JP2019128078A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水がウェット流路の下端部に溜まることに起因して有効伝熱面積が小さくなることを抑制することが可能な空調装置を提供する。【解決手段】この空調装置１００は、間接気化式の空調装置１００であって、水の気化熱により冷却される作動空気Ａ２との間で熱交換される被冷却空気Ａ１が流れるドライ流路２１と、ドライ流路２１と伝熱隔壁２３を介して隣接して配置されるとともに、上下方向に開口する入口部２２ａおよび出口部２２ｂを上端部に有し、作動空気Ａ２が流れるウェット流路２２と、を備える。そして、ウェット流路２２は、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの少なくとも下部に有しないように構成されている。【選択図】図４

Description

この発明は、空調装置に関し、特に、ドライ流路とウェット流路とを備える間接気化式の空調装置に関する。

従来、ドライ流路とウェット流路とを備える間接気化式の空調装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、間接気化冷却エレメントを備える間接気化式の空調装置が開示されている。この空調装置の間接気化冷却エレメントは、水の気化熱により冷却されるワーキングエアとの間で熱交換されるプロダクトエアが流れるプロダクトエア流路（ドライ流路）と、ワーキングエアが流れるワーキングエア流路（ウェット流路）とを含む。このワーキングエア流路は、ワーキングエアの入口部および出口部を上端部に有する。また、このワーキングエア流路には、間接気化冷却エレメントに対して上側に配置された散水ノズルから給水されている。また、このワーキングエア流路の内部には、流路を仕切るための３つの線状仕切凸部が上下方向に並んで配置されている。この３つの線状仕切凸部により仕切られることにより、ワーキングエア流路の内部には、上下方向に並んだ４つの流路が形成されている。

特開２００７−１４７１１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の空調装置の間接気化冷却エレメントでは、ワーキングエア流路の内部が線状仕切凸部により仕切られているため、ワーキングエア流路の内部に形成された個々の流路が狭くなる。このため、散水ノズルからの水がワーキングエア流路の下端部に溜まり、最下部の線状仕切凸部により仕切られた最下部の流路の一部が塞がれると、最下部の流路が過度に狭くなる。狭くなった最下部の流路には作動空気が流れにくくなるため、水の気化が十分に行われずに、伝熱に寄与する面積（有効伝熱面積）が小さくなるという問題点がある。このような問題点は、上記特許文献１に記載の空調装置のように、ワーキングエア流路が入口部および出口部を上端部に有する構成において、特に顕著である。このような構成では、ワーキングエア流路の下端部に水の排出口が確保できないため、水がワーキングエア流路の下端部に溜まりやすいためである。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、水がウェット流路の下端部に溜まることに起因して有効伝熱面積が小さくなることを抑制することが可能な空調装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による空調装置は、間接気化式の空調装置であって、水の気化熱により冷却される作動空気との間で熱交換される被冷却空気が流れるドライ流路と、ドライ流路と伝熱隔壁を介して隣接して配置されるとともに、上下方向に開口する入口部および出口部を上端部に有し、作動空気が流れるウェット流路と、を備え、ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの少なくとも下部に有しないように構成されている。

この発明の一の局面による空調装置では、上記のように構成することにより、少なくともウェット流路の内部のうちの下部に仕切り部材を有しない分だけ、ウェット流路の内部のうちの下部において流路を広くすることができる。その結果、水がウェット流路の下端部に溜まったとしても、ウェット流路の内部のうちの下部において流路が過度に狭くなることを抑制することができる。これにより、ウェット流路の内部のうちの下部において作動空気が流れにくくなることを抑制することができるので、ウェット流路の内部のうちの下部において水の気化が十分に行われないことを抑制することができる。その結果、水がウェット流路の下端部に溜まることに起因して伝熱に寄与する面積（有効伝熱面積）が小さくなることを抑制することができる空調装置を提供することができる。この効果は、この発明の一の局面による空調装置のように、ウェット流路が入口部および出口部を上端部に有し、水が下端部に溜まりやすい構成において、特に有効である。さらに、この発明の一の局面による空調装置では、ウェット流路を、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの少なくとも下部に有しないように構成することにより、仕切り部材を有しない分だけ、仕切り部材の数を低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

上記一の局面による空調装置において、好ましくは、上下方向におけるウェット流路の長さに対する、上下方向と略直交する作動空気の流通方向におけるウェット流路の長さの比は、１．５以下である。このようにウェット流路の縦横比が１．５よりも横長の形状にならないように構成すれば、横方向に延びるウェット流路が上記流通方向に過度に長くなることを抑制することができる。その結果、作動空気を大きい流速を維持した状態でウェット流路の上記流通方向の下流側の領域まで流すことができるので、ウェット流路の上記流通方向の下流側の領域において、作動空気が流れにくい領域が生じることを極力抑制することができる。これにより、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを極力抑制することができるので、有効伝熱面積が小さくなることをより抑制することができる。

