JP2015152278A - 空調システム及び熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水噴霧量を低減することができながらも、噴霧水を凝縮器（室外熱交換器）で適切に気化蒸発させて十分な放熱促進効果を得ることができる空調システム、及び熱交換装置を提供する。【解決手段】フィンチューブ型の室外熱交換器２２の熱交換用フィン２２ｃの上下方向に沿う熱交換面に、親水性を有する親水性多孔質シート４０ａを熱交換面から熱が伝導する状態で備え、水噴霧手段が、親水性多孔質シート４０ａに拡散状態で水を噴霧する。【選択図】図２

Description

本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機にて圧縮された冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器を通過した後の冷媒を膨張させる膨張弁と、当該膨張弁で膨張した冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を蒸発させる蒸発器とに、記載の順に冷媒を循環する冷媒循環回路と、前記凝縮器として働く室外熱交換器の空気流入側に水を噴霧する水噴霧手段とを備えた空調システム、及び熱交換装置に関する。

従来、空調システムとして、冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機にて圧縮された冷媒と空気（外気）とを熱交換させる形態で冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器を通過した後の冷媒を膨張させる膨張弁と、当該膨張弁で膨張した冷媒と空気（内気）とを熱交換させる形態で冷媒を蒸発させる蒸発器とに、記載の順に冷媒を循環させる冷媒循環回路を備えたものに関し、特に外気温度が上昇する夏期において、外気温度の上昇に伴い相対湿度が低下する物理現象を応用し、凝縮器として働く室外熱交換器に水を噴霧する水噴霧装置を備えたものが知られている（特許文献１を参照）。

特許第３０７３９６６号公報

上記特許文献１に開示の技術にあっては、凝縮器として働く室外熱交換器として、熱交換面が上下方向に延びる熱交換用フィンを備えるフィンチューブ型の熱交換器を備えており、当該構成にあっては、熱交換用フィンとしてのアルミフィンが上下方向に延びると共に撥水性を有するため、水噴霧装置から噴霧された噴霧水がフィンの熱交換面を滴状落下してしまい、噴霧水のかなりの量が、気化蒸発に寄与していなかった。結果、当該噴霧水の凝縮器（室外熱交換器）での気化蒸発に伴う放熱促進効果を十分に得ることができないことに加え、水噴霧量を無駄に増加させることとなり、効率性及び経済性の観点で改善の余地があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水噴霧量を低減することができながらも、噴霧水を凝縮器（室外熱交換器）で適切に気化蒸発させて十分な放熱促進効果を得ることができる空調システム、及び熱交換装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本願に係る空調システムは、
冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機にて圧縮された冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器を通過した後の冷媒を膨張させる膨張弁と、当該膨張弁で膨張した冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を蒸発させる蒸発器とに、記載の順に冷媒を循環する冷媒循環回路と、前記凝縮器として働く室外熱交換器の空気流入側に水を噴霧する水噴霧手段とを備えた空調システムであって、その特徴構成は、
フィンチューブ型の室外熱交換器の熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に、親水性を有する親水性多孔質シートを前記熱交換面から熱が伝導する状態で備え、前記水噴霧手段が、前記親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧する点にある。

上記特徴構成によれば、フィンチューブ型の室外熱交換器の熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に親水性を有する親水性多孔質シートを熱交換面から熱を伝導する状態で備えると共に、当該親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧するから、当該親水性多孔質シートの親水性能により、噴霧水を、室外熱交換器の熱交換用フィンの熱交換面に留まらせることができる。更に、当該親水性多孔質シートは、熱交換用フィンの熱交換面から熱が伝導する状態で設けられているから、当該熱交換用フィンから親水性多孔質シートに伝導された熱は、当該親水性多孔質シートに含まれる水の気化蒸発に伴う蒸発熱として放熱されることで、十分な放熱促進効果を発揮する。
ここで、上下方向は、厳密な意味での鉛直方向に限られるわけではなく、親水性多孔質シートが噴霧水を受けて、当該噴霧水が下方へ移動する程度の上下方向配置がされていれば、本願の目的を達成できる。
特に、このように放熱促進効果が発揮できることにより、凝縮器としての室外熱交換器２２へ送る冷媒の凝縮圧力を低減できるから、冷媒を圧縮する圧縮機の消費電力を低減することができ、システム全体としての消費電力の低減、及びＣＯＰの向上を図ることができる。
以上より、水噴霧手段から噴霧された噴霧水を適切に熱交換用フィンの熱交換面に留める形態で、噴霧量を大幅に低減することができながらも、熱交換用フィンの熱交換面からの熱を親水性多孔質シートに含まれる水の蒸発熱として適切に放熱させて、高い放熱促進効果を得ることができる空調システムを実現できる。

