JP2015098995A - 空調室外ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ユニット高さを低くするコンパクト化が図られ、加湿ロータに対する十分な吸着風量が確保され、かつメンテナンス性に優れた空調室外ユニットを提供する。【解決手段】加湿ロータ６３は、外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含んでいる。この板状の加湿ロータ６３は、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている。空気流路は、室外ファンの下流から加湿ロータの吸湿エリアに空気流を流す。【選択図】図４

Description

本発明は、加湿ロータを備える空調室外ユニットに関する。

従来より、圧縮機、室外熱交換器及び室外ファンなどを収納する室外ユニットの上に、室外ユニットとは別体で室内を加湿するための加湿ユニットを搭載した空調室外ユニットがある。このような空調室外ユニットでは、加湿ユニットが室外ユニットの上に搭載されていることで空調室外ユニットの高さ寸法が大きくなるため、空調室外ユニットの製品サイズが大きくなるという問題がある。

これに対する対策の１つとして、例えば、特許文献１（特開２０１２−２５１６９２号公報）に開示されている空調室外ユニットでは、加湿ユニットの備える各部品を室外ユニット上部に移動させて室外ユニットに内蔵し空調室外ユニットの高さ寸法を抑えることで、加湿機能を備えており、かつ製品サイズを小さくした空調室外ユニットを実現している。

ところで、一般的に、空調室外ユニットの内部は、圧縮機等が配置される機械室と室外熱交換器及び室外ファン等が配置される送風機室とに分かれている。ここで、特許文献１に開示されている空調室外ユニットでは、加湿ユニットの備える部品の１つであり外気から水分を吸着しかつ吸着した水分を放湿するロータは、水平面に沿って配置されている。さらに、該ロータ全体が、送風機室に位置しており、室外熱交換器の前方に配置されている。ロータがこのように配置されると、室外熱交換器の一部が加湿ユニットで塞がれてしまうことがある。そうすると、室外熱交換器において加湿ユニットで塞がれた部分を外気が通りにくくなるため、室外熱交換器の性能が低下してしまうおそれがある。

そこで、本発明の課題は、室外熱交換器の性能低下を防止することができる空調室外ユニットを提供することにある。

本発明の第１観点に係る空調室外ユニットは、前面側から外部に空気流が通過する送風機室を有する本体ケーシングと、送風機室に配置され、本体ケーシングの前面側に向かって流れる空気流を発生させるためのファンと、外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含み、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている板状の加湿ロータと、ファンの下流から吸湿エリアに空気流を流すための空気流路とを備えるものである。

第１観点の空調室外ユニットについては、加湿ロータが前後方向に対する垂直な面に沿って設置されており、加湿ロータを水平面に沿って配置している形態と比較して、室外熱交換器と加湿ロータとの距離を大きくとることが可能となり、室外熱交換器に外気が流れにくくなることに伴う性能低下を防止することができる。

なお、ここでいう加湿ロータが垂直な面に沿って配設されるとは、加湿ロータの主面が垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が垂直な面に対して±１５°程度傾いて配置されているものまで含まれる。

本発明の第２観点に係る空調室外ユニットは、第１観点の空調室外ユニットにおいて、本体ケーシングの前面に取り付けられ、ファンの下流においてファンが発生する空気流の一部を空気流路に導くように分流するための閉塞面を有するグリルをさらに備える、ものである。

第２観点の空調室外ユニットについては、ファン下流のグリルの閉塞面で空気流路に導く分流が行なわれるので、ファンの下流に生じる空気圧によって、吸湿エリアに空気流を流すための空気流路に対して空気流を押し込むことができる。

本発明の第３観点に係る空調室外ユニットは、第２観点の空調室外ユニットにおいて、グリルは、閉塞面の後面に設けられている風向ガイドを有し、風向ガイドで囲んで前記空気流路をファンの回転方向に沿って延ばしている、ように構成されている。

第３観点の空調室外ユニットについては、風向ガイドによって空気流路をファンの回転方向に沿って延ばすことができ、閉塞面で分流される空気流を効率よく空気流路に導くことができる。

本発明の第４観点に係る空調室外ユニットは、第１観点から第３観点のいずれかの空調室外ユニットにおいて、ファンを駆動するための電気部品を収納している電装品ボックスをさらに備え、ファンは、本体ケーシングの前面側に配置され、加湿ロータは、電装品ボックスよりも本体ケーシングの前面側に配置されている。

第４観点の空調室外ユニットについては、電装品ボックスを加湿ロータの後面側に配置して加湿ロータを本体ケーシングの前面側に配置することによってファンの近くに加湿ロータを配置できるため吸湿エリアに空気流を導き易くなる。

本発明の第１観点に係る空調室外ユニットでは、室外熱交換器の性能低下を防止することができる。

本発明の第２観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアにおいて加湿ロータを通過する吸着風量を確保し易くなる。

本発明の第３観点に係る空調室外ユニットでは、吸着風量を向上させることができる。

本発明の第４観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアに空気流を導き易くなり、吸着風量を確保し易くなる。

本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットを備える空気調和装置の概略を示す回路図。 本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板などを外した図２の空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板や天板などを外した図２の空調室外ユニットの斜視図。 グリルや天板などを外した図２の空調室外ユニットの平面図。 図２のＩ−Ｉ線断面図。 加湿ユニットの分解図。 加湿ユニットの部分拡大斜視図。 グリルの斜視図。

（１）全体構成
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空調室外ユニット３０を含む空気調和装置１０は、空調室外ユニット３０の他に、空調室内ユニット２０を備えている。空気調和装置１０においては、室内に設置される空調室内ユニット２０と屋外に設置される空調室外ユニット３０が、連絡配管１２によって接続されている。

この空気調和装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転及び換気運転などの複数の運転モードを有しており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。冷房運転及び暖房運転では、室内の空気を冷やしたり温めたりするため、空調室内ユニット２０において室内の空気と冷媒との間で熱交換が行なわれ、空調室外ユニット３０では屋外の空気（以下、外気と呼ぶ場合もある）と冷媒との間で熱交換が行なわれる。そして、連絡配管１２を通して空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０との間を冷媒が移動することにより、空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０との間を熱が移動する。

このような熱交換と熱の移動とを行わせるために、空気調和装置１０は、図１に示されている冷媒回路を有している。この空気調和装置１０においては、主に、圧縮機３１、四路切替弁３２、室外熱交換器３３、電動弁３４及び室内熱交換器２１が接続されて、これらを冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。室内熱交換器２１は、空調室内ユニット２０に設けられており、圧縮機３１、四路切替弁３２、室外熱交換器３３及び電動弁３４は、空調室外ユニット３０に設けられている。そして、連絡配管１２の中には、空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０とを実質的に接続している液冷媒配管１４及びガス冷媒配管１６が通っている。

また、加湿運転及び換気運転では、室内に湿気や外気を供給するため、連絡配管１２中の給気ダクト１８を通って空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０に空気が移動する。特に、加湿運転では、水分を多く含んだ湿度の高い空気を空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０に供給するため、空調室外ユニット３０において外気から水分を積極的に取り込む。そのために、空調室外ユニット３０は、外気から水分を取り込む機能を有する加湿ユニット６０を備えている。なお、図１に実線や破線で示されている矢印は、空気の流れを示している。

（１−１）冷媒回路の動作
冷媒回路の動作は従来からあるものと変わらないが、図１に示されている冷媒回路について、冷房時と暖房時の動作を簡単に説明する。まず、冷房時には、四路切替弁３２が、図１に示す実線の状態に接続される。そのため、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁３２を介して室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３で外気との熱交換が行われて熱を奪われた冷媒は、電動弁３４に送られる。そして、高圧液状の冷媒が電動弁３４によって膨張して低圧状態に変化する。電動弁３４で膨張した冷媒は、フィルタ３５を介して液閉鎖弁３７及び液冷媒配管１４を通って室内熱交換器２１に入る。室内熱交換器２１で室内空気との熱交換が行われて熱を奪って温度が上昇した冷媒は、ガス冷媒配管１６及びガス閉鎖弁３８を通って四路切替弁３２に送られる。冷房時においては四路切替弁３２がガス閉鎖弁３８とアキュムレータ３６とを接続している状態であるため、ガス冷媒配管１６を通って室内熱交換器２１から空調室外ユニット３０に送られてきた冷媒は、アキュムレータ３６を介して圧縮機３１に送られ、圧縮機３１に吸入される。

