JP2010216709A - エアコン室外機水冷省エネ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却水の均一な散水を確保し、冷却水の引水工事や電磁弁による給水の制御などを必要としないエアコン室外機水冷省エネ装置を提供する。
【解決手段】エアコン室外機の天板上に設置された水槽と、エアコン室外機の放熱フィンの吸気側に配置された吸水性と拡散性のよい網状の繊維製品からなる散水機構と、エアコンの稼動と連動して前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水から出し入れする連動機構とから構成され、冷却水は毛細管現象により水槽から散水機構に供給される。
【選択図】図２

Description

本発明はエアコンの省エネ装置に関し、特に水冷によりエアコン室外機の熱交換効率を向上させるエアコン室外機水冷省エネ装置に関する。

近年地球温暖化やエネルギー不足などが大きな問題となり、環境保護や省エネの観点から各分野で省エネの技術が開発されている。特に家電メーカではインバータ技術を応用してエアコンの効率を大幅に向上させている。しかし、インバータ技術によるエアコンの省エネ原理を簡単に説明すると、エアコンの運転過程において圧縮機やファンモータの回転数を調節することで圧縮機やファンモータが常に必要だけの出力の回転数で回転するようにして、つまり従来の一定回転数の運転中における圧縮機やファンモータの頻繁な停止と起動による効率の低下や必要以上の回転数による出力の無駄をなくして省エネを実現したものである。そのため、従来の一定回転の運転に比べて、気温があまり高くない期間（例えば夜間）の運転においては省エネの効果が大きいが、気温が高く高出力が必要な期間（例えば真夏日の昼ごろ）の運転においては省エネ効果があまり期待できない。

エアコンの省エネ技術は上記のインバータ技術以外に、大型空調システムでは水冷技術を応用して熱交換効率を向上させることで、空調機の効率を上げている。しかし、このような大型空調システムに使われている水冷技術は、設備の大型化やメンテナンスやランニングコストなどの問題があり、一般家庭用の小型エアコンでは空冷により熱交換を行っているのが現状である。小型エアコンでも水冷により熱交換効率を向上させるための技術としてはいくつかの特許が公開されているが、様々な問題点があり、実用性に欠けている。

例えば、特許文献１では、室外機の天板上に冷却水を溜める囲みを設けて、前記囲みの下部に開けてある小さい孔を通して水が熱交換器の手前に少しずつ落下し、熱交換器のファンの風力によって落下する水が熱交換器のフィンに吸い寄せられて附着し熱交換の効率を向上させる技術が公開されている。このような構造では、吸気側の冷却風の風力が弱いと落下する冷却水が熱交換器のフィンに吸い寄せられにくく、大半の冷却水はそのまま落下してしまう。特許文献２と特許文献３では、室内機で発生するドレン水を室外機の熱交換に散水または滴下させることで、熱交換器の熱交換効率を向上させる技術が公開されているが、このような技術では、ドレン水の量が少ないと省エネ効果が小さくなる欠点がある。さらに、特許文献４では、エアコンの作動や外気温度によって作動する電磁弁を通す水道水を熱交換器のフィンに滴下することで、熱交換器の熱交換効率を向上させる技術が公開されている。このような構造では、冷却水として水道水を配管で引いてくる必要があり、工事が難しくなり、電磁弁や制御装置が必要となるのでコストが高くなるなどの欠点がある。

特開平９−１９６４１５号公報。 特開２０００−７４４１１号公報。 特開２００４−１９７９８７号公報。 特開２００６−３２２６８５号公報。

上述したように、従来の技術は、有効な散水手段と実用性のある冷却水の供給手段が欠けているため、いずれも実用化することは困難である。本発明は、冷却水の放熱フィンへの均一な散水を確保し、冷却水の引水配管工事や電磁弁による給水の制御などを必要とせず、エアコンの作動と連動して冷却水の給水ができ、既存のエアコン室外機に誰もが簡単に取り付けることができる、実用性の高いエアコン室外機水冷省エネ装置を提供する。

