JP2011089659A - 熱交換器の効率改善装置、削減率検証方法および削減率検証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】その目的は放熱フィンへの散水による熱交換効率の向上をさらに効果的に行うと共に、放熱フィンに対する水垢や汚れの付着を防止することができる熱交換器の効率改善装置、削減率検証方法および削減率検証装置を提供する。
【解決手段】水を純水化する純水精製部３と、この純水精製部３によって精製された純水を貯留するタンク４と、このタンク４内の純水を熱交換器の放熱フィン５に散水する散水部６と、少なくとも外気温Ｔを測定するセンサＳｔと、このセンサＳｔによって測定された外気温Ｔを用いて、散水を行う外気温Ｔの下限閾値Ｔｔを定めると共に散水部６により散水された純水が放熱フィン５に付着した状態で蒸発する程度の間隔を空けるように散水時間Ｏｎｔを間欠制御する制御部７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器の効率改善装置、削減率検証方法および削減率検証装置を提供するものである。

従来、空調装置、冷凍冷蔵装置、ガスヒートポンプ型空調装置（以下、ＧＨＰという）などの熱交換器において放熱フィンに散水を施すことにより、放熱フィンを冷却して冷却効率を向上させる装置が発明され実用化に至っている。

下記特許文献１（特開２００６−５７９７１号公報）には空調装置の濃縮機（熱交換器）の放熱フィンに冷却水を散水することにより、これを効率よく冷却する冷却装置が記載されている。また、散水によって放熱フィンに水垢やスケールなどが付着することを防止するために、放熱フィンを清掃するための清掃ブラシを備えることが記載されている。

特開２００６−５７９７１号公報

しかしながら、従来の効率改善装置には放熱フィンを清掃するための清掃ブラシを駆動する装置が必要となるので、それだけ製造コストがかかるだけでなく、機械的な稼動駆動部分が多いため故障を誘発するという問題があった。また、清掃ブラシの駆動に伴って機械的に弱い放熱フィンを傷める危険性があるだけでなく、既存の熱交換器に取り付けることができないという問題があった。

そこで、散水による水垢やスケールの付着を防止するために、水が気化して残渣を残すことがないように多量の水を噴霧することが考えられる。しかしながら、この場合には使用水量が多くなり不経済であるだけでなく、周囲が水浸しになるため藻やカビなどの繁殖を助長し、蚊などの害虫が生息するための環境を作ってしまうという問題もある。加えて、大量に散水された水に含まれる成分によって熱交換器の寿命を短くする危険性があるという問題があった。

また、効率改善装置の設置後には、これを取り付けたことにより、どの程度電力を削減できているのかを確認することが望まれるが、電力消費量は気象条件や空調装置の使用者の意識による影響や冷却対象となる空間や物品の状況などの条件によって大いに異なっているため、この削減効果を定量することは極めて困難であった。

本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、放熱フィンへの散水による熱交換効率の向上をさらに効果的に行うと共に、放熱フィンに対する水垢や汚れの付着を防止することができる熱交換器の効率改善装置、削減率検証方法および削減率検証装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、第１発明は、水を純水化する純水精製部と、この純水精製部によって精製された純水を貯留するタンクと、このタンク内の純水を熱交換器の放熱フィンに散水する散水部と、少なくとも外気温を含む物理量を測定するセンサと、このセンサによって測定された少なくとも外気温を含む物理量を用いて、散水を行う外気温の下限閾値を定めると共に散水部により散水された純水が放熱フィンに付着した状態で蒸発する程度の間隔を空けるように散水時間を間欠制御する制御部とを備えることを特徴とする熱交換器の効率改善装置を提供する（請求項１）。

