JP2001116394A - 冷却機構の高効率冷却装置 - Google Patents

冷却機構の高効率冷却装置

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JP2001116394A JP2000239433A JP2000239433A JP2001116394A JP 2001116394 A JP2001116394 A JP 2001116394A JP 2000239433 A JP2000239433 A JP 2000239433A JP 2000239433 A JP2000239433 A JP 2000239433A JP 2001116394 A JP2001116394 A JP 2001116394A
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昌 文 田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却水を慣性回動させ、且つ均一的に周囲の
熱交換ユニットに噴射させ、且つ放熱フィンに沿って下
方へ流させ、全体の冷却効率を向上できると共に、エネ
ルギーの消耗量を減少する効果を図る。 【解決手段】 熱交換ユニットとエア冷却ユニットと水
冷ユニットと水循環ユニットとを有し、前記熱交換ユニ
ットは密集的に配列される複数の放熱フィンと連続的に
前記放熱フィン同士を通しまわる冷媒管とからなる直立
環状枠形構造によって中空収納室を囲み形成する構造を
有し、且つ前記中空収納室の上方と内部にそれぞれエア
冷却ユニットと水冷ユニットとを設け、前記水冷ユニッ
トは持続的で迅速に回転する水撒き盤と水循環ユニット
より供給される冷却水を前記水撒き盤に供給する給水管
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却装置に係わるも
ので、特に例えばエアコンの室外機などの関連冷却機構
に使用され、特殊な水冷とエア冷却の方式によって高効
率の熱交換を実行することによりエネルギーの消耗を減
少するように研究開発される冷却機能の高効率冷却装置
に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】図９に従来のエア冷却と水冷との機能を
共に有する冷却機構(例えばエアコン)の冷却装置１を示
す。当該装置には主に連続的に回る冷媒管１０を有し、
冷媒管１０の上方に給水管１１が配置され、給水管には
冷却管１０に冷却水を噴射することによってその中の気
体冷媒の熱エネルギーを吸収することによって温度を降
下させるノズル１１０が形成され、また、底部の水収集
盤１２によって熱交換後の冷却水を収集すると共に、吸
水ポンプ１３によってそれらの水を再び吸水管１１に供
給し、循環噴射を実行する。水が蒸発する際に水蒸気の
吸収した熱エネルギーと、水と冷媒管１０との接触によ
って伝導熱エネルギーによって冷却効果を図り、且つ水
収集盤１２に冷却水を適当に補充できるフローティング
ボールスイッチ１４が設けられる。他に、水冷効果を強
化するためにさらに放熱ファン１５が配置され、それに
よってエアを冷媒管１０に気流を流し水蒸気と冷却水と
を持ち離れる。当該エア冷却と水冷との二重効果を兼ね
る冷却装置は確実にエア冷却のみまたは水冷のみ採用し
た従来の冷却装置より優れる冷却効果を図れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際で
は、前記従来の冷却装置１の水冷噴射方式は構造物の上
方に取り付けられて下方へ噴射し、且つ所定の位置のノ
ズル１１０より所定部位と所定方向との噴射を行うの
で、実際では単に最も上方に位置される複数層の冷媒管
１０が密集的に冷却水と接触し、且つそのうちでは、所
定の位置の冷媒管が直接に冷却水と接触し、他の中下層
または他の非直接接触の冷媒管１０が少ない冷却水と接
触しまたは上層冷媒管１０より落ちる高温の水と接触
し、ひどい場合は高温の水蒸気と接触する。すなわち、
その全体の冷却領域の分布が不均一になり、全面的且つ
連続的に冷媒を十分に冷却する効果を図れないので、冷
却効率を効果的に向上できないため、大量のエネルギー
を消耗する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、特殊な水冷噴
射方式を採用することによって均一的に且つ全面的に熱
交換器を冷却し、エアコンの冷却機構全体の効率を効果
的に向上できる冷却機構の高効率冷却装置を提供するこ
とをその主要な目的とする。本発明は、主に冷媒管と放
熱フィンとからなる熱交換ユニットを直立的に配置し且
つ環状枠形に形成させ中空収納室を形成するようにし、
且つ当該中空収納室に絶えずに旋回する水撒き盤を配置
し、水撒き盤に落ちた冷却水を旋回慣性によって均一的
に周囲の熱交換ユニットに噴射させると共に、上方から
