JP2014126247A - Evaporative cooler and energy saving system using the same - Google Patents

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Sadaaki Kitamura
禎章 北村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporative cooler which can improve the cooling efficiency and to provide an energy saving system using the evaporative cooler.SOLUTION: An evaporative cooler includes a cylindrical rotating member 20 which has a hollow part formed toward the vertical direction and can attach water to the inside surface of the hollow part, a driving means 40 which rotates the rotating member 20 around an axial line and a first blowing means 50 which blows gas so as to circulate the interior of the rotating member 20, and performs the cooling by utilizing evaporative heat of the water. Further, the evaporative cooler 10 includes a cylindrical outer side member 30 disposed so as to surround the rotating member 20 from the outside and a second blowing means 60 which blows air so as to be circulated through a space sandwiched by the rotating member 20 and the outer side member 30.

Description

本発明は、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行う気化冷却器及びそれを用いた省エネシステムの技術に関する。   The present invention relates to a vaporization cooler that performs cooling using the heat of vaporization of a cooling medium, and a technology of an energy saving system using the same.

従来、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行う気化冷却器の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique of a vaporization cooler that performs cooling using vaporization heat of a cooling medium has been publicly known. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献1には、気体(空気)を流通させて冷却媒体(水)の気化熱を利用して冷却を行う第一冷却流路(ウエット・チャンネル)と、第一冷却流路内の気化熱による冷熱を利用して冷却を行う第二冷却流路(ドライ・チャンネル)と、を具備する気化冷却器(間接型気化冷却器)の技術が公知となっている。   Patent Document 1 discloses a first cooling flow path (wet channel) that cools gas (air) by using the heat of vaporization of a cooling medium (water), and heat of vaporization in the first cooling flow path. A technique of a vaporization cooler (indirect vaporization cooler) including a second cooling flow path (dry channel) that performs cooling using cold heat generated by the above-mentioned is known.

このような構成により、特許文献1に開示された気化冷却器では、第二冷却流路に流通する空気を冷却し、当該冷却された空気を空調等に利用することができる。   With such a configuration, the evaporative cooler disclosed in Patent Document 1 can cool the air flowing through the second cooling flow path and use the cooled air for air conditioning or the like.

また、このような冷却媒体の気化熱を利用した気化冷却器に関する技術として、冷却流路の壁面に冷却媒体(例えば、水)を吹き付けて付着させ、当該冷却流路に気体(例えば、空気)を送風し、当該冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行う気化冷却器がある。   Further, as a technique related to a vaporization cooler using the heat of vaporization of such a cooling medium, a cooling medium (for example, water) is sprayed and attached to the wall surface of the cooling channel, and a gas (for example, air) is attached to the cooling channel. There is a vaporization cooler that performs cooling using the vaporization heat of the cooling medium.

しかしながら、このような気化冷却器では、冷却流路の壁面に付着した冷却媒体がその表面張力によって略半球状となり、表面積(冷却流路を流れる気体との接触面積)が減少し、冷却効率が悪化する点で不利であった。   However, in such a vaporization cooler, the cooling medium adhering to the wall surface of the cooling channel becomes substantially hemispherical due to the surface tension, and the surface area (contact area with the gas flowing through the cooling channel) is reduced, and the cooling efficiency is improved. It was disadvantageous in that it deteriorated.

特開2008−101890号公報JP 2008-101890 A

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、冷却効率の向上を図ることができる気化冷却器及びそれを用いた省エネシステムを提供することである。   This invention is made | formed in view of the above situations, The subject which it is going to solve is providing the vaporization cooler which can aim at the improvement of cooling efficiency, and an energy-saving system using the same.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、所定の軸線方向に向かって形成された空洞部を有し、その内側面に冷却媒体を付着させることが可能な筒状の回転部材と、前記回転部材を前記軸線回りに回転させる駆動手段と、前記回転部材内を流通するように気体を送風する第一送風手段と、を具備し、前記冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行うものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a cylindrical rotating member having a hollow portion formed in a predetermined axial direction and capable of adhering a cooling medium to the inner surface thereof, and the rotating member is connected to the axial line. Drive means for rotating around and first air blowing means for blowing gas so as to circulate in the rotating member, and cooling is performed using the heat of vaporization of the cooling medium.

請求項2においては、前記回転部材を外側から囲むように設けられる筒状の外側部材と、前記回転部材と前記外側部材とによって挟まれた空間を流通するように気体を送風する第二送風手段と、を具備するものである。   In Claim 2, The 2nd ventilation means which ventilates gas so that it may distribute | circulate the cylindrical outer member provided so that the said rotation member may be enclosed from the outer side, and the space pinched | interposed by the said rotation member and the said outer member. And.

請求項3においては、前記第一送風手段は、前記回転部材内を流通する気体が旋回流となるように当該気体を送風するものである。   In Claim 3, said 1st ventilation means ventilates the said gas so that the gas which distribute | circulates the inside of the said rotation member turns into a swirl | vortex flow.

請求項4においては、前記回転部材の内側面には、複数の微細な凸部が形成されるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of fine convex portions are formed on the inner surface of the rotating member.

請求項5においては、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の気化冷却器を用いた省エネシステムであって、湯を貯める貯湯槽からの排熱を利用して、前記第一送風手段又は前記第二送風手段が送風する気体の空調を行うものである。   In Claim 5, it is an energy-saving system using the vaporization cooler as described in any one of Claim 1- Claim 4, Comprising: Said waste heat from the hot water storage tank which stores hot water WHEREIN: Said 1st The air blown by the one blowing means or the second blowing means is performed.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、回転部材に付着した冷却媒体の表面積を遠心力により増加させることにより、冷却効率の向上を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to improve the cooling efficiency by increasing the surface area of the cooling medium attached to the rotating member by centrifugal force.

