(57)【要約】【課題】構造を簡素化し容易かつ安価に製造することができる間接気化式空調装置を提供する。【解決手段】気化現象を生じさせるためのウエット・チャネル１１と、被冷却空気を通すドライ・チャネル１２とを交互に配列した空調コア部１０を備える。空調コア部１０は、プラスチック素材よりなる第１プラスチック基板２１の一面側にプラスチック素材よりなる第２プラスチック部材２２が配設された基本ユニット２０を有しており、この基本ユニット２０を第１プラスチック基板２１と第２プラスチック部材２２とが交互に位置するように積層することにより構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化現象を生じさせるためのウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとを交互に配列した空調コア部を備えた間接気化式空調装置であって、
前記空調コア部は、プラスチック素材よりなる第１プラスチック基板の一面側にプラスチック素材よりなる第２プラスチック部材が配設された基本ユニットを、前記第１プラスチック基板と前記第２プラスチック部材とが交互に位置するように積層して構成され、
前記第１プラスチック基板及び前記第２プラスチック部材を構成するプラスチック素材は、一対のライナーが中芯を挟んで間隔を開けて配設され、前記一対のライナーの間には、前記中芯により仕切られた一方向に連続する連通空間が形成されており、
前記空調コア部において、前記第１プラスチック基板同士の間が前記ウエット・チャネルとして機能すると共に、前記第１プラスチック基板の中の前記連通空間が前記ドライ・チャネルとして機能し、
前記第１プラスチック基板における前記連通空間の伸長方向にドライ入口及びドライ出口が設けられ、
前記第１プラスチック基板の外側両面には、少なくとも一部に湿潤層がそれぞれ設けられ、
前記第２プラスチック部材は、前記ドライ入口の側及び前記ドライ出口の側において、前記第１プラスチック基板の周縁部に配設され、前記ウエット・チャネルを流通する空気が前記ドライ・チャネルに混入することを防ぐため、前記第１プラスチック基板同士の間を閉鎖する一対の遮蔽部材を有し、
前記一対の遮蔽部材の対向方向と交差する方向にウエット入口及びウエット出口が設けられた
ことを特徴とする間接気化式空調装置。
【請求項２】
前記第２プラスチック部材は、
前記第１プラスチック基板の周縁部において、前記ウエット入口の側の少なくとも一部に配設されたウエット入口部材と、
前記第１プラスチック基板の周縁部において、前記ウエット出口の側の少なくとも一部に配設されたウエット出口部材と、
前記ウエット入口部材と前記ウエット出口部材との間に配設された中間部材とを有する
ことを特徴とする請求項１記載の間接気化式空調装置。
【請求項３】
前記第２プラスチック部材は、前記第１プラスチック基板に対して、防水性を有する接着剤により貼り付けられ、
前記空調コア部は、ウエット入口とウエット出口との対向方向を垂直方向として配置された
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の間接気化式空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化現象を生じさせるためのウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとを交互に配列した空調コア部を備えた間接気化式空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気を加湿すると気化現象が生じ潜熱が奪われることにより、その空気の湿球温度まで空気の温度は冷却される。しかし、同時に被冷却空気は加湿される。この原理は加湿冷却として広く知られ、それを利用した気化式冷却器も広く作られ販売されている。放出する空気の加湿を望まない場合には、加湿冷却されるゾーン（ウエット・チャネル）と被冷却空気の通るゾーン（ドライ・チャネル）とを分離し、加湿冷却ゾーンで冷却された温度を熱交換により、被冷却空気のゾーンに伝えて、被冷却ゾーンの空気の顕熱のみを冷却するという方式、いわゆる、間接気化式冷却が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５６５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
