WO2020158561A1

WO2020158561A1 - 空調機

Info

Publication number: WO2020158561A1
Application number: PCT/JP2020/002280
Authority: WO
Inventors: 雄治坂野; 吉田　茂樹; 昌志市橋; 直勝大澤; 学白井; 飯島　竜太
Original assignee: ブラザー工業株式会社
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2020-08-06
Also published as: CN113383199A; JP6835108B2; CN113383199B; JP2020122614A

Abstract

空調機の外部に未蒸発の散布水が排出されることを抑制する空調機を提供する。空調機は、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、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、前記第１空気と前記第２空気との間で熱交換させ、前記第２空気を冷却する熱交換器とを備え、前記熱交換器は、前記第１流路の少なくとも一部を形成する第１経路と、前記第２流路の少なくとも一部を形成する第２経路とを含み、前記第１流路には、前記第１空気の流れ方向において前記第１経路の下流側にて上下に向かって分岐する分岐部が設けられており、前記分岐部の下方には、前記分岐部と連通するドレンパンが設けられている。

Description

空調機

　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ものとなる。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、室内に吹き出されるものとなる。

特開２０１４－０９２３３８号公報

　特許文献１の空調機（冷風扇）は、気化手段により散布された霧状の水（未蒸発の散布水）が、被空調空間である室内に吹き出されるものとなるため、当該室内の絶対湿度が更に増加するという問題点がある。

　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、空調機の外部に未蒸発の散布水が排出されることを抑制す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、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、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、前記第１空気と前記第２空気との間で熱交換させ、前記第２空気を冷却する熱交換器とを備え、前記熱交換器は、前記第１流路の少なくとも一部を形成する第１経路と、前記第２流路の少なくとも一部を形成する第２経路とを含み、前記第１流路には、前記第１空気の流れ方向において前記第１経路の下流側にて上下に向かって分岐する分岐部が設けられており、前記分岐部の下方には、前記分岐部と連通するドレンパンが設けられている。

　本態様にあたっては、第１流路には、第１空気の流れ方向において第１経路の下流側に、上下に向かって分岐する分岐部が設けられているため、熱交換器内において未蒸発の散布水を、重力により当該分岐部から下方に向かって滴下させることができる。滴下した散布水は、分岐部と連通するドレンパンに流れ込むため、未蒸発の散布水を効率的に回収することができ、当該未蒸発の散布水が、被空調空間に排出されことを抑制し、被空調空間の絶対湿度が増加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流路は、前記分岐部の前後において上方に向かって形成され、Ｕ字状に形成されている。

　本態様にあたっては、第１流路は、分岐部の前後においてＵ字状に形成されており、すなわち分岐部は、Ｕ字の円弧の部分に設けられている。従って、Ｕ字の円弧の部分に設けられた分岐部において、空気と、未蒸発の散布水とが流れる際、遠心力により比重の大きい未蒸発の散布水を、効率的に外周側に分離し、当該分岐部から下方に向かって滴下させることができる。

　本開示の一態様に係る空調機は、前記第１流路において、前記散布部から前記分岐部までの距離は、前記分岐部から前記第１空気が吹き出される第１吹出口までの距離よりも短い。

　本態様にあたっては、散布部から分岐部までの距離を、分岐部から前記第１空気が吹き出される第１吹出口までの距離よりも短くすることにより、未蒸発の散布水の吹き上がりを抑制し、第１経路の出口から室内に排出される未蒸発の散布水の量を減少させ、室内における絶対湿度が増加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流路には、前記第１空気を搬送するための第１ファンが設けられており、前記第１ファンは、前記第１吹出口の近傍に設けられている。

　本態様にあたっては、第１ファンを第１吹出口の近傍に設けることにより、第１ファンを分岐部の下流側に配置すると共に、散布部と第１ファンとの距離を長くすることができ、散布部からの散布水（水滴）によるショート破損を低減し、当該散布水の吹き上がり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２流路には、前記第２空気を搬送するための第２ファンが設けられており、前記熱交換器内において、前記第１空気と前記第２空気とは対向流となるように、前記第１経路及び前記第２経路が形成されている。

　本態様にあたっては、第１空気と第２空気とは対向流となるように、熱交換器内にて第１経路及び第２経路が形成されているため、第１空気と第２空気との顕熱交換を効率的に行うことができる。

　本開示の一態様に係る空調機は、前記分岐部と前記ドレンパンの間には、前記ドレンパンの開口部を覆う吸湿部材が設けられている。

　本態様にあたっては、分岐部とドレンパンの間には、ドレンパンの開口部を覆う吸湿部材が設けられているため、分岐部から下方に滴下した散布水は、吸湿部材に吸収される。従って、分岐部から下方に滴下した散布水が、吹き上げられ、被空調空間に排出されることを更に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流路において、前記散布部の上流側には第１フィルタが設けられており、前記吸湿部材の圧力損失値は、前記第１フィルタの圧力損失値よりも大きい。

　本態様にあたっては、吸湿部材は、ドレンパンの開口部を覆うように設けられており、吸湿部材の圧力損失値は、第１フィルタの圧力損失値よりも大きくしてある。従って、吸湿部材を通過してドレンパン内に流れ込んだ水が、ドレンパン内にて気化して水蒸気となった場合であっても、当該水蒸気が、吸湿部材内を逆流して、第１流路に戻る現象を効率的に抑制することができる。

