に第2熱交換器を配置するよりも第1,第2熱交換器に接続される配管の長さを短くでき、構造を簡略化してコストを低減することができる。また、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの貯水空間内の水を直接加熱するので、効率がさらに向上し、ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【0114】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記ヒートポンプ回路の第2熱交換器として、貯水タンクと多孔モジュールとの間の配管に配置された2重管熱交換器を用いることによって、貯水タンクの外部に第2熱交換器を配置することが可能となり、構造を簡略化してコストを低減することができる。
【0115】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間にヒートポンプ回路の第2熱交換器を配置することによって、貯水タンク内に第2熱交換器を配置するよりもポンプおよびポンプ接続配管を除去でき、構造を簡略化してコストを低減できる。また、ポンプ,配管等による熱損失がなく、多孔モジュールの疎水性多孔膜により形成された空間内の水を直接加熱するので、温水温度と凝縮温度との差が小さくできるために効率がさらに向上し、ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合も、多孔モジュールの空間内の水を直接冷却するので、効率が向上する。
【0116】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記多孔モジュールに室内の空気を供給するファンを備え、上記多孔モジュールの風上側に上記第1熱交換器を配置することによって、第1熱交換器により加熱または冷却された室内空気を多孔モジュールに供給するので、多孔モジュールによる加湿または脱臭の効率が向上する。
【0117】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールの流路を介してポンプにより循環させることによって、貯水タンク内の水を多孔モジュールに連続的に供給することができ、脱臭時は多孔モジュール内の水に吸収された臭い成分の濃度上昇を抑えることができる。
【0118】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1乃至のいずれか1つの加湿機能を有する空気調和機において、上記貯水タンク内に水を供給する給水手段と、上記貯水タンク内の水を排出する排水手段とを用いることによって、水を入れ換えることが可能となり、加湿運転により硬質成分の濃度が高くなりすぎてスケールが発生しないようにできると共に、ヒートポンプ回路の第2熱交換器が冷却機能を有する場合は、脱臭運転により臭い成分の濃度が高くなりすぎて脱臭能力が低下しないようにできる。
【0119】
また、請求項の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、少なくとも圧縮機,四路切換弁,第1熱交換器,第2の熱交換器,減圧手段,第3熱交換器で形成された冷媒回路であるヒートポンプ回路によって、多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱および冷却することができる。
【0120】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記減圧手段である第1膨張弁を全開にして、上記第1熱交換器と第2熱交換器との間に配設された第2膨張弁の開度を絞ることによって、第1熱交換器を凝縮器とし、第2熱交換器,第3熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を加熱して暖房を行うと共に、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭を行うことが可能となる。また、第2熱交換器,第3熱交換器を凝縮器とし、第1熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を冷却して冷房を行うと共に、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿を行うことが可能となる。
【0121】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記第1熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第1熱交換器を使用せず、第2熱交換器を凝縮器とし、第3熱交換器を蒸発器として、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加熱して加湿のみを行うと共に、第1熱交換器を使用せず、第3熱交換器を凝縮器とし、第2熱交換器を蒸発器として、第2熱交換器により多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭のみを行うことができ、第1熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【0122】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第2バイパス用電磁弁を閉じて第1熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第1熱交換器をバイパスする一方、上記第1熱交換器をバイパスしないときは、第1バイパス用電磁弁を閉じ、第2バイパス用電磁弁を開く。したがって、簡単な構成により第1熱交換器をバイパスして冷媒が流れない不使用状態できる。
【0123】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、上記第2熱交換器の両端をバイパス手段によりバイパスすることによって、第2熱交換器を使用せず、第1熱交換器を凝縮器とし、第3熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を加熱して暖房のみを行うと共に、第2熱交換器を使用せず、第3熱交換器を凝縮器とし、第1熱交換器を蒸発器として、第1熱交換器により室内空気を冷却して冷房のみを行うことができ、第2熱交換器による熱ロスがなく、効率が向上する。
【0124】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項1の加湿機能を有する空気調和機において、上記バイパス配管に配設された第1バイパス用電磁弁を開くと共に、上記第2バイパス用電磁弁を閉じて第2熱交換器の冷媒の流れを止めることにより、第2熱交換器をバイパスする一方、上記第2熱交換器をバイパスしないときは、第1バイパス用電磁弁を閉じ、第2バイパス用電磁弁を開く。したがって、簡単な構成により第2熱交換器をバイパスして冷媒が流れない不使用状態できる。
【0125】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御部により制御することによって、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行う加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【0126】
また、請求項1の発明の加湿機能を有する空気調和機は、請求項の加湿機能を有する空気調和機において、ヒートポンプ回路の圧縮機,四路切換弁,第1膨張弁,第2膨張弁を制御部により制御することによって、上記貯水タンク内の水を多孔モジュールに供給せずに、上記ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を加湿すると共に、ヒートポンプ回路の第1熱交換器によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、ヒートポンプ回路の第2熱交換器によって多孔モジュールに供給される水(または多孔モジュール内の水)を冷却して脱臭する脱臭単独運転とを行う加湿機能を有する空気調和機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の第1実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図2】 図2はこの発明の第2実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図3】 図3はこの発明の第3実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図4】 図4はこの発明の第4実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図5】 図5は上記加湿機能を有する空気調和機の疎水性多孔モジュールの要部を上方から見た図である。
【図6】 図6は上記疎水性多孔モジュール内に第2熱交換器の伝熱管が配置された状態を示す斜視図である。
【図7】 図7は上記第2熱交換器の伝熱管に金属シートを帯状に巻いた状態を示す図である。
【図8】 図8はこの発明の第5実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図9】 図9はこの発明の第6実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図10】 図10はこの発明の第7実施形態の加湿機能を有する空気調和機の概略構成図である。
【図11】 図11は上記加湿機能を有する空気調和機の動作を説明するフローチャートである。
【図12】 図12は図11に続く加湿単独運転の動作を説明するフローチャートである。
【図13】 図13は図11に続く脱臭単独運転の動作を説明するフローチャートである。
【図14】 図14は図11に続く冷房加湿複合運転の動作を説明するフローチャートである。
【図15】 図15は図11に続く冷房脱臭複合運転の動作を説明するフローチャートである。
【図16】 図16は温度変化に対するヘンリー定数の特性を示す図である。
【符号の説明】
1,21,41,61,81…疎水性多孔モジュール、
2,22,42,62,82…貯水タンク、
3,43,83…ポンプ、
4,24,44,64,84…ファン、
5,25,45,65…フロートスイッチ、
6,26,46,66,86…排水用電磁弁、
11,31,51,71,91…圧縮機、
12,32,52,72,92…四路切換弁、
13,33,53,73,93…第1熱交換器、
14,34,54,74,94…第2熱交換器、
15,35,55,75…膨張弁、
16,36,56,76,96…第3熱交換器、
17,37,57,77,97…アキュムレータ、
18,38,58,78,98…ファン、
85…排水用電磁弁、
87…リモコン、
88…制御部、
95…第1膨張弁、
100…水位センサ、
101…湿度センサ、
102…臭いセンサ、
103…室内温度センサ、
104…温度センサ、
110…第2膨張弁、
111〜114…電磁弁、
L1,L2,L11,L31,L32,L41,L51,L52…配管、
L3,L13,L33,L43,L53…給水配管、
L4,L12,L34,L42,L54…排水配管、
L61,L62…バイパス配管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner having a humidifying function using a porous module formed of a hydrophobic porous membrane.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, there is a humidifier that performs humidification using a porous module formed of a hydrophobic porous membrane (Japanese Patent Laid-Open No. 11-351731). In this humidifier, the amount of humidification per unit area of the hydrophobic porous membrane of the porous module is increased by heating the water stored in the tank with an electric heater to raise the water supply temperature. However, the humidifying device raises the feed water temperature using an electric heater, so that if the amount of humidification increases, the power consumption of the electric heater increases, so there is a disadvantage that the efficiency is poor. Moreover, since the said humidifier is the heating by an electric heater, the water stored in the tank cannot be cooled and the deodorizing function using cold water cannot be added. Therefore, even if such a humidifier is used in an air conditioner that performs cooling and heating, a low power consumption air conditioner having a humidifying function cannot be realized, and a deodorizing function using cold water cannot be provided.
[0003]
Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can reduce power consumption and has a humidifying function with an excellent deodorizing function.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an air conditioner having a humidifying function according to claim 1 includes a water storage tank, a porous module in which a space to which water is supplied in the water storage tank is formed by a hydrophobic porous film, A heat pump circuit comprising: a first heat exchanger that heats or cools air; and a second heat exchanger that heats water supplied to the porous module or water in the porous module. In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function in addition to the heating function. It is characterized by that.
[0005]
According to the air conditioner having the humidifying function of claim 1, the indoor air is heated or cooled by the first heat exchanger of the heat pump circuit to perform heating or cooling, and by the second heat exchanger of the heat pump circuit. Water supplied to the porous module (or water in the porous module) is heated. By doing so, it becomes possible to efficiently release moisture from the porous module through the hydrophobic porous membrane into the air and perform humidification. Therefore, compared with supplying hot water heated using an electric heater to the porous module, a heat pump circuit with higher thermal efficiency is used, so that power consumption can be reduced. The air conditioner having the humidifying function may have both a heating function and a cooling function, or may have only one of the heating function and the cooling function.
[0006]
[0007]
Also The indoor air is cooled by the first heat exchanger of the heat pump circuit, the cold air is supplied to the porous module, and the water supplied to the porous module (or the water in the porous module) is exchanged by the second heat of the heat pump circuit. Cool with a vessel. In the porous module, odorous components are absorbed from the air through the hydrophobic porous membrane into the cold water in the space formed by the hydrophobic porous membrane. Since the amount of absorption of this odorous component into the water increases as the water temperature decreases, it is possible to perform efficient deodorization by using cold water, while the lower the water temperature, the lower the water vapor partial pressure and air in the cold water side. The pressure difference from the water vapor partial pressure is reduced, making it difficult for water vapor to be released into the air, and the humidification performance is reduced. Therefore, an air conditioner having a humidifying function having an excellent deodorizing function with a high energy saving effect can be realized by using water cooled by a heat pump circuit having high thermal efficiency. In particular, it is possible to provide a deodorizing function in place of the humidifying function without adding other components in the season when humidification is not required. When the second heat exchanger is used for cooling, the first heat exchanger may be used for heating, or the first heat exchanger may be used for cooling.
[0008]
Claims 2 An air conditioner having a humidifying function of claim 1's An air conditioner having a humidifying function is characterized in that the second heat exchanger of the heat pump circuit is disposed in the water storage tank.
[0009]
Claims above 2 According to the air conditioner having the humidifying function, the water in the water storage tank can be efficiently heated by disposing the second heat exchanger of the heat pump circuit in the water storage tank. Moreover, when the 2nd heat exchanger of the said heat pump circuit has a cooling function, the water in a water storage tank can be efficiently cooled by arrange | positioning a 2nd heat exchanger in a water storage tank.
[0010]
Claims 3 An air conditioner having a humidifying function of claim 1's In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit is arranged in a water storage space provided in the porous module.