前記構成の熱交換器の効率改善装置は、純水精製部によって精製され、水の成分を除去た純水がタンクに蓄えられ、この純水が散水部を介して熱交換器の放熱フィンに散水される。また、センサが少なくとも外気温を含む物理量を測定し、制御部はこの物理量に合わせて散水器による散水時間の間欠制御を行うものであるから、散水器から散水した純水が放熱フィンに付着した状態で蒸発する。このとき、散水する水が純水であるから完全に気化したときに残渣が残ることがない。逆に放熱フィンにシリカなどの付着物が取り付いている場合、純水が付着物に浸透し蒸発する工程を繰り返すことにより、付着物が放熱フィンから剥がれ落ちやすくなり、長期間にわたって散水を施すことにより放熱フィンを洗浄する作用を期待することができる。

また、水の気化熱は大きいので、少量の純水を用いて熱交換効率が引き上げられ、多量の水を消費することも、周囲が水浸しになることも避けながら、省エネルギーを実現することができる。

制御部によって散水を行う外気温の下限閾値が定められているので、散水の必要がない外気温である状態においては散水を止めることができ、それだけ使用水量を少なくすることができる。従って、純水精製部の精製速度は一日に精製できる純水の総量が一日の総散水量に見合うものであり、かつ、タンクの容量は最も外気温が上がる時間帯においてタンク内の水が枯渇することがない程度の容量であれば良い。

前記散水部はタンクに貯留した純水を加圧して送り出すポンプと、このポンプに蓄えられた純水を各部に分岐供給する配管と、この配管を介して送り出される純水を放熱フィンに散水するための散水ノズルとを備える。タンクに貯留した純水をポンプによって送り出すことにより、配管の配置と散水ノズルの数を適正に保つことにより安定した水圧で放熱フィンに散水することができ、それだけ、安定した散水を行うことができる。

前記センサは物理量として相対湿度を測定する湿度センサを備え、前記制御部は相対湿度によって散水できる外気温の下限閾値を変動させるものである場合（請求項２）には、散水した純水の気化による冷却が効果的に行われる条件下でのみ散水を行うことができるので、純水を効果的に使用することができる。

前記制御部は散水時間の間欠制御において散水時間の長さを季節、時間帯、外気温、相対湿度、放熱フィンの温度のうち少なくとも一つの値に合わせて調整するものである場合（請求項３）には、散水した純水が完全に気化する頃に再び散水を行うことが可能であり、これによってさらに効率的な散水を行うことができる。

前記センサは室外機に流れる電流を測定する電流計測部を備え、前記制御部は電流測定部によって測定された電流を用いて室外機の動作状況を監視し、外気温の測定値と室外機の消費電力を所定時間ごとに記録すると共に動作している室外機にのみ前記散水部による散水を行わせるものである場合（請求項４）には、動作中で冷却の必要がある室外機にのみ散水を施すことによりさらに効率的な散水を行うことができる。

前記制御部は外部と通信可能に構成された通信部を備え、この通信部を介して散水部の動作状況、センサによる測定値、制御部による設定情報のうち少なくとも一つの情報からなる状態データおよびまたは前記ログデータを出力する状態データ出力部とを備える請求項４に記載の熱交換器の効率改善装置（請求項５）には、前記通信部を例えばネットワークに接続することにより状態データがネットワークに送信されるので、ネットワークを介して通信部に接続可能な監視装置を用いて状態データを受信して状態を遠隔監視することができる。なお、制御部が通信部を介して前記監視装置からの設定変更コマンドを受信し、制御部の設定を変更可能とする変更データ受信部を備えることが好ましい。

第２発明は、前記熱交換器の効率改善装置において記録されたログデータを用いて、前記散水停止期間内と散水停止期間外の両方において記録された外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証することを特徴とする削減率検証方法を提供する。

前記散水停止期間を１日ごとに設定し、外気温と室外機の消費電力の相関関係を日毎に求めることが好ましい。すなわち、散水停止期間内の１日における平均温度と、散水停止期間外の１日における平均温度を比較し、この差が所定の範囲内であり、両日の温度の標準偏差の差が所定の範囲内であるときに、室外機の消費電力の積分値を求めて比較することにより外気温と室外機の消費電力の相関関係から気象条件を考慮に入れた削減率を検証することが可能である。なお、外気温に加えて相対湿度も比較し、この差が所定の範囲内である条件を加えて削減率を検証して、より厳密な検証を行ってもよい。