　本開示の一態様に係る空調機は、前記ドレンパンの下方には、前記散布部へ供給する散布水を溜める水溜部が設けられており、前記ドレンパン及び前記水溜部は、連通している。

　本態様にあたっては、ドレンパンにより回収した未蒸発の散布水を水溜部に溜め、回収した散布水を散布部へ供給することにより、当該回収した散布水を再利用することができる。

　本開示の一態様に係る空調機は、外部から供給される水を保持するタンクと、前記タンクと前記水溜部との間に設けられた電磁弁と、前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、前記水溜部内の水の水位に関する情報を出力するセンサとを備え、前記制御部は、前記センサから出力された水位に関する情報に基づき、前記水位が、前記ドレンパンと前記水溜部とを連通する連通路の下方端部よりも低くなったと判定した場合、前記水位が前記下方端部よりも高くなるまで前記電磁弁を開く。

　本態様にあたっては、制御部は、水溜部内の水位が連通路の下方端部よりも低くなったと判定した場合、水位が下方端部よりも高くなるまで電磁弁を開くため、連通路の下方端部が水中に位置するように電磁弁の開閉制御を行う。従って、連通路の下方端部からドレンパン内の空気が、第１流路に逆流することを抑制することができる。

　空調機の外部に未蒸発の散布水が排出されることを抑制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（排気側Ｌ：給気側Ｕ）を示す模式図である。コントローラの一構成を示すブロック図である。コントローラの制御部の処理手順を示すフローチャートである。変形例１（排気側Ｌ：給気側Ｌ）に係る顕熱交換器の一構成を示す模式図である。変形例２（排気側Ｌ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器の一構成を示す模式図である。変形例３（排気側Ｉ：給気側Ｕ）に係る顕熱交換器の一構成を示す模式図である。変形例４（排気側Ｉ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器の一構成を示す模式図である。変形例５（排気側Ｚ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器の一構成を示す模式図である。

（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（排気側Ｌ：給気側Ｕ）を示す模式図である。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。空調機１は、顕熱交換器２及び散布部５を備え、散布部５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には、散布部５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、顕熱交換器２によって、第１流路３に流れる冷却された第１空気と熱交換することにより、冷却される第２空気が流れる第２流路４とが、設けられている。

　第２流路４を流れる第２空気が、給気（ＳＡ：service air）として被空調空間に吹き出され、当該被空調空間に供給される。従って、第２流路４は、給気流路として機能する。第１流路３を流れる第１空気は、排気（ＥＡ：exhaust air）として被空調空間に吹き出され、当該被空調空間に排出される。従って、第１流路３は、排気流路として機能する。

　詳細は後述するが、第１流路３（排気流路）には分岐部６が設けられており、散布部５からの散布水において、未蒸発の散布水、すなわち気化せず、水蒸気となっていない水の少なくとも一部は、当該分岐部６から分岐された散布水回収路６１を通じて回収するようにしてある。従って、第１流路３から排出される第１空気における、水蒸気となっていない霧状の水の含有量を低減させ、排出される第１空気によって被空調空間の絶対湿度が増加することを抑制することができる。

　顕熱交換器２は、第１流路３（排気流路）及び第２流路４（給気流路）に跨るように設けられている。顕熱交換器２には、第１流路３の少なくとも一部を形成する第１経路２１と、第２流路４の少なくとも一部を形成する第２経路２２とが、形成されている。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空気又は第２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及び第２経路２２は、例えば、第１空気又は第２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。当該プレートは、伝熱性の良い金属製（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）とすることで、顕熱交換の効率を向上させることができる。第１経路２１及び第２経路２２夫々は、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、複数の排気パス及び、複数の給気パスとして構成される。

　第１経路２１を構成する複数の排気パスと、第２経路２２を構成する複数の給気パスとは、紙面に対し平行（給排気の方向に対し平行方向）に互いに交互となるように積層されて設けられ、顕熱交換器２内において、給気と排気とが、混合しないようにしてある。第１経路２１及び第２経路２２夫々における空気（給気及び排気）の流れは、後述する第１ファン３１及び第２ファン４１によって、逆方向となる対向流を形成している。

　第１経路２１と第２経路２２とは、互いに交互となるように積層されている部位間等において、第１経路２１（排気パス）に流れる第１空気（排気）と、第２経路２２（給気パス）に流れる第２空気（給気）との間で、顕熱が交換される。上述のごとく、第１経路２１（排気パス）には、散布水の気化熱により冷却された第１空気が流れる。第２経路２２（給気パス）に流れる第２空気は、当該第１空気との間で顕熱を交換することにより、冷却される。

　第１経路２１は、顕熱交換器２の上面側を起点（入口）とし、下方の右側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｌ字状をなす。第２経路２２は、顕熱交換器２の下方の左側面側を起点（入口）とし、上方の左側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｕ字状をなす。このように、第２経路２２の終点（出口）を上方の左側面側とすることで、顕熱交換器２の上面側に設けられる散布部５と距離を離すことができ、散布部５からの散布水が第２経路２２に入り込むことを防止することができる。

