JP2001317821A - 空気熱源式冷房装置およびこれを用いた冷房方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気温度が上昇しても、十分な冷却効率を確
保することができる、実用的な空気熱源式冷房装置を提
供すること。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮器３と圧縮された冷
媒を大気と熱交換する熱交換器４を有する室外機１５
と、冷媒を絞って膨張させる絞り器２と膨張した冷媒に
熱を吸収させて冷媒を蒸発させる熱交換器１を有する室
内機１４と、室外機の圧縮器３、熱交換器４および室内
機の絞り器２、熱交換器１を順次連結する冷媒の循環配
管１６を有する空気熱源式冷房装置において、室外機１
５の、大気と熱交換する熱交換器４の伝熱管表面に水を
噴霧する手段５と、この熱交換器の伝熱管表面における
水の蒸発量を推定し、推定した蒸発量に基いて噴霧水量
を制御する手段１１を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気熱源式冷房装
置およびこれを用いた冷房方法に係り、特に、空冷式室
外機を有する空気熱源式冷房装置およびこれを用いた冷
房方法であって、消費エネルギーを低減することができ
る空気熱源式冷房装置およびこれを用いた冷房方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図７および８は、一般家庭、小型店舗、
小型オフィスビル等で使用される従来の空気熱源式冷房
装置の構成を示す説明図であって、図７は、全体構成
図、図８は、図７の室外機側の熱交換器（凝縮器）の詳
細図である。

【０００３】図７において、この冷房装置は、冷媒を圧
縮する圧縮器７３と圧縮した冷媒の熱を放出して冷媒を
凝縮させる熱交換器（凝縮器）７４とを有する室外機７
０と、冷媒を絞って膨張させる絞り器７２と膨張した冷
媒で熱を吸収して（汲み上げて）該冷媒を蒸発させる熱
交換器（蒸発器）７１とを有する室内機８０と、前記室
外機７０の圧縮器７３および熱交換器７４ならびに室内
機８０の絞り器７２および熱交換器７１を順次連結する
冷媒の循環配管７５とから主として構成されている。

【０００４】図８において、室外機側の熱交換器である
凝縮器７４の伝熱管７７にはその表面に多数のフィン７
８が設けられている。７９は、伝熱管７７に強制的に大
気を送るファンである。このような構成において、室内
機８０の熱交換器７１で熱を吸収して蒸発した冷媒は、
循環配管７５を流通して室外機７０の圧縮器７３に送ら
れて圧縮されたのち、室外機側熱交換器である凝縮器７
４の伝熱管７７に流入し、ここでファン７９の作用によ
って送られてくる大気と熱交換することによって放熱、
凝縮する。凝縮した冷媒は室外機７０を流出して室内機
８０に入り、絞り器７２で絞られて膨張したのち室内機
８０の熱交換器である蒸発器７１に流入し、ここで熱を
吸収して、すなわち室内に冷気を放出して蒸発し、以下
同様に、室内機８０と室外機７０の間を循環し、室内の
熱を吸収して室外に放出して室内を冷房する。

【０００５】図９は、このような空気熱源式冷房装置の
冷凍サイクルを示す、ｐ−ｉ（圧力−エンタルピ）線図
である。図９において、３→４は、圧縮器により冷媒が
圧縮され、エンタルピと圧力がともに増加する過程であ
り、４→１は、放熱器で冷媒が有する熱を大気に放出す
る過程であり、１→２は、絞り器で、冷媒を減圧する過
程であり、２→３は、蒸発器で室内の熱を汲み上げる過
程である。

【０００６】このような小規模な、室外機を有する空気
熱源式冷房装置においては、冷房能力が最も必要とされ
る夏季の昼間における運転効率が低下するという問題が
あった。この問題は、夏季の昼間における外気温度が３
０℃以上、特に屋上などのように周囲がコンクリートと
なっているような場所で、しかも日除けがないところで
は４０℃近くになる場合があることに起因するものであ
る。

【０００７】すなわち、夏季の昼間には、図７に示した
室外機７０の熱交換器７４で熱放散が十分にできなくな
ることによって効率が低下し、室内を設定温度以下に保
つために必要以上のエネルギー（多くの場合、電力）が
浪費されることになる。この現象を図９で見ると、４→
１の放熱過程で、十分な放熱ができず、例えば図中の
１’までしか放熱できないために、冷凍サイクルが図中
の網かけ部分だけ小さくなって冷房効率が低下するので
ある。