請求項2においては、回転部材の内側と仕切られた空間を流通する気体(第二送風手段によって送風される気体)を冷却することができるため、蒸発した冷却媒体を含まない湿度の低い気体を供給することができる。   In Claim 2, since the gas (gas blown by the 2nd ventilation means) which distribute | circulates the space partitioned off from the inner side of the rotation member can be cooled, the low humidity gas which does not contain the evaporated cooling medium is used. Can be supplied.

請求項3においては、第一送風手段によって送風される気体が回転部材内を流通する際の経路を長く確保することができ、冷却効率の向上を図ることができる。   In Claim 3, the path | route at the time of the gas ventilated by the 1st ventilation means distribute | circulates the inside of a rotation member can be ensured long, and the improvement of cooling efficiency can be aimed at.

請求項4においては、回転部材に付着した冷却媒体の表面を平滑化することで、当該冷却媒体の表面積を増加させ、冷却効率の向上を図ることができる。   In claim 4, by smoothing the surface of the cooling medium adhered to the rotating member, the surface area of the cooling medium can be increased, and the cooling efficiency can be improved.

請求項5においては、排熱を利用して空調された空気を、冷却効率の良い気化冷却器に用いることにより、より効率の良い省エネシステムを構築することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to construct a more efficient energy saving system by using air that has been air-conditioned using exhaust heat in a vaporization cooler with good cooling efficiency.

本発明の第一実施形態に係る気化冷却器を示した正面断面図。1 is a front sectional view showing a vaporization cooler according to a first embodiment of the present invention. 図1及び図4におけるA−A断面図。AA sectional drawing in FIG.1 and FIG.4. (a)図1及び図4におけるB−B断面図。(b)気化冷却器が作動している場合の、図1及び図4におけるB−B断面図。(A) BB sectional drawing in FIG.1 and FIG.4. (B) BB sectional drawing in FIG.1 and FIG.4 when the vaporization cooler is act | operating. 気化冷却器が作動している場合の、正面断面図。Front sectional drawing when the evaporative cooler is operating. (a)回転部材が回転駆動していない場合の、回転部材の内側面に付着した水の様子を示した正面断面拡大図。(b)同じく、回転部材が回転駆動している場合を示した正面断面拡大図。(A) The front cross-sectional enlarged view which showed the mode of the water adhering to the inner surface of a rotation member when the rotation member is not rotationally driven. (B) Similarly, the front cross-sectional enlarged view showing the case where the rotating member is rotationally driven. (a)第二実施形態に係る凸部を示したイメージ図。(b)同じく、正面断面拡大図。(c)同じく、水が付着した様子を示した正面断面拡大図。(A) The image figure which showed the convex part which concerns on 2nd embodiment. (B) Similarly, front sectional enlarged view. (C) Similarly, a front cross-sectional enlarged view showing a state where water is attached. 第三実施形態に係る駆動手段を示した正面斜視図。The front perspective view which showed the drive means which concerns on 3rd embodiment. (a)第四実施形態に係る回転部材の一例を示した正面断面図。(b)同じく、正面断面図。(c)同じく、正面断面図。(d)同じく、正面断面図。(e)同じく、正面断面図。(A) Front sectional drawing which showed an example of the rotation member which concerns on 4th embodiment. (B) Similarly, front sectional view. (C) Similarly, front sectional view. (D) Similarly, front sectional view. (E) Similarly, front sectional view. 気化冷却器を用いた省エネシステムの一例を示したブロック図。The block diagram which showed an example of the energy-saving system using a vaporization cooler.

以下では、図中に示した矢印に従って、上下方向、左右方向及び前後方向を定義する。   Below, according to the arrow shown in the figure, the up-down direction, the left-right direction, and the front-back direction are defined.

まず、図1から図3までを用いて、本発明の第一実施形態に係る気化冷却器10の構成について説明する。   First, the configuration of the evaporative cooler 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図1、図2及び図3(a)に示す気化冷却器10は、冷却媒体としての水の気化熱を利用して空気を冷却し、当該冷却された空気を空調等に利用するものである。また、本実施形態に係る気化冷却器10は、水の蒸発を促進するために用いられる空気と、冷却されて空調等に利用する空気とが異なる、いわゆる間接型の気化冷却器である。気化冷却器10は、主として回転部材20、外側部材30、駆動手段40、第一送風手段50、第二送風手段60及び噴霧手段70を具備する。   The vaporization cooler 10 shown in FIGS. 1, 2 and 3 (a) cools air using the vaporization heat of water as a cooling medium, and uses the cooled air for air conditioning or the like. . The evaporative cooler 10 according to the present embodiment is a so-called indirect evaporative cooler in which air used for promoting the evaporation of water is different from air that is cooled and used for air conditioning or the like. The evaporative cooler 10 mainly includes a rotating member 20, an outer member 30, a driving unit 40, a first blowing unit 50, a second blowing unit 60, and a spraying unit 70.

図1及び図3(a)に示す回転部材20は、長手方向を上下方向に向けて配置される、円筒状の部材である。回転部材20には、その軸線方向(上下方向)に向かって円形断面を有する空洞部が形成される。回転部材20は、熱伝導性の高い材料によって形成される。   The rotating member 20 shown in FIG. 1 and FIG. 3A is a cylindrical member that is arranged with its longitudinal direction directed in the vertical direction. The rotary member 20 is formed with a cavity having a circular cross section in the axial direction (vertical direction). The rotating member 20 is formed of a material having high thermal conductivity.

図1、図2及び図3(a)に示す外側部材30は、長手方向を上下方向に向けて配置される、円筒状の部材である。外側部材30には、その軸線方向(上下方向)に向かって円形断面を有する空洞部が形成される。外側部材30は、回転部材20を外側から囲むように配置される。当該外側部材と回転部材20とは接触しないように配置され、当該外側部材と回転部材20との間に挟まれるようにして空間が形成される。   The outer member 30 shown in FIGS. 1, 2, and 3 (a) is a cylindrical member that is disposed with its longitudinal direction directed in the vertical direction. The outer member 30 is formed with a cavity having a circular cross section in the axial direction (vertical direction). The outer member 30 is disposed so as to surround the rotating member 20 from the outside. The outer member and the rotating member 20 are arranged so as not to contact each other, and a space is formed so as to be sandwiched between the outer member and the rotating member 20.

