JP5790162B2 - 空気調和装置の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、加湿ユニットを有する空気調和装置の室外機に関する。

加湿機能を有する従来の空気調和装置の中には、空気調和装置の室外機と加湿ユニット（又は加湿装置）とが一体化されたタイプのものがある。このような空気調和装置は、例えば、特許文献１（特開２００２−８９９０２号公報）や特許文献２（特開２００２−８９８９６号公報）に記載されているように、仕切板によって室外機が上下に仕切られている。そして、これら特許文献１や特許文献２に記載されている室外機においては、加湿ユニットが仕切板の上方に設置され、熱交換器や熱交換器に送風するファンが仕切板の下方に配置されている。

このような空気調和装置において加湿性能を改善するため、特許文献１に記載の空気調和装置では、加湿ロータが垂直に立てて配置されている。このように加湿ロータを垂直に立てて配置すると、コンパクト化が難しくなる。

一方、加湿機能を有する室外機のダウンサイジングを図るため、特許文献１に記載の空気調和装置では、加湿ユニットの加湿ロータが水平に設置されている。

しかし、このような構成でも室外機のダウンサイジングが十分ではなく、また室外機のコンパクト化のために加湿ユニットを小型化し、送風機室内に格納すると、加湿ユニットの加湿性能が低下する傾向がある。

本発明の課題は、加湿機能を有する室外機のダウンサイジングを図ると同時に、加湿性能を改善することにある。

本発明の第１観点に係る空気調和装置の室外機は、空気調和を行うために室内機に接続される空気調和装置の室外機であって、機械室及び外気が通過する送風機室を有するケーシングと、送風機室に設置され、外気との間で熱交換を行う室外熱交換器と、送風機室に設置され、室外熱交換器に外気を送風する室外ファンと、外気から吸湿し加熱されることにより吸湿した水分を放湿する吸放湿材と、吸放湿材に外気を導く吸湿用ダクト及び吸湿用ダクトを通過して吸放湿材に導かれる外気と室外熱交換器を通過した外気とを分離するように吸放湿材を囲う包囲壁とを有し、ケーシング内に設置されている加湿ユニットと、を備える。吸湿用ダクト及び包囲壁のうちの少なくとも一方は、送風機室内に配置され、室外熱交換器を通過した後の外気が当たる場所に設置されている。

第１観点に係る室外機によれば、吸湿用ダクトおよび包囲壁のうちの少なくとも一方が送風機室内に配置されるので、吸湿用ダクトや包囲壁の周囲の空間が送風経路として用いられ、吸湿用ダクトや包囲壁の周囲空間が有効活用され、無駄な空間が省かれることでコンパクト化が図れる。一方、室外熱交換器で冷やされて吸湿用ダクトや包囲壁に当たる外気を活用することによって、吸湿用ダクトおよび包囲壁を介して吸放湿材が冷やされるように構成することができる。このような構成によれば、吸湿用ダクトおよび包囲壁を介して室外熱交換器で冷やされた外気を吸放湿材の冷却に用いて、加湿ユニットの水分の吸湿効率を向上させることができる。

本発明の第２観点に係る空気調和装置の室外機は、第１観点に係る室外機において、吸湿用ダクト及び包囲壁のうちの少なくとも一方は、室外熱交換器を通過した後の外気が当たる位置に配置されている放熱フィンを有し、放熱フィンによって冷却される。

第２観点の室外機によれば、放熱フィンにより放熱効率が高められるので、室外熱交換器で冷やされた外気を用いてより効率良く吸放湿材の冷却ができる。

本発明の第３観点に係る空気調和装置の室外機は、第１観点の室外機において、吸湿用ダクト及び包囲壁のうちの少なくとも一方は、室外熱交換器を通過した後の外気が当たる部位が金属部材で構成され、金属部材が吸湿用ダクト及び包囲壁の内部を通過する空気に接触するように設置されている。

第３観点の室外機によれば、熱伝導率の高い金属部材が吸湿用ダクト及び包囲壁の内部を通過する空気に接触するように設置されているので、金属部材を介して効率よく吸湿用ダクト内や包囲壁内の空気を冷やすことができる。

本発明の第４観点に係る空気調和装置の室外機は、第１観点から第３観点のいずれかの室外機において、吸湿用ダクトは、送風機室に設置され、室外ファンによって負圧になる領域に配置されている排気口を有し、加湿ユニットは、吸湿用ダクトを介して室外ファンによって吸放湿材に外気を供給するよう構成されている。

第４観点の室外機によれば、室外ファンによって吸放湿材へ送風する専用のモータやファンの機能を補助或いは代替することにより、吸放湿材への外気供給用のファンやモータを小型化し或いはこれらを省くことができる。

本発明の第５観点に係る空気調和装置の室外機は、第１観点から第４観点のいずれかの室外機において、包囲壁は、吸放湿材のうち水分を吸湿する側を囲う吸湿側包囲壁及び、吸放湿材のうち水分を放湿する側を囲う放湿側包囲壁を含み、室外熱交換器から吸湿側包囲壁に当たりケーシング外に抜ける外気流路の送風抵抗よりも、室外熱交換器から放湿側包囲壁に当たりケーシング外に抜ける外気流路の送風抵抗が大きいことを特徴とする。

第５観点の室外機によれば、吸湿側包囲壁に当たる外気の量が増えて吸湿側での放熱が向上する一方、放湿側包囲壁に当たる外気の量が抑制されて放湿側での放熱が抑制される。

本発明の第６観点に係る空気調和装置の室外機は、第５観点の室外機において、ケーシングは、一方の側面側に機械室が配置され、室外熱交換器は、ケーシングの他方の側面側から背面にかけて上面視略Ｌ字型に配置され、加湿ユニットは、吸放湿材から放湿された水分を含む空気を導く加湿用ダクト及び、加湿用ダクト内の空気を室内機に送風するため機械室に配置されている加湿ファンをさらに有する。

