JP2000088401A - 空気調和機の凝縮器の補助冷却装置、冷蔵用装置およびチリングユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給水圧の低下による凝縮器の冷却不足をなく
し、空気調和機の冷房能力を高め、消費電力を低減で
き、冷房運転の強制停止を防止できる空気調和機の凝縮
器の補助冷却装置を提供する。 【解決手段】 凝縮器に水を噴射するノズル２に水を圧
送するポンプ１０と、水を貯えるタンク７とを１つのケ
ーシング５に収容してなる本体部を凝縮器含む室外機に
固定する。この室外機を含む空気調和機の冷媒回路の高
圧の状態に対応する,外気温センサ３の検出信号をケー
シング５内の制御部１１に入力し、この制御部１１によ
り、上記検出信号に基づいてノズル２からの水の噴射量
を、上記高圧が所定値以下になるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の凝縮
器にノズルから水を噴射して、その蒸発潜熱により冷却
を行う空気調和機の凝縮器の補助冷却装置およびこの補
助冷却装置を用いた冷蔵用装置とチリングユニットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の補助冷却装置として、未公開で
はあるが本出願人が最近提案した図１１に示すようなも
のがある。この補助冷却装置は、図示しない室外機の凝
縮器に水を噴射する複数のノズル５１と、凝縮器付近の
外気温を検出する温度センサ５２と、上記室外機の頂部
に取り付けられるケーシング５３とからなる。ケーシン
グ５３内には、水道管に接続されて水道水中のごみを濾
過するストレーナ５４と、ストレーナ５４から各ノズル
５１に向かう配管に介設された電磁弁５５と、温度セン
サ５２の検出信号に応じて電磁弁５５を開閉制御する制
御部５６が設けられている。

【０００３】制御部５６は、温度センサ５２の検出信号
が表す外気温度が３５℃〜４９℃のとき、電磁弁５５を
間欠的に開いてノズル５１から凝縮器に間欠的に水を散
布させる一方、上記外気温度が４９℃を超えるとき、電
磁弁５５を所定開度で開き続けて凝縮器に連続的に水を
散布させる。従って、外気温が高温なら、散水された水
が凝縮器から蒸発するまで散水が止められる間欠散水運
転により、また、外気温が特に高温なら、ドレン水を少
なくしつつ常に凝縮器を濡らす連続散水運転により、室
外機の冷却ファン風を利用した散布水の蒸発熱で凝縮器
を効率的に冷却して、高気温時における空気調和装置の
冷房能力の向上と省エネルギを図り、緊急停止のない安
定した冷房運転を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、凝縮器の上
記補助冷却装置は、水道管から直接給水される配管に電
磁弁５５を設け、これを開閉してノズル５１から凝縮器
に噴射する水量を調節するものであるため、室外機が屋
上等の給水圧が低い場所に設置された場合や、何らかの
原因で水道水圧が低下した場合、凝縮器に十分な水が散
布されず、凝縮器が十分に冷却されなくなる。そのた
め、空気調和機の冷房能力が低下し、消費電力が増大
し、酷暑の際等には冷媒回路中の高圧検知スイッチが働
いて冷房運転が強制停止されるという問題がある。

【０００５】また、図１１の補助冷却装置から凝縮器に
散布される水量は、給水圧0.2Mpa,外気乾球温度２１℃,
給水温度２１℃を標準状態として算出されるため、給水
圧,外気乾球温度,外気湿球温度が上記標準値と異なる
と、散布水量が最適水量を超えて余剰水が生じ、あるい
は冷媒回路中の高圧検知スイッチが働く直前には連続噴
霧になって同じく余剰水が生じる。そして、多量の余剰
水は、凝縮器のドレンパンから溢れ出して室外機の周囲
を濡らして不都合となったり、水道水を浪費して不経済
になるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ノズルに変動の
ない一定圧の水を供給する手段および凝縮器のドレン水
を補助冷却装置に回収する手段を工夫することによっ
て、給水圧の低下による凝縮器の冷却不足をなくして、
空気調和機の冷房能力を高め、かつ散布水の節約を図っ
て、消費電力を低減でき、冷房運転の強制停止を防止で
きる空気調和機の凝縮器の経済的な補助冷却装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、凝縮器に水を噴射するノズルを
有する空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上
記水を貯えるタンクと、このタンクの水を上記ノズルに
圧送するポンプとを１つのケースに収容してなる本体部
を備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項１の補助冷却装置では、本体部であ
る１つのケースに収容されたタンクに貯えられた水が、
同様に収容されたポンプによってノズルに圧送され、こ
のノズルから空気調和機の凝縮器に噴射され、噴射され
た水の蒸発潜熱によって凝縮器が冷却される。ポンプ
は、水道管による給水と異なり、ノズルに常に一定流量
の水を供給するので、凝縮器は常に一定率で適切に冷却
され、給水圧の低下による凝縮器の冷却不足もなくなっ
て、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減
し、室外が高温でも冷房運転の強制停止がなくなる。ま
た、上記タンクとポンプを収容した１つのケースを室外
機等に取り付けるだけで、ノズルに一定流量で水を供給
できるので、既に据え付けられた室外機でも上記作用効
果を容易に得ることができる。

