JPH051830A - 移動式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大風量で大きな温度降下がえられ、省電力
で、少ない排熱でありながら、大きな冷風効果が得られ
る空気冷却手段を搭載すると共に、気候条件、使用目的
に対応して、使用者にとって最も好適な空気冷却手段を
選択して運転することが可能な移動式空気調和装置を提
供する。 【構成】 冷却機単体モードである第一運転モードと、
蒸発冷却装置単体運転モードである第二運転モードと、
冷却機と蒸発冷却装置とを同時に運転する第三運転モー
ドとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の場所において、
快適な冷風を作り出す移動式空気調和装置に関し、詳細
には、水分蒸発により空気冷却を行なういわゆる冷風扇
機能と冷凍機を用いて空気冷却を行なう冷風機機能とを
兼ね備えた移動式空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動式空気調和装置として、冷凍
機を搭載した一体形空気冷却装置である一般的な冷風機
と、水の蒸発潜熱に基づいて装置を通過する空気を冷却
する蒸発式冷風装置であるいわゆる冷風扇が用いられて
いる。両空気調和装置とも、任意の場所で快適な冷風が
得られるよう、軽量であり、且つ車輪、取っ手などの移
動手段を備えている。冷風機は、吸込空気の露点温度以
下に冷却された熱交換器（エバポレイターなど）と通過
空気を接触させ、温度を降下させて、冷風として吹き出
すとともに、除湿を行い、本体下方に設けられた排水タ
ンクへ凝縮水を貯溜するように構成されている。冷風扇
は通気性と補水性を合わせ持った加湿部材（一般に幅広
のエンドレスベルト状が多い）が、適度の湿り気を保持
するようにして、ここへ空気を流通させ、気水接触を行
って、空気中へ蒸発する水分の蒸発潜熱により空気温度
を降下させて、冷風を取り出すように構成されている。

【０００３】図１は、従来の冷凍機を搭載した移動式空
気調和装置（一般には冷風機と呼ばれる）の代表的な外
観構造を正面斜め上方から見た斜視図であり、図２は背
面斜め上方から見た斜視図である。両図において、空気
取入口１より取り込まれた空気は、冷却風路内に設けら
れ、その露点温度以下の表面温度に保たれた、低温側熱
交換器（通常、エバポレイターが用いられる）表面と接
触しつつ通過し、熱交換により冷却されるとともに、空
気中に含まれる水蒸気が、熱交換器表面で凝縮して水滴
となり除湿され、送風ファンにより流速を与えられ、吹
き出し口２より冷風として勢いよく吹き出される。また
装置内には冷凍機の排熱を放出するための排熱風路が設
けられ、空気取り入れ口３より取り込まれた空気は、排
熱風路内に設けられた高温側熱交換器（通常は凝縮器が
用いられる）と接触しつつ通過し、熱交換により加熱さ
れ温風となり、送風ファンにより流速を与えられ排熱吹
出し口４より熱風として放出される。除湿された水は、
下方に収納された排水容器に溜り、満水状態になると警
告ランプなどで報知するとともに冷凍機運転が停止され
る。この時取出し口９を開け、排水容器を取り出して、
水を捨て再度排水容器を収納して運転を続けることがで
きる。

【０００４】移動時の持ち上げに便利なように手掛け６
及び車輪７が設けられている。操作パネル９には操作ス
イッチ類、表示部がまとめられており、電源入り切り操
作の他、風量（強、中、弱、リズムなど）、風向スイン
グ（左右、上下、オートなど）、タイマー運転（切りタ
イマー、入りタイマーなど）などの選択、及び運転モー
ド（冷風、除湿、送風）の選択がなさせるよう構成され
ている。

【０００５】以上の基本構成、機能の他に、冬期に温風
機として利用するため、冷風吹き出し口２の内側に平板
状のセラミックＰＴＣヒーターなどを揺動可能な保持器
に取り付けて、冷風運転時は、冷風路に設けられた凹部
へ収納し、風流の流動損失、騒音を抑制し、温風運転時
は、風路内に位置させて、ここを通過する空気を加熱
し、同じ吹き出し口２より温風として吹き出すことも可
能である。このように構成された空気調整装置は「冷温
風機」の名で呼ばれ、４種の運転モード（冷風、除湿、
送風、温風）を備えている。この内、最も利用度の高い
運転モードは冷風運転である。冷風運転時の冷風性能を
効率（空気冷却顕熱量／排熱量）で表すと、およそ４０
〜４５％程度である。残りの内訳は、２５〜３０％が除
湿潜熱量分であり、３０％くらいが動力（電力）消費分
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷風機
の場合は、吸い込んだ空気を冷却し、冷風として吹き出
す一方で、冷風を作り出すために要した電力と共に、冷
却熱量分を加算した熱量が排熱として放出されなければ
ならない。この排熱吹き出し口は、通常冷風吹き出し口
の背面側に設置されているため、冷風を浴びている人
が、直接熱風を浴びることはないが、締め切った室内で
使用した場合、室温が逆に上昇し、冷房機能を果たさな
いため、通常開放した室内で使用されている。また冷風
を吹き出すとともに、除湿を行うため、排水タンクに水
がどんどん溜って来る。しかしながら部屋が開放されて
いるため、外気が侵入し、せっかく除湿を行っても部屋
の湿度は低下しない。

