JP2010043785A - 凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮効率を向上させることができる凝縮器の提供。
【解決手段】凝縮器１３９は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、樹脂製の共通送風管１３４と、金属製の凝縮部１２０とを備えている。共通送風管１３４は、被凝縮流体が流通する第３送風管１３４ｃと、被凝縮流体が流通する第４送風管１３４ｄとを有する。凝縮部１２０は、第３送風管１３４ｃと第４送風管１３４ｄとの間に配置され、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに流れる被凝縮流体が流通する複数の凝縮管１３５を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、凝縮器に関する。

従来より、被凝縮流体の流れる流路と流路外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行わせることで、被凝縮流体を冷却する樹脂製の凝縮器がある。

例えば、上部水平管と、下部水平管と、複数の被凝縮流体通過管（流路に相当）とを備える凝縮器がある（特許文献１参照）。この凝縮器には、隣接する被凝縮流体通過管の間に、熱交換される凝縮流体を通過させるための空間部が設けられている。この凝縮器では、上部水平管に流れ込んだ被凝縮流体が、複数の被凝縮流体通過管を通過し、下部水平管に流れる。このとき、被凝縮流体通過管を流れる被凝縮流体と空間部を通過する凝縮流体との間で熱交換が行われる。このような構成によって、この凝縮器では、被凝縮流体を冷却している。
特開平１１−３０４３８９号公報

しかしながら、上述の凝縮器は、ブロー成型によって形成されている。このため、流路の肉厚が厚く、熱交換効率が悪いという問題がある。したがって、被凝縮流体の凝縮効率が低下するおそれがある。

そこで、本発明の課題は、凝縮効率を向上させることができる凝縮器を提供することにある。

第１発明に係る凝縮器は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、樹脂製の第１凝縮部と、金属製の第２凝縮部とを備えている。第１凝縮部は、被凝縮流体が流通する第１流路と、被凝縮流体が流通する第２流路とを有する。第２凝縮部は、第１流路と第２流路との間に配置され、第１流路から第２流路に流れる被凝縮流体が流通する複数の中継流路を有する。

第１発明に係る凝縮器では、第２凝縮部が金属によって構成されている。このため、第２流路部が樹脂によって構成されている場合と比較して、熱交換効率を向上させることができる。

これによって、被凝縮流体の凝縮効率を向上させることができる。

第２発明に係る凝縮器は、第１発明の凝縮器であって、中継流路は、所定の間隔をあけて配置されている。このため、この凝縮器では、複数の中継流路が間隔をあけずに連続して配置されている場合と比較して、熱交換効率を向上させることができる。

これによって、凝縮効率を向上させることができる。

第３発明に係る凝縮器は、第２発明の凝縮器であって、中継流路は、管である。また、第２凝縮部は、複数の管の両端に配置される管板を更に有する。

第３発明に係る凝縮器では、複数の管の両端には、管板が配置されている。このため、管板によって複数の管を固定することができる。

第４発明に係る凝縮器は、第３発明の凝縮器であって、第１凝縮部と複数の管とは、管板を介して接続される。このため、例えば、第１凝縮部を構成する樹脂と複数の管を構成する金属とを長時間接触させることで金属劣化が促進する等、第１凝縮部を構成する樹脂と複数の管を構成する金属との相性が悪い場合でも、管板を、第１凝縮部を構成する樹脂と長時間接触させても金属劣化が発生しにくいような樹脂との相性がよい金属によって構成することで、凝縮器の耐久性を向上させることができる。

第５発明に係る凝縮器は、第３発明または第４発明の凝縮器であって、管の内径は、８ｍｍ以上である。

例えば、凝縮器において被凝縮流体として空気が凝縮され管内部で凝縮水が発生した場合、表面張力によって管の端部で凝縮水が滞留するおそれがある。また、管の内径が小さいことで、表面張力によって管の端部で凝縮水が滞留するおそれが増加する。このため、この凝縮器では、管の内径を８ｍｍ以上にすることによって、凝縮水の表面張力を働きにくくすることができる。したがって、被凝縮流体が管の端部で滞留するおそれを減らすことができる。

これによって、被凝縮流体の流通が阻害されるおそれを少なくすることができる。

第６発明に係る凝縮器は、第１発明から第５発明のいずれかの凝縮器であって、第１凝縮部は、ブロー成型によって形成される。このため、この凝縮器では、第１凝縮部を容易に形成することができる。

第７発明に係る凝縮器は、第１発明から第６発明のいずれかの凝縮器であって、第１流路部は、第２流路部の上側に配置されている。また、中継流路は、第１流路から第２流路に鉛直方向に対して斜め下方に向かうように延びている。このため、例えば、被凝縮流体の流れる方向に沿って中継流路が延びている場合、第２凝縮部における圧力損失を低減させることができる。