上述のように１日の平均を用いて外気温と室外機の消費電力の相関関係を求めることにより、外乱による一時的な変化による影響を小さくすることができ、それだけ信頼性の高い検証を行うことができる。なお、前記外気温と室外機の消費電力のそれぞれの測定値から外気温と消費電力の相関関係を示す近似関数を求め、この近似関数を用いて散水を行ったときと行わなかったときの差を削減率として求めることも可能である。また、前記近似関数は相対湿度も加えて求めることにより、さらに厳密な検証を行ってもよい。

第３発明は、熱交換器の効率改善装置と通信可能に接続される通信部と、この通信部を介して各散水装置における外気温などの物理量に加えて室外機の消費電力の測定値を入力する状態入力部と、この状態入力部を介してログデータとして入力する散水停止期間内と散水停止期間外の両方において記録された外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証する削減率検証部とを有することを特徴とする削減率検証装置を提供する。

例えばネットワークを介する通信によって状態入力部に散水装置における外気温などの物理量に加えて室外機の消費電力の測定値が入力されることにより、外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証することができる。また、ネットワークを介する通信によって状態データを入力することにより、ほぼリアルタイムの検証を行うことが可能であるから、電力消費が著しく上がった場合に警告を出してその原因を追究することが可能となる。なお、熱交換器の効率改善装置と削減率検証装置の通信部を互いに通信ケーブルなどによって直接接続するようにしてもよい。

前述したように、第１発明の熱交換器の効率改善装置によれば、純水が熱交換器の放熱フィンに散水され放熱フィンに付着した状態で蒸発するとき、残渣を残すことなく気化熱によって多くの熱を取り除くことができ、少量の純水を用いて熱交換効率が引き上げられるので、多量の水を消費することも、周囲が水浸しになることも避けながら、省エネルギーを実現することができる。また、制御部によって散水を行う外気温の下限閾値が定められているので、使用水量を少なくすることができる。

さらに、放熱フィンに既にシリカなどの付着物が取り付いている場合、純水が付着物に浸透し放熱フィンと付着物の間に入り込んだ状態で蒸発する工程を繰り返すことにより、付着物が放熱フィンから剥がれ落ちやすくなり、長期間にわたって散水を施すことにより放熱フィンを洗浄する効果を期待することができる。

第２発明の削減率検証方法によれは、外気温と消費電力の相関関係から気象条件を考慮に入れた消費電力の削減率を求めることより、外気温に変動のある条件下においても正確な消費電力の削減率を検証することができる。

第３発明の削減率検証方法によれば、通信によって状態入力部に散水装置における外気温などの物理量に加えて室外機の消費電力の測定値のログデータが入力されることにより、外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証することができる。

本発明の熱交換器の効率改善装置の構成を示す図である。 前記熱交換器の効率改善装置の設定状態を説明する図である。 熱交換器の効率改善装置の構成を説明する図である。 削減率検証方法の一例を説明する図である。 削減率検証方法の別の例を説明する図である。

図１は本発明の第１実施形態に係る熱交換器の効率改善装置１の構成を説明する図である。図１に示すように、熱交換器の効率改善装置１は水源２に接続される純水精製装置３（純水精製部）と、この純水精製装置３によって精製された純水を貯留するタンク４と、このタンク４内の純水を熱交換器の放熱フィン５に散水する散水部６と、これらの制御部７とを備える。

前記水源２に接続された配管１ａには調圧弁１０と、チャッキ弁１１と、ボールバルブ１２がこの順番に接続されており、調圧弁１０とチャッキ弁１１の間の分岐点１３にバイパス流路１ｂが分岐接続されている。

前記純水精製装置３は逆浸透膜（以下、ＲＯ膜：Reverse Osmosis Membraneという）を備え、このＲＯ膜に浸透圧以上の水圧を加えることにより、ＲＯ膜を透過する純水を生成するもの（以下、ＲＯ装置３という）であり、１ｃは精製された純水の供給管、１ｄはＲＯ膜を透過しなかった、不純物が濃縮された排水を流すドレン管である。

