吸着再生装置および空気調和機の室内機
【課題】本発明は、加湿機能と脱臭機能を１ユニット化することで省スペース化が得られ、通年の使用が可能となって無駄がなく、吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返して有効利用できる吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機を提供する。
【解決手段】吸着再生装置Ｋは、室内に配置される装置本体３０に、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路ｂが接続される排気部３２と、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路１５が接続される給気部３３を備え、さらに、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤を充填し、排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体３５を収容し、排気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生器３７を排気部に設け、給気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生器３８を給気部に設け、制御部２３により排気部および給気部の切換え通風制御と吸着体の移動制御をなす。
【解決手段】吸着再生装置Ｋは、室内に配置される装置本体３０に、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路ｂが接続される排気部３２と、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路１５が接続される給気部３３を備え、さらに、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤を充填し、排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体３５を収容し、排気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生器３７を排気部に設け、給気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生器３８を給気部に設け、制御部２３により排気部および給気部の切換え通風制御と吸着体の移動制御をなす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に含まれる水分および臭気成分を吸着する吸着体を備え、その吸着体が吸着した水分および臭気成分を放出して再生する吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、気密性の高い住居が増えて室内に臭気が充満し易く、ユーザーの臭いに対するニーズが高まっている。そこで空気調和機には、脱臭機能として脱臭フィルタや脱臭ユニットが設置されている。また、冬季における風邪やインフルエンザ対策として、あるいは調湿を行うための付加機能として、加湿機能の搭載も求められている。
【０００３】
しかしながら、近時用いられている空気調和機は、室内空気に含まれる塵埃等を捕捉するエアフィルタを自動で掃除するエアフィルタ掃除機能を搭載することや、電気集塵機による空気清浄機能の搭載が一般化しつつある。このような多機能化が進んでおり、さらに機能追加のためのスペースの確保が困難な状況である。
【０００４】
従来の空気調和機の付加機能としての加湿器が、たとえば［特許文献１］や［特許文献２］に開示されている。これは、ゼオライトやシリカゲルなどの吸湿剤を担持させた吸湿体を円形状（ローター）に形成し、吸湿領域と再生領域を回転通過させることで、連続的に吸湿−再生を繰り返し、連続加湿を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２２２４６号公報
【特許文献２】特許第３１２０９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、［特許文献１］や［特許文献２］の技術において、脱臭も同機構で行う場合は、再生させるのに時間がかかる。そのため、常に吸湿体が回転している状態では、吸湿剤が再生しきれない虞れがある。すなわち、連続加湿を円滑に行うことができ、かつ脱臭時には一定の再生時間を確保する機構が必要となる。
【０００６】
また、上記脱臭機能として、脱臭フィルタを搭載することのみであれば、コストが安く抑えられるが、ユーザーにおいて水洗いなどのメンテナンスが必要となる。プラズマ脱臭のように、メンテナンスを不要とした再生機構を有すると、脱臭ユニット、加湿ユニットをそれぞれ単体ユニットとしなければならず、コストがかかる。さらに、加湿ユニットは、主に冬季における乾燥時期にのみ使われ、使用されない期間が長く無駄がある。
【０００７】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、加湿機能と脱臭機能を１ユニット化することで省スペース化が得られ、加湿機能を用いない期間は脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がなく、吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで有効利用できる吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を満足するため本発明の吸着再生装置は、室内に配置される装置本体に、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路が接続される排気部と、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路が接続される給気部を備え、さらに、装置本体に、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤を充填し、排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体を収容し、排気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生手段を排気部に設け、給気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生手段を給気部に設け、制御手段により排気部および給気部の切換え通風制御と吸着体の移動制御をなす。
【０００９】
上記目的を満足するため本発明の空気調和機の室内機は、吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体に、上記吸着再生装置を備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加湿機能と脱臭機能とを１ユニット化できて省スペース化が得られ、加湿機能を用いない期間は脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がなく、吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで長期に亘って有効利用できる吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は空気調和機の室内機の概略斜視図、図２は同じ室内機の概略縦断面図、図３は室内機内部の正面である。（なお、説明中に符号を付していない部品は図示していない。以下同じ）
室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後板筐体３とから構成され、上下方向に対し幅方向に横長状をなす。室内機本体１の前面側一部に前面吸込み口４が開口され、この前面吸込み口４に対向する前面パネル２には開閉駆動機構に支持される可動パネル２Ａが嵌め込まれている。
【００１２】
運転停止の状態では図２に実線で示すように、上記可動パネル２Ａは前面パネル２表面に接合して同一面となり、前面吸込み口４を閉成する。空調運転時には、図１に示し、図２に二点鎖線で示すように可動パネル２Ａが手前側に突出して、前面パネル２との隙間を介して前面吸込み口４が室内に対して開放するよう制御される。
【００１３】
室内機本体１の上部には上面吸込み口５が設けられる。この上面吸込み口５には枠状の桟が嵌め込まれていて、複数の空間部に仕切られている。すなわち、上面吸込み口５は常時、全面的に開口された吸込み部となっている。これに対して先に説明した前面吸込み口４は、突出した可動パネル２Ａと前面パネル２との隙間が、実質的な吸込み部となる。
【００１４】
上面吸込み口５は、室内機本体１が壁面高所に取付けられることもあって、居住人から見ることができない。したがって、一般的に前面吸込み口４のように可動パネル２Ａを取付けることなく、上面吸込み口５は常に開口した状態としている。
