WO2015064537A1 - 空調室外ユニット - Google Patents

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WO2015064537A1
WO2015064537A1 PCT/JP2014/078493 JP2014078493W WO2015064537A1 WO 2015064537 A1 WO2015064537 A1 WO 2015064537A1 JP 2014078493 W JP2014078493 W JP 2014078493W WO 2015064537 A1 WO2015064537 A1 WO 2015064537A1
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WO
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moisture
air
rotor
unit
humidification
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078493
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸子 松本
哲丈 倉守
浩輝 藤田
耕治 森本
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダイキン工業株式会社 filed Critical ダイキン工業株式会社
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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
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • 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
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46—Component arrangements in separate outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants

Definitions

  • the present invention relates to a unit outside an air conditioning room.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-251692 discloses an air conditioner in which a humidification unit is integrated with an outdoor unit.
  • the humidification unit of Patent Document 1 is disposed along the installation plane of the outdoor unit, that is, along the horizontal plane, and is disposed in front of the outdoor heat exchanger. Therefore, a part of the air that has passed through the outdoor heat exchanger is supplied to the humidification unit.
  • the humidification rotor of the humidification unit is arranged so that the plane of the humidification rotor and the horizontal plane substantially coincide. Therefore, the driving torque of the humidification rotor is not so large because the humidification rotor only needs to be rotated along the horizontal plane direction.
  • Patent Document 1 since the humidification unit is disposed in front of the outdoor heat exchanger, a part of the outdoor heat exchanger is blocked by the humidification unit. If it does so, since it will become difficult to pass outside air in the part blocked
  • an object of the present invention is to provide an air conditioned outdoor unit that can suppress the driving torque of the humidifying rotor.
  • the air conditioning outdoor unit includes a humidification rotor and drive means.
  • a humidification rotor has a moisture absorption part and a moisture release part, the plate-shaped surface is arrange
  • the driving means rotates the humidification rotor.
  • the air conditioning room outside unit according to the second aspect of the present invention is the air conditioning room outside unit according to the first aspect, wherein the dehumidification start boundary of the humidification rotor includes the lower end of the humidification rotor or the vicinity thereof.
  • the moisture release start boundary is a heavy part of the humidification rotor. Therefore, the driving torque of the humidification rotor can be suppressed by utilizing the rotation of the humidification rotor by its own weight.
  • the air conditioning room outside unit according to the third aspect of the present invention is the air conditioning room outside unit according to the second aspect, wherein the moisture absorption start boundary for switching from the moisture releasing part to the moisture absorbing part includes the upper end of the humidifying rotor or the vicinity thereof.
  • the moisture absorption start boundary is a light weight portion of the humidification rotor. Therefore, the driving torque of the humidification rotor can be suppressed by utilizing the rotation of the humidification rotor by its own weight.
  • the air conditioning room outside unit is the air conditioning room outside unit according to the first aspect, in which the moisture release section has a suction area, a heating area, and an air supply area.
  • the suction region is a region for sucking air into the moisture release portion in the vicinity of the moisture absorption start boundary.
  • the heating region is a region that is adjacent to the suction region and heats the air taken into the suction region.
  • the air supply region is a region for releasing air that is located opposite to the suction region with the heating region interposed therebetween.
  • the air taken in from the outside is warmed by the humidification rotor in the suction area and further heated in the heating area. Further, the humidification rotor heated in the suction region can apply heat to the air taken in from the outside, and can reduce the temperature of the humidification rotor from the moisture release portion toward the moisture absorption portion. Therefore, the moisture absorption efficiency of the moisture in the moisture absorption part can be improved.
  • the driving torque of the humidifying rotor can be suppressed by utilizing the rotation of the humidifying rotor due to its own weight.
  • the air taken in from the outside can be heated in the humidification rotor and the heating region, and the moisture absorption efficiency of the moisture in the moisture absorption portion of the humidification rotor can be improved.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline of an outdoor unit of an air conditioner 10.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view of the outdoor unit 30 with a front plate 46, a protective grill 45, a top plate 48, and the like removed. It is a front view of the outdoor unit 30 in a state where the front plate 46, the protective grill 45, the top plate 48 and the like are removed. It is a top view of the outdoor unit 30 of the state from which the top plate 48 was removed. It is an enlarged view by the side of the machine room 42 of the outdoor unit of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a humidifying unit 60.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a humidifying unit 60.
  • FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the moisture absorption part 61 and the moisture release part 62 of the humidification rotor 63.
  • FIG. It is a perspective view of the outdoor unit 30 which shows an example of another arrangement
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner 10 including an outdoor unit 30 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an outline of the outdoor unit of the air conditioning apparatus 10.
  • an air conditioner 10 is configured by connecting an indoor unit 20 and an outdoor unit 30 via a communication pipe 12.
  • the air conditioner 10 has a plurality of operation modes such as a cooling operation, a heating operation, a dehumidifying operation, a humidifying operation, an air supply operation, and an exhaust operation, and these operation modes can be appropriately combined.
  • the indoor unit 20 of FIG. 2 is provided with an indoor heat exchanger 21, and the outdoor unit 30 includes a compressor 31, a four-way switching valve 32, an outdoor heat exchanger 33, an electric valve 34, a filter. 35, an accumulator 36, a liquid closing valve 37 and a gas closing valve 38 are provided. Further, a liquid refrigerant pipe 14 and a gas refrigerant pipe 16 that connect the indoor unit 20 and the outdoor unit 30 pass through the communication pipe 12.
  • the outdoor air is supplied to the room or the indoor air is discharged, so that the indoor unit 20 and the outdoor unit 30 are connected through the air supply duct 18 of the communication pipe 12.
  • the outdoor unit 30 takes in moisture from the outside air.
  • the outdoor unit 30 is provided with a humidifying unit 60 having a function of taking moisture from the outside air.
  • the four-way selector valve 32 is connected in a solid line. Therefore, during cooling, the refrigerant compressed and discharged by the compressor 31 is sent to the outdoor heat exchanger 33 via the four-way switching valve 32. The refrigerant that has been deprived of heat by exchanging heat with the outside air in the outdoor heat exchanger 33 is sent to the motor-operated valve 34. The high-pressure liquid refrigerant is changed to a low-pressure state by the motor-operated valve 34. The refrigerant expanded by the electric valve 34 enters the indoor heat exchanger 21 through the filter 35 through the liquid closing valve 37 and the liquid refrigerant pipe 14.
  • the refrigerant whose temperature has risen due to heat exchange with room air in the indoor heat exchanger 21 is sent to the four-way switching valve 32 through the gas refrigerant pipe 16.
  • a gas closing valve 38 and an accumulator 36 are connected in the four-way switching valve 32. Therefore, the refrigerant sent from the indoor heat exchanger 21 through the gas refrigerant pipe 16 is sent to the compressor 31 via the accumulator 36.
  • the four-way selector valve 32 is connected by a dotted line. Therefore, during heating, the refrigerant compressed and discharged by the compressor 31 is sent to the indoor heat exchanger 21. Then, the refrigerant exiting the outdoor heat exchanger 33 returns to the compressor 31 along a path opposite to that during cooling. That is, the compressor 31, the four-way switching valve 32, the gas refrigerant pipe 16, the indoor heat exchanger 21, the liquid refrigerant pipe 14, the electric valve 34, the outdoor heat exchanger 33, the four-way switching valve 32, the accumulator 36, and the compressor 31. The refrigerant circulates in this order.
  • an indoor fan 22 driven by a motor is provided downstream of the indoor heat exchanger 21 as shown in FIG. 2. Is provided.
  • This indoor fan 22 is a cross flow fan. When the indoor fan 22 is driven, the indoor air sucked from the suction port 23 at the upper part of the indoor unit 20 shown in FIG. 1 passes through the indoor heat exchanger 21 and from the outlet 24 at the lower part of the indoor unit 20. Blown out.
  • an air supply port 25 of the air supply duct 18 is provided in the upstream space of the indoor heat exchanger 21.
  • the air supply duct 18 is connected to the humidification unit 60, and high-humidity air sent from the humidification unit 60 is supplied from the air supply port 25 to the upstream space of the indoor heat exchanger 21.
  • the indoor fan 22 By driving the indoor fan 22 in a state where such high-humidity air is supplied from the air supply port 25, the humidity of the conditioned air blown from the air outlet 24 of the indoor unit 20 can be increased.
  • the indoor heat exchanger 21 can be used as an evaporator at the same time to cause the indoor unit 20 to perform a humidifying operation and a cooling operation at the same time.
