特開 2023-43971 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023043971

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/74 20180101AFI20230323BHJP

   F24F 1/0087 20190101ALI20230323BHJP

   F24F 6/00 20060101ALI20230323BHJP

   F24F 11/89 20180101ALI20230323BHJP

   F24F 110/22 20180101ALN20230323BHJP

【ＦＩ】

F24F11/74

F24F1/0087

F24F6/00 331

F24F11/89

F24F110:22

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021151750

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183265

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 剣一

(72)【発明者】

【氏名】大西 優生

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 悠二

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 晴之

【テーマコード（参考）】

3L050

3L055

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L050AA08

3L050BC03

3L055AA01

3L260AB02

3L260AB14

3L260CA33

3L260FB63

3L260HA01

(57)【要約】

【課題】空気調和機において効率よく加湿運転を実行する。
【解決手段】
本開示の一態様の空気調和機は、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、吸収材を通過し、室外空気が室外から室外に流れる吸湿流路と、吸湿流路に室外空気の流れを発生させる吸湿ファンと、吸収材を回転駆動するモータと、吸湿ファンと、モータと、を制御する制御部と、を備え、制御部は、室外の相対湿度情報を取得し、室外の相対湿度情報に基づいて、モータの回転速度を制御する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
前記吸収材を通過し、室外空気が室外から室外に流れる吸湿流路と、
前記吸湿流路に室外空気の流れを発生させる吸湿ファンと、
前記吸収材を回転駆動するモータと、
前記吸湿ファンと、前記モータと、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、室外の相対湿度情報を取得し、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記モータの回転速度を制御する、
空気調和機。

【請求項2】

前記制御部は、前記室外の相対湿度が上昇した場合に前記モータの回転速度を減速し、前記室外の相対湿度が下降した場合に前記モータの回転速度を加速する、
請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記吸湿ファンの回転速度を制御する、
請求項１または２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記制御部は、前記室外の相対湿度が上昇した場合に前記吸湿ファンの回転速度を加速し、前記室外の相対湿度が下降した場合に前記吸湿ファンの回転速度を減速する、
請求項３に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記吸収材を通過し、室外空気が流れる再生流路と、前記再生流路に室外空気を送る再生ファンと、をさらに備え、
前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記再生ファンの回転数を制御する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和機。

【請求項6】

前記制御部は、前記室外の相対湿度が上昇した場合に前記再生ファンの回転速度を加速し、前記室外の相対湿度が下降した場合に前記再生ファンの回転速度を減速する、
請求項５に記載の空気調和機。

【請求項7】

前記再生流路における前記吸収材に対する上流側で室外空気を加熱するヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記ヒータの入力電圧を制御する、
請求項５または６に記載の空気調和機。

【請求項8】

前記制御部は、前記室外の相対湿度が上昇した場合に、前記ヒータの入力電圧を高くし、前記室外の相対湿度が下降した場合に前記ヒータの入力電圧を低くする、
請求項７に記載の空気調和機。

【請求項9】

前記吸湿流路の前記吸収材の上流側に配置された相対湿度センサをさらに備え、
前記室外の相対湿度情報は、前記相対湿度センサにより検出される、
請求項１から８のいずれか１項に記載の空気調和機。

【請求項10】

前記相対湿度センサを覆い、ラビリンス構造を有するセンサカバー、をさらに備える、
請求項９に記載の空気調和機。

【請求項11】

前記吸収材は、高分子収着材である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、特許文献１に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に加湿された室外空気を供給できるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－９１０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、空気調和機の室外の相対湿度に基づいて効率よく加湿運転を実行したいというニーズがある。

【0005】

そこで、本開示は、室外の相対湿度に基づいて効率よく加湿運転を実行することのできる空気調和機を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
前記吸収材を通過し、室外空気が室外から室外に流れる吸湿流路と、
前記吸湿流路に室外空気の流れを発生させる吸湿ファンと、
前記吸収材を回転駆動するモータと、
前記吸湿ファンと、前記モータと、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、室外の相対湿度情報を取得し、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記モータの回転速度を制御する、空気調和機が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によると、室外の相対湿度に基づいて効率よく加湿運転を実行することのできる空気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施の形態１に係る空気調和機の概略図

