WO2022085083A1 - 外気調和機 - Google Patents

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WO2022085083A1
WO2022085083A1 PCT/JP2020/039418 JP2020039418W WO2022085083A1 WO 2022085083 A1 WO2022085083 A1 WO 2022085083A1 JP 2020039418 W JP2020039418 W JP 2020039418W WO 2022085083 A1 WO2022085083 A1 WO 2022085083A1
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WO
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heat exchanger
outside air
refrigerant
dropping
path
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/039418
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English (en)
French (fr)
Inventor
皓亮 宮脇
宗史 池田
洋航 松浦
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022556865A priority patent/JP7399310B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0035—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by introduction of outside air to the room
    • F24F1/0038—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by introduction of outside air to the room in combination with simultaneous exhaustion of inside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0063—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the mounting or arrangement of the heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0067—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the shape of the heat exchangers or of parts thereof, e.g. of their fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22—Means for preventing condensation or evacuating condensate

Definitions

  • This disclosure relates to an outside air harmonizer that humidifies the outside air supplied to the indoor space.
  • the configuration of an outside air conditioner that recovers heat from the return air using a heat exchanger in a heat pump circuit is known.
  • the humidity of the outside air which is the air supplied to the indoor space, changes, so the temperature and humidity of the outside air are adjusted for the purpose of supplying comfortable and hygienic air to the user.
  • the configuration to be planned is known.
  • the switching mechanism switches the air flow path in the refrigerant path where the circulation direction of the refrigerant can be switched by operating the four-way switching valve in order to achieve both temperature control and humidity control.
  • the humidity control device dehumidifies the first air with the heat exchanger, which is an evaporator, and humidifies the second air with the heat exchanger, which is a condenser, by operating the four-way switching valve and the switching mechanism.
  • the moisture in the return air route is allowed to flow in the air supply route to improve the humidifying property.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an outside air harmonizing machine capable of improving the hygienic environment of the indoor space.
  • the outside air harmonizer includes a compressor, a first heat exchanger, a throttle device and a second heat exchanger, and the first heat exchanger is provided above the second heat exchanger.
  • the first heat exchanger becomes an evaporator
  • the second heat exchanger becomes a condenser
  • the condensed water generated in the heating operation of the first heat exchanger exchanges the second heat. It is provided in the dropping path for dropping into the vessel, and includes a dropping member provided with two or more outlets of dropping holes for guiding the dropping water dropped from the first heat exchanger and dropping into the second heat exchanger.
  • the outside air harmonizer of the present disclosure is provided with a condenser that serves as a condenser during the heating operation under the first heat exchanger that serves as an evaporator during the heating operation, and the condensed water generated by the first heat exchanger is used as the second heat.
  • a dropping member for dropping into the exchanger was provided. Since the dropping member is provided with two or more outlets of the dropping holes, it is possible to reduce the region where the dropping water discharged from the outlets of the dropping holes does not flow through the second heat exchanger, and the second heat through which the dropping water flows.
  • the area of the exchanger can be provided more evenly. Therefore, in the outside air harmonizer of the present disclosure, both the temperature controllability and the humidity controllability are improved, and the hygienic environment of the indoor space can be improved.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA of the outside air processing unit of the conventional outside air harmonizing machine.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the first heat exchanger, the second heat exchanger, and the drain receiver of the outside air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA showing a first modification of the first heat exchanger, the second heat exchanger, and the drain receiver of the outside air conditioner according to the first embodiment. It is a perspective perspective view which shows the drain receiving of the 1st modification of the outside air processing unit of the outside air harmonizing machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the structural example of the 1st heat exchanger of the outside air harmony machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective perspective view of the air supply path which shows the 2nd modification of the outside air processing unit of the outside air harmonizing machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the 2nd modification of the outside air processing unit of the outside air harmonizer which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2nd heat exchanger of the outside air exchanger which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2nd heat exchanger of the outside air exchanger which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 The measurement result of the water retention amount of the heat exchanger of the modification of the 2nd heat exchanger of the outside air conditioner which concerns on Embodiment 1 is shown.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the 2nd modification of the outside air processing unit of the outside air harmonizing machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA showing a first modification of the outside air processing unit of the outside air harmonizer according to the second embodiment.
  • FIG. 3 It is a schematic diagram of the outside air processing unit of the outside air balancer which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a schematic diagram of the outside air processing unit of the outside air balancer which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the air flow in the total heat exchanger of the outside air conditioner which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the air flow in the total heat exchanger of the outside air conditioner which concerns on Embodiment 4.
  • the outside air harmonizer according to the embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the same components will be described with the same reference numerals, and duplicate explanations will be given only when necessary.
  • the present disclosure may include any combination of configurable configurations among the configurations described in each of the following embodiments. Further, in the drawings, the relationship between the sizes of the constituent members may differ from the actual one.
  • the form of the component represented in the entire specification is merely an example, and is not limited to the form described in the specification.
  • the combination of components is not limited to the combination in each embodiment, and the components described in other embodiments can be applied to another embodiment.
  • the high and low pressure and temperature are not fixed in relation to the absolute values, but are relatively fixed in terms of the state and operation of the device and the like.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing an example of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • the OA indicated by the arrow indicates the outside air supplied from the outdoor space 301 to the second heat exchanger 11 by the air supply fan 12.
  • the SA indicated by the arrow indicates the supply air supplied from the second heat exchanger 11 to the indoor space 300 by the supply air fan 12.
  • RA indicated by an arrow indicates the return air supplied from the interior space 300 to the first heat exchanger 10 by the exhaust fan 13.
  • the EA indicated by the arrow indicates the exhaust gas supplied from the first heat exchanger 10 to the outdoor space 301 by the exhaust fan 13.
  • the HRF indicated by the arrow indicates the flow of the refrigerant in the heating operation.
  • the CRF indicated by the arrow indicates the flow of the refrigerant in the cooling operation.
  • FIG. 1 shows the flow of the refrigerant during the cooling operation in which the outside air is cooled down and supplied to the indoor space 300 through the air duct 18 with a broken line in the four-way valve 15. Further, in FIG. 1, the flow of the refrigerant during the heating operation in which the outside air is heated and supplied to the indoor space 300 through the air duct 18 is shown by a solid line in the four-way valve 15.
  • the outside air harmonizer 200 is installed in the installation space 304.
  • the installation space 304 is adjacent to the indoor space 300, which is an air-conditioning target space, via a wall 303. Further, the installation space 304 is adjacent to the outdoor space 301 via the wall 303.
  • the outside air conditioner 200 includes a first heat exchanger 10, a second heat exchanger 11, an air supply fan 12, an exhaust fan 13, a compressor 14, a four-way valve 15, and a throttle device 17.
  • the first heat exchanger 10, the second heat exchanger 11, the compressor 14, the four-way valve 15, and the throttle device 17 are connected by a refrigerant pipe 16 to form a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates.
  • the outside air harmonizer 200 has an outside air processing unit 201 and a heat source unit 202.
  • the outside air processing unit 201 includes a drain receiver 3, a first heat exchanger 10, a second heat exchanger 11, an air supply fan 12, an exhaust fan 13, and a throttle device 17, which are dropping members.
  • At least a part of the first heat exchanger 10 is provided on the upper side in the gravity direction with respect to the second heat exchanger 11. During the heating operation, the first heat exchanger 10 becomes an evaporator and the second heat exchanger 11 becomes a condenser.
  • the fin and tube type heat exchanger in which the fin 1 and the heat transfer tube 2 (see FIG. 8) are alternately arranged side by side. It is configured as.
  • the second heat exchanger 11 functions as a condenser during the heating operation and as an evaporator during the cooling operation. Like the first heat exchanger 10, the second heat exchanger 11 is configured as a fin-and-tube type heat exchanger in which fins 1 and heat transfer tubes 2 are arranged alternately.
  • a drain receiver 3 which is a dropping member is provided between the first heat exchanger 10 and the second heat exchanger 11.
  • the drain receiver 3 is provided in a path for dropping the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 into the second heat exchanger 11 in the heating operation.
  • the throttle device 17 expands and depressurizes the refrigerant that has passed through the first heat exchanger 10 or the second heat exchanger 11.
  • the throttle device 17 can be configured by, for example, an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant.
  • an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant.
  • the throttle device 17 not only an electric expansion valve but also a mechanical expansion valve using a diaphragm for a pressure receiving portion, a capillary tube, or the like can be applied.
  • the air supply fan 12 blows air from the outdoor space 301 to the indoor space 300.
  • the air supply fan 12 is provided in the air supply path.
  • the air supply fan 12 supplies air, which is a heat exchange fluid, to the second heat exchanger 11.
  • the exhaust fan 13 is provided on the return air path.
  • the exhaust fan 13 blows air from the indoor space 300 to the outdoor space 301.
  • the exhaust fan 13 supplies air, which is a heat exchange fluid, to the first heat exchanger 10.
  • the heat source unit 202 accommodates the compressor 14 and the four-way valve 15.
  • the compressor 14 compresses the refrigerant.
  • the refrigerant compressed by the compressor 14 is discharged and sent to the four-way valve 15.
  • the compressor 14 can be composed of, for example, a rotary compressor, a scroll compressor, a screw compressor, a reciprocating compressor, or the like.
  • the four-way valve 15 switches the flow of the refrigerant between the heating operation and the cooling operation.
  • the four-way valve 15 connects the discharge port of the compressor 14 and the second heat exchanger 11 during the heating operation, and the flow of the refrigerant so as to connect the suction port of the compressor 14 and the first heat exchanger 10. To switch. Further, the four-way valve 15 connects the discharge port of the compressor 14 and the first heat exchanger 10 during the cooling operation, and the refrigerant connects the suction port of the compressor 14 and the second heat exchanger 11. Switch the flow of.
  • the control device 45 controls the entire outside air conditioner 200.
  • the control device 45 is composed of dedicated hardware or a CPU (also referred to as a Central Processing Unit, a central processing unit, a processing device, a computing device, a microprocessor, a microprocessor, or a processor) that executes a program stored in a memory. ..