本願に係る空調システムの更なる特徴構成は、
前記親水性多孔質シートは、前記室外熱交換器への空気の流れ方向で、前記熱交換用フィンの熱交換面のうち上流側部位に設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、親水性多孔質シートは、室外熱交換器への空気の流れ方向で、熱交換用フィンの熱交換面の全面に設けられているわけではなく、上流側部位に設ける構成を採用するから、例えば、外気温度が低い冬場等で、室外用熱交換器を蒸発器と使用する場合、室外熱交換器への空気の流れ方向で、下流側部位で親水性多孔質シートが設けられていない部位にて、空気の熱を回収する形態で、暖房運転をも良好に実行できる。

本願に係る空調システムの更なる特徴構成は、
上下方向に沿う状態で複数並設された一対の前記熱交換用フィン間に対向する状態で設けられる一対の前記親水性多孔質シートの間には、両者の間に間隙を形成する状態で両者支持する支持部材が設けられている点にある。

通常、上下方向に沿う状態で複数並設された一対の前記熱交換用フィン間は、当該熱交換用フィンからの熱を回収する空気の通流路となるため、放熱量を得る意味からは、当該空気（外気）の流量を一定以上確保すべく、その通流路での圧力損失が少ないことが好ましい。
上記特徴構成によれば、一対の熱交換用フィン間で、夫々の熱交換面に接する状態で設けられる一対の熱交換用フィンの間は、一対の熱交換用フィンの間に間隙を形成する状態で両者を支持する支持部材が設けられているから、一対の親水性多孔質シートの間の間隙を適切に確保して、その間を通流する空気流量を一定以上確保でき、それにより放熱量も一定以上に確保できる。
また、当該支持部材は、親水性多孔質シートを熱交換用フィンの熱交換面の側へ付勢する付勢力を持たせるように構成でき、この場合には、親水性多孔質シートが熱交換用フィンから剥離することを効果的に防止し、親水性多孔質シートと熱交換用フィンとの間での伝熱を長期に亘って維持できる。

本願に係る空調システムの更なる特徴構成は、
前記支持部材は、前記親水性多孔質シートと同一の親水性を有する材料から構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、一対の親水性多孔質シートの間に間隙を形成する状態で、一対の親水性多孔質シートを支持する支持部材を、親水性を有する親水性多孔質シートと同一の材料にて構成するから、当該支持部材の表面からも、噴霧水が気化蒸発させることができ、放熱促進効果をより一層良好に発揮できる。

本願に係る空調システムの更なる特徴構成は、
前記水噴霧手段は、前記室外熱交換器へ向けて水を噴霧する噴霧ノズルを有し、
前記噴霧ノズルは、空気から噴霧水の蒸発潜熱を奪う冷却領域を形成する状態で、前記室外熱交換器への空気の流れ方向において、前記熱交換用フィンから上流側へ離間した部位に設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、噴霧ノズルが、空気から噴霧水の蒸発潜熱を奪う冷却領域を形成する状態で、室外熱交換器の空気の流れ方向において、熱交換用フィンから上流側へ離間した部位に設けられているから、噴霧ノズルから噴霧された噴霧水は、まず最初に、冷却領域において、室外熱交換器へ導かれる空気から蒸発潜熱を奪う形態で、空気を冷却し、これにより比較的低温となった空気が室外熱交換器へ導かれ、熱交換用フィンの熱を良好に回収できる。
更に、冷却領域を通過した後の噴霧水は、親水性多孔質シートに良好に含水されるから、当該含水された噴霧水が親水性多孔質シートから気化蒸発する形態で、熱交換用フィンから蒸発熱を奪い、放熱促進効果をより一層良好に発揮できる。

