JP2006343076A - 空調用室外機の熱交換改善装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な噴霧構成で、且つ、熱交換器の吸引エリアに大きな噴霧エリアを形成することが可能でありながら、噴霧エリア内の熱交換器に対する水濡れ性が良好な空調用室外機の熱交換改善装置を提供する点にある。
【解決手段】 熱交換器１の吸引入口側に向けて水噴霧する噴霧ノズル７が配備されている構成において、噴霧ノズル７が、水噴霧の反力を利用して公転軌跡に移動可能に、且つ、この噴霧ノズル７における公転軌跡に沿った噴霧エリアＥ１と、熱交換器１の吸引入口側の吸引エリアＥ２とが重畳する対応位置に公転手段Ｄを介して配備されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調用室外機の熱交換改善装置に関し、詳しくは、熱交換器の吸引入口側に向けて水噴霧する噴霧ノズルが配備されている構成において、前記噴霧ノズルが、水噴霧の反力を利用して公転軌跡に移動可能に公転手段に支持され、且つ、この噴霧ノズルにおける公転軌跡に沿った噴霧エリアと、熱交換器の吸引入口側の吸引エリアとが重畳する対応位置に配備可能な公転手段に設けられている空調用室外機の熱交換改善装置に関する。

近時、コンクリートヒート現象といわれるように、貯熱するビル群とアスファルト舗装された道路網、及び、自動車の排気熱や空調機のクーラー使用による室外機から放出される熱交換熱等によって、特に夏場において、都市の通常の気温に付加して温度上昇する現象が社会問題となっている。
このような社会背景を受けて、運転中の空調用室外機の熱交換器に水を噴霧して、気化熱による冷却効果を利用して熱交換器の効率の改善と、排気される廃熱の低減化を可能にする空調室外機の熱交換改善装置が提案されている。
この種の空調用室外機の熱交換改善装置には、熱交換器の吸引入口側に向けて水噴霧する噴霧ノズルを上下２段にエリア分けして固定配備されているものが存在している。
そして、この従来の熱交換改善装置において、ノズル固定位置を熱交換器に近づけて配備した場合、熱交換器に対する噴霧エリアが小さくするこができ、反対に、ノズル固定位置を熱交換器から離して配備した場合、熱交換器に対する噴霧エリアを大きくすることができる構成になっている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００１−３４９５７８号公報（第４−５頁、図１）

ところが、一般の空調用室外機の熱交換器は、冷媒管に上下方向の縦向きに配置された板状の放熱フィンが、左右方向に多数配置形成されているため、固定された噴霧ノズルでは、噴霧ノズルに対応する放熱フィンの一側面側には水濡れすることができても、その裏側面である他側面側には放熱フィン自体が妨げとなって水濡れすることができない問題がある。このことは、噴霧中心から熱交換器の左右側方に離れてゆく程、その度合いが強い傾向を示す。
そのため、噴霧エリアを大きくすればする程、熱交換器側で実際に水濡（ぬ）れを受けない面積も多く水濡れ性が悪い傾向がある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な噴霧構成で、且つ、熱交換器の吸引エリアに大きな噴霧エリアを形成することが可能でありながら、噴霧エリア内の熱交換器に対する水濡れ性が良好な空調用室外機の熱交換改善装置を提供する点にある。

本発明の第１番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、熱交換器の吸引入口側に向けて水噴霧する噴霧ノズルが配備されている空調用室外機において、
前記噴霧ノズルが、水噴霧の反力を利用して公転軌跡に移動可能に、且つ、この噴霧ノズルにおける公転軌跡に沿った噴霧エリアと、熱交換器の吸引入口側の吸引エリアとが重畳する対応位置に公転手段を介して設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、従来のように固定配備された噴霧ノズルから水噴霧するものに比べて、噴霧ノズルからの水噴霧の反動によって公転軌跡に沿う移動を可能にしながら水噴霧することになるので、簡単な噴霧構造によって熱交換器に大きな噴霧エリアを形成することができる。
しかも、空調用室外機の熱交換器においては、冷媒管に上下方向に縦向き配置された板状の放熱フィンが左右方向に多数が配置形成されているため、従来の固定されている噴霧ノズルでは、噴霧ノズルに向う放熱フィンの一側面側には水濡れすることができても、その他側面側には水濡れすることができない問題があり、水濡れ性が悪い傾向があるのに対して、公転軌跡に沿って移動する噴霧ノズルにおいては、移動過程で、噴霧ノズルに向う放熱フィンの一側面側から他側面側に変遷してゆくことになり、結果として、噴霧エリア内のほとんどが水濡れされ水濡れ性を良好にすることができる。

従って、固定された噴霧ノズルを用いるものに比べて、熱交換器の吸引エリアに対して水濡れ状態を確実に形成することができる広い水噴霧のエリアを形成することができるので、空調用室外機の熱交換効率の改善を図ることができる。

本発明の第２番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成として、前記公転手段が、取付け金具を介して熱交換器の吸引入口側に少なくとも一つが設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、熱交換器の吸引エリアの大きさに対応して、取付ける噴霧ノズルの数を設定することができる。

従って、取付けにおける対応性に優れ、商品性の向上を図ることができる。

本発明の第３番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、前記公転手段が、取付け金具側に連結手段を介して給水配管に連結されている固定側軸受管部と、これに基端の軸管部が回転自在に軸支持され、この軸管部から直角方向に延出する延出管部に直交状態で且つ固定側軸受管部の軸線に沿う方向と噴霧角度を付けて噴霧ノズルが連結される回転支持管とから構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、給水配管からの水は、固定側軸受管部から回転支持管を経由して噴霧ノズルから吐出されることになるとともに、この吐出される水噴霧の反力によって、回転側軸受け管部に対して回転支持管を回転させて噴霧ノズルを公転軌跡に沿って移動することができる。

従って、公転手段自体が噴霧ノズルの水供給経路と、噴霧ノズルを公転軌跡に沿って移動する移動手段との複合した機能を、簡単な構造で形成しているので、複合した機能を備えながら、部品転換やメンテナンスを容易に実施することができ、取扱い性の向上を図ることができる。