【０００７】この事情は、排熱吹き出し口にダクトを取
り付け、このダクトを窓に設けた小孔に接続し、部屋を
閉めて排熱を屋外へ放出する手段をとっても変わらな
い。なぜなら、排熱風路の吸い込み口は、きょう体の一
部に設けられており、この吸い込み口へも太い（吸い込
み側は特に大きな風路断面積が必要）ダクトを接続し、
二本のダクトで屋外へ接続しなければならないが、これ
は実際的には困難であり、かつ移動式の手軽さと相矛盾
するため現実には用いられることがないからである。こ
のため閉められた部屋空間は負圧となってやはり外気を
吸い込んでしまい、室温も湿度も共に低下しないにも拘
らず、除湿が続くことになる。冷凍負荷は、空気温度を
降下する顕熱負荷と除湿を行う潜熱負荷の和であり、両
者の配分は主に装置設計仕様により定まっている。この
ため、部屋を開放して用いる場合は、温度降下のみ必要
であり、除湿が不要であるにも拘らず、動力の相当部分
が除湿に消費され、この動力分も排熱温風として排出さ
れることになる。

【０００８】また、部屋を開放して、冷風により直接涼
しさを感ずる使用方法であるため、扇風機の如き、大風
量が望まれるにも拘らず、移動式であるため軽量が求め
られることと、排熱抑制が求められることなどから、小
容量冷凍機を搭載せざるを得ない。従って風量を増加す
れば温度降下が少なくなるため、基本的に少風量空調機
であり、少し離れると涼しさが体感できなくなってしま
う不都合がある。一方冷風扇の場合は、冷却に要する動
力が理論上においては零である特徴があるため、冷却効
率が良く、しかも容易に大風量が得られるが、取り込ん
だ空気の相対湿度により到達温度が制限される不都合が
ある。すなわち原理的に吸込空気の湿球温度が冷却の下
限温度となるため、気温が高く且つ乾燥した状態ではよ
く冷却されるが、湿度が高い状態では、充分な冷却効果
が得られないのである。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、大風
量で大きな温度降下が得られ、省電力で少ない排熱であ
りながら大きな冷風効果が得られる空気冷却手段を搭載
するとともに、気候条件、使用目的に対応した最も好適
な空気冷却手段を選択して、運転することが可能な移動
式空気調和装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、空気吸込口から冷却空気放出口にいたる空
気流通経路において、この経路に沿って流通する空気を
低温媒体を用いて冷却する冷却用熱交換器を備えるとと
もに、前記風路において前記熱交換器と直列に用いら
れ、その空気流通経路を流通する空気へ水分を蒸発させ
ることにより、蒸発潜熱に基づいてその空気を冷却する
蒸発式冷却手段とを備えるよう構成する。

【００１１】さらに、相異なる二種類の冷却手段を一つ
のきょう体内に収納し、（１）蒸発式冷却手段において
蒸発に供せられる水分の供給を断っておき、冷凍機を運
転して前記熱交換器により前記風路を流通する空気を冷
却する第１の冷却運転手段と、（２）冷凍機運転を停止
して、前記蒸発式冷却手段へ蒸発に供される水分の供給
を行って、前記風路を流通する空気を冷却する第２の冷
却運転手段と、（３）冷凍機を運転するとともに、蒸発
式冷却手段への水分の供給を行い、第１の冷却手段と第
２の冷却手段を同時運転することにより前記風路を流通
する空気を冷却する第３の冷却運転手段とを備え、この
三種の冷却運転手段のいずれかを選択して運転を行うた
めの冷却運転手段の選択手段とを含んでいる。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明によれば、多様な気
候条件及び使用目的に最も適した運転が選択できる。第
一の例として、よく晴れた真夏の日中は、気温は高いが
湿度は５０〜６０％と比較的低い。このような時は、部
屋を開け放ち、第２の冷却運転手段（水の蒸発潜熱によ
る冷風）で運転すれば、僅かな電力で、数度低い自然な
冷風が得られる。冷凍機と複合して冷却を行う第３の冷
却運転手段を選択すれば、更に強力な冷風が得られる。
この場合、蒸発により失われる水分を熱交換器で凝縮す
る水分で補うよう構成することも可能であり、こうすれ
ば、水の補給、あるいは凝縮水の排水など、煩わしさが
軽減される。

