JP5185461B1 - エアコン室外機用冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷房時の電力消費量を節減し、電気料金が節約することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置を構成する第１貯水槽３は、第１貯水空間３００と、排水孔３６とを有し、室外機本体１の天面部１３上に配置される。排水孔３６は、底部３３に開口し、第１貯水空間３００に通じている。第２貯水槽９は、第２貯水空間９４を有し、天面部１３以外の場所に配置され、第１貯水槽３と通水的に接続されている。冷却部４は、基体部４１と、保水部４２とを有し、吸気口１２の側に取り付けられる。保水部４２は、多孔質材料でなり、基体部４１に取り付けられ、通気孔４３を有している。透水シート５は、多孔質材料でなり、上面が排水孔３６と向かい合い、且つ、底部３３外面に直接接触する関係で天面部１３に載置され、一端側が吸気口１２の側において保水部４と接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアコン室外機用冷却装置に関する。

家庭用電気機械器具（家電製品）の普及に伴い、一般家庭の電力消費量は年々増加の一途を辿っており、現在では総電力消費量の約３割を一般家庭が占めているといわれている。他方、東日本大震災を契機として電力供給力不足が深刻な社会問題となっており、改めて節電の重要性が見直されている。

一般家庭における節電を実現しようとした場合、最初に検討されるべき家電製品の１つは、空気調和機、いわゆるエアコンである。特に、冷房のため電力消費量が飛躍的に高まる夏季の日中において、在宅世帯の全電力消費量の約半分をエアコンが占めているから、一般家庭における節電を効率的に達成するには、まずエアコンの節電が実現されなければならない。

上述したエアコンに係る節電技術について、例えば特許文献１には、エアコンを構成する室外機本体の天面部上に貯水槽を設置し、室外機本体の吸気口側に保水布を配置し、その保水布の上端を持ち上げて貯水槽に出し入れすることにより、保水布に冷却水を供給する冷却装置が開示されている。

しかし、特許文献１記載の冷却装置では、保水布を貯水槽に出し入れするために、小型モータなどの駆動機構が必要となるから、その分だけコスト高を招く。

また、特許文献１の冷却装置は、保水布を吸気口に吸い込ませ、熱交換器に接触させるものであるから、保水布が吸気口を塞ぎ、必要な量の外気を熱交換器に供給できない不具合が生じる。しかも、保水布を熱交換器の表面に均等に接触させることは難しく、冷却効果が不安定となる。従って、安定した節電効果を得ることができない。

さらに、特許文献１記載の冷却装置では、以下の点で新たな問題も生じる。すなわち、特許文献１記載の冷却装置において、その冷却効果の持続時間は、冷却水の貯水量に比例するから、貯水槽の大容量化が求められるところ、貯水槽を室外機本体の天面部上にのみ設ける構成では、充分な設置スペースを確保することが困難であり、貯水槽の大容量化の要請に応えることができない。

また、この種の室外機本体は、居住スペースを確保するため、隣家との間の路地部分や、ベランダの隅など狭いスペースに設置される傾向にある。その結果、そもそも天面部上に、大容量の貯水槽を設置できるだけのスペースを確保することができない場合もある。特に、特許文献２記載の据付装置などによって、室外機本体が、建物の外壁面に掛け止められている場合、地震や台風などによる落下事故防止の観点からも、天面部上に大容量の貯水槽を設置することはできない。

特開２０１０−２１６７０９号公報 特開平１１−１１８２１０号公報

本発明の課題は、冷房時の電力消費量を節減し、電気料金を節約することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することである。

本発明のもう１つの課題は、貯水槽の大容量化の要請に応えることが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、狭い場所に安全に設置することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明は、４つの態様に係るエアコン室外機用冷却装置を開示する。以下、個別に説明する。

１．本発明の第１態様に係るエアコン室外機用冷却装置
本発明の第１態様に係る冷却装置は、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含む。第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、透水シートを挟んで室外機本体の天面部上に配置される。排水孔は、貯水槽の底部に開口し、貯水空間に通じている。第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽と通水的に接続されている。

冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の吸気口の側に取り付けられる。保水部は、多孔質材料でなり、基体部に取り付けられ、通気孔を有している。透水シートは、多孔質材料でなり、上面が排水孔と向かい合い、且つ、第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で天面に載置され、一端側が吸気口の側において保水部と接触する。

まず、本発明の第１態様に係る冷却装置の冷却効果は、室外機本体の吸気口の側に取り付けられる冷却部によって奏される。すなわち、冷却部を構成する保水部は、多孔質材料でなり、通気孔を有しているから、保水部に冷却水が供給されているとき、通気孔を通って吸気口に吸い込まれる空気の熱が、冷却水の気化熱として奪われ、冷却される。その結果、冷却された吸込空気と、熱交換器との間で行われる熱交換の効率が向上し、その運転に伴う室外機本体の電力消費量が低減される。従って、電気料金を節約することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することができる。

