JP2010046642A - 凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増加を抑えることができる凝縮器の提供。
【解決手段】凝縮器３９は、第５送風管３４ｅと、トラップ部２２とを備えている。凝第５送風管３４ｅには、排出口２８が形成されている。排出口２８とは、被凝縮流体が凝縮することによって生じた凝縮水を排出するための開口である。また、トラップ部２２は、排出口２８から延びており、第５送風管３４ｅの内部空間と第５送風管３４ｅの外部空間とが連通するように第５送風管３４ｅと一体的に形成されている。また、トラップ部２２は、貯溜部２３を有している。貯溜部２３は、排出口２８から排出される凝縮水を貯溜可能である。さらに、トラップ部２２は、貯溜部２３に貯められた凝縮水を利用して、第５送風管３４ｅの内部空間と第５送風管３４ｅの外部空間との連通を遮断する。
【選択図】図６

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、被凝縮流体を凝縮する凝縮器がある。このような凝縮器は、除湿機に適用されることがある。例えば、略水平方向に延びる複数のパイプと、複数のパイプの開口端に接続されているダクトとを有する熱交換器（凝縮器に相当）を備える除湿機がある（特許文献１参照）。この熱交換器の有するダクトには、上方に延びる空気流路と、下方に延びる排水路とが形成されている。この熱交換器では、被凝縮流体が、空気流路からダクトを介して複数のパイプに流れる。このとき、複数のパイプの内部を流れる被凝縮流体と複数のパイプの外部を流れる凝縮流体との間で熱交換が行われる。このようにして、この凝縮器では、被凝縮流体を凝縮している。
特開２００１−２０５０３５号公報

ところで、内部を被凝縮流体が流通する凝縮器には、被凝縮流体が凝縮することによって生じた凝縮水を、凝縮器内部から凝縮器外部に排出するための排出口が設けられていることが多い。しかしながら、凝縮器内部を流通する被凝縮流体が、排出口から凝縮器外部に漏出することで、凝縮効率が低下するおそれがある。このため、上述の除湿機は、熱交換器の内部空間と外部空間とを遮断するための遮断機構として案内タンクを備えている。この案内タンクには、パイプから流下した凝縮水が排出される排出路が嵌合する貫通孔が形成されている上ケースと、排出路から排出された凝縮水を貯水する貯水凹部が形成されている下ケースとが含まれている。この案内タンクでは、排出路から排出された凝縮水を貯水凹部に貯水して、排出路の開口端部まで凝縮水の水位を上昇させることで、排出路の開口が遮蔽されている。このようにして、この除湿機では、熱交換器内部を流通する被凝縮流体が、排出路から熱交換器外部に漏出し続けるおそれを減らしている。

しかしながら、遮断機構と凝縮器とを別体形成することで部品点数が増加し、製造コストが増加する要因となる。

そこで、本発明の課題は、製造コストの増加を抑え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、第１凝縮部と、トラップ部とを備えている。第１凝縮部には、排出口が形成されている。排出口とは、被凝縮流体が凝縮することによって生じた凝縮水を排出するための開口である。また、トラップ部は、排出口から延びており、第１凝縮部の内部空間と第１凝縮部の外部空間とが連通するように第１凝縮部と一体的に形成されている。また、トラップ部は、貯溜部を有している。貯溜部は、排出口から排出される凝縮水を貯溜可能である。さらに、トラップ部は、貯溜部に貯められた凝縮水を利用して、第１凝縮部の内部空間と第１凝縮部の外部空間との連通を遮断する。

第１発明に係る凝縮器では、第１凝縮部とトラップ部とが一体的に形成されている。このため、第１凝縮部とトラップ部とが別体形成される場合と比較して、部品点数を削減することができる。

これによって、製造コストの増加を抑えることができる。

第２発明に係る凝縮器は、第１発明の凝縮器であって、貯溜部は、略Ｕ字形の断面形状を有する。このため、この凝縮器では、容易な構成によって、第１凝縮部の内部空間と第１凝縮部の外部空間との連通を遮断することができる。