【００１３】第二の例として、夏の明け方、あるいは夜
間は、湿度が高く蒸し暑くなる。このような時は、第２
の運転手段では効果は低いため、第１の運転手段あるい
は第３の運転手段を選択するとよい。両者の差異は、運
転時の気候条件にもよるが、冷風能力を温度降下分と風
量の積で定義する（一般の冷凍能力とは異なる）と、第
３の運転手段が圧倒的に勝っている。その理由は、第３
の冷却運転手段では、除湿負荷が極く少ないかあるい
は、負の負荷（蒸発量＞凝縮量）となるため、第１の冷
却運転手段で除湿に消費される動力の一部又は全部が空
気の冷却に振り向けられて、大きな冷風能力が得られる
が、それにも拘らず排熱量はほとんど変わらないからで
ある。排熱風路を同じきょう体に収納した移動式空気調
和装置においては、比率（空気冷却顕熱量／排熱量）が
重要な性能要素であるが、第３の冷却運転手段はこの比
率が極めて高い冷却手段である。また風量を増加した
時、熱交換器部分を通過する空気の温度降下分は、風量
にほぼ反比例して減少するが、蒸発冷却部分を通過する
空気の温度降下分は風量にはほとんど影響されない。す
なわち第３の冷却運転手段においては、風量を増加して
も温度降下がそれほど減少しない特徴を合わせ持つ。但
し、吹出空気の相対湿度を比較すると、吸込空気＜第１
＜第２＜第３、の順で高くなるから、気候条件、あるい
は使用する人の好みによって、任意の冷却運転手段が選
択されるべきである。

【００１４】第三の例として、梅雨どきなど高湿度で気
温が比較的低い場合は、部屋を閉め切って第１の冷却運
転手段によって除湿を行うことができる。この場合は、
冷風路を流通する風量を少なくして、熱交換器表面温度
を０゜Ｃ近くまで降下させ、冷凍負荷の大半を潜熱負荷
（除湿負荷）に振り向けて効率良く除湿を行うことがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図３及び図４は、本発明を具現した
移動式空気調和装置の一実施例の外観を示す斜視図で、
図３は正面斜め上方より見たものであり、図４は背面斜
め上方より見たものである。添付した番号は、先に説明
した従来の移動式空気調和装置の番号に対応しており重
複を避けるため説明は省略するが、当実施例の特徴的な
点について以下説明する。

【００１６】冷風吹き出し口２は、従来のものと異なり
正面上方のコーナー部に設けられており、この内側に設
けられた風向案内羽根により、斜め上方約４５度から斜
め下方４５度までの大きな吹き出し角が得られ、使用者
は、本機の近くで立ったままの姿勢でも、顔面へ充分な
冷風を浴びることができる。これは湯上がり時に冷風を
浴びるのに極めて好都合である。空気取入口１は、冷風
吹き出し口２と温風吹き出し口５に挟まれた場所に接近
して配置されており、「風の回り込み」による効率低下
が懸念されるが、各吹き出し口よりの風流は流速が高い
ため、その影響は無視できる程度である。冬期に温風機
として使用するために設けた温風吹出口５が、正面下方
に配置されている。これは台所等で足元を温めるのに極
めて好都合である。

【００１７】排熱側風路は、空気取入口３、吹き出し口
４ともに背面側に集められている。この目的は、屋外に
面した部屋で当機をガラス戸で挟んで使用した時、気流
が室内側と室外側と分離され、外気の侵入が抑制され
て、充分な室温降下を得ることができる点にある。図
１、２に示す従来の構成の移動式冷風機は、排熱側風路
の空気取入れ口が本体側面に位置しているため、室内か
ら取り込んだ空気を室外に放出することとなり、室内へ
の外気侵入が多く、室温降下はほとんど得られない。ま
た排熱吹き出し口４が斜め上方に向かって開口してある
理由は、窓枠に排熱放出孔を設け、ここと本機の排熱吹
き出し口４をフレキシブな排風ダクトで接続して使用す
る場合、ダクト曲げ角度を小さくするとともにダクト長
さを短くして、見た目の煩雑さを軽減するとともに風流
の流通摩擦損失を抑えるためである。

【００１８】本体上面には、馬蹄形の形状をした、透明
または半透明で内部に入れた水が見える給水容器１０が
設置されている。この水は、内部に設置された蒸発式冷
却手段へ給水される。従来、水の蒸発潜熱により、通過
空気を冷却する方式の空気調和機（冷風扇と呼ばれ
る。）では、本体下部空間に設けられた水槽へ、通気性
と補水性を兼ね備えたベルト状の蒸発冷却担体の一端を
ひたし、ベルト状担体を循環駆動するとともに送風機で
空気を通過させて冷風を得る冷却法を用いている。

【００１９】しかし、この構造では、給水槽の水位があ
るレベルを割ったら、新たに水か補給されるため、槽底
部の水は入れ代わることがない。また槽内にベルト状の
蒸発担体が入り込んでいるため、洗浄するために槽を取
り出す時、単純に引き出すことが出来ない。この作業は
槽と本体カバー部の止メ金を外し、本体を持ち上げて分
離して取り出す煩雑な操作が必要となる。このため、実
際には、このような洗浄が行われることは少なく、水は
古くなり、腐敗が進み、悪臭を放つようになり、清潔さ
に欠けるきらいがある。当実施例による給水方式では、
本体上部に載置され、容器底部の通水孔より水が流下し
て行くため、古い水が滞留することはなく、また容器全
体を取り外すことが容易であるため、常に清浄な水で冷
却を行うことが可能である。