次に、本発明の第１態様に係る冷却装置において、保水部に冷却水を供給するための供給経路は、第１貯水槽と、透水シートとによって構成されている。詳細に説明すると、第１貯水槽は、底部に貯水空間に通じる排水孔を有している。透水シートは、多孔質材料でなり、一端側が排水孔と向かい合う関係で第１貯水槽の底部外面に配置され、他端側が保水部と接触する。この構造によると、第１貯水槽に冷却水を貯水されているとき、冷却水は、重力などにより排水孔から透水シートに排出され、排出された冷却水は毛細管現象により透水シートに広く染み渡りながら、透水シートと保水部との接触部分を通じて、保水部に供給されることとなる。

本発明の第１態様に係る冷却装置は、上述した供給経路に係る構成を有することにより、供給経路の始点となる第１貯水槽に冷却水が貯水されている限り、第１貯水槽から、中継点となる透水シートを介し、終点である保水部へ自動的に冷却水を供給し続けることができる。従って、製造コスト、施工コスト、及び、維持管理コストを低減することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することができる。

本発明に係る冷却装置は、上述した冷却効果に係る基本的構成、及び、冷却水の供給経路に係る基本的構成に加え、第２貯水槽を有する点に特徴の一つがある。

すなわち、従来、この種の冷却装置において、その冷却効果の持続時間は、冷却水の貯水量に比例するから、貯水槽の大容量化が求められるところ、貯水槽を室外機本体の天面部上にのみ設ける構成では、充分な設置スペースを確保することが困難であり、貯水槽の大容量化の要請に応えることができないという問題が生じる。

また、この種の室外機本体は、居住スペースを確保するため、隣家との間の路地部分や、ベランダの隅など狭いスペースに設置される傾向にある。その結果、そもそも天面部上に、大容量の貯水槽を設置できるだけのスペースを確保することができない場合もある。特に、室外機本体が、建物の外壁面に掛け止められている場合、地震や台風などによる落下事故防止の観点からも、天面部上に大容量の貯水槽を設置することはできないという問題が生じる。

上述した貯水槽の大容量化に係る問題を解決するため、本発明の第１態様に係る冷却装置は、第２貯水槽を有している。第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽と通水的に接続されている。この構成によると、第２貯水空間の容量分だけ、冷却水の総量を増加させることができる。その結果、天面部上に大容量の貯水槽を設置できるだけのスペースがない場合でも、貯水槽の大容量化の要請に応えることができる。

また、室外機本体の天面部以外の場所に配置される第２貯水槽を有することにより、第１貯水槽の容量を維持した状態で冷却水の総量を増加させること、又は、第２貯水空間の容量分だけ第１貯水槽を小型化することが可能となる。従って、地震や台風などによる落下事故が回避するとともに、狭い場所に安全に設置することが可能な却装置を提供することができる。

２．本発明の第２態様に係るエアコン室外機用冷却装置
本発明の第２態様に係る冷却装置は、支持台と、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含む。支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有し、傾斜面の最低端が室外機本体の吸気口の側を向く関係で、室外機本体の天面部に取り付けられる。

第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、透水シートを挟んで傾斜面上に配置される。排水孔は、貯水槽の底部に開口し、貯水空間に通じている。第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽と通水的に接続されている。

冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の吸気口の側に取り付けられる。保水部は、多孔質材料でなり、基体部に取り付けられ、通気孔を有している。透水シートは、多孔質材料でなり、上面が排水孔と向かい合い、且つ、第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で傾斜面に載置され、一端側が傾斜面の最低端の側において保水部と接触する。

上述したように、本発明の第２態様に係る冷却装置は、第１態様に係る冷却装置の基本的構成を全て含むから、上述した作用効果を全て奏することができる。

さらに、本発明の第２態様に係る冷却装置は、支持台を有している点に特徴がある。すなわち、支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有している。第１貯水槽は、傾斜面上に配置され、透水シートは、第１貯水槽の底部外面と、傾斜面との間に配置されている。この構成によると、保水部に冷却水を供給するための供給経路において、透水シートにおける冷却水の移動に対し、既に説明した毛細管現象以外に、傾斜面の高低差に基づく重力が働くから、冷却水の移動効率が向上する。その結果、冷却部に対して円滑に冷却水が供給されるから、冷房時の電力消費量の節減をより効率的に達成することができる。

３．本発明の第３の態様に係るエアコン室外機用冷却装置
本発明の第３の態様に係る冷却装置は、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含む。第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、透水シートを挟んで室外機本体の天面部上に配置される。排水孔は、第１貯水槽の底部に開口し、貯水空間に通じている。第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽と通水的に接続されている。冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の排気口の側に取り付けられる。保水部は、多孔質材料でなり、基体部に取り付けられ、通気孔を有している。透水シートは、多孔質材料でなり、上面が排水孔と向かい合い、且つ、第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で天面に載置され、一端側が排気口の側において保水部と接触する。

