JP2016118312A - 空調機の室外ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、加湿機構を内蔵している室外ユニットにおいて、加湿量を増加させることができる、空調機の室外ユニットを提供することにある。【解決手段】 室外ユニット３０では、第１空気流路ＡＦ１に対する通風抵抗を増大させることによって、第１空気流路ＡＦ１の空気流量が減少する。ケーシング４０内に取り込むべき空気量に変化がないと想定すると、第１空気流路ＡＦ１の空気流量の減少分だけ、第２空気流路の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気流量が増加し、加湿量も増加する。【選択図】図６

Description

本発明は、空調機の室外ユニットに関し、特に加湿機能を有する空調機の室外ユニットに関する。

近年、加湿機能を有する空調機が広く普及するようになり、その態様も多様化している。例えば、加湿機構が室外ユニットとは別体に設けられているタイプは、室外熱交換器の着霜状態にかかわらず吸着部材への風量は独立して制御することができる。

他方、特許文献１（特開２００８−１９０８２８号公報）に開示されているような、加湿機構が室外ユニット内に設けられ、吸着部材が室外熱交換器の風下に吸着部材が配置されているタイプは、室外熱交換器への着霜が始まると吸着部材への風量は減少する。

後者の場合、加湿量を増やす手段がなく、室外熱交換器の着霜が加湿量の減少に直結していた。

本発明の課題は、加湿機構を内蔵している室外ユニットにおいて、加湿量を増加させることができる、空調機の室外ユニットを提供することにある。

本発明の第１観点に係る空調機の室外ユニットは、室内ユニットに冷媒連絡配管を介して接続される、空調機の室外ユニットであって、制御部と、外郭を形成する本体ケーシングと、本体ケーシングに収納される室外熱交換器と、室外ファンと、加湿ユニットとを備えている。室外ファンは、本体ケーシングに収納され、室外熱交換器を通過する空気流を生成する。加湿ユニットは、空気中の水分を吸着した後、加熱されることで吸着した水分を放出する吸着部材を有する。本体ケーシング内には、室外ファンの稼動によって、第１空気流れと、第２空気流れとが生成される。第１空気流れは、室外熱交換器を通過する。第２空気流れは、吸着部材を通過する。制御部は、加湿能力が必要な所定条件時に、第１空気流れに対する通風抵抗を増大させる抵抗増大化制御を行う。

この空調機の室外ユニットでは、第１空気流れに対する通風抵抗を増大させることによって、第１空気流れの流量が減少する。本体ケーシング内に取り込むべき空気量に変化がないと想定すると、第１空気流れの流量の減少分だけ、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第２観点に係る空調機の室外ユニットは、第１観点に係る空調機の室外ユニットであって、本体ケーシングが、室外熱交換器を通らない空気を導入する吸込開口を有している。そして、第２空気流れは、吸込開口から導入された空気の流れである。

この空調機の室外ユニットでは、吸込開口から室外熱交換器を通過しない空気が流入する上、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第３観点に係る空調機の室外ユニットは、第１観点又は第２観点に係る空調機の室外ユニットであって、制御部が、抵抗増大化制御において、室外熱交換器に意図的に着霜させる。

この空調機の室外ユニットでは、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第４観点に係る空調機の室外ユニットは、第３観点に係る空調機の室外ユニットであって、制御部が、抵抗増大化制御において、室外ファンの回転数を低減する。

この空調機の室外ユニットでは、室外ファンの回転数を低減することによって、蒸発温度が低下し、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第５観点に係る空調機の室外ユニットは、第３観点に係る空調機の室外ユニットであって、室外熱交換器から出た冷媒を減圧する電動膨張弁をさらに備えている。制御部は、抵抗増大化制御において、電動膨張弁の弁開度を絞る。

この空調機の室外ユニットでは、電動膨張弁の弁開度を絞ることによって蒸発圧力が低下し、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第６観点に係る空調機の室外ユニットは、第３観点に係る空調機の室外ユニットであって、冷媒連絡配管を介して接続されている室内ユニットには、室内熱交換器、及び室内熱交換器に送風する室内ファンが配置されている。制御部は、抵抗増大化制御において、室内ファンの回転数を増大させる。

