(57)【要約】      （修正有）【課題】加湿機能を有する、冷凍装置の室外ユニットであって、加湿量の低下を抑制することができる室外ユニットを提供する。【解決手段】室外ユニット３０は、加湿ロータ６３と、加湿用ヒータ７１と、室外熱交換器３３と、ダンパ７０とを備える。加湿ロータ６３は、水分吸着領域と、水分放出領域と、冷却領域とを有する。水分吸着領域は、外気に含まれる水分を吸着する領域である。水分放出領域は、加湿用ヒータ７１によって加熱されることにより水分吸着領域で吸着された水分を放出する領域である。冷却領域は、室外熱交換器３３を通過して冷却された外気が通過する領域である。ダンパ７０は、冷却領域を通過した外気を排気する第１流路と、冷却領域を通過した外気を給気ホース１８に導く第２流路とを切り替える。冷却領域を通過する外気によって加湿ロータ６３が冷却されるので、加湿ロータ６３の水分の吸着量の低下が抑制される。【選択図】図１
2018084351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加湿機能を有する、冷凍装置の室外ユニットであって、
加湿ロータ（６３）と、加湿用ヒータ（７１）と、熱交換器（３３）と、流路切替機構（７０）とを備え、
前記加湿ロータは、
外気に含まれる水分を吸着する水分吸着領域（６３ａ）と、
前記加湿用ヒータによって加熱されることにより前記水分吸着領域で吸着された水分を加湿通路（１８）に放出する水分放出領域（６３ｂ）と、
前記熱交換器を通過して冷却された外気が通過することにより、前記加湿ロータを冷却するための冷却領域（６３ｃ）と、
を有し、
前記流路切替機構は、前記冷却領域を通過した外気を排気する第１流路と、前記冷却領域を通過した外気を前記加湿通路に導く第２流路とを切り替える、
室外ユニット（３０）。
【請求項２】
前記冷却領域を通過した外気の温度を測定する温度センサ（７６）をさらに備える、
請求項１に記載の室外ユニット。
【請求項３】
前記冷却領域を通過した外気の湿度を測定する湿度センサ（７７）をさらに備える、
請求項１または２に記載の室外ユニット。
【請求項４】
前記加湿用ヒータは、前記冷却領域を通過した外気が前記第１流路を通過して排気されている間は、前記水分放出領域を加熱しない、
請求項１から３のいずれか１項に記載の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の水分を吸着する吸湿と、空気中に水分を放出する放湿とを繰り返し行うことができる加湿ロータを用いる加湿機能を有する、冷凍装置の室外ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加湿機能付きの空気清浄機等に用いられる加湿装置として、水の吸着と放出とを繰り返すことができる加湿ロータを備える加湿装置が知られている。例えば、特許文献１（特開２００１−９１００２号公報）に開示されている加湿装置は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域と、吸着された水分を空気中に放出する水分放出領域とを有する加湿ロータを備える。この加湿装置では、加湿ロータの水分放出領域が加湿用ヒータによって加熱されて、水分放出領域に吸着されている水分が空気中に放出される。水分放出領域から放出された水分を含む空気は、ファンによって所定の空間に送られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、従来、特許文献２（特開２０１６−１１８３１２号公報）に開示されているように、冷凍装置の室外ユニットの加湿装置に用いられる加湿ロータであって、加熱された水分放出領域から熱を回収するための冷却領域を有する加湿ロータが知られている。加湿ロータの冷却領域は、外気を通過させるための領域である。冷却領域を低温の外気が通過することにより、水分放出領域から熱が回収されて、加湿ロータが冷却される。加湿ロータの温度が低いほど、加湿ロータの吸湿材の水分の吸着量は増加するので、加湿装置の加湿量が増加する。しかし、冷却領域を通過する外気の温度が十分に低くない場合、水分放出領域から熱が十分に回収されないことがある。その結果、加湿ロータの水分吸着領域の温度が外気温度以上となり、加湿ロータの吸湿材の水分の吸着量が減少して、加湿装置の加湿量が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明の目的は、加湿機能を有する、冷凍装置の室外ユニットであって、加湿量の低下を抑制することができる室外ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る室外ユニットは、加湿機能を有する、冷凍装置の室外ユニットであって、加湿ロータと、加湿用ヒータと、熱交換器と、流路切替機構とを備える。加湿ロータは、水分吸着領域と、水分放出領域と、冷却領域とを有する。水分吸着領域は、外気に含まれる水分を吸着する領域である。水分放出領域は、加湿用ヒータによって加熱されることにより水分吸着領域で吸着された水分を加湿通路に放出する領域である。冷却領域は、熱交換器を通過して冷却された外気が通過することにより、加湿ロータを冷却するための領域である。流路切替機構は、冷却領域を通過した外気を排気する第１流路と、冷却領域を通過した外気を加湿通路に導く第２流路とを切り替える。
【０００６】
第１観点に係る室外ユニットでは、熱交換器を通過して冷却された外気によって、加湿ロータが冷却される。加湿ロータの温度が低いほど、加湿ロータの吸湿材の水分の吸着量は増加する。そのため、熱交換器を通過して冷却された外気によって、加湿ロータの吸湿材の水分の吸着量の低下が抑制される。従って、第１観点に係る室外ユニットは、加湿量の低下を抑制することができる。
【０００７】
本発明の第２観点に係る室外ユニットは、第１観点に係る室外ユニットであって、温度センサをさらに備える。温度センサは、冷却領域を通過した外気の温度を測定する。
【０００８】
第２観点に係る室外ユニットでは、温度センサによって、熱交換器を通過した外気の温度を測定することで、熱交換器が着霜しているか否かの判断が行われる。従って、第２観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を検知することができる。
【０００９】