第３発明に係る凝縮器は、第１発明または第２発明の凝縮器であって、第１凝縮部は、被凝縮流体が流通する流路を下部に有する。また、排出口は、前記流路に形成されている。このため、この凝縮器では、排出口が第１凝縮部の下部に設けられているため、凝縮水を排出口から流出させやすくすることができる。

第４発明に係る凝縮器は、第１発明から第３発明のいずれかの凝縮器であって、第１凝縮部とトラップ部とは、ブロー成型によって形成されている。このため、この凝縮器では、第１凝縮部とトラップ部とを容易に構成することができる。

第５発明に係る凝縮器は、第１発明から第４発明のいずれかの凝縮器であって、第１凝縮部は、樹脂によって構成されている。また、金属によって構成される第２凝縮部を更に備える。さらに、第２凝縮部は、第１凝縮部よりも被凝縮流体の流れ方向の上流側に配置されている。

第５発明に係る凝縮器では、金属によって構成される第２凝縮部を更に備えている。このため、凝縮器全体が樹脂によって構成されている場合と比較して、第２凝縮部における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１発明に係る凝縮器では、製造コストの増加を抑えることができる。

第２発明に係る凝縮器では、容易な構成によって、第１凝縮部の内部空間と第１凝縮部の外部空間との連通を遮断することができる。

第３発明に係る凝縮器では、凝縮水を排出口から流出させやすくすることができる。

第４発明に係る凝縮器では、第１凝縮部とトラップ部とを容易に構成することができる。

第５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１実施形態−
本発明の第１実施形態に係る凝縮器３９は、内部を流れる流体と外部を流れる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、本発明の第１実施形態に係る凝縮器３９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、加湿ユニット４と、除湿ユニット３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３、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３、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３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３、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３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、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、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。

次に除湿ユニット３について説明する。

＜除湿ユニット＞
除湿ユニット３は、図４および図５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５に示すように、凝縮器本体２１とトラップ部２２とを備えている。凝縮器本体２１は、共通送風管３４と凝縮部２０とを有している。なお、凝縮器３９は、樹脂によって構成されている。また、凝縮器本体２１の有する第４送風管３４ｄ、凝縮部２０および第５送風管３４ｅとトラップ部２２とは、ブロー成型によって一体的に形成されている。なお、本実施形態では、凝縮器本体２１の有する第４送風管３４ｄ、凝縮部２０および第５送風管３４ｅとトラップ部２２とが一体的に形成されているが、これに限定されず、少なくとも後述する排出口２８が形成されている部分を含む凝縮器本体２１とトラップ部２２とが一体的に形成されていればよい。

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、第５送風管３４ｅ、第６送風管３４ｆおよび第７送風管３４ｇ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と第４送風管３４ｄとの空気の流通ができるように、第２送風管３４ｂと第４送風管３４ｄとを連絡している。

第４送風管３４ｄは、第３送風管３４ｃと凝縮部２０との空気の流通ができるように、第３送風管３４ｃと凝縮部２０とを連絡している。具体的には、第４送風管３４ｄは、図５に示すように、吸着素子３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、吸着素子３１の下方に沿うように形成されている。また、第４送風管３４ｄの上部左側には、第３送風管３４ｃとの接続部３８が形成されている。さらに、第４送風管３４ｄの下部は、後述する複数の凝縮管３５と接続されている。なお、ここでいう「上下」および「左右」は、除湿ユニット３を正面視した場合の「上下」および「左右」を意味している。また、第４送風管３４ｄ内を流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第４送風管３４ｄの断面積は、どれも略同一である。

第５送風管３４ｅは、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとの空気の流通ができるように、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとを連絡している。具体的には、第５送風管３４ｅは、図５に示すように、第４送風管３４ｄと同様に吸着素子３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、第４送風管３４ｄの下方に第４送風管３４ｄと対向するように配置されている。また、第５送風管３４ｅの上部は、複数の凝縮管３５と接続されている。さらに、第５送風管３４ｅを流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第５送風管３４ｅの断面積は、どれも略同一である。

