凝縮器
【課題】凝縮効率を向上させることができる凝縮器の提供。
【解決手段】凝縮器１３９は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の凝縮管１３５と、フィン１２１とを備えている。凝縮管１３５は、樹脂製であって、その内部に高温空気を被凝縮流体として流す被凝縮流体流路１３５ａを形成している。フィン１２１は、金属製であって、凝縮管１３５の外部から凝縮管１３５の内部に延びる。
【解決手段】凝縮器１３９は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の凝縮管１３５と、フィン１２１とを備えている。凝縮管１３５は、樹脂製であって、その内部に高温空気を被凝縮流体として流す被凝縮流体流路１３５ａを形成している。フィン１２１は、金属製であって、凝縮管１３５の外部から凝縮管１３５の内部に延びる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、凝縮流体と被凝縮流体との間で熱交換を行わせることで、被凝縮流体を冷却する樹脂製の凝縮器がある。
【０００３】
例えば、上部水平管と、下部水平管と、複数の被凝縮流体通過管とを備えており、隣接する被凝縮流体通過管の間には熱交換される凝縮流体を通過させるための空間部が設けられている複合凝縮器がある。この複合凝縮器では、上部水平管に流れ込んだ被凝縮流体が、複数の被凝縮流体通過管を通過し、下部水平管に流れる。このとき、被凝縮流体通過管を流れる被凝縮流体と空間部を通過する凝縮流体との間で熱交換が行われる。このような構成によって、この複合凝縮器では、被凝縮流体を冷却している。
【０００４】
また、この複合凝縮器は、凝縮流体と被凝縮流体との間で熱交換を行わせることが可能な２つの凝縮器（以下、凝縮部という）が組み合わされて構成されている。このため、１つの凝縮部によって被凝縮流体が凝縮される場合と比較して、熱交換効率を向上させることができるため、凝縮効率を向上させることができている。
【特許文献１】特開平１１−３０４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凝縮効率を向上させるために複数の凝縮部が組み合わされることで、凝縮器全体のサイズが増加する要因となる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、複数の凝縮部を組み合わせなくても、凝縮効率を向上させることができる凝縮器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る凝縮器は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の流路部材と、板部材とを備えている。流路部材は、樹脂製であって、被凝縮流体が流れる流路を形成している。板部材は、金属製であって、流路部材の外部から流路部材の内部に延びる。
【０００８】
第１発明に係る凝縮器では、金属製の板部材が流路部材の外部から流路部材の内部に延びている。このため、例えば、板部材を備えていない凝縮器と比較して、流路部材外部および流路部材内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、凝縮器における熱交換効率を向上させることができる。
【０００９】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１０】
第２発明に係る凝縮器は、第１発明の凝縮器であって、流路部材には、板部材を挿入可能な開口が設けられている。このため、この凝縮器では、容易な構成によって、板部材を流路部材外部から流路部材内部に挿入することができる。
【００１１】
第３発明に係る凝縮器は、第１発明または第２発明の凝縮器であって、板部材は、第１部材と、第１部材と直交する方向に形成された第２部材とを有している。また、板部材は、第１部材の尖端部が流路部材内部に位置するように配置される。このため、被凝縮流体との接触面積および凝縮流体との接触面積を大きくすることができる。
【００１２】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１３】
第４発明に係る凝縮器は、第３発明の凝縮器であって、第２部材は、流路部材よりも凝縮流体の流れ方向上流側に配置される。このため、板部材における熱交換効率を向上させることができる。
【００１４】
第５発明に係る凝縮器は、第１発明から第４発明のいずれかの凝縮器であって、板部材は、正面視における水平方向の幅が、流路部材の正面視における水平方向の幅以下となるように形成されている。このため、この凝縮器では、凝縮流体の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができる。
【００１５】
第６発明に係る凝縮器は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の凝縮部材と、板部材とを備えている。流路部材は、樹脂製であって、被凝縮流体が流れる流路を形成している。板部材は、金属製であって、流路部材を貫通して設けられている。
【００１６】
第６発明に係る凝縮器では、金属製の板部材が、流路部材を貫通して設けられている。このため、例えば、板部材を備えていない凝縮器と比較して、流路部材外部および流路部材内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、凝縮器における熱交換効率を向上させることができる。
【００１７】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１８】
第７発明に係る空気調和機は、ヒータと、吸着素子と、送風機と、第１発明から第６発明のいずれかの凝縮器と、を備えている。吸着素子は、水分を吸着することが可能である。送風機は、ヒータによって温度上昇した高温空気を吸着素子に当てて吸着素子から水分を放出させる。凝縮器は、吸着素子を通過した高温空気を被凝縮流体として内部に流す。
【００１９】
第７発明に係る空気調和機では、凝縮器が、金属製の板部材を備えている。このため、樹脂製の凝縮器を備える空気調和機と比較して、熱交換効率を向上させることができる。したがって、凝縮器内部を流れる高温空気の凝縮効率を向上させることができる。
【００２０】
これによって、効率よく除湿することができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２２】
第２発明に係る凝縮器では、容易な構成によって、板部材を流路部材外部から流路部材内部に挿入することができる。
【００２３】
第３発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２４】
第４発明に係る凝縮器では、板部材における熱交換効率を向上させることができる。
【００２５】
第５発明に係る凝縮器では、凝縮流体の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができる。
【００２６】
第６発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２７】
第７発明に係る空気調和機では、効率よく除湿することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る凝縮器１３９は、内部を流れる空気（被凝縮流体に相当）と外部を流れる空気（凝縮流体に相当）とを熱交換させるために用いられる多管式顕熱熱交換器である。以下に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３を備える空気調和機１００について図１を用いて説明する。
【００２９】
＜空気調和機の構成＞
空気調和機１００は、加湿機能、除湿機能及び空気清浄機能を有しており、加湿運転時は加湿機として、除湿運転時は除湿機として、空気清浄運転時は空気清浄機として働く。また、本実施形態では、この空気調和機１００は、単一機能だけでなく、同時に複数の機能を組み合わせて稼働させることができる。この複数の組み合わせとは、例えば、空気清浄機能と除湿機能との組み合わせ、および、空気清浄機能と加湿機能との組み合わせのことである。
【００３０】
空気調和機１００は、図１に示すように、除湿ユニット１０３の他に、本体ケーシング１０と、送風機２と、加湿ユニット４と、空気清浄ユニット５と、制御部６とを備えている。
【００３１】
本体ケーシング１０は、略直方体形状であり、送風機２、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、空気清浄ユニット５および制御部６等を収容している。また、本体ケーシング１０は、引き出し式の第１扉１０ａと、回動式の第２扉１０ｂとを有している。
【００３２】
送風機２は、本体ケーシング１０に収容されたとき、空気清浄ユニット５とは反対側に配置されている。また、この空気調和機１００を空気清浄ユニット５側から視たときに、各内部部品は、空気清浄ユニット５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、送風機２の順で並んでいる。このため、送風機２が稼働されると、外部空気が空気清浄ユニット５側から除湿ユニット１０３および加湿ユニット４を通過し送風機２に至る外部空気流Ａ１が形成される。
【００３３】
制御部６は、本体ケーシング１０の上部に配置されており、空気清浄ユニット５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４および送風機２を制御する。
【００３４】
