JP2002115935A - 蒸発冷却式凝縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】最もポピュラーに使用されている空冷式冷凍サ
イクルの凝縮器の効率を向上させるため、散水を掛けて
蒸発の潜熱を利用して凝縮温度を下げ、圧縮機の圧縮比
を小さくして効率を向上させて省力をはかるための蒸発
冷却式凝縮器はこれまでに適切な散水の方法が無かった
ためあまり実用されず、この面での省エネルギーが図ら
れていない。ここに新しい散水の方法を提供し、空調、
冷凍の大幅な省エネルギーを実現する。 【解決手段】プレートフィンチューブ形凝縮器のフィン
の上端４に接して海綿状の材料で作った散水分散財３を
載せて、その上方から散水を掛ける。散水の圧力は不要
で、散水の飛散、逸脱が無く、フィン上端部分４の接線
から散水はフィン１全面に伝わり、水膜を形成して理想
的な濡れ面を作り、効果的に凝縮温度を低下させて冷凍
サイクルの効率を飛躍的に向上させる。メンテナンスも
不要。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷凍サイクルの蒸発冷
却式凝縮器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸発冷却式凝縮器は散布水を掛け
るのに高圧ノズルを使用するもの、熱交換器上方の設け
た散水樋を利用するものなどがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高圧ノズル式のものは
散水の分布は良好だがそのためには散水に高い圧力を加
える必要があり、蒸発冷却の効果による冷凍機の効率上
昇の割合には散水の加圧に必要とされる動力が大きいた
めに効果的ではなくさらに飛散による水の損失も大き
く、圧力を上昇させるためにノズルの口径が小さくてし
ばしば目詰まりを生じてメンテナンスに費用と時間を要
する。散水樋式のものは枚数の多いフィン全数を濡らす
には技術的な難点があり、散水により空気流が妨げら
れ、送風機動力が増す上に熱交換が良好で無く、さらに
水に濡れるか濡れないかの状態の部分に散水中の不純物
の析出付着の問題などがありあまり実用的ではなかっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は特許請求の項で
述べたように、軟質で自在に変形するポリウレタンフォ
ームのような海綿状の材料をやや傾斜させた凝縮器のフ
ィンの上端に接して配置して散布水分散材として使用
し、上方から適当に散水を掛ける。

【０００５】

【作用】散水は海綿状の材料の連続気泡の保水性・浸水
性によって全体に十分に浸透しこれに接しているフィン
の上端部分から確実に全てのフィンに伝わって、自然に
フィンの表面を濡らしながら水膜となって流下する。従
って散水を掛けるための圧力はゼロに等しく散水を凝縮
器の上端まで揚げるための動力のみで済み、散水の分布
も極めて良好で目的とするフィン表面に隅々まで行き渡
るし、散水の流れは極めて静的であるため飛散もゼロで
済む。材料も目詰まりが生じ難く、仮に目詰まりをした
場合でも廉価な材料で構造的にも極めて容易に新品と交
換できる。

【０００６】請求項２に述べた通り、フィン表面を流下
する水の垂直方向の速度とフィンを横切ってほぼ水平に
流れる空気流の速度の合成ベクトルの方向に一致するよ
うな傾斜をもって凝縮器を設置したから散水は上端から
下端までフィンの全幅に亙って水膜を形成して流れ、フ
ィン表面からの水の逸脱も無く、濡れ面効果は１００％
を期待できるため熱交換は極めて良好となるうえ、不純
物の析出も生じない。

【実施例】

【０００７】本発明の実施例を図面に沿って説明する。

【図１】は本発明による蒸発冷却式凝縮器の断面図を示
す。図中１は凝縮熱を空気に放散するフィンで２ｍｍ程
度の間隔で多数平行に配置されている。２は内部を冷媒
の流れるチューブで縦２５ｍｍ、横２２ｍｍの間隔でフ
ィン１を貫通密着して配置されている。３は多数のフィ
ン１の上端部分４に接して配置された連続気泡の軟質ポ
リウレタンフォーム製の散水分散材でフィン１の全幅と
同じ１００ｍｍの幅で熱交換器全長に亙って載せられ
て、囲板５で囲まれ、上方の散水分配管６が熱交換器全
長に亙って配置されている。