前記タンク４には満水を検出するセンサＳ１と渇水を検出するセンサＳ２とを備え、これらが前記制御部７に接続されている。タンク４の容量は１日に散水する水量とＲＯ装置３が単位時間当たり精製できる純水の量に合わせて設定され、最も散水する時間帯にタンク４が枯渇することがない程度の大きさを有するものである。なお、本実施形態では、センサＳ１，Ｓ２は何れも上下２個のセンサ素子を備えることにより、後述のＲＯ装置３やバイパス流路制御が頻繁に切り替わることがないように構成している。

前記放熱フィン５は空調装置、冷凍冷蔵装置、ＧＨＰ装置などの任意の冷却装置の熱交換器を構成するものであり、内部に冷媒を流動させる冷媒管と、この冷媒管の表面積を大きくする様に冷媒管に連結させたアルミ板からなるフィンとを備える。

前記散水部６はタンク４に貯留した純水を導く給水管１ｅと、この給水管１ｅ上に設けたボールバルブ１４と、ポンプ１５と、チャッキ弁１６と、電磁弁１７と、複数の散水ノズル１８とを備える。また、前記バイパス流路１ｂにはボールバルブ１９と、電磁弁２０と、チャッキ弁２１がこの順に接続されており、このバイパス流路１ｂが前記チャッキ弁１６の下流側の給水管１ｅに接続されている。

前記制御部７はセンサＳ１とＲＯ装置３が接続されたＲＯ制御部７ａと、前記散水部６による散水を制御する散水制御部７ｂと、制御部７の動作記録をログデータＤｒとして残すログ記録部７ｃと、現在時刻Ｔｉｍｅや日Ｄａｙを計測する時計部７ｄとを備える。また、前記散水制御部７ｂは外気温Ｔを検出する温度センサＳｔ、周囲外気の相対湿度Ｈを測定する湿度センサＳｈおよび熱交換器に流れる電流Ｉを検出するＣＴセンサ（電流計測部）Ｓｃなど種々の物理量を測定するセンサを備える。

また、前記ＲＯ制御部７ａはセンサＳ１が満水を検知するまでＲＯ装置３に純水を精製させる制御を行う部分であり、散水制御部７ｂはセンサＳ２によってタンク４内に渇水が発生していないことを検出している状態で、温度センサＳｔが湿度センサＳｈによって測定された相対湿度Ｈで調整された所定の後述する下限閾値Ｔｔ以上を検出する場合に、間欠的に電磁弁１７を開いて散水ノズル１８からの散水を行わせる制御を行うものである。

より詳細には、前記散水制御部７ｂは、センサＳ２によって渇水を検出していない状態でポンプ１５を駆動させ、渇水を検知するとポンプ１５を止めて電磁弁２０を開く制御を行うものである。制御部７は図示を省略するＣＰＵとメモリ（ハードディスクも含む）などからなる記録装置とを備え、この記録装置には前記ＲＯ制御部７ａを実現するためのＲＯ制御プログラムＰａと、散水を制御するための散水制御プログラムＰｂと、動作中の各センサＳｔ，Ｓｈ，Ｓｃによって検出された値や散水状態などのログを取るログ記録プログラムＰｃとが記録され、ＣＰＵによって実行可能に構成されている。

前記制御部７の記録装置には、さらに散水を行う外気温Ｔの下限閾値Ｔｔ（散水を開始する散水開始温度Ｔ１、散水を終了する散水停止温度Ｔ２）と、ノズル１８から水を散水する時間を示す散水時間Ｏｎｔと、ノズル１８からの散水を停止する時間（散水間隔）Ｏｆｔと、熱交換器５が動作状態であることを検出する最低電流値Ｉｔと、散水を強制的に停止させる期間を定める散水停止期間Ｐｔとを含む設定情報を記録する。

本実施形態の場合、前記下限閾値Ｔｔ、散水時間Ｏｎｔおよび散水間隔Ｏｆｔを、相対湿度Ｈ、１日を幾つかに分けた時間帯、１年を幾つかに分けた季節の値に合わせて調整する関数として設定してある。また、散水停止期間Ｐｔは例えば初夏の任意の時期に隔日で散水する散水実施日と散水しない散水停止日を交互に繰り返す２週間を設定する。