第６観点の室外機によれば、一方の側面側の機械室に加湿ファンが配置されるので、加湿ファンを送風機室に配置する場合に比べて室外熱交換器を通過する外気の送風抵抗を抑えることができる。他方の側面側にまで室外熱交換器を配置することで、ケーシングの後面だけに室外熱交換器を配置する場合に比べて室外熱交換器の幅を小さくすることができる。

本発明の第７観点に係る空気調和装置の室外機は、第５観点又は第６観点の室外機において、吸放湿材のうち水分を放湿する側に供給される外気を加熱するためのヒータと、室外熱交換器を通過した後の外気からヒータを断熱するための断熱構造とをさらに有するものである。

第７観点の室外機によれば、室外熱交換器を通過した後の外気からヒータが断熱されるためヒータが外気によって冷やされるのを防ぐことができる。

本発明の第１観点に係る空気調和装置の室外機では、加湿機能を有する室外機のダウンサイジングを図ると同時に、加湿性能を改善することができる。

本発明の第２観点に係る空気調和装置の室外機では、吸湿用ダクトおよび包囲壁のうちの少なくとも一方の放熱フィンにより放熱効率が高められるので、加湿ユニットの吸放湿材での水分の吸湿効率がさらに向上する。

本発明の第３観点に係る空気調和装置の室外機では、金属部材を介して効率よく吸湿用ダクト内や包囲壁内の空気を冷やすことができ、水分の吸湿効率を十分に向上させることができる。

本発明の第４観点に係る空気調和装置の室外機では、加湿ユニットの吸放湿材への外気供給用のファンやモータを小型化し或いは削減によって、室外機を小型化することができる。

本発明の第５観点に係る空気調和装置の室外機では、吸湿側での放熱が向上する一方、放湿側での放熱が抑制されるため、水分の吸湿効率が上がる一方、放湿に必要な電力などを抑制することができる。

本発明の第６観点に係る空気調和装置の室外機では、加湿ファンを送風機室に配置しなくてもよくかつケーシングの他方の側面側も室外熱交換器の配置に用いることができるため、熱交換能力の低下防止と室外機のコンパクト化を同時に実現することができる。

本発明の第７観点に係る空気調和装置の室外機では、ヒータが冷やされるのを防ぐことにより消費電力の削減を図ることができる。

第１実施形態に係る空気調和装置の構成の概要を示す概念図。 空気調和装置の室外機の概要を示す回路図。 グリルや室外熱交換器が取り外された状態の室外機の外観を示す斜視図。 天板が取外された状態の室外機の平面図。 前板、天板及び左側板などが取り外されている状態の室外機の外観を示す斜視図。 図１のＩ−Ｉ線断面図。 前方右斜め上から見た加湿ユニットの斜視図。 後方右斜め上から見た加湿ユニットの斜視図。 加湿ユニット周辺の外気の流れを説明するための室外機の部分拡大断面図。 加湿ロータとヒータを示す分解斜視図。 加湿ユニットのヒータ周辺の部材の底面図。 加湿ユニット周辺の構成を示す部分拡大斜視図。 室外機の加湿ユニット周辺の部分拡大断面図。 第２実施形態に係る加湿ユニット周辺の構成を示す部分拡大斜視図。 第１実施形態の変形例による空気調和装置の室外機の概要を示す回路図。 天板が取外された状態の図１５の変形例に係る室外機の上面図。

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、本発明に係る空気調和装置の室外機の実施形態は、以下に説明する実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

＜第１実施形態＞
（１）空気調和装置の構成の概要
本発明の第１実施形態に係る空気調和装置１０は、図１に示されているように、室内機２０と室外機３０とが連絡配管１２によって接続されて構成されている。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、給気運転及び排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。

冷房運転や暖房運転においては、室内の空気を冷やしたり温めたりするため、室内機２０及び室外機３０でそれぞれ熱交換が行われ、連絡配管１２を通して室内機２０と室外機３０との間で熱の移動がある。このような熱交換と熱の移動とを行わせるために、例えば空気調和装置１０には図２に示されている冷媒回路が形成される。冷媒回路を形成するため、図２の室内機２０には室内熱交換器２１が設けられ、室外機３０には圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器３３、電動弁３４、フィルタ３５、アキュムレータ３６、液閉鎖弁３７及びガス閉鎖弁３８が設けられている。また、室内機２０と室外機３０とを結ぶ液冷媒配管１４及びガス冷媒配管１６が連絡配管１２の中に通っている。

また、加湿運転、給気運転及び排気運転では、室内に外気を供給したり室内の空気を排出したりするため、連絡配管１２の給気ダクト１８を通して室内機２０と室外機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機３０から室内機２０に供給するため室外機３０において外気から水分を取り込む。そのために、室外機３０には、外気から水分を取り込む機能を持つ加湿ユニット６０が設けられている。

（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２に示されている冷媒回路の動作について簡単に説明する。

冷房時には、四路切換弁３２が実線の接続になっており、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が四路切換弁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。高圧液状の冷媒が電動弁３４で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を通って四路切換弁３２に送られる。四路切換弁３２では、ガス閉鎖弁３８とアキュムレータ３６とが接続されている。そのため、ガス冷媒配管１６を通って室内熱交換器２１から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に送られる。