駆動手段40は、回転部材20を回転駆動させるためのものでる。駆動手段40は、主としてモータ41、駆動ギヤ42、従動ギヤ43、案内ギヤ44及びベアリング45を具備する。   The driving means 40 is for rotating the rotating member 20. The driving means 40 mainly includes a motor 41, a driving gear 42, a driven gear 43, a guide gear 44, and a bearing 45.

モータ41は、回転部材20を回転駆動させるための駆動源である。モータ41は、外側部材30と回転部材20との間に形成される空間(回転部材20の側方)に、その出力軸を下方に向けて配置される。   The motor 41 is a drive source for rotating the rotary member 20. The motor 41 is disposed in a space (side of the rotating member 20) formed between the outer member 30 and the rotating member 20 with its output shaft facing downward.

駆動ギヤ42は、モータ41の出力軸に固定される。駆動ギヤ42は、外側部材30に適宜支持される。   The drive gear 42 is fixed to the output shaft of the motor 41. The drive gear 42 is appropriately supported by the outer member 30.

従動ギヤ43は、回転部材20の外周面に形成される。従動ギヤ43は、駆動ギヤ42と歯合される。   The driven gear 43 is formed on the outer peripheral surface of the rotating member 20. The driven gear 43 is meshed with the drive gear 42.

案内ギヤ44は、従動ギヤ43と歯合するように、回転部材20の周囲に複数(本実施形態においては、3つ)配置される。   A plurality of (three in this embodiment) guide gears 44 are arranged around the rotating member 20 so as to mesh with the driven gear 43.

ベアリング45は、回転部材20の底部を回転可能に支持するものである。ベアリング45は、外側部材30の内周面に形成された支持部30aと回転部材20との間に介設される。   The bearing 45 supports the bottom part of the rotation member 20 so that rotation is possible. The bearing 45 is interposed between the support portion 30 a formed on the inner peripheral surface of the outer member 30 and the rotating member 20.

このように構成された駆動手段40において、モータ41が駆動すると、当該モータ41の駆動力が駆動ギヤ42及び従動ギヤ43を介して回転部材20に伝達される。これによって、回転部材20は、その軸線(平面視における回転部材20の円形の中心(従動ギヤ43の中心)を通る、上下方向の直線)を中心として回転する。   When the motor 41 is driven in the driving means 40 configured as described above, the driving force of the motor 41 is transmitted to the rotating member 20 via the driving gear 42 and the driven gear 43. As a result, the rotating member 20 rotates about its axis (a straight line passing through the center of the circle of the rotating member 20 in the plan view (the center of the driven gear 43)).

この際、回転部材20はベアリング45によって下方から回転可能に支持されている。また、回転部材20は複数の案内ギヤ44によって傾くことなく安定して回転することができる。   At this time, the rotating member 20 is supported by the bearing 45 so as to be rotatable from below. The rotating member 20 can be stably rotated without being inclined by the plurality of guide gears 44.

第一送風手段50は、回転部材20内を流通するように空気を送風するものである。第一送風手段50は、主として導入部51、第一ファン52、案内流路53及び排出流路54を具備する。   The first air blowing means 50 blows air so as to circulate in the rotating member 20. The first air blowing means 50 mainly includes an introduction part 51, a first fan 52, a guide channel 53 and a discharge channel 54.

導入部51は、回転部材20内へと空気を案内するためのものである。導入部51は、上方が閉塞された略円筒状に形成される。導入部51の直径(内径)は、回転部材20の直径(内径)と略同一となるように形成される。導入部51は、その下部(開放された部分)が回転部材20の上部(開放された部分)と対向するように配置され、当該回転部材20とは分離した状態で適宜支持される。   The introduction part 51 is for guiding air into the rotary member 20. The introduction part 51 is formed in a substantially cylindrical shape whose upper part is closed. The diameter (inner diameter) of the introduction part 51 is formed to be substantially the same as the diameter (inner diameter) of the rotating member 20. The introduction part 51 is arranged so that the lower part (opened part) faces the upper part (opened part) of the rotating member 20 and is appropriately supported in a state separated from the rotating member 20.

第一ファン52は、空気を回転部材20内へと送り込むものである。第一ファン52は、外側部材30の外部に配置される。   The first fan 52 feeds air into the rotary member 20. The first fan 52 is disposed outside the outer member 30.

案内流路53は、第一ファン52からの空気を導入部51内へと案内するものである。案内流路53の一端(左端)は、第一ファン52に対向するように配置される。案内流路53は、外側部材30及び導入部51を貫通するようにして配置され、当該案内流路53の右端(送風口53a)は導入部51内を臨むように配置される。   The guide channel 53 guides the air from the first fan 52 into the introduction part 51. One end (left end) of the guide channel 53 is arranged to face the first fan 52. The guide channel 53 is disposed so as to penetrate the outer member 30 and the introduction part 51, and the right end (air blowing port 53 a) of the guide channel 53 is disposed so as to face the introduction part 51.

図1に示すように、案内流路53の送風口53aは、やや下方を向くように形成される。また、図2に示すように、案内流路53の送風口53aは、平面視において導入部51の内側面近傍を臨むように形成される。   As shown in FIG. 1, the air blowing port 53a of the guide channel 53 is formed to face slightly downward. Further, as shown in FIG. 2, the air blowing port 53 a of the guide channel 53 is formed so as to face the vicinity of the inner side surface of the introduction portion 51 in a plan view.

図1、図2及び図3(a)に示す排出流路54は、回転部材20内の空気を外部へと案内するものである。排出流路54の一端(上端)は、回転部材20の下部(開放された部分)と対向するように配置される。排出流路54の他端は、外側部材30の外部へと延設される。   The discharge channel 54 shown in FIGS. 1, 2 and 3A guides the air in the rotating member 20 to the outside. One end (upper end) of the discharge channel 54 is disposed so as to face the lower portion (opened portion) of the rotating member 20. The other end of the discharge channel 54 extends to the outside of the outer member 30.