【図2】換気装置の概略図

【図3】換気運転中の換気装置の概略図

【図4】加湿運転中の換気装置の概略図

【図5】除湿運転中の換気装置の概略図

【図6】空気調和機を制御する構成を示すブロック図

【図7】加湿運転ＯＮからＯＦＦまでの全体の動作を示すフローチャート

【図8】室外空気の相対湿度とモータの回転速度の大小関係を示すグラフ

【図9】高分子収着材、シリカゲル、およびゼオライトの水蒸気吸着等温線

【図10】変形例１の加湿運転制御のフローチャート

【図11】室外空気の相対湿度と第２のファンの回転数との大小関係を示すグラフ

【図12】変形例２の加湿運転制御のフローチャート

【図13】室外空気の相対湿度と第１のファンの回転数との大小関係を示すグラフ

【図14】変形例３の加湿運転制御のフローチャート

【図15】室外空気の相対湿度とヒータの入力電圧との大小関係を示すグラフ

【図16】実施の形態２に係る空気調和機の構成を示すブロック図

【図17】換気装置の一部を示す平面図

【図18】図１７のＡ－Ａ断面図

【図19】図１８の領域Ｒ１を拡大した図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の一態様に係る空気調和機は、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、前記吸収材を通過し、室外空気が室外から室外に流れる吸湿流路と、前記吸湿流路に室外空気の流れを発生させる吸湿ファンと、前記吸収材を回転駆動するモータと、前記吸湿ファンと、前記モータと、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、室外の相対湿度情報を取得し、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記モータの回転速度を制御する。

【0010】

このような一態様によれば、室外の相対湿度に基づいて効率よく加湿運転を実行することができる。

【0011】

例えば、前記制御部は、前記室外の相対湿度が第１の閾値より高い場合に前記モータの回転速度を減速し、前記室外の相対湿度が前記第１の閾値より低い第２の閾値より低い場合に前記モータの回転速度を加速してもよい。

【0012】

例えば、前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記吸湿ファンの回転速度を制御してもよい。

【0013】

例えば、前記制御部は、前記室外の相対湿度が第３の閾値より高い場合に前記吸湿ファンの回転速度を加速し、前記室外の相対湿度が前記第３の閾値より低い第４の閾値より低い場合に前記吸湿ファンの回転速度を減速してもよい。

【0014】

例えば、前記吸収材を通過し、室外空気が流れる再生流路と、前記再生流路に室外空気を送る再生ファンと、をさらに備え、前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記再生ファンの回転数を制御してもよい。

【0015】

例えば、前記制御部は、前記室外の相対湿度が第５の閾値より高い場合に前記再生ファンの回転速度を加速し、前記室外の相対湿度が前記第５の閾値より低い第６の閾値より低い場合に前記再生ファンの回転速度を減速してもよい。

【0016】

例えば、前記再生流路における前記吸収材に対する上流側で室外空気を加熱するヒータをさらに備え、前記制御部は、前記室外の相対湿度情報に基づいて、前記ヒータの入力電圧を制御してもよい。

【0017】

例えば、前記制御部は、前記室外の相対湿度が第７の閾値より高い場合に、前記ヒータの入力電圧を高くし、前記室外の相対湿度が前記第７の閾値より低い第８の閾値より低い場合に前記ヒータの入力電圧を低くしてもよい。

【0018】

例えば、前記吸湿流路の前記吸収材の上流側に配置された相対湿度センサをさらに備え、前記室外の相対湿度情報は、前記相対湿度センサにより検出されてもよい。

【0019】

例えば、前記相対湿度センサを覆い、ラビリンス構造を有するセンサカバー、をさらに備えてもよい。

【0020】

例えば、前記吸収材は、高分子収着材であってもよい。

【0021】

以下、本開示の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0022】

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係る空気調和機の概略図である。

【0023】

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１０は、空調対象の室内Ｒｉｎに配置される室内機２０と、室外Ｒｏｕｔに配置される室外機３０とを有する。

【0024】

室内機２０には、室内空気Ａ１と熱交換を行う室内熱交換器２２と、室内空気Ａ１を室内機２０内に誘引するとともに、室内熱交換器２２と熱交換した後の室内空気Ａ１を室内Ｒｉｎに吹き出すファン２４とが設けられている。

【0025】

室外機３０には、室外空気Ａ２と熱交換を行う室外熱交換器３２と、室外空気Ａ２を室外機３０内に誘引するとともに、室外熱交換器３２と熱交換した後の室外空気Ａ２を室外Ｒｏｕｔに吹き出すファン３４とが設けられている。また、室外機３０には、室内熱交換器２２および室外熱交換器３２と冷凍サイクルを実行する圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０が設けられている。