  • a CPU also referred to as a Central Processing Unit, a central processing unit, a processing device, a computing device, a microprocessor, a microprocessor, or a processor
  • the control device 45 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. do.
  • Each of the functional units realized by the control device 45 may be realized by individual hardware, or each functional unit may be realized by one hardware.
  • each function executed by the control device 45 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware are written as programs and stored in memory.
  • the CPU realizes each function of the control device 45 by reading and executing a program stored in the memory.
  • the memory is a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM and the like. It should be noted that some of the functions of the control device 45 may be realized by dedicated hardware, and some may be realized by software or firmware.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a first modification of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • the exhaust fan 13 is provided in the ventilation unit 203_1 arranged in the indoor space 300.
  • the blower unit 203_1 is provided in the exhaust path.
  • the form of the exhaust fan 13 may be any of a centrifugal blower, an axial flow blower, and a cross flow blower.
  • the form of the exhaust fan 13 may be different from the form of the air supply fan 12.
  • the air supply fan 12 is provided in the blower unit 203_2 arranged in the indoor space 300.
  • the blower unit 203_2 is provided in the intake path.
  • the form of the fan of the air supply fan 12 may be any of a centrifugal blower, an axial flow blower, and a cross flow blower.
  • FIG. 3 is a perspective perspective view showing an example of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the first embodiment.
  • the outside air processing unit 201 includes a first heat exchanger 10 and a second heat exchanger 11.
  • the first heat exchanger 10 is a heating evaporator.
  • the second heat exchanger 11 is a heating condenser.
  • the first heat exchanger 10 is connected to the second heat exchanger 11 via the throttle device 17 on the refrigerant circuit.
  • the first heat exchanger 10 includes a dropping path 80 for directly or indirectly dropping the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 to the second heat exchanger 11 in the heating operation.
  • the dropping path 80 is a path in which the condensed water 51 generated in the heating operation drops onto the second heat exchanger 11. For example, in FIG. 3, the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 provided in the exhaust path drops from between the fins 1 to the drain receiver 3. After that, the condensed water 51 dropped on the drain receiver 3 flows through the dropping hole 4 and drops on the second heat exchanger 11.
  • the condensed water 51 that does not enter the dropping hole 4 is discharged to the outside air conditioner 200 through the drain hole 5.
  • the dropping hole 4 has an inlet 4_1 and an outlet 4_2 (see FIG. 5).
  • the drain receiver 3 which is a dropping member is provided with two or more outlets 4_2 of dropping holes 4 which guide the condensed water 51 dropped from the first heat exchanger 10 and drop the condensed water 51 in the gravity direction 110 to the second heat exchanger 11.
  • the number of outlets 4-2 on the second heat exchanger 11 side is larger than the number of inlets 4-1 on the first heat exchanger 10 side.
  • the drain receiver 3 which is a dropping member has a surface provided with a dropping hole 4. This surface is inclined with respect to the plane perpendicular to the gravity direction 110 of the extension direction 130 of the heat transfer tube 2 of the second heat exchanger 11 and the arrangement direction 131 of the heat transfer tubes 2 of the second heat exchanger 11. It is a surface along the small direction.
  • the first heat exchanger 10 and the second heat exchanger 11 may be configured to form condensed water 51 when operating as an evaporator, and the dropping water 52 is dropped between the fins 1 by gravity or surface tension.
  • the effects of the first heat exchanger 10 and the second heat exchanger 11 are not hindered even if the heat transfer tube 2 is a microchannel heat exchanger having a small diameter, and the first heat exchanger 10 and the second heat exchanger are not affected.
  • the form of 11 may be different.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the first heat exchanger 10, the second heat exchanger 11, and the drain receiver 3 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a cross section taken along the line AA in FIG.
  • the dropping path 80 is a path penetrating from the drain receiver 3 below the first heat exchanger 10.
  • the outside air conditioner 200 of the first embodiment includes the first heat exchanger 10 as an evaporator on the upper side in the gravity direction with respect to the second heat exchanger 11 as a condenser in the heating operation.
  • the condensed water 51 formed by the first heat exchanger 10 penetrates the outlets 4_1 from the inlets 4_1 of the plurality of dropping holes 4 and drops onto the second heat exchanger 11.
  • 120 indicates a region through which the dropped water 52 flows.
  • the air taken into the indoor space 300 from the second heat exchanger 11 is humidified in the outside air conditioner 200 of the first embodiment, and the indoor air is adjusted. It becomes possible to moisten.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA showing a first modification of the first heat exchanger 10, the second heat exchanger 11, and the drain receiver 3 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 shows a cross section taken along the line AA in FIG.
  • the dropping hole 4 may be bent or branched in the middle of the path.
  • the number of inlets 4_1 of the dropping holes 4 on the first heat exchanger 10 side of the drain receiver 3 is made smaller than the number of outlets 4_1 of the dropping holes 4 on the second heat exchanger 11 side.
  • the amount of the dripping water 52 flowing to the outlet 4_1 near the inlet 4_1 is at the outlet 4_2 on the second heat exchanger 11 side far from the inlet 4_1.
  • the amount of flowing dripping water 52 is reduced. Therefore, the distribution of the dripping water 52 in the second heat exchanger 11 may become non-uniform and the humidifying performance may deteriorate. Therefore, the configurations as shown in FIG. 7 may be combined.
  • FIG. 7 is a perspective perspective view showing a drain receiver 3 of a first modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the first embodiment.
  • the end of the member constituting the dropping hole 4 on the second heat exchanger 11 side is extruded or press-molded to drain the lower side of the dropping path 80 in the gravity direction. It is configured to protrude at a certain height with respect to the surface of the receiver 3.
  • the non-uniformity of the distribution of the dripping water 52 in the dripping path 80 can be corrected, and the dripping water 52 can be supplied to the outlet 4_2 of the dripping hole 4 far from the inlet 4_1 side on the first heat exchanger 10 side. ..
  • the non-uniformity of the distribution of the dripping water 52 in the second heat exchanger 11 is reduced, and the humidification performance and the humidity controllability are improved.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of the first heat exchanger 10 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • the first heat exchanger 10 is composed of fins 1 arranged at regular intervals and a heat transfer tube 2 extending in a parallel direction of the fins 1.
  • 130 indicates the extending direction of the heat transfer tube 2
  • 131 indicates the arrangement direction of the heat transfer tube 2.
  • a plurality of refrigerant flow paths through which the refrigerant flows are formed in the heat transfer tube 2, and air and condensed water 51 flowing between the fins 1 flow to the outside.
  • the configuration of the second heat exchanger 11 is the same.
  • the shape of the heat transfer tube 2 may be circular or flat.
  • condensed water 51 is generated on the surface of the fin 1 which is the heat transfer surface and the outer surface of the heat transfer tube 2, and moves downward due to gravity and surface tension.
  • FIG. 9 is a perspective perspective view of the air supply path showing a second modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a second modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the first embodiment.
  • two or more dropping holes 4 are provided on the wall surface 22 above the gravity direction 110 of the second heat exchanger 11.
  • the two or more dropping holes 4 are located in the gravity direction 110 of the extension direction 130 of the heat transfer tube 2 of the second heat exchanger 11 and the arrangement direction 131 of the heat transfer tubes 2 of the second heat exchanger 11. It is provided on the upper surface of the second heat exchanger 11, which is a dropping member in a direction with a small inclination with respect to a plane perpendicular to the plane.
  • the dropping hole 4 is provided on the wall surface 22 above the gravity direction 110 of the second heat exchanger 11.
  • the dropping hole 4 is provided on the wall surface 22 in a direction in which the inclination of the wall surface 22 and the second heat exchanger 11 is an acute angle when viewed from the closest portion 140 between the wall surface 22 and the second heat exchanger 11.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a modified example of the second heat exchanger 11 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, the distance between the fins 1 of the second heat exchanger 11 of the outside air exchanger 200 is smaller than the distance between the fins 1 of the first heat exchanger 10 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration example of a modified example of the second heat exchanger 11 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment. As shown in FIG. 12, the fin 1 of the second heat exchanger 11 may be configured by the corrugated fin 1.
  • FIG. 13 shows the measurement result of the water retention amount of the heat exchanger of the modified example of the second heat exchanger 11 of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 13 shows the amount of water retention compared with heat exchangers having the same airflow passage area.
  • the definition of the water retention amount is the weight of water held by the heat exchanger after the dripping water 52 is applied to the heat exchanger and then left for a sufficiently long time.
  • the heat exchanger provided with corrugated fins has a water retention capacity more than twice as large as that of the heat exchanger provided with plate fins.
  • FIG. 14 is a perspective perspective view showing a third modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the first embodiment.
  • a porous body 6 which is a dropping member is provided between the first heat exchanger 10 and the second heat exchanger 11.
  • the porous body 6 guides the condensed water 51 to the second heat exchanger 11.
  • the porous body 6 has a plurality of voids.
  • the porous body 6 has a small void diameter or a large refractive index.
  • FIG. 15 is a refrigerant circuit diagram showing a second modification of the outside air conditioner 200 according to the first embodiment.
  • a temperature measuring unit 44 is provided upstream of the exhaust path of the first heat exchanger 10.
  • the temperature measuring unit 44 measures the exhaust temperature upstream of the exhaust path of the first heat exchanger 10.
  • the control device 45 controls the evaporation temperature of the first heat exchanger 10 to be equal to or lower than the dew point temperature of the exhaust based on the exhaust temperature measured by the temperature measuring unit 44. Specifically, the control device 45 controls the rotation speed of the compressor 14 and the opening degree of the throttle device 17 based on the exhaust temperature measured by the temperature measuring unit 44 during the heating operation, and first heat exchanges.
  • the evaporation temperature of the vessel 10 is set to be equal to or lower than the dew point temperature of the exhaust in the exhaust path. Therefore, the humidity controllability of the outside air conditioner 200 having the refrigerant circuit of the second modification can be improved.