  • FIG. 3 is a perspective view of the outdoor unit 30 with the front plate 46, the protective grill 45, the top plate 48, etc. removed.
  • FIG. 4 is a front view of the outdoor unit 30 with the front plate 46, the protective grill 45, the top plate 48, and the like removed.
  • FIG. 5 is a plan view of the outdoor unit 30 with the top plate 48 removed.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the outdoor unit in FIG. 5 on the machine room 42 side.
  • the outdoor unit 30 includes a casing 40 and a partition plate 43. As shown in FIGS. 2 and 4 to 6, the internal space of the casing 40 is divided into a blower chamber 41 and a machine chamber 42 by a partition plate 43.
  • the outdoor unit 30 is provided with an outdoor fan 39 in addition to the outdoor heat exchanger 33 and the humidification unit 60.
  • the outdoor fan 39 When the outdoor fan 39 is driven, outside air is sucked from the rear surface side of the outdoor heat exchanger 33, passes through the outdoor heat exchanger 33, and is blown out from the outlet 44 (see FIGS. 1 and 2).
  • the front surface of the air outlet 44 is covered with a protective grill 45 so that the propeller 39 b cannot be touched from the outside.
  • At least a part of the humidification unit 60 is disposed in the blower chamber 41 of the outdoor unit 30, and the rest is disposed on the machine chamber 42 side.
  • the casing 40 includes a front plate 46 (see FIG. 1), a right side plate 47 (see FIG. 1), a top plate 48 (see FIG. 1), a bottom plate 49 (see FIGS. 1, 3, and 4), and a left side plate 50 (see FIG. 1). 1).
  • the inside of the casing 40 is divided into a blower chamber 41 and a machine chamber 42 by a partition plate 43.
  • an outdoor heat exchanger 33 and an outdoor fan 39 are arranged in the blower chamber 41.
  • a compressor 31 and the like are arranged in the machine room 42.
  • the partition plate 43 extends in the vertical direction from the top plate 48 side to the bottom plate 49 side except for a portion where the humidifying unit 60 and the electrical component assembly are arranged. Further, the partition plate 43 extends in an arc shape so as to surround the machine chamber 42 from the right end of the outdoor heat exchanger 33 toward the front in the width direction. As a result, the partition plate 43 has a function of shielding the wind from flowing from the blower chamber 41 to the machine chamber 42.
  • a circular outlet 44 is formed in the front plate 46.
  • a ring-shaped bell mouth 52 is attached to the air outlet 44 along the periphery thereof.
  • the compressor 31 is located on the machine room 42 side and is fixed to the bottom plate 49. During operation, the compressor 31 is at a high temperature, so that the temperature in the machine room 42 is higher than that in the blower room 41.
  • Outdoor heat exchanger 33 The outdoor heat exchanger 33 is disposed in the blower chamber 41.
  • the outdoor heat exchanger 33 is formed in an L shape so as to face the back surface portion of the casing 40 and the left side plate 50. Further, the height of the outdoor heat exchanger 33 has a dimension substantially equal to the distance between the top plate 48 and the bottom plate 49.
  • the outdoor fan 39 has a propeller 39 b driven by a fan motor 39 a and is provided on the downstream side of the outdoor heat exchanger 33. A part of the propeller 39b is arranged so as to enter a space surrounded by the bell mouth 52.
  • the protective grill 45 is attached to the front plate 46 of the casing 40 and covers the air outlet 44.
  • the protective grill 45 is formed with a large number of openings for blowing outside air.
  • Humidification unit 60 As shown in FIG. 3, FIG. 5, FIG. 6, etc., the humidification unit 60 is arrange
  • the humidifying unit 60 is arranged in the vertical direction so that a disk-shaped surface of the humidifying rotor 63 described later is along the vertical direction. As shown in FIG. 10 and the like, which will be described later, the humidification rotor 63 has a moisture absorption part 61 for absorbing moisture from the outside air and a moisture release part 62 for releasing moisture taken in by the moisture absorption part 61. .
  • the humidification unit 60 is disposed so that the humidification rotor 63 straddles the blower chamber 41 and the machine chamber 42.
  • the moisture absorption part 61 of the humidification rotor 63 is disposed on the blower chamber 41 side with the partition plate 43 interposed therebetween, and the moisture release part 62 of the humidification rotor 63 is disposed on the machine chamber 42 side with the partition plate 43 interposed therebetween.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the overall configuration of the humidification unit 60.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the humidifying unit 60.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the moisture absorption part 61 and the moisture release part 62 of the humidification rotor 63.
  • FIG. 9 shows each region of the humidification rotor 63 in the front view from the humidification duct 73 side, that is, the front plate 46 side, in FIG.
  • the humidification rotor 63 has a disk shape and includes a moisture absorption part 61 and a moisture release part 62.
  • the portion that was previously the moisture absorption portion 61 by rotation becomes the moisture release portion 62
  • the portion that was previously the moisture release portion 62 becomes the moisture absorption portion 61.
  • the humidification rotor 63 is attached so as to rotate about the center of the disk as a rotation axis.
  • An uneven gear 63 a is provided around the humidification rotor 63.
  • the humidifying rotor 63 is rotationally driven by the power of the rotor driving motor 64a (see FIG. 8) being transmitted to the gear 63a via the driving gear 64b (see FIG. 8).
  • the humidification rotor 63 rotates counterclockwise as viewed from the humidification duct 73 described later, that is, from the front side.
  • the humidifying rotor 63 is a zeolite rotor having a honeycomb structure formed by firing zeolite or the like.
  • a hygroscopic agent such as zeolite absorbs moisture from air at room temperature and releases moisture when exposed to air heated to a high temperature by a heat source such as the heater 71a.
  • the side of the humidifying rotor 63 that is not exposed to high-temperature air is the moisture absorbing portion 61, and the side that is exposed to high-temperature air is the moisture releasing portion 62.
  • the moisture absorption part 61 is located on the blower chamber 41 side.
  • the outdoor fan 39 When the outdoor fan 39 is driven, air flows from the outdoor heat exchanger 33 toward the outlet 44. The air from the outdoor heat exchanger 33 passes through the moisture absorption unit 61 located on the blower chamber 41 side.
  • the moisture release part 62 is located on the machine room 42 side and is isolated from the air from the outdoor heat exchanger 33.
  • the boundary where the moisture releasing part 62 switches to the moisture absorbing part 61 is a moisture absorption start boundary 61-1, which is a boundary where moisture absorption starts.
  • the boundary at which the moisture absorption part 61 switches to the moisture release part 62 is a moisture release start boundary 62-1 which is a boundary where moisture release starts.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 and the moisture release start boundary 62-1 are located on substantially the same vertical line along the vertical direction of the partition plate 43.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 and the moisture release start boundary 62-1 are not limited to being on the same vertical line as shown in FIG.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 and the moisture release start boundary 62-1 may change depending on the size of the area of the moisture release part 62 and the moisture absorption part 61.
  • the moisture release start boundary 62-1 may be located at least below the rotation center. More specifically, the moisture release start boundary 62-1 may be configured to include the lower end of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 may be positioned at least above the rotation center. More specifically, the moisture absorption start boundary 61-1 may be configured to include the upper end of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof.
  • the humidifying rotor 63 has a disk-shaped surface disposed along the vertical direction, and rotates along the surface along the vertical direction. Moreover, the humidification rotor 63 rotates along the vertical direction so that the moisture absorption part 61 and the moisture release part 62 are switched.
  • the moisture absorption unit 61 absorbs moisture in the air, and the moisture release unit 62 releases moisture absorbed by the moisture absorption unit 61. Therefore, the weight of the moisture absorption part 61 is heavier than the weight of the moisture release part 62.
  • the moisture release start boundary 62-1 for switching from the moisture absorption part 61 to the moisture release part 62 is located at least below the rotation center of the humidification rotor 63. Accordingly, the humidification rotor 63 rotates so that the portion of the moisture absorption portion 61 that absorbs the most moisture is positioned below the rotation center of the humidification rotor 63. That is, in the humidifying rotor 63, the heavy part is located below the rotation center, and conversely, the light part is located above. Therefore, the humidification rotor 63 arranged in the vertical direction tries to rotate so that a heavy portion is directed downward in the vertical direction due to its own weight.
  • the driving torque of the humidification rotor 63 becomes larger than that in the case where the humidification rotor 63 is arranged in the plane direction due to the weight of the humidification rotor 63 itself and the weight of moisture.