第８発明に係る空気調和機は、ヒータと、吸着素子と、送風機と、請求項１から７のいずれかに記載の凝縮器とを備えている。吸着素子は、水分を吸着することが可能である。送風機は、ヒータによって温度上昇した高温空気を吸着素子に当てて吸着素子から水分を放出させる。凝縮器は、吸着素子を通過した高温空気を被凝縮流体として内部に流す。

第８発明に係る空気調和機では、凝縮器が、金属製の第２凝縮部を有している。このため、樹脂製の凝縮器を備える空気調和機と比較して、熱交換効率を向上させることができる。したがって、凝縮器内部を流れる高温空気の凝縮効率を向上させることができる。

これによって、効率よく除湿することができる。

第１発明に係る凝縮器では、被凝縮流体の凝縮効率を向上させることができる。

第２発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。

第３発明に係る凝縮器では、管板によって複数の管を固定することができる。

第４発明に係る凝縮器では、耐久性を向上させることができる。

第５発明に係る凝縮器では、被凝縮流体の流通が阻害されるおそれを少なくすることができる。

第６発明に係る凝縮器では、第１凝縮部を容易に形成することができる。

第７発明に係る凝縮器では、第２凝縮部における圧力損失を低減させることができる。

第８発明に係る空気調和機では、効率よく除湿することができる。

本発明に係る凝縮器は、内部を流れる流体である第１流体と外部を流れる流体である第２流体とを熱交換させるために用いられる多管式顕熱凝縮器である。以下に、本発明の実施形態に係る凝縮部２０を備える空気調和機１００について図１を用いて説明する。

＜空気調和機の構成＞
空気調和機１００は、加湿機能、除湿機能及び空気清浄機能を有しており、加湿運転時は加湿機として、除湿運転時は除湿機として、空気清浄運転時は空気清浄機として働く。また、本実施形態では、この空気調和機１００は、単一機能だけでなく、同時に複数の機能を組み合わせて稼働させることができる。この複数の組み合わせとは、例えば、空気清浄機能と除湿機能との組み合わせ、および、空気清浄機能と加湿機能との組み合わせのことである。

空気調和機１００は、図１に示すように、本体ケーシング１０と、送風機２と、除湿ユニット１０３と、加湿ユニット４と、空気清浄部５と、制御部６とを備えている。また、本実施形態では、ユーザーが容易に空気調和機１００を移動させることができるように、本体ケーシング１０の下面（室内の床面と対向する面）に、キャスター（図示せず）が設けられている。

本体ケーシング１０は、略直方体形状であり、送風機２、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、空気清浄部５および制御部６等を収容している。また、本体ケーシング１０は、引き出し式の第１扉１０ａと、回動式の第２扉１０ｂとを有している。

送風機２は、本体ケーシング１０に収容されたとき、空気清浄部５とは反対側に配置されている。また、この空気調和機１００を空気清浄部５側から視たときに、各内部部品は、空気清浄部５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、送風機２の順で並んでいる。このため、送風機２が稼働されると、外部空気が空気清浄部５側から除湿ユニット１０３および加湿ユニット４を通過し送風機２に至る外部空気流Ａ１が形成される。

制御部６は、本体ケーシング１０の上部に配置されており、空気清浄部５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４および送風機２を制御する。

なお、図１では、加湿ユニット４の構成部品である、貯水容器４０、気化部４１および水車４２が加湿ユニット４から引き出されているが、運転時には、加湿ユニット４の所定位置に配置されている。

加湿ユニット４は、運転時において、除湿ユニット１０３の有する第２送風機３３の下方に重なるように配置されており、図２に示すように、主に、貯水容器４０、水車４２および気化部４１を有している。

貯水容器４０は、外部空気流Ａ１を流れる空気に与える水分の水源であり、図１に示すように、本体ケーシング１０に着脱可能に収容されている。具体的には、本体ケーシング１０の有する引き出し式の第１扉１０ａが引き出されることによって、貯水容器４０は本体ケーシング１０の開口１２から取り出される。さらに、図２に示すように、貯水容器４０の内側には上部が開いている軸受４０ａが設けられており、この軸受４０ａは後述する回転軸４２４を回転可能に支持する。また、貯水容器４０は、図１に示すように、ドレンパン４０ｂを有している。

