JP7379897B2 - 空調機 - Google Patents

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。

特許文献１の空調機において、送風手段によって送風される第２流路を流れる空気は、顕熱交換器が有する複数のチューブ内と通過し、送風手段によって送風される第１流路を流れる空気は、当該複数のチューブの周りを通過することにより、第２流路を流れる空気と、第１流路を流れる空気とが熱交換される。

特開２０１４－０９２３３８号公報

しかしながら、特許文献１の空調機は、顕熱交換器に空気が流入するにあたり風量分布に関する考慮がされていないため、冷却能力が減少することが懸念される。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、冷却能力を向上させ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空調機は、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直方体状の熱交換器とを備え、前記熱交換器の一側面には、前記第１空気が流入する入口が設けられ、前記熱交換器の一側面に隣り合ういずれかの他側面には、前記吸込流路に流れる空気が流出する出口が設けられ、前記第１空気が流入する前記熱交換器の入口の上流側には、前記第１空気を前記他側面の側に案内する案内壁が設けられている。

本態様にあたっては、第１空気が流入する熱交換器の入口の上流側に設けられた案内壁によって、第１空気は、吸込流路に流れる空気が流出する出口が設けられている他側面の側に案内される。他側面の側に案内された第１空気は、熱交換器の入口において、他側面の側に偏倚して、当該入口から熱交換器の内部に流入する。従って、第１空気が流入する熱交換器の入口の近傍において、他側面の側に流れる第１空気の風速は、他側面とは反対側に流れる第１空気の風速よりも速くなり、他側面の側に流れる第１空気の体積流量は、他側面とは反対側に流れる第１空気の体積流量よりも多くなる。すなわち、第１空気が流入する熱交換器の入口における風量分布は、他側面の側に偏るものとなる。他側面には、第１空気と熱交換される空気（吸込流路に流れる空気）が流出する出口が設けられているため、散布部が散布した水の気化熱により冷却された後に熱交換器に流入する第１空気と、熱交換器から流出する直前の空気（吸込流路に流れる空気）とによる熱交換を効率的に行い、冷却能力を向上させることができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記案内壁は、前記熱交換器の一側面を覆うように設けられており、前記案内壁の内面と、前記熱交換器の一側面との距離は、前記他側面から離れるにつれて小さくなる。

本態様にあたっては、案内壁は、熱交換器の一側面を覆うように設けられており、案内壁の内面と、熱交換器の一側面との距離は、他側面から離れるにつれて小さくなるように、案内壁は形成されている。すなわち、他側面の側における案内壁の内面と、熱交換器の一側面との距離（面間距離）は、他側面とは反対側における案内壁の内面と、熱交換器の一側面との距離（面間距離）よりも大きい。当該面間距離が大きいほど、通風抵抗は減少するため、他側面の側における面間距離を、他側面とは反対側における面間距離よりも大きくすることにより、第１空気を他側面の側に案内する案内壁を、簡易に構成することができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記案内壁は、上流壁部と、前記第１空気の流れ方向において前記上流壁部よりも下流にある下流壁部とを含み、前記上流壁部の前記他側面側の端部は、前記下流壁部の前記他側面側の端部よりも、前記熱交換器の前記他側面側に位置し、前記上流壁部の前記他側面側の端部と前記熱交換器の一側面との距離は、前記下流壁部の前記他側面側の端部と前記熱交換器の一側面との距離よりも大きい。

本態様にあたっては、案内壁は、上流壁部と、第１空気の流れ方向において上流部よりも下流にある下流壁部とを含み、上流壁部は、下流壁部よりも、熱交換器の他側面の側に位置する。上流壁部の他側面側の端部と熱交換器の一側面との距離は、下流壁部の他側面側の端部と熱交換器の一側面との距離よりも大きいため、第１空気が流入する熱交換器の入口の近傍において、他側面における通風抵抗を、他側面とは反対側における通風抵抗よりも小さくすることができる。更に、第１空気の流れ方向において上流壁部は下流壁部よりも上流に位置しているため、上流壁部及び下流壁部によって第１空気が流れる第１流路の内径を小さくする絞り形状を形成することができる。従って、熱交換器の入口の近傍に流れてきた第１空気を、他側面の側に効率的に偏倚させることができ、熱交換の効率を向上させることができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記案内壁は、前記上流壁部と前記下流壁部との間に介在する湾曲壁部を含み、前記湾曲壁部の内面は、凹状を成す。