上記の課題を解決するための本発明のエアコン室外機水冷省エネ装置の構成は、冷却水を貯水する貯水機構と、冷却水をエアコン室外機の放熱フィンに散水する散水機構とを備えるエアコン室外機水冷省エネ装置であって、前記貯水機構はエアコン室外機の天板上に設置された水槽であり、前記散水機構はエアコン室外機の放熱フィンの吸気側に配置された吸水性と拡散性のよい網状の繊維製品からなる散水部材であり、前記散水機構の上端は前記水槽の冷却水に浸され、冷却水が毛細管現象によって前記散水部材へ供給されることを特徴とする。また、前記散水機構の上端には、前記散水部材と同幅の所定の長さを有する吸水性と拡散性のよい密織または不織布の繊維製品からなる吸水部材をさらに有することと、前記散水部材への給水を横方向で均一にするために、前記吸水部材の下端に所定の間隔でΛ型の切り口を設けることと、前記散水機構への給水量を調節するために、前記水槽または水槽蓋に高さ調節機構を設置し、前記散水機構の上端は前記高さ調節機構を経由してから冷却水に浸されることを特徴とする。

さらに、上記の構成において、前記貯水機構は、前記水槽より高い位置に水タンクをさらに有し、トリチェリーの真空の原理を応用して前記水槽内の水位を略一定に保ちながら前記水タンクから前記水槽へ冷却水を供給することを特徴とし、また、前記水タンクとして使用済みのベットボトルを利用することを特徴とする。

さらに、上記の構成において、エアコンの稼動と連動して前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水から出し入れする連動機構をさらに有することを特徴とし、前記連動機構は、電極切換機構と、前記電極切換機構の作動によって作動する電気駆動機構とから構成され、前記電極切換機構は、エアコンの稼動時にエアコン室外機から吹き出す冷却風によって回転する風車またはエアコン室外機の放熱フィンの温度変化によって作動する温度スイッチ、及び前記風車の回転または温度スイッチの作動によって作動する電極切換スイッチなどを含み、前記電気駆動機構は、電源、小型直流モータ、及び電源切断スイッチなどを含み、エアコンの未稼動時には前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水から引き上げられる方向に回転するように前記小型直流モータに電源が印加され、エアコンの稼動時には前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水に沈まれる方向に回転するように前記小型直流モータに電源が印加され、前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水から引き上げられた後及び冷却水に沈まれた後には前記小型直流モータに印加された電源が切断されることを特徴とする。

または、前記連動機構は、重りまたは弾性部材、エアコンの稼動時にエアコン室外機から吹き出す冷却風によって回転する風車、及び連結糸などから構成され、エアコンの未稼動時には前記重りの重力または弾性部材の引っ張り力によって前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水から引き上げ、エアコンの稼動時には前記風車の回転に伴う連結糸の巻き取りによって前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水に引き込むことを特徴とする。

さらにまた、上記の各構成において、前記水槽にドレン水接続口を設け、エアコン室内機から排出されるドレン水を前記水槽に供給することを特徴とする

本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置は、冷却水の放熱フィンへの均一な散水を確保し、冷却水の引水配管工事や電磁弁による給水の制御などを必要とせず、エアコンの作動と連動して冷却水の給水ができ、既存のエアコン室外機に誰もが簡単に取り付けることができる。また、水冷により熱交換効率を向上させるので、特に高出力を必要とする真夏日の昼ごろにも省エネに大いに貢献でき、なおインバータ技術との相乗効果によりエアコンの全運転期間において高効率を実現できる。さらに、水タンクとして使用済みのベットボトルを使用することで、資源リサイクルにも貢献できる。さらにまた、エアコン室外機から排出される大量の熱が冷却水により吸収されるので、人口密度の高い都市部のヒートアイランド現象の緩和効果にも期待できる。

本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す前部斜視図。 本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す後部斜視図。 本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す断面図。 〔図４のＡ〕ベットボトルと水槽蓋の取付方法を示す部分拡大断面図。〔図４のＢ〕図３のＡにおけるＳ−Ｓ面の矢印方向図。 〔図５のＡ〕図３における散水機構の上端の周りの部分拡大図。〔図５のＢ〕図３におけるＳ−Ｓ面の矢印方向図。 連動機構の電気回路を示す略図。 本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例２を示す前部斜視図。 実施例２の連動機構と浸水棒の部分拡大斜視図。 〔図９のＡ〕本発明の実施例３の水タンクと水槽の一部を示す斜視図。〔図９のＢ〕図９のＡにおける冷却水接続口部分の構造を示す部分拡大断面図。