なお、ウエット・チャネル及びドライ・チャネルにおける空気の流れの組み合わせとしては、対向流、並行流、又は、直交流の３種類がある。このうち、熱交換効率については、対向流が一番優れているものの、間接気化式空調装置に適用した場合、気化空気の流路が複雑となり、圧力損失が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、構造を簡素化し容易かつ安価に製造することができる間接気化式空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の間接気化式空調装置は、気化現象を生じさせるためのウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとを交互に配列した空調コア部を備えたものであって、空調コア部は、プラスチック素材よりなる第１プラスチック基板の一面側にプラスチック素材よりなる第２プラスチック部材が配設された基本ユニットを、第１プラスチック基板と第２プラスチック部材とが交互に位置するように積層して構成され、第１プラスチック基板及び第２プラスチック部材を構成するプラスチック素材は、一対のライナーが中芯を挟んで間隔を開けて配設され、一対のライナーの間には、中芯により仕切られた一方向に連続する連通空間が形成されており、空調コア部において、第１プラスチック基板同士の間がウエット・チャネルとして機能すると共に、第１プラスチック基板の中の連通空間がドライ・チャネルとして機能し、第１プラスチック基板における連通空間の伸長方向にドライ入口及びドライ出口が設けられ、第１プラスチック基板の外側両面には、少なくとも一部に湿潤層がそれぞれ設けられ、第２プラスチック部材は、ドライ入口の側及びドライ出口の側において、第１プラスチック基板の周縁部に配設され、ウエット・チャネルを流通する空気がドライ・チャネルに混入することを防ぐため、第１プラスチック基板同士の間を閉鎖する一対の遮蔽部材を有し、一対の遮蔽部材の対向方向と交差する方向にウエット入口及びウエット出口が設けられたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の間接気化式空調装置によれば、第１プラスチック基板の一面側に第２プラスチック部材が配設された基本ユニットを積層することにより空調コア部を構成するようにしたので、既存のプラスチック素材を使用して容易に基本ユニットを形成することができ、かつ、基本ユニットを積層することにより、容易に空調コア部を形成することができる。よって、構造を簡素化することができ、容易かつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る間接気化式空調装置の空調コア部の構成を表す部分分解斜視図である。
【図２】図１に示した空調コア部を構成する基本ユニットの構成を表す図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った基本ユニットの構成を表す端面図である。
【図４】図２に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った基本ユニットの構成を表す端面図である。
【図５】図２に示したＶ−Ｖ線に沿った基本ユニットの構成を表す端面図である。
【図６】図２に示した基本ユニットを一方から見た構成図である。
【図７】図１に示した空調コア部を用いて空調を行う場合の空気の流れを表す図である。
【図８】図１に示した空調コア部を用いて空調を行う場合の空気の流れを表す他の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
本発明の一実施の形態に係る間接気化式空用装置は、気化現象を利用して空調を行うものであり、気化現象を生じさせるためのウエット・チャネル１１と、被冷却空気を通すドライ・チャネル１２とを交互に配列した空調コア部１０を備えている。
【００１１】
図１は、空調コア部１０の構成を表すものである。図２から図６は、空調コア部１０を構成する基本ユニット２０の構成を表すものであり、図２（Ａ）は基本ユニット２０を一方から見た構成を表し、図２（Ｂ）は基本ユニット２０を反対側から見た構成を表すものである。この空調コア部１０は、ポリプロピレン等のプラスチック素材よりなる第１プラスチック基板２１の一面側にポリプロピレン等のプラスチック素材よりなる第２プラスチック部材２２が配設された基本ユニット２０を有しており、この基本ユニット２０を第１プラスチック基板２１と第２プラスチック部材２２とが交互に位置するように積層することにより構成されている。
【００１２】
第１プラスチック基板２１及び第２プラスチック部材２２を構成するプラスチック素材は、一対のライナー３１が中芯３２を挟んで間隔を開けて配設され、一対のライナー３１の間には、中芯３２により仕切られた一方向に連続する連通空間が形成されていることが好ましい。中芯３２は、例えば、波状に形成されており、波状に凹凸が繰り返される方向と垂直方向に凹凸が伸長されて、一対のライナー３１の間に連通空間を形成している。なお、中芯３２は波状に限るものではなく、一対のライナー３１の間に、一方向に連続する連通空間が形成されていればよい。このような形状としては、例えば、コルゲート段ボールが挙げられる。
【００１３】
この空調コア部１０において、隣接する第１プラスチック基板２１同士の間がウエット・チャネル１１として機能し、各第１プラスチック基板２１の中の連通空間がドライ・チャネル１２として機能するようになっている。第１プラスチック基板２１及び第２プラスチック部材２２の厚みは、例えば、２ｍｍから５ｍｍ程度とすることが好ましく、ライナー３１の厚みは、例えば、０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１４】
第１プラスチック基板２１における連通空間の伸長方向の一方にはドライ入口１２Ａが設けられ、他方にはドライ出口１２Ｂが設けられている。第１プラスチック基板２１の外側両面には、少なくとも一部に水を保持するための湿潤層２３がそれぞれ設けられている。