上記室内機本体１の前面下部には吹出し口６が開口され、この吹出し口６には２枚の吹出しルーバー７ａ，７ｂが並行して設けられる。各吹出しルーバー７ａ，７ｂは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口６を開閉し、かつ運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。
【００１５】
室内機本体１内には、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器８が配置される。前側熱交換器部８Ａは前面パネル２と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、前面吸込み口４と上面吸込み口５に対向する。後側熱交換器部８Ｂは直状に形成され、上面吸込み口５と斜めに傾斜して対向する。
【００１６】
上記熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの相互間に、室内送風機１０が配置される。上記室内送風機１０は、室内機本体１の一側端のスペースに配置されたファンモータと、このファンモータの回転軸に一方の支軸が連結される横流ファンとから構成される。
【００１７】
上記前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、上記後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、それぞれの熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。
【００１８】
前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部側壁外面は室内送風機１０に近接して設けられ、室内送風機１０の横流ファンに対するノーズを構成している。前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６の各辺部との間は隔壁部材１４によって連結され、この空間がノーズと吹出し口９とを連通する吹出し通風路１５となっている。
【００１９】
一方、前面吸込み口４および上面吸込み口５と、熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの間には、図３のみ示す、前面エアフィルタ１７と、上面エアフィルタ１８が取付けられている。前面エアフィルタ１７の上端部と、上面エアフィルタ１８の前端部との間に沿って、自動エアフィルタ清掃装置２０が設けらている。
【００２０】
この自動エアフィルタ清掃装置２０は、前面エアフィルタ１７を上面側へ往復移動し、かつ上面エアフィルタ１８を前面側へ往復移動して、通過させる。この通過時に、それぞれのエアフィルタ１７，１８が捕捉している塵埃を除去し、さらに室外へ排出するよう自動で作用する。したがって、ユーザーはエアフィルタ１７，１８に対する塵埃除去のメンテナンスを必要とせず、目詰まりを心配しないですむ。
【００２１】
再び図３に示すように、上記熱交換器８、前面エアフィルタ１７、上面エアフィルタ１８および自動エアフィルタ清掃装置２０の右側部には電気部品箱２１が設けられ、かつこれらの左側部には排気ユニット２２が設けられる。
【００２２】
上記電気部品箱２１内には、図２に概略的に示すように、制御部（制御手段）２３が収容されている。この制御部２３は、前面パネル２の一部に設けられリモコン（遠隔操作盤）からの送信信号を受ける受信部と、前面吸込み口４に設けられる温度センサと、熱交換器８に取付けられる温度センサ他と電気的に接続され、これらからの信号を受ける。
【００２３】
さらに上記制御部２３は、可動パネル２Ａの駆動機構と、吹出しルーバー７ａ，７ｂの駆動機構と、室内送風機１０のファンモータと、後述する吸着再生装置Ｋおよび、排気ユニット２２他に電気的に接続され、これらへ制御信号を送るように構成される。
【００２４】
上記排気ユニット２２は、吸込み部ａが上記自動エアフィルタ清掃装置２０と接続され、この装置２０が集めた塵埃を、排気口体ｂを介して屋外へ排出する排気ファン２５を備えている。さらに、排気ファン２５の吸込み部ａには、自動エアフィルタ清掃装置２０から室内機本体１内の空気を吸込むよう切換える、ダンパ機構を備えている。
【００２５】
これら排気ファン２５およびダンパ機構は、上記制御部２３からの制御信号を受ける。排気ファン２５の排気口体ｂは、室内機本体１の後板筐体３と、室内機本体１を取付けた壁面を貫通して屋外へ突出している。したがって、排気ファン２５の作用により、吸込み部ａから吸込んだ空気を屋外へ排出できる。
【００２６】
前側熱交換器部８Ａと前面エアフィルタ１７との間には、図１および図３に示すように、空気清浄機ユニット２７と、上記吸着再生装置Ｋとが左右に並んで設けられる。図２においては、空気清浄機ユニット２７の下部側に吸着再生装置Ｋを示しているが、実際には上記したように左右に並んで取付けられる。
【００２７】
上記空気清浄機ユニット２７は、左右に並設される電気集塵機２８と集塵機電源部２９からなる。電気集塵機２８は、流通する空気中の塵埃に電荷を与える荷電側電極と、電荷を与えられた塵埃を捕捉する集塵側電極を備えている。すなわち、上記前面エアフィルタ１７で捕捉されずに通過してくる細かい塵埃を確実に捕捉できる。
【００２８】
つぎに、上記吸着再生装置Ｋについて説明する。
図４は、吸着再生装置Ｋの基本構成を示している。
図中３０は装置本体であって、この装置本体３０は、中央の仕切り３１を介して排気部３２と、給気部３３とに区画される。上記仕切り３１には孔部３４が設けられていて、この孔部３４を介して、排気部３２と給気部３３とに亘って移動自在に吸着体３５が収容される。
【００２９】
上記吸着体３５は、スライド機構に支持され、上記制御部２３からの制御信号にもとづいて、排気部３２と給気部３３とのいずれかに移動する。吸着体３５は、上記孔部３４に嵌め込まれる枠部を備えていて、排気部３２と給気部３３とのいずれに位置しても、枠部が孔部３４に嵌め込まれ、実質的に孔部３４は常に閉塞されている。
【００３０】
吸着体３５の枠部内には水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤が充填される。吸着剤として、たとえばゼオライトやシリカゲルのように吸湿効果に優れたもの、二酸化チタンなどのように光触媒が用いられる。
【００３１】
上記排気部３２に排気ファンが備えられるが、これは図２に示す、排気ユニット２２の排気ファン２５が兼用している。上記排気ファン２５の吸込み部ａにはダンパ機構が設けられ、自動エアフィルタ清掃装置２０と、室内機本体１内に対して吸込み方向を切換えられる。また、排気ファン２５に形成される排気口体ｂが排気通風路を構成する。
【００３２】
上記排気部３２には第１の再生器（第１の再生手段）３７が設けられる。この第１の再生器３７は、吸着体３５に対し集中してＵＶ光を投光するＵＶランプや、ＵＶ−ＬＥＤである。もしくは吸着体３５に対し集中してオゾンを発生する、オゾン発生装置あるいは上記電気集塵機２８であってもよい。
【００３３】
上記給気部３３には、給気ファンが備えられているが、これは上記熱交換器８に覆われるように配置される上記室内送風機１０が兼用する。したがって、室内送風機１０の駆動により、室内空気が給気部３３に導かれ、さらに室内機本体１内に形成される上記吹出し通風路１５を介して室内へ吹出されるようになっている。
【００３４】
上記給気部３３には、第２の再生器（第２の再生手段）３８が設けられる。第２の再生器３８は加熱ヒータであり、吸着体３５に対し集中して放熱する。あるいは、暖房運転時に、可動パネル２Ａを若干開放し、吹出しルーバー７ａ，７ｂを上向きにして、可動パネル２Ａ面に沿って暖気をショートサーキットさせ、吸着体３５に導くようにしてもよい。
【００３５】
つぎに、このようにして構成される空気調和機の室内機における作用について説明する。
使用者がリモコン（遠隔操作盤）の運転ボタンを押圧操作すると、可動パネル２Ａが前面吸込み口４を開放するとともに、室内送風機１０が駆動し、空気清浄機ユニット２７が作用する。同時に、室内機と冷媒管およびケーブルを介して連通する室外機において圧縮機が駆動し、冷凍サイクル運転が開始される。
【００３６】
室内空気は、前面吸込み口４と上面吸込み口５から室内機本体１内に導かれ、さらに前面エアフィルタ１７および上面エアフィルタ１８を通過する。このとき、室内空気中に含まれる塵埃が前面エアフィルタ１７および上面エアフィルタ１８に捕捉される。前面エアフィルタ１７で塵埃が除去された室内空気は空気清浄機ユニット２７を通過し、より微細な塵埃が電気的に集塵される。
【００３７】
清浄化した室内空気は熱交換器８を流通し、ここに導かれる冷媒と熱交換作用が行われる。そのあと、熱交換空気は吹出し通風路１５に沿って導かれ、吹出し口６から吹出しルーバー７ａ，７ｂに案内されて室内へ吹出される。したがって、室内に対する効率のよい冷房作用、もしくは暖房作用が継続される。
【００３８】
つぎに、使用者がリモコンの「加湿モード」を選択した場合について説明する。
図５（Ａ）に示すように、制御部２３は吸着体３５を排気部３２に移動するとともに、ダンパ機構を室内機本体１内側に切換え、かつ排気ファン２５を駆動して室内空気を排気部３２に導びくよう制御する。室内空気は排気部３２と、ここに位置する吸着体３５を通過する。室内空気に含まれる水分は吸着体３５に吸着され、漸次、蓄積する。
【００３９】