この空調機の室外ユニットでは、室内ファンの回転数を増大させることによって、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加により減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第７観点に係る空調機の室外ユニットは、第１観点に係る空調機の室外ユニットであって、室外熱交換器を通過する第１空気流れの流量を調節するダンパをさらに備えている。制御部は、抵抗増大化制御において、ダンパを介して第１空気流れの流量を減少させる。

この空調機の室外ユニットでは、本体ケーシング内に取り込むべき空気量に変化がないと想定すると、ダンパを介して第１空気流れの流量を減少させた分だけ、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第１観点に係る空調機の室外ユニットでは、第１空気流れに対する通風抵抗を増大させることによって、第１空気流れの流量が減少する。本体ケーシング内に取り込むべき空気量に変化がないと想定すると、第１空気流れの流量の減少分だけ、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第２観点に係る空調機の室外ユニットでは、吸込開口から室外熱交換器を通過しない空気が流入する上、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第３観点に係る空調機の室外ユニットでは、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第４観点に係る空調機の室外ユニットでは、室外ファンの回転数を低減することによって、蒸発温度が低下し、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第５観点に係る空調機の室外ユニットでは、電動膨張弁の弁開度を絞ることによって蒸発圧力が低下し、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第６観点に係る空調機の室外ユニットでは、室内ファンの回転数を増大させることによって、室外熱交換器への着霜が促進される。そして、室外熱交換器への着霜が発生した際には、室外熱交換器の通風抵抗増加によって減少した空気量に相当する量の空気が当該吸込開口から導入されることになり、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の第７観点に係る空調機の室外ユニットでは、ダンパを介して第１空気流れの流量を減少させた分だけ、第２空気流れの流量が増加する。その結果、吸着部材に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

本発明の一実施形態に係る室外ユニットを備えた冷凍装置の構成図。 天板が取り外された状態の室外ユニットの平面図。 前板から防護用グリルが取り外された状態の室外ユニットの正面図。 加湿ロータ及び加湿ロータを通過する空気の流れを示す斜視図。 ヒータを取り外した状態の加湿ユニットの斜視図。 着霜促進による第１空気流路の通風抵抗増大化制御のフローチャート。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）空調機１０の構成の概要
図１は、本発明の一実施形態に係る室外ユニット３０を備えた冷凍装置の構成図である。図１において、冷凍装置は、室内ユニット２０と、室外ユニット３０と、それらを接続する冷媒連絡配管１４，１６を備えた空調機１０である。空調機１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、及び給気運転などの複数の運転モードを持っており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。

室内ユニット２０には室内熱交換器２１が設けられ、室外ユニット３０には圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器３３、電動膨張弁３４、アキュムレータ３６、液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８が設けられている。

また、加湿運転、及び給気運転では、室内に外気を供給するため、給気ホース１８を通して室内ユニット２０と室外ユニット３０との間で空気の移動がある。特に、加湿運転では、水分を多く含んだ湿度の高い空気を室外ユニット３０から室内ユニット２０に供給するため室外ユニット３０において外気から水分を取り込む。

本実施形態では、加湿ユニット６０が室外ユニット３０内に設けられており、加湿ユニット６０が外気から水分を取り込む機能を有している。

（２）室内ユニット２０の構成
室内ユニット２０には、図１に示すようにモータで駆動される室内ファン２２が室内熱交換器２１の下流側に設けられている。室内ファン２２は、クロスフローファンである。室内ファン２２が駆動されると、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は、室内熱交換器２１を通過して室内ユニット２０下部の吹出口２４から吹き出される。

また、室内ユニット２０には、給気ホース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。給気ホース１８は加湿ユニット６０に接続されており、加湿ユニット６０から送られてくる湿度の高い空気が給気口２５から室内熱交換器２１の上流側空間に供給される。このような湿度の高い空気が給気口２５から供給されている状態で室内ファン２２を駆動することにより、室内ユニット２０の吹出口２４から吹き出される調和空気の湿度を高くすることができる。

（３）室外ユニット３０の構成
（３−１）全体構成
図２は、天板４８が取り外された状態の室外ユニット３０の平面図である。また、図３は、図２の室外ユニット３０から防護用グリル５６が取り外された状態の当該室外ユニット３０の正面図である。