【０００８】ところで、夏季の昼間の空調機器による電
力消費量は、年間を通して最大となり、今後さらに最大
電力消費量が増加する傾向にあるため、新たな発電所の
建設が必要となるなど、夏季の空調機器の電力消費量問
題は、全国的規模の問題となっている。

【０００９】また、オフィスビル、病院、ホテルなどで
電気を使用する消費者にとっても、夏季の昼間に冷房機
器を動かすために消費する電気量を低減することが経費
節減の面から重要な課題となっている。すなわち上述し
たような各施設において、通常、電気料金は、契約電力
に基づく基本料金と、電気使用量に応じて増加する従量
料金との和として支払われており、電気の使用量を少な
くすることは当然重要であるが、それ以上に契約電力量
を下げることが経費節減に大きな効果がある。契約電力
量は、年間を通しての最大値（kW) により決定され、ほ
とんどの場合、夏季の昼間の冷房機器使用時の電力量で
決まっている。このため、夏季の、特に昼間に使用する
電力量を低減することが、年間を通じて支払う基本料金
を低減することにもなり、各施設においては単に電気使
用量を減らす以上に大きな効果を期待させることにな
る。

【００１０】このような社会的背景の下、従来から効率
のよい冷房装置を実現するために種々の提案がなされて
おり、例えば室外機の放熱器である熱交換器の冷却効率
を上げる技術として、図１０に示す放熱器がある。図１
０において、この放熱器は伝熱管１０１の下方に水槽１
０２を設置し、該水槽１０２の中の水をポンプ１０３で
汲み上げて前記伝熱管１０１の上部から散水器１０４を
介して散水し、これによって伝熱管１０１における放熱
特性を向上させようとするものである。図中１０５は、
冷媒、１０６は、送風器である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、伝熱管下部に水槽や循環ポンプを設置する必
要があり、小型の冷房装置に適用するには実用性に欠け
るという問題がある。また、水槽や循環ポンプを既設の
室外機にオプションとして付設するためには、大幅な改
良が必要となり、コスト面からみても、実用性に乏しい
と言わざるを得ない。

【００１２】本発明の課題は、上記従来技術の問題点を
解決し、大幅な改良を要することなく、夏季の昼間に外
気温度が上昇しても、十分な冷却効率を確保することが
できる、実用的な空気熱源式冷房装置およびこれを用い
た冷房方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）冷媒を圧縮する圧縮器と圧縮された冷媒を大気と
熱交換して放熱、凝縮させる熱交換器とを有する室外機
と、冷媒を絞って膨張させる絞り器と膨張した冷媒に熱
を吸収させて該冷媒を蒸発させる熱交換器とを有する室
内機と、前記室外機の圧縮器および熱交換器ならびに室
内機の絞り器および熱交換器を順次連結する冷媒の循環
配管とを有する空気熱源式冷房装置において、前記室外
機の、大気と熱交換する熱交換器の伝熱管表面に水を噴
霧する手段と、前記大気と熱交換する熱交換器の伝熱管
表面における水の蒸発量を推定する手段と、推定した蒸
発量に基いて伝熱管表面への前記噴霧水量を制御する手
段とを設けたことを特徴とする空気熱源式冷房装置。

【００１４】（２）前記伝熱管表面における水の蒸発量
を推定する手段が、外気の温度を計測する温度計および
湿度を計測する湿度計と、計測した外気温度および外気
湿度に基いて前記伝熱管表面における水の蒸発量を算出
する演算器とを有することを特徴とする上記（１）に記
載の空気熱源式冷房装置。 （３）前記冷媒循環配管の前記大気と熱交換する熱交換
器の入口に、前記大気と熱交換する熱交換器の伝熱管表
面に噴霧される水と前記冷媒循環配管内を流通する冷媒
との間で熱交換する熱交換器を設けたことを特徴とする
上記（１）または（２）に記載の空気熱源式冷房装置。