さらに、第５送風管３４ｅの下部には、凝縮器本体２１において空気が凝縮することによって生じた凝縮水を凝縮器本体２１から排出するための排出口２８が形成されている。

第６送風管３４ｆは、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとの空気の流通ができるように、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとを連絡している。

第７送風管３４ｇは、第６送風管３４ｆと第２送風機３３とを連絡している。第６送風管３４ｆを通過してきた空気は、第７送風管３４ｇを通って第２送風機３３に吸い込まれる。

凝縮部２０は、図４および図５に示すように、第４送風管３４ｄと第５送風管３４ｅ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４送風管３４ｄから第５送風管３４ｅ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、第３送風管３４ｃを流れてきた高温高湿空気は、第４送風管３４ｄ内を接続部３８からの距離が遠くなる方向、すなわち、除湿ユニット３の正面視において左側から右側（図４の矢印に示す方向）に向かって流れるとともに、複数の凝縮管３５に分配される。また、複数の凝縮管３５に分配された空気は、第５送風管３４ｅにおいて合流して第６送風管３４ｆ内に流れる。

また、凝縮管３５同士が所定の間隔をあけて配置されているため、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。

トラップ部２２は、凝縮器本体２１内部を流通する空気が排出口２８から凝縮器本体２１外部に漏出し続けないように、凝縮器本体２１内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通を遮断することができる遮断機構である。また、トラップ部２２は、図６に示すように、排出流路２４と、貯溜部２３とを有している。排出流路２４は、第５送風管３４ｅに形成されている排出口２８の縁から連続して形成されており、凝縮器本体２１の下方に延びる円筒状の流路である。また、貯溜部２３は、排出流路２４の端部から連続して形成されており、除湿ユニット３の正面視において、その略中央付近が円弧状に湾曲する円筒状の流路である。このため、貯溜部２３は、除湿ユニット３の正面視において、略Ｕ字型形状を有している。さらに、貯溜部２３は、円弧状に湾曲しているため、排出口２８から排出流路２４を介して流出した凝縮水を貯留することができる。

このような構成によって、貯溜部２３に貯留されている凝縮水の量が所定量未満である場合には、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間とがトラップ部２２の内部空間を介して連通している。また、貯溜部２３に貯留されている凝縮水の量が所定量以上となった場合には、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断される。具体的には、図６に示すように、貯溜部２３に貯溜された凝縮水の液面の位置Ｌ₁が図６に示す位置Ｌ₂に到達すると、貯溜部２３に貯められた凝縮水によって、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断される。

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、凝縮管３５から第５送風管３４ｅに流下し、排出口２８を介して凝縮器本体２１内部から流出する。そして、排出口２８から流出した凝縮水は、排出流路２４を流下し、貯溜部２３に一時的に貯留される。そして、貯溜部２３に貯留された凝縮水の量が所定量以上となると、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断される。

また、貯溜部２３に貯留されている凝縮水の水位が図６に示す位置Ｌ₃に到達すると、貯溜部２３の有する開口２３ａから凝縮水が流出する。また、貯溜部２３から流出した凝縮水は、ドレンパン４０ａを介して貯水容器４０に流れ込む。

なお、凝縮部２０において熱交換された空気は、第２送風機３３に吸い込まれる。

さらに、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。

＜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、被凝縮流体を凝縮する凝縮器がある。このような凝縮器は、除湿機に適用されることがある。例えば、特開２００１−２０５０３５号公報に開示されている除湿機の熱交換器（凝縮器に相当）は、略水平方向に延びる複数のパイプと、複数のパイプの開口端に接続されているダクトとを有している。また、ダクトには、上方に延びる空気流路と、下方に延びる排水路とが形成されている。この熱交換器では、被凝縮流体が、空気流路からダクトを介して複数のパイプに流れる。このとき、複数のパイプの内部を流れる被凝縮流体と複数のパイプの外部を流れる凝縮流体との間で熱交換が行われる。このようにして、この凝縮器では、被凝縮流体を凝縮している。