図１〜図３において、室外ユニット３０は、ケーシング４０、室外熱交換器３３、室外ファン３９、加湿ユニット６０を備えている。室外ファン３９が駆動されると、外気が室外熱交換器３３の後面側から吸い込まれ、室外熱交換器３３を通過し、吹出口４６ａ（図３参照）から吹き出される。通常、吹出口４６ａの前面は防護用グリル５６（図２参照）で覆われており、外部からプロペラ３９ｂに触れられないようになっている。

加湿ユニット６０の少なくとも一部は室外ユニット３０の送風機室４１に配置され、他は機械室４２に配置される。

（３−２）詳細構成
（３−２−１）ケーシング４０
ケーシング４０は、左側板４５、前板４６、右側板４７、天板４８（図３参照）、底板４９（図３参照）、及び背面部４４からなる筐体であり、内部を仕切部材４３によって送風機室４１と機械室４２とに分けられている。送風機室４１には、室外熱交換器３３及び室外ファン３９が配置されている。機械室４２には、圧縮機３１及び加湿ユニット６０の一部が配置されている。

仕切部材４３は、天板４８側から底板４９側に向って右側板４７と略並行に延びている。また、仕切部材４３は、前板４６内面側から室外熱交換器３３の右端向かって円弧状に延びている。その結果、仕切部材４３は送風機室４１から機械室４２に風が回り込まないように遮蔽する機能を有している。

また、図３に示すように、前板４６には、円形の吹出口４６ａが形成されている。吹出口４６ａには、その周縁に沿うようにリング状のベルマウス５２が取り付けられている。

（３−２−２）圧縮機３１
図１に示すように、圧縮機３１は、機械室４２側に位置しており、底板４９に固定されている。運転時、圧縮機３１は高温になるので、機械室４２は送風機室４１に比較して温度が高くなっている。

（３−２−３）電装品ユニット５０
図３に示すように、電装品ユニット５０は送風機室４１に位置しており、圧縮機３１および室外ファン３９などを駆動するための電子部品を集約した制御基板を搭載している。

（３−２−４）室外熱交換器３３
図２に示すように、室外熱交換器３３は、ケーシング４０の背面部４４と左側板４５とに対峙できるように、Ｌ字状に成形されている。また、室外熱交換器３３の高さは、天板４８と底板４９との距離にほぼ等しい寸法を有している。

（３−２−５）室外ファン３９
室外ファン３９は、ファンモータ３９ａによって駆動されるプロペラ３９ｂを有しており、室外熱交換器３３の下流側に設けられている。プロペラ３９ｂの一部は、このベルマウス５２で囲まれた空間内に入るように配置されている。

（３−２−６）防護用グリル５６
図２に示すように、防護用グリル５６は、ケーシング４０の前板４６に取り付けられ、吹出口４６ａを覆っている。防護用グリル５６には、外気を吹き出すため、複数の開口部が形成されている。

（３−２−７）仕切部材４３
仕切部材４３は、ケーシング４０内を送風機室４１と機械室４２とを仕切る。本実施形態では、加湿ユニット６０が機械室４２の上部に配置されるので、加湿ユニット６０が仕切部材４３上部の一部分を兼ねている。

（３−２−８）加湿ユニット６０
図２に示しように、加湿ユニット６０は、前板４６と背面部４４との間で、送風機室４１と機械室４２とに跨るように配置されている。加湿ユニット６０は、加湿ロータ６３、吸着用ダクト６８、ヒータ７１、加湿用ダクト７３、ファン７５（図１参照）、及び加湿用第２ダクト１８０を有している。

（４）加湿ユニット６０の詳細構成
（４−１）加湿ロータ６３
図３に示すように、加湿ロータ６３は、円板状で、前板４６の吸込開口４６ｂと対向するように配置されており、モータ駆動によって回転することができる。吸込開口４６ｂは中心角が約２４０°の扇形を成しており、扇の中心軸と加湿ロータ６３の回転中心軸は同軸上に位置している。加湿ロータ６３の全周囲は、壁によって包囲されている。

