JP2004116996A - 空気調和機の室外機の補助冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置において、室外機の熱交換器を効率的に冷却して冷房能力の向上と省エネルギー化を図る。

【解決手段】空気調和装置の室外機の熱交換器２に水を散布するノズル４と、該ノズル４を支持する取付枠を備えると共に、上記取付枠を室外機に対し着脱固定可能とした室外機の補助冷却装置である。

　その補助冷却装置１は給水を制御する制御部５を有しており、間欠的に散水を行わせると共にストレーナを備え、通常、室外機の上部に載置される。


　【選択図】　　　　　図１

Description

　本発明はヒートポンプ等、空気調和装置の室外機の補助冷却装置に関するものである。

　近年、特に都市部においては、夏期にヒートアイランド現象と呼ばれるきびしい暑熱が発生する。

　このとき、上記空気調和装置は冷房運転の負荷が増大するが、例えばビル等の建造物間の狭い隙間に室外機が設置されていたり、あるいは複数の室外機が連ねて設置されていたりして、凝縮器の熱交換が良好に行われない場合は、冷房能力の低下による冷房不調や消費電力の増大による電力料金の支払い増加のほか、場合によっては機械が停止して運転ができない等の不都合も生じかねない。
　

　本発明は叙上の如き実状に対処し、上記室外機の熱交換器に水を散布し、この水の蒸発潜熱によって放熱フィンを冷却することにより、上記空気調和装置の冷房能力の向上と消費電力の低下による省エネルギー化を図ると共に、安定した冷房運転を継続させることを目的とするものである。

　すなわち、上記目的を達成する本発明空気調和装置の室外機の補助冷却装置は、先ず、熱交換器に水を散布するノズル部と、該ノズル部を支持する取付枠を備えると共に、前記取付枠を空気調和装置の室外機に対し着脱可能としたことを特徴とする。

　請求項２は、上記構成のノズル部の給水を制御する制御部を備えていることを特徴とする。

　請求項３は上記制御部が間欠的に散水を行わせることを特徴とする。

　請求項４は上記制御部が室外機の上部に載置されていることを特徴とする。

　請求項５は上記制御部がストレーナを備えていることを特徴とする。

　請求項６は上記制御部が外気温度を検知する手段を備えていること、また請求項７は制御部が冷媒系統中の圧力検知手段を備えていることを夫々特徴とする。

　これら本発明の補助冷却装置では、夫々水の蒸発潜熱によりドレン水を出すことなく熱交換器の上記放熱フィンを効率的に冷却し、これにより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ー化とを図ると共に、安定した冷房運転を継続させることが可能である。

　以上説明したように、本発明の空気調和装置の補助冷却装置は、空調室外機に着脱自在に構成され、熱交換器の例えば凝縮器の放熱フィンに水を散布し、この水の蒸発潜熱により上記放熱フィンを冷却するものであり、ドレン水を出すことなく放熱フィンを極めて効率的に冷却し、これにより高温時や不利な設置条件における空気調和装置の冷房能力を大きく向上させると共に、消費電力を少なくして省エネルギー化をはかり、かつ安定した冷房運転を継続させるなどの顕著な効果を奏するものである。

　以下さらに添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

　図１は本発明実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機に取付けた状態を示す断面図、図２は同、分解斜視図、図３は同補助冷却装置の水系統図、図４は同、電気系統図である。

　上記実施形態の補助冷却装置１は、空調室外機の空冷凝縮器２の放熱フィン３に、細かい粒状または霧状の水をほぼ均一に散布する１基（または数基）のスプレーノズル部４と、このノズル部４を作動・停止させる制御部５（図３参照）とを備え、例えば圧縮機が運転している時に外気温度が３５℃前後の高温になった際に、昇温した放熱フィン３に対し、上記各ノズル部４から余分にドレン水が出ないように水量を調整して散布し、この散布した水の蒸発潜熱によって上記放熱フィンを冷却するようになっている。

　上記補助冷却装置は、空調室外機（空冷凝縮器２）に対し、後付けで着脱自在であり、上記散布した水の蒸発も室外機の冷却ファン２ａの起こす風を利用して行わしめることが可能である。

　上記散布された水は、放熱フィン３が縦に並列していることによって他の部分への飛散が防止される。

　図３中、６は水道管につながる耐圧ゴムホース、７はストレーナ、８は給水電磁弁、９は外気温度用サーモスタット、１０はそのセンサーである。

　上記サーモスタット９は、外気温度がある高温域を越えると自動的に給水電磁弁８を開けて各スプレーノズル部４を作動させ、また外気温度が有る程度上記高温域を下回ると給水電磁弁８を閉じ各スプレーノズル部４を停止させるようになっている。なお、このサーモスタット９に代え、冷媒系統中の圧力を検知する検知手段（図示せず）を設け、冷媒が所定の圧力を越えた時に上記給水電磁弁８を開けるようにすることも可能である。

　また、図４に示すように前記制御部５はタイマー１１ａ、１１ｂを備えており、給水電磁弁８を制御することにより、スプレーノズル部４からの散水を所要間隔で間欠的に行い、水およびその蒸発潜熱を最大限有効に使用できるようになっている。すなわち、上記制御部５は上記タイマー１１ａ、１１ｂによって、散水された放熱フィン３がほぼ乾くのを待つようにしてから再びスプレーノズル部４に散水させ、これを繰り返し行うことが可能である。なお、スプレーノズル部４は空冷凝縮器２の大きさや出力により１基から数基が選択的に使い分けられる。

