CN112368515A - 保水成形体、空调室外机冷却方法以及保水成形体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供热交换器的冷却效率高且能够使所需电能相比以往减少的保水成形体、空调室外机冷却方法以及保水成形体的制造方法。在对空调机的室外机(10)所具有的热交换器(11)进行冷却的保水成形体(1)中,保水成形体(1)是水泥块,且保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上。
Description
技术领域
本发明涉及对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却的保水成形体、使用了保水成形体的空调室外机冷却方法以及保水成形体的制造方法。
背景技术
以往,已知通过对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却,来提高空调机的冷却效率,并减少空调的消耗电能。作为热交换器的冷却装置,存在向热交换器洒水的方案(例如,专利文献1)、在热交换器的附近设置冷却垫并使冷却水向该冷却垫流下的方案(例如,专利文献2)、将保水成形体安装于室外机的空气吸入侧的方案(例如,专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-213361号公报
专利文献2:日本特开2004-3806号公报
专利文献3:日本特开2014-181833号公报
专利文献4:国际公开第2006/129838号
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的那样的冷却装置中,另外需要用于向热交换器洒水的电力等,消耗电能有可能增大。而且,由于向热交换器洒水,而有可能在热交换器的翅片附着水垢或产生腐蚀。
专利文献2所记载的那样的冷却装置是利用流下至冷却垫的冷却水与空气的热交换来对热交换器进行冷却这样的结构,因此不能使热交换器成为比冷却水的温度低的温度,从而难以高效地对热交换器进行冷却。另外,为了使冷却水向冷却垫流下,而需要电力等动力。
另外,在专利文献3、4所记载的那样的结构的保水成形体中,热交换器的冷却有时并不充分,为了进一步的空调机的冷却效率的提升、消耗电力的抑制,而认为存在改善的余地。
本发明是鉴于所述情况而完成的,其目的在于,提供热交换器的冷却效率高且能够使所需电能相比以往减少的保水成形体、使用了保水成形体的空调室外机冷却方法以及保水成形体的制造方法。
用于解决课题的方案
能够解决所述课题的保水成形体是对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却的保水成形体,其特征在于,保水成形体是水泥块,且保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上。
在上述发明的保水成形体中,优选的是,保水成形体的密度为0.5g/cm3以上。
在上述发明的保水成形体中,优选的是,对于保水成形体,pF0~1.8下的保水率为3体积%以上且24体积%以下,pF1.8~4.2下的保水率为1体积%以上且7体积%以下,pF4.2~7.0下的保水率为10体积%以上且30体积%以下。
在上述发明的保水成形体中,优选的是,该保水成形体具有保持件,该保持件对该保水成形体进行保持,并将该保水成形体配置于室外机的空气吸入侧。
在上述发明的保水成形体中,优选的是,在空调机的室内机连接有放泄管,通过放泄管而将废水排出的废水排出路径的废水排出口配置于保水成形体的上方。
优选的是,上述发明的保水成形体在表面具有扩散层。
能够解决所述课题的本发明的空调室外机冷却方法是利用上述发明的保水成形体对热交换器进行冷却的方法,其特征在于,在空调机的室内机连接有放泄管,将从放泄管排出的废水向保水成形体供给。
能够解决所述课题的本发明的保水成形体的制造方法是制造保水成形体的方法,该保水成形体对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却,该保水成形体的制造方法的特征在于,具有:第一工序,其将构成保水成形体的水泥与水混合;以及第二工序,其将水泥与水的混合物放入型箱,并对型箱施以振动。
发明效果
本发明的保水成形体是对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却的保水成形体,保水成形体是水泥块,且保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上,由此能够高效地使室外机吸入的空气的温度下降,能够进一步降低热交换器的温度。因此,能够提升空调机的冷却效率,另外,能够减少空调机所需的电能而抑制消耗电力。
附图说明
图1示出将本发明的实施方式的保水成形体配置于室外机的空气吸入侧的状态的示意图。