水分が吸着体３５に吸着され乾燥化した室内空気は、ダンパ機構に案内されて、排気通風路ｂから屋外へ排出される。このような作用を所定時間継続することで、吸着体３５には充分な量の水分が吸着保持される。
【００４０】
つぎに制御部２３は、排気ファン２５を駆動停止し、図５（Ｂ）に示すように、吸着体３５を給気部３３に移動するとともに、室内送風機１０を駆動して室内空気を給気部３３に導びくよう制御する。さらに制御部２３は、給気部３３に配置される第２の再生器３８の発熱作用を開始する。
【００４１】
特に、前面吸込み口４から室内機本体１内に吸込まれた室内空気は、給気部３３を円滑に流通する。この給気部３３では、第２の再生器３８が吸着体３５を集中加熱しているので、吸着体３５が含有する水分が蒸発し、放出して給気部３３を流通する室内空気に混合する。
【００４２】
したがって、吹出し通風路１５を介して室内に吹出される空気は、高湿度化した状態になっており、室内を加湿する。室内の湿度が上昇して、乾燥化を防止する一方で、水分を放出した吸着体３５を構成する吸着剤は第２の再生器３８により再生され、再度の使用に供される。
【００４３】
室内機本体１の吹出し口６に湿度センサを設けて、吹出される空気の湿度を検知すれば、吸着体３５の水分含有量が分る。吹出される空気の湿度が所定値以下になれば、吸着体３５が含有する水分の放出が略終了したこととなる。このときは、再び図５（Ａ）で説明した作用に戻り、さらに、図５（Ｂ）で説明した運転になる。
【００４４】
このように加湿運転は、排気部３２に位置する吸着体３５が室内空気から水分を吸着し、乾燥した室内空気は屋外へ排出する。そして、給気部３３に吸着体３５を移動して室内空気を給気部３３に導き、第２の再生器３８を作用する。吸着体３５が吸着した水分は室内に放出され、室内を加湿する。吸着体３５は再生され、つぎの水分吸着をなす。
【００４５】
なお、この加湿運転は、室内が乾燥化する冬季に行われることがほとんどであるので、第２の再生器３８として加熱ヒータを用いて吸着体３５を加熱する。温度上昇し、高湿度化した熱交換空気を室内に吹出すようにしても何ら支障がない。あるいは、暖房運転時に、暖気をショートサーキットさせて吸着体３５を加熱するようにしてもよい。
【００４６】
つぎに、使用者がリモコンの「脱臭モード」を選択した場合について説明する。
図６（Ａ）に示すように、制御部２３は吸着体３５を給気部３３に移動するとともに、室内送風機１０を駆動して室内空気を給気部３３に導く。室内空気は給気部３３と、ここに位置する吸着体３５を流通する。室内空気に含まれる臭気成分は吸着体３５に吸着され、漸次、吸着体３５に蓄積する。
【００４７】
このような作用を所定時間継続することで、吸着体３５には充分な量の臭気成分が吸着保持される。その一方で、室内に存在する臭気濃度が低下し、清浄化されて無臭状態になる。すなわち、室内の脱臭作用が早急になされる。
【００４８】
室内機本体１の前面吸込み口４に臭気センサを設けて、室内機本体１内に吸込まれる空気の臭気を検知していれば、室内の臭気濃度が分る。吸込まれる室内空気の臭気濃度が所定値以下になれば、室内の臭気成分を全て吸着したこととなる。このとき制御部２３は、図６（Ａ）で説明した、以上の作用を停止する。
【００４９】
つぎに制御部２３は、図６（Ｂ）に示すように、吸着体３５を排気部３２に移動するとともに、排気ファン２５を駆動して室内空気を排気部３２に導くよう制御する。さらに制御部２３は、排気部３２に配置される第１の再生器３７を作用させ、吸着体３５に対し集中してＵＶ光を照射し、もしくはオゾンを放出する。
【００５０】
吸着体３５に含有する臭気成分が分解し、かつ放出される。室内機本体１内に吸込まれた室内空気は、排気部３２に導かれて吸着体３５を流通する。このとき、室内空気に吸着体３５から分解し放出された臭気成分が混合し、汚れた室内空気は排気通風路ｂを介して屋外へ排出される。吸着体３５は再生され、再度の使用に供される。
【００５１】
以上述べたように脱臭運転は、給気部３３に位置する吸着体３５が室内空気から臭気成分を吸着し、清浄な室内空気が室内に循環する。しかる後、排気部３２に吸着体３５を位置して、室内空気を排気部３２から屋外へ排出し、さらに第１の再生器３７を作用する。臭気成分は吸着体３５から放出され、吸着体３５は再生されて、つぎの脱臭作用をなす。
【００５２】
なお、吸着体３５を構成する吸着剤としてゼオライトを用いた場合は、第１の再生器３７としてＵＶランプや、ＵＶ−ＬＥＤを用いるとよい。あるいは、吸着剤に二酸化チタン等の光触媒を含有することで、光触媒反応により臭気成分が効率よく分解される。これに対応して、オゾン発生装置や、電気集塵機２８が用いられる。
【００５３】
このように、吸着再生装置Ｋとして、加湿機能と脱臭機能を１ユニット化することで省スペース化が得られる。加湿機能を用いない期間は、脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がない。吸着体３５を構成する吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで、吸着体３５の有効利用を図れる等の利点がある。
【００５４】
なお、上記実施の形態では吸着再生装置Ｋとして、排気部３２と給気部３３とを、仕切り３１を介して並設し、１つの吸着体３５を排気部３２と給気部３３のいずれか一方に移動制御するようにしたが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように構成してもよい。
【００５５】
図７および図８は、第２の実施の形態における吸着再生装置Ｋａを概略的に示している。
装置本体３０Ａ内に収容される吸着体３５は、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂとに、２個に分割した状態で移動自在に収容される。すなわち、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、互いに厚み分だけずれて位置し、スライド機構に移動自在に連結される。
【００５６】
上記制御部２３は、これら第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂを、同時に、かつ逆方向に移動制御する。上記排気部３２には排気通風路ｂが接続され、給気部３３には吹出し通風路１５が接続される。排気部３２には第１の再生器３７が設けられ、給気部３３には第２の再生器３８が設けられることも変りがない。
【００５７】
図７は、加湿モードが選択された状態を示している。室内空気が排気部３２に導かれ、第２の吸着体３５Ｂを流通して、室内空気に含まれる水分が第２の吸着体３５Ｂに吸着される。乾燥化した室内空気は排気通風路を介して屋外へ排出される。
【００５８】
その一方で、室内空気が給気部３３に導かれ、給気部３３に位置する第１の吸着体３５Ａを流通して再び室内へ吹出される。給気部３３に位置する第２の再生器３８が作用して、第１の吸着体３５Ａを加熱する。
【００５９】
図７の以前の状態では、第１の吸着体３５Ａは排気部３２に位置しており、ここに導かれる室内空気から、室内空気に含まれる水分を吸着している。図のように、第１の吸着体３５Ａが給気部３３に位置して、第２の再生器３８により加熱されることで、吸着していた水分が放出され、室内を加湿するとともに、吸着剤の再生がなされる。
【００６０】
また、図７の以前の状態では、第２の吸着体３５Ｂは給気部３３に位置しており、第２の再生器３８が作用するところから、吸着していた水分が放出され、吸着剤が再生している。そして、図のように第２の吸着体３５Ｂが排気部３２に位置することで、再び水分吸着をなす。
【００６１】
このように、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、同時に給気部３３と排気部３２を交互に移動する。したがって、常に、給気部３３において室内空気にいずれかの吸着体３５Ａ，３５Ｂから水分が放出される。室内へ高湿度の空気が吹出され、加湿運転が中断することなく継続する。
【００６２】
図８は、脱臭モードが選択された状態を示している。室内空気が給気部３３に導かれ、第２の吸着体３５Ｂを通過して、室内空気に含まれる臭気成分が第２の吸着体３５Ｂに吸着される。臭気成分が除去され清浄化した室内空気は、吹出し通風路１５を介して室内へ吹出される。
【００６３】
その一方で、室内空気が排気部３２に導かれ、第１の吸着体３５Ａを流通して屋外へ排出される。排気部３２に位置する第１の再生器３７が作用して、第１の吸着体３５Ａに対し集中してＵＶ光を照射し、もしくはオゾンを発生する。
【００６４】
図８の以前の状態では、第１の吸着体３５Ａは給気部３３に位置しており、ここに導かれる室内空気から、室内空気に含まれる臭気成分を吸着している。図のように、第１の吸着体３５Ａが排気部３２に移動し、第１の再生器３７から照射されるＵＶ光もしくはオゾンにより、吸着していた臭気成分が放出され、吸着剤の再生がなされる。
【００６５】
また、図８の以前の状態では、第２の吸着体３５Ｂは排気部３２に位置しており、第１の再生器３７が作用するところから、吸着していた臭気成分が放出され、吸着剤が再生している。図のように、第１の吸着体３５Ａが給気部３３に位置することで、再び臭気成分の吸着をなす。
【００６６】