水車４２は、図２および図３に示すように、車輪４２１と、車輪カバー４２２と、第２歯車４２３とを有しており、鉛直方向を含む面内で貯水容器４０の内側を回転可能である。

車輪４２１には、図３に示すように、一方の側面から反対側の側面に向かって窪む複数の凹部４２１ａが円を描くように形成されている。また、車輪４２１には、この凹部４２１ａの開口側を覆うように、後述する車輪カバー４２２が組み合わされている。車輪カバー４２２には、台形状の孔４２２ａが、車輪４２１の凹部４２１ａと対向する位置に円を描くように形成されている。この台形状の孔４２２ａの大きさは、凹部４２１ａの開口の半分程度である。このため、車輪４２１に車輪カバー４２２が組み合わされたとき、凹部４２１ａの開口は半分程度が開いた状態となる。第２歯車４２３は、後述する気化部４１の第１歯車４１１と噛み合う歯車であり、回転中心には、車輪４２１、車輪カバー４２２および第２歯車４２３が共有する回転軸４２４が設けられている。この回転軸４２４を同軸として、第２歯車４２３、車輪カバー４２２、車輪４２１が順に重ねて組み合わされている。なお、この回転軸４２４は、上述のように、貯水容器４０の軸受４０ａに回転可能に支持されている。このため、貯水容器４０が本体ケーシング１０から引き出されたときに、ユーザーは、水車４２を貯水容器４０から取り出して洗浄することができる。なお、貯水容器４０の底面から軸受４０ａの軸心までの高さは、貯水容器４０に溜められている水が最低水位のときであっても、水車４２の最下位置にある凹部４２１ａが水没するように設定されている。

気化部４１は、供給された水を気化させる部材であり、図２に示すように、水車４２に近接して配置されており、貯水容器４０の満水時の水位よりも上方に配置されている。また、気化部４１は、気化フィルタ４４と、第１歯車４１１とを有しており、水車４２と同様に、鉛直方向を含む面内で回転可能である。

第１歯車４１１は、図２に示すように、気化フィルタ４４の外周縁に固定されており、駆動部４３の駆動によって回転する駆動歯車４３１および第２歯車４２３と噛み合うことによって支持されている。また、駆動歯車４３１および第２歯車４２３は、第１歯車４１１の回転軸４２４よりも下方に位置し、気化部４１の鉛直中心線に対して互いに反対側に位置している。

このような構成によって、加湿ユニット４では、図２に示すように、駆動部４３が駆動することで、気化部４１および水車４２が鉛直方向を含む面内を回転する。水車４２が回転することによって、凹部４２１ａは貯水容器４０の水中を順番に通過して上昇する。凹部４２１ａが浸水すると台形状の孔４２２ａから凹部４２１ａの内部に水が入る。このため、凹部４２１ａが水中から出てきたとき、凹部４２１ａの内部は水で満たされている。そして、凹部４２１ａが最上位置に近づくにしたがって、凹部４２１ａ内部の水が台形状の孔４２２ａから流出し、凹部４２１ａが最上位置を通過したときに、ほぼ全ての水が流出する。このとき、水は、流出する際に重力によってある程度の勢いが付加されているので、凹部４２１ａと近接している気化部４１の側面に向かって流出する。

さらに、本体ケーシング１０の最上面には、図１に示すように、空気清浄運転、除湿運転および加湿運転を選択する選択パネル１１が設けられており、この選択パネル１１は制御部６と接続されている。

次に、本発明の実施形態に係る除湿ユニット１０３を説明する前に、本発明が為される前の従来の除湿ユニット３について、図４を用いて説明する。

＜従来の除湿ユニットの構成＞
従来の除湿ユニット３は、図４に示すように、吸着素子３１、ヒータ３２、第２送風機３３および凝縮器３９を有している。

吸着素子３１は、ハニカム構造体であり、ゼオライト粉末、バインダーおよび膨張剤を混合して練り上げた多孔質の材料によって円板状に成形されている。ここでいうバインダーとしては、例えば、変性ＰＰＥ、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂から選択されたものである。膨張剤は、ハニカム構造体の成形時に膨張することで、無数の気泡を形成させる。このため、吸着素子３１は、水分に対した高い吸着性を有している。

ヒータ３２は、吸着素子３１の背面側の一部に対抗して配置されている。このヒータ３２は、略扇形形状であって、吸着素子３１の背面側の６分の１程度を覆う位置に設けられている。

第２送風機３３は、吸着素子３１の上方部分から背面側に向けて突出するような形状を有している。ヒータ３２と第２送風機３３とは空気の流通ができるように凝縮器３９の有する第１送風管３４ａによって連絡されている。第２送風機３３が稼働することで空気流が形成され、空気は第１送付管３４ａ内を図４の矢印で示す方向に流れる。そして、ヒータ３２近傍に流れてきた空気は、そこで加熱されて高温空気となる。