  • the control device 45 increases the rotation speed of the compressor 14 and controls the opening degree of the throttle device 17 to be small.
  • the outside air harmonizer 200 having the refrigerant circuit of the second modification can lower the evaporation temperature and increase the amount of condensed water. Since the outside air conditioner 200 having the refrigerant circuit of the second modification can control the amount of dripping in accordance with the temperature and humidity of the room which changes with the seasons, it is possible to improve the comfort and the sanitary environment throughout the year. Even if the temperature measurement value of the temperature measurement unit 44 is used in the control device 45, the temperature measurement unit 44 and the humidity measurement unit (not shown) are used in combination, and variables of the temperature measurement value and the humidity measurement value are used. May be used.
  • a refrigerant having a lower gas density than the R32 refrigerant or the R32 refrigerant containing R410A or at least an olefin-based refrigerant, propane and DME (dimethyl ether) is used as the working fluid flowing through the heat pump circuit of the outside air conditioner 200.
  • a refrigerant having a lower gas density than the R32 refrigerant or the R32 refrigerant containing R410A or at least an olefin-based refrigerant, propane and DME (dimethyl ether) is used.
  • the olefin-based refrigerant include HFO1234yf, HFO1234ze (E), and the like.
  • a high-temperature and high-pressure gas-state refrigerant is discharged from the compressor 14.
  • the refrigerant flows according to the broken line.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant (single-phase) discharged from the compressor 14 flows into the first heat exchanger 10 that functions as a condenser via the four-way valve 15.
  • the first heat exchanger 10 heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed in and the air discharged from the indoor space 300 to the outdoor space 301 by the exhaust fan 13, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is generated. It condenses into a high-pressure liquid refrigerant (single phase).
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the first heat exchanger 10 becomes a two-phase state refrigerant of a low-pressure gas refrigerant and a liquid refrigerant by the throttle device 17.
  • the two-phase refrigerant flows into the second heat exchanger 11 that functions as an evaporator.
  • heat exchange is performed between the flowing two-phase state refrigerant and the air supplied from the outdoor space 301 to the indoor space 300 by the air supply fan 12, and the two-phase state refrigerant is exchanged.
  • the liquid refrigerant evaporates to become a low-pressure gas refrigerant (single phase).
  • the outdoor air is cooled and dehumidified and supplied to the indoor space 300.
  • condensed water 51 is generated on the fin 1 of the second heat exchanger 11.
  • the generated condensed water 51 is dropped onto the drain receiver 3 and drained to the outside of the outside air conditioner 200 through the drain hole 5.
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the second heat exchanger 11 flows into the compressor 14 via the four-way valve 15, is compressed, becomes a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 14 again.
  • this cycle is repeated.
  • the compressor 14 By driving the compressor 14, the high temperature and high pressure gas state refrigerant is discharged from the compressor 14.
  • the refrigerant flows according to the outside air heating flow HRF shown by the solid line.
  • the second heat exchanger 11 heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed in and the air supplied from the outdoor space 301 to the indoor space 300 by the air supply fan 12, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is generated. It condenses into a high-pressure liquid refrigerant (single phase). This heat exchange heats the interior space 300.
  • the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 is dropped onto the second heat exchanger 11 by the dropping path 80.
  • the dropped condensed water 51 evaporates between the fins 1 of the second heat exchanger 11, which is heated to a high temperature by the high-temperature high-pressure refrigerant, and humidified air can be supplied to the indoor space 300.
  • the dripping water 52 that does not evaporate between the fins 1 of the second heat exchanger 11 and is dropped on the drain receiver 3 is discharged to the outside of the outside air conditioner 200 via the drain hole 5 and the like.
  • the control device 45 reduces the opening degree of the throttle device 17 to reduce the evaporation temperature of the first heat exchanger 10 to reduce the dehumidification amount. And increase the amount of water dripping to the second heat exchanger 11.
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the second heat exchanger 11 becomes a two-phase state refrigerant of a low-pressure gas refrigerant and a liquid refrigerant by the throttle device 17.
  • the two-phase refrigerant flows into the first heat exchanger 10 that functions as an evaporator.
  • heat is exchanged between the flow-in two-phase state refrigerant and the air discharged from the indoor space 300 to the outdoor space 301 by the exhaust fan 13, and heat is recovered to obtain the two-phase state.
  • the liquid refrigerant evaporates to become a low-pressure gas refrigerant (single phase). At this time, condensed water 51 is generated on the fin 1 of the first heat exchanger 10.
  • the condensed water 51 is provided on the lower side in the gravity direction by the dropping path 80 via the dropping holes 4 (see FIG. 2) provided in at least two or more in the drain receiving 3 when viewed from the plane perpendicular to the gravity direction 110. Humidity is recovered by dropping onto the second heat exchanger 11.
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the first heat exchanger 10 flows into the compressor 14 via the four-way valve 15, is compressed, becomes a high-temperature high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 14 again. Hereinafter, this cycle is repeated.
  • the refrigerant flowing out from the second heat exchanger 11 during the cooling operation or the first heat exchanger 10 during the heating operation is a gas refrigerant (single phase).
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of the outside air processing unit of the conventional outside air harmonizer.
  • FIG. 4 shows a cross section corresponding to the AA cross section in FIG. 1 of the conventional outside air air conditioner, and has a configuration corresponding to the configuration of the outside air processing unit 201 of the outside air air conditioner 200 of the present embodiment. , With the same sign. As shown in FIG. 4, when the number of outlets 4_2 of the dropping hole 4 of the drain receiver 3 is one, the range in which the dropped water 52 is dropped on the second heat exchanger 11 is narrowed, and the dropping water 52 is dropped on the second heat exchanger 11.
  • the region 121 in which the dropping water 52 does not flow becomes larger than the region 120 in which the water 52 flows.
  • the dropped water 52 reaches the drain receiver 3 provided below the second heat exchanger 11 before evaporating on the fin 1 of the second heat exchanger 11.
  • the dripping water 52 that has reached the drain receiver 3 below the second heat exchanger 11 is discharged to the outside of the outside air conditioner 200 through the drain hole 5. Therefore, the conventional outside air harmonizer cannot sufficiently humidify the supply air SA.
  • the outside air harmonizer 200 includes two or more outlets 4_2 of the dropping holes 4, so that the region 121 in which the dropping water 52 does not flow becomes smaller than the region 120 in which the dropping water 52 flows. .. Therefore, the amount of dripping water 52 that reaches the drain receiver 3 below the second heat exchanger 11 before evaporating on the fin 1 of the second heat exchanger 11 is reduced. As a result, the region 120 in which the dropped water 52 flows can be provided more evenly with respect to the refrigerant flowing in the heat transfer tube 2. As a result, both the temperature controllability and the humidity controllability are improved, and the comfort of the indoor space 300 and the improvement of the hygienic environment can be achieved at the same time.
  • the outlets 4_2 of the two or more dropping holes 4 are perpendicular to the gravity direction 110 of the extension direction 130 of the heat transfer tube 2 of the second heat exchanger 11 and the arrangement direction 131 of the heat transfer tubes 2 of the second heat exchanger 11. It is provided on the surface of the drain receiver 3, which is a dropping member in a direction in which the inclination is small with respect to the surface.
  • the two or more dropping holes 4 are formed on the plane perpendicular to the gravity direction 110 of the extension direction 130 of the heat transfer tube 2 of the second heat exchanger 11 and the arrangement direction 131 of the heat transfer tubes 2 of the second heat exchanger 11.
  • it is provided on the upper surface of the second heat exchanger 11, which is a dropping member in a direction with a small inclination. In this case, the dripping water 52 is guided through the fin 1 of the second heat exchanger 11 to a region where the dripping water 52 is difficult to flow, and the region 121 where the dripping water 52 does not flow becomes smaller, which is particularly effective.
  • the outlets 4_2 of the two or more dropping holes 4 are provided on the wall surface 22 on the upper side in the gravity direction of the second heat exchanger 11. Further, the outlets 4_2 of the two or more dropping holes 4 are in a direction in which the inclination of the wall surface 22 and the second heat exchanger 11 forms an acute angle when viewed from the closest contact portion 140 between the wall surface 22 and the second heat exchanger 11. Be prepared for.
  • the amount of dropping water 52 passing between the fins of the second heat exchanger 11 increases. The amount of water that evaporates before the dropped water 52 reaches the drain receiver 3 increases, and the humidity controllability is improved.
  • the second heat exchanger 11 is divided into two equal parts in the extending direction 130 of the heat transfer tube 2, and the region opposite to the region on the inlet side of the refrigerant pipe 16 when the second heat exchanger 11 operates as a condenser.
  • the hole diameter of the dropping hole 4 may be increased or the number of holes may be increased.
  • one first heat exchanger 10 is arranged vertically above the second heat exchanger 11, but the position and the number are not limited to this.
  • the outside air harmonizer 200 of the first embodiment may be provided with a third heat exchanger 31 only in a predetermined case.
  • the predetermined case at least a part of the first heat exchanger 10 is arranged on the upper side in the direction of gravity with respect to the second heat exchanger 11, and the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 exchanges the second heat. This is the case where the vessel 11 is provided with a path for dropping. Further, the horizontal positional relationship of the first heat exchanger 10, the second heat exchanger 11, and the third heat exchanger 31 is free.
  • the air supply fan 12 and the exhaust fan 13 may be configured with the same rotating shaft or may have different rotating shafts, and may be installed in positions with respect to the second heat exchanger 11 and the first heat exchanger 10. However, there is no problem in the effect whether it is upstream or downstream of the air flow.
  • the outside air processing unit 201 and the heat source unit 202 constituting the outside air harmonizer 200 are shown in separate housings, they may be configured in the same housing. Further, the air supply path and the return air path may be configured in separate housings, and the blower unit 203_1 and the blower unit 203_1 may be provided on the supply air or return air path as shown in FIG.