【0026】

室内熱交換器２２、室外熱交換器３２、圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０それぞれは、冷媒が流れる冷媒配管によって接続されている。冷房運転および除湿運転（弱冷房運転）の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室外熱交換器３２、膨張弁３８、室内熱交換器２２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。暖房運転の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室内熱交換器２２、膨張弁３８、室外熱交換器３２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。

【0027】

空気調和機１０は、冷凍サイクルよる空調運転の他に、室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎに導入する空調運転を実行する。そのために、空気調和機１０は、換気装置５０を有する。換気装置５０は、室外機３０に設けられている。

【0028】

図２は、換気装置の概略図である。

【0029】

図２に示すように、換気装置５０は、その内部に室外空気Ａ３、Ａ４が通過する吸収材５２を備える。

【0030】

吸収材５２は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材５２は、円盤状であって、その中心を通過する回転中心線Ｃ１を中心にして回転する。吸収材５２は、モータ５４によって回転駆動される。

【0031】

吸収材５２は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、同一体積当たり水分を吸収する量が多く、低い加熱温度で担持する水分を脱着することができ、そして水分を長時間担持することができる。

【0032】

換気装置５０の内部には、吸収材５２をそれぞれ通過し、室外空気Ａ３、Ａ４がそれぞれ流れる第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２とが設けられている。第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２は、異なる位置で吸収材５２を通過する。なお、第１の流路Ｐ１が、本開示の「再生流路」に相当し、第２の流路Ｐ２が、本開示の「吸湿流路」に相当する。

【0033】

第１の流路Ｐ１は、室内機２０内に向かう室外空気Ａ３が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３は、換気導管５６を介して、室内機２０内に供給される。

【0034】

本実施の形態の場合、第１の流路Ｐ１は、吸収材５２に対して上流側に複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを含んでいる。なお、本明細書において、「上流」および「下流」は、空気の流れに対して使用される。

【0035】

複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ２ａは、吸収材５２に対して上流側で合流する。複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂそれぞれには、室外空気Ａ３を加熱する第１および第２のヒータ５８、６０が設けられている。

【0036】

第１および第２のヒータ５８、６０は、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第１および第２のヒータ５８、６０は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが好ましい。ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータの場合、電流が流れ続けると加熱温度（表面温度）が上昇し続けるため、その温度をモニタリングする必要がある。ＰＴＣヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。

【0037】

第１の流路Ｐ１には、室内機２０内に向かう室外空気Ａ３の流れを発生させる第１のファン６２が設けられている。本実施の形態の場合、第１のファン６２は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第１のファン６２が作動することにより、室外空気Ａ３が、室外Ｒｏｕｔから第１の流路Ｐ１内に流入し、吸収材５２を通過する。なお、第１のファン６２が本開示の「再生ファン」に相当する。

【0038】

また、第１の流路Ｐ１には、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）または室外Ｒｏｕｔに振り分けるダンパ装置６４が設けられている。本実施の形態の場合、ダンパ装置６４は、第１のファン６２に対して下流側に配置されている。ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられた室外空気Ａ３は、換気導管５６を介して室内機２０内に入り、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。

【0039】

第２の流路Ｐ２は、室外空気Ａ４が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３と異なり、第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４は、室内機２０に向かうことはない。第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４は、吸収材５２を通過した後、室外Ｒｏｕｔに流出する。

【0040】

第１の流路Ｐ１には、室外空気Ａ４の流れを発生させる第２のファン６６が設けられている。本実施の形態の場合、第２のファン６６は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第２のファン６６が作動することにより、室外空気Ａ４が、室外Ｒｏｕｔから第２の流路Ｐ２内に流入し、吸収材５２を通過し、そして室外Ｒｏｕｔに流出する。なお、第２のファン６６が、本開示の「吸湿ファン」に相当する。

【0041】

換気装置５０は、吸収材５２、モータ５４、第１のヒータ５８、第２のヒータ６０、第１のファン６２、ダンパ装置６４、および第２のファン６６を選択的に使用して換気運転、加湿運転、および除湿運転を選択的に実行する。

【0042】

図３は、換気運転中の換気装置の概略図である。

【0043】

換気運転は、室外空気Ａ３をそのまま換気導管５６を介して室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図３に示すように、換気運転中、モータ５４は吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態であって、室外空気Ａ３を加熱していない。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