図1に示す第二送風手段60は、回転部材20と外側部材30との間の空間を流通するように空気を送風するものである。第二送風手段60はファンによって構成される。第二送風手段60は、外側部材30の一端(上端)に設けられる。   The second air blowing means 60 shown in FIG. 1 blows air so as to circulate through the space between the rotating member 20 and the outer member 30. The 2nd ventilation means 60 is comprised with a fan. The second air blowing means 60 is provided at one end (upper end) of the outer member 30.

噴霧手段70は、回転部材20の内側面に水を付着させるためのものである。噴霧手段70は、主として本体部71及び噴霧口72を具備する。   The spray means 70 is for attaching water to the inner surface of the rotating member 20. The spray means 70 mainly includes a main body portion 71 and a spray port 72.

本体部71は、細長い円筒状の部材を適宜折り曲げて形成されるものである。本体部71の先端部(下端部)は長手方向を上下方向に向けて、導入部51及び回転部材20の内部(回転部材20の軸線上)に配置される。本体部71の他端は、水を圧送するためのポンプ(不図示)に接続される。   The main body 71 is formed by appropriately bending an elongated cylindrical member. The front end portion (lower end portion) of the main body portion 71 is disposed inside the introduction portion 51 and the rotation member 20 (on the axis line of the rotation member 20) with the longitudinal direction thereof directed in the vertical direction. The other end of the main body 71 is connected to a pump (not shown) for pumping water.

噴霧口72は、本体部71の内部と外部とを連通するように形成される複数の孔である。噴霧口72は、回転部材20の内側面と対向する位置に複数形成される。   The spray ports 72 are a plurality of holes formed so as to communicate the inside and the outside of the main body 71. A plurality of spray ports 72 are formed at positions facing the inner surface of the rotating member 20.

なお、上記駆動手段40のモータ41、第一送風手段50の第一ファン52、第二送風手段60(ファン)及び噴霧手段70のポンプ(不図示)は、図示せぬ制御装置に接続され、当該制御装置によって動作を制御される。   The motor 41 of the driving unit 40, the first fan 52 of the first blowing unit 50, the second blowing unit 60 (fan), and the pump (not shown) of the spraying unit 70 are connected to a control device (not shown), The operation is controlled by the control device.

次に、図3から図5までを用いて、気化冷却器10の動作態様について説明する。   Next, the operation | movement aspect of the vaporization cooler 10 is demonstrated using FIGS. 3-5.

まず、噴霧手段70のポンプが駆動され、噴霧口72から水が噴霧される。当該水は、回転部材20の内側面に付着し、当該回転部材20の内側面は湿った状態になる。図5(a)に示すように、この時の回転部材20に付着した水(図5中のW)は、表面張力によって略半球状となっている。   First, the pump of the spray means 70 is driven, and water is sprayed from the spray port 72. The water adheres to the inner surface of the rotating member 20, and the inner surface of the rotating member 20 becomes wet. As shown in FIG. 5A, the water (W in FIG. 5) adhering to the rotating member 20 at this time is substantially hemispherical due to the surface tension.

次に、駆動手段40のモータ41が駆動され、駆動ギヤ42が平面視時計回りに回転駆動される(図3(b)参照)。これによって、従動ギヤ43が平面視反時計回りに回転駆動され、ひいては回転部材20が平面視半時計回りに回転駆動される。   Next, the motor 41 of the drive means 40 is driven, and the drive gear 42 is rotationally driven clockwise in plan view (see FIG. 3B). As a result, the driven gear 43 is rotationally driven counterclockwise in plan view, and consequently, the rotating member 20 is rotationally driven counterclockwise in plan view.

回転部材20が回転駆動されると、当該回転部材20の内側面に付着した水には遠心力が加わる。当該遠心力によって、図5(b)に示すように、水Wが回転部材20の内側面に向かって押し潰されたような形に変形する。これによって、当該水Wの表面積が増加することになる。   When the rotating member 20 is driven to rotate, centrifugal force is applied to the water adhering to the inner surface of the rotating member 20. Due to the centrifugal force, the water W is deformed into a shape that is crushed toward the inner surface of the rotating member 20 as shown in FIG. As a result, the surface area of the water W increases.

次に、第一送風手段50の第一ファン52及び第二送風手段60が駆動される。   Next, the first fan 52 and the second air blowing means 60 of the first air blowing means 50 are driven.

第一ファン52が駆動されると、当該第一ファン52によって送風された空気が案内流路53及びその送風口53aを介して導入部51内へと流入する。送風口53aから流入した空気は、導入部51及び回転部材20の内側面に沿うように、平面視時計回りに回転しながら下方へと流通する。すなわち、当該回転部材20内に流入した空気は、旋回流となって当該回転部材20内を下方へと流通する。   When the first fan 52 is driven, the air blown by the first fan 52 flows into the introduction part 51 through the guide channel 53 and the blower port 53a. The air flowing in from the blower port 53a circulates downward while rotating clockwise in plan view along the inner surface of the introduction portion 51 and the rotation member 20. That is, the air that has flowed into the rotating member 20 flows as a swirling flow downward in the rotating member 20.

この際、当該空気の流通によって、回転部材20の内側面に付着した水の蒸発が促進される。この水が蒸発する際の気化熱によって、回転部材20が冷却される。   At this time, evaporation of water adhering to the inner surface of the rotating member 20 is promoted by the flow of the air. The rotating member 20 is cooled by the heat of vaporization when the water evaporates.

回転部材20内を上方から下方へと旋回しながら流通した空気は、排出流露54を介して外部へと排出される。   The air that circulates in the rotating member 20 while turning from the upper side to the lower side is discharged to the outside through the discharge flow dew 54.