暖房時には、四路切換弁３２が点線の接続になっており、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が室内熱交換器２１に送られる。そして、冷房時とは逆の経路をたどって、室外熱交換器３３を出た冷媒は圧縮機３１に戻ってくる。つまり、圧縮機３１、四路切換弁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、四路切換弁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）室内機の構成
室内機２０には、室内熱交換器２１の他に、図２に示されているように、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。この室内ファン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、図１に示されている室内機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を通過して室内機２０下部の吹出口２４から吹き出される。

また、室内機２０には、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、室内機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。例えば、このとき同時に室内熱交換器２１を蒸発器として用いて、室内機２０に、加湿運転と冷房運転を同時に行わせることができる。

（３）室外機の構成
（３−１）室外機の構成の概要
室外機３０は、ケーシング４０と仕切板４３とを備えており、図２に示すように、ケーシング４０の内部空間が仕切板４３によって送風機室４１と機械室４２とに分けられている。室外機３０では、送風機室４１から機械室４２に風が回り込まないように、送風機室４１と機械室４２とが仕切板４３によって遮蔽されている。

室外機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、図２に示されているように、ファンモータ３９ａによって駆動される室外ファン３９が室外熱交換器３３の下流側に設けられている。この室外ファン３９はプロペラファンであり、ファンモータ３９ａによって駆動されるプロペラ３９ｂを有している。室外ファン３９が駆動されると、室外熱交換器３３の後面側から室外熱交換器３３を通して吸い込まれた外気が、室外機３０の吹出口４４から吹き出される。図１に示すように吹出口４４の前面は、グリル４５で覆われ、室外ファン３９のプロペラ３９ｂが室外機３０の外部にある物と接触しないよう構成されている。このグリル４５は、ケーシング４０の前板４６に取り付けられている。

この室外機３０の送風機室４１には加湿ユニット６０が設けられており、加湿ユニット６０が室外熱交換器３３の前に配置されている。加湿ユニット６０が室外熱交換器３３の前に配置されるということは、室外熱交換器３３を通過する送風経路に加湿ユニット６０の一部が掛かっているということである。このような場所にある加湿ユニット６０には、室外熱交換器３３を通過する送風経路の送風抵抗の増加を抑えるために、後述するような形状と配置位置とが与えられている。

（３−２）ケーシング
図３は、室外機３０の斜視図であり、図１の室外機３０からグリル４５などが取り外された状態を示している。図４は、室外機３０の平面図であり、室外機３０の天板４８が取外された状態を示している。図５は、室外機３０の斜視図であり、前板４６、天板４８及び左側板５０などが取り外されている状態を示している。また、図６は、図１のＩ−Ｉ線断面図である。

室外機３０のケーシング４０は、図３に示されている前板４６、右側板４７、天板４８及び底板４９を備えている。また、図４に示されているように室外熱交換器３３は上面視Ｌ型の形状であり、ケーシング４０の左側面には、Ｌ字型の室外熱交換器３３の左側面部３３２に正対して左側板５０が取り付けられている。図４からは視認できないが、室外熱交換器３３に外気を導くため、左側板５０が格子形状に成形されている。室外熱交換器３３の後面部３３１のために送風機室４１の後側が開放されており、図示省略されているが、送風機室４１の後側には室外熱交換器３３の後面部３３１を覆う保護金網が取り付けられている。

ケーシング４０を送風機室４１と機械室４２とに仕切る仕切板４３は、図５に示されているように、右側板４７に略並行に配置されている。この仕切板４３は、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、底板４９から天板４８まで上下に延びている。この仕切板４３の前方部は、前板４６に接して取り付けられる。右側板４７は、室外熱交換器３３の後面部５１の右端から右側面に至る後面及び右側面全体を覆っている。

また、仕切板４３には開口部４３ｂが形成されている（図５参照）。図４に示されている電装品箱５５がこの開口部４３ｂに配置され、パワーデバイスを冷却するためのフィンが開口部４３ｂから送風機室４１内に向かって突出して配置される。

ところで、前板４６には図３に示されている円形の吹出口４４が形成されており、吹出口４４の周囲にリング状のベルマウス５２が取り付けられている。プロペラ３９ｂの一部がこのベルマウス５２で囲まれた空間内に入るように配置されている。

プロペラ３９ｂの回転軸をファンモータ３９ａの駆動軸に結合させるため、プロペラ３９ｂの後面側にファンモータ３９ａが取り付けられている。このファンモータ３９ａを支持するためのファンモータ台５３は、プロペラ３９ｂの後面側にある上下に長い金属製の部材である。このファンモータ台５３は、プロペラ３９ｂによる外気の流れを妨げないように、上下に延びる２本の支柱部と、これらの支柱部をファンモータ３９ａや室外熱交換器３３の上端３３ｂや底板４９の付近で繋ぐ複数の横桟部とで構成されている。そして、ファンモータ台５３は、底板４９と室外熱交換器３３の上端３３ｂとに取り付けられている。

（３−３）室外熱交換器
室外熱交換器３３は、既に説明したように、ケーシング４０の後側に配置される後面部３３１と左側面側に配置される左側面部３３２を有しており、上面視においてＬ字型の形状を呈する。この室外熱交換器３３は、高さ方向に長く延びる多数のフィンと、フィンを貫いて水平に取り付けられて多数のフィンと熱的に接続されている伝熱管とを有している。そして、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。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。例えば、冷房時には、室外熱交換器３３の最下層の列の伝熱管から高温の冷媒が入って上の列ほど冷媒温度が下がるように配置され、暖房時には、最上層の列の伝熱管から低温の冷媒が入って下の列ほど冷媒温度が上がるように配置される。このような配置にすると、暖房時には、室外熱交換器３３の上部付近で冷やされた外気が加湿ユニット６０の吸湿用ダクト６８に導かれる。

