JP2014055722A - 空気調和装置の室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】微細化された水滴を安定して噴霧可能な二流体ノズルを備えた室外機を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、熱交換器１３と、熱交換器１３に向かう空気に水を噴霧する二流体ノズル２２と、を備え、二流体ノズル２２は、水を噴霧用空気と共に二流体ノズル２２の外部に噴霧する噴霧部２２８と、噴霧部２２８に向けて水と噴霧用空気とを案内する内周面２２５ａと、内周面２２５ａに沿って水を螺旋状に旋回させる旋回手段２３０と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和装置の室外機に関する。

従来から、熱交換器に向かう空気に対して水を噴霧することによって熱交換器を冷却する空気調和装置の室外機として、特許文献１に記載のものが知られている。

この室外機は、熱交換器に向かう空気の流れにおいて熱交換器の上流側で且つ熱交換器から離れた位置に、空気と水を同時に噴射することによって粒径１０μｍ以下の微細ミストを発生させる二流体ノズルを備えている。前記室外機では、前記二流体ノズルから噴射された微細ミストが熱交換器に到達する前に蒸発（気化）することによって熱交換器に向かう空気の温度を下げ、これにより、熱交換器が冷却される。

特開２００８−１２８５００号公報

しかしながら、上記の二流体ノズルでは、当該二流体ノズルに供給される水と空気の流量等によって、水滴の噴霧が断続的になったり、噴霧される水滴の径がばらついたりして、微細化された水滴が安定して噴霧されない場合があった。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、微細化された水滴を安定して噴霧可能な二流体ノズルを備えた室外機を提供することにある。

上記課題を解消すべく、本発明は、熱交換器（１３）と、前記熱交換器（１３）に向かう冷却用空気に水を噴霧する二流体ノズル（２２）と、を備え、前記二流体ノズル（２２）は、前記水を噴霧用空気と共に当該二流体ノズル（２２）の外部に噴霧する噴霧部（２２８）と、前記噴霧部（２２８）に前記水と前記噴霧用空気とが流れる流路を形成する内周面（２２５ａ）と、前記内周面（２２５ａ）に沿って前記水を螺旋状に旋回させる旋回手段（２３０）と、を有する。

かかる構成によれば、二流体ノズル（２２）において水が内周面（２２５ａ）に沿って螺旋状に旋回しつつ噴霧部（２２８）に案内されることにより、内周面（２２５ａ）に沿った環状流の状態で噴霧部（２２８）に到達した水（水膜）の周方向における厚さ（環状流における気相と液相の界面（５１）と、内周面（２２５ａ）との間隔）分布のばらつき（偏り）が抑えられる。即ち、二流体ノズル（２２）では、水と噴霧用空気が内周面（２２５ａ）に囲まれた空間内を噴霧部（２２８）に向かうため、水と噴霧用空気との各流量によっては噴霧用空気（気相）が内周面（２２５ａ）に囲まれた空間の中央部を流れ且つ水（液相）が内周面（２２５ａ）に沿って流れる環状流となる場合があり、このとき、旋回手段（２３０）が水を内周面（２２５ａ）に沿って螺旋状に旋回させて噴霧部（２２８）側に向かわせる。従って、水膜（内周面（２２５ａ）近傍の液相）の周方向における厚さ分布のばらつきが抑えられる。これにより、二流体ノズル（２２）において、前記ばらつきに起因して発生する水滴の断続的な噴霧や噴霧される水滴の径のばらつきが抑制され、その結果、微細化された水滴が安定して噴霧される。尚、水膜の周方向における厚さ分布のばらつきには、周方向の一部にのみ水（水膜）が存在する場合も含まれる。

本発明に係る空気調和装置の室外機（１０）においては、前記旋回手段（２３０）は、前記内周面（２２５ａ）に設けられた螺旋状の溝を含んでもよい。

このような内周面（２２５ａ）に螺旋状の溝（２３０）を設けるといった簡素な構成によっても、二流体ノズル（２２）において、水（環状流となった水）を内周面（２２５ａ）に沿って螺旋状に旋回させつつ噴霧部（２２８）まで案内することができる。