暖房時には、四路切替弁３２が、図１に示す破線の状態に接続される。そのため、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁３２を介して室内熱交換器２１に送られる。そして、室内熱交換器２１を出た冷媒は、冷房時とは逆の経路をたどって、圧縮機３１に戻ってくる。つまり、暖房時には、圧縮機３１、四路切替弁３２、ガス冷媒配管１６、室内熱交換器２１、液冷媒配管１４、電動弁３４、室外熱交換器３３、四路切替弁３２、アキュムレータ３６及び圧縮機３１の順に冷媒が循環する。

（２）詳細構成
（２−１）空調室内ユニット２０の構成
空調室内ユニット２０には、室内熱交換器２１の他に、図１に示されているように、モータで駆動される室内送風機２２が室内熱交換器２１の下流側に設けられている。室内送風機２２としては、例えばクロスフローファンが採用される。例えば空調室内ユニット２０が壁に取り付けられる壁掛け式の場合、室内送風機２２が駆動されると、空調室内ユニット２０上部の吸込口２３から吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器２１を通過して空調室内ユニット２０下部の吹出口２４から吹き出される。

また、空調室内ユニット２０の内部においては、給気ダクト１８の給気口２５が、室内熱交換器２１の上流側空間に設けられている。給気ダクト１８は加湿ユニット６０に接続されており、加湿ユニット６０から給気ダクト１８を通って送られてくる空気は、給気口２５から室内熱交換器２１の上流側空間に供給される。加湿ユニット６０から湿度の高い空気が送られてくる状態で室内送風機２２が駆動されると、空調室内ユニット２０の吹出口２４から吹き出される調和空気は、給気口２５から供給される湿度の高い空気によって高湿度のものとなる。このとき同時に室内熱交換器２１が凝縮器として用いられると、空調室内ユニット２０において加湿運転と暖房運転とが同時に行われる。

（２−２）空調室外ユニット３０の構成
（２−２−１）空調室外ユニット３０の構成の概要
図１に示されているように、空調室外ユニット３０は、本体ケーシング４０を備えている。本体ケーシング４０の内部は、仕切板４３によって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分けられている。そして、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とが仕切板４３によって遮蔽されることで、空調室外ユニット３０は、送風機室Ｓ１から機械室Ｓ２に風が回り込まないように構成されている。

空調室外ユニット３０には、冷媒回路を構成する上述の機器や加湿ユニット６０の他に、室外ファン３９が室外熱交換器３３の前方に配設されている。なお、図１に示すように、室外ファン３９及び室外熱交換器３３は送風機室Ｓ１に配置されており、圧縮機３１、四路切替弁３２、電動弁３４及びアキュムレータ３６は、機械室Ｓ２に配置されている。

（２−２−２）本体ケーシング４０
図２は、室外空調ユニットの正面図である。図２に示されているように、空調室外ユニット３０の本体ケーシング４０は、前板４６、天板４８及び底板４９を備えている。前板４６には、円形の吹出口４４が形成されている。そして、吹出口４４の前面側は、グリル８０で覆われており、室外ファン３９のプロペラ３９ｂが空調室外ユニット３０の外部に在る物と接触しないよう構成されている。このグリル８０は、本体ケーシング４０の前板４６に取り付けられている。

図３は、本体ケーシングの一部部材などを取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの正面図である。図３の空調室外ユニット３０においては、グリル及び前板の一部などが取り外されている。図４は、ケーシングなどの一部部材を取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの斜視図である。図４の空調室外ユニット３０においては、電装品ボックスの本体、グリル及び天板などが取り外されている。図４においては、図３の状態からさらに取り外された前板の一部が在ったところに仮想面Ｆ１が示されている。図５は、天板が取外されて加湿ユニットが露出している状態の空調室外ユニットの平面図である。なお、図５に記載の矢印は、加湿ロータのうちの吸湿エリアとして機能する部分を通る空気の流れを示している。図６は、図２における空調室外ユニットのＩ−Ｉ線断面図である。

図２に示されている本体ケーシング４０の側面は、図４に示されているように、左側板４５及び右側板４７で構成されている。正面から空調室外ユニット３０を見たときに、左側板４５が本体ケーシング４０の左側にあり、右側板４７が本体ケーシング４０の右側にある。左側板４５は、格子形状に成形されて多数の開口４５ａを有しており、左側方から室外熱交換器３３に外気を導くことができる。右側板４７は、室外熱交換器３３の右端から本体ケーシング４０の右側面に至る本体ケーシング４０の後面の一部及び右側面全体を構成している。また、右側板４７には、後述する放湿エリアを通る放湿経路の入口となる吸入口７２（図１参照）が形成されている。

本体ケーシング４０の送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とを分ける仕切板４３は、図５に示されているように室外熱交換器３３の右端から前方に向かって延びるとともに、図６に示されているように底板４９から上方に延びている。特に、仕切板４３の後部は、底板４９から天板４８まで延びている。また、仕切板４３の前部及び中央部には、加湿ユニット６０などを嵌め込むために、上縁からほぼ中央部まで切り欠かれた開口部４３ａが形成されている（図４及び図６参照）。そして、仕切板４３の前端部は、前板４６に接して取り付けられる。仕切板４３の開口部４３ａには、加湿ユニット６０の一部及び電装品ボックス５０の一部が配置される。電装品ボックス５０は、内部が閉空間となるように直方体形状に形成されており、空調室外ユニット３０の備える各種機器の制御を行うための電装品（図示せず）が内部に収納されている。電装品ボックス５０は、加湿ユニット６０の後部に配置されている。なお、図６に示されている圧縮機３１などは仕切板４３の向こう側、すなわち機械室Ｓ２に設置されている。

（２−２−３）室外熱交換器３３
室外熱交換器３３は、図４及び図５に示されているように、上面視Ｌ型の形状を呈する。つまり、室外熱交換器３３は、本体ケーシング４０の左側板４５に正対する第１部分３３ａと、本体ケーシング４０の背面に正対する第２部分３３ｂとを有する。また、室外熱交換器３３は、底板４９から天板４８に達する背丈を持っている。そして、室外熱交換器３３は、高さ方向に長く延びる多数のフィン（図示せず）と、フィンを貫いて水平に取り付けられている伝熱管（図示せず）とを有している。伝熱管は、室外熱交換器３３の両端部で複数回折り返されることによって高さ方向に多数列配置されている。

（２−２−４）室外ファン３９
室外ファン３９は、プロペラファンであり、室外熱交換器３３の背面側（後方側）から室外熱交換器３３を通して吸い込まれた外気を、空調室外ユニット３０の正面側（前方側）に吹き出させるファンである。図６に示されているように、室外ファン３９は、ファンモータ３９ａと、ファンモータ３９ａによって駆動されるプロペラ３９ｂを有する。そのために、プロペラ３９ｂの回転軸がファンモータ３９ａの駆動軸に結合されている。プロペラ３９ｂは、その一部がベルマウス４６ａで囲まれた空間内に入るように配置されている。吹出口４４の周囲にリング状のベルマウス４６ａが配置されるように、ベルマウス４６ａの周縁の板状部４６ｂが前板４６に取り付けられている。ファンモータ３９ａは、ファンモータ台３９ｃ（図６参照）によって支持されている。ファンモータ台３９ｃは、底板４９及び前板４６に取り付けられている。

（２−２−５）加湿ユニット６０
図７は、加湿ユニットの分解図である。図８は、加湿ユニットの一部を拡大した部分拡大斜視図である。加湿ユニット６０は、吸湿エリア６１を通る吸湿経路と放湿エリア６２を通る放湿経路とを有しており、吸湿経路が空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に、放湿経路が空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置している。

また、空調室外ユニット３０において、加湿ユニット６０の上端の位置は、室外熱交換器３３の上端（頂部）３３ｔとほぼ同じ高さ（図４及び図６参照）、或いは室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも低い位置にあるように配置されている。なお、本実施形態において、空調室外ユニット３０に取り付けられたとき、加湿ユニット６０の上端はフレーム７０の上端に一致する。また、空調室外ユニット３０に加湿ユニット６０が取り付けられた状態において、後述する加湿ロータ６３の上端は、室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも低い位置にある。なお、空調室外ユニット３０の製品サイズが大きくなり過ぎない程度であれば、加湿ロータ６３と室外熱交換器３３との高さ位置の関係はこれに限定されない。例えば、加湿ロータ６３の上端の高さが、室外熱交換器３３の上端３３ｔの高さと一致していてもよく、室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも少し高い位置（例えば、室外熱交換器３３の高さの１０％程度高い位置）にあってもよい。