【００１５】（４）前記大気と熱交換する熱交換器の伝
熱管表面に噴霧される水の供給配管に、不純物除去器を
設けたことを特徴とする上記（１）〜（３）の何れかに
記載の空気熱源式冷房装置。 （５）上記（１）〜（４）の何れかに記載の空気熱源式
冷房装置を用いた冷房方法であって、前記大気と熱交換
する熱交換器の伝熱管表面に５〜１５ L/h・m²の水を噴
霧し、該噴霧水の蒸発潜熱によって前記伝熱管内を流れ
る冷媒を冷却することを特徴とする冷房方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基いて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す空気熱
源式冷房装置の全体の構成を示す説明図、図２は、図１
の室外機側熱交換器に水噴霧器を取付けた状態の正面お
よび側面を示す図である。

【００１７】図１において、この空気熱源式冷房装置
は、冷媒を圧縮する圧縮器３と圧縮された冷媒を大気と
熱交換して放熱、凝縮させる熱交換器としての室外伝熱
管４とを有する室外機１５と、冷媒を絞って膨張させる
絞り器２と膨張した冷媒に熱を吸収させて該冷媒を蒸発
させる熱交換器としての室内伝熱管１を有する室内機１
４と、前記室外機１５の圧縮器３および室外伝熱管４な
らびに室内機１４の絞り器２および室内伝熱管１を順次
連結する冷媒循環配管１６とを有する空気熱源式冷房装
置（以下、パッケージエアコンともいう）において、前
記室外機１５の、大気と熱交換する室外伝熱管４表面に
水を噴霧する手段としての水噴霧器５と、前記大気と熱
交換する室外伝熱管４表面における水の蒸発量を推定す
るとともに推定した蒸発量に基いて伝熱管表面への噴霧
水量を制御する手段としての制御器１１を設けたもので
あり、制御器１１には図３に示したような各温度、湿度
における水噴霧量の最適値があらかじめ入力されてい
る。６および７は、それぞれ室外機１５の出口および入
口の冷媒温度を計測する温度計、８は、噴霧水供給管に
設けられた給水バルブ、９は、外気温度計、１０は、外
気湿度計、１２は、噴霧水供給管１７と冷媒循環配管１
６との間で熱交換する熱交換器、１３は、噴霧水供給管
１７に連結された洗浄液供給源である。なお、このパッ
ケージエアコンの冷房能力は、例えば８，６００Kcal/
h、消費電力は、例えば４．５kWである。

【００１８】図２において、水噴霧器５は、例えば水の
噴霧角度が９０度の、ホロコーン（内部も均一な液滴が
存在するタイプ、通常、充円錐型と充角錐型とあるが、
ここでは充円錐を使用している。）タイプの噴霧ノズル
であり、室外伝熱管４の表面からノズルまでの距離は、
例えば１２５mmに設置してあり、伝熱管４の表面には、
例えば直径２５０mmの円形（面積４．９１×１０^-2m²）
の噴霧領域が形成される。室外機本体の大きさは、例え
ば高さ７５０mm、幅７５０mmであり、水噴霧器５は、例
えば水平方向に３列、垂直方向に３列の合計九つが配置
され、噴霧領域が重ならないように、噴霧ノズル相互の
間隔は、例えば２５０mmに設定されている。

【００１９】このような構成において、室内伝熱管１で
熱を吸収して蒸発した冷媒は、循環配管１６を流通して
室外機１５の圧縮器３に送られて圧縮されたのち、室外
伝熱管４に流入し、ここで大気と熱交換することによっ
て放熱、凝縮する。凝縮した冷媒は室外機１５を流出し
て室内機１４に入り、絞り器２で絞られて膨張したのち
室内伝熱管１に流入し、ここで熱を吸収して、すなわち
室内に冷気を放出して蒸発し、以下同様に、室内機１４
と室外機１５の間を循環し、室内の熱を吸収して室外に
放出して室内を冷房する。