图2示出本发明的实施方式的保水成形体的一例的立体图。
图3示出本发明的实施方式的保水成形体的另一例的立体图。
图4示出本发明的保水成形体的通气率的测定方法的示意图。
图5示出确认本发明的保水成形体的效果的方法的示意图。
图6示出设置了本发明的保水成形体的房间A和未设置本发明的保水成形体的房间B的空调机的累计消耗电力的曲线。
具体实施方式
以下,参照附图具体地对本发明的保水成形体进行说明,但本发明当然并不限定于图示例,还能够在能符合前述、后述的主旨的范围内适当地施加变更来实施,它们均包含在本发明的技术范围内。
本发明的保水成形体对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却。保水成形体是水泥块,且保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上。
保水成形体是水泥块。构成保水成形体的材料例如可以列举高炉水泥、硅酸盐水泥、氧化铝水泥、混合水泥、生态水泥等水泥等。在其中,构成保水成形体的材料优选为包含高炉水泥、硅酸盐水泥以及氧化铝水泥中的至少一种,更优选为包含高炉水泥。另外,保水成形体优选是使包含高炉水泥的水泥硬化而成的水泥凝胶。通过使构成保水成形体的材料包含高炉水泥、硅酸盐水泥以及氧化铝水泥中的至少一种,从而构成保水成形体的材料容易进行处理,保水成形体的制造变得容易。
除了水泥以外,保水成形体还可以具有沙子、砾石、石灰石、粒化高炉矿渣等骨料,无机短纤维、有机短纤维、硅酸钙、建筑残土、鹿沼土、珍珠岩系的珍珠岩、耐火纤维(Isolite)、浮石等吸水性材料等。构成保水成形体的材料优选为包含硅酸钙以及石棉等无机短纤维的至少一方。通过使构成保水成形体的材料包含硅酸钙及无机短纤维的至少一方,能够提高保水成形体的保水性。需要说明的是,在后对保水成形体的制造方法的详细情况进行叙述。
构成保水成形体的材料所包含的硅酸钙优选为0.5重量%以上,更优选为1重量%以上,进一步优选为2重量%以上。通过将构成保水成形体的材料所包含的硅酸钙的下限值设定在上述的范围,能够提高保水形成体的保水性和通气性。另外,硅酸钙的上限值优选为30重量%以下,更优选为20重量%以下,进一步优选为10重量%以下。通过将构成保水成形体的材料所包含的硅酸钙的上限值设定在上述的范围,能够确保保水形成体的强度。
构成保水成形体的材料包含无机短纤维,该无机短纤维优选为石棉。构成保水成形体的材料所包含的石棉优选为1重量%以上,更优选为2重量%以上,进一步优选为3重量%以上。通过将构成保水成形体的材料所包含的石棉的下限值设定在上述的范围,能够使保水成形体的保水性和通气性这两方提升。另外,构成保水成形体的材料所包含的石棉的上限值优选为30重量%以下,更优选为23重量%以下,进一步优选为15重量%以下。通过将构成保水成形体的材料所包含的石棉的上限值设定在上述的范围,能够防止保水形成体的强度降低。
保水成形体的保水率为35体积%以下。通过使保水成形体的保水率为35体积%以下,从而在保水成形体的内部除了具有对水进行吸收并进行保持的空隙以外,还能够具有不进行保水而使空气能够通过的空隙。也就是说,保水成形体在其内部适度地对水进行保持,并且具有通气性。通过使保水成形体具有保水性、扩散性以及通气性,从而利用保水成形体所保持的水的蒸发潜热,不仅能够对沿着保水成形体的表面流动的空气进行冷却,还能够对通过保水成形体的空气进行冷却。其结果是,能够有效地使室外机所吸入的空气的温度下降,从而能够提高室外机所具有的热交换器的冷却效率。
保水成形体的保水率能够如以下那样求出。首先,使保水成形体以105℃干燥24小时而成为绝干状态,并对绝干状态的保水成形体的重量及体积进行测定。接下来,使绝干状态的保水成形体整体浸渍于水中24小时,而使保水成形体吸水。在将保水成形体从水中取出10分钟之后,对吸水状态的保水成形体的重量进行测定。然后,通过以下的计算式,来对保水成形体所保持的水的重量进行计算。
保水成形体所保持的水的重量(g)=吸水状态的保水成形体的重量(g)-绝干状态的保水成形体的重量(g)
水的比重在标准大气压下为999.972kg/m3(0.999972g/cm3),接近1g/cm3。因此,将保水成形体所保持的水的每1g的量对应的水的体积设为1cm3。
使用计算出的保水成形体所保持的水的重量和在使保水成形体浸渍于水之前测定的保水成形体的体积,通过以下的计算式来计算保水成形体的每单位体积的保水率。
保水率(体积%)=保水成形体所保持的水的体积(cm3)/绝干状态的保水成形体的体积(cm3)
=保水成形体所保持的水的重量(g)/绝干状态的保水成形体的体积(cm3)
保水成形体的保水率为35体积%以下即可,但优选为33体积%以下,更优选为30体积%以下,进一步优选为28体积%以下。通过将保水成形体的保水率的上限值设定在上述的范围,能够对保水成形体赋予适度的通气性。另外,保水成形体的保水率优选为10体积%以上,更优选为15体积%以上,进一步优选为20体积%以上。通过将保水成形体的保水率的下限值设定在上述的范围,能够将保水成形体为了冷却空气所需的水充分地保持于保水成形体的内部。