加湿ユニット６０は、主に、加湿ロータ６３と、ヒータ７１と、ターボファン７５と、を備えている。そして、円板状の加湿ロータ６３は、外気中の水分を吸着する吸湿エリア６１と加熱されることで吸湿エリア６１に吸着した水分を放出する放湿エリア６２とを含んでいる。ヒータ７１及びターボファン７５は、放湿エリア６２に対して配置されている。また、加湿ロータ６３、ヒータ７１及びターボファン７５は、フレーム７０に固定されている。より詳しくは、ヒータ７１及び加湿ロータ６３は支持板７３に固定されており、支持板７３がフレーム７０の正面側に取り付けられている（図７及び図８参照）。また、ターボファン７５は、支持板７３が取り付けられている面とは反対側のフレーム７０の背面側に取り付けられている（図７及び図８参照）。

さらに、加湿ユニット６０には、吸湿経路の一部を構成するユニットガイド６９が設けられている。ユニットガイド６９は、加湿ロータ６３の外周縁或いはその近傍から前板４６の方に向かって延びている。なお、ユニットガイド６９の形状については、加湿ロータ６３の外周縁或いはその近傍から室外熱交換器３３に向かって延びる形状であれば、特に限定されるものではない。このユニットガイド６９の前側に吸湿エリア６１に対向して吸気口６１ａが形成され、後側に排気口６１ｂが形成される。

（２−２−５−１）加湿ロータ６３
加湿ロータ６３は、１つの円盤状の吸放湿材であって、吸湿エリア６１として機能する部分が送風機室Ｓ１の室外熱交換器３３と前板４６との間に位置し、放湿エリア６２として機能する部分が機械室Ｓ２の前板４６と電装品ボックス５０との間に位置する。加湿ロータ６３は、ゼオライト等の焼成によって形成されたハニカム構造のゼオライトロータである。加湿ロータ６３は、円盤の中心を回転軸として回転するように取り付けられ、加湿ロータ６３の周囲に設けられているギア６５ａに伝達されるロータ駆動モータ６５の動力によって回転駆動される。

加湿ロータ６３を形成しているゼオライト等の吸着剤は、例えば常温で空気から吸湿し、ヒータ７１などで高温に加熱されて常温よりも高い温度になることによって放湿するという性質を持っている。すなわち、加湿ロータ６３のうちの常温の空気にさらされている領域が外気中から水分を吸着する吸湿エリア６１になり、ヒータ７１を用いて加湿ロータ６３が加熱されている領域が吸着した水分を放出する放湿エリア６２になる。

また、加湿ロータ６３は、回転軸が前後方向に延びるように配置されている。すなわち、加湿ロータ６３の主面は、室外ファン３９が空気流を流す前後方向に対する垂直な面（例えば前板４６）に沿って配備されている。なお、加湿ロータの主面が垂直な面に沿って配備されているとは、加湿ロータの主面が垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が、前後方向に垂直な面に対して±１５°程度傾いて配置されているものまでを含む概念である。ここで説明している加湿ロータ６３の主面は、垂直な面に対して全く傾いていないものの例である。一般に、加湿ロータの主面を、室外ファンが空気流を流す前後方向に対する垂直な面に沿って配備すると、加湿ロータは、前後方向に場所を取らないように幅方向（厚さ方向）が前後に延びる縦置きの配置となる。

図４に示されているように、吸湿エリア６１が空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置し、放湿エリア６２が空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置するように、加湿ロータ６３は仕切板４３の開口部４３ａに配置されている。図５に示されているように、平面視においては、吸湿エリア６１は、送風機室Ｓ１の室外熱交換器３３と前板４６との間に位置しており、室外ファン３９と並べて加湿ユニット６０が配置されている。また、図３に示されているように、正面視において、室外ファン３９の右斜め上方に室外ファン３９に隣接して加湿ユニット６０が配置されている。加湿ユニット６０は、吸湿エリア６１が本体ケーシング４０の前板４６の無い部分に面するとともに本体ケーシング４０の外部に露出している。このように配置されているので、本体ケーシング４０の内部が本体ケーシング４０の外部に対して負圧になっているため、本体ケーシング４０の外部から加湿のための空気を吸湿エリア６１に送ることができる。さらに、グリル８０に設けられている閉塞面８１（図２参照）を用い、室外ファン３９によって本体ケーシング４０から外部に吹出される空気流を使って、吸湿エリア６１に対して本体ケーシング４０の外部から空気流を押し込むことができる。

（２−２−５−２）ヒータ７１
ヒータ７１は、加湿ロータ６３のうちの放湿エリア６２として機能する部分に対向して設けられている。ヒータ７１は、図７に示されている筒状の筐体７１ａの中に電熱線（図示せず）が設けられた構造であり、吸入口７２（図１参照）から吸入されて加湿ロータ６３に送られる外気を電熱線で加熱する。加湿ロータ６３では、加湿ロータ６３のハニカム構造の開口を加熱された空気が通り抜けるときに、加湿ロータ６３から放湿されることで、ターボファン７５に吸い込まれる空気が加湿される。

ヒータ７１は、図７に示すように、ヒータ支持部材７４に取り付けられている。ヒータ支持部材７４は、半円状の基部７４ａと、基部７４ａの周縁部から立設する外壁部７４ｂとを有し、側方（加湿ロータ６３側）が解放されている。そして、ヒータ７１はヒータ支持部材７４に覆われるように、基部７４ａに取り付けられている。ヒータ支持部材７４は、放湿経路の一部を構成している。なお、ヒータ７１の筐体及びヒータ支持部材７４は、板金によって形成されている。また、ヒータ７１は、空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に設置されており、加湿ロータ６３を挟んで電装品ボックス５０とは反対側に配置されている。

（２−２−５−３）ターボファン７５
ターボファン７５は、空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０へと向かう空気流れを生成する。また、ターボファン７５は、加湿ロータ６３を挟んでヒータ７１と対向ように配置され、図３や図５に示されているように、機械室Ｓ２に設置されている。

ターボファン７５は、ファンモータ７５ａと、ファンモータ７５ａによって駆動される羽根車７５ｂと、羽根車７５ｂを収納するファンケーシング７５ｃとを有している。ターボファン７５の羽根車７５ｂの回転軸が前後方向に延びるように配置され、ターボファン７５は、前後方向に場所を取らない縦置きの配置となっている。また、ターボファン７５の吸込部７６は、後方に開口している。また、ターボファン７５の吐出部７７は、下方に開口しているそして、吐出部７７には加湿導管７８が接続されており、加湿導管７８には給気通路１８が取り付けられている。このため、ターボファン７５の吸込部７６から吸い込まれた空気は、加湿導管７８を介して給気通路１８に導かれ、給気通路１８を経て空調室内ユニット２０の吹出口２４から吹き出されることになる。

（２−２−６）グリル８０
図９は、グリルを背面側から見た斜視図である。グリル８０には、閉塞面８１と、縦と横に桟が組まれて多数の開口が形成されている格子状部８２と、前板４６に取り付けるための取り付け枠８３とがある。また、閉塞面８１の後面には、加湿ユニット６０の吸湿エリア６１に空気流を導くための風向ガイド８４が形成されている。風向ガイド８４は、上部リブ８４ａと下部リブ８４ｂとで構成されている。

図２に示されているように、グリル８０が本体ケーシング４０に取り付けられた状態では、閉塞面８１の左端が吹出口４４の一部にまで達している。言い換えると、吹出口４４の右側の一部は、閉塞面８１に対向していることになる。そのため、吹出口４４から吹出した空気流の一部が閉塞面８１によって遮られる。閉塞面８１によって遮られる空気流の多くは、風向ガイド８４によって吸湿エリア６１に導かれる。

上部リブ８４ａは、正面視において、吹出口４４の右斜め上の位置から右斜め上方に向かって延びており、下部リブ８４ｂは、吹出口４４の右斜め下の位置から始めは右に延びて徐々に上に向きを変える。グリル８０の取り付け枠８３は、上部リブ８４ａや下部リブ８４ｂとほぼ同じ高さを有しており、グリル８０が取り付けられると、グリル８０の周囲の取り付け枠８３と上部リブ８４ａと下部リブ８４ｂが前板４６に接する。そのため、吹出口４４と吸湿経路の吸気口６１ａとは、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とによって囲まれた空間で繋がれる。この風向ガイド８４によって囲まれた空間は、室外ファン３９の回転方向（正面から見て反時計回りの方向）に沿って延びる。そのため、図３の矢印Ａ１の方向に向かって空気が押し込まれる。