なお、図１では、加湿ユニット４の構成部品である、貯水容器４０、気化部４１および水車４２が加湿ユニット４から引き出されているが、運転時には、加湿ユニット４の所定位置に配置されている。
【００３５】
加湿ユニット４は、運転時において、除湿ユニット１０３の有する第２送風機の下方に重なるように配置されており、図２に示すように、主に、貯水容器４０、水車４２および気化部４１を有している。
【００３６】
貯水容器４０は、外部空気流Ａ１を流れる空気に与える水分の水源であり、図１に示すように、本体ケーシング１０に着脱可能に収容されている。具体的には、本体ケーシング１０の有する引き出し式の第１扉１０ａが引き出されることによって、貯水容器４０は本体ケーシング１０の開口１２から取り出される。さらに、図２に示すように、貯水容器４０の内側には上部が開いている軸受４０ａが設けられており、この軸受４０ａは後述する回転軸４２４を回転可能に支持する。また、貯水容器４０は、図１に示すように、ドレンパン４０ｂを有している。
【００３７】
水車４２は、図２および図３に示すように、車輪４２１と、車輪カバー４２２と、第２歯車４２３とを有しており、貯水容器４０の内側を回転可能である。
【００３８】
車輪４２１には、図３に示すように、一方の側面から反対側の側面に向かって窪む複数の凹部４２１ａが円を描くように形成されている。また、車輪４２１には、この凹部４２１ａの開口側を覆うように、後述する車輪カバー４２２が組み合わされている。車輪カバー４２２には、台形状の孔４２２ａが、車輪４２１の凹部４２１ａと対向する位置に円を描くように形成されている。この台形状の孔４２２ａの大きさは、凹部４２１ａの開口の半分程度である。このため、車輪４２１に車輪カバー４２２が組み合わされたとき、凹部４２１ａの開口は半分程度が開いた状態となる。第２歯車４２３は、後述する気化部４１の第１歯車４１１と噛み合う歯車であり、回転中心には、車輪４２１、車輪カバー４２２および第２歯車４２３が共有する回転軸４２４が設けられている。この回転軸４２４を同軸として、第２歯車４２３、車輪カバー４２２、車輪４２１が順に重ねて組み合わされている。なお、この回転軸４２４は、上述のように、貯水容器４０の軸受４０ａに回転可能に支持されている。このため、貯水容器４０が本体ケーシング１０から引き出されたときに、ユーザーは、水車４２を貯水容器４０から取り出して洗浄することができる。なお、貯水容器４０の底面から軸受４０ａの軸心までの高さは、貯水容器４０に溜められている水が最低水位のときであっても、水車４２の最下位置にある凹部４２１ａが水没するように設定されている。
【００３９】
気化部４１は、供給された水を気化させる部材であり、図２に示すように、水車４２に近接して配置されており、貯水容器４０の満水時の水位よりも上方に配置されている。また、気化部４１は、気化フィルタ４４と、第１歯車４１１とを有しており、水車４２と同様に、回転可能である。
【００４０】
第１歯車４１１は、図２に示すように、気化フィルタ４４の外周縁に固定されており、駆動部４３の駆動によって回転する駆動歯車４３１および第２歯車４２３と噛み合うことによって支持されている。また、駆動歯車４３１および第２歯車４２３は、第１歯車４１１の回転軸４２４よりも下方に位置し、気化部４１の鉛直中心線に対して互いに反対側に位置している。
【００４１】
このような構成によって、加湿ユニット４では、図２に示すように、駆動部４３が駆動することで、気化部４１および水車４２が回転する。水車４２が回転することによって、凹部４２１ａは貯水容器４０の水中を順番に通過して上昇する。凹部４２１ａが浸水すると台形状の孔４２２ａから凹部４２１ａの内部に水が入る。このため、凹部４２１ａが水中から出てきたとき、凹部４２１ａの内部は水で満たされている。そして、凹部４２１ａが最上位置に近づくにしたがって、凹部４２１ａ内部の水が台形状の孔４２２ａから流出し、凹部４２１ａが最上位置を通過したときに、ほぼ全ての水が流出する。このとき、水は、流出する際に重力によってある程度の勢いが付加されているので、凹部４２１ａと近接している気化部４１の側面に向かって流出する。
【００４２】
さらに、本体ケーシング１０の最上面には、図１に示すように、空気清浄運転、除湿運転および加湿運転を選択する選択パネル１１が設けられており、この選択パネル１１は制御部６と接続されている。
【００４３】
次に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３を説明する前に、本発明が為される前の従来の凝縮器３９を有する除湿ユニット３について説明する。
【００４４】
＜従来の除湿ユニットの構成＞
従来の除湿ユニット３は、図４および図５に示すように、吸着素子３１、ヒータ３２、第２送風機３３および凝縮器３９を有している。
【００４５】
吸着素子３１は、ハニカム構造体であり、ゼオライト粉末、バインダーおよび膨張剤を混合して練り上げた多孔質の材料によって円板状に成形されている。ここでいうバインダーとしては、例えば、変性ＰＰＥ、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂から選択されたものである。膨張剤は、ハニカム構造体の成形時に膨張することで、無数の気泡を形成させる。このため、吸着素子３１は、水分に対して高い吸着性を有している。
【００４６】
ヒータ３２は、吸着素子３１の背面側の一部に対抗して配置されている。このヒータ３２は、略扇形形状であって、吸着素子３１の背面側の６分の１程度を覆う位置に設けられている。
【００４７】
第２送風機３３は、吸着素子３１の上方部分から背面側に向けて突出するような形状を有している。また、第２送風機３３とヒータ３２とは空気の流通ができるように凝縮器３９の有する第１送風管３４ａによって連絡されている。さらに、第２送風機３３が稼働することで空気流が形成され、空気は第１送付管３４ａ内を図４の矢印で示す方向に流れる。そして、ヒータ３２近傍に流れてきた空気は、そこで加熱されて高温空気となる。
【００４８】
凝縮器３９は、図４および図５に示すように、共通送風管３４と凝縮部２０とを有している。なお、凝縮器３９は、樹脂によって構成されている。
【００４９】
共通送風管３４は、第１送風管３４ａ、第２送風管３４ｂ、第３送風管３４ｃ、第４送風管３４ｄ、第５送風管３４ｅ、第６送風管３４ｆおよび第７送風管３４ｇから構成される。ヒータ３２によって加熱された高温空気は、対向する吸着素子３１の背面側から吸着素子３１の厚み方向の正面側に向かって進み、吸着素子３１の正面側に流れる。ここで、吸着素子３１の領域のうち高温空気が通過した領域では、吸着素子３１が高温空気によって暖められることで、保持していた水分が第２送風機３３による空気流れによって放出される。このため、吸着素子３１を背面側から前面側に向けて通過した空気は、吸着素子３１から放出された水分を含むことにより高温高湿空気となり、第２送風管３４ｂに進む。
【００５０】
第２送風管３４ｂは、正面視において略扇型形状を呈しており、吸着素子３１の一部を正面側から覆うように配置されている。また、第２送風管３４ｂは、上述したヒータ３２と共に吸着素子３１の同一部分を挟むような位置に設けられ、吸着素子３１の正面側の６分の１程度を覆っている。
【００５１】
第３送風管３４ｃは、第２送風管３４ｂと第４送風管３４ｄとの空気の流通ができるように、第２送風管３４ｂと第４送風管３４ｄとを連絡している。
【００５２】
第４送風管３４ｄは、第３送風管３４ｃと凝縮部２０との空気の流通ができるように、第３送風管３４ｃと凝縮部２０とを連絡している。具体的には、第４送風管３４ｄは、図５に示すように、吸着素子３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、吸着素子３１の下方に沿うように形成されている。また、第４送風管３４ｄの下部は、後述する複数の凝縮管３５と接続されている。なお、ここでいう「上下」および「左右」は、除湿ユニット３を正面視した場合の「上下」および「左右」を意味している。
【００５３】
第５送風管３４ｅは、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとの空気の流通ができるように、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとを連絡している。具体的には、第５送風管３４ｅの上部は、複数の凝縮管３５と接続されている。
【００５４】
第６送風管３４ｆは、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとの空気の流通ができるように、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとを連絡している。
【００５５】
第７送風管３４ｇは、第６送風管３４ｆと第２送風機３３とを連絡している。第６送風管３４ｆを通過してきた空気は、第７送風管３４ｇを通って第２送風機３３に吸い込まれる。
【００５６】
凝縮部２０は、図４および図５に示すように、第４送風管３４ｄと第５送風管３４ｅとを連絡しており、複数の凝縮管３５を有している。また、凝縮管３５は、第４送風管３４ｄから第５送風管３４ｅに鉛直方向に延びている。さらに、凝縮管３５同士は、所定の間隔をあけて配置されている。このため、第３送風管３４ｃを流れてきた高温高湿空気は、第４送風管３４ｄ内を除湿ユニット３の正面視において左側から右側（図４の矢印に示す方向）に向かって流れるとともに、複数の凝縮管３５に分配される。また、複数の凝縮管３５に分配された空気は、第５送風管３４ｅにおいて合流して第６送風管３４ｆ内に流れる。このため、凝縮管３５内部には、第４送風管３４ｄから流れてきた空気が流れる複数の被凝縮流体流路３５ａが形成されている。