凝縮器３９は、図４に示すように、共通送風管３４および凝縮部２０を有している。なお、凝縮器３９は、樹脂によって構成されている。

共通送風管３４は、第１送風管３４ａ、第２送風管３４ｂ、第３送風管３４ｃ、第４送風管３４ｄおよび第５送風管３４ｅから構成される。ヒータ３２によって加熱された高温空気は、対向する吸着素子３１の背面側から吸着素子３１の厚み方向の正面側に向かって進み、吸着素子３１の正面側に流れる。ここで、吸着素子３１の領域のうち高温空気が通過した領域では、吸着素子３１が高温空気によって暖められることで、保持していた水分が第２送風機３３による空気流れによって放出される。このため、吸着素子３１を背面側から前面側に向けて通過した空気は、吸着素子３１から放出された水分を含むことにより高温高湿空気となり、第２送風管３４ｂに進む。

第２送風管３４ｂは、正面視において略扇型形状を呈しており、吸着素子３１の一部を正面側から覆うように配置されている。また、第２送風管３４ｂは、上述したヒータ３２と共に吸着素子３１の同一部分を挟むような位置に設けられ、吸着素子３１の正面側の６分の１程度を覆っている。

第３送風管３４ｃは、第２送風管３４ｂと凝縮部２０との空気の流通ができるように、第２送風管３４ｂと凝縮部２０とを連絡している。このため、第２送風管３４ｂを通過してきた高温高湿空気を凝縮部２０に向かわせることができる。

第４送風管３４ｄは、凝縮部２０と第５送風管３４ｅとの空気の流通ができるように、凝縮部２０と第５送風管３４ｅとを連絡している。

第５送風管３４ｅは、第４送風管３４ｄと第２送風機３３とを連絡している。第４送風管３４ｄを通過してきた空気は、第５送風管３４ｅを通って第２送風機３３に吸い込まれる。

凝縮部２０は、図４に示すように、第３送風管３４ｃと第４送風管３４ｄとを連絡しており、複数の凝縮管３５を有している。また、凝縮管３５は、第３送風管３４ｃから第４送風管３４ｄに鉛直方向に延びている、さらに、凝縮管３５同士は、所定の間隔をあけて配置されている。このため、凝縮部２０には、凝縮管３５同士の間に、外部空気流Ａ１が通過する外部空気通過部３５ａが形成されている。このため、第３送風管３４ｃを流れてきた高温高湿空気が、凝縮部２０有する複数の凝縮管３５の内壁面と接触しながら第４送風管３４ｄに導かれる。なお、このとき、第３送風管３４ｃを流れてきた高温高湿空気が複数の複数の凝縮管３５によって分配されることで複数の空気流路が形成されている。また、分配された空気は、合流して第４送風管３４ｄに導かれる。

このような構成によって、凝縮器３９内部を流れる高温高湿空気は、凝縮部２０の凝縮管３５の内壁面に接触しながら流れる。このため、凝縮器３９外部を通過する外部空気は、凝縮管３５内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮管３５内部を流れる空気から熱量を奪う。したがって、凝縮管３５内壁面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管３５の内壁面には結露が生じる。この結露水は、凝縮器３９を下方に流れ、凝縮部２０の下面を鉛直方向に貫通して設けられている排水口（図示せず）を通じて、ドレンパンを介して貯水容器に流れ込む。

また、除湿ユニット３は、駆動モータ（図示せず）を更に有している。駆動モータは、ピニオン歯車を有している。そして、吸着素子３１の外周には、ピニオン歯車と噛み合う従動歯車が設けられている。このため、駆動モータが稼働すると、ピニオン歯車と噛み合っている従動歯車に動力が伝わり、吸着素子３１が回転する。そして、吸着素子３１が回転しながら、本体ケーシング１０に吸い込まれた外部空気が吸着素子３１の一部を通過する。吸着素子３１は、この空気が吸着素子３１を通過する際に、通過しようとする空気中の水分を吸着して保持し、通過後の空気の水分を低減させる。そして、吸着素子３１が回転を続けることで、吸着素子３１のうち水分を保持している部分が、ヒータ３２と対向する位置にまで移動し、加熱される。これにより水分を保持していた吸着素子３１の一部は、保持していた水分をその場で放出し、ほとんど水分を保持していない状態となる。そして、吸着素子３１は、回転を続けることで、新たな外部空気と接触し、この新たな外部空気から水分を吸着して保持する。このようにして、吸着素子３１が回転することにより、水分の吸着と放出とを繰り返すことができる。

次に、本実施形態に係る空気調和機１００の除湿ユニット１０３について説明する。

＜本実施形態の除湿ユニットの構成＞
除湿ユニット１０３は、吸着素子、ヒータ、第２送風機、および、凝縮器１３９を有している。なお、凝縮器１３９の第３送風管１３４ｃ、第４送風管１３４ｄおよび凝縮部１２０以外の構成については、上述の従来の除湿ユニットと同様の構成であるため説明を省略する。また、本実施形態では、共通送風管１３４は、ポリプロピレンによって構成されており、ブロー成型によって形成されている。なお、本実施形態では、共通送風管１３４がポリプロピレンによって構成されているが、これに限定されず、他の樹脂によって構成されていてもよい。