  • the driving torque of the humidifying rotor 63 can be suppressed using the rotation due to its own weight.
  • the humidification unit can be arranged along the vertical direction in an empty space in the vertical direction and can be built in the air conditioning outdoor unit. Therefore, for example, the height of the outdoor unit 30 can be reduced and the size can be reduced.
  • the moisture release unit 62 includes a suction area 62a, a heating area 62b, and an air supply area 62c.
  • the suction region 62a is a region for sucking air from a suction port (not shown) into the moisture release unit 62 in the vicinity of the moisture absorption start boundary 61-1.
  • the heating region 62b is a region that is adjacent to the suction region 62a in the direction opposite to the rotation direction of the humidification rotor 63 and heats the air taken into the suction region 62a.
  • a heater 71a is arranged corresponding to the heating region 62b, and the heater 71a heats the air taken into the suction region 62a.
  • the air supply region 62c is a region for releasing air, located opposite to the suction region 62a with the heating region 62b interposed therebetween.
  • the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63 is heated by the air heated in the heating region 62b. Therefore, the moisture release unit 62 releases the retained moisture into the air, and the air is humidified.
  • the humidification rotor 63 heated in the air supply region 62c moves from the moisture release start boundary 62-1 at the lower end of the humidification rotor 63 to the suction region 62a side through the heating region 62b. Therefore, the air taken in from the outside is also warmed by the heat of the humidification rotor 63 in the suction region 62a. That is, the air taken in from the outside is warmed by the humidification rotor 63 in the suction area 62a and further heated in the heating area 62b.
  • the area in which the air taken in from the outside is warmed by the humidification rotor 63 in the suction area 62a is also referred to as a reheat area.
  • the humidification rotor 63 is heated to the air taken in from the outside, and is humidified toward the moisture absorption unit 61 from the moisture release unit 62
  • the temperature of the rotor 63 can be lowered. Therefore, the moisture absorption efficiency of the moisture in the moisture absorption part 61 can be improved.
  • the humidified air is discharged to the indoor unit 20 side through a humidifying duct 73 described later.
  • the heater unit 71 includes a housing member 71b that houses the heater 71a and a heater 71a.
  • the housing member 71 b has a shape corresponding to the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63.
  • the moisture release part 62 occupies half of the humidification rotor 63
  • the accommodating member 71b has a semicircular shape.
  • the housing member 71 b and the heater 71 a are disposed in a region corresponding to the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63. More specifically, the heater 71 a is provided corresponding to the heating region 62 b in the moisture release unit 62.
  • the heater 71a has a structure in which a heating wire (not shown) is provided in a cylindrical casing.
  • the heater 71a heats the air sucked from the suction port (not shown) and taken in from the suction region 62a with a heating wire in the heating region 62b.
  • the heated air passes through the opening of the honeycomb structure of the humidification rotor 63 in the air supply region 62c, and heats the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63.
  • maintained at the moisture release part 62 is dehumidified, and the air of the air supply area
  • the air humidified in the air supply region 62c is discharged from a humidifying duct 73 described later.
  • the heater unit 71 including the heater 71a is provided on the back side of the machine room 42 in a front view on the front plate 46 side. As described above, the heater 71a generates heat to heat the humidification rotor 63.
  • the support plate 67 is provided between the humidification rotor 63 and the heater unit 71.
  • the support plate 67 has substantially the same semicircular shape as the heater unit 71.
  • the support plate 67 has an opening in the center, and the edge portion has a shape corresponding to the outer edge of the moisture releasing portion 62 of the humidifying rotor 63. That is, the support plate 67 is formed so that the semicircular edge portion surrounds the central opening.
  • the support plate 67 is arranged corresponding to the moisture release part 62 of the humidification rotor 63.
  • the support plate 67 supports the heater unit 71 on the surface facing the heater unit 71. Since the heater unit 71 is supported by the support plate 67, the heater unit 71 is disposed so as to correspond to the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63. In particular, the support plate 67 supports the heater unit 71 so that the heater 71 a corresponds to the heating region 62 b in the moisture release portion 62.
  • the fan 75 is provided on the side opposite to the heater unit 71 with the humidification rotor 63 interposed therebetween.
  • the fan 75 has an impeller 75a and a fan motor 75b.
  • the impeller 75a and the fan motor 75b are disposed at positions facing each other with the humidifying duct 73 interposed therebetween.
  • the impeller 75a is provided on the humidifying rotor 63 side.
  • the rotation shaft of the fan motor 75b is directly connected to the rotation shaft of the impeller 75a. Therefore, the impeller 75a rotates by driving the fan motor 75b.
  • the impeller 75 a guides the air humidified in the air supply region 62 c in the moisture release portion 62 of the humidification rotor 63 to the humidification duct 73 by the rotation thereof.
  • the humidification duct 73 is provided on the opposite side of the heater unit 71 with the humidification rotor 63 interposed therebetween.
  • the humidifying duct 73 has a cover part 73a and a connection flow path part 73b.
  • the cover part 73a covers the impeller 75a.
  • the connection flow path portion 73b is connected to the air supply duct 18.
  • the cover part 73a and the connection flow path part 73b are formed in series. Therefore, the air humidified in the air supply area 62c is introduced into the cover part 73a by the rotation of the impeller 75a, and is guided to the air supply duct 18 through the connection flow path part 73b.
  • the humidified air guided to the air supply duct 18 is blown out from the air outlet 24 of the indoor unit 20 through the air supply duct 18.
  • Support frame 65 supports the entire members included in the humidification unit 60 such as the fan 75, the humidification duct 73, and the humidification rotor 63.
  • the support frame 65 is provided between the fan 75 and the humidification duct 73 and the humidification rotor 63.
  • the support frame 65 supports the fan 75 and the humidification duct 73 on the front side, and supports the humidification rotor 63, the support plate 67, the heater 71a, and the like on the back side.
  • the support frame 65 includes a vertical wall 65a, a plate-like portion 65b, and a bottom surface portion 65c.
  • the plate-like portion 65b is a portion facing the humidifying rotor 63 and the like, and has a plate shape in the vertical direction.
  • the vertical wall 65a is a member that is provided on the fan chamber 41 side of the plate-like portion 65b and protrudes from the plate-like portion 65b toward the front side.
  • the vertical direction extends in the vertical direction
  • the width direction extends toward the front side.
  • the vertical wall 65a has a shape along the partition plate 43 extending in the vertical direction. That is, in the region where the humidifying unit 60 is disposed, the partition plate 43 extends in the vertical direction from the bottom plate 49 to the humidifying unit 60.
  • the vertical wall 65a of the support frame 65 has an arc shape similar to that of the partition plate 43 along the extending direction of the partition plate 43, and extends in the vertical direction.
  • the partition plate 43 and the vertical wall 65 a are arranged in series from the bottom plate 49 toward the top plate 48. Thereby, the inside of the casing 40 is separated into the blower chamber 41 and the machine chamber 42 by the vertical wall 65 a and the partition plate 43.
  • the bottom surface portion 65c is a member that protrudes from the bottom of the plate-shaped portion 65b toward the front side.
  • the fan 75 and the humidifying duct 73 are accommodated in a region surrounded by the vertical wall 65a, the plate-like portion 65b, and the bottom surface portion 65c. Therefore, the fan 75 and the humidifying duct 73 are located on the machine room 42 side.
  • the air conditioning apparatus 10 includes a humidifying rotor 63 and a rotor driving motor 64a.
  • the humidification rotor 63 has a moisture absorption part 61 and a moisture release part 62, the plate-like surface is arranged along the vertical direction, and a moisture release start boundary 62-1 for switching from the moisture absorption part 61 to the moisture release part 62 is provided.
  • the rotor driving motor 64a rotates the humidification rotor 63.
  • the humidifying rotor 63 has a plate-like surface arranged along the vertical direction, and rotates along the surface along the vertical direction. Further, the humidification rotor 63 has a moisture absorption part 61 and a moisture release part 62. Therefore, the humidification rotor 63 rotates along the vertical direction so that the moisture absorption part 61 and the moisture release part 62 are switched by driving from the rotor driving motor 64a.
  • the moisture absorption unit 61 absorbs moisture in the air, and the moisture release unit 62 releases moisture absorbed by the moisture absorption unit 61. Therefore, the weight of the moisture absorption part 61 is heavier than the weight of the moisture release part 62.