上記一の局面による空調装置において、好ましくは、上下方向と略直交する作動空気の流通方向におけるウェット流路の長さに対する、ウェット流路の入口部の開口長さまたは出口部の開口長さの比は、０．１以上０．３以下である。このように構成すれば、ウェット流路の入口部または出口部が過度に狭くなることを抑制することができるので、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に大きくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に大きいことに起因して、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。また、ウェット流路の入口部または出口部が過度に広くなることを抑制することができるので、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に小さくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に小さいことに起因して、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。

上記一の局面による空調装置において、好ましくは、ドライ流路およびウェット流路を収納する筐体と、筐体に形成され、作動空気がウェット流路の入口部から流入するように、作動空気の流れを規制する流入規制部材と、筐体に形成され、ウェット流路の内部を通過した作動空気がウェット流路の出口部から流出するように、作動空気の流れを規制する流出規制部材と、をさらに備え、ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を上端部に有しないように構成されている。このように構成すれば、ウェット流路が仕切り部材を上端部に有しなくても、筐体の流入規制部材により、作動空気をウェット流路の入口部から確実に流入させることができるとともに、流出規制部材により、作動空気をウェット流路の出口部から確実に流出させることができる。その結果、ウェット流路が仕切り部材を上端部に有する場合と同様の作動空気の流れを維持しつつ、仕切り部材を上端部に有しない分だけ、仕切り部材の数をより低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

この場合、好ましくは、ウェット流路に対して上側に設けられ、ウェット流路に給水する給水部をさらに備え、ウェット流路は、給水部からウェット流路の内部に直接的に給水されるように構成されている。このように構成すれば、ウェット流路が仕切り部材を上端部に有する場合と異なり、給水部からの水が上端部の仕切り部材により阻まれることがないので、給水部からウェット流路の内部に容易に直接的に給水することができる。

上記一の局面による空調装置において、好ましくは、ウェット流路に対して上側に設けられ、ウェット流路に給水する給水部と、ウェット流路に対して下側に設けられ、ウェット流路を通過した給水部からの水を受けて滞留させる水滞留部と、をさらに備え、ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を下端部に有しないように構成されており、ウェット流路の下端部は、水滞留部に滞留する水に浸されている。このように構成すれば、ウェット流路が仕切り部材を下端部に有しなくても、水滞留部に滞留する水を、下端部の仕切り部材として機能させることができる。その結果、ウェット流路が仕切り部材を下端部に有する場合と同様の作動空気の流れを維持しつつ、仕切り部材を下端部に有しない分だけ、仕切り部材の数をより低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による空調装置において、以下の構成も考えられる。

上記一の局面による空調装置において、上下方向におけるウェット流路の長さに対する、上下方向と略直交する作動空気の流通方向におけるウェット流路の長さの比は、１．２以下である。このようにウェット流路の縦横比が１．２よりも横長の形状にならないように構成すれば、横方向に延びるウェット流路が上記流通方向に過度に長くなることを抑制することができる。その結果、作動空気を大きい流速を維持した状態でウェット流路の上記流通方向の下流側の領域まで流すことができるので、ウェット流路の上記流通方向の下流側の領域において、作動空気が流れにくい領域が生じることを極力抑制することができる。これにより、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを極力抑制することができるので、有効伝熱面積が小さくなることをより抑制することができる。この効果は、本願発明者がシミュレーションにより確認済みである。

上記一の局面による空調装置において、好ましくは、上下方向と略直交する作動空気の流通方向におけるウェット流路の長さに対する、ウェット流路の入口部の開口長さまたは出口部の開口長さの比は、０．１４以上０．３以下である。このように構成すれば、ウェット流路の入口部または出口部が過度に狭くなることを抑制することができるので、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に大きくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に大きいことに起因して、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。また、ウェット流路の入口部または出口部が過度に広くなることを抑制することができるので、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に小さくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路の入口部または出口部における作動空気の流速が過度に小さいことに起因して、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。この効果は、本願発明者がシミュレーションにより確認済みである。

本発明によれば、上記のように、水がウェット流路の下端部に溜まることに起因して有効伝熱面積が小さくなることを抑制することができる。

第１実施形態による空調装置を示す模式的な斜視図である。 第１実施形態による空調装置を示すＹ−Ｚ平面に沿った模式的な断面図である。 第１実施形態による空調装置をＹ方向から見た模式的な側面図である。 図３に作動空気および被冷却空気の流れを記載した図である。 実施例による空調装置における空気の流速分布を示す図である。 比較例による空調装置における空気の流速分布を示す図である。 第２実施形態による空調装置をＹ方向から見た模式的な側面図である。 図７に作動空気および被冷却空気の流れを記載した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図４を参照して、第１実施形態による空調装置１００の全体構成について説明する。以下の説明では、上下方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向と略直交し、水平面内で互いに略直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とする。