【0044】

このような換気運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されることなく吸収材５２を通過する。吸収材５２を通過した室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような換気運転により、室外空気Ａ３がそのまま室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが換気される。

【0045】

図４は、加湿運転中の換気装置の概略図である。

【0046】

加湿運転は、室外空気Ａ３を加湿し、その加湿された室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図４に示すように、加湿運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＮ状態であって、室外空気Ａ３を加熱している。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＮ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内を室外空気Ａ４が流れている。

【0047】

このような加湿運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過する。このとき、加熱された室外空気Ａ３は、加熱されていない場合に比べて、吸収材５２からより多量の水分を奪うことができる。それにより、室外空気Ａ３が多量の水分を担持する。吸収材５２を通過して多量の水分を担持する室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような加湿運転により、多量の水分を担持する室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが加湿される。

【0048】

なお、第１のヒータ５８と第２のヒータ６０のいずれか一方をＯＦＦ状態にすることによって室外空気Ａ３が吸収材５２から奪う水分量を少なくする、すなわち室内Ｒｉｎの加湿量が少ない弱加湿運転が実行されてもよい。

【0049】

加熱された室外空気Ａ３に水分が奪われることにより、吸収材５２の保水量が減少する、すなわち吸収材５２が乾燥する。吸収材５２が乾燥すると、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３は吸収材５２から水分を奪うことができない。その対処として、吸収材５２は、第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４から水分を奪う。それにより、吸収材５２の保水量がほぼ一定に維持され、加湿運転を継続することができる。

【0050】

図５は、除湿運転中の換気装置の概略図である。

【0051】

除湿運転は、室外空気Ａ３を除湿し、その除湿された室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図５に示すように、除湿運転では、吸着運転と再生運転とが交互に実行される。

【0052】

吸着運転は、室外空気Ａ３に担持されている水分を吸収材５２に吸着させ、それにより室外空気Ａ３を除湿する運転である。図５に示すように、吸着運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態であって、室外空気Ａ３を加熱していない。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

【0053】

このような吸着運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されることなく吸収材５２を通過する。このとき、室外空気Ａ３に担持されている水分が吸収材５２に吸着する。それにより、室外空気Ａ３の水分の担持量が減少する、すなわち室外空気Ａ３が乾燥される。吸収材５２を通過して乾燥した室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような吸着運転により、乾燥した室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが除湿される。

【0054】

吸着運転が続くと、吸収材５２の保水量が増加し続け、その結果、室外空気Ａ３に担持されている水分に対する吸収材５２の吸着能力が低下する。その吸着能力を回復するために吸収材５２を再生させる再生運転が実行される。

【0055】

再生運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＮ状態であって、室外空気Ａ３を加熱している。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を、室内機２０ではなく、室外Ｒｏｕｔに振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

【0056】

このような再生運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過する。このとき、加熱された室外空気Ａ３は、吸収材５２から多量の水分を奪う。それにより、室外空気Ａ３に多量の水分が担持される。それとともに、吸収材５２の保水量が減少する、すなわち吸収材５２が乾燥してその吸着能力が再生する。吸収材５２を通過して多量の水分を担持する室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室外Ｒｏｕｔに振り分けられ、室外Ｒｏｕｔに排出される。これにより、除湿運転における再生運転中に、吸収材５２の再生によって多量の水分を担持する室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給されることがない。

【0057】

このような吸着運転と再生運転を交互に行うことにより、吸収材５２の吸着能力が維持され、除湿運転を継続的に実行することができる。

【0058】

上述の冷凍サイクルによる空調運転（冷房運転、除湿運転（弱冷房運転）、暖房運転）と換気装置５０による空調運転（換気運転、加湿運転、除湿運転）は、別々に実行可能であり、また同時に実行することも可能である。例えば、冷凍サイクルによる除湿運転と換気装置５０による除湿運転を同時に実行すれば、室温を一定に維持した状態で室内Ｒｉｎを除湿することが可能である。

【0059】

空気調和機１０が実行する空調運転は、ユーザによって選択される。例えば、図１に示すリモートコントローラ７０に対するユーザの選択操作により、その操作に対応する空調運転を空気調和機１０は実行する。

【0060】

ここまでは、本実施の形態に係る空気調和機１０の構成および動作について概略的に説明してきた。ここからは、本実施の形態に係る空気調和機１０の更なる特徴について説明する。