【００２０】図５に風路構成を説明するための中央断面
図を示し、図７に通水機構構成を説明するための中央断
面図を示す。図６は、図５を送風ファン１４の後方よ
り、正面側に見た断面図（Ｘ矢視図）であり、風路形状
を表したものである。図５により空気の流路を説明す
る。冷風側送風ファン１４の負圧により、矢印Ａの方向
に、空気取入れ口１より取り込まれた空気は、エヤフィ
ルター１７を通過して空気中に浮遊している粗大な塵ほ
こりを除去されて、水蒸発冷却機構１８内にハメ込まれ
た水蒸発担体１８−１を通り抜ける。当実施例では、蒸
発担体１８−１は、薄板状の親水性樹脂に多数の小穴
（直径２〜３ｍｍ）が穿いたものを使用している。蒸発
担体１８−１は、通水機構により濡らされるとともに、
自身の毛細管圧力吸い上げにより適度な湿り気が保たれ
ている。水蒸発冷却機構１８の構造を図８に示す。その
構造、作用について後述する。水蒸発冷却機構１８を通
り抜ける空気は、気水接触により、担体表面から水を蒸
発させ、蒸発した水を水蒸気として自身の内に取り込む
が、この時蒸発に要する潜熱（約５８０ｃａｌ／ｇ）が
空気から奪われるため、空気自体が冷却される。次いで
ここを通過した空気は次の冷却手段である低温に保たれ
たエバポレイター１２を通過し、熱交換により冷却を受
けるとともに水蒸気の一部を凝縮して水滴として分離
し、除湿される。

【００２１】２段階の冷却を受け低温となった空気は、
送風ファン１４に吸い込まれる。当実施例では、送風フ
ァンとして大口径のシロッコファンを用いている。ファ
ン中央開口部より吸い込まれた空気は、ファン外径部の
羽根により、流速を与えられ、図６に示すように、ラセ
ン形のダクト２０−１とファン外径部で形成される風路
２０を通り、続く風路２１により矢印ａの方向へ曲げら
れる。更に図５矢印ｂに示す如く、正面方向へＵターン
曲げされ、左右方向案内羽根２２、上下方向案内羽根２
３を通り、任意の風向へ冷風吹き出し口２より、矢印Ｂ
の方向に勢いよく放出される。

【００２２】この風路構造で特徴的なところは、図６に
おいて、風路２０を流れるラセン形ダクト２０−１に沿
う流線方向の流れを、風路出口部分に於て、送風ファン
１４の中心軸線線を通る上向き方向の流れに曲げた後
（あるいは曲げながら）、装置中央平面（図５の断面図
の平面）において装置正面方向へ略９０度曲げを行い、
同平面上で見た場合、空気取入れ口１より吸い込まれた
空気がＵターンして、上方の吹き出し口２より吹き出す
ような流路としたことである。こうすることにより、吸
い込み口１及び吹き出し口２が装置正面中心に対して、
左右振り分けに配置され、吹き出し口２において冷風が
左右方向で一方に片寄ることがない。このことは使い勝
手が良いことと同時に、外観デザイン上からも好ましい
利点である。

【００２３】次に、排熱側風路について説明する。装置
背面中央部に設けられた空気取入れ口３より、矢印Ｃの
方向に、送風ファン１５により吸引されて取り込まれた
空気は、凝縮器（高温側熱交換器）と、熱交換を行い、
排熱を吸収して温められ送風ファン（同様の大口径シロ
ッコファン）に取り込まれ、流速を与えられ、図示しな
い風路２０−１と同様形状のラセンダクトに沿う流れと
なる。この流れはラセン形ダクト出口部において、送風
ファン１５の中心軸線を通る上向き方向へ曲げられると
同時に、装置中央平面（第５図の断面平面）において、
装置背面方向へ略４５度曲げられ、排風吹き出し口４よ
り、矢印Ｄの方向に勢いよく放出される。

【００２４】次に温風側風路について説明する。冷風路
２０の出口部には、風路切換板２４が支点０１により支
持されている。またこれとは別の風路切り換え板２５が
支点０２により支持されている。吹き出し口２より冷風
を吹き出す場合は、風路切り換え板２５が図５及び図６
に示す実線位置に保持されている。吹き出し口５より温
風として吹き出す場合は、両支切り板は、図５及び図６
に示す２点鎖線位置へ回転移動して支持される。この
時、排熱吹き出し口内側に設けられた風路遮蔽板２６も
同時に支点０３回りに回動して、２点鎖線位置へ移動し
て、排風吹き出しを阻止する。これ等３個の回動板は、
図示しないリンク機構により相互に連結されており、ま
た図示しないモーター及びクランク機構及び位置検出の
ためのリミットスイッチ機構により、実線位置と２点鎖
線位置の二つのポジションのいずれかに一斉に位置決め
し、保持するように構成されている。図６において、風
路切換板２４が、風路２１への流れを遮蔽し、風路切換
板２５が開放されると、２点鎖線矢印で示される風流と
なって、ラセン形ダクト２０−１の外部を通り、右下に
開口する穴を通って、装置正面方向へ９０度曲げられ、
風路２８を通り、ヒーター２９を通過して加熱され温風
となって、温風吹き出し口５より矢印Ｅの方向に吹き出
される。