＜第３送風管＞
第３送風管１３４ｃは、一端が第２送風管に接続されている。また、第３送風管１３４ｃの他端には、図５および図６に示すように、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で第２送風管と凝縮部１２０との空気の流通ができるように、凝縮部１２０の上端と接続可能な開口１３４ｆが形成されている。このようにして、第３送風管１３４ｃは、第２送風管と凝縮部１２０とを連絡している。このため、第２送風管を通過してきた高温高湿空気の略全部を抵抗なく凝縮部１２０に向かわせることができる。また、第３送風管１３４ｃの開口１３４ｆ近傍には、後述するネジ１８０が挿通するネジ孔１８０ａが設けられている。なお、第３送風管１３４ｃは、後述する第４送風管１３４ｄよりも上側に配置されている。

＜第４送風管＞
第４送風管１３４ｄは、図５および図６に示すように、一端が第５送風管１３４ｅに接続されている。また、第４送風管１３４ｄの他端には、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で凝縮部１２０と第５送風管１３４ｅとの空気の流通ができるように、凝縮部１２０の下端と接続可能な開口１３４ｇが形成されている。このようにして、第４送風管１３４ｄは、凝縮部１２０と第５送風管１３４ｅとを連絡している。また、第４送風管１３４ｄの開口１３４ｇ近傍には、後述するネジ１８１が挿通するネジ孔１８１ａが設けられている。

＜凝縮部＞
凝縮部１２０は、図５および図６に示すように、第３送風管１３４ｃと第４送風管１３４ｄとを連絡している。このため、第３送風管１３４ｃを流れてきた高温高湿空気が、後述する複数の凝縮管１３５の外壁面と接触しながら第４送風管１３４ｄに導かれる。なお、このとき、第３送風管１３４ｃを流れてきた高温高湿空気が複数の複数の凝縮管１３５によって分配されることで複数の空気流路が形成されている。また、分配された空気は、合流して第４送風管１３４ｄに導かれる。

また、凝縮部１２０は、図７に示すように、複数の凝縮管１３５と、管板１３６，１３７とを有している。

凝縮管１３５は、内径が８．５ｍｍの銅製のパイプである。なお、本実施形態では、凝縮管１３５の内径は８．５ｍｍであるが、これに限定されず、凝縮管１３５の内径が８ｍｍ以上であればよい。また、本実施形態では、凝縮管１３５は、銅製のパイプであるが、これに限定されず、他の金属、例えば、水による腐食防止のための表面処理が施されたアルミ等によって構成されていてもよい。

管板１３６，１３７は、凝縮管１３５同士が所定の間隔をあけて配置されるように、凝縮管１３５を支持する部材である。また、管板１３６，１３７は、凝縮管１３５の一端側に配置される第１管板１３６と、凝縮管１３５の他端側に配置される第２管板１３７とから構成される。

第１管板１３６は、略長方形の形状を呈するステンレス鋼（ＳＵＳ）製の部材である。また、第１管板１３６には、第１管板１３６の板厚方向に貫通する円形状の孔１３６ａが複数設けられている。また、この孔１３６ａは、図７および図８に示すように、第１管板１３６の長手方向において第１列孔群１３６ｂと第２列孔群１３６ｃと第３列孔群１３６ｄとの３列が設けられるように、所定のピッチ（本実施形態では、１８ｍｍの間隔）Ａで配置されている。また、第１列孔群１３６ｂ、第２列孔群１３６ｃ、および第３列孔群１３６ｄは、各列１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄが第１管板１３６の長手方向に半ピッチだけずれて、千鳥状に配置されている。また、第１管板１３６と凝縮管１３５とは、第１管板１３６の孔１３６ａが凝縮管１３５に貫通されて拡管処理が施されることで、固定されている。さらに、第１管板１３６には、後述するネジ１８０が挿通するネジ孔１８０ｂが設けられている。

第２管板１３７は、第１管板１３６と同様に、略長方形の形状を呈するステンレス鋼製の部材である。また、第２管板１３７には、第２管板１３７の板厚方向に貫通する円形状の孔１３７ａが複数設けられている。また、この孔１３７ａは、第１管板１３６と同様に、第２管板１３７の長手方向において第１列孔群１３７ｂと第２列孔群１３７ｃと第３列孔群１３７ｄとの３列が設けられるように、所定のピッチ（本実施形態では、１８ｍｍの間隔）で配置されている。また、第１列孔群１３７ｂ、第２列孔群１３７ｃ、および第３列孔群１３７ｄは、各列１３７ｂ，１３７ｃ，１３７ｄが第２管板１３７の長手方向に半ピッチだけずれて、千鳥状に配置されている。また、第２管板１３７と凝縮管１３５とは、第２管板１３７の孔１３７ａが凝縮管１３５に貫通されて拡管処理が施されることで、固定されている。さらに、第２管板１３７には、後述するネジ１８１が挿通するネジ孔１８１ｂが設けられている。