また、前記噴霧部（２２８）は、前記内周面（２２５ａ）よりも小さな内径を有し且つ前記水と前記噴霧用空気とを前記二流体ノズル（２２）の外部に噴霧する噴霧孔（２２９）を形成する噴霧孔規定面（２２８Ａ）と、前記内周面（２２５ａ）と前記噴霧孔規定面（２２８Ａ）とを連接し且つ前記内周面（２２５ａ）から前記噴霧孔規定面（２２８Ａ）に向かうにつれて内径が小さくなるテーパ面（２２８Ｂ）と、を有し、前記旋回手段（２３０）は、前記テーパ面（２２８Ｂ）に設けられた螺旋状の溝をさらに含んでもよい。

かかる構成によれば、内周面（２２５ａ）に沿って環状流となり且つ螺旋状に旋回させられつつ噴霧部（２２８）まで案内された水（水膜）が、続けてテーパ面（２２８Ｂ）においても螺旋状に旋回させられつつ噴霧孔（２２９）まで案内されることによって、内周面（２２５ａ）にのみ旋回手段（螺旋状の溝）（２３０）が設けられた構成に比べ、噴霧孔（２２９）により近い位置まで周方向における水膜の厚さ分布のばらつきが抑えられる。その結果、より確実に、微細化された水滴が安定して噴霧される。

また、前記流路内を前記噴霧部に向かう噴霧用空気の流れを旋回流にする空気流形成手段を備えてもよい。

かかる構成によれば、空気の流れによる遠心力によって水がより確実に内周面（２２５ａ）側に集められると共に、空気の旋回によっても水膜が内周面（２２５ａ）に沿って螺旋状に旋回し易くなるため、より確実に、微細化された水滴が安定して噴霧される。

以上より、本発明によれば、微細化された水滴を安定して噴霧可能な二流体ノズルを備えた室外機を提供することができる。

本実施形態に係る室外機を示す概略図である。 前記室外機における熱交換器及び噴霧ノズルの配置状態を示す斜視図である。 前記噴霧ノズルの縦断面図である。 （Ａ）は前記噴霧ノズルの先端部の拡大断面図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩＶ（Ｂ）―ＩＶ（Ｂ）位置における水案内管の拡大断面図である。 他実施形態に係る噴霧ノズルの縦断面図である。 他実施形態に係る噴霧ノズルの先端部の拡大断面図である。 他実施形態に係る旋回手段を説明するための図である。 空気流形成手段を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る室外機は、例えば、空気調和装置に用いられる。この空気調和装置は、図１及び図２に示される室外機と、図略の室内機と、これらを接続する図略の冷媒配管とを備えている。

室外機１０は、ケース１２と、熱交換器１３と、送風機１４と、圧縮機１６と、温度センサ１８と、噴霧装置２０と、帯電機構（帯電部）３０と、室外機制御部４０と、を備える。熱交換器１３、送風機１４、圧縮機１６、及び室外機制御部４０は、ケース１２内に配置されている。尚、図１では、説明の便宜のため、熱交換器１３の一部と、噴霧装置２０の一部と、帯電機構３０の一部とが省略されている。また、図２では、噴霧装置２０の噴霧ノズル２２に接続される水用流路部２４０やエア用流路部２６０等が省略されている。

熱交換器１３は、内部を冷媒が流れる伝熱管（図示省略）と、前記伝熱管が貫通する多数のプレートフィン（図示省略）と、を備える。この熱交換器１３では、伝熱管の管壁とプレートフィンとを介して伝熱管内を流れる冷媒とプレートフィン同士の間を流れる外気（空気）との間で熱交換が行われる。本実施形態の熱交換器１３は、例えば、クロスフィンコイル式の熱交換器であるが、これに限定されない。

この熱交換器１３は、ケース１２の底板１２ａから上方に向かって立設され、例えば、ケース１２を構成する側面板１２ｂ及び背面板１２ｃに沿うように平面視においてＬ字状又はＵ字状に配置されている。尚、ケース１２の側面板１２ｂ及び背面板１２ｃにおける熱交換器１３と対向する領域には、外気がケース１２内部に流入可能に開口（図示省略）が設けられている。