【００５７】
また、凝縮管３５同士が所定の間隔をあけて配置されているため、凝縮部２０には、凝縮管３５同士の間に、外部空気流Ａ１が通過する凝縮流体流路３５ｂが形成されている。
【００５８】
このような構成によって、凝縮器３９内部を流れる高温高湿空気は、凝縮部２０の凝縮管３５の内壁面に接触しながら流れる。このため、凝縮器３９外部を通過する外部空気は、凝縮管３５内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮管３５内部を流れる空気から熱量を奪う。したがって、凝縮管３５内壁面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管３５の内壁面には結露が生じる。この結露水は、凝縮器３９を下方に流れ、凝縮部２０の下面を鉛直方向に貫通して設けられている排水口２８を通って、ドレンパンを介して貯水容器に流れ込む。また、凝縮部２０において熱交換された空気は、第２送風機３３に吸い込まれる。
【００５９】
さらに、除湿ユニット３は、駆動モータ（図示せず）を更に有している。駆動モータは、ピニオン歯車を有している。そして、吸着素子３１の外周には、ピニオン歯車と噛み合う従動歯車が設けられている。このため、駆動モータが稼働すると、ピニオン歯車と噛み合っている従動歯車に動力が伝わり、吸着素子３１が回転する。そして、吸着素子３１が回転しながら、本体ケーシングに吸い込まれた外部空気が吸着素子３１の一部を通過する。吸着素子３１は、この空気が吸着素子３１を通過する際に、通過しようとする空気中の水分を吸着して保持し、通過後の空気の水分を低減させる。そして、吸着素子３１が回転を続けることで、吸着素子３１のうち水分を保持している部分が、ヒータ３２と対向する位置にまで移動し、加熱される。これにより水分を保持していた吸着素子３１の一部は、保持していた水分をその場で放出し、ほとんど水分を保持していない状態となる。そして、吸着素子３１は、回転を続けることで、新たな外部空気と接触し、この新たな外部空気から水分を吸着して保持する。このようにして、吸着素子３１が回転することにより、水分の吸着と放出とを繰り返すことができる。
【００６０】
次に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３について説明する。
【００６１】
＜本実施形態の除湿ユニットの構成＞
除湿ユニット１０３は、吸着素子、ヒータ、第２送風機（送風機に相当）、および、凝縮器１３９を有している。なお、本実施形態の除湿ユニット１０３において、凝縮部１２０以外の構成については、上述の従来の除湿ユニット３と同様の構成であるため、説明を省略する。また、本実施形態の除湿ユニット１０３の有する凝縮器１３９の共通送風管および凝縮部１２０の凝縮管１３５は、従来の除湿ユニット３と同様に樹脂によって構成されている。なお、図６では、凝縮器１３９において、第１送風管、第２送風管、および、第７送風管を省略している。また、図６の符号１３４ｃは、第３送風管を示している。
【００６２】
＜凝縮部＞
凝縮部１２０は、図６に示すように、第４送風管１３４ｄと第５送風管１３４ｅとを連絡しており、複数のフィン１２１と複数の凝縮管１３５を有している。
【００６３】
フィン１２１は、金属製であって、図７Ａに示すように、略長方形状を呈する板状の第１部材１２２と、略長方形状を呈する板状の第２部材１２３とを有している。また、第１部材１２２の長手方向の長さは、第２部材１２３の長手方向の長さと等しい。さらに、第１部材１２２は、第２部材１２３の短手方向の略中央付近から第２部材１２３の厚さ方向に延びるように配置されている。このため、第１部材１２２は、第２部材１２３に対して直交する方向に配置されており、フィン１２１はＴ字形の断面形状を有する。なお、ここでいう第２部材１２３の短手方向とは、第２部材１２３の平面視において、第２部材１２３の長手方向と直交する方向のことである。また、本実施形態では、フィン１２１がＴ字形の断面形状を有するように第１部材１２２と第２部材１２３とが配置されているが、第１部材が第２部材に対して直交する方向に配置されているのであれば、フィンの断面形状はこれに限定されない。例えば、図７Ｂに示すように、フィン３２１がＬ字型の断面形状を有するように第１部材３２２と第２部材３２３とが配置されていてもよい。
【００６４】
また、凝縮管１３５は、樹脂製であって、図６に示すように、第４送風管１３４ｄから第５送風管１３４ｅに鉛直方向に延びるように配置されている。また、凝縮管１３５は、上端が第４送風管１３４ｄに接続されており、下端が第５送風管１３４ｅに接続されている。このため、第４送風管１３４ｄを流れてきた高温高湿空気は、複数の凝縮管１３５に分配される。また、複数の凝縮管１３５に分配された空気は、第５送風管１３４ｅおいて合流して、第６送風管１３４ｆに導かれる。したがって、凝縮管１３５内部には、第４送風管１３４ｄから流れてきた空気が流れる複数の被凝縮流体流路１３５ａが形成されている。
【００６５】
また、凝縮管１３５同士は、一直線上に、所定の間隔をあけて配置されている。このため、凝縮部１２０には、外部空気流Ａ１の流れ方向と直交する方向に、外部空気が流れる凝縮流体流路１３５ｂが形成されている。
【００６６】
また、凝縮部１２０の概略部分断面図である図８に示すように、凝縮管１３５は、前面１３６と、側面１３８ａ，１３８ｂと、背面１３７とから構成されている。前面１３６は、凝縮管１３５において、外部空気流Ａ１の最も上流側に位置している。また、背面１３７は、前面１３６と対向する位置に配置されており、前面１３６よりも外部空気流Ａ１の下流側に配置されている。さらに、側面１３８ａ，１３８ｂには第１側面１３８ａと第２側面１３８ｂとが含まれており、第１側面１３８ａと第２側面１３８ｂとは、対向する位置に配置されている。
【００６７】
また、凝縮管１３５の前面１３６には、凝縮管１３５外部と凝縮管１３５内部とを連通するスリット状の開口１３６ａが形成されている。スリット状の開口１３６ａは、図９に示すように、鉛直方向に沿うように凝縮管１３５の前面１３６に形成されている。また、このスリット状の開口１３６ａには、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが挿入される。
【００６８】
このような構成によって、図８に示すように、凝縮部１２０では、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが、凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されて、フィン１２１が凝縮管１３５に固定される。このように、フィン１２１の第１部材１２２の一部が凝縮管１３５内部に配置されていることで、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５内部における伝熱面積を大きくすることができる。
【００６９】
なお、ここでいう伝熱面積とは、凝縮部１２０において伝熱に寄与している表面の面積のことである。
【００７０】
また、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａは凝縮管１３５の前面１３６のスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されているため、第１部材１２２は外部空気流Ａ１の流れ方向に沿って凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、図８および凝縮部１２０の拡大図である図１０に示すように、フィン１２１の第２部材１２３は、凝縮管１３５よりも外部空気流Ａ１の上流側に配置されることになる。したがって、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３、凝縮管１３５の順に接触する。
【００７１】
なお、本実施形態では、凝縮部１２０の正面視において、凝縮管１３５の水平方向の幅、すなわち、凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１は、フィン１２１の水平方向の幅、すなわち、フィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きい。また、本実施形態では、凝縮部１２０の正面視において凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１がフィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きくなるように凝縮管１３５およびフィン１２１が形成されているが、これに限定されず、凝縮部の正面視において凝縮管の前面の短手方向の寸法とフィンの第２部材の短手方向の寸法とが等しくなるように、凝縮管およびフィンが形成されていてもよい。
【００７２】
このような構成によって、この除湿ユニット１０３では、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる高温高湿空気が、共通送風管の内壁面、凝縮管１３５内壁面、および、フィン１２１の第１部材１２２表面に接触しながら流れる。このため、凝縮器１３９外部を通過する外部空気は、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる空気から熱量を奪う。このとき、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３に接触するとともに、凝縮管１３５外部に形成されている凝縮流体流路１３５ｂを流れる。このため、凝縮器１３９では、主に凝縮管１３５内部に形成されている被凝縮流体流路１３５ａを流れる空気と外部空気との間で熱交換が行われる。したがって、凝縮管１３５の内壁面およびフィン１２１の第１部材１２２表面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管１３５の内壁面およびフィン１２１の第１部材１２２表面には結露が生じる。この結露水は、凝縮部１２０を下方に流れ、第５送風管１３４ｅの下側に設けられている排水口（図示せず）を通じて、ドレンパン４０ｂを介して貯水容器４０に流れ込む。