以下図面を参照しながら本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例について説明をする。

装置の構成

図１は本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す前部斜視図で、図２は本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す後部斜視図で、図３は本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例１を示す断面図である。図１〜３に示すように、実施例１のエアコン室外機水冷省エネ装置は、大きく分けて、冷却水を貯水する貯水機構、冷却水を散水する散水機構、及びエアコンの稼動と連動する連動機構の三つの部分から構成される。そして、貯水機構は水槽２１、水槽蓋２２、ベットボトル２３（実施例１では使用済みベットボトルを水タンクとして利用する）、専用ボトル蓋２４、及び逆止弁体２５などから構成され、散水機構は散水部材３１、吸水部材３２、浸水棒３３、高さ調節棒３４、下端固定棒３５、及び受水部３６などから構成される。連動機構はさらに電極切換機構と電気駆動機構に分けることができ、電極切換機構はフレーム４１、風車４２、スイッチ糸４３、及び電極切換スイッチ４４などを含み、電気駆動機構は小型直流モータ５１、小型減速機５２、電源切断スイッチ５３、巻取部材５４、スイッチ押圧部材５５、巻取糸５６、電源５７（２本の単３乾電池、未図示）、及び電源コード５８などを含む。

水槽２１は長さ約６００ｍｍ・幅約２５０ｍｍ・高さ約３０ｍｍの樹脂成形品であり、両面接着テープ（片面に接着剤を有するマグネットシートでもよい、未図示）を用いてエアコン室外機の天板１１上に固定する。そして、水槽蓋２２は樹脂成形品であり、散水機構の上端を出し入れするための長方形の開口部２２１を有し、開口部２２１の長手方向の両サイドには高さ調節部２２２を一体的に成形し、水槽蓋２２の上面に開口部２２１の略中央部分の位置で電気駆動機構を設置するための電気駆動機構設置台２２３を設ける。電気駆動機構設置台２２３の直立部分に乾電池を収納する収納ケース（未図示）を設置する。

図４のＡはベットボトル２３と水槽蓋２２の取付方法を示す部分拡大断面図で、図４のＢは図３のＡにおけるＳ−Ｓ面の矢印方向図である。図４のＡとＢに示すように、水槽蓋２２には、ベットボトル２３を取り付けるための取付用溝２２４と取付用孔２２５が設けられており、専用ボトル蓋２４のフランジ部２４１を取付用溝２２４に差し込むことでベットボトル２３を水槽蓋２２に取り付ける。専用ボトル蓋２４には水流出用の円孔２４２が開けられており、ボール２５１、当接板２５２、及び連結棒２５３からなる逆止弁体２５を用いてベットボトル２３を取り付ける際に円孔２４２の開閉を簡単に実現する。専用ボトル蓋２４は樹脂成形品（金属加工品でもよい）で、ボール２５１は直径が円孔２４２よりは大きくベットボトル２３のボトル口の内径よりは小さい柔らかい樹脂（ゴムなどの他の柔らかいお素材でもよい）製ボールであり、当接板２５２と連結棒２５３は溶接などで一体的に形成されたステンレス製品（防錆膜を有する他の金属製品や樹脂成形品でもよい）であり、逆止弁体２５の重さは水中での浮力より大きく設定する。また、ボール２５１に連結棒２５３の径よりちょっと小さい穴を開けて、連結棒２５３の一端をその穴に差し込むことで、ボール２５１と当接板２５２を連結させる。

ベットボトル２３を水槽蓋２２に取り付ける具体的な手順は次の通りである。ベットボトル２３に冷却水をいっぱい入れた後に、専用ボトル蓋２４でボトル口をしっかり閉めてからベットボトル２３を逆さまにすると、逆止弁体２５は自重が浮力より重いので下に下がり、図４のＡの点線で示すように、ボール２５１が円孔２４２を塞いで水の流出を防ぐ。続いて、ベットボトル２３を図４のＡに示す矢印の方向に沿って下に移動させてフランジ部２４１が水槽蓋２２の上面と接触するまで水槽蓋２２に設けた取付用孔２２５に差し込んだ後、図４のＢに示す矢印方向に沿ってベットボトル２３を回転させてフランジ部２４１を取付用溝２２４に差し込んでベットボトル２３を水槽蓋２２に固定させる。このとき、逆止弁体２５は、当接板２５２が水槽２１の底面に当たってベットボトル２３と一緒に移動できず、ボール２５１が円孔２４２から離れて円孔２４２が開けられる。当接板２５２の大きさは取付用孔２２５よりは小さく円孔２４２よりは大きく設定し、連結棒２５３の長さは専用ボトル蓋２４がちょうど取付用孔２２５に入った後に水槽２１の底面と当接する長さに設定する。