送風機１４は、空気の流れを形成して熱交換器１３に空気（冷却用空気）を供給（送風）するものであり、羽根車１４ａと、この羽根車１４ａを回転させるモータ（図示省略）とを備える。本実施形態の送風機１４は、ケース１２の天板１２ｄに配置され、側面板１２ｂ及び背面板１２ｃにおける熱交換器１３と対向する領域に設けられた前記開口からケース１２内に外気を引き込み、熱交換器１３と熱交換した後の空気を天板１２ｄ側から上方に向けて排出する（図１の矢印参照）。尚、天板１２ｄにおける送風機１４（羽根車１４ａ）が配置された位置には、ケース１２の内部と外部とを連通する開口（図示省略）が設けられている。

送風機１４としては、例えば、遠心送風機、軸流送風機、斜流送風機等が用いられるが、これらに限定されない。

圧縮機１６は、当該圧縮機１６の駆動によって、室外機１０を備えた空気調和装置において冷媒を循環させる。

温度センサ１８は、室外機制御部４０に接続され、ケース１２内に吸気される外気の温度を計測して計測結果に応じた外気温信号を出力する。

噴霧装置２０は、空気調和装置の冷房運転時において熱交換器１３を冷却するための水を噴霧することにより、熱交換器１３に向かう（供給される）外気を冷却する。この熱交換器１３に向かう外気の流れは、上記の送風機１４の駆動によって形成されている。このように、噴霧装置２０は、水を霧状に噴霧して熱交換器１３を補助的（間接的）に冷却することによって、空気調和装置の冷房能力の向上を図ることができる。

この噴霧装置２０は、複数の噴霧ノズル（二流体ノズル）２２と、水供給機構２４と、エア供給機構２６と、を備える。本実施形態の室外機１０では、各噴霧ノズル２２に対して水供給機構２４と、エア供給機構２６と、帯電機構３０とがそれぞれ接続されている。図１においては、一つの噴霧ノズル２２と、この噴霧ノズル２２に接続された水供給機構２４、及びエア供給機構２６を示しており、他の噴霧ノズル２２及びこれに接続される水供給機構２４、及びエア供給機構２６の図示を省略している。これら他の噴霧ノズル２２及びこれらに接続される水供給機構２４、及びエア供給機構２６の構成は、図１に示されるものと同様であるため説明を省略する。

各噴霧ノズル２２は、熱交換器１３を冷却するための水（水滴）を噴霧するノズルであり、図３にも示されるように、胴部２２０と、この胴部２２０の先端（水の流れ方向における下流側：本実施形態においては下端）に設けられるオリフィス部２２１と、を有する。

胴部２２０は、水案内管（水案内部）２２２と、空気案内管（空気供給部）２２４と、を有し、水供給機構２４から供給される水、及びエア供給機構２６から供給される空気（噴霧用空気）をオリフィス部２２１（詳しくは、噴霧部２２８）に案内する。

水案内管２２２は、水供給機構２４から供給された水をオリフィス部２２１（噴霧部２２８）まで案内する流路を形成する。この水案内管２２２は、水をオリフィス部２２１（噴霧部２２８）まで案内する内周面２２５ａを有する。詳しくは、水案内管２２２は、噴霧軸（図３における上下方向の軸）Ｃを周方向に囲む円柱面状の内周面２２５ａと外周面２２５ｂとを有する管部材である。本実施形態の水案内管２２２は、例えば、内径が７ｍｍ、外径が９．５ｍｍ、噴霧軸Ｃ方向の長さが１３ｍｍである。そして、水案内管２２２は、内周面２２５ａによって規定される内部空間（水流路）を通じて水をオリフィス部２２１（噴霧部２２８）まで案内する。本実施形態の水案内管２２２は、下方に設けられたオリフィス部２２１に向けて水を垂直下方に案内する。

この水案内管２２２の基端（水の流れ方向における上流端：本実施形態では上端）２２２ｂは後述の水用流路部２４０の下流端に接続される一方、先端（水の流れ方向における下流端：本実施形態では下端）２２２ａはオリフィス部２２１（噴霧部２２８）に接続されている。また、水案内管２２２は、先端部に設けられた噴霧側部位２２２Ａと、その上流側に設けられた空気導入部位２２２Ｂとを有する。