【００２５】当実施例では、送風ファン１４を送風ファ
ン１５を共通の電動機１６により回転駆動する方式をと
っているが、二つの電動機に分離して駆動するように構
成することも可能であって、この場合、風路遮蔽板２６
が不要になるとともに、冷凍機運転時により高い冷凍効
率で運転することも可能となる。すなわち、本実施例の
ように１つの電動機を用いた場合以下の不都合があるか
らである。図１４に示す操作パネルで、風量選択スイッ
チにより弱風が指定された場合、電動機１６の回転を低
くして風量を低下させるが、この場合、送風ファン１５
の回転も同時に低下して、排熱側風量も低下する。圧縮
機１１に内臓された電動機は、通常誘導電動機が用いら
れており、インバーター回路などにより周波数変換を行
い風量の増減に対応して回転数を変えるようにすれば理
想的であるが、移動式空調機は、手軽で安価であること
を求められる空調機であるため、コスト高になるこの手
段を用いることが困難である。

【００２６】このため圧縮機１１により冷凍回路内を循
環する冷媒の循環流量がほとんど変化しないので、エバ
ポレイター内の冷媒蒸発温度低下とともに、コンデンサ
ー内の冷媒凝縮温度が高くなる。このように高温、低温
の温度差が拡大することにより、冷凍能力が低下し、風
量減少による負荷軽減と衡り合うことになる。この場
合、特に凝縮温度の上昇が電力消費を増加することにな
り、風量減少による負荷軽減にも拘らず逆に電力消費が
増加することになり、冷凍効率を低下させてしまう。送
風ファン駆動電動機を２個用いて、排熱側風量を維持す
るように構成すれば、このような問題は回避することが
できる。しかし、外観形状が大きくなることと、コスト
が高くなることから、当実施例では、１つの電動機を共
用するようにしている。

【００２７】次に蒸発冷却機構及び通水機構について図
７を用いて説明する。図８は着脱可能に構成された蒸発
冷却機構部（あるいは加湿機構と呼んでも良い）の構造
を示す斜視図、図９は通水用電磁弁の構造を示す断面
図、図１０は水位検出機構及び検出のための電子回路を
示すものである。図１１は蒸発冷却機構下部に配置され
る水受けの形状を示す斜視図である。

【００２８】図７及び図９に示すように、蒸発に供せら
れる水を供給する透明または半透明の給水容器８には、
容器下部に止水弁３２が設けられている。止水弁３２は
その下方に配置された電磁弁３０によりダイヤフラム３
１を介して開閉され、通水口３６より水を流下あるいは
止水している。給水容器８は、蓋８−１を開け水補給さ
れるとともに、洗浄時は本体から取り外しが可能なよう
に裁置されている。通水口３６より流れ出た水はダイヤ
フラムにより隔絶されているため、電磁弁３０をヌラす
ことなく通水口３７より流下して、蒸発冷却機構１８の
上部水溜部分１８−２へ流れ込む。この水溜部分の底面
には多数の小穴１８−４が穿けられており、ここを通っ
て、その下に配置された蒸発冷却担体１８−１を上方よ
り、流下するとともに毛細管現象により拡散して、蒸発
冷却担体１８−１をほぼ均一に濡らしながら流下し、残
った水は下方に配置された水受け部３９に流れ込む。

【００２９】水受け部３９は、図１１に示す如く、深さ
に段差が付けられており、深い方から順に溜り、蒸発冷
却担体１８−１の下端が水にひたされるようになる。水
受け部３９の水位は水位検出機構４４により２段階検出
がなされている。水位検出機構は、当実施例では図１０
に示すように、水に接触する電極４４へ直流電圧を印加
し、流れる微少電流により、検出する手段を用いた。水
に直流電流を印加した時、電極の陽極側４４−２は、電
解現象により、その電気化学当量に対応した質量分が水
中へ溶解して、電極が消耗を受ける。これを回避するた
め、１秒に１回の割でおよそ数μｓの微少時間トランジ
スタをＯＮして、電極へ電圧印加して、この間にコレク
ター電位により水位を判定する手段をとった。こうする
ことにより電極の陽極溶出を回避して安定した判定が可
能となった。

【００３０】水位の制御のフローチャートを図２２に示
す。また電磁弁３０の制御は単純にＯＮ状態、あるいは
ＯＦＦ状態を定常的に続けるのではなく、ＯＮ期間とＯ
ＦＦ期間の組合せを複数用意している。ＯＮ期間の比率
が高い程流量は大となるから、水位検出機構の検出信号
あるいは運転モード、あるいは運転開始時と安定時など
状況判断を行い、適切な流量（ＯＮとＯＦＦの比率）が
自動的に選択されるように構成した。運転開始時におい
ては、最初に水位の高いことを示すＨレベルを検出する
までは最大ＯＮデューティで電磁弁３０を制御する（Ｓ
６）。Ｈレベル検出後は、最低ＯＮデューティで制御を
行い、水位が低いことを示すＬレベルを検出した時は、
中間のＯＮデューティで制御を行う。最低ＯＮデューテ
ィで制御を行っても、設定時間内にＨレベル検出が解消
されない場合、あるいは、中間ＯＮデューティで制御を
行っても設定時間内にＬレベルが解消されない場合など
の対処は、運転モードにより異なる手段が選択される
（Ｓ７，Ｓ８）。すなわち冷凍機を停止して、蒸発冷却
手段のみ行う第二運転モードにおいては通水量を減らさ
ない方向で制御を行い、冷凍機運転と蒸発冷却の複合運
転である第三運転モードにおいては、通水量を減じる方
向で制御を行うようにしている。