ところで、内部を被凝縮流体が流通する凝縮器には、被凝縮流体が凝縮することによって生じた凝縮水を、凝縮器内部から凝縮器外部に排出するための排出口が設けられていることが多い。しかしながら、凝縮器内部を流通する被凝縮流体が、排出口から凝縮器外部に漏出することで、凝縮効率が低下するおそれがある。このため、上述の除湿機は、熱交換器の内部空間と外部空間とを遮断するための遮断機構として案内タンクを備えている。この案内タンクには、パイプから流下した凝縮水が排出される排出路が嵌合する貫通孔が形成されている上ケースと、排出路から排出された凝縮水を貯水する貯水凹部が形成されている下ケースとが含まれている。この案内タンクでは、排出路から排出された凝縮水を貯水凹部に貯水して、排出路の開口端部まで凝縮水の水位を上昇させることで、排出路の開口が遮蔽されている。このようにして、この除湿機では、熱交換器内部を流通する被凝縮流体が、排出路から熱交換器に漏出し続けるおそれを減らしている。

しかしながら、遮断機構と凝縮器とを別体形成することで部品点数が増加し、製造コストが増加する要因となる。

そこで、上記実施形態では、第４送風管３４ｄ、凝縮部２０および第５送風管３４ｅとトラップ部２２とは、一体的に形成されている。このため、第４送風管、凝縮部および第５送風管とトラップ部とが別体形成される場合と比較して、部品点数を削減することができる。

これによって、凝縮器３９の製造コストの増加を抑えることができている。

また、上記実施形態では、排出口２８から流出した凝縮水は、排出流路２４を流下し、貯溜部２３に一時的に貯留される。そして、貯溜部２３に貯留された凝縮水の量が所定量以上となると、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断される。このため、この凝縮器３９では、貯溜部２３に貯められた凝縮水によって、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断されるため、凝縮器本体２１内部を流れる空気が凝縮器本体２１外部に漏出し続けるおそれを減らすことができる。

これによって、凝縮効率を向上させることができている。

さらに、上記実施形態では、貯溜部２３に貯留されている凝縮水の水位が図６に示す位置Ｌ₃に到達すると、貯溜部２３の有する開口２３ａから凝縮水が流出する。このように、貯溜部２３に貯留されている凝縮水の水位に基づいて、凝縮水が凝縮器３９から排出されるため、排出口２８の開口面積を小さくすることができる。

これによって、空気調和機１００の運転開始持の除湿能力を向上させることができる。

（２）
上記実施形態では、貯溜部２３が、除湿ユニット３の正面視において、略Ｕ字型形状を有している。このため、この凝縮器３９では、容易な構成によって、凝縮器本体２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通を遮断することができている。

（３）
上記実施形態では、第５送風管３４ｅの下部に排出口２８が形成されている。このため、例えば、凝縮水の排出口が凝縮器本体の上部に形成されている場合と比較して、凝縮水を排出口２８から流出させやすくすることができている。

（４）
上記実施形態では、凝縮器本体２１とトラップ部２２とは、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３９では、凝縮器本体２１とトラップ部２２とを容易に構成することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、凝縮器本体２１内部を流通する空気が排出口２８から凝縮器本体２１外部に漏出し続けないように、凝縮器本体２１内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通を遮断するための遮断機構として、トラップ部２２を備えている。

これに代えて、排出口近傍に、排出口を間欠的に遮蔽または開放することが可能な蓋部が設けられていてもよい。このように、凝縮器本体に蓋部が設けられることで、排出口が開放されている場合には、凝縮器本体内部で発生した凝縮水を排出口から排出することができる。また、排出口が遮蔽されている場合には、排出口を介した凝縮器本体内部と凝縮器本体外部との連通が遮断されるため、凝縮器本体内部を流れる空気が排出口を介して凝縮器本体外部に漏出するおそれを減らすことができる。