【００２０】このとき、外気温度計９と外気湿度計１０
でそれぞれリアルタイムで計測した外気温度および外気
湿度の実測値が制御器１１に取り込まれ、この実測値と
予め入力されたデータに基いて現在の温度、湿度におけ
る最適水噴霧量が決定され、この決定に基いて給水バル
ブ８の開度が調整されて最適量の水が最適のタイミング
で室外伝熱管４の表面に噴霧される。噴霧された水は室
外伝熱管４から熱を奪い、冷媒の放熱、凝縮を促進させ
る。また、制御器１１には温度計７で計測した、室外機
１５に流入する冷媒の温度と温度計６で計測した、室外
機１５から流出する冷媒の温度の実測値が取り込まれ、
その温度差に基いて室外機１５の放熱効率が計算され、
水噴霧による放熱効果が水噴霧に必要なコストを含めて
算定され、例えば、雨天の場合や夜間などのように効果
がマイナスになる場合には水の噴霧が中断または停止さ
れる。

【００２１】本実施例によれば、室外伝熱管４の表面に
適量の水を噴霧する水噴霧器５と、外気温度および湿度
をリアルタイムで計測する温度計９および湿度計１０
と、室外機１５に入る冷媒の温度および室外機１５から
流出する冷媒の温度を監視する温度計７および６と、こ
れら検出器の検出結果に基いて室外伝熱管４の表面にお
ける水の蒸発量を推定し、推定量に基いて伝熱管表面へ
の噴霧水量および噴霧するタイミングを制御する制御器
１１を設けたことにより、室外機１５の放熱効率が最適
になるように、室外伝熱管４の表面に水が噴霧されるの
で、冷媒を効率よく冷却することができ、これによって
装置全体の冷房効果が向上する。

【００２２】本実施例において、室外伝熱管４の表面に
噴霧する水量は５〜１５L/h ・m²であることが好まし
く、より好ましくは５〜１０ L/h・m²である。具体的に
は、各噴霧ノズル５からは標準で０．４９L/ｈの水が噴
霧されるように設定されており、全体で４．４L/h(標準
時）の水が噴霧される（噴霧水量：７．８４ L/h・
m²）。

【００２３】図４は、本実施例装置の効果を従来技術と
比較して示した図である。図において、実線（ａ）はあ
る店舗における８月の晴天時に本実施例装置を適用した
場合の一日の消費電力のトレンドを記録したものであ
り、破線（ｂ）は、そのときの水噴霧量を示している。
一方、点線（ｃ）は、同一の冷房状態を得るために、従
来の冷房装置が消費する電力のトレンドを示したもので
ある。

【００２４】図４において、午前８時に冷房装置の電源
が入れられており、このときの外気温度は、例えば２８
℃と比較的低めであったために、室外伝熱管４の表面に
は水が噴霧されておらず、運転開始当初は従来装置と同
じ消費電力となっている。午前９時ごろから、外気温度
が高くなり、例えば３０℃を超えたために冷房効率を向
上させるために、室外伝熱管４表面への水の噴霧が開始
され、この時点で、従来技術に比べて１０％ほど消費電
力が少なくなっていることが分かる。このときの水噴霧
量は３L/h であった。最も気温が高くなる午後２時頃に
は、外気温度が、例えば３４℃と高くなり、冷房機器の
消費電力も最大値を示している。このとき、本実施例装
置の消費電力は従来装置に比べて２０％程低く押さえら
れていることが分かる。なお、このときの水噴霧量は５
L/ｈであった。

【００２５】以下に、本実施例の効果を金額に換算した
場合について説明する。本実施例に用いた冷房装置の消
費電力は４．５kWであり、図４から本発明を適用したこ
とにより、ピーク消費電力を４．５kW×２０％＝０．９
kWカットすることができることが分かる。電力の基本料
金（地域によってこの値は異なる）を１，５７５円／kW
とすると、月当たり１，４１７円低減できることにな
る。基本料金は年間にわたって支払うものなので、年間
１７，０１０円が低減される。

【００２６】次に、電気使用量は、図４から、一日約８
時間、平均１５％低減されていることが分かり、冷房機
器を７、８、９月の３ケ月間運転するとして試算する
と、４．５kW×０．１５×８時間×３０日×３ケ月＝４
８６kWh 分の電力量の低減となる。ここで、電力の従量
単価を２０円／kWとすれば、９，７２０円の経費節減と
なる。