本願に係る空調システムの更なる特徴構成は、
前記室外熱交換器に導かれる空気の湿度を検出する湿度検出手段、及び温度を検出する温度検手段を備え、
前記湿度検出手段にて検出される検出湿度と、前記温度検出手段にて検出される検出温度と、前記室外熱交換器に空気を導く室外ファンの回転数とに基づいて、前記水噴霧手段からの水噴霧量を、前記親水性多孔質シートからのドレン水の発生を防止可能な噴霧量に設定する噴霧量設定手段を備えている点にある。

上記特徴構成によれば、噴霧ノズルからの水噴霧量は、親水性多孔質シートからのドレン水の発生を防止して、余分な水の噴霧を削減しながらも、親水性多孔質シートからの噴霧水の気化に伴う蒸発熱が十分に大きくなり、熱交換用フィンでの放熱促進効果を十分に発揮できる噴霧量に設定できるから、経済性を向上しつつ放熱促進効果も適切に発揮し得る空調システムを実現できる。

上記目的を達成するための熱交換装置は、
冷媒を内部に通流するチューブと熱交換用フィンと、前記チューブ及び前記熱交換用フィンに水を噴霧する水噴霧手段とを備え、前記チューブの内部の冷媒と前記チューブの外部の空気とを熱交換させる熱交換装置であって、その特徴構成は、
前記熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に、親水性を有する親水性多孔質シートを前記熱交換面から熱を伝導する状態で備え、
冷媒を冷却する場合に、前記水噴霧手段が前記親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧する点にある。

上記特徴構成によれば、フィンチューブ型の室外熱交換器の熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に親水性を有する親水性多孔質シートを熱交換面から熱を伝導する状態で備えると共に、当該親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧するから、当該親水性多孔質シートの親水性能により、噴霧水を、室外熱交換器の熱交換用フィンの熱交換面に留まらせることができる。更に、当該親水性多孔質シートは、熱交換用フィンの熱交換面から熱が伝導する状態で設けられているから、当該熱交換用フィンから親水性多孔質シートに伝導された熱は、当該親水性多孔質シートに含まれる水の気化蒸発に伴う蒸発熱として放熱されることで、十分な放熱促進効果を発揮する。
以上より、水噴霧手段から噴霧された噴霧水を適切に熱交換用フィンの熱交換面に留める形態で、噴霧量を大幅に低減することができながらも、熱交換用フィンの熱交換面からの熱を親水性多孔質シートに含まれる水の蒸発熱として適切に放熱させて、高い放熱促進効果を得ることができる熱交換装置を実現できる。

本願の空調システムに係る概略構成図 親水性多孔質シートを備えた室外機及び室外熱交換器の概略構成図 室外熱交換器を通過する空気の状態変化を示す空気線図 冷房能力の増加に伴う凝縮器としての室外熱交換器における冷媒及び空気の温度変化を示すグラフ図

本願の空調システム１００は、図１に示すように、冷媒を冷媒循環回路Ｃに循環させて室内の空調を実行するもので、凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２へ水を噴霧する水噴霧装置４０を有するものにおいて、冷媒循環回路Ｃにおける凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２への水噴霧量を低減できながらも、噴霧水を凝縮器（室外熱交換器２２）で適切に気化蒸発させて、十分な放熱促進効果を得ることができるものに関する。