保水成形体的通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上。通过使保水成形体的通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上,从而保水成形体具备保水性和通气性这两方,能够如前所述,利用水的蒸发潜热来使沿着保水成形体的表面流动的空气以及通过保水成形体的空气变冷,使室外机所吸入的空气的温度降低,能够高效地对热交换器进行冷却。
保水成形体的通气率能够使用基于JIS A1516的试验装置,通过基于JIS A2201的试验步骤来求出。以下对保水成形体的通气率的求法的详细情况进行说明。使用图4所示的具有开口尺寸D1为200mm×200mm的气密箱50、压差计55、记录仪56、微流量计57、流量调整阀58以及压力泵59的装置,将保水成形体1配置于具有主体51和盖52的气密箱50的开口部。在保水成形体1的上表面覆盖铁板53,该铁板53具有与气密箱50的开口尺寸D1相同大小的开口。在主体51、盖52、盖52与保水成形体1之间以及保水成形体1与铁板53之间分别使用密封件54进行密封处理,使气密箱50处于密封状态。使压力泵59工作,对气密箱50的内部进行减压,由此在保水成形体1的一侧与另一侧设置压力差,而对通过保水成形体1的空气的量(通气量q)进行测定。保水成形体1的通气方向如图4的箭头所示的那样,是从气密箱50的外部朝向气密箱50的内部的方向。需要说明的是,使用了本装置的通气量测定的对象面积为气密箱50的开口尺寸D1即200mm×200mm。
各压力差下的通气量q通过以下的式子来换算为20℃、1气压的标准状态下的通气量Q。
Q=q·{(P1·T0)/(P0·T1)}
Q:20℃、1气压的空气密度下的通气量(m3/h)
q:测定时的空气密度下的通气量(m3/h)
P0:1013hPa
P1:测定时的气压(hPa)
T0:293K
T1:测定时的空气温度(K)
通过以下的式子,能够求出压力差ΔP与通气量Q的关系即通气率a。
Q=a·ΔP
a=Q/ΔP
ΔP:压力差(Pa)
a:通气率[(m3/h)/Pa]
需要说明的是,在通气率a的计算中,在即使施加了300Pa的压力差ΔP,通气量q也为测定极限值即0.000292m3/h以下的情况下,将通气率a设为0(m3/h)/Pa。
保水成形体的通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上即可,但优选为0.0003(m3/h)/Pa以上,更优选为0.0005(m3/h)/Pa以上,进一步优选为0.0007(m3/h)/Pa以上。通过将保水成形体的通气率的下限值设定在上述的范围,从而使空气容易通过保水成形体,并容易将通过保水成形体的内部的空气冷却。另外,保水成形体的通气率优选为0.01(m3/h)/Pa以下,更优选为0.005(m3/h)/Pa以下,进一步优选为0.003(m3/h)/Pa以下。通过将保水成形体的通气率的上限值设定在上述的范围,从而使保水成形体所具有的用于保水的空隙与空气能够通过的空隙的平衡适当,使保水成形体的保水性和通气性适于热交换器的冷却。
除了前述的用于保水的空隙、空气能够通过的空隙以外,保水成形体在内部还形成有毛细管部分及通水孔部分。该毛细管部分及通水孔部分从用于保水的空隙起沿保水成形体的表面延伸,并在保水成形体的表面开口。当向保水成形体的表面供给水分时,水分在对毛细管部分及通水孔部分的附着力和重力的作用下,从表面向毛细管部分及通水孔部分侵入,通过毛细管部分及通水孔部分而到达用于保水的空隙,并保持在用于保水的空隙。在该吸水时,水分不仅被毛细管部分吸收,还被比毛细管部分粗的通水孔部分吸收,因此保水成形体发挥优异的吸水性。而且,由于上述水分保持在用于保水的空隙,因此保水成形体发挥优异的保水性。
另外,当阳光照到表面时,保水成形体的表面的水分蒸发,接下来,在表面下方保持于毛细管部分的表面附近的水分蒸发,伴随于此,用于保水的空隙的水分由于毛细管现象及扩散而被引入毛细管部分。然后,水分在毛细管部分之中朝向表面传播,向表面补充并蒸发。其结果是,放射能量大多变成使水分蒸发的气化的潜热,由此保水成形体本身的温度降低,表面的温度难以上升。其结果是,保水成形体发挥对表面进行冷却的效果。另外,由于大多的水分保持在用于保水的空隙,并将该水分向保水成形体的表面依次补充,因此保水成形体能够使上述的表面温度上升抑制效果持续。
保水成形体的表面优选为亲水性表面。通过使保水成形体的表面为亲水性表面,保持在保水成形体的内部的水分在通过毛细管部分、通水孔部分而从它们的开口向表面供给时,该水分在表面较广、较薄并且迅速地扩展。其结果是,表面中的水分的蒸发面积变广,并且其蒸发速度变大,从而保水成形体能够起到优异的蒸发性及表面温度上升抑制效果。为了使保水成形体的表面为亲水性表面,保水成形体优选具有高炉水泥、硅酸盐水泥、氧化铝水泥等无机质水泥。