本発明の第３観点に係る室外ユニットは、第１観点または第２観点に係る室外ユニットであって、湿度センサをさらに備える。湿度センサは、冷却領域を通過した外気の湿度を測定する。
【００１０】
第３観点に係る室外ユニットでは、湿度センサによって、熱交換器を通過した外気の湿度を測定することで、熱交換器が着霜しているか否かの判断が行われる。従って、第３観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を検知することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る室外ユニットは、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る室外ユニットであって、加湿用ヒータは、冷却領域を通過した外気が第１流路を通過して排気されている間は、水分放出領域を加熱しない。
【００１２】
第４観点に係る室外ユニットでは、熱交換器で冷却された外気の温度および湿度を測定することで熱交換器の着霜を検知する際に、加湿用ヒータが停止し、かつ、加湿ファンが駆動した状態で、熱交換器で冷却された外気が排気される。すなわち、熱交換器で冷却された外気は、加湿用ヒータによって加熱されることなく温度および湿度が測定され、加湿ファンによって排気される。そのため、熱交換器で冷却された外気の温度および湿度を正確に測定することができる。従って、第４観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を正確に検知することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１観点に係る室外ユニットは、加湿量の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明の第２観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を検知することができる。
【００１５】
本発明の第３観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を検知することができる。
【００１６】
本発明の第４観点に係る室外ユニットは、熱交換器の着霜を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る室外ユニットの一実施形態である室外ユニット３０を備える空調機１０の構成図である。ダンパ７０が第２流路を形成している状態の図である。
【図２】ケーシング４０の天板４８が取り外された状態の室外ユニット３０の平面図である。
【図３】図２の室外ユニット３０から防護用グリル５６が取り外された状態の室外ユニット３０の正面図である。
【図４】加湿ロータ６３を通過する空気の流れを示す図である。
【図５】図１と同様の図であって、ダンパ７０が第１流路を形成している状態の図である。
【図６】ロータ枠壁６５の正面図である。
【図７】図７に示される囲み面６５ｂで囲まれる領域の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
（１）空調機１０の構成
図１は、本発明に係る室外ユニットの一実施形態である室外ユニット３０を備える空調機１０の構成図である。空調機１０は、冷媒回路を循環する冷媒を用いる冷凍サイクルを備える冷凍装置である。空調機１０は、主として、室内ユニット２０と、室外ユニット３０とを備える。室内ユニット２０及び室外ユニット３０は、冷媒連絡配管１４，１６及び給気ホース１８によって互いに接続されている。図１では、室内ユニット２０及び室外ユニット３０を通過する空気の流れが、白抜きの矢印で示されている。
【００２０】
空調機１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、及び給気運転等の複数の運転モードを有する。加湿運転、及び給気運転では、室内に空気を供給するために、給気ホース１８を通して室外ユニット３０から室内ユニット２０へ空気が送られる。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ユニット３０から室内ユニット２０に送るため、室外ユニット３０において外気から水分が取り込まれる。室外ユニット３０は、外気から水分を取り込む機能を有する加湿ユニット６０を備える。図１では、加湿ユニット６０を通過する空気の流れが、点線の矢印で示されている。
【００２１】
（２）室内ユニット２０の構成
室内ユニット２０は、主として、室内熱交換器２１と、室内ファン２２とを備える。図１に示されるように、室内ファン２２は、室内熱交換器２１の下流側に配置され、室内ファンモータ２２ａによって駆動される。室内ファン２２が駆動されると、室内ユニット２０上部の室内吸込口２３から吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器２１を通過して、室内ユニット２０下部の室内吹出口２４から吹き出される。室内ファン２２は、例えば、クロスフローファンである。
【００２２】
室内ユニット２０では、室内給気口２５が、室内熱交換器２１の上流側空間に設けられている。給気ホース１８の一端は、室内給気口２５に接続され、給気ホース１８の他端は、室外ユニット３０の加湿ユニット６０に接続される。加湿ユニット６０から送られてきた湿度の高い空気は、室内給気口２５を介して、室内熱交換器２１の上流側空間に供給される。室内熱交換器２１の上流側空間に湿度の高い空気が供給されている状態で室内ファン２２が駆動されることにより、室内ユニット２０の室内吹出口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。
【００２３】
（３）室外ユニット３０の構成
室外ユニット３０は、主として、ケーシング４０、圧縮機３１、室外熱交換器３３、室外ファン３９、加湿ユニット６０、ダンパ７０、温度センサ７６、及び湿度センサ７７を備える。室外ユニット３０内部の冷媒回路には、四路切換弁３２、電動膨張弁３４、アキュムレータ３６、液側閉鎖弁３７、及びガス側閉鎖弁３８が取り付けられている。
【００２４】
図２は、ケーシング４０の天板４８が取り外された状態の室外ユニット３０の平面図である。図３は、図２の室外ユニット３０から防護用グリル５６が取り外された状態の室外ユニット３０の正面図である。図２では、室外ユニット３０を通過する空気の流れが、点線の矢印で示されている。