第３の態様に係るエアコン室外機用冷却装置は、第１態様に係るエアコン室外機用冷却装置の基本的構成を全て含むから、上述した作用効果を全て奏することができる。

さらに第３の態様に係るエアコン室外機用冷却装置は、冷却部が室外機本体の排気口の側に取り付けられる点に特徴がある。すなわち、この種のエアコンでは、その熱交換作用により室外機から高温の空気（排熱風）が放出される。この排熱風は、ヒートアイランド現象の一因となるなど環境に悪影響を及ぼすという問題が生じる。また、排熱風によって室外機に吸引されるべき周囲の空気が暖められることで、室外機の熱交換効率が低下するという悪循環も生じさせる。

上述した排熱風に係る問題を解決するため、第３の態様に係る冷却装置の冷却部は、室外機本体の排気口を覆っている。この構成によると、室外機本体の熱交換作用により排気口から放出された高温の空気（排熱風）は、通気孔を通るとき、保水部における冷却水の気化潜熱により冷却されるから、環境への悪影響を低減することができる。また、排熱風を冷却することにより、排熱風によって室外機に吸引されるべき周囲の空気が暖められる不具合が回避されるから、室外機の熱交換効率を向上させることができる。

さらに、冷却部の冷却効果は、貯水槽から冷却水が排出されている限り、自動的かつ継続的に奏されるから、室外機本体内に吸引されるべき周囲の空気が自動的かつ継続的に冷却される。その結果、吸入空気と熱交換器との間で行われる熱交換の効率が改善され、その運転に伴う室外機本体の電力消費量が低減される。従って、冷房時の電力消費量を節減することが可能な冷却装置を提供することができる。

４．本発明の第４の態様に係るエアコン室外機用冷却装置
本発明の第４の態様に係る冷却装置は、支持台と、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含む。支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有し、傾斜面の最低端が室外機本体の排気口の側を向く関係で、室外機本体の天面部に取り付けられる。

第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、透水シートを挟んで傾斜面上に配置される。排水孔は、貯水槽の底部に開口し、貯水空間に通じている。第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽と通水的に接続されている。

冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の排気口の側に取り付けられる。保水部は、多孔質材料でなり、基体部に取り付けられ、通気孔を有している。透水シートは、多孔質材料でなり、上面が排水孔と向かい合い、且つ、第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で傾斜面に載置され、一端側が傾斜面の最低端の側において保水部と接触する。

本発明の第４の態様に係る冷却装置は、第３の態様に係る冷却装置の基本的構成を全て含むから、上述した作用効果を全て奏することができる。

さらに本発明の第４の態様に係るエアコン室外機用冷却装置は、支持台を有している点に特徴がある。すなわち、支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有ている。貯水槽は、傾斜面上に配置され、透水シートは、第１貯水槽の底部外面と、傾斜面との間に配置されている。この構成によると、保水部に冷却水を供給するための供給経路において、透水シートにおける冷却水の移動に対し、既に説明した毛細管現象以外に、傾斜面の高低差に基づく重力が働くから、冷却水の移動効率が向上する。その結果、冷却部に対して円滑に冷却水が供給され、冷房時の電力消費量を節減することができる。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）冷房時の電力消費量を節減し、電気料金を節約することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することができる。
（２）貯水槽の大容量化の要請に応えることが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することができる。
（３）狭い場所に安全に設置することが可能なエアコン室外機用冷却装置を提供することができる。

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。

本発明の一実施形態に係るエアコン室外機用冷却装置の正面図である。 図１の冷却装置の分解斜視図である。 図２の第１貯水槽の分解断面図である。 図２に示した冷却部の正面図である。 図４の冷却部の拡大断面図である。 図１乃至図５に示した冷却装置の使用状態を示す正面図である。 図６の一部を省略して示す拡大断面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る冷却装置の分解斜視図である。 図８の冷却装置の使用状態を示す拡大断面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る冷却装置の正面図である。 図１０の冷却装置の分解斜視図である。 図１０及び図１１の冷却装置の使用状態を示す拡大断面図である。

図１乃至図１２において同一符号は、同一又は対応部分を示すものとする。また、図１乃至図１２の説明において、室外機本体の奥行き方向と、冷却部の厚み方向とは、それぞれ一致するから、全て符号Ｔに統一して示す。

本発明に係るエアコン室外機用冷却装置は、室外機本体と組み合わせて用いられ、エアコン室外機を構成する。本明細書において「エアコン」とは、「エアコンディショナ」の略であり、日本語では「空気調和機」と総称されるものであって、室内の空気の温度および湿度を調節する空調機器をさす。