【０００９】請求項２の発明は、上記ポンプとノズルと
を接続する配管に流量制御弁を介設したことを特徴とす
る。

【００１０】請求項２の補助冷却装置では、例えば外気
温に応じて流量制御弁の開度を増減することによって、
凝縮器に最適の流量で水を散布でき、凝縮器を最適に冷
却することができる。従って、空気調和機の冷房能力の
向上、消費電力の低減を一層図ることができる。

【００１１】請求項３の発明は、上記ポンプの吐出量を
インバータ制御するインバータ制御部をさらに備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項３の補助冷却装置では、インバータ
制御部によって、例えば外気温に応じてポンプの吐出量
を増減することによって、凝縮器に最適の流量で水を散
布でき、凝縮器を最適に冷却することができる。従っ
て、空気調和機の冷房能力の向上、消費電力の低減を一
層図ることができる。

【００１３】請求項４の発明は、上記空気調和機の冷媒
回路の高圧の状態を検出する状態センサと、この状態セ
ンサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量
を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項４の補助冷却装置では、状態センサ
が空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出し、この検
出信号に基づいて制御手段が、上記高圧が所定値以下に
なるようにノズルからの水の噴射量を制御する。つま
り、外気温がより高くなって冷媒回路の高圧がより高く
なると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器を
より冷却し、冷媒回路の高圧が所定値以下に維持され
る。従って、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が
防止されるとともに、過大な高圧や高圧のハンチングが
抑制されるので、空気調和機の耐久性が向上する。

【００１５】請求項５の冷蔵用装置は、圧縮機と凝縮器
と膨張手段と蒸発器と請求項１乃至４のいずれか１つに
記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空
気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの
水の噴射量を制御することを特徴とする。

【００１６】請求項５の冷蔵用装置では、圧縮機と凝縮
器と膨張手段と蒸発器とからなる冷媒回路の上記凝縮器
に、補助冷却装置のノズルから噴射される水の量が、上
記蒸発器からの吹出空気の温度が所定温度になるように
制御される。つまり、外気温または蒸発器側の熱負荷が
より高くなって蒸発器からの吹出空気の温度がより高く
なると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器を
より冷却し、上記吹出空気の温度が所定値に維持され
る。従って、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が正確
な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うことがで
きる。

【００１７】請求項６のチリングユニットは、圧縮機と
凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項１乃至４のい
ずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍
サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプ
とを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側
冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利
用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度にな
るように、上記ノズルからの水の噴射量を制御すること
を特徴とする。

【００１８】請求項６のチリングユニットでは、圧縮機
と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器とからなり,冷媒が
循環する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利
用熱交換器とポンプとからなり,ブラインが循環する利
用側冷水サイクルとが、上記共用熱交換器を介して熱交
換する。そして、上記熱源側冷凍サイクルの凝縮器に、
補助冷却装置のノズルから噴射される水の量が、上記利
用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの
温度を所定温度にするように制御される。つまり、外気
温または利用熱交換器側の熱負荷がより高くなって利用
熱交換器に流入するブラインの温度がより高くなると、
ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却
し、上記ブラインの温度が所定値に維持される。従っ
て、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内
が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を
行うことができる。

【００１９】請求項７の発明は、外気温度を検出する室
外温度センサと、この室外温度センサの検出信号に基づ
いて上記ノズルからの水の噴射量を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項７の補助冷却装置では、外気温度を
検出する室外温度センサの検出信号に基づいて、制御手
段が、ノズルからの水の噴射量を制御する。つまり、外
気温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴
射されて凝縮器をより冷却し、冷媒回路の高圧の上昇が
抑えられる。従って、空気調和機の冷房効率が上がり、
過負荷が防止されるとともに、過大な高圧や高圧のハン
チングが抑制されるので、空気調和機の耐久性が向上す
る。

【００２１】請求項８の発明は、補助冷却装置が、上記
凝縮器のドレン水を上記タンクに導く導水路を備えたこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項８の補助冷却装置では、補助冷却装
置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰
のドレン水は、導水路を経て補助冷却装置のタンクに導
かれ、このタンクからポンプによってノズルへ圧送され
て、再び凝縮器へ散布される。従って、余剰水が無駄に
捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低
減でき、省資源を図ることができる。なお、余剰水が導
水路を経て補助冷却装置のタンクに導かれることから、
凝縮器のドレンパンがタンクよりも高い位置にあること
が前提となる。

【００２３】請求項９の発明は、請求項７に記載の導水
路が、上記タンクと上記凝縮器のドレン水を捕集するド
レンタンクとを連通する連通管路であることを特徴とす
る。

【００２４】請求項９の補助冷却装置では、補助冷却装
置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰
のドレン水は、凝縮器のドレンタンクから連通管路を経
て補助冷却装置のタンクに導かれ、このタンクからポン
プによってノズルへ圧送されて、再び凝縮器へ散布され
る。従って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に
再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ること
ができる。なお、凝縮器のドレンタンクと補助冷却装置
のタンクが連通管路で連通されていることから、ドレン
タンクとタンクは、同じ高さにあることが前提となる。