（３−３−１）室外熱交換器と加湿ユニットの配置
図７及び図８には、室外熱交換器３３の前に配置されている加湿ユニット６０が示されている。図７は、加湿ユニット６０を取り出して、加湿ユニット６０の前方右斜め上から見た斜視図であり、図８は、加湿ユニット６０の後方右斜め上から見た斜視図である。ただし、図７及び図８は、図４及び図５に示されている上部カバー６７を取外した状態を示している。

室外熱交換器３３の前に加湿ユニット６０が剥き出しで配置されているのが、この室外熱交換器３０の特徴である。加湿ユニット６０の上面６０ａの位置の高さは、室外熱交換器３３の上端３３ｂ（頂部）の高さと一致する。加湿ユニット６０は、比較的複雑な外観をそのままに、できるだけ容積が小さくなる形状が与えられている。

（３−４）グリル
図１に示されているグリル５６は、ケーシング４０の前板４６に取り付けられ、吹出口４４を覆っている。グリル５６には、外気を吹き出すため、図９に示されている開口部５６ａが多数形成されている。 また、図９に示されているように、吸気口６８ａの正面側に面するグリル５６の上部の領域Ａｒ１にまで開口部５６ａが形成されている。図９に二点鎖線で示されている経路ｒ１のように、グリル５６の領域Ａｒ１の開口部５６ａから吸い込まれた外気は、吸気口６８ａから吸気ダクト６８を通り、加湿ロータ６３を通過して、室外ファン３９によって負圧になっている空間７０へと導かれる。

（３−５）加湿ユニット
（３−５−１）吸湿部と放湿部
加湿ユニット６０は、図２や図５などに示されているように、外気から吸湿するための吸湿部６１と、放湿して空気を加湿するための放湿部６２とを有する。この加湿ユニット６０においては、吸湿部６１と放湿部６２とは、図１０に示されているような１枚の円盤状の加湿ロータ６３によって構成されている。つまり、加湿ロータ６３は、吸湿部６１と放湿部６２とを兼ねる吸放湿材である。この円盤状の加湿ロータ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６４に伝達されるロータ駆動用モータ（図示省略）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で高温に加熱された空気により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。つまり、加湿ロータ６３のうちの高温の空気にさらされている側が吸湿部６１になり、高温の空気にさらされている側が放湿部６２になる。別の観点から見ると、加湿ロータ６３は、加湿ロータ６３の温度が低い側で吸湿し、加湿ロータ６３の温度が高い側で放湿する。この加湿ロータ６３が回転するので、吸湿部６１での吸湿によって加湿ロータ６３に吸着された水分は、加湿ロータ６３の回転に連れて放湿部６２に運ばれ、放湿部６２での放湿によって吸着されていた水分が脱着されて放湿部６２の周囲の空気が加湿される。加湿ロータ６３の放湿部６２を通過させる空気を加熱するため、放湿部６２の上方にはヒータ７１が設けられている。

（３−５−２）ヒータ
図１０に示されているように、放湿部６２から放湿させるために、加湿ロータ６３の放湿部６２の上方にヒータ７１が設けられている。図１１は、ヒータ７１及びヒータ支持部材７４を下方から見た底面図である。ヒータ７１は、筒状の筐体の中に電熱線（図示省略）が設けられた構造を持ち、吸入口７２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からの放湿によって加湿用ダクト７３の空気が加湿される。

ヒータ７１は、図１１に示されているように、ヒータ支持部材７４の下側に取り付けられている。ヒータ支持部材７４は、上面部７４ａと周囲の外壁部７４ｂと固定板７４ｃとを有し、上面と側面とが上面部７４ａと外壁部７４ｂとで囲まれ下方が解放されている筒体である。ヒータ７１の筐体及びヒータ支持部材７４は、耐熱性を必要とするため板金によって形成されている。吸入口７２は、ヒータ支持部材７４の前面側かつ加湿ロータ６３の下にあって、吸入口７２から吸入されて加湿ロータ６３を上に抜けた外気がヒータ７１の筐体の中を前面側から後面側に向けて通過する。このとき、ヒータ７１によって外気が加熱される。ヒータ７１の筐体を通過した空気は、加湿ロータ６３の上を通って後面側に進む。加湿ロータ６３の後面側の下方が加湿用ダクト７３（図５参照）に繋がっているので、加湿用ダクト７３の上方に達した空気は、加湿ロータ６３を下に向けて通過して加湿用ダクト７３に吸い込まれる。加湿ロータ６３は、ヒータ７１によって温度が上昇した空気に晒されて放湿する。このように加湿ロータ６３によって加湿された空気が加湿用ダクト７３を経て室内機２０へと導かれる。そのため、加湿ロータ６３のうち、図８に示されているように、ヒータ支持部材７４の下方が放湿部６２になり、それ以外の部分が吸湿部６１になる。加湿ロータ６３は、上面から見て時計回りに回転しており、吸湿部６１として機能した加湿ロータ６３の部分が回転してヒータ支持部材７４の下に来ると放湿部６２として機能する。

ヒータ支持部材７４は、板金で形成されていて熱伝達率が高いため、ヒータ支持部材７４が冷えるとヒータ７１によって加熱された空気から再び熱が奪われる。このような状況で空気を加熱しなければならないとすると電力消費が大きくなるので、ヒータ支持部材７４から熱が逃げないよう、図４に示されている上部カバー６７でヒータ支持部材７４が覆われている。図５から分かるように、上部カバー６７の上面６７ｃの位置の高さは、室外熱交換器３３の上端３３ｂ（頂部）の高さと一致する。