能够通过测定保水成形体的pF来确认保水成形体的内部的结构。pF是通过将利用土壤所具有毛管作用的力对水进行保持的力(毛管势能)换算为水柱的高度,并将其以对数表示而得到的。pF的值越大,水被土壤吸附的力越强。在pF0~1.8下被土壤吸附的土壤水被分类为“重力水”,且是被导入土壤的粗孔隙内的水在重力的作用下被向下层排除的水。在pF1.8~4.2下被土壤吸附的土壤水被分类为“毛管悬着水”,且是通过水的毛细管现象而保持在土壤的粗孔隙内的水。在pF4.2~7.0下被土壤吸附的土壤水被分类为“吸湿水”,且是作为较薄的水分子层而强力吸附在土壤颗粒的表面的水。
在保水成形体中,pF0~1.8的重力水与在空气能够通过的空隙中存在的水对应,pF1.8~4.2的毛管悬着水与在毛细管部分及通水孔部分保持的水对应,pF4.2~7.0的吸湿水与被用于保水的空隙吸附的水对应。因此,通过对保水成形体的各pF下的保水率进行测定,能够确认保水成形体的内部的结构。
保水成形体的各pF下的保水率能够基于“土壤标准分析·测定法”(日本土壤肥料科学会监修,土壤标准分析测定法委员会编,博友社)、“土壤物理性测定法”(日本农林省农林水产技术会议事务局监修,土壤物理性测定法委员会编,养贤堂)来测定。
对于保水成形体,pF0~1.8下的保水率优选为3体积%以上,更优选为5体积%以上,进一步优选为7体积%以上。通过将保水成形体的pF0~1.8下的保水率的下限值设定在上述的范围,从而使保水成形体充分具有空气能够通过的空隙,能够使对空气的冷却有帮助的表面积增加而提高空气的冷却效率。而且,水通过空气能够通过的空隙,容易使水遍及保水成形体的整体。另外,pF0~1.8下的保水率优选为24体积%以下,更优选为20体积%以下,进一步优选为15体积%以下,特别优选为10体积%以下。通过将保水成形体的pF0~1.8下的保水率的上限值设定在上述的范围,从而使保水成形体还充分具有毛细管部分、通水孔部分以及用于保水的空隙,能够形成兼顾通气性与保水性的保水成形体。
对于保水成形体,pF1.8~4.2下的保水率优选为1体积%以上,更优选为1.2体积%以上,进一步优选为1.5体积%以上。通过将保水成形体的pF1.8~4.2下的保水率的下限值设定在上述的范围,从而成为适度具有毛细管部分及通水孔部分的保水成形体,即使保水成形体的表面、空气能够通过的空隙的水分蒸发,毛细管部分和通水孔部分的水也能够移动,而向保水成形体的表面及空气能够通过的空隙补给水分。因此,能够高效地进行水的蒸发,空气的冷却变得高效。另外,pF1.8~4.2下的保水率优选为7体积%以下,更优选为5体积%以下,进一步优选为3体积%以下。通过将保水成形体的pF1.8~4.2下的保水率的上限值设定在上述的范围,从而取得保水成形体的通气性与保水性的平衡,能够提高冷却效率。
对于保水成形体,pF4.2~7.0下的保水率优选为10体积%以上,更优选为12体积%以上,进一步优选为15体积%以上。通过将保水成形体的pF4.2~7.0下的保水率的下限值设定在上述的范围,从而容易将水保持在保水成形体的内部,能够提高保水成形体的保水率。另外,pF4.2~7.0下的保水率优选为30体积%以下,更优选为25体积%以下,进一步优选为20体积%以下。通过将保水成形体的pF4.2~7.0下的保水率的上限值设定在上述的范围,从而使保水成形体具有充分的通气性,通过保水成形体的空气也能够高效地进行冷却。
保水成形体配置在空调机的室外机的附近即可。具体而言,既可以将保水成形体直接安装于室外机,也可以将保水成形体配置在室外机附近。另外,虽然也可以将保水成形体配置在室外机的上方、下方,但优选如图1所示,将保水成形体1配置于室外机10的空气吸入侧10a。需要说明的是,在图1中,箭头表示空气的大致流动。通过将保水成形体1配置在空调机的室外机的附近,从而容易将由保水成形体1降低了温度的空气利用风扇12导入室外机10内,容易对室外机10的热交换器11进行冷却。
保水成形体1的数量既可以是一个,也可以是多个。在配置多个保水成形体1的情况下,可以将保水成形体1沿上下左右方向排列多个而配置,例如也可以配置在室外机10的上方和下方这两方等、使多个保水成形体1分开配置。通过配置多个保水成形体1,即使是大型的室外机10也能够高效地对热交换器11进行冷却。
在将空调机作为制冷设备来使用的时候,通过对室外机的热交换器进行冷却,能够提高空调机的冷却效率而减少空调的消耗电能,因此将保水成形体配置在室外机的附近。另一方面,在将空调机作为制热设备来使用的时候,无需为了减少空调的消耗电力而对室外机的热交换器进行冷却,因此也可以将保水成形体从室外机的附近撤去,或者使用由非通气性材料构成的罩等将保水成形体的整体覆盖等。需要说明的是,由于保水成形体不妨碍作为制热设备来使用的空调机的运转,因此也可以保持将保水成形体配置在室外机的附近的状态。