  • the moisture release start boundary 62-1 for switching from the moisture absorption unit 61 to the moisture release unit 62 is located below the rotation center of the humidification rotor 63. Accordingly, the humidification rotor 63 rotates so that the portion of the moisture absorption portion 61 that absorbs the most moisture is positioned below the rotation center of the humidification rotor 63. That is, in the humidifying rotor 63, the heavy part is located below the rotation center, and conversely, the light part is located above. Therefore, the humidification rotor 63 arranged in the vertical direction tries to rotate so that a heavy portion is directed downward in the vertical direction due to its own weight.
  • the driving torque of the humidification rotor 63 becomes larger than that in the case where the humidification rotor 63 is arranged in the plane direction due to the weight of the humidification rotor 63 itself and the weight of moisture.
  • the driving torque of the humidifying rotor 63 can be suppressed using the rotation due to its own weight.
  • the humidification unit 60 can be arranged in the vertical space in the vertical direction and incorporated in the outdoor unit 30. Therefore, for example, the height of the outdoor unit 30 can be reduced and the size can be reduced.
  • the moisture release start boundary 62-1 of the humidification rotor 63 includes the lower end of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof.
  • the moisture release start boundary 62-1 of the humidification rotor 63 is a boundary where the portion of the moisture absorption part 61 that absorbs the most moisture moves to the moisture release part 62. That is, the moisture release start boundary 62-1 is a heavy part of the humidification rotor 63.
  • the moisture release start boundary 62-1 By positioning the moisture release start boundary 62-1 so as to include the lower end of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof, the humidification rotor 63 can be rotated in the vertical direction by its own weight. Therefore, the driving torque of the humidification rotor 63 can be suppressed using the rotation due to its own weight.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 that switches from the moisture release unit 62 to the moisture absorption unit 61 includes the upper end of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof.
  • the moisture absorption start boundary 61-1 of the humidification rotor 63 is a boundary at which the portion of the moisture release portion 62 that most releases moisture moves to the moisture absorption portion 61. That is, the moisture absorption start boundary 61-1 is a portion of the humidification rotor 63 that is light in weight.
  • the humidification rotor 63 is vertically moved by its own weight in conjunction with the moisture release start boundary 62-1 near the lower end of the humidification rotor 63. Can be rotated in the direction. Therefore, the driving torque of the humidification rotor 63 can be suppressed using the rotation due to its own weight.
  • the moisture release part 62 includes a suction area 62a for sucking air into the moisture release part 62 in the vicinity of the moisture absorption start boundary 61-1, and a heating area adjacent to the suction area 62a for heating the air taken into the suction area 62a. 62b and an air supply area 62c for releasing air, which is located opposite to the suction area 62a across the heating area 62b.
  • the moisture releasing portion 62 of the humidifying rotor 63 is provided with a suction area 62a, a heating area 62b, and an air supply area 62c in the reverse order from the moisture absorption start boundary 61-1.
  • a suction area 62a air is taken in from the outside.
  • the heating area 62b the air taken into the suction area 62a is heated. Heated air is supplied to the humidification rotor 63 in the air supply region 62 c.
  • the air heated in the heating area 62b is supplied to the humidification rotor 63 in the air supply area 62c, whereby the humidification rotor 63 is heated. By this heating, the humidification rotor 63 releases the absorbed moisture.
  • the humidification rotor 63 heated in the heating region 62b moves from the moisture release start boundary 62-1 at the lower end of the humidification rotor 63 to the suction region 62a side through the heating region 62b. Therefore, the air taken in from the outside is also warmed by the heat of the humidification rotor 63 in the suction region 62a.