本発明の第４番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、前記公転手段が、熱交換器の吸引エリアの少なくとも上層部に噴霧エリアが対応するように取付けられている点にある。

上記特徴構成によれば、公転手段の噴霧ノズルを介して噴霧された噴霧水は、少なくとも熱交換器の上層部の吸引エリアに水濡れし付着した水の多くは気化されて熱交換器の熱交換に付与され、また、付着とともに熱交換器に付着状態で流れ落ちた水は、熱交換器の中間層部及び下層部に至る途上で気化されて熱交換に付与される。ここで、水濡れによる付着量は下層部の下部に至るまでに気化されるように設定されるが、仮に、付着量が多い場合は、熱交換器の下層部から熱交換器を収容する室外機の外枠内に流れ落ちることになるが、この熱交換器を取り巻く外枠内においても気化されて外枠内の雰囲気温度を低減することができるので、外枠を熱交換器における熱交換の改善に利用することも可能である。

従って、熱交換器の吸引エリアの上層部寄りに水噴霧するものでありながら、下層部に至る熱交換器部分を気化熱交換に利用することができるので、少ない水噴霧によって熱交換器を気化熱交換に有効に利用することができるので、熱交換器の吸引エリアの全体に水噴霧することなく、熱交換器を気化熱交換に有効に利用することができるので、熱交換効率のよい空調用室外機の熱交換改善装置を形成することができる。

本発明の第５番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、前記噴霧ノズルが、熱交換器の吸引入口側に向けて漸次に裾広がりとなる扇状で厚さの薄い噴霧指向性を有する点にある。

上記特徴構成によれば、熱交換器の吸引エリアには厚さの薄い幅広な水噴霧が公転軌跡に沿って移動する状態を形成することができるので、吸引エリアの同一箇所には公転軌跡に沿う移動によって反復して水噴霧されることになり、水濡れを受ける状態から水濡れを受けない状態、そして再び水濡れを受ける状態を連続形成することができるので、水噴霧による水濡れが熱交換器に対して付着の後、付着しながらの落水によって気化する反復サイクルを形成することになる。
しかも、吸引エリアの同一箇所のみを連続的に水噴霧して、多くの水濡れが流れ落ちて気化に付与されない噴霧構成のものに比べて、水供給や熱交換性に無駄がない。

従って、噴霧された水のほとんどを気化に付与することができるので、無駄がなく熱交換効率のよい気化サイクルを熱交換器に構築することができるので、空調用室外機における熱交換効率の向上を図ることができる。

本発明の第６番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、前記噴霧ノズルが、ノズル出口から熱交換器の吸引エリアに噴霧する領域を変位可能に、回転支持配管に対して回動自在な球面継手管を介在して接続されている点にある。

上記特徴構成によれば、噴霧ノズルのノズル出口を、吸引エリアと平行に向う基準状態から回転中心軸に向けて傾き変位した状態では、小エリアの吸引エリアに対応することができ、吸引エリアと平行に向う基準状態から回転中心軸とは反対の外方に向けて傾き変位した状態では、大エリアの吸引エリアに対応することができる。
また、噴霧ノズルのノズル出口を、吸引エリアと平行に向う基準状態から外側から噴霧部分が向く回動変位した状態では、小エリアの吸引エリアに対応することができ、吸引エリアと平行に向う基準状態から外側に噴霧部分が向く回動変位した状態では、大エリアの吸引エリアに対応することができる。

従って、球面継手管を介して噴霧ノズルを変位することによって、吸引エリアの大きさが異なる空調用室外機に対応して噴霧エリアを調整することができるので、使用対応性の向上を図ることができる。

本発明の第７番目の空調用室外機の熱交換改善装置の特徴構成は、前記噴霧ノズルが、複数に分けられた外気温度領域における夫々の温度領域において、熱交換器の吸引エリアに最少領域の噴霧量で、且つ、最大領域の水濡れ状態を形成する最少領域の噴霧時間が設定された噴霧運転と、熱交換器に水濡れして付着した水が気化してしまう最少領域の噴霧休止時間が設定された休止運転とを備えた間欠噴霧運転を実行する点にある。

上記特徴構成によれば、間欠噴霧運転においては、例えば、複数に分けられた外気温度領域における気化による熱交換が最適な領域の噴霧量を実験により発見し、このデータを基に、実際の外気温度がいずれかの温度領域に入っておれば、その温度領域に設定された運転時間、噴霧ノズルを噴霧する噴霧運転と、設定された休止時間、噴霧ノズルの噴霧を休止する休止運転とを形成して、夫々の外気温度領域に対応する最適な領域の噴霧量を形成することで、外気温度毎に噴霧運転と噴霧休止運転の時間を替えるような煩瑣で複雑な間欠噴霧運転を実行する制御に比し、制御構成を簡単にすることができる。また、単一構造の噴霧ノズルを用いながら、夫々の外気温度域に対応して好適な熱交換性が得られる運転制御を形成することができる。
しかも、噴霧ノズル動においても水噴霧の反力を利用しているので、駆動モータ等の専用駆動源を用いる必要性がなく構造を簡素にすることができる。

従って、熱交換のあり方に多様性のある制御性を構築することができながら、構造が簡単でコスト面で安価な空調用室外機の熱交換改善装置を構築することができる。

以下、本発明を適用した空調用室外機の熱交換改善装置を図面に基づいて説明する。

〔実施形態〕
この実施形態において、吸引出口側に一機の吸引ファンが配備された空調用室外機に、空調用室外機の熱交換改善装置Ａを適用した例を図面に基づいて説明する。

前記空調用室外機Ｂは、一般に、室内機からの冷媒配管、制御用の電線ケーブル、コンプレッサーや吸引ファン用の駆動用の電源ケーブル等が接続されており、冷媒配管２においては、多数が対面する方向に平行配列された板状の放熱フィン群に対して、例えば、蛇行配管された配管の直線部分が、放熱フィン１ａを貫通する状態に一体化された熱交換器１に接続されている。

空調用室外機Ｂに対して熱交換器１は、図１、図４に示すように、板金からなる箱状の外枠３内に収納され、この熱交換器１の吸引出口側には吸引ファン４が配備され、外枠３において熱交換器１の吸引入口側と吸引出口側に対応して、金網格子等が設けられた空気流通窓３Ｃ，３Ｄが配置されている。