このように、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、同時に給気部３３と排気部３２を交互に移動する。したがって、常に、排気部３２において室内空気に含まれる臭気成分が、いずれかの吸着体３５Ａ，３５Ｂに吸着される。室内空気から臭気成分が除去され、脱臭運転が中断することなく継続する。
【００６７】
第１の実施の形態および、第２の実施の形態において、加湿モードが選択された場合は、吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂにおけるスライド時間を速くして、吸着・再生の両作用を切換えて連続加湿を行う。
【００６８】
また、脱臭モードが選択された場合は、光触媒やオゾンによるガス分解には時間がかかるため、スライド時間を長くし、一定時間または一定日数をかけて定期的に再生を行う。このことで、常に吸着体をメンテナンスフリーの状態にして、初期脱臭性能を維持できる。
【００６９】
先に説明したような［特許文献１］あるいは［特許文献２］のように、円板状の吸湿体を常に回転駆動する構成とは相違して、加湿作用と脱臭作用でそれぞれに最適なスパンとなるように制御し、吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂによる吸着と、再生を行うことができる。
【００７０】
吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂを構成する吸着剤として、水分と臭気の両方を吸着し、なお水の脱着時に臭気物質が脱着しない特殊機能性をもった材料であることが必要である。
たとえばシリカゲルを吸着剤として使用した場合、シリカゲルは細孔が大きいため、大きな分子をもつ臭気分子を吸着し易いが、表面が親水性のため、水分の方が臭気物質より吸着力が大きい。
【００７１】
よって、加湿モードでの再生の際に、臭気移行が生じてしまう。そこで、臭気分子を吸着し易く、水分の脱着時には臭気物質が脱着しない、つまり表面疎水性を持つことで水分よりも臭気物質を強く吸着する特殊機能性を持つことが必要である。
【００７２】
吸着剤として、加熱温度が所定温度以下では水分のみ放出し、所定温度以上で臭気物質を放出する、温度に依存する特性をもつものであると、より有効である。このとき、排気部３２と給気部３３の両方に再生器として加熱ヒータを設置し、加熱温度をコントロールすることで、水分と臭気成分の放出を制御し、加湿と脱臭の両機能を切換えられる。
【００７３】
なお、第２の実施の形態では、排気部３２と、給気部３３のそれぞれに、第１の吸着体３５Ａもしくは第２の吸着体３５Ｂのいずれかを備えるよう分割したが、これに限定されるものではない。
たとえば、排気部３２と、給気部３３を交互に、ｎ室ずつ配置し、隣接するｎ−１通風路を占有する大きさの吸着体３５をスライド移動し、往復させるようにしてもよい。
【００７４】
具体的には、第３の実施の形態として、たとえば図９に示すように構成される吸着再生装置Ｋｂとなる。
この装置本体３０Ｂには、２つの排気部３２Ａ，３２Ｂと、２つの給気部３３Ａ，３３Ｂとが交互に配置される。それぞれの排気部３２Ａ，３２Ｂには、室内空気を導いて屋外へ排出する排気通風路ｂが接続されるとともに、図示しない第１の再生器が備えられる。それぞれの給気部３３Ａ，３３Ｂには、室内空気を導いて室内へ吹出す吹出し通風路１５が接続されるとともに、図示しない第２の再生器が備えられる。
【００７５】
吸着体３５は、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅとから構成される。それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅは、排気部３２Ａ，３２Ｂと、給気部３３Ａ，３３Ｂのいずれか１つを残し、他の排気部と給気部を占有する大きさに形成される。
【００７６】
たとえば、図の状態では、第１の吸着体３５Ｄは図の右側の排気部３２Ａには位置しないが、両方の給気部３３Ａ，３３Ｂおよび他の排気部３２Ｂを占有する。第２の吸着体３５Ｅは、図の左側の給気部３３Ｂには位置しないが、両方の排気部３２Ａ，３２Ｂおよび他の給気部３３Ａを占有する。
【００７７】
すなわち、上記装置本体３０Ｂには、排気部３２Ａ，３２Ｂと給気部３３Ａ，３３Ｂが合計４室（ｎ）あり、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅは、そのうちの３室（ｎ−１）を占有する大きさに形成され、かつ移動自在に支持される。
【００７８】
各排気部３２Ａ，３２Ｂには室内空気が導かれ、第１の吸着体３５Ｄおよび第２の吸着体３５Ｅの両方、もしくは第１の吸着体３５Ｄもしくは第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方を流通し、排気通風路ｂを介して屋外へ排出されるようになっている。
【００７９】
各給気部３３Ａ，３３Ｂには室内空気が導かれ、第１の吸着体３５Ｄおよび第２の吸着体３５Ｅの両方、もしくは第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方を流通し、吹出し通風路１５を介して再び室内へ吹出されるようになっている。
【００８０】
加湿運転時は、排気部３２Ａ，３２Ｂにおいて、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅが室内空気に含まれる水分を吸着する。その一方で、給気部３３Ａ，３３Ｂにおいて第２の再生器を作用させて、導いた室内空気に、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅに吸着した水分を放出し、室内を加湿するとともに、吸着剤の再生をなす。
【００８１】
脱臭運転時は、給気部３３Ａ，３３Ｂにおいて、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅが室内空気に含まれる臭気成分を吸着する。その一方で、排気部３２Ａ，３２Ｂにおいて第１の再生器を作用させ、導いた室内空気に、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅに吸着した臭気成分を放出し、屋外へ排出するとともに、吸着剤の再生をなす。
【００８２】
加湿運転と脱臭運転のいずれにおいても、両外側の排気部３２Ａもしくは給気部３３Ｂには、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方しか位置しないが、内側の排気部３２Ｂおよび給気部３３Ａには、常に第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅの両方が位置し、二重の状態になって室内空気が流通する。
【００８３】
したがって、加湿運転時には室内空気に含まれる水分を充分に吸着して、より高湿度の空気を室内へ吹出すことができ、加湿効率の向上を得られる。脱臭運転時には室内空気に含まれる臭気成分を充分に吸着して、より清浄化した空気を室内へ吹出すことができ、脱臭効率の向上を得られる。
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明における一実施の形態に係る、吸着再生装置を備えた空気調和機室内機の外観斜視図。
【図２】同実施の形態に係る、空気調和機室内機の概略の構成を示す縦断面図。
【図３】同実施の形態に係る、空気調和機室内機内部の概略の正面図。
【図４】同実施の形態に係る、吸着再生装置の基本構成図。
【図５】第１の実施の形態に係る、吸着再生装置の加湿作用を説明する図。
【図６】同実施の形態に係る、吸着再生装置の脱臭作用を説明する図。
【図７】第２の実施の形態に係る、吸着再生装置の加湿作用を説明する図。
【図８】同実施の形態に係る、吸着再生装置の脱臭作用を説明する図。
【図９】第３の実施の形態に係る、吸着再生装置の概略構成と作用を説明する図。
【符号の説明】
【００８５】
ｂ…排気通風路、３２…排気部、１５…吹出し通風路、３３…給気部、３０…装置本体、３５…吸着体、３７…第１の再生器（第１の再生手段）、３８…第２の再生器（第２の再生手段）、２３…制御部（制御手段）、４…前面吸込み口、５…上面吸込み口、１…室内機本体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に含まれる水分および臭気成分を吸着する吸着体を備え、その吸着体が吸着した水分および臭気成分を放出して再生する吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、気密性の高い住居が増えて室内に臭気が充満し易く、ユーザーの臭いに対するニーズが高まっている。そこで空気調和機には、脱臭機能として脱臭フィルタや脱臭ユニットが設置されている。また、冬季における風邪やインフルエンザ対策として、あるいは調湿を行うための付加機能として、加湿機能の搭載も求められている。
【０００３】
しかしながら、近時用いられている空気調和機は、室内空気に含まれる塵埃等を捕捉するエアフィルタを自動で掃除するエアフィルタ掃除機能を搭載することや、電気集塵機による空気清浄機能の搭載が一般化しつつある。このような多機能化が進んでおり、さらに機能追加のためのスペースの確保が困難な状況である。
【０００４】