図５のＡは図３における散水機構の上端の周りの部分拡大図であり、図５のＢは図３におけるＳ−Ｓ面の矢印方向図である。散水部材３１は純綿の衛生ガーゼ（他の吸水性と拡散性のよい網状の繊維製品を使用してもよい）を使用し、吸水部材３２は市販の純綿布（他の吸水性と拡散性のよい密織または不織布の繊維製品でもよい）を使用し、図５のＡに示すように、散水部材３１の衛生ガーゼの先端部を折り曲げてから吸水部材３２と二重に縫い合わせる。なお、折り曲げ端部には未縫合部分を残し、未縫合部分の中に浸水棒３３を挿入した後に、２本の巻取糸５６の一端と浸水棒３３の両端をそれぞれ結び付ける。そして、散水機構の上端は高さ調節棒３４を経由した後水槽蓋２２の開口部２２１から水槽２１内に入る。

散水部材３１の下端は、衛生ガーゼを二重に折り曲げた後折り曲げ端部に未縫合部分を残して縫い合わせ、未縫合部分に下端固定棒３５を挿入してから、図３に示すように、受水部３６内に入れて下端固定棒３５の両端を受水部３６の両端に固定する。

次に連動機構について説明をする。図１〜３に示すように、電極切換機構のフレーム４１はＬ字型端面を有するフレーム取付部４１１、風車取付部４１２、風車取付軸４１３、ストッパ４１４、及びスイッチ取付部４１５などを含む樹脂成形品（金属加工品、または樹脂成形品と金属加工品の組み合わせ部材でもよい）である。風車４２は回転自在に風車取付軸４１３に取り付けられ、円筒状の巻取部４２１を風車４２と一体的に設ける。電極切換スイッチ４４はスイッチ取付部４１５にボルトなどで固定されており、スイッチ糸４３の一端は巻取部４２１に固定され、他端はスイッチアーム４４１の一端に結びつける。そして、電極切換機構はフレーム取付部４１１によって両面接着テープ（片面に接着剤を有するマグネットシートでもよい、未図示）を介してエアコン室外機の天板１１に取り付けられる。

図１〜３及び図５のＢに示すように、電気駆動機構の小型直流モータ５１、小型減速機５２、及び電源切断スイッチ５３はボルトなどで電気駆動機構設置台２２３に固定されており、小型減速機５２の出力軸５２１上には巻取部材５４及びスイッチ押圧部材５５が装着固定されている。巻取糸５６は巻取部材５４の左右両側に２本からなり、それぞれの一端が浸水棒３３の両端と結び付き、他端が巻取部材５４に固定され、略半円柱体２２６と２２７を経由して方向を変更する。本実施例において、略半円柱体２２６と２２７は巻取糸５６に対する抵抗を小さくするためであり、その意味では固定された略半円柱体の代わりに自由に回転するローラまたは滑車のような機構を設置してもよい。