一方、第二送風手段60が駆動されると、外側部材30の開放された上部から、当該外側部材30の内部へと空気が流入する。当該空気は、外側部材30の内側(より詳細には、外側部材30と回転部材20とによって挟まれた空間)を下方に向かって流通する。   On the other hand, when the second air blowing means 60 is driven, air flows from the opened upper portion of the outer member 30 into the outer member 30. The air circulates downward inside the outer member 30 (more specifically, a space sandwiched between the outer member 30 and the rotating member 20).

外側部材30の内側を下方へと流通する空気は、前述の如く冷却された回転部材20の近傍を流通する際に、当該回転部材20によって冷却される。当該冷却された空気は、外側部材30の開放された下部からその外部へと流出する。当該空気は、図示せぬ配管等を介して所望の場所へと案内され、当該場所の空調等に利用することができる。   The air flowing downward inside the outer member 30 is cooled by the rotating member 20 when flowing in the vicinity of the rotating member 20 cooled as described above. The cooled air flows out from the opened lower portion of the outer member 30 to the outside. The air is guided to a desired place through a pipe (not shown) and can be used for air conditioning of the place.

上述の如く構成された気化冷却器10において、回転部材20の内部と外部(回転部材20と外側部材30との間の空間)の温度を計測しながら、適宜回転部材20の回転数(回転速度)、第一送風手段50による風速、第二送風手段による風速及び噴霧手段70による水の噴霧量を制御することで、所望の温度の空気を得ることができる。   In the evaporative cooler 10 configured as described above, the rotational speed (rotational speed) of the rotating member 20 is appropriately measured while measuring the temperatures inside and outside the rotating member 20 (the space between the rotating member 20 and the outer member 30). ), Air at a desired temperature can be obtained by controlling the wind speed by the first blowing means 50, the wind speed by the second blowing means, and the spray amount of water by the spraying means 70.

以上の如く、本実施形態に係る気化冷却器10は、
上下方向(所定の軸線方向)に向かって形成された空洞部を有し、その内側面に水(冷却媒体)を付着させることが可能な筒状の回転部材20と、
回転部材20を前記軸線回りに回転させる駆動手段40と、
回転部材20内を流通するように気体を送風する第一送風手段50と、
を具備し、
前記水の気化熱を利用して冷却を行うものである。
As described above, the evaporative cooler 10 according to the present embodiment is
A cylindrical rotating member 20 having a hollow portion formed in the vertical direction (predetermined axial direction) and capable of adhering water (cooling medium) to the inner surface thereof;
Driving means 40 for rotating the rotating member 20 around the axis;
First blowing means 50 for blowing gas so as to circulate in the rotating member 20;
Comprising
Cooling is performed using the heat of vaporization of water.

このように構成することにより、回転部材20に付着した水の表面積を遠心力により増加させることにより、冷却効率の向上を図ることができる。
すなわち、水の表面積を増加させることにより、回転部材20内を流通する空気との接触面積が大きくなる。これによって、当該水の蒸発をより促進させることができ、ひいては冷却効率の向上を図ることができる。
By comprising in this way, the cooling efficiency can be improved by increasing the surface area of the water adhering to the rotating member 20 by centrifugal force.
That is, by increasing the surface area of water, the contact area with the air flowing through the rotating member 20 increases. Thereby, the evaporation of the water can be further promoted, and as a result, the cooling efficiency can be improved.

また、気化冷却器10は、
回転部材20を外側から囲むように設けられる筒状の外側部材30と、
回転部材20と外側部材30とによって挟まれた空間を流通するように空気を送風する第二送風手段60と、
を具備するものである。
Further, the evaporative cooler 10 is
A cylindrical outer member 30 provided so as to surround the rotating member 20 from the outside;
Second air blowing means 60 for blowing air so as to circulate through the space sandwiched between the rotating member 20 and the outer member 30;
It comprises.

このように構成することにより、回転部材20の内側と仕切られた空間を流通する空気(第二送風手段60によって送風される空気)を冷却することができるため、蒸発した水を含まない湿度の低い空気を供給することができる。
すなわち、いわゆる間接型の気化冷却器10を構成することにより、湿度が低く、かつ冷たい空気を供給することができる。
By comprising in this way, since the air (air blown by the 2nd ventilation means 60) which distribute | circulates the space partitioned off from the inner side of the rotation member 20 can be cooled, the humidity which does not contain the evaporated water Low air can be supplied.
That is, by constructing the so-called indirect type evaporative cooler 10, it is possible to supply cold air with low humidity.

また、第一送風手段50は、
回転部材20内を流通する空気が旋回流となるように当該空気を送風するものである。
Moreover, the 1st ventilation means 50 is
The air flowing in the rotating member 20 is blown so that the air turns into a swirling flow.

このように構成することにより、第一送風手段50によって送風される空気が回転部材20内を流通する際の経路を長く確保することができ、冷却効率の向上を図ることができる。
すなわち、空気の流通経路を長くすることで、より多くの水の蒸発を促進することができ、ひいては冷却効率の向上を図ることができる。
By comprising in this way, the path | route at the time of the air ventilated by the 1st ventilation means 50 distribute | circulating the inside of the rotating member 20 can be ensured long, and the improvement of cooling efficiency can be aimed at.
That is, by elongating the air flow path, evaporation of more water can be promoted, and as a result, the cooling efficiency can be improved.

以下では、本発明の他の実施形態について説明する。   In the following, another embodiment of the present invention will be described.

本発明の第二実施形態として、回転部材20の内側面に図6に示すような多数の凸部20aを形成することも可能である。凸部20aは、回転部材20の内方へ向けて突出した凸形状であり、非常に小さく(微細に)形成される。凸部20aは、多数連なった状態で形成される。例えば、凸部20aの山ピッチ(図6(b)に示すX)は、450μm(マイクロメートル)程度に形成される。また、凸部20aの山高さ(図6(b)に示すY)は、290μm(マイクロメートル)程度に形成される。   As a second embodiment of the present invention, it is possible to form a large number of convex portions 20a as shown in FIG. The convex portion 20a is a convex shape that protrudes inward of the rotating member 20, and is formed very small (finely). The convex portions 20a are formed in a state in which a large number are connected. For example, the peak pitch (X shown in FIG. 6B) of the protrusions 20a is formed to be about 450 μm (micrometer). Further, the peak height of the convex portion 20a (Y shown in FIG. 6B) is formed to be about 290 μm (micrometer).