従来の空気調和機の付加機能としての加湿器が、たとえば［特許文献１］や［特許文献２］に開示されている。これは、ゼオライトやシリカゲルなどの吸湿剤を担持させた吸湿体を円形状（ローター）に形成し、吸湿領域と再生領域を回転通過させることで、連続的に吸湿−再生を繰り返し、連続加湿を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２２２４６号公報
【特許文献２】特許第３１２０９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、［特許文献１］や［特許文献２］の技術において、脱臭も同機構で行う場合は、再生させるのに時間がかかる。そのため、常に吸湿体が回転している状態では、吸湿剤が再生しきれない虞れがある。すなわち、連続加湿を円滑に行うことができ、かつ脱臭時には一定の再生時間を確保する機構が必要となる。
【０００６】
また、上記脱臭機能として、脱臭フィルタを搭載することのみであれば、コストが安く抑えられるが、ユーザーにおいて水洗いなどのメンテナンスが必要となる。プラズマ脱臭のように、メンテナンスを不要とした再生機構を有すると、脱臭ユニット、加湿ユニットをそれぞれ単体ユニットとしなければならず、コストがかかる。さらに、加湿ユニットは、主に冬季における乾燥時期にのみ使われ、使用されない期間が長く無駄がある。
【０００７】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、加湿機能と脱臭機能を１ユニット化することで省スペース化が得られ、加湿機能を用いない期間は脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がなく、吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで有効利用できる吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を満足するため本発明の吸着再生装置は、室内に配置される装置本体に、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路が接続される排気部と、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路が接続される給気部を備え、さらに、装置本体に、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤を充填し、排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体を収容し、排気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生手段を排気部に設け、給気部に位置する吸着体から吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生手段を給気部に設け、制御手段により排気部および給気部の切換え通風制御と吸着体の移動制御をなす。
【０００９】
上記目的を満足するため本発明の空気調和機の室内機は、吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体に、上記吸着再生装置を備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加湿機能と脱臭機能とを１ユニット化できて省スペース化が得られ、加湿機能を用いない期間は脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がなく、吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで長期に亘って有効利用できる吸着再生装置と、この吸着再生装置を備えた空気調和機の室内機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は空気調和機の室内機の概略斜視図、図２は同じ室内機の概略縦断面図、図３は室内機内部の正面である。（なお、説明中に符号を付していない部品は図示していない。以下同じ）
室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後板筐体３とから構成され、上下方向に対し幅方向に横長状をなす。室内機本体１の前面側一部に前面吸込み口４が開口され、この前面吸込み口４に対向する前面パネル２には開閉駆動機構に支持される可動パネル２Ａが嵌め込まれている。
【００１２】
運転停止の状態では図２に実線で示すように、上記可動パネル２Ａは前面パネル２表面に接合して同一面となり、前面吸込み口４を閉成する。空調運転時には、図１に示し、図２に二点鎖線で示すように可動パネル２Ａが手前側に突出して、前面パネル２との隙間を介して前面吸込み口４が室内に対して開放するよう制御される。
【００１３】
室内機本体１の上部には上面吸込み口５が設けられる。この上面吸込み口５には枠状の桟が嵌め込まれていて、複数の空間部に仕切られている。すなわち、上面吸込み口５は常時、全面的に開口された吸込み部となっている。これに対して先に説明した前面吸込み口４は、突出した可動パネル２Ａと前面パネル２との隙間が、実質的な吸込み部となる。
【００１４】
上面吸込み口５は、室内機本体１が壁面高所に取付けられることもあって、居住人から見ることができない。したがって、一般的に前面吸込み口４のように可動パネル２Ａを取付けることなく、上面吸込み口５は常に開口した状態としている。
上記室内機本体１の前面下部には吹出し口６が開口され、この吹出し口６には２枚の吹出しルーバー７ａ，７ｂが並行して設けられる。各吹出しルーバー７ａ，７ｂは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口６を開閉し、かつ運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。
【００１５】
室内機本体１内には、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器８が配置される。前側熱交換器部８Ａは前面パネル２と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、前面吸込み口４と上面吸込み口５に対向する。後側熱交換器部８Ｂは直状に形成され、上面吸込み口５と斜めに傾斜して対向する。
【００１６】
上記熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの相互間に、室内送風機１０が配置される。上記室内送風機１０は、室内機本体１の一側端のスペースに配置されたファンモータと、このファンモータの回転軸に一方の支軸が連結される横流ファンとから構成される。
【００１７】
上記前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、上記後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、それぞれの熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。
【００１８】
前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部側壁外面は室内送風機１０に近接して設けられ、室内送風機１０の横流ファンに対するノーズを構成している。前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６の各辺部との間は隔壁部材１４によって連結され、この空間がノーズと吹出し口９とを連通する吹出し通風路１５となっている。
【００１９】
一方、前面吸込み口４および上面吸込み口５と、熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの間には、図３のみ示す、前面エアフィルタ１７と、上面エアフィルタ１８が取付けられている。前面エアフィルタ１７の上端部と、上面エアフィルタ１８の前端部との間に沿って、自動エアフィルタ清掃装置２０が設けらている。
【００２０】
この自動エアフィルタ清掃装置２０は、前面エアフィルタ１７を上面側へ往復移動し、かつ上面エアフィルタ１８を前面側へ往復移動して、通過させる。この通過時に、それぞれのエアフィルタ１７，１８が捕捉している塵埃を除去し、さらに室外へ排出するよう自動で作用する。したがって、ユーザーはエアフィルタ１７，１８に対する塵埃除去のメンテナンスを必要とせず、目詰まりを心配しないですむ。
【００２１】
再び図３に示すように、上記熱交換器８、前面エアフィルタ１７、上面エアフィルタ１８および自動エアフィルタ清掃装置２０の右側部には電気部品箱２１が設けられ、かつこれらの左側部には排気ユニット２２が設けられる。
【００２２】
上記電気部品箱２１内には、図２に概略的に示すように、制御部（制御手段）２３が収容されている。この制御部２３は、前面パネル２の一部に設けられリモコン（遠隔操作盤）からの送信信号を受ける受信部と、前面吸込み口４に設けられる温度センサと、熱交換器８に取付けられる温度センサ他と電気的に接続され、これらからの信号を受ける。
【００２３】