加湿ロータ６３は吸込開口４６ｂと対向する中心角２４０°分の扇形領域で水分を吸着するので、この領域を水分吸着領域６３ａという。また、加湿ロータ６３は、水分吸着領域６３ａに隣接し吸込開口４６ｂと対向しない中心角１２０°分の扇形領域で水分を放出するので、この領域を水分放出領域６３ｂという。つまり、加湿ロータ６３は、回転角度によって水分吸着領域６３ａであった部分が水分放出領域６３ｂとなり、水分放出領域６３ｂであった部分が水分吸着領域６３ａとなる。

図４は、加湿ロータ及び加湿ロータを通過する空気の流れを示す斜視図である。図４において、加湿ロータ６３は、周囲にギア６３ｔが設けられている。また、図３に示すように、ギア６３ｔはピニオンギア６４ａと噛み合っており、ピニオンギア６４ａがロータ駆動用モータ６４の動力によって回転することによって、ギア６４ｔと共に加湿ロータ６３全体が回転する。

また、水分吸着領域６３ａ及び水分放出領域６３ｂ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である。ゼオライト等の吸着剤は、常温で空気から水分を吸着し、ヒータなどで加熱された空気に曝されて温度上昇したときに水分を放出する。

したがって、加湿ユニット６０では、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂと前板４６との間に、水分放出領域６３ｂと対向するようにヒータ７１が配置されている。

（４−２）吸着用ダクト６８
図５は、ヒータ７１を取り外した状態の加湿ユニット６０の斜視図である。図５において、加湿ユニット６０は、水分吸着領域６３ａに外気を導くための吸着用ダクト６８が設けられている。吸着用ダクト６８は、前板４６の吸込開口６４ｂに向かって開口する空気流入口６８１を形成している。空気流入口６８１の形状は、吸込開口４６ｂと同じく中心角が約２４０°の扇形を成している。

水分を含む空気は、空気流入口６８１から吸い込まれた後、吸着用ダクト６８内を流れて加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａに到達し、そこを透過する際に水分が吸着され、空気流出口６８３（図３参照）から排出される。空気流出口６８３は、室外ファン３９が回転するときに負圧になる空間（つまり、ベルマウス５２の上流側端部）に隣接しており、空気流出口６８３側の気圧が空気流入口６８１側より低くなる作用によって、空気が空気流入口６８１から吸い込まれる。なお、水分吸着領域６３ａが水分放出領域６３ｂよりもベルマウス５２側に配置されている。

図３に示すように、吸込開口４６ｂは、前板４６の吹出口４６ａの右斜め上側に設けられており、吹出口４６ａと同様に前板４６の前方に向かって開口している。室外ファン３９によって前方へ押し出された空気は、ベルマウス５２に沿って進み、吹出口４６ａから勢いよく吹き出されるので、吹出口４６ａから吹き出された空気が吸込開口４６ｂから吸い込まれることはない。

上記のような構成を採る目的は、より水分を含んだ空気を取り込むためである。通常、加湿運転は、暖房運転時に行われるので、室外熱交換器３３を通過した空気は低温低湿になっている。このため、低温空気が吸い込まれた場合、加湿ロータ６３が吸着することができる水分量が低下する。しかしながら、吸込開口６４ｂ及び空気流入口６８１が室外熱交換器３３を通過した空気を吸い込まない構成にしておけば、より水分を含んだ外気を取り込むことができるので、加湿ロータ６３が吸着する水分量が低下することを防止することができる。

（４−３）ヒータ７１
ヒータ７１は、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂから水分を放出させるために、水分放出領域６３ｂに送られる空気を加熱する。加熱された空気は、水分放出領域６３ｂを透過するときに加湿ロータ６３から水分を放出させて、高湿の空気となって加湿用ダクト７３に入る。

（４−４）加湿用ダクト７３
図１及び図５に示すように、加湿用ダクト７３は、空気をヒータ７１経由で水分放出領域６３ｂまで導き、さらに加湿ロータ６３を透過した空気をファン７５まで導く。加湿用ダクト７３に導かれる空気の流れは、ファン７５によって発生する。