【００７３】
また、凝縮器１３９を流れる空気の一部は、除湿ユニット１０３内を循環している。具体的には、凝縮管１３５から第５送風管１３４ｅに流出した空気は、第６送風管１３４ｆおよび第７送風管を介して第２送風機に送られ、再び、第２送風機から第１送風管、第２送風管、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄを介して凝縮管１３５へ送られる。
【００７４】
＜特徴＞
（１）
上記実施形態では、凝縮部１２０が、金属製のフィン１２１と凝縮管１３５を有している。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮効率を向上させることができる。
【００７５】
これによって、フィンを備えていない従来の凝縮部２０を備える空気調和機と比較して、空気調和機１００の除湿効率を向上させることができている。
【００７６】
また、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが、凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、この凝縮器１３９では、熱交換効率を向上させることができる。
【００７７】
これによって、凝縮効率を向上させることができている。
【００７８】
さらに、フィン１２１が凝縮管１３５内部に挿入されることで凝縮効率を向上させているため、例えば、特開平１１−３０４３８９号公報に開示されているような複数の凝縮部を組み合わせて構成される凝縮器と比較して、凝縮部１２０のサイズが大幅に増加するおそれを減らすことができる。
【００７９】
（２）
上記実施形態では、凝縮管１３５の前面１３６には、凝縮管１３５外部と凝縮管１３５内部とを連通するスリット状の開口１３６ａが形成されている。また、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａは、凝縮管１３５外部からスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５内部に挿入される。このように、この凝縮部１２０では、容易な構成によって、フィン１２１を凝縮管１３５に固定することができている。
【００８０】
（３）
上記実施形態では、第１部材１２２は、第２部材１２３に対して直交する方向に配置されており、フィン１２１はＴ字形の断面形状を有している。また、第２部材１２３は凝縮管１３５の外部に配置されている。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５外部における伝熱面積を大きくすることができる。
【００８１】
これによって、凝縮部１２０における凝縮効率を向上させることができている。
【００８２】
（４）
上記実施形態では、第１部材１２２の尖端部１２２ａがスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３、凝縮管１３５の順に接触することになる。したがって、凝縮部１２０において、樹脂よりも伝熱性能の高い金属製の第２部材１２３が凝縮管１３５よりも先に外部空気と接触することで、凝縮効率を向上させることができている。
【００８３】
（５）
上記実施形態では、凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１は、フィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きい。このため、この凝縮器１３９では、外部空気の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができている。
【００８４】
また、凝縮管１３５の外部に配置される第２部材１２３は略長方形状を呈する板状の部材であり、第１部材１２２は凝縮管１３５の外部から凝縮管１３５の内部に延びているため、凝縮部１２０のサイズが大幅に大きくなるおそれを減らすことができている。
【００８５】
＜変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａを凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入するためのスリット状の開口１３６ａが、鉛直方向に沿うように凝縮管１３５の前面１３６に形成されている。
【００８６】
これに代えて、フィンの第１部材の尖端部を凝縮管外部から凝縮管内部に挿入するための複数の孔が、凝縮管の前面に鉛直方向に沿うように並んで形成されていてもよい。このように、凝縮管の前面に複数の孔が形成されることで、フィンの第１部材の尖端部を凝縮管外部から凝縮管内部に挿入することができる。
【００８７】
（Ｂ）
上記実施形態では、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されて、フィン１２１が凝縮管１３５に固定されている。
【００８８】
これに代えて、フィンの第１部材が、凝縮管を貫通していてもよい。
【００８９】
例えば、凝縮部の概略部分断面図である図１１に示すように、スリット状の開口２３６ａ，２３７ａが凝縮管２３５の前面２３６および凝縮管２３５の背面２３７に形成されており、フィン２２１の第１部材２２２の尖端部２２２ａが、スリット状の開口２３６ａを介して凝縮管２３５の外部から凝縮管２３５の内部に挿入され、スリット状の開口２３７ａを介して凝縮管２３５の外部で固定される。このように、フィン２２１が凝縮管２３５を貫通するように配置されることで、フィン２２１が凝縮管２３５の内部に挿入されて固定されている場合と比較して、フィン２２１と凝縮管２３５との固定が解除されるおそれを減らすことができる。
【００９０】
なお、図１１において、符号２２３は第２部材を示し、符号２３８ａは第１側面を示し、符号２３８ｂは第２側面を示している。
【００９１】
（Ｃ）
上記実施形態では、凝縮管１３５は、樹脂によって構成されている。これに代えて、凝縮管が金属によって構成されていてもよい。また、凝縮管が金属によって構成される場合には、凝縮管がフィンを貫通するように構成されていてもよい。このように、凝縮管が金属によって構成されることで、凝縮管が樹脂によって構成されている場合と比較して、凝縮効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、凝縮効率を向上させることが可能な凝縮器を提供することができるため、除湿器または空気調和機への適用が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機の外観斜視図。
【図２】加湿ユニットの外観斜視図（ドレンパンは省略）。
【図３】水車の分解斜視図。
【図４】従来の凝縮器の外観斜視図。
【図５】従来の凝縮器の正面図。
【図６】凝縮器の外観斜視図（第１送風管、第２送風管、および、第７送風管は省略）。
【図７Ａ】フィンの外観斜視図。
【図７Ｂ】断面形状がＬ字型形状を有するフィンの外観斜視図。
【図８】凝縮部の概略部分断面図。
【図９】スリット状の開口を示す凝縮部の拡大図。
【図１０】スリット状の開口を介してフィンが挿入された状態を示す凝縮部の拡大図。
【図１１】変形例（Ｂ）に係る凝縮部の概略断面図。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 空気調和機
１２１ フィン（板部材）
１２２ 第１部材
１２２ａ 尖端部
１２３ 第２部材
１３５ 凝縮管（流路部材）
１３５ａ 被凝縮流体流路（流路）
１３６ａ スリット状の開口（開口）
１３９ 凝縮器
２２１ フィン（板部材）
２３５ 凝縮管（流路部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、凝縮流体と被凝縮流体との間で熱交換を行わせることで、被凝縮流体を冷却する樹脂製の凝縮器がある。
【０００３】
例えば、上部水平管と、下部水平管と、複数の被凝縮流体通過管とを備えており、隣接する被凝縮流体通過管の間には熱交換される凝縮流体を通過させるための空間部が設けられている複合凝縮器がある。この複合凝縮器では、上部水平管に流れ込んだ被凝縮流体が、複数の被凝縮流体通過管を通過し、下部水平管に流れる。このとき、被凝縮流体通過管を流れる被凝縮流体と空間部を通過する凝縮流体との間で熱交換が行われる。このような構成によって、この複合凝縮器では、被凝縮流体を冷却している。
【０００４】
また、この複合凝縮器は、凝縮流体と被凝縮流体との間で熱交換を行わせることが可能な２つの凝縮器（以下、凝縮部という）が組み合わされて構成されている。このため、１つの凝縮部によって被凝縮流体が凝縮される場合と比較して、熱交換効率を向上させることができるため、凝縮効率を向上させることができている。