【００３１】Ｈレベル以上の水位となった時水受け部に
設けられたオバーフロー回収孔４０より流れだし、ドレ
ン孔４１を通って排水容器４２へ流れ込む。また水受け
部３９の底部には、止水弁３５が設けられ、ダイヤフラ
ム３４を介して、電磁弁３３により開閉が行われる。通
水用電磁弁３０は、前述したように微妙な制御が求めら
れるが、排水用電磁弁は、単に運転モードにより、開状
態かあるいは閉状態か定常的に選択される。すなわち蒸
発冷却あるいは加湿を行う第二運転モードが選択された
時は、水受け部に水が溜るように閉状態が選択され、こ
れを使用しない第一運転モード（たとえば除湿など）が
選択された時は、水が溜らないように開状態が選択され
るのである。

【００３２】ドレン４１より排出される水が排水容器４
２に溜り、この水位が上昇して来ると、支点０４で指示
され、反対部にフロート部を形成したフロートレバー４
３が浮力により矢印方向へ回り、設定水位に達すると、
満水検出リミットスイッチ４５が作動し、操作パネル９
上のＬＥＤを点灯させ報知するとともに運転が停止され
る。使用者が排水容器取り出し口８を開け、排水容器４
２を取り出し、水を捨て、再度収納すれば停止前と同じ
条件で運転再開されるように構成した。

【００３３】以上説明したように通水操作、特に上電磁
弁は微妙な制御が行われるが、この理由は、 （ａ）給水容器から供給される水は、できるだけ有効利
用し、蒸発に供せられることなく素通りして排水容器へ
流れ込む量を極力抑制し、頻繁な給水、排水作業を避け
る。このためできるだけ流量が少なくなるように制御す
る。 （ｂ）蒸発冷却担体１８−１の毛細管吸い上げ能力（吸
い上げ高さ）は有限であり、水面に近い下方ほど濡れが
よく、上方へ行くほど乾いて来る。上方の濡れは、通水
孔１８−４より流下して来る水が拡散して濡れて来るも
のに限られ、電磁弁３０のＯＮデューティが低い時、乾
き気味となる。これを回避するためＯＮデューティをむ
やみに増すと、拡散する前に水受け部３９へ流下してし
まう。 （ｃ）水分の空気中への蒸発量は、気水接触面積に比例
する。乾いてしまえば蒸発量は零であるが、ベットリと
濡れた場合もやはり蒸発量が少ない。乾く直前のわずか
に湿り気が見られる時、蒸発量が最大となるなど、より
少ない水量で最大の蒸発量を得るよう微妙な制御が求め
られることにある。

【００３４】排水用電磁弁３３は先に単純な開または閉
状態を継続すればよいことを説明したが、運転停止後、
短時間の内に運転再開する場合、あるいは運転モード選
択のためのキイ操作を繰り返すような場合、水受け部に
貯溜した水を無駄に排水容器へ流してしまうことにな
る。これらを回避するため、（ａ）運転停止後も設定時
間経過するまで、電磁弁を閉状態に保つ。（ｂ）運転モ
ードが水を使わないモードに切り換えられた場合でも、
設定時間経過するまで電磁弁を閉状態に保つ。などの配
慮がなされている。

【００３５】図１１は、水受け部の形状を表す斜視図で
ある。深さに段差が設けられているが、この理由は、除
湿運転時、エバポレイターから滴下して来る凝縮水が、
蒸発冷却担体１８−１の下方を濡らすのを阻止するため
である。すなわち、止水弁３５は水受け部の長平方向の
ほぼ中央部に設けられているが、床面が水平でなく傾い
ている場合、端部に水が残留してしまう。段差がなく、
浅い場合はこの残留水によって蒸発担当が濡らされるこ
とになる。段差を設けず、深くした場合、この点は回避
されるが、容積が大きくなり、運転開始時に所定の水位
に安定するまでに多くの供給水を消費するとともに、時
間を要する。これを解決するために段差を設けたのであ
る。また水受け上辺は直線状ではなく、中央部を低く、
両端部が高くなるよう曲面を用いた。これは、装置移動
時の搖れにより水が溢れ出すことを防止するとともに、
送風ファン１４の吸い込み開口部が塞がれることのない
よう配慮したからである。また底部から側壁にかけて、
ハシゴ状に堰を設けた。これは移動時に水が溢れ出すの
を防止するための波止めの役割を果たしている。