【００２５】請求項１０の発明は、補助冷却装置のタン
クが、凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクを兼ね
ていることを特徴とする。

【００２６】請求項１０の補助冷却装置では、補助冷却
装置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余
剰のドレン水は、凝縮器のドレンタンクを兼ねる補助冷
却装置のタンクに捕集され、このタンクからポンプによ
ってノズルへ圧送されて、再び凝縮器へ散布される。従
って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用
され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができ
る。また、補助冷却装置のタンクが凝縮器のドレンタン
クを兼ねているので、このタンクによって補助冷却装置
と室外機を一体化でき、室外機の取付台を省略すること
ができる。

【００２７】請求項１１の冷蔵用装置は、圧縮機と凝縮
器と膨張手段と蒸発器と請求項７乃至１０のいずれか１
つに記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹
出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルか
らの水の噴射量を制御することを特徴とする。

【００２８】請求項１１の冷蔵用装置では、請求項５の
冷蔵用装置で述べたと同様、外気温または蒸発器側の熱
負荷がより高くなって蒸発器からの吹出空気の温度がよ
り高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝
縮器をより冷却し、上記吹出空気の温度が所定値に維持
される。従って、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が
正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うこと
ができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０のも
のの場合は、既述の如く余剰水が無駄に捨てられること
なく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源
を図ることができる。

【００２９】請求項１２のチリングユニットは、圧縮機
と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項７乃至１０
のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側
冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポ
ンプとを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利
用側冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクル
の利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度
になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御する
ことを特徴とする。

【００３０】請求項１２のチリングユニットでは、請求
項６で述べたと同様、外気温または利用熱交換器側の熱
負荷がより高くなって利用熱交換器に流入するブライン
の温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴
射されて凝縮器をより冷却し、上記ブラインの温度が所
定値に維持される。従って、利用熱交換器に流入するブ
ラインで空調される室内が変動の少ない室内温度に維持
でき、より快適な空調を行うことができる。また、補助
冷却装置が請求項８乃至１０のものの場合は、既述の如
く余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用さ
れ、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。図１は、請求項３,４の補助冷
却装置の一例を示す概略図であり、この補助冷却装置１
は、室外機の凝縮器３２(図６参照)に水を噴射するノズ
ル２と、凝縮器３２付近の外気温を検出する状態センサ
としての温度センサ３と、空気調和機の冷媒回路の高圧
の状態を検出する吐出管３６a(図６参照)に設けられた
圧力センサ４と、上記室外機の頂部に取り付けられるケ
ースとしてのケーシング５とからなる。ケーシング５内
には、水道管６から供給される水を貯えるタンク７と、
このタンク７の水を各ノズル２に配管８,９を介して圧
送するポンプ１０と、上記温度センサ３および圧力セン
サ４の検出信号に基づいてノズル２からの水の噴射量を
制御する制御手段としての制御部１１を収容している。

【００３２】上記制御部１１は、ポンプの吐出量をイン
バータ制御するインバータ制御部を兼ねており、図３に
示すように、温度センサ３の検出信号が表す外気温Ｔが
予め定められた噴射開始温度Ｔ₀以上であるか否かを判
断し、肯と判断すると、図２のリレー１６を励磁してポ
ンプ１０をオンにするとともに、インバータ制御部１５
を介してポンプ１０を上記外気温Ｔに対して予め定めら
れた周波数ｆ(図３(Ｂ)参照)で駆動する一方、否と判断
すると、上記リレー１６を消磁してポンプ１０をオフに
する。上記周波数ｆは、外気温ＴがＴ₁,Ｔ₂,Ｔ₃,…と高
くなるにしたがってｆ₁,ｆ₂,ｆ₃,…と大きくなり、ポン
プ１０がより高速に回転してノズル２からより多くの水
を凝縮器３２に噴射し、凝縮器３２をより冷却する。そ
の結果、吐出管３６aを流れる高圧ガス冷媒の圧力上昇
が、外気温および冷房負荷に応じた所定値以下に抑えら
れ、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減
し、室外が高温でも冷房運転の強制停止がなくなるよう
になっている。この圧力上昇を上記所定値以下に抑える
ため、制御部１１は、吐出管３６aに設けられた圧力セ
ンサ４から入力される検出信号を常時監視する。なお、
図１で、１２は、水道管６の夕ンク７への給水栓を開閉
制御して夕ンク７内の水位を一定に保つボールタップで
あり、１３は、この一定水位を超える溢水を排出するオ
ーバフロー管である。

【００３３】図２は、上記制御部１１を含む電気系統図
であり、ポンプ１０への電源は、圧縮機３１のモータ３
１aに連なる三相開閉器の２次側の２相からリレー１６
を介して導かれ、制御部１１の主構成要素をなす制御回
路１４は、温度センサ３と圧力センサ４の検出信号を受
けて、リレー１６の開閉を制御するとともに、インバー
夕制御部１５を介してポンプ１０の駆動周波数ｆを制御
する。