順に下方へ流させるようにすることによって高効率且つ
低エネルギー消耗の効果を図る冷却効果を得られるよう
にしたものを提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１と図２とは本発明の冷却機構
の高効率冷却装置の好適な実施の形態を示す斜視図であ
る。当該冷却機構はエアコンやクーラーや冷蔵機械など
の冷却機能を有する機構であり、そのうちにおける冷却
装置２には、熱交換ユニット２０とエア冷却ユニット２
１と水冷ユニット２２と水循環ユニット２３とを有す
る。その中、熱交換ユニット２０は密集的に並列される
複数の直立型の放熱フィン２００とそれらの放熱フィン
２００に貫通且つ連続的に取り囲む冷媒管２０１とを有
し、それらの構造物が環状枠形に形成され、中央に中空
収納室２０２を形成する。前記熱交換ユニット２０の冷
媒管２０１がコンプレッサー２０３と図に示しない蒸発
手段に接続され、冷媒循環システムを構成する。冷媒管
２０１には伝熱冷媒が充填され、蒸発器によって熱エネ
ルギーを吸収することによって気体冷媒を形成し、且つ
コンプレッサー２０３の駆動を受けて前記熱交換ユニッ
ト２０に循環進入し、放熱と温度の降下によって液体冷
媒を形成する。
【０００６】エア冷却ユニット２１が前記熱交換ユニッ
ト２０の中空収納室２０２の上方に配置され、放熱ファ
ン２１０または遠心式風車を設けてもよく、側方向の気
流を生じることによって取り囲む熱交換ユニット２０の
それぞれの放熱フィン２００と冷媒管２０１に対しエア
冷却の温度降下作業を行う。
【０００７】水冷ユニット２２が前記熱交換ユニット２
０の中空収納室２０２の中に配置され、主にモータなど
の動力手段２２０に旋回駆動される水平の水撒き盤２２
１と冷却水を水撒き盤２２１に供給する第１給水管２２
２とを有する。そのうち、水撒き盤２２１の構造が図３
と図４に示すように扁平状の円盤の盤面に内方より外方
へ延伸する複数の渦巻状または輻射状のスロット２２３
または図７に示すリブ２２３‘または図５と図６に示す
円錐盤形に形成される。このような場合では、第１給水
管２２２の供給した冷却水が下方へ落ち(図２参照)また
は上方に向けて高速回転中の水撒き盤２２１に噴射し
(図８参照)、その際、前記冷却水が盤面とスロット２２
３に沿って旋回慣性とエア冷却装置の強風の吹き出し作
用によって均一的に取り囲む周辺のそれぞれの放熱フィ
ン２００と冷媒管２０１に噴射し、且つ直立の放熱フィ
ン２００に沿って下方へ順調に流し、冷却水をそれぞれ
の放熱フィン２００と十分に且つ密接的で連続的に接触
し、そのため、冷却水が快速的に且つ均一的に冷媒にお
ける熱エネルギーを吸収且つ連れ離れ、温度を迅速に降
下させるので、冷却効率を大幅に向上でき、且つ熱エネ
ルギーの消耗を減少できる。
【０００８】他に、熱交換ユニット２０の底部に水循環
ユニット２３が配置され、当該水循環ユニット２３には
冷却水を収集できる水収集盤２３０を有し、当該盤体の
周縁部にそれぞれ斜めに延出され、冷却水の逸脱を防止
できる遮蔽板２３１が設けられ、当該盤体の底部に他に
管路２３２を介して接続される水箱２３３が設けられ、
水箱２３３内に吸水ポンプ２３４が設けられ、当該吸水
ポンプ２３４と第１給水管２２２との間に回流管路２３
５が接続され、水箱２３３内の冷却水を第１給水管２２
２に回流案内することができ、且つ回流管路２３５に給
水方式を選択できるスイッチングバルブ２３６を設けて
もよい。また、前記水箱２３３内に他に水レべルスイッ
チ２３７と底部に近接する部位に電磁気弁２３８を接続
する配水管２３９が設けられ、電磁気弁２３８が作動さ
れる際に水箱２３３内の冷却排水を排出できる。また、
水箱２３３内にフローティングボールスイッチ２３aが
設けられ、当該フローティングボールスイッチ２３aが
第２給水管２３bと連結し、当該第２給水管２３bに補給
水量を制御可能な第２給水電磁気弁２３cが設けられ、
フローティングボールスイッチ２３aがその打開と閉鎖
を自動的に制御できる。
【０００９】そのため、本発明の給水方式はポンプ循環
給水モードと水道水直接給水モードとに分けられる。ス
イッチングバルブ２３６がポンプ循環給水モードに切り
替えられる場合、前記第２給水電磁気弁２３cが打開さ
れ、第２給水管２３bが水箱２３３に対し給水を行い、
所定の液面レベルに達した場合にフローティングボール
スイッチ２３aがそれを検出し自動的に閉鎖させ注水を
中止する。また、水レベルスイッチ２３７は水レベルが
所定の位置に達したことを検出した場合、自動的に吸水
ポンプ２３４の運転を停止し、第１給水管２２２を介し
て水を水撒き盤２２１に供給し、熱交換ユニット２０に
噴射する。前記冷却水が最後に下方へ流され、水収集盤
２３０に集中し、それから接続管路２３２に循環し、水
箱２３３内に注水され、こうするように、冷却水を繰り
返して循環使用する。
【００１０】長期間に循環使用された冷却排水を排出し