【００３６】ここで空気線図により、（ａ）第一運転モ
ードである冷凍機単独運転の場合、（ｂ）第二運転モー
ドである蒸発冷却機構単独運転の場合、（ｃ）第三運転
モードである冷凍機と蒸発冷却機構の同時複合運転、の
各運転状態の冷却性能を比較する。図１２は、（ａ）の
場合の冷却性能を示した空気線図で、ａは空気取入れ口
１より取り込まれる空気の状態点を示している。ｃ点は
この空気の露点であり、エバポレイターはｃ点より低い
温度に保たれ、エバポレイターに接触している表面近傍
の空気状態は、ｄ点で示される。エバポレイターを通過
中の状態変化は線分ａ−ｄに沿ったものとなり、ｚ点で
エバポレイターを通過し、温度降下△Ｔ゜Ｃ絶対湿度降
下△Ｘが成され、風路を通って吹き出し口より吹き出さ
れる。

【００３７】図１３は、冷却法（ｃ）の場合を表してい
るが、冷却法（ｂ）の場合を含めて表している。状態ａ
で取り込まれた空気は、蒸発冷却担体１８−１と接触し
てその水分を水蒸気として自身の内に取り込み、蒸発の
ための潜熱を自身の温度降下により与えて冷却される。
この変化は、湿球点ｂへ向かう変化となり、線分ａ−ｂ
に沿って移動し、ｙ点でここを抜け出す。この時温度降
下△Ｔ１゜Ｃ絶対湿度増加△Ｘ１ が成される。これが冷
却法（ｂ）の場合の変化である。

【００３８】冷却法（ｃ）の場合は、このｙ点からエバ
ポレイターを通過して再冷却を受ける。エバポレイター
に接触している表面近傍の空気状態は図１２と同様、ｄ
点で表される。図１２のｄ点位置と図１３のｄ点位置は
厳密には、後者の方がわずかに低温部に位置している
が、同一地点と見倣してもよい。この時の変化はやはり
ｙ−ｄを結ぶ線分に沿ったものとなり、ｚ点でエバポレ
イターを抜け、温度降下△Ｔ２゜Ｃ、絶対湿度低下△Ｘ
２がそれぞれ加算された状態で、風路を通り、吹き出し
口２より吹き出される。△Ｔ１と△Ｔ２は共に符号が同
じであり、温度降下分は加算されるが、△Ｘ１と△Ｘ２
は符号が逆であり、互いに相殺し合う。△ｈは空気のエ
ンタルピ減少分を示し、この値は冷凍能力とイコールで
あるが、この値は図１２の場合と図１３の場合でほとん
ど同一の値である。以上を統合すると、冷却法（ｃ）は
除湿負荷分を加湿（蒸発）による温度降下で相殺したこ
とになり、除湿に費やされる熱量を温度降下に転換した
冷却法である、と言える。

【００３９】次に当実施例の多様な運転モードについて
説明する。互に離れた位置に冷風吹き出し口と温風吹き
出し口を備えるとともに、従来の冷凍機冷却の他に蒸発
冷却機構を備えている。蒸発冷却機構は、冷却と同時に
加湿を行うものであるから加湿機能を備えていることに
なる。これ等を相互に組み合わせることにより、８種の
運転モードを備えた空調機として構成した。図１４は、
操作パネルを示したもので下段は操作スイッチ、上段は
ＬＥＤ表示部となっている。上段左方より、８種の運転
モードのいずれかが下段の運転切換スイッチにより選択
されＬＥＤ表示される。

【００４０】各運転モードについて説明すると、「Ｗ冷
風」Ｐ１は、冷却法（ｃ）に該当した第三運転モードで
ある複合冷却モードで、次の「冷風」Ｐ２は冷却法
（ａ）に該当する第一運転モードである冷凍機単独冷却
モードである。「除湿」Ｐ３は、通水を停止して、電磁
弁３３を開き、水受けに水が溜らぬようにして、送風フ
ァン１４の回転数を低くして風量を減じ、エバポレイタ
ー内の冷媒蒸発温度を０゜Ｃ近くまで下げ除湿を行うモ
ードである。「冷風扇」Ｐ４は、冷却法（ｂ）に該当し
た第二運転モードである蒸発冷却機構単独運転モードで
ある。「送風」Ｐ５は、送風ファンのみ回転させ、扇風
機的に使用するモードである。以上５種類のモードの運
転時、風流は、冷風吹き出し口２より吹き出される。

【００４１】「加湿」Ｐ６，「温風」Ｐ７，「加湿温
風」Ｐ８の３種類のモードで運転する場合、前に説明し
たように図５及び図６において、風路切り換え板２４、
及び２５を２点鎖線位置へ回動させ、冷風吹き出し口２
への風流を阻止して、温風吹き出し口５への風流に切り
換える。「加湿」Ｐ６は、冷凍機を停止して、蒸発冷却
機構へ通水を行い、加湿と同時に冷却を受けた空気をヒ
ーターによって、吸い込み温度と同等もしくは少し高め
の温度に加熱してから吹き出し口５より吹き出すモード
である。「温風」Ｐ７は、冷凍機、蒸発冷却機構ともに
停止して、ヒーターによって６０゜Ｃ以上に加熱し、温
風吹き出し口５より吹き出す運転モードである。「加湿
温風」Ｐ８は「加湿」Ｐ６モードとほとんど同じである
が、その違いは、「加湿」Ｐ６モードではヒーター電力
を抑え、冷たくない程度に加熱するものを「加湿温風」
Ｐ８モードでは「温風」Ｐ７モードと同様、６０゜Ｃ以
上にフルパワーで加熱を行う点が異なっている。