【００３４】上記構成の凝縮器の補助冷却装置は、次の
ように動作する。圧縮機のモータ３１aへの三相開閉器
が閉じられ、補助冷却装置１の電源がオンになると、制
御部１１の制御回路１４は、図３(Ａ)のステップＳ１で
温度センサ３が検出する外気温Ｔの検出信号を受け、ス
テップＳ２で、この外気温が噴射開始温度Ｔ₀以上であ
るか否かを判断し、肯と判断すれぱ、外気温が高温で凝
縮器３２(図６参照)への水噴射が必要なので、ステップ
Ｓ３に進んで、リレー１６を励磁してポンプ１０を起動
するとともに、ポンプ１０の駆動周波数ｆを、図３(Ｂ)
のテーブルを参照して上記外気温Ｔ＝Ｔiに対する最適
周波数ｆiにインバータ制御部１５を介して設定する。
一方、否と判断すれぱ、外気温が水噴射をするほど高く
ないので、ステップＳ４に進んで、リレー１６を消磁し
てポンプ１０をオフに保つ。また、制御回路１４は、こ
の水噴射制御の間、吐出管３６aに設けられた圧力セン
サ４からの検出信号を受けて、上記最適周波数ｆiで駆
動されるポンプ１０から噴霧される適正流量の水によ
り、凝縮器３２が適切に冷却され、高圧ガス冷媒の圧力
が、外気温Ｔおよび冷房負荷に応じた所定値以下に抑え
られているか否かを常時監視する。

【００３５】上記補助冷却装置１では、従来のように水
道管からノズルへ直接給水せず、室外機に取り付けたケ
ーシング５内にタンク７とポンプ１０を収容して、この
ポンプ１０により、給水圧の低下に拘わらず常に所定流
量でノズル２に水を供給するので、凝縮器３２はノズル
２からの噴射水の蒸発潜熱により常に所定率で冷却さ
れ、その結果、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電
力が低減し、室外が高温でも高圧冷媒の過剰な圧力上昇
に起因する冷房運転の強制停止がなくなる。また、ノズ
ル２と上記ケーシング５を室外機に取り付けるだけで、
ノズル２から凝縮器３２へ所定流量の水を安定して供給
できるので、既に据え付けられた室外機でも容易に上記
作用効果を得ることができる。

【００３６】上記実施の形態では、ポンプ１０の吐出量
を外気温Ｔに応じて制御するインバー夕制御部１５を備
えているので、外気温に見合った最適流量の水を凝縮器
３２に散布して、凝縮器３２を最適に冷却できるから、
空気調和機の冷房能力を一層向上でき、消費電力を一層
低減できるという利点がある。また、制御手段である制
御部１１によって、適量の水散布で冷媒回路の高圧が所
定値以下に維持されるので、空気調和機の冷房効率が上
がり、過負荷が防止されるとともに、過大な高圧や高圧
のハンチングが抑制されるので、空気調和機の耐久性が
向上するという利点がある。

【００３７】図４は、請求項２,４の補助冷却装置の一
例を示す概略図である。この補助冷却装置１は、インバ
ー夕制御部１５で駆動周波数が制御されるポンプに代え
て、必要吐出量に見合った定容量のポンプ１０と、配管
９に介設されて吐出流量を制御する流量制御弁１７とを
用い、この流量制御弁１７の開度を制御部１１で制御す
る点のみが図１のものと異なる。従って、図１と同じ部
材には同ー番号を付して説明を省略する。

【００３８】上記制御部１１は、図５に示すように、温
度センサ３の検出信号が表す外気温Ｔが予め定められた
噴射開始温度Ｔ₀以上であるか否かを判断し、肯と判断
すると、リレー１６(図２参照)を励磁してポンプ１０を
オンにするとともに、流量制御弁１７を、上記外気温Ｔ
に対して予め定められた開度Ｐ(図５(Ｂ)参照)に制御す
る一方、否と判断すると、上記リレー１６を消磁してポ
ンプ１０をオフにし、かつ流量制御弁１７を全閉する。
上記開度Ｐは、外気温ＴがＴ₁,Ｔ₂,Ｔ₃,…と高くなるに
したがってＰ₁,Ｐ₂,Ｐ ₃,…と大きくなり、ポンプ１０か
ら流量制御弁１７を経てより大流量の水が凝縮器３２に
噴射され、凝縮器３２がより冷却され、その結果、吐出
管３６aを流れる高圧ガス冷媒の圧力上昇が、外気温お
よび冷房負荷に応じた所定値以下に抑えられ、空気調和
機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温
でも冷房運転の強制停止がなくなるようになっている。
この圧力上昇を上記所定値以下に抑えるため、制御部１
１は、吐出管３６aに設けられた圧力センサ４から入力
される検出信号を常時監視する。