保水成形体的形状例如可以列举平板状、薄片状、筒状等,但在其中优选为图2及图3所示那样的平板状。通过使保水成形体1的形状为平板状,从而保水成形体1的制造容易,另外,能够容易地进行保水成形体1的设置。保水成形体1的大小设为室外机的大小、容易进行处理的大小即可,例如能够设为纵300mm、横300mm、厚度30mm左右。
保水成形体的密度优选为0.5g/cm3以上,更优选为1g/cm3以上,进一步优选为1.5g/cm3以上。通过将保水成形体的密度的下限值设定在上述的范围,能够形成在内部充分具有用于保水的空隙的保水成形体,能够利用水的蒸发潜热有效地对热交换器进行冷却。另外,保水成形体的密度优选为3g/cm3以下,更优选为2.5g/cm3以下,进一步优选为2g/cm3以下。通过将保水成形体的密度的上限值设定在上述的范围,从而使空气容易通过保水成形体,能够提高热交换器的冷却效率。另外,通过将保水成形体的密度的上限值设定在上述的范围,能够减轻保水成形体的重量,因此保水成形体的设置、撤去变得容易。
保水成形体的弯曲强度优选为2.0N/mm2以上,更优选为2.5N/mm2以上,进一步优选为3.0N/mm2以上。通过将保水成形体的弯曲强度的下限值设定在上述的范围,能够使保水成形体的强度充分。另外,保水成形体的弯曲强度的上限值没有特别地限定,例如能够设为10N/mm2以下、7.5N/mm2以下、5N/mm2以下。
如图2所示,保水成形体1优选具有对保水成形体1进行保持的保持件2。通过使保水成形体1具有保持件2,能够在将空调机作为制冷设备来使用的时候容易地将保水成形体1配置在室外机的附近,另外,能够在将空调机作为制热设备来使用的时候容易地将保水成形体1撤去。需要说明的是,如前所述,即使在将空调机作为制热设备来使用时将保水成形体1配置在室外机的附近,保水成形体1也不会妨碍作为制热设备来使用的空调机的运转,因此在将空调机作为制热设备来使用的时候,无需一定将保水成形体1撤去。
保持件2可以是具有框状物和腿部的结构,该框状物对保水成形体1的上下左右的端部的至少一个进行支承,该腿部使框状物自立于室外机附近,保持件2也可以是具有该框状物和连接件的结构,该连接件将框状物安装于室外机且是磁铁等,保持件2还可以是具有袋状物和安装件的结构,该袋状物是网状等具有通气性的编织物,该安装件将袋状物安装于室外机且是S字钩等。其中优选的是,保持件2如图2所示那样为具有框状物和腿部的结构,且该框状物对保水成形体1的上下左右的端部的至少一个进行支承,该腿部使框状物自立于室外机的附近。
在保持件2是具有框状物和腿部的结构的情况下,构成保持件2的材料例如可以列举不锈钢、铁、铝等金属,聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯等树脂,木材等。其中,构成保持件2的材料优选为金属,更优选为不锈钢。通过使构成保持件2的材料为金属,能够形成耐久性高的保持件2。
另外,如图1所示,优选将具有保持件2的保水成形体1配置于室外机10的空气吸入侧10a。通过将具有保持件2的保水成形体1配置于室外机10的空气吸入侧10a,能够容易地提高热交换器11的冷却效率。
优选的是,在保水成形体1与室外机10的空气吸入侧10a之间设置规定的间隔。通过在保水成形体1与室外机10之间存在距离,从而使导入室外机10的内部的空气的风量难以降低,另外,沿着保水成形体1的表面流动而降低了温度的空气容易进入室外机10内,能够有效地对热交换器11进行冷却。保水成形体1与室外机10的距离优选为1cm以上,更优选为3cm以上,进一步优选为5cm以上。通过将保水成形体1与室外机10的距离的下限值设定在上述的范围,能够使导入室外机10之中的空气的量充分。另外,保水成形体1与室外机10的距离优选为30cm以下,更优选为20cm以下,进一步优选为10cm以下。通过将保水成形体1与室外机10的距离的上限值设定在上述的范围,从而室外机10容易将通过保水成形体1而温度下降了的空气导入。
当保水成形体所保持的水分量降低时,热交换器的冷却效率降低,因此需要向保水成形体补充水分。例如,也可以通过使保水成形体浸渍于水中、向保水成形体泼水等方法来向保水成形体补充水分,但优选的是,通过将从室外机排出的废水向保水成形体供给来补充水分。通过将废水用于向保水成形体的水分补充,能够有效地活用空调机的工作中的排水即废水,能够减少排水的量。
优选的是,如图1所示,在空调机的室内机20连接有放泄管21,且通过放泄管21而将废水24排出的废水排出路径22的废水排出口23配置在保水成形体1的上方。通过将废水排出口23配置在保水成形体1的上方,能够在不需要电力等动力的情况下向保水成形体1供给废水24。
虽然未图示,但放泄管21也可以连接有用于向保水成形体1供给废水24的导水管等。也就是说,废水排出路径22既可以由放泄管21构成,也可以具有放泄管21和导水管等与放泄管21不同的构件。通过使废水排出路径22具有导水管等与放泄管21不同的构件,从而在废水24向保水成形体1的供给中,能够对供给的时间的间隔、供给量等进行控制,能够对保水成形体1的水分量进行调整。