（空調装置の構成）
図１に示すように、空調装置１００は、水の気化現象を利用して空気を冷却する間接気化式の空調装置である。空調装置１００は、店舗などの空調環境（図示せず）に対して設置され、空調環境内の空気を冷却する。

空調装置１００は、筐体１０と、コア（間接気化冷却エレメント）２０と、送風ファン３０と、給水部４０と、水滞留部５０と、を備える。

筐体１０には、コア２０と送風ファン３０と給水部４０と水滞留部５０とが収納されている。筐体１０の下部には、ドライ給気口１０ａとドライ排気口１０ｂとが設けられている。ドライ給気口１０ａおよびドライ排気口１０ｂは、共に、空調環境に通じている。空調環境内で暖められた被冷却空気Ａ１は、ドライ給気口１０ａを介して筐体１０の内部に吸い込まれ、コア２０に供給される。また、コア２０に供給されてコア２０により冷却された被冷却空気Ａ１の一部（たとえば、５割〜８割程度の空気）は、ドライ排気口１０ｂを介して空調環境に戻される。この結果、空調環境が冷却される。また、コア２０に供給されてコア２０により冷却された被冷却空気Ａ１の他の一部は、コア２０の後述するウェット流路２２に供給されて、作動空気Ａ２として利用される。また、ウェット流路２２を通過した作動空気Ａ２は、ウェット排気口１０ｃから排気される。ウェット排気口１０ｃは、筐体１０の上部に設けられており、空調環境の外部に通じている。なお、図１では、理解の容易のため、空調装置１００を流れる被冷却空気Ａ１および作動空気Ａ２の一部のみを示している。

コア２０は、筐体１０のドライ給気口１０ａを介して空調環境から供給された被冷却空気Ａ１を冷却する。具体的には、図２に示すように、コア２０は、ドライ流路２１とウェット流路２２とを含む。コア２０は、ドライ流路２１とウェット流路２２とがＹ方向に交互に積層された構造を有する。ドライ流路２１には、水の気化熱により冷却される作動空気Ａ２との間で熱交換される被冷却空気Ａ１が流れる。ウェット流路２２には、作動空気Ａ２が流れる。ドライ流路２１とウェット流路２２とは、伝熱隔壁２３を介して隣接して配置されている。ドライ流路２１とウェット流路２２と伝熱隔壁２３とは、共に、Ｙ方向から見て略矩形形状に形成されている。なお、ドライ流路２１およびウェット流路２２の構造の詳細は、後述する。

伝熱隔壁２３は、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１とウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２とを、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１とウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２との間で熱交換可能なように隔てている。伝熱隔壁２３のドライ流路２１側には、水を通さない隔壁層２３ａが形成されている。隔壁層２３ａは、たとえば、樹脂（ポリプロピレンなど）製の板状部材により構成されている。また、伝熱隔壁２３のウェット流路２２側には、給水部４０からの水を保持する保水層２３ｂが形成されている。保水層２３ｂは、たとえば、樹脂（ポリプロピレンなど）製の不織布により構成されている。

ここで、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１とウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２との間の熱交換について説明する。作動空気Ａ２がウェット流路２２を流れると、ウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２により保水層２３ｂに保持された水が気化されて、伝熱隔壁２３が冷却される。また、伝熱隔壁２３を介してドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１とウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２との間において熱交換が行われて、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１が冷却される。また、ドライ流路２１は、水を通さない伝熱隔壁２３の隔壁層２３ａにより伝熱隔壁２３の保水層２３ｂおよびウェット流路２２と隔てられている。このため、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１は、加湿されることがない。これらの結果、ドライ流路２１を流れる被冷却空気Ａ１は、加湿されることなく冷却されて、筐体１０のドライ排気口１０ｂから空調環境に供給される。

図１に示すように、送風ファン３０は、コア２０に向かって送風する。送風ファン３０は、筐体１０のドライ給気口１０ａを介して筐体１０の内部に吸い込まれた被冷却空気Ａ１をコア２０のドライ流路２１に送る。送風ファン３０は、コア２０に対してＸ２方向側においてコア２０と対向するように設けられている。