　散布部５は、霧状の水を散布（噴霧）する散布ノズル（噴霧ノズル）を含み、当該散布ノズルは、後述する水溜部９と、配管によって連通している。散布部５は、第１流路３（排気流路）に設けられており、第１空気の流れ方向において、顕熱交換器２の上流側に設けられている。従って、散布部５により散布され、霧状となった散布水は、顕熱交換器２の第１経路２１に流れ込む。この時、散布水の散布方向である散布ノズルの先端方向は第１流路３により平行に近い角度で下流方向を向いているほど、第１経路２１への散布水の流入効率が高くなる。

　第１流路３は、空調機１の上面側に位置する第１吸込口３３及び第１吹出口３４を含み、第１吸込口３３を起点とし、第１吹出口３４を終点としたＵ字状に構成されている。顕熱交換器２の第１経路２１の最下端部は、Ｕ字状における頂点の近傍に位置する。従って、第１流路３は、顕熱交換器２の第１経路２１の最下端部、すなわち第１経路２１の出口にて、上方に向かって折り返すように形成されている。

　第１吸込口３３には、第１吸込口３３を覆うように第１フィルタ３２が設けられている。第１フィルタ３２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ており、第１吸込口３３から吸い込む空気内の塵埃を捕集する。

　第１吹出口３４の近傍には、第１ファン３１が設けられており、第１流路３（第１経路２１）に流れる第１空気（排気）を搬送して、排気ファンとして機能する。第１空気（排気）は、第１吹出口３４から空調機１の外に吹き出される（排出される）。実施形態１において第１吹出口３４の近傍とは、図１に示されるように第１流路３における第１吹出口３４の直前の位置のことである。また他の例では、第１吹出口３４の近傍とは、少なくとも後述の分岐部６よりも第１吹出口３４に近い位置であればよい。

　第２流路４は、空調機１の下方の左側面側に位置する第２吸込口４３及び、空調機１の上面側に位置する第２吹出口４４を含み、第２吸込口４３を起点とし、第２吹出口４４を終点としたＵ字状（空調機１の通常の使用状態においては、当該Ｕ字状を左に９０°回転
した状態となる逆Ｃ字状）に構成されている。

　第２吸込口４３には、第２吸込口４３を覆うように第２フィルタ４２が設けられている。第２フィルタ４２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ており、第２吸込口４３から吸い込む空気内の塵埃を捕集する。

　第２吹出口４４の近傍には、第２ファン４１が設けられており、第２流路４（第２経路２２）に流れる第２空気（給気）を搬送して、給気ファンとして機能する。なお、第２ファン４１が設けられる位置は、第２吹出口４４の近傍に限定されず、第２吸込口４３側、すなわち第２フィルタ４２と顕熱交換器２の第２経路２２の入口との間に設けられるものであってもよい。

　第１ファン３１によって搬送される第１空気（排気）は、顕熱交換器２の第１経路２１において、上方から下方に流れるものとなる。第２ファン４１によって搬送される第２空気（給気）は、顕熱交換器２の第２経路２２において、下方から上方に流れるものとなる。従って、顕熱交換器２において、第１経路２１に流れる第１空気（排気）と、第２経路２２に流れる第２空気（給気）とは、対向流を形成し、第１空気（排気）及び第２空気（給気）との間の顕熱交換の熱交換率を向上させることができる。

　上述のごとく、第１経路２１に流れる第１空気（排気）と、第２流路４に流れる第２空気（給気）との間において、顕熱交換がされることにより、第２空気は第１空気により冷却されるものとなる。又、第１経路２１には、散布部５から散水された霧状の散布水も流れるものとなり、当該散布水が第１経路２１内において気化することにより、当該気化熱（潜熱）によって、第１空気及び第２空気が冷却されるものであってもよい。より具体的には、一例として第１経路２１の壁面に付着した散布水が第２経路２２の第２空気と熱交換することで第２空気を気化冷却する物理現象が考えられる。また、散布水によって第２空気が冷却される場合においては、気化熱冷却以外の物理現象として散布水と第２空気との温度差による熱交換（顕熱交換）により第２空気が冷却されることが考えられる。この場合においては、散布水と第２空気との温度差が大きいほど冷却効率が高いため、散布水として氷水、または、地下水等の比較的温度の低い水を後述の水溜部９またはタンク１４に貯水するのが効果的である。上述した物理現象は、空調機１内部の熱交換に関わる構成部の物理状態に応じて複合して発生するものである。

　空調機１は、更にドレンパン８、水溜部９及びタンク１４を備える。これらドレンパン８、水溜部９及びタンク１４は、筐体１５内に収容されており、第１経路２１、第２経路２２及び顕熱交換器２が設けられた領域（空気室）よりも、下方に設けられている。

　タンク１４は、空調機１の外部の水道管から供給された水を貯水する容器である。タンク１４には、例えば給水弁（図示せず）が設けられており、当該給水弁と水道管を連通させ給水弁を開くことにより、水道管から給水される水を貯水する。一定量の水を貯水した後、給水弁を閉め、水道管から外すことにより、空調機１を任意の場所に移動させることができる。

　水溜部９は、タンク１４と同様に水を貯水する容器であり、タンク１４の下方に設けられている。水溜部９及びタンク１４は、電磁弁１３により連通してある。電磁弁１３を開くことにより、タンク１４内の水は、水溜部９に流れ込み、水溜部９に溜められた水の水位は、上昇する。

　水溜部９の上面には、一つ以上の空気孔９１が設けられている。空気孔９１を設けることにより、水溜部９に溜められた水の水位が上昇した場合に、水溜部９の内圧が増加することを抑制することができる。