加湿用ダクト７３に導かれる空気は、ヒータ７１に加熱されて高温空気になり、さらに、加湿ロータ６３を透過する際に水分放出領域６３ｂから水分を放出させ高温高湿空気となってファン７５に向う。

（４−５）ファン７５
ファン７５は、図１に示すように、加湿空気を所定の方向へ送り出す羽根車７５ａと、その羽根車７５ａを駆動するファンモータ７５ｂとを有している。ファン７５は、羽根車７５ａの回転軸が水平方向となる姿勢で配置され、羽根車７５ａの回転軸にファンモータ７５ｂの回転軸が直結されている。また、ファン７５は機械室４２に配置されている。

また、羽根車７５ａはファンケーシング８１に囲まれており、このファンケーシング８１と加湿用第２ダクト１８０の入口とが繋がっている。ファンモータ７５ｂは、外側をモータカバー８２で覆われている。

（４−６）加湿用第２ダクト１８０
加湿用第２ダクト１８０は、ファン７５から押し出される高温高湿空気を給気ホース１８（図１参照）の接続口まで導くダクトである。加湿用第２ダクト１８０のほぼ全体が機械室４２に位置しているが、給気ホース１８との接続口を含む所定部分だけは、右側板４７を挟んで機械室４２の反対側に位置する（図２参照）。

図５に示すように、加湿用第２ダクト１８０は、水平ダクト部１８１と鉛直ダクト部１８２とを有している。水平ダクト部１８１は高温高湿空気を水平に導くダクトであり、鉛直ダクト部１８２は水平ダクト部１８１に流入した高温高湿空気を下方に導くダクトである。水平ダクト部１８１は、機械室４２から右側板４７の後方端に向って延びている。

なお、鉛直ダクト部１８２は、水平ダクト部１８１との接続口から鉛直下方に延び、終端が、給気ホース１８と接続される。

（５）空調機１０の動作
（５−１）冷房運転
冷房運転時、四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と室外熱交換器３３のガス側とを接続し、且つ圧縮機３１の吸入側と室内熱交換器２１のガス側とを接続する（図１の実線で示される状態）。

また、液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８は開状態である。電動膨張弁３４の開度は、室内熱交換器２１の冷媒出口における冷媒の過熱度ＳＨが過熱度目標値で一定になるように調節される。

この冷媒回路の状態で、圧縮機３１、室外ファン３９および室内ファン２２を運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁３２を経由して室外熱交換器３３に送られて、室外ファン３９によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧された後、液側閉鎖弁３７および液冷媒連絡配管１４を経由して、室内ユニット２０に送られる。

この室内ユニット２０に送られた低圧の冷媒は、気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器１５に入り、室内熱交換器１５において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。

この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管１６を経由して室外ユニット３０に送られ、ガス側閉鎖弁３８及び四路切換弁３２を経由して、アキュムレータ３６に流入する。そして、アキュムレータ３６に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機３１に吸入される。

このように、空調機１０では、室外熱交換器３３を冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器２１を冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を行うことができる。

（５−２）暖房運転
暖房運転時、四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と室内熱交換器２１のガス側とを接続し、且つ圧縮機３１の吸入側と室外熱交換器３３のガス側とを接続する（図１の破線で示される状態）。

また、電動膨張弁３４の開度は、室外熱交換器３３に流入する冷媒を室外熱交換器３３において蒸発させることが可能な圧力まで減圧するように調節される。液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８は開状態である。

この冷媒回路の状態で、圧縮機３１、室外ファン３９および室内ファン２２を運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁３２、ガス側閉鎖弁３８およびガス冷媒連絡配管１６を経由して、室内ユニット２０に送られる。

室内ユニット２０に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器２１において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となり、液冷媒連絡配管１４を経由して室外ユニット３０に送られる。

液冷媒は、液側閉鎖弁３７を通過して、電動膨張弁３４に入る。液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧された後に、室外熱交換器３３に流入する。室外熱交換器３３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン３９によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁３２を経由してアキュムレータ３６に流入する。アキュムレータ３６に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機３１に吸入される。