在废水排出路径22中,废水排出口23既可以是一个,也可以是多个。在将废水排出口23设为多个的情况下,例如,在废水排出路径22的废水排出口23侧连接水平管等构件,并在该水平管等构件设置多个废水排出口23等即可。通过具有多个废水排出口23,从而容易向保水成形体1的整体补给水分。
如图3所示,保水成形体1优选在表面具有扩散层3。通过使保水成形体1具有扩散层3,从而供给到保水成形体1的水分遍及保水成形体1的整体,容易向保水成形体1的整体供给水分。
扩散层3的原料可以列举无纺布、发泡树脂等。其中,扩散层3的原料优选为无纺布。通过使扩散层3为无纺布,能够容易地使供给到扩散层3的水分渗入扩散层3的整体,而使水分遍及保水成形体1的整体。
扩散层3优选设置于保水成形体1的表面,但其中更优选的是设置于保水成形体1的上表面。通过将扩散层3设置于保水成形体1的上表面,从而供给到扩散层3的水分从保水成形体1的上部朝向下部渗透,容易向保水成形体1的整体补给水分。
保水成形体1与扩散层3的接合方法例如可以列举将保水成形体1与扩散层3重叠、并覆盖具有水能够通过的孔的盖构件的方法等。其中优选的是,通过将保水成形体1与扩散层3重叠,并将保水成形体1及扩散层3固定于保持件2,从而将保水成形体1与扩散层3接合。通过将保水成形体1与扩散层3重叠并与保持件2接合,从而容易将保水成形体1与扩散层3牢固地固定。
如图1所示,本发明的空调室外机冷却方法是利用本发明的保水成形体1来对热交换器11进行冷却的方法,在该方法中,在空调机的室内机20连接放泄管21,并将从放泄管21排出的废水24向保水成形体1供给。利用被供给从放泄管21排出的废水24的保水成形体1,来对空调机的室外机10的热交换器11进行冷却,由此有效地活用空调机的工作中的排水即废水24,能够提高由保水成形体1进行的热交换器11的冷却效率。
本发明的保水成形体的制造方法是制造保水成形体的方法,该保水成形体对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却,该制造方法的特征在于,具有:第一工序,其将构成保水成形体的水泥与水混合;以及第二工序,其将水泥与水的混合物放入型箱,并对型箱施以振动。
在第一工序中,将构成保水成形体的材料即水泥与水混合。此时,也可以将水泥及水以外的构成保水成形体的材料与水泥及水一起混合。作为水泥及水以外的构成保水成形体的材料,可以列举前述的沙子、砾石、石灰石、粒化高炉矿渣等骨料,无机短纤维、有机短纤维、硅酸钙、建筑残土、鹿沼土、珍珠岩系的珍珠岩、耐火纤维、浮石等吸水性材料等。
在保水成形体具有水泥及水以外的其他材料的情况下,该其他材料既可以在第一工序中与水泥及水混合,也可以在第一工序之后混合。另外,也可以是,在第一工序之前,将水泥和水的任一方与该其他材料混合,并将水泥与水的另一方与该混合物在第一工序中混合。
例如,在水泥及水以外的构成保水成形体的材料为硅酸钙的情况下,优选的是,在第一工序中,将水泥、水以及硅酸钙混合。通过像这样进行第一工序,从而容易使保水成形体的强度增加。另外,在水泥及水以外的构成保水成形体的材料为骨料及短纤维的情况下,优选的是,在第一工序之前将骨料与短纤维混合,之后,在第一工序中,将该混合物与水泥及水混合。通过像这样进行第一工序,从而容易使各材料均匀混合,容易在保水成形体整体中使保水性、通气性恒定。
在第二工序中,将水泥与水的混合物放入型箱,并对型箱施以振动。通过对型箱施以振动,能够使型箱内的混合物凝结、硬化,而成形保水成形体。另外,也可以在对型箱施以振动的同时进行压缩。通过对型箱进行压缩,能够使水泥与水的混合物充分遍及于型箱内,而成形为沿着型箱的形状。也就是说,在第二工序中,优选的是,对型箱施以振动和压缩这两方。
也可以在第二工序之后,进行将成形后的保水成形体切削成所希望的大小、形状的成形工序。另外,优选的是,对成形后的保水成形体进行养护。通过对保水成形体进行养护,能够提高保水成形体的强度等物性。
优选的是,在设置保水成形体之前,进行使保水成形体通过浸渍于水中、洒水等而吸水的工序。通过在设置保水成形体之前像这样进行吸水工序,能够在保水成形体的内部保持充分的水分量,能够提高对热交换器进行冷却的效果。
本申请主张基于在2018年7月31日申请的日本国专利申请第2018-144121号的优先权的利益。将在2018年7月31日申请的日本国专利申请第2018-144121号的说明书的全部内容作为参考而被援引至本申请中。
实施例
以下,利用实施例来更加具体地示出本发明的作用效果。下述实施例并没有对本发明进行限定的性质,按照前述、后述的主旨进行设计变更而得到的方案均包含在本发明的技术的范围内。
(实施例1)
首先,将按照干燥后的重量为50重量%的作为骨料的石灰石及粒化高炉矿渣与10重量%的作为无机短纤维的石棉投入纵轴强制搅拌式搅拌器,干拌180秒。接下来,将2重量%的硅酸钙、水以及38重量%的水泥投入搅拌器,干拌120秒。然后,将水投入搅拌器,进行180秒的正式搅拌。将混合后的材料放入金属制的型箱,对型箱施加振动和压缩,并进行养护,而成形保水成形体。保水成形体的尺寸为298mm×298mm×厚度26mm。
