JP6935810B2

JP6935810B2 - 空調機

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Publication number: JP6935810B2
Application number: JP2019133142A
Authority: JP
Inventors: 雄治坂野; 吉田　茂樹; 茂樹吉田; 昌志市橋; 直勝大澤; 学白井; 飯島　竜太; 竜太飯島
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2039-07-18
Also published as: CN114127482B; JP2021181882A; EP3988853A4; EP3988853A1; US20220132699A1; JP2021018014A; CN114127482A; JP7388413B2; WO2021009946A1

Description

本発明は、空調機に関する。

室内の空気を吸い込み、水の気化熱を利用し雰囲気温度を低下させて冷却した空気を、室内に吹き出す気化冷却式の空調機が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１の空調機（冷風扇）は、ケーシング内に配置された送風手段と、吸込口と第１吹出口とを連通し、送風手段によって発生した空気流を第１吹出口に導く第１流路と、吸込口と第２吹出口とを連通し、送風手段によって発生した空気流を第２吹出口に導く第２流路と、第２流路に配置され、水の気化熱により第２流路を流れる空気を冷却する気化手段とを備え、第２流路の気化手段によって冷却された空気流と第１流路を流れる空気流との間で熱交換を行う熱交換器が設けられている。気化手段が備えられている第２流路において、気化手段の下流側には、気化手段によって散布された霧状の水（未蒸発の散布水）及び、気化した水（蒸発した散布水）により絶対湿度が増加した空気が流れる。この湿度が増加した空気は、第２流路の出口となる第２吹出口から排気として吹き出される。熱交換器を介して冷却された第１流路を流れる空気流は、第１吹出口から給気として被空調空間に吹き出される。

特開２０１４−０９２３３８号公報

特許文献１の空調機のように、送風手段等の電気装置を有する場合、当該電気装置は電力消費に伴う発熱が発生するところ、特許文献１の空調機は、当該発熱に関する考慮がされていない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自機に実装され、電力消費に伴い発熱する電気装置を効率的に冷却することができる空調機を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る吸込口から吸い込まれた空気が流れる吸込流路と、気化させる水を散布する散布部と、前記散布部が散布した水の気化熱により冷却される第１空気が流れる第１流路と、前記第１空気と、前記吸込流路に流れる空気との間で熱交換させ、前記吸込流路に流れる空気を冷却する熱交換器と、自機による電力消費に伴い発熱する電気装置とを備え、前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路を構成する壁体と、熱的に接続され、前記第１空気の流れ方向において前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路の少なくとも一部は、前記熱交換器と前記電気装置との間に形成されている。

本態様にあたっては、第１空気は、散布部が散布した水の気化熱により冷却された後、熱交換器内にて、吸込口から吸い込まれた空気と熱交換する。第１空気の流れ方向において、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路を構成する壁体と、電気装置とは、熱的に接続されている。第１空気は、吸込口から吸い込まれた空気と熱交換した後であっても、空調機が設置される被空調空間の室温よりも低温であるため、第１空気により電気装置を効率的に冷却することができる。第１空気の温度は、電気装置が発する熱により上昇するものとなり、第１空気の飽和水蒸気圧及び飽和水蒸気量は上昇する。第１空気は、散布部が散布した水が蒸発することにより絶対湿度が増加するものとなるが、電気装置が発する熱により飽和水蒸気圧が上昇するため、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路において、結露が発生することを抑制することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記第１空気の流れ方向において前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路の少なくとも一部は、前記熱交換器と前記電気装置との間に形成されている。

本態様にあたっては、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路は、熱交換器と電気装置との間に形成されているため、当該第１流路を流れる第１空気は、熱交換器と電気装置との間に介在する断熱材としての機能を発揮する。従って、熱交換器に対する電気装置の発熱の影響を低減することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記第１空気の流れ方向において前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路と、前記熱交換器との間には、伝熱を抑制する伝熱抑制部材が設けられている。

本態様にあたっては、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路と、熱交換器との間には、伝熱を抑制する伝熱抑制部材が設けられているため、熱交換器に対する電気装置の発熱の影響を更に低減することができる。

本開示の一態様に係る空調機の壁体は、伝熱を促進する伝熱促進部材を含んでいる。

本態様にあたっては、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路と、電気装置との間には、伝熱を促進する伝熱促進部材が設けられているため、第１流路を流れる第１空気により電気装置を更に効率的に冷却することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路は、下方から上方に折り返す折り返し地点を含み、
前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記折り返し地点よりも下流側の前記第１流路を構成する前記壁体と熱的に接続されている。