【特許文献１】特開平１１−３０４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凝縮効率を向上させるために複数の凝縮部が組み合わされることで、凝縮器全体のサイズが増加する要因となる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、複数の凝縮部を組み合わせなくても、凝縮効率を向上させることができる凝縮器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る凝縮器は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の流路部材と、板部材とを備えている。流路部材は、樹脂製であって、被凝縮流体が流れる流路を形成している。板部材は、金属製であって、流路部材の外部から流路部材の内部に延びる。
【０００８】
第１発明に係る凝縮器では、金属製の板部材が流路部材の外部から流路部材の内部に延びている。このため、例えば、板部材を備えていない凝縮器と比較して、流路部材外部および流路部材内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、凝縮器における熱交換効率を向上させることができる。
【０００９】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１０】
第２発明に係る凝縮器は、第１発明の凝縮器であって、流路部材には、板部材を挿入可能な開口が設けられている。このため、この凝縮器では、容易な構成によって、板部材を流路部材外部から流路部材内部に挿入することができる。
【００１１】
第３発明に係る凝縮器は、第１発明または第２発明の凝縮器であって、板部材は、第１部材と、第１部材と直交する方向に形成された第２部材とを有している。また、板部材は、第１部材の尖端部が流路部材内部に位置するように配置される。このため、被凝縮流体との接触面積および凝縮流体との接触面積を大きくすることができる。
【００１２】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１３】
第４発明に係る凝縮器は、第３発明の凝縮器であって、第２部材は、流路部材よりも凝縮流体の流れ方向上流側に配置される。このため、板部材における熱交換効率を向上させることができる。
【００１４】
第５発明に係る凝縮器は、第１発明から第４発明のいずれかの凝縮器であって、板部材は、正面視における水平方向の幅が、流路部材の正面視における水平方向の幅以下となるように形成されている。このため、この凝縮器では、凝縮流体の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができる。
【００１５】
第６発明に係る凝縮器は、内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、複数の凝縮部材と、板部材とを備えている。流路部材は、樹脂製であって、被凝縮流体が流れる流路を形成している。板部材は、金属製であって、流路部材を貫通して設けられている。
【００１６】
第６発明に係る凝縮器では、金属製の板部材が、流路部材を貫通して設けられている。このため、例えば、板部材を備えていない凝縮器と比較して、流路部材外部および流路部材内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、凝縮器における熱交換効率を向上させることができる。
【００１７】
これによって、凝縮効率を向上させることができる。
【００１８】
第７発明に係る空気調和機は、ヒータと、吸着素子と、送風機と、第１発明から第６発明のいずれかの凝縮器と、を備えている。吸着素子は、水分を吸着することが可能である。送風機は、ヒータによって温度上昇した高温空気を吸着素子に当てて吸着素子から水分を放出させる。凝縮器は、吸着素子を通過した高温空気を被凝縮流体として内部に流す。
【００１９】
第７発明に係る空気調和機では、凝縮器が、金属製の板部材を備えている。このため、樹脂製の凝縮器を備える空気調和機と比較して、熱交換効率を向上させることができる。したがって、凝縮器内部を流れる高温空気の凝縮効率を向上させることができる。
【００２０】
これによって、効率よく除湿することができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２２】
第２発明に係る凝縮器では、容易な構成によって、板部材を流路部材外部から流路部材内部に挿入することができる。
【００２３】
第３発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２４】
第４発明に係る凝縮器では、板部材における熱交換効率を向上させることができる。
【００２５】
第５発明に係る凝縮器では、凝縮流体の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができる。
【００２６】
第６発明に係る凝縮器では、凝縮効率を向上させることができる。
【００２７】
第７発明に係る空気調和機では、効率よく除湿することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る凝縮器１３９は、内部を流れる空気（被凝縮流体に相当）と外部を流れる空気（凝縮流体に相当）とを熱交換させるために用いられる多管式顕熱熱交換器である。以下に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３を備える空気調和機１００について図１を用いて説明する。
【００２９】
＜空気調和機の構成＞
空気調和機１００は、加湿機能、除湿機能及び空気清浄機能を有しており、加湿運転時は加湿機として、除湿運転時は除湿機として、空気清浄運転時は空気清浄機として働く。また、本実施形態では、この空気調和機１００は、単一機能だけでなく、同時に複数の機能を組み合わせて稼働させることができる。この複数の組み合わせとは、例えば、空気清浄機能と除湿機能との組み合わせ、および、空気清浄機能と加湿機能との組み合わせのことである。
【００３０】
空気調和機１００は、図１に示すように、除湿ユニット１０３の他に、本体ケーシング１０と、送風機２と、加湿ユニット４と、空気清浄ユニット５と、制御部６とを備えている。
【００３１】
本体ケーシング１０は、略直方体形状であり、送風機２、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、空気清浄ユニット５および制御部６等を収容している。また、本体ケーシング１０は、引き出し式の第１扉１０ａと、回動式の第２扉１０ｂとを有している。
【００３２】
送風機２は、本体ケーシング１０に収容されたとき、空気清浄ユニット５とは反対側に配置されている。また、この空気調和機１００を空気清浄ユニット５側から視たときに、各内部部品は、空気清浄ユニット５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４、送風機２の順で並んでいる。このため、送風機２が稼働されると、外部空気が空気清浄ユニット５側から除湿ユニット１０３および加湿ユニット４を通過し送風機２に至る外部空気流Ａ１が形成される。
【００３３】
制御部６は、本体ケーシング１０の上部に配置されており、空気清浄ユニット５、除湿ユニット１０３、加湿ユニット４および送風機２を制御する。
【００３４】
なお、図１では、加湿ユニット４の構成部品である、貯水容器４０、気化部４１および水車４２が加湿ユニット４から引き出されているが、運転時には、加湿ユニット４の所定位置に配置されている。
【００３５】
加湿ユニット４は、運転時において、除湿ユニット１０３の有する第２送風機の下方に重なるように配置されており、図２に示すように、主に、貯水容器４０、水車４２および気化部４１を有している。
【００３６】
貯水容器４０は、外部空気流Ａ１を流れる空気に与える水分の水源であり、図１に示すように、本体ケーシング１０に着脱可能に収容されている。具体的には、本体ケーシング１０の有する引き出し式の第１扉１０ａが引き出されることによって、貯水容器４０は本体ケーシング１０の開口１２から取り出される。さらに、図２に示すように、貯水容器４０の内側には上部が開いている軸受４０ａが設けられており、この軸受４０ａは後述する回転軸４２４を回転可能に支持する。また、貯水容器４０は、図１に示すように、ドレンパン４０ｂを有している。
【００３７】
水車４２は、図２および図３に示すように、車輪４２１と、車輪カバー４２２と、第２歯車４２３とを有しており、貯水容器４０の内側を回転可能である。
【００３８】
車輪４２１には、図３に示すように、一方の側面から反対側の側面に向かって窪む複数の凹部４２１ａが円を描くように形成されている。また、車輪４２１には、この凹部４２１ａの開口側を覆うように、後述する車輪カバー４２２が組み合わされている。車輪カバー４２２には、台形状の孔４２２ａが、車輪４２１の凹部４２１ａと対向する位置に円を描くように形成されている。この台形状の孔４２２ａの大きさは、凹部４２１ａの開口の半分程度である。このため、車輪４２１に車輪カバー４２２が組み合わされたとき、凹部４２１ａの開口は半分程度が開いた状態となる。第２歯車４２３は、後述する気化部４１の第１歯車４１１と噛み合う歯車であり、回転中心には、車輪４２１、車輪カバー４２２および第２歯車４２３が共有する回転軸４２４が設けられている。この回転軸４２４を同軸として、第２歯車４２３、車輪カバー４２２、車輪４２１が順に重ねて組み合わされている。なお、この回転軸４２４は、上述のように、貯水容器４０の軸受４０ａに回転可能に支持されている。このため、貯水容器４０が本体ケーシング１０から引き出されたときに、ユーザーは、水車４２を貯水容器４０から取り出して洗浄することができる。なお、貯水容器４０の底面から軸受４０ａの軸心までの高さは、貯水容器４０に溜められている水が最低水位のときであっても、水車４２の最下位置にある凹部４２１ａが水没するように設定されている。