当該空調システム１００は、図１に示すように、ガスエンジン２４の軸出力にて冷媒を圧縮する圧縮機２１と、当該圧縮機２１にて圧縮された冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を凝縮させる凝縮器Ｇ（図１で、室外熱交換器２２）と、凝縮器Ｇを通過した後の冷媒を膨張させる膨張弁２３と、当該膨張弁２３で膨張した冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を蒸発させる蒸発器Ｊ（図１で、室内熱交換器１１）とに、記載の順に冷媒を循環させる冷媒循環回路Ｃとを備えると共に、室内熱交換器１１、及び当該室内熱交換器１１へ室内空気を送る室内ファン１１ａを内部に配設する室内機１０と、ガスエンジン２４、圧縮機２１、室外熱交換器２２、当該室外熱交換器２２へ室外空気ＯＡを送る室外ファン２２ａ、及び膨張弁２３を内部に配設する室外機２０と、圧縮機２１の回転数等を制御する制御装置３０とが設けられている。
これにより、当該空調システム１００は、圧縮機２１で圧縮された冷媒が、凝縮器Ｇとしての室外熱交換器２２で室外空気ＯＡと熱交換する形態で凝縮し、膨張弁２３で膨張された冷媒が、蒸発器Ｊとしての室内熱交換器１１で室内空気と熱交換する形態で蒸発し、熱交換した後の室内空気を比較的低温で低湿の空調空気ＳＡとして室内へ導く、所謂、冷房運転を実行する。

更に、本願の空調システム１００は、室外機２０内部において、冷媒循環回路Ｃの冷媒循環方向を切り替え可能な四方弁２５を備えており、当該四方弁２５が図１に示す状態から９０度回転することで、室外熱交換器２２が蒸発器Ｊとして機能し、室内熱交換器１１が凝縮器Ｇとして機能することとなる。
これにより、空調システム１００は、膨張弁２３で膨張された冷媒が、蒸発器Ｊとしての室外熱交換器２２で室外空気ＯＡと熱交換する形態で蒸発し、圧縮機２１で圧縮された冷媒が、凝縮器Ｇとしての室内熱交換器１１で室内空気と熱交換する形態で凝縮し、熱交換した後の室内空気を比較的高温の空調空気ＳＡとして室内へ導く、所謂、暖房運転を実行する。

本願の空調システム１００は、冷房運転時に凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２に係る構成に特徴がある。以下、その構成につき、説明を追加する。
通常、室外機２０は、図２（ａ）の平面図に示すように、室外熱交換器２２及び室外ファン２２ａが配設される第１空間Ｖ１と、圧縮機２１や膨張弁２３等が配設される第２空間Ｖ２とに区画されており、第１空間Ｖ１の背面側（図２（ａ）で矢印Ｘの基端側）の面、及び第１空間Ｖ１の側面側（図２（ａ）で矢印Ｙの基端側）の面に沿う状態で、室外熱交換器２２が略Ｌ字状に湾曲して設けられている。
当該室外熱交換器２２は、熱交換面が室外空気ＯＡの流れ方向に沿うと共に上下（鉛直）方向に延びる複数の熱交換用フィン２２ｃと、当該複数の熱交換用フィン２２ｃの熱交換面に直交する方向に管軸方向を沿わせる状態で内部に冷媒を通流するチューブ２２ｂとから成るフィンチューブ型の熱交換器であり、チューブ２２ｂは、複数の熱交換用フィン２２ｃの両端で折り返して、複数回に亘って、当該複数の熱交換用フィン２２ｃを貫通する状態で設けられている。