空気導入部位２２２Ｂは、エア供給機構２６から供給された空気（噴霧用空気）を水案内管２２２内に導入する部位である。この空気導入部位２２２Ｂの管壁には、水案内管２２２の内側と外側とを連通する複数のエア導入孔２２３が形成され、このエア導入孔２２３を通じて水案内管２２２内に空気が導入（供給）される。本実施形態では、例えば、水案内管２２２の周方向において等間隔となるように形成された複数（図３に示す例では４箇所）のエア導入孔２２３、２２３、…を一組とし、この組みが水案内管２２２の噴霧軸Ｃ方向に等間隔となるように複数個所（図３に示す例では３箇所）に配置されている。

噴霧側部位２２２Ａは、水案内管２２２における空気導入部位２２２Ｂより先端側の部位であり、水と空気（二流体）がオリフィス部２２１（噴霧部２２８）に向かって流れる部位（領域）である。本実施形態の噴霧側部位２２２Ａでは、空気（気相）が水案内管２２２内（内部空間）の中央部を流れ且つ水（液相）が水案内管２２２の内周面に沿って流れる環状流となる。

噴霧側部位２２２Ａは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にも示されるように、円柱面状の内周面２２５ａに沿って水を螺旋状に旋回させる旋回手段２３０を有する。この旋回手段２３０は、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａに設けられた螺旋状の溝によって構成されている。本実施形態の噴霧側部位２２２Ａでは、複数の螺旋状の溝２３０、２３０、…が設けられている。これら複数の螺旋状の溝２３０は、互いに平行となるように、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａにおいて周方向に隙間なく設けられている。各螺旋状の溝２３０は、噴霧軸Ｃを旋回中心として噴霧側部位２２２Ａの上流端（空気導入部位２２２Ｂの下流端）から当該噴霧側部位２２２Ａの下流端（オリフィス部２２１）まで連続して延びており、断面がＶ字状の溝である。尚、螺旋状の溝２３０は、噴霧軸Ｃ方向において、噴霧側部位２２２Ａの全体に設けられてもよく、一部に設けられてもよい。

このような螺旋状の溝２３０により、前記環状流となった水が内周面２２５ａに沿って螺旋状に旋回しつつオリフィス部２２１（詳しくは、噴霧部２２８）まで案内される。これにより、内周面２２５ａに沿ってオリフィス部２２１（噴霧部２２８）に到達した水（水膜）５０の周方向における厚さ分布（環状流となったときの気相と液相の界面５１と、内周面２２５ａとの間隔分布（図４（Ｂ）参照））のばらつきが抑えられる。その結果、噴霧ノズル２２において前記ばらつきに起因して発生する水滴の断続的な噴霧や噴霧される水滴の径のばらつきが抑制されるため、本実施形態の噴霧ノズル２２では、微細化された水滴が安定して噴霧される。

尚、本実施形態では、複数の螺旋状の溝２３０が内周面２２５ａ全体に設けられているが（図４（Ｂ）参照）、この配置に限定されず、周方向に間隔を空けて設けられてもよい。また、内周面２２５ａに螺旋状の溝２３０が１本設けられてもよい。また、本実施形態の螺旋状の溝２３０は、断面Ｖ字状の溝（Ｖ字溝）であるが、例えば、断面がＵ字状や台形状の溝（Ｕ字溝や台形溝）等であってもよい。

空気案内管２２４は、水案内管２２２の外側に配置される管である。この空気案内管２２４は、水案内管２２２の外径よりも大きな内径を有し、水案内管２２２の軸（噴霧軸Ｃ）と当該空気案内管２２４の軸とが一致するように配置される。本実施形態の空気案内管２２４の内径は、例えば、１４ｍｍである。上記のように本実施形態の水案内管２２２の外径が、例えば、９．５ｍｍであるため、水案内管２２２の外周面２２５ｂと空気案内管２２４の内周面との間隔は、２．２５ｍｍとなる。空気案内管２２４は、水案内管２２２よりも軸方向の長さ寸法が小さく、空気案内管２２４の先端（下端）２２４ａが水案内管２２２の先端（下端）２２２ａ同様にオリフィス部２２１（板状のオリフィス部２２１の裏面２２１ｂ）に接続されているため、水案内管２２２の基端（上端）２２２ｂが空気案内管２２４の基端（上端）２２４ｂから噴霧軸Ｃ方向に突出している。空気案内管２２４の基端部２２４ｂでは、その内周面と水案内管２２２の外周面２２５ｂとの間が閉塞部材２２５によって塞がれている。