給水部４０は、ウェット流路２２に対して給水する。給水部４０は、スプレー、多孔管などの散水管により構成されている。給水部４０は、コア２０に対して上側（Ｚ１方向側）においてコア２０と対向するように設けられている。給水部４０は、コア２０の上側から、コア２０のウェット流路２２および伝熱隔壁２３の保水層２３ｂに対して給水（散水）する。給水部４０からの水は、伝熱隔壁２３の保水層２３ｂに染み込み、保水層２３ｂにより保持される。また、給水部４０からの水は、伝熱隔壁２３の保水層２３ｂに染み込みつつ、ウェット流路２２に沿って上側から下側（Ｚ２方向側）に向かって流れる。保水層２３ｂを流れる水の一部は、作動空気Ａ２により気化される。保水層２３ｂを流れる水のうちの作動空気Ａ２により気化されなかった水は、保水層２３ｂの下端部（コア２０、ウェット流路２２の下端部）から排出される。

水滞留部５０は、ウェット流路２２および伝熱隔壁２３の保水層２３ｂを通過した給水部４０からの水を受けて滞留させる。水滞留部５０は、たとえば、ドレン皿により構成されている。水滞留部５０は、コア２０に対して下側（Ｚ２方向側）においてコア２０と対向するように設けられている。水滞留部５０は、コア２０のウェット流路２２および伝熱隔壁２３の保水層２３ｂから下側に向かって落ちる水を受けて滞留させる。水滞留部５０に滞留する水は、排水管（図示せず）を介して外部に排出される。なお、水滞留部５０は、被冷却空気Ａ１の流通空間から区画された空間に配置されている。このため、水滞留部５０は、ドライ給気口１０ａからドライ排気口１０ｂへ流通する間に被冷却空気Ａ１が滞留する水の水面と接触することがないように構成されている。

（ドライ流路およびウェット流路）
図１および図２に示すように、ドライ流路２１は、Ｘ方向に開口する入口部２１ａをＸ２方向側の端部に有し、Ｘ方向に開口する出口部２１ｂをＸ１方向側の端部に有する。入口部２１ａには、筐体１０のドライ給気口１０ａを介して筐体１０の内部に吸い込まれて送風ファン３０により送られた被冷却空気Ａ１がＸ１方向側に向かって流入する。出口部２１ｂからは、ドライ流路２１を通過してウェット流路２２を流れる作動空気Ａ２との間で熱交換が行われて冷却された被冷却空気Ａ１がＸ２方向側に向かって流出する。

ドライ流路２１の上端部および下端部には、それぞれ、流路を仕切るための、上端仕切り部材２１ｃおよび下端仕切り部材２１ｄが設けられている。ドライ流路２１は、上端仕切り部材２１ｃと、下端仕切り部材２１ｄと、Ｙ方向に互いに対向する伝熱隔壁２３の２つの隔壁層２３ａとにより仕切られている。上端仕切り部材２１ｃと、下端仕切り部材２１ｄと、Ｙ方向に互いに対向する伝熱隔壁２３の２つの隔壁層２３ａとは、ドライ流路２１の最外周部を構成する。上端仕切り部材２１ｃと下端仕切り部材２１ｄとは、たとえば、Ｘ方向に沿って延びる直線形状に形成された樹脂製（塩化ビニルなど）のスペーサにより構成されている。なお、上端仕切り部材２１ｃと下端仕切り部材２１ｄとは、段ボールプラスチックの上端部および下端部として構成されていてもよい。

図１〜図４に示すように、ウェット流路２２は、上下方向（Ｚ方向）に開口する入口部２２ａおよび出口部２２ｂを上端部に有する。入口部２２ａは、ウェット流路２２の上端部でかつＸ１方向側の端部に設けられている。入口部２２ａには、ドライ流路２１を通過して冷却された空気のうちの一部が作動空気Ａ２として下方向側（Ｚ２方向側）に向かって流入する。出口部２２ｂは、ウェット流路２２の上端部でかつＸ２方向側の端部に設けられている。出口部２２ｂからは、ウェット流路２２を通過して加湿された作動空気Ａ２が上方向側（Ｚ１方向側）に向かって流出する。

ウェット流路２２の上端部、下端部、Ｘ方向の両側端部には、それぞれ、流路を仕切るための、上端仕切り部材２２ｃ、下端仕切り部材２２ｄ、側端仕切り部材２２ｅおよび２２ｆが設けられている。ウェット流路２２は、上端仕切り部材２２ｃと、下端仕切り部材２２ｄと、側端仕切り部材２２ｅと、側端仕切り部材２２ｆと、Ｙ方向に互いに対向する伝熱隔壁２３の２つの保水層２３ｂとにより仕切られている。上端仕切り部材２２ｃと、下端仕切り部材２２ｄと、側端仕切り部材２２ｅと、側端仕切り部材２２ｆと、Ｙ方向に互いに対向する伝熱隔壁２３の２つの保水層２３ｂとは、ウェット流路２２の最外周部を構成する。