　水溜部９の内部には、散布部５の散布ノズルと連通している配管が挿入されており、当該配管を介して、水溜部９内の水は、散布部５の散布ノズルに供給される。配管にはポンプ１１が接続されており、当該ポンプ１１が駆動することにより、水を散布部５に供給し、供給された水は、散布ノズルから散布（噴霧）されて霧状の水となって、第１吸込口３３から吸い込んだ第１空気と共に第１経路２１に流れる。

　水溜部９の内部には、水溜部９に溜められた水の水位を検知するためのセンサ１０が設けられている。当該センサ１０は、水溜部９の内周面の所定の水位となる位置に設けられ、センサ１０の端子が水に接触することにより所定の信号を出力する水位センサ１０、又は水に浮かぶフロートを備え、当該フロートの高さ位置に基づき所定の信号を出力するセンサ１０である。センサ１０は、後述するドレンパン８に設けられた連通路８１の下方端部８２の高さ位置に合わせて設けられており、水溜部９に溜められた水の水位と、当該下方端部８２との高低関係に基づき、所定の信号を出力する。一例として、センサ１０は、下方端部８２の高さ位置よりも所定量高い位置で水位を検知するように備えられる。これにより、後述の制御部１２１の制御により水溜部９の水位が下方端部８２の高さよりも常に高い位置にあるように制御される。

　第１流路３には、第１空気（排気）の流れ方向を基準として、顕熱交換器２の第１経路２１の下流側にて、上下に分岐する分岐部６が設けられている。図１に示すごとく、分岐部６は、顕熱交換器２の第１経路２１の出口に設けられており、分岐部６によって、第１経路２１に対し、下方に向かって分岐される散布水回収路６１が形成される。すなわち、分岐部６によって第１流路３から分岐された散布水回収路６１は、分岐部６から下方に向かって構成される。

　分岐部６の下流側、すなわち第１経路２１の出口の下流側となる第１流路３は、顕熱交換器２のケースの外周面と、空調機１の筐体１５の内周面との間に形成されており、分岐部６に対し上方に向かって構成される。

　上述のごとく、第１流路３はＵ字状に構成されており、顕熱交換器２の第１経路２１の最下端部は、Ｕ字状における頂点の近傍に位置する。第１経路２１の出口は第１経路２１の最下端部に位置しているため、分岐部６は、Ｕ字状の頂点の近傍（最下端部の近傍）に位置するものとなる。すなわち、高さ方向において、分岐部６と第１経路２１の最下端部とは、略同じに位置するものとなる。従って、第１流路３は、分岐部６の前後を最下端部として上方に向かって折り返すことにより、Ｕ字状に形成される。図１に示すように、分岐部６は、第１経路２１のＵ字状の頂点、すなわち第１空気の折り返し地点よりも下流側に設けられるものであってもよい。

　第１流路３は、分岐部６の直後、すなわち分岐部６の下流側において即座に上方に向かって形成されるものに限定されない。第１流路３は、分岐部６の下流側において所定距離にて横方向（紙面上、右方向であり、重力方向に対し略垂直方向）に形成され、これ以降に上方向に形成されるものであってもよい。

　分岐部６は、第１経路２１における一部位にて限定されるものでなく、所定の容量を備えた分岐室として構成されるものであってもよい。すなわち、図１においては、第１経路２１の出口の直後の空間を分岐部６（分岐室）とし、当該分岐室の下流側において、上方に向かって形成される第１経路２１（Ｕ字状の右側の直線部に相当）と、下方に向かって形成される散布水回収路６１とに分岐される。

　分岐部６は、第１経路２１の出口以降、すなわち顕熱交換器２よりも下流側に設けられるとしたが、これに限定されない。分岐部６は、第１経路２１における出口側（下流側）、すなわち第１経路２１の途中（顕熱交換器２の内部）に設けられるものであってもよい。例えば、分岐部６を、第１経路２１における下流側であって、第２空気との対向流により顕熱交換した以降の第１経路２１の部位に設けるものであってもよい。

　散布水回収路６１は、分岐部６を起点として構成されており、分岐部６よりも下方に位置するドレンパン８に連通している。散布水回収路６１は、顕熱交換器２の第１経路２１の出口の下部とドレンパン８の開口部との間に設けられた仕切り板６２と、空調機１の筐体１５の内周面との間に形成され、分岐部６に対し下方に向かって構成される。

　ドレンパン８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８の底面には、水溜部９と連通するための連通路８１が設けられている。

　連通路８１は、ドレンパン８の底面を基端として、下方に位置する水溜部９に向かって伸びて設けられており、連通路８１の下方端部８２は、ドレンパン８の内部に位置する。

　ドレンパン８の上面に設けられた開口部には、当該開口部を覆うように吸湿部材７が設けられている。吸湿部材７は、例えば、ＰＥＴ、ポリオレフィン、オレフィン、レーヨン、ポリエステル又はモダアクリル等の親水性の素材で構成されており、未蒸発の散布水を吸収し、吸収した散布水をドレンパン８に向けて滴下することにより、未蒸発の散布水を回収する。親水性の素材で吸湿部材７を構成することにより、効率的に散布水を吸収し、ドレンパン８に向けて滴下することができる。吸湿部材７は、フィルタとしても機能するものであり、仕切り板６２から流れ落ちてきた散布水に塵埃が含まれる場合であっても、当該塵埃を捕集することができる。