[0011]
Claims above 3 According to the air conditioner having the humidifying function, by arranging the second heat exchanger of the heat pump circuit in the water storage space provided in the porous module, there is no heat loss due to the pump, piping, etc., and the space of the porous module Since the water inside is directly heated, the efficiency is further improved. Moreover, also when the 2nd heat exchanger of the said heat pump circuit has a cooling function, since the water in the space of a porous module is directly cooled, efficiency improves.
[0012]
Claims 4 An air conditioner having a humidifying function of claim 1's In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit is a double pipe heat exchanger arranged in a pipe between the water storage tank and the porous module. .
[0013]
Claims above 4 According to the air conditioner having the humidifying function, a double tank heat exchanger disposed in a pipe between the water tank and the porous module is used as the second heat exchanger of the heat pump circuit. It becomes possible to arrange | position a 2nd heat exchanger outside, and can simplify a structure and can reduce cost.
[0014]
Claims 5 An air conditioner having a humidifying function of claim 1's In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit is disposed in a space formed by the hydrophobic porous film of the porous module.
[0015]
Claims above 5 According to the air conditioner having the humidifying function, by disposing the second heat exchanger of the heat pump circuit in the space formed by the hydrophobic porous membrane of the porous module, there is no heat loss due to the pump, piping, etc. Since the water in the space of the porous module is directly heated, the efficiency is further improved. Moreover, also when the 2nd heat exchanger of the said heat pump circuit has a cooling function, since the water in the space of a porous module is directly cooled, efficiency improves.
[0016]
Claims 6 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 to claim 1. 5 In the air conditioner having any one of the humidifying functions, a fan for supplying room air to the porous module is provided, and the first heat exchanger is arranged on the windward side of the porous module.
[0017]
Claims above 6 According to the air conditioner having the humidifying function, the first heat exchanger is arranged on the windward side of the porous module, and the indoor air is supplied to the porous module by a fan, so that the air is passed through the first heat exchanger. Since the room air heated or cooled can be supplied to the porous module, the efficiency of humidification or deodorization by the porous module is improved.
[0018]
Claims 7 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 to claim 1. 6 The air conditioner having any one of the humidifying functions includes a pump that circulates the water in the water storage tank through the flow path of the porous module.
[0019]
Claims above 7 According to the air conditioner having the humidifying function, water can be continuously supplied to the porous module by circulating the water in the water storage tank with a pump through the flow path of the porous module during humidification. Further, when the second heat exchanger has a cooling function, the concentration of the odor component absorbed in the water in the porous module is increased by circulating the water in the water storage tank through the flow path of the porous module at the time of deodorization. Can be suppressed.
[0020]
Claims 8 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 to claim 1. 7 The air conditioner having any one of the humidifying functions is characterized by comprising water supply means for supplying water into the water storage tank and drainage means for discharging the water in the water storage tank.
[0021]
Claims above 8 According to the air conditioner having a humidifying function, the concentration of the hard component becomes too high due to the humidification operation by supplying the water into the water storage tank by the water supply means after discharging the water in the water storage tank by the drainage means. Therefore, the water in the water storage tank can be replaced so that scale does not occur. In addition, when the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function, it is possible to replace the water in the water storage tank so that the concentration of the odor component is not increased too much due to the deodorizing operation and the deodorizing ability is not lowered. Become.
[0022]
Claims 9 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 In the air conditioner having the humidifying function, the heat pump circuit is formed of at least a compressor, a four-way switching valve, the first heat exchanger, the second heat exchanger, a pressure reducing unit, and a third heat exchanger. It is characterized by being a refrigerant circuit.
[0023]
Claims above 9 According to the air conditioner having the humidifying function, the compressor, the first heat exchanger, the second heat exchanger, the decompression means, and the third heat exchanger are arranged with the four-way switching valve in one switching position. By circulating the refrigerant, the first and second heat exchangers are used as condensers and the third heat exchanger is used as an evaporator, so that water supplied to the porous module by heat radiation from the second heat exchanger (or The water in the porous module is heated. On the other hand, the four-way switching valve is set to the other switching position, and the compressor, the third heat exchanger, the pressure reducing means, the first and second heat exchangers and the refrigerant are circulated to condense the third heat exchanger. By using the first and second heat exchangers as evaporators, the water supplied to the porous module (or the water in the porous module) is cooled by the heat absorption of the first heat exchanger. Thus, the heat pump circuit can efficiently heat and cool water (or water in the porous module) supplied to the porous module.
[0024]
Claim 1 0 An air conditioner having a humidifying function of claim 9 In the air conditioner having the humidifying function, the decompression means is a first expansion valve, and a second expansion valve is disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger of the heat pump circuit. It is characterized by that.
[0025]
Claim 1 above 0 According to the air conditioner having the humidifying function, the second expansion valve disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger with the first expansion valve as the decompression means fully opened. The first heat exchanger is used as a condenser, the second heat exchanger and the third heat exchanger are used as an evaporator, and the room air is heated by the first heat exchanger to perform heating. The water supplied to the porous module (or the water in the porous module) by the second heat exchanger can be cooled and deodorized. In addition, the second heat exchanger and the third heat exchanger are used as condensers, the first heat exchanger is used as an evaporator, and the cooling capacity of the first heat exchanger is limited. It is possible to heat the supplied water (or water in the porous module) and perform humidification over cooling.
[0026]
Claim 1 1 An air conditioner having a humidifying function of claim 9 An air conditioner having a humidifying function is provided with bypass means for bypassing both ends of the first heat exchanger.
[0027]
Claim 1 above 1 According to the air conditioner having the humidifying function, by bypassing both ends of the first heat exchanger with the bypass means, the first heat exchanger is not used and the second heat exchanger is used as a condenser. It is possible to heat only water (or water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger using the 3 heat exchanger as an evaporator, and to perform humidification only. There is no loss and efficiency is improved. . In addition, the first heat exchanger is not used, the third heat exchanger is a condenser, the second heat exchanger is an evaporator, and water supplied to the porous module by the second heat exchanger (or in the porous module) It is possible to perform only deodorization by cooling the water, and there is no heat loss due to the first heat exchanger, and the efficiency is improved.
[0028]
Claim 1 2 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 is provided. 1 In the air conditioner having the humidifying function, the bypass means includes a bypass pipe connected to both sides of the first heat exchanger, a first bypass solenoid valve disposed in the bypass pipe, and the first And a second bypass solenoid valve for stopping the flow of the refrigerant in the first heat exchanger when the bypass solenoid valve is opened.
[0029]
Claim 1 above 2 According to the air conditioner having the humidifying function, the first bypass solenoid valve disposed in the bypass pipe is opened and the second bypass solenoid valve is closed to flow the refrigerant in the first heat exchanger. By bypassing, the first heat exchanger is bypassed. On the other hand, when not bypassing the first heat exchanger, the first bypass solenoid valve is closed and the second bypass solenoid valve is opened.
[0030]
Claim 1 3 An air conditioner having a humidifying function of claim 9 An air conditioner having a humidifying function is provided with bypass means for bypassing both ends of the second heat exchanger.
[0031]
Claim 1 above 3 According to the air conditioner having the humidifying function, by bypassing both ends of the second heat exchanger with the bypass means, the second heat exchanger is not used, the first heat exchanger is a condenser, Using the three heat exchangers as an evaporator, it becomes possible to heat only the room air by heating the first heat exchanger, and there is no heat loss due to the second heat exchanger, thereby improving the efficiency. Further, without using the second heat exchanger, the third heat exchanger can be a condenser, the first heat exchanger can be an evaporator, and the indoor air can be cooled by the first heat exchanger to perform only cooling. It becomes possible, there is no heat loss by the second heat exchanger, and the efficiency is improved.
[0032]
Claim 1 4 An air conditioner having a humidifying function of claim 1 is provided. 3 In the air conditioner having a humidifying function, the bypass means includes a bypass pipe connected to both sides of the second heat exchanger, a first bypass electromagnetic valve disposed in the bypass pipe, and the first And a second bypass solenoid valve for stopping the flow of the refrigerant in the second heat exchanger when the bypass solenoid valve is opened.
[0033]
Claim 1 above 4 According to the air conditioner having the humidifying function, the first bypass solenoid valve disposed in the bypass pipe is opened and the second bypass solenoid valve is closed to flow the refrigerant in the second heat exchanger. By bypassing, the second heat exchanger is bypassed. On the other hand, when not bypassing the second heat exchanger, the first bypass solenoid valve is closed and the second bypass solenoid valve is opened.
[0034]
Claim 1 5 An air conditioner having a humidifying function of claim 9 In the air conditioner having a humidifying function of the above, a cooling single operation for cooling the indoor air by cooling the indoor air by the first heat exchanger of the heat pump circuit without supplying the water in the water storage tank to the porous module; The water supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit or the water in the porous module is cooled and deodorized, and indoor air is removed by the first heat exchanger of the heat pump circuit. Cooling and deodorizing combined operation for cooling and cooling, water supplied to the porous module or water in the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit, and the first heat of the heat pump circuit The above heat is used so as to perform deodorization priority operation that deodorizes with priority over cooling while limiting the cooling capacity of the exchanger. The compressor of amplifier circuits, the four-way switching valve, the first expansion valve is characterized by comprising a control unit for controlling the second expansion valve.
[0035]
Claim 1 above 5 According to the air conditioner having the humidifying function, the control unit controls the compressor of the heat pump circuit, the four-way switching valve, the first expansion valve, and the second expansion valve, so that the water in the water storage tank is perforated. Without supplying the module, the room air is cooled by the first heat exchanger of the heat pump circuit, and only the cooling is performed. In addition, the water (or water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit is cooled and deodorized, and the indoor air is cooled by the first heat exchanger of the heat pump circuit. To cool. Furthermore, while cooling the water (or water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit, the cooling capacity by the first heat exchanger of the heat pump circuit is limited, Deodorize with priority. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize an air conditioner having a humidifying function that performs cooling single operation, cooling deodorization combined operation, and deodorization priority operation.
[0036]
Claim 1 6 An air conditioner having a humidifying function of claim 9 In the air conditioner having the humidifying function, heating alone operation is performed in which indoor air is heated by the first heat exchanger of the heat pump circuit without supplying the water in the water storage tank to the porous module. The water supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit or the water in the porous module is heated and humidified, and indoor air is supplied by the first heat exchanger of the heat pump circuit. The compression of the heat pump circuit so as to perform a heating and humidification combined operation for heating and heating, and a deodorizing single operation for stopping the compressor of the heat pump circuit and deodorizing the water supplied to the porous module. And a controller for controlling the four-way switching valve, the first expansion valve, and the second expansion valve.