図２は本実施形態で設定した散水停止期間Ｐｔの設定状態を示す図である。図２に示すように６月の第２週と第３週において、６月７日から隔日で散水停止期間Ｐｔを設定することにより、２週間で合計７日を散水停止期間Ｐｔとして定める。

また、３０〜３２は前記各設定情報Ｔ１，Ｔ２，Ｉｔ，Ｏｎｔ，Ｏｆｔ，Ｐｔを設定可能とする入力キー（例えば入力選択キー３０、数値変更キー３１、数値決定キー３２など）、３３は設定内容を確認するための表示部（例えば液晶パネル）であり、３４は外部にノート型コンピュータなどからなる監視装置３５を接続してログデータＤｒにアクセスし、これを取り出すための通信ポート（通信部）である。なお、前記制御部７は監視装置３５からのコマンドに従って前記設定情報Ｔ１，Ｔ２，Ｉｔ，Ｏｎｔ，Ｏｆｔ，Ｐｔのうちの任意の情報、および、ログデータＤｒを出力する状態データ出力部３６を備える。

前記調圧弁１０は水源２の水圧が大きすぎることにより熱交換器の効率改善装置１に悪影響を与えないようするためのものであり、各チャッキ弁１１，１６，２１は水流の急激な変化によるウォーターハンマー現象を抑える逆止弁、ボールバルブ１２，１４，１９は各部の水の流れを手動で止めるものである。

前記構成の熱交換器の効率改善装置１は、稼動時にはＣＰＵによってＲＯ制御プログラムＰａを実行することにより制御部７がＲＯ制御部７ａとして機能し、センサＳ１によってタンク４内の水量を確認し、このタンク４にセンサＳ１の上の素子が満水を検知するまでＲＯ装置３を稼動させ、センサＳ１の下の素子が満水を検知しなくなると再びＲＯ装置３を稼動させるように制御する。

つまり、夜などの散水する必要のない時間帯にＲＯ装置３を稼動させて純水を精製させることにより、次の日の散水に十分な純水をタンク４内に蓄えることができる。なお、本実施形態ではセンサＳ１が２つのセンサ素子を有する例を考えているが、センサＳ１として単一のセンサ素子を用いる場合には、ＲＯ制御部７ａはセンサＳ１がＯＮ／ＯＦＦ切り替えした時点から所定時間だけ遅らせてＲＯ装置３の停止／稼動を制御することにより、ＲＯ装置３の稼動と停止を頻繁に切り替えることを防止できる。

前記散水制御部７ｂは前記温度センサＳｔによって測定される外気温Ｔが下限閾値Ｔｔを超えており、かつ、ＣＴセンサによって測定される電流Ｉが最低電流値Ｉｔを超え、さらに、前記散水停止期間Ｐｔで定められた期間でないという散水条件を満たすときに、ポンプ１５を稼動させるとともに、前記電磁弁１７を開放してノズル１８からの散水を行わせる。このとき例えば電磁弁１７を開閉させるタイミングは前記散水時間Ｏｎｔと散水間隔Ｏｆｔによって定められた間隔で間欠的になるように制御する。なお、ポンプ１５の稼動は電磁弁１７を開閉させるタイミングに合わせて間欠的に稼動させてもよいが、散水条件を満たす状態では常に稼動させておいてもよい。

散水を間欠的に行うことにより、散水時間Ｏｎｔだけ散水した水は放熱フィン５に適度に広がり、散水間隔Ｏｆｔの間に全て気化し、放熱フィン５から気化熱を奪い取ることにより、それだけ放熱フィン５を冷却することができる。散水時間Ｏｎｔおよび散水間隔Ｏｆｔの設定値が適正であれば散水した水が完全に気化した頃に次の散水が開始され、無駄な水の浪費を防止できる。本実施形態では散水時間Ｏｎｔと散水間隔Ｏｆｔは相対湿度Ｈの関数であり湿度が高いときには散水時間Ｏｎｔを短く散水間隔Ｏｆｔを長くするから、散水した水の無駄を防止しながら放熱フィン５から気化熱を十分に取り去ることができる。