ヒータ支持部材７４が外気によって冷やされるのを防ぐため、図１２に示されているように、上面部７４ａに断熱材７４ｄを貼り付けることが好ましい。断熱材７４ｄとしては発泡ポリエチレンなどが用いられる。

（３−５−３）包囲壁
図７及び図８に示されているように、円盤状の加湿ロータ６３の外周の全周囲は、包囲壁６５，６６によって包囲されている。この加湿ユニット６０では、吸湿部６１の外周が包囲壁６５によって覆われ、放湿部６２の外周が包囲壁６６によって覆われている。

包囲壁６５のうち、図８に示された上部領域６５ａが板金部材で構成されている。この包囲壁６５の上部領域６５ａは、その内壁が直接吸湿用ダクト６８で吸湿部６１に送られる空気に接するよう構成されている。そのため、包囲壁６５が冷やされることにより加湿ロータ６３に導かれる空気も冷やされる。なお、包囲壁６５のうち領域６５ａの下の下部領域６５ｂは、吸湿用ダクト６８の内部の空気に触れることはないが、上部領域６５ａを冷やすのに役立つので、包囲壁６５の下部領域６５ｂも板金部材で構成されている。

（３−５−４）吸湿用ダクト
吸湿部６１の上部には、吸湿部６１に外気を導くための吸湿用ダクト６８が設けられている。吸湿用ダクト６８を上から見ると、図４に示されているように、中心角αが１８０度より大きい扇形の吸湿部６１の上を覆っている。

吸湿用ダクト６８は、前面側に向かって開口していて前面側から外気を吸い込む吸気口６８ａを有している。吸湿用ダクト６８の上部には、図６に示されているように、吸気口６８ａに続く傾斜部６８ｂが形成されており、そのため、側面から見ると吸湿用ダクト６８が下方に向けて湾曲している形になる。このような下方に向け湾曲した構造を吸湿用ダクト６８が持っているため、下方から上に向かって送風されてくる外気が吸湿用ダクト６８の吸気口６８ａから入り易くなる。また、吸湿用ダクト６８は、吸気口６８ａから後面側に進むに従って上下に広がっており、外気が上下に広がりながら吸気口６８ａから後面側に向かって進む。吸湿用ダクト６８は、吸湿部６１の全面を覆っているので、吸湿用ダクト６８の下方に配置されている加湿ロータ６３を、外気が上から下に向けて通過する。

吸湿用ダクト６８は、板金部材で形成されている。板金部材で構成することにより、吸湿用ダクト６８の内部を流れる空気が吸湿用ダクト６８によって冷やされる。吸湿部６１に隣接する放湿部６２では、ヒータ７１による加熱が行われているので、吸湿部６１と放湿部６２とは断熱部材で断熱されてヒータ７１の熱が吸湿用ダクト６８に伝わらないようにすることが好ましい。

吸湿用ダクト６８の後部には傾斜部６８ｃが設けられている。一方、放湿部６２の側の上部カバー６７は、このような傾斜構造を有しておらず、上部のアールの部分を除いて垂直な壁のような形状をしている。このように構成することで、吸湿部６１の側に流れる外気の方が放湿部６２の側に流れる外気よりも多くなるように構成されている。

加湿ユニット６０の上部の傾斜部６８ｃがあることによって、室外熱交換器３３を前方に向かって通過して傾斜部６８ｃに当たる外気については、加湿ユニット６０に当たって左側の前方に進む。図４に示されているように、左側面側に進んだ外気は、室外熱交換器３３と加湿ユニット３３との空間４１ａから下に向けて流れ、プロペラ３９ｂの方に向かう経路ｒ３が形成される。そのため、この経路ｒ３が形成されない場合に比べて、送風抵抗が低下する。

（３−５−５）排気口
排気口６９は、加湿ロータ６３の下方にある。そして、この排気口６９は、吸湿用ダクト６８の上面からの投影部分にほぼ等しい領域を占める。排気口６９の下方には、図６や図９に示されているように、プロペラ３９ｂが配置されている。つまり、この排気口６９は、プロペラ３９ｂが回転するときに負圧になる空間７０に対向していることになる。このような構成によって、ベルマウス５２からプロペラ３９ｂにより吹き出されて吸気口６８ａに入った外気が、図９に二点鎖線で記されている経路を通って、負圧の空間７０の方に引かれて排気口６９から送風機室４１に吹き出される。そのため、室外ファン３９のみによって外気が吸湿部６１に送られ、従来必要であった吸湿部６１に外気を送るための専用のファンを省くことができる。

（３−５−６）ターボファン及び加湿用ダクト
加湿用ダクト７３は、上述のように、加湿ロータ６３の下方後面側に位置していて室外熱交換器３３の前方に位置するため、室外熱交換器３３を通過する外気にとっての送風抵抗になる。また、ターボファン７５も室外熱交換器３３の前に配置されると送風抵抗を発生させる原因になるため、図２や図４に示されているように機械室４２に設置されている。

プロペラ３９ｂが加湿ユニット６０の下方に配置されており、プロペラ３９ｂの回転する領域のうち最も高い位置でも、室外熱交換器３３の上端３３ｂから加湿ユニット６０の大きさ分だけ下に下がったところに位置することになる。そのため、室外熱交換器３３の上端近傍を通過した外気は、プロペラ３９ｂに向かって斜め下に向かって流れる。このような外気の流路を加湿用ダクト７３ができるだけ妨げないように、加湿用ダクト７３はターボファン７５に近い方が室外熱交換器３３の上端３３ｂの高さと同じ位置にくるように、ターボファン７５に向かって斜めに配置されている。加湿用ダクト７３には、図２に示されているようにダンパ７８が取り付けられており、加湿運転時における加湿用ダクト７３における逆流つまりターボファン７５側から加湿ロータ６３へ流れる空気の流れを防止している。