上端仕切り部材２２ｃと下端仕切り部材２２ｄとは、たとえば、Ｘ方向に沿って延びる直線形状に形成された樹脂製（塩化ビニルなど）のスペーサにより構成されている。側端仕切り部材２２ｅと側端仕切り部材２２ｆとは、たとえば、上下方向（Ｚ方向）に沿って延びる直線形状に形成された樹脂製（塩化ビニルなど）のスペーサにより構成されている。上端仕切り部材２２ｃは、下端仕切り部材２２ｄよりもＸ方向に短い。Ｘ方向に短い上端仕切り部材２２ｃのＸ１方向側の端部と、この端部とＸ１方向に離れて配置された側端仕切り部材２２ｅの上端部との間に、ウェット流路２２の入口部２２ａが形成されている。同様に、Ｘ方向に短い上端仕切り部材２２ｃのＸ２方向側の端部と、この端部とＸ２方向に離れて配置された側端仕切り部材２２ｆの上端部との間に、ウェット流路２２の出口部２２ｂが形成されている。

ここで、第１実施形態では、図３および図４に示すように、ウェット流路２２は、流路を仕切るための仕切り部材を内部に有しないように構成されている。ウェット流路２２は、分岐しない単一の流路を有し、作動空気Ａ２が内部において分岐しないように構成されている。単一の流路としてのウェット流路２２は、Ｙ方向から見て、作動空気Ａ２が略Ｕ字状に流れるように構成されている。具体的には、ウェット流路２２は、作動空気Ａ２が入口部２２ａから下方向側（Ｚ２方向側）に向かって流入し、流入した作動空気Ａ２がＸ２方向側に向かって流れ、Ｘ２方向側に流れた作動空気Ａ２が出口部２２ｂから上方向側（Ｚ１方向側）に向かって流出するように構成されている。略Ｕ字状に流れる間、作動空気Ａ２は、分岐することなくウェット流路２２の内部を流れる。

また、ウェット流路２２は、上下方向（Ｚ方向）に短辺を有し、上下方向と略直交する作動空気Ａ２の流通方向（Ｘ方向）に長辺を有するＸ方向に長い略矩形形状を有する。ウェット流路２２の短辺は、長さＬ１を有する。長さＬ１は、水がウェット流路２２の下端部（下端仕切り部材２２ｄ上）に溜まった場合にも、溜まった水の高さよりも十分に高くなる長さに設定されている。長さＬ１は、たとえば、数百ｍｍ程度の大きさを有する。また、ウェット流路２２の長辺は、長さＬ２を有する。長さＬ２は、ウェット流路２２の内部において作動空気Ａ２の流速の分布にあまり偏りが生じない長さに設定されている。長さＬ２は、たとえば、数百ｍｍ程度の大きさを有する。

また、第１実施形態では、上下方向（Ｚ方向）におけるウェット流路２２の長さＬ１に対する、上下方向と略直交する作動空気Ａ２の流通方向（Ｘ方向）におけるウェット流路２２の長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１、アスペクト比）は、１．５以下である。好ましくは、長さＬ１に対する長さＬ２の比は、１．２以下である。長さＬ１に対する長さＬ２の比としては、たとえば、約１．２を設定することができる。

また、ウェット流路２２の入口部２２ａは、開口長さＬ３を有する。開口長さＬ３は、長さＬ１および長さＬ２よりも小さい。開口長さＬ３は、たとえば、数十ｍｍ程度の大きさを有する。また、ウェット流路２２の出口部２２ｂは、開口長さＬ４を有する。開口長さＬ４は、長さＬ１および長さＬ２よりも小さい。開口長さＬ４は、たとえば、数十ｍｍ程度の大きさを有する。なお、開口長さＬ３と開口長さＬ４とは、略矩形形状の入口部２２ａと出口部２２ｂとのＸ方向における長さ（長辺の長さ）であり、略同じ長さである。