また、散水する水が純水であるから、完全に気化したときに放熱フィン５に残渣を残すことがない。逆に既に放熱フィン５にシリカなどの不純物が付着しているなら、放熱フィン５と不純物との間に水が浸透して気化する過程を繰り返すうちに、不純物が剥がれ落ちやすくなり、これらの不純物を徐々に除去することができる。さらに、散水制御部７ｂは一日の業務が終了した後の時間帯において、ＣＰＵが図示していないフィン洗浄プログラムを実行して、タンク４内の水がなくなるまで連続散水させるフィン洗浄工程を実行することにより、放熱フィン５の洗浄効果をさらに高めることができる。なお、このフィン洗浄工程は省略してもよい。

さらに、前記ＣＰＵによってログ記録プログラムＰｃを実行することにより、制御部７がログ記録部７ｃとして機能し、少なくとも日Ｄａｙと時刻Ｔｉｍｅ、計測された外気温Ｔ、電流Ｉに電圧をかけて求めた消費電力Ｗを時間積算した値Ｗｈ、ノズル１８を用いて散水した散水時間の積算値Ｓｐｔ、散水停止期間であるかどうかのフラグＦをログデータＤｒとして時系列に記録する。なお、ログ記録部７ｃはログデータＤｒとして上記情報を記録間隔３０分毎に１年間記録できることが好ましく、ログデータＤｒとして記録される外気温Ｔは記録間隔内の平均値であることが好ましい。

前記熱交換器の効率改善装置１は放熱フィン５に散水を施すことにより熱交換器の効率を飛躍的に引き上げることができるが、初夏の時期に前記散水停止期間Ｐｔが設定されているので、この散水停止期間Ｐｔにおいてあえて散水を施さないことにより、散水を施す場合と散水しない場合のログデータＤｒを残すことができる。このログデータＤｒは前記通信ポート３４を介して接続された監視装置３５によって取り出して分析することにより、散水によって削減された電力量（削減率）を算出することができる。また、監視装置３５を通信ポート３４に接続している状態では前記各設定情報や測定値をモニタすることができ、適正な運転を行っているかどうかを監視することができる。

本実施形態では、散水停止期間Ｐｔとして初夏の期間中に２週間にわたって隔日で散水停止日を定めているので、図２に示すように、同じような気候において散水した日と散水しない日の消費電力を比較することができる。また、同じ曜日において散水した日と散水しない日の消費電力を比較することも可能である。

図３は、本発明の削減率検証装置４０およびこの削減率検証装置４０を用いた削減率検証方法を説明する図である。この削減率検証装置４０は、図１に示す熱交換器の効率改善装置１と通信可能に接続されるものであり、前記監視装置３５と同じように直接的に熱交換器の効率改善装置１に接続されるものであっても、図３に示すように、インターネットなどのネットワークシステムＮを介して熱交換器の効率改善装置１に接続されるものであってもよい。

削減率検証装置４０は、熱交換器の効率改善装置１と通信可能に接続される通信部４１と、この通信部４１を介して各散水装置における外気温Ｔおよび相対湿度Ｈなどの物理量に加えて消費電力Ｗ（Ｗｈ）を入力する状態入力部４２と、この状態入力部４２を介してログデータＤｒとして入力する散水停止期間Ｐｔ内と散水停止期間Ｐｔ外の両方において記録された外気温Ｔと室外機の消費電力Ｗの相関関係Ｆ１，Ｆ２を求め、この相関関係Ｆ１，Ｆ２から消費電力Ｗの削減率（電力削減効果）Ｅを検証する削減率検証部４３と、求めた削減率Ｅを現場ごとにファイルする削減率記録部４４を有する。

