以下、本発明の実施の形態を図面に基づ� ��て説明する。以下においては本発明の作用� ��理を空気調和機の要部に基づいて説明し、� ��に空気調和機の全体について説明する。

 図1において、本体ケーシング1は内部に� �噴霧室2が形成してあり、上流側の空気入口3 から下流側の空気出口4へ向けて空気流Aが生� ��る。水噴霧室2の空気入口3に近い上流位置� �は前段噴霧ノズル5が上下に多段に配置して� ��り、前段噴霧ノズル5の下流位置には前段ワ ッシャメディア6が上下に多段に配置してあ� �。この前段噴霧ノズル5と前段ワッシャメデ� ��ア6とが上流側加湿手段を構成し、後述する ように加湿用水として循環水を噴霧して空気 流を加湿する。しかしながら、前段噴霧ノズ ル5だけで上流側加湿手段を構成することも� �能である。

 本実施の形態では、前段噴霧ノズル5は下 流側に向けて噴霧するが、前段噴霧ノズル5� �上流側に向けて噴霧するように配置するこ� �も可能であり、さらには前段ワッシャメデ� �ア6の下流側に配置して上流側に向けて噴霧� ��るように配置することも可能である。

 前段ワッシャメディア6の下流位置には熱 交換コイルとして冷温水コイル7が配置して� �り、冷温水コイル7の上流位置には散水手段� ��なす散水ノズル30が配置してあり、散水ノ� �ル30から散水する循環水が冷温水コイル7を� �らす。散水ノズル30は冷温水コイル7の上方� �置に配置することも可能であり、冷温水コ� �ル7の下流側に配置して上流側に向けて散水� ��るように配置することも可能である。

 冷温水コイル7の下流側には後段ワッシャ メディア8が上下に多段に、かつ空気流方向� �多重に配置してあり、後段ワッシャメディ� �8の上流側に後段噴霧ノズル9が配置してある 。この後段ワッシャメディア8と後段噴霧ノ� �ル9とが下流側加湿手段を構成し、後述する� ��うに加湿用水として循環水を噴霧して空気� ��を加湿する。しかしながら、後段噴霧ノズ� ��9だけで下流側加湿手段を構成することも可 能である。

 後段ワッシャメディア8の上流側の上部位 置には補給水ノズル10が配置してあり、本体� ��ーシング1の下部には循環水を貯溜する貯水 槽11が配置してある。この貯水槽11に連通す� �循環水供給系12が前段噴霧ノズル5と後段噴� �ノズル9と散水ノズル30に接続している。

 前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズル9� �、系内で循環する循環水を加湿用水として� �気流中に噴霧するものであり、図5Aに示すよ うに、前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズ� �9はノズル口が空気流Aの流れ方向に対して垂 直な方向で、かつ上方に向いており、加湿用 水(循環水)を上方へ噴霧する形状をなす。

 前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズル9� �ノズル前方には、金網等からなる所定メッ� �ュのメッシュ部材13が配置してある。メッシ ュ部材13は、図6Aおよび図6Bに示すように、前 段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズル9の上方� ��覆って半円形に湾曲した形状をなしており� ��前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズル9か� �噴霧する加湿用水(循環水)を分散させるもの である。メッシュ部材13を通過したミストは� ��段ワッシャメディア6もしくは後段ワッシャ メディア8に噴霧される。

 このように上向きのノズルのみとするこ� ��で、下向きのノズルを無くしてノズル数の� ��制を図りつつも、前段ワッシャメディア6も しくは後段ワッシャメディア8においては水� �が流下することで必然的に下部領域にも十� �な水分を供給することができる。また、メ� �シュ部材13が上方に向けて半円形をなすこと で、上段のメッシュ部材13が下段の前段噴霧� ��ズル5もしくは後段噴霧ノズル9の噴霧を阻� �することがない。

 図5Bに示すように、メッシュ部材13を設け ない場合にあっても、前段噴霧ノズル5およ� �後段噴霧ノズル9のノズル口を上方に向けて� ��けることで、前段ワッシャメディア6もしく は後段ワッシャメディア8に噴霧することが� �きる。

 前段ワッシャメディア6および後段ワッシ ャメディア8は樹脂製メディア14からなる。本 実施の形態では樹脂製メディア14を使用する� ��、前段ワッシャメディア6および後段ワッシ ャメディア8に使用するメディアは、通気性� �有してミストを捕捉する所定の能力を有す� �ものであればその形態は限定されるもので� �なく、種々のものを採用できる。