更に、室外機２０の第１空間Ｖ１の背面側（図２（ａ）で矢印Ｘの基端側）の面、及び第１空間Ｖ１の側面側（図２（ａ）で矢印Ｙの基端側）の面と、室外熱交換器２２との間には、凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２における冷媒の放熱を促進させるため、上水圧にて圧送される上水を通流する上水供給配管４２と、上水供給配管４２を間欠的に開閉自在な電磁弁４３と、当該電磁弁４３の間欠的な開閉により間欠的に供給される上水を、室外熱交換器２２の熱交換用フィン２２ｃに室外空気ＯＡの流れ方向で上流側から下流側へ向けて噴霧する噴霧ノズル４１とから成る水噴霧装置４０が設けられている。
尚、噴霧ノズル４１は、図１に示すように、室外空気ＯＡの流れ方向において、室外熱交換器２２から所定の距離だけ上流側に設けられており、噴霧ノズル４１と室外熱交換器２２との間の領域は、その領域を通過する室外空気ＯＡから噴霧水の蒸発潜熱を奪う冷却領域Ｓ１として機能する。これにより、室外熱交換器２２には、比較的低温の室外空気ＯＡが導かれることとなり、凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２での放熱促進効果を向上する。

熱交換用フィン２２ｃの上下方向に沿う熱交換面には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、その上下方向の全域に亘って、上記噴霧ノズル４１から噴霧された噴霧水を内部に含水可能な親水性多孔質シート４０ａが、熱交換面から熱が伝導する状態で備えられている。
当該親水性多孔質シート４０ａの配設形態に関し、説明を追加すると、当該親水性多孔質シート４０ａは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面のうち、室外空気ＯＡの流れ方向で上流側部位（熱交換面の略半分を占める上流側領域）に設けられている。
これにより、冷房運転時においては、室外空気ＯＡの流れ方向で、上流側から噴霧される噴霧水を、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面のうち上流側部位にて良好に保水し、当該水が熱交換面から蒸発熱を奪う形態で蒸発することで、放熱促進効果を良好に発揮する。
一方、暖房運転時においては、室外空気ＯＡの流れ方向で下流側部位（熱交換面の略半分を占める下流側領域）にて、室外空気ＯＡと熱交換用フィン２２ｃが直接接触して熱交換して、室外空気ＯＡから熱を回収できるため、暖房運転をも良好に実行できる。

親水性多孔質シート４０ａは、親水性を付与した超高分子量ポリエチレンから成り、高い保水性を発揮するべく、当該ポリエチレンの粘度平均分子量が、好ましくは５０万〜１５００万であり、より好ましくは、１００万〜１２００万とされる。これにより生成された親水性多孔質シート４０ａは、気孔率が１５〜５５％程度となる。
尚、上記親水性を付与する方法、即ち、親水性官能基を導入する方法としては、上記シートを、放射線グラフト重合法、ＵＶグラフト重合法、化学開始剤グラフト重合法等のグラフト重合法；プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理、ＵＶ処理、ＵＶオゾン処理等の表面処理法；重クロム酸カリウム溶液または過マンガン酸カリウム溶液等による酸化処理；ナトリウム処理液等による化学的なエッチング処理；親水性ポリマーまたは界面活性剤のコーティング等により処理する方法が挙げられる。

親水性多孔質シート４０ａは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面に対し、接着剤、ホットメルト剤等により接着されるのであるが、長期間の使用により、剥離してくる虞もある。そこで、図２（ｂ）に示すように、一対の熱交換用フィン２２ｃの間に設けられる一対の親水性多孔質シート４０ａの間には、両者の間に間隙を形成する状態で、両者を熱交換面に直交する方向で離間する向きに支持する複数の支持部材４０ｂが設けられている。当該支持部材４０ｂは、親水性多孔質シート４０ａと同一の親水性を有する材料から構成することが好ましい。
支持部材４０ｂの高さ（熱交換面に直交する方向での高さ：図２でｌ）は、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましい。１．０ｍｍより低いと室外空気ＯＡの抵抗が高くなるため好ましくなく、３．０ｍｍより高いと熱交換の効率が低くなるため好ましくない。支持部材４０ｂの形状は円柱形状、直方体形状等、特に制限はない。円柱形状を採用する場合、強度維持およびシート表面の蒸発を効率的にするために、支持部材４０ｂの直径は、３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とすることが望ましい。支持部材４０ｂの固定方法は、特に制限はなく、両面テープ、接着剤、ホットメルト剤等により固定できる。また、シートを絞り加工する事によっても付与することが可能である。また、熱融着による固定しても構わない。
尚、支持部材４０ｂの材質としては、親水性多孔質シート４０ｂと同一の材料を好適に採用することができ、この場合、当該支持部材４０ｂの表面からも噴霧水を蒸発させることができ、放熱促進効果をより一層良好に発揮する。