  • the air taken in from the outside is warmed by the humidification rotor 63 in the suction area 62a and further heated in the heating area 62b.
  • the area in which the air taken in from the outside is warmed by the humidification rotor 63 in the suction area 62a is also referred to as a reheat area.
  • the air is humidified by the moisture released by the humidification rotor 63 in the air supply region 62c.
  • the humidified air is guided to the outside of the air conditioner 10 through the humidifying duct 73.
  • the humidification unit 60 is provided in the back side.
  • the humidification unit 60 should just be arrange
  • the humidification unit 60 has the heater 71a located in the back side.
  • the arrangement of the humidifying unit 60 is not limited to this.
  • the humidification unit 60 may be arranged so that the heater 71 a of the humidification unit 60 faces the front plate 46.
  • FIG. 10 is a perspective view of the outdoor unit 30 showing an example of another arrangement of the humidifying unit 60.
  • the front plate 46, the protective grill 45, the top plate 48, and the like are removed.
  • the humidification unit 60 is provided on the front plate 46 side with the disk-shaped surface of the humidification rotor 63 along the vertical direction.
  • the heater 71a is disposed on the side facing the front plate 46.
  • the moisture absorption part 61 is located on the blower chamber 41 side, and the moisture release part 62 is located on the machine room 42 side.
  • the humidification unit 60 is arrange
  • the disk-shaped surface of the humidification rotor 63 may be arranged in the vertical direction, and the arrangement of the humidification unit 60 in the outdoor unit 30 is not particularly limited.
  • the humidification unit 60 may be arrange
  • the humidification unit 60 may be disposed at a position where the outside air from the outdoor heat exchanger 33 passes most through the moisture absorption part 61 of the humidification rotor 63. In this case, the humidification capability by the humidification unit 60 is improved.
  • the humidification rotor 63 is disc-shaped, but the shape is not particularly limited as long as it is plate-shaped and can be rotated.
  • the present invention can be applied not only to an outdoor unit of an air-conditioning outdoor unit including a humidifying unit but also to any air conditioner including a humidifying unit.

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Abstract

　本発明の目的は、加湿ロータの駆動トルクを抑えることが可能な空調室外ユニットを提供することである。　空気調和装置（１０）は、加湿ロータ（６３）と、ロータ駆動用モータ（６４ａ）と、を備える。加湿ロータ（６３）とは、吸湿部（６１）及び放湿部（６２）を有し、板状面が鉛直方向に沿って配置されており、吸湿部（６１）から放湿部（６２）へ切り替わる放湿開始境界（６２－１）が回転中心より下方に位置する。ロータ駆動用モータ（６４ａ）は、加湿ロータ（６３）を回転させる。

Description

空調室外ユニット
　本発明は、空調室外ユニットに関する。
　特許文献１（特開２０１２－２５１６９２号公報）には、加湿ユニットが室外機と一体化されている空気調和機が開示されている。特許文献１の加湿ユニットは、室外機の設置平面、つまり水平面に沿って配置されるとともに、室外熱交換器の前方に配置されている。よって、室外熱交換器を通過した空気の一部が加湿ユニットに供給される構造となっている。
　このような空気調和機においては、加湿ユニットの加湿ロータは、加湿ロータの平面と水平面とが概ね一致するように配置されている。そのため、加湿ロータの駆動トルクは、加湿ロータを水平面方向に沿って回転させればよいのでそれほど大きくはない。
　しかし、特許文献１の構成では、加湿ユニットが室外熱交換器の前方に配置されているため、室外熱交換器の一部が加湿ユニットにより塞がれてしまう。そうすると、室外熱交換器のうち加湿ユニットにより塞がれた部分において外気が通りにくくなるため、室外熱交換器の性能が低下してしまうおそれがある。
　そこで、室外熱交換器の性能低下を抑制するために、加湿ユニットを縦置きとし、室外熱交換器と加湿ユニットとの距離を大きくする方法がある。しかし、加湿ユニットを縦置きとした場合、加湿ユニットを水平面に沿って配置する場合に比べて、加湿ロータの駆動トルクが大きくなり、駆動モータのコストアップにつながる。
　そこで、本発明の目的は、加湿ロータの駆動トルクを抑えることが可能な空調室外ユニットを提供することである。
　本発明の第１観点に係る空調室外ユニットは、加湿ロータと、駆動手段と、を備える。加湿ロータは、吸湿部及び放湿部を有し、板状面が鉛直方向に沿って配置されており、吸湿部から放湿部へ切り替わる放湿開始境界が回転中心より下方に位置する。駆動手段は、加湿ロータを回転させる。
　これにより、加湿ロータの自重による回転を利用して加湿ロータの駆動トルクを抑えることができる。
　本発明の第２観点に係る空調室外ユニットは、第１観点に係る空調室外ユニットにおいて、加湿ロータの放湿開始境界は、加湿ロータの下端あるいはその近傍を含む。
　この場合、放湿開始境界は、加湿ロータのうち重量が重い部分となる。よって、加湿ロータの自重による回転を利用して加湿ロータの駆動トルクを抑えることができる。
　本発明の第３観点に係る空調室外ユニットは、第２観点に係る空調室外ユニットにおいて、放湿部から吸湿部へ切り替わる吸湿開始境界は、加湿ロータの上端あるいはその近傍を含む。
　この場合、吸湿開始境界は、加湿ロータのうち重量が軽い部分となる。よって、加湿ロータの自重による回転を利用して加湿ロータの駆動トルクを抑えることができる。
　本発明の第４観点に係る空調室外ユニットは、第１観点に係る空調室外ユニットにおいて、放湿部は、吸込領域と、加熱領域と、給気領域と、を有する。吸込領域は、吸湿開始境界の近傍において放湿部に空気を吸い込むための領域である。加熱領域は、吸込領域に隣接し、吸込領域に取り込まれた空気を加熱する領域である。給気領域は、加熱領域を挟んで吸込領域と対向して位置し、空気を放出するための領域である。
　外部から取り込まれた空気は、吸込領域において加湿ロータにより温められ、加熱領域においてさらに加熱される。また、吸込領域において温められた加湿ロータは、外部から取り込まれた空気に熱を与え、放湿部から吸湿部に向かう加湿ロータの温度を下げることができる。よって、吸湿部における水分の吸湿効率を向上することができる。
　本発明の第１～第３観点に係る空気調和機では、加湿ロータの自重による回転を利用して加湿ロータの駆動トルクを抑えることができる。