（３）加湿運転時の空気流れ
以下に、加湿運転時における空気の流れについて説明する。なお、空気調和装置１０では、加湿運転は暖房運転と組み合わせて行われるものとする。このため、加湿運転時には、圧縮機３１及び室外ファン３９が駆動している。また、加湿運転時には、加湿ロータ６３がロータ駆動モータ６５の動力によって所定の回転速度で回転しており、ヒータ７１がオン状態であり、ターボファン７５が運転状態である。なお、加湿ロータ６３は回転するので、吸湿エリア６１として機能する加湿ロータ６３の吸湿によって吸着された水分は加湿ロータ６３の回転に伴って運ばれ、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の放湿によって吸着されていた水分が脱着される。このようにして放湿エリア６２の周囲の空気が加湿される。また、本実施形態の加湿ロータ６３は、正面から見て反計回りに回転しており、吸湿エリア６１として機能した部分が回転してヒータ支持部材７４に対向する位置に来ると放湿エリア６２として機能する。

加湿運転時には、室外ファン３９が駆動しているため、外気が室外熱交換器３３の背面側から室外熱交換器３３を通して吸い込まれ、空調室外ユニット３０の正面側へと吹き出される空気流れが生成されている。吹出口４４から吹出される空気流の一部は、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とによって構成される空間を流れて吸湿エリア６１に導かれる。吸湿エリア６１に至った空気は、前方から後方に向かって吸湿エリア６１を通過し、送風機室Ｓ１に入ってベルマウス４６ａを介して吹出口４４から吹き出される。このときの空気流の経路は、例えば、図４の矢印Ａ２や図５の矢印Ａ３や図６の矢印Ａ４で示されている経路になる。

また、加湿運転時には、ターボファン７５が駆動しているため、空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０へと向かう空気流れ、すなわち吸入口７２から吸い込まれた外気が、加湿ロータ６３及びヒータ７１を介して給気ダクト１８に吹き出される空気流れが生成されている。吸入口７２から吸入された外気は、まず、加湿ロータ６３の後方に回り込み、後方から前方に向かって加湿ロータ６３を通過してヒータ７１に至る。そして、ヒータ７１に至った外気は、ヒータ７１によって外気が加熱された後に加湿ロータ６３に進み、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の部分を前方から後方に向かって通過する。このとき、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の部分は、ヒータ７１によって温度が上昇した空気にさらされることで放湿が生じる。そして、加湿ロータ６３を抜けた空気は、フレーム７０に形成されている吸込部７６を介してターボファン７５に吸い込まれ、加湿導管７８を介して給気ダクト１８へと吹き出される。このように加湿ロータ６３によって加湿された空気は、給気ダクト１８を経て空調室内ユニット２０へと導かれる。

なお、この加湿ユニット６０では、加湿ロータ６３のうち送風機室Ｓ１に位置する部分が吸湿エリア６１として機能する。また、機械室Ｓ２に位置する加湿ロータ６３において、ヒータ７１よりも空気流れ下流側に位置する部分が放湿エリア６２として機能し、それ以外の部分が再熱エリア６４（図３参照）とそして機能する。再熱エリア６４は、吸入口７２から吸い込まれた外気が加湿ロータ６３を最初に通過する部分である。加湿ロータ６３は、反時計回りに回転しているため、加湿ロータ６３上の任意の箇所が、吸湿エリア６１、放湿エリア６２、再熱エリア６４の順に加湿ロータ６３の機能が入れ替わることになる。再熱エリア６４は、直前まで放湿エリア６２として機能していた部分であることから、高温になっている。このため、吸入口７２から吸い込まれた外気は、再熱エリア６４を通過することで、再熱エリア６４の熱により加熱される。また、再熱エリア６４は外気が通過することで冷却され、加湿ロータ６３の回転により、その後、吸湿エリア６１として機能することになる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、室外ファン３９（ファンの例）の吹出す空気流の向きに垂直な前板４６（前後方向に対する垂直な面の例）に沿って加湿ロータ６３が設置されている。加湿ロータ６３は、送風機室Ｓ１で吸湿エリア６１として機能し、機械室Ｓ２で放湿エリア６２として機能している。そして、吸湿エリア６１として機能する部分には、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間（空気流路の例）を通って室外ファン３９の下流から空気流が導かれる。つまり、吸着ファン用モータを省くために、室外ファン３９は、吸湿エリア６１に送風するための送風手段に兼用されている。このように室外ファン３９を吸湿エリア６１への送風手段として兼用しても、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間によって十分な吸着風量を確保できる。また、加湿ロータ６３を前板４６に沿って設置して、加湿ロータを水平面に沿って配置している形態と比較して、室外熱交換器３３と加湿ロータ６３との距離を大きくとることが可能となり、室外熱交換器３３に外気が流れにくくなることに伴う性能低下を防止することができる。その結果、室外熱交換器３３の性能低下が防止される。

（４−２）
本実施形態では、本体ケーシング４０の前面に取り付けられているグリル８０の閉塞面８１の一部が吹出口４４の一部を覆っている。そのため、室外ファン３９の下流の閉塞面８１で空気流路に導く分流が行なわれる。このようにして室外ファン３９によって発生する空気圧によって、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分に空気流を流すための空気流路に対して空気流を押し込むことができる。その結果、吸湿エリア６１を通過する吸着風量を確保し易くなる。

（４−３）
本実施形態では、風向ガイド８４で囲まれた空間が室外ファン３９の回転方向に沿って延びているので、風向ガイド８４によって閉塞面８１で分流される空気流を効率よく空気流路に導くことができ、吸着風量を向上させることができる。

（４−４）
本実施形態では、電装品ボックス５０を加湿ロータ６３の後面側に配置して、加湿ロータ６３を本体ケーシング４０の前面側に配置している。このような配置とすることによって、グリル８０の近くに加湿ロータ６３を配置できるため、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分に空気流を導き易くなり、吸着風量を確保し易くなる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、加湿ロータ６３は、円盤状の形状を呈するが、本発明に用いられる加湿ロータの形状は、板状であればどのような形状であってもよい。また、本発明に用いることができる１つの板状の吸放湿材には、上述の単体の板状の吸放湿材で構成されている加湿ロータ６３のようなものの他に、同一形状又は異なる形状の吸放湿材が複数組み合わされて１つの板状の加湿ロータが構成されているものを用いることもできる。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置するように、加湿ユニット６０が配置されている。しかし、送風機室Ｓ１に位置する吸湿エリア６１は、吸湿エリア６１の一部であってもよい。同様に、上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの放湿エリア６２として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置するように加湿ユニット６０が配置されている。しかし、機械室Ｓ２に位置する放湿エリア６２は、放湿エリア６２の一部であってもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置するように、加湿ユニット６０が配置されている。しかし、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分は、全て機械室Ｓ２に配置されてもよい。この場合、グリル８０は、加湿ユニット６０の吸湿エリア６１が移動するところまで延長される。それにより、機械室Ｓ２に配置された吸湿エリア６１まで前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間（空気流路の例）を通って室外ファン３９の下流から空気流が導かれる。

３０ 空調室外ユニット
３３ 室外熱交換器
３９ 室外ファン
４０ 本体ケーシング
５０ 電装品ボックス
６０ 加湿ユニット
６３ 加湿ロータ
６１ 吸湿エリア
６２ 放湿エリア
６８ 吸入ダクト
６９ ユニットガイド
８０ グリル
８４ 風向ガイド
Ｓ１ 送風機室

特開２０１２−２５１６９２号公報

本発明は、加湿ロータを備える空調室外ユニットに関する。

従来より、圧縮機、室外熱交換器及び室外ファンなどを収納する室外ユニットの上に、室外ユニットとは別体で室内を加湿するための加湿ユニットを搭載した空調室外ユニットがある。このような空調室外ユニットでは、加湿ユニットが室外ユニットの上に搭載されていることで空調室外ユニットの高さ寸法が大きくなるため、空調室外ユニットの製品サイズが大きくなるという問題がある。

これに対する対策の１つとして、例えば、特許文献１（特開２０１２−２５１６９２号公報）に開示されている空調室外ユニットでは、加湿ユニットの備える各部品を室外ユニット上部に移動させて室外ユニットに内蔵し空調室外ユニットの高さ寸法を抑えることで、加湿機能を備えており、かつ製品サイズを小さくした空調室外ユニットを実現している。