  • the air supply path may be provided with a foreign matter removing function such as a filter to prevent the invasion of dust and viruses from the outdoor space 301.
  • the installation space 304 of the outside air treatment unit 201 and the heat source machine unit may be an attic, an indoor space 300, or an outdoor space 301, and is separate from the outside air treatment unit 201 and the heat source machine unit 202 as long as they are connected by the refrigerant pipe 16. It may be installed in a space.
  • the distance between the fins 1 is smaller than the distance between the fins 1 of the first heat exchanger 10 shown in FIG.
  • the amount of the dropped water 52 that evaporates before dropping onto the drain receiver 3 can be improved, and the amount of humidification per dropping amount can be improved.
  • the fin 1 of the second heat exchanger 11 may be configured by the corrugated fin 1. Since the corrugated fin 1 has an increased amount of water retained by the second heat exchanger 11 per area through which the airflow passes, the amount of water dropped before the dropped water 52 is dropped onto the drain receiver 3 is improved, and the amount of dropped water is increased. The amount of humidification per hit can be improved.
  • FIG. 16 is a schematic view of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizer 200 according to the second embodiment.
  • the second embodiment is a partial modification of the outside air harmonizing machine 200 of the first embodiment, and the overall configuration of the outside air processing unit 201 and the outside air harmonizing machine 200 is the same as that of the first embodiment. Is omitted, and the same or equivalent parts are given the same reference numerals.
  • the outside air treatment unit 201 has a dropping path 80 from the dropping hole 4 of the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 to the second heat exchanger 11 in the heating operation.
  • a flow rate adjusting mechanism 41 for adjusting the flow rate of the dripping water 52 is provided.
  • the control device 45 wants to increase the humidification amount, the flow rate adjusting mechanism 41 is opened to increase the dropping amount by using gravity as a driving force, and to improve the evaporation amount of the dropping water 52 from the second heat exchanger 11.
  • the control device 45 closes the flow rate adjusting mechanism 41 to reduce the dripping amount, and reduces the evaporation amount of the dripping water 52 from the second heat exchanger 11.
  • the condensed water 51 that does not drip into the second heat exchanger 11 is discharged to the outside of the machine via the drain hole 5 or the like.
  • the flow rate adjusting mechanism 41 may be a throttle device, a damper, a slide type on-off valve, or the like.
  • FIG. 17 is a schematic view showing a first modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 17 shows a case where a damper is used as the flow rate adjusting mechanism 41.
  • FIG. 18 is a perspective perspective view showing a first modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line AA showing a first modification of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizing machine 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 19 shows a cross section corresponding to the cross section in the line AA shown in FIG.
  • the plurality of dropping holes 4 have a dropping hole 4a partially opened by the flow rate adjusting mechanism 41 and a closed dropping hole 4b.
  • the control device 45 controls the flow rate adjusting mechanism 41 to form a region 120 in which the dropped water 52 flows and a region 121 in which the dropped water 52 does not flow on the second heat exchanger 11, and controls the wet area of the fin 1 to humidify the amount. To control.
  • the dropping hole 4 on the drain receiver 3 is shown as an example, but if the position of the dropping water 52 flowing to the second heat exchanger 11 can be controlled on the dropping path 80, the position where the flow rate adjusting mechanism 41 is provided is free. Is.
  • the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizer 200 of the second embodiment controls the amount of dripping to the second heat exchanger 11 by the flow rate adjusting mechanism 41. Thereby, the outside air harmonizer 200 of the second embodiment improves the humidity control of the indoor space 300.
  • FIG. 20 is a schematic view of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizer 200 according to the third embodiment.
  • the third embodiment is a partial modification of the outside air harmonizing machine 200 of the first embodiment, and the overall configuration of the outside air processing unit 201 and the outside air harmonizing machine 200 is the same as that of the first embodiment. Is omitted, and the same or equivalent parts are given the same reference numerals.
  • the outside air treatment unit 201 of the third embodiment has a dropping path 80 from the dropping hole 4 of the condensed water 51 generated in the first heat exchanger 10 to the second heat exchanger 11 in the heating operation.
  • a water purification mechanism 42 for purifying the dripping water 52 is provided.
  • the water purification mechanism 42 is a mechanism for removing or inactivating foreign substances such as dust, bacteria, viruses, etc. in the dripping water 52.
  • the water purification mechanism 42 includes a filter, activated carbon, an ion exchange membrane, a foreign matter removing means using a CDI (electrodeionizer), an electric discharge, a UV, a streamer irradiation means, and a catalyst such as silver, platinum, and a photocatalyst (titanium oxide + light). Examples include sterilization and virus inactivation means using the above.
  • the water purification mechanism 42 purifies the condensed water 51 condensed by the first heat exchanger 10 from the return air contaminated in the indoor space 300 by the gravity dripping on the second heat exchanger 11 as a driving force.
  • the foreign matter removed by the water purification mechanism 42 is discharged to the outside of the outside air conditioner 200 through the drain hole 5 or the like by the condensed water 51 that does not drip into the second heat exchanger 11, for example.
  • the outside air treatment unit 201 of the outside air harmonizer 200 of the third embodiment can improve the sanitary environment of the indoor space 300 by purifying the dripping water 52 by the water purification mechanism 42.
  • FIG. 21 is a schematic view of the outside air processing unit 201 of the outside air harmonizer 200 according to the fourth embodiment.
  • 22 and 23 are schematic views showing the air flow in the total heat exchanger 43 of the outside air harmonizer 200 according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is a partial modification of the outside air harmonizing machine 200 of the first embodiment, and the overall configuration of the outside air processing unit 201 and the outside air harmonizing machine 200 is the same as that of the first embodiment.
  • the explanation is omitted, and the same or corresponding parts are given the same reference numerals.
  • the outside air harmonizer 200 includes a total heat exchanger 43 as shown in FIG. 22, and the first heat exchanger 10 is a total heat exchanger 43 in the exhaust path from the indoor space 300 to the outdoor space 301. Located downstream of.
  • the total heat exchanger 43 has an exhaust side longitude 151 and an air supply side path 152.
  • the total heat exchanger 43 exchanges and recovers the total heat of the air conditioning energy lost by ventilation.
  • the second heat exchanger 11 is located downstream of the total heat exchanger 43 in the air supply path from the outdoor space 301 to the indoor space 300.
  • the supply air flowing through the total heat exchanger 43 is arranged with respect to the arrangement in which the first heat exchanger 10 is located upstream of the total heat exchanger 43 on the exhaust path.
  • the temperature / humidity difference between the exhaust and the exhaust becomes large, and the temperature / humidity controllability per the same input is improved.
  • the second heat exchanger 11 by providing the second heat exchanger 11 on the air supply path downstream of the total heat exchanger 43, the second heat exchanger 11 returns to the second heat exchanger 11 per the amount of condensed water 51 dropped from the first heat exchanger 10.
  • the temperature difference from the air RA becomes small, and the area where the heat transfer area of the second heat exchanger 11 gets wet with the condensed water 51 increases.
  • the first heat exchanger 10 downstream of the exhaust path 151 of the total heat exchanger 43 contains a large amount of condensed water 51 between the fins.
  • the moisture 53 in the air of the exhaust path 151 is on the air supply path 152 side where the moisture 53 through which the dry air flows is less than the downstream of the exhaust path that moisturizes the water in the first heat exchanger 10.
  • the total heat exchange is performed by reducing the inclination from the vertical upward direction toward the total heat exchanger 43 so that the condensed water 51 does not drip from the first heat exchanger 10 to the total heat exchanger 43. It can operate without hindering the temperature exchange in the vessel 43.