本態様にあたっては、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路は、下方から上方に折り返す折り返し地点を含むため、当該折り返し地点を越えて、未蒸発の水が第１流路に流れることを抑制し、当該未蒸発の水による電気装置への影響を防止することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記折り返し地点には、前記熱交換器から滴下する水を捕集するドレンパンが設けられている。

本態様にあたっては、折り返し地点には、熱交換器から滴下する水を捕集するドレンパンが設けられているため、当該滴下する水を捕集すると共に、折り返し地点にて折り返す第１空気と共に流れる霧状の水を遠心分離させてドレンパンに捕集することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記電気装置は、自機に電力を供給するための蓄電池を含む。

本態様にあたっては、電気装置は、自機に電力を供給するための蓄電池を含むため、第１流路を構成する壁体を介して、当該蓄電池を第１空気により冷却することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記電気装置は、前記蓄電池よりも発熱量の少ない電気部品を含み、
前記蓄電池及び前記電気部品は、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路に沿うように設けられており、
前記蓄電池は、前記第１空気の流れ方向において、前記電気部品よりも下流側に位置する。

本態様にあたっては、蓄電池及び電気部品は、熱交換器よりも下流側に位置する第１流路に沿うように、すなわち第１流路を構成する壁体に隣接して並んで設けられており、蓄電池は、第１空気の流れ方向において、電気部品よりも下流側に位置している。蓄電池及び電気部品から発せられる熱が、第１流路を構成する壁体に伝わるにあたり、伝熱抵抗は、発熱源である蓄電池及び電気部品と、壁体との距離に応じて大きくなる。従って、蓄電池から発せられる熱により、蓄電池から最も近接する壁体の部分の温度が最も上昇する。同様に、電気部品から発せられる熱により、電気部品から最も近接する壁体の部分の温度が最も上昇する。蓄電池は、電気部品よりも下流側に位置しているので、第１空気は、電気部品から最も近接する壁体の部分を通過した後、蓄電池から最も近接する壁体の部分を通過する。従って、まずは、第１空気によって発熱量が少ない電気部品を冷却した後、電気部品よりも発熱量が多い蓄電池を冷却することにより、蓄電池及び電気部品を含む電気装置を効率的に冷却することができる。

自機に実装され、電力消費に伴い発熱する電気装置を効率的に冷却する空調機を提供することができる。

実施形態１に係る空調機の一構成例を示す模式的側断面図である。空調機の外観を示す斜視図である。顕熱交換器の下流の第１流路及び電気装置に関する説明図である。実施形態２に係る第１流路及び電気装置に関する説明図である。実施形態３に係る第１流路及び電気装置に関する説明図である。

（実施形態１）
以下、実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る空調機１の一構成例を示す模式的側断面図である。図２は、空調機１の外観を示す斜視図である。空調機１は、箱状の筐体１５を備え、当該筐体１５の底部に設けられたキャスター１５１によって、例えば工場等の被空調空間の床面に載置される。図１に示す空調機１の載置状態を、当該空調機１の通常の使用態様として上下左右を示す。なお、図１は、図２におけるＡ−Ａ´線による断面を、図２上にて左側から模式的に示したものである。

空調機１は、顕熱交換器２及び散布部１６を備え、散布部１６から散布した散布水の気化熱を用いて雰囲気温度を低下させ、被空調空間を冷却するものであり、例えば間接気化冷却式の空調機１である。

空調機１の筐体１５には、被空調空間の空気を吸い込む吸込口５１、散布水の気化熱により直接的に冷却された空気を吹き出す第１吹出口３１及び、顕熱交換器２を介して第１空気と熱交換することにより冷却され、被空調空間を冷却するための空気を被空調空間に吹き出す第２吹出口４１が、設けられている。第１空気は排気と同義であり、第２空気は給気と同義である。また、第１吹出口３１は排気吹出口に相当し、第２吹出口４１は、給気吸出口に相当する。

空調機１には、散布部１６から散布される散布水の気化熱により直接的に冷却される第１空気が流れる第１流路３と、吸込口５１から吸い込まれ、当該冷却された第１空気と熱交換することにより冷却される空気が流れる吸込流路５とが、設けられている。空調機１は、当該吸込流路５を、第１流路３及び第２流路４に分岐する分岐機構６を備える。分岐機構６は、送風部として機能する第１ファン６１及び第２ファン６２を含み、吸込流路５に流れる吸込空気を、第１流路３に流れる第１空気と、第２流路４に流れる第２空気とに分流する。分岐機構６の詳細は後述する。