 前段ワッシャメディア6は、複数の樹脂製 メディア14を一面状に配置して支持枠15で支� �したものであり、空気流Aの流れ方向におい� ��1枚の樹脂製メディア14を配置している。

 この樹脂製メディア14は気液分離能を有� �て前段噴霧ノズル5から噴霧する加湿用水の� ��ストを捕捉するが、その気液分離能は加湿� ��水のミストの一部が空気流Aに伴われて通過 する程度のものであってもよく、この場合に は樹脂製メディア14を通過したミストが冷温� ��コイル7の伝熱面に到達する。

 後段ワッシャメディア8は、複数の樹脂製 メディア14を一面状に配置して支持枠16で支� �したものであり、さらに図4に示すように、� ��気流Aの流れ方向に所定間隙をあけて一対の 樹脂製メディア14を配置した2重構造をなし、 樹脂製メディア14の相互間にスペーサ17が配� �してある。樹脂製メディア14で補足した水滴 や凝縮水は支持枠16で受け止められた後に貯� ��槽11へ流入する。

 この構成により、後段ワッシャメディア8 は、飽和効率を高めるとともにミストの通過 を阻止するエリミネータとしての十分な気液 分離能を具現するものである。

 補給水ノズル10は、補給水系(図示省略)に 連通し、循環水の減少量に応じて純水を補う ものであり、後段ワッシャメディア8の上部� �向けて補給水を噴霧する。

 貯水槽11は前段噴霧ノズル5および後段噴� ��ノズル9から噴霧した加湿用水の水滴や、散 水ノズル30から散水した循環水の水滴等を受� ��止めるものである。水噴霧室2の空気流中か ら落下する水滴や、前段ワッシャメディア6� �後段ワッシャメディア8、冷温水コイル7を伝 って流下する水滴(凝縮水)が貯水槽11に流入� �る。

 循環水供給系12はポンプ18を備えており、 吸引側が貯水槽11に連通し、吐出側が前段噴� ��ノズル5および後段噴霧ノズル9と散水ノズ� �30に連通している。循環系を構成する貯水槽 11は、図3に示すように、タンク19を別途に設� ��た別置型で構成することも可能である。こ� ��では、スクリーン20で仕切った流出側に循� �水供給系12を接続するとともに補給水系21を� ��続しており、流入側には、前段ワッシャメ� ��ィア6、後段ワッシャメディア8、冷温水コ� �ル7を伝って流下する水滴(凝縮水)および、� �噴霧室2の空気流中から落下する加湿用水が� ��入する。タンク19の流入側にはオーバーフ� �ー配管22および排水管23が接続している。

 上述した図1に示す構成では、上流側加湿 手段をなす前段噴霧ノズル5と散水手段をな� �散水ノズル30を別途に配置した。

 しかしながら、図2に示すように、上流側 加湿手段の前段噴霧ノズル5だけで、空気流� �加湿するとともに、冷温水コイル7を濡らす� ��うに加湿用水を噴霧することも可能である� ��この場合に、樹脂製メディア14の気液分離� �は、前段噴霧ノズル5から噴霧する加湿用水� ��ミストの一部が空気流Aに伴われて通過(水� �び又はキャリーオーバー)する程度のものと� ��、樹脂製メディア14を通過したミストが冷� �水コイル7の伝熱面に到達する構成とする。

 前段ワッシャメディア6は、熱交換効率を 高めるためにも、前段ワッシャメディア6を� �過したミストの多くが冷温水コイル7によっ� ��加熱できるようにするためにも、冷温水コ� ��ル7に近接して配置するのがよく、接触する 程に配置することでその効果をより高めるこ とができる。

 しかしながら、前段ワッシャメディア6は 必ずしも配置する必要がなく、前段噴霧ノズ ル5を冷温水コイル7から所定距離をあけて配� ��することで代替でき、前段噴霧ノズル5から 噴霧する加湿用水が空気流と十分に接触した 後に冷温水コイル7に到達することで、同等� �機能を実現できる。