図６は連動機構の電気回路を示す略図である。図６に示すように、電極切換スイッチ４４、小型直流モータ５１、電源切断スイッチ５３、及び電源５７（２本の単３乾電池）は電源コード５８によって電気接続される。電極切換スイッチ４４の作動原理は次の通りである。エアコンが稼動していないときには、スイッチアーム４４１が実線に示す位置にあり、電源側の回路５８１と電気駆動側の回路５８２は電極切換スイッチ４４において実線で示すように接続される。エアコンが稼動しているときには、スイッチ糸４３が巻取部４２１に巻き取られて（図１と図３を参照）スイッチアーム４４１を下に引っ張り、スイッチアーム４４１が点線に示す位置になり、スイッチボタン４４２が押し圧されて電源側の回路５８１と電気駆動側の回路５８２は電極切換スイッチ４４において点線で示すように接続される。電源切断スイッチ５３の作動原理は次の通りである。スイッチ押圧部材５５（図１と図２を参照）がスイッチボタン５３１と５３２のいずれも押し圧していないとき、電気駆動側の回路５８２は電源切断スイッチ５３において実線で示すように両接続点がともに接続状態で回路がオンになり、小型直流モータ５１は電極切換スイッチ４４の接続状況に従って浸水棒３３を巻き上げる方向に回転するかまたは浸水棒３３を下げる方向に回転する。浸水棒３３が所定の位置まで上がる（または下がる）と、小型減速機５２の出力軸５２１（図５のＢを参照）上に巻取部材５４と同軸固定されて回転するスイッチ押圧部材５５はスイッチボタン５３１（または５３２）を押し圧し、押し圧された側は図６の点線で示すように接続点が切断状態で回路がオフになり、小型直流モータ５１への電源の供給が切断される。小型直流モータ５１への電源の供給は、エアコンが稼動していないときは浸水棒３３が巻き上げる方向に回転し、エアコンが稼動しているときは浸水棒３３が下がる方向に回転するように設定する。

作動原理

以下本装置の作動原理について説明をする。まず、本装置の各部分を上述したようにエアコン室外機に取り付ける。次に、ベットボトル２３に水をいっぱい入れた後専用ボトル蓋２４でボトル口をしっかり閉めてから水槽蓋２２にセットすると（図４のＡとＢを参照）、専用ボルト蓋２４の円孔２４２は開けられた状態となり、ベットボトル２３内の水は水槽２１に流出するとともに空気がベットボトル２３内に入る。水槽２１内の水位が円孔２４２を塞ぐところまで上がって空気がベットボトル２３内に入れなくなると、ベットボトル２３内の真空圧は水の流出につれて段々大きくなる。ベットボトル２３内の真空圧と大気圧の気圧差がベットボトル２３内の水位と水槽２１内の水位との差による水圧差に等しくなると、水の流出は止まる。

エアコンが稼動していないときに、電極切換えスイッチ４４は図６の実線で示すようになり、小型直流モータ５１は浸水棒３３を巻き取る方向に回転し、浸水棒３３は上に上がる。浸水棒３３が所定の高さまで上がると、スイッチ押圧部材５５がスイッチボタン５３１を押し圧して電源を切断し、浸水棒３３の上がりは止まり、散水機構の上端は水から離れた所定の高さに保持される（図５のＡの点線）。これは本装置のエアコンの非稼動時の状態である。

エアコンが稼動してエアコン室外機のファンモータ１４が回転すると、冷却風が前面から吹き出し、風車４２は冷却風の風力によって回転し、スイッチ糸４３が風車４２に設けられた巻取部４２１に巻かれてスイッチアーム４４１を下の方向に引っ張る（図１〜３を参照）。このとき、スイッチアーム４４１は図６の点線で示す位置になり、小型直流モータ５１は浸水棒３３が下がる方向に回転し、浸水棒３３は自重により下に下がる。浸水棒３３が所定の位置まで下がると、スイッチ押圧部材５５がスイッチボタン５３１から離れてスイッチボタン５３２を押し圧して電源を切断し、浸水棒３３の下がりは止まり、散水機構の上端は水の中に浸水された状態に保持される（図５のＡの実線）。一方、スイッチアーム４４１はストッパ４１４によって下方向への移動が止められて、風車４２の回転も止められた状態を保つ。これは本装置のエアコンの稼動時の状態である。

この稼動時の状態で、水槽２１内の冷却水は毛細管現象により散水部材３１に流れ、散水部材３１は水に濡れる。吸水部材３２の役割は毛細管現象による冷却水の散水部材３１への流れをしやすくすることである。一方、散水部材３１は冷却風によって放熱フィン１２に寄り付き、散水部材３１と放熱フィン１２は互いに接触する（図３と図５のＡを参照）。低温の散水部材３１と高温の放熱フィン１２の直接接触と水の蒸発効果によって、放熱フィン１２は冷却風のみによって熱交換するときに比べて効率よく冷却される。また、冷却風の流れによって散水部材３１の水は小さな水滴になって放熱フィン１２の内部まで届くので、放熱フィン１２の熱交換効率は大きく向上される。このようにして、エアコンの効率がよくなり、省エネが実現される。散水部材３１の冷却に利用された後の残りの水は下に設けた受水部３６に流れ込み、排水ホース３７から排出される。排出される水の量が多い場合、高さ調節棒３４の高さを高くすると、毛細管現象による散水部材３１への水の流れが減り、水の節約が図れる。また、排水ホース３７の出口にベットボトルまたは水タンク（未図示）などを設置し、排出される水を溜めて再利用することで、水の節約を図ることもできる。