[0037]
Claim 1 above 6 According to the air conditioner having the humidifying function, the control unit controls the compressor of the heat pump circuit, the four-way switching valve, the first expansion valve, and the second expansion valve, so that the water in the water storage tank is perforated. Without supplying the module, the room air is heated only by the first heat exchanger of the heat pump circuit to heat the room. Further, the water (or water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit is humidified, and the indoor air is heated by the first heat exchanger of the heat pump circuit to be heated. . Further, the compressor of the heat pump circuit is stopped and deodorized using water supplied to the porous module. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize an air conditioner having a humidifying function for performing heating single operation, heating humidification combined operation, and deodorization single operation.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an air conditioner having a humidifying function of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
[0039]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a hydrophobic porous module, 2 is a water storage tank for storing water to be supplied to the hydrophobic porous module 1, 3 Is a pump disposed in a pipe L1 connecting the hydrophobic porous module 1 and the water storage tank 2, 4 is a fan for passing room air through the hydrophobic porous module 1, and 5 is a water supply tank 2. A float switch 6 provided in the water supply pipe L3 for supplying water from the outside is a solenoid valve for drainage provided in the drainage pipe L4 for discharging the water in the water storage tank 2. The water supply pipe L3 and the float switch 5 constitute a water supply means, and the drainage pipe L4 and the drainage electromagnetic valve 6 constitute a drainage means.
[0040]
The air conditioner having the humidifying function includes a compressor 11, a four-way switching valve 12 connected to the discharge side of the compressor 11, and one end connected to the four-way switching valve 12. A first heat exchanger 13 disposed on the windward side of the module 1; one end connected to the other end of the first heat exchanger 13; a second heat exchanger 14 disposed in the water storage tank 2; An expansion valve 15 as decompression means having one end connected to the other end of the second heat exchanger 14, a third heat exchanger 16 having one end connected to the other end of the expansion valve 15, and the third heat The accumulator 17 has one end connected to the other end of the exchanger 16 and the other end connected to the suction side of the compressor 11, and a fan 18 that sends outdoor air to the third heat exchanger 16. . The compressor 11, the four-way switching valve 12, the first heat exchanger 13, the second heat exchanger 14, the expansion valve 15, the third heat exchanger 16 and the accumulator 17 constitute a heat pump circuit.
[0041]
The hydrophobic porous module 1 includes a plurality of cylinders 1a in which flow paths for flowing water in the water storage tank 2 are formed by a hydrophobic porous film, and headers 1b and 1b that connect both ends of the plurality of cylinders 1a, respectively. And have. The other end of the pipe L1 having one end connected to the lower part of the water storage tank 2 is connected to the lower header 1b of the hydrophobic porous module 1, and one end of the pipe L2 is connected to the upper header 1b of the hydrophobic porous module 1. The other end of the pipe L2 is connected to the upper part of the water storage tank 2. The hydrophobic porous module 1, the water storage tank 2, the pump 3, the pipe L1, and the pipe L2 form a circulation circuit.
[0042]
In the air conditioner having the humidifying function having the above configuration, in the heating and humidifying combined operation in which heating and humidification are performed, when the compressor 11 is operated by switching the four-way switching valve 12 to the position of the solid line, the air is discharged from the compressor 11. The refrigerant is condensed by the first and second heat exchangers 13 and 14 as condensers and then decompressed by the expansion valve 15. The decompressed refrigerant evaporates in the third heat exchanger 16 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 11 via the accumulator 17. Then, the room air from the fan 13 is heated by the first heat exchanger 13, and the warm air is blown out into the room through the hydrophobic porous module 1. Further, the water in the water storage tank 2 is heated by the second heat exchanger 14 and the pump 3 is operated to supply the hot water in the water storage tank 2 to the hydrophobic porous module 1 through the pipe L1. The hot water supplied to the hydrophobic porous module 1 returns to the water storage tank 2 through the pipe L2 through the flow paths in the plurality of cylinders 1a, and the hot water circulates.
[0043]
At this time, water vapor is released from the inside of the cylinder 1a of the hydrophobic porous module 1 through the hydrophobic porous membrane to the air supplied from the fan 4 via the first heat exchanger 13, and humidification is performed. During operation, the heating capacity of the heat pump circuit is controlled by controlling the operating frequency of the compressor 11, and hot water having a temperature optimal for humidification is supplied to the hydrophobic porous module 1.
[0044]
During operation, when the drainage electromagnetic valve 6 is opened and drained for a predetermined time in order to prevent the hard component dissolved in water from being concentrated and depositing the scale, the float switch 5 is turned on and the water supply pipe When fresh water is supplied to the water storage tank 2 via L3 and reaches a predetermined water level, the float switch 5 is turned off.
[0045]
On the other hand, in the combined cooling and deodorizing operation in which cooling and deodorizing are performed, when the four-way switching valve 12 is switched to the dotted line position and the compressor 11 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 11 becomes the third heat as a condenser. After being condensed by the exchanger 16, the pressure is reduced by the expansion valve 15. The decompressed refrigerant evaporates in the first and second heat exchangers 13 and 14 as evaporators, and then returns to the suction side of the compressor 11 via the accumulator 17. Then, the room air from the fan 13 is cooled by the first heat exchanger 13, and the cold air is blown out into the room through the hydrophobic porous module 1. Further, the water in the water storage tank 2 is cooled by the second heat exchanger 14 and the pump 3 is operated to supply the cold water in the water storage tank 2 to the hydrophobic porous module 1 through the pipe L1. The cold water supplied to the hydrophobic porous module 1 returns to the water storage tank 2 through the pipe L2 through the flow paths in the plurality of cylinders 1a, and the cold water circulates.
[0046]
At this time, the cold water passing through the cylinder 1a of the hydrophobic porous module 1 absorbs the odor component (or gas component) from the air supplied from the fan 4 through the hydrophobic porous membrane forming the cylinder 1a. Deodorization is performed. During operation, the cooling capacity of the heat pump circuit is controlled by controlling the operating frequency of the compressor 11, and cold water having a temperature optimal for deodorization is supplied to the hydrophobic porous module 1.
[0047]
Also, in order to prevent the penetration concentration of odorous gas and VOC (Volatile Organic Compound) from gradually increasing due to absorption during operation, the drain solenoid valve 6 is predetermined. When the time is opened and drained, the float switch 5 is turned on, new water is supplied to the water storage tank 2 through the water supply pipe L3, and when the water level reaches a predetermined level, the float switch 5 is turned off. Thus, the absorption performance (deodorization, degassing) is recovered by discharging the water whose concentration has increased in the water storage tank 2 and replacing it with new water. Cost sharing can be prevented by sharing the scale drainage control during the humidification operation and the gas-dissolving drainage control during the deodorization operation.
[0048]
It should be noted that the degree of dissolution of odorous gas and VOC components into water is indicated by Henry's constant, and the smaller the Henry's constant, the easier it is to dissolve in water. This Henry's constant decreases with decreasing water temperature. For example, FIG. 16 shows ammonia (NH Three ) Is a characteristic of the Henry constant with respect to the temperature change (the horizontal axis is the temperature, the vertical axis is the Henry constant), and as is apparent from FIG. Three ) Is smaller as the temperature is lower, and other odorous gases and VOC components have the same tendency. Thus, the lower the temperature of the water, the smaller the Henry's constant, and the odorous gas and VOC components are more easily dissolved in the water. Therefore, the deodorizing performance can be improved by using cold water. Moreover, since the pressure difference between the water vapor partial pressure on the cold water side and the water vapor partial pressure on the air becomes smaller as the temperature of the water becomes lower, the water vapor is less likely to be released into the air, and the humidification performance decreases.
[0049]
Further, as shown in Table 1, the Henry constant greatly varies depending on the type of gas.
[Table 1]
Figure 0003661013
[0050]
For example, if the degree of ammonia penetration (H = 0.00053) is 100%, trimethylamine is reduced to approximately 1/16 and the degassing performance is reduced. Therefore, the drain interval for replacing the water in the water storage tank is increased by 16 times. You can stretch. Therefore, since the characteristics of water, air odor, VOC, and the like change at the place where they are installed, an appropriate drainage interval can be set by remote control operation according to the user's request.
[0051]
As described above, in the air conditioner having the humidifying function of the first embodiment, the first heat exchanger 13 heats and cools indoor air to perform the heating operation and the cooling operation, and the heat pump circuit having high thermal efficiency. Since the warm water heated by the second heat exchanger 14 is supplied to the hydrophobic porous module 1 for humidification, the power consumption can be reduced.
[0052]
Moreover, since the 2nd heat exchanger 14 of the said heat pump circuit has a cooling function in addition to a heating function, it is equipped with the outstanding deodorizing function with a high energy-saving effect using the water cooled with the heat pump circuit with good heat efficiency. be able to.
[0053]
Further, by disposing the second heat exchanger 14 of the heat pump circuit in the water storage tank 2, the water in the water storage tank 2 can be efficiently heated or cooled.
[0054]
In addition, by arranging the first heat exchanger 13 on the windward side of the hydrophobic porous module 1, indoor air heated or cooled via the first heat exchanger 13 can be supplied to the hydrophobic porous module 1. The efficiency of humidification or deodorization by the hydrophobic porous module 1 is improved.
[0055]
Further, the water in the water storage tank 2 is circulated by the pump 3 through the flow path in the cylinder 1a of the hydrophobic porous module 1, so that the water whose temperature is adjusted by the second heat exchanger 14 is circulated in the hydrophobic porous module. 1 can be continuously fed. Further, by circulating the water in the water storage tank 2 through the flow path of the porous module 1 at the time of deodorization, an increase in the concentration of the odorous component absorbed in the water in the porous module 1 can be suppressed.
[0056]
In addition, after the water in the water storage tank 2 is discharged by the drainage means (drainage pipe L4, drainage solenoid valve 6), the water is supplied into the water storage tank 2 by the water supply means (water supply pipe L3, float switch 5). In addition, the water in the water storage tank 2 can be replaced so that the concentration of the hard component does not become too high due to the humidifying operation, while the concentration of the odorous component does not become too high due to the deodorizing operation. Thus, the water in the water storage tank 2 can be replaced.
[0057]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a second embodiment of the present invention, in which 21 is a hydrophobic porous module, 22 is a water storage tank for storing water to be supplied to the hydrophobic porous module 21, and 24. Is a fan for allowing indoor air to pass through the hydrophobic porous module 21, 25 is a float switch provided in a water supply pipe L13 for supplying water to the water storage tank 22, and 26 is the hydrophobic porous module. 21 is a drainage solenoid valve disposed in a drainage pipe L12 for discharging water in the chamber 21. The water storage tank 22 is arranged at a position higher than the hydrophobic porous module 21. The water supply pipe L13 and the float switch 25 constitute a water supply means, and the drainage pipe L12 and the drainage electromagnetic valve 26 constitute a drainage means.
[0058]
The air conditioner having the humidifying function includes a compressor 31, a four-way switching valve 32 connected to the discharge side of the compressor 31, and one end connected to the four-way switching valve 32. A first heat exchanger 33 disposed on the windward side of the module 21 and a second heat exchanger 34 disposed at one end of the first heat exchanger 33 and disposed in the hydrophobic porous module 21. An expansion valve 35 as a decompression means having one end connected to the other end of the second heat exchanger 34, a third heat exchanger 36 having one end connected to the other end of the expansion valve 35, and the second An accumulator 37 having one end connected to the other end of the three heat exchanger 36 and the other end connected to the suction side of the compressor 31; and a fan 38 for sending outdoor air to the third heat exchanger 36. ing. The compressor 31, the four-way switching valve 32, the first heat exchanger 33, the second heat exchanger 34, the expansion valve 35, the third heat exchanger 36, and the accumulator 37 constitute a heat pump circuit.