−第２実施形態−
本発明の第２実施形態に係る凝縮器１３９を備える空気調和機について図７を用いて説明する。なお、凝縮器１３９以外の構成については、第１実施形態と同様の構成であるため説明を省略する。

凝縮器１３９は、図７に示すように、凝縮器本体１２１とトラップ部１２２とを備えている。凝縮器本体１２１は、共通送風管１３４と凝縮部１２０とを有している。共通送風管１３４は、第１送風管（図示せず）、第２送風管１３４ｂ、第３送風管１３４ｃ、第４送風管１３４ｄ、第５送風管１３４ｅ、第６送風管１３４ｆおよび第７送風管１３４ｇから構成される。ヒータ１３２によって加熱された高温空気は、対向する吸着素子１３１の背面側から吸着素子１３１の厚み方向の正面側に向かって進み、吸着素子１３１の正面側に流れる。ここで、吸着素子１３１の領域のうち高温空気が通過した領域では、吸着素子１３１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１３３による空気流れによって放出される。このため、吸着素子１３１を背面側から前面側に向けて通過した空気は、吸着素子１３１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１３４ｂに進む。

第２送風管１３４ｂは、正面視において略扇型形状を呈しており、吸着素子１３１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１３４ｂは、上述したヒータ１３２と共に吸着素子１３１の同一部分を挟むような位置に設けられ、吸着素子１３１の正面側の６分の１程度を覆っている。

第３送風管１３４ｃは、第２送風管１３４ｂと第４送風管１３４ｄとの空気の流通ができるように、第２送風管１３４ｂと第４送風管１３４ｄとを連絡している。

第４送風管１３４ｄは、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とを連絡している。具体的には、図７に示すように、第４送風管１３４ｄは、吸着素子１３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、吸着素子１３１の下方に沿うように形成されている。また、図８、図９および図１０に示すように、第４送風管１３４ｄの上部左側には、第３送風管１３４ｃとの接続部１３８ａが形成されている。

また、第４送風管１３４ｄの下部には、図８、図９および図１０に示すように、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０との空気の流通ができるように、凝縮部１２０の上部と接続可能な開口１３４ｈが形成されている。このようにして、第４送風管１３４ｄは、第３送風管１３４ｃと凝縮部１２０とを連絡している。このため、第２送風管および第３送風管１３４ｃ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４送風管１３４ｄの開口１３４ｈ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。

第５送風管１３４ｅは、凝縮部１２０と第６送風管１３４ｆとを連絡している。具体的には、第５送風管１３４ｅは、第４送風管１３４ｄと同様に吸着素子１３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、第４送風管１３４ｄの下方に第４送風管１３４ｄと対向するように配置されている。また、第５送風管１３４ｅの右側部には第６送風管１３４ｆとの接続部１３８ｂが形成されている。また、第５送風管１３４ｅの下部には、凝縮器本体１２１において空気が凝縮することによって生じた凝縮水を凝縮器本体１２１内部から排出するための排出口１２８が形成されている。

さらに、第５送風管１３４ｅの上部には、図８、図９および図１０に示すように、第５送風管１３４ｅと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で凝縮部１２０と第６送風管１３４ｆとの空気の流通ができるように、凝縮部１２０の下部と接続可能な開口１３４ｉが形成されている。このようにして、第５送風管１３４ｅは、凝縮部１２０と第６送風管１３４ｆとを連絡している。また、第５送風管１３４ｅの開口１３４ｉ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。

第６送風管１３４ｆは、第５送風管１３４ｅと第７送風管１３４ｇとの空気の流通ができるように、第５送風管１３４ｅと第７送風管１３４ｇとを連絡している。

第７送風管１３４ｇは、第６送風管１３４ｆと第２送風機１３３とを連絡している。第６送風管１３４ｆを通過してきた空気は、第７送風管１３４ｇを通って第２送風機１３３に吸い込まれる。