このような空調用室外機Ｂに対して、水道配管等の水源配管に始端が管接続された給水配管５の終端が制御弁６を介して接続された熱交換改善装置Ａが取付けられる。
ここで、水源配管に水頭圧が設定されている水道配管等を利用する場合は、熱交換改善装置と水道配管とを直接接続するが、井戸水や河川水等を直接に水源に利用する場合は、図示しないが、供給ポンプによって、水源配管から定量貯留タンクに貯留された水を、ろ過器等を経由して接続されている。

熱交換改善装置Ａは、空調用室外機Ｂに取付け金具Ｃと公転手段Ｄを介して噴霧ノズル７が配備され、制御器８を介して噴霧ノズル７の噴霧制御が実行される。制御器８には、箱状のケース内に制御基板９と前記制御弁６等が収納されている。

前記取付け金具Ｃは、図２に示すように、断面Ｌ字形状の長辺の長手方向に沿って、長孔ａとビス挿通孔ｂとが交互に配列形成された、長さが長短と異なる夫々一対のアングルＣ１，Ｃ２と、断面がコ字形状の長辺の長手方向に沿って長孔ｄが等間隔に配列形成され、長辺の一端に一体形成された舌片を直角に折り曲げ形成され、且つ、舌片に一対のバーリング加工されたビス止め孔ｃが形成された固定台Ｃ３と、断面がコ字形状の長辺の長手方向に沿って固定台Ｃ３のビス受け孔ｃに対応するピッチ間隔でビス挿通孔ｅが、一端部から中間部に沿って配列形成され、中間部から他端部に沿って中央には長孔ｆが形成されこれの両側にはビス挿通孔ｇが配列形成されている取付け位置調整台Ｃ４を備える。

この実施形態の空調用室外機Ｂは、奥行き寸法よりも幅寸法が大の関係にあり、熱交換器１が幅方向中央に配置されているタイプであり、このタイプの空調用室外機Ｂに対して取付け金具Ｃは、図１に示すように、空調用室外機Ｂの外枠３の箱状の天板部両端部に短寸のアングルＣ２を配置して、前後方向の少なくとも２箇所のビス挿通孔ｂを介してタッピングビスｈにて天板部に止め付け固定し、天板部から前方に飛び出した短寸のアングル部分に、下側から跨って一対の長寸のアングルＣ１を前後に配置して、交差する両アングルＣ１，Ｃ２の長孔ａが重ね合わされた部分にボルト・ナットｊ，ｋを介して、短寸のアングルＣ２に対して長寸のアングルＣ１を止め付け、長寸のアングルＣ１の幅方向中央位置に対応して、前後の長寸のアングルＣ１を交差する前後方向に、一端部に形成された舌片Ｃ３ａが前方に向くように固定台Ｃ３を配置して、交差する長孔が重ね合わされた部分にボルト・ナットｊ，ｋを介して、長寸のアングルＣ１に対して固定台Ｃ３を止め付け、この固定台Ｃ３の舌片Ｃ３ａのビス止めｃに取付け位置調整台Ｃ４のビス挿通孔ｅを位置合わせ状態に配置して、ビス挿通孔ｅからビス止め孔ｃにタッピングネジｈを介して固定台Ｃ３に取付け位置調整台Ｃ４を止め付けて取付けられる。ここで、この実施形態の制御器８は、空調用室外機Ｂの天板部にビス止め等によって止め付けられるが、空調用室外機の天板部から庇状に前後に張り出し配備された長寸のアングルＣ１に跨る状態に、図示しないが、アングルＣ１に形成された長孔ａに制御器８側の台座に形成されたボルト挿通孔を位置合わせした状態でボルト・ナットを介して、長寸アングルＣ１に対して制御器８が取り付可能になっている。

前記長、短のアングルＣ１，Ｃ２が外枠３に対する枠体取付け手段１０を構成し、固定台Ｃ３と取付け位置調整台Ｃ４と公転手段Ｄとからノズル取付け状態変更手段１１が構成されている。

前記公転手段Ｄは、上下方向に配列形成された長孔ｆとネジ挿通孔ｇを選択して、取付け位置調整台Ｃ４に取付け可能に構成されている。

前記公転手段Ｄは、図６〜図１０、図１３、図１４に示すように、取付け金具Ｃに上下位置変更可能に取付けられる連結手段Ｅと、固定側軸受管部１２と、これに回転自在に連結される回転支持管１３と、これに連結された噴霧ノズル７から構成されている。

前記固定側軸受管部１２は、一端部にテーパー雄ネジ１２ａが形成され、他端部に雄ネジ１２ｂが形成されている。

前記回転支持管１３は、一端部に拡径段部１３ａを形成して軸受けリング１３ｂを抜け止め状態に外嵌した回転軸管部１３ｃが形成され、中間の段差部１３ｄに前記固定側軸受管部１２の雄ネジ１２ｂに対応する止め付けナット１３ｅが抜け止め状態に外嵌され、他端に回転軸管部１３ｃに対して直交する方向に一対の延出管部１３ｆが連通接続されて構成され、延出管部１３ｆの先端に球面継手管１５を介して噴霧ノズル７が設けられている。

そして、固定側軸受管部１２の他端部に回転支持管１３の回転軸管部１３ｃを内嵌して、止め付けナット１３ｅを雄ネジ１２ｂに螺合することによって、固定側軸受管部１２に対して回転支持管１３が回転自在な連結状態となる構成になっている。

前記噴霧ノズル７は、延出管部１３ｆに直交状態に、且つ、固定側軸受部１２の軸線Ｘ１に沿う方向と噴霧角度αを付けて連結されている。噴霧角度αは、噴霧ノズル７からの水噴霧が対応する熱交換器１の吸引エリアＥ２に到達する角度範囲に設定される。