【００３９】上記構成の凝縮器の補助冷却装置は、次の
ように動作する。圧縮機のモータ３１aへの三相開閉器
が閉じられ、補助冷却装置１の電源がオンになると、制
御部１１の制御回路１４は、図５(Ａ)のステップＳ１１
で温度センサ３が検出する外気温Ｔの検出信号を受け、
ステップＳｌ２で、この外気温が噴射開始温度Ｔ₀以上
であるか否かを判断し、肯と判断すれぱ、外気温が高温
で凝縮器３２への水噴射が必要なので、ステップＳ１３
に進んで、リレー１６を励磁して定容量のポンプ１０を
起動するとともに、流量制御弁１７の開度Ｐを、図５
(Ｂ)のテーブルを参照して上記外気温Ｔ＝Ｔiに対する
最適開度Ｐiに設定する。一方、否と判断すれば、外気
温が水噴射をするほど高くないので、ステップＳ１４に
進んで、リレー１６を消磁してポンプ１０をオフに保
ち、かつ流量制御弁１７を全閉する。また、制御回路１
４は、この水噴射制御の間、吐出管３６ａに設けられた
圧力センサ４からの検出信号を受けて、ポンプ１０から
上記最適開度Ｐiの流量制御弁１７を経て噴霧される適
正流量の水により、凝縮器３２が適切に冷却され、高圧
ガス冷媒の圧力が、外気温Ｔおよび冷房負荷に応じた所
定値以下に抑えられているか否かを常時監視する。

【００４０】上記補助冷却装置１でも、室外機に容易に
後付けできるケーシング５内にタンク７と常に所定流量
でノズル２に水を供給するポンプ１０を備えているの
で、既設の室外機にも容易に取り付けられるうえ、空気
調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が
高温でも高圧冷媒の過剰な圧力上昇に起因する冷房運転
の強制停止がなくなる。

【００４１】上記実施の形態でも、ポンプ１０からの吐
出流量を外気温Ｔに応じて制御する流量制御弁１７を備
えているので、外気温に見合った最適流量の水を凝縮器
３２に散布して、凝縮器３２を最適に冷却できるから、
空気調和機の冷房能力を一層向上でき、消費電力を一層
低減できるという利点があるとともに、制御部１１によ
って、適量の水散布で冷媒回路の高圧が所定値以下に維
持されるので、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷
が防止され、過大な高圧や高圧のハンチングが抑制され
て、空気調和機の耐久性が向上するという利点がある。

【００４２】図１,４の実施の形態では、状態センサと
して温度センサ３を用い、この温度センサ３の検出した
外気温Ｔに応じて、制御手段としての制御部１１でノズ
ル２から凝縮器３４への水噴射量を、冷媒回路の高圧が
所定値以下になるように制御したが、吐出管３６aに設
けた圧力センサ４を状態センサとして用い、その検出信
号が表す圧力値に応じて、図３(Ｂ),図５(Ｂ)の如く、
制御部１１によりインバー夕制御部１５または流量制御
弁１７を介してノズル２からの水噴射量を同様に制御す
ることもできる。この場台、外気温を検出する温度セン
サ３を省略することもできる。また、上記実施の形態で
高圧が所定値以下か否かを監視すべく用いた圧力センサ
４は、省略することもできる。さらに、上記実施の形態
の制御部１１を、請求項４で言う制御手段としてでな
く、例えば請求項１のポンプを運転,停止制御する手段
として用いて、外気温または高圧冷媒圧力の大小に応じ
て運転時間を長短に制御させるようにもできる。

【００４３】図６は、請求項５の冷蔵用装置の一例を示
す冷媒回路図である。この冷蔵用装置は、圧縮機３１
と,図示しない室外ファンを備えた凝縮器３２と,膨張手
段としての膨張弁３３と,室内ファン３５を備えた蒸発
器３４とを順次冷媒配管３６a,３６b,３６c,３６dで接
続してなる冷媒回路と、上記凝縮器３２のための請求項
１乃至４のいずれか１つの補助冷却装置の一例としての
図１の補助冷却装置１と、上記蒸発器３４からの吹出空
気の温度を検出する室温センサ３７とで構成される。但
し、補助冷却装置１のケーシング５内の制御部１１は、
図１の外気温度センサ３と異なり、上記室温センサ３７
の検出する温度が所定の温度になるように、ノズル２か
ら凝縮器３２に噴射する水の量を制御するようになって
いる。

【００４４】上記構成の冷蔵用装置によれば、外気温ま
たは蒸発器３４側の室内熱負荷がより高くなって、室温
センサ３７の検出温度がより高くなると、ケーシング５
内の上記制御部１１によってノズル２からより多くの水
が噴射されて、凝縮器３２がより冷却され、冷凍サイク
ルの冷房能力が高まり、蒸発器３４からの吹出空気の温
度が所定値に維持される。従って、蒸発器３４の吹出空
気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持され、室外
が高温な夏においても、運転の強制停止を防ぎ、消費電
力の低減を図りつつ魚介類や野菜などに必要とされるよ
り精密な冷蔵を行うことができる。

【００４５】図７は、請求項６のチリングユニットの一
例を示す冷凍サイクル図である。このチリングユニット
は、圧縮機３１と,図示しない室外ファンを備えた凝縮
器３２と,膨張手段としての膨張弁３３と,シェルアンド
チューブ型などの共用熱交換器４２とを順次冷媒配管３
６a,３６b,３６c,３６dで接続してなる熱源側冷凍サイ
クル３０と、上記共用熱交換器４２と,ブラインとして
の水を循環させるポンプ４３と,室内ファン４５を備え
た利用熱交換器４４とを順次ブライン配管４６a,４６b,
４６cで接続してなる利用側冷水サイクル４０と、上記
熱源側冷凍サイクル３０の凝縮器３２のための請求項１
乃至４のいずれか１つの補助冷却装置の一例としての図
１の補助冷却装置１と、上記利用側冷水サイクル４０の
共用熱交換器４２から流出する水の温度を検出する水温
センサ４７とで構成される。そして、両サイクル３０,
４０は、共用熱交換器４２を介して熱交換する。但し、
補助冷却装置１のケーシング５内の制御部１１は、図１
の外気温度センサ３と異なり、上記水温センサ４７の検
出する温度が所定の温度になるように、ノズル２から凝
縮器３２に噴射する水の量を制御するようになってい
る。