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Abstract

外気調和機は、圧縮機、第１熱交換器、絞り装置及び第２熱交換器を備え、第１熱交換器は、第２熱交換器よりも上側に設けられ、暖房運転時に、第１熱交換器は蒸発器となり、第２熱交換器は凝縮器となる冷媒回路と、第１熱交換器で暖房運転において発生する凝縮水が第２熱交換器に滴下する滴下経路に設けられ、第１熱交換器から滴下した滴下水を導水し、第２熱交換器に滴下する滴下孔の出口を２以上備える滴下部材とを具備する。

Description

外気調和機
　本開示は、室内空間に供給される外気の加湿を行なう外気調和機に関する。
　ヒートポンプ回路の熱交換器を用いて還気から熱回収する外気調和機の構成が知られている。このような外気調和機においては、室内空間へ供給される空気である外気の湿度が変化するため、ユーザーに快適で衛生的な空気を供給することを目的として、外気の温調と調湿を図る構成が知られている。
　外気調和機の調湿装置は、温調と調湿を両立するために、四方切換弁を操作することで冷媒の循環方向が切り換え可能な冷媒路において、切換機構が空気の流通経路を切り換える。調湿装置は、四方切換弁と切換機構とを操作することにより、蒸発器となっている熱交換器で第１空気を除湿し、凝縮器となっている熱交換器で第２空気を加湿する（例えば、特許文献１参照）。この場合、還気経路の水分を給気経路に流して加湿性の向上を図っている。
特開２００４－３５３８８７号公報
　しかしながら、特許文献１の外気調和機では、衛生環境改善を目的として換気量を向上すると、切替機構の駆動を高速化する必要があり、外気調和機の破損の原因となる。従って、温調と調湿を両立して換気量を向上するのは困難であった。さらに、調湿のために室内空間を循環して汚れた還気が通る熱交換器を給気が通る熱交換器に切り替えて使用すると、熱交換器に付着した汚染物質を再度室内空間に放出するため室内空間の衛生環境の低下を引き起こしてしまう。
　本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、室内空間の衛生環境の向上を図ることができる外気調和機を提供することを目的とする。
　本開示に係る外気調和機は、圧縮機、第１熱交換器、絞り装置及び第２熱交換器を備え、前記第１熱交換器は、前記第２熱交換器よりも上側に設けられ、暖房運転時に、前記第１熱交換器は蒸発器となり、前記第２熱交換器は凝縮器となる冷媒回路と、前記第１熱交換器で暖房運転において発生する凝縮水が前記第２熱交換器に滴下する滴下経路に設けられ、前記第１熱交換器から滴下した滴下水を導水し、前記第２熱交換器に滴下する滴下孔の出口を２以上備える滴下部材とを具備する。
　本開示の外気調和機は、暖房運転時に蒸発器となる第１熱交換器の下に、暖房運転時に凝縮器となる凝縮器を備え、第１熱交換器で発生する凝縮水を第２熱交換器に滴下する滴下部材を備えた。この滴下部材には、滴下孔の出口を２以上備えるため、滴下孔の出口から出た滴下水が第２熱交換器を流れない領域を小さくすることができ、また滴下水が流れる第２熱交換器の領域をより均等に設けることができる。従って、本開示の外気調和機は、温度制御性と湿度制御性とがともに改善し、室内空間の衛生環境の向上を図ることができる。
実施の形態１に係る外気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第１変形例を示す冷媒回路図である。 実施の形態１に係る外気調和機の外気処理ユニットの一例を示す斜視透視図である。 従来の外気調和機の外気処理ユニットのＡ－Ａ断面図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第１熱交換器、第２熱交換器及びドレン受けのＡ－Ａ断面図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第１熱交換器、第２熱交換器及びドレン受けの第１変形例を示すＡ－Ａ断面図である。 実施の形態１に係る外気調和機の外気処理ユニットの第１変形例のドレン受けを示す斜視透視図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第１熱交換器の構成例を示す模式図である。 実施の形態１に係る外気調和機の外気処理ユニットの第２変形例を示す給気経路の斜視透視図である。 実施の形態１に係る外気調和機の外気処理ユニットの第２変形例を示す模式図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第２熱交換器の変形例の構成例を示す模式図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第２熱交換器の変形例の構成例を示す模式図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第２熱交換器の変形例の熱交換器の保水量の測定結果を示すである。 実施の形態１に係る外気調和機の外気処理ユニットの第３変形例を示す斜視透視図である。 実施の形態１に係る外気調和機の第２変形例を示す冷媒回路図である。 実施の形態２に係る外気調和機の外気処理ユニットの模式図である。 実施の形態２に係る外気調和機の外気処理ユニットの第１変形例を示す模式図である。 実施の形態２に係る外気調和機の外気処理ユニットの第１変形例を示す斜視透視図である。 実施の形態２に係る外気調和機の外気処理ユニットの第１変形例を示すＡ－Ａ断面図である。 実施の形態３に係る外気調和機の外気処理ユニットの模式図である。 実施の形態４に係る外気調和機の外気処理ユニットの模式図である。 実施の形態４に係る外気調和機の全熱交換器内の気流を示す模式図である。 実施の形態４に係る外気調和機の全熱交換器内の気流を示す模式図である。
　以下、図面を参照して、実施の形態に係る外気調和機について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力及び温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。
実施の形態１．
＜外気調和機２００の構成＞
　はじめに、実施の形態１に係る外気調和機２００について説明する。図１は、実施の形態１に係る外気調和機２００の一例を示す冷媒回路図である。
　図１において、矢印で示すＯＡは、給気ファン１２により屋外空間３０１から第２熱交換器１１へと供給される外気を示す。矢印で示すＳＡは、給気ファン１２により第２熱交換器１１から室内空間３００へと供給される給気を示す。矢印で示すＲＡは、排気ファン１３により室内空間３００から第１熱交換器１０へと供給される還気を示す。矢印で示すＥＡは、排気ファン１３により第１熱交換器１０から屋外空間３０１へと供給される排気を示す。また、矢印で示すＨＲＦは暖房運転の冷媒の流れを示す。矢印で示すＣＲＦは冷房運転の冷媒の流れを示す。
　図１は、外気を降温して室内空間３００へ空気ダクト１８を介して給気する冷房運転時の冷媒の流れを四方弁１５において破線で示している。また、図１においては、外気を昇温して空気ダクト１８を介して室内空間３００へ給気する暖房運転時の冷媒の流れを四方弁１５において実線で示している。
　図１に示すように、外気調和機２００は、設置空間３０４に設置される。設置空間３０４は、空調対象空間である室内空間３００と壁３０３を介して隣接している。また、設置空間３０４は、屋外空間３０１と壁３０３を介して隣接している。
　外気調和機２００は、第１熱交換器１０、第２熱交換器１１、給気ファン１２、排気ファン１３、圧縮機１４、四方弁１５及び絞り装置１７を備えている。第１熱交換器１０、第２熱交換器１１、圧縮機１４、四方弁１５及び絞り装置１７は、冷媒配管１６により接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する。
　外気調和機２００は、外気処理ユニット２０１と、熱源機ユニット２０２とを有する。
　外気処理ユニット２０１は、滴下部材であるドレン受け３、第１熱交換器１０、第２熱交換器１１、給気ファン１２、排気ファン１３及び絞り装置１７を具備する。
　第１熱交換器１０の少なくとも一部は、第２熱交換器１１よりも重力方向上側に設けられる。暖房運転時に、第１熱交換器１０は蒸発器となり、第２熱交換器１１は凝縮器となる。
　第１熱交換器１０は、詳細は後述するが、本実施の形態１の場合、フィン１と伝熱管２と（図８参照）が、交互に並んで配置されたフィンアンドチューブ型熱交換器として構成されている。
　第２熱交換器１１は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。第２熱交換器１１も第１熱交換器１０と同じくフィン１と伝熱管２とが、交互に並んで配置されたフィンアンドチューブ型熱交換器として構成されている。
　第１熱交換器１０と第２熱交換器１１との間には滴下部材であるドレン受け３が設けられる。ドレン受け３は、暖房運転において、第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１を第２熱交換器１１に滴下する経路に設けられる。
　絞り装置１７は、第１熱交換器１０又は第２熱交換器１１を経由した冷媒を膨張させて減圧する。絞り装置１７は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁で構成することができる。なお、絞り装置１７としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
　給気ファン１２は、屋外空間３０１から室内空間３００へ空気を送風する。給気ファン１２は、給気経路に設けられる。給気ファン１２は、第２熱交換器１１に熱交換流体である空気を供給する。排気ファン１３は、還気経路上に設けられる。排気ファン１３は、室内空間３００から屋外空間３０１へ空気を送風する。排気ファン１３は、第１熱交換器１０に熱交換流体である空気を供給する。
　熱源機ユニット２０２は、圧縮機１４及び四方弁１５を収容する。
　圧縮機１４は、冷媒を圧縮する。圧縮機１４で圧縮された冷媒は、吐出されて四方弁１５へ送られる。圧縮機１４は、例えば、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。
　四方弁１５は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替える。四方弁１５は、暖房運転時、圧縮機１４の吐出口と第２熱交換器１１とを接続すると共に、圧縮機１４の吸入口と第１熱交換器１０とを接続するように冷媒の流れを切り替える。また、四方弁１５は、冷房運転時、圧縮機１４の吐出口と第１熱交換器１０とを接続すると共に、圧縮機１４の吸入口と第２熱交換器１１とを接続するように冷媒の流れを切り替える。
　制御装置４５は、外気調和機２００の全体の制御を行なう。制御装置４５は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。制御装置４５が専用のハードウェアである場合、制御装置４５は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置４５が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置４５がＣＰＵの場合、制御装置４５が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置４５の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。なお、制御装置４５の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
　図２は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第１変形例を示す冷媒回路図である。図２の外気調和機２００の第１変形例では、排気ファン１３は、室内空間３００に配置された送風ユニット２０３＿１に設けられる。送風ユニット２０３＿１は、排気経路に設けられる。排気ファン１３の形態は、遠心送風機、軸流送風機、横流送風機のいずれでも良い。排気ファン１３の形態は、給気ファン１２の形態と異なっていても良い。
　また、給気ファン１２は、室内空間３００に配置された送風ユニット２０３＿２に設けられる。送風ユニット２０３＿２は、吸気経路に設けられる。給気ファン１２のファンの形態は、遠心送風機、軸流送風機、横流送風機のいずれでも良い。
＜外気処理ユニット２０１＞
　次に、本実施の形態１における外気調和機２００の外気処理ユニット２０１について説明する。図３は、実施の形態１に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の一例を示す斜視透視図である。