【0061】

図６は、空気調和機を制御する構成を示すブロック図である。

【0062】

図６に示すように、空気調和機１０の構成要素は、制御部９０によって制御される。制御部９０は、例えば、プログラムを記憶したメモリと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサに対応する処理回路を備える。制御部９０の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。制御部９０は、メモリに格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、所定の機能を実現する。本実施の形態の場合、制御部９０は、モータ５４、第１のヒータ５８、第２のヒータ６０、第１のファン６２、ダンパ装置６４および第２のファン６６を制御する。

【0063】

制御部９０は、例えばインターネットとの接続が可能な通信部（図示省略）を有していることが好ましい。通信部は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．２、ＩＥＥＥ８０２．３、３Ｇ、ＬＴＥ等の規格に従い通信を行うことができるものであればよい。通信部は、インターネットの他、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で通信してもよい。

【0064】

＜加湿運転のフロー＞
図７は、加湿運転ＯＮからＯＦＦまでの全体の動作を示すフローチャートである。なお、図７に示す処理は、制御部９０によって空気調和機１０の構成要素を制御することによって実施される。なお、図７に示す処理は一例であって、本実施の形態は図７に示す処理に限定されない。

【0065】

図７に示す処理は、例えば、図１に示すリモートコントローラ７０に対するユーザの選択操作により、加湿運転がＯＮになったときに開始する。

【0066】

図７に示すように、ステップＳ１０では、制御部９０が、開始条件が成立しているか否かを判定する。制御部９０が、開始条件が成立していると判定した場合、処理はステップＳ２０に進む。制御部９０が、開始条件が成立していないと判定した場合、処理はステップＳ１０を繰り返す。

【0067】

開始条件は、加湿運転を開始するための条件であり、例えば、運転モード、湿度、湿度コントロール、運転周波数、インバータ電流、温度または異常の有無のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0068】

ステップＳ２０では、制御部９０が、ダンパ「開」制御を実施する。ダンパ「開」制御とは、ダンパ装置６４を開いて、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。これにより、室外空気Ａ３が換気導管５６を通って室内機２０に流入する。

【0069】

ステップＳ３０では、制御部９０が、加湿運転制御を実施する。加湿運転制御では、ヒータのＯＮ（ステップＳ３１）、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報の取得（ステップＳ３２）、およびモータ５４の回転速度の制御（ステップＳ３３）が実行される。

【0070】

ステップＳ３１で、制御部９０が、ヒータ５８、６０をＯＮにする。なお、加湿運転制御中、室内Ｒｉｎの温度または湿度に応じて、制御部９０は、ヒータ５８、６０のいずれか一方をＯＮにする弱加湿運転、またはヒータ５８、６０の両方をＯＮにする加湿運転を実行することができる。例えば、室内Ｒｉｎの湿度が目標値に近付いた場合に、制御部９０は、ヒータ５８、６０の一方をＯＮ、他方をＯＦＦにして、弱加湿運転を実行し、室内Ｒｉｎの湿度を適切な値に調整する。

【0071】

制御部９０がヒータ５８、６０のうちいずれか一方をＯＮにする場合、吸収材５２の回転方向に対して下流側に配置されるヒータをＯＮにするとよい。例えば、後述する図１７に示すように、吸収材５２が反時計回りに回転する場合、ヒータ６０が回転方向に対して上流側に配置され、ヒータ５８が回転方向に対して下流側に配置されるとよい。したがって、吸収材５２が反時計回りに回転する場合、ヒータ６０をＯＦＦ、ヒータ５８をＯＮにするとよい。

【0072】

上流側のヒータをＯＮにすると、下流側のヒータを通過した室外空気Ａ３が吸収材５２により水分を奪われて除湿される。この場合、除湿された下流側ヒータを通過した室外空気Ａ３と、加湿された上流側ヒータを通過した空気が混合されて、加湿量が低下してしまう。一方で、回転方向に対して上流側のヒータをＯＦＦ、下流側のヒータをＯＮにする場合、上流側のヒータ（ＯＦＦ）を通過した室外空気Ａ３は、水分が飽和に近い状態の吸収材５２を通過する。このため、室外空気Ａ３はほとんど水分を奪われることなく吸収材を通過することができる。したがって、消費電力を低減して効率よく加湿運転を行うことができる。

