本発明に係る熱交換器は、熱交換機内部を� ��れる流体である第1流体と外部を流れる流体 である第2流体とを熱交換させるために用い� �れる多管式顕熱熱交換器である。以下に、� �発明の実施形態に係る熱交換器20を備える空 気調和機100について図1を用いて説明する。
 <空気調和機の構成>
 空気調和機100は、加湿機能、除湿機能及び� ��気清浄機能を有しており、加湿運転時は加� ��機として、除湿運転時は除湿機として、空� ��清浄運転時は空気清浄機として働く。また� ��本実施形態では、この空気調和機100は、単� ��機能だけでなく、同時に複数の機能を組み� ��わせて稼働させることができる。この複数� ��組み合わせとは、例えば、空気清浄機能と� ��湿機能との組み合わせ、および、空気清浄� ��能と加湿機能との組み合わせのことである� ��

 空気調和機100は、図1に示すように、本体ケ ーシング10と、送風機2と、除湿ユニット3と� �加湿ユニット4と、空気清浄部5と、制御部6� �を備えている。また、本実施形態では、ユ� �ザーが容易に空気調和機100を移動させるこ� �ができるように、本体ケーシング10の下面(� �内の床面と対向する面)に、キャスター(図示 せず)が設けられている。
 本体ケーシング10は、略直方体形状であり� �送風機2、除湿ユニット3、加湿ユニット4、� �気清浄部5および制御部6等を収容している。 また、本体ケーシング10は、引き出し式の第1 扉10aと、回動式の第2扉10bとを有している。
 送風機2は、本体ケーシング10に収容された� ��き、空気清浄部5とは反対側に配置されてい る。また、この空気調和機100を空気清浄部5� �から視たときに、各内部部品は、空気清浄� �5、除湿ユニット3、加湿ユニット4、送風機2� ��順で並んでいる。このため、送風機2が稼働 されると、外部空気が空気清浄部5側から除� �ユニット3および加湿ユニット4を通過し送風 機2に至る外部空気流A1が形成される。

 制御部6は、本体ケーシング10の上部に配置� ��れており、空気清浄部5、除湿ユニット3、� �湿ユニット4および送風機2を制御する。
 なお、図1では、加湿ユニット4の構成部品� �ある、貯水容器40、気化部41および水車42が� �湿ユニット4から引き出されているが、運転� ��には、加湿ユニット4の所定位置に配置され ている。
 加湿ユニット4は、運転時において、除湿ユ ニット3の有する第2送風機33の下方に重なる� �うに配置されており、図2に示すように、主� ��、貯水容器40、水車42および気化部41を有し� ��いる。
 貯水容器40は、外部空気流A1を流れる空気に 与える水分の水源であり、図1に示すように� �本体ケーシング10に着脱可能に収容されてい る。具体的には、本体ケーシング10の有する� ��き出し式の第1扉10aが引き出されることによ って、貯水容器40は本体ケーシング10の開口12 から取り出される。さらに、図2に示すよう� �、貯水容器40の内側には上部が開いている軸 受40aが設けられており、この軸受40aは後述す る回転軸424を回転可能に支持する。また、貯 水容器40は、図1に示すように、ドレンパン40b を有している。

 水車42は、図2および図3に示すように、車輪 421と、車輪カバー422と、第2歯車423とを有し� �おり、鉛直方向を含む面内で貯水容器40の内 側を回転可能である。
 車輪421には、図3に示すように、一方の側面 から反対側の側面に向かって窪む複数の凹部 421aが円を描くように形成されている。また� �車輪421には、この凹部421aの開口側を覆うよ� ��に、後述する車輪カバー422が組み合わされ� ��いる。車輪カバー422には、台形状の孔422aが 、車輪421の凹部421aと対向する位置に円を描� �ように形成されている。この台形状の孔422a� ��大きさは、凹部421aの開口の半分程度である 。このため、車輪421に車輪カバー422が組み合 わされたとき、凹部421aの開口は半分程度が� �いた状態となる。第2歯車423は、後述する気� ��部41の第1歯車411と噛み合う歯車であり、回� ��中心には、車輪421、車輪カバー422および第2 歯車423が共有する回転軸424が設けられている 。この回転軸424を同軸として、第2歯車423、� �輪カバー422、車輪421が順に重ねて組み合わ� �れている。なお、この回転軸424は、上述の� �うに、貯水容器40の軸受40aに回転可能に支持 されている。このため、貯水容器40が本体ケ� ��シング10から引き出されたときに、ユーザ� �は、水車42を貯水容器40から取り出して洗浄� ��ることができる。なお、貯水容器40の底面� �ら軸受40aの軸心までの高さは、貯水容器40に 溜められている水が最低水位のときであって も、水車42の最下位置にある凹部421aが水没す るように設定されている。