また、第１実施形態では、長さＬ２に対する開口長さＬ３または開口長さＬ４の比（Ｌ３／Ｌ２またはＬ４／Ｌ２）は、０．１以上０．３以下である。好ましくは、長さＬ２に対する開口長さＬ３または開口長さＬ４の比は、０．１４以上０．３以下である。長さＬ２に対する開口長さＬ３または開口長さＬ４の比としては、たとえば、約０．１４を設定することができる。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、ウェット流路２２を、流路を仕切るための仕切り部材を内部に有しないように構成する。これにより、仕切り部材を有しない分だけ、ウェット流路２２の内部において流路を広くすることができる。その結果、水がウェット流路２２の下端部に溜まったとしても、ウェット流路２２の内部において流路が過度に狭くなることを抑制することができる。これにより、ウェット流路２２の内部において作動空気Ａ２が流れにくくなることを抑制することができるので、ウェット流路２２の内部において水の気化が十分に行われないことを抑制することができる。その結果、水がウェット流路２２の下端部に溜まることに起因して伝熱に寄与する面積（有効伝熱面積）が小さくなることを抑制することができる空調装置１００を提供することができる。この効果は、この発明の一の局面による空調装置１００のように、ウェット流路２２が入口部２２ａおよび出口部２２ｂを上端部に有し、水が下端部（下端仕切り部材２２ｄ上）に溜まりやすい構成において、特に有効である。さらに、第１実施形態による空調装置１００では、ウェット流路２２を、流路を仕切るための仕切り部材を内部に有しないように構成することにより、仕切り部材を有しない分だけ、仕切り部材の数を低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、上下方向におけるウェット流路２２の長さＬ１に対する、上下方向と略直交する作動空気Ａ２の流通方向におけるウェット流路２２の長さの比Ｌ２を、１．５以下に構成する。このようにウェット流路２２の縦横比が１．５よりも横長の形状にならないように構成することにより、横方向に延びるウェット流路２２が上記流通方向に過度に長くなることを抑制することができる。その結果、作動空気Ａ２を大きい流速を維持した状態でウェット流路２２の上記流通方向の下流側の領域まで流すことができるので、ウェット流路２２の上記流通方向の下流側の領域において、作動空気Ａ２が流れにくい領域が生じることを極力抑制することができる。これにより、ウェット流路２２の内部において作動空気Ａ２の流速の分布に偏りが生じることを極力抑制することができるので、有効伝熱面積が小さくなることをより抑制することができる。この効果は、本願発明者がシミュレーションにより確認済みである。

また、第１実施形態では、上記のように、上下方向と略直交する作動空気Ａ２の流通方向におけるウェット流路２２の長さＬ２に対する、ウェット流路２２の入口部２２ａの開口長さＬ３または出口部２２ｂの開口長さＬ４の比を、０．１以上０．３以下に構成する。これにより、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂが過度に狭くなることを抑制することができるので、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂにおける作動空気Ａ２の流速が過度に大きくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂにおける作動空気Ａ２の流速が過度に大きいことに起因して、ウェット流路２２の内部において作動空気Ａ２の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。また、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂが過度に広くなることを抑制することができるので、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂにおける作動空気Ａ２の流速が過度に小さくなることを抑制することができる。その結果、ウェット流路２２の入口部２２ａまたは出口部２２ｂにおける作動空気Ａ２の流速が過度に小さいことに起因して、ウェット流路２２の内部において作動空気Ａ２の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができる。この効果は、本願発明者がシミュレーションにより確認済みである。

［実施例］
次に、図５および図６を参照して、実施例について説明する。

実施例の空調装置として、図５に示す上記第１実施形態の構造を有する空調装置１００を用いた。

また、比較例の空調装置として、図６に示す構造を有する空調装置１００ａを用いた。比較例の空調装置１００ａは、ウェット流路が入口部を下端部に有し出口部を上端部に有する点で、実施例の空調装置１００と相違する。なお、図５および図６では、図示の都合上、図中の符号を省略している。

実施例の空調装置１００と比較例の空調装置１００ａとを用いて、ウェット流路の内部の流速分布のシミュレーションを行った。

シミュレーションでは、実施例の空調装置１００と比較例の空調装置１００ａとの構成上の相違点以外、シミュレーション条件を同一に設定した。具体的には、シミュレーションでは、上記の比Ｌ２／Ｌ１を１．２とし、上記の比Ｌ３／Ｌ２およびＬ４／Ｌ２を０．１４とし、ドライ流路およびウェット流路の積層方向（Ｙ方向）の幅を２ｍｍとし、積層数を約１５０層とし、給気風量を１３００ｍ^３／ｈとし、ドライ流路を通過した被冷却空気のうち作動空気としてウェット流路に供給される空気の風量の割合を２０％（つまり、２６０ｍ^３／ｈ）とした。

図５および図６に示すように、実施例の空調装置１００の方が、比較例の空調装置１００ａよりもウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じておらず、作動空気の流速の分布が均一化されていることが分かる。特に、ウェット流路の中央部において、実施例の空調装置１００の方が、比較例の空調装置１００ａよりも流速の分布が均一化されている。この結果から、作動空気の入口部および出口部をウェット流路の上端部に設けることにより、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができることが分かる。また、上記のように、アスペクト比（Ｌ２／Ｌ１）および開口比（Ｌ３／Ｌ２およびＬ４／Ｌ２）を適切に設定することにより、ウェット流路の内部に仕切り部材を設けなくても、ウェット流路の内部において作動空気の流速の分布に偏りが生じることを抑制することができることが分かる。また、その結果、有効伝熱面積を大きくすることができることが分かる。