ターボファン７５は、図７に示されているように、前後方向に場所を取らない配置になっている。すなわち、ターボファン７５の羽根車の回転軸が前後方向に伸びる縦置きの配置となっている。そして、ターボファン７５の吸込口７６は、加湿ユニット６０の方を向いて水平に配置されている。また、ターボファン７５の吐出口７７は、下方に向けて斜めに配置されている。ダンパ７８を加湿用ダクト７３の側に設けるとともに吐出口７６を斜め下方に向けて設けることによって、ターボファン７５の吐出口７７及び吐出口７７近傍も室外機３０の内部に収納されている。右側板４７の開口部４７ａから露出しているターボファン７５の吐出口７７には、給気ダクト１８が取り付けられる。

（３−５−７）加湿ユニットの固定
図１３には、加湿ユニット６０の断面形状が示されている。加湿ユニット６０は、ファンモータ台５３の上にビス５３ａで固定されている。そのため、室外熱交換器３３の前面３３ａと加湿ユニット６０後面６０ｂとの間に所定隙間Ｉｓが形成されている。固定された状態では、加湿ユニット６０は前後左右に移動しない。さらに、この隙間Ｉｓは、後面６０ｂに形成されているリブ６０ｃによって確実に保たれる。また、加湿ユニット６０の前方が前板４６に嵌め込まれる。

吸湿用ダクト６８の後面側には、傾斜部６８ｃが形成され、図１３に示されている包囲壁６５は下方に行くに従って前方に張り出すように傾斜している傾斜部６５ｃが設けられている。傾斜部６５ｃが設けられて下方が図９に示されているように傾斜していると、外気の通りが良くなる。

上述のように隙間Ｉｓが形成されているため、図１３に示されている経路ｒ１のように外気が流れ、加湿ユニット６０の後面側にある室外熱交換器３３を外気が通過してこの通過する外気が熱交換されるので、熱交換効率が低下するのを抑制できる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態に係る空気調和装置について図１４を用いて説明する。第１実施形態の空気調和装置１０では、吸湿用ダクト６８を板金部材で構成することにより、吸湿用ダクト６８内の空気を冷却している。第２実施形態に係る空気調和装置１０Ａでは、板金部材製の吸湿用ダクト６８の上に放熱フィン８１を取り付けて、吸湿用ダクト６８を放熱フィン８１によって冷却するようにしている。それにより、吸湿用ダクト６８内の空気が冷やされ、吸湿部６１での吸湿が促進される。

図１４に示されるように、放熱フィン８１の各フィンは、前後に向かって延びて鉛直に取り付けられている。そのため、２つのフィンの間に空気の流路ｒ４が形成される。室外熱交換器３３を通過し、この流路ｒ４を通って吸湿用ダクト６８の前方に達した外気は、吸湿用ダクト６８の吸気口６８ａから吸湿用ダクト６８内に入る。そのため、このような放熱フィン８１を設けることで外気の流路ｒ４は前後方向に限られるが、流路ｒ４が限定されることによる送風抵抗の増加が緩和されている。

（４）特徴
（４−１）
図２、図５及び図７などに示されているように、吸湿用ダクト６８及び包囲壁６５が室外熱交換器３３の前に配置されている。吸湿用ダクト６８及び包囲壁６５が送風機室４１内に配置されるということは、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５がケーシング４０の内部にあって、室外機３０の外観を構成しないということである。そのため、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５を有する加湿ユニット６０は、図７や図８に示されているように、従来のような直方体の中に無理やり配置する必要がなく、比較的形状の設計が自由に行なえるようになる。つまり、外観による形状の拘束がなくなったことによって、加湿ユニット６０の吸湿用ダクト６８や包囲壁６５には、できるだけ容積が小さくなるような形状が与えられるということである。また、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５の形状が多少歪んでいてもその周囲は送風経路として用いることができる。そのため、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５の周囲の空間は有効に活用され、無駄な空間が省かれることで室外機３３のコンパクト化が図られる。

また、吸湿用ダクト６８及び包囲壁６５には、室外熱交換器３３を通過した外気が当たる構成になっている。暖房時に室内が乾燥するときにもっぱら加湿運転が行われるため、加湿運転時においては室外熱交換器３３を通過した外気は、室外熱交換器３３での熱交換によって冷やされている。その結果、室外熱交換器３３を通過した外気によって、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５が冷やされる。それにより、吸湿用ダクト６８を通って吸湿部６１に導かれる空気が冷やされることになり、加湿ロータ６３（吸放湿材）の吸湿性能を向上させることができる。

（４−２）
図１４に示されているような放熱フィン８１が用いられる場合には、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５からの放熱効率を向上させることができる。そのため、放熱フィン８１が用いられる場合には、吸湿部６１に導かれる空気が十分に冷やされ、その結果、吸湿部６１（加湿ロータ６３）が冷やされて吸湿性能の向上が図られる。

（４−３）
吸湿用ダクト６８及び包囲壁６５が板金部材などの金属材料で構成されている場合には、吸湿用ダクト６８や包囲壁６５の外部から内部への熱伝達の効率を上げることができる。そのため、吸湿用ダクト６８及び包囲壁６５が金属材料で構成されている場合には、吸湿部６１に導かれる空気が十分に冷やされ、その結果、吸湿部６１（加湿ロータ６３）が冷やされて吸湿性能の向上が図られる。