 気化部41は、供給された水を気化させる部� �であり、図2に示すように、水車42に近接し� �配置されており、貯水容器40の満水時の水位 よりも上方に配置されている。また、気化部 41は、気化フィルタ44と、第1歯車411とを有し� ��おり、水車42と同様に、鉛直方向を含む面� �で回転可能である。
 第1歯車411は、図2に示すように、気化フィ� �タ44の外周縁に固定されており、駆動部43の� ��動によって回転する駆動歯車431および第2歯 車423と噛み合うことによって支持されている 。また、駆動歯車431および第2歯車423は、第1� ��車411の回転軸424よりも下方に位置し、気化� ��41の鉛直中心線に対して互いに反対側に位� �している。
 このような構成によって、加湿ユニット4で は、図2に示すように、駆動部43が駆動するこ とで、気化部41および水車42が鉛直方向を含� �面内を回転する。水車42が回転することによ って、凹部421aは貯水容器40の水中を順番に通 過して上昇する。凹部421aが浸水すると台形� �の孔422aから凹部421aの内部に水が入る。この ため、凹部421aが水中から出てきたとき、凹� �421aの内部は水で満たされている。そして、� ��部421aが最上位置に近づくにしたがって、凹 部421a内部の水が台形状の孔422aから流出し、� ��部421aが最上位置を通過したときに、ほぼ全 ての水が流出する。このとき、水は、流出す る際に重力によってある程度の勢いが付加さ れているので、凹部421aと近接している気化� �41の側面に向かって流出する。

 さらに、本体ケーシング10の最上面には、� �1に示すように、空気清浄運転、除湿運転お� ��び加湿運転を選択する選択パネル11が設け� �れており、この選択パネル11は制御部6と接� �されている。
 以下、除湿ユニットについて図を用いて説� ��する。
 <除湿ユニット>
 除湿ユニット3は、図4に示すように、吸着� �子31、ヒータ32、第2送風機33、送風部39およ� �排水口28(図5参照)を有している。
 吸着素子31は、ハニカム構造体であり、ゼ� �ライト粉末、バインダーおよび膨張剤を混� �して練り上げた多孔質の材料によって円板� �に成形されている。ここでいうバインダー� �しては、例えば、変性PPE、ポリプロピレン� �ポリスチレン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂か� �選択されたものである。膨張剤は、ハニカ� �構造体の成形時に膨張することで、無数の� �泡を形成させる。このため、吸着素子31は、 水分に対した高い吸着性を有している。

 ヒータ32は、吸着素子31の背面側の一部に対 抗して配置されている。このヒータ32は、略� ��形形状であって、吸着素子31の背面側の6分� ��1程度を覆う位置に設けられている。
 第2送風機33は、吸着素子31の上方部分から� �面側に向けて突出するような形状を有して� �る。ヒータ32と第2送風機33とは空気の流通が できるように送風部39の有する第1送風管34aに よって連絡されている。第2送風機33が稼働す ることで空気流が形成され、空気は第1送付� �34a内を矢印で図示する方向に流れる。そし� �、ヒータ32近傍に流れてきた空気は、そこで 加熱されて高温空気となる。
 送風部39は、図4に示すように、共通送風管3 4a,34b,34c,34dおよび熱交換器20を有している。� �お、送風部39は、樹脂によって構成されてい る。