　次に、図５は本発明第２実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機に取付けた状態を示す断面図であり、この補助冷却装置１２は、空冷凝縮器２の放熱フィン２の上部でこれらフィン３間に、冷媒液管１８をくぐるように挿入されたフェルトや織布等の吸水性を有するシート状体１３と、このシート状体１３の上方に設置され、シート状体１３に水を供給する給水部１４とこの給水部１４への水の供給を制御する制御部（図示せず）とを備えている。

　上記シート状体１３は、各放熱フィン３の下部までほぼ均一に、給水部１４からの水をつたわせることが可能であり、後述するエレメント１６と一体に形成されている。

　上記給水部１４は、上記制御部によって自動的に一定量の水が満たされる給水タンク１５と、この給水タンク１５から毛細管現象によって水を流下させるスポンジまたはカイメン状のエレメント（加湿材）１６とを備えている。このエレメント１６は、上記シート状体１３から放熱フィン３下部までつたわる水がこのフィン３の熱によて蒸発するように、供給する水量を制限し余分なドレン水を出さないようになっている。シート状体１３は、この放熱フィン３を濡らした水の蒸発潜熱によって昇温した上記放熱フィン３を冷却することが可能である。

　図６、図７にも示すように、このシート状体１３は、放熱フィン３同士が形成するスリット状の隙間に差し込むだけの構成であるため、この補助冷却装置の室外機への着脱は容易である。なお、図中、２５は保護網を示している。

　この補助冷却装置１２の制御は、図３あるいは図４に示したようにサーモスタット９によって外気温度に応じて給水電磁弁８を自動的に開閉し、上記給水タンク１５の水の供給をＯＮ・ＯＦすることにより行うことも可能である。

　なお、図５において、先の例と同一部材は同一符号を記すことにより、その説明を省略している。

　さらに、図８は本発明の第３実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機に取付けた状態を示す断面図であり、この補助冷却装置１７は、空冷凝縮器２の冷媒液管１８を既設の状態から所要延出して形成された別設の放熱部１９を有している。

　すなわち、上記放熱部１９は、図９、図１０にも示すように小型のクロスフィンコイル２０と冷却ファン２１とを上記室外機とは別に備えており、各放熱フィン２２の片面または両面に吸水性のあるシート状体２３が貼付されている。

　そして、上記シート状体２３は、その下方に設置された給水タンク２４から毛細管現象によって水が吸い上げられることによって浸潤され、上記浸潤した水を蒸発させることによって上記クロスフィンコイル２０内の冷媒と熱交換するようになっている。

　この実施形態の補助冷却装置１７の制御は、やはり図３あるいは図４に示したようにサーモスタット９によって外気温度に応じて給水電磁弁８を自動的に開閉し、上記給水タンク２４の水の供給をＯＮ・ＯＦすることにより行うことも可能である。

　そして冷却ファン２１のＯＮ・ＯＦや間欠運転を行わしめることも可能である。

　また、この実施形態の補助冷却装置の冷却の手段としては、上記水が浸潤するシート状体２３に代え、第１実施形態の如きスプレーノズル部を用いたり、また第２実施形態のような手段も採用することが可能である。あるいは、前記シート状体１３または２３とスプレーノズル部４を併用したりすることも可能である。

　しかして、これら本発明各実施形態の補助冷却装置では、それぞ空気調和装置に対して着脱自在に後付けが可能であり、水の蒸発潜熱により空冷凝縮器の上記放熱フィン３、２２を効率的に冷却し、これにより高温時における空気調和装置の冷房能力を約１０％向上させると共に、約２０％の省エネルギー化を図ることが可能である。

本発明実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機の取付けた状態を示す断面図である。 同補助冷却装置の分解斜視図である。 同補助冷却装置の水系統図である。 同、電気系統図である。 本発明第２実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機に取付けた状態を示す断面図である。 同補助冷却装置の放熱フィン上部を示す拡大断面図である。 同部を室外機側から見た部分拡大図である。 本発明第３実施形態の補助冷却装置をヒートポンプの室外機に取付れた状態を示す断面図である。 同実施形態の放熱部を示す正面図である。 同、拡大斜視図である。

符号の説明

　１；補助冷却装置

　２；空冷凝縮器

　２ａ；冷却ファン

　３；放熱フィン

　４；スプレーノズル部

　５；制御部

　６；耐圧ゴムホース

　７；スリレーナ

　８；給水電磁弁

　９；サーモスタット

　１０；外気オ温センサー

　１１ａ、１１ｂ；タイマー

　１２；補助冷却装置

　１３；シート状体

　１４；給水部

　１５；給水タンク

　１６；エレメント

　１７；補助冷却装

　１８；冷媒液管

　１９；放熱部

　２０；クロスフィンコイル

　２１；冷却ファン

　２２；放熱フィン

　２３；シート状体

　２４；給水タンク

　２５；保護網

Claims (7)

1. 
   　熱交換器に水を散布するノズル部と、該ノズル部を支持する取付枠を備えると共に、前記取付枠が空気調和装置の室外機に対し着脱可能であることを特徴とする空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
2. 
   　ノズル部の給水を制御する制御部を備えた請求項１記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
3. 
   　制御部が間欠的に散水を行わせる請求項２記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
4. 
   　制御部は室外機の上部に載置されている請求項２または３記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
5. 
   　制御部はストレーナを備えている請求項２，３または４記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
6. 
   　制御部の外気温度を検知する手段を備えている請求項２〜５の何れか１つに記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   
7. 
   　制御部が冷媒系統中の圧力検知手段を備えている請求項２〜５の何れか１つに記載の空気調和装置の室外機の補助冷却装置。
   

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