（５−３）加湿運転
空調機１０では、加湿運転は暖房運転と組み合わせて行われる。図２、図３及び図５に示すように、吸着用ダクト６８の空気流入口６８１（図５参照）は前板４６の吸込開口６４ｂ（図３参照）に向かって開口し、空気流出口６８３（図２参照）は室外ファン３９が回転するときに負圧となるベルマウス５２の上流側端部に隣接している。室外ファン３９が稼動すると、空気流出口６８３側の気圧が空気流入口６８１側より低くなり、その作用によって「室外熱交換器３３を通っていない、水分を含んだ外気」が空気流入口６８１から吸い込まれる。

加湿ロータ６３は、空気流入口６８１と空気流出口６８３との間で且つ空気流出口６８３近傍に位置し、加湿運転時にはロータ駆動用モータ６４の動力によって所定の回転速度で回転している。加湿ロータ６３の回転によって、水分吸着領域６３ａで加湿ロータ６３に吸着された水分は加湿ロータ６３の回転に伴って水分放出領域６３ｂに運ばれ、ヒータ７１に対向する位置に来る。

また、ファン７５も駆動しているので、外気がヒータ７１周囲に回り込み、加熱される。加熱された空気は、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通るので、その加熱された空気に曝された部分から水分が放出される。そして、水分を含んだ空気（以下、加湿空気という。）はファン７５に吸い込まれ、加湿用第２ダクト１８０を介して給気ホース１８へと吹き出される。加湿された空気は、給気ホース１８を経て室内ユニット２０へと導かれる。

（６）第１空気流路ＡＦ１の通風抵抗増大化制御
室外ユニット３０において、室外ファン３９の稼動によってケーシング４０内に取り込むべき空気量は一定であると想定すると、室外熱交換器３３を通過する際の通風抵抗が増加すると、第１空気流路ＦＡ１の空気流量が減少し、その減少分だけ第２空気流路ＦＡ２の空気流量が増加する。

第２空気流路ＦＡ２の空気流量が増加すると、加湿ロータ６３を通過する空気流量が増加するので、加湿ロータ６３に吸着される水分量が増加し、その分だけ加湿ロータ６３から放出される水分量も増加する。本実施形態では、上記原理を利用して加湿能力を増大させている。

（６−１）着霜促進による第１空気流路ＡＦ１の通風抵抗増大化
図６は、着霜促進による第１空気流路ＡＦ１の通風抵抗増大化制御のフローチャートである。図６において、制御部５１は、ステップＳ１からステップＳ６までの処理を順に実行する。なお、制御部５１は、電装品ユニット５０に内蔵されているものとする。

先ず制御部５１は、ステップＳ１において加湿運転指令の有無を判定する。例えば、ユーザーがリモコン（図示せず）の所定のスイッチをオンしたとき、リモコンから加湿運転開始信号が制御部５１に送られ、加湿運転開始信号を受信した制御部５１は加湿運転指令が有ったと判定する。制御部５１は、加湿運転指令が有ったと判定したときはステップＳ２へ進み、加湿運転指令がないと判定したときは引き続き判定を継続する。

次に制御部５１は、ステップＳ２において加湿運転を開始し、ステップＳ３へ進む。

次に制御部５１は、ステップＳ３において加湿能力増大指令の有無を判定する。例えば、ユーザーがリモコンで所定の操作をしたとき、リモコンから加湿能力増大信号が制御部５１に送られ、加湿能力増大信号を受信した制御部５１は加湿能力増大指令が有ったと判定する。制御部５１は、加湿能力増大指令が有ったと判定したときステップＳ４へ進み、加湿能力増大指令がないと判定したときは引き続き判定を継続する。

次に制御部５１は、ステップＳ４において着霜促進運転を開始する。着霜促進運転とは、室外熱交換器３３への着霜を促進する運転である。ここで、着霜促進運転として、制御部５１は室外ファン３９の回転数を低減する。室外ファンの回転数を低減することによって、蒸発温度が低下し、室外熱交換器３３への着霜が促進される。

室外熱交換器３３への着霜は、空気が室外熱交換器３３を通過する際の通風抵抗を増加させるので、第１空気流路ＦＡ１の空気流量が減少し、その減少分だけ第２空気流路ＦＡ２の空気流量が増加する。