【００４６】上記構成のチリングユニットによれば、外
気温または利用熱交換器４４の室内熱負荷がより高くな
って、水温センサ４７の検出温度がより高くなると、ケ
ーシング５内の上記制御部１１によってノズル２からよ
り多くの水が噴射されて、凝縮器３２がより冷却され、
共用熱交換器４２を介して利用側冷水サイクル４０を冷
却する熱源側冷凍サイクル３０の能力が高まり、その結
果、利用熱交換器４４に流入するブラインとしての水の
温度が所定値に維持される。従って、利用熱交換器４４
の吹出空気で空調される室内が変動の少ない室内温度に
維持され、室外が高温な夏においても、運転の強制停止
を防ぎ、消費電力の低減を図りつつ室温変化の少ない快
適な空調を行うことができる。

【００４７】図８は、請求項７の補助冷却装置の一例を
示す概略図であり、同図には、補助冷却装置１に加えて
室外機２０が示されている。この室外機２０は、補助冷
却装置１のノズル２からの水が散布される凝縮器２１
と、この凝縮器２１に風を送るファン２２と、凝縮器２
１から落ちる余剰の散布水であるドレン水を受けるドレ
ンパン２３を備えて、取付台２４に載置されている。一
方、補助冷却装置１は、ポンプ１０と制御部１１を収容
したケーシング５の底面を覆うようにこのケーシング５
にタンク７が収容されている点、および室外機２０のド
レンパン２３の底からタンク７にドレン水を導く導水管
１８が設けられている点を除いて図１で述べた補助冷却
装置と同じ構造であり、同じ部材には同一番号を付して
いる。また、導水管１８をタンク７に向けて下方へ傾斜
させるため、室外機２０の取付台２４は、タンク７より
も高くなっている。

【００４８】図８の補助冷却装置１では、室外機２０の
ドレンパン２３が導水管１８によりタンク７に接続され
ているので、ノズル２から凝縮器２１に散布されて蒸発
しなかった余剰のドレン水が、導水管１８を経てタンク
７に導かれ、タンク７からポンプ１０によってノズル２
へ圧送されて、再び凝縮器２１に散布される。従って、
余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、
図１で述べた作用,効果に加えて、水の使用量を低減で
き、省資源およびランニングコストの削減を図ることが
できる。なお、導水路として、上記導水管１８に代え
て、上面が開口した樋を用いることもできる。

【００４９】図９は、請求項８の補助冷却装置の一例を
示す概略図であり、この補助冷却装置１では、図８の導
水管１８に代えて、室外機２０のドレンパン２３の下部
に設けられたドレンタンク２５とタンク７とをそれらの
底部で互いに連通管路１９により連通している。従っ
て、タンク７,ドレンタンク２５,連通管路１９の各底面
は、同一平面内にあることになる。図９の補助冷却装置
１でも、凝縮器２１からのドレン水が連通管路１９を経
てタンク７に戻されるから、図１で述べた作用,効果に
加えて、水の使用量を低減でき、省資源およびランニン
グコストの削減を図ることができる。

【００５０】図１０は、請求項９の補助冷却装置の一例
を示す概略図であり、この補助冷却装置１では、図９の
連通管路１９およびドレンタンク２５に代えて、補助冷
却装置１のタンクを横方向に延長して、補助冷却装置用
の開口２６aと室外機２０用の開口２６bをもつタンク２
６とし、このタンク２６により凝縮器２１からのドレン
水を捕集するようにしている。図１０の補助冷却装置１
でも、凝縮器２１からのドレン水が補助冷却装置１のタ
ンク２６に直接戻されるから、図１で述べた作用,効果
に加えて、水の使用量を低減でき、省資源およびランニ
ングコストの削減を図ることができる。また、タンク２
６が補助冷却装置１と室外機２０とを互いの底部で一体
に連結するので、室外機２０の取付台２４(図８参照)を
省略でき、両開口２６a,２６bの位置を適切に決めるこ
とで、据付け時にノズル２と凝縮器２１の間隔を容易か
つ迅速に最適に設定することができる。

【００５１】上記実施の形態では、補助冷却手段として
図１のものを用いたが、これに代えて図４の補助冷却手
段や請求項１の補助冷却手段を用いることもできる。ま
た、請求項６の利用側冷水サイクルのブラインは、図７
の水に限らず塩化カルシウムや塩化ナトリウムの水溶液
でもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の発明は、凝縮器に水を噴射するノズルを有する空気調
和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記水を貯える
タンクと、このタンクの水を上記ノズルに圧送するポン
プとを１つのケースに収容してなる本体部を備えている
ので、水道管からノズルへ直接給水する場合と異なり、
給水圧を常に一定に維持できるから、給水圧低下による
凝縮器への水噴射不足をなくして、空気調和機の冷房能
力を高め、消費電力を低減し、室外が高温でも冷房運転
の強制停止をなくすことができるとともに、既設の室外
機でも１つのケースを取り付けるだけで容易に適用する
ことができる。