さらに上記制御部２３は、可動パネル２Ａの駆動機構と、吹出しルーバー７ａ，７ｂの駆動機構と、室内送風機１０のファンモータと、後述する吸着再生装置Ｋおよび、排気ユニット２２他に電気的に接続され、これらへ制御信号を送るように構成される。
【００２４】
上記排気ユニット２２は、吸込み部ａが上記自動エアフィルタ清掃装置２０と接続され、この装置２０が集めた塵埃を、排気口体ｂを介して屋外へ排出する排気ファン２５を備えている。さらに、排気ファン２５の吸込み部ａには、自動エアフィルタ清掃装置２０から室内機本体１内の空気を吸込むよう切換える、ダンパ機構を備えている。
【００２５】
これら排気ファン２５およびダンパ機構は、上記制御部２３からの制御信号を受ける。排気ファン２５の排気口体ｂは、室内機本体１の後板筐体３と、室内機本体１を取付けた壁面を貫通して屋外へ突出している。したがって、排気ファン２５の作用により、吸込み部ａから吸込んだ空気を屋外へ排出できる。
【００２６】
前側熱交換器部８Ａと前面エアフィルタ１７との間には、図１および図３に示すように、空気清浄機ユニット２７と、上記吸着再生装置Ｋとが左右に並んで設けられる。図２においては、空気清浄機ユニット２７の下部側に吸着再生装置Ｋを示しているが、実際には上記したように左右に並んで取付けられる。
【００２７】
上記空気清浄機ユニット２７は、左右に並設される電気集塵機２８と集塵機電源部２９からなる。電気集塵機２８は、流通する空気中の塵埃に電荷を与える荷電側電極と、電荷を与えられた塵埃を捕捉する集塵側電極を備えている。すなわち、上記前面エアフィルタ１７で捕捉されずに通過してくる細かい塵埃を確実に捕捉できる。
【００２８】
つぎに、上記吸着再生装置Ｋについて説明する。
図４は、吸着再生装置Ｋの基本構成を示している。
図中３０は装置本体であって、この装置本体３０は、中央の仕切り３１を介して排気部３２と、給気部３３とに区画される。上記仕切り３１には孔部３４が設けられていて、この孔部３４を介して、排気部３２と給気部３３とに亘って移動自在に吸着体３５が収容される。
【００２９】
上記吸着体３５は、スライド機構に支持され、上記制御部２３からの制御信号にもとづいて、排気部３２と給気部３３とのいずれかに移動する。吸着体３５は、上記孔部３４に嵌め込まれる枠部を備えていて、排気部３２と給気部３３とのいずれに位置しても、枠部が孔部３４に嵌め込まれ、実質的に孔部３４は常に閉塞されている。
【００３０】
吸着体３５の枠部内には水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤が充填される。吸着剤として、たとえばゼオライトやシリカゲルのように吸湿効果に優れたもの、二酸化チタンなどのように光触媒が用いられる。
【００３１】
上記排気部３２に排気ファンが備えられるが、これは図２に示す、排気ユニット２２の排気ファン２５が兼用している。上記排気ファン２５の吸込み部ａにはダンパ機構が設けられ、自動エアフィルタ清掃装置２０と、室内機本体１内に対して吸込み方向を切換えられる。また、排気ファン２５に形成される排気口体ｂが排気通風路を構成する。
【００３２】
上記排気部３２には第１の再生器（第１の再生手段）３７が設けられる。この第１の再生器３７は、吸着体３５に対し集中してＵＶ光を投光するＵＶランプや、ＵＶ−ＬＥＤである。もしくは吸着体３５に対し集中してオゾンを発生する、オゾン発生装置あるいは上記電気集塵機２８であってもよい。
【００３３】
上記給気部３３には、給気ファンが備えられているが、これは上記熱交換器８に覆われるように配置される上記室内送風機１０が兼用する。したがって、室内送風機１０の駆動により、室内空気が給気部３３に導かれ、さらに室内機本体１内に形成される上記吹出し通風路１５を介して室内へ吹出されるようになっている。
【００３４】
上記給気部３３には、第２の再生器（第２の再生手段）３８が設けられる。第２の再生器３８は加熱ヒータであり、吸着体３５に対し集中して放熱する。あるいは、暖房運転時に、可動パネル２Ａを若干開放し、吹出しルーバー７ａ，７ｂを上向きにして、可動パネル２Ａ面に沿って暖気をショートサーキットさせ、吸着体３５に導くようにしてもよい。
【００３５】
つぎに、このようにして構成される空気調和機の室内機における作用について説明する。
使用者がリモコン（遠隔操作盤）の運転ボタンを押圧操作すると、可動パネル２Ａが前面吸込み口４を開放するとともに、室内送風機１０が駆動し、空気清浄機ユニット２７が作用する。同時に、室内機と冷媒管およびケーブルを介して連通する室外機において圧縮機が駆動し、冷凍サイクル運転が開始される。
【００３６】
室内空気は、前面吸込み口４と上面吸込み口５から室内機本体１内に導かれ、さらに前面エアフィルタ１７および上面エアフィルタ１８を通過する。このとき、室内空気中に含まれる塵埃が前面エアフィルタ１７および上面エアフィルタ１８に捕捉される。前面エアフィルタ１７で塵埃が除去された室内空気は空気清浄機ユニット２７を通過し、より微細な塵埃が電気的に集塵される。
【００３７】
清浄化した室内空気は熱交換器８を流通し、ここに導かれる冷媒と熱交換作用が行われる。そのあと、熱交換空気は吹出し通風路１５に沿って導かれ、吹出し口６から吹出しルーバー７ａ，７ｂに案内されて室内へ吹出される。したがって、室内に対する効率のよい冷房作用、もしくは暖房作用が継続される。
【００３８】
つぎに、使用者がリモコンの「加湿モード」を選択した場合について説明する。
図５（Ａ）に示すように、制御部２３は吸着体３５を排気部３２に移動するとともに、ダンパ機構を室内機本体１内側に切換え、かつ排気ファン２５を駆動して室内空気を排気部３２に導びくよう制御する。室内空気は排気部３２と、ここに位置する吸着体３５を通過する。室内空気に含まれる水分は吸着体３５に吸着され、漸次、蓄積する。
【００３９】
水分が吸着体３５に吸着され乾燥化した室内空気は、ダンパ機構に案内されて、排気通風路ｂから屋外へ排出される。このような作用を所定時間継続することで、吸着体３５には充分な量の水分が吸着保持される。
【００４０】
つぎに制御部２３は、排気ファン２５を駆動停止し、図５（Ｂ）に示すように、吸着体３５を給気部３３に移動するとともに、室内送風機１０を駆動して室内空気を給気部３３に導びくよう制御する。さらに制御部２３は、給気部３３に配置される第２の再生器３８の発熱作用を開始する。
【００４１】
特に、前面吸込み口４から室内機本体１内に吸込まれた室内空気は、給気部３３を円滑に流通する。この給気部３３では、第２の再生器３８が吸着体３５を集中加熱しているので、吸着体３５が含有する水分が蒸発し、放出して給気部３３を流通する室内空気に混合する。
【００４２】
したがって、吹出し通風路１５を介して室内に吹出される空気は、高湿度化した状態になっており、室内を加湿する。室内の湿度が上昇して、乾燥化を防止する一方で、水分を放出した吸着体３５を構成する吸着剤は第２の再生器３８により再生され、再度の使用に供される。
【００４３】
室内機本体１の吹出し口６に湿度センサを設けて、吹出される空気の湿度を検知すれば、吸着体３５の水分含有量が分る。吹出される空気の湿度が所定値以下になれば、吸着体３５が含有する水分の放出が略終了したこととなる。このときは、再び図５（Ａ）で説明した作用に戻り、さらに、図５（Ｂ）で説明した運転になる。
【００４４】
このように加湿運転は、排気部３２に位置する吸着体３５が室内空気から水分を吸着し、乾燥した室内空気は屋外へ排出する。そして、給気部３３に吸着体３５を移動して室内空気を給気部３３に導き、第２の再生器３８を作用する。吸着体３５が吸着した水分は室内に放出され、室内を加湿する。吸着体３５は再生され、つぎの水分吸着をなす。
【００４５】
なお、この加湿運転は、室内が乾燥化する冬季に行われることがほとんどであるので、第２の再生器３８として加熱ヒータを用いて吸着体３５を加熱する。温度上昇し、高湿度化した熱交換空気を室内に吹出すようにしても何ら支障がない。あるいは、暖房運転時に、暖気をショートサーキットさせて吸着体３５を加熱するようにしてもよい。
【００４６】
つぎに、使用者がリモコンの「脱臭モード」を選択した場合について説明する。
図６（Ａ）に示すように、制御部２３は吸着体３５を給気部３３に移動するとともに、室内送風機１０を駆動して室内空気を給気部３３に導く。室内空気は給気部３３と、ここに位置する吸着体３５を流通する。室内空気に含まれる臭気成分は吸着体３５に吸着され、漸次、吸着体３５に蓄積する。
【００４７】
このような作用を所定時間継続することで、吸着体３５には充分な量の臭気成分が吸着保持される。その一方で、室内に存在する臭気濃度が低下し、清浄化されて無臭状態になる。すなわち、室内の脱臭作用が早急になされる。
【００４８】
室内機本体１の前面吸込み口４に臭気センサを設けて、室内機本体１内に吸込まれる空気の臭気を検知していれば、室内の臭気濃度が分る。吸込まれる室内空気の臭気濃度が所定値以下になれば、室内の臭気成分を全て吸着したこととなる。このとき制御部２３は、図６（Ａ）で説明した、以上の作用を停止する。
【００４９】
つぎに制御部２３は、図６（Ｂ）に示すように、吸着体３５を排気部３２に移動するとともに、排気ファン２５を駆動して室内空気を排気部３２に導くよう制御する。さらに制御部２３は、排気部３２に配置される第１の再生器３７を作用させ、吸着体３５に対し集中してＵＶ光を照射し、もしくはオゾンを放出する。
【００５０】