なお、本実施形態では、第１管板１３６および第２管板１３７は、ステンレス鋼によって構成されているが、銅害が発生しにくいように表面処理が施された銅によって構成されていてもよい。

このような構成によって、この凝縮部１２０では、第１管板１３６と第２管板１３７とによって、複数の凝縮管１３５が固定されている。このため、凝縮部１２０において、凝縮管１３５は千鳥状に配置されている。

次に、共通送風管１３４と凝縮部１２０との固定作業について説明する。

まず、ブロー成型によって形成されている第３送風管１３４ｃは、その端部を所定形状に切断される。これによって、第３送風管１３４ｃには、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で、第３送風管１３４ｃの内部空間と凝縮部１２０の内部空間とを連通させるための開口１３４ｆが形成される。さらに、第４送風管１３４ｄは、第３送風管１３４ｃと同様に、その端部を所定形状に切断される。これによって、第４送風管１３４ｄには、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で、第４送風管１３４ｄの内部空間と凝縮部１２０の内部空間とを連通させるための開口１３４ｇが形成される。

次に、第１管板１３６が第３送風管１３４ｃの開口１３４ｆから第３送風管１３４ｃの内側に嵌め込まれる。また、第２管板１３７が第４送風管１３４ｄの開口１３４ｇから第４送風管１３４ｄの内側に嵌め込まれる。

そして、凝縮部１２０と第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄとが、ネジ止めによって固定される。具体的には、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とは、ネジ１８０が第３送風管１３４ｃに設けられているネジ孔１８０ａ、第１管板１３６に設けられているネジ孔１８０ｂの順に挿通し、ネジ止めによって固定される。また、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とは、ネジ１８１が第４送風管１３４ｄに設けられているネジ孔１８１ａ、第２管板１３７に設けられているネジ孔１８１ｂの順に挿通し、ネジ止めによって固定される。

なお、本実施形態では、第１管板１３６および第２管板１３７によって固定されている複数の凝縮管１３５のうち、第１列孔群１３６ｂと第１列孔群１３７ｂとを貫通している凝縮管１３５の列を第１列凝縮管群、第２列孔群１３６ｃと第２列孔群１３７ｃとを貫通している凝縮管１３５の列を第２列凝縮管群、第３列孔群１３６ｄと第３列孔群１３７ｄとを貫通している凝縮管１３５の列を第３列凝縮管群とすると、複数の凝縮管１３５は、凝縮部１２０と第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄとが固定された状態で、外部空気流Ａ１に対して第１列凝縮管群、第２列凝縮管群、第３列凝縮管群の順に並んで配置される。また、凝縮器１３９を正面視した場合、図５に示すように、凝縮部１２０の凝縮管１３５は、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに向かう空気の流れ方向に沿うように、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに鉛直方向に対して斜め下方に向かうように延びている。

このような構成によって、凝縮器１３９内部を流れる高温高湿空気は、凝縮器１３９の内壁面に接触しながら流れる。このため、凝縮器１３９外部を通過する外部空気は、凝縮器１３９内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮器１３９内部、主に、凝縮管１３５内部を流れる空気から熱量を奪う。したがって、凝縮管１３５内壁面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管１３５の内壁面には結露が生じる。この結露水は、凝縮部１２０を下方に流れ、第４送風管１３４ｄの下方に設けられている排水口１２８（図５参照）を通じて、ドレンパン４０ｂを介して貯水容器４０に流れ込む。

また、凝縮管１３５内部を流れる空気は、除湿ユニット１０３内を循環している。具体的には、凝縮部１２０を流れる空気は、第４送風管１３４ｄ、第５送風管１３４ｅを介して第２送風機に送られ、再び、第２送風機から第１送風管、第２送風管、第３送風管１３４ｃを介して凝縮部１２０へ送られる。

＜特徴＞
（１）
従来より、被凝縮流体の流れる流路と流路外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行わせることで、被凝縮流体を冷却する樹脂製の凝縮器がある。例えば、特開平１１−３０４３８９号公報に開示されている凝縮器は、上部水平管と、下部水平管と、複数の被凝縮流体通過管（流路に相当）とを備えている。この凝縮器には、隣接する被凝縮流体通過管の間に、熱交換される凝縮流体を通過させるための空間部が設けられている。この凝縮器では、上部水平管に流れ込んだ被凝縮流体が、複数の被凝縮流体通過管を通過し、下部水平管に流れる。このとき、被凝縮流体通過管を流れる被凝縮流体と空間部を通過する流体との間で熱交換が行われる。このような構成によって、この凝縮器では、被凝縮流体を冷却している。