【００５３】請求項２の発明は、上記ポンプとノズルと
を接続する配管に流量制御弁を介設しているので、例え
ば外気温に応じて流量制御弁の開度を増減するなどし
て、凝縮器を最適に冷却するようにノズルから水を散布
でき、空気調和機の冷房能力の一層の向上および消費電
力の一層の低減を図ることができる。

【００５４】請求項３の発明は、上記ポンプの吐出量を
インバータ制御するインバータ制御部をさらに備えてい
るので、例えば外気温に応じてポンプの吐出量を増減す
るなどして、凝縮器を最適に冷却するようにノズルから
水を散布でき、空気調和機の冷房能力の一層の向上およ
び消費電力の一層の低減を図ることができる。

【００５５】請求項４の発明は、上記空気調和機の冷媒
回路の高圧の状態を検出する状態センサと、この状態セ
ンサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量
を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制御手
段とを備えているので、外気温や室内熱負荷が高まって
冷媒回路の高圧が高まると、これを所定値以下に抑える
べく凝縮器により多くの水が散布されるから、空気調和
機の冷房効率が上がり、過負荷が防止され、過大な高圧
が抑制されて耐久性が向上する。

【００５６】請求項５の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張
手段と蒸発器と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気の温
度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴
射量を制御する冷蔵用装置であるので、外気温や室内熱
負荷が高まって蒸発器からの吹出空気の温度が高まる
と、これを所定値以下に抑えるべく凝縮器により多くの
水が散布されるから、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室
内が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行う
ことができる。

【００５７】請求項６の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張
手段と共用熱交換器と請求項１乃至４のいずれか１つに
記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクルと、
上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有して上
記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイクル
とを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に
流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上
記ノズルからの水の噴射量を制御するチリングユニット
であるので、外気温や利用熱交換器側の熱負荷が高まっ
て利用熱交換器に流入するブラインの温度が高まると、
これを所定値以下に抑えるべく凝縮器により多くの水が
散布されるから、利用熱交換器に流入するブラインで空
調される室内が変動の少ない室内温度に維持でき、より
快適な空調を行うことができる。

【００５８】請求項７の発明は、外気温度を検出する室
外温度センサと、この室外温度センサの検出信号に基づ
いて上記ノズルからの水の噴射量を制御する制御手段と
を備えているので、外気温度がより高くなると、ノズル
からより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、冷
媒回路の高圧の上昇が抑えられるから、空気調和機の冷
房効率が上がり、過負荷が防止され、過大な高圧が抑制
されて耐久性が向上する。

【００５９】請求項８の発明は、補助冷却装置が、凝縮
器のドレン水を上記タンクに導く導水路を備えているの
で、ノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰
のドレン水は、導水路を経てタンクに戻され、再びノズ
ルから散布され、水の使用量を低減でき、省資源を図る
ことができる。

【００６０】請求項９の発明は、請求項７に記載の導水
路が、上記タンクと上記凝縮器のドレン水を捕集するド
レンタンクとを連通する連通管路であるので、余剰水が
同様に散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資
源を図ることができる。

【００６１】請求項１０の発明は、補助冷却装置のタン
クが、凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクを兼ね
ているので、余剰水が同様に散布に再利用され、水の使
用量を低減でき、省資源を図ることができるとともに、
室外機の取付台を省略することができる。

【００６２】請求項１１の発明は、圧縮機と凝縮器と膨
張手段と蒸発器と請求項７乃至１０のいずれか１つに記
載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気
の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水
の噴射量を制御する冷蔵用装置であるので、請求項５の
冷蔵用装置と同様、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内
が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うこ
とができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０の
ものの場合は、余剰水が無駄に捨てられることなく散布
に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図るこ
とができる。

【００６３】請求項１２の発明は、圧縮機と凝縮器と膨
張手段と共用熱交換器と請求項７乃至１０のいずれか１
つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクル
と、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有し
て上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイ
クルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換
器に流入するブラインの温度を所定の温度になるよう
に、上記ノズルからの水の噴射量を制御するチリングユ
ニットであるので、請求項６のチリングユニットと同
様、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内
が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を
行うことができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至
１０のものの場合は、余剰水が無駄に捨てられることな
く散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項３,４の補助冷却装置の一例を示す概
略図である。