前記状態入力部４２および削減率検証部４３は何れも削減率検証装置４０に設けた図示していないＣＰＵによって状態入力プログラムＰｄおよび削減率検証プログラムＰｅを実行することにより実現するものであり、前記削減率記録部４４はハードディスクなどの外部記憶装置に記録されている。また、４０ａは削減率検証装置４０によって各熱交換器の効率改善装置１から受信したログデータＤｒをグラフＧなどにして表示することができるモニタ表示部、４０ｂは削減率検証装置４０に対して設定や指示を入力可能とするキーボードやマウス（図示していない）などの入力部である。

ネットワークシステムＮは広く普及されているインターネットを用いることが好ましく、これによって熱交換器の効率改善装置１および削減率検証装置４０の設置場所を比較的自由に設定することができる。なお、ネットワークシステムＮとの接続は有線であることにより安定性が高くなるので好ましいが、このネットワークシステムＮに携帯電話会社の無線通信システムなどを導入してもよい。さらには、イントラネットのように閉ざされたネットワークや１対１のデータ通信回路を構築してもよい。いずれにしても通信部４１は少なくとも一つの熱交換器の効率改善装置１の通信部３４と接続されて、データのやり取りを行うことができるように構成されている。

さらに、削減率検証装置４０は複数の現場における熱交換器の効率改善装置１と通信可能に接続されることにより、各現場における熱交換器の効率改善装置１の状態を遠隔監視できる監視装置としても機能し、各熱交換器の効率改善装置１が適正な運転を行っているかどうかを確認できるようにすることが好ましい。

前記構成の削減率検証装置４０はそのＣＰＵが前記状態入力プログラムＰｄを実行することにより状態入力部４２として機能し、前記通信部４１を介して目的とする熱交換器の効率改善装置１からログデータＤｒを転送することができ、これをメモリやハードディスクなどの記録装置に記録する。次いで、ＣＰＵが削減率検証プログラムＰｅを実行することにより削減検証部４３として機能し、ログデータＤｒを解析して削減率Ｅを求めることができる。

図４は、前記散水停止期間Ｐｔとして、図２に示すように１日ごとに設定している場合に行うことができる削減率検証方法Ｍｅｔ１の一例を示している。まず、採取したログデータＤｒに記録されている散水停止期間Ｐｔ内の１日における外気温Ｔの平均値（平均温度）および外気温Ｔの標準偏差と、散水停止期間Ｐｔ外の１日における平均温度および外気温Ｔの標準偏差を求める。（ステップＳｔｅｐ１）なお、このとき相対湿度Ｈの平均値（平均湿度）も求めることにより、さらに精度の高い削減効果の検証を行うこともできる。

次いで、散水停止期間Ｐｔの内外において平均温度と標準偏差を比較し、この差が所定の範囲内である２日間を選択する。（ステップＳｔｅｐ２）なお、このとき同じ曜日であること、同程度の平均湿度であることなどの付加的な選択条件に含めることにより、曜日による変動や天候の変動が激しい場合にこれに対応することができる。ここで温度Ｔの標準偏差を比較対象とするのは、温度変化の変動が日によって異なっており、これによって平均温度が同じであっても温度差が大きく現れることがあるためである。

前述のようにして選んだ２日間における消費電力Ｗｈの合計を求めて比較することにより削減率Ｅを求める。（ステップＳｔｅｐ３）ここで、比較する対象となる２日は、その外気温度Ｔが同じとなるように選んだものであるから、Ｓｔｅｐ３における消費電力Ｗｈの比較によって外気温Ｔと室外機の消費電力Ｗｈの相関関係から散水による電力の削減率Ｅを求めることができる。なお、前記ステップＳｔｅｐ２において複数の比較対象を選んだ場合には、散水停止期間Ｐｔの内外において消費電力Ｗｈの合計を求めて比較することにより、全体の平均値を求めて、さらに信頼性の高い削減効率の検証を行うことができる。