胴部２２０において、閉塞部材２２５、水案内管２２２の外周面２２５ｂ、空気案内管２２４の内周面、及びオリフィス部２２１によって囲まれた空間が、エア供給機構２６から供給された空気を水案内管２２２の空気導入部位２２２Ｂに設けられた孔２２３まで案内する流路となる。

また、空気案内管２２４は、エア供給機構２６（詳しくはエア用流路部２６０）が接続される接続部２２６を有する。この接続部２２６に接続されたエア供給機構２６から供給された空気が当該接続部２２６を介して前記空気流路内に導入される。

尚、胴部２２０における噴霧側部位２２２Ａと空気導入部位２２２Ｂとは、上記の構成（二重管構造）に限定されない。例えば、図５に示されるように、空気案内管２２４Ａの先端が水案内管２２２Ｃに接続された構成の場合、水案内管２２２Ｃにおいて、空気案内管２２４Ａの先端が接続された位置よりも下流側の部位が噴霧側部位２２２Ａである。また、空気案内管２２４Ａの先端部が空気導入部位２２２Ｂとなる。この図５の例では、水案内管２２２Ｃの先端部（テーパ形状の部位）がオリフィス部２２１Ａである。

図３及び図４（Ａ）に戻り、オリフィス部２２１は、胴部２２０（詳しくは、水案内管２２２）によって案内された水を空気（噴霧用空気）と共に外部（噴霧ノズル２２の外部）に噴霧させる。本実施形態のオリフィス部２２１は、円板形状の部材である。このオリフィス部２２１は、径方向外側の部位である閉塞部２２７と、この閉塞部２２７の径方向内側の部位である噴霧部２２８とからなる。このオリフィス部２２１において、水案内管２２２の内周面２２５ａよりも径方向外側の部位が閉塞部２２７であり、この閉塞部２２７よりも径方向内側の部位が噴霧部２２８である。尚、本実施形態では、閉塞部２２７と噴霧部２２８とが一体となってオリフィス部２２１を構成しているが、これに限定されない。閉塞部と噴霧部とが別体として形成されてもよい。

閉塞部２２７は、胴部２２０において、水案内管２２２の外周面２２５ｂと空気案内管２２４の内周面との間に形成された流路の先端側（噴霧部側）の端を閉塞する。詳しくは、閉塞部２２７は、水案内管２２２と空気案内管２２４との先端２２２ａ、２２４ａ位置において、水案内管２２２の外周面２２５ｂと空気案内管２２４の内周面との間に形成される開口を塞ぐ（閉塞する）。

噴霧部２２８は、軸方向（噴霧軸Ｃ方向）に水案内管２２２の内周面（２２５ａ）によって規定される流路と噴霧ノズル２２の外部とを連通する噴霧孔２２９を形成する円柱面（噴霧孔規定面）２２８Ａを有する。この噴霧孔２２９の内径は、水案内管２２２の内周面２２５ａの内径よりも小さい。また、噴霧部２２８は、円柱面２２８Ａの上流側（本実施形態では上方側）に、テーパ面２２８Ｂを有する。このテーパ面２２８Ｂは、水案内管２２２の内周面２２５ａと円柱面２２８Ａとを連接し且つ前記内周面２２５ａから円柱面２２８Ａに向かうにつれて内径が小さくなっている。

以上のように構成される噴霧ノズル２２は、以下のように配置される。

複数の噴霧ノズル２２、２２、…は、ケース１２の側面板１２ｂ及び背面板１２ｃ、又はケース１２に別途設けられた図略の支持部材によって支持されている。各噴霧ノズル２２は、送風機１４の羽根車１４ａが回転することにより形成される気流の方向において、熱交換器１３よりも上流側に配置されている。本実施形態では、各噴霧ノズル２２は、室外機１０における熱交換器１３より外側で且つ上側の位置において、水滴を下方に向かって噴霧する姿勢となるように配置されている。即ち、各噴霧ノズル２２は、その軸方向（又は噴霧軸Ｃ）が熱交換器１３に向かう略水平方向の外気（空気）の流れと略直交する方向に向けられた状態となるような姿勢で配置されている。このような姿勢で配置された各噴霧ノズル２２から噴霧される水滴は、下方に向かって放射状に拡散しつつ前記空気の流れによって熱交換器１３に向かって移動する。このとき、噴霧された水滴の全部又はその大半は、熱交換器１３に到達する前に気化する。この水滴が気化するときの気化熱によって、熱交換器１３に向かう空気が冷却される。