[0059]
The hydrophobic porous module 21 includes a plurality of cylinders 21a in which a flow path for flowing water in the water storage tank 22 is formed by a hydrophobic porous film, and a header 21b connecting the lower ends of the plurality of cylinders 21a, And a header 21c for connecting the upper ends of the plurality of cylinders 21a. A second heat exchanger 34 is accommodated in a water storage space formed in the header 21b. Further, the other end of the pipe L11 having one end connected to the lower portion of the water storage tank 22 is connected to the header 21c on the upper side of the hydrophobic porous module 21, and the pipe L12 is connected to the header 21b on the lower side of the hydrophobic porous module 21. Is connected to one end.
[0060]
The air conditioner having the humidifying function of the second embodiment has the same effect as that of the air conditioner having the humidifying function of the first embodiment, and in the hydrophobic porous module 21 adjacent to the first heat exchanger 33. By arrange | positioning the 2nd heat exchanger 34, a pump and pump connection piping can be removed rather than arrange | positioning a 2nd heat exchanger in the water storage tank 22. FIG. Further, water is supplied from the water storage tank 22 located higher than the hydrophobic porous module 21 to the upper part of the hydrophobic porous module 21 through the pipe L11, and the drainage electromagnetic valve 26 is opened to drain the water through the drain pipe L12. Therefore, a pump and piping for circulating from the water storage tank 22 through the hydrophobic porous module 21 are not necessary. Therefore, the structure can be simplified and the cost can be reduced.
[0061]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a third embodiment of the present invention. 41 is a hydrophobic porous module, 42 is a water storage tank for storing water to be supplied to the hydrophobic porous module 41, 43. Is a pump disposed in a pipe L31 connecting the hydrophobic porous module 41 and the water storage tank 42, 44 is a fan for passing room air through the hydrophobic porous module 41, and 45 is in the water storage tank 42. A float switch 46 provided in the water supply pipe L33 for supplying water from the outside is a drainage electromagnetic valve disposed in the drainage pipe L34 for discharging the water in the water storage tank 42. The water supply pipe L33 and the float switch 45 constitute a water supply means, and the drainage pipe L34 and the drainage electromagnetic valve 46 constitute a drainage means.
[0062]
The air conditioner having the humidifying function includes a compressor 51, a four-way switching valve 52 connected to the discharge side of the compressor 51, and one end connected to the four-way switching valve 52. A first heat exchanger 53 disposed on the windward side of the module 41; a second heat exchanger 54 having a double pipe structure with one end connected to the other end of the first heat exchanger 53; and the second heat. An expansion valve 55 serving as a decompression unit having one end connected to the other end of the exchanger 54, a third heat exchanger 56 having one end connected to the other end of the expansion valve 55, and the third heat exchanger 56 The accumulator 57 has one end connected to the other end and the other end connected to the suction side of the compressor 51, and a fan 58 that sends outdoor air to the third heat exchanger 56. The compressor 11, the four-way switching valve 12, the first heat exchanger 13, the second heat exchanger 14, the expansion valve 15, the third heat exchanger 16 and the accumulator 17 constitute a heat pump circuit.
[0063]
The hydrophobic porous module 41 has the same configuration as the hydrophobic porous module 1 of the first embodiment. The other end of the pipe L31 having one end connected to the lower portion of the water storage tank 42 is connected to the lower header 41b of the hydrophobic porous module 41, and one end of the pipe L32 is connected to the upper header 41b of the hydrophobic porous module 41. The other end of the pipe L32 is arranged on the upper part of the water storage tank 42. The hydrophobic porous module 41, the water storage tank 42, the second heat exchanger 54, the pump 43, the pipe L31, and the pipe L32 form a circulation circuit.
[0064]
The air conditioner having the humidifying function of the third embodiment has the same effect as the air conditioner having the humidifying function of the first embodiment, and the second heat exchanger 54 has a double pipe structure heat exchanger. By using this, the second heat exchanger 54 can be disposed outside the water storage tank 42, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.
[0065]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a fourth embodiment of the present invention, in which 61 is a hydrophobic porous module, 62 is a water storage tank for storing water supplied to the hydrophobic porous module 61, 64 Is a fan for allowing indoor air to pass through the hydrophobic porous module 61, 65 is a float switch provided in a water supply pipe L43 for supplying water from the outside to the water storage tank 62, and 66 is the hydrophobic porous module 61 is a drainage solenoid valve disposed in a drainage pipe L42 for discharging water in 61. The water supply pipe L43 and the float switch 65 constitute a water supply means, and the drainage pipe L42 and the drainage electromagnetic valve 66 constitute a drainage means.
[0066]
The air conditioner having the humidifying function includes a compressor 71, a four-way switching valve 72 connected to the discharge side of the compressor 71, and one end connected to the four-way switching valve 72. One end is connected to the first heat exchanger 73 disposed on the windward side of the module 61 and on the leeward side of the fan 64, and the other end of the first heat exchanger 73, and is disposed in the hydrophobic porous module 61. A second heat exchanger 74; an expansion valve 75 serving as a decompression means having one end connected to the other end of the second heat exchanger 74; and a third heat exchange having one end connected to the other end of the expansion valve 75. And an accumulator 77 having one end connected to the other end of the third heat exchanger 76 and the other end connected to the suction side of the compressor 71, and the outdoor air to the third heat exchanger 76. And a fan 78. The compressor 71, the four-way switching valve 72, the first heat exchanger 73, the second heat exchanger 74, the expansion valve 75, the third heat exchanger 76, and the accumulator 77 constitute a heat pump circuit.
[0067]
The hydrophobic porous module 61 includes a plurality of cylinders 61a in which a space 61d to which water in the water storage tank 62 is supplied is formed by a hydrophobic porous film, and a header 61b that connects lower ends of the plurality of cylinders 61a. And have. The other end of the pipe L41 whose one end is connected to the lower part of the water storage tank 62 is connected to the header 61b of the hydrophobic porous module 61, and one end of the pipe L42 is connected to the header 61b of the hydrophobic porous module 61. FIG. 5 shows a top view of the plurality of cylinders 61a of the hydrophobic porous module 61. The cylinders 61a having a rectangular cross-sectional shape stand on the header 61b so that the long sides of the cross-sections are adjacent to each other. The ventilation resistance is reduced with respect to the air flow in the direction of the arrow. FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the U-shaped heat transfer tube 74a of the second heat exchanger 74 is disposed in the cylindrical body 61a of the hydrophobic porous module 61. In addition, as shown in FIG. 7, even if a plurality of metal sheets 61 c are wound around the U-shaped heat transfer tube 74 a in the cylindrical body 61 a in a strip shape to increase the heat transfer area, the heat exchange efficiency can be improved. Good. In this case, the metal sheet 61c may be subjected to anticorrosion coating, or the metal sheet 61c may be covered with a heat shrinkable tube.
[0068]
The air conditioner having the humidifying function of the fourth embodiment has the same effect as the air conditioner having the humidifying function of the first embodiment, and is provided in the plurality of cylinders 61a of the hydrophobic porous module 61. 2 By incorporating the heat transfer tube of the heat exchanger 74, there is no heat loss due to pumps, piping, etc., compared to the case where the second heat exchanger is arranged in the water storage tank, and a plurality of cylindrical bodies of the hydrophobic porous module 61 Since the water in 61a is directly heated or cooled, the efficiency is further improved.
[0069]
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a fifth embodiment of the present invention, in which 81 is a hydrophobic porous module, 82 is a water storage tank for storing water supplied to the hydrophobic porous module 81, 83 Is a pump disposed in a pipe L51 connecting the hydrophobic porous module 81 and the water storage tank 82, 84 is a fan for passing room air through the hydrophobic porous module 81, and 85 is in the water storage tank 82. A solenoid valve for water supply provided in a water supply pipe L53 for supplying water from the outside, 86 is a solenoid valve for drainage provided in a drain pipe L54 for discharging water in the water storage tank 82, and 87 is operated. A remote controller for operation (hereinafter referred to as a remote controller) 88 is a control unit for controlling the operation of the apparatus by a driving operation signal from the remote controller 87. The water supply pipe L53 and the water supply electromagnetic valve 85 constitute a water supply means, and the drainage pipe L54 and the water discharge electromagnetic valve 86 constitute a drainage means.
[0070]
A water level sensor 100 for detecting the water level is disposed on the side wall in the water storage tank 82. The remote controller 87 includes a humidity sensor 101 that detects the relative humidity in the room, an odor sensor 102 that detects the odor concentration in the room, and an indoor temperature sensor 103 that detects the room temperature. A signal representing the concentration and the room temperature is sent to the control unit 88.
[0071]
In addition, the air conditioner having the humidifying function includes a compressor 91, a four-way switching valve 92 connected to the discharge side of the compressor 91, and one end connected to the four-way switching valve 92. A first heat exchanger 93 disposed on the windward side of the module 81 and on the leeward side of the fan 84, and a second heat exchanger 93 disposed at one end of the first heat exchanger 93 and disposed in the water storage tank 82. A heat exchanger 94; a first expansion valve 95 serving as a decompression means having one end connected to the other end of the second heat exchanger 94; and a third having one end connected to the other end of the first expansion valve 95. The heat exchanger 96, an accumulator 97 having one end connected to the other end of the third heat exchanger 96 and the other end connected to the suction side of the compressor 91, and outdoor air to the third heat exchanger 96 And a fan 98 for sending The compressor 91, the four-way switching valve 92, the first heat exchanger 93, the second heat exchanger 94, the first expansion valve 95, the third heat exchanger 96, and the accumulator 97 constitute a heat pump circuit. The compressor 91, the four-way switching valve 92, the first expansion valve 95, the third heat exchanger 96 and the accumulator 97 constitute an outdoor unit 90.
[0072]
The hydrophobic porous module 81 has the same configuration as the hydrophobic porous module 1 of the first embodiment. The other end of the pipe L51 whose one end is connected to the lower part of the water storage tank 82 is connected to the lower header 81b of the hydrophobic porous module 81, and one end of the pipe L52 is connected to the upper header 81b of the hydrophobic porous module 81. And the other end of the pipe L52 is arranged above the water storage tank 82. The hydrophobic porous module 81, the water storage tank 82, the pump 83, the pipe L51, and the pipe L52 form a circulation circuit. Further, a temperature sensor 104 for detecting the water temperature is arranged on the header 1b on the upper side of the hydrophobic porous module 1.