［第２実施形態］
次に、図７および図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ウェット流路が流路を仕切るための仕切り部材を上端部および下端部に有しない例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

（空調装置の構成）
第２実施形態による空調装置２００は、図７および図８に示すように、ウェット流路１２２が流路を仕切るための仕切り部材を上端部および下端部に有しない点で、上記第１実施形態の空調装置１００と相違する。

第２実施形態では、ウェット流路１２２は、流路を仕切るための仕切り部材であって最外周部を構成する仕切り部材（上記第１実施形態の上端仕切り部材２２ｃ）を上端部に有しないように構成されている。ウェット流路１２２は、側端仕切り部材２２ｅと、側端仕切り部材２２ｆと、Ｙ方向に互いに対向する伝熱隔壁２３の２つの保水層２３ｂとにより仕切られている。

また、第２実施形態では、空調装置２００は、作動空気Ａ２がウェット流路１２２の入口部１２２ａから流入するように、作動空気Ａ２の流れを規制する流入規制部材１１１と、作動空気Ａ２がウェット流路１２２の出口部１２２ｂから流出するように、作動空気Ａ２の流れを規制する流出規制部材１１２とを備える。流入規制部材１１１と流出規制部材１１２とは、共に、筐体１０に形成されており、筐体１０の上端部からウェット流路１２２の上端部まで、上下方向（Ｚ方向）に沿って延びるように形成されている。また、流入規制部材１１１と流出規制部材１１２とは、給水部４０を挟んで、互いにＸ方向に対向する位置に配置されている。第２実施形態では、流入規制部材１１１の下端部と、この下端部とＸ１方向に離れて配置された側端仕切り部材２２ｅの上端部との間に、ウェット流路１２２の入口部１２２ａが形成されている。同様に、流出規制部材１１２の下端部と、この下端部とＸ２方向に離れて配置された側端仕切り部材２２ｆの上端部との間に、ウェット流路１２２の出口部１２２ｂが形成されている。

また、第２実施形態では、ウェット流路１２２は、流路を仕切るための仕切り部材であって最外周部を構成する仕切り部材を上端部に有しないことにより、給水部４０からウェット流路１２２の内部および伝熱隔壁２３の保水層２３ｂに直接的に給水されるように構成されている。

また、第２実施形態では、ウェット流路１２２は、流路を仕切るための仕切り部材であって最外周部を構成する仕切り部材（上記第１実施形態の下端仕切り部材２２ｄ）を下端部に有しないように構成されている。ウェット流路１２２の下端部および伝熱隔壁２３の保水層２３ｂの下端部は、Ｘ方向の一方端部から他方端部まで、水滞留部５０に滞留する水に浸されている。水滞留部５０に滞留する水は、ウェット流路１２２の内部を流れる作動空気Ａ２がウェット流路１２２の下端部からウェット流路１２２の外部に漏れないように、ウェット流路１２２の下端部を仕切る仕切り部材として機能するように構成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、空調装置２００に、筐体１０に形成され、作動空気Ａ２がウェット流路１２２の入口部１２２ａから流入するように、作動空気Ａ２の流れを規制する流入規制部材１１１と、筐体１０に形成され、ウェット流路１２２の内部を通過した作動空気Ａ２がウェット流路１２２の出口部１２２ｂから流出するように、作動空気Ａ２の流れを規制する流出規制部材１１２と、を設ける。そして、ウェット流路１２２を、流路を仕切るための仕切り部材を上端部に有しないように構成する。これにより、ウェット流路１２２が仕切り部材を上端部に有しなくても、筐体１０の流入規制部材１１１により、作動空気Ａ２をウェット流路１２２の入口部１２２ａから確実に流入させることができるとともに、流出規制部材１１２により、作動空気Ａ２をウェット流路１２２の出口部１２２ｂから確実に流出させることができる。その結果、ウェット流路１２２が仕切り部材を上端部に有する場合と同様の作動空気Ａ２の流れを維持しつつ、仕切り部材を上端部に有しない分だけ、仕切り部材の数をより低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、ウェット流路１２２を、給水部４０からウェット流路１２２の内部に直接的に給水されるように構成する。これにより、ウェット流路１２２が仕切り部材を上端部に有する場合と異なり、給水部４０からの水が上端部の仕切り部材により阻まれることがないので、給水部４０からウェット流路１２２の内部に容易に直接的に給水することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、ウェット流路１２２を、流路を仕切るための仕切り部材を下端部に有しないように構成する。そして、ウェット流路１２２の下端部を、水滞留部５０に滞留する水に浸す。これにより、ウェット流路１２２が仕切り部材を下端部に有しなくても、水滞留部５０に滞留する水を、下端部の仕切り部材として機能させることができる。その結果、ウェット流路１２２が仕切り部材を下端部に有する場合と同様の作動空気Ａ２の流れを維持しつつ、仕切り部材を下端部に有しない分だけ、仕切り部材の数をより低減することができるとともに、仕切り部材の数の低減に伴い部品点数の削減、構造の簡素化および組立工数の低減を図ることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、筐体の下部に、被冷却空気の給気口（ドライ給気口）および排気口（ドライ排気口）を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体の下部に、被冷却空気の給気口および排気口を必ずしも設ける必要はない。被冷却空気の給気口および排気口の位置は、空調環境に対する空調装置の位置に応じて、適宜設定されればよい。たとえば、空調環境に対する空調装置の位置によっては、被冷却空気の給気口および排気口を、筐体の側部に設けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ウェット流路を、流路を仕切るための仕切り部材を内部に有しないように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの少なくとも下部に有しないように構成されていればよい。このため、ウェット流路が、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの上部に有するように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、長さＬ１に対する長さＬ２の比が、１．５以下である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウェット流路の内部における作動空気の流速の分布に過度な偏りが生じないのであれば、長さＬ１に対する長さＬ２の比が、１．５よりも大きくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、長さＬ２に対する長さＬ３または長さＬ４の比が、０．１以上０．３以下である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウェット流路の内部における作動空気の流速の分布に過度な偏りが生じないのであれば、長さＬ２に対する長さＬ３または長さＬ４の比が、０．１よりも小さくてもよいし、０．３よりも大きくてもよい。