一方、水槽２１内の水が散水部材３１に供給されて水位が下がり、円孔２４２が水面から露出すると、空気がベットボトル２３内に入るとともにベットボトル２３内の水が水槽２１に流出する。水槽２１内の水位が再び円孔２４２を塞いで空気がベットボトル２３内に入らなくなると、水の流出につれてベットボトル２３内の真空圧は段々大きくなる。ベットボトル２３内の真空圧と大気圧の気圧差がベットボトル２３内の水位と水槽２１内の水位との差による水圧差に再び等しくなると、水の流出が止まる。このようなことを繰り返しながら、冷却水は水槽２１内の水位を略一定に保持されながらベットボトル２３から水槽２１に供給される。

エアコンの稼動を中止すると、エアコン室外機から吹き出す冷却風がなくなる。風車４２に作用する風力がなくなるので、スイッチアーム４４１は元の実線位置に戻り、小型直流モータ５１への電源電極が切り換えられて小型直流モータ５１は浸水棒３３を巻き上げる方向に回転し、巻取糸５６を巻取部材５４に巻き取って散水機構の上端を水から引き上げる。浸水棒３３が所定の位置まで上がると、スイッチ押圧部材５５がスイッチボタン５３２から離れて再びスイッチボタン５３１を押し圧して電源を切断し、浸水棒３３の上がりは止まり、本装置はエアコンの非稼動時の状態に戻る。

実施例１においてはベットボトルを３つ採用しているが、空間が許すところまでもっと多く設置したほうがよい。また、電極切換機構として、冷却風によって作動する風車と風車の作動によって作動する電極切換スイッチを採用しているが、放熱フィンの温度変化によって作動する温度スイッチなど他の手段を採用してもよい。

装置の構成

図７に本発明によるエアコン室外機水冷省エネ装置の実施例２を示す。図７に示すように、実施例２と実施例１の主な相違は連動機構にある。具体的に言うと、実施例１では電気駆動機構を利用して散水機構の上端を水槽２１の冷却水から出し入れするが、実施例２では重りと風車を利用して散水機構の上端を水槽２１の冷却水から出し入れする。図８は実施例２の連動機構と浸水棒３３の部分拡大斜視図である。図７と８において、実施例１と同様の部分については同様の符号を付与し、説明に必要のない符号の記入と説明を省略する。

図７と８に示すように、実施例２の連動機構は左右対称に配置され、左右それぞれが風車４２、重り６１、回転自由なローラ６２１〜６２４、及び連結糸６３１と６３２から構成される。風車４２の取り付け方法は実施例１と同じである。ローラ６２１はフレーム４１に、ローラ６２２は水槽蓋２２に、ローラ６２３は水槽２１の底面に、ローラ６２４は高さ調節部２２２と一体的に設置する。そして、連結糸６３１の一端は風車４２の巻取部４２１に固定し、他端はローラ６２１、６２２及び６２３を経由してから浸水棒３３の一端に結びつける。連結糸６３２の一端は重り６１に結びつけ、他端はローラ６２４を経由してから浸水棒３３の一端に結びつける。重り６１の重さの範囲は次のように設定する。エアコンの非稼動時、即ち風車４２に風力が働いていないときには、散水機構の上端を冷却水から引き上げることができる重さと、エアコンの稼動時、即ち風車４２に風力が働いているときには、風車４２の回転による連結糸６３１の引っ張り力が重り６１の重力を克服して散水機構の上端を冷却水に引き込むことができる重さの範囲内に設定する。また、ローラ６２３はその上部が水槽２１の冷却水の水面より低くなるように設定する。