【０００８】図中７はフィン１の下端の下方に配置され
た散水受け皿で、散水吸い込み管８、散水ポン９によ
り、散水管１０を経て、散水を散水分配管６まで送り、
適当な間隔で開けられた多数の散水分布孔１１から散水
分散材３の上部に送水して循環させる。図中１２は発藻
を防止する目的で日射を遮る遮光板である。

【０００９】熱交換器全体はフィン１の空気入り口側端
のラインをフィンを散水が流下する垂直方向の速度とフ
ィンを横切って右方から左方へ略水平に通過する空気流
の速度の合成ベクトルの方向に平行に一致するように傾
斜をつけて設置した。

【００１０】ここに示す実施例の様に構成した蒸発冷却
式凝縮器に散水し送風すれば、散水は散水配管８、１０
の摩擦損失と熱交換器の高さ分、散水分布孔１１の通過
抵抗のみの僅かな圧力で例えば在来の使用圧力１０キロ
の散水噴霧ノズルに比較すると１／５０程度の動力の揚
程２ｍＡｑ程度の散水ポンプ９で循環散水できる。

【００１１】軟質ポリウレタンフォーム製の散水分散材
３の連続気泡による高い保水性と浸透性によって上から
適当な間隔で掛けられた散水を極めて良好に静的に分散
させ、しかもその柔軟性によって２ミリ程度の間隔で多
数並んだ全部のフィン１に接しているため、全部のフィ
ン１に水の流れを伝え、全く飛散すること無く、しかも
フィン１の表面に水膜を形成して流下させる事が可能で
しかも適当な傾斜を与えた熱交換器に沿って流下するの
で、フィン１の表面から散水が逸脱することもゼロであ
り散水を１００％有効に蒸発冷却の目的に使用できる。

【発明の効果】

【００１２】実施例の説明によって理解される通り、本
発明の蒸発冷却式凝縮器を使用すれば、在来の様に、散
水ポンプに多くの動力を消費する事なく冷凍サイクルの
効率を充分に高めることが可能となり、飛散、逸脱など
による散水の損失をゼロにして１００％を有効に利用で
き、ノズルの目詰まりによるメンテナンスの必要性も無
くなる。

【００１３】さらに散水分散材の柔軟性と保水性と柔軟
性のために全部のフィン１枚１枚が上端部分でこれに接
しているため充分理想的に水がフィン表面に伝わり１０
０％の濡れ面効果がとなるため熱交換は極めて良好で、
上部から薄い水膜を形成するため空気の通過抵抗も殆ど
増加せずに使用できるため送風機動力も増加しない。

【００１４】また、フィン全面が水膜に覆われるために
散水中の不純物がフィン表面に析出付着する心配も無く
これに起因する大層に手間の掛かるメンテナンが不要と
なる。

【００１５】この発明によって蒸発冷却式凝縮器の実用
性が飛躍的に上がり、今日までなし得なかった蒸発冷却
による冷凍サイクルの大幅な省エネルギーを実用段階で
達成出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【００１６】

【図１】は本発明による蒸発冷却式凝縮器の断面図であ
る。

【符号の説明】

１．フィン ２．チューブ ３．散水分散材 ４．フィンの上端部分 ５．囲板 ６．散水分配管 ７．散水受け皿 ８．散水吸い込み管 ９．散水ポンプ １０．散水管 １１．散水分布孔 １２．遮光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500408016 柳町 卓 神奈川県藤沢市藤沢４丁目12番７号 (71)出願人 500408027 田中 香子 神奈川県藤沢市藤沢４丁目12番７号 (71)出願人 500408038 田中 亜矢 神奈川県藤沢市藤沢４丁目12番７号 (72)発明者 柳町 潔 神奈川県藤沢市鵠沼石上２丁目２番地９号 203

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】散布水を掛けて通過する空気にその蒸発
   の潜熱を奪わせて冷却効果を高める方式の冷凍サイクル
   のプレートフィンチューブ形凝縮器において、フィンの
   上端に接して海綿状の散布水分散材を取り付けたことを
   特色とする蒸発冷却式凝縮器。
2. 【請求項 ２】フィン表面を流下する垂直方向の速度
   と、フィン表面をほぼ水平方向に流れる空気の流速の合
   成ベクトル方向に平行にフィンの空気流入側端を傾斜さ
   せて取り付けたことを特色とする請求項１の蒸発冷却式
   凝縮器。