　吸湿部材７の圧力損失の値は、第１フィルタ３２の圧力損失の値よりも、大きくしてある。第１ファン３１は第１流路３の第１吹出口３４（第１流路３の出口）に設けられているため、第１流路３は、大気圧よりも低い負圧の環境となる。これに対し、吸湿部材７の圧力損失の値は、第１フィルタ３２の圧力損失の値よりも大きいため、ドレンパン８内の空気が、第１流路３に逆流することを抑制することができる。ドレンパン８内の空気は、ドレンパン８内又は水溜部９に溜められた水によって絶対湿度が比較的に高いものとなる。これに対し、当該ドレンパン８内の空気が第１流路３に逆流することを抑制することにより、第１流路３を流れ、第１吹出口３４から排出される第１空気の絶対湿度が向上することを抑制することができる。

　上記のように構成された第１流路３によると、散布部５から散布された霧状の散布水は、第１吸込口３３から吸い込まれた第１空気と混合され、散布部５の周辺及び顕熱交換器２の第１経路２１内において、気化して水蒸気となる。この気化熱により冷却された第１空気と、気化せず未蒸発の霧状の散布水は、顕熱交換器２の第１経路２１を下方に向かって流れる。

　気化せず未蒸発の霧状の散布水の一部は、顕熱交換器２の第１経路２１の内壁面にて水滴化し、当該水滴は、重力によって、第１経路２１の内壁面及び仕切り板６２を伝って流れ落ち、吸湿部材７に吸収され、ドレンパン８に回収される。第１経路２１の内壁面にて水滴化せず、第１空気と共に流れる未蒸発の霧状の散布水の一部は、分岐部６から下方に分岐した散布水回収路６１を介して、吸湿部材７に吸収され、ドレンパン８に回収される。このように気化せず未蒸発の霧状の散布水を、散布水回収路６１を介してドレンパン８に回収することにより、第１吹出口３４から排出される第１空気の絶対湿度が増加することを抑制することができる。

　図１に示すごとく、分岐部６は、Ｕ字状の頂点、すなわち第１空気の折り返し地点よりも下流側に設けられていることが望ましい。Ｕ字状における湾曲部において、第１空気が折り返し（下方への流れ方向から、上方への流れ方向に変化）されるにあたり、遠心力が発生する。第１空気と共に流れる未蒸発の散布水は、空気よりも比重が大きいため、遠心力により湾曲部の外周側に偏ることにより、第１空気から分離（気液分離）される。従って、湾曲部の外周側に位置する仕切り板６２を介して、未蒸発の散布水を効率的に回収することができる。

　Ｕ字状の湾曲部における上流側の第１流路３（第１経路２１）の流路断面積は、Ｕ字状の湾曲部における下流側の第１流路３の流路断面積よりも、小さいものであってもよい。なお、第１経路２１は上述のごとく積層される複数の排気パスにより構成されるものであり、第１経路２１の流路断面積は、これら複数の排気パス夫々の流路断面積の合計値であることは、言うまでもない。Ｕ字状の湾曲部の上流側の第１流路３の流路断面積を、Ｕ字状の湾曲部の下流側の第１流路３の流路断面積よりも、小さくすることにより、当該上流側の第１流路３における第１空気の流速を、当該下流側の第１流路３における第１空気の流速よりも、速くすることができる。当該上流側の第１流路３における第１空気の流速を上げることにより、湾曲部にて発生する遠心力を増加させ、第１空気と共に流れる未蒸発の散布水を効率的に湾曲部の外周側に偏らせて分離させることができ、未蒸発の散布水の回収効率を向上させることができる。また、当該下流側の第１流路３における第１空気の流速を下げることにより、分岐部６を通過した未蒸発の散布水が吹き上がり第１吹出口３４から排出されることを抑制することができる。

　第１経路２１において、散布部５から分岐部６までの高さ方向における距離Ｌ１は、分岐部６から第１吹出口３４までの高さ方向における距離Ｌ２よりも、短い。散布部５から分岐部６までの高さ方向における距離Ｌ１を、分岐部６から第１吹出口３４までの高さ方向における距離Ｌ２よりも短くすることにより、分岐部６を通過した未蒸発の散布水が吹き上がることを抑制することができる。実施形態１において分岐部６は、最下端部の近傍であるため、最下端部から散布部５までの距離を距離Ｌ1、最下端部から第1吹出口３４までの距離を距離Ｌ２としている。さらに、散布部５から分岐部６までの距離Ｌ１と、分岐部６から第１吹出口３４までの距離Ｌ２とは、散布部５から分岐部６の最下端部（吸湿部材７）との高さ方向の距離を距離Ｌ1、分岐部６の最下端部（吸湿部材７）から第１吹出口３４までの高さ方向の距離を距離Ｌ２としてもよい。

　第１経路２１において、第１ファン３１は、第１吹出口３４の近傍に設けてあるため、第１ファン３１を分岐部６の上方かつ下流側に配置することができる。更に、第１吸込口３３の近傍に設けてある散布部５との距離を長くすることができ、散布部５の散布水により、第１ファン３１に含まれるモータ等の電気部品への影響を低減させることができる。散布部５から分岐部６までの高さ方向における距離は、分岐部６から第１ファン３１までの高さ方向における距離よりも、短いことが望ましい。分岐部６を通過した未蒸発の散布水が吹き上がることを、更に抑制することができる。また、実施形態１では顕熱交換器２内部において第１空気と第２空気とが対向流となるために、第１流路３が上方から空気を取り込み、第２流路４が下方から空気を取り込む構成としている。そのため、被空調空間において相対的に温度の低い被空調空間下方の空気をさらに冷却して給気可能である。これにより暖かい空気を第２吸込口４３から吸い込んだ場合よりも冷却効率は高くなる。