【００３９】
気化部４１は、供給された水を気化させる部材であり、図２に示すように、水車４２に近接して配置されており、貯水容器４０の満水時の水位よりも上方に配置されている。また、気化部４１は、気化フィルタ４４と、第１歯車４１１とを有しており、水車４２と同様に、回転可能である。
【００４０】
第１歯車４１１は、図２に示すように、気化フィルタ４４の外周縁に固定されており、駆動部４３の駆動によって回転する駆動歯車４３１および第２歯車４２３と噛み合うことによって支持されている。また、駆動歯車４３１および第２歯車４２３は、第１歯車４１１の回転軸４２４よりも下方に位置し、気化部４１の鉛直中心線に対して互いに反対側に位置している。
【００４１】
このような構成によって、加湿ユニット４では、図２に示すように、駆動部４３が駆動することで、気化部４１および水車４２が回転する。水車４２が回転することによって、凹部４２１ａは貯水容器４０の水中を順番に通過して上昇する。凹部４２１ａが浸水すると台形状の孔４２２ａから凹部４２１ａの内部に水が入る。このため、凹部４２１ａが水中から出てきたとき、凹部４２１ａの内部は水で満たされている。そして、凹部４２１ａが最上位置に近づくにしたがって、凹部４２１ａ内部の水が台形状の孔４２２ａから流出し、凹部４２１ａが最上位置を通過したときに、ほぼ全ての水が流出する。このとき、水は、流出する際に重力によってある程度の勢いが付加されているので、凹部４２１ａと近接している気化部４１の側面に向かって流出する。
【００４２】
さらに、本体ケーシング１０の最上面には、図１に示すように、空気清浄運転、除湿運転および加湿運転を選択する選択パネル１１が設けられており、この選択パネル１１は制御部６と接続されている。
【００４３】
次に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３を説明する前に、本発明が為される前の従来の凝縮器３９を有する除湿ユニット３について説明する。
【００４４】
＜従来の除湿ユニットの構成＞
従来の除湿ユニット３は、図４および図５に示すように、吸着素子３１、ヒータ３２、第２送風機３３および凝縮器３９を有している。
【００４５】
吸着素子３１は、ハニカム構造体であり、ゼオライト粉末、バインダーおよび膨張剤を混合して練り上げた多孔質の材料によって円板状に成形されている。ここでいうバインダーとしては、例えば、変性ＰＰＥ、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂から選択されたものである。膨張剤は、ハニカム構造体の成形時に膨張することで、無数の気泡を形成させる。このため、吸着素子３１は、水分に対して高い吸着性を有している。
【００４６】
ヒータ３２は、吸着素子３１の背面側の一部に対抗して配置されている。このヒータ３２は、略扇形形状であって、吸着素子３１の背面側の６分の１程度を覆う位置に設けられている。
【００４７】
第２送風機３３は、吸着素子３１の上方部分から背面側に向けて突出するような形状を有している。また、第２送風機３３とヒータ３２とは空気の流通ができるように凝縮器３９の有する第１送風管３４ａによって連絡されている。さらに、第２送風機３３が稼働することで空気流が形成され、空気は第１送付管３４ａ内を図４の矢印で示す方向に流れる。そして、ヒータ３２近傍に流れてきた空気は、そこで加熱されて高温空気となる。
【００４８】
凝縮器３９は、図４および図５に示すように、共通送風管３４と凝縮部２０とを有している。なお、凝縮器３９は、樹脂によって構成されている。
【００４９】
共通送風管３４は、第１送風管３４ａ、第２送風管３４ｂ、第３送風管３４ｃ、第４送風管３４ｄ、第５送風管３４ｅ、第６送風管３４ｆおよび第７送風管３４ｇから構成される。ヒータ３２によって加熱された高温空気は、対向する吸着素子３１の背面側から吸着素子３１の厚み方向の正面側に向かって進み、吸着素子３１の正面側に流れる。ここで、吸着素子３１の領域のうち高温空気が通過した領域では、吸着素子３１が高温空気によって暖められることで、保持していた水分が第２送風機３３による空気流れによって放出される。このため、吸着素子３１を背面側から前面側に向けて通過した空気は、吸着素子３１から放出された水分を含むことにより高温高湿空気となり、第２送風管３４ｂに進む。
【００５０】
第２送風管３４ｂは、正面視において略扇型形状を呈しており、吸着素子３１の一部を正面側から覆うように配置されている。また、第２送風管３４ｂは、上述したヒータ３２と共に吸着素子３１の同一部分を挟むような位置に設けられ、吸着素子３１の正面側の６分の１程度を覆っている。
【００５１】
第３送風管３４ｃは、第２送風管３４ｂと第４送風管３４ｄとの空気の流通ができるように、第２送風管３４ｂと第４送風管３４ｄとを連絡している。
【００５２】
第４送風管３４ｄは、第３送風管３４ｃと凝縮部２０との空気の流通ができるように、第３送風管３４ｃと凝縮部２０とを連絡している。具体的には、第４送風管３４ｄは、図５に示すように、吸着素子３１の厚さ方向に直交する方向（略水平方向）に延びており、吸着素子３１の下方に沿うように形成されている。また、第４送風管３４ｄの下部は、後述する複数の凝縮管３５と接続されている。なお、ここでいう「上下」および「左右」は、除湿ユニット３を正面視した場合の「上下」および「左右」を意味している。
【００５３】
第５送風管３４ｅは、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとの空気の流通ができるように、凝縮部２０と第６送風管３４ｆとを連絡している。具体的には、第５送風管３４ｅの上部は、複数の凝縮管３５と接続されている。
【００５４】
第６送風管３４ｆは、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとの空気の流通ができるように、第５送風管３４ｅと第７送風管３４ｇとを連絡している。
【００５５】
第７送風管３４ｇは、第６送風管３４ｆと第２送風機３３とを連絡している。第６送風管３４ｆを通過してきた空気は、第７送風管３４ｇを通って第２送風機３３に吸い込まれる。
【００５６】
凝縮部２０は、図４および図５に示すように、第４送風管３４ｄと第５送風管３４ｅとを連絡しており、複数の凝縮管３５を有している。また、凝縮管３５は、第４送風管３４ｄから第５送風管３４ｅに鉛直方向に延びている。さらに、凝縮管３５同士は、所定の間隔をあけて配置されている。このため、第３送風管３４ｃを流れてきた高温高湿空気は、第４送風管３４ｄ内を除湿ユニット３の正面視において左側から右側（図４の矢印に示す方向）に向かって流れるとともに、複数の凝縮管３５に分配される。また、複数の凝縮管３５に分配された空気は、第５送風管３４ｅにおいて合流して第６送風管３４ｆ内に流れる。このため、凝縮管３５内部には、第４送風管３４ｄから流れてきた空気が流れる複数の被凝縮流体流路３５ａが形成されている。
【００５７】
また、凝縮管３５同士が所定の間隔をあけて配置されているため、凝縮部２０には、凝縮管３５同士の間に、外部空気流Ａ１が通過する凝縮流体流路３５ｂが形成されている。
【００５８】
このような構成によって、凝縮器３９内部を流れる高温高湿空気は、凝縮部２０の凝縮管３５の内壁面に接触しながら流れる。このため、凝縮器３９外部を通過する外部空気は、凝縮管３５内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮管３５内部を流れる空気から熱量を奪う。したがって、凝縮管３５内壁面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管３５の内壁面には結露が生じる。この結露水は、凝縮器３９を下方に流れ、凝縮部２０の下面を鉛直方向に貫通して設けられている排水口２８を通って、ドレンパンを介して貯水容器に流れ込む。また、凝縮部２０において熱交換された空気は、第２送風機３３に吸い込まれる。
【００５９】
さらに、除湿ユニット３は、駆動モータ（図示せず）を更に有している。駆動モータは、ピニオン歯車を有している。そして、吸着素子３１の外周には、ピニオン歯車と噛み合う従動歯車が設けられている。このため、駆動モータが稼働すると、ピニオン歯車と噛み合っている従動歯車に動力が伝わり、吸着素子３１が回転する。そして、吸着素子３１が回転しながら、本体ケーシングに吸い込まれた外部空気が吸着素子３１の一部を通過する。吸着素子３１は、この空気が吸着素子３１を通過する際に、通過しようとする空気中の水分を吸着して保持し、通過後の空気の水分を低減させる。そして、吸着素子３１が回転を続けることで、吸着素子３１のうち水分を保持している部分が、ヒータ３２と対向する位置にまで移動し、加熱される。これにより水分を保持していた吸着素子３１の一部は、保持していた水分をその場で放出し、ほとんど水分を保持していない状態となる。そして、吸着素子３１は、回転を続けることで、新たな外部空気と接触し、この新たな外部空気から水分を吸着して保持する。このようにして、吸着素子３１が回転することにより、水分の吸着と放出とを繰り返すことができる。
【００６０】
次に、本発明の実施形態に係る凝縮器１３９を有する除湿ユニット１０３について説明する。
【００６１】
＜本実施形態の除湿ユニットの構成＞
除湿ユニット１０３は、吸着素子、ヒータ、第２送風機（送風機に相当）、および、凝縮器１３９を有している。なお、本実施形態の除湿ユニット１０３において、凝縮部１２０以外の構成については、上述の従来の除湿ユニット３と同様の構成であるため、説明を省略する。また、本実施形態の除湿ユニット１０３の有する凝縮器１３９の共通送風管および凝縮部１２０の凝縮管１３５は、従来の除湿ユニット３と同様に樹脂によって構成されている。なお、図６では、凝縮器１３９において、第１送風管、第２送風管、および、第７送風管を省略している。また、図６の符号１３４ｃは、第３送風管を示している。