ところで、一般的に、空調室外ユニットの内部は、圧縮機等が配置される機械室と室外熱交換器及び室外ファン等が配置される送風機室とに分かれている。ここで、特許文献１に開示されている空調室外ユニットでは、加湿ユニットの備える部品の１つであり外気から水分を吸着しかつ吸着した水分を放湿するロータは、水平面に沿って配置されている。さらに、該ロータ全体が、送風機室に位置しており、室外熱交換器の前方に配置されている。ロータがこのように配置されると、室外熱交換器の一部が加湿ユニットで塞がれてしまうことがある。そうすると、室外熱交換器において加湿ユニットで塞がれた部分を外気が通りにくくなるため、室外熱交換器の性能が低下してしまうおそれがある。

そこで、本発明の課題は、室外熱交換器の性能低下を防止することができる空調室外ユニットを提供することにある。

本発明の第１観点に係る空調室外ユニットは、前面側に前板を有するとともに、前面側から外部に空気流が通過する送風機室を有する本体ケーシングと、送風機室に配置されている室外熱交換器と、送風機室に配置され、室外熱交換器から本体ケーシングの前面側に向かって流れる空気流を発生させるためのファンと、外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含み、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている板状の加湿ロータを有する加湿ユニットと、ファンの下流から吸湿エリアに空気流を流すための空気流路とを備え、加湿ユニットは、ファンと加湿ロータとが並べて配置され、吸湿エリアが本体ケーシングの前面の前板の無い部分に面して本体ケーシングの外部に露出し、空気流路により吸湿エリアでは前方から後方に向かって空気流が通過するものである。

第１観点の空調室外ユニットについては、加湿ロータが前後方向に対する垂直な面に沿って設置されており、加湿ロータを水平面に沿って配置している形態と比較して、室外熱交換器と加湿ロータとの距離を大きくとることが可能となり、室外熱交換器に外気が流れにくくなることに伴う性能低下を防止することができる。

なお、ここでいう加湿ロータが垂直な面に沿って配設されるとは、加湿ロータの主面が垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が垂直な面に対して±１５°程度傾いて配置されているものまで含まれる。

本発明の第２観点に係る空調室外ユニットは、第１観点の空調室外ユニットにおいて、本体ケーシングの前面に取り付けられ、ファンの下流においてファンが発生する空気流の一部を空気流路に導くように分流するための閉塞面を有するグリルをさらに備える、ものである。

第２観点の空調室外ユニットについては、ファン下流のグリルの閉塞面で空気流路に導く分流が行なわれるので、ファンの下流に生じる空気圧によって、吸湿エリアに空気流を流すための空気流路に対して空気流を押し込むことができる。

本発明の第３観点に係る空調室外ユニットは、第２観点の空調室外ユニットにおいて、グリルは、閉塞面の後面に設けられている風向ガイドを有し、風向ガイドで囲んで前記空気流路をファンの回転方向に沿って延ばしている、ように構成されている。

第３観点の空調室外ユニットについては、風向ガイドによって空気流路をファンの回転方向に沿って延ばすことができ、閉塞面で分流される空気流を効率よく空気流路に導くことができる。

本発明の第４観点に係る空調室外ユニットは、第１観点から第３観点のいずれかの空調室外ユニットにおいて、ファンを駆動するための電気部品を収納している電装品ボックスをさらに備え、ファンは、本体ケーシングの前面側に配置され、加湿ロータは、電装品ボックスよりも本体ケーシングの前面側に配置されている。

第４観点の空調室外ユニットについては、電装品ボックスを加湿ロータの後面側に配置して加湿ロータを本体ケーシングの前面側に配置することによってファンの近くに加湿ロータを配置できるため吸湿エリアに空気流を導き易くなる。

本発明の第１観点に係る空調室外ユニットでは、室外熱交換器の性能低下を防止することができる。

本発明の第２観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアにおいて加湿ロータを通過する吸着風量を確保し易くなる。

本発明の第３観点に係る空調室外ユニットでは、吸着風量を向上させることができる。

本発明の第４観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアに空気流を導き易くなり、吸着風量を確保し易くなる。

本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットを備える空気調和装置の概略を示す回路図。 本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板などを外した図２の空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板や天板などを外した図２の空調室外ユニットの斜視図。 グリルや天板などを外した図２の空調室外ユニットの平面図。 図２のＩ−Ｉ線断面図。 加湿ユニットの分解図。 加湿ユニットの部分拡大斜視図。 グリルの斜視図。

（１）全体構成
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空調室外ユニット３０を含む空気調和装置１０は、空調室外ユニット３０の他に、空調室内ユニット２０を備えている。空気調和装置１０においては、室内に設置される空調室内ユニット２０と屋外に設置される空調室外ユニット３０が、連絡配管１２によって接続されている。

この空気調和装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転及び換気運転などの複数の運転モードを有しており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。冷房運転及び暖房運転では、室内の空気を冷やしたり温めたりするため、空調室内ユニット２０において室内の空気と冷媒との間で熱交換が行なわれ、空調室外ユニット３０では屋外の空気（以下、外気と呼ぶ場合もある）と冷媒との間で熱交換が行なわれる。そして、連絡配管１２を通して空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０との間を冷媒が移動することにより、空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０との間を熱が移動する。

このような熱交換と熱の移動とを行わせるために、空気調和装置１０は、図１に示されている冷媒回路を有している。この空気調和装置１０においては、主に、圧縮機３１、四路切替弁３２、室外熱交換器３３、電動弁３４及び室内熱交換器２１が接続されて、これらを冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。室内熱交換器２１は、空調室内ユニット２０に設けられており、圧縮機３１、四路切替弁３２、室外熱交換器３３及び電動弁３４は、空調室外ユニット３０に設けられている。そして、連絡配管１２の中には、空調室内ユニット２０と空調室外ユニット３０とを実質的に接続している液冷媒配管１４及びガス冷媒配管１６が通っている。

また、加湿運転及び換気運転では、室内に湿気や外気を供給するため、連絡配管１２中の給気ダクト１８を通って空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０に空気が移動する。特に、加湿運転では、水分を多く含んだ湿度の高い空気を空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０に供給するため、空調室外ユニット３０において外気から水分を積極的に取り込む。そのために、空調室外ユニット３０は、外気から水分を取り込む機能を有する加湿ユニット６０を備えている。なお、図１に実線や破線で示されている矢印は、空気の流れを示している。

（１−１）冷媒回路の動作
冷媒回路の動作は従来からあるものと変わらないが、図１に示されている冷媒回路について、冷房時と暖房時の動作を簡単に説明する。まず、冷房時には、四路切替弁３２が、図１に示す実線の状態に接続される。そのため、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁３２を介して室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３で外気との熱交換が行われて熱を奪われた冷媒は、電動弁３４に送られる。そして、高圧液状の冷媒が電動弁３４によって膨張して低圧状態に変化する。電動弁３４で膨張した冷媒は、フィルタ３５を介して液閉鎖弁３７及び液冷媒配管１４を通って室内熱交換器２１に入る。室内熱交換器２１で室内空気との熱交換が行われて熱を奪って温度が上昇した冷媒は、ガス冷媒配管１６及びガス閉鎖弁３８を通って四路切替弁３２に送られる。冷房時においては四路切替弁３２がガス閉鎖弁３８とアキュムレータ３６とを接続している状態であるため、ガス冷媒配管１６を通って室内熱交換器２１から空調室外ユニット３０に送られてきた冷媒は、アキュムレータ３６を介して圧縮機３１に送られ、圧縮機３１に吸入される。

暖房時には、四路切替弁３２が、図１に示す破線の状態に接続される。そのため、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁３２を介して室内熱交換器２１に送られる。そして、室内熱交換器２１を出た冷媒は、冷房時とは逆の経路をたどって、圧縮機３１に戻ってくる。つまり、暖房時には、圧縮機３１、四路切替弁３２、ガス冷媒配管１６、室内熱交換器２１、液冷媒配管１４、電動弁３４、室外熱交換器３３、四路切替弁３２、アキュムレータ３６及び圧縮機３１の順に冷媒が循環する。

（２）詳細構成
（２−１）空調室内ユニット２０の構成
空調室内ユニット２０には、室内熱交換器２１の他に、図１に示されているように、モータで駆動される室内送風機２２が室内熱交換器２１の下流側に設けられている。室内送風機２２としては、例えばクロスフローファンが採用される。例えば空調室内ユニット２０が壁に取り付けられる壁掛け式の場合、室内送風機２２が駆動されると、空調室内ユニット２０上部の吸込口２３から吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器２１を通過して空調室内ユニット２０下部の吹出口２４から吹き出される。