このように構成された回転部材20に、噴霧手段70から水が噴霧された場合、図6(c)に示すように、当該噴霧された水が凸部20aと凸部20aとの間に入り込んだ状態で当該回転部材20の内側面に付着する。そして、当該回転部材20の内側面に付着した水は、表面(内方側)が略平らな状態となる。   When water is sprayed from the spraying means 70 to the rotating member 20 configured in this way, the sprayed water enters between the convex portions 20a as shown in FIG. 6C. In this state, it adheres to the inner surface of the rotating member 20. And the water adhering to the inner surface of the rotating member 20 has a substantially flat surface (inward side).

以上の如く、本実施形態に係る回転部材20の内側面には、複数の微細な凸部20aが形成されるものである。   As described above, a plurality of fine convex portions 20a are formed on the inner surface of the rotating member 20 according to the present embodiment.

このように構成することにより、回転部材20に付着した水の表面を平滑化することで、当該水の表面積を増加させ、冷却効率の向上を図ることができる。
すなわち、回転部材20が回転することによる遠心力に加えて、凸部20aにより水の表面を平準化することができ、より冷却効率の向上を図ることができる。
By comprising in this way, the surface of the water adhering to the rotating member 20 is smoothed, thereby increasing the surface area of the water and improving the cooling efficiency.
That is, in addition to the centrifugal force generated by the rotation of the rotating member 20, the surface of water can be leveled by the convex portion 20a, and the cooling efficiency can be further improved.

なお、凸部20aの山ピッチ(図6(b)に示すX)及び山高さ(図6(b)に示すY)は、本実施形態に係る値に限定するものではなく、任意に設定することが可能である。また、凸部20aの形状も、本実施形態に係る形状に限定するものではなく、任意の形状とすることが可能である。   The peak pitch (X shown in FIG. 6B) and the peak height (Y shown in FIG. 6B) of the convex portion 20a are not limited to the values according to the present embodiment, and are arbitrarily set. It is possible. Moreover, the shape of the convex part 20a is not limited to the shape which concerns on this embodiment, It can be made into arbitrary shapes.

本発明の第三実施形態として、駆動手段40を、ギヤを用いた駆動方式(第一実施形態(図1等参照))ではなく、図7に示すようなベルト47を用いた駆動方式とすることも可能である。   As a third embodiment of the present invention, the driving means 40 is not a driving system using gears (first embodiment (see FIG. 1 etc.)) but a driving system using a belt 47 as shown in FIG. It is also possible.

モータ41の出力軸に固定されたプーリ46と、回転部材20と、に亘ってベルト47が巻回され、モータ41からの駆動力が、プーリ46及びベルト47を介して回転部材20へと伝達される。これによって、回転部材20を回転駆動させることができる。   The belt 47 is wound around the pulley 46 fixed to the output shaft of the motor 41 and the rotating member 20, and the driving force from the motor 41 is transmitted to the rotating member 20 via the pulley 46 and the belt 47. Is done. Thereby, the rotation member 20 can be rotationally driven.

なお、駆動手段40は、上記第一実施形態(図1等参照)及び第三実施形態(図7参照)に示したものに限らず、回転部材20を任意に回転駆動させることができる構成であれば良い。   The drive means 40 is not limited to that shown in the first embodiment (see FIG. 1 and the like) and the third embodiment (see FIG. 7), and can rotate the rotating member 20 arbitrarily. I just need it.

本発明の第四実施形態として、図8に示すように、回転部材20を軸方向(上下方向)に直径が変化する形状とすることも可能である。   As a fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the rotating member 20 may have a shape whose diameter changes in the axial direction (vertical direction).

例えば、図8(a)に示すように、下方に向かうにつれて、正面断面視において直線状に直径が大きくなる形状とすることも可能である。
また、図8(b)に示すように、下方に向かうにつれて、正面断面視において直線状に直径が小さくなる形状とすることも可能である。
また、図8(c)に示すように、上下中途部において、下方に向かうにつれて直径が小さくなる部分を設けることも可能である。
また、図8(d)に示すように、下方に向かうにつれて、正面断面視において曲線状に直径が小さくなる形状とすることも可能である。
また、図8(e)に示すように、下方に向かうにつれて、正面断面視において曲線状に直径が大きくなる形状とすることも可能である。
For example, as shown to Fig.8 (a), it is also possible to set it as the shape which diameter increases linearly in front sectional view as it goes below.
Further, as shown in FIG. 8 (b), it is possible to form a shape whose diameter decreases linearly in a front sectional view as it goes downward.
Moreover, as shown in FIG.8 (c), it is also possible to provide the part in which a diameter becomes small as it goes below in an up-and-down middle part.
Moreover, as shown in FIG.8 (d), it is also possible to set it as the shape where a diameter becomes small like a curve in front sectional view as it goes below.
Moreover, as shown in FIG.8 (e), it can also be set as the shape where a diameter becomes large in a curve shape in front sectional view, as it goes below.

このように、回転部材20を軸方向(上下方向)に直径が変化する形状とすることで、当該回転部材20内を流通する空気の流速や流通方向に変化をつけ、適宜に冷却効率の向上を図ることができる。   Thus, by making the rotary member 20 have a shape whose diameter changes in the axial direction (vertical direction), the flow velocity and the flow direction of the air flowing through the rotary member 20 are changed, and the cooling efficiency is appropriately improved. Can be achieved.

これと同様に、外側部材30を軸方向(上下方向)に直径が変化する形状とすることも可能である。   Similarly, the outer member 30 can have a shape whose diameter changes in the axial direction (vertical direction).