尚、図１に示すように、室外機２０の内部には、室外熱交換器２２に導かれる室外空気ＯＡの湿度を検出する湿度センサＨ（湿度検出手段の一例）と、室外空気ＯＡの温度を検出する温度センサＴ（温度検出手段の一例）とを備えており、制御装置３０は、湿度センサＨ、温度センサＴ、及び室外ファン２２ａの回転数に基づいて、噴霧ノズル４１からの水噴霧量を、親水性多孔質シート４０ａからのドレン水の発生を防止可能な噴霧量に設定する。
制御装置４０は、設定する水噴霧量を、例えば、親水性多孔質シート４０ａからのドレン水の発生を防止する噴霧量で、且つ、当該親水性多孔質シート４０ａでの噴霧水の気化蒸発に伴う蒸発熱が最大となる噴霧量に設定し、経済性及び放熱促進効果を向上する。
上述の如く、制御装置３０が、噴霧量設定手段として好適に機能する。

本願にあっては、これまで説明したように、フィンチューブ型の室外熱交換器２２と、その熱交換用フィン２２ｃの熱交換面に設けられる親水性多孔質シート４０ａと、一対の熱交換用フィン２２ｃの間の一対の親水性多孔質シート４０ａの間を支持する支持部材４０ｂと、水噴霧装置４０とから構成される熱交換装置単独でも、十分に放熱促進効果を発揮するものであり、この意味で、当該熱交換装置も、本願の権利範囲に含まれるものである。

次に、冷房能力４ｋＷとする場合に、本願に係る空調システム１００の優位性を示すべく、行ったシミュレーションの結果を、従来のエアコンに対して行ったシミュレーションの結果と対比する形態で、以下に示す。

本願に係る空調システム１００、及び従来のエアコンの双方において、室外空気ＯＡとして、温度３５℃、露点２４℃のＤｒｙ空気を用いる場合のシミュレーションを行った。
表１は、本願に係る空調システム１００に係るシミュレーションの前提条件等を示すものであり、表２は、従来のエアコンに係るシミュレーションの前提上限等を示すものであり、本願に係る空調システム１００では、室外熱交換器２２への水噴霧量を、１０ｋｇ／ｈとしている。
本願の空調システム１００は、噴霧ノズル４１から１０ｋｇ／ｈだけ水を噴霧すると共に、当該噴霧水を室外熱交換器２２の熱交換用フィン２２ａの熱交換面に設けられる親水性多孔質シート４０ａに保水することで、室外熱交換器２２を通過する室外空気ＯＡの流量としては、圧力損失の関係で、２３５０ｍ³／ｈから１８５０ｍ³／ｈに低減することとなるが、冷媒の凝縮圧力及び凝縮温度を、従来のエアコンに比べ、２．５１ＭＰａ、４１．５℃から、１．９５ＭＰａ、３０℃にまで低減できる。このため、圧縮機２１の消費電力は約８６０Ｗから５４０Ｗへ低減でき、システム全体の消費電力を９６１Ｗから約６５４Ｗへ低減でき、３０７Ｗの節電効果が得られる。また、ＣＯＰは、４．１６から６．１２へと向上できる。

尚、経済性の観点からは、１０ｋｇ／ｈの水噴霧量に関し、単位量当たりの水道料金を９７円／ｍ³とすると、毎時０．９７円の水道料金がかかるが、単位量当たりの電気代を３０．２３円／ｋＷｈとすると、毎時１０．２６円の電気料金を低減できるため、トータルとしては、毎時９．２９円の削減ができる。