[0073]
In the air conditioner having the humidifying function having the above configuration, the target relative humidity RH0, the target odor concentration N0 and the target room temperature t0 set by the remote controller 87 are read by the control unit 88, and the humidity sensor 101 and odor sensor on the remote controller 87 side are read. The control unit 88 reads the indoor relative humidity RH1, the odor concentration N1, and the room temperature t1 detected by the room temperature sensor 103 and the room temperature sensor 103, respectively. The control unit 88 then compares the relative humidity difference ΔRH (= RH1−RH0) between the indoor relative humidity RH1 and the target relative humidity RH0 and the odor concentration difference ΔN between the indoor odor density N1 and the target odor density N0. (= N1−N0) and the indoor temperature difference Δt (= t1−t0) between the indoor temperature t1 and the target indoor temperature t0 are calculated, and the relative humidity difference ΔRH, the odor concentration difference ΔN, and the indoor temperature difference Δ Based on t, in the heating operation mode,
△ t> 0 and △ RH ≦ 0 and △ N = 0, heating and humidification combined operation
△ t> 0 and △ RH = 0 and △ N = 0, heating single operation
△ t = 0 and △ RH = 0 and △ N> 0, deodorization single operation
On the other hand, in the cooling operation mode,
When △ t> 0 and △ N> 0, combined cooling and deodorization operation
When △ t> 0 and △ N = 0, cooling only operation
Deodorization priority operation when △ t = 0 and △ N> 0
Switch to.
[0074]
[Heating operation mode]
(1-1) Combined heating and humidification operation
In the heating and humidification combined operation, when the four-way switching valve 92 is switched to the position of the solid line and the compressor 91 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 91 is converted into first and second heat exchangers 93, After being condensed at 94, the pressure is reduced by the first expansion valve 95. The decompressed refrigerant evaporates in the third heat exchanger 96 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is warmed by the first heat exchanger 93, and the warm air is blown into the room through the hydrophobic porous module 81. Further, the water in the water storage tank 82 is heated by the second heat exchanger 94 and the pump 83 is operated to supply the hot water in the water storage tank 82 to the hydrophobic porous module 81 through the pipe L51. The hot water supplied to the hydrophobic porous module 81 returns to the water storage tank 82 through the pipe L52 through the flow paths in the plurality of cylinders 81a, and the hot water circulates.
[0075]
At this time, in the hydrophobic porous module 81, water vapor is discharged from the hot water passing through the cylinder 81a through the hydrophobic porous membrane of the cylinder 81a to the air supplied from the fan 84 via the first heat exchanger 93. Humidification is performed. During operation, the heating capacity of the heat pump circuit is controlled by controlling the operating frequency of the compressor 91, and hot water having a temperature optimal for humidification is supplied to the hydrophobic porous module 81.
[0076]
Then, during the heating and humidifying combined operation, in order to prevent the hard component dissolved in the water from being concentrated and depositing the scale, the draining solenoid valve 86 is opened for a predetermined time and drained, and then the draining solenoid valve 86 is closed. Then, the water supply electromagnetic valve 85 is opened to supply new water to the water storage tank 82. When the water level detected by the water level sensor 100 reaches a predetermined water level, the water supply electromagnetic valve 85 is closed.
[0077]
(1-2) Single heating operation
The pump 83 is stopped, the water supply electromagnetic valve 85 is closed, the water discharge electromagnetic valve 86 is opened, the water in the water storage tank 82 is discharged, and the others are the same as in “(1-1) Heating and humidification combined operation”. By performing the operation, only the heating operation is performed by the heat radiation of the first heat exchanger 93.
[0078]
(1-3) Deodorization single operation
When the temperature of the water in the water storage tank 82 is sufficiently low to be used for deodorization, the compressor 91 is stopped and the pump 83 is operated to circulate the water in the water storage tank 82 through the hydrophobic porous module 81. Only deodorizing is performed. If the odor of indoor air and other gases are absorbed, the concentration of water contamination increases and the deodorization performance decreases, so that the drainage solenoid valve 86 is opened for a predetermined time, and the concentration of water in the water storage tank 82 is increased. After the water is drained, the drainage electromagnetic valve 86 is closed, the water supply electromagnetic valve 85 is opened to supply new water to the water storage tank 82, and when the water level detected by the water level sensor 100 reaches a predetermined water level, the water supply electromagnetic valve 85 Close.
[0079]
[Cooling operation mode]
(2-1) Combined cooling and deodorization operation
In the cooling and deodorization combined operation, when the four-way switching valve 92 is switched to the dotted line position and the compressor 91 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed by the third heat exchanger 96 as a condenser. Thereafter, the pressure is reduced by the first expansion valve 95. The decompressed refrigerant evaporates in the first and second heat exchangers 93 and 94 as evaporators, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is cooled by the first heat exchanger 93, and the cold air is blown out into the room through the hydrophobic porous module 81. Further, the water in the water storage tank 82 is cooled by the second heat exchanger 94 and the pump 83 is operated to supply the cold water in the water storage tank 82 to the hydrophobic porous module 81 through the pipe L51. The cold water supplied to the hydrophobic porous module 81 returns to the water storage tank 82 through the pipe L52 through the flow paths in the plurality of cylinders 81a, and the cold water circulates.
[0080]
At this time, in the hydrophobic porous module 81, the odor component (or gas component) in the air supplied from the fan 84 is absorbed by the cold water in the cylinder 81a through the hydrophobic porous membrane of the cylinder 81a, and deodorized. Done. During operation, the cooling frequency of the heat pump circuit is controlled by controlling the operating frequency of the compressor 91, and cold water having a temperature optimum for deodorization is supplied to the hydrophobic porous module 81.
[0081]
When the water temperature of the hydrophobic porous module 81 detected by the temperature sensor 104 is continuously lower than the lower limit temperature (= dew point temperature + predetermined temperature) for a certain time or longer, the drainage electromagnetic valve 86 is opened and the water storage tank 82 is opened. After draining, the water supply electromagnetic valve 85 is opened to supply water to the water storage tank 82 so that the water temperature of the hydrophobic porous module 81 does not continuously become lower than the lower limit temperature for a certain time or more. Furthermore, even if the water in the water storage tank 82 is replaced, if the temperature falls below the lower limit temperature (= dew point temperature + predetermined temperature) continuously for a certain time or longer, the second heat exchange is performed by lowering the operating frequency of the compressor 91. The amount of cooling of the vessel 94 is decreased so that the water temperature of the hydrophobic porous module 81 does not fall below the lower limit temperature continuously for a certain time or more. By doing so, the dew condensation to the hydrophobic porous membrane of the hydrophobic porous module 81 can be prevented, and the efficiency fall by dew condensation etc. can be prevented.
[0082]
In order to prevent the concentration of odorous gas and VOC (Volatile Organic compound) from gradually increasing due to absorption during operation, the drainage / drainage electromagnetic valve 86 is installed. After opening for a predetermined time and draining, the draining electromagnetic valve 86 is closed, the water supply electromagnetic valve 85 is opened to supply new water to the water storage tank 82, and when the water level detected by the water level sensor 100 reaches the predetermined water level, The electromagnetic valve 85 is closed. Thus, the absorption performance (deodorization, degassing) is recovered by discharging the water whose concentration has increased in the water storage tank 82 and replacing it with new water.
[0083]
(2-2) Cooling single operation
The pump 83 is stopped, the water supply electromagnetic valve 85 is closed, the drainage electromagnetic valve 86 is opened, the water in the water storage tank 82 is reduced, and the others are the same as “(2-1) Cooling deodorization combined operation”. Only the cooling operation is performed by the heat absorption of the first heat exchanger 93.
[0084]
(2-3) Deodorizing priority operation
In the deodorization single operation, the same operation as “(2-1) Cooling and deodorization combined operation” is performed, except that the compressor 91 is stopped when the indoor temperature t1 falls below the target indoor temperature t0. That is, deodorization is performed with priority over cooling while limiting the cooling capacity of the first heat exchanger 93 of the heat pump circuit.
[0085]
As described above, in the air conditioner having the humidifying function of the fifth embodiment, the first heat exchanger 93 heats and cools the indoor air to perform the heating operation and the cooling operation, and the heat pump circuit with high thermal efficiency. Since the hot water heated by the second heat exchanger 94 is supplied to the hydrophobic porous module 1 and humidified, power consumption can be reduced.
[0086]
Moreover, since the second heat exchanger 94 of the heat pump circuit has a cooling function in addition to the heating function, the second heat exchanger 94 has an excellent deodorizing function with a high energy saving effect by using water cooled by a heat pump with high heat efficiency. be able to.
[0087]
In addition, by disposing the second heat exchanger 94 of the heat pump circuit in the water storage tank 82, the water in the water storage tank 82 can be efficiently heated or cooled.
[0088]
In addition, by arranging the first heat exchanger 93 on the windward side of the hydrophobic porous module 81, indoor air heated or cooled via the first heat exchanger 93 can be supplied to the hydrophobic porous module 81. The efficiency of humidification or deodorization by the hydrophobic porous module 81 is improved.
[0089]
Further, the water in the water storage tank 82 is circulated by the pump 83 through the flow path in the cylinder 81a of the hydrophobic porous module 81, so that the water whose temperature is adjusted by the second heat exchanger 94 is circulated in the hydrophobic porous module 81. 81 can be continuously supplied. Further, by circulating the water in the water storage tank 2 through the flow path of the porous module 1 at the time of deodorization, an increase in the concentration of the odorous component absorbed in the water in the porous module 1 can be suppressed.
[0090]
Further, after the water in the water storage tank 82 is discharged by the drainage means (drainage pipe L54, drainage electromagnetic valve 86), the water is supplied to the water storage tank 82 by the water supply means (water supply pipe L53, water supply solenoid valve 85). As a result, the water in the water storage tank 82 can be replaced so that the concentration of the hard component does not become too high due to the humidifying operation, and the concentration of the odorous component becomes too high by the deodorizing operation. The water in the water storage tank 82 can be replaced so as not to decrease.
[0091]
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a sixth embodiment of the present invention. Humidification of the fifth embodiment is performed except for the operation of the expansion valve and the control unit between the first and second heat exchangers. It has the same configuration as that of the air conditioner having a function, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0092]
The air conditioner having the humidifying function of the sixth embodiment has the same effect as the air conditioner having the humidifying function of the fifth embodiment, and, as shown in FIG. By disposing the second expansion valve 110 between the two heat exchangers 94, a combined heating and deodorization operation in which heating and deodorization are newly performed in the heating operation mode becomes possible, while cooling and operation in the cooling operation mode are newly performed. Cooling and humidification combined operation in which humidification is performed becomes possible.
[0093]
(3-1) Combined heating and deodorization operation
In the heating and deodorization combined operation, when the compressor 91 is operated by fully opening the first expansion valve 95 of the heat pump circuit, restricting the second expansion valve 110 to a predetermined opening, switching the four-way switching valve 92 to the position of the solid line, The refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed by the first heat exchanger 93 as a condenser and then depressurized by the second expansion valve 100. The decompressed refrigerant evaporates in the second heat exchanger 94 and the third heat exchanger 96 as evaporators, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is warmed by the first heat exchanger 93, and the warm air is blown into the room through the hydrophobic porous module 81. Further, the water in the water storage tank 82 is cooled by the second heat exchanger 94 and the pump 83 is operated to supply the cold water in the water storage tank 82 to the hydrophobic porous module 81 through the pipe L51. The cold water supplied to the hydrophobic porous module 81 returns to the water storage tank 82 through the pipe L52 through the flow paths in the plurality of cylinders 81a, and the cold water circulates.