図１及び図２の実施形態は、室外機本体１と、冷却装置２とを含み、室外機本体１は、周知のエアコン室内機（図示しない）と冷媒配管を通じて接続される。室外機本体１は、当該技術分野において周知の構成部分であるから、以下、冷却装置２と関連する範囲で、簡単に説明する。

まず、図１及び図２の室外機本体１は、ハウジング１０と、熱交換器１１とを有している。ハウジング１０は、収納空間１００と、収納空間１００に通じる吸気口１２とを有している。

ハウジング１０は、直方体状であって、天面部１３と、天面部１３を構成する４辺のそれぞれから、高さ方向Ｈに沿って立ち下がる側面部１４とを有している。収納空間１００は、ハウジング１０の内部において、天面部１３の内面と、側面部１４の内面とによって画定されている。吸気口１２は、４つの側面部１４の少なくとも１つに設けられている。図１及び図２からは必ずしも明らかではないが、吸気口１２が設けられている側面部１４の反対側の側面部には、吸気口１２と向かい合う関係で、収納空間１００に通じる排気口が設けられている。

熱交換器１１は、収納空間１００において、吸気口１２と向かい合う位置に収納されている。図１及び図２からは必ずしも明らかではないが、熱交換器１１は、吸気口１２と、排気口との間に配置されており、さらに熱交換器１１と、排気口との間には送風ファンが配置されている。この構成により、送風ファンを駆動させたとき、吸気口１２に吸い込まれた外気は、熱交換器１１に接触した後、送風ファンを通じて、排気口から外部に排出される。

次に、図１及び図２の冷却装置２は、第１貯水槽３（図３参照）と、冷却部４（図４、図５参照）と、透水シート５と、第２貯水槽９とを含む。

第１貯水槽３は、槽本体部３１と、蓋部３２とを有している。第１貯水槽３に係る図３を参照すると、槽本体部３１は、貯水空間３００と、底部３３と、側面部３４と、開口部３５と、第１排水孔３６と、第２排水孔３７とを有している。貯水空間３００は、底部３３の内面と、側面部３４の内面とによって画定されている。開口部３５は、高さ方向Ｈでみて底部３３の内面と向かい合う位置において、貯水空間３００に開口している。

第１排水孔３６は、底部３３に開口し、貯水空間３００に通じている。図３からは明らかではないが、第１排水孔３６は、複数であって、底部３３において幅方向Ｗに所定の間隔を隔てて、断続的に整列配置されている。第１排水孔３６の口径（内寸法）は、貯水空間３００の容積と、排水量との相対関係に基づいて適宜調節される。一例として、貯水空間３００の容積が１６リットル程度のとき、第１排水孔３６の口径は０．２〜１．０ｍｍ程度である。

第２排水孔３７は、側面部３４において、高さ方向Ｈでみた底部３３の側に開口し、貯水空間３００に通じている。第２排水孔３７は、複数であって、側面部３４において幅方向Ｗに間隔を隔てて、断続的に整列配置されている。第２排水孔３７の口径（内寸法）は、第１排水孔３６と同程度の口径とすることもできるし、又、第１排水孔３６の口径よりも大きな口径とすることもできる。

蓋部３２は、開口部３５に着脱可能に取り付けられ、開口部３５を覆うことにより、貯水空間３００を密閉している。開口部３５に蓋部３２が設けられ、蓋部３２により貯水空間３００が密閉されている構成によると、貯水空間３００に冷却水（７）を貯水したとき、自然蒸発による冷却水（７）の減少を回避し、冷却装置２の作動期間を延ばすことができる。蓋部３２は、面内に冷却水（７）を注入するための給水口を有し、給水口にはキャップ３８が取り付けられている。

第１貯水槽３の内面において、第１排水孔３６の開口端、及び、第２排水孔３７の開口端は、目詰まり防止用フィルタ３９によって覆われている。この構造によると、第１貯水槽３に貯留されている冷却水（７）に塵埃などが混入した場合でも、第１、第２排水孔３６、３７を通じて、冷却水（７）を円滑に排出し続けることができる。

第２貯水槽９は、第２貯水空間９２０を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、第１貯水槽３と通水的に接続されている。図１及び図２の第２貯水槽９は、外槽部９１と、内槽部９２と、蓋部９３と、配水管９５とを有し、室外機本体の側面の側の設置面に配置されている。

外槽部９１は、第２貯水槽９のハウジング部分であり、高さ方向Ｈでみて上側に、開口部９７を有している。開口部９７は、外槽部９１の内部空間を外部に開放している。蓋部９３は、開口部９７に着脱可能に取り付けられている。

内槽部９２は、内部に冷却水を貯めるための第２貯水空間９２０を有し、開口部９７を通じて外槽部９１の内部へ案内され、外槽部９１に出し入れ可能に収納されている。図１及び図２の内槽部９２は、端的に言えば石油ストーブの給油タンクと同様の構造を有し、底面側に、開閉弁（図示しない）内蔵の送水口９４を有する。他方、外槽部９１は、内槽部９２の送水口９４と対応する部位に、送水口９４を受け入れる受口９６が脱着自在に嵌め込まれている。受口９６は、中央に送水口９４に内蔵の開閉弁を押上げる操作ピン（図示しない）が突設される。