凝縮部１２０は、図７、図８、図９および図１０に示すように、第４送風管１３４ｄと第５送風管１３４ｅとを連絡している。このため、第４送風管１３４ｄ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５送風管１３４ｅに導かれる。なお、このとき、第４送風管１３４ｄを流れてきた高温高湿空気が複数の複数の凝縮管１３５に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、第５送風管１３４ｅにおいて合流し、第６送風管１３４ｆに導かれる。

また、凝縮部１２０は、図１１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であって、鉛直方向に延びる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を固定する部材である。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。さらに、第１管板１３６と第２管板１３７とは、対向するように配置されている。

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１１および図１２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。

トラップ部１２２は、凝縮器本体１２１内部を流通する空気が排出口１２８から凝縮器本体１２１外部に漏出し続けないように、凝縮器本体１２１内部空間と凝縮器本体１２１の外部空間との連通を遮断することができる遮断機構である。また、トラップ部１２２は、図９に示すように、排出流路１２４と、貯溜部１２３とを有している。排出流路１２４は、第５送風管１３４ｅに形成されている排出口１２８の縁から連続して形成されており、凝縮器本体１２１の下方に延びる円筒状の流路である。また、貯溜部１２３は、排出流路１２４の端部から連続して形成されており、除湿ユニット１０３の正面視において、その略中央付近が円弧状に湾曲する円筒状の流路である。貯溜部１２３は、円弧状に湾曲しているため、排出口１２８から排出流路１２４を介して流出した凝縮水を貯留することができる。

このような構成によって、貯溜部１２３に貯留されている凝縮水の量が所定量未満である場合には、凝縮器本体１２１の内部空間と凝縮器本体１２１の外部空間とがトラップ部１２２の内部空間を介して連通している。また、貯溜部１２３に貯留されている凝縮水の量が所定量以上となった場合には、凝縮器本体１２１の内部空間と凝縮器本体２１の外部空間との連通が遮断される。

また、本実施形態では、共通送風管１３４とトラップ部１２２とは、ポリプロピレンによって構成されている。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。また、共通送風管１３４とトラップ部１２２とは、ブロー成形によって形成されており、第５送風管１３４ｅとトラップ部１２２とは、一体的に形成されている。

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４送風管１３４ｄの下部が、除湿ユニット１０３の正面視において、略水平方向よりも上方に傾斜するように切断される。これによって、第４送風管１３４ｄの下部には、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１３４ｈが形成される。

さらに、第５送風管１３４ｅの上部が、除湿ユニット１０３の正面視において、略水平方向よりも上方に傾斜するように切断される。これによって、第５送風管１３４ｅには、第５送風管１３４ｅと凝縮部１２０とが組み合わされた状態で、第５送風管１３４ｅ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１３４ｉが形成される。

次に、第１管板１３６が、第４送風管１３４ｄの開口１３４ｈから第４送風管１３４ｄの内側に嵌め込まれる。また、第２管板１３７が、第５送風管１３４ｅの開口１３４ｉから第５送風管１３４ｅの内側に嵌め込まれる。

そして、図１３に示すように、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄおよび第５送風管１３４ｅとが、ネジ止めによって固定される。具体的には、第４送風管１３４ｄと凝縮部１２０とは、ネジ１８０が第４送風管１３４ｄ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５送風管１３４ｅと凝縮部１２０とは、ネジ１８１が第５送風管１３４ｅ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４送風管１３４ｄおよび第５送風管１３４ｅ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、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄとが固定された状態では、第４送風管１３４ｄの下部は、第３送風管１３４ｃとの接続部１３８ａからの距離が遠くなるにしたがって上方に傾斜している。このため、第４送風管１３４ｄでは、図９に示すように、接続部１３８ａからの距離が近い第４送風管１３４ｄの内部空間Ｓ１が、接続部１３８ａからの距離が遠い第４送風管１３４ｄの内部空間Ｓ２よりも大きくなっている。したがって、凝縮器１３９内部を流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第４送風管１３４ｄの断面積は、第３送風管１３４ｃからの距離が近いほど大きくなっている。