なお、上記各実施形態においては、冷却媒体として水を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、種々の液体を冷却媒体として用いることが可能である。   In each of the above embodiments, water is used as the cooling medium. However, the present invention is not limited to this, and various liquids can be used as the cooling medium.

また、上記各実施形態においては、第一送風手段50及び第二送風手段60は空気を送風するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、種々の気体を用いることが可能である。   Moreover, in each said embodiment, although the 1st ventilation means 50 and the 2nd ventilation means 60 shall ventilate air, this invention is not restricted to this, Various gas can be used. .

また、上記各実施形態においては、回転部材20及び外側部材30は断面視円形を有する形状としたが、本発明はこれに限るものではなく、断面視多角形状を有する形状とすることも可能である。   In each of the above embodiments, the rotating member 20 and the outer member 30 have a shape having a circular shape in cross section. However, the present invention is not limited to this, and a shape having a polygonal shape in cross section can also be used. is there.

また、上記各実施形態においては、回転部材20及び外側部材30はその長手方向を上下方向に向けて配置され、空気はその内部を概ね上方から下方へと流通するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、回転部材20及び外側部材30は、その長手方向を任意の方向に向けて配置することが可能である。   Further, in each of the above embodiments, the rotating member 20 and the outer member 30 are arranged with the longitudinal direction thereof being directed in the vertical direction, and the air circulates in the interior from the upper side to the lower side. This is not a limitation. That is, the rotating member 20 and the outer member 30 can be arranged with their longitudinal directions directed in arbitrary directions.

また、上記各実施形態においては、回転部材20が平面視半時計回りに回転駆動され、当該回転部材20内の空気は平面視時計回りに旋回するものとした(図3(b)参照)。これによって、回転部材20と当該回転部材20内の空気との相対的な速度が速くなり、冷却効率の向上を図ることができる。但し、回転部材20と当該回転部材20内の空気の流通方向は同じ方向とすることも可能である。   In each of the above embodiments, the rotating member 20 is driven to rotate counterclockwise in plan view, and the air in the rotating member 20 turns clockwise in plan view (see FIG. 3B). Accordingly, the relative speed between the rotating member 20 and the air in the rotating member 20 is increased, and the cooling efficiency can be improved. However, the rotation direction of the rotating member 20 and the air in the rotating member 20 may be the same direction.

また、上記各実施形態においては、噴霧手段70は固定されており、定まった方向(噴霧口72が形成された方向)に水を噴霧するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、噴霧手段70の本体部71のうち、噴霧口72が形成される部分(回転部材20の内側面と対向する部分)をモータ等によって回転駆動させる構成とし、回転部材20の内側面にまんべんなく水を噴霧する構成とすることも可能である。また、噴霧口72の個数や位置も、上記各実施形態に係るものに限定しない。   Further, in each of the above embodiments, the spray means 70 is fixed and sprays water in a fixed direction (direction in which the spray port 72 is formed), but the present invention is not limited to this. . For example, in the main body 71 of the spray means 70, the portion where the spray port 72 is formed (the portion facing the inner surface of the rotating member 20) is rotationally driven by a motor or the like, and the inner surface of the rotating member 20 is evenly distributed. A configuration in which water is sprayed is also possible. Further, the number and positions of the spray ports 72 are not limited to those according to the above embodiments.

以下では、図9を用いて、上述の気化冷却器10を用いた省エネシステム1について説明する。なお、図9中の実線の矢印は水(湯)の流れを、二点鎖線の矢印は電力の流れを、破線の矢印は空気の流れを、それぞれ示している。   Below, the energy-saving system 1 using the above-mentioned vaporization cooler 10 is demonstrated using FIG. In FIG. 9, solid arrows indicate the flow of water (hot water), two-dot chain arrows indicate the power flow, and broken arrows indicate the air flow.

図9に示す省エネシステム1は、発電、給湯及び空調(冷暖房)等が行われる住宅や商業施設等の建築物に適用されるシステムである。省エネシステム1は、発電機器、給湯機器及び空調機器を相互に連携させることにより、当該システム全体として省エネルギー化を図っている。省エネシステム1は、主として太陽電池2、蓄電装置3、集熱器4、貯湯槽5、熱発電機6、デシカント空調機7及び気化冷却器10を具備する。   The energy saving system 1 shown in FIG. 9 is a system applied to a building such as a house or a commercial facility where power generation, hot water supply, air conditioning (cooling and heating) and the like are performed. The energy-saving system 1 aims at energy saving as the whole system by making a power generation device, a hot-water supply device, and an air-conditioning device mutually cooperate. The energy saving system 1 mainly includes a solar cell 2, a power storage device 3, a heat collector 4, a hot water tank 5, a thermal generator 6, a desiccant air conditioner 7, and a vaporization cooler 10.

太陽電池2は、建築物の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽電池2において太陽光を利用して発電された電力は、蓄電装置3に充電(蓄電)することが可能である。集熱器4も、太陽電池2と同様に日当たりの良い場所に設置され、当該集熱器4において太陽光を利用して熱せられた水(湯)は貯湯槽5に貯溜される。また、集熱器4において得られた熱を利用して熱発電機6において電力が発電され、当該電力は蓄電装置3に充電することが可能である。   The solar cell 2 is installed in a sunny place such as on the roof of a building. Electric power generated using solar light in the solar cell 2 can be charged (charged) in the power storage device 3. The heat collector 4 is also installed in a sunny place like the solar battery 2, and water (hot water) heated by using sunlight in the heat collector 4 is stored in the hot water tank 5. In addition, electric power is generated in the thermoelectric generator 6 using the heat obtained in the heat collector 4, and the electric power can be charged in the power storage device 3.