【００６２】
＜凝縮部＞
凝縮部１２０は、図６に示すように、第４送風管１３４ｄと第５送風管１３４ｅとを連絡しており、複数のフィン１２１と複数の凝縮管１３５を有している。
【００６３】
フィン１２１は、金属製であって、図７Ａに示すように、略長方形状を呈する板状の第１部材１２２と、略長方形状を呈する板状の第２部材１２３とを有している。また、第１部材１２２の長手方向の長さは、第２部材１２３の長手方向の長さと等しい。さらに、第１部材１２２は、第２部材１２３の短手方向の略中央付近から第２部材１２３の厚さ方向に延びるように配置されている。このため、第１部材１２２は、第２部材１２３に対して直交する方向に配置されており、フィン１２１はＴ字形の断面形状を有する。なお、ここでいう第２部材１２３の短手方向とは、第２部材１２３の平面視において、第２部材１２３の長手方向と直交する方向のことである。また、本実施形態では、フィン１２１がＴ字形の断面形状を有するように第１部材１２２と第２部材１２３とが配置されているが、第１部材が第２部材に対して直交する方向に配置されているのであれば、フィンの断面形状はこれに限定されない。例えば、図７Ｂに示すように、フィン３２１がＬ字型の断面形状を有するように第１部材３２２と第２部材３２３とが配置されていてもよい。
【００６４】
また、凝縮管１３５は、樹脂製であって、図６に示すように、第４送風管１３４ｄから第５送風管１３４ｅに鉛直方向に延びるように配置されている。また、凝縮管１３５は、上端が第４送風管１３４ｄに接続されており、下端が第５送風管１３４ｅに接続されている。このため、第４送風管１３４ｄを流れてきた高温高湿空気は、複数の凝縮管１３５に分配される。また、複数の凝縮管１３５に分配された空気は、第５送風管１３４ｅおいて合流して、第６送風管１３４ｆに導かれる。したがって、凝縮管１３５内部には、第４送風管１３４ｄから流れてきた空気が流れる複数の被凝縮流体流路１３５ａが形成されている。
【００６５】
また、凝縮管１３５同士は、一直線上に、所定の間隔をあけて配置されている。このため、凝縮部１２０には、外部空気流Ａ１の流れ方向と直交する方向に、外部空気が流れる凝縮流体流路１３５ｂが形成されている。
【００６６】
また、凝縮部１２０の概略部分断面図である図８に示すように、凝縮管１３５は、前面１３６と、側面１３８ａ，１３８ｂと、背面１３７とから構成されている。前面１３６は、凝縮管１３５において、外部空気流Ａ１の最も上流側に位置している。また、背面１３７は、前面１３６と対向する位置に配置されており、前面１３６よりも外部空気流Ａ１の下流側に配置されている。さらに、側面１３８ａ，１３８ｂには第１側面１３８ａと第２側面１３８ｂとが含まれており、第１側面１３８ａと第２側面１３８ｂとは、対向する位置に配置されている。
【００６７】
また、凝縮管１３５の前面１３６には、凝縮管１３５外部と凝縮管１３５内部とを連通するスリット状の開口１３６ａが形成されている。スリット状の開口１３６ａは、図９に示すように、鉛直方向に沿うように凝縮管１３５の前面１３６に形成されている。また、このスリット状の開口１３６ａには、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが挿入される。
【００６８】
このような構成によって、図８に示すように、凝縮部１２０では、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが、凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されて、フィン１２１が凝縮管１３５に固定される。このように、フィン１２１の第１部材１２２の一部が凝縮管１３５内部に配置されていることで、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５内部における伝熱面積を大きくすることができる。
【００６９】
なお、ここでいう伝熱面積とは、凝縮部１２０において伝熱に寄与している表面の面積のことである。
【００７０】
また、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａは凝縮管１３５の前面１３６のスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されているため、第１部材１２２は外部空気流Ａ１の流れ方向に沿って凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、図８および凝縮部１２０の拡大図である図１０に示すように、フィン１２１の第２部材１２３は、凝縮管１３５よりも外部空気流Ａ１の上流側に配置されることになる。したがって、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３、凝縮管１３５の順に接触する。
【００７１】
なお、本実施形態では、凝縮部１２０の正面視において、凝縮管１３５の水平方向の幅、すなわち、凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１は、フィン１２１の水平方向の幅、すなわち、フィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きい。また、本実施形態では、凝縮部１２０の正面視において凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１がフィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きくなるように凝縮管１３５およびフィン１２１が形成されているが、これに限定されず、凝縮部の正面視において凝縮管の前面の短手方向の寸法とフィンの第２部材の短手方向の寸法とが等しくなるように、凝縮管およびフィンが形成されていてもよい。
【００７２】
このような構成によって、この除湿ユニット１０３では、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる高温高湿空気が、共通送風管の内壁面、凝縮管１３５内壁面、および、フィン１２１の第１部材１２２表面に接触しながら流れる。このため、凝縮器１３９外部を通過する外部空気は、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行い、互いに混ざり合うことなく、凝縮器１３９の共通送風管内部および凝縮管１３５内部を流れる空気から熱量を奪う。このとき、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３に接触するとともに、凝縮管１３５外部に形成されている凝縮流体流路１３５ｂを流れる。このため、凝縮器１３９では、主に凝縮管１３５内部に形成されている被凝縮流体流路１３５ａを流れる空気と外部空気との間で熱交換が行われる。したがって、凝縮管１３５の内壁面およびフィン１２１の第１部材１２２表面に接触した高温高湿の空気は冷却され、凝縮管１３５の内壁面およびフィン１２１の第１部材１２２表面には結露が生じる。この結露水は、凝縮部１２０を下方に流れ、第５送風管１３４ｅの下側に設けられている排水口（図示せず）を通じて、ドレンパン４０ｂを介して貯水容器４０に流れ込む。
【００７３】
また、凝縮器１３９を流れる空気の一部は、除湿ユニット１０３内を循環している。具体的には、凝縮管１３５から第５送風管１３４ｅに流出した空気は、第６送風管１３４ｆおよび第７送風管を介して第２送風機に送られ、再び、第２送風機から第１送風管、第２送風管、第３送風管１３４ｃおよび第４送風管１３４ｄを介して凝縮管１３５へ送られる。
【００７４】
＜特徴＞
（１）
上記実施形態では、凝縮部１２０が、金属製のフィン１２１と凝縮管１３５を有している。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮効率を向上させることができる。
【００７５】
これによって、フィンを備えていない従来の凝縮部２０を備える空気調和機と比較して、空気調和機１００の除湿効率を向上させることができている。
【００７６】
また、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが、凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５内部における伝熱面積を大きくすることができる。したがって、この凝縮器１３９では、熱交換効率を向上させることができる。
【００７７】
これによって、凝縮効率を向上させることができている。
【００７８】
さらに、フィン１２１が凝縮管１３５内部に挿入されることで凝縮効率を向上させているため、例えば、特開平１１−３０４３８９号公報に開示されているような複数の凝縮部を組み合わせて構成される凝縮器と比較して、凝縮部１２０のサイズが大幅に増加するおそれを減らすことができる。
【００７９】
（２）
上記実施形態では、凝縮管１３５の前面１３６には、凝縮管１３５外部と凝縮管１３５内部とを連通するスリット状の開口１３６ａが形成されている。また、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａは、凝縮管１３５外部からスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５内部に挿入される。このように、この凝縮部１２０では、容易な構成によって、フィン１２１を凝縮管１３５に固定することができている。