【００２５】
（３−１）ケーシング４０
ケーシング４０は、主として、左側板４５、前板４６、右側板４７、天板４８（図３参照）、底板４９（図３参照）、及び背面部４４から構成される。ケーシング４０の内部空間は、仕切部材４３によって送風機室４１と機械室４２とに区画されている。送風機室４１は、室外熱交換器３３、室外ファン３９、及び加湿ユニット６０の一部が配置される空間である。機械室４２は、圧縮機３１、及び加湿ユニット６０の一部が配置される空間である。
【００２６】
仕切部材４３は、天板４８側から底板４９側に向かって、右側板４７と略並行に延びている板状部材である。仕切部材４３は、前板４６の内側から、室外熱交換器３３の右側板４７側の端部に向かって、円弧状に延びている。その結果、仕切部材４３は、送風機室４１から機械室４２に向かって空気の流れが回り込まないように、空気の流れを遮蔽する機能を有する。仕切部材４３は、冷却空気孔４３ａを有する。冷却空気孔４３ａは、送風機室４１と機械室４２とを連通する。
【００２７】
図３に示されるように、送風機室４１には、電装品ユニット５０が設置されている。電装品ユニット５０は、圧縮機３１及び室外ファン３９等を駆動するための電子部品が集約された制御基板を搭載している。
【００２８】
図３に示されるように、前板４６には、円形の室外吹出口４６ａが形成されている。室外吹出口４６ａには、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。図２に示されるように、ケーシング４０の前板４６には、防護用グリル５６が取り付けられている。防護用グリル５６は、室外吹出口４６ａを覆っている。防護用グリル５６には、ケーシング４０の内部空間から外部空間に空気を吹き出すための複数の開口が形成されている。
【００２９】
（３−２）圧縮機３１
図１に示されるように、圧縮機３１は、機械室４２に配置されている。圧縮機３１は、底板４９に固定されている。圧縮機３１は、運転時に高温になるので、機械室４２は送風機室４１と比べて温度が高くなる。
【００３０】
（３−３）室外熱交換器３３
図２に示されるように、室外熱交換器３３は、ケーシング４０の背面部４４及び左側板４５と対向するように、Ｌ字状に成形されている。室外熱交換器３３の鉛直方向の寸法は、天板４８と底板４９との間の距離にほぼ等しい。
【００３１】
（３−４）室外ファン３９
室外ファン３９は、室外熱交換器３３の下流側に配置されている。室外ファン３９は、室外ファンモータ３９ａと、プロペラ３９ｂとを有する。プロペラ３９ｂは、室外ファンモータ３９ａによって駆動される。プロペラ３９ｂの一部は、ベルマウス５２で囲まれた空間内に配置されている。
【００３２】
室外ファンモータ３９ａによってプロペラ３９ｂが駆動されると、室外熱交換器３３の背面部４４側から外気が吸い込まれる。吸い込まれた外気は、室外熱交換器３３を通過し、室外吹出口４６ａ（図３参照）から吹き出される。室外吹出口４６ａの前面は防護用グリル５６（図２参照）で覆われているので、室外ユニット３０の外側からはプロペラ３９ｂに触れられないようになっている。
【００３３】
（３−５）加湿ユニット６０
図２に示されるように、加湿ユニット６０は、前板４６と背面部４４との間において、送風機室４１と機械室４２とに跨るように配置されている。具体的には、加湿ユニット６０の一部は、送風機室４１に配置され、その他の部分は、機械室４２に配置されている。加湿ユニット６０は、送風機室４１及び機械室４２の上部に配置され、仕切部材４３の一部分としての機能を有する。
【００３４】
加湿ユニット６０は、主として、加湿ロータ６３、加湿用ヒータ７１、吸着用ダクト６８、加湿用ダクト７３、加湿用ファン７５（図１参照）、及び第２加湿用ダクト１８０を有している。
【００３５】
（３−５−１）加湿ロータ６３
加湿ロータ６３は、円盤形状の部材である。加湿ロータ６３は、回転軸の周りを回転しながら、空気中に含まれる水分の吸着および放出を行う。加湿ロータ６３の回転軸は、加湿ロータ６３の円形の主表面の中心を通り、かつ、水平方向に沿って延びている。すなわち、加湿ロータ６３は、その主表面が鉛直方向に沿うように配置されている。
【００３６】
加湿ロータ６３は、前板４６と対向するように配置されている。図３に示されるように、加湿ロータ６３の一部は、前板４６に形成される開口である室外吸込口４６ｂと対向する。室外吸込口４６ｂは、中心角が約２４０°の扇形を有する。室外吸込口４６ｂの扇形の中心は、加湿ロータ６３の回転軸上に位置している。加湿ロータ６３は、ロータ枠壁６５によって囲まれている。ロータ枠壁６５については、後述する。
【００３７】
図４は、加湿ロータ６３を通過する空気の流れを示す図である。図４では、加湿ロータ６３を通過する空気の流れが、白抜きの矢印で示され、かつ、加湿ロータ６３の回転方向が、点線の矢印で示されている。図４に示されるように、加湿ロータ６３は、水分吸着領域６３ａと水分放出領域６３ｂと冷却領域６３ｃとを有する。
【００３８】
水分吸着領域６３ａは、加湿ロータ６３の主表面の一部であって、室外吸込口４６ｂと対向する領域である。水分吸着領域６３ａは、室外吸込口４６ｂと同様に、中心角が約２４０°の扇形を有する。水分吸着領域６３ａは、空気中に含まれる水分が吸着される領域である。水分吸着領域６３ａは、水分放出領域６３ｂよりもベルマウス５２側に配置されている。
【００３９】
水分放出領域６３ｂは、加湿ロータ６３の主表面の一部であって、室外吸込口４６ｂと対向しない領域である。水分放出領域６３ｂは、水分吸着領域６３ａおよび冷却領域６３ｃに隣接し、中心角が約６０°の扇形を有する。水分放出領域６３ｂは、吸着された水分が空気中に放出される領域である。
【００４０】
冷却領域６３ｃは、加湿ロータ６３の主表面の一部であって、室外吸込口４６ｂと対向しない領域である。冷却領域６３ｃは、水分吸着領域６３ａおよび水分放出領域６３ｂに隣接し、中心角が約６０°の扇形を有する。冷却領域６３ｃは、加湿ロータ６３の熱を回収するための領域である。
【００４１】
加湿ロータ６３が回転軸周りに回転することで、水分吸着領域６３ａが水分放出領域６３ｂとなり、水分放出領域６３ｂが冷却領域６３ｃとなり、冷却領域６３ｃが水分吸着領域６３ａとなる。これにより、回転軸周りに回転する加湿ロータ６３は、自身の熱が回収されながら、空気中に含まれる水分の吸着および放出を繰り返し行う。