　本発明の第４観点に係る空気調和機では、外部から取り込まれた空気を、加湿ロータ及び加熱領域において加熱し、また、加湿ロータの吸湿部における水分の吸湿効率を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る室外機３０を備えた空気調和装置１０の構成図である。 空気調和装置１０の室外機の概要を示す回路図である。 前板４６、防護グリル４５及び天板４８等が外された状態の室外機３０の斜視図である。 前板４６、防護グリル４５及び天板４８等が外された状態の室外機３０の正面図である。 天板４８が外された状態の室外機３０の平面図である。 図５の室外機の機械室４２側の拡大図である。 加湿ユニット６０の全体構成を示す斜視図である。 加湿ユニット６０の分解斜視図である。 加湿ロータ６３の吸湿部６１及び放湿部６２を説明するための説明図である。 加湿ユニット６０の別の配置の一例を示す室外機３０の斜視図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明にかかる空気調和装置の室外機の実施形態は、以下に説明する実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
　＜実施形態＞
　（１）空気調和装置の全体構成の概要
　図１は、本発明の一実施形態に係る室外機３０を備えた空気調和装置１０の構成図である。図２は、空気調和装置１０の室外機の概要を示す回路図である。
　本発明の一実施形態に係る空気調和装置１０は、図１に示されているように、室内機２０と室外機３０とが連絡配管１２によって接続されて構成されている。この空気調和装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、給気運転及び排気運転などの複数の運転モードを持っており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。
　冷房運転や暖房運転においては、室内の空気を冷やしたり温めたりするため、室内機２０及び室外機３０でそれぞれ熱交換が行われ、連絡配管１２を通して室内機２０と室外機３０との間で熱の移動がある。このような熱交換と熱の移動とを行わせるために、例えば空気調和装置１０には図２に示されている冷媒回路が形成される。冷媒回路を形成するため、図２の室内機２０には室内熱交換器２１が設けられ、室外機３０には圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器３３、電動弁３４、フィルタ３５、アキュムレータ３６、液閉鎖弁３７及びガス閉鎖弁３８が設けられている。また、室内機２０と室外機３０とを結ぶ液冷媒配管１４及びガス冷媒配管１６が連絡配管１２の中に通っている。
　また、加湿運転、給気運転及び排気運転では、室内に外気を供給したり室内の空気を排出したりするため、連絡配管１２の給気ダクト１８を通して室内機２０と室外機３０との間で空気の移動がある。特に、加湿運転では、水分を多く含んだ湿度の高い空気を室外機３０から室内機２０に供給するため室外機３０において外気から水分を取り込む。そのために、室外機３０には、外気から水分を取り込む機能を持つ加湿ユニット６０が設けられている。
　（２）冷媒回路の動作
　次に、図２を用いて冷媒回路の動作について簡単に説明する。
　冷房時には、四路切換弁３２が実線の接続になっている。よって、冷房時には、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が四路切換弁３２を介して室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３で外気との熱交換が行われて熱を奪われた冷媒は、電動弁３４に送られる。高圧液状の冷媒が電動弁３４で低圧状態に変化する。電動弁３４で膨張した冷媒は、フィルタ３５を介して液閉鎖弁３７及び液冷媒配管１４を通って室内熱交換器２１に入る。室内熱交換器２１で室内空気との熱交換が行われて熱を奪って温度が上昇した冷媒は、ガス冷媒配管１６を通って四路切換弁３２に送られる。四路切換弁３２では、ガス閉鎖弁３８とアキュムレータ３６とが接続されている。そのため、ガス冷媒配管１６を通って室内熱交換器２１から送られてきた冷媒は、アキュムレータ３６を介して圧縮機３１に送られる。
　暖房時には、四路切換弁３２が点線の接続になっている。よって、暖房時には、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が室内熱交換器２１に送られる。そして、冷房時とは逆の経路をたどって、室外熱交換器３３を出た冷媒は圧縮機３１に戻ってくる。つまり、圧縮機３１、四路切換弁３２、ガス冷媒配管１６、室内熱交換器２１、液冷媒配管１４、電動弁３４、室外熱交換器３３、四路切換弁３２、アキュムレータ３６及び圧縮機３１の順に冷媒が循環する。
　（３）室内機の構成
　室内機２０には、室内熱交換器２１の他に、図２に示されているように、モータで駆動される室内ファン２２が室内熱交換器２１の下流側に設けられている。この室内ファン２２はクロスフローファンである。室内ファン２２が駆動されると、図１に示されている室内機２０上部の吸込口２３から吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器２１を通過して室内機２０下部の吹出口２４から吹き出される。
　また、室内機２０には、給気ダクト１８の給気口２５が、室内熱交換器２１の上流側空間に設けられている。給気ダクト１８は加湿ユニット６０に接続されており、加湿ユニット６０から送られてくる湿度の高い空気が給気口２５から室内熱交換器２１の上流側空間に供給される。このような湿度の高い空気が給気口２５から供給されている状態で室内ファン２２を駆動することにより、室内機２０の吹出口２４から吹き出される調和空気の湿度を高くすることができる。例えば、このとき同時に室内熱交換器２１を蒸発器として用いて、室内機２０に、加湿運転と冷房運転を同時に行わせることができる。
　（４）室外機の構成
　（４－１）全体構成
　図３は、前板４６、防護グリル４５及び天板４８等が外された状態の室外機３０の斜視図である。図４は、前板４６、防護グリル４５及び天板４８等が外された状態の室外機３０の正面図である。図５は、天板４８が外された状態の室外機３０の平面図である。図６は、図５の室外機の機械室４２側の拡大図である。
　室外機３０は、ケーシング４０と仕切板４３とを備えている。図２、図４～図６に示すように、ケーシング４０の内部空間は、仕切板４３によって送風機室４１と機械室４２とに分けられている。
　室外機３０には、室外熱交換器３３、加湿ユニット６０の他に、室外ファン３９が備えられている。室外ファン３９が駆動されると、外気が室外熱交換器３３の後面側から吸い込まれ、室外熱交換器３３を通過し、吹出口４４（図１、図２参照）から吹き出される。図１に示すように、吹出口４４の前面は、防護グリル４５で覆われており、外部からプロペラ３９ｂに触れられないようになっている。
　加湿ユニット６０の少なくとも一部は室外機３０の送風機室４１に配置され、残りは機械室４２側に配置される。
　（４－２）詳細構成
　（４－２－１）ケーシング４０
　ケーシング４０は、前板４６（図１参照）、右側板４７（図１参照）、天板４８（図１参照）、底板４９（図１、図３、図４参照）、左側板５０（図１参照）を含む。ケーシング４０の内部は、仕切板４３によって送風機室４１と機械室４２とに分けられている。送風機室４１には、室外熱交換器３３及び室外ファン３９が配置されている。機械室４２には、圧縮機３１等が配置されている。
　仕切板４３は、加湿ユニット６０と電装品ASSYが配置される部分を除いて、天板４８側から底板４９側に向って鉛直方向に延びている。また、仕切板４３は、幅方向において、室外熱交換器３３の右端から前方に向かって機械室４２を囲むように円弧状に延びている。その結果、仕切板４３は送風機室４１から機械室４２に風が回り込まないように遮蔽する機能を有している。
　また、図１に示すように、前板４６には、円形の吹出口４４が形成されている。吹出口４４には、図３に示すようにその周縁に沿うようにリング状のベルマウス５２が取り付けられている。
　（４－２－２）圧縮機３１
　圧縮機３１は、機械室４２側に位置しており、底板４９に固定されている。運転時、圧縮機３１は高温になるので、機械室４２は送風機室４１に比較して温度が高くなっている。
　（４－２－３）室外熱交換器３３
　室外熱交換器３３は送風機室４１に配置されている。室外熱交換器３３は、ケーシング４０の背面部と左側板５０とに対峙して、Ｌ字状に成形されている。また、室外熱交換器３３の高さは、天板４８と底板４９との距離にほぼ等しい寸法を有している。
　（４－２－４）室外ファン３９
　図３に示すように、室外ファン３９は、ファンモータ３９ａによって駆動されるプロペラ３９ｂを有しており、室外熱交換器３３の下流側に設けられている。プロペラ３９ｂの一部は、このベルマウス５２で囲まれた空間内に入るように配置されている。
　（４－２－５）防護グリル４５
　図１に示すように、防護グリル４５は、ケーシング４０の前板４６に取り付けられ、吹出口４４を覆っている。防護グリル４５には、外気を吹き出すため、開口部が多数形成されている。
　（４－２－６）加湿ユニット６０
　図３、図５、図６等に示すように、加湿ユニット６０は、例えば、前板４６側の正面視において、室外熱交換器３３に隣接する背面側に配置されている。
　また、加湿ユニット６０は、後述の加湿ロータ６３の円盤状面が鉛直方向に沿うように縦方向に配置されている。加湿ロータ６３は、後述の図１０等に示すように、外気から水分を吸湿するための吸湿部６１と、吸湿部６１で取り込んだ水分を放出するための放湿部６２とを有している。加湿ユニット６０は、加湿ロータ６３が送風機室４１と機械室４２とに跨るように配置されている。より具体的には、加湿ロータ６３の吸湿部６１が仕切板４３を挟んで送風機室４１側に配置され、加湿ロータ６３の放湿部６２が仕切板４３を挟んで機械室４２側に配置される。
　（５）加湿ユニット６０の詳細構成
　図７は加湿ユニット６０の全体構成を示す斜視図である。図８は加湿ユニット６０の分解斜視図である。図９は加湿ロータ６３の吸湿部６１及び放湿部６２を説明するための説明図である。なお、図９は、図８において、加湿用ダクト７３側、つまり前板４６側からの正面視における加湿ロータ６３の各領域を示している。
　（５－１）加湿ロータ６３
　図８、図９に示すように、加湿ロータ６３は、円盤状を呈しており、吸湿部６１と放湿部６２とを有する。加湿ロータ６３は、回転によって先に吸湿部６１であった部分が放湿部６２になり、先に放湿部６２であった部分が吸湿部６１になる。加湿ロータ６３は、円盤の中心を回転軸として回転するように取り付けられている。加湿ロータ６３の周囲には凹凸状のギア６３ａが設けられている。加湿ロータ６３は、ロータ駆動用モータ６４ａ（図８参照）の動力が駆動ギア６４ｂ（図８参照）を介してギア６３ａに伝達されて回転駆動される。本実施形態では、加湿ロータ６３は、後述の加湿用ダクト７３側から、つまり正面側から見て反時計回り方向に回転する。