[0094]
At this time, in the hydrophobic porous module 81, the odor component (or gas component) of the air supplied from the fan 84 passes through the hydrophobic porous membrane of the cylinder 81a and is absorbed by the cold water in the cylinder 81a to perform deodorization. Is called.
[0095]
(3-2) Cooling and humidification combined operation
In the cooling and humidification combined operation, when the compressor 91 is operated by fully opening the first expansion valve 95 of the heat pump circuit, restricting the second expansion valve 110 to a predetermined opening, switching the four-way switching valve 92 to the dotted line position, The refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed by the third heat exchanger 96 and the second heat exchanger 94 as condensers, and then decompressed by the second expansion valve 110. The decompressed refrigerant evaporates in the first heat exchanger 93 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is cooled by the first heat exchanger 93, and the cold air is blown out into the room through the hydrophobic porous module 81. Further, the water in the water storage tank 82 is heated by the second heat exchanger 94 and the pump 83 is operated to supply the hot water in the water storage tank 82 to the hydrophobic porous module 81 through the pipe L51. The hot water supplied to the hydrophobic porous module 81 returns to the water storage tank 82 through the pipe L52 through the flow paths in the plurality of cylinders 81a, and the hot water circulates.
[0096]
At this time, steam is released from the hot water in the cylinder 81a of the hydrophobic porous module 81 through the hydrophobic porous membrane to the air supplied from the fan 84, and humidification is performed. In the hydrophobic porous module 81, the odor component (or gas component) of the air supplied from the fan 84 passes through the hydrophobic porous membrane of the cylinder 81a and is absorbed by the hot water in the cylinder 81a, so that the deodorization is slightly performed. Is called.
[0097]
(Seventh embodiment)
FIG. 10: is a schematic block diagram of the air conditioner which has a humidification function of 7th Embodiment of this invention, The structure same as the air conditioner which has the humidification function of 5th Embodiment except the operation | movement of a bypass means and a control part. The same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0098]
As shown in FIG. 10, a bypass pipe L61 is connected to both ends of the first heat exchanger 93, a first bypass solenoid valve 111 is disposed in the bypass pipe L61, and a compressor of the first heat exchanger 93 is provided. A second bypass solenoid valve 112 is disposed on the 91 side. On the other hand, the bypass pipe L62 is connected to both ends of the second heat exchanger 94, the first bypass solenoid valve 113 is disposed in the bypass pipe L62, and the third heat exchanger 95 side of the second heat exchanger 94 is disposed. A second electromagnetic valve 114 is disposed on the side. The first and second bypass solenoid valves 111 and 112 and the bypass pipe L61 constitute bypass means, and the first and second bypass solenoid valves 113 and 114 and the bypass pipe L62 constitute bypass means.
[0099]
In the air conditioner having the humidifying function having the above configuration, the first bypass solenoid valve 111 and the second solenoid valve 114 are closed, the second bypass solenoid valve 112 and the first bypass solenoid valve 113 are opened, and the second heat By bypassing the exchanger 94, there is no heating and cooling by the second heat exchanger 94 in the heating single operation and the cooling single operation, and the efficiency is improved. Further, by opening the first bypass solenoid valve 111 and the second solenoid valve 114, closing the second bypass solenoid valve 112 and the first bypass solenoid valve 113, and bypassing the first heat exchanger 93, In the humidification single operation and deodorization single operation, there is no heating and cooling by the first heat exchanger 93, and the efficiency is improved.
[0100]
FIGS. 11-15 is a flowchart which shows the driving | operation process of the said control part 88, The operation | movement of the control part 88 is demonstrated according to FIGS. 11-15. 11 to 15, the case where the operation mode is the cooling will be described, and the case where the operation mode is the heating will be omitted because it is substantially the same operation as the cooling operation mode.
[0101]
First, when the process starts, the operation of the remote controller 87 is read in step S1. That is, the controller 88 reads the operation details (operation mode, required indoor temperature t0, required relative humidity RH0, required odor concentration N0, drainage interval, etc.) set by the user with the remote controller 87.
Next, the process proceeds to step S2, and it is determined whether the operation mode is heating or cooling. When the operation mode is cooling, the process proceeds to step S3, and when the operation mode is heating, the process proceeds to the heating operation process.
Next, in step S3, it is determined whether the operation mode is single or combined. If the operation mode is single, the process proceeds to step S4 to determine whether the operation is cooling / humidification / deodorization. If it is determined in step S4 that the cooling is a single operation, the process proceeds to step S5. On the other hand, if it is determined that the humidification is a single operation, the process proceeds to step S11 in FIG. Proceed to step S21 of step 13.
Further, when the operation mode is composite in step S3, the process proceeds to step S10, where it is determined whether the operation mode is cooling humidification / cooling deodorization, and when the operation mode is a combined operation of cooling humidification, On the other hand, when the operation mode is a combined operation of cooling and deodorizing, the process proceeds to step S41 in FIG.
[0102]
[Cooling only]
In the cooling only operation, the room temperature t1 detected by the room temperature sensor 103 on the remote controller 87 side is read in step S5.
Next, the process proceeds to step S6, and a room temperature difference Δt (= t1−t0) between the room temperature t1 and the target room temperature t0 is obtained.
Next, the process proceeds to step S7, and the operating frequency HZ is determined so that the indoor temperature difference Δt is reduced.
And it progresses to step S8 and cooling operation control is performed. In this cooling operation control, the first bypass solenoid valve 111 and the second solenoid valve 114 are closed, the second bypass solenoid valve 112 and the first bypass solenoid valve 113 are opened, and the second heat exchanger 94 is bypassed. . When the four-way switching valve 92 is switched to the dotted line position and the compressor 91 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed in the third heat exchanger 96 as a condenser, and then the first The pressure is reduced by the expansion valve 95. The decompressed refrigerant evaporates only by the first heat exchanger 93 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 13 is cooled by the first heat exchanger 93, and the cold air is blown into the nine rooms to perform cooling.
Next, it progresses to step S9, and if it judges that indoor temperature difference (DELTA) t is a positive value, it will return to step S5 and will repeat step S5-S8. On the other hand, if it is determined in step S9 that the indoor temperature difference Δt is equal to or less than zero, this process is terminated.
[0103]
[Humidity single operation]
In the humidification single operation, the room relative humidity RH1 detected by the humidity sensor 103 on the remote controller 87 side in step S11 shown in FIG. 12 is read.
In step S12, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 81 detected by the temperature sensor 104 is read.
In step S13, the relative humidity difference ΔRH (= RH1−RH0) between the indoor relative humidity RH1 and the required relative humidity RH0 is obtained.
In step S14, the target heating water temperature T0h is determined based on the relative humidity difference ΔRH, and the temperature difference ΔT (= T1-T0h) between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target heating water temperature T0h is determined. Ask.
Next, it progresses to step S15 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
And it progresses to step S16 and humidification operation control is performed. In this humidifying operation control, the first bypass solenoid valve 111 and the second solenoid valve 114 are opened, the second bypass solenoid valve 112 and the first bypass solenoid valve 113 are closed, and the first heat exchanger 93 is bypassed. . When the four-way switching valve 92 is switched to the solid line position and the compressor 91 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed only by the second heat exchanger 94 as a condenser, The pressure is reduced by the 1 expansion valve 95. The decompressed refrigerant evaporates in the third heat exchanger 96 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is blown into the room through the hydrophobic porous module 81. At this time, the hydrophobic porous module 81 removes the hydrophobic porous film of the cylinder 81a from the hot water passing through the cylinder 81a. Then, water vapor is released from the fan 84 to the air supplied via the first heat exchanger 93 to perform humidification.
Next, it progresses to step S17, and if it is judged that relative humidity difference (DELTA) RH is below zero, it will return to step S11 and will repeat step S11-S17. On the other hand, if it is determined in step S17 that the relative humidity difference ΔRH is a positive value, this process ends.
[0104]
[Deodorized single operation]
In the deodorizing single operation, the room odor concentration N1 detected by the odor sensor 102 on the remote controller 87 side is read in step S21 shown in FIG.
In step S22, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 81 detected by the temperature sensor 104 is read.
Next, the process proceeds to step S23, and an odor concentration difference ΔN (= N1−N0) between the room odor concentration N1 and the required odor concentration N0 is obtained.
In step S24, the target cooling water temperature T0c is determined based on the odor concentration difference ΔN, and the temperature difference ΔT (= T1−T0c) between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target cooling water temperature T0c is determined. Ask.
Next, it progresses to step S25 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
And it progresses to step S26 and deodorizing operation control is performed. In this deodorizing operation control, the first bypass solenoid valve 111 and the second solenoid valve 114 are opened, the second bypass solenoid valve 112 and the first bypass solenoid valve 113 are closed, and the first heat exchanger 93 is bypassed. . When the four-way switching valve 92 is switched to the dotted line position and the compressor 91 is operated, the refrigerant discharged from the compressor 91 is condensed in the third heat exchanger 96 as a condenser, and then the first The pressure is reduced by the expansion valve 95. The decompressed refrigerant evaporates only by the second heat exchanger 94 as an evaporator, and then returns to the suction side of the compressor 91 via the accumulator 97. Then, the indoor air from the fan 84 is blown into the room through the hydrophobic porous module 81. At this time, in the hydrophobic porous module 81, the odor component (or gas component) of the air supplied from the fan 84 is discharged. The odor is absorbed through the hydrophobic porous membrane of the cylinder 81a and absorbed by the cold water in the cylinder 81a.
Next, it progresses to step S27, and if it is judged that odor density difference (DELTA) N is a positive value, it will return to step S21 and will repeat step S21-S27. On the other hand, if it is determined in step S27 that the odor concentration difference ΔN is equal to or less than zero, this process is terminated.
[0105]
[Cooling and humidification combined operation]
In the cooling and humidification combined operation, first, the room temperature t1 detected by the room temperature sensor 103 on the remote controller 87 side is read in step S31 shown in FIG.
In step S32, the relative humidity RH1 detected by the humidity sensor 103 on the remote controller 87 is read.
In step S33, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 81 detected by the temperature sensor 104 is read.
Next, the process proceeds to step S34, in which an indoor temperature difference Δt (= t1−t0) between the indoor temperature t1 and the required indoor temperature t0 is obtained, and a relative humidity difference ΔRH () between the indoor relative humidity RH1 and the required relative humidity RH0. = RH1-RH0).
Next, proceeding to step S35, the target heating water temperature T0h is determined based on the relative humidity difference ΔRH, and the temperature difference ΔT between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target heating water temperature T0h is obtained.
Next, it progresses to step S36 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
And it progresses to step S37 and air conditioning humidification combined operation control is performed. In this cooling and humidification combined operation control, the first bypass solenoid valves 111 and 113 are closed and the second bypass solenoid valves 112 and 114 are opened, and “(3-2) Cooling and humidification combined operation” of the sixth embodiment is performed. ”Is performed.
Next, the process proceeds to step S38, and if it is determined that the indoor temperature difference Δt is a positive value or the relative humidity difference ΔRH is less than or equal to zero, the process returns to step S31, and steps S31 to S38 are repeated. On the other hand, if it is determined in step S38 that the indoor temperature difference Δt is equal to or less than zero and the relative humidity difference ΔRH is a positive value, this process is terminated.