【００４２】
水分吸着領域６３ａ、水分放出領域６３ｂ及び冷却領域６３ｃは、ゼオライト等の焼成によって形成されるハニカム構造を有する。ゼオライト等の吸着剤は、常温で空気中の水分を吸着し、かつ、高温の空気に曝されて加熱されることで吸着した水分を放出する。
【００４３】
図４に示されるように、加湿ロータ６３の外周面には、周方向に沿って複数の歯６３ｔが形成されている。これにより、加湿ロータ６３は、複数の歯６３ｔを有する歯車として機能する。図３に示されるように、加湿ロータ６３の歯６３ｔは、ピニオンギア６４ａと噛み合っている。ピニオンギア６４ａは、ロータ駆動用モータ６４の動力によって回転する。ピニオンギア６４ａの回転運動によって、加湿ロータ６３は、その回転軸周りに回転することができる。
【００４４】
（３−５−２）加湿用ヒータ７１
加湿用ヒータ７１は、加湿ロータ６３と前板４６との間において、水分放出領域６３ｂ及び冷却領域６３ｃと対向するように配置されている。図４に示されるように、加湿用ヒータ７１は、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂから水分を放出させるために、水分放出領域６３ｂに送られる空気を加熱する。加湿用ヒータ７１によって加熱された空気は、水分放出領域６３ｂを通過するときに加湿ロータ６３から水分を放出させて、湿度が高い空気となる。
【００４５】
図４に示されるように、加湿用ヒータ７１で加熱される空気は、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃを通過した空気である。この空気は、ケーシング４０に形成された加湿用開口４０ａ（図１参照）から取り込まれた外気である。図１に示されるように、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気は、室外熱交換器３３を通過し、仕切部材４３の冷却空気孔４３ａを通過して、冷却領域６３ｃを通過する。空調機１０が暖房運転モードで動作している場合、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気は、室外熱交換器３３を通過する際に、室外熱交換器３３内を流れる低温の冷媒と熱交換されて冷却される。そのため、空調機１０が暖房運転モードで動作している場合、室外熱交換器３３を通過して冷却された外気が冷却領域６３ｃを通過することで、加湿ロータ６３が冷却され、加湿ロータ６３の熱が回収される。
【００４６】
図４に示されるように、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気が通過する冷却領域６３ｃは、加湿用ヒータ７１で加熱された空気が通過する水分放出領域６３ｂよりも、加湿ロータ６３の回転方向下流側に位置している。このように、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気が加湿用ヒータ７１で加熱される前に冷却領域６３ｃを通過することで、加湿ロータ６３の熱が回収される。その結果、冷却領域６３ｃよりも加湿ロータ６３の回転方向下流側に位置している水分吸着領域６３ａの温度上昇が抑えられる。
【００４７】
（３−５−３）吸着用ダクト６８
吸着用ダクト６８は、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａに、水分を含む空気である外気を導くための部材である。吸着用ダクト６８は、前板４６の室外吸込口４６ｂに向かって開口する空気流入口６８１を有する。空気流入口６８１の形状は、室外吸込口４６ｂと同様に、中心角が約２４０°の扇形である。空気流入口６８１は、室外吸込口４６ｂに接続されている。
【００４８】
図４に示されるように、室外吸込口４６ｂから吸い込まれた外気は、吸着用ダクト６８内を流れて、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａに到達し、水分吸着領域６３ａを通過する。このとき、外気中に含まれる水分は、水分吸着領域６３ａに吸着される。水分吸着領域６３ａを通過した空気は、吸着用ダクト６８の空気流出口６８３（図２参照）から排出される。空気流出口６８３は、室外ファン３９が回転するときに負圧になる空間（ベルマウス５２の上流側の空間）に接している。そのため、室外ファン３９の回転によって、空気流出口６８３側の気圧は空気流入口６８１側の気圧より低くなるので、空気流入口６８１から外気が吸い込まれる。
【００４９】
図３に示されるように、室外吸込口４６ｂは、室外吹出口４６ａと同様に、前板４６に開口している。図４に示されるように、室外ファン３９によって室外熱交換器３３を通過した空気は、押し出されて、室外吹出口４６ａから勢いよくケーシング４０の外部に吹き出される。そのため、室外吹出口４６ａから吹き出された空気が、室外吸込口４６ｂに吸い込まれることはない。これにより、暖房運転モードで動作している室外熱交換器３３を通過して室外吹出口４６ａから吹き出された低温の空気が、室外吸込口４６ｂを経由して空気流入口６８１に吸い込まれることが回避される。室外吹出口４６ａから吹き出された低温の空気が空気流入口６８１に吸い込まれ続けて、加湿ロータ６３の温度が極端に低下すると、加湿ロータ６３が吸着できる水分量が低下する。そのため、室外吹出口４６ａから吹き出された空気が室外吸込口４６ｂに吸い込まれることを回避することで、加湿ロータ６３が吸着できる水分量の低下が抑制される。
【００５０】
（３−５−４）加湿用ダクト７３
加湿用ダクト７３は、加湿用ヒータ７１によって加熱され水分放出領域６３ｂを通過した空気を加湿用ファン７５まで導く。加湿用ダクト７３に導かれる空気の流れは、加湿用ファン７５によって発生する。
【００５１】
加湿用ダクト７３に導かれる空気は、加湿用ヒータ７１によって加熱されて高温の空気となり、さらに、水分放出領域６３ｂを通過する際に水分放出領域６３ｂから水分を放出させる。図４に示されるように、水分放出領域６３ｂを通過して高温高湿となった空気は、加湿用ダクト７３内を流れて、加湿用ファン７５まで導かれる。
【００５２】
（３−５−５）加湿用ファン７５