加湿ロータ６３を通過する空気流量が増加すると、加湿ロータ６３に吸着される水分量が増加するので、その分だけ加湿ロータ６３から放出される水分量も増加する。つまり、加湿能力が増大する。

次に制御部５１は、ステップＳ５において湿度センサ５５の検出値（湿度Ｈ）が閾値ＨＳ以上であるか否かを判定する。制御部５１が、Ｈ≧ＨＳであると判定したときはステップＳ６へ進み、Ｈ≧ＨＳではないと判定したときは引き続き判定を継続する。

着霜促進運転を長く継続させると、エネルギー効率の低下を招来するので、適当なタイミングで除霜運転を行うのが好ましい。

本実施形態では、加湿用第２ダクト１８０内に湿度センサ５５を配置しているので、湿度センサ５５の検出値を湿度Ｈとして、予め除霜運転を必要とする状態のときに湿度センサ５５で検出される値を閾値ＨＳと設定しておき、湿度Ｈが閾値ＨＳ以上となったときを除霜運転の開始タイミングとしている。

そして、制御部５１は、ステップＳ６において除霜運転を開始し、室外熱交換器３３への着霜促進運転を終了する。

以上のように、本実施形態に係る空調機１０の室外ユニット３０では、室外熱交換器３３への着霜促進運転によって、加湿能力の増大を実現することができる。

（６−２）着霜促進運転の態様
上記ステップＳ４では、着霜促進運転として「室外ファン３９の回転数低減」を行ったが、これに限定されるものではなく、「電動膨張弁３４の弁開度低減」、又は「室内ファン２２の回転数増大」を採用することができる。

前者においては、電動膨張弁３４の弁開度を絞ることによって蒸発圧力が低下し、室外熱交換器３３への着霜が促進される。後者においては、室内ファン２２の回転数を増大させることによって、室内熱交換器２１での冷媒凝縮が促進され、結果として室外熱交換器３３での冷媒の蒸発圧力が低下し、室外熱交換器３３への着霜が促進される。

（７）特徴
（７−１）
室外ユニット３０では、第１空気流路ＡＦ１に対する通風抵抗を増大させることによって、第１空気流路ＡＦ１の空気流量が減少する。ケーシング４０内に取り込むべき空気量に変化がないと想定すると、第１空気流路ＡＦ１の空気流量の減少分だけ、第２空気流路の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気流量が増加し、加湿量も増加する。

（７−２）
室外ユニット３０では、吸込開口４６ｂから室外熱交換器３３を通過しない空気が流入する上、室外熱交換器３３の通風抵抗増加で減少した空気流量に相当する量の空気が吸込開口４６ｂから導入されることになり、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

（７−３）
室外ユニット３０では、室外熱交換器３３への着霜が発生した際には、室外熱交換器３３の通風抵抗増加によって減少した空気流量に相当する量の空気が吸込開口４６ｂから導入されることになり、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

（７−４）
室外ユニット３０では、室外ファン３９の回転数を低減することによって、蒸発温度が低下し、室外熱交換器３３への着霜が促進される。そして、室外熱交換器３３への着霜が発生した際には、室外熱交換器３３の通風抵抗増加によって減少した空気流量に相当する量の空気が吸込開口４６ｂから導入されることになり、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

（７−５）
室外ユニット３０では、電動膨張弁３４の弁開度を絞ることによって蒸発圧力が低下し、室外熱交換器３３への着霜が促進される。そして、室外熱交換器３３への着霜が発生した際には、室外熱交換器３３の通風抵抗増加によって減少した空気流量に相当する量の空気が吸込開口４６ｂから導入されることになり、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

（７−６）
室外ユニット３０では、室内ユニット２０の室内ファン２２の回転数を増大させることによって、室外熱交換器３３への着霜が促進される。そして、室外熱交換器３３への着霜が発生した際には、室外熱交換器３３の通風抵抗増加によって減少した空気流量に相当する量の空気が吸込開口４６ｂから導入されることになり、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加する。その結果、加湿ロータ６３に流れる空気量が増加し、加湿量も増加する。