次に実施例２の作動について説明をする。エアコンが稼動していないときには、エアコン室外機からの冷却風がないので、風車４２は風力を受けない。このとき、連結糸６３１には力が働かないので、連結糸６３２が重り６１の重力によって引っ張られ、浸水棒３３つまり散水機構の上端が上方向に引き上げられる。浸水棒３３の両端がローラ６２４の下部に当たると、浸水棒３３の上がりは止まり、散水機構の上端が水槽２１の冷却水から出された状態に保持される。これは実施例２のエアコンの非稼動時の状態である。

エアコンが稼動しているときには、エアコン室外機からの冷却風が吹き出し、風車４２は風力を受けて回転する。このとき、連結糸６３１には引っ張り力が働いて重り６１の重力を克服して浸水棒３３つまり散水機構の上端を水槽２１の冷却水に引き込む。散水機構の上端がローラ６２３の上部に当たると、浸水棒３３の下がりは止まり、散水機構の上端が水槽２１の冷却水に引き込まれた状態に保持される。これは実施例２のエアコンの稼動時の状態である。

実施例２において、ベットボトル２３の取り付け方法や他の作動原理は実施例１と全く同じであるため、説明を省略する。また、実施例２において、浸水棒３３を上方向に上げる駆動力として重り６１を利用しているが、重り６１の代わりに、ばねやゴムなどの弾性部材を利用して浸水棒３３を引っ張ってもよい。さらに、実施例２において、風車４２を左右対称に二つ採用しているが、大きい風車を一つのみ採用してもよい。

装置の構成

実施例３では、水タンクとしてベットボトル２３の代わりに専用の水タンク７１を採用し、他の部分は実施例１と同じである。図９のＡは本発明の実施例３の水タンク７１と水槽２１の一部を示す斜視図であり、図９のＢは図９のＡにおける冷却水接続口２７部分の構造を示す部分拡大断面図である。図９のＡとＢにおいて、実施例１と同様の部分については同様の符号を付与し、説明に必要のない符号の記入と説明を省略する。

図９のＡに示すように、水タンク７１は樹脂成形品（金属製品でもよい）で、頂面には水注入口（未図示）があり、水注入口蓋７１１で水注入口を閉める。また、水タンク７１の側面の下部には蛇口７１２を設け、水槽蓋２２には冷却水接続口２７を設けて、ホース７２で蛇口７１２と冷却水接続口２７を連結することで水タンク７１と水槽２１を結ぶ水路を形成する。水タンク７１はタンク台７３によって底が水槽蓋２２より高い位置に支持されている。水注入口蓋７１１には密封部材（未図示）を有し、蓋をしっかり閉めると空気が通らない。冷却水接続口２７は、図９のＢに示すように、水槽２１の内部側に所定の長さを有する。

水タンク７１への冷却水の注入手順は次の通りである。まず、蛇口７１２を閉めてから水注入口蓋７１１を開けて水を水タンク７１内に注ぎ、水が一杯になったら、空気が水注入口から入らないように水注入口蓋７１１をしっかり閉める。そして、蛇口７１２を開けると、水タンク７１内の水が水槽２１内に流出し、その後のことは実施例１と同じなので説明を省略する。また、実施例３において、他の作動原理は実施例１と全く同じなので、説明を省略する。

実施例１〜３において、エアコン室内機のドレン水排出管を水槽蓋２２に設けたドレン水接続口２６に接続すると、エアコン室内機から排出されるドレン水を水槽２１内に導入して冷却水として有効利用することができる。また、本発明について、実施例１〜３を用いて具体的に説明を行ったが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で色々な変形が可能で、なお、上記の各実施形態の構成要素を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができ、これらの変形や組み合わせはすべて本発明の範囲内とする。

本発明はエアコン室外機の水冷による省エネ装置であり、冷却水の引水配管工事や電磁弁による給水の制御などを必要とせず、既存のエアコン室外機に誰もが簡単に取り付けることができるため実用性が高く、また、水冷により熱交換効率を向上させて地球温暖化や省エネに大いに貢献できるので、産業上に利用されることが極めて期待される。