(比较例1)
作为比较例1,使用了市售的东洋纺STC株式会社制的保水板(产品编号:NIS-W,尺寸:300mm×300mm×厚度22mm)。
(比较例2)
作为比较例2,使用了在aikurieito株式会社所销售的宠物垫“ヒエ一ル”中使用的持续性水冷板(产品编号:AK450300BL,尺寸:250mm×395mm×厚度20mm)。
保水成形体的保水率如以下那样求出。使实施例1及比较例1~2的保水成形体以105℃干燥24小时而成为绝干状态,并对绝干状态的保水成形体的重量及体积进行了测定。使绝干状态的保水成形体的整体浸渍于水中24小时而进行吸水,在将吸水状态的保水成形体从水中取出10分钟之后,对吸水状态的保水成形体的重量进行了测定。然后,通过以下的计算式,计算出保水率。
保水率(体积%)=(吸水状态的保水成形体的重量(g)-绝干状态的保水成形体的重量(g))/绝干状态的保水成形体的体积(cm3)
保水成形体的通气率如以下那样求出。使用了图4所示的具有开口尺寸D1为200mm×200mm的气密箱50、压差计55、记录仪56、微流量计57、流量调整阀58以及压力泵59的装置。将保水成形体1配置于具有主体51和盖52的气密箱50的开口部。在保水成形体1的上表面覆盖有铁板53,该铁板53具有与气密箱50的开口尺寸D1相同大小的开口。在主体51、盖52、盖52与保水成形体1之间以及保水成形体1与铁板53之间分别使用密封件54进行密封处理,而使气密箱50处于密封状态。使压力泵59工作,而对气密箱50的内部进行减压,由此在保水成形体1的一侧与另一侧设置压力差(ΔP),对通过保水成形体1的空气的量(通气量q)进行了测定。保水成形体1的通气方向如图4的箭头所示的那样,是从气密箱50的外部朝向气密箱50的内部的方向。需要说明的是,使用了本装置的通气量测定的对象面积为气密箱50的开口尺寸D1即200mm×200mm。
各压力差ΔP下的通气量q通过以下的式子而换算为20℃、1气压的标准状态下的通气量Q。
Q=q·{(P1·T0)/(P0·T1)}
Q:20℃、1气压的空气密度下的通气量(m3/h)
q:测定时的空气密度下的通气量(m3/h)
P0:1013hPa
P1:测定时的气压(hPa)
T0:293K
T1:测定时的空气温度(K)
通过以下的式子而求出压力差ΔP与通气量Q的关系即通气率a。
Q=a·ΔP
a=Q/ΔP
ΔP:压力差(Pa)
a:通气率[(m3/h)/Pa]
需要说明的是,在通气率a的计算中,在即使施加了300Pa的压力差ΔP,通气量q也为测定极限值即0.000292m3/h以下的情况下,通气率a设为0(m3/h)/Pa。
在表1示出实施例1及比较例1~2的保水率及通气率。实施例1的保水成形体具备保水性和通气性这两方,从而能够利用水的蒸发潜热对沿着保水成形体的表面流动的空气以及通过保水成形体的空气进行冷却,能够容易进一步降低室外机吸入的空气的温度而高效地使热交换器变冷。
[表1]
另外,对于实施例1及比较例1~2的保水成形体,基于前述的“土壤标准分析·测定法”及“土壤物理性测定法”,对各pF下的保水率进行了测定。需要说明的是,pF0下的保水率(最大容水量)以减压饱和法进行了测定,pF1.8下的保水率以加压板法进行了测定,pF2.7、pF3.0、pF4.0、pF4.2各自之下的保水率以离心法进行了测定,pF7.0(炉干燥状态)以加热减量法进行了测定。
从pF0下的保水率减去pF1.8下的保水率,而计算出pF0~1.8下的保水率。同样地,还计算出了pF1.8~4.2下的保水率和pF4.2~7.0下的保水率。
表2示出实施例1以及比较例1~2的各pF下的保水率。对于实施例1的保水成形体,在其内部,空气能够通过的空隙、毛细管部分、通水孔部分以及用于保水的空隙平衡性良好地存在,可以说是适于空气的冷却的结构。
[表2]
对由设置实施例的保水成形体产生的效果如以下那样进行了确认。如图5所示,将3.0m×5.4m的房间100利用分隔构件103划分为2个,而形成3.0m×2.7m的房间A(100A)和3.0m×2.7m的房间B(100B)。在分隔构件103中使用了氯乙烯的片材。在房间A(100A)的室内设置了制冷设备能力为2.2kW的六个榻榻米用的空调机的室内机A(102A),在房间A(100A)的室外设置了该空调机的室外机A(101A)。在房间B(100B)的室内也设置了与设置于房间A(100A)的空调机相同的其他空调机的室内机B(102B),在房间B(100B)的室外设置了该空调机的室外机B(101B)。需要说明的是,室外机A(101A)和室外机B(101B)的设置的朝向均设置成使室外机A(101A)、室外机B(101B)的空气吸入侧成为房间100侧。并且,在室外机A(101A)与房间A(100A)之间配置了保水成形体1。