加湿用ファン７５は、機械室４２に配置されている。加湿用ファン７５は、図１に示されるように、加湿用ファンロータ７５ａと、加湿用ファンモータ７５ｂとを有する。加湿用ファンロータ７５ａは、回転軸周りに回転することで、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通過して加湿された空気を所定の方向へ送り出す。加湿用ファンモータ７５ｂは、加湿用ファンロータ７５ａを駆動する。加湿用ファン７５は、加湿用ファンロータ７５ａの回転軸が水平方向に沿うように配置される。加湿用ファンロータ７５ａの回転軸は、加湿用ファンモータ７５ｂの回転軸に接続されている。加湿用ファンロータ７５ａは、樹脂製である。
【００５３】
加湿用ファンロータ７５ａは、ファンケーシング８１に囲まれている。ファンケーシング８１の出口は、第２加湿用ダクト１８０の入口と繋がっている。加湿用ファンモータ７５ｂは、モータカバー８２によって覆われている。図４に示されるように、ファンケーシング８１は、加湿用ファン７５によって吸い込まれる空気が通過する吸い込み口８１ａを有する。吸い込み口８１ａは、ファンケーシング８１の入口に相当し、加湿用ダクト７３の出口に接続されている。加湿用ファン７５の吸い込み口８１ａは、加湿用ファンロータ７５ａの回転軸に沿って視た場合に、加湿用ファンロータ７５ａの中央に位置するように設けられている。加湿用ダクト７３を流れて吸い込み口８１ａに吸い込まれた空気は、回転する加湿用ファンロータ７５ａによって第２加湿用ダクト１８０に送られる。
【００５４】
（３−５−６）第２加湿用ダクト１８０
第２加湿用ダクト１８０は、加湿用ファン７５によって送られてきた高温高湿の空気を、給気ホース１８（図１参照）との接続口、または、排気用開口４０ｂまで導くダクトである。排気用開口４０ｂは、ケーシング４０に形成された開口であって、室外ユニット３０の内部を流れる空気を、室外ユニット３０から排気するための開口である。
【００５５】
第２加湿用ダクト１８０のほぼ全体は、機械室４２に配置されている。しかし、第２加湿用ダクト１８０の一部であって、給気ホース１８との接続口に接続される部分は、右側板４７を挟んで機械室４２の反対側に位置している（図２参照）。
【００５６】
（３−６）ダンパ７０
ダンパ７０は、第２加湿用ダクト１８０を通過した空気を室外ユニット３０から排気する第１流路と、第２加湿用ダクト１８０を通過した空気を給気ホース１８内に導く第２流路とを切り替えるための流路切替部材である。図１は、ダンパ７０が第２流路を形成している状態の図である。図５は、図１と同様の図であって、ダンパ７０が第１流路を形成している状態の図である。図１及び図５において、ダンパ７０は、ハッチングされた領域として示されている。
【００５７】
ダンパ７０は、第２加湿用ダクト１８０の内部に配置されている。ダンパ７０は、主として、上流側開口７０ａと下流側開口７０ｂとを有する。図１および図５に示されるように、ダンパ７０は、第２加湿用ダクト１８０の内部においてスライド可能である。ダンパ７０の上流側開口７０ａは、第２加湿用ダクト１８０の内部空間であって、加湿用ファン７５とダンパ７０との間に位置する空間と連通している。
【００５８】
ダンパ７０が第１流路を形成している状態では、図５に示されるように、ダンパ７０の下流側開口７０ｂは、ケーシング４０の排気用開口４０ｂに接続されている。そのため、ダンパ７０が第１流路を形成している状態では、ダンパ７０を通過した空気は、排気用開口４０ｂを経由して、室外ユニット３０から排気される。
【００５９】
ダンパ７０が第２流路を形成している状態では、図１に示されるように、ダンパ７０の下流側開口７０ｂは、第２加湿用ダクト１８０と給気ホース１８との接続口に接続されている。そのため、ダンパ７０が第２流路を形成している状態では、ダンパ７０を通過した空気は、給気ホース１８に流入し、室内ユニット２０に供給される。
【００６０】
（３−７）温度センサ７６
温度センサ７６は、第２加湿用ダクト１８０の内部に配置されている。具体的には、図１に示されるように、温度センサ７６は、ダンパ７０の上流側開口７０ａの近傍に配置されている。温度センサ７６は、第２加湿用ダクト１８０からダンパ７０に流入する空気の温度を測定する。
【００６１】
（３−８）湿度センサ７７
湿度センサ７７は、第２加湿用ダクト１８０の内部に配置されている。具体的には、図１に示されるように、湿度センサ７７は、ダンパ７０の上流側開口７０ａの近傍に配置されている。湿度センサ７７は、第２加湿用ダクト１８０からダンパ７０に流入する空気の湿度を測定する。
【００６２】
（４）加湿ロータ６３及びロータ枠壁６５の詳細な構成
ロータ枠壁６５は、加湿ロータ６３を所定の位置において回転可能に支持するための部材である。図６は、ロータ枠壁６５の正面図である。図６では、ロータ枠壁６５に支持されている加湿ロータ６３の円盤形状の輪郭が点線で示されている。図６では、加湿ロータ６３の回転方向が、点線の矢印で示されている。図６は、加湿ロータ６３の回転軸６３ｄに沿って視た図である。
【００６３】
ロータ枠壁６５は、加湿ロータ６３の周囲を囲む環状部６５ａを有する。図６に示されるように、環状部６５ａの内周面である囲み面６５ｂは、加湿ロータ６３の径方向外側において、加湿ロータ６３の外周面と対向する面である。加湿ロータ６３の径方向とは、加湿ロータ６３の円形の主表面の径方向である。
【００６４】
図６に示されるように、ロータ枠壁６５には、樹脂製の軸受部材６５ｃが取り付けられている。軸受部材６５ｃは、シャフト６６を有する。シャフト６６は、加湿ロータ６３を回転自在に支持するためのテーパ形状の突起である。加湿ロータ６３の回転軸６３ｄに沿って視た場合に、軸受部材６５ｃは、ロータ枠壁６５の環状部６５ａの中央部に位置している。
【００６５】
図４及び図６に示されるように、加湿ロータ６３は、シャフト６６を通すためのシャフト貫通孔６７を有する。シャフト貫通孔６７は、加湿ロータ６３の主表面の中央部に形成されている。シャフト貫通孔６７は、シャフト６６と同様に、テーパ形状を有する。加湿ロータ６３のシャフト貫通孔６７に、ロータ枠壁６５に取り付けられている軸受部材６５ｃのシャフト６６を通すことによって、加湿ロータ６３がロータ枠壁６５に取り付けられる。
【００６６】
ロータ駆動用モータ６４の動力によって加湿ロータ６３が回転軸６３ｄ周りに回転している間、加湿ロータ６３のシャフト貫通孔６７の内周面は、シャフト６６の外周面と摺動する。すなわち、シャフト貫通孔６７の内周面は、すべり軸受のすべり面に相当する。