本態様にあたっては、案内壁は、上流壁部と下流壁部との間に介在する湾曲壁部を含み、湾曲壁部の内面は凹状を形成するように設けられている。すなわち、湾曲壁部の凹面を熱交換器に向けて、案内壁は、当該熱交換器を覆うように設けられている。従って、上流壁部を通過した第１空気を、湾曲壁部の凹状の内面（凹面）に沿わせることにより、圧力損失が発生することを緩和しつつ、効率的に他側面の側に偏倚させることができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記散布部は、前記案内壁と、前記第１空気が流入する前記熱交換器の入口との間に設けられている。

本態様にあたっては、散布部は、案内壁と、第１空気が流入する熱交換器の入口との間に設けられているため、案内壁によって、他側面の側に案内された第１空気を、当該散布部が散布した水の気化熱により冷却し、冷却された第１空気を他側面の側に偏倚させて熱交換器の入口に流入させ、冷却能力を向上させることができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記吸込流路における前記熱交換器の下流側に設けられ、前記吸込流路を、前記第１流路と、被空調空間に吹き出される第２空気が流れる第２流路とを含む２つ以上の流路に分岐する分岐機構を備え、
前記案内壁は、前記分岐機構の下流側に設けられている。

本態様にあたっては、散布部が散布した水の気化熱により冷却される第１空気は、分岐機構によって、吸込流路に流れる空気から分流された空気である。吸込流路に流れる空気は、熱交換器によって冷却され、吸込口から吸い込まれた直後の空気（被空調空間の室内空気）よりも低温となっている。このように熱交換器によって冷却した空気（吸込流路に流れる空気）を分流した第１空気を用いて、散布部が散布した水の気化熱により冷却することにより、当該第１空気の温度を効率的に低下させることができ、冷却能力を向上させることができる。

本開示の一態様に係る空調機は、前記吸込流路は、前記吸込口から吸い込まれた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、
前記第１流路は、前記第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、
前記案内壁は、前記吸込流路及び前記第１流路による折り返し地点に設けられている。

本態様にあたっては、案内壁は、吸込流路及び前記第１流路による折り返し地点に設けられているため、当該案内壁によって、吸込流路及び前記第１流路による折り返しによって発生する圧力損失を緩和しつつ、第１空気を他側面の側に案内することができる。

空調機の冷却能力を向上させることができる。

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。 実施形態１における案内壁の要部を示す説明図である。 実施形態２における案内壁の要部を示す説明図である。

（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、直方体状を成し、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の下方の左側面である下方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の上方の右側面である上方右側面、すなわち後述する他側面２４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の上方に位置する上面、すなわち後述する一側面２３の中央部から両端に向かって幅広に設けられており、顕熱交換器２の第１経路２１の出口は、顕熱交換器２の下方に位置する下面の中央部から両端に向かって幅広に設けられている。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、Ｉ状、すなわち直線状形成されている。

顕熱交換器２の上面は、第１経路２１の入口が設けられている一側面２３に相当する。顕熱交換器２の上方の右側面は、吸込経路２２の出口が設けられている他側面２４に相当する。第１経路２１の入口が設けられる一側面２３及び、吸込経路２２の出口が設けられる他側面２４は、上述の位置に限定されるものでなく、一側面２３及び他側面２４は、直方体状を成す顕熱交換器２において、隣り合う側面同士によるものであればよい。隣り合うとは、一側面２３と他側面２４とが直接的に隣接する場合に限定されず、例えば一側面２３と他側面２４との間にて面取りがされ、当該面取りにより形成された面が介在するものであってもよい。