前記連結手段Ｅは、一端部に給水配管５と接続可能なテーパー雄ネジ１４ａが形成され、中間部に左右方向に張り出す板状のフラン部１４ｂが形成され、他端部に固定側軸受管部１２のテーパー雄ネジ１２ａに対応するテーパー雌ネジ１４ｃが形成されて構成され、取付け位置調整台Ｃ４の長孔ｆにテーパー雌ネジ１４ｃが形成された他端部を背面側から挿入して、フランジ部にバーリング加工によって形成されたタッピングネジ受け孔１４ｄに対して取付け位置調整台Ｃ４側のネジ挿通孔ｇに位置合わせし、タッピングネジｈをネジ挿通孔ｇからタッピングネジ受け孔１４ｄに螺合することによって取付け可能になっており、取付け位置調整台Ｃ４の上下方向に配列形成された長孔ｆとネジ挿通孔ｇを選択して、取付け位置調整台Ｃ４に対する取付け位置を変えることによって、公転手段Ｄを所定の高さ位置に取付けることができる。

ここで、連結手段Ｅは上述の取付け構造に限らず、図１１、図１２に示すように、取付け位置調整台Ｃ４の長孔ｆに一端部のテーパー雄ネジ１４ａを挿入し、フランジ部１４ｂに形成されたタッピングネジ受け孔１４ｄを取付け位置調整台Ｃ４側にバーリング加工によって形成されたネジ挿通孔ｇに位置合わせし、タッピングネジｈをネジ挿通孔ｇからタッピングネジ受け孔１４ｄに螺合することによって取付ける構造であってもよく、この場合、連結手段Ｅと固定側軸受管部１２とを予め一体連結した状態で取付け金具Ｃに取付けることができるので、段取りや取付けが容易で組立て性が良い利点を有する。

この実施形態では、図３に示すように、一方の噴霧ノズル７に対して他方の噴霧ノズル７は固定側軸受管部１２を中心に１８０度位相差のある状態に配置され、互いの噴射ノズル７の噴霧する方向は同じであるけれども噴霧する角度が交差する状態に連結されて、両噴霧ノズル７の水噴霧の反力によって軸管部１３ａを中心に回転支持管１３が回転し、この回転によって各噴霧ノズル７が軸管部１３ａを中心とする軸周りの公転軌跡に沿って移動がなされる。

そして、この噴霧ノズル７における公転軌跡に沿った移動によって、形成される噴霧エリアＥ１と、熱交換器１の吸引入口側の吸引エリアＥ２とが重畳する構成にすることによって、熱交換器１の吸引入口側に大きな噴霧エリアＥ１を形成することができる。

この実施形態においては公転手段Ｄが、熱交換器１の吸引エリアＥ２の少なくとも上層部に噴霧エリアＥ１が対応するように取付けられている。

そのため、公転手段Ｄの噴霧ノズル７を介して噴霧された噴霧水は、少なくとも熱交換器１の上層部の吸引エリアＥ２に水濡れし付着した水の多くは気化されて熱交換器１の熱交換に付与され、また、付着とともに熱交換器１に付着状態で流れ落ちた水は、熱交換器１の中間層部及び下層部に至る途上で気化されて熱交換に付与される。ここで、水濡れによる付着量は下層部の下部に至るまでに気化されるように設定されるが、仮に、付着量が多い場合は、熱交換器１の下層部から熱交換器１を収容する室外機Ｂの外枠３内に流れ落ちることになるが、この熱交換器１を取り巻く外枠３内においても気化されて外枠３内の雰囲気温度を低減することができるので、外枠３を熱交換器１における熱効率の改善に利用することも可能である。前記噴霧ノズル７は、後述する設定された運転時間の間、公転軌跡に沿って移動しながら同じ箇所に反復して水噴霧がなされて必要量が供給される。

また上記の設定以外として、公転軌跡上の最上点における噴霧ノズル７からの噴霧水による水濡れが、例えば、下層部の下部に至るまでに気化されるような噴霧量に設定されている場合、最上点を除く公転軌跡上における噴霧ノズル７からの付着水の一部を外枠３内に流れ落ちる状態にすることができる。このように設定されている場合、例えば、基準となる湿度や温度に比べて、空調機の使用時期に常態的に湿度がひくく温度が高いような傾向にある地域での使用では、水濡れにより付着した水は下層部の下部に至るまでに気化される常態を形成することができる。

また、公転軌跡上の上下中間点における噴霧ノズル７からの噴霧水による水濡れが、例えば、下層部の下部に至るまでに気化されるような噴霧量に設定されている場合、最下点領域の公転軌跡上における噴霧ノズル７からの噴霧水による付着水を、外枠３内に流れ落ちる状態にすることができる。このように設定されている場合、例えば、基準となる湿度や温度である地域での使用では、付着水の気化による熱交換器１の熱交換の改善に加えて、熱交換器１の下層部から熱交換器１を収容する室外機Ｂの外枠３内に流れ落ちた水によって、この熱交換器１を取り巻く外枠３内においても気化されて外枠３内の雰囲気温度を低減することができるので、熱交換器１における熱交換の改善に付加利用することができる。

さらに、公転軌跡上の最下点における噴霧ノズル７からの噴霧水による水濡れが、例えば、下層部の下部に至るまでに気化されるような付着量に設定されている場合、全て公転軌跡上における噴霧ノズル７からの噴霧水による水濡れによって付着して流れ落ちる水は、外枠３内に流れ落ちない状態を形成することができる。このように設定されている場合、例えば、基準となる湿度や温度に比べて、空調器の使用時期に常態的に湿度も温度も高いような傾向にある地域での使用では、熱交換器１側の付着水も多くなり、且つ、公転軌跡上の最下点での付着水が外枠３内に流れ落ちる状態となり、熱交換器１と外枠３とを熱交換の改善に効果的に利用することができる。

上述の噴霧調整は、噴霧ノズル７からの単位時間当りの水噴霧量が一定の場合、公転軌跡に沿う移動の反復サイクル数を調整することによって、熱交換器１に対する多様な水濡れ状態を形成することができる。そのことによって、多様な使用環境に対処した市場対応性に優れた熱交換改善装置Ａを形成することができる。

前記噴霧ノズル７は、回転支持管１３の延出管部１３ｂに対して球面管継手１５を介して回動変位自在になっており、熱交換器１に対する噴霧ノズル７の噴霧方向の変更が可能になっている。