【0073】

次に、ステップＳ３２で制御部９０が、第２の流路Ｐ２を流れる室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報を取得する。例えば、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報として、室外Ｒｏｕｔに配置された湿度計による相対湿度情報を、通信部を介して取得することができる。または、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報として、天気予報の相対湿度情報等を、インターネットを介して取得することができる。室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報は、例えば、室外Ｒｏｕｔに配置された湿度計による相対湿度情報、または天気予報の相対湿度情報等を使用することができる。

【0074】

ステップＳ３２で取得した室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報に基づいて、ステップＳ３３で、制御部９０は、モータ５４の回転速度を制御する。制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が上昇するとモータ５４の回転速度を減速させ、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が下降するとモータ５４の回転速度を加速させる。

【0075】

図８は、室外空気の相対湿度とモータの回転速度の大小関係を示すグラフである。図８に示すように、本実施の形態では、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が、所定の閾値（第１の閾値）Ｌ１より高い場合に、モータ５４の回転速度を低速で一定にする。また、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第１の閾値Ｌ１よりも低い所定の閾値（第２の閾値）Ｌ２より低い場合に、モータ５４の回転速度を高速で一定にする。また、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第２の閾値Ｌ２以上第１の閾値Ｌ１以下の場合に、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の上昇に応じてモータ５４の回転速度を減速し、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の下降に応じてモータ５４の回転速度を加速する。

【0076】

図９は、高分子収着材の水蒸気吸着等温線である。図９に示すように、高分子収着材は、相対湿度の上昇に伴って水分の吸着量が増加する。本実施の形態のように、吸収材５２の材料として高分子収着材を用いる場合、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が上昇すると、吸収材５２の吸着量が増加する。

【0077】

したがって、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合には吸収材５２の吸着量が多くなるため、モータ５４の回転速度を低速にして吸収材５２をゆっくり回転させる。このようにすると、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合に、吸収材５２により多くの水分を吸着させることができる。この場合、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３が吸収材５２を通過する際に室外空気Ａ３がより多くの水分を含むことができ、効率よく加湿運転を実行することができる。

【0078】

逆に、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が下降すると、吸収材５２の吸着量が減少する。このため、吸収材５２をゆっくり回転させると第２の流路Ｐ２において、吸収材５２に吸着した水分が飽和状態となってしまう。このため、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第２の閾値Ｌ２よりも低い場合には、モータ５４の回転速度を高速にして、吸収材５２を速く回転させる。このようにすると、第２の流路Ｐ２における吸収材５２への水分の吸着から、第１の流路Ｐ１における吸収材５２からの水分の脱離までのサイクルを速くすることができる。このため、吸収材５２の保水量を適切に維持しつつ、効率よく加湿運転を実行することができる。

【0079】

ステップＳ４０では、制御部９０が、加湿運転制御を終了するか否かを判定する。制御部９０が加湿運転制御を終了すると判定した場合、処理は終了する。制御部９０が加湿運転制御を終了しないと判定した場合、処理はステップＳ３０を繰り返す。

【0080】

次に、変形例１の加湿運転制御について説明する。図１０は、変形例１の加湿運転制御のフローチャートである。変形例１の加湿運転制御では、制御部９０が第２のファン６６の回転速度を制御する点で、上述した実施の形態の加湿運転制御と異なる。

【0081】

図１０に示すように、ステップＳ３２で、制御部９０が、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報を取得した後、ステップＳ３３Ａで第２のファン６６の回転速度を制御する。制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が上昇すると第２のファン６６の回転速度を加速させ、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が下降すると第２のファン６６の回転速度を減速させる。

【0082】

図１１は、室外空気の相対湿度と第２のファンの回転数との大小関係を示すグラフである。図１１に示すように、本実施の形態では、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が、所定の閾値（第３の閾値）Ｌ３より高い場合に、第２のファン６６の回転速度を高速で一定にする。また、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第３の閾値Ｌ３よりも低い所定の閾値（第４の閾値）Ｌ４より低い場合に、第２のファン６６の回転速度を低速で一定にする。また、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第４の閾値Ｌ４以上第３の閾値Ｌ３以下の場合に、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の上昇に応じて第２のファン６６の回転速度を加速し、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の下降に応じて第２のファン６６の回転速度を減速する。

【0083】

上述したように、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合には、吸収材５２の吸着量が増加する。このため、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合には、制御部９０は、第２のファン６６の回転速度を加速し、より多くの室外空気Ａ４を第２の流路Ｐ２に取り込むことで、吸収材５２はより多くの水分を吸着することができる。したがって、第１の流路Ｐ１において、室外空気Ａ３が吸収材５２からより多くの水分を奪うことができ、効率よく加湿運転を実行することができる。