さらに、凝縮部１２０と第５送風管１３４ｅとが固定された状態では、第５送風管１３４ｅの上部は、第６送風管１３４ｆとの接続部１３８ｂからの距離が近くなるにしたがって、上方に傾斜している。このため、第５送風管１３４ｅでは、図９に示すように、接続部１３８ｂからの距離が近い第５送風管１３４ｅの内部空間Ｓ４が、接続部１３８ｂからの距離が遠い第５送風管１３４ｅの内部空間Ｓ３よりも大きくなっている。したがって、この凝縮器１３９内部を流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第５送風管１３４ｅの断面積は、第６送風管１３４ｆからの距離が近いほど大きくなっている。

また、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄのおよび第５送風管１３４ｅとが固定された状態では、凝縮部１２０は、第４送風管１３４ｄの下部および第５送風管１３４ｅの上部の傾斜に沿って配置されるため、鉛直方向に対して傾斜した状態で配置される。このため、第１管板１３６および第２管板１３７は鉛直方向に対して傾斜した状態で配置され、凝縮管１３５は第１管板１３６および第２管板１３７の傾斜に沿って鉛直方向に対して傾斜して配置されることになる。したがって、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄのおよび第５送風管１３４ｅとが固定された状態では、凝縮管１３５の端面は水平方向に対して傾くように配置されていることになる。

また、第４送風管１３４ｄの下部は、除湿ユニット１０３の正面視において、略水平方向よりも上方に傾斜するように切断されている。さらに、第５送風管１３４ｅの上部は、除湿ユニット１０３の正面視において、略水平方向よりも上方に傾斜するように切断されている。このため、図８に示すように、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄおよび第５送風管１３４ｅとが固定されている場合、凝縮部１２０は、第４送風管１３４ｄの下部および第５送風管１３４ｅの上部の傾斜に沿って配置されるため、鉛直方向に対して傾斜した状態となる。このとき、第１管板１３６および第２管板１３７は鉛直方向に対して傾斜した状態で配置されるため、凝縮管１３５は第１管板１３６および第２管板１３７の傾斜に沿って鉛直方向に対して傾斜して配置されることになる。したがって、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄのおよび第５送風管１３４ｅとが固定された状態では、凝縮管１３５の端面は水平面に対して傾くように、鉛直方向に対して傾斜して配置されていることになる。

なお、本実施形態では、第４送風管１３４ｄの下部および第５送風管１３４ｅの上部は、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄおよび第５送風管１３４ｅとが固定された状態において複数の凝縮管１３５のうちの接続部１３８ａとの距離が最も近い凝縮管１３５（図８において最も左側に位置する凝縮管１３５）の傾斜が、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（例えば、接続部１３８ａにおける空気の流れ方向）に沿うように切断される。

さらに、図９に示すように、凝縮部１２０と第４送風管１３４ｄとが固定された状態では、第４送風管１３４ｄの内部空間は、接続部１３８ａからの距離が近い内部空間Ｓ１が、接続部１３８ａからの距離が遠い内部空間Ｓ２よりも大きくなる。したがって、凝縮器１３９内部を流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第４送風管１３４ｄの断面積は、第３送風管１３４ｃからの距離が近いほど大きくなっている。

また、凝縮部１２０と第５送風管１３４ｅとが固定された状態では、第５送風管１３４ｅの内部空間は、接続部１３８ｂからの距離が近い内部空間Ｓ４が、接続部１３８ｂからの距離が遠い内部空間Ｓ３よりも大きくなる。したがって、この凝縮器１３９内部を流れる空気の流れ方向に対して垂直に切った第５送風管１３４ｅの断面積は、第６送風管１３４ｆからの距離が近いほど大きくなっている。