【００２７】一方、冷房機器の室外伝熱管４表面に噴霧
する水の量を、一日８時間、平均５L/h で３ケ月間運転
すると仮定すれば、８時間×５L/h ×３０日×３ケ月＝
３６００L の水を使用することとなる。水道代を５００
円／m³とすれば、年間の水道代は１８００円となる。

【００２８】これらをあわせると、年間２４，９３０円
の経費節減となる。従来装置の場合、年間およそ１４
９，８００円を電気代として使っていたので、１７％ほ
どの経費が節減できたこととなる。

【００２９】本実施例において、噴霧水供給管１７に、
噴霧水に含まれる不純物を取り除く不純物除去器を設け
ることが好ましい。これによって噴霧水に含まれる不純
物を予め除去することができるので、該不純物が伝熱管
表面に付着し、伝熱性能を低下させるという問題がなく
なる。不純物除去器としては、例えば、浄水用のろ過膜
の他、磁力などを利用した改質器などが挙げられる。ま
た、噴霧水供給管１７に、伝熱管表面を洗浄するため
の、伝熱管洗浄液の注入手段を連結することが好まし
い。これによって、水中に含まれる不純物が伝熱管表面
に析出することによる伝熱性能の低下を防止することが
できる。伝熱管洗浄液注入手段は、伝熱管洗浄液を一定
間隔で噴霧水に混入し、これによって伝熱管表面を洗い
流すものであることが好ましい。

【００３０】本実施例において、噴霧水供給管１７と冷
媒循環配管１６との間で熱交換する熱交換器（冷媒−噴
霧水熱交換器）は、噴霧する水の温度が、例えば５０℃
程度になるように設計される。従って給水温度を２５℃
とすると、１２．２５kcal/h（温度差２５℃×水量０．
４９L/h)の熱量が伝熱管内の冷媒から取り除かれること
となる。本実施例において、外気の温度・湿度を計測し
て噴霧水量を調整する代わりに、室外伝熱管４の下部に
水滴センサを設置し、水が垂れているかどうかをチェッ
クすることで、噴霧水量の適正化を図ることもできる。

【００３１】本発明において、大気と熱交換する熱交換
器の伝熱管表面における水の蒸発量を推定する手段は、
外気の温度および湿度をリアルタイムで計測する温度計
および湿度計を有し、かつ外気温度および外気湿度の実
測値と予め入力された水の蒸発量データとに基いて前記
伝熱管表面における水の蒸発量を算出する演算器を有す
るものであることが好ましい。

【００３２】本発明において、冷媒循環配管の大気と熱
交換する熱交換器の入口に、該大気と熱交換する熱交換
器の伝熱管表面に噴霧される水と冷媒循環配管内を流通
する冷媒との間で熱交換する熱交換器を設けることが好
ましい。本発明において、大気と熱交換する熱交換器の
伝熱管表面に噴霧される水の供給配管に、前記伝熱管を
洗浄する洗浄剤の注入器、伝熱管面汚れ判定器および不
純物除去器のうち何れか一つ若しくは二つ以上を設ける
こともできる。

【００３３】すなわち、伝熱管表面で水が蒸発するため
に、水中に含まれる不純物が伝熱管表面に析出すること
が考えられる。この場合、析出物は伝熱管の性能を低下
させることになるので、本発明ではこの析出物を除去す
るために、伝熱管洗浄液を所定間隔で噴霧水に注入する
ことが好ましい。洗浄液注入時には、例えば噴霧水量を
増加させて伝熱管表面を洗い流すようにすることが好ま
しい。また、噴霧水に不純物が含まれると、この不純物
が伝熱管表面に付着し、伝熱性能を低下させるので、噴
霧水供給管に不純物除去器を設けることが好ましい。不
純物除去器としては、浄水用の濾過器、磁力を利用した
改質器等が挙げられる。

【００３４】本発明において、室外器の伝熱管表面に噴
霧する噴霧水量は、５〜１５ L/h・m²、好ましくは５〜
１０ L/h・m²である。この範囲内の噴霧水量であれば、
伝熱管表面で蒸発が完了し、下に垂れ落ちることがな
い。噴霧水が伝熱管表面で完全に蒸発すれば、既設の室
外機への適応が安価、かつ簡便となる。