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。

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。

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。

図３は、実施形態１における案内壁３２の要部を示す説明図である。案内壁３２は、分岐機構６の下流側に設けられている。分岐機構６は、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を含む。

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、例えばシロッコ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。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に設けられた案内壁３２により散布部１６及び顕熱交換器２に案内される。案内壁３２の詳細は、後述する。

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。

シロッコファンの吹出部６１２，６２２は、一方向に延びる形状をなし、シロッコファンの吹出部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。

本実施形態において、分岐機構６に含まれる送風部は第１ファン６１及び第２ファン６２であるとして説明したが、これに限定されない。送風部は、例えばターボファン等の単一の遠心ファンにより構成されるものであってもよい。

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。

案内壁３２は、分岐室６３から第１経路２１の入口までの間の第１流路３において、顕熱交換器２を上方から覆うように設けられている。すなわち、案内壁３２の内面は、分岐室６３から、第１経路２１の入口までの間となる第１流路３の内周面を形成する。案内壁３２は、第１流路３の内周面を構成するものに限定されず、第１流路３の内周面から突設された板状の壁体であってもよい。または、案内壁３２は、筐体１５の内郭の一部として構成されるものであってもよい。第１流路３の一部を構成する案内壁３２を、顕熱交換器２を上方から覆うように設けることにより、例えば第１経路２１の入口の一部を封止するような規制部材を、顕熱交換器２に直接的に取り付けるよりも簡易な構成で、第１空気を案内することができる。

案内壁３２は、断面視にて直線状の上流壁部３２１及び下流壁部３２２と、上流壁部３２１と下流壁部３２２との間に介在する湾曲壁部３２３を含む。上流壁部３２１は、下流壁部３２２よりも、吸込経路２２の出口が設けられている他側面２４の側に位置するように、構成されている。本実施形態においては、上流壁部３２１は、下流壁部３２２よりも左方であって、分岐機構６に接続されている。案内壁３２は、顕熱交換器２を上方から覆うように設けられており、第１経路２１の入口が設けられた一側面２３は、顕熱交換器２の上方に位置する。従って、上流壁部３２１の内面と、顕熱交換器２の上方に位置する一側面２３とは、対向している。下流壁部３２２の内面と、顕熱交換器２の上方に位置する一側面２３とは、対向している。覆うようにとは、第１流路３の流路壁面の一部として、一側面２３に対向して形成されている状態を示す。

上流壁部３２１の他側面２４側の端部と一側面２３との面間距離が、下流壁部３２２の他側面２４側の端部と一側面２３との面間距離よりも大きくなるように、案内壁３２は、設けられている。上流壁部３２１は、下流壁部３２２よりも他側面２４の側に位置している。従って、案内壁３２は、他側面２４から離れるにつれて、案内壁３２の内面と、顕熱交換器２の一側面２３との距離が小さくなるように構成されている。上流壁部３２１と下流壁部３２２との間に介在する湾曲壁部３２３は、湾曲壁部３２３の凹面を顕熱交換器２に向けている。従って、湾曲壁部３２３の部位においても、案内壁３２は、他側面２４から離れるにつれて、湾曲壁部３２３の凹面と、顕熱交換器２の一側面２３との距離が小さくなるように構成されている。また、第１の変形例として湾曲壁部３２３の上流壁部３２１側の端部と異なる他端部における接線と一側面２３の他側面２４に延びる線分のなす角は鈍角であることが望ましい。該接線が吸込経路２２の出口方向を向いているほど、第１経路２１を流れる第１空気と、吸込経路２２を流れる空気との熱交換を促進させ、冷却能力を向上させることができる。さらに、第２の変形例として湾曲壁部３２３の上流壁部３２１側の端部と異なる他端部を下流壁部３２２として新たな壁面を設けなくてもよい。下流壁部３２２が湾曲壁部３２３の他端部である場合、湾曲壁部３２３の他端部が下流壁部３２２の他側面２４側の端部として解釈されればよい。第２の変形例は、第１の変形例と組み合わせることで効果が高くなる。