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、凝縮管１３５から第５送風管１３４ｅに流下し、排出口１２８を介して凝縮器本体１２１内部から流出する。そして、排出口１２８から流出した凝縮水は、排出流路１２４を流下し、貯溜部１２３に一時的に貯留される。そして、貯溜部１２３に貯留された凝縮水の量が所定量以上となると、凝縮器本体１２１の内部空間と凝縮器本体１２１の外部空間との連通が遮断される。

また、貯溜部１２３に貯留されている凝縮水の水位が貯溜部１２３の有する開口１２３ａの位置まで到達すると、開口１２３ａから凝縮水が流出する。また、貯溜部１２３から流出した凝縮水は、ドレンパンを介して貯水容器に流れ込む。

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５送風管１３４ｅ、第６送風管１３４ｆおよび第７送風管１３４ｇを介して第２送風機１３３に送られ、再び、第２送風機１３３から第１送風管、第２送風管、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄを介して凝縮部１２０へ送られる。

このように、凝縮器１３９の少なくとも一部が金属によって構成されることで、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。

本発明の凝縮器は、製造コストの増加を抑えることができるため、除湿機、または、空気調和機への適用が有効である。

本発明の第１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。 除湿ユニットの斜視図。 除湿ユニットの正面図。 トラップ部の概略断面図。 本発明の第２実施形態に係る凝縮器を備える除湿ユニットの概略正面図。 本発明の第２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）。 本発明の第２実施形態に係る凝縮器の第４送風管、凝縮部、および、第５送風管の概略断面図（外部空気流に直交する方向の断面図）。 本発明の第２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）。 本発明の第２実施形態に係る凝縮器の有する凝縮部の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る凝縮器の有する凝縮部の平面図。 本発明の第２実施形態に係る凝縮器の有する第４送風管、凝縮部、および、第５送風管の概略断面図（外部空気流に平行な方向の断面図；図８のXIII-XIII断面に相当）。

符号の説明

２２，１２２ トラップ部
２３，１２３ 貯溜部
２８，１２８ 排出口
３９，１３９ 凝縮器
３４ｅ，１３４ｅ 第５送風管（第１凝縮部，流路）
１２０ 凝縮部（第２凝縮部）
１２１ 共通送風管（第１凝縮部）

Claims (5)

1. 被凝縮流体が凝縮することによって生じた凝縮水を排出するための排出口（２８，１２８）が形成されている第１凝縮部（３４ｅ，１３４ｅ）と、
   前記排出口から延びており前記第１凝縮部の内部空間と前記第１凝縮部の外部空間とが連通するように前記第１凝縮部と一体的に形成されるトラップ部（２２，１２２）と、を備え、
   前記トラップ部は、前記排出口から排出される前記凝縮水を貯留可能な貯溜部（２３，１２３）を有し、前記貯溜部に貯められた前記凝縮水を利用して前記第１凝縮部の内部空間と前記第１凝縮部の外部空間との連通を遮断する、
   凝縮器（３９，１３９）。
2. 前記貯溜部は、略Ｕ字形の断面形状を有する、
   請求項１に記載の凝縮器。
3. 前記第１凝縮部は、前記被凝縮流体が流通する流路（３４ｅ，１３４ｅ）を下部に有し、
   前記排出口は、前記流路に形成されている、
   請求項１または２に記載の凝縮器。
4. 前記第１凝縮部と前記トラップ部とは、ブロー成型によって形成されている、
   請求項１から３のいずれかに記載の凝縮器。
5. 前記第１凝縮部は、樹脂によって構成されており、
   前記第１凝縮部よりも前記被凝縮流体の流れ方向の上流側に配置され、金属によって構成される第２凝縮部（１２０）を更に備える、
   請求項１から４のいずれかに記載の凝縮器（１３９）。

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