また、本発明に係る空調システム１００で冷房運転を実行した場合の凝縮器Ｇとしての室外熱交換器２２を通過する空気ＯＡの状態変化につき、図３の空気線図に基づいて説明すると、室外の空気ＯＡは、冷却領域Ｓ１で水噴霧装置４０から水噴霧を受けることにより、当該噴霧水の蒸発潜熱が奪われる形態で露点まで降温する（図３でＰ０−Ｐ１）。次に、空気ＯＡは、親水性多孔質シート４０ａから蒸発した水の蒸発潜熱が奪われると共に、熱交換用フィン２２ｃから熱を回収する。尚、親水性多孔質シート４０ａから蒸発した水の蒸発潜熱よりも、熱交換用フィン２２ｃから放熱される放熱量の方が大きいため、図３のＰ１−Ｐ２間では、飽和状態のまま空気ＯＡの温度は昇温する。最後に、空気ＯＡは、空気の流れ方向で下流側部位の熱交換用フィン２２ｃで、親水性多孔質シート４０ａが設けられていない部位と熱交換して昇温し、最終的に、３１．２℃程度の空気となる。
一方、従来のエアコンの場合、図３でＰ０−Ｐ４で示されるように、湿度の変化を伴うことなく、単に４１．４℃まで昇温するのみとなる。

また、本願の空調システム１００で冷房運転を行う場合の凝縮器Ｇとして働く室外熱交換器２２での冷媒及び室外空気ＯＡの温度プロファイルを図４（ａ）に、従来のエアコンでの冷媒及び室外空気ＯＡの温度プロファイルを図４（ｂ）に示す。
図４に示すように、本願の空調システム１００は、同一の冷房能力を発揮する従来のエアコンに対し、冷房能力が低い状態でも、凝縮器Ｇでの冷媒及び室外空気ＯＡの温度を、十分に下げられていることがわかる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、空調システム１００の一例として、冷房運転と暖房運転との双方を実行可能な空調システム１００を例示したが、冷房運転のみを実行可能な冷凍機であっても、本発明は有効に機能する。
更に、空調システム１００を冷凍機として用いる場合、暖房運転が実行されることはないから、親水性多孔質シート４０ａは、空気の流れ方向で、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面全面に設ける構成を採用することが好ましい。

（２）上記実施形態においては、水噴霧手段としての噴霧ノズル４１の水噴霧方向は、凝縮器Ｇとしての室外熱交換器２２に対し、空気の流れ方向で上流側から下流側への方向である構成例を示した。しかしながら、本発明の目的を達成する意味からは、噴霧ノズル４１の水噴霧方向は、例えば、凝縮器Ｇとしての室外熱交換器２２に対し、鉛直方向で上方側から下方側への方向であっても良い。

（３）上記実施形態においては、水噴霧装置４０は、室外機２０の内部に設けられる例を示したが、別に、室外機２０の外部に設ける構成を採用しても構わない。
特に、凝縮器Ｇとしての室外熱交換器２２へ、比較的低温の空気を導いて放熱を促進させる意味からは、水噴霧装置４０の噴霧ノズル４１を、室外熱交換器２２から、空気の流れ方向で上流側の離れた部位に備えることで、噴霧水の気化潜熱を奪わせた後の空気を、室外熱交換器２２へ導くことが好ましい。

（４）上記実施形態において、親水性多孔質シート４０ａが設けられる領域は、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面のうち、空気の流れ方向で上流側部位（空気の流れ方向で熱交換面の略半分を占める上流側領域）であるとしたが、別に略半分である必要はない。
また、噴霧ノズル４１からの噴霧水が届く場合には、空気の流れ方向で下流側部位に設けるようにしても構わない。
また、親水性多孔質シート４０ａは、熱交換用フィン２２ｃの熱交換面のうち一方側と他方側の面の両方に設ける例を示したが、別に熱交換面のうち何れか一方側の面に設ける構成を採用しても構わない。