[0106]
[Cooling and deodorization combined operation]
In the combined cooling and deodorizing operation, the room temperature t1 detected by the room temperature sensor 103 on the remote controller 87 side is read in step S41 shown in FIG.
In step S42, the room odor concentration N1 detected by the odor sensor 102 on the remote control 87 side is read.
In step S43, the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 81 detected by the temperature sensor 104 is read.
In step S44, a room temperature difference Δt (= t1−t0) between the room temperature t1 and the required room temperature t0 is obtained and an odor density difference ΔN () between the room odor density N1 and the required odor density N0. = N1-N0).
In step S45, the target cooling water temperature T0c is determined based on the odor concentration difference ΔN, and the temperature difference ΔT between the water temperature T1 of the hydrophobic porous module 1 and the target cooling water temperature T0c is obtained.
Next, it progresses to step S46 and the operating frequency HZ is determined so that the said temperature difference (DELTA) T may become small.
And it progresses to step S47 and air-conditioning deodorization combined operation control is performed. In this cooling and deodorization combined operation control, the first bypass solenoid valves 111 and 113 are closed and the second bypass solenoid valves 112 and 114 are opened, and “(2-1) Cooling deodorization combined operation” of the fifth embodiment is performed. ”Is performed.
Next, the process proceeds to step S48, and if it is determined that the indoor temperature difference Δt is a positive value or the odor concentration difference ΔN is a positive value, the process returns to step S41, and steps S41 to S48 are repeated. On the other hand, if it is determined in step S48 that the indoor temperature difference Δt is not greater than zero and the odor concentration difference ΔN is not greater than zero, this process is terminated.
[0107]
In the first to seventh embodiments, an air conditioner having a humidifying function using a hydrophobic porous module 1 (21, 41, 61, 81) having a plurality of cylinders and headers connecting both ends of the cylinders is described. However, the configuration of the porous module is not limited to this, and any configuration may be used as long as the space in the water storage tank to which water is supplied is formed by a hydrophobic porous membrane.
[0108]
Moreover, in the said 1st-7th embodiment, although the humidification operation and the deodorizing operation were performed by switching the heating function and the cooling function of the heat pump circuit, it has a humidification function for performing only the humidification operation using the heating capability of the heat pump circuit. You may apply this invention to an air conditioner.
[0109]
【The invention's effect】
As is clear from the above, the air conditioner having the humidifying function of the invention of claim 1 includes a water storage tank, and a porous module in which a space to which water is supplied in the water storage tank is formed by a hydrophobic porous film, A heat pump circuit comprising: a first heat exchanger that heats indoor air supplied to the porous module; and a second heat exchanger that heats water supplied to the porous module or water in the porous module. It is equipped The first heat exchanger and the second heat exchanger of the heat pump circuit have a cooling function in addition to the heating function. .
[0110]
Therefore, according to the air conditioner having the humidifying function of the first aspect of the present invention, the air heated by the first heat exchanger is blown into the room through the perforated module to perform heating, and the second heat exchange. Since it is possible to humidify by releasing water vapor from the warm water heated by the vessel through the hydrophobic porous membrane of the porous module into the air, humidification that can reduce power consumption by using a heat pump circuit with high thermal efficiency An air conditioner having a function can be realized.
[0111]
Also , By using water cooled by a heat pump circuit with good thermal efficiency, an excellent deodorizing function with high energy saving effect can be provided.
[0112]
Claims 2 An air conditioner having a humidifying function of 1's In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit is arranged in the water storage tank, so that the water in the water storage tank can be efficiently heated and the second heat exchanger of the upper heat pump circuit is cooled. When it has a function, the water in a water storage tank can be cooled efficiently.
[0113]
Claims 3 An air conditioner having a humidifying function of 1's In the air conditioner having a humidifying function, the second heat exchanger of the heat pump circuit is disposed in the water storage space provided in the perforated module. Therefore, the first and the second heat exchangers are disposed in the water storage tank rather than the second heat exchanger. 2 The length of the pipe connected to the heat exchanger can be shortened, the structure can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since the heat in the water storage space of the porous module is directly heated without any heat loss due to the pump, piping, etc., the efficiency is further improved, and the porous module can be used even when the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function. Since the water in the space is directly cooled, the efficiency is improved.
[0114]
Claims 4 An air conditioner having a humidifying function of 1's In the air conditioner having a humidification function, a double pipe heat exchanger disposed in a pipe between the water storage tank and the porous module is used as the second heat exchanger of the heat pump circuit. It becomes possible to arrange | position a 2nd heat exchanger, and can simplify a structure and can reduce cost.
[0115]
Claims 5 An air conditioner having a humidifying function of 1's In the air conditioner having a humidifying function, by disposing the second heat exchanger in the water storage tank by disposing the second heat exchanger of the heat pump circuit in the space formed by the hydrophobic porous membrane of the porous module. The pump and the pump connection pipe can be removed, the structure can be simplified and the cost can be reduced. In addition, there is no heat loss due to pumps, piping, etc., and water in the space formed by the hydrophobic porous membrane of the porous module is directly heated, so the difference between hot water temperature and condensation temperature can be reduced, further improving efficiency Even when the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function, the efficiency is improved because water in the space of the porous module is directly cooled.
[0116]
Claims 6 The air conditioner having the humidifying function of the invention of claim 1 to claim 1 5 In the air conditioner having any one of the humidifying functions, a fan for supplying indoor air to the porous module is provided, and the first heat exchanger is disposed on the windward side of the porous module, thereby providing a first heat exchanger. Since room air heated or cooled by the exchanger is supplied to the porous module, the efficiency of humidification or deodorization by the porous module is improved.
[0117]
Claims 7 The air conditioner having the humidifying function of the invention of claim 1 to claim 1 6 In the air conditioner having any one of the humidifying functions, the water in the water storage tank is continuously supplied to the porous module by circulating the water in the water storage tank with a pump through the flow path of the porous module. It is possible to suppress the increase in the concentration of odorous components absorbed in the water in the porous module during deodorization.
[0118]
Claims 8 The air conditioner having the humidifying function of the invention of claim 1 to claim 1 7 In the air conditioner having any one of the humidifying functions, water can be exchanged by using water supply means for supplying water into the water storage tank and drainage means for discharging water in the water storage tank. In the humidification operation, the concentration of hard components can be prevented from becoming excessively high and the scale can be prevented from being generated. When the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function, the concentration of odorous components becomes too high due to the deodorization operation. Thus, the deodorizing ability can be prevented from decreasing.
[0119]
Claims 9 An air conditioner having a humidifying function of 1 A heat pump circuit which is a refrigerant circuit formed by at least a compressor, a four-way switching valve, a first heat exchanger, a second heat exchanger, a pressure reducing means, and a third heat exchanger By this, water (or water in the porous module) supplied to the porous module can be heated and cooled.
[0120]
Claim 1 0 An air conditioner having a humidifying function of 9 In the air conditioner having the humidifying function, the first expansion valve as the pressure reducing means is fully opened, and the second expansion valve disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger is opened. By reducing the degree, the first heat exchanger is used as a condenser, the second heat exchanger and the third heat exchanger are used as evaporators, the indoor heat is heated by the first heat exchanger, and heating is performed. It becomes possible to deodorize by cooling water (or water in the porous module) supplied to the porous module by the two heat exchangers. In addition, the second heat exchanger and the third heat exchanger are used as condensers, the first heat exchanger is used as an evaporator, indoor air is cooled by the first heat exchanger, and the second heat exchanger is cooled. As a result, the water supplied to the porous module (or the water in the porous module) can be heated and humidified.
[0121]
Claim 1 1 An air conditioner having a humidifying function of 9 In the air conditioner having the humidifying function, the first heat exchanger is bypassed by bypass means so that the first heat exchanger is not used, the second heat exchanger is a condenser, and the third heat Using the exchanger as an evaporator, the water (or the water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger is heated and humidified only, and the first heat exchanger is not used. Using the heat exchanger as a condenser and the second heat exchanger as an evaporator, the water (or the water in the porous module) supplied to the porous module by the second heat exchanger can be cooled and deodorized only. There is no heat loss due to the first heat exchanger, and the efficiency is improved.
[0122]
Claim 1 2 An air conditioner having a humidifying function according to the present invention is the first aspect. 1 In the air conditioner having a humidifying function, the first bypass solenoid valve disposed in the bypass pipe is opened, and the second bypass solenoid valve is closed to stop the flow of the refrigerant in the first heat exchanger. Thus, while bypassing the first heat exchanger, when not bypassing the first heat exchanger, the first bypass solenoid valve is closed and the second bypass solenoid valve is opened. Accordingly, the first heat exchanger can be bypassed with a simple configuration so that the refrigerant does not flow.
[0123]
Claim 1 3 An air conditioner having a humidifying function of 9 In the air conditioner having the humidifying function, the second heat exchanger is bypassed by the bypass means, so that the second heat exchanger is not used, the first heat exchanger is used as a condenser, and the third heat exchanger is used. The exchanger is an evaporator, the room air is heated by the first heat exchanger for heating only, the second heat exchanger is not used, the third heat exchanger is a condenser, and the first heat exchanger is used. As an evaporator, the indoor air can be cooled by the first heat exchanger and only the cooling can be performed, there is no heat loss due to the second heat exchanger, and the efficiency is improved.
[0124]
Claim 1 4 An air conditioner having a humidifying function according to the present invention is the first aspect. 3 In the air conditioner having a humidifying function, the first bypass solenoid valve disposed in the bypass pipe is opened, and the second bypass solenoid valve is closed to stop the flow of the refrigerant in the second heat exchanger. Thus, while bypassing the second heat exchanger, when not bypassing the second heat exchanger, the first bypass solenoid valve is closed and the second bypass solenoid valve is opened. Therefore, the second heat exchanger can be bypassed with a simple configuration, and the refrigerant can be unused.
[0125]
Claim 1 5 An air conditioner having a humidifying function of 9 In the air conditioner having a humidifying function, the water in the water storage tank is supplied to the porous module by controlling the compressor of the heat pump circuit, the four-way switching valve, the first expansion valve, and the second expansion valve by the control unit. Without cooling, the cooling unit is operated by cooling the indoor air by the first heat exchanger of the heat pump circuit, and the water supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit (or in the porous module). The water is supplied to the perforated module by the cooling and deodorizing combined operation in which the first heat exchanger of the heat pump circuit cools and cools the air by cooling the room air, and the second heat exchanger of the heat pump circuit. (Or water in the perforated module) is cooled and deodorized prior to cooling while limiting the cooling capacity of the first heat exchanger of the heat pump circuit An air conditioner having a humidification function for performing deodorization priority operation can be realized.
[0126]
Claim 1 6 An air conditioner having a humidifying function of 9 In the air conditioner having a humidifying function, the water in the water storage tank is supplied to the porous module by controlling the compressor of the heat pump circuit, the four-way switching valve, the first expansion valve, and the second expansion valve by the control unit. Without heating, the heating alone operation of heating the indoor air by heating the first heat exchanger of the heat pump circuit and the water supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit (or in the porous module) Heating and humidifying combined operation of heating and heating indoor air by the first heat exchanger of the heat pump circuit, and water supplied to the porous module by the second heat exchanger of the heat pump circuit (or porous) It is possible to realize an air conditioner having a humidifying function for performing a deodorizing single operation for cooling and deodorizing water in the module.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view of the main part of the hydrophobic porous module of the air conditioner having the humidifying function as viewed from above.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a heat transfer tube of a second heat exchanger is arranged in the hydrophobic porous module.