次に、図５を用いて、別の削減率検証方法Ｍｅｔ２の例を説明する。本例に示す削減率検証方法Ｍｅｔ２では、散水停止期間Ｐｔの内外においてログデータＤｒに記録された各外気温Ｔと室外機の消費電力Ｗｈの関係からその相関関係を散水停止期間Ｐｔの内と外において、それぞれたとえば最小二乗法などにより直線近似して一次式の相関関係Ｆ１，Ｆ２を求める。（ステップＳｔｅｐ４）

次いで、求めた相関関係Ｆ１，Ｆ２からその時期の平均的な外気温であるときにおける各消費電力の計算値を散水停止期間Ｐｔの内と外においてそれぞれ求める。（ステップＳｔｅｐ５）

上記求められた消費電力の計算値を比較することにより削減率Ｅを求める。（ステップＳｔｅｐ６）

上述の削減率検証方法Ｍｅｔ２によれば、採取したログデータＤｒをできる限り使って外乱による一時的な変化による影響を小さくすることができ、それだけ現実に即した信頼性の高い検証を行うことができる。

１ 熱交換器の効率改善装置
３ 純水精製部
４ タンク
５ 放熱フィン
６ 散水部
７ 制御部
３４ 通信部
３５ 監視装置
３６ 状態データ出力部
４０ 削減率検証装置
４１ 通信部
４２ 状態入力部
Ｄｒ ログデータ
Ｅ 削減率
Ｈ 相対湿度
Ｉ 電流
Ｉｔ 稼動閾値
Ｔ 外気温
Ｔｔ 下限閾値
Ｏｎｔ 散水時間
Ｐｔ 散水停止期間
Ｓｔ，Ｓｈ，Ｓｃ センサ
Ｗ（Ｗｈ） 消費電力

Claims (7)

1. 水を純水化する純水精製部と、この純水精製部によって精製された純水を貯留するタンクと、このタンク内の純水を熱交換器の放熱フィンに散水する散水部と、少なくとも外気温を含む物理量を測定するセンサと、このセンサによって測定された少なくとも外気温を含む物理量を用いて、散水を行う外気温の下限閾値を定めると共に散水部により散水された純水が放熱フィンに付着した状態で蒸発する程度の間隔を空けるように散水時間を間欠制御する制御部とを備えることを特徴とする熱交換器の効率改善装置。
2. 前記センサは物理量として相対湿度を測定する湿度センサを備え、前記制御部は相対湿度によって散水できる外気温の下限閾値を変動させるものである請求項１に記載の熱交換器の効率改善装置。
3. 前記制御部は散水時間の間欠制御において散水時間の長さを季節、時間帯、外気温、相対湿度、放熱フィンの温度のうち少なくとも一つの値に合わせて調整するものである請求項１または請求項２に記載の熱交換器の効率改善装置。
4. 前記センサは室外機に流れる電流を測定する電流計測部を備え、前記制御部は電流測定部によって測定された電流から室外機の消費電力を求め、外気温の測定値と室外機の消費電力を所定時間ごとにログデータとして記録する一方、設定された散水停止期間においては前記散水部による散水を強制的に停止させるとともに、前記消費電力が設定された稼動閾値を超えている場合にのみ前記散水部による散水を行わせるものである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器の効率改善装置。
5. 前記制御部は外部と通信可能に構成された通信部を備え、この通信部を介して散水部の動作状況、センサによる測定値、制御部による設定情報のうち少なくとも一つの情報からなる状態データおよび／または前記ログデータを出力する状態データ出力部とを備える請求項４に記載の熱交換器の効率改善装置。
6. 請求項４に記載の熱交換器の効率改善装置において記録されたログデータを用いて、前記散水停止期間内と散水停止期間外の両方において記録された外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証することを特徴とする削減率検証方法。
7. 請求項５に記載の熱交換器の効率改善装置と通信可能に接続される通信部と、この通信部を介して各散水装置における外気温などの物理量に加えて室外機の消費電力の測定値を入力する状態入力部と、この状態入力部を介してログデータとして入力する散水停止期間内と散水停止期間外の両方において記録された外気温と室外機の消費電力の相関関係を求め、この相関関係から消費電力の削減率を検証する削減率検証部とを有することを特徴とする削減率検証装置。

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