（４−４）
吸湿用ダクト６８は、図９に示されているように、グリル５６の領域Ａｒ１に向けて開口して配置されている吸気口６８ａを有している。排気口６９がプロペラ３９ｂの回転により負圧になる空間７０に対向しているため、吸湿用ダクト６８を介して室外ファン３９によって加湿ロータ６３（吸放湿材）に外気を供給するための専用のファンやファンモータを小型化し或いは削減することができる。このような専用のファンやモータの小型化や削減によって。室外機３０のコンパクト化が図れる。

（４−５）
図４及び図１３などに示されているように、吸湿用ダクト６８の後側に傾斜部６８ｃが設けられている。一方、放湿部６２の後側にあたる上部カバー６７には、このような傾斜が設けられていない。そのため、吸湿側６１の包囲壁６５（吸湿部側包囲壁）に当たった外気の一部は、この傾斜部６８ｃに沿って前方へ進みながら室外ファン３９の方へ抜ける経路ｒ３が用意されている。そのため、放湿部６２の包囲壁６６（放湿部側包囲壁）に当たって前方に回りこむ外気流路の送風抵抗に比べて、包囲壁６５に当たる方の外気流路の送風抵抗の方が小さくなる。その結果、吸湿側６１の包囲壁６５に当たる外気の量が放湿部６２の包囲壁６６に当たる外気の量よりも多くなり、吸湿側６１の包囲壁６５からの放熱量を多くできる一方、放湿部６２の包囲壁６６からの放熱量を抑えることができる。

（４−６）
図４に示されているように、室外熱交換器３３を上面視Ｌ字型にして左側面側（他方の側面側）に左側面部３３２を配置することで左側面側においても熱交換が行われる構成となっている。それにより、ケーシング４０の後側だけに室外熱交換器３３を配置する場合に比べて、熱交換の性能の低下を防止できる。また、右側面側（一方の側面側）の機械室４２にターボファン７５（加湿ファン）を配置することで、室外熱交換器３３の前にターボファン７５が配置されなくなり、ターボファン７５による送風抵抗の増加を防ぐことができる。同時に、ターボファン７５を機械室４２に配置することでターボファン７５の周囲にあった無駄な空間が機械室４２に設置される他の部品の設置スペースとして利用され、このように空間の無駄が省かれることによってコンパクト化し易くなる。

加湿ユニット６０に対向する左側面部３３２の面と、左側面部３３２に対向する加湿ユニット６０の面との間にも、所定隙間が設けられることが好ましい。それにより、左側面部３３２の熱交換機能の低下が防止される。

（４−７）
図１２に示されているように、上面部７４ａに断熱材７４ｄ（断熱構造）を貼り付けられているので、室外熱交換器３３を通過した冷たい外気からヒータ７１が断熱される。それにより、ヒータ７１の消費電力の削減を図ることができる。

また、図４に示されている上部カバー６７でヒータ支持部材７４が覆われている。つまり、ヒータ７１がヒータ支持部材７４と上部カバー６７の両方で覆われた二重構造（断熱構造）となっている。それにより、ヒータ７１の消費電力の削減を図ることができる。

（５）変形例
（５−１）
図５及び図６に破線で示されているように、排気用ダクト８０が設けられてもよい。このような排気用ダクトが設けられる場合にも、室外熱交換器３３の前面３３ａから排気用ダクトの後面との間に所定隙間Ｉｓ以上の隙間Ｉｓ２が設けられることが好ましい。また、排気用ダクト８０の下方に傾斜部８０ａが設けられて、傾斜部８０ａによって送風抵抗が低下されることが好ましい。

（５−２）
上記実施形態では、１台の室内機２０に１台の室外機３０が接続されているペア型の空気調和装置１０について説明したが、本発明が適用できる空気調和装置のタイプはペア型には限られない。例えば、１台の室外機に複数台の室内機が接続されているマルチ型の空気調和装置にも本発明を適用することができる。

（５−３）
上記実施形態では、室外機３０のケーシング４０内が、送風機室４１と機械室４２の２つに分割されている場合について説明したが、内部に送風機室４１が設けられているケーシング４０であれば本発明の室外機を構成することができる。例えば、送風機室４１と機械室４２以外に仕切られた空間が形成されていてもよく、機械室４２が他の機能も含む他の室として設けられていてもよい。

（５−４）
上記実施形態では、室外熱交換器３３が上面視Ｌ字型の形状を呈するものについて説明したが、本発明の室外機を構成する室外熱交換器は上述の形状には限られない。例えば、上面視Ｉ字型形状の室外熱交換器で構成することもできる。

（５−５）
上記実施形態では、室外ファン３９がプロペラ型のプロペラ３９ｂを持つものについて説明したが、プロペラ型のプロペラ３９ｂを持つものに限られない。プロペラ型以外のファンロータを持つ室外ファンでも本発明の室外機を構成することができる。

（５−６）
上記実施形態では、吸湿部６１が放湿部６２よりも大きく、図４に示されているように、吸湿部６１の中心角αが１８０度より大きい扇形になる場合について説明したが、吸湿部６１と放湿部６２の大きさは適宜設定できる。例えば。図１４に示されるように、吸湿部６１と放湿部６２の大きさはほぼ等しくなるように、中心角をそれぞれ１８０度に設定することもできる。

（５−７）
上記実施形態では、吸湿部６１に外気を導くための専用のファンやそのファンを駆動するためのモータを省いているが、従来よりも小型化された専用ファンや専用ファン用のモータを取り付けてもよい。そのような場合であっても、室外ファン３９によって吸湿部６１に送風されるため、吸湿部６１に外気を導くためだけの専用ファンや専用ファン用のモータを従来に比べて弧型かできる分だけ従来よりも室外機をコンパクト化できる。