前記噴霧ノズル７は、例えば、ノズル出口側に近づく程に筒状から隙間厚さが薄く扇状に広がるノズル出口７ａが形成されているとともに、このノズル出口７ａの幅広方向に沿ってノズル出口が底となる横溝状の案内ガイド７ｂが形成されて、吐出圧力によって、漸次に裾広がりとなる扇状で厚さの薄い噴霧指向性を有する水噴霧を形成する。
また、この噴霧ノズル７においては、例えば、約２００μ〜約４５０μ程度の粒径が揃う水噴霧状態を形成するように設定されている。ここで、約２００μより小径である場合、熱交換器１に対する流れ落ちが少ない状態で気化が終わり、約４５０μより大きい場合、熱交換器１に対する流れ落ちが多くなって熱交換性が落ちる。

そして、この噴霧ノズル７は、球面管継手１５に対して、図９に示すように、回転支持管１３と延出管部１３ｂの延出方向Ｙ１に沿う方向とノズル出口７ａの開口幅方向Ｙ２とが一致し、且つ、空調用室外機Ｂの熱交換器１の吸引エリアＥ２にノズル出口７ａの中心Ｘ２が対向する取付け状態に初期設定されている。

また、この噴霧ノズル７は、空調用室外機Ｂの熱交換器１の吸引エリアＥ２にノズル出口７ａの中心Ｘ２が対向する取付け状態で、扇状の裾広がりする噴霧の左右方向に沿う外側噴霧部分が、熱交換器１の吸引エリアＥ２の外側を一部越える状態に調整されて取付けられている。

取付け金具Ｃにおける空調用室外機Ｂに固定された側のアングルＣ１，Ｃ２に対して固定台Ｃ３の取付け位置を前後に位置変更することによって、熱交換器１との対向距離を離すことによって、噴霧の裾広がりを大きくすることができ、近づけることによって、噴霧の裾広がりを小さくすることができるので、噴霧ノズル７の熱交換器１に対する対向距離調節は、熱交換器の吸引エリアの面積が大きい場合、噴霧ノズルと熱交換器との対向距離を離して噴霧エリアＥ１の拡大化を行い、反対に、面積が小さい場合、対向距離を近づけて噴霧エリアの縮小化を行うことによって、吸引エリアＥ２の大きさ異なる熱交換器１つまり空調処理能力の異なる空調用室外機Ｂに対応して取付けることができる。

また、この実施形態の噴射ノズル７は、図１５に示すように、球面継手管１５に対して噴霧ノズル７を、上述した初期設定された状態からノズル出口７ａの中心Ｘ２が熱交換器１の吸引エリアＥ２の外側に向く方向に変位して、噴霧方向を変更することによって、初期設定よりも大きな噴霧エリアＥ１を形成することができ、反対に、図１６に示すように、初期設定された状態からノズル出口７ａの中心Ｘ２が熱交換器１の吸引エリアＥ２の内側に向く方向に変位して、噴霧方向を変更することによって、初期設定よりも小さな噴霧エリアＥ１を形成することができる。ここで、初期設定において、熱交換器側の噴霧エリアＥ１の中心部分が両噴霧ノズル７における噴霧エリアＥ１が時間差をもって移動軌跡が重なる噴霧状態であっても重ならない噴霧状態であってもかまわない。

このように、球面継手管１５を用いて噴霧エリアＥ１の大きさを調整することができることを利用して、吸引エリアＥ２の大きさ異なる熱交換器１に対して最適な噴霧状態を形成することができる。

また、噴霧エリアＥ１において、図３に示すように、噴霧エリアＥ１の中心部分に水噴霧を受けない空白エリアが存在しているが、空白エリアをドーナツ状に取り囲む噴霧エリアＥ１を形成しているので、空白エリアの直上部分の噴霧エリアＥ１による水濡れして付着した水の流れ落ちの途中経路にあり、流れ落ちの水濡れを受けることになるので、空白エリアにおいても気化熱による熱交換を形成する状態が形成されることになる。

この実施形態においては、空調用室外機Ｂに対して１つの公転手段Ｄを配備する例を説明しているが、図１８に示すように、熱交換器１の吸引エリアＥ２が左右方向に大きい場合、左右方向に取付け金具Ｃを配列状態に取付け、各取付け金具Ｃに連結手段Ｅを介して公転手段Ｄが取付けられて噴霧ノズル７が配備されて熱交換改善装置Ａが構成される。

図１９に示すように、熱交換器１の吸引エリアＥ２が上下方向に大きい場合、複数（図面では２つ）の公転手段Ｄを上下に分けて取付けられて噴霧ノズル７が配備されて熱交換改善装置Ａが構成される。

図２０に示すように、熱交換器１の吸引エリアＥ２が上下方向と左右方向の両方が大きい場合、左右方向に取付け金具Ｃを配列状態に取付け、その取付け金具Ｃに複数（図面では２つ）の公転手段Ｄが上下に分けて取付けられて噴霧ノズル７が配備されて熱交換改善装置Ａが構成される。
このように、熱交換器１の吸引エリアＥ２の大きさに対応して噴霧ノズル７を配備することができる。

また、図１８〜図２０に示す熱交換改善装置Ａにおいては、１つの給水配管から複数の公転手段Ｄにヘッダー２０を介して給水されることになり、各公転手段Ｄの噴霧ノズル７に対する給水圧が低下するような場合、図１４に示すように、噴霧ノズル７の噴霧角αを深くして水噴霧の反力を大きくして対応することができる。また、このことは、噴霧角αを調整することによって噴霧ノズルの公転軌跡に沿う移動速度の調整が可能となり、熱交換効率を最良にする調整手段に用いることができる。

次ぎに、このような構成の空調用室外機Ｂの熱交換改善装置Ａの運転制御を図５に示すフロチャートに基づいて説明する。

空調用室外機Ｂが運転状態にあり、そして、外気温度が２７℃以上でない場合は、熱交換改善装置Ａは運転しない。(♯１、♯２)