【図２】 図１の制御部を含む電気系統図である。

【図３】 図１の制御部の水噴射制御を示すフローチャ
ートおよび外気温と駆動周波数の関係を示す図である。

【図４】 請求項２,４の補助冷却装置の一例を示す概
略図である。

【図５】 図４の制御部の水噴射制御を示すフローチャ
ートおよび外気温と駆動周波数の関係を示す図である。

【図６】 請求項５の冷蔵用装置の一例を示す冷媒回路
図である。

【図７】 請求項６のチリングユニットの一例を示す冷
凍サイクル図である。

【図８】 請求項７の補助冷却装置の一例を示す概略図
である。

【図９】 請求項８の補助冷却装置の一例を示す概略図
である。

【図１０】 請求項９の補助冷却装置の一例を示す概略
図である。

【図１１】 本出願人の最近提案した凝縮器の補助冷却
装置の概略図である。

【符号の説明】

１…補助冷却装置、２…ノズル、３…(室外)温度セン
サ、４…圧力センサ、５…ケーシング、６…水道管、７
…タンク、８,９…配管、１０…ポンプ、１１…制御
部、１４…制御回路、１５…インバータ制御部、１６…
リレー、１７…流量制御弁、１８…導水管、１９…連通
管路、２０…室外機、２１…凝縮器、２３…ドレンパ
ン、２６…タンク、２６a,２６b…開口、３０…熱源側
冷凍サイクル、３１…圧縮機、３２…凝縮器、３３…膨
張弁、３４…蒸発器、３５,４５…室内ファン、３６a〜
３６d…冷媒配管、３７…室温センサ、４０…利用側冷
凍サイクル、４２…共用熱交換器、４３…ポンプ、４６
a〜４６c…ブライン配管、４７…水温センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 佳伸 大阪府大阪市都島区東野田町１丁目７番４ 号 オーケー器材株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凝縮器(３２)に水を噴射するノズル(２)
   を有する空気調和機の凝縮器の補助冷却装置(１)におい
   て、 上記水を貯えるタンク(７)と、このタンク(７)の水を上
   記ノズル(２)に圧送するポンプ(１０)とを１つのケース
   (５)に収容してなる本体部を備えたことを特徴とする空
   気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機の凝縮器の
   補助冷却装置において、上記ポンプ(１０)とノズル(２)
   とを接続する配管(９)に流量制御弁(１７)を介設したこ
   とを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の空気調和機の凝縮器の
   補助冷却装置において、上記ポンプ(１０)の吐出量をイ
   ンバータ制御するインバータ制御部(１４)をさらに備え
   たことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   補助冷却装置において、上記空気調和機の冷媒回路の高
   圧の状態を検出する状態センサ(３)と、この状態センサ
   (３)の検出信号に基づいて上記ノズル(２)からの水の噴
   射量を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制
   御手段(１１)とを備えたことを特徴とする空気調和機の
   凝縮器の補助冷却装置。
5. 【請求項５】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段
   (３３)と蒸発器(３４)と請求項１乃至４のいずれか１つ
   に記載の補助冷却装置(１)とを備え、上記蒸発器(３４)
   からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記
   ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを特徴とす
   る冷蔵用装置。
6. 【請求項６】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段
   (３３)と共用熱交換器(４２)と請求項１乃至４のいずれ
   か１つに記載の補助冷却装置(１)とを有する熱源側冷凍
   サイクル(３０)と、上記共用熱交換器(４２)と利用熱交
   換器(４４)とポンプ(４３)とを有して上記熱源側冷凍サ
   イクル(３０)と熱交換する利用側冷水サイクル(４０)と
   を備えて、上記利用側冷水サイクル(４０)の利用熱交換
   器(４４)に流入するブラインの温度を所定の温度になる
   ように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御するこ
   とを特徴とするチリングユニット。
7. 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
   補助冷却装置において、外気温度を検出する室外温度セ
   ンサ(３)と、この室外温度センサ(３)の検出信号に基づ
   いて上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御する制御手
   段(１１)とを備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮
   器の補助冷却装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至４および７のいずれか１つ
   に記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、
   上記凝縮器(２１)のドレン水を上記タンク(７)に導く導
   水路(１８)を備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮
   器の補助冷却装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の空気調和機の凝縮器の
   補助冷却装置において、上記導水路は、上記タンク(７)
   と上記凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクとを連
   通する連通管路(１９)であることを特徴とする空気調和
   機の凝縮器の補助冷却装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至４および７のいずれか１
    つに記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置におい
    て、上記タンク(２６)は、上記凝縮器のドレン水を捕集
    するドレンタンクを兼ねていることを特徴とする空気調
    和機の凝縮器の補助冷却装置。
11. 【請求項１１】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手
    段(３３)と蒸発器(３４)と請求項７乃至１０のいずれか
    １つに記載の補助冷却装置(１)とを備え、上記蒸発器
    (３４)からの吹出空気の温度が所定の温度になるよう
    に、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを
    特徴とする冷蔵用装置。
12. 【請求項１２】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手
    段(３３)と共用熱交換器(４２)と請求項７乃至１０のい
    ずれか１つに記載の補助冷却装置(１)とを有する熱源側
    冷凍サイクル(３０)と、上記共用熱交換器(４２)と利用
    熱交換器(４４)とポンプ(４３)とを有して上記熱源側冷
    凍サイクル(３０)と熱交換する利用側冷水サイクル(４
    ０)とを備えて、上記利用側冷水サイクル(４０)の利用
    熱交換器(４４)に流入するブラインの温度を所定の温度
    になるように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御
    することを特徴とするチリングユニット。