　図３に示すように、外気処理ユニット２０１は、第１熱交換器１０及び第２熱交換器１１を備える。第１熱交換器１０は、暖房蒸発器となる。第２熱交換器１１は、暖房凝縮器となる。第１熱交換器１０は、冷媒回路上で絞り装置１７を介して第２熱交換器１１に接続される。
　第１熱交換器１０の少なくとも一部は、第２熱交換器１１よりも重力方向１１０上側に設けられる。第１熱交換器１０は、暖房運転において第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１を第２熱交換器１１に直接的又は間接的に滴下する滴下経路８０を備えている。滴下経路８０は、暖房運転において発生する凝縮水５１が第２熱交換器１１に滴下する経路である。例えば図３においては、排気経路に備えられる第１熱交換器１０において発生する凝縮水５１はフィン１の間からドレン受け３に滴下する。その後、ドレン受け３に滴下した凝縮水５１は、滴下孔４を流れ、第２熱交換器１１に滴下する。滴下孔４に入らない凝縮水５１は、排水孔５を介して外気調和機２００へ排出される。滴下孔４は、入口４＿１及び出口４＿２を有する（図５参照）。滴下部材であるドレン受け３は、第１熱交換器１０から滴下した凝縮水５１を導水し、第２熱交換器１１に重力方向１１０に滴下する滴下孔４の出口４＿２を２以上備える。滴下孔４は、第１熱交換器１０側の入口４＿１の数に対し、第２熱交換器１１側の出口４－２の数が多い。
　滴下部材であるドレン受け３は、滴下孔４が設けられている面を有する。この面は、第２熱交換器１１の伝熱管２の延伸方向１３０と第２熱交換器１１の伝熱管２の配列方向１３１とのうち、重力方向１１０に対し垂直な面に対し、傾斜が小さい方向に沿う面である。
　第１熱交換器１０及び第２熱交換器１１は蒸発器として動作するにあたり凝縮水５１を形成し、フィン１間を滴下水５２が重力あるいは表面張力で滴下する構成であればよい。第１熱交換器１０及び第２熱交換器１１は、伝熱管２が小径であるマイクロチャネル熱交換器などであっても効果に支障はなく、第１熱交換器１０及び第２熱交換器１１の形態が異なっていてもよい。
　図５は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第１熱交換器１０、第２熱交換器１１及びドレン受け３のＡ－Ａ断面図である。図５は図１におけるＡ－Ａ断面を示している。
　滴下水５２を導水する滴下孔４の出口４＿２が２以上ある。滴下経路８０は、図５に示すように、第１熱交換器１０下方のドレン受け３から貫通する経路である。
　図５において、実施の形態１の外気調和機２００は、暖房運転において、蒸発器となる第１熱交換器１０を凝縮器となる第２熱交換器１１よりも重力方向上側に備える。第１熱交換器１０で形成される凝縮水５１は、複数の滴下孔４の入口４＿１から出口４＿２を貫通し、第２熱交換器１１に滴下する。図５において、１２０は滴下水５２が流れる領域を示す。第２熱交換器１１の表面を滴下水５２が流れることにより、実施の形態１の外気調和機２００は、第２熱交換器１１から室内空間３００に吸気する空気が加湿され、室内空気を調湿可能となる。
　図６は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第１熱交換器１０、第２熱交換器１１及びドレン受け３の第１変形例を示すＡ－Ａ断面図である。図６は図１におけるＡ－Ａ断面を示している。図６に示すように、滴下孔４は経路の途中で曲がっても、分岐してもよい。ドレン受け３の第１熱交換器１０側の滴下孔４の入口４＿１の数を第２熱交換器１１側の滴下孔４の出口４＿２の数より小さくする。これにより、第１熱交換器１０側入口から第２熱交換器１１側出口への流動抵抗が大きくなり、排気系路から給気経路への空気の侵入を低減できる。
　入口４＿１からの水平方向の距離が異なる複数の出口４＿２がある場合、入口４＿１に近い出口４＿２に流れる滴下水５２の量に対して、入口４＿１から遠い第２熱交換器１１側の出口４＿２に流れる滴下水５２の量が少なくなる。従って、第２熱交換器１１における滴下水５２の分布が不均一となって加湿性能が低下するおそれがある。そこで、図７に示すような構成を組み合わせてもよい。
　図７は、実施の形態１に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第１変形例のドレン受け３を示す斜視透視図である。入口４＿１から出口４＿２までの滴下経路８０内で、第２熱交換器１１側の滴下孔４を構成する部材の端部は押し出し加工又はプレス成型などにより、滴下経路８０の重力方向下側のドレン受け３の面に対し一定の高さ突き出して構成される。これにより、滴下経路８０内の滴下水５２の分布の不均一を是正し、第１熱交換器１０側の入口４＿１側から遠い滴下孔４の出口４＿２へも滴下水５２を供給することができる。その結果、第２熱交換器１１における滴下水５２の分布の不均一が低減され、加湿性能及び湿度制御性が改善する。
　図８は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第１熱交換器１０の構成例を示す模式図である。図８に示すように、第１熱交換器１０は、一定の間隔で並ぶフィン１とフィン１の並列方向に延伸する伝熱管２から構成される。図８において、１３０は伝熱管２の延伸方向を示し、１３１は伝熱管２の配列方向を示す。伝熱管２は、内部に冷媒が流れる複数の冷媒流路が形成され、外部にフィン１間を流れる空気及び凝縮水５１が流れる。第２熱交換器１１の構成も同様である。
　伝熱管２の形状は円形でもよいし、扁平形状でもよい。第１熱交換器１０が蒸発器として動作するとき、伝熱面であるフィン１表面及び伝熱管２の管外表面に凝縮水５１が発生し、重力及び表面張力により下方へ移動する。
　図９は、実施の形態１に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第２変形例を示す給気経路の斜視透視図である。図１０は、実施の形態１に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第２変形例を示す模式図である。
　図９及び図１０に示すように、２以上の滴下孔４は、第２熱交換器１１の重力方向１１０上側の壁面２２に設けられている。具体的には、２以上の滴下孔４は、第２熱交換器１１の伝熱管２の延伸方向１３０と第２熱交換器１１の伝熱管２の配列方向１３１とのうち、重力方向１１０に対し垂直な面に対し、傾斜が小さい方向の滴下部材である第２熱交換器１１の上面に備えられている。滴下孔４は、第２熱交換器１１の重力方向１１０上側の壁面２２に設けられている。滴下孔４は、壁面２２と第２熱交換器１１との最近接部１４０から見て、壁面２２と第２熱交換器１１との傾きが鋭角をなす方向の壁面２２に備えられている。
　図１１は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第２熱交換器１１の変形例の構成例を示す模式図である。図１１に示すように、外気調和機２００の第２熱交換器１１のフィン１の間隔は、図８に示す第１熱交換器１０のフィン１の間隔よりも小さい。
　図１２は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第２熱交換器１１の変形例の構成例を示す模式図である。図１２に示すように、第２熱交換器１１のフィン１をコルゲート形状のフィン１で構成してもよい。
　図１３は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第２熱交換器１１の変形例の熱交換器の保水量の測定結果を示すである。図１３は、気流の通過面積が同等の熱交換器で比較した保水量である。保水量の定義は、熱交換器に滴下水５２を付与した後十分長い時間放置した後に熱交換器が保持する水の重量である。図１３に示す測定結果のように、コルゲートフィンを備える熱交換器はプレートフィンを備える熱交換器よりも保水量が２倍以上大きい。
　図１４は、実施の形態１に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第３変形例を示す斜視透視図である。図１４に示すように、第１熱交換器１０と第２熱交換器１１との間に滴下部材である多孔質体６が設けられる。多孔質体６は、凝縮水５１を第２熱交換器１１へ導水する。
　多孔質体６は、複数の空隙を有する。多孔質体６は、空隙径を小さくし、又は屈折率を大きく設定される。これにより、凝縮水５１が多孔質体６を通過する際に、多孔質体６不純物除去と重力方向１１０に垂直な面への水の導水とを同時に実現することができる。従って、第３変形例の外気処理ユニット２０１を有する外気調和機２００は、衛生環境改善と快適性を両立することができる。
　図１５は、実施の形態１に係る外気調和機２００の第２変形例を示す冷媒回路図である。図１５に示すように、第１熱交換器１０の排気経路上流に温度測定部４４が設けられる。温度測定部４４は、第１熱交換器１０の排気経路上流の排気温度を測定する。
　制御装置４５は、温度測定部４４によって測定された排気温度に基づいて、第１熱交換器１０の蒸発温度を排気の露点温度以下にする制御する。具体的には、制御装置４５は、暖房運転時において、温度測定部４４によって測定された排気温度に基づいて、圧縮機１４の回転数及び絞り装置１７の開度を制御し、第１熱交換器１０の蒸発温度を排気経路の排気の露点温度以下にする。従って、第２変形例の冷媒回路を有する外気調和機２００は、湿度制御性が向上できる。
　例えば、排気経路上流の排気の温度が低下し、第１熱交換器１０の蒸発温度が排気の露点温度に対し高くなると、第１熱交換器１０において凝縮水量が低下或いは無くなる。制御装置４５は、温度測定部４４において温度低下を測定すると、圧縮機１４の回転数を増加し、絞り装置１７の開度を小さく制御する。
　これにより、第２変形例の冷媒回路を有する外気調和機２００は、蒸発温度を下げ凝縮水量を増加することができる。第２変形例の冷媒回路を有する外気調和機２００は、特に季節により変化する室内の温湿度に合わせて滴下量を制御できるため、通年の快適性及び衛生環境の向上が可能となる。なお、制御装置４５は、温度測定部４４の温度計測値を使用しても、温度測定部４４と湿度測定部（図示せず）とを併用して、温度計測値と湿度計測値との変数を使用しても良い。
　また、外気調和機２００のヒートポンプ回路を流れる作動流体として、Ｒ３２冷媒、又は、Ｒ４１０Ａもしくは少なくともオレフィン系冷媒、プロパン及びＤＭＥ（ジメチルエーテル）を含むＲ３２冷媒よりもガス密度の小さい冷媒を用いる。これにより、圧縮機１４の入力あたりの給気の加熱・冷却能力が向上する。なお、オレフィン系冷媒としては、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、もしくは、ＨＦＯ１２３４ｚｅ（Ｅ）等が挙げられる。
＜外気調和機２００の動作＞
　次に、外気調和機２００の動作について、冷媒及び空気、滴下水５２の流れと共に説明する。まず、外気調和機２００が実行する屋外空間３０１の空気を室内空間３００に降温して給気する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、四方弁１５において、図１に破線で示している。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、外気調和機２００の動作について説明する。
　圧縮機１４を駆動させることによって、圧縮機１４から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線に従って冷媒が流れる。圧縮機１４から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁１５を介して凝縮器として機能する第１熱交換器１０に流れ込む。第１熱交換器１０では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、排気ファン１３によって室内空間３００から屋外空間３０１へ排出される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒が凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。