ようとする場合、電気制御箱によって第２給水電磁気弁
２３cを閉鎖させるように予め設定しまたは手動操作に
よってその作業を行うと共に、電磁気弁２３８を自動的
に開き、それらの作業によって自動水交換の効果を図
る。水レベルが所定の高さに下がった場合、吸水ポンプ
２３４も停止され、排水完了後に電磁気弁２３８が自動
的に閉鎖し、第２給水電磁気弁２３cが再び起動され、
冷却水が所定の高さに達した後に吸水ポンプ２３４が再
び運転を開始し、給水循環を実行する。
【００１１】スイッチングバルブ２３６が水道水給水モ
ードにスイッチングされる場合、同時に第２給水電磁気
弁２３cを閉鎖し、第１給水電磁気弁２２４と排水電磁
気弁２３８が打開され、このモードの場合では、冷却水
を回収し循環使用することを実行しない。
【００１２】また、前記電気制御箱内に温度スイッチを
設けてもよく、所定の温度に達した際に運転を停止する
ように設定でき、用水を節約できると共に、暖房の使用
に切り替えることができる。前記電気制御箱に時間決め
手段を設けることによって給水や排水やコンプレッサー
の起動遅延などの時間を設定できるようにしてもよい。
【００１３】
【発明の効果】前記のように、本発明による冷却機構の
高効率冷却装置によって、確実に冷却効率を向上でき、
且つ低エネルギー消耗の効果を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図２】本発明の好適な実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３】本発明における水撒き盤の構造を示す平面図で
ある。
【図４】本発明における水撒き盤の構造を示す側面図で
ある。
【図５】本発明における水撒き盤の他の好適な実施の形
態を示す斜視図である。
【図６】本発明における水撒き盤の他の好適な実施の形
態を示す側面図である。
【図７】本発明における水撒き盤の他の実施例の構造を
示す斜視図である。
【図８】本発明の他の水噴射方式を示す断面図である。
【図９】従来の冷却装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１ 冷却装置 １０ 冷媒管 １１ 給水管 １１０ ノズル １２ 水収集盤 １３ 吸水ポンプ １４ フローテイングボールスイツチ １５ 放熱ファン ２ 冷却装置 ２０ 熱交換ユニット ２００ 放熱フィン ２０１ 冷媒管 ２０２ 中空収納室 ２０３ コンプレッサー ２１ エア冷却ユニット ２１０ 放熱ファン ２２ 水冷ユニット ２２０ 動力装置 ２２１ 水撒き盤 ２２２ 第１給水管 ２２３ スロット ２２３‘ リブ ２２４ 第１給水電磁気弁 ２３ 水循環ユニット ２３０ 水収集盤 ２３１ 遮蔽板 ２３２ 接続管路 ２３３ 水箱 ２３４ 吸水ポンプ ２３５ 回流管路 ２３６ スイッチングバルブ ２３７ 水レベルスイッチ ２３８ 電磁気弁 ２３９ 配水管 ２３ａ フローティングボールスイッチ ２３ｂ 第２給水管 ２３ｃ 第２給水電磁気弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密集的に配列される複数の放熱フィンと
    連続的に前記放熱フィン同士を通しまわる冷媒管とから
    なる直立環状枠形構造によって中空収納室を囲み形成す
    る熱交換ユニットと、 前記熱交換ユニットの前記中空収納室に配置され、動力
    手段に駆動される少なくとも１つの水撒き盤と当該水撒
    き盤に冷却水を供給する第１給水管とを有し、水撒き盤
    における冷却水を水撒き盤の回転に従って慣性的に前記
    熱交換ユニットに水を撒き散らしながら、放熱フィンに
    沿って水を流れさせることによって高効率の冷却作業を
    実行する水冷ユニットとを少なくとも有することを特徴
    とした冷却機構の高効率冷却装置。
  2. 【請求項２】 前記冷却装置にさらに前記熱交換ユニッ
    トの中空収納室の上方に配置されるエア冷却ユニットを
    有することを特徴とした請求項１に記載の冷却機構の高
    効率冷却装置。
  3. 【請求項３】 前記第１給水管にさらに給水を制御する
    ための給水電磁気弁を有することを特徴とした請求項１
    に記載の冷却機構の高効率冷却装置。
  4. 【請求項４】 前記冷却装置には熱交換ユニットを冷却
    後に生じた冷却排水を収集すると共に、それらの冷却排
    水を第１給水管に循環する水循環ユニットをさらに有す
    ることを特徴とした請求項１に記載の冷却機構の高効率
    冷却装置。
JP2000239433A 1999-10-08 2000-08-08 冷却機構の高効率冷却装置 Pending JP2001116394A (ja)

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