（８）変形例
上記実施形態では、主として、着霜促進による第１空気流路ＡＦ１の通風抵抗増大化制御について説明したが、これは、加湿運転は暖房運転と共に行われることを前提としている。

他方、加湿運転が冷房運転と共に行われる場合もあるが、この場合は着霜促進による第１空気流路ＡＦ１の通風抵抗増大化は実現できない。

そこで、本変形例では、ケーシング４０と室外熱交換器３３との間にダンパ機構を設けることによって、冷房運転、暖房運転にかかわらず通風抵抗増大化を行うことができる空調機１０の室外ユニット３０を提供する。

例えば、ケーシング４０の吸込口と室外熱交換器３３との間遮蔽板を介在させて、遮蔽板の開度を可変とする。遮蔽板の開度を絞ることによって、第１空気流路ＡＦ１の空気流量を減少させることができる。

その結果、第１空気流路ＡＦ１の空気流量を減少させた分だけ、第２空気流路ＡＦ２の空気流量が増加し、加湿ロータ６３に流れる空気流量が増加し、加湿量も増加する。

以上のように、本願発明によれば、加湿ユニットを備えた空調機の室外ユニットに限らず、仕切部材によって空間を２分割されたケーシング内にそれら２つの空間を跨ぐように他のユニットが配置される機器にも有用である。

１０ 空調機
２０ 室内ユニット
２２ 室内ファン
３０ 室外ユニット
３３ 室外熱交換器
３４ 電動膨張弁
３９ 室外ファン
４０ 本体ケーシング
４６ｂ 吸込開口
５１ 制御部
６３ 加湿ロータ

特開２００８−１９０８２８号公報

Claims (7)

1. 室内ユニットに冷媒連絡配管を介して接続される、空調機の室外ユニットであって、
   制御部（５１）と、
   外郭を形成する本体ケーシング（４０）と、
   前記本体ケーシング（４０）に収納される室外熱交換器（３３）と、
   前記本体ケーシング（４０）に収納され、前記室外熱交換器（３３）を通過する空気流を生成する室外ファン（３９）と、
   空気中の水分を吸着した後、加熱されることで吸着した前記水分を放出する吸着部材（６３）を有する加湿ユニット（６０）と、
   を備え、
   前記本体ケーシング（４０）内には、前記室外ファン（３９）の稼動によって、
   前記室外熱交換器（３３）を通過する第１空気流れと、
   前記吸着部材（６３）を通過する第２空気流れと、
   が生成され、
   前記制御部（５１）は、加湿能力が必要な所定条件時に、前記第１空気流れに対する通風抵抗を増大させる抵抗増大化制御を行う、
   空調機の室外ユニット。
2. 前記本体ケーシング（４０）は、前記室外熱交換器（３３）を通らない空気を導入する吸込開口（４６ｂ）を有し、
   前記第２空気流れは、前記吸込開口（４６ｂ）から導入された空気の流れである、
   請求項１に記載の空調機の室外ユニット。
3. 前記制御部（５１）は、前記抵抗増大化制御において、前記室外熱交換器（３３）に意図的に着霜させる、
   請求項１又は請求項２に記載の空調機の室外ユニット。
4. 前記制御部（５１）は、前記抵抗増大化制御において、前記室外ファン（３９）の回転数を低減する、
   請求項３に記載の空調機の室外ユニット。
5. 前記室外熱交換器（３３）から出た冷媒を減圧する電動膨張弁（３４）をさらに備え、
   前記制御部（５１）は、前記抵抗増大化制御において、前記電動膨張弁（３４）の弁開度を絞る、
   請求項３に記載の空調機の室外ユニット。
6. 前記室内ユニットには、室内熱交換器（２１）、及び前記室内熱交換器（２１）に送風する室内ファン（２２）が配置されており、
   前記制御部（５１）は、前記抵抗増大化制御において、前記室内ファン（２２）の回転数を増大させる、
   請求項３に記載の空調機の室外ユニット。
7. 前記室外熱交換器（３３）を通過する前記第１空気流れの流量を調節するダンパをさらに備え、
   前記制御部（５１）は、前記抵抗増大化制御において、前記ダンパを介して前記第１空気流れの流量を減少させる、
   請求項１に記載の空調機の室外ユニット。

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