吸着体３５に含有する臭気成分が分解し、かつ放出される。室内機本体１内に吸込まれた室内空気は、排気部３２に導かれて吸着体３５を流通する。このとき、室内空気に吸着体３５から分解し放出された臭気成分が混合し、汚れた室内空気は排気通風路ｂを介して屋外へ排出される。吸着体３５は再生され、再度の使用に供される。
【００５１】
以上述べたように脱臭運転は、給気部３３に位置する吸着体３５が室内空気から臭気成分を吸着し、清浄な室内空気が室内に循環する。しかる後、排気部３２に吸着体３５を位置して、室内空気を排気部３２から屋外へ排出し、さらに第１の再生器３７を作用する。臭気成分は吸着体３５から放出され、吸着体３５は再生されて、つぎの脱臭作用をなす。
【００５２】
なお、吸着体３５を構成する吸着剤としてゼオライトを用いた場合は、第１の再生器３７としてＵＶランプや、ＵＶ−ＬＥＤを用いるとよい。あるいは、吸着剤に二酸化チタン等の光触媒を含有することで、光触媒反応により臭気成分が効率よく分解される。これに対応して、オゾン発生装置や、電気集塵機２８が用いられる。
【００５３】
このように、吸着再生装置Ｋとして、加湿機能と脱臭機能を１ユニット化することで省スペース化が得られる。加湿機能を用いない期間は、脱臭機能を用いることで通年の使用が可能となって無駄がない。吸着体３５を構成する吸着剤の吸着作用と再生作用を繰り返すことで、吸着体３５の有効利用を図れる等の利点がある。
【００５４】
なお、上記実施の形態では吸着再生装置Ｋとして、排気部３２と給気部３３とを、仕切り３１を介して並設し、１つの吸着体３５を排気部３２と給気部３３のいずれか一方に移動制御するようにしたが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように構成してもよい。
【００５５】
図７および図８は、第２の実施の形態における吸着再生装置Ｋａを概略的に示している。
装置本体３０Ａ内に収容される吸着体３５は、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂとに、２個に分割した状態で移動自在に収容される。すなわち、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、互いに厚み分だけずれて位置し、スライド機構に移動自在に連結される。
【００５６】
上記制御部２３は、これら第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂを、同時に、かつ逆方向に移動制御する。上記排気部３２には排気通風路ｂが接続され、給気部３３には吹出し通風路１５が接続される。排気部３２には第１の再生器３７が設けられ、給気部３３には第２の再生器３８が設けられることも変りがない。
【００５７】
図７は、加湿モードが選択された状態を示している。室内空気が排気部３２に導かれ、第２の吸着体３５Ｂを流通して、室内空気に含まれる水分が第２の吸着体３５Ｂに吸着される。乾燥化した室内空気は排気通風路を介して屋外へ排出される。
【００５８】
その一方で、室内空気が給気部３３に導かれ、給気部３３に位置する第１の吸着体３５Ａを流通して再び室内へ吹出される。給気部３３に位置する第２の再生器３８が作用して、第１の吸着体３５Ａを加熱する。
【００５９】
図７の以前の状態では、第１の吸着体３５Ａは排気部３２に位置しており、ここに導かれる室内空気から、室内空気に含まれる水分を吸着している。図のように、第１の吸着体３５Ａが給気部３３に位置して、第２の再生器３８により加熱されることで、吸着していた水分が放出され、室内を加湿するとともに、吸着剤の再生がなされる。
【００６０】
また、図７の以前の状態では、第２の吸着体３５Ｂは給気部３３に位置しており、第２の再生器３８が作用するところから、吸着していた水分が放出され、吸着剤が再生している。そして、図のように第２の吸着体３５Ｂが排気部３２に位置することで、再び水分吸着をなす。
【００６１】
このように、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、同時に給気部３３と排気部３２を交互に移動する。したがって、常に、給気部３３において室内空気にいずれかの吸着体３５Ａ，３５Ｂから水分が放出される。室内へ高湿度の空気が吹出され、加湿運転が中断することなく継続する。
【００６２】
図８は、脱臭モードが選択された状態を示している。室内空気が給気部３３に導かれ、第２の吸着体３５Ｂを通過して、室内空気に含まれる臭気成分が第２の吸着体３５Ｂに吸着される。臭気成分が除去され清浄化した室内空気は、吹出し通風路１５を介して室内へ吹出される。
【００６３】
その一方で、室内空気が排気部３２に導かれ、第１の吸着体３５Ａを流通して屋外へ排出される。排気部３２に位置する第１の再生器３７が作用して、第１の吸着体３５Ａに対し集中してＵＶ光を照射し、もしくはオゾンを発生する。
【００６４】
図８の以前の状態では、第１の吸着体３５Ａは給気部３３に位置しており、ここに導かれる室内空気から、室内空気に含まれる臭気成分を吸着している。図のように、第１の吸着体３５Ａが排気部３２に移動し、第１の再生器３７から照射されるＵＶ光もしくはオゾンにより、吸着していた臭気成分が放出され、吸着剤の再生がなされる。
【００６５】
また、図８の以前の状態では、第２の吸着体３５Ｂは排気部３２に位置しており、第１の再生器３７が作用するところから、吸着していた臭気成分が放出され、吸着剤が再生している。図のように、第１の吸着体３５Ａが給気部３３に位置することで、再び臭気成分の吸着をなす。
【００６６】
このように、第１の吸着体３５Ａと第２の吸着体３５Ｂは、同時に給気部３３と排気部３２を交互に移動する。したがって、常に、排気部３２において室内空気に含まれる臭気成分が、いずれかの吸着体３５Ａ，３５Ｂに吸着される。室内空気から臭気成分が除去され、脱臭運転が中断することなく継続する。
【００６７】
第１の実施の形態および、第２の実施の形態において、加湿モードが選択された場合は、吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂにおけるスライド時間を速くして、吸着・再生の両作用を切換えて連続加湿を行う。
【００６８】
また、脱臭モードが選択された場合は、光触媒やオゾンによるガス分解には時間がかかるため、スライド時間を長くし、一定時間または一定日数をかけて定期的に再生を行う。このことで、常に吸着体をメンテナンスフリーの状態にして、初期脱臭性能を維持できる。
【００６９】
先に説明したような［特許文献１］あるいは［特許文献２］のように、円板状の吸湿体を常に回転駆動する構成とは相違して、加湿作用と脱臭作用でそれぞれに最適なスパンとなるように制御し、吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂによる吸着と、再生を行うことができる。
【００７０】
吸着体３５と、第１の吸着体３５Ａおよび第２の吸着体３５Ｂを構成する吸着剤として、水分と臭気の両方を吸着し、なお水の脱着時に臭気物質が脱着しない特殊機能性をもった材料であることが必要である。
たとえばシリカゲルを吸着剤として使用した場合、シリカゲルは細孔が大きいため、大きな分子をもつ臭気分子を吸着し易いが、表面が親水性のため、水分の方が臭気物質より吸着力が大きい。
【００７１】
よって、加湿モードでの再生の際に、臭気移行が生じてしまう。そこで、臭気分子を吸着し易く、水分の脱着時には臭気物質が脱着しない、つまり表面疎水性を持つことで水分よりも臭気物質を強く吸着する特殊機能性を持つことが必要である。
【００７２】
吸着剤として、加熱温度が所定温度以下では水分のみ放出し、所定温度以上で臭気物質を放出する、温度に依存する特性をもつものであると、より有効である。このとき、排気部３２と給気部３３の両方に再生器として加熱ヒータを設置し、加熱温度をコントロールすることで、水分と臭気成分の放出を制御し、加湿と脱臭の両機能を切換えられる。
【００７３】
なお、第２の実施の形態では、排気部３２と、給気部３３のそれぞれに、第１の吸着体３５Ａもしくは第２の吸着体３５Ｂのいずれかを備えるよう分割したが、これに限定されるものではない。
たとえば、排気部３２と、給気部３３を交互に、ｎ室ずつ配置し、隣接するｎ−１通風路を占有する大きさの吸着体３５をスライド移動し、往復させるようにしてもよい。
【００７４】
具体的には、第３の実施の形態として、たとえば図９に示すように構成される吸着再生装置Ｋｂとなる。
この装置本体３０Ｂには、２つの排気部３２Ａ，３２Ｂと、２つの給気部３３Ａ，３３Ｂとが交互に配置される。それぞれの排気部３２Ａ，３２Ｂには、室内空気を導いて屋外へ排出する排気通風路ｂが接続されるとともに、図示しない第１の再生器が備えられる。それぞれの給気部３３Ａ，３３Ｂには、室内空気を導いて室内へ吹出す吹出し通風路１５が接続されるとともに、図示しない第２の再生器が備えられる。
【００７５】
吸着体３５は、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅとから構成される。それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅは、排気部３２Ａ，３２Ｂと、給気部３３Ａ，３３Ｂのいずれか１つを残し、他の排気部と給気部を占有する大きさに形成される。
【００７６】