空調用室外機Ｂの運転状態の有無は、例えば、室外機に備えられたコンプレッサーやファンモータを作動する電源線のＣＴ等に電流検出器などを介して検出がなされる。

空調用室外機Ｂが運転状態にあり、そして、外気温度が２７℃以上である場合は、空調用室内機（図示せず）側のコンプレッサーが安定な運転作動領域に立ち上がるまでの運転時間Ｔ１を経過しているかの有無を判別する。（♯３）

コンプレッサーが安定な運転作動領域に立ち上がるまでの運転時間Ｔ１を経過している場合、設定されている外気温度別の運転制御に移行し、立ち上がるまでの運転時間Ｔ１を経過していない場合、コンプレッサー−の立ち上がりに必要な運転時間の経過を待った後、設定されている外気温度領域別の運転制御に移行する。(♯４)(♯５)

この実施形態の場合、例えば、外気温度が２７℃以上で３５℃未満の温度領域と、３５℃以上で４３℃未満の温度領域と、４３℃以上の温度領域といった３つの温度領域によって熱交換改善装置の運転状態を変えた運転制御がなされる。（♯６、♯７、♯８）

また、前記コンプレッサー−の立ち上がりに必要な運転時間Ｔ１の経過を待つとは、機種毎の立上げ時間、或いは、機種別に最も時間がかかる機種の立上げ時間に設定されている。また、コンプレッサーの立ち上げに必要な運転時間から、運転スタート時点から判断時点までの経過時間を差し引いた時間であってもよい。

外気温度領域別の運転制御は、この実施形態の場合、間欠噴霧制御がなされる。
すなわち、この制御では、噴霧ノズルが、複数に分けられた外気温度領域における夫々の温度領域において、熱交換器の吸引エリアに最少領域の噴霧量で最大領域の水濡れ状態を形成する必要最少域の噴霧時間が設定された噴霧運転と、噴霧運転を停止して熱交換器の水濡れした水が気化してしまう必要最少領域の噴霧休止時間が設定された休止運転とを備えた間欠噴霧運転を実行する。

間欠噴霧運転においては、例えば、複数に分けられた外気温度領域における気化による熱交換が各温度で満足する噴霧量を実験により発見し、このデータを基に、実際の外気温度がいずれかの温度領域に入っておれば、その温度領域に設定された運転時間と休止時間を１サイクルとして、設定サイクル数の間欠噴霧運転を実施して、夫々の外気温度領域に好適な噴霧量を形成することで、単一構造の噴霧ノズルを用いながら、夫々の外気温度域に対応して好適な熱交換性が得られる運転制御を形成することができる。

ここで、噴霧ノズル７の運転時間は、噴霧エリアの噴霧によって、熱交換器１が確実に十分に水濡れするための時間が設定され、休止運転時間は、室外機側の吸引ファンは作動されている条件の基で、外気温度領域が異なれば、気化する時間も異なる原理に基づいて設定されている。

具体的には、例えば、前記噴霧ノズル７の運転時間は、外気温度が２７℃以上で３５℃未満の外気温度領域、３５℃以上で４３℃未満の外気温度領域、４３℃以上の外気温度領域といった３つの温度領域のいずれも、熱交換器１に対する噴霧ノズル７の噴霧時間が異なる時間に設定されている。この実施形態で使用されている噴霧ノズル７は、例えば、接続されている水供給源が水道水であれば、その安定な供給水頭圧を受けて、それぞれが一定の噴霧量となるので、間欠噴霧運転の反復サイクル数を調整することによって、熱交換器１に対する多様な水濡れ状態を形成することができる。

そして、噴霧ノズル７を噴霧しない休止運転時間は、外気温度が２７℃以上で３５℃未満の温度領域である場合よりも、３５℃以上で４３℃未満の温度領域の方の時間が短く設定され、３５℃以上で４３℃未満の温度領域である場合よりも４３℃以上の温度領域の方が短く設定されている。

ここで、補足説明を加えれば、４３℃以上の温度領域の場合、例えば、４５℃以上になると熱交換器１の熱交換が極端に悪くなるので、一般の空調機においては、現状の熱交換状態が悪くなると判断された場合、運転しない状態に制御されるが、この温度域で水噴霧を実行した場合、水噴霧による気化熱による熱交換の改善によって、例え停止温度にあっても、その温度より低い温度領域の熱交換状態を形成することができ、運転停止状態になってしまうような外気温度でも空調用室外機Ｂを稼働させることができる。

このような構成にすることにより、制御器８を介して熱交換改善装置Ａが作動状態になると、電磁弁からなる制御弁６が開き公転手段Ｄを経由して噴霧ノズル７から水噴霧が生じる。そして、一対の噴霧ノズル７は、軸管部１３ａを中心とする軸周りの公転軌跡に沿った噴霧エリアＥ１と、熱交換器１の吸引入口側の吸引エリアＥ２とが重畳する状態となる。

熱交換器１の吸引エリアＥ２には厚さの薄い幅広な水噴霧が公転軌跡に沿って移動するので、吸引エリアＥ２の同一箇所には時間を置いて反復して水噴霧されることになり、水濡れを受ける状態から水濡れを受けない状態、そして再び水濡れを受ける状態を連続形成することができるので、水噴霧による水濡れが熱交換器１に対して付着の後、付着しながらの落水によって気化するといった反復サイクルを形成することになる。

また、空調用室外機Ｂの熱交換器１においては、公転軌跡に沿って移動する噴霧ノズル７の移動過程で、噴霧ノズル７に向う放熱フィンの一側面側から他側面側に変遷してゆくことになり、結果として、噴霧エリアＥ１内のほとんどのフィンの両面を水濡れ状態にすることができる。

さらに、噴射ノズル７から水噴霧された水は、吸引入口側で空気中を滞留移動しながら熱交換器１に水濡れする。このことは、滞留移動した水噴霧は吸引入口の雰囲気温度を冷却することになるので、熱交換器１に水濡れした水が吸引によって気化することによる冷却作用と相乗して、熱交換器１の熱交換効率の改善が図られることになる。

また、熱交換改善装置を取付けた空調用室外機と取付けていない空調用室外機の比較実験では、各温度領域において、投入された水道料金分は、熱交換が改善された電気料金分より少なくなる結果がえられている。そのため、この熱交換改善装置は、室外機に新たな付加する装置でありながら経済的であり、しかも、大気中に放出される交換熱も押えられるので、環境面に配慮された装置となっている。