　ドレンパン８と水溜部９とは、ドレンパン８の底面に設けられた連通路８１によって、連通してある。従って、ドレンパン８に回収された未蒸発の散布水は、連通路８１を介して水溜部９に流れ込み、当該水溜部９に溜められる。水溜部９に溜められた水は、散布部５により散水されるものであり、従って、回収した未蒸発の散布水を再利用することにより、水の消費量を抑制することができる。

　ドレンパン８の開口部には、フィルタ機能を発揮する吸湿部材７が設けられているため、当該未蒸発の散布水に塵埃が混在した場合であっても、吸湿部材７によって当該塵埃を捕集することができる。従って、当該塵埃が除去された未蒸発の散布水を再利用することができ、散布部５の散布ノズルが詰まることを防止することができる。

　図２は、コントローラ１２の一構成を示すブロック図である。空調機１は、例えばマイクロコンピュータ等により構成されるコントローラ１２を備える。コントローラ１２は、制御部１２１、記憶部１２２及び入出力Ｉ／Ｆ１２３を含み、例えば、第１ファン３１及び第２ファン４１のオン、オフ制御又は回転数制御、散布部５から散布水を散布するにあたり水溜部９の水を散布部５に供給するポンプ１１の駆動、停止又は能力制御を行う。

　制御部１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部１２２に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。

　記憶部１２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリ素子又は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、制御プログラム及び処理時に参照するデータがあらかじめ記憶してある。

　入出力Ｉ／Ｆ１２３は、第１ファン３１、第２ファン４１、ポンプ１１、電磁弁１３及びセンサ１０からのシリアルケーブル等を接続するためのインターフェイス群であり、コントローラ１２内の内部バスを介して制御部１２１と、電磁弁１３等及びセンサ１０とを通信可能に接続する。

　図３は、コントローラ１２の制御部１２１の処理手順を示すフローチャートである。コントローラ１２の制御部１２１は、空調機１の運転時において、周期的又は定常的に以下の処理を実行する。

　制御部１２１は、水溜部９の水位に関する情報を取得する（Ｓ１０）。制御部１２１は、入出力Ｉ／Ｆ１２３を介して接続されたセンサ１０から、水溜部９に溜められた水の水位に関する情報を取得する。

　制御部１２１は、水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低いか否かを判定する（Ｓ１１）。制御部１２１は、センサ１０から出力された信号に基づき、水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低いか否かを判定する。例えば、センサ１０は、水溜部９の水位が下方端部８２よりも高い場合にハイの信号を出力し、水溜部９の水位が下方端部８２よりも低い場合にローの信号を出力する。制御部１２１は、センサ１０が出力する信号に基づき、水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低いか否かを判定する。

　水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも高いと制御部１２１により判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、すなわち水位が連通路８１の下方端部８２の高さ以上である場合、制御部１２１は再度Ｓ１０の処理を実行すべく、ループ処理を行う。

　水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低いと制御部１２１により判断された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部１２１は電磁弁１３を開にする信号を出力する（Ｓ１２）。電磁弁１３はタンク１４と水溜部９との間に設けられており、電磁弁１３を介してタンク１４及び水溜部９が、連通している。制御部１２１からの開にする信号に基づき、電磁弁１３は開となり、タンク１４内の水が、電磁弁１３を介して水溜部９に流れ込み、水溜部９の水の水位が、上昇する。

　制御部１２１は、Ｓ１０の処理と同様に水溜部９の水位に関する情報を取得する（Ｓ１３）。

　制御部１２１は、水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも高いか否かを判定する（Ｓ１４）。制御部１２１は、Ｓ１１の処理と同様に、センサ１０から出力された信号に基づき、水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも高いか否かを判定する。制御部１２１は、電磁弁１３のチャタリングを防止するため、水溜部９の水位が、下方端部８２よりも所定値以上高いか否かを判定するものであってもよい。

　水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低いと制御部１２１により判断された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、制御部１２１は、再度Ｓ１３処理を実行すべく、ループ処理を行う。つまり、タンク１４内の水が、電磁弁１３を介して水溜部９に給水される状態が継続される。

　水溜部９の水位が連通路８１の下方端部８２よりも高いと制御部１２１により判断された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御部１２１は電磁弁１３を閉にする信号を出力する（Ｓ１５）。制御部１２１からの閉にする信号に基づき、電磁弁１３は閉となり、タンク１４から水溜部９への給水は、停止する。

　制御部１２１は、水溜部９内の水位が連通路８１の下方端部８２よりも低くなったと判定した場合、水位が下方端部８２よりも高くなるまで電磁弁１３を開くため、連通路８１の下方端部８２が水中に位置するように電磁弁１３の開閉制御を行う。従って、連通路８１の下方端部８２から、水溜部９及びドレンパン８内の空気が、第１流路３に逆流することを抑制することができる。