また、空調室内ユニット２０の内部においては、給気ダクト１８の給気口２５が、室内熱交換器２１の上流側空間に設けられている。給気ダクト１８は加湿ユニット６０に接続されており、加湿ユニット６０から給気ダクト１８を通って送られてくる空気は、給気口２５から室内熱交換器２１の上流側空間に供給される。加湿ユニット６０から湿度の高い空気が送られてくる状態で室内送風機２２が駆動されると、空調室内ユニット２０の吹出口２４から吹き出される調和空気は、給気口２５から供給される湿度の高い空気によって高湿度のものとなる。このとき同時に室内熱交換器２１が凝縮器として用いられると、空調室内ユニット２０において加湿運転と暖房運転とが同時に行われる。

（２−２）空調室外ユニット３０の構成
（２−２−１）空調室外ユニット３０の構成の概要
図１に示されているように、空調室外ユニット３０は、本体ケーシング４０を備えている。本体ケーシング４０の内部は、仕切板４３によって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分けられている。そして、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とが仕切板４３によって遮蔽されることで、空調室外ユニット３０は、送風機室Ｓ１から機械室Ｓ２に風が回り込まないように構成されている。

空調室外ユニット３０には、冷媒回路を構成する上述の機器や加湿ユニット６０の他に、室外ファン３９が室外熱交換器３３の前方に配設されている。なお、図１に示すように、室外ファン３９及び室外熱交換器３３は送風機室Ｓ１に配置されており、圧縮機３１、四路切替弁３２、電動弁３４及びアキュムレータ３６は、機械室Ｓ２に配置されている。

（２−２−２）本体ケーシング４０
図２は、室外空調ユニットの正面図である。図２に示されているように、空調室外ユニット３０の本体ケーシング４０は、前板４６、天板４８及び底板４９を備えている。前板４６には、円形の吹出口４４が形成されている。そして、吹出口４４の前面側は、グリル８０で覆われており、室外ファン３９のプロペラ３９ｂが空調室外ユニット３０の外部に在る物と接触しないよう構成されている。このグリル８０は、本体ケーシング４０の前板４６に取り付けられている。

図３は、本体ケーシングの一部部材などを取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの正面図である。図３の空調室外ユニット３０においては、グリル及び前板の一部などが取り外されている。図４は、ケーシングなどの一部部材を取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの斜視図である。図４の空調室外ユニット３０においては、電装品ボックスの本体、グリル及び天板などが取り外されている。図４においては、図３の状態からさらに取り外された前板の一部が在ったところに仮想面Ｆ１が示されている。図５は、天板が取外されて加湿ユニットが露出している状態の空調室外ユニットの平面図である。なお、図５に記載の矢印は、加湿ロータのうちの吸湿エリアとして機能する部分を通る空気の流れを示している。図６は、図２における空調室外ユニットのＩ−Ｉ線断面図である。

図２に示されている本体ケーシング４０の側面は、図４に示されているように、左側板４５及び右側板４７で構成されている。正面から空調室外ユニット３０を見たときに、左側板４５が本体ケーシング４０の左側にあり、右側板４７が本体ケーシング４０の右側にある。左側板４５は、格子形状に成形されて多数の開口４５ａを有しており、左側方から室外熱交換器３３に外気を導くことができる。右側板４７は、室外熱交換器３３の右端から本体ケーシング４０の右側面に至る本体ケーシング４０の後面の一部及び右側面全体を構成している。また、右側板４７には、後述する放湿エリアを通る放湿経路の入口となる吸入口７２（図１参照）が形成されている。

本体ケーシング４０の送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とを分ける仕切板４３は、図５に示されているように室外熱交換器３３の右端から前方に向かって延びるとともに、図６に示されているように底板４９から上方に延びている。特に、仕切板４３の後部は、底板４９から天板４８まで延びている。また、仕切板４３の前部及び中央部には、加湿ユニット６０などを嵌め込むために、上縁からほぼ中央部まで切り欠かれた開口部４３ａが形成されている（図４及び図６参照）。そして、仕切板４３の前端部は、前板４６に接して取り付けられる。仕切板４３の開口部４３ａには、加湿ユニット６０の一部及び電装品ボックス５０の一部が配置される。電装品ボックス５０は、内部が閉空間となるように直方体形状に形成されており、空調室外ユニット３０の備える各種機器の制御を行うための電装品（図示せず）が内部に収納されている。電装品ボックス５０は、加湿ユニット６０の後部に配置されている。なお、図６に示されている圧縮機３１などは仕切板４３の向こう側、すなわち機械室Ｓ２に設置されている。

（２−２−３）室外熱交換器３３
室外熱交換器３３は、図４及び図５に示されているように、上面視Ｌ型の形状を呈する。つまり、室外熱交換器３３は、本体ケーシング４０の左側板４５に正対する第１部分３３ａと、本体ケーシング４０の背面に正対する第２部分３３ｂとを有する。また、室外熱交換器３３は、底板４９から天板４８に達する背丈を持っている。そして、室外熱交換器３３は、高さ方向に長く延びる多数のフィン（図示せず）と、フィンを貫いて水平に取り付けられている伝熱管（図示せず）とを有している。伝熱管は、室外熱交換器３３の両端部で複数回折り返されることによって高さ方向に多数列配置されている。

（２−２−４）室外ファン３９
室外ファン３９は、プロペラファンであり、室外熱交換器３３の背面側（後方側）から室外熱交換器３３を通して吸い込まれた外気を、空調室外ユニット３０の正面側（前方側）に吹き出させるファンである。図６に示されているように、室外ファン３９は、ファンモータ３９ａと、ファンモータ３９ａによって駆動されるプロペラ３９ｂを有する。そのために、プロペラ３９ｂの回転軸がファンモータ３９ａの駆動軸に結合されている。プロペラ３９ｂは、その一部がベルマウス４６ａで囲まれた空間内に入るように配置されている。吹出口４４の周囲にリング状のベルマウス４６ａが配置されるように、ベルマウス４６ａの周縁の板状部４６ｂが前板４６に取り付けられている。ファンモータ３９ａは、ファンモータ台３９ｃ（図６参照）によって支持されている。ファンモータ台３９ｃは、底板４９及び前板４６に取り付けられている。

（２−２−５）加湿ユニット６０
図７は、加湿ユニットの分解図である。図８は、加湿ユニットの一部を拡大した部分拡大斜視図である。加湿ユニット６０は、吸湿エリア６１を通る吸湿経路と放湿エリア６２を通る放湿経路とを有しており、吸湿経路が空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に、放湿経路が空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置している。

また、空調室外ユニット３０において、加湿ユニット６０の上端の位置は、室外熱交換器３３の上端（頂部）３３ｔとほぼ同じ高さ（図４及び図６参照）、或いは室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも低い位置にあるように配置されている。なお、本実施形態において、空調室外ユニット３０に取り付けられたとき、加湿ユニット６０の上端はフレーム７０の上端に一致する。また、空調室外ユニット３０に加湿ユニット６０が取り付けられた状態において、後述する加湿ロータ６３の上端は、室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも低い位置にある。なお、空調室外ユニット３０の製品サイズが大きくなり過ぎない程度であれば、加湿ロータ６３と室外熱交換器３３との高さ位置の関係はこれに限定されない。例えば、加湿ロータ６３の上端の高さが、室外熱交換器３３の上端３３ｔの高さと一致していてもよく、室外熱交換器３３の上端３３ｔよりも少し高い位置（例えば、室外熱交換器３３の高さの１０％程度高い位置）にあってもよい。

加湿ユニット６０は、主に、加湿ロータ６３と、ヒータ７１と、ターボファン７５と、を備えている。そして、円板状の加湿ロータ６３は、外気中の水分を吸着する吸湿エリア６１と加熱されることで吸湿エリア６１に吸着した水分を放出する放湿エリア６２とを含んでいる。ヒータ７１及びターボファン７５は、放湿エリア６２に対して配置されている。また、加湿ロータ６３、ヒータ７１及びターボファン７５は、フレーム７０に固定されている。より詳しくは、ヒータ７１及び加湿ロータ６３は支持板７３に固定されており、支持板７３がフレーム７０の正面側に取り付けられている（図７及び図８参照）。また、ターボファン７５は、支持板７３が取り付けられている面とは反対側のフレーム７０の背面側に取り付けられている（図７及び図８参照）。