FIG. 7 is a view showing a state in which a metal sheet is wound around a heat transfer tube of the second heat exchanger in a band shape.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having a humidifying function according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the air conditioner having the humidifying function.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of humidification single operation following FIG. 11;
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the deodorizing single operation following FIG.
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the cooling and humidifying combined operation following FIG. 11;
FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the combined cooling and deodorizing operation subsequent to FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a characteristic of Henry's constant with respect to a change in temperature.
[Explanation of symbols]
1, 21, 41, 61, 81 ... hydrophobic porous module,
2,22,42,62,82 ... Water tank,
3, 43, 83 ... pump,
4,24,44,64,84 ... Fan,
5, 25, 45, 65 ... float switch,
6, 26, 46, 66, 86 ... solenoid valve for drainage,
11, 31, 51, 71, 91 ... compressor,
12, 32, 52, 72, 92 ... four-way switching valve,
13, 33, 53, 73, 93 ... the first heat exchanger,
14, 34, 54, 74, 94 ... the second heat exchanger,
15, 35, 55, 75 ... expansion valve,
16, 36, 56, 76, 96 ... the third heat exchanger,
17, 37, 57, 77, 97 ... Accumulator,
18,38,58,78,98 ... Fan,
85 ... Solenoid valve for drainage,
87 ... Remote control,
88. Control unit,
95: first expansion valve,
100: Water level sensor,
101 ... Humidity sensor,
102 ... smell sensor,
103. Indoor temperature sensor,
104 ... temperature sensor,
110 ... second expansion valve,
111-114 ... Solenoid valve,
L1, L2, L11, L31, L32, L41, L51, L52 ... piping,
L3, L13, L33, L43, L53 ... water supply piping,
L4, L12, L34, L42, L54 ... Drainage piping,
L61, L62 ... Bypass piping.

Claims (16)

貯水タンク ( ) と、
上記貯水タンク ( ) 内の水が供給される空間が疎水性多孔膜により形成された多孔モジュール ( ) と、
室内の空気を加熱または冷却する第1熱交換器 ( 13 ) と、上記多孔モジュール ( ) に供給される水または上記多孔モジュール ( ) 内の水を加熱する第2熱交換器 ( 14 ) とを有するヒートポンプ回路とを備えた加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器は、加熱機能に加えて冷却機能を有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
A water storage tank ( 2 ) ,
A porous module ( 1 ) in which a water supply space in the water storage tank ( 2 ) is formed by a hydrophobic porous membrane ;
The first heat exchanger to heat or cool the indoor air (13), the porous module (1) second heat exchanger for heating the water in the water or the porous module is supplied (1) to (14) In an air conditioner having a humidifying function provided with a heat pump circuit having
The air conditioner having a humidifying function, wherein the second heat exchanger of the heat pump circuit has a cooling function in addition to a heating function.
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器(14)が上記貯水タンク(2)内に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 ,
An air conditioner having a humidifying function, wherein the second heat exchanger (14) of the heat pump circuit is disposed in the water storage tank (2).
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器(14)が上記多孔モジュール(1)に設けられた貯水空間に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 ,
An air conditioner having a humidifying function, wherein the second heat exchanger (14) of the heat pump circuit is disposed in a water storage space provided in the porous module (1).
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が、上記貯水タンク(2)と上記多孔モジュール(1)との間の配管に配置された2重管熱交換器(54)であることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 ,
The second heat exchanger of the heat pump circuit is a double pipe heat exchanger (54) disposed in a pipe between the water storage tank (2) and the porous module (1). Air conditioner with humidification function.
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器が、上記多孔モジュール(1)の疎水性多孔膜により形成された空間(61d)に配置されていることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 ,
An air conditioner having a humidifying function, wherein the second heat exchanger of the heat pump circuit is disposed in a space (61d) formed by the hydrophobic porous membrane of the porous module (1).
請求項1乃至のいずれか1つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記多孔モジュール(1)に室内の空気を供給するファン(4)を備え、
上記多孔モジュール(1)の風上側に上記第1熱交換器(13)を配置したことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to any one of claims 1 to 5 ,
A fan (4) for supplying indoor air to the porous module (1);
An air conditioner having a humidifying function, wherein the first heat exchanger (13) is arranged on the windward side of the porous module (1).
請求項1乃至のいずれか1つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(2)内の水を上記多孔モジュール(1)の流路を介して循環させるポンプ(3)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to any one of claims 1 to 6 ,
An air conditioner having a humidifying function, comprising a pump (3) for circulating water in the water storage tank (2) through a flow path of the porous module (1).
請求項1乃至のいずれか1つに記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(2)内に水を供給する給水手段と、
上記貯水タンク(2)内の水を排出する排水手段とを備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to any one of claims 1 to 7 ,
Water supply means for supplying water into the water storage tank (2);
An air conditioner having a humidifying function, comprising a drainage means for discharging water in the water storage tank (2).
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記ヒートポンプ回路は、少なくとも圧縮機(91),四路切換弁(92),上記第1熱交換器(93),上記第2の熱交換器(94),減圧手段(95),第3熱交換器(96)で形成された冷媒回路であることを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 ,
The heat pump circuit includes at least a compressor (91), a four-way switching valve (92), the first heat exchanger (93), the second heat exchanger (94), a pressure reducing means (95), and a third heat. An air conditioner having a humidifying function, wherein the air conditioner is a refrigerant circuit formed by an exchanger (96).
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記減圧手段(95)は第1膨張弁であり、
上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)と上記第2熱交換器(94)との間に第2膨張弁(110)を配設したことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to claim 9 ,
The pressure reducing means (95) is a first expansion valve,
An air conditioner having a humidifying function, wherein a second expansion valve (110) is disposed between the first heat exchanger (93) and the second heat exchanger (94) of the heat pump circuit. .
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記第1熱交換器(93)の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to claim 9 ,
An air conditioner having a humidifying function, comprising bypass means for bypassing both ends of the first heat exchanger (93).
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記バイパス手段は、
上記第1熱交換器(93)の両側に接続されたバイパス配管(L61)と、
上記バイパス配管(L61)に配設された第1バイパス用電磁弁(111)と、
上記第1バイパス用電磁弁(111)を開いたときに上記第1熱交換器(93)の冷媒の流れを止めるための第2バイパス用電磁弁(112)とを有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 1,
The bypass means is
Bypass piping (L61) connected to both sides of the first heat exchanger (93);
A first bypass solenoid valve (111) disposed in the bypass pipe (L61);
And a second bypass solenoid valve (112) for stopping the flow of the refrigerant in the first heat exchanger (93) when the first bypass solenoid valve (111) is opened. Air conditioner with function.
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記第2熱交換器(94)の両端をバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to claim 9 ,
An air conditioner having a humidifying function, comprising bypass means for bypassing both ends of the second heat exchanger (94).
請求項1に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記バイパス手段は、
上記第2熱交換器(94)の両側に接続されたバイパス配管(L62)と、
上記バイパス配管(L62)に配設された第1バイパス用電磁弁(113)と、
上記第1バイパス用電磁弁(113)を開いたときに上記第2熱交換器(94)の冷媒の流れを止めるための第2バイパス用電磁弁(114)とを有することを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
In the air conditioner having a humidifying function according to claim 1 3,
The bypass means is
A bypass pipe (L62) connected to both sides of the second heat exchanger (94);
A first bypass solenoid valve (113) disposed in the bypass pipe (L62);
And a second bypass solenoid valve (114) for stopping the flow of the refrigerant in the second heat exchanger (94) when the first bypass solenoid valve (113) is opened. Air conditioner with function.
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(82)内の水を上記多孔モジュール(81)に供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)によって室内の空気を冷却して冷房する冷房単独運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器(94)によって上記多孔モジュール(81)に供給される水または上記多孔モジュール(81)内の水を冷却して脱臭すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)によって室内の空気を冷却して冷房する冷房脱臭複合運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器(94)によって上記多孔モジュール(81)に供給される水または上記多孔モジュール(81)内の水を冷却すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)による冷却能力を制限しつつ、冷房よりも優先して脱臭する脱臭優先運転とを行うように、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(91),四路切換弁(92),第1膨張弁(95),第2膨張弁(110)を制御する制御部(88)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to claim 9 ,
Cooling single operation for cooling the indoor air by the first heat exchanger (93) of the heat pump circuit without supplying the water in the water storage tank (82) to the porous module (81);
The water supplied to the porous module (81) or the water in the porous module (81) is cooled and deodorized by the second heat exchanger (94) of the heat pump circuit, and the first of the heat pump circuit is deodorized. Cooling and deodorizing combined operation for cooling indoor air by cooling with a heat exchanger (93),
The water supplied to the porous module (81) or the water in the porous module (81) is cooled by the second heat exchanger (94) of the heat pump circuit, and the first heat exchanger of the heat pump circuit is cooled. (93) while limiting the cooling capacity, so as to perform deodorization priority operation that deodorizes preferentially over cooling,
And a controller (88) for controlling the compressor (91), the four-way switching valve (92), the first expansion valve (95), and the second expansion valve (110) of the heat pump circuit. Air conditioner with humidification function.
請求項に記載の加湿機能を有する空気調和機において、
上記貯水タンク(82)内の水を上記多孔モジュール(81)に供給せずに、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)によって室内の空気を加熱して暖房する暖房単独運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記第2熱交換器(94)によって上記多孔モジュール(81)に供給される水または上記多孔モジュール(81)内の水を加熱して加湿すると共に、上記ヒートポンプ回路の上記第1熱交換器(93)によって室内の空気を加熱して暖房する暖房加湿複合運転と、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(91)を停止し、上記多孔モジュール(81)に供給される水をして脱臭する脱臭単独運転とを行うように、
上記ヒートポンプ回路の上記圧縮機(91),四路切換弁(92),第1膨張弁(95),第2膨張弁(110)を制御する制御部(88)を備えたことを特徴とする加湿機能を有する空気調和機。
The air conditioner having a humidifying function according to claim 9 ,
A single heating operation for heating the indoor air by heating the indoor heat by the first heat exchanger (93) of the heat pump circuit without supplying the water in the water storage tank (82) to the porous module (81);
The water supplied to the porous module (81) or the water in the porous module (81) is heated and humidified by the second heat exchanger (94) of the heat pump circuit, and the first of the heat pump circuit is heated. Heating / humidifying combined operation for heating indoor air by heating with a heat exchanger (93),
The compressor (91) of the heat pump circuit is stopped, and the deodorizing single operation for deodorizing water supplied to the porous module (81) is performed.
And a controller (88) for controlling the compressor (91), the four-way switching valve (92), the first expansion valve (95), and the second expansion valve (110) of the heat pump circuit. Air conditioner with humidification function.
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