　実施形態１において、制御部１２１は、ループ処理によりＳ１０又はＳ１３の処理である水位に関する情報（センサ１０の出力値）の取得を定期的又は周期的に行うものとして説明したが、これに限定されない。センサ１０は、水位が連通路８１の下方端部８２よりも低くなった場合のみ信号を出力し、制御部１２１は当該信号を取得した場合、電磁弁１３を開にする信号を出力するものであってもよい。そして、制御部１２１は、水位が連通路８１の下方端部８２よりも高くなり、センサ１０が信号の出力を停止することにより、当該信号を取得しなくなった場合、電磁弁１３を閉にする信号を出力するものであってもよい。

（変形例１）
　図４は、変形例１（排気側Ｌ：給気側Ｌ）に係る顕熱交換器２の一構成を示す模式図である。変形例１の顕熱交換器２は、実施形態１の顕熱交換器２と同様に、第１経路２１（複数の排気パス）及び第２経路２２（複数の給気パス）が設けられており、当該第１経路２１に流れる第１空気と、第２経路２２に流れる第２空気とは、対向流を形成する。

　第１経路２１は、実施形態１と同様に、顕熱交換器２の上面側を起点（入口）とし、下方の右側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｌ字状をなす。

　第２経路２２は、顕熱交換器２の下面側を起点（入口）とし、上方の左側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、逆Ｌ字状をなす。

　第１経路２１及び第２経路２２を共にＬ字状とすることで、第１経路２１及び第２経路２２における曲げ数（屈曲部の個数）を少なくして、流路抵抗（圧力損失）を減少させることができる。流路抵抗を減少させることにより、第１ファン３１及び第２ファン４１の効率を向上させることができる。

（変形例２）
　図５は、変形例２（排気側Ｌ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器２の一構成を示す模式図である。変形例２の顕熱交換器２は、実施形態１の顕熱交換器２と同様に、第１経路２１（複数の排気パス）及び第２経路２２（複数の給気パス）が設けられており、当該第１経路２１に流れる第１空気と、第２経路２２に流れる第２空気とは、対向流を形成する。

　第２経路２２は、顕熱交換器２の下方の左側面側を起点（入口）とし、上方の右側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｚ字状をなす。

　第２経路２２をＺ字状にし、第２経路２２の終点（出口）の近傍の部位と、第１経路２１の起点（入口）とを、顕熱交換器２の断面視において重なり合わせる構成とすることにより、熱交換率を向上させることができる。ただし、図５に示される変形例２は第１流路３と第２流路４とが連通していることを示すものではなく、実施形態１と同様にそれぞれ独立した流路として備えられている。

（変形例３）
　図６は、変形例３（排気側Ｉ：給気側Ｕ）に係る顕熱交換器２の一構成を示す模式図である。変形例３の顕熱交換器２は、実施形態１の顕熱交換器２と同様に、第１経路２１（複数の排気パス）及び第２経路２２（複数の給気パス）が設けられており、当該第１経路２１に流れる第１空気と、第２経路２２に流れる第２空気とは、対向流を形成する。

　第１経路２１は、顕熱交換器２の上面側を起点（入口）とし、下面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｉ字状をなす。

　第２経路２２は、実施形態１と同様に、顕熱交換器２の下方の左側面側を起点（入口）とし、上方の左側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｕ字状をなす。

　第１経路２１をＩ字状とすることで、第１経路２１における曲げ数（屈曲部の個数）を少なくして、流路抵抗（圧力損失）を減少させることができる。流路抵抗を減少させることにより、第１ファン３１の効率を向上させることができる。また、重力により顕熱交換器２内に未蒸発の散布水が残ることを防止することができる。これにより、第１経路２１に残留した散布水が原因となる雑菌の繁殖も抑制できる。

　仕切り板６２は、第１経路２１の出口を下方より覆うように設けられており、仕切り板６２の顕熱交換器２側の端部は、第１経路２１の出口よりも、第２経路２２側となる位置に設けられている。

　分岐部６は、第１経路２１の出口よりも下方に位置する。第１経路２１の出口の下流側において顕熱交換器２の下面と仕切り板６２との間を通過した以降に分岐部６は設けられており、当該分岐部６によって第１経路２１から分岐された散布水回収路６１が形成される。

　仕切り板６２により、第１経路２１のＵ字状の頂点（第１空気の折り返し地点）を含む湾曲部が、形成される。当該湾曲部において、遠心力により湾曲部の外周側に分離させた未蒸発の散布水を、仕切り板６２にて効率的に水滴化させることができる。仕切り板６２は、第１経路２１の出口側から吸湿部材７側に向かって下方に傾斜することにより、散布水回収路６１を形成しているため、水滴化した未蒸発の散布水を効率的に吸湿部材７（ドレンパン８）に導き、回収することができる。

（変形例４）
　図７は、変形例４（排気側Ｉ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器２の一構成を示す模式図である。変形例４の顕熱交換器２は、実施形態１の顕熱交換器２と同様に、第１経路２１（複数の排気パス）及び第２経路２２（複数の給気パス）が設けられており、当該第１経路２１に流れる第１空気と、第２経路２２に流れる第２空気とは、対向流を形成する。

　第１経路２１は、変形例３と同様に顕熱交換器２の上面側を起点（入口）とし、下面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｉ字状をなし、変形例３と同様の効果を奏する。