【００１５】
湿潤層２３は、例えば、親水素材よりなる織布、不織布、又は、静電植毛により構成することが好ましい。また、湿潤層２３には、水の広がりを向上させるために、酸化チタン又はシリカゲル等の吸水剤を塗布すればなお好ましい。湿潤層２３の厚みは、例えば、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。湿潤層２３は、例えば、第１プラスチック基板２１の外側表面に、接着若しくは熱圧着により接合されている。湿潤層２３に対する水の供給は、湿潤層２３に水を供給する供給管（図示せず）を設けるようにしてもよく、上方から散水するようにしてもよい。
【００１６】
第２プラスチック部材２２は、例えば、ドライ入口１２Ａの側及びドライ出口１２Ｂの側において、第１プラスチック基板２１の周縁部に配設され、ウエット・チャネル１１を流通する空気がドライ・チャネル１２に混入することを防ぐため、隣接する第１プラスチック基板２１同士の間を閉鎖する一対の遮蔽部材２２Ａを有している。遮蔽部材２２Ａは、例えば、遮蔽部材２２Ａにおける連通空間の伸長方向が第１プラスチック基板２１における連通空間の伸長方向と交差するように配設されている。具体的には、遮蔽部材２２Ａの連通空間と第１プラスチック基板２１の連通空間との伸長方向が互いに直交するように配設されていることが好ましい。これにより隣接する第１プラスチック基板２１同士の間にウエット・チャネル１１が形成され、一対の遮蔽部材２２Ａの対向方向と交差する方向、例えば直交する方向の一方にウエット入口１１Ａが設けられ、他方にウエット出口１１Ｂが設けられている。
【００１７】
ウエット入口１１Ａとウエット出口１１Ｂとの対向方向は、ドライ入口１２Ａとドライ出口１２Ｂとの対向方向に対して、交差する方向、例えば直交する方向であり、ウエット・チャネル１１の空気の流れと、ドライ・チャネル１２の空気の流れは交差、例えば直交するようになっている。
【００１８】
また、第２プラスチック部材２２は、例えば、第１プラスチック基板２１の周縁部において、ウエット入口１１Ａの側の少なくとも一部に配設されたウエット入口部材２２Ｂと、第１プラスチック基板２１の周縁部において、ウエット出口１１Ｂの側の少なくとも一部に配設されたウエット出口部材２２Ｃと、ウエット入口部材２２Ｂとウエット出口部材２２Ｃとの間に配設された中間部材２２Ｄとを有することが好ましい。
【００１９】
ウエット入口部材２２Ｂ及びウエット出口部材２２Ｃは、空気の流れを整えると共に、ウエット入口１１Ａ及びウエット出口１１Ｂのばたつきを抑制するためのものである。中間部材２２Ｄは、ウエット・チャネル１１の厚み、すなわち第１プラスチック基板２１の間隔を確保するためのものである。ウエット入口部材２２Ｂ、ウエット出口部材２２Ｃ、及び、中間部材２２Ｄにおける連通空間の伸長方向は、例えば、ウエット入口１１Ａとウエット出口１１Ｂとの対向方向とされていることが好ましい。
【００２０】
中間部材２２Ｄは、ウエット入口１１Ａとウエット出口１１Ｂとの対向方向において１以上設けることが好ましく、第１プラスチック基板２１の大きさに応じて数は任意に設定することができる。また、中間部材２２Ｄは、一対の遮蔽部材２２Ａの対向方向において、一方の遮蔽部材２２Ａから他方の遮蔽部材２２Ａまで連続して設けるようにしてもよく、その一部に設けるようにしてもよい。一部に設ける場合には、一部に連続して設けるようにしてもよく、間欠的に設けるようにしてもよい。
【００２１】
遮蔽部材２２Ａ、ウエット入口部材２２Ｂ、ウエット出口部材２２Ｃ、及び、中間部材２２Ｄは、例えば、防水性を有する接着剤２４により、第１プラスチック基板２１に対して貼り付けられていることが好ましい。なお、図６では、接着剤２４の位置を網掛けで示している。これにより、遮蔽部材２２Ａにおいては、湿潤層２３に供給された水が湿潤層２３を伝ってドライ・チャネル１２に移行することを防止することができる。また、ウエット出口部材２２Ｃ及び中間部材２２Ｄにおいては、湿潤層２３に供給された水が湿潤層２３を伝って下に落ちる際に、接着剤２４により下への移動が阻止され、横に移動することにより、湿潤層２３への滞留時間を長くすることができ、少ない水量で冷却機能を維持することができる。
【００２２】
遮蔽部材２２Ａは、ウエット入口１１Ａからウエット出口１１Ｂまで連続して接着剤２４により貼り付けられていることが好ましい。ウエット出口部材２２Ｃ及び中間部材２２Ｄにおいては、水を移動させるために、一部に接着剤２４を貼り付けない領域を設けることが好ましい。例えば、ウエット出口部材２２Ｃ及び中間部材２２Ｄが一方の遮蔽部材２２Ａから他方の遮蔽部材２２Ａまで連続して設けられている場合には、一対の遮蔽部材２２Ａの対向方向において接着剤２４を間欠的に貼り付けることが好ましい。なお、空調コア部１０は、ウエット入口１１Ａとウエット出口１１Ｂとの対向方向を垂直方向として配置されることが好ましい。
【００２３】