【００６７】
図７は、図６に示される囲み面６５ｂで囲まれる領域の模式図である。図７では、ロータ枠壁６５に支持されている加湿ロータ６３の円盤形状の輪郭が点線で示されている。図７には、加湿ロータ６３の回転方向が、点線の矢印で示されている。囲み面６５ｂで囲まれる領域は、主として、吸湿用空気通過領域９１と、放湿用空気通過領域９２とに区画される。放湿用空気通過領域９２は、さらに、加熱用空気通過領域９２ａと、冷却用空気通過領域９２ｂとに区画される。吸湿用空気通過領域９１は、中心角が約２４０°の扇形を有する。放湿用空気通過領域９２は、中心角が約１２０°の扇形を有する。加熱用空気通過領域９２ａ及び冷却用空気通過領域９２ｂは、それぞれ、中心角が約６０°の扇形を有する。ロータ枠壁６５に取り付けられている加湿ロータ６３を回転軸６３ｄに沿って視た場合に、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａは、吸湿用空気通過領域９１に存在し、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂは、放湿用空気通過領域９２の加熱用空気通過領域９２ａに存在し、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃは、放湿用空気通過領域９２の冷却用空気通過領域９２ｂに存在する。
【００６８】
図７に示されるように、回転する加湿ロータ６３は、回転軸６３ｄに沿って視た場合に、吸湿用空気通過領域９１、加熱用空気通過領域９２ａ及び冷却用空気通過領域９２ｂの順に通過する。吸湿用空気通過領域９１と加熱用空気通過領域９２ａとの間は、第１隔壁６５ｄ１によって区画されている。加熱用空気通過領域９２ａと冷却用空気通過領域９２ｂとの間は、第２隔壁６５ｄ２によって区画されている。冷却用空気通過領域９２ｂと吸湿用空気通過領域９１との間は、第３隔壁６５ｄ３によって区画されている。
【００６９】
吸湿用空気通過領域９１は、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａを通過する空気が通過する領域である。図４に示されるように、室外吸込口４６ｂから吸い込まれた外気は、吸着用ダクト６８内を流れて、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａに到達し、水分吸着領域６３ａを通過する。このとき、室外吸込口４６ｂから吸い込まれた外気は、吸湿用空気通過領域９１を通過する。
【００７０】
加熱用空気通過領域９２ａは、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通過する空気が通過する領域である。図４に示されるように、加湿用ヒータ７１によって加熱された高温の空気は、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂに到達し、水分放出領域６３ｂを通過する。このとき、加湿用ヒータ７１によって加熱された空気は、加熱用空気通過領域９２ａを通過する。
【００７１】
冷却用空気通過領域９２ｂは、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａを通過する空気が通過する領域である。図４に示されるように、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気は、室外熱交換器３３を通過する。空調機１０が暖房運転モードで動作している場合、室外熱交換器３３を通過する外気は、室外熱交換器３３を流れる冷媒と熱交換されて冷却される。室外熱交換器３３を通過した外気は、仕切部材４３の冷却空気孔４３ａを通過して、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃに到達し、冷却領域６３ｃを通過する。このとき、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気は、冷却用空気通過領域９２ｂを通過する。冷却用空気通過領域９２ｂを通過した外気は、加湿用ヒータ７１で加熱されて、加熱用空気通過領域９２ａを通過する。
【００７２】
図６に示されるように、ロータ枠壁６５は、加湿用空気吐出孔６５ｅおよび冷却用空気吸入孔６５ｆを有する。加湿用空気吐出孔６５ｅは、加熱用空気通過領域９２ａに形成される孔である。加湿用空気吐出孔６５ｅは、加湿用ダクト７３の入口に接続されている。加熱用空気通過領域９２ａにおいて、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通過した高温の空気は、加湿用空気吐出孔６５ｅを経由して加湿用ダクト７３に流入し、加湿用ダクト７３を通過した後、加湿用ファン７５の吸い込み口８１ａに吸い込まれる。冷却用空気吸入孔６５ｆは、冷却用空気通過領域９２ｂに形成される孔である。室外熱交換器３３を通過した外気は、冷却空気孔４３ａを通過した後、冷却用空気吸入孔６５ｆを通過して、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃに到達し、冷却領域６３ｃを通過する。
【００７３】
（５）空調機１０の動作
冷房運転モード、暖房運転モード、及び加湿運転モードのそれぞれにおける、空調機１０の動作について説明する。
【００７４】
（５−１）冷房運転
冷房運転時において、四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と室外熱交換器３３のガス側とを接続し、かつ、圧縮機３１の吸入側と室内熱交換器２１のガス側とを接続する。図１において、冷房運転時における四路切換弁３２の状態は、実線で示されている。
【００７５】
液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８は、開状態である。電動膨張弁３４の開度は、室内熱交換器２１の冷媒出口における冷媒の過熱度が所定の目標値で一定になるように調節される。
【００７６】