使设置于房间A(100A)的空调机以及设置于房间B(100B)的空调机工作,并对室外机A(101A)和室外机B(101B)的温度以及房间A(100A)的空调机和房间B(100B)的空调机的累计消耗电力进行了确认。需要说明的是,实验条件如以下那样。
场所:京都府八幡市
日期时刻:2017年8月29日的9时30分~20时
天气:晴,气温30~34℃
空调机设定温度:28℃
在未设置保水成形体1的房间B(100B)的室外机B(101B)的温度为40.3℃时,设置了保水成形体1的房间A(100A)的室外机A(101A)的温度为38.7℃,设置了保水成形体1的室外机A(101A)与未设置保水成形体1的室外机B(101B)相比,温度低了1.6℃。
另外,图6示出房间A(100A)的空调机与房间B(100B)的空调机的累计消耗电力的曲线。根据图6的曲线,在20时的时刻,设置了保水成形体1的房间A(100A)的空调机的累计消耗电力比未设置保水成形体1的房间B(100B)的空调机的累计消耗电力低约50000W。若将其换算为空调机的每一分钟工作时间的电力值的累计量,则设置了保水成形体1的空调机与未设置保水成形体的空调机相比较,使消耗电能降低了约32%。
根据上述结果,可以说,能够通过使用保水成形体,来对室外机的热交换器进行冷却,并提高空调机的冷却效率而降低消耗电能。需要说明的是,对室外机的热交换器进行冷却的机理如以下那样考虑。推测为,保水成形体所保持的水分在保水成形体的表面逐渐蒸发,且由于该蒸发而温度变低了的空气被导入室外机的内部,而使热交换器的温度下降。另外,可以认为,由于水的蒸发潜热,保水成形体本身也被冷却,还利用从热交换器夺取热量的辐射冷却的效果对热交换器进行了冷却。
如以上那样,本发明的保水成形体是对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却的保水成形体,且是水泥块,其保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上,由此能够高效地使室外机吸入的空气的温度下降,能够进一步降低热交换器的温度。其结果是,能够提升空调机的冷却效率,另外,能够减少空调机所需的电能而抑制消耗电力。
附图标记说明
1:保水成形体
2:保持件
3:扩散层
10:室外机
10a:空气吸入侧
11:热交换器
12:风扇
20:室内机
21:放泄管
22:废水排出路径
23:废水排出口
24:废水
50:气密箱
51:主体
52:盖
53:铁板
54:密封件
55:压差计
56:记录仪
57:微流量计
58:流量调整阀
59:压力泵
100:房间
100A:房间A
100B:房间B
101A:室外机A
101B:室外机B
102A:室内机A
102B:室内机B
103:分隔构件
D1:气密箱的开口尺寸。
Claims (8)
1.一种保水成形体,其对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却,
所述保水成形体的特征在于,
所述保水成形体是水泥块,且保水率为35体积%以下,通气率为0.0001(m3/h)/Pa以上。
2.根据权利要求1所述的保水成形体,其中,
所述保水成形体的密度为0.5g/cm3以上。
3.根据权利要求1或2所述的保水成形体,其中,
对于所述保水成形体,pF0~1.8下的保水率为3体积%以上且24体积%以下,
pF1.8~4.2下的保水率为1体积%以上且7体积%以下,
pF4.2~7.0下的保水率为10体积%以上且30体积%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的保水成形体,其中,
所述保水成形体具有保持件,所述保持件对所述保水成形体进行保持,并将所述保水成形体配置于所述室外机的空气吸入侧。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的保水成形体,其中,
在所述空调机的室内机连接有放泄管,
通过所述放泄管而将废水排出的废水排出路径的废水排出口配置于所述保水成形体的上方。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的保水成形体,其中,
所述保水成形体在表面具有扩散层。
7.一种空调室外机冷却方法,其是利用权利要求1~6中任一项所述的保水成形体对所述热交换器进行冷却的方法,其中,
在所述空调机的室内机连接有放泄管,
将从所述放泄管排出的废水向所述保水成形体供给。
8.一种保水成形体的制造方法,其是制造保水成形体的方法,所述保水成形体对空调机的室外机所具有的热交换器进行冷却,
所述保水成形体的制造方法的特征在于,具有:
第一工序,其将构成所述保水成形体的水泥与水混合;以及
第二工序,其将所述水泥与所述水的混合物放入型箱,并对所述型箱施以振动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210212 |