しかしながら、上述の凝縮器は、ブロー成型によって形成されている。このため、流路の肉厚が厚く、熱交換効率が悪いという問題がある。したがって、被凝縮流体の凝縮効率が低下するおそれがある。

そこで、上記実施形態では、凝縮部１２０が、銅製のパイプである凝縮管１３５を複数有している。凝縮管１３５を構成する銅は、熱伝導率がよく、かつ、水に対する腐食にも強い性質がある。このため、凝縮部が樹脂またはステンレス鋼によって構成される場合と比較して熱交換効率を向上させることができる。

これによって、空気の凝縮効率を向上させることができている。

また、凝縮部１２０の凝縮効率が向上しているため、従来の凝縮器３９と比較して凝縮部のサイズを小さくすることができる。

さらに、凝縮管１３５が円筒形状であるため、従来の略直方体形状の凝縮管と比較して、圧力損失を低減させることができている。

（２）
上記実施形態では、管板１３６，１３７に固定されている凝縮管１３５を上面視した場合、凝縮管１３５は千鳥状に配置されている。このため、この凝縮器１３９では、複数の凝縮管１３５のうちの外部空気と最初に接触する凝縮管１３５である第１列凝縮管群の凝縮管１３５に接触することで発生する外部空気流Ａ１のよどみの影響を受けにくくすることができる。したがって、熱交換効率を向上させることができる。

これによって、凝縮効率を向上させることができている。

（３）
上記実施形態では、凝縮部１２０は、凝縮管１３５の両端に配置される第１管板１３６および第２管板１３７を有している。このため、第１管板１３６および第２管板１３７によって、複数の凝縮管１３５を固定することができる。

（４）
上記実施形態では、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とは、ネジ１８０が第３送風管１３４ｃに設けられているネジ孔１８０ａと第１管板１３６に設けられているネジ孔１８０ｂとに挿通し、ネジ止めされて固定されている。また、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とは、ネジ１８１が第４送風管１３４ｄに設けられているネジ孔１８１ａと第２管板１３７に設けられているネジ孔１８１ｂとに挿通し、ネジ止めされて固定されている。このため、凝縮管１３５と第３送風管１３４ｃとは第１管板１３６を介して接続されており、凝縮管１３５と第４送風管１３４ｄとは第２管板１３７を介して接続されていることになる。また、第１管板１３６および第２管板１３７は、ステンレス鋼製の部材であり、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄはポリプロピレンによって構成されている。

銅は、ステンレス鋼よりも熱伝導率が高い性質がある。しかしながら、銅は、ポリプロピレンと接触した状態で高温になると劣化が促進される銅害が発生するおそれがある。

上記実施形態では、ポリプロピレンによって構成される第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄと、ステンレス鋼製の第１管板１３６および第２管板１３７とがそれぞれ接続されている。このため、第１管板および第２管板が銅製である場合と比較して、銅害が発生するおそれを減らすことができる。

これによって、凝縮器１３９の耐久性を向上させることができている。

（５）
上記実施形態では、凝縮管１３５の内径は、８．５ｍｍである。凝縮器のサイズを小さくするために凝縮管の内径を小さくすると、凝縮管の下端部で表面張力によって凝縮水が膜を張ることで、凝縮管内部における空気の流通が阻害されるおそれがある。本願発明者は、鋭意検討した結果、凝縮管１３５の内径が８ｍｍ以上である場合には、凝縮水の表面張力によって凝縮管内部における空気の流通が阻害されるおそれが少なくなることを見いだした。このため、この凝縮器１３９では、表面張力によって凝縮管の下端部で凝縮水が滞留するおそれを減らすことができる。

これによって、凝縮管１３５内部における空気の流通が阻害されるおそれを減らすことができている。

（６）
上記実施形態では、共通送風管がブロー成型によって形成されている。このため、この凝縮器１３９では、共通送風管を容易に形成することができる。

また、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄにおいて、第３送風管１３４ｃの内部空間および第４送風管１３４ｄの内部空間と凝縮部１２０の内部空間とを連通させるための開口１３４ｆ，１３４ｇは、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄが所定形状に切断されることによって形成されている。このため、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄの開口１３４ｆ，１３４ｇには内反りが発生することがある。