【００３５】伝熱管表面に噴霧された水は、蒸発する際
に伝熱管から気化熱（５４０Kcal/kg)を奪うので、伝熱
管表面における放熱量が多くなり、室外機の冷却効率が
向上する。５〜１５ L/h・m²の水は伝熱管表面でその全
量が蒸発する最大量であり、室外機の冷却効率向上を最
大限に引き出すことができる。

【００３６】蒸発水量は、大気の温度、湿度と伝熱管内
部の冷媒温度等によって変化するので本発明において
は、外気温度、湿度をリアルタイムで計測する機器と、
室外機に入る冷媒の温度を監視する機器と、室外機から
出ていく冷媒の温度を監視する機器とを設け、これらの
値を計測し、制御器によって伝熱管表面での水の蒸発量
を算定し、伝熱管表面に噴霧する水の量およびタイミン
グが決定される。

【００３７】伝熱管表面で蒸発する水の量は、噴霧する
水の温度によっても変化し、水の温度が高いほど蒸発は
早くなる。そこで本発明においては、冷媒循環配管の室
外機伝熱管の上流部に、室外機伝熱管表面に噴霧する水
と熱交換するための熱交換器を設置することが好まし
い。これによって、室外機伝熱管上流部における冷媒の
温度、例えば約７０℃を利用して、噴霧水温度を高める
ことができる。また、伝熱管表面で完全に蒸発する水量
が増すので、伝熱管表面における放熱量も増大し、室外
機の冷却効率が向上する。

【００３８】次に、図面を用いて本発明の原理を説明す
る。図５は、室内の冷房負荷を一定とし、室外機伝熱管
への水の噴霧量と冷房装置の消費電力との関係を調べた
結果を示すものである。図において、噴霧水量が５ L/h
・m²までは、水の噴霧量が増えるにしたがい、冷房の消
費電力が低減していることが分かる。また、５ L/h・m²
以上の水を噴霧しても、それ以上は冷房機器の消費電力
は下がらないことが分かる。なお、これは、５ L/h・m²
の水の量が室外機の伝熱管表面から蒸発する水量の限界
で、これ以上の水を噴霧しても無駄であることを示して
いる。水も重要な資源の一つであり、水の使用量も含め
てコスト評価を行なう必要がある。

【００３９】図６は、冷房装置の室外機伝熱管表面に噴
霧する水の量と、そのコスト（電気代と水道代）を調べ
た結果を示す説明図である。図において、水の量が５ L
/h・m²までは、冷房機器の効率が向上し、コストが低減
していることが分かる。しかしながら、水の量が１５ L
/h・m²を越えると、冷房機器の効率が向上しないにも関
わらず、水の使用量が増えているためにコストは上がっ
てしまう。この結果から、噴霧する水の量には最適値が
あることが分かる。

【００４０】多くの場合は、室外機を設置する場所の下
部は水に対する対策がなされておらず、水を垂れ流すこ
とができない状況である。その場合は、水が垂れ落ちる
以上の水量は噴霧することができないこととなる。

【００４１】最適噴霧水量は、伝熱管表面から蒸発する
水の量、すなわち、伝熱管表面のメタル温度、外気の温
度、湿度によって変わってくる。極端な場合、雨が降っ
ている場合、水を噴霧しても効果ないこととなる。図６
中に外気温度が３４℃と高くなった場合の例を示してい
るが、この場合、伝熱管表面が高温となっているために
蒸発する水の量が増え、外気温度が３０℃のときより
も、多量の水を噴霧したほうが効率が向上することが分
かる。そのため、常に最適な水噴霧量を保つためには、
伝熱管表面での水の蒸発量を把握する必要がある。

【００４２】本発明においては、外気温度・湿度をリア
ルタイムで計測する機器を設置し、これらの値を基に室
外機の大気と熱交換する熱交換器の伝熱管の表面に噴霧
する水の量、タイミングを制御器で決定し、常に最適の
水量を噴霧することで、冷房機器の効率を常に最適に保
つことができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、従来の空気熱源式冷房装置に、大気と熱交換する熱
交換器の伝熱管表面に水を噴霧する手段等を設けること
により、大幅な改良を必要とすることなく、空気熱源式
冷房装置の負荷が最も高くなる昼間の冷房効率を２０％
程度向上させることができるので、夏季の昼間に集中す
る電力のピークをカットして、エネルギーの省力化が図
れると同時に、必要コストを低減することができる。