配水管９５は、第２貯水空間９２０に貯められた冷却水を外部に供給するためのものであり、受口９６に接続されている。配水管９５は、第２貯水空間９２０と、第１貯水槽３の貯水空間（３００）とを通水的に接続している。すなわち、第１貯水槽３と、第２貯水槽９とは、配水管９５によって通水的に接続され、一体的に連続する大容量の貯水槽（３、９）を構成している。

内槽部９２は、外槽部９１内に収納されたとき、送水口９４が受口９６に挿着される。受口９６には操作ピンが突設されており、送水口９４の開閉弁が押上げられるため、送水口９４が開口状態となり、第２貯水空間９２０の冷却水が受口９６を通過し、さらに配水管９５を通じて第１貯水槽３へ送り出される。

送水口９４は、受口９６に対して、固定式でも、脱着可能なねじ込み式のいずれでも良い。また、図１及び図２に示すように第２貯水槽９が、第１貯水槽３よりも低い位置に取り付けられる場合、第２貯水槽９は、送水ポンプ（図示しない）によって、第２貯水空間９２０の冷却水を第１貯水空間３００に供給する。送水ポンプは、この種の水供給システムにおいて周知のものを用いることができる。

図４及び図５の冷却部４は、基体部４１と、保水部４２とを有している。保水部４２は、多孔質材料でなり、基体部４１に取り付けられ、通気孔４３を有している。基体部４１は、内部に格子状部分を有する枠体であって、棒状部材を複数交差させ、それぞれの交点で結合した構造を有している。この構造により、基体部４１は、高さ方向Ｈに延びる縦格子部４４と、高さ方向Ｈに交差する幅方向Ｗに延びる横格子部４５とを有し、縦格子部４４と、横格子部４５とによって囲まれた部分の内部に、厚み方向Ｔに貫通する貫通部４６が形成されている。

基体部４１は、保水部４２の骨（支持材）となるものであり、耐腐食性、耐候性、耐衝撃性などの観点から、アルミ、ステンレスなどの金属材料を主成分とする棒状部材を用いて構成することができる。また、上述した観点に加え、更に材料コスト、加工コストなどの観点から、合成樹脂材料を用いて構成することもできる。

保水部４２は、多孔質材料でなり、基体部４１に取り付けられている。すなわち、保水部４２は、合成樹脂材料を主成分とする多孔質構造体、又は、スポンジ構造体である。用いられる合成樹脂材料としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、スチロール樹脂（ＰＳ）、ＰＥＴ樹脂（ＰＥＴ）などをあげることができる。

ここで、保水部４２は、多孔質構造を有することにより、各孔の空間内に水を吸収し、吸収した水を一定期間貯めた後、外部からの圧力や重力、熱、水の表面張力などに応じて排出することができる。すなわち、保水部４２における「保水」とは、水を吸収し、好ましくは吸収した水を一定期間貯めた後、排出することができる機能を意味するものである。

保水部４２は、貫通部４６の開口端縁を構成する基体部４１、すなわち縦格子部４４、及び、横格子部４５のそれぞれを中心線材として、その周囲に一定の厚みで形成されている（図５参照）。

保水部４２は、通気孔４３を有している。通気孔４３は、基体部４１、及び、保水部４２を、厚み方向Ｔに貫通している。違う言葉で表現すれば、通気孔４３は、貫通部４６の開口端縁を構成する基体部４１に形成されている保水部４２の内側表面を開口端縁としており、通気孔４３の開口端縁は、貫通部４６の開口端縁を縮小した相似形となっている。すなわち、通気孔４３の基本的な構成は、貫通部４６を構成する基体部４１の端縁に基づいており、この基体部４１の端縁を中心線材とする保水部４２によって最終的な開口端が決定される。

冷却部４は、ハウジング１０の外面に取り付けられ、取り付けられた状態で吸気口１２を覆っている。図１及び図２の冷却部４は、一対の掛止フック６、６によって側面部１４に取り付けられ、取り付けられた状態で吸気口１２を覆っている。冷却部４は、基体部４１の上端縁部分のみが、一対の掛止フック６、６によって吊り下げられる構造となっているが、側面部１４に対する冷却部４の取り付け構造は、安定性、施工効率などの観点から適宜変更することができる。