この空調コア部１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、湿潤層２３を形成した第１プラスチック基板２１の一面側の所定の位置に、第２プラスチック部材２２を接着剤２４等により配設する。第２プラスチック部材２２は、第１プラスチック基板２１に接着剤２４等により直接配設してもよく、湿潤層２３を間に挟んで接着剤２４等により配設してもよい。これにより得られた基本ユニット２０を第１プラスチック基板２１と第２プラスチック部材２２とが交互に位置するように積層し、空調コア部１０を形成する。積層した各基本ユニット２０は、接着剤等により固定してもよく、固定部材を用いて固定してもよい。
【００２４】
この間接気化式空調装置は、例えば、次のようにして空調に用いることができる。図７及び図８はこの間接気化式空調装置を用いて空調対象室内の空調を行う場合の空気の流れを表すものである。図７（Ａ）、（Ｂ）は、気温が高く、空調対象室内の気温を低くしたい場合であり、図７（Ｃ）、（Ｄ）は気温が低い冬季などにおいて、空調対象室内の加温された空気の熱を利用した場合であり、図８は湿度が低い冬季などにおいて、空調対象室内を加湿したい場合である。
【００２５】
例えば、図７（Ａ）に示した場合では、湿潤層２３に水を供給し、外気等の空調対象室外の空気をウエット・チャネル１１に流通させると共に、外気等の空調対象室外の空気をドライ・チャネル１２に流通させる。ウエット・チャネル１１内では、気化現象により第１プラスチック基板２１が冷却し、熱交換によりドライ・チャネル１２内の空気が冷却する。ウエット・チャネル１１内の加湿された空気は、例えば、空調対象室外に排気し、ドライ・チャネル１２内の冷却された空気は、空調対象室内に給気する。これにより、空調対象室内が冷却される。なお、図７（Ｂ）に示したように、空調対象室内の空気をウエット・チャネル１１に流通させるようにしてもよい。
【００２６】
図７（Ｃ）に示した場合では、湿潤層２３に水を供給せずに、空調対象室内の空気をウエット・チャネル１１に流通させ、また、外気等の空調対象室外の空気をドライ・チャネル１２に流通させる。ドライ・チャネル１２内の空気は、ウエット・チャネル１１内の空気との熱交換により加温される。ウエット・チャネル１１内の空気は、例えば、空調対象室外に排気し、ドライ・チャネル１２内の加温された空気は、空調対象室内に給気する。これにより、気温が低い冬季などにおいて、加温された空調対象室内の空気の熱を利用して、空調対象室内を加温することができる。また、図７（Ｄ）に示したように、外気等の空調対象室外の空気をウエット・チャネル１１に流通させて空調対象室内に給気し、空調対象室内の空気をドライ・チャネル１２に流通させて空調対象室外に排気するようにしてもよい。
【００２７】
図８（Ａ）に示した場合では、湿潤層２３に水を供給し、外気等の空調対象室外の空気をウエット・チャネル１１に流通させ、また、空調対象室内の空気をドライ・チャネル１２に流通させる。ウエット・チャネル１１内の空気は気化現象により加湿されると共に、ドライ・チャネル１２内の空気との熱交換により加温される。ウエット・チャネル１１内の加湿加温された空気は、空調対象室内に給気し、ドライ・チャネル１２内の空気は、空調対象室外に排気する。これにより、湿度が低い冬季などにおいて、空調対象室内を加湿することができる。また、図８（Ｂ）に示したように、ドライ・チャネル１２内の空気は、空調対象室内に給気するようにしてもよい。更に、図８（Ｃ）に示したように、空調対象室内の空気をウエット・チャネル１１に流通させて空調対象室内に給気し、外気等の空調対象室外の空気をドライ・チャネル１２に流通させて空調対象室内に給気するようにしてもよい。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、第１プラスチック基板２１の一面側に第２プラスチック部材２２が配設された基本ユニット２０を積層することにより空調コア部１０を構成するようにしたので、既存のプラスチック素材を使用して容易に基本ユニット２０を形成することができ、かつ、基本ユニット２０を積層することにより、容易に空調コア部１０を形成することができる。よって、構造を簡素化することができ、容易かつ安価に製造することができる。
【００２９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えている必要はなく、また、他の構成要素を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
空調に用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０…空調コア部、１１…ウエット・チャネル、１１Ａ…ウエット入口、１１Ｂ…ウエット出口、１２…ドライ・チャネル、１２Ａ…ドライ入口、１２Ｂ…ドライ出口、２０…基本ユニット、２１…第１プラスチック基板、２２…第２プラスチック部材、２２Ａ…遮蔽部材、２２Ｂ…ウエット入口具材、２２Ｃ…ウエット出口部材、２２Ｄ…中間部材、２３…湿潤層、２４…接着剤、３１…ライナー、３２…中芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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