このような状態の冷媒回路において、圧縮機３１、室外ファン３９及び室内ファン２２の運転を開始すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、四路切換弁３２を経由して室外熱交換器３３に送られて、室外ファン３９によって供給される室外空気との熱交換により凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧されて気液二相状態の冷媒となった後、液側閉鎖弁３７及び液冷媒連絡配管１４を経由して、室内ユニット２０に送られる。
【００７７】
室内ユニット２０に送られた気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１５に入り、室内熱交換器１５において室内空気との熱交換により液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管１６及びガス側閉鎖弁３８を経由して室外ユニット３０に送られ、四路切換弁３２を経由して、アキュムレータ３６に流入する。アキュムレータ３６に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機３１に吸入される。
【００７８】
このように、空調機１０は、室外熱交換器３３を冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、室内熱交換器２１を冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を行う。
【００７９】
（５−２）暖房運転
暖房運転時において、四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と室内熱交換器２１のガス側とを接続し、かつ、圧縮機３１の吸入側と室外熱交換器３３のガス側とを接続する。図１において、暖房運転時における四路切換弁３２の状態は、点線で示されている。
【００８０】
液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８は、開状態である。電動膨張弁３４の開度は、室外熱交換器３３に流入する冷媒の圧力が、室外熱交換器３３において液冷媒が完全に蒸発できる圧力まで低下するように調節される。
【００８１】
このような状態の冷媒回路において、圧縮機３１、室外ファン３９及び室内ファン２２の運転を開始すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、四路切換弁３２、ガス側閉鎖弁３８及びガス冷媒連絡配管１６を経由して、室内ユニット２０に送られる。
【００８２】
室内ユニット２０に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器２１において、室内空気との熱交換により凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、液冷媒連絡配管１４及び液側閉鎖弁３７を経由して室外ユニット３０に送られる。
【００８３】
室外ユニット３０に送られた高圧の液冷媒は、電動膨張弁３４で減圧されて気液二相状態の冷媒となった後に、室外熱交換器３３に流入する。室外熱交換器３３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン３９によって供給される室外空気との熱交換により液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、四路切換弁３２を経由してアキュムレータ３６に流入する。アキュムレータ３６に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機３１に吸入される。
【００８４】
このように、空調機１０は、室内熱交換器２１を冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、室外熱交換器３３を冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転を行う。
【００８５】
（５−３）加湿運転
空調機１０の加湿運転は、暖房運転と組み合わされて行われる。図２及び図３に示されるように、加湿ユニット６０の吸着用ダクト６８の空気流入口６８１は、前板４６の室外吸込口４６ｂ（図３参照）に向かって開口し、空気流出口６８３（図２参照）は、室外ファン３９が回転するときに負圧となるベルマウス５２の上流側に開口している。室外ファン３９が稼動すると、空気流出口６８３側の気圧が空気流入口６８１側より低くなり、室外熱交換器３３を通過していない外気が、空気流入口６８１から吸い込まれる。空気流入口６８１から吸い込まれた外気に含まれる水分は、加湿ロータ６３の水分吸着領域６３ａに吸着される。
【００８６】
加湿ロータ６３は、空気流入口６８１と空気流出口６８３との間であって、かつ、空気流出口６８３の近傍に位置する。加湿運転時において、加湿ロータ６３は、ロータ駆動用モータ６４の動力によって、その回転軸を中心に所定の回転速度で回転する。加湿ロータ６３の回転によって、水分吸着領域６３ａで吸着された水分は、水分放出領域６３ｂまで運ばれる。
【００８７】
同時に、加湿用ファン７５の駆動によって、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気が、加湿用ヒータ７１の周囲まで導かれて加熱される。具体的には、最初に、加湿用開口４０ａから取り込まれた外気は、室外熱交換器３３を通過する際に冷却される。室外熱交換器３３を通過して冷却された空気は、冷却空気孔４３ａ及び冷却用空気吸入孔６５ｆを通過して、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃを通過する。このとき、冷却領域６３ｃを通過する低温の外気によって、加湿ロータ６３の熱が回収される。冷却領域６３ｃを通過した空気は、加湿用ヒータ７１によって加熱され、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通過する。このとき、水分放出領域６３ｂにおいて、加熱された空気に曝された部分から水分が放出される。その後、水分放出領域６３ｂから放出された水分を含む高湿の空気は、加湿用ダクト７３に導かれ、加湿用ファン７５によって第２加湿用ダクト１８０内に供給される。第２加湿用ダクト１８０に供給された高湿の空気は、第２流路を形成しているダンパ７０（図１参照）、及び給気ホース１８を経由して室内ユニット２０へ導かれる。