　加湿ロータ６３は、ゼオライト等の焼成によって形成されたハニカム構造のゼオライトロータである。ゼオライト等の吸湿剤は、常温で空気から水分を吸湿し、ヒータ７１ａなどの熱源で高温に加熱された空気に曝されて温度上昇したときに水分を放出する。つまり、加湿ロータ６３のうちの高温の空気にさらされていない側が吸湿部６１になり、高温の空気にさらされている側が放湿部６２になる。
　本実施形態の加湿ロータ６３は、図９に示すように、概ね半分の領域が吸湿部６１となり、残りの半分が放湿部６２となる。吸湿部６１は図３～図６に示すように、送風機室４１側に位置する。室外ファン３９が駆動されると、室外熱交換器３３から吹出口４４に向かって空気が流れる。送風機室４１側に位置する吸湿部６１には、室外熱交換器３３からの空気が通過する。一方、放湿部６２は機械室４２側に位置しており、室外熱交換器３３からの空気とは隔離されている。
　図９に示すように、放湿部６２から吸湿部６１に切り替わる境界が、吸湿が始まる境界である吸湿開始境界６１－１となる。一方、吸湿部６１から放湿部６２に切り替わる境界が、放湿が始まる境界である放湿開始境界６２－１となる。図９では、吸湿開始境界６１－１及び放湿開始境界６２－１は、仕切板４３の鉛直方向に沿って概ね同一の鉛直線上に位置している。ただし、吸湿開始境界６１－１及び放湿開始境界６２－１は、図９のように同一の鉛直線上にある場合に限定されない。放湿部６２及び吸湿部６１の領域の大きさによっては吸湿開始境界６１－１及び放湿開始境界６２－１は変わり得る。例えば、放湿開始境界６２－１は少なくとも回転中心より下方に位置すればよい。より詳細には、放湿開始境界６２－１は、加湿ロータ６３の下端あるいはその近傍を含む構成とすればよい。同様に、吸湿開始境界６１－１は、少なくとも回転中心より上方に位置すればよい。より詳細には、吸湿開始境界６１－１は、加湿ロータ６３の上端あるいはその近傍を含む構成とすればよい。
　前述の通り、加湿ロータ６３は、円盤状面が鉛直方向に沿って配置されており、鉛直方向に沿う面に沿って回転している。また、加湿ロータ６３は、吸湿部６１と放湿部６２とが切り替わるように鉛直方向に沿って回転している。吸湿部６１では空気中の水分を吸湿し、放湿部６２では吸湿部６１で吸湿した水分を放湿する。そのため、吸湿部６１の重量は放湿部６２の重量に比べて重くなっている。
　上記構成によれば、吸湿部６１から放湿部６２へ切り替わる放湿開始境界６２－１が、少なくとも加湿ロータ６３の回転中心よりも下方に位置している。これにより、加湿ロータ６３は、吸湿部６１のうち水分を最も吸湿している部分が加湿ロータ６３の回転中心よりも下方に位置するように回転する。つまり、加湿ロータ６３のうち、重量が重い部分が回転中心よりも下方に位置し、逆に重量が軽い部分が上方に位置する。よって、鉛直方向に配置された加湿ロータ６３は、その自重により重い部分が鉛直方向の下に向かうように回転しようとする。ここで、加湿ロータ６３の円盤状面を鉛直方向に配置すると、加湿ロータ６３そのもの重量及び水分の重量によって、加湿ロータ６３の駆動トルクは加湿ロータ６３を平面方向に配置するよりも大きくなる。しかし、上記構成によれば、加湿ロータ６３の円盤状面を鉛直方向に配置した場合であっても、自重による回転を利用して加湿ロータ６３の駆動トルクを抑えることができる。
　また加湿ロータ６３の円盤状面を鉛直方向に配置できるため、加湿ユニットを鉛直方向の空き空間に鉛直方向に沿って配置して空調室外ユニットに内蔵可能である。よって、室外機３０の例えば高さを抑えてコンパクト化することもできる。
　放湿部６２は、吸込領域６２ａ、加熱領域６２ｂ及び給気領域６２ｃを含む。吸込領域６２ａは、吸湿開始境界６１－１の近傍において、図示しない吸入口から放湿部６２に空気を吸い込むための領域である。加熱領域６２ｂは、加湿ロータ６３の回転方向とは反対方向において吸込領域６２ａに隣接し、吸込領域６２ａに取り込まれた空気を加熱する領域である。この加熱領域６２ｂに対応してヒータ７１ａが配置されており、ヒータ７１ａが吸込領域６２ａに取り込まれた空気を加熱する。給気領域６２ｃは、加熱領域６２ｂを挟んで吸込領域６２ａと対向して位置し、空気を放出するための領域である。給気領域６２ｃでは、加熱領域６２ｂにおいて加熱された空気により、加湿ロータ６３の放湿部６２が加熱される。よって、放湿部６２は、保持している水分を空気中に放湿し、空気が加湿される。
　次に、給気領域６２ｃにおいて加熱された加湿ロータ６３は、その回転により加湿ロータ６３の下端の放湿開始境界６２－１から加熱領域６２ｂを経て吸込領域６２ａ側に向かう。そのため、外部から取り込まれた空気は、吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３の熱によっても温められる。つまり、外部から取り込まれた空気は、吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３により温められ、加熱領域６２ｂにおいてさらに加熱される。このように外部から取り込まれた空気を吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３により温める領域を再熱領域ともいう。吸込領域６２ａ、いわゆる再熱領域を加熱領域６２ｂに対して回転方向下流に配置することで、外部から取り込まれた空気に加湿ロータ６３の熱を与え、放湿部６２から吸湿部６１に向かう加湿ロータ６３の温度を下げることができる。よって、吸湿部６１における水分の吸湿効率を向上することができる。
　給気領域６２ｃでは、加湿された空気が後述の加湿用ダクト７３を介して室内機２０側に放出される。
　（５－２）ヒータユニット７１
　図８に示すように、ヒータユニット７１は、ヒータ７１ａを収容する収容部材７１ｂと、ヒータ７１ａとを含む。収容部材７１ｂは加湿ロータ６３の放湿部６２に対応した形状を有している。本実施形態の場合、放湿部６２は加湿ロータ６３の半分を占めており、収容部材７１ｂは半円形状を有している。また、収容部材７１ｂ及びヒータ７１ａは、加湿ロータ６３の放湿部６２に対応する領域に配置されている。より詳細には、ヒータ７１ａは放湿部６２のうち加熱領域６２ｂに対応して設けられている。
　ヒータ７１ａは、筒状の筐体の中に電熱線（図示省略）が設けられた構造を有する。ヒータ７１ａは、図示しない吸入口から吸入されて吸込領域６２ａから取り込まれた空気を、加熱領域６２ｂにおいて電熱線で加熱する。加熱された空気は、給気領域６２ｃにおいて加湿ロータ６３のハニカム構造の開口を通り抜け、加湿ロータ６３の放湿部６２を加熱する。これにより、放湿部６２に保持されていた水分が放湿され、給気領域６２ｃの空気が加湿される。その後、給気領域６２ｃで加湿された空気は後述の加湿用ダクト７３から放出される。
　ヒータ７１ａを含むヒータユニット７１は、前板４６側の正面視において、機械室４２の背面側に設けられている。前述の通り、ヒータ７１ａは加湿ロータ６３を加熱するために発熱する。
　（５－３）支持板６７
　支持板６７は、加湿ロータ６３とヒータユニット７１との間に設けられる。支持板６７は、ヒータユニット７１と概ね同一の半円形状を有している。支持板６７は、中央部に開口を有しており、縁部分が加湿ロータ６３の放湿部６２の外縁に対応した形状を有する。つまり、支持板６７は、中央部の開口を半円形状の縁部分が取り囲むように形成されている。
　支持板６７は加湿ロータ６３の放湿部６２に対応して配置される。また、支持板６７は、ヒータユニット７１に面する面においてヒータユニット７１を支持する。支持板６７によりヒータユニット７１が支持されることで、ヒータユニット７１が加湿ロータ６３の放湿部６２に対応するように配置される。特に、支持板６７は、ヒータ７１ａが放湿部６２のうち加熱領域６２ｂに対応するように、ヒータユニット７１を支持する。
　（５－４）ファン７５、加湿用ダクト７３
　図８に示すように、ファン７５は、加湿ロータ６３を挟んでヒータユニット７１とは反対側に設けられている。ファン７５は、羽根車７５ａと、ファンモータ７５ｂとを有する。羽根車７５ａとファンモータ７５ｂとは加湿用ダクト７３を挟んで対向する位置に配置されている。羽根車７５ａは加湿ロータ６３側に設けられる。羽根車７５ａの回転軸にファンモータ７５ｂの回転軸が直結されている。よって、ファンモータ７５ｂの駆動により、羽根車７５ａが回転する。羽根車７５ａは、その回転によって、加湿ロータ６３の放湿部６２のうち給気領域６２ｃで加湿された空気を加湿用ダクト７３に導く。
　加湿用ダクト７３は、加湿ロータ６３を挟んでヒータユニット７１とは反対側に設けられている。加湿用ダクト７３は、カバー部７３ａと、接続流路部７３ｂとを有する。カバー部７３ａは羽根車７５ａを覆う。接続流路部７３ｂは給気ダクト１８に接続される。カバー部７３ａと接続流路部７３ｂとは一連に形成されている。よって、給気領域６２ｃで加湿された空気は、羽根車７５ａの回転によってカバー部７３ａに導入され、接続流路部７３ｂを経て給気ダクト１８に導かれる。給気ダクト１８に導かれた加湿された空気は、給気ダクト１８を経て室内機２０の吹出口２４から吹き出される。
　（５－５）支持フレーム６５
　支持フレーム６５は、ファン７５、加湿用ダクト７３、加湿ロータ６３等の加湿ユニット６０に含まれる部材全体を支持する。支持フレーム６５は、ファン７５及び加湿用ダクト７３と、加湿ロータ６３との間に設けられている。支持フレーム６５は、その正面側においてファン７５及び加湿用ダクト７３を支持し、背面側において加湿ロータ６３、支持板６７及びヒータ７１ａ等を支持する。
　支持フレーム６５には、鉛直壁６５ａ、板状部６５ｂ及び底面部６５ｃを含む。板状部６５ｂは、加湿ロータ６３等の面する部分であり、鉛直方向に板状を成している。
　鉛直壁６５ａは、板状部６５ｂのうち送風機室４１側に設けられており、板状部６５ｂから正面側に向かって突出した部材である。鉛直壁６５ａは、縦方向が鉛直方向に延在し、幅方向が正面側に向かって延在する。この鉛直壁６５ａは、鉛直方向に延在する仕切板４３に沿った形状をしている。つまり、加湿ユニット６０が配置される領域においては、仕切板４３が底板４９から加湿ユニット６０に至るまで鉛直方向に延在している。支持フレーム６５の鉛直壁６５ａは、仕切板４３の延在方向に沿って仕切板４３と同様の円弧状を成して、鉛直方向に延在する。よって、仕切板４３及び鉛直壁６５ａは、底板４９から天板４８に向かって一連に配置されている。これにより、ケーシング４０の内部は、鉛直壁６５ａ及び仕切板４３によって送風機室４１と機械室４２とに分離される。