【００４４】本願の請求項２に記載の発明によれば、上
記発明の効果に加え、伝熱管の表面に噴霧する水の量、
タイミングを制御して常に適量の水を噴霧することがで
きるので、冷房効率がより向上する。本願の請求項３に
記載の発明によれば、伝熱管表面に噴霧される水と冷媒
との熱交換器を設けたことにより、噴霧水の蒸発が促進
されるので、上記発明の効果に加え、室外機の冷媒冷却
効率がより向上する。

【００４５】本願の請求項４に記載の発明によれば、噴
霧水供給配管に不純物除去器を設けたことにより、上記
発明の効果に加え、伝熱管表面の汚染を防止し、冷媒冷
却効果がより向上する。本願の請求項５に記載の発明に
よれば、伝熱管表面に蒸発可能な最適噴霧水量を噴霧し
て効率のよい冷房運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である空気熱源式冷房装置の
説明図。

【図２】図１の室外伝熱管に水を噴霧する水噴霧器を設
けた正面および側面を示す図。

【図３】外気温度および湿度と最適噴霧水量との関係を
示す図。

【図４】本発明の効果を示す説明図。

【図５】伝熱管に噴霧する水の量と電力消費量との関係
を示す図。

【図６】伝熱管に噴霧する水の量とコストとの関係を示
す図。

【図７】従来技術を示す説明図。

【図８】従来技術を示す説明図

【図９】冷房装置の圧力−エンタルピ（ｐ−ｉ）線図。

【図１０】従来技術を示す説明図。

【符号の説明】

１…室内伝熱管、２…絞り器、３…圧縮器、４…室外伝
熱管、５…水噴霧器、６…温度計、７…温度計、８…給
水バルブ、９…外気温度計、１０…外気湿度計、１１…
制御器、１２…熱交換器、１３…洗浄液供給源、１４…
室内機、１５…室外機、１６…冷媒循環配管、１７…噴
霧水供給管、１８…液滴の噴霧範囲。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮器と圧縮された冷媒
   を大気と熱交換して放熱、凝縮させる熱交換器とを有す
   る室外機と、冷媒を絞って膨張させる絞り器と膨張した
   冷媒に熱を吸収させて該冷媒を蒸発させる熱交換器とを
   有する室内機と、前記室外機の圧縮器および熱交換器な
   らびに室内機の絞り器および熱交換器を順次連結する冷
   媒の循環配管とを有する空気熱源式冷房装置において、
   前記室外機の、大気と熱交換する熱交換器の伝熱管表面
   に水を噴霧する手段と、前記大気と熱交換する熱交換器
   の伝熱管表面における水の蒸発量を推定する手段と、推
   定した蒸発量に基いて伝熱管表面への前記噴霧水量を制
   御する手段とを設けたことを特徴とする空気熱源式冷房
   装置。
2. 【請求項２】 前記伝熱管表面における水の蒸発量を推
   定する手段が、外気の温度を計測する温度計および湿度
   を計測する湿度計と、計測した外気温度および外気湿度
   に基いて前記伝熱管表面における水の蒸発量を算出する
   演算器とを有することを特徴とする請求項１に記載の空
   気熱源式冷房装置。
3. 【請求項３】 前記冷媒循環配管の前記大気と熱交換す
   る熱交換器の入口に、前記大気と熱交換する熱交換器の
   伝熱管表面に噴霧される水と前記冷媒循環配管内を流通
   する冷媒との間で熱交換する熱交換器を設けたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の空気熱源式冷房装
   置。
4. 【請求項４】 前記大気と熱交換する熱交換器の伝熱管
   表面に噴霧される水の供給配管に、不純物除去器を設け
   たことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気
   熱源式冷房装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れかに記載の空気熱源
   式冷房装置を用いた冷房方法であって、前記大気と熱交
   換する熱交換器の伝熱管表面に５〜１５ L/h・m²の水を
   噴霧し、該噴霧水の蒸発潜熱によって前記伝熱管内を流
   れる冷媒を冷却することを特徴とする冷房方法。