さらに、加湿ユニット６０には、吸湿経路の一部を構成するユニットガイド６９が設けられている。ユニットガイド６９は、加湿ロータ６３の外周縁或いはその近傍から前板４６の方に向かって延びている。なお、ユニットガイド６９の形状については、加湿ロータ６３の外周縁或いはその近傍から室外熱交換器３３に向かって延びる形状であれば、特に限定されるものではない。このユニットガイド６９の前側に吸湿エリア６１に対向して吸気口６１ａが形成され、後側に排気口６１ｂが形成される。

（２−２−５−１）加湿ロータ６３
加湿ロータ６３は、１つの円盤状の吸放湿材であって、吸湿エリア６１として機能する部分が送風機室Ｓ１の室外熱交換器３３と前板４６との間に位置し、放湿エリア６２として機能する部分が機械室Ｓ２の前板４６と電装品ボックス５０との間に位置する。加湿ロータ６３は、ゼオライト等の焼成によって形成されたハニカム構造のゼオライトロータである。加湿ロータ６３は、円盤の中心を回転軸として回転するように取り付けられ、加湿ロータ６３の周囲に設けられているギア６５ａに伝達されるロータ駆動モータ６５の動力によって回転駆動される。

加湿ロータ６３を形成しているゼオライト等の吸着剤は、例えば常温で空気から吸湿し、ヒータ７１などで高温に加熱されて常温よりも高い温度になることによって放湿するという性質を持っている。すなわち、加湿ロータ６３のうちの常温の空気にさらされている領域が外気中から水分を吸着する吸湿エリア６１になり、ヒータ７１を用いて加湿ロータ６３が加熱されている領域が吸着した水分を放出する放湿エリア６２になる。

また、加湿ロータ６３は、回転軸が前後方向に延びるように配置されている。すなわち、加湿ロータ６３の主面は、室外ファン３９が空気流を流す前後方向に対する垂直な面（例えば前板４６）に沿って配備されている。なお、加湿ロータの主面が垂直な面に沿って配備されているとは、加湿ロータの主面が垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が、前後方向に垂直な面に対して±１５°程度傾いて配置されているものまでを含む概念である。ここで説明している加湿ロータ６３の主面は、垂直な面に対して全く傾いていないものの例である。一般に、加湿ロータの主面を、室外ファンが空気流を流す前後方向に対する垂直な面に沿って配備すると、加湿ロータは、前後方向に場所を取らないように幅方向（厚さ方向）が前後に延びる縦置きの配置となる。

図４に示されているように、吸湿エリア６１が空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置し、放湿エリア６２が空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置するように、加湿ロータ６３は仕切板４３の開口部４３ａに配置されている。図５に示されているように、平面視においては、吸湿エリア６１は、送風機室Ｓ１の室外熱交換器３３と前板４６との間に位置しており、室外ファン３９と並べて加湿ユニット６０が配置されている。また、図３に示されているように、正面視において、室外ファン３９の右斜め上方に室外ファン３９に隣接して加湿ユニット６０が配置されている。加湿ユニット６０は、吸湿エリア６１が本体ケーシング４０の前板４６の無い部分に面するとともに本体ケーシング４０の外部に露出している。このように配置されているので、本体ケーシング４０の内部が本体ケーシング４０の外部に対して負圧になっているため、本体ケーシング４０の外部から加湿のための空気を吸湿エリア６１に送ることができる。さらに、グリル８０に設けられている閉塞面８１（図２参照）を用い、室外ファン３９によって本体ケーシング４０から外部に吹出される空気流を使って、吸湿エリア６１に対して本体ケーシング４０の外部から空気流を押し込むことができる。

（２−２−５−２）ヒータ７１
ヒータ７１は、加湿ロータ６３のうちの放湿エリア６２として機能する部分に対向して設けられている。ヒータ７１は、図７に示されている筒状の筐体７１ａの中に電熱線（図示せず）が設けられた構造であり、吸入口７２（図１参照）から吸入されて加湿ロータ６３に送られる外気を電熱線で加熱する。加湿ロータ６３では、加湿ロータ６３のハニカム構造の開口を加熱された空気が通り抜けるときに、加湿ロータ６３から放湿されることで、ターボファン７５に吸い込まれる空気が加湿される。

ヒータ７１は、図７に示すように、ヒータ支持部材７４に取り付けられている。ヒータ支持部材７４は、半円状の基部７４ａと、基部７４ａの周縁部から立設する外壁部７４ｂとを有し、側方（加湿ロータ６３側）が解放されている。そして、ヒータ７１はヒータ支持部材７４に覆われるように、基部７４ａに取り付けられている。ヒータ支持部材７４は、放湿経路の一部を構成している。なお、ヒータ７１の筐体及びヒータ支持部材７４は、板金によって形成されている。また、ヒータ７１は、空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に設置されており、加湿ロータ６３を挟んで電装品ボックス５０とは反対側に配置されている。

（２−２−５−３）ターボファン７５
ターボファン７５は、空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０へと向かう空気流れを生成する。また、ターボファン７５は、加湿ロータ６３を挟んでヒータ７１と対向ように配置され、図３や図５に示されているように、機械室Ｓ２に設置されている。

ターボファン７５は、ファンモータ７５ａと、ファンモータ７５ａによって駆動される羽根車７５ｂと、羽根車７５ｂを収納するファンケーシング７５ｃとを有している。ターボファン７５の羽根車７５ｂの回転軸が前後方向に延びるように配置され、ターボファン７５は、前後方向に場所を取らない縦置きの配置となっている。また、ターボファン７５の吸込部７６は、後方に開口している。また、ターボファン７５の吐出部７７は、下方に開口しているそして、吐出部７７には加湿導管７８が接続されており、加湿導管７８には給気通路１８が取り付けられている。このため、ターボファン７５の吸込部７６から吸い込まれた空気は、加湿導管７８を介して給気通路１８に導かれ、給気通路１８を経て空調室内ユニット２０の吹出口２４から吹き出されることになる。

（２−２−６）グリル８０
図９は、グリルを背面側から見た斜視図である。グリル８０には、閉塞面８１と、縦と横に桟が組まれて多数の開口が形成されている格子状部８２と、前板４６に取り付けるための取り付け枠８３とがある。また、閉塞面８１の後面には、加湿ユニット６０の吸湿エリア６１に空気流を導くための風向ガイド８４が形成されている。風向ガイド８４は、上部リブ８４ａと下部リブ８４ｂとで構成されている。

図２に示されているように、グリル８０が本体ケーシング４０に取り付けられた状態では、閉塞面８１の左端が吹出口４４の一部にまで達している。言い換えると、吹出口４４の右側の一部は、閉塞面８１に対向していることになる。そのため、吹出口４４から吹出した空気流の一部が閉塞面８１によって遮られる。閉塞面８１によって遮られる空気流の多くは、風向ガイド８４によって吸湿エリア６１に導かれる。

上部リブ８４ａは、正面視において、吹出口４４の右斜め上の位置から右斜め上方に向かって延びており、下部リブ８４ｂは、吹出口４４の右斜め下の位置から始めは右に延びて徐々に上に向きを変える。グリル８０の取り付け枠８３は、上部リブ８４ａや下部リブ８４ｂとほぼ同じ高さを有しており、グリル８０が取り付けられると、グリル８０の周囲の取り付け枠８３と上部リブ８４ａと下部リブ８４ｂが前板４６に接する。そのため、吹出口４４と吸湿経路の吸気口６１ａとは、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とによって囲まれた空間で繋がれる。この風向ガイド８４によって囲まれた空間は、室外ファン３９の回転方向（正面から見て反時計回りの方向）に沿って延びる。そのため、図３の矢印Ａ１の方向に向かって空気が押し込まれる。

（３）加湿運転時の空気流れ
以下に、加湿運転時における空気の流れについて説明する。なお、空気調和装置１０では、加湿運転は暖房運転と組み合わせて行われるものとする。このため、加湿運転時には、圧縮機３１及び室外ファン３９が駆動している。また、加湿運転時には、加湿ロータ６３がロータ駆動モータ６５の動力によって所定の回転速度で回転しており、ヒータ７１がオン状態であり、ターボファン７５が運転状態である。なお、加湿ロータ６３は回転するので、吸湿エリア６１として機能する加湿ロータ６３の吸湿によって吸着された水分は加湿ロータ６３の回転に伴って運ばれ、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の放湿によって吸着されていた水分が脱着される。このようにして放湿エリア６２の周囲の空気が加湿される。また、本実施形態の加湿ロータ６３は、正面から見て反計回りに回転しており、吸湿エリア６１として機能した部分が回転してヒータ支持部材７４に対向する位置に来ると放湿エリア６２として機能する。