【0084】

また、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が低い場合には、吸収材５２の吸着量が減少する。このため、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が低い場合には、多くの室外空気Ａ４を第２の流路Ｐ２に取り込んでも、吸収材５２の水分が飽和状態となってしまう。このため、第２のファン６６の回転速度を低下させることで、電力消費を抑制することができる。

【0085】

次に、変形例２の加湿運転制御について説明する。図１２は、変形例２の加湿運転制御のフローチャートである。変形例２の加湿運転制御では、制御部９０が第１のファン６２の回転速度を制御する点で、上述した実施の形態の加湿運転制御と異なる。

【0086】

図１２に示すように、ステップＳ３２で、制御部９０が、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報を取得した後、ステップＳ３３Ｂで第１のファン６２の回転速度を制御する。制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が上昇すると第１のファン６２の回転速度を加速させ、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が下降すると第１のファン６２の回転速度を減速させる。

【0087】

図１３は、室外空気の相対湿度と第１のファンの回転数との大小関係を示すグラフである。図１３に示すように、本実施の形態では、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が、所定の閾値（第５の閾値）Ｌ５より高い場合に、第１のファン６２の回転速度を高速で一定にする。また、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第５の閾値Ｌ５よりも低い所定の閾値（第６の閾値）Ｌ６より低い場合に、第１のファン６２の回転速度を低速で一定にする。また、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第６の閾値Ｌ６以上第５の閾値Ｌ５以下の場合に、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の上昇に応じて第１のファン６２の回転速度を加速し、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の下降に応じて第１のファン６２の回転速度を減速する。

【0088】

例えば、ヒータ５８、６０がＰＴＣヒータである場合、ヒータ５８、６０を通過する風量に応じてヒータ５８、６０の発熱温度が変わる。具体的には、ヒータ５８、６０を通過する風量が多い場合には、ヒータ５８、６０の発熱温度が高くなり、ヒータ５８、６０を通過する風量が少ない場合には、ヒータ５８、６０の発熱温度が低くなる。

【0089】

このため、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高く、吸収材５２がより多くの水分を吸着する場合には、第１のファン６２の回転速度を加速して、第１の流路Ｐ１により多くの室外空気を取り込み、ヒータ５８、６０の発熱温度を上昇させることで、室外空気Ａ３により多くの水分を脱離させることがでる。このため、効率よく加湿運転を実行することができる。

【0090】

一方、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が低く、吸収材５２の水分の吸着量が少ない場合には、第１のファン６２の回転速度を低速にして、第１の流路Ｐ１に取り込まれる室外空気Ａ３の量を減らす。このようにすると、ヒータ５８、６０の発熱温度が下がり、吸収材５２の過乾燥を防止することができる。また、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が低い場合、吸収材５２の吸着量も少なくなるため、ヒータ５８、６０の発熱温度を高くしても第１の流路Ｐ１を通過する室外空気Ａ３はそれほど多くの水分を脱離することができない。このため、第１のファン６２の回転速度を低速にして、ヒータ５８、６０の発熱温度を下げることにより、消費電力を低減することができる。

【0091】

次に、変形例３の加湿運転制御について説明する。図１４は、変形例３の加湿運転制御のフローチャートである。変形例３の加湿運転制御では、制御部９０がヒータ５８、６０の入力電圧を制御する点で、上述した実施の形態の加湿運転制御と異なる。

【0092】

図１４に示すように、ステップＳ３２で、制御部９０が、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報を取得した後、ステップＳ３３Ｃでヒータ５８、６０の入力電圧を制御する。制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が上昇するとヒータ５８、６０の入力電圧を上昇させ、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が下降するとヒータ５８、６０の入力電圧を下降させる。

【0093】

図１５は、室外空気の相対湿度とヒータの入力電圧との大小関係を示すグラフである。図１５に示すように、本実施の形態では、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が、所定の閾値（第７の閾値）Ｌ７より高い場合に、ヒータ５８、６０の入力電圧を高入力で一定にする。また、制御部９０は、例えば、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第７の閾値Ｌ７よりも低い所定の閾値（第８の閾値）Ｌ８より低い場合に、ヒータ５８、６０の入力電圧を低入力で一定にする。また、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が第８の閾値Ｌ８以上第７の閾値Ｌ７以下の場合に、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の上昇に応じてヒータ５８、６０の入力電圧を上昇させ、室外Ｒｏｕｔの相対湿度の下降に応じてヒータ５８、６０の入力電圧を加工させる。