（５−８）
上記実施形態では、仕切板４３によって放湿部６２とターボファン７５との間を仕切り場合について説明したが、図１５及び図１６に示されている仕切板４３によって吸湿部６１と放湿部６２との間で仕切るように構成することもできる。図１５及び図１６に示されているように、吸湿部６１と放湿部６２との境に仕切板４３を配置することによって、放湿部６２と加湿用ダクト７３とターボファン７５とを機械室４２に設置するように構成することができる。それにより、室外熱交換器３３を通過した外気によって放湿部６２が冷やされるのを防ぐことができる。つまりこの場合には、仕切板４３が断熱構造としての役割を果たしている。また、ターボファン７５と加湿用ダクト７３の一部だけでなく、放湿部６２及び加湿用ダクト７３の全体が室外熱交換器３３を通過した外気の通路から外れるので、これらによる通風抵抗の増加を低減することができる。

なお、図１５及び図１６では、放湿部６２の全体が機械室４２に配置される例が示されているが、放湿部６２の一部が機械室４２に配置されるように構成することもできる。放湿部６２の一部が機械室４２に配置される場合には、全体が機械室４２に配置される場合に比べて通風抵抗の増加を低減する効果や放湿部６２が冷やされることを防ぐ効果は小さくなるが、第１実施形態に比べればこれらの効果は向上する。

また、ターボファン７５が、その回転軸の延びる方向を前後に向けて設置される場合を例に挙げて説明したが、ターボファン７５の設置方向はこの例に限られるものではない。例えば、図１６に示されているように、回転軸の延びる方向をケーシング４０の長手方向である左右方向に一致させるように構成することもできる。このように回転軸の延びる方向をケーシング４０の長手方向に一致させることにより、ケーシングの長手方向の長さを短縮し易くなる。

１０ 空気調和装置
２０ 室内機
３０ 室外機
３３ 室外熱交換器
３９ 室外ファン
４０ ケーシング
６０ 加湿ユニット
６３ 加湿ロータ
６８ 吸湿用ダクト
７３ 加湿用ダクト
７５ ターボファン

特開２００２−８９９０２号公報 特開２００２−８９８９６号公報

Claims (7)

1. 空気調和を行うために室内機（２０）に接続される空気調和装置（１０）の室外機（３０）であって、
   機械室（４２）及び外気が通過する送風機室（４１）を有するケーシング（４０）と、
   前記送風機室に設置され、外気との間で熱交換を行う室外熱交換器（３３）と、
   前記送風機室に設置され、前記室外熱交換器に外気を送風する室外ファン（３９）と、
   外気から吸湿し加熱されることにより吸湿した水分を放湿する吸放湿材（６３）と、前記吸放湿材に外気を導く吸湿用ダクト（６８）及び前記吸湿用ダクトを通過して前記吸放湿材に導かれる外気と前記室外熱交換器を通過した外気とを分離するように前記吸放湿材を囲う包囲壁（６５）とを有し、前記ケーシング内に設置されている加湿ユニット（６０）と、
   を備え、
   前記吸湿用ダクト及び前記包囲壁のうちの少なくとも一方は、前記送風機室内に配置され、前記室外熱交換器を通過した後の外気が当たる場所に設置されている、
   空気調和装置の室外機。
2. 前記吸湿用ダクト及び前記包囲壁のうちの少なくとも一方は、前記室外熱交換器を通過した後の外気が当たる位置に配置されている放熱フィン（８１）を有し、前記放熱フィンによって冷却される、
   請求項1に記載の空気調和装置の室外機。
3. 前記吸湿用ダクト及び前記包囲壁のうちの少なくとも一方は、前記室外熱交換器を通過した後の外気が当たる部位が金属部材で構成され、前記金属部材が前記吸湿用ダクト及び前記包囲壁の内部を通過する空気に接触するように設置されている、
   請求項１に記載の空気調和装置の室外機。
4. 前記吸湿用ダクトは、前記送風機室に設置され、前記室外ファンによって負圧になる領域に配置されている排気口（６９）を有し、
   前記加湿ユニットは、前記吸湿用ダクトを介して前記室外ファンによって前記吸放湿材に外気を供給するよう構成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和装置の室外機。
5. 前記包囲壁は、前記吸放湿材のうち水分を吸湿する側を囲う吸湿側包囲壁（６５）及び、前記吸放湿材のうち水分を放湿する側を囲う放湿側包囲壁（６６）を含み、
   前記室外熱交換器から前記吸湿側包囲壁に当たり前記ケーシング外に抜ける外気流路の送風抵抗よりも、前記室外熱交換器から前記放湿側包囲壁に当たり前記ケーシング外に抜ける外気流路の送風抵抗が大きい、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和装置の室外機。
6. 前記ケーシングは、一方の側面側に前記機械室が配置され、
   前記室外熱交換器は、前記ケーシングの他方の側面側から背面にかけて上面視略Ｌ字型に配置され、
   前記加湿ユニットは、前記吸放湿材から放湿された水分を含む空気を導く加湿用ダクト及び、前記加湿用ダクト内の空気を前記室内機に送風するため前記機械室に配置されている加湿ファン（７５）をさらに有する、
   請求項５に記載の空気調和装置の室外機。
7. 前記加湿ユニットは、前記吸放湿材のうち水分を放湿する側に供給される外気を加熱するためのヒータ（７１）と、前記室外熱交換器を通過した後の外気から前記ヒータを断熱するための断熱構造（７４ｄ，６７）とをさらに有する、請求項５又は請求項６に記載の空気調和装置の室外機。

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