吸込流路５は、吸込口５１と分岐機構６との間に設けられる流路であり、後述する顕熱交換器２の吸込経路２２を含む。吸込口５１の近傍となる吸込流路５には、例えばポリエステル又はオレフィン系繊維により形成されるフィルタ５２が設けられている。フィルタ５２は、吸込口５１から吸い込む空気内の塵埃を捕集し、当該塵埃が、顕熱交換器２の吸込経路２２に侵入することを防止する。

第１流路３は、分岐機構６と第１吹出口３１との間に設けられる流路であり、後述する顕熱交換器２の第１経路２１を含む。第２流路４は、分岐機構６と第２吹出口４１との間に設けられる流路である。

顕熱交換器２は、吸込流路５の少なくとも一部を構成する吸込経路２２と、第１流路３の少なくとも一部を構成する第１経路２１を含む。顕熱交換器２は、例えばアルミニウム等の金属製又は樹脂製の箱状のケースを備え、当該ケースの外周面には断熱部材を設けることにより、顕熱交換器２の内部に流れる第１空気又は吸込空気と、顕熱交換器２の周辺空気との間の熱交換を制限するものであってもよい。

顕熱交換器２に形成されている第１経路２１及び吸込流路５は、例えば、第１空気又は吸込空気が流れる中空構造を有する金属プレートを複数個、並列に設けることにより構成される。当該中空構造を有する金属プレートは、例えば複数枚のフィンにより構成されるもの又は、扁平管であってもよい。例えば、当該プレートは、伝熱性の良い金属であるアルミニウム、銅等又は、これらを主成分とする合金で形成することで、顕熱交換の効率を向上させることができる。第１経路２１及び吸込経路２２は、これら中空構造を有する複数の金属プレート夫々により、複数並んで形成される。

吸込空気の流れ方向において、顕熱交換器２の吸込経路２２の入口は、顕熱交換器２の下方の左側面に設けられており、吸込経路２２の出口は、顕熱交換器２の上方の右側面に設けられている。従って、顕熱交換器２の吸込経路２２は、左下方の入口から右上方の出口まで連通するクランク状に形成されている。図２において、吸込経路２２は逆Ｚ状に形成されている。

第１空気の流れ方向において、顕熱交換器２の第１経路２１の入口は、顕熱交換器２の上方に設けられており、顕熱交換器２の第１経路２１の出口は、顕熱交換器２の下方に設けられている。従って、顕熱交換器２の第１経路２１は、上方から下方に向かって、直線状に形成されている。

顕熱交換器２内において、第１経路２１を流れる第１空気は上方から下方に向かって流れ、吸込経路２２を流れる吸込空気は下方から上方に向かって流れるため、第１空気及び吸込空気の流れは、互いに逆方向となる対向流を形成している。

顕熱交換器２の第１経路２１の入口の上方には、散布部１６が設けられており、散布部１６から散布された霧状の水が気化する際の気化熱により、第１経路２１に流れる第１空気は冷却される。顕熱交換器２によって、吸込経路２２を流れる吸込空気と、第１経路２１を流れる第１空気とは、熱交換され、吸込空気は第１空気によって冷却される。第１空気及び吸込空気の流れは対向流を形成するため、顕熱交換器２における熱交換率を向上させることができる。

吸込口５１を介して披空調空間から吸い込まれた吸込空気は、フィルタ５２を通過した後、顕熱交換器２の吸込経路２２に流入する。顕熱交換器２の吸込経路２２に流入した吸込空気は、顕熱交換器２を介して第１空気と熱交換することにより、冷却される。冷却され、顕熱交換器２の吸込経路２２を通過した吸込空気は、吸込経路２２の下流側に位置する分岐機構６の分岐室６３内に流入する。

分岐機構６に流入した吸込空気は、第１流路３を流れる第１空気と、第２流路４を流れる第２空気とに分流される。第２流路４を流れる第２空気は、第２吹出口４１（給気吹出口）から被空調空間に吹き出され、被空調空間を冷却する。第１流路３を流れる第１空気は、顕熱交換器２の第１経路２１に流入する。

第１経路２１に流入した第１空気は、上述のとおり散布部１６から散布された散布水の気化熱により、更に冷却される。第１経路２１を流れる第１空気は、顕熱交換器２を介して、吸込経路２２を流れる吸込空気と熱交換することにより、当該吸込空気は冷却される。吸込空気を分流して第１空気とすることにより、実質的に第１空気を二段階で冷却することができ、当該第１空気の温度を効率的に低下させることができる。すなわち、第１空気を２段階にて冷却することにより、吸込空気を気化熱により直接的に冷却するのみの場合よりも、更に低温に冷却することができる。