上流壁部３２１は、第１空気の流れ方向において、下流壁部３２２よりも上流側に位置している。すなわち、上流壁部３２１は、下流壁部３２２よりも、第１空気を送風する第１ファン６１に近接して形成されている。第１空気を送り出す第１ファン６１は、上流壁部３２１よりも、顕熱交換器２の他側面２４の側に位置している。

案内壁３２は顕熱交換器２を上方から覆うように設けられているので、第１ファン６１によって送風された第１空気は、案内壁３２によって、当該案内壁３２よりも下方に位置する顕熱交換器２に案内される。上流壁部３２１と顕熱交換器２の一側面２３との面間距離は、下流壁部３２２と顕熱交換器２の一側面２３との面間距離よりも大きく構成されており、上流壁部３２１は、下流壁部３２２よりも他側面２４の側に設けられているため、第１空気は、他側面２４の側に案内される。案内壁３２は、湾曲壁部３２３の凹面を顕熱交換器２に向けて、顕熱交換器２を覆うように設けられている。従って、上流壁部３２１を通過した第１空気を、湾曲壁部３２３の凹面に沿わせることにより、更に効率的に他側面２４の側に偏倚させて案内することができる。言い換えれば、案内壁３２は分岐機構６と顕熱交換器２との間の第１流路３において、左に向かうほど、すなわち分岐機構６から離れるほど、空気の圧力損失が高くなるように形成されている。そのため第３の変形例として、下流壁部３２２は第１経路２１の入口の一部を塞ぐように配置されてもよい。つまり、下流壁部３２２と顕熱交換器２の一側面２３とが一体である場合である。言い換えれば、面間距離がゼロの場合である。さらに、第３の変形例を言い換えると、案内壁３２は図３の開示のように連続した壁面でなくてもよい。つまり、空気の圧力損失を上げるための下流壁部３２２と、風向を変化させる湾曲壁部３２３とをそれぞれ独立して備えていてもよい。下流壁部３２２が散布部１６から散布された水を透過する材料を採用することで、より多くの面積で気化熱を獲得できるため、第３の変形例において効果を増大させることができる。

このように他側面２４の側に案内された第１空気は、顕熱交換器２の第１経路２１の入口において、他側面２４の側に偏倚して当該入口から流入するものとなり、入口の近傍の第１経路２１内において、他側面２４の側に流れる第１空気の風速は、他側面２４とは逆側に流れる第１空気の風速よりも速くなる。従って、他側面２４の側に流れる単位断面積あたりの第１空気の体積流量は、他側面２４とは逆側に流れる単位断面積あたりの第１空気の体積流量よりも大きくなる。これにより、第１経路２１を流れる第１空気と、吸込経路２２を流れる空気との熱交換を促進させ、冷却能力を向上させることができる。

案内壁３２と、第１空気が流入する顕熱交換器２の入口との間には、散布部１６が設けられており、第１空気は、散布部から散布された水の気化熱により冷却される。このように冷却された第１空気を、吸込経路２２の出口が設けられた他側面２４の側に風量分布を偏らせて、第１経路２１の入口から顕熱交換器２に流入させることにより、第１経路２１を流れる第１空気と、吸込経路２２を流れる空気との熱交換を促進させ、冷却能力を向上させることができる。