　底面部６５ｃは、板状部６５ｂの底部から正面側に向かって突出した部材である。鉛直壁６５ａ、板状部６５ｂ及び底面部６５ｃに取り囲まれた領域に、ファン７５及び加湿用ダクト７３が収納される。よって、ファン７５及び加湿用ダクト７３は機械室４２側に位置する。
　（６）特徴
　（６－１）
　空気調和装置１０は、加湿ロータ６３と、ロータ駆動用モータ６４ａと、を備える。加湿ロータ６３とは、吸湿部６１及び放湿部６２を有し、板状面が鉛直方向に沿って配置されており、吸湿部６１から放湿部６２へ切り替わる放湿開始境界６２－１が回転中心より下方に位置する。ロータ駆動用モータ６４ａは、加湿ロータ６３を回転させる。
　加湿ロータ６３は、板状面が鉛直方向に沿って配置されており、鉛直方向に沿う面に沿って回転している。また、加湿ロータ６３は吸湿部６１と放湿部６２とを有している。よって、加湿ロータ６３は、ロータ駆動用モータ６４ａからの駆動によって、吸湿部６１と放湿部６２とが切り替わるように鉛直方向に沿って回転している。吸湿部６１では空気中の水分を吸湿し、放湿部６２では吸湿部６１で吸湿した水分を放湿する。そのため、吸湿部６１の重量は放湿部６２の重量に比べて重くなっている。
　上記構成によれば、吸湿部６１から放湿部６２へ切り替わる放湿開始境界６２－１が加湿ロータ６３の回転中心よりも下方に位置している。これにより、加湿ロータ６３は、吸湿部６１のうち水分を最も吸湿している部分が加湿ロータ６３の回転中心よりも下方に位置するように回転する。つまり、加湿ロータ６３のうち、重量が重い部分が回転中心よりも下方に位置し、逆に重量が軽い部分が上方に位置する。よって、鉛直方向に配置された加湿ロータ６３は、その自重により重い部分が鉛直方向の下に向かうように回転しようとする。ここで、加湿ロータ６３の板状面を鉛直方向に配置すると、加湿ロータ６３そのもの重量及び水分の重量によって、加湿ロータ６３の駆動トルクは加湿ロータ６３を平面方向に配置するよりも大きくなる。しかし、上記構成によれば、加湿ロータ６３の板状面を鉛直方向に配置した場合であっても、自重による回転を利用して加湿ロータ６３の駆動トルクを抑えることができる。
　また加湿ロータ６３の板状面を鉛直方向に配置できるため、加湿ユニット６０を鉛直方向の空き空間に鉛直方向に沿って配置して室外機３０に内蔵可能である。よって、室外機３０の例えば高さを抑えてコンパクト化することもできる。
　（６－２）
　加湿ロータ６３の放湿開始境界６２－１は、加湿ロータ６３の下端あるいはその近傍を含む。
　加湿ロータ６３の放湿開始境界６２－１は、吸湿部６１のうち水分を最も吸湿している部分が放湿部６２に移行する境界である。つまり、放湿開始境界６２－１は、加湿ロータ６３のうち重量が重い部分である。この放湿開始境界６２－１を加湿ロータ６３の下端或いはその近傍を含むように位置づけることで、自重により加湿ロータ６３を鉛直方向に回転させることができる。よって、自重による回転を利用して加湿ロータ６３の駆動トルクを抑えることができる。
　（６－３）
　放湿部６２から吸湿部６１へ切り替わる吸湿開始境界６１－１は、加湿ロータ６３の上端あるいはその近傍を含む。
　加湿ロータ６３の吸湿開始境界６１－１は、放湿部６２のうち水分を最も放湿している部分が吸湿部６１に移行する境界である。つまり、吸湿開始境界６１－１は、加湿ロータ６３のうち重量が軽い部分である。この吸湿開始境界６１－１を加湿ロータ６３の上端あるいはその近傍を含むように位置づけることで、加湿ロータ６３の下端近傍の放湿開始境界６２－１と連動して、自重により加湿ロータ６３を鉛直方向に回転させることができる。よって、自重による回転を利用して加湿ロータ６３の駆動トルクを抑えることができる。
　（６－４）
　放湿部６２は、吸湿開始境界６１－１の近傍において放湿部６２に空気を吸い込むための吸込領域６２ａと、吸込領域６２ａに隣接し、吸込領域６２ａに取り込まれた空気を加熱する加熱領域６２ｂと、加熱領域６２ｂを挟んで吸込領域６２ａと対向して位置し、空気を放出するための給気領域６２ｃと、を有する。
　加湿ロータ６３の放湿部６２には、吸湿開始境界６１－１から回転方向とは逆の順に、吸込領域６２ａ、加熱領域６２ｂ及び給気領域６２ｃが設けられている。吸込領域６２ａでは、外部から空気が取り込まれる。加熱領域６２ｂでは、吸込領域６２ａに取り込まれた空気が加熱される。給気領域６２ｃでは加熱された空気が加湿ロータ６３に供給される。
　加熱領域６２ｂで加熱された空気が、給気領域６２ｃにおいて加湿ロータ６３に供給されることで加湿ロータ６３が加熱される。この加熱により加湿ロータ６３は吸湿した水分を放湿する。また、加熱領域６２ｂで加熱された加湿ロータ６３は、その回転により加湿ロータ６３の下端の放湿開始境界６２－１から加熱領域６２ｂを経て吸込領域６２ａ側に向かう。そのため、外部から取り込まれた空気は、吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３の熱によっても温められる。つまり、外部から取り込まれた空気は、吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３により温められ、加熱領域６２ｂにおいてさらに加熱される。このように外部から取り込まれた空気を吸込領域６２ａにおいて加湿ロータ６３により温める領域を再熱領域ともいう。吸込領域６２ａ、いわゆる再熱領域を加熱領域６２ｂに対して回転方向下流に配置することで、外部から取り込まれた空気に加湿ロータ６３の熱を与え、放湿部６２から吸湿部６１に向かう加湿ロータ６３の温度を下げることができる。よって、吸湿部６１における水分の吸湿効率を向上することができる。
　なお、加湿ロータ６３が給気領域６２ｃにおいて放湿した水分によって空気が加湿される。加湿された空気は、加湿用ダクト７３を介して空気調和装置１０外部へ導かれる。
　（７）変形例
　以下に上記実施形態の変形例を説明する。上記実施形態と下記の各変形例とは適宜組み合わせ可能である。
　（７－１）変形例１Ａ
　上記実施形態では、加湿ユニット６０は背面側に設けられている。しかし、加湿ユニット６０は、加湿ロータ６３の円盤状面が鉛直方向に沿うように縦方向に配置されていればよく、その配置位置は特に限定されない。また、上記実施形態では、加湿ユニット６０は、ヒータ７１ａが背面側に位置している。しかし、加湿ユニット６０の配置はこれに限定されない。例えば、加湿ユニット６０のヒータ７１ａが前板４６と対向するように加湿ユニット６０が配置されていてもよい。
　図１０は加湿ユニット６０の別の配置の一例を示す室外機３０の斜視図である。図１０では、前板４６、防護グリル４５、天板４８等が外された状態である。
　図１０では、加湿ユニット６０は、加湿ロータ６３の円盤状面が鉛直方向に沿っており、かつ前板４６側に設けられている。また、ヒータ７１ａは、前板４６と対向する側に配置されている。なお、加湿ロータ６３のうち吸湿部６１は送風機室４１側に位置し、放湿部６２は機械室４２側に位置する。
　（７－２）変形例１Ｂ
　上記実施形態では、加湿ユニット６０が送風機室４１と機械室４２とを跨ぐように配置されている。しかし、加湿ロータ６３の円盤状面が鉛直方向に配置されていればよく、室外機３０内での加湿ユニット６０の配置は特に限定されない。例えば、正面視において、室外機３０の左側板５０側に加湿ユニット６０が配置されていてもよい。その他、室外熱交換器３３からの外気が、加湿ロータ６３の吸湿部６１を最も通過する位置に加湿ユニット６０を配置してもよい。この場合には、加湿ユニット６０による加湿能力が向上する。
　（７－３）変形例１Ｃ
　上記実施形態では、加湿ロータ６３の吸湿部６１には室外熱交換器３３を経由した空気が通過する。しかし、室外機３０に設けられた別途の開口を介して直接外気が加湿ロータ６３の吸湿部６１に供給されてもよい。
　（７－４）変形例１Ｄ
　上記実施形態では、加湿ロータ６３の概ね半分の領域が吸湿部６１となり、残りの半分が放湿部６２となる。しかし、吸湿部６１及び放湿部６２がそれぞれ加湿ロータ６３の半分の領域を占めている必要はない。例えば、吸湿部６１が放湿部６２よりも大きい領域を占めていてもよい。あるいは逆の配置であってもよい。
　（７－５）変形例１Ｅ
　上記実施形態では加湿ロータ６３は円盤状としたが、板状であり回転可能であれば特に形状は限定されない。
　以上のように、本願発明によれば、加湿ユニットを備えた空調室外機の室外機に限らず、加湿ユニットを備えたあらゆる空気調和機に適用可能である。
１０　　　空気調和装置
２０　　　室内機
３０　　　室外機
３３　　　室外熱交換器
４０　　　ケーシング
４１　　　送風機室
４２　　　機械室
４３　　　仕切板
６０　　　加湿ユニット
６１　　　吸湿部
６１－１　吸湿開始境界
６２　　　放湿部
６２－１　放湿開始境界
６２ａ　　吸込領域
６２ｂ　　加熱領域
６２ｃ　　給気領域
６３　　　加湿ロータ
７１　　　ヒータユニット
７１ａ　　　ヒータ
７３　　　加湿用ダクト
特開２０１２－２５１６９２号公報

Claims (4)

  1. 　吸湿部及び放湿部を有し、板状面が鉛直方向に沿って配置されており、前記吸湿部から前記放湿部へ切り替わる放湿開始境界が回転中心より下方に位置する加湿ロータと、
    　前記加湿ロータを回転させる駆動手段と、
    　を備える空調室外ユニット。
  2. 　前記加湿ロータの放湿開始境界は、前記加湿ロータの下端あるいはその近傍を含む、請求項１に記載の空調室外ユニット。
  3. 　前記放湿部から前記吸湿部へ切り替わる吸湿開始境界は、前記加湿ロータの上端あるいはその近傍を含む、請求項２に記載の空調室外ユニット。
  4. 　前記放湿部は、前記吸湿開始境界の近傍において前記放湿部に空気を吸い込むための吸込領域と、前記吸込領域に隣接し、前記吸込領域に取り込まれた空気を加熱する加熱領域と、前記加熱領域を挟んで前記吸込領域と対向して位置し、空気を放出するための給気領域と、を有する請求項１に記載の空調室外ユニット。
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