被空調空間に吹き出される第２空気は、吸込空気を分流したものであり、吸込空気は顕熱交換器２を介して第１空気により冷却される。上述のとおり第１空気は２段階にて冷却され更に低温となっているため、当該第１空気により冷却される吸込空気を効率的に冷却し、このように冷却された吸込空気を分流した第２空気を、被空調空間に吹き出し、給気することができる。

顕熱交換器２の第１経路２１を通過した第１空気は、後述するドレンパン１３を通過した後、第１吹出口３１から被空調空間又は室外に吹き出されることにより排気される。

分岐機構６は、送風部と、当該送風部として機能する第１ファン６１、および、第２ファン６２を収納する分岐室６３とを含む。図１においては、第１ファン６１および第２ファン６２が左右にあるように記載されているが、図１の奥行き方向に前後して並んでいてもよい。

分岐機構６は、吸込経路２２の下流側に位置する吸込流路５を、第１流路３及び第２流路４に分岐することにより、顕熱交換器２の吸込経路２２を通過した吸込空気を、第１流路３に流れる第１空気と、第２流路４に流れる第２空気とに分流する。従って、吸込流路５は、分岐室６３を介して、第１流路３と、第２流路４とに連通している。

第１ファン６１及び第２ファン６２は、例えばターボファン等の遠心ファンであり、中央に位置する吸込部６１１，６２１と、一方向に延びる吹出部６１２，６２２とを有する。吸込部６１１，６２１及び吹出部６１２，６２２は、ターボファンの外郭を成すシェル部材に設けられている。第１ファン６１及び第２ファン６２は、その一部が重なるように分岐室６３に設けられている。

第１ファン６１は、吹出部６１２を第１流路３に向けて設けられている。第１流路３には、散布部１６が設けられており、第１ファン６１の吹出部６１２は、散布部１６に向けられている。第１ファン６１は、分岐機構６に流入した吸込空気の一部を、第１空気として第１流路３に吹き出す。第１ファン６１から吹き出された第１空気は、第１流路３に設けられたガイド壁３２により散布部１６に案内される。

第２ファン６２は、吹出部６２２を第２流路４に向けて設けられている。第２流路４は、第２吹出口４１に連通しており、第２ファン６２の吹出部６２２は、第２吹出口４１に向いている。第２ファン６２は、分岐機構６に流入した吸込空気の一部を、第２空気として第２流路４に吹き出す。第２ファン６２から吹き出された第２空気は、第２吹出口４１から被空調空間に給気される。

ターボファンの吹出部６１２，６２２は、一方向に延びる形状をなし、ターボファンの吹出部６１２，６２２から吹き出された空気は、当該吹出部６１２，６２２の延設方向に向かう指向性を有する。従って、第１ファン６１は、吸込部６１１から吸込んだ吸込空気を、吹出部６１２から散布部１６に向けて効率的に吹き出すことができる。また、第２ファン６２は、吸込部６２１から吸込んだ吸込空気を、吹出部６２２から第２吹出口４１に向けて効率的に吹き出すことができる。

分岐機構６によって分岐された第１経路２１と、第２経路とは、互いに逆方向となるように異なる方向に向かって延設されている。同様に、第１ファン６１の吹出部６１２と、第２ファン６２の吹出部６２２は、互いに逆方向となるように異なる方向に向いている。
従って、第１ファン６１及び第２ファン６２により分流された第１空気及び第２空気を、第１経路２１及び第２経路を吹き出すにあたり、第１空気及び第２空気による干渉を抑制し、通風抵抗が発生することを低減することができる。

図１に示すとおり、分岐機構６は、顕熱交換器２よりも上方に設けられている。吸込経路２２は、吸込空気の流れ方向において、下方から上方に向かって設けられている。吸込経路２２は吸込流路５の一部を構成するため、吸込流路５は、吸込空気の流れ方向において、下方から上方に向かって設けられるものとなる。第１経路２１は、第１空気の流れ方向において、上方から下方に向かって設けられている。第１経路２１は第１流路３の一部を構成するため、第１流路３は、第１空気の流れ方向において、上方から下方に向かって設けられるものとなる。