上述のとおり、気化熱による冷却された第１空気が流れる第１経路２１は、一側面２３から下面に向かって、Ｉ状、すなわち直線状に形成されている。吸込口から吸込まれた吸込空気が流れる吸込経路２２は、下方左側面から上方右側面に向かって、直線部を含むクランク状に形成されている。従って、吸込経路２２を流れる吸込空気が、他側面２４の上方に設けられた出口から流出する際、吸込経路２２における吸込空気の風量分布は、他側面２４の側に偏るものとなる。すなわち、吸込経路２２の上方において、他側面２４の逆側における吸込空気の風速は、他側面２４の側における吸込空気の風速よりも遅くなる。これに対し、第１空気は、案内壁３２によって他側面２４の側に案内されて、一側面２３に設けられた第１経路２１の入口から顕熱交換器２に流入する。従って、第１経路２１の入口が設けられた一側面２３と、吸込経路２２の出口が設けられた他側面２４とが、隣接する部位において、第１空気の風量分布と、吸込空気の風量分布とが、互いに偏るように案内壁３２を設けることにより、第１空気と吸込空気との熱交換を促進させ、冷却能力を向上させることができる。

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、分岐機構６及び、当該分岐機構６の下流側に位置する案内壁３２は、共に当該Ｕ字状の流路における折り返し地点に設けられている。吸込流路５及び前記第１流路３による折り返し地点は、吸込流路５及び前記第１流路３によるいずれかの一地点に限定されない。当該折り返し地点は、吸込流路５及び前記第１流路３により形成されるＵ状の流路における曲線部等、折り返しがされる領域内のいずれかの地点を意味する。このように吸込流路５と第１流路３により形成されるＵ字状の流路に案内壁３２を設けることにより、Ｕ字状の流路において発生する圧力損失を緩和しつつ、第１空気を他側面２４の側に案内して、第１経路２１の入口から顕熱交換器２に流入させることができる。更に、案内壁３２は、湾曲壁部３２３の凹面を顕熱交換器２に向けて、顕熱交換器２を覆うように設けられている。従って、上流壁部３２１を通過した第１空気を、湾曲壁部３２３の凹面に沿わせることにより、圧力損失が発生することを更に緩和しつつ、効率的に他側面２４の側に偏倚させることができる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２における案内壁３２の要部を示す説明図である。実施形態２の案内壁３２は、上流壁部３２１と下流壁部３２２との間に直線状の傾斜壁部３２４が介在している点で、実施形態１と異なる。案内壁３２は、実施形態１と同様に分岐室６３から第１経路２１の入口までの間となる第１流路３において、顕熱交換器２を上方から覆うように設けられている。案内壁３２は、断面視にて直線状の上流壁部３２１及び下流壁部３２２と、上流壁部３２１と下流壁部３２２との間に介在する直線状の傾斜壁部３２４を含む。

上流壁部３２１及び下流壁部３２２は実施形態１と同様に構成され、上流壁部３２１の内面と一側面２３との面間距離が、下流壁部３２２の内面と一側面２３との面間距離よりも大きくなるように、案内壁３２は、設けられている。傾斜壁部３２４は、上流壁部３２１の内面と一側面２３との面間距離と、下流壁部３２２の内面と一側面２３との面間距離との差異を吸収するように、傾斜して設けられている。図４においては下流壁部３２２と接続される傾斜壁部３２４の端部が一側面２３に対して垂直な面を形成している。この面によって、第１空気は他側面２４方向に偏倚される効果が高くなる。つまりは、第１経路２１を流れる第１空気と、吸込経路２２を流れる空気との熱交換を促進させ、冷却能力を向上させることができる。

傾斜壁部３２４の部位においても、案内壁３２は、他側面２４から離れるにつれて、傾斜壁部３２４の内面と、顕熱交換器２の一側面２３との距離は小さくなるように構成されている。従って、直線状の上流壁部３２１及び下流壁部３２２と、上流壁部３２１と下流壁部３２２との間に介在する直線状の傾斜壁部３２４により案内壁３２を構成することにより、簡易な構造で、第１空気を他側面２４の側に偏倚させて案内することができる。つまりは、簡易な構造で実施形態１と同様の効果を達成することができる。また、上述された実施形態２において、実施形態１、および、複数の変形例を、適宜組み合わせて実施されることも可能である。