　第１熱交換器１０から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１７によって低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第２熱交換器１１に流れ込む。第２熱交換器１１では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、給気ファン１２によって屋外空間３０１から室内空間３００へ供給される空気との間で熱交換が行われ、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室外空気を冷却、除湿して室内空間３００へ供給する。この時、第２熱交換器１１のフィン１上では、凝縮水５１が発生する。発生した凝縮水５１は、ドレン受け３へ滴下して排水孔５を介して外気調和機２００の外へ排水される。第２熱交換器１１から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁１５を介して圧縮機１４に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１４から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
　次に、外気調和機２００が実行する屋外空間３０１の空気を室内空間３００に昇温して給気する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、四方弁１５において、図１に実線矢印で示している。
　圧縮機１４を駆動させることによって圧縮機１４から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線で示した外気暖房流れＨＲＦに従って冷媒が流れる。
　圧縮機１４から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁１５を介して凝縮器として機能する第２熱交換器１１に流れ込む。第２熱交換器１１では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、給気ファン１２によって屋外空間３０１から室内空間３００へ供給される空気との間で熱交換が行われ、高温高圧のガス冷媒が凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室内空間３００が暖房されることになる。この時、第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１が滴下経路８０により第２熱交換器１１に滴下する。滴下した凝縮水５１は、高温高圧冷媒により高温になる第２熱交換器１１のフィン１間で蒸発して、加湿した空気を室内空間３００へ供給可能となる。第２熱交換器１１のフィン１間で蒸発せず、ドレン受け３へ滴下した滴下水５２は排水孔５などを経由し外気調和機２００外へ排出する。
　給気の湿度制御方法として、例えば暖房運転において加湿量を向上したい場合、制御装置４５は、絞り装置１７の開度を小さくして第１熱交換器１０の蒸発温度を低減することで除湿量を増加し、第２熱交換器１１へ滴下する水分量を増加する。
　第２熱交換器１１から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１７によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第１熱交換器１０に流れ込む。第１熱交換器１０では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、排気ファン１３によって室内空間３００から屋外空間３０１へ排出される空気との間で熱交換が行われ熱回収し、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。この時、第１熱交換器１０のフィン１上では、凝縮水５１が発生する。凝縮水５１は、重力方向１１０に対し垂直な面から見てドレン受け３に少なくとも２以上設けられた滴下孔４（図２参照）を介して滴下経路８０により、重力方向下側に設けられた第２熱交換器１１へ滴下して湿度回収される。
　第１熱交換器１０から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁１５を介して圧縮機１４に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、再び圧縮機１４から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
　上記した冷房運転及び暖房運転の際、圧縮機１４に冷媒が液状態で流入すると、液圧縮を起こし、圧縮機１４の故障の原因となってしまう。そのため、冷房運転時の第２熱交換器１１、又は、暖房運転時の第１熱交換器１０から流出する冷媒は、ガス冷媒（単相）となっていることが望ましい。
＜実施の形態１の効果＞
　図４は、従来の外気調和機の外気処理ユニットのＡ－Ａ断面図である。図４は、従来の外気空気調和機の図１におけるＡ－Ａ断面に相当する断面を示しており、本実施の形態の外気空気調和機２００の外気処理ユニット２０１の構成に相当する構成には、同じ符号を付している。図４に示すように、ドレン受け３の滴下孔４の出口４＿２の数が１つの場合、第２熱交換器１１に滴下水５２が滴下する範囲が狭まり、第２熱交換器１１上で滴下水５２が流れる領域１２０に対し滴下水５２が流れない領域１２１が大きくなる。この時、滴下水５２は、第２熱交換器１１のフィン１上で蒸発する前に、第２熱交換器１１下方に設けられたドレン受け３に到達する。第２熱交換器１１下方のドレン受け３に到達した滴下水５２は、排水孔５より外気調和機２００外に排出される。従って、従来の外気調和機は、給気ＳＡを十分加湿できない。
　実施の形態１における外気調和機２００は、図５に示すように、滴下孔４の出口４＿２を２以上備えるため、滴下水５２が流れる領域１２０に対し滴下水５２が流れない領域１２１が小さくなる。従って、第２熱交換器１１のフィン１上で蒸発する前に、第２熱交換器１１下方のドレン受け３に到達する滴下水５２が低減する。その結果、伝熱管２内に流れる冷媒に対して、滴下水５２の流れる領域１２０をより均等に設けることが可能となる。その結果、温度制御性と湿度制御性がともに改善して、室内空間３００の快適性と衛生環境向上を両立できる。
　２以上の滴下孔４の出口４＿２は、第２熱交換器１１の伝熱管２の延伸方向１３０と第２熱交換器１１の伝熱管２の配列方向１３１とのうち、重力方向１１０に対し垂直な面に対し、傾斜が小さい方向の滴下部材であるドレン受け３の面に備えられている。２以上の滴下孔４は、第２熱交換器１１の伝熱管２の延伸方向１３０と第２熱交換器１１の伝熱管２の配列方向１３１とのうち、重力方向１１０に対し垂直な面に対し、傾斜が小さい方向の滴下部材である第２熱交換器１１の上面に備えられている。この場合、滴下水５２が第２熱交換器１１のフィン１上を伝って流れにくい領域に滴下水５２を導水して滴下水５２が流れない領域１２１が小さくなり、特に効果的である。
　また、図９及び図１０の例に示すように、２以上の滴下孔４の出口４＿２は、第２熱交換器１１の重力方向上側の壁面２２に設けられる。また、２以上の滴下孔４の出口４＿２は、壁面２２と第２熱交換器１１との最近接部１４０から見て、前記壁面２２と第２熱交換器１１との傾きが鋭角をなす方向に備えられている。この場合、滴下孔４を壁面２２と第２熱交換器１１との傾きが鈍角をなす方向に備える場合と比較して、第２熱交換器１１のフィン間を通過する滴下水５２が多くなり、滴下水５２がドレン受け３に到達するまでに蒸発する水分量が多くなり湿度制御性が改善する。
　第２熱交換器１１を伝熱管２の延伸方向１３０に見て２等分し、第２熱交換器１１が凝縮器として動作する際の冷媒配管１６の入口側の領域に、反対側の領域に対して滴下孔４の孔径を大きくするあるいは孔数を多くしても良い。これにより、熱交換量が比較的大きい伝熱面に滴下水５２が多く散布されフィン１上の蒸発が促進し、凝縮器の過熱部が小さくなり、熱交換器性能改善により温度制御性が改善する。
　なお、実施の形態１においては、第２熱交換器１１に対して第１熱交換器１０を鉛直上の位置に１台配置しているが、位置と台数はこれに限るものではない。実施の形態１の外気調和機２００は、所定の場合に限り、第３熱交換器３１を設けてもよい。所定の場合とは、第２熱交換器１１に対して第１熱交換器１０の少なくとも一部が重力方向上側に配置され、第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１が第２熱交換器１１に滴下する経路が設けられている場合である。また、第１熱交換器１０、第２熱交換器１１及び第３熱交換器３１の水平方向の位置関係は自由である。
　給気ファン１２及び排気ファン１３は、図１に示すように同一回転軸で構成しても、別々の回転軸でもよく、第２熱交換器１１及び第１熱交換器１０に対して設置位置が気流の上流でも下流でも効果に支障はない。外気調和機２００を構成する外気処理ユニット２０１と熱源機ユニット２０２は別筐体で図示しているが、同一筐体で構成しても良い。さらに、給気経路と還気経路は別筐体で構成してもよく、図２のように給気又は還気経路上で送風ユニット２０３＿１及び送風ユニット２０３＿２を設けてもよい。また、給気経路にフィルタなど異物除去機能を設けることで、屋外空間３０１から土埃及びウイルスの侵入を防ぐ構成にしてもよい。外気処理ユニット２０１及び熱源機ユニットの設置空間３０４は天井裏でも良く、室内空間３００、屋外空間３０１でもよく、冷媒配管１６で接続している限り、外気処理ユニット２０１と熱源機ユニット２０２とは別空間に設置してもよい。
　図１１に示す第２熱交換器１１の変形例では、フィン１の間隔は、図８に示す第１熱交換器１０のフィン１の間隔よりも小さい。これにより、滴下水５２がドレン受け３に滴下する前に蒸発する量を向上し、滴下量あたりの加湿量を向上できる。
　図１２に示すように、第２熱交換器１１のフィン１をコルゲート形状のフィン１で構成してもよい。コルゲート形状のフィン１は、第２熱交換器１１が気流の通過面積あたりに保持する水分量が増加するため、滴下水５２がドレン受け３に滴下する前に蒸発する量を向上し、滴下量当たりの加湿量を向上できる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２に係る外気処理ユニット２０１及びそれを搭載した外気調和機２００について説明する。図１６は、実施の形態２に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の模式図である。
　実施の形態２は、実施の形態１の外気調和機２００を一部変更したものであり、外気処理ユニット２０１及び外気調和機２００の全体構成は実施の形態１と同様であるため、図示及び説明を省略し、同様あるいは相当部分には同じ符号を付している。
　実施の形態２に係る外気処理ユニット２０１は図１６に示すように、暖房運転において第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１の滴下孔４から第２熱交換器１１までの滴下経路８０において、滴下水５２の流量の調整を行なう流量調節機構４１を設ける。制御装置４５は、加湿量を増加したい場合は流量調節機構４１を開くことで重力を駆動力に滴下量を増加し、第２熱交換器１１からの滴下水５２の蒸発量を向上する。制御装置４５は、加湿量を減少する場合、流量調節機構４１を閉じて滴下量を減らし、第２熱交換器１１からの滴下水５２の蒸発量を低減する。第２熱交換器１１へ滴下しない凝縮水５１は排水孔５などを経由し機外へ排出される。
　流量調節機構４１は、絞り装置であってもよいし、ダンパー又はスライド式の開閉弁などでもよい。図１７は、実施の形態２に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第１変形例を示す模式図である。図１７は、流量調節機構４１としてダンパーを使用した場合を示している。
　図１８は、実施の形態２に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第１変形例を示す斜視透視図である。図１９は、実施の形態２に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の第１変形例を示すＡ－Ａ断面図である。図１９は、図１に示したＡ－Ａ線における断面に相当する断面を示している。
　図１８及び図１９の変形例に示すように、複数の滴下孔４は、流量調節機構４１により一部を開いた滴下孔４ａ及び閉じた滴下孔４ｂを有する。制御装置４５は、流量調節機構４１を制御して、第２熱交換器１１上に滴下水５２が流れる領域１２０と流れない領域１２１とを形成し、フィン１の濡れ面積を制御して加湿量を制御する。
　図１７ではドレン受け３上の滴下孔４を例に図示しているが、滴下経路８０上で第２熱交換器１１へ流れる滴下水５２の位置を制御できれば流量調節機構４１を設ける位置は自由である。
＜実施の形態２の効果＞
　以上、実施の形態２の外気調和機２００の外気処理ユニット２０１は、流量調節機構４１により第２熱交換器１１への滴下量を制御する。これにより、実施の形態２の外気調和機２００は、室内空間３００の調湿を改善する。
実施の形態３.