分岐機構６は、下方から上方に向かって設けられる吸込流路５と、上方から下方に向かって設けられる第１流路３とによる折り返し地点に設けられている。図１においては、分岐機構６の近傍で流路が約２７０度折り返している部分が折り返し地点である。このように下方から上方に向かって設けられた吸込流路５と、上方から下方に向かって設けられた第１流路３により、Ｕ字状の流路が形成されるところ、当該Ｕ字状の流路における折り返し地点に、送風部を備える分岐機構６を設けることにより、Ｕ字状の流路における圧力損失の影響を緩和させることができる。分岐機構６は、顕熱交換器２よりも上方の折り返し地点に設けられている場合を説明したが、折り返し地点の範囲内に設けられれば圧損の緩和に寄与することができる。一例として、図１の吸込経路２２の出口に吸込部６１１及び吸込部６２１が隣接していてもよい。その場合、各ファンの吹出部６１２，６２２の方向および流路を第１経路２１方向、または第２吹出口４１方向へ規定する壁面などを設けることにより容易に変形が可能である。

空調機１は、顕熱交換器２の下方に設けられたドレンパン１３、散布部１６から散布する散布水を保存するタンク１４、及びタンク１４内の水を散布部１６に供給するポンプ１１を備える。

ドレンパン１３は、上面に開口部を備えた例えば皿状の容器である。ドレンパン１３の底面には、タンク１４と連通するための連通路が設けられている。散布部１６から散布された散布水において、気化しなかった水又は、気化した後に凝縮した水は、顕熱交換器２の第１経路２１の内壁面を伝って下方に滴下し、ドレンパン１３にて保持される。ドレンパン１３内の水は、連通路を介してタンク１４内に流れ込む。

タンク１４は給水口（図示せず）を備え、給水口を介して、水道水がタンク１４内に補給される。タンク１４とポンプ１１とは、配管により連通しており、ポンプ１１が駆動することにより、タンク１４内の水は散布部１６に供給される。

ポンプ１１は、コントローラ１２から出力された制御信号により、駆動又は停止するように制御される。コントローラ１２は、制御部及び記憶部を含むマイコン等により構成され、空調機１の操作者の操作に基づき、ポンプ１１及び、送風部である第１ファン６１及び第２ファン６２の駆動又は停止の制御を行う。

散布部１６は、霧状の水を散布する散布ノズルを含み、当該散布ノズルは、配管及びポンプ１１を介してタンク１４と連通している。上述のとおり、ポンプ１１によってタンク１４内の水は、散布部１６に供給され、散布ノズルから顕熱交換器２の第１経路２１の入口に向かって、散布される。

空調機１は、電気部品１７１及び蓄電池１７２を含む電気装置１７を備える。電気装置１７は、顕熱交換器２の第１経路２１及びドレンパン１３を通過した後の第１流路３に隣接して、設けられている。換言すると、電気装置１７は、第１空気の流れ方向においてドレンパン１３の下流側から第１吹出口３１の間の第１流路３に隣接して設けられている。第１流路３と電気装置１７との配置関係に関する詳細は、後述する。

電気部品１７１は、例えば、抵抗、コイル、キャパシタ又は半導体素子等、電圧が印加され、電流が流れることにより発熱する部品である。具体的には電気部品１７１は、これら部品が実装された制御基板又は電源基板等の回路基板を含む。電気部品１７１は、電装品箱等の箱体に収納されたものであってもよい。電気部品１７１は、コントローラ１２を含むものであってもよい。

蓄電池１７２は、例えばリチウムイオン電池であり、空調機１が商用電源に接続されていない場合、送風部及びポンプ１１等の電気負荷に対し、電力を供給する。蓄電池１７２は、電気負荷に対し電力を供給することにより、内部抵抗等により発熱する。電力供給源を蓄電池１７２として空調機１を稼働された場合、蓄電池１７２による単位時間あたりの発熱量は、電気部品１７１による単位時間あたりの発熱量よりも大きいものであってもよい。

図３は、顕熱交換器２の下流の第１流路３及び電気装置１７に関する説明図である。図３は、空調機１の上面から見た模式的な断面図であり、顕熱交換器２よりも下流側の第１流路３、及び第１流路３に隣接して設けられている電気装置１７との配置関係を示すものである。図３は、図２におけるＢ−Ｂ´線による断面を、図２上にて上側から模式的に示したものである。

上述のとおり、顕熱交換器２には、第１流路３の一部を構成する第１経路２１が設けられている。第１経路２１は、例えば中空構造を有する金属プレート又は扁平管等が、複数個、並んで設けられることにより構成される。顕熱交換器２の第１経路２１を通過した第１空気は、ドレンパン１３を通過した後、ドレンパン１３よりも上方に設けられている第１吹出口３１から吹き出される。