　第２経路２２は、変形例２と同様に顕熱交換器２の下方の左側面側を起点（入口）とし、上方の右側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｚ字状をなし、変形例２と同様の効果を奏する。図７に示される変形例４は第１流路３と第２流路４とが連通していることを示すものではなく、変形例２と同様にそれぞれ独立した流路として備えられている。

　仕切り板６２は、変形例３と同様に第１経路２１の出口を下方より覆うように設けられており、仕切り板６２の顕熱交換器２側の端部は、第１経路２１の出口よりも、第２経路２２側となる位置に設けられており、変形例３と同様の効果を奏する。

（変形例５）
　図８は、変形例５（排気側Ｚ：給気側Ｚ）に係る顕熱交換器２の一構成を示す模式図である。変形例５の顕熱交換器２は、実施形態１の顕熱交換器２と同様に、第１経路２１（複数の排気パス）及び第２経路２２（複数の給気パス）が設けられており、当該第１経路２１に流れる第１空気と、第２経路２２に流れる第２空気とは、対向流を形成する。

　顕熱交換器２は、断面視にて六角形をなす。

　第１経路２１は、顕熱交換器２の上方の左側面側を起点（入口）とし、下方の右側面側を終点（出口）する経路構成としており、顕熱交換器２の断面視において、Ｚ字状をなす。

　第１経路２１及び第２経路２２を共にＺ字状とし、顕熱交換器２の断面視において、当該顕熱交換器２の中央部において、第１経路２１及び第２経路２２を重なり合わせる構成とすることにより、熱交換率を向上させることができる。また、重力により顕熱交換器２内に未蒸発の散布水が残るのを防止することができる。これにより、第1経路２１に残留した散布水が原因となる雑菌の繁殖も抑制できる。変形例５に対応する図８においては、第１経路２１が左上方より右下方に向かって形成され、第２経路２２が左下方から右上方に向かって形成されている。ただし、変形例５には不図示の第１経路２１が右上方から右下方に向かって形成され、第２経路２２左下方から左上方に向かって形成される場合も同様の効果を奏するものとして含まれる。

　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
　２　顕熱交換器（熱交換器）
　２１　第１経路
　２２　第２経路
　３　第１流路（排気流路）
　３１　第１ファン（排気ファン）
　３２　第１フィルタ
　３３　第１吸込口
　３４　第１吹出口
　４　第２流路（給気流路）
　４１　第２ファン（給気ファン）
　４２　第２フィルタ
　４３　第２吸込口
　４４　第２吹出口
　５　散布部
　６　分岐部
　６１　散布水回収路
　６２　仕切り板
　７　吸湿部材
　８　ドレンパン
　８１　連通路
　８２　下方端部
　９　水溜部
　９１　空気孔
　１０　センサ
　１１　ポンプ
　１２　コントローラ
　１２１　制御部
　１２２　記憶部
　１２３　入出力Ｉ／Ｆ
　１３　電磁弁
　１４　タンク
　１５　筐体
　１５１　キャスター

Claims

　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、　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、
　前記第１空気と前記第２空気との間で熱交換させ、前記第２空気を冷却する熱交換器とを備え、
　前記熱交換器は、前記第１流路の少なくとも一部を形成する第１経路と、前記第２流路の少なくとも一部を形成する第２経路とを含み、
　前記第１流路には、前記第１空気の流れ方向において前記第１経路の下流側にて上下に向かって分岐する分岐部が設けられており、
　前記分岐部の下方には、前記分岐部と連通するドレンパンが設けられている
　ことを特徴とする空調機。
　前記第１流路は、前記分岐部の前後において上方に向かって形成され、Ｕ字状に形成されている　
　ことを特徴とする請求項１に記載の空調機。
　前記第１流路において、前記散布部から前記分岐部までの距離は、前記分岐部から前記第１空気が吹き出される第１吹出口までの距離よりも短い
　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。
　前記第１流路には、前記第１空気を搬送するための第１ファンが設けられており、　前記第１ファンは、前記第１吹出口の近傍に設けられている
　ことを特徴とする請求項３に記載の空調機。
　前記第２流路には、前記第２空気を搬送するための第２ファンが設けられており、　前記熱交換器内において、前記第１空気と前記第２空気とは対向流となるように、前記第１経路及び前記第２経路が積層して形成されている
　ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の空調機。
　前記分岐部と前記ドレンパンの間には、前記ドレンパンの開口部を覆う吸湿部材が設けられている
　ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の空調機。
　前記第１流路において、前記散布部の上流側には第１フィルタが設けられており、　前記吸湿部材の圧力損失値は、前記第１フィルタの圧力損失値よりも大きい
　ことを特徴とする請求項６に記載の空調機。
　前記ドレンパンの下方には、前記散布部へ供給する散布水を溜める水溜部が設けられており、
　前記ドレンパン及び前記水溜部は、連通している
　ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の空調機。
　外部から供給される水を保持するタンクと、
　前記タンクと前記水溜部との間に設けられた電磁弁と、
　前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、
　前記水溜部内の水の水位に関する情報を出力するセンサとを備え、
　前記制御部は、前記センサから出力された水位に関する情報に基づき、前記水位が、前記ドレンパンと前記水溜部とを連通する連通路の下方端部よりも低くなったと判定した場合、前記水位が前記下方端部よりも高くなるまで前記電磁弁を開く
　ことを特徴とする請求項８に記載の空調機。