　次に、実施の形態３に係る外気処理ユニット２０１及びそれを搭載した外気調和機２００について説明する。図２０は、実施の形態３に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の模式図である。
　実施の形態３は、実施の形態１の外気調和機２００を一部変更したものであり、外気処理ユニット２０１及び外気調和機２００の全体構成は実施の形態１と同様であるため、図示及び説明を省略し、同様あるいは相当部分には同じ符号を付している。
　実施の形態３の外気処理ユニット２０１は図２０に示すように、暖房運転において第１熱交換器１０で発生する凝縮水５１の滴下孔４から第２熱交換器１１までの滴下経路８０において、滴下水５２の浄水を行なう浄水機構４２を設ける。
　浄水機構４２は、滴下水５２内の埃等の異物、細菌・ウイルス等を除去あるいは不活性化する機構である。浄水機構４２としては、フィルタ、活性炭、イオン交換膜、ＣＤＩ（電気脱イオン装置）を用いた異物除去手段、放電、ＵＶ、ストリーマ照射手段及び銀、白金、光触媒（酸化チタン＋光）などの触媒を用いた殺菌、ウイルス不活化手段があげられる。
　浄水機構４２は、室内空間３００で汚染された還気から第１熱交換器１０で凝縮する凝縮水５１について、第２熱交換器１１へ滴下する重力を駆動力に浄水する。浄水機構４２が除去した異物は、例えば第２熱交換器１１へ滴下しない凝縮水５１により排水孔５などを経由し外気調和機２００外へ排出される。
＜実施の形態３の効果＞
　以上、実施の形態３の外気調和機２００の外気処理ユニット２０１は、浄水機構４２により滴下水５２の浄水を行なうことにより、室内空間３００の衛生環境を改善することができる。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４に係る外気処理ユニット２０１及びそれを搭載した外気調和機２００について説明する。
　図２１は、実施の形態４に係る外気調和機２００の外気処理ユニット２０１の模式図である。図２２及び図２３は、実施の形態４に係る外気調和機２００の全熱交換器４３内の気流を示す模式図である。本実施の形態４は、実施の形態１の外気調和機２００を一部変更したものであり、外気処理ユニット２０１及び外気調和機２００の全体構成は実施の形態１と同様であるため、図示及び説明を省略し、同様あるいは相当部分には同じ符号を付している。
　実施の形態４に係る外気調和機２００は、図２２に示すように全熱交換器４３を備え、第１熱交換器１０は室内空間３００から屋外空間３０１への排気経路において全熱交換器４３の下流に位置する。全熱交換器４３は、排気側経１５１及び給気側経路１５２を有する。全熱交換器４３は、換気によって失われる空調エネルギーの全熱を交換回収する。
　また、図２３に示すように、第２熱交換器１１は、屋外空間３０１から室内空間３００への給気経路において全熱交換器４３の下流に位置する。
＜実施の形態４の効果＞
　実施の形態４の外気調和機２００では、第１熱交換器１０に流れる気流の温度ムラが低減し、第１熱交換器１０の伝熱面あたりの凝縮水生成量が向上し、同一入力当たりの温湿度制御性が向上する。
　また、本実施の形態４の外気調和機２００では、排気経路上で全熱交換器４３の上流に第１熱交換器１０が位置する配置に対して、全熱交換器４３を流れる給気と排気との間の温湿度差が大きくなり、同一入力当たりの温湿度制御性が向上する。
　特に、第２熱交換器１１を給気経路上に全熱交換器４３の下流に備えることで、第１熱交換器１０からの凝縮水５１の滴下量あたりの第２熱交換器１１と還気ＲＡとの温度差が小さくなり、第２熱交換器１１の伝熱面積が凝縮水５１により濡れる領域が増える。
　また、図２２に示すように、全熱交換器４３の排気経路１５１下流の第１熱交換器１０は、フィン間に凝縮水５１を多く含む。全熱交換器４３内において、排気経路１５１の空気中の水分５３は、第１熱交換器１０において水を保湿する排気経路下流よりも、乾燥空気が流れる水分５３が少ない給気経路１５２側に多く移動し、湿度交換が促進する。以上により、一入力当たりの温湿度制御性が向上し、快適性と衛生環境が改善する。
　なお、第１熱交換器１０から全熱交換器４３へ凝縮水５１が滴下しないように垂直上方向から全熱交換器４３側への傾斜を小さくするなどして構成することで、全熱交換器４３における温度交換を阻害することなく動作できる。
　実施の形態は、例として提示したものであり、請求の範囲を限定することは意図していない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態及びその変形は、実施の形態の範囲及び要旨に含まれる。
　１　フィン、２　伝熱管、３　ドレン受け、４　滴下孔、４＿１　入口、４＿２　出口、４ａ　開いた滴下孔、４ｂ　閉じた滴下孔、５　排水孔、６　多孔質体、１０　第１熱交換器、１１　第２熱交換器、１２　給気ファン、１３　排気ファン、１４　圧縮機、１５　四方弁、１６　冷媒配管、１７　絞り装置、１８　空気ダクト、１９　ダンパー、２０　冷媒流路、２１　流路、２２　第２熱交換器の重力方向上側の壁面、３１　第３熱交換器、４１　流量調節機構、４２　浄水機構、４３　全熱交換器、４４　温度測定部、４５　制御装置、５１　凝縮水、５２　滴下水、５３　空気中の水分、８０　滴下経路、１１０　重力方向、１２０　滴下水が流れる領域、１２１　滴下水が流れない領域、１３０　伝熱管２の延伸方向、１３１　伝熱管２の配列方向、１４０　壁面２２と第２熱交換器１１の最近接部、１５１　全熱交換器内の排気側経路、１５２　全熱交換器内の給気側経路、２００　外気調和機、２０１　外気処理ユニット、２０２　熱源機ユニット、２０３＿１、２０３＿２　送風ユニット、３００　室内空間、３０１　屋外空間、３０３　壁、３０４　設置空間、ＥＡ　排気、ＯＡ　外気、ＲＡ　還気、ＳＡ　給気、ＨＲＦ　外気暖房の冷媒の流れ方向、ＣＲＦ　外気冷房の冷媒の流れ方向。

Claims (13)

  1. 　圧縮機、第１熱交換器、絞り装置及び第２熱交換器を備え、前記第１熱交換器は、前記第２熱交換器よりも上側に設けられ、暖房運転時に、前記第１熱交換器は蒸発器となり、前記第２熱交換器は凝縮器となる冷媒回路と、
    　前記第１熱交換器で暖房運転において発生する凝縮水が前記第２熱交換器に滴下する滴下経路に設けられ、前記第１熱交換器から滴下した滴下水を導水し、前記第２熱交換器に滴下する滴下孔の出口を２以上備える滴下部材と
    を具備する外気調和機。
  2. 　前記滴下孔の前記出口は、前記第２熱交換器の伝熱管の延伸方向と前記第２熱交換器の伝熱管の配列方向とのうち、重力方向に対し垂直な面に対し、傾斜が小さい方向に沿う前記滴下部材の面に備えられている
    請求項１に記載の外気調和機。
  3. 　前記滴下部材は、前記第２熱交換器の上側の壁面であって、かつ前記壁面と前記第２熱交換器との最近接部から見て、前記壁面と第２熱交換器との傾きが鋭角をなす方向の壁面に備えられている
    請求項１又は２に記載の外気調和機。
  4. 　前記滴下孔の前記第１熱交換器側の入口の数に対し、前記滴下孔の前記第２熱交換器側の出口の数が多い
    請求項１～３のいずれか１項に記載の外気調和機。
  5. 　前記第２熱交換器側の前記滴下孔を構成する部材の端部は前記滴下部材の重力方向下側の面から突き出している
    請求項１～４のいずれか１項に記載の外気調和機。
  6. 　前記第２熱交換器の隣り合うフィン間の間隔は、前記第１熱交換器の隣り合うフィン間の間隔よりも小さい
    請求項１～５のいずれか１項に記載の外気調和機。
  7. 　前記第２熱交換器は、コルゲート形状のフィンを具備する
    請求項１～６のいずれか１項に記載の外気調和機。
  8. 　前記滴下水の滴下経路に設けられ、滴下水の流量の調整を行なう流量調節機構を具備する
    請求項１～７のいずれか１項に記載の外気調和機。
  9. 　前記滴下経路に設けられ、滴下水の浄水を行なう浄水機構を具備する
    請求項１～８のいずれか１項に記載の外気調和機。
  10. 　前記第１熱交換器の排気経路上流に備えられ、前記第１熱交換器の排気経路上流の排気温度を測定する温度測定部と、
    　前記温度測定部によって測定された排気温度に基づいて、前記第１熱交換器の蒸発温度を前記排気の露点温度以下に制御する制御装置とを具備する
    請求項１～９のいずれか１項に記載の外気調和機。
  11. 　全熱交換器を具備し、
    　前記第１熱交換器は、室内空間から屋外空間への排気経路において前記全熱交換器よりも下流に位置する
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の外気調和機。
  12. 　全熱交換器を具備し、
    　前記第２熱交換器は、屋外空間から室内空間への給気経路において前記全熱交換器よりも下流に位置する
    請求項１～１１のいずれか１項に記載の外気調和機。
  13. 　前記冷媒はＲ３２冷媒、Ｒ４１０Ａもしくは少なくともオレフィン系冷媒、プロパン及びＤＭＥ（ジメチルエーテル）を含むＲ３２冷媒よりもガス密度の小さい冷媒である
    請求項１～１２のいずれか１項に記載の外気調和機。
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