しかしながら、上記実施形態では、第１管板１３６が第３送風管１３４ｃの開口１３４ｆから第３送風管１３４ｃの内側に嵌め込まれている。また、第２管板１３７が第４送風管１３４ｄの開口１３４ｇから第４送風管１３４ｄの内側に嵌め込まれている。このため、第１管板１３６および第２管板１３７によって、開口１３４ｆ，１３４ｇの内反りを矯正することができる。また、開口１３４ｆ，１３４ｇに内反りが発生している場合には、第３送風管１３４ｃと第１管板１３６との密着性を向上させることができ、かつ、第４送風管１３４ｄと第２管板１３７との密着性を向上させることができる。

（７）
上記実施形態では、凝縮部１２０を正面視した場合、凝縮部１２０の凝縮管１３５は、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに鉛直方向に対して斜め下方に向かうように延びている。この凝縮器１３９では、凝縮管１３５が第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに流れる空気の流れ方向に沿って延びているため、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに向かう空気流の通風抵抗を減らすことができる。したがって、凝縮管１３５における圧力損失を低減させることができている。

また、凝縮管１３５が斜め下方に向かうように延びているため、凝縮管１３５の端部から凝縮水を流出しやすくすることができている。

さらに、凝縮管１３５が、第３送風管１３４ｃから第４送風管１３４ｄに向かう空気の流れ方向に沿うように配置されているため、凝縮器１３９内部を流れる空気を循環しやすくすることができている。また、第３送風管１３４ｃから流れてきた空気が、複数の凝縮管１３５に均等に配分されやすくすることができている。

＜変形例＞
上記実施形態では、凝縮管１３５は銅製のパイプであり、円筒形状を呈している。この構成に加えて、凝縮管に熱交換効率を向上させるためのフィンが設けられていてもよい。

例えば、凝縮管の外壁面から外側に延びるように板状のフィンが接続されている凝縮器では、フィンは、凝縮管の外部を流れる外部空気の熱を、凝縮管内部を流れる高温高湿空気に伝えることができる。このため、フィンが設けられていない凝縮器と比較して、熱交換効率を更に向上させることができる。

これによって、凝縮器における凝縮効率を更に向上させることができる。

本発明は、凝縮効率を向上させることができるため、凝縮器への適用が有効である。

本発明の実施形態に係る凝縮器を備える空気調和機の外観斜視図。 加湿ユニットの斜視図（ドレンパンは省略）。 水車の分解図。 従来の除湿ユニットの斜視図。 本発明の実施形態に係る凝縮器の正面図（第１送風管および第２送風管は省略）。 本発明の実施形態に係る凝縮器の外観斜視図（第１送風管および第２送風管は省略）。 凝縮部の斜視図。 凝縮部の平面図。

符号の説明

３２ ヒータ
３１ 吸着素子
３３ 第２送風機（送風機）
１００ 空気調和機
１２０ 凝縮部（第２凝縮部）
１３４ 共通送風管（第１凝縮部）
１３４ｃ 第３送風管（第１流路）
１３４ｄ 第４送風管（第２流路）
１３５ 凝縮管（中継流路，管）
１３６ 第１管板（管板）
１３７ 第２管板（管板）
１３９ 凝縮器

Claims (8)

1. 内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、
   前記被凝縮流体が流通する第１流路（１３４ｃ）と、前記被凝縮流体が流通する第２流路（１３４ｄ）とを有する樹脂製の第１凝縮部（１３４）と、
   前記第１流路と前記第２流路との間に配置され前記第１流路から前記第２流路に流れる前記被凝縮流体が流通する複数の中継流路（１３５）を有する金属製の第２凝縮部（１２０）と、
   を備える凝縮器（１３９）。
2. 前記中継流路は、所定の間隔をあけて配置されている、
   請求項１に記載の凝縮器。
3. 前記中継流路は、管であり、
   前記第２凝縮部は、複数の前記管の両端に配置される管板（１３６，１３７）を更に有する、
   請求項２に記載の凝縮器。
4. 前記第１凝縮部と複数の前記管とは、前記管板を介して接続される、
   請求項３に記載の凝縮器。
5. 前記管の内径は、８mm以上である、
   請求項３または４に記載の凝縮器。
6. 前記第１凝縮部は、ブロー成型によって形成される、
   請求項１から５のいずれかに記載の凝縮器。
7. 前記第１流路は、前記第２流路の上側に配置されており、
   前記中継流路は、前記第１流路から前記第２流路に鉛直方向に対して斜め下方に向かうように延びている、
   請求項１から６のいずれかに記載の凝縮器。
8. ヒータ（３２）と、
   水分を吸着することが可能な吸着素子（３１）と、
   前記ヒータによって温度上昇した高温空気を前記吸着素子に当てて前記吸着素子から水分を放出させる送風機（３３）と、
   前記吸着素子を通過した前記高温空気を前記被凝縮流体として内部に流す請求項１から７のいずれかに記載の凝縮器（１３９）と、
   を備える空気調和機（１００）。

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