再び図１乃至図５を参照して、冷却装置の基本構成を説明する。透水シート５は、多孔質材料でなり、折り曲がり部分を挟んで一端側の面領域が第１排水孔３６と向かい合う関係で第１貯水槽３の底部３３の外面に配置され、他端側の面領域が保水部４２と接触する。透水シート５は、保水部４２と同一の構造を有することができる。すなわち、透水シート５は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、スチロール樹脂（ＰＳ）、ＰＥＴ樹脂（ＰＥＴ）など合成樹脂材料を主成分とし、多孔質構造を有するシート状体、または、スポンジ構造を有するシート状体である。

透水シート５は、第１貯水槽３から、保水部４２への冷却水（７）の供給経路を構成する部材である。透水シート５の「透水」とは、水を吸収し、排出することができる機能を意味するものである。従って、透水シート５としては、例えば、天然繊維または合成繊維を用いた織布、もしくは同繊維で構成した不織布を用いることもできる。

図１乃至図５を参照して説明したエアコン室外機は、冷却装置２を有する点に特徴の一つがあり、更に言えば図１乃至図２の冷却装置２は、保水部４２に冷却水（７）を供給するための供給経路に特徴の一つがある。そこで、次に図６及び図７を参照し、冷却装置２における冷却水（７）の供給経路について説明する。

まず、第１貯水槽３と、透水シート５との相関関係について説明すると、図６及び図７に示すように、第１貯水槽３と、透水シート５とが、上述した順序で、室外機本体１の天面部１３に積み重ねられている。

透水シート５は、天面部１３の上に設置され、天面部１３上から吸気口１２のある側面部１４に垂れ下がるように取り付けられており、側面部１４に垂れ下がる部分の内面が、保水部４２の外面と重なって面接触することにより、保水部４２と通水的に接続されている。透水シート５と保水部４２との面接触部分は、好ましくは通水可能な接触領域を残して相互に接着されている。

第１貯水槽３は、透水シート５を挟んでハウジング１０の外面上に取り付けられている。より詳細に説明すると、第１貯水槽３は、底部３３が透水シート５に向かい合う関係で、天面部１３上に載置されている。第１貯水槽３は、転倒防止の観点からフックや紐など周知の固定具（図示しない）を用いて天面部１３に固定されていることが好ましい。

次に、冷却装置２における冷却水（７）の供給経路について説明すると、供給経路の始点となる第１貯水槽３に冷却水７が貯水されている場合、冷却水７は、重力などにより第１排水孔３６から透水シート５に排出される（図７参照）。この排出された冷却水７は、いわゆる毛細管現象により、第１排水孔３６を中心として放射状に、透水シート５の内部に染み渡る。透水シート５に染み込んだ冷却水７の一部は、さらに透水シート５と保水部４２との接触部分を通じ、保水部４２に供給されることとなる。

上述した構造によると、第１排水孔３６から排出された冷却水７は、透水シート５の内部に広範囲に染み渡ったあと、透水シート５と保水部４２との接触部分を通じて保水部４２に供給されることとなるから、第１排水孔３６の開設位置および開設数にかかわらず、保水部４２に対し広く、かつ、均一に冷却水７が供給される。

他方、第１貯水槽３は第２排水孔３７を有しており、第２排水孔３７からも冷却水７が透水シート５に排出される。第２排水孔３７から透水シート５上に落下した冷却水７は、透水シート５の内部を通り、透水シート５と保水部４２との接触部分を通じ、保水部４２に供給されることとなる。

第２排水孔３７は、猛暑の場合など、第１排水孔３７からの排水量に対して冷却水７の蒸発量の方が多く、透水シート５が充分な量の冷却水７を保持しえない場合、透水シート５に対して冷却水７を補充する機能を有している。さらに言えば、図６に示すように、第２排水孔３７は、正面からみて、縦格子部４４を延長線上に設けられている。この構造によると、第２排水孔３７から透水シート５上に落下した冷却水７は、透水シート５を最短距離で縦格子部４４に形成された保水部４２まで到達し、同保水部４２に沿って、高さ方向Ｈに円滑に流動する。この縦格子部４４に沿って流れる冷却水７は、横格子部４５との交点で、横格子部４５に形成された保水部４２へ流動するから、冷却水７が蒸発しやすい猛暑の場合などであっても、保水部４２の全体に対して効率的に冷却水７を供給することができる。

図６及び図７を参照して説明した供給経路を通じて、第１貯水槽３からの冷却水７が保水部４２に供給され、保水部４２において冷却水７が気化することにより、吸気口１２に吸い込まれる外気が冷却（冷却水７の気化潜熱）され、冷却された外気が、吸気口１２を通じて熱交換器１１に供給される。その結果、外気と熱交換器１１との間で行われる熱交換効率が向上し、その運転に伴う室外機本体１の電力消費量が低減される。