貯湯槽5に貯溜された湯は、前記建築物の所定の場所に供給される(給湯)。また、貯湯槽5に貯溜されている間に発生する熱(排熱)は、湯と共に低温再生可能なデシカント空調機7へと供給され、当該デシカント空調機7の除湿剤の再生に利用される。当該デシカント空調機7の除湿剤の再生に利用され、さらに温度が低下した湯は、暖房(低温水暖房)に利用された後、再び集熱器4へと戻され、再度高温まで熱せられる。   Hot water stored in the hot water tank 5 is supplied to a predetermined place of the building (hot water supply). Further, heat (exhaust heat) generated while being stored in the hot water tank 5 is supplied to a desiccant air conditioner 7 that can be regenerated at a low temperature together with hot water, and is used to regenerate the dehumidifying agent of the desiccant air conditioner 7. . Hot water that has been used for regeneration of the dehumidifying agent of the desiccant air conditioner 7 and whose temperature has further decreased is used for heating (low-temperature water heating), then returned to the heat collector 4 and again heated to a high temperature.

また、デシカント空調機7において除湿又は加湿(空調)された外気(空気)は、気化冷却器10へと供給される。当該空調された空気は、気化冷却器10の第一送風手段50又は第二送風手段60へと供給され、当該気化冷却器10内を流通する(図4等参照)。   Further, the outside air (air) dehumidified or humidified (air-conditioned) in the desiccant air conditioner 7 is supplied to the evaporative cooler 10. The air thus conditioned is supplied to the first blower 50 or the second blower 60 of the vaporizer 10 and circulates in the vaporizer 10 (see FIG. 4 and the like).

例えば、除湿された外気を、気化冷却器10の第二送風手段60へと供給することで、湿度が低く冷たい空気を得ることができる。当該空気は、前記建築物の所定の場所に供給され、冷房に利用される。また除湿された外気を、気化冷却器10の第一送風手段50へと供給することで、回転部材20内の水の蒸発をより促進させることができ、冷却効率の向上を図ることができる。   For example, by supplying the dehumidified outside air to the second air blowing means 60 of the evaporative cooler 10, cold air with low humidity can be obtained. The air is supplied to a predetermined place of the building and used for cooling. Moreover, by supplying the dehumidified outside air to the first air blowing means 50 of the vaporization cooler 10, the evaporation of water in the rotating member 20 can be further promoted, and the cooling efficiency can be improved.

さらに、デシカント空調機7において除湿又は加湿(空調)される際に、比較的高温となった外気(空気)は、そのまま前記建築物の所定の場所に供給され、暖房に利用される。   Further, when the desiccant air conditioner 7 dehumidifies or humidifies (air-conditions), the outside air (air) that has become relatively hot is supplied to a predetermined place of the building as it is and used for heating.

以上の如く、本実施形態に係る省エネシステム1は、
湯を貯める貯湯槽5からの排熱を利用して、第一送風手段50又は第二送風手段60が送風する空気の空調を行うものである。
As described above, the energy saving system 1 according to the present embodiment is
The exhaust air from the hot water storage tank 5 that stores hot water is used to air-condition the air blown by the first blower means 50 or the second blower means 60.

このように、排熱を利用して空調された空気を、冷却効率の良い気化冷却器10に用いることにより、より効率の良い省エネシステム1を構築することができる。   Thus, the more efficient energy-saving system 1 can be constructed | assembled by using the air air-conditioned using exhaust heat for the vaporization cooler 10 with sufficient cooling efficiency.

なお、気化冷却器10は、上記省エネシステム1に限らず、種々のシステムに適用することが可能であり、当該システムの省エネ(効率の向上)を図ることができる。   The evaporative cooler 10 can be applied not only to the energy saving system 1 but also to various systems, and energy saving (improvement of efficiency) of the system can be achieved.

1 省エネシステム
10 気化冷却器
20 回転部材
20a 凸部
30 外側部材
40 駆動手段
50 第一送風手段
60 第二送風手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Energy saving system 10 Evaporative cooler 20 Rotating member 20a Convex part 30 Outer member 40 Drive means 50 1st ventilation means 60 2nd ventilation means

Claims (5)

所定の軸線方向に向かって形成された空洞部を有し、その内側面に冷却媒体を付着させることが可能な筒状の回転部材と、
前記回転部材を前記軸線回りに回転させる駆動手段と、
前記回転部材内を流通するように気体を送風する第一送風手段と、
を具備し、
前記冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行うことを特徴とする、
気化冷却器。
A cylindrical rotating member having a hollow portion formed in a predetermined axial direction and capable of attaching a cooling medium to the inner surface thereof;
Driving means for rotating the rotating member around the axis;
First blowing means for blowing gas so as to circulate in the rotating member;
Comprising
Cooling is performed using the heat of vaporization of the cooling medium,
Evaporative cooler.
前記回転部材を外側から囲むように設けられる筒状の外側部材と、
前記回転部材と前記外側部材とによって挟まれた空間を流通するように気体を送風する第二送風手段と、
を具備することを特徴とする、
請求項1に記載の気化冷却器。
A cylindrical outer member provided so as to surround the rotating member from the outside;
Second blowing means for blowing gas so as to circulate through the space sandwiched between the rotating member and the outer member;
Characterized by comprising:
The evaporative cooler according to claim 1.
前記第一送風手段は、
前記回転部材内を流通する気体が旋回流となるように当該気体を送風することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の気化冷却器。
The first air blowing means is
The gas flowing in the rotating member is blown so that the gas becomes a swirling flow,
The evaporative cooler according to claim 1 or 2.
前記回転部材の内側面には、複数の微細な凸部が形成されることを特徴とする、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の気化冷却器。
A plurality of fine convex portions are formed on the inner surface of the rotating member,
The evaporative cooler according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の気化冷却器を用いた省エネシステムであって、
湯を貯める貯湯槽からの排熱を利用して、前記第一送風手段又は前記第二送風手段が送風する気体の空調を行うことを特徴とする、
省エネシステム。
An energy saving system using the evaporative cooler according to any one of claims 1 to 4,
Utilizing exhaust heat from a hot water storage tank for storing hot water, the first air blowing means or the second air blowing means performs air conditioning of the gas blown,
Energy saving system.
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