従って、噴霧された水のほとんどを気化に付与することができるので、無駄がなく熱交換効率のよい気化サイクルを熱交換器１に構築することができる。

［変形例］
図２１に示すように、熱交換器１の吸引入口が側面に形成され、吸引出口が上面に形成されているタイプの空調用室外機Ｂの場合、上面には排気筒３Ｅが面積の多くを占有する外枠構造になっており、制御器８が天板部に直接に取付けることができないので、空調用室外機Ｂの天板部の両端部に取付けられた前後方向の短寸のアングルＣ２に、天板部から庇状に前後に張り出し状態に左右方向の長寸のアングルＣ１を取付け、この前後の長寸のアングルＣ１に跨る状態に、図示しないが、アングルＣ１に形成されたボルト挿通孔ｂに制御器８側の台座に形成されたボルト挿通孔を位置合わせした状態でボルト・ナットを介して制御器８が取付けられている。

取付け金具Ｃは、図２２に示すように、外枠３の奥行き寸法、幅寸法、高さが大きく、熱交換器１が幅方向中央に配置されているタイプの空調用室外機Ｂの場合、空調用室外機Ｂの外枠３の天板部中央部に前後方向に長寸のアングルＣ１を配置して天板部に止め付け固定し、天板部から前方に飛び出した両アングル部分に、左右方向に下側から一対の短寸のアングルＣ２を前後に配置して止め付け、これら短寸のアングルＣ２の幅方向中央位置に対応して固定台Ｃ３を止め付け、この固定台Ｃ３に取付け位置調整台Ｃ４の上端部を止め付けて取付けられる。

また、図示しないが、空調用室外機Ｂの外枠中央より何れか左右側方に位置ずれして吸引入口が形成されている場合、その位置に対応する中央から位置ずれした位置に取付け金具Ｃが取付けられて、これに公転手段Ｄを介して噴霧ノズル７が配備される。

このように、長寸のアングルＣ１、短寸のアングルＣ２、固定台Ｃ３は、空調用室外機Ｂの大きさや形態に対応して止め付け構造を変形することができる構成になっており、簡単な組立て性を維持しながら現場対応性に優れた取付け金具Ｃに形成されている。

次に、さらに異なる取付け金具Ｃの変形例を説明する。
この取付け金具Ｃは、上述した取付け金具Ｃの長、短のアングルＣ１，Ｃ２を用いず、図２３に示すように、固定台Ｃ３と、取付け位置調整台Ｃ４から構成され、室外機の天板に、固定台Ｃ３をビス止めによって取付け可能になっている。
図面においては、取付け位置調整台Ｃ４が短尺のものが示され、１つの公転手段Ｄのみ取付け可能になっているが、取付け位置調整台Ｃ４が長尺のものにして、複数の公転手段を取付け可能に構成してもよい。
取付け構成が簡単であるので、空調用室外機Ｂへの取付け性が良く、施工性の向上を図ることができる。

尚、この変形例において、前記実施形態と同様部分には同符号を附して詳細な説明は省略する。

［別実施形態］
１） 上記各実施形態では、公転手段Ｄに一対の噴霧ノズル７を設けた例を説明したが、本発明はこれに限らず、公転手段Ｄに１つの噴霧ノズル７を公転軌跡に沿って移動可能に設けても、複数の噴霧ノズル７を公転軌跡に沿って移動可能に設けてもよい。

２） また、上記実施形態では、回転支持管１３の延出管部１３ｂの先端部に、球面管継手１５を介して噴霧ノズル７が設けられている例について説明したが、本発明はこれに限らず、回転支持管１３の延出管部１３ｂの先端側を閉塞し、先端に至るまでの延出管部１３ｂに沿って、熱交換器１の吸引エリアＥ２に向って複数の噴霧孔又は噴霧ノズルを設けるとともに、水噴霧の反力で延出管部を公転軌跡に沿って移動可能に構成して、噴霧孔又は噴霧ノズルにおける公転軌跡に沿った噴霧エリアと、熱交換器１の吸引入口側の吸引エリアＥ２とが重畳するように構成するものであってもよい。

３） 上記実施形態における取付け金具Ｃは、図２４に示すように、固定台Ｃ３の先端の舌片Ｃ３ａと本体部Ｃ３ｂとがなす内コーナー部にコーナー補強板Ｃ５を設けるものであってもよい。
具体的には、図２５に示すように、コーナー補強板Ｃ５は、略４５度角で傾斜する本体部の上端に、固定台３の先端下面に対応する上部フランジＣ５ａが一体形成され、本体部の下端に、取付け位置調整台Ｃ４の上端裏面に対応する下部フランジＣ５ｂが一体形成されている。
前記コーナー補強板Ｃ５の上、下部フランジＣ５ａ，Ｃ５ｂには、バーリング加工されたタッピングネジ用のねじ受け孔ｃが夫々形成され、これらに対応して固定台３側及び取付け位置調整台Ｃ４側には、長孔形態のネジ挿通孔ｂが夫々形成され、タッピングネジｈを介して固定台３及び取付け位置調整台Ｃ４にコーナー補強板Ｃをネジ止め可能になっている。
また、図２６に示すように、熱交換器１の吸引入口側下端部又はこの吸引側入口側に対応する室外機の空気流通窓３Ｃの下端部に、取付け位置調整台Ｃ４の先端を延長してフックや係止爪などの掛止手段１７を介して止め付け支持して、取付け金具の補強を図ったものであってもよい。

４） 上記実施形態では、熱交換改善装置Ａが、複数に分けられた外気温度領域の何れにも一定時間を噴霧する噴霧運転と、夫々の外気温度域に対応して設定された異なる時間を噴霧しない休止運転とを有する間欠噴霧運転を実行する制御について説明したが、熱交換改善装置Ａが、複数に分けられた外気温度領域の夫々に対応して、少なくとも１つが連続噴霧制御となっている制御であってもよい。
また、熱交換改善装置Ａが、複数に分けられた外気温度領域の夫々に対応して、異なる時間を噴霧運転する連続噴霧運転を実行する制御であってもよい。