図１に示すとおり、第１空気の流れ方向において顕熱交換器２の下流側に位置する第１流路３は、ドレンパン１３、第１吹出口３１の順に連通する。第１吹出口３１は、ドレンパン１３よりも上方に設けられている。第１経路２１は、第１空気の流れ方向において上方から下方に向かって直線状に形成されている。従って、第１流路３は、ドレンパン１３が設けられた地点を最下点とし、上下に折り返す折り返し地点を含む。すなわち、ドレンパン１３は、第１流路３における折り返し地点に設けられている。

折り返し地点にドレンパン１３を設けることにより、第１経路２１を流出した第１空気と共に流れる霧状の水を遠心分離させてドレンパン１３に捕集することができる。これにより、当該折り返し地点を越えて、未蒸発の水が第１流路３に流れることを抑制し、当該未蒸発の水による電気装置１７への影響を防止することができる。

折り返し地点からから第１吹出口３１までの第１流路３は、図１においては奥行方向、つまり、図２においては左右方向に延びるように設けられている。図３に示すとおり、折り返し地点から第１吹出口３１までの第１流路３に隣接して、電気装置１７が設けられている。電気装置１７は、蓄電池１７２及び電気部品１７１を含むものであり、これら蓄電池１７２及び電気部品１７１夫々が、第１流路３に隣接して設けられており、第１流路３を構成する壁体３３と熱的に接続されている。熱的に接続とは、例えば熱交換可能な状態で設けられていることを示す。この時、交換されるのは顕熱である。

第１流路３を構成する壁体３３は、第１流路３の内面を形成する壁体３３であり、例えば、板状の構造体又は、空調機１の剛性を保持するための強度部材であってもよい。又は、第１流路３が、配管又はダクト等の筒体で構成される場合、当該筒体が壁体３３に相当し、筒体の内周面が第１流路３の内面に相当する。

電気装置１７、すなわち蓄電池１７２及び電気部品１７１夫々は、折り返し地点からから第１吹出口３１までの第１流路３の内面を形成する壁体３３に隣接して設けられ、当該壁体３３と熱的に接続されている。蓄電池１７２及び電気部品１７１と、壁体３３とが、熱的に接続されることにより、当該壁体３３により構成される第１流路３に流れる第１空気と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間で熱交換される。

蓄電池１７２及び電気部品１７１の使用温度域は、例えば６０℃以下とされており、これに対し、壁体３３により構成される第１流路３に流れる第１空気の温度は、十分に低いため、第１空気により蓄電池１７２及び電気部品１７１を効率的に冷却することができる。壁体３３により構成される第１流路３に流れる第１空気の温度は、気化熱により冷却されたものであるため、空調機１の周辺空気、すなわち被空調空間の室温よりも低い。従って、第１空気により、蓄電池１７２及び電気部品１７１を更に効率的に冷却することができる。

第１空気の温度は、蓄電池１７２及び電気部品１７１が発する熱により上昇するものとなり、第１空気の飽和水蒸気圧及び飽和水蒸気量は上昇する。第１空気は、散布部１６が散布した水が蒸発することにより絶対湿度が増加するものとなるが、蓄電池１７２及び電気部品１７１が発する熱により飽和水蒸気圧が上昇し相対湿度が低下するため、顕熱交換器２よりも下流側に位置する第１流路３において、結露が発生することを抑制することができる。

顕熱交換器２を通過した第１空気は、第１吹出口３１から吹き出され、被空調空間又は室外に排気されるものであるが、壁体３３を介して蓄電池１７２及び電気部品１７１と、第１空気とを熱交換させることにより、当該第１空気の冷熱を利用して、効率的に蓄電池１７２及び電気部品１７１を冷却することができる。すなわち、排気される第１空気の冷熱を利用することにより、蓄電池１７２及び電気部品１７１を冷却するための専用の冷熱源を不要とし、蓄電池１７２及び電気部品１７１等の電気装置１７を冷却し、当該電気装置１７の発熱により劣化を緩和することができる。

蓄電池１７２及び電気部品１７１と壁体３３とによる熱的な接続の態様は、蓄電池１７２及び電気部品１７１と、当該蓄電池１７２及び電気部品１７１に面する壁体３３の面とが、直接的に接触して熱的に接続される態様に限定されない。蓄電池１７２及び電気部品１７１と、当該蓄電池１７２及び電気部品１７１に面する壁体３３の面との間に、他の構造部品が介在しており、当該構造部品を介して、蓄電池１７２及び電気部品１７１と、壁体３３とが、熱的に接続されるものであってもよい。

図３に示すとおり、折り返し地点からから第１吹出口３１までの第１流路３は、顕熱交換器２と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間に設けられている。第１空気の流れ方向において、折り返し地点よりも下流側に位置する第１流路３は、顕熱交換器２と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間に形成されているため、当該第１流路３を流れる第１空気は、顕熱交換器２と電気装置１７との間に介在する断熱材としての機能を発揮する。従って、顕熱交換器２に対する蓄電池１７２及び電気部品１７１の発熱の影響を低減することができる。