図１乃至図７の冷却装置２の基本的な冷却効果は、室外機本体１の吸気口１２の側に取り付けられる冷却部４によって奏される。すなわち、冷却部４を構成する保水部４２は、多孔質材料でなり、通気孔４３を有しているから、保水部４２に冷却水７が供給されているとき、通気孔４３を通って吸気口１２に吸い込まれる空気の熱が、冷却水７の気化熱として奪われ、冷却される。その結果、冷却された吸込空気と、熱交換器１１との間で行われる熱交換の効率が向上し、その運転に伴う室外機本体１の電力消費量が低減される。従って、電気料金を節約することが可能な冷却装置を提供することができる。

次に、図１乃至図７の冷却装置２において、保水部４２に冷却水７を供給するための供給経路は、第１貯水槽３と、透水シート５とによって構成されている。詳細に説明すると、第１貯水槽３は、底部３３に貯水空間３００に通じる第１排水孔３６を有している。透水シート５は、多孔質材料でなり、一端側が第１排水孔３６と向かい合う関係で第１貯水槽３の底部３３外面に配置され、他端側が保水部４２と接触する。この構造によると、第１貯水槽３に冷却水７を貯水されているとき、冷却水７は、重力などにより第１排水孔３６から透水シート５に排出され、排出された冷却水７は毛細管現象により透水シート５に広く染み渡りながら、透水シート５と保水部４２との接触部分を通じて、保水部４２に供給されることとなる。図１乃至図７の冷却装置２は、上述した供給経路に係る構成を有することにより、供給経路の始点となる第１貯水槽３に冷却水７が貯水されている限り、第１貯水槽３から、中継点となる透水シート５を介し、終点である保水部４２へ自動的に冷却水７を供給し続けることができる。従って、製造コスト、施工コスト、及び、維持管理コストを低減することが可能な冷却装置を提供することができる。

図１乃至図７の冷却装置２は、上述した冷却効果に係る基本的構成、及び、冷却水の供給経路に係る基本的構成に加え、第２貯水槽を有する点に特徴の一つがある。すなわち、従来、この種の冷却装置において、その冷却効果の持続時間は、冷却水の貯水量に比例するから、貯水槽（３）の大容量化が求められるところ、貯水槽（３）を室外機本体１の天面部１３上にのみ設ける構成では、充分な設置スペースを確保することが困難であり、貯水槽（３）の大容量化の要請に応えることができないという問題が生じる。

また、この種の室外機本体１は、居住スペースを確保するため、隣家との間の路地部分や、ベランダの隅など狭いスペースに設置される傾向にある。その結果、そもそも天面部１３上に、大容量の貯水槽（３）を設置できるだけのスペースを確保することができない。特に、室外機本体１が、建物の外壁面に掛け止められている場合、地震や台風などによる落下事故防止の観点からも、天面部１３上に大容量の貯水槽（３）を設置することはできないという問題が生じる。

上述した貯水槽の大容量化に係る問題を解決するため、図１乃至図７の冷却装置２は、第２貯水槽９を有している。第２貯水槽９は、第２貯水空間９４を有し、天面部１３以外の場所に配置され、第１貯水槽３と通水的に接続されている。この構成によると、第２貯水空間９４の容量分だけ、冷却水７の総量を増加させることができる。その結果、天面部１３上に大容量の貯水槽（３）を設置できるだけのスペースがない場合でも、貯水槽の大容量化の要請に応えることができる。

また、天面部１３以外の場所に配置される第２貯水槽９を有することにより、第１貯水槽３の容量を維持した状態で冷却水７の総量を増加させること、又は、第２貯水空間９４の容量分だけ第１貯水槽３を小型化することが可能となる。従って、地震や台風などによる落下事故が回避するとともに、狭い場所に安全に設置することが可能な却装置を提供することができる。

冷却装置２を構成する第１貯水槽３、冷却部４、及び、透水シート５のそれぞれは、周知の基本的構成を有する室外機本体１と組み合わされるものであって、しかも室外機本体１を構成するハウジング１０の外面（天面部１３）に取り付けられるものであるから、既設のエアコン室外機に対して後付けして用いることが可能となる。従って、エアコン及び室外機本体を新しく買い換えることなく、現に使用している室外機本体１に追加して使用することにより、電気料金を低減することが可能な冷却装置を提供することができる。

また、冷却装置２を構成する第１貯水槽３、冷却部４、及び、透水シート５のそれぞれは、室外機本体１のハウジング１０の外面に取り付けられるものであるから、冷却装置２が取り付けられた部分、すなわち室外機本体１の天面部１３、及び、吸気口１２側の側面部１４への直射日光が遮られ、室外機本体１の内部の温度の上昇が抑制される。従って、室外機の熱交換効率を向上させることができる。

保水部４２は、基体部４１に取り付けられているから、吸気口１２を覆うように冷却部４を取り付けたとしても、基体部４１の重さや剛性によって、保水部４２の設置姿勢が安定する。その結果、例えば、保水部４２が吸気口１２を塞ぐ不具合は生じない。従って、維持管理コストを低減することが可能なエアコン室外機を提供することができる。