【００８０】
（３）
上記実施形態では、第１部材１２２は、第２部材１２３に対して直交する方向に配置されており、フィン１２１はＴ字形の断面形状を有している。また、第２部材１２３は凝縮管１３５の外部に配置されている。このため、フィンを備えていない従来の凝縮部２０と比較して、凝縮管１３５外部における伝熱面積を大きくすることができる。
【００８１】
これによって、凝縮部１２０における凝縮効率を向上させることができている。
【００８２】
（４）
上記実施形態では、第１部材１２２の尖端部１２２ａがスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されている。このため、外部空気は、フィン１２１の第２部材１２３、凝縮管１３５の順に接触することになる。したがって、凝縮部１２０において、樹脂よりも伝熱性能の高い金属製の第２部材１２３が凝縮管１３５よりも先に外部空気と接触することで、凝縮効率を向上させることができている。
【００８３】
（５）
上記実施形態では、凝縮管１３５の前面１３６の短手方向の寸法ｗ１は、フィン１２１の第２部材１２３の短手方向の寸法ｗ２よりも大きい。このため、この凝縮器１３９では、外部空気の通風抵抗が大きくなるおそれを減らすことができている。
【００８４】
また、凝縮管１３５の外部に配置される第２部材１２３は略長方形状を呈する板状の部材であり、第１部材１２２は凝縮管１３５の外部から凝縮管１３５の内部に延びているため、凝縮部１２０のサイズが大幅に大きくなるおそれを減らすことができている。
【００８５】
＜変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、フィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａを凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入するためのスリット状の開口１３６ａが、鉛直方向に沿うように凝縮管１３５の前面１３６に形成されている。
【００８６】
これに代えて、フィンの第１部材の尖端部を凝縮管外部から凝縮管内部に挿入するための複数の孔が、凝縮管の前面に鉛直方向に沿うように並んで形成されていてもよい。このように、凝縮管の前面に複数の孔が形成されることで、フィンの第１部材の尖端部を凝縮管外部から凝縮管内部に挿入することができる。
【００８７】
（Ｂ）
上記実施形態では、金属製のフィン１２１の第１部材１２２の尖端部１２２ａが凝縮管１３５に形成されているスリット状の開口１３６ａを介して凝縮管１３５外部から凝縮管１３５内部に挿入されて、フィン１２１が凝縮管１３５に固定されている。
【００８８】
これに代えて、フィンの第１部材が、凝縮管を貫通していてもよい。
【００８９】
例えば、凝縮部の概略部分断面図である図１１に示すように、スリット状の開口２３６ａ，２３７ａが凝縮管２３５の前面２３６および凝縮管２３５の背面２３７に形成されており、フィン２２１の第１部材２２２の尖端部２２２ａが、スリット状の開口２３６ａを介して凝縮管２３５の外部から凝縮管２３５の内部に挿入され、スリット状の開口２３７ａを介して凝縮管２３５の外部で固定される。このように、フィン２２１が凝縮管２３５を貫通するように配置されることで、フィン２２１が凝縮管２３５の内部に挿入されて固定されている場合と比較して、フィン２２１と凝縮管２３５との固定が解除されるおそれを減らすことができる。
【００９０】
なお、図１１において、符号２２３は第２部材を示し、符号２３８ａは第１側面を示し、符号２３８ｂは第２側面を示している。
【００９１】
（Ｃ）
上記実施形態では、凝縮管１３５は、樹脂によって構成されている。これに代えて、凝縮管が金属によって構成されていてもよい。また、凝縮管が金属によって構成される場合には、凝縮管がフィンを貫通するように構成されていてもよい。このように、凝縮管が金属によって構成されることで、凝縮管が樹脂によって構成されている場合と比較して、凝縮効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、凝縮効率を向上させることが可能な凝縮器を提供することができるため、除湿器または空気調和機への適用が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機の外観斜視図。
【図２】加湿ユニットの外観斜視図（ドレンパンは省略）。
【図３】水車の分解斜視図。
【図４】従来の凝縮器の外観斜視図。
【図５】従来の凝縮器の正面図。
【図６】凝縮器の外観斜視図（第１送風管、第２送風管、および、第７送風管は省略）。
【図７Ａ】フィンの外観斜視図。
【図７Ｂ】断面形状がＬ字型形状を有するフィンの外観斜視図。
【図８】凝縮部の概略部分断面図。
【図９】スリット状の開口を示す凝縮部の拡大図。
【図１０】スリット状の開口を介してフィンが挿入された状態を示す凝縮部の拡大図。
【図１１】変形例（Ｂ）に係る凝縮部の概略断面図。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 空気調和機
１２１ フィン（板部材）
１２２ 第１部材
１２２ａ 尖端部
１２３ 第２部材
１３５ 凝縮管（流路部材）
１３５ａ 被凝縮流体流路（流路）
１３６ａ スリット状の開口（開口）
１３９ 凝縮器
２２１ フィン（板部材）
２３５ 凝縮管（流路部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、
前記被凝縮流体が流れる流路（１３５ａ）を形成している複数の樹脂製の流路部材（１３５）と、
前記流路部材の外部から前記流路部材の内部に延びる金属製の板部材（１２１）と、
を備える凝縮器（１３９）。
【請求項２】
前記流路部材には、前記板部材を挿入可能な開口（１３６ａ）が設けられている、
請求項１に記載の凝縮器。
【請求項３】
前記板部材は、第１部材（１２２）と前記第１部材と直交する方向に形成された第２部材（１２３）とを有し、前記第１部材の尖端部（１２２ａ）が前記流路部材内部に位置するように配置される、
請求項１または２に記載の凝縮器。
【請求項４】
前記第２部材は、前記流路部材よりも前記凝縮流体の流れ方向上流側に配置される、
請求項３に記載の凝縮器。
【請求項５】
前記板部材は、正面視における水平方向の幅が、前記流路部材の正面視における水平方向の幅以下となるように形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の凝縮器。
【請求項６】
内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、
前記被凝縮流体が流れる流路を形成している複数の樹脂製の流路部材（２３５）と、
前記流路部材を貫通して設けられる金属製の板部材（２２１）と、
を備える凝縮器。
【請求項７】
ヒータと、
水分を吸着することが可能な吸着素子と、
前記ヒータによって温度上昇した高温空気を前記吸着素子に当てて前記吸着素子から水分を放出させる送風機と、
前記吸着素子を通過した前記高温空気を前記被凝縮流体として内部に流す請求項１から６のいずれかに記載の凝縮器（１３９）と、
を備える空気調和機（１００）。
【請求項１】
内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、
前記被凝縮流体が流れる流路（１３５ａ）を形成している複数の樹脂製の流路部材（１３５）と、
前記流路部材の外部から前記流路部材の内部に延びる金属製の板部材（１２１）と、
を備える凝縮器（１３９）。
【請求項２】
前記流路部材には、前記板部材を挿入可能な開口（１３６ａ）が設けられている、
請求項１に記載の凝縮器。
【請求項３】
前記板部材は、第１部材（１２２）と前記第１部材と直交する方向に形成された第２部材（１２３）とを有し、前記第１部材の尖端部（１２２ａ）が前記流路部材内部に位置するように配置される、
請求項１または２に記載の凝縮器。
【請求項４】
前記第２部材は、前記流路部材よりも前記凝縮流体の流れ方向上流側に配置される、
請求項３に記載の凝縮器。
【請求項５】
前記板部材は、正面視における水平方向の幅が、前記流路部材の正面視における水平方向の幅以下となるように形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の凝縮器。
【請求項６】
内部を流れる被凝縮流体と外部を流れる凝縮流体との間で熱交換を行う凝縮器であって、
前記被凝縮流体が流れる流路を形成している複数の樹脂製の流路部材（２３５）と、
前記流路部材を貫通して設けられる金属製の板部材（２２１）と、
を備える凝縮器。
【請求項７】
ヒータと、
水分を吸着することが可能な吸着素子と、
前記ヒータによって温度上昇した高温空気を前記吸着素子に当てて前記吸着素子から水分を放出させる送風機と、
前記吸着素子を通過した前記高温空気を前記被凝縮流体として内部に流す請求項１から６のいずれかに記載の凝縮器（１３９）と、
を備える空気調和機（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１２１８８５（Ｐ２０１０−１２１８８５Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７２１３（Ｐ２００８−２９７２１３）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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