複数の噴霧ノズル２２は、図２に示されるように、噴霧装置２０による冷却効果が熱交換器１３のほぼ全体にわたって及ぼされるように、熱交換器１３に対向する側面板１２ｂ及び背面板１２ｃにおいて互いに水平方向に間隔を空けて配置されている。詳しくは、各噴霧ノズル２２から噴霧される水滴が拡散する範囲、即ち、熱交換器１３に向かう外気が各噴霧ノズル２２によって冷却される範囲に基づいて、複数の噴霧ノズル２２は、互いに水平方向に例えば数十センチ程度の間隔を空けて配置される。本実施形態では、側面板１２ｂには１つの噴霧ノズル２２が配置され、背面板１２ｃには３つの噴霧ノズル２２、２２、２２が配置されている。各噴霧ノズル２２の高さ位置は、同じである。

図１に戻り、水供給機構２４は、例えば水道やタンク等の水供給源Ｔから噴霧ノズル２２まで水を案内する流路を形成する水用流路部２４０と、水用流路部２４０内を流れる水を噴霧ノズル２２に向けて加圧する水用ポンプ２４２と、を有する。尚、水供給源Ｔから噴霧装置２０に十分な圧力で水が供給される場合には、水供給機構２４において水用ポンプ２４２が省略されてもよい。

エア供給機構２６は、外気（空気）を噴霧ノズル２２まで案内する流路を形成するエア用流路部２６０と、外気をエア用流路部２６０内に引き込んで噴霧ノズル２２まで送り出すエア用ポンプ２６２と、を有する。エア用流路部２６０の先端は、噴霧ノズル２２の胴部２２０における接続部２２６に接続される。

以上の水供給機構２４及びエア供給機構２６における水用ポンプ２４２とエア用ポンプ２６２は、室外機制御部４０に接続され、室外機制御部４０からの制御信号に基づいて駆動する。この室外機制御部４０は、温度センサ１８によって検出された外気温度が所定の温度以上に達したことを検知すると、冷房運転の負荷が所定のレベルを超えたと判断し、水用ポンプ２４２とエア用ポンプ２６２とを駆動させ、噴霧装置２０から水を噴霧させる。このとき、例えば、室外機制御部４０は、所定時間の間、各噴霧ノズル２２から連続的又は間欠的に水が噴霧されるように各ポンプ２４２、２６２を駆動させる。

また、室外機制御部４０は、水案内管２２２に０．０１〜０．１ｍ／ｓｅｃで水が供給されるように水用ポンプ２４２を制御すると共に、空気案内管２２４に０．８〜３ｍ／ｓｅｃで空気が供給されるようにエア用ポンプ２６２を制御する。換言すると、室外機制御部４０は、水の供給量と空気の供給量の割合が例えば重量比（空気の重量／水の重量）で０．１以下となるように、水用ポンプ２４２とエア用ポンプ２６２とを制御する。重量比がこの範囲に調節されることにより、空気を供給するのに必要な動力を小さく抑えることができる。なお、噴霧ノズルの噴霧孔において空気と水を同時に噴射する従来の二流体ノズルでは、空気の圧力で水に剪断力を加えて水滴を微細化しているので、高速の空気を噴射させる必要があり、重量比（空気の重量／水の重量）が０．４以上となる。このため、従来の二流体ノズルでは、空気を供給するのに必要な動力が大きくなる。

噴霧ノズル２２によって噴霧される水滴の平均粒径は、例えば２５μｍ以下（蒸発所要時間は約０．３秒以下）であるのが好ましい。水滴の平均粒径は、噴霧孔２２９の孔径（円柱面（噴霧孔規定面）２２８Ａの内径）、エア導入孔２２３の孔径、水案内管２２２内（水流路）にかかる圧力、水案内管２２２と空気案内管２２４との間の空間（空気流路）にかかる圧力などを調節することによって調整できる。

また、室外機制御部４０は、室外機１０の各構成要素の制御を行う。例えば、室外機１０を備えた空気調和装置の運転時に、室外機制御部４０は、圧縮機１６を駆動させることにより冷媒を室外機１０と室内機との間を循環させると共に、送風機１４を駆動して外気をケース１２内に引き込んで熱交換器１３を冷却する。