加湿運転時には、室外ファン３９が駆動しているため、外気が室外熱交換器３３の背面側から室外熱交換器３３を通して吸い込まれ、空調室外ユニット３０の正面側へと吹き出される空気流れが生成されている。吹出口４４から吹出される空気流の一部は、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とによって構成される空間を流れて吸湿エリア６１に導かれる。吸湿エリア６１に至った空気は、前方から後方に向かって吸湿エリア６１を通過し、送風機室Ｓ１に入ってベルマウス４６ａを介して吹出口４４から吹き出される。このときの空気流の経路は、例えば、図４の矢印Ａ２や図５の矢印Ａ３や図６の矢印Ａ４で示されている経路になる。

また、加湿運転時には、ターボファン７５が駆動しているため、空調室外ユニット３０から空調室内ユニット２０へと向かう空気流れ、すなわち吸入口７２から吸い込まれた外気が、加湿ロータ６３及びヒータ７１を介して給気ダクト１８に吹き出される空気流れが生成されている。吸入口７２から吸入された外気は、まず、加湿ロータ６３の後方に回り込み、後方から前方に向かって加湿ロータ６３を通過してヒータ７１に至る。そして、ヒータ７１に至った外気は、ヒータ７１によって外気が加熱された後に加湿ロータ６３に進み、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の部分を前方から後方に向かって通過する。このとき、放湿エリア６２として機能する加湿ロータ６３の部分は、ヒータ７１によって温度が上昇した空気にさらされることで放湿が生じる。そして、加湿ロータ６３を抜けた空気は、フレーム７０に形成されている吸込部７６を介してターボファン７５に吸い込まれ、加湿導管７８を介して給気ダクト１８へと吹き出される。このように加湿ロータ６３によって加湿された空気は、給気ダクト１８を経て空調室内ユニット２０へと導かれる。

なお、この加湿ユニット６０では、加湿ロータ６３のうち送風機室Ｓ１に位置する部分が吸湿エリア６１として機能する。また、機械室Ｓ２に位置する加湿ロータ６３において、ヒータ７１よりも空気流れ下流側に位置する部分が放湿エリア６２として機能し、それ以外の部分が再熱エリア６４（図３参照）とそして機能する。再熱エリア６４は、吸入口７２から吸い込まれた外気が加湿ロータ６３を最初に通過する部分である。加湿ロータ６３は、反時計回りに回転しているため、加湿ロータ６３上の任意の箇所が、吸湿エリア６１、放湿エリア６２、再熱エリア６４の順に加湿ロータ６３の機能が入れ替わることになる。再熱エリア６４は、直前まで放湿エリア６２として機能していた部分であることから、高温になっている。このため、吸入口７２から吸い込まれた外気は、再熱エリア６４を通過することで、再熱エリア６４の熱により加熱される。また、再熱エリア６４は外気が通過することで冷却され、加湿ロータ６３の回転により、その後、吸湿エリア６１として機能することになる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、室外ファン３９（ファンの例）の吹出す空気流の向きに垂直な前板４６（前後方向に対する垂直な面の例）に沿って加湿ロータ６３が設置されている。加湿ロータ６３は、送風機室Ｓ１で吸湿エリア６１として機能し、機械室Ｓ２で放湿エリア６２として機能している。そして、吸湿エリア６１として機能する部分には、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間（空気流路の例）を通って室外ファン３９の下流から空気流が導かれる。つまり、吸着ファン用モータを省くために、室外ファン３９は、吸湿エリア６１に送風するための送風手段に兼用されている。このように室外ファン３９を吸湿エリア６１への送風手段として兼用しても、前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間によって十分な吸着風量を確保できる。また、加湿ロータ６３を前板４６に沿って設置して、加湿ロータを水平面に沿って配置している形態と比較して、室外熱交換器３３と加湿ロータ６３との距離を大きくとることが可能となり、室外熱交換器３３に外気が流れにくくなることに伴う性能低下を防止することができる。その結果、室外熱交換器３３の性能低下が防止される。

（４−２）
本実施形態では、本体ケーシング４０の前面に取り付けられているグリル８０の閉塞面８１の一部が吹出口４４の一部を覆っている。そのため、室外ファン３９の下流の閉塞面８１で空気流路に導く分流が行なわれる。このようにして室外ファン３９によって発生する空気圧によって、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分に空気流を流すための空気流路に対して空気流を押し込むことができる。その結果、吸湿エリア６１を通過する吸着風量を確保し易くなる。

（４−３）
本実施形態では、風向ガイド８４で囲まれた空間が室外ファン３９の回転方向に沿って延びているので、風向ガイド８４によって閉塞面８１で分流される空気流を効率よく空気流路に導くことができ、吸着風量を向上させることができる。

（４−４）
本実施形態では、電装品ボックス５０を加湿ロータ６３の後面側に配置して、加湿ロータ６３を本体ケーシング４０の前面側に配置している。このような配置とすることによって、グリル８０の近くに加湿ロータ６３を配置できるため、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分に空気流を導き易くなり、吸着風量を確保し易くなる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、加湿ロータ６３は、円盤状の形状を呈するが、本発明に用いられる加湿ロータの形状は、板状であればどのような形状であってもよい。また、本発明に用いることができる１つの板状の吸放湿材には、上述の単体の板状の吸放湿材で構成されている加湿ロータ６３のようなものの他に、同一形状又は異なる形状の吸放湿材が複数組み合わされて１つの板状の加湿ロータが構成されているものを用いることもできる。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置するように、加湿ユニット６０が配置されている。しかし、送風機室Ｓ１に位置する吸湿エリア６１は、吸湿エリア６１の一部であってもよい。同様に、上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの放湿エリア６２として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の機械室Ｓ２に位置するように加湿ユニット６０が配置されている。しかし、機械室Ｓ２に位置する放湿エリア６２は、放湿エリア６２の一部であってもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分の全てが空調室外ユニット３０の送風機室Ｓ１に位置するように、加湿ユニット６０が配置されている。しかし、加湿ロータ６３のうちの吸湿エリア６１として機能する部分は、全て機械室Ｓ２に配置されてもよい。この場合、グリル８０は、加湿ユニット６０の吸湿エリア６１が移動するところまで延長される。それにより、機械室Ｓ２に配置された吸湿エリア６１まで前板４６と風向ガイド８４と閉塞面８１とで囲まれた空間（空気流路の例）を通って室外ファン３９の下流から空気流が導かれる。

３０ 空調室外ユニット
３３ 室外熱交換器
３９ 室外ファン
４０ 本体ケーシング
５０ 電装品ボックス
６０ 加湿ユニット
６３ 加湿ロータ
６１ 吸湿エリア
６２ 放湿エリア
６８ 吸入ダクト
６９ ユニットガイド
８０ グリル
８４ 風向ガイド
Ｓ１ 送風機室

特開２０１２−２５１６９２号公報

Claims (4)

1. 前面側から外部に空気流が通過する送風機室（Ｓ１）を有する本体ケーシング（４０）と、
   前記送風機室に配置され、前記本体ケーシングの前面側に向かって流れる空気流を発生させるためのファン（３９）と、
   外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで前記吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含み、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている板状の加湿ロータ（６３）と、
   前記ファンの下流から前記吸湿エリアに空気流を流すための空気流路と
   を備える、空調室外ユニット。
2. 前記本体ケーシングの前面に取り付けられ、前記ファンの下流において前記ファンが発生する空気流の一部を前記空気流路に導くように分流するための閉塞面を有するグリル（８０）をさらに備える、
   請求項１に記載の空調室外ユニット。
3. 前記グリルは、前記閉塞面の後面に設けられている風向ガイドを有し、前記風向ガイドで囲んで前記空気流路を前記ファンの回転方向に沿って延ばしている、
   請求項２に記載の空調室外ユニット。
4. 前記ファンを駆動するための電気部品を収納している電装品ボックス（５０）をさらに備え、
   前記ファンは、前記本体ケーシングの前面側に配置され、
   前記加湿ロータは、前記電装品ボックスよりも前記本体ケーシングの前面側に配置されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の空調室外ユニット。

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