１１…エアコン室外機の天板、１２…放熱フィン、１３…冷媒管、１４…ファンモータ、２１…水槽、２２…水槽蓋、２２１…開口部、２２２…高さ調節部、２２３…電気駆動機構設置台、２２４…取付用溝、２２５…取付用孔、２２６、２２７…半円柱体、２３…ベットボトル、２４…専用ボトル蓋、２４１…フランジ部、２４２…円孔、２５…逆止弁体、２５１…ボール、２５２…当接板、２５３…連結棒、２６…ドレン水接続口、２７…冷却水接続口、３１…散水部材、３２…吸水部材、３３…浸水棒、３４…高さ調節棒、３５…下端固定棒、３６…受水部、３７…排水ホース、４１…フレーム、４１１…フレーム取付部、４１２…風車取付部、４１３…風車取付軸、４１４…ストッパ、４１５…スイッチ取付部、４２…風車、４２１…巻取部、４３…スイッチ糸、４４…電極切換スイッチ、４４１…スイッチアーム、４４２…スイッチボタン、５１…小型直流モータ、５２…小型減速機、５２１…出力軸、５３…電源切断スイッチ、５３１、５３２…スイッチボタン、５４…巻取部材、５５…スイッチ押圧部材、５６…巻取糸、５７…電源（２本の単３乾電池）、５８…電源コード、５８１…電源側の回路、５８２…電気駆動側の回路、６１…重り、６２１〜６２４…ローラ、６３１、６３２…連結糸、７１…水タンク、７１１…水注入口蓋、７１２…蛇口、７２…ホース、７３…タンク台。

Claims (10)

1. 冷却水を貯水する貯水機構と、冷却水をエアコン室外機の放熱フィンに散水する散水機構とを備えるエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記貯水機構はエアコン室外機の天板上に設置された水槽であり、
   前記散水機構はエアコン室外機の放熱フィンの吸気側に配置された吸水性と拡散性のよい網状の繊維製品からなる散水部材であり、
   前記散水機構の上端は前記水槽の冷却水に浸され、冷却水が毛細管現象によって前記散水部材へ供給されることを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
2. 請求項１に記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記散水機構の上端には、前記散水部材と同幅の所定の長さを有する吸水性と拡散性のよい密織または不織布の繊維製品からなる吸水部材をさらに有することを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
3. 請求項１または２に記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記吸水部材の下端に所定の間隔でΛ型の切り口を設けることを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記水槽または水槽蓋に高さ調節機構を設置し、前記散水機構の上端は前記高さ調節機構を経由してから冷却水に浸されることを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記貯水機構は、前記水槽より高い位置に水タンクをさらに有し、トリチェリーの真空の原理を応用して前記水槽内の水位を略一定に保ちながら前記水タンクから前記水槽へ冷却水を供給することを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
6. 請求項５に記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記水タンクとして使用済みのベットボトルを利用することを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   エアコンの稼動と連動して前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水から出し入れする連動機構をさらに有することを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
8. 請求項７に記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記連動機構は、電極切換機構と、前記電極切換機構の作動によって作動する電気駆動機構とから構成され、
   前記電極切換機構は、エアコンの稼動時にエアコン室外機から吹き出す冷却風によって回転する風車またはエアコン室外機の放熱フィンの温度変化によって作動する温度スイッチ、及び前記風車の回転または温度スイッチの作動によって作動する電極切換スイッチなどを含み、
   前記電気駆動機構は、電源、小型直流モータ、及び電源切断スイッチなどを含み、
   エアコンの未稼動時には前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水から引き上げられる方向に回転するように前記小型直流モータに電源が印加され、エアコンの稼動時には前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水に沈まれる方向に回転するように前記小型直流モータに電源が印加され、
   前記散水機構の上端が前記水槽の冷却水から引き上げられた後及び冷却水に沈まれた後には前記小型直流モータに印加された電源が切断されることを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
9. 請求項７に記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
   前記連動機構は、重りまたは弾性部材、エアコンの稼動時にエアコン室外機から吹き出す冷却風によって回転する風車、及び連結糸などから構成され、
   エアコンの未稼動時には前記重りの重力または弾性部材の引っ張り力によって前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水から引き上げ、エアコンの稼動時には前記風車の回転に伴う連結糸の巻き取りによって前記散水機構の上端を前記水槽の冷却水に引き込むことを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のエアコン室外機水冷省エネ装置であって、
    前記水槽にドレン水接続口を設け、エアコン室内機から排出されるドレン水を前記水槽に供給することを特徴とするエアコン室外機水冷省エネ装置。ここから書き始めます。

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