たとえば、図の状態では、第１の吸着体３５Ｄは図の右側の排気部３２Ａには位置しないが、両方の給気部３３Ａ，３３Ｂおよび他の排気部３２Ｂを占有する。第２の吸着体３５Ｅは、図の左側の給気部３３Ｂには位置しないが、両方の排気部３２Ａ，３２Ｂおよび他の給気部３３Ａを占有する。
【００７７】
すなわち、上記装置本体３０Ｂには、排気部３２Ａ，３２Ｂと給気部３３Ａ，３３Ｂが合計４室（ｎ）あり、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅは、そのうちの３室（ｎ−１）を占有する大きさに形成され、かつ移動自在に支持される。
【００７８】
各排気部３２Ａ，３２Ｂには室内空気が導かれ、第１の吸着体３５Ｄおよび第２の吸着体３５Ｅの両方、もしくは第１の吸着体３５Ｄもしくは第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方を流通し、排気通風路ｂを介して屋外へ排出されるようになっている。
【００７９】
各給気部３３Ａ，３３Ｂには室内空気が導かれ、第１の吸着体３５Ｄおよび第２の吸着体３５Ｅの両方、もしくは第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方を流通し、吹出し通風路１５を介して再び室内へ吹出されるようになっている。
【００８０】
加湿運転時は、排気部３２Ａ，３２Ｂにおいて、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅが室内空気に含まれる水分を吸着する。その一方で、給気部３３Ａ，３３Ｂにおいて第２の再生器を作用させて、導いた室内空気に、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅに吸着した水分を放出し、室内を加湿するとともに、吸着剤の再生をなす。
【００８１】
脱臭運転時は、給気部３３Ａ，３３Ｂにおいて、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅが室内空気に含まれる臭気成分を吸着する。その一方で、排気部３２Ａ，３２Ｂにおいて第１の再生器を作用させ、導いた室内空気に、それぞれの吸着体３５Ｄ，３５Ｅに吸着した臭気成分を放出し、屋外へ排出するとともに、吸着剤の再生をなす。
【００８２】
加湿運転と脱臭運転のいずれにおいても、両外側の排気部３２Ａもしくは給気部３３Ｂには、第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅのいずれか一方しか位置しないが、内側の排気部３２Ｂおよび給気部３３Ａには、常に第１の吸着体３５Ｄと第２の吸着体３５Ｅの両方が位置し、二重の状態になって室内空気が流通する。
【００８３】
したがって、加湿運転時には室内空気に含まれる水分を充分に吸着して、より高湿度の空気を室内へ吹出すことができ、加湿効率の向上を得られる。脱臭運転時には室内空気に含まれる臭気成分を充分に吸着して、より清浄化した空気を室内へ吹出すことができ、脱臭効率の向上を得られる。
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明における一実施の形態に係る、吸着再生装置を備えた空気調和機室内機の外観斜視図。
【図２】同実施の形態に係る、空気調和機室内機の概略の構成を示す縦断面図。
【図３】同実施の形態に係る、空気調和機室内機内部の概略の正面図。
【図４】同実施の形態に係る、吸着再生装置の基本構成図。
【図５】第１の実施の形態に係る、吸着再生装置の加湿作用を説明する図。
【図６】同実施の形態に係る、吸着再生装置の脱臭作用を説明する図。
【図７】第２の実施の形態に係る、吸着再生装置の加湿作用を説明する図。
【図８】同実施の形態に係る、吸着再生装置の脱臭作用を説明する図。
【図９】第３の実施の形態に係る、吸着再生装置の概略構成と作用を説明する図。
【符号の説明】
【００８５】
ｂ…排気通風路、３２…排気部、１５…吹出し通風路、３３…給気部、３０…装置本体、３５…吸着体、３７…第１の再生器（第１の再生手段）、３８…第２の再生器（第２の再生手段）、２３…制御部（制御手段）、４…前面吸込み口、５…上面吸込み口、１…室内機本体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置され、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路が接続される排気部および、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路が接続される給気部を備えた装置本体と、
この装置本体に収容され、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤が充填され、上記排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体と、
上記排気部に位置する吸着体から、吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生手段と、
上記給気部に位置する吸着体から、吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生手段と、
上記排気部および上記給気部の切換え通風制御と、上記吸着体の移動制御をなす制御手段と
を備えたことを特徴とする吸着再生装置。
【請求項２】
上記制御手段は、
上記排気部に吸着体を移動し室内空気を導くことで、室内空気に含まれる水分を吸着体に吸着させ、さらに、この吸着体を給気部に移動し室内空気を導くとともに、上記第２の再生手段を作用することで、吸着体が吸着した水分を室内空気に放出させ、かつ吸着体を再生する加湿運転と、
上記給気部に吸着体を移動し室内空気を導くことで、室内空気に含まれる臭気成分を吸着体に吸着させ、さらに、この吸着体を排気部に移動し室内空気を導くとともに、上記第１の再生手段を作用することで、吸着体が吸着した臭気成分を屋外へ排出し、かつ吸着体を再生する脱臭運転と
の切換え制御をなすことを特徴とする請求項１記載の吸着再生装置。
【請求項３】
上記吸着体は、移動方向と直交する方向に位置をずらして２個設けられるとともに、一方の吸着体が上記給気部に位置するときに、他方の吸着体が上記排気部に位置するように、上記制御部によって制御されることを特徴とする請求項１記載の吸着再生装置。
【請求項４】
吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体に、
上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の吸着再生装置を備えたことを特徴とする空気調和機の室内機。
【請求項１】
室内に配置され、導いた室内空気を屋外へ排出する排気通風路が接続される排気部および、導いた室内空気を再び室内へ吹出す吹出し通風路が接続される給気部を備えた装置本体と、
この装置本体に収容され、水分および臭気成分を吸着し、かつ放出可能な吸着剤が充填され、上記排気部と給気部に対向する位置に交互に移動自在な吸着体と、
上記排気部に位置する吸着体から、吸着体が吸着している臭気成分を分解または放出させる第１の再生手段と、
上記給気部に位置する吸着体から、吸着体が吸着している水分を放出させる第２の再生手段と、
上記排気部および上記給気部の切換え通風制御と、上記吸着体の移動制御をなす制御手段と
を備えたことを特徴とする吸着再生装置。
【請求項２】
上記制御手段は、
上記排気部に吸着体を移動し室内空気を導くことで、室内空気に含まれる水分を吸着体に吸着させ、さらに、この吸着体を給気部に移動し室内空気を導くとともに、上記第２の再生手段を作用することで、吸着体が吸着した水分を室内空気に放出させ、かつ吸着体を再生する加湿運転と、
上記給気部に吸着体を移動し室内空気を導くことで、室内空気に含まれる臭気成分を吸着体に吸着させ、さらに、この吸着体を排気部に移動し室内空気を導くとともに、上記第１の再生手段を作用することで、吸着体が吸着した臭気成分を屋外へ排出し、かつ吸着体を再生する脱臭運転と
の切換え制御をなすことを特徴とする請求項１記載の吸着再生装置。
【請求項３】
上記吸着体は、移動方向と直交する方向に位置をずらして２個設けられるとともに、一方の吸着体が上記給気部に位置するときに、他方の吸着体が上記排気部に位置するように、上記制御部によって制御されることを特徴とする請求項１記載の吸着再生装置。
【請求項４】
吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体に、
上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の吸着再生装置を備えたことを特徴とする空気調和機の室内機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１５４０９２（Ｐ２００９−１５４０９２Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５３３２（Ｐ２００７−３３５３３２）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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