【００４２】以上説明した各々の運転モードの詳細な制
御方法を図１５から図２３にフローチャートで示す。こ
こでは、運転モードに関係する制御に付いて説明する。
図１９に示す処理は、冷凍機の運転手段を作動させ、低
温側熱交換器を作動させる第一運転手段である。第一運
転モードである冷風Ｐ２、第二運転モードである冷風扇
Ｐ４、第三運転モードであるＷ冷風Ｐ１はともに冷風を
吹き出すことを目的としているので、冷風口を使うモー
ドである（Ｓ１）。更に、冷風Ｐ２モードとＷ冷風Ｐ１
モードの場合は、コンプレッサーを使うモードである
（Ｓ２）。冷風扇Ｐ４モードの場合は、冷凍機を使用し
ないため、コンプレッサーを使用しないモードである。
コンプレッサーが駆動されることにより冷凍機が作動さ
れ、低温側熱交換器が作動される。図２０に示す処理
は、蒸発式冷却手段を作動させる第二運転手段である。
冷風扇Ｐ４モードとＷ冷風Ｐ１モードの場合は、水を使
用するモードである（Ｓ３）。冷風Ｐ２モード、冷風扇
Ｐ４モード、Ｗ冷風Ｐ１モードはともにヒーターを使用
しないモードである（Ｓ４）。

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の移動式空気調和装置によれば、冷凍機を用いた冷
風機を作動させる第一運転手段のみを運転する第一運転
モードと、蒸発式冷却手段を作動させる第二運転手段の
みを運転する第二運転モードと、前記第一運転手段と前
記第二運転手段とを同時に運転する第三運転モードとを
持った制御手段とを有しているので、大風量で大きな温
度降下が得られ、省電力で、少ない排熱でありながら大
きな冷風効果が得られる空気冷却手段を搭載するととも
に、気候条件、使用目的に対応した最も好適な空気冷却
手段を選択して、運転することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍機のみを搭載した従来の移動式空気調和装
置の正面斜視図である。

【図２】冷凍機のみを搭載した従来の移動式空気調和装
置の背面斜視図である。

【図３】本発明の一実施例である移動式空気調和装置の
正面斜視図である。

【図４】本発明の一実施例である移動式空気調和装置の
背面斜視図である。

【図５】空気流通経路を示す移動式空気調和装置の断面
図である。

【図６】冷風の風路の形状断面図である。

【図７】水の流通経路を示す移動式空気調和装置の断面
図である。

【図８】蒸発式冷却装置の構造を示す斜視図である。

【図９】水供給装置の通水口の形状を示す断面図であ
る。

【図１０】水位検出機構のブロック図である。

【図１１】水受け部の斜視図である。

【図１２】第一運転モードの場合の冷却性能を示す空気
線図である。

【図１３】第二運転モードの場合及び第三運転モードの
場合の冷却性能を示す空気線図である。

【図１４】本実施例の移動式空気調和装置のパネルの正
面図である。

【図１５】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第１フローチャートである。

【図１６】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第２フローチャートである。

【図１７】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第３フローチャートである。

【図１８】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第４フローチャートである。

【図１９】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第５フローチャートである。

【図２０】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第６フローチャートである。

【図２１】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第７フローチャートである。

【図２２】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第８フローチャートである。

【図２３】本実施例の移動式空気調和装置の制御を示す
第９フローチャートである。

【符号の説明】

１ 空気取入口 ２ 冷風吹き出し口 ４ 排熱吹き出し口 １０ 給水容器 １４ 冷風側送風ファン １８ 水蒸発冷却機構 １８−１ 水蒸発冷却機構 Ｐ１ Ｗ冷風モード選択表示器 Ｐ２ 冷風モード選択表示器 Ｐ４ 冷風扇モード選択表示器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 第一空気吸入口から第一空気放出口に至
   る第一空気流通経路と、第二空気吸入口から第二空気放
   出口に至る第二空気流通経路と、前記第一空気流通経路
   に設けられ、該第一空気流通経路を流通する空気を低温
   状態の媒体を用いて冷却する低温側熱交換器と、前記第
   二空気流通経路に設けられ、高温状態である媒体を該第
   二空気流通経路を流通する空気を用いて冷却する高温側
   熱交換器とを備えたものにおいて、前記第一空気流通経
   路に沿って空気を流通させるための送風手段と、前記第
   一空気流通経路において前記低温側熱交換器と直列に設
   けられ、該第一空気流通経路を流通する空気を水分に接
   触させ、水分蒸発に伴う蒸発潜熱に基づいて該空気を冷
   却する蒸発式冷却手段と、前記低温側熱交換器を作動さ
   せる第一運転手段と、前記蒸発式冷却手段を作動させる
   第二運転手段と、前記第一運転手段のみを運転する第一
   運転モードと、前記第二運転手段のみを運転する第二運
   転モードと、前記第一運転手段と前記第二運転手段とを
   同時に運転する第三運転モードとを持った制御手段とを
   有することを特徴とする移動式空気調和装置。