（５）噴霧ノズル４１の上下方向（図２で矢印Ｚに沿う方向）での設置位置について説明を追加すると、親水性多孔質シート４０ａが親水性を有し噴霧された水が噴霧位置から拡散する意味からは、上下方向の全域に亘って設ける必要はなく、一定の間隔を隔てて設けられることが好ましい。
更に、好ましくは、親水性多孔質シート４０ａが、上下（鉛直）方向に延びる状態で設けられ、吸水した水が上方から下方へ自重により落下する意味からは、上下方向で中央より上方側に設けられることが好ましい。

本発明の空調システム及び熱交換装置は、水噴霧量を低減することができながらも、噴霧水を凝縮器（室外熱交換器）で適切に気化蒸発させて十分な放熱促進効果を得ることができる空調システム、及び熱交換装置として、有効に利用可能である。

２１ ：圧縮機
２２ ：室外熱交換器
２２ａ ：室外ファン
２２ｂ ：チューブ
２２ｃ ：熱交換用フィン
２３ ：膨張弁
４０ ：水噴霧装置
４０ａ ：親水性多孔質シート
４０ｂ ：支持部材
４１ ：噴霧ノズル
１００ ：空調システム
Ｃ ：冷媒循環回路
Ｇ ：凝縮器
Ｓ１ ：冷却領域
Ｈ ：湿度センサ
Ｔ ：温度センサ

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機にて圧縮された冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器を通過した後の冷媒を膨張させる膨張弁と、当該膨張弁で膨張した冷媒と空気とを熱交換させる形態で冷媒を蒸発させる蒸発器とに、記載の順に冷媒を循環する冷媒循環回路と、前記凝縮器として働く室外熱交換器の空気流入側に水を噴霧する水噴霧手段とを備えた空調システムであって、
   フィンチューブ型の室外熱交換器の熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に、親水性を有する親水性多孔質シートを前記熱交換面から熱が伝導する状態で備え、前記水噴霧手段が、前記親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧する空調システム。
2. 前記親水性多孔質シートは、前記室外熱交換器への空気の流れ方向で、前記熱交換用フィンの熱交換面のうち上流側部位に設けられている請求項１に記載の空調システム。
3. 上下方向に沿う状態で複数並設された一対の前記熱交換用フィン間に対向する状態で設けられる一対の前記親水性多孔質シートの間には、両者の間に間隙を形成する状態で両者支持する支持部材が設けられている請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 前記支持部材は、前記親水性多孔質シートと同一の親水性を有する材料から構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の空調システム。
5. 前記水噴霧手段は、前記室外熱交換器へ向けて水を噴霧する噴霧ノズルを有し、
   前記噴霧ノズルは、空気から噴霧水の蒸発潜熱を奪う冷却領域を形成する状態で、前記室外熱交換器への空気の流れ方向において、前記熱交換用フィンから上流側へ離間した部位に設けられている請求項１〜４の何れか一項に記載の空調システム。
6. 前記室外熱交換器に導かれる空気の湿度を検出する湿度検出手段、及び温度を検出する温度検手段を備え、
   前記湿度検出手段にて検出される検出湿度と、前記温度検出手段にて検出される検出温度と、前記室外熱交換器に空気を導く室外ファンの回転数とに基づいて、前記水噴霧手段からの水噴霧量を、前記親水性多孔質シートからのドレン水の発生を防止可能な噴霧量に設定する噴霧量設定手段を備えている請求項１〜５の何れか一項に記載の空調システム。
7. 冷媒を内部に通流するチューブと熱交換用フィンと、前記チューブ及び前記熱交換用フィンに水を噴霧する水噴霧手段とを備え、前記チューブの内部の冷媒と前記チューブの外部の空気とを熱交換させる熱交換装置であって、
   前記熱交換用フィンの上下方向に沿う熱交換面に、親水性を有する親水性多孔質シートを前記熱交換面から熱を伝導する状態で備え、
   冷媒を冷却する場合に、前記水噴霧手段が前記親水性多孔質シートに拡散状態で水を噴霧する熱交換装置。

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