以上の室外機１０によれば、水案内管２２２の噴霧側部位２２２Ａにおいて水が内周面２２５ａに沿って螺旋状に旋回しつつ噴霧部２２８に案内されるため、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａに沿った環状流の状態で噴霧部２２８に到達した水（水膜）の周方向における厚さ分布（環状流における気相と液相の界面５１と、内周面２２５ａとの間隔分布）のばらつきが抑えられる。即ち、水案内管２２２の噴霧側部位２２２Ａでは、水と空気が内周面２２５ａに囲まれた内部空間内を噴霧部２２８に向かうため、水と空気との各流量によっては空気（気相）が内部空間の中央部を流れ且つ水（液相）が内周面２２５ａに沿って流れる環状流となる場合があり、このとき、旋回手段（本実施形態では内周面２２５ａに設けられた螺旋状の溝）２３０が水を内周面２２５ａに沿って螺旋状に旋回させて噴霧部２２８側に向かわせることにより、水膜（内周面２２５ａ近傍の液相）の周方向における厚さ分布のばらつきが抑えられる。これにより、前記ばらつきに起因して発生する水滴の断続的な噴霧や噴霧される水滴の径のばらつきが抑制され、その結果、微細化された水滴が安定して噴霧される。

このように、噴霧ノズル２２から微細化された水滴が安定して噴霧されることにより、その気化熱によって熱交換器１３に向かう空気が効果的に冷やされ、熱交換器１３における冷媒の冷却効率が向上する。また、噴霧される水滴の径のばらつきが抑えられ、微細な水滴が安定して噴霧されるため、大きな水滴が噴霧されてこの水滴が熱交換器１３に付着して熱交換器１３が濡れることも防止できる。

本実施形態の噴霧ノズル２２のように、内周面２２５ａ（噴霧側部位２２２Ａの内周面）に螺旋状の溝２３０を設けるといった簡素な構成によっても、噴霧側部位２２２Ａにおいて水を内周面２２５ａに沿って螺旋状に旋回させつつ噴霧部２２８まで案内することができる。

尚、本発明の空気調和装置の室外機は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態の旋回手段（螺旋状の溝）２３０は、水案内管２２２の噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａにのみ設けられているが、この範囲に限定されない。旋回手段２３０Ａは、図６に示されるように、噴霧部２２８（オリフィス部２２１）のテーパ面２２８Ｂに設けられた螺旋状の溝を含んでもよい。即ち、旋回手段（螺旋状の溝）２３０は、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａにおける上流端から、テーパ面２２８Ｂの下流端（円柱面（噴霧孔規定面）２２９Ａの上流端）まで連続する螺旋状の溝であってもよい。

このように旋回手段２３０が、テーパ面２２８に設けられた螺旋状の溝を含むことにより、内周面２２５ａに沿って環状流となり且つ螺旋状に旋回させられつつ噴霧部２２８まで案内された水（水膜）が、続けてテーパ面２２８Ｂにおいても螺旋状に旋回させられつつ噴霧孔２２９まで案内されることによって、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａにのみ旋回手段（螺旋状の溝）２３０が設けられた構成に比べ、噴霧孔２２９により近い位置まで水膜の周方向の厚さ分布のばらつきが抑えられる。その結果、より確実に、微細化された水滴が安定して噴霧される。

上記実施形態の噴霧ノズル２２は、水滴を下方に向けて噴霧する（即ち、噴霧軸を下方に向けた）姿勢となるようにケース１２に取り付けられているが、この姿勢に限定されない。即ち、噴霧ノズル２２は、水滴を上向きに噴霧する姿勢でもよく、水平方向に噴霧する姿勢となるようにケース１２に取り付けられてもよい。

上記実施形態の旋回手段２３０は、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａに設けられた溝であるが、これに限定されない。例えば、図７に示されるように、旋回手段２３０Ａは、水案内管２２２内に配置され、噴霧軸Ｃを中心にして径方向外側をひねったリボン状の部材によって構成されてもよい。また、旋回手段は、内周面２２５ａに設けられた螺旋状の突条や、内周面２２５ａに沿って配置される螺旋状の棒部材等であってもよい。即ち、旋回手段は、前記内周面２２５ａに沿って水を螺旋状に旋回させる構成であればよい。