蓄電池１７２及び電気部品１７１は、第１流路３に沿うように設けられている。すなわち、蓄電池１７２及び電気部品１７１は、第１流路３を構成する壁体３３に面し、当該第１流路３に流れる第１空気の流れ方向に沿って、並んで設けられている。第１空気の流れ方向において、蓄電池１７２は、電気部品１７１よりも下流側に設けられている。

上述のとおり、電力供給源を蓄電池１７２として空調機１を稼働した場合、蓄電池１７２による単位時間あたりの発熱量は、電気部品１７１による単位時間あたりの発熱量よりも大きい。蓄電池１７２及び電気部品１７１から発せられる熱が、第１流路３を構成する壁体３３に伝わるにあたり、伝熱抵抗は、発熱源である蓄電池１７２及び電気部品１７１と、壁体３３との距離、すなわち伝熱距離に応じて大きくなる。従って、蓄電池１７２から発せられる熱により、蓄電池１７２から最も近接する壁体３３の部分の温度が最も上昇する。同様に、電気部品１７１から発せられる熱により、電気部品１７１から最も近接する壁体３３の部分の温度が最も上昇する。

蓄電池１７２は、電気部品１７１よりも、第１空気の流れ方向において下流側に位置しているので、第１空気は、電気部品１７１から最も近接する壁体３３の部分を通過した後、蓄電池１７２から最も近接する壁体３３の部分を通過する。従って、まずは、第１空気によって発熱量が少ない電気部品１７１を冷却した後、電気部品１７１よりも発熱量が多い蓄電池１７２を冷却することにより、蓄電池１７２及び電気部品１７１を含む電気装置１７を効率的に冷却することができる。電気部品１７１の発熱量は少ないため、電気部品１７１の冷却に対する影響度は少ない。このように発熱量が小さい電気部品１７１を、発熱量が多い蓄電池１７２よりも上流側に配置して第１空気により冷却することにより、電気部品１７１及び蓄電池１７２の双方において、第１空気との温度差を大きくとることができ、効率的に冷却することができる。蓄電池１７２は、使用期間に応じて交換が必要とされる消耗部品であるに対し、電気部品１７１は、いわゆる恒久的な部品として空調機１に実装される。従って、電気部品１７１を蓄電池１７２よりも上流側とすることで、消耗部品である蓄電池１７２よりも、電気部品１７１を優先的に冷却し、当該電気部品１７１の熱により劣化を抑制することができる。

本実施形態において、発熱量が小さい電気部品１７１を、発熱量が多い蓄電池１７２よりも、第１空気の流れ方向において上流側に配置し、当該第１空気により冷却するとしたが、これに限定されない。発熱量が小さい電気部品１７１を、発熱量が多い蓄電池１７２よりも、第１空気の流れ方向において下流側に配置するものであってもよい。発熱量が多い蓄電池１７２を発熱量が小さい電気部品１７１よりも上流側に配置することのより、発熱量が多い蓄電池１７２を優先的に冷却し、当該蓄電池１７２の熱による劣化を抑制することができる。

図４は、実施形態２に係る第１流路３及び電気装置１７に関する説明図である。図４は、特に、顕熱交換器２側の伝熱抑制部材７１に関する説明図である。実施形態２に係る空調機１は、顕熱交換器２よりも下流側に位置する第１流路３と、顕熱交換器２との間に、伝熱を抑制する伝熱抑制部材７１が設けられている点で、実施形態１の空調機１と異なる。

折り返し地点よりも下流側に位置する第１流路３と、顕熱交換器２との間には、伝熱抑制部材７１が設けられている。すなわち、第１流路３を構成する壁体３３において顕熱交換器２側の壁体３３の部分と、顕熱交換器２との間には、伝熱抑制部材７１が介在している。伝熱抑制部材７１は、例えば、発泡プラスチック等の断熱材である。又は、内部に区画化された空気層が設けられた構造体等による伝熱抑制構造であってもよい。

顕熱交換器２よりも下流側に位置する第１流路３と、顕熱交換器２との間に伝熱抑制部材７１を設けることにより、顕熱交換器２に対する電気装置１７の発熱の影響を低減することができる。言い換えれば、電気装置１７の発熱が、被空調空間に給気される第２空気の温度に影響することを低減できる。