 共通送風管34a,34b,34c,34dは、第1送風管34a、第 2送風管34b、第3送風管34cおよび第4送風管34dか ら構成される。ヒータ32によって加熱された� ��温空気は、対向する吸着素子31の背面側か� �吸着素子31の厚み方向の正面側に向かって進 み、吸着素子31の正面側に流れる。ここで、� ��着素子31の領域のうち高温空気が通過した� �域では、吸着素子31が高温空気によって暖め られることで、保持していた水分が第2送風� �33による空気流れによって放出される。この ため、吸着素子31を背面側から前面側に向け� ��通過した空気は、吸着素子31から放出され� �水分を含むことにより高温高湿空気となり� �第2送風管34bに進む。
 第2送風管34bは、吸着素子31の一部を正面側� ��ら覆うようにして形成された扇型形状部を� ��む。扇型形状部は、外形が正面視略扇型で� ��って、上述したヒータ32と共に吸着素子31の 同一部分を挟むような位置に設けられ、吸着 素子31の正面側の6分の1程度を覆っている。� �のため、第2送風管34bは、吸着素子31を通過� �てきた高温高湿空気の略全部を抵抗なく熱� �換器20に向かわせることができる。

 第3送風管34cは、熱交換器20と第4送風管34dと の空気の流通ができるように、熱交換器20と� ��4送風管34dとを連絡している。
 第4送風管34dは、第3送風管34cと第2送風機33� �を連絡している。第3送風管34cを通過してき� ��空気は、第4送風管34dを通って第2送風機33に 吸い込まれる。
 熱交換器20は、正面から視た熱交換器20の概 念図である図5に示すように、第2送風管34bと� ��3送風管34cとを連絡している。このため、第 2送風管34bを流れてきた高温高湿空気が、後� �する複数の第2流路部24の外壁面と接触しな� �ら第3送風管34cに導かれる。なお、このとき� ��第2送風管34bを流れてきた高温高湿空気が複 数の第2流路部24によって分配されることで複 数の空気流路が形成されている。また、分配 された空気は、合流して第3送風管34cに導か� �る。

 また、熱交換器20は、図6に示すように、射� ��成形によって形成される第1部材21と第2部材 22とから構成されている。以下に、熱交換器2 0の構成について説明する。
 第1部材21は、外殻部23と、第2流路部24とを� �えている。外殻部23は、主に、上面部23aと、 側面部23bと、底面部23cと背面部23dとから構成 されており、図6における前側が開口した構� �を呈している。また、上面部23aの面積は底� �部23cの面積よりも小さくなるように形成さ� �ている。このため、この熱交換器20は、図5� �おける上面部23aの左側端部と第2送風管34bと� ��接続口20aで接続されており、上面部23aの右� ��端とが第3送風管34cとが接続口20bで接続され ている構造となる。したがって、外殻部23は� ��図5に示すように、第2送風管34bから第3送風� ��34cに流れる空気(第1流体に相当)を流す第1流 路空間S1を有している。

 また、第2流路部24は、図6に示すように、円 筒形状を呈しており、第1流路空間S1を貫通す るように設けられている。また、第2流路部24 は、外部空気(第2流体に相当)の一部が通過す る第2流路空間S2を覆っている。さらに、第2� �路部24同士は、所定の間隔で配置されている 。なお、外殻部23と第2流路部24とは、一体的� ��形成されている。
 第2部材22は、第1部材21の背面部23dと略同一� ��状の板状部材であって、第2流路部24と対向� ��る位置に第2流路部24の断面と略同一形状の� ��口22aが設けられている。また、第2部材22は� ��第1流路空間S1を覆うように、第1部材21に接� ��される。なお、第2流路空間S2は、第1流路空 間S1よりも大きくなるように構成されている� ��

 このような構成によって、熱交換器20内部� �流れる高温高湿空気は、第2流路部24の外壁� �に接触しながら流れる。このため、第2流路� ��24内部を通過する外部空気は、熱交換器20内 部を流れる高温高湿空気との間で熱交換を行 い、互いに混ざり合うことなく、熱交換器20� ��部を流れる空気から熱量を奪う。したがっ� ��、第2流路部24の外壁面に接触した高温高湿� ��空気は冷却され、第2流路部24の外壁面には� ��露が生じる。この結露水は、熱交換器20内� �を下方に流れ、鉛直方向に貫通した排水口28 を通じて、ドレンパン40bを介して貯水容器40� ��流れ込む。
 また、除湿ユニット3は、駆動モータ(図示� �ず)を更に有している。駆動モータは、ピニ� ��ン歯車を有している。そして、吸着素子31� �外周には、ピニオン歯車と噛み合う従動歯� �が設けられている。このため、駆動モータ� �稼働すると、ピニオン歯車と噛み合ってい� �従動歯車に動力が伝わり、吸着素子31が回転 する。そして、吸着素子31が回転しながら、� ��体ケーシング10に吸い込まれた外部空気が� �着素子31の一部を通過する。吸着素子31は、� ��の空気が吸着素子31を通過する際に、通過� �ようとする空気中の水分を吸着して保持し� �通過後の空気の水分を低減させる。そして� �吸着素子31が回転を続けることで、吸着素子 31のうち水分を保持している部分が、ヒータ3 2と対向する位置にまで移動し、加熱される� �これにより水分を保持していた吸着素子31の 一部は、保持していた水分をその場で放出し 、ほとんど水分を保持していない状態となる 。そして、吸着素子31は、回転を続けること� ��、新たな外部空気と接触し、この新たな外� ��空気から水分を吸着して保持する。このよ� ��にして、吸着素子31が回転することにより� �水分の吸着と放出とを繰り返すことができ� �。

 <特徴>
 (1)
 従来より、被凝縮流体の流れる流路と流路� ��部を流れる流体との間で熱交換を行わせる� ��とで被凝縮流体を冷却する樹脂製の熱交換� ��がある。例えば、特開平11-304389号公報に開� ��されている凝縮器(熱交換器に相当)では、� �部水平管と、下部水平管と、複数の被凝縮� �体通過管(流路に相当)とを有している。この 凝縮器では、上部水平管に流れ込んだ被凝縮 流体が、複数の被凝縮流体通過管を通過し、 下部水平管に流れる。また、隣接する被凝縮 流体通過管の間には、熱交換される流体を通 過させるための空間部が設けられている。こ のため、被凝縮流体通過管を流れる被凝縮流 体と空間部を通過する流体との間で熱交換が 行われる。このような構成によって、この凝 縮器では、被凝縮流体を冷却している。

 しかしながら、この凝縮器は、ブロー成形� ��よって、上部水平管、下部水平管、および� ��複数の被凝縮流体通過管が一体的に形成さ� ��ている。従来より、凝縮器が一体的に形成� ��れる場合、複雑な形状等を作成することが� ��難であるという問題がある。このため、熱� ��換効率等の機能性を高めるために複雑な形� ��の凝縮器を作成しようとする場合、作成コ� ��トが高くなるおそれがある。
 そこで、上記実施形態では、外殻部23と第2� ��路部24とが一体的に形成された第1部材21と� �第2部材22とから熱交換器20が構成されている 。このため、熱交換器全体が一体的に形成さ れる場合と比較して、複雑な形状を容易に作 成することができる。したがって、熱交換効 率等の機能性を高めるために、複雑な形状の 熱交換器を容易に作成することができる。

 これによって、高機能を維持しつつ、作成� ��ストを抑えることができている。
 (2)
 上記実施形態では、熱交換器20を有する送� �部39は樹脂によって構成されている。また、 熱交換器20を構成する第1部材21および第2部材 22は、射出成形によって形成される。このた� ��、熱交換器がブロー成形によって形成され� ��場合と比較して、複雑な形状を容易に形成� ��ることができている。
 (3)
 上記実施形態では、第2流路空間S2は、第1流 路空間S1よりも大きくなるように構成されて� ��る。このため、第1流路空間S1を流れる高温� ��湿空気の流量よりも、第2流路空間S2を流れ� ��外部空気の流量を多くすることができる。

 これによって、第1流路空間S1を流れる高温� ��湿空気を効率よく凝縮させることができて� ��る。
 また、第2流路空間S2を流れる外部空気の流� ��が多くても、圧力損失を抑制することがで� ��る。
 (4)
 上記実施形態では、第1流路空間S1を流れる� ��体は、第2送風管34bを流れてきた高温高湿空 気である。また、第2流路空間S2には、第1流� �空間S1を流れる流体よりも温度の低い外部空 気が流れている。このため、第1流路空間S1を 流れる空気は、第2流路空間S2を流れる空気よ りも高温となる。したがって、第1流路空間S1 を流れる高温高湿空気を効率よく凝縮させる ことができている。