 以下、上記した構成における作用を説明� ��る。図7に示すように、冬季運転モードでは 前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズル9から� ��環水を噴霧し、冷温水コイル7に温水を通水 して加熱コイルとして使用する。夏季運転モ ードでは前段噴霧ノズル5から循環水を噴霧� �、後段噴霧ノズル9の噴霧を停止し、冷温水� ��イル7に冷水を通水して冷却コイルとして使 用する。除塵運転モードでは前段噴霧ノズル 5および後段噴霧ノズル9から循環水を噴霧し� ��冷温水コイル7に冷水を通水して冷却コイル として使用する。

 冬季運転モードと夏季運転モードの制御� ��、後述する外部空気の温度を測定する湿球� ��度計の測定温度を指標として切り替える。

 除塵運転モードは、夏季運転モードにお� ��て砂塵や海塩粒子などの塵埃が空調対象空� ��に多く混入する可能性がある場合に行うも� ��であり、夏季運転モード時に停止させてい� ��下流側加湿手段の加湿運転を稼動させて除� ��機能を高めるものである。夏季運転モード� ��ら除塵運転モードに切り替えは、人的判断� ��しくは風速、気圧、降雨量、微粒子数等の� ��部環境情報をもとに行う。このように、外� ��の温度および汚染の程度に応じた適切な運� ��モードを設定することで、省エネルギー化� ��図れる。

 各運転モードについては後に詳述する。� ��こでは冬季運転モードを例に説明する。循� ��水供給系12のポンプ18を駆動して貯水槽11の� ��環水を前段噴霧ノズル5および後段噴霧ノズ ル9から加湿用水として噴霧する。本体ケー� �ング1の空気入口3から空気出口4へ向けて流� �る空気流中に前段噴霧ノズル5から噴霧した� ��環水のミストは、空気を加湿するとともに� ��気流中の塵埃を捕捉し、空気流Aに伴われて 前段ワッシャメディア6に達する。

 前段ワッシャメディア6は空気流中のミス トを捕捉し、捕捉したミストで前段ワッシャ メディア6内に水膜を形成して空気流の飽和� �率を高めるとともに、空気流中の塵埃やガ� �を捕捉する。

 散水ノズル30から散水する循環水は冷温� �コイル7を濡らし、冷温水コイル7は伝熱面に おいて空気を加熱するとともに、伝熱面に付 着した循環水の水滴を加熱して気化を促進す る。あるいは、空気流Aとともに一部のミス� �が前段ワッシャメディア6を通過して冷温水� ��イル7に達する場合に、冷温水コイル7は伝� �面に付着した加湿用水の水滴を加熱して気� �を促進する。

 この際に、冷温水コイル7は空気流Aの気� �との間でのみ熱交換する場合に比べて、空� �流Aの気相との間および水滴の液相との間で� ��交換することで熱交換効率を高めることが� ��きる。

 加熱した水滴は冷温水コイル7を伝って流 下し、その水滴を貯水槽11が受け止める。こ� ��加熱した水滴が混ざり込むことで貯水槽11� �循環水の温度が上昇する。この温度が上昇� �た循環水を前段噴霧ノズル5および後段噴霧� ��ズル9から空気流中に噴霧すること、および 冷温水コイル7の伝熱面における水滴の気化� �より飽和効率が高まるとともに、露点を高� �ることができる。

 後段噴霧ノズル9から空気流中に噴霧した 循環水のミストは、空気を加湿するとともに 空気流中の塵埃を捕捉し、空気流Aに伴われ� �後段ワッシャメディア8に達する。後段ワッ� ��ャメディア8は空気流中のミストおよび塵埃 を捕捉し、気液を分離して空気のみを通過さ せる。

 したがって、本実施の形態によれば、冷� ��水コイル7で与える熱量によって空気流Aの� �気のみならず循環水を加熱することができ� �循環水を加熱する熱交換機能を機内に収納� �ることができる。また、温度を高めた循環� �を空気流中へ噴霧して加湿することで、加� �後の露点を高めることができる。

 よって、本発明によれば、露点と熱交換� ��率を同時に高めることで、温度の低い排熱� ��を利用する場合にあっても、排熱の温度に� ��動があっても空調対象空気を目的とする状� ��に調整することができる。

 さらに、温度の低い排熱の利用を可能に� ��るだけでなく、供給空気の露点が高いので� ��装置の後段に設ける加温装置等のエネルギ� ��負荷を低減することができ、システム全体� ��の大幅な省エネルギー化を図ることができ� ��。