図５は、実施形態３に係る第１流路３及び電気装置１７に関する説明図である。図５は、特に、電気装置１７側の伝熱促進部材７２に関する説明図である。実施形態２に係る空調機１は、顕熱交換器２よりも下流側に位置する第１流路３と、電気装置１７との間には、伝熱を促進する伝熱促進部材７２が設けられている点で、実施形態１の空調機１と異なる。

折り返し地点よりも下流側に位置する第１流路３と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間には、伝熱を促進する伝熱促進部材７２が設けられている。すなわち、第１流路３を構成する壁体３３において、蓄電池１７２及び電気部品１７１の側の壁体３３の部分と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間には、伝熱促進部材７２が介在している。伝熱促進部材７２は、例えばアルミニウム、銅等又は、これらを主成分とする合金等、伝熱性の良い金属性のヒートシンクである。また、伝熱促進部材７２は、壁体３３から第１流路３に突出していても、表面に凹凸を備え、熱交換可能な面積が広く確保されるような形状であってもよい。また、壁体３３と、伝熱促進部材７２が一体であってもよい。つまり、伝熱促進部材７２は熱交換効率を高めるための種々の材料及び構造を採用されることが可能であり、伝熱促進部材７２が壁体３３の一部であると考えられてもよい。

顕熱交換器２よりも下流側に位置する第１流路３と、蓄電池１７２及び電気部品１７１との間に伝熱促進部材７２を設けることにより、第１流路３を流れる第１空気により蓄電池１７２及び電気部品１７１を効率的に冷却することができる。

今回開示された実施形態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、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１空調機
１１ポンプ
１２コントローラ
１３ドレンパン
１４タンク
１５筐体
１５１キャスター
１６散布部
１７電気装置
１７１電気部品
１７２蓄電池
２顕熱交換器
２１第１経路
２２吸込経路
３第１流路
３１第１吹出口（排気吹出口）
３２ガイド壁
３３壁体
４第２流路
４１第２吹出口（給気吹出口）
５吸込流路
５１吸込口
５２フィルタ
６分岐機構
６１第１ファン（送風部、遠心ファン）
６２第２ファン（送風部、遠心ファン）
６３分岐室
７１伝熱抑制部材（断熱材）
７２伝熱促進部材（ヒートシンク）

Claims

吸込口から吸い込まれた空気が流れる吸込流路と、
気化させる水を散布する散布部と、
前記散布部が散布した水の気化熱により冷却される第１空気が流れる第１流路と、
前記第１空気と、前記吸込流路に流れる空気との間で熱交換させ、前記吸込流路に流れる空気を冷却する熱交換器と、
自機による電力消費に伴い発熱する電気装置と
を備え、
前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路を構成する壁体と、熱的に接続され、
前記第１空気の流れ方向において前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路の少なくとも一部は、前記熱交換器と前記電気装置との間に形成されている
ことを特徴とする空調機。
前記第１空気の流れ方向において前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路と、前記熱交換器との間には、伝熱を抑制する伝熱抑制部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の空調機。
吸込口から吸い込まれた空気が流れる吸込流路と、
気化させる水を散布する散布部と、
前記散布部が散布した水の気化熱により冷却される第１空気が流れる第１流路と、
前記第１空気と、前記吸込流路に流れる空気との間で熱交換させ、前記吸込流路に流れる空気を冷却する熱交換器と、
自機による電力消費に伴い発熱する電気装置と
を備え、
前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路を構成する壁体と、熱的に接続され、
前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路は、下方から上方に折り返す折り返し地点を含み、
前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記折り返し地点よりも下流側の前記第１流路を構成する前記壁体と熱的に接続されている
ことを特徴とする空調機。
前記折り返し地点には、前記熱交換器から滴下する水を捕集するドレンパンが設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の空調機。
吸込口から吸い込まれた空気が流れる吸込流路と、
気化させる水を散布する散布部と、
前記散布部が散布した水の気化熱により冷却される第１空気が流れる第１流路と、
前記第１空気と、前記吸込流路に流れる空気との間で熱交換させ、前記吸込流路に流れる空気を冷却する熱交換器と、
自機による電力消費に伴い発熱する電気装置と
を備え、
前記電気装置は、前記第１空気の流れ方向において、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路を構成する壁体と、熱的に接続され、
前記電気装置は、自機に電力を供給するための蓄電池、及び前記蓄電池よりも発熱量の少ない電気部品を含み、
前記蓄電池及び前記電気部品は、前記熱交換器よりも下流側の前記第１流路に沿うように設けられており、
前記蓄電池は、前記第１空気の流れ方向において、前記電気部品よりも下流側に位置する
ことを特徴とする空調機。