 <変形例>
 (A)
 上記実施形態では、熱交換器20を構成する� �1部材21および第2部材22は、樹脂によって形� �されている。
 これに代えて、外部空気流の上流側に配置� ��れる部材が金属によって構成されていても� ��い。このような熱交換器の例として、第2部 材が外部空気流の上流側に配置される場合に ついて説明する。
 熱交換器は、射出成形によって形成した樹� ��製の第1部材と、金属材料(例えば、アルミ� �)によって形成した第2部材とを接合すること によって形成される。
 この熱交換器では、このような構成によっ� ��、第2部材が樹脂によって構成されている場 合と比較して、熱交換効率を向上させること ができる。

 (B)
 上記実施形態では、第2流路部24は円筒形状� ��呈している。この構成に加えて、第2流路部 には、熱交換効率を向上させるためのフィン が設けられていてもよい。
 例えば、図7に示すように、板状のフィン124 aが複数個(ここでは、8個)、第2流路部124の外� ��面から外側へ延びるように放射状に接続さ� ��ている。このため、このフィン124aは、第2� �路空間S2を流れる第2流体の流れ方向に直交� �る方向に設けられている。また、この複数� �フィン124aは、第2流路空間S2を流れる外部空� ��の熱を、第1流路空間を流れる高温高湿の空 気に伝えることができる。このため、フィン が設けられていない熱交換器と比較して、熱 交換効率を向上させることができる。
 これによって、第1流体の凝縮効率を向上さ せることができる。

 (C)
 上記実施形態では、熱交換器20は、第2送風� ��34bを流れてきた空気が、複数の第2流路部24� ��外壁面と接触しながら第3送風管34cに導かれ る。また、このとき、第2送風管34bを流れて� �た空気が複数の第2流路部24によって分配さ� �ることで複数の空気流路が形成されている� �
 これに代えて、複数の空気流路が形成され� ��いる熱交換器であってもよい。
 例えば、第2送風管と接続される凝縮前空気 流路と、第3送風管と接続される凝縮後空気� �路と、凝縮前空気流路および凝縮後空気流� �と接続される複数の空気流路とを有する熱� �換器では、第2送風管を流れてきた空気が、� ��縮前空気流路、複数の空気流路、凝縮後空� ��流路の順に流れ、第2送風管に導かれる。ま た、この熱交換器では、凝縮前空気流路から 流れてくる空気は、複数の空気流路を流れて いる間に熱量を奪われて冷却されるとともに 水分が凝縮される。そして、冷却された空気 は、凝縮後空気流路を通って、第3送風管に� �かれる。

 このような熱交換器では、複数の流路が設� ��られているため、複雑な構造となる。この� ��め、部品点数等が多くなり、作成コストが� ��きくなるおそれがある。しかし、成形の方� ��を合わせた2つの部材によって熱交換器を構 成することで、部品点数を減らすことができ るため、作成コストを削減することができる 。
 (D)
 上記実施形態では、熱交換器20内部を流れ� �空気を冷却するために、外部空気が利用さ� �ている。
 これに代えて、熱交換器内部を流れる空気� ��冷却するための流体として、吸着素子を通� ��した後の空気が利用されてもよい。この吸� ��素子は、通過する空気の温度が低いほど効� ��よく空気中の水分を吸着することができる� ��このため、このような熱交換器を備える空� ��調和機では、熱交換器内部を流れる空気を� ��却した後の空気を吸着素子に通過させて除� ��を行う空気調和機と比較して、より多くの� ��気中の水分を吸着素子に吸着させることが� ��きるため、除湿能力を高めることができる� ��

 また、第2流路部通過後の空気を、熱交換 器内部を流れる空気として利用してもよい。 この場合、第2流路部を通過した空気は、熱� �換器内部を流れる空気から熱量を奪ってい� �ため、外部空気と比較して高温となる。こ� �ため、第2流路部を通過した空気を、熱交換� ��内部を流れる空気として利用することで、� ��ータの熱量を抑えることができる。