【0094】

室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合、吸収材５２の吸着量が増加するため、吸収材５２を通過する室外空気Ａ３により多くの水分を含ませることができる。このため、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が高い場合に、制御部９０は、ヒータ５８、６０の入力電圧を高くする。このようにすると、ヒータ５８、６０を通過する室外空気Ａ３の温度を上昇させて、室外空気Ａ３により多くの水分を含ませることができ、効率よく加湿運転を実行することができる。

【0095】

一方で、室外Ｒｏｕｔの相対湿度が低い場合、吸収材５２の吸着量が減少するため、ヒータ５８、６０の入力電圧を低くしても、吸収材５２を通過する室外空気Ａ３が脱離する水分量は減らない。このため、消費電力を低減することができる。

【0096】

なお、制御部９０は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報に基づいて、モータ５４の回転速度の制御、第２のファン６６の回転速度の制御、第１のファン６２の回転速度の制御、およびヒータ５８、６０の入力電圧の制御、を組み合わせて実行してもよい。

【0097】

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る空気調和機について説明する。なお、実施の形態２では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載は省略する。

【0098】

図１６は、実施の形態２に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。図１７は、換気装置の一部を示す平面図である。

【0099】

図１６および図１７に示すように、実施の形態２では、空気調和機１０が相対湿度センサ８２を有する点で、実施の形態１と異なる。

【0100】

相対湿度センサ８２は、図１７に示すように、第２の流路Ｐ２において、吸収材５２の上流側に配置される。相対湿度センサ８２は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度を検出することができる。相対湿度センサ８２は、室外Ｒｏｕｔの相対湿度および温度を検出することのできる温湿度センサであってもよい。

【0101】

したがって、本実施の形態では、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報は、相対湿度センサ８２により検出され、制御部９０は、相対湿度センサ８２により検出した値を、室外Ｒｏｕｔの相対湿度情報として取得する。

【0102】

図１８は、図１７のＡ－Ａ断面図である。図１９は、図１８の領域Ｒ１を拡大した図である。図１８および図１９に示すように、本実施の形態では、空気調和機１０は、相対湿度センサ８２を覆うセンサカバー８４を備える。センサカバー８４は、換気装置５０の筐体５１の底部に配置される。また、センサカバー８４には、図１９に示すように、筐体５１の底部に向かって延びる外壁８４ａと内壁８４ｂとが設けられている。センサカバー８４の外壁８４ａと内壁８４ｂとは、筐体５１の底部から延びる壁５１ａと組み合わせて、ラビリンス構造を形成する。具体的には、センサカバー８４の外壁８４ａと内壁８４ｂとの間に筐体５１の壁５１ａが配置されている。さらに、筐体５１の壁５１ａと、センサカバー８４の外壁８４ａおよび内壁８４ｂとの間に隙間が形成されている。このため、センサカバー８４の内部に蛇行した流路（ラビリンス構造）が形成される。このラビリンス構造には、室外空気Ａ４を通過させることができる。このような構造により、図１９の矢印で示すように室外空気Ａ４はラビリンス構造を通過することができる一方で、センサカバー８４の内部への水の浸入を防止することができる。

【0103】

すなわち、センサカバー８４の内部に室外空気Ａ４を取り入れつつ雨水等の侵入を防止することができるため、相対湿度センサ８２により正確な相対湿度を検出することができる。

【0104】

なお、本明細書において、「第１」、「第２」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第１」と「第２」と限定されている特徴は、１つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本開示は、室内機と室外機を備える空気調和機であれば適用可能である。

【符号の説明】

【0106】

１０ 空気調和機
２０ 室内機
３０ 室外機
４０ 四方弁
５０ 換気装置
５２ 吸収材
５４ モータ
５６ 換気導管
５８ 第１のヒータ
６０ 第２のヒータ
６２ 第１のファン（再生ファン）
６４ ダンパ装置
６６ 第２のファン（吸湿ファン）
７０ リモートコントローラ
８２ 相対湿度センサ
９０ 制御部
Ｐ１ 第１の流路（吸湿流路）
Ｐ２ 第２の流路（再生流路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】