【００８８】
加湿ロータ６３の回転方向において、冷却領域６３ｃは、加湿用ヒータ７１によって加熱された空気が通過することにより高温となった水分放出領域６３ｂの下流側に位置している。そのため、室外熱交換器３３を通過して冷却された空気が、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃを通過する際には、冷却領域６３ｃを通過する低温の空気と、高温の加湿ロータ６３との間で熱交換が行われる。すなわち、冷却領域６３ｃを通過する低温の空気によって、加湿ロータ６３が冷却され、加湿ロータ６３の熱が回収される。冷却領域６３ｃを通過することにより加熱された空気は、加湿用ヒータ７１によってさらに加熱されて、加湿ロータ６３の水分放出領域６３ｂを通過して、加湿ロータ６３を加熱する。
【００８９】
（６）特徴
本実施形態の室外ユニット３０では、空調機１０が加湿運転モードで動作している場合に、加湿用開口４０ａから取り込まれて室外熱交換器３３を通過して冷却された外気によって、加湿ロータ６３が冷却される。具体的には、室外熱交換器３３を通過して冷却された外気は、加湿ロータ６３の冷却領域６３ｃを通過する際に、加湿ロータ６３の熱を回収する。加湿ロータ６３の回転方向において、空気に含まれる水分を吸着する水分吸着領域６３ａは、冷却領域６３ｃの下流側に位置している。そのため、冷却領域６３ｃを通過する低温の外気によって、水分吸着領域６３ａの温度が所定値以上に上昇することが防止される。加湿ロータ６３の温度が低いほど、また、加湿ロータ６３を通過する空気の相対湿度が低いほど、加湿ロータ６３の吸湿材の水分の吸着量は増加する。そのため、室外熱交換器３３を通過して冷却された外気によって、加湿ロータ６３の熱が回収されることによって、加湿ロータ６３の吸湿材の水分の吸着量の低下が抑制される。従って、室外ユニット３０は、加湿量の低下を抑制することができる。
【００９０】
（７）変形例
本発明の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。次に、本発明の実施形態の適用可能な変形例について説明する。
【００９１】
（７−１）変形例Ａ
室外ユニット３０は、第２加湿用ダクト１８０からダンパ７０に流入する空気の温度を測定する温度センサ７６を備える。室外ユニット３０は、温度センサ７６を用いて、室外熱交換器３３を通過した外気の温度を測定することで、室外熱交換器３３が着霜しているか否かの判断を行ってもよい。具体的には、室外ユニット３０の各機器を制御するためのコンピュータである制御装置（図示せず）は、室外熱交換器３３を通過した外気の温度を温度センサ７６から取得して、取得した温度が所定の値未満である場合に、室外熱交換器３３が着霜していると判定してもよい。これにより、室外ユニット３０は、室外熱交換器３３の着霜を検知することができる。
【００９２】
（７−２）変形例Ｂ
室外ユニット３０は、第２加湿用ダクト１８０からダンパ７０に流入する空気の湿度を測定する湿度センサ７７を備える。室外ユニット３０は、湿度センサ７７を用いて、室外熱交換器３３を通過した外気の湿度を測定することで、室外熱交換器３３が着霜しているか否かの判断を行ってもよい。具体的には、室外ユニット３０の各機器を制御するためのコンピュータである制御装置（図示せず）は、室外熱交換器３３を通過した外気の湿度を温度センサ７６から取得して、取得した湿度から算出された絶対湿度が所定の値未満である場合に、室外熱交換器３３が着霜していると判定してもよい。これにより、室外ユニット３０は、室外熱交換器３３の着霜を検知することができる。
【００９３】
（７−３）変形例Ｃ
変形例Ａおよび変形例Ｂにおいて、室外ユニット３０の制御装置は、温度センサ７６および湿度センサ７７を用いて室外熱交換器３３の着霜を検知する際に、加湿用ヒータ７１を停止させ、かつ、加湿ファン７５を駆動させ、かつ、ダンパ７０が第１流路を形成している状態（図５参照）にすることが好ましい。この場合、室外熱交換器３３を通過した低温の外気は、加湿用ヒータ７１によって加熱されることなく、第２加湿用ダクト１８０を通過して、室外ユニット３０から排気される。そのため、温度センサ７６および湿度センサ７７は、それぞれ、室外熱交換器３３によって冷却された空気の温度および湿度を高い精度で測定することができる。従って、室外ユニット３０は、室外熱交換器３３で冷却された外気の温度および湿度を正確に測定することができる。
【００９４】
また、ダンパ７０は第１流路を形成しているので、室外熱交換器３３によって冷却された空気が給気ホース１８を経由して室内ユニット２０に供給されない。そのため、空調機１０が暖房運転モードで動作している時に、室外熱交換器３３によって冷却された空気が室内ユニット２０に供給されて室内が冷却されることが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る室外ユニットは、加湿量の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１８            給気ホース（加湿通路）
３０            室外ユニット
３３            室外熱交換器（熱交換器）
６３            加湿ロータ
６３ａ          水分吸着領域
６３ｂ          水分放出領域
６３ｃ          冷却領域
７０            ダンパ（流路切替機構）
７１            加湿用ヒータ
７６            温度センサ
７７            湿度センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】特開２００１−９１００２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１８３１２号公報
【図１】
2018084351.tif 000003
【図２】
2018084351.tif 000004
【図３】
2018084351.tif 000005
【図４】
2018084351.tif 000006
【図５】
2018084351.tif 000007
【図６】
2018084351.tif 000008
【図７】
2018084351.tif 000009