また、噴霧ノズル２２は、噴霧側部位２２２Ａ内の空気の流れを旋回流にする空気流形成手段を備えていてもよい。この空気流形成手段は、例えば、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、水案内管２２２Ｃの管壁に接続される空気案内管２２４Ｂの先端部によって構成されてもよい。この空気流形成手段は、例えば、噴霧軸Ｃと直交する方向から見たときにその中心軸ｃが噴霧軸Ｃに対して所定の鋭角となり（図８（Ｂ）参照）、且つ、噴霧軸Ｃ方向から見たときに水案内管２２２Ｃの内周面２２５ａの接線方向に空気が供給されるように水案内管２２２Ｃの管壁に接続される（図８（Ａ）参照）空気案内管２２４Ｂの先端部によって構成されてもよい。また、空気流形成手段は、例えば、図７に示されるような、水案内管２２２内に配置されるリボン状の部材によって構成されてもよい。

かかる構成によれば、噴霧側部位２２２Ａにおいて、空気の流れ（旋回）による遠心力により水がより確実に内周面２２５ａ側に集められると共に、空気の旋回流によっても水膜（環状流となった水）が内周面２２５ａに沿って螺旋状に旋回し易くなるため、噴霧部２２８に到達した水（水膜）の周方向における厚さ分布のばらつきがより確実に抑えられる。

水案内部２２２の具体的形状は限定されない。本実施形態の水案内部２２２は、管材によって形成されているが、例えば、円柱面状の内周面２２５ａによって規定される孔を有していれば、ブロック状の部材等の他の形状の部材によって形成されていてもよい。

上記実施形態では、噴霧側部位２２２Ａの内周面２２５ａが円柱面状であるが、この形状に限定されない。噴霧側部位２２２Ａの内周面は、噴霧部２２８に案内される水が環状流となって流れることができる形状であれば円柱面形状以外の他の形状であってもよい。

１０ 室外機
１３ 熱交換器
１４ 送風機
２０ 噴霧装置
２２ 噴霧ノズル（二流体ノズル）
５１ 界面
２２２、２２２Ｃ 水案内管（水案内部）
２２２Ａ 噴霧側部位
２２２Ｂ 空気導入部位
２２４、２２４Ａ、２２４Ｂ 空気案内管（空気供給部）
２２８ 噴霧部
２２８Ａ 円柱面（噴霧孔規定面）
２２８Ｂ テーパ面
２２９ 噴霧孔
２３０、２３０Ａ 旋回手段、螺旋状の溝
Ｃ 噴霧軸

Claims (4)

1. 熱交換器（１３）と、
   前記熱交換器（１３）に向かう冷却用空気に水を噴霧する二流体ノズル（２２）と、を備え、
   前記二流体ノズル（２２）は、
   前記水を噴霧用空気と共に当該二流体ノズル（２２）の外部に噴霧する噴霧部（２２８）と、
   前記噴霧部（２２８）に前記水と前記噴霧用空気とが流れる流路を形成する内周面（２２５ａ）と、
   前記内周面（２２５ａ）に沿って前記水を螺旋状に旋回させる旋回手段（２３０）と、を有することを特徴とする空気調和装置の室外機。
2. 前記旋回手段（２３０）は、前記内周面（２２５ａ）に設けられた螺旋状の溝を含むことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室外機。
3. 前記噴霧部（２２８）は、前記内周面（２２５ａ）よりも小さな内径を有し且つ前記水と前記噴霧用空気とを前記二流体ノズル（２２）の外部に噴霧する噴霧孔（２２９）を形成する噴霧孔規定面（２２８Ａ）と、前記内周面（２２５ａ）と前記噴霧孔規定面（２２８Ａ）とを連接し且つ前記内周面（２２５ａ）から前記噴霧孔規定面（２２８Ａ）に向かうにつれて内径が小さくなるテーパ面（２２８Ｂ）と、を有し、
   前記旋回手段（２３０）は、前記テーパ面（２２８Ｂ）に設けられた螺旋状の溝をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置の室外機。
4. 前記流路内を前記噴霧部に向かう噴霧用空気の流れを旋回流にする空気流形成手段を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室外機。

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