５） 上記実施形態では、取付け金具Ｃを介して公転手段Ｄを空調用室外機Ｂに取付ける構造の熱交換改善装置Ａについて説明したが、本発明はこれに限らず、パイプ配管の末端部に公転手段Ｄを介して噴霧ノズル７を設ける構造のものであってもよい。

６） 上記実施形態では、取付け金具Ｃ側に対して公転手段Ｄの取付け高さを変更自在にする、つまり、取付け位置調整台Ｃ４の取付け位置を選択して、公転手段Ｄの取付け高さを変更自在にする構成のものについて説明したが、これに限らず、取付け金具Ｃ側に対して公転手段Ｄの取付け位置が固定された構成のものであってもよい。

７） 上記実施形態では、取付け位置調整台Ｃ４に対して公転手段Ｄが、タッピングビスを用いたビス止め手段によって取付ける構造を説明したが、これに限らず、板状やポール状の取付け位置調整台に上下方向に沿ってスライド可能で所定の高さ位置で、挟持手段や係合手段を介して取付ける構造であってもよい。

８） 上記実施形態では、取付け金具Ｃの構成部材同士の止め付けに、バーリング加工されたネジ受け孔ｃに対してタッピングネジｈを用いる例を説明したが、これに限らず、ナットを溶接止めしたネジ受け孔に対してボルトを用いてもよい。

本発明を適用した実施形態の空調用室外器の熱交換改善装置図の全体を示す斜視図 熱交換改善装置の分解斜視図 噴霧ノズルの噴霧エリアと熱交換器の吸引エリアの関係を示す原理説明図 空調用室外機に熱交換改善装置を取付けた状態の簡略側面図 噴霧ノズルの噴霧制御のフロチャートを示す説明図 取付け位置調整台と連結手段と公転手段と噴霧ノズルの取付け関係を示す要部分解斜視図 取付け位置調整台に公転手段が連結手段を介して取付けられた要部斜視図 取付け位置調整台と連結手段と公転手段と噴霧ノズルの取付け関係を示す分解断面図 取付け位置調整台と連結手段と公転手段と噴霧ノズルの取付け状態を示す平断面図 公転手段と噴霧ノズルを一部断面にて示す簡略正面図 取付け位置調整台と連結手段と公転手段と噴霧ノズルの別の取付け関係を示す分解断面図 取付け位置調整台と連結手段と公転手段と噴霧ノズルの取付け状態を示す平断面図 噴霧ノズルと回転支持管との関係を一部断面にて示す要部平面図 噴霧ノズルと球面継手管との関係を一部断面にて示す要部平面図 噴霧ノズルを拡大側に変位した場合の噴霧エリアと吸引エリアを示す説明図 噴霧ノズルを縮小側に変位した場合の噴霧エリアと吸引エリアを示す説明図 熱交換器の吸引エリアが左側に存在する室外機に対応する熱交換改善装置の取付け関係を示す説明図 公転手段を左右に並設した熱交換改善装置を示す説明図 公転手段を上下に直列した熱交換改善装置を示す説明図 公転手段を上下左右に行列した熱交換改善装置を示す説明図 外観形態が異なる空調用室外機と取付け金具とを示す簡略斜視図 外観形態が異なる空調用室外機と取付け金具とを示す簡略斜視図 取付け金具の変形例を示す簡略側面図 取付け金具の変形例を示す簡略側面図 取付け金具の変形例を示す要部分解斜視図 取付け金具の変形例を示す簡略側面図

符号の説明

Ａ 熱交換改善装置
Ｂ 空調用室外機
Ｃ 取付け金具
Ｄ 公転手段
Ｅ 連結手段
Ｅ１ 噴霧エリア
Ｅ２ 吸引エリア
Ｘ１ 軸線
α 噴霧角度
１ 熱交換器
７ 噴霧ノズル
１２ 固定側軸受管部
１３ 回転支持管
１３ａ 軸管部
１３ｂ 延出管部
１５ 球面管継手

Claims (7)

1. 熱交換器の吸引入口側に向けて水噴霧する噴霧ノズルが配備されている空調用室外機の熱交換改善装置であって、
   前記噴霧ノズルが、水噴霧の反力を利用して公転軌跡に移動可能に、且つ、この噴霧ノズルにおける公転軌跡に沿った噴霧エリアと、熱交換器の吸引入口側の吸引エリアとが重畳する対応位置に公転手段を介して設けられている空調用室外機の熱交換改善装置。
2. 前記公転手段が、取付け金具を介して熱交換器の吸引入口側に少なくとも一つが設けられている請求項１記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
3. 前記公転手段が、取付け金具側に連結手段を介して給水配管に連結されている固定側軸受管部と、これに基端の軸管部が回転自在に軸支持され、この軸管部から直角方向に延出する延出管部に直交状態で且つ固定側軸受管部の軸線に沿う方向と噴霧角度を付けて噴霧ノズルが連結される回転支持管とから構成されている請求項１又は２記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
4. 前記公転手段が、熱交換器の吸引エリアの少なくとも上層部に噴霧エリアが対応するように取付けられている請求項１、２又は３記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
5. 前記噴霧ノズルが、熱交換器の吸引入口側に向けて漸次に裾広がりとなる扇状で厚さの薄い噴霧指向性を有する請求項１、２，３又は４記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
6. 前記噴霧ノズルが、ノズル出口から熱交換器の吸引エリアに噴霧する領域を変位可能に、回転支持配管に対して回動自在な球面継手管を介在して接続されている請求項１〜５いずれか１項に記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
7. 前記噴霧ノズルが、複数に分けられた外気温度領域における夫々の温度領域において、熱交換器の吸引エリアに最少領域の噴霧量で、且つ、最大領域の水濡れ状態を形成する最少領域の噴霧時間が設定された噴霧運転と、熱交換器に水濡れして付着した水が気化してしまう最少領域の噴霧休止時間が設定された休止運転とを備えた間欠噴霧運転を実行する請求項１〜６いずれか１項に記載の空調用室外機の熱交換改善装置。
   
   

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