実施形態１、および実施形態２は第１経路２１の入口に流入する第１空気の流速が速くなるように案内壁３２が形成されることについて説明した。他の実施形態では、第１経路２１の出口方向でも同様に吸込経路２２の入口と、第１経路２１の出口とが隣り合わせで設けられ、かつ、第１経路２１の出口において他側面２４側を覆う壁面があってもよい。つまり、吸込経路２２の入口近傍の第１経路２１内の第１空気の流速が速くなるように、壁面が設けられれば良い。第１経路２１の出口の他側面２４側を覆う壁面とは、一例として、第１経路２１の出口において、他側面２４側の一部を塞ぐ壁面、または、他側面２４側から左右方向に延びて形成される壁面であって、他側面２４から遠い端部が他側面２４側の端部よりも下方に傾斜していればよい。下方に傾斜をさらに言い換えると、ドレンパン１３に近づく方向に傾斜している。これにより、実施形態１、および実施形態２と同様に熱交換効率を高める効果を得ることができる。他の実施形態は、実施形態１または実施形態２とともに実施されることで、その冷却効果をさらに高めることができるが、それぞれ独立して実施されることも可能である。

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
２３ 一側面
２４ 他側面
３ 第１流路
３１ 第１吹出口（排気吹出口）
３２ 案内壁
３２１ 上流壁部
３２２ 下流壁部
３２３ 湾曲壁部
３２４ 傾斜壁部
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）
６１１ 吸込部
６１２ 吹出部
６２ 第２ファン（送風部）
６２１ 吸込部
６２２ 吹出部
６３ 分岐室

Claims (7)

1. 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、
   前記吸込流路の少なくとも一部を構成する吸込経路と第１流路の少なくとも一部を構成する第１経路とを含み、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直方体状の熱交換器と
   を備え、
   前記熱交換器の一側面には、前記第１空気が流入する前記第１経路の入口が設けられ、
   前記熱交換器の一側面に隣り合ういずれかの他側面には、前記吸込流路に流れる空気が流出する前記吸込経路の出口が設けられ、
   前記第１空気が流入する前記熱交換器の前記第1経路の入口の上流側には、前記第１空気を前記他側面の側に案内する案内壁が設けられており、
   前記熱交換器の吸込経路は吸込経路の入口から前記熱交換器の前記他側面に設けられた前記出口まで連通するクランク状に設けられている
   ことを特徴とする空調機。
2. 前記案内壁は、前記熱交換器の一側面を覆うように設けられており、
   前記案内壁の内面と、前記熱交換器の一側面との距離は、前記他側面から離れるにつれて小さくなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空調機。
3. 前記案内壁は、上流壁部と、前記第１空気の流れ方向において前記上流壁部よりも下流にある下流壁部とを含み、
   前記上流壁部の前記他側面側の端部は、前記下流壁部の前記他側面側の端部よりも、前記熱交換器の前記他側面側に位置し、
   前記上流壁部の前記他側面側の端部と前記熱交換器の一側面との距離は、前記下流壁部の前記他側面側の端部と前記熱交換器の一側面との距離よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調機。
4. 前記案内壁は、前記上流壁部と前記下流壁部との間に介在する湾曲壁部を含み、
   前記湾曲壁部の内面は、凹状を成す
   ことを特徴とする請求項３に記載の空調機。
5. 前記散布部は、前記案内壁と、前記第１空気が流入する前記熱交換器の前記第１経路の入口との間に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空調機。
6. 前記吸込流路における前記熱交換器の下流側に設けられ、前記吸込流路を、前記第１流路と、被空調空間に吹き出される第２空気が流れる第２流路とを含む２つ以上の流路に分岐する分岐機構を備え、
   前記案内壁は、前記分岐機構の下流側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調機。
7. 前記吸込経路は、前記吸込口から吸い込まれた空気の流れ方向において下方の入口から上方の出口に向かって設けられ、
   前記第１経路は、前記第１空気の流れ方向において上方の入口から下方の出口に向かって設けられ、
   前記案内壁は、前記吸込流路及び前記第１流路による折り返し地点に設けられている
   ことを特徴とする請求項６に記載の空調機。

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