１０ 筐体
２１ ドライ流路
２２、１２２ ウェット流路
２２ａ、１２２ａ 入口部
２２ｂ、１２２ｂ 出口部
２３ 伝熱隔壁
４０ 給水部
５０ 水滞留部
１００、２００ 空調装置
１１１ 流入規制部材
１１２ 流出規制部材
Ａ１ 被冷却空気
Ａ２ 作動空気
Ｌ１ ウェット流路のＺ方向の長さ
Ｌ２ ウェット流路のＸ方向の長さ
Ｌ３ ウェット流路の入口部の開口長さ
Ｌ４ ウェット流路の出口部の開口長さ

Claims (6)

1. 間接気化式の空調装置であって、
   水の気化熱により冷却される作動空気との間で熱交換される被冷却空気が流れるドライ流路と、
   前記ドライ流路と伝熱隔壁を介して隣接して配置されるとともに、上下方向に開口する入口部および出口部を上端部に有し、前記作動空気が流れるウェット流路と、を備え、
   前記ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を内部のうちの少なくとも下部に有しないように構成されている、空調装置。
2. 上下方向における前記ウェット流路の長さに対する、上下方向と略直交する前記作動空気の流通方向における前記ウェット流路の長さの比は、１．５以下である、請求項１に記載の空調装置。
3. 上下方向と略直交する前記作動空気の流通方向における前記ウェット流路の長さに対する、前記ウェット流路の前記入口部の開口長さまたは前記出口部の開口長さの比は、０．１以上０．３以下である、請求項１または２に記載の空調装置。
4. 前記ドライ流路および前記ウェット流路を収納する筐体と、
   前記筐体に形成され、前記作動空気が前記ウェット流路の前記入口部から流入するように、前記作動空気の流れを規制する流入規制部材と、
   前記筐体に形成され、前記ウェット流路の内部を通過した前記作動空気が前記ウェット流路の前記出口部から流出するように、前記作動空気の流れを規制する流出規制部材と、をさらに備え、
   前記ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を上端部に有しないように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置。
5. 前記ウェット流路に対して上側に設けられ、前記ウェット流路に給水する給水部をさらに備え、
   前記ウェット流路は、前記給水部から前記ウェット流路の内部に直接的に給水されるように構成されている、請求項４に記載の空調装置。
6. 前記ウェット流路に対して上側に設けられ、前記ウェット流路に給水する給水部と、
   前記ウェット流路に対して下側に設けられ、前記ウェット流路を通過した前記給水部からの水を受けて滞留させる水滞留部と、をさらに備え、
   前記ウェット流路は、流路を仕切るための仕切り部材を下端部に有しないように構成されており、
   前記ウェット流路の下端部は、前記水滞留部に滞留する水に浸されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調装置。
   

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