図８は本発明のさらにもう一つの実施形態に係る冷却装置の分解斜視図、図９は図８の冷却装置の使用状態を示す拡大断面図である。図８及び図９の実施形態は、支持台８を含む以外は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と基本的に同一の構造を有している。以下、相違点となる支持台８を中心に説明する。

まず、図８及び図９の冷却装置２を構成する支持台８は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面８０を有している。支持台８は、傾斜面８０の最低端８１が吸気口１２の側を向く関係で、ハウジング１０の上部の天面部１３に載置されている。

次に、支持台８と、第１貯水槽３および透水シート５との相関関係について説明すると、図８及び図９に示すように、第１貯水槽３と、透水シート５と、支持台８とは、上述した順序で、室外機本体１の天面部１３に積み重ねられている。

透水シート５は、傾斜面８０の上に設置され、傾斜面８０の最低端８１から吸気口１２のある側面部１４に垂れ下がるように取り付けられており、側面部１４に垂れ下がる部分の内面が、保水部４２の外面と重なって面接触することにより、保水部４２と通水的に接続されている。透水シート５と保水部４２との面接触部分は、好ましくは通水可能な接触領域を残して相互に接着されている。

第１貯水槽３は、透水シート５を挟んで支持台８０、及び、ハウジング１０の外面上に取り付けられている。より詳細に説明すると、第１貯水槽３は、底部３３が透水シート５に向かい合う関係で、支持台８０、及び、天面部１３上に載置されている。図８及び図９の支持台８は、一対の嵌合凸部８２を有し、一対の嵌合凸部８２は、奥行き方向Ｔでみた最低端８１とは反対側の端縁付近において、傾斜面８０から高さ方向Ｈに立ち上がっている。第１貯水槽３は、底部３３に嵌合凸部８２に対応する凹部を有し、傾斜面８０上に配置された状態で、嵌合凸部８２との凹凸嵌合により固定されている。この構成によると、傾斜面８０上に安定して第１貯水槽３を載置することができる。

図９に示すように、第１貯水槽３は全体として傾斜面８０の傾斜角度に沿って傾斜しており、その結果、底部３３および透水シート５も傾斜面８０の傾斜角度に沿って傾斜する状態で、天面部１３に配置されている。その結果、第１貯水槽３は、透水シート５上に配置された状態で、第２排水孔３７が設けられている側面部が、第２排水孔３７が設けられていない側面部よりも低い位置となるように傾斜している。

次に、冷却装置２における冷却水（７）の供給経路について説明すると、エアコン室外機を構成する冷却装置２において、供給経路の始点となる第１貯水槽３に冷却水７が貯水されている場合、冷却水７は、重力などにより第１排水孔３６から透水シート５に排出される。ここで、支持台８は、傾斜面８０の最低端８１が吸気口１２の側を向く関係で、天面部１３に載置されている。この構成によると、保水部４２に冷却水７を供給するための供給経路において、透水シート５における冷却水７の移動には、既に説明した毛細管現象以外に、傾斜面８０の高低差に基づく重力が働くから、冷却水７の移動効率が向上する。その結果、吸気口１２に取り付けられた冷却部４に対して円滑に冷却水７が供給されるから、冷房時の電力消費量を節減することが可能なエアコン室外機を提供することができる。

図８及び図９の冷却装置２は、図１乃至図７の冷却装置２の基本的構成を全て有するから、図１乃至図７を参照して説明した利点を全て有する。

さらに、図８及び図９の冷却装置２は、支持台８０を有することにより、保水部４２に冷却水７を供給するための供給経路において、透水シート５における冷却水７の移動に対し、毛細管現象以外に、傾斜面８０の高低差に基づく重力が働くから、冷却水７の移動効率が向上する。その結果、冷却部４に対して円滑に冷却水７が供給されるから、冷房時の電力消費量の節減をより効率的に達成することができる。

図１０は本発明のさらにもう一つの実施形態に係る冷却装置の正面図、図１１は図１０の冷却装置の分解斜視図、図１２は図１０及び図１１の冷却装置の使用状態を示す拡大断面図である。

図１０及び図１２の実施形態は、冷却部４の取り付け位置以外は、図１乃至図９を参照して説明した実施形態と基本的に同一の構造を有している。以下、相違点を中心に説明する。

まず、図１０乃至図１２の冷却部４は、ハウジング１０の外面に取り付けられ、取り付けられた状態で排気口１５を覆っている。図１０及び図１２の冷却部４は、一対の掛止フック６、６によって側面部１４に取り付けられ、取り付けられた状態で排気口１５を覆っている。冷却部４は、基体部４１の上端縁部分のみが、一対の掛止フック６、６によって吊り下げられる構造となっているが、側面部１４に対する冷却部４の取り付け構造は、安定性、施工効率などの観点から適宜変更することができる。この点は、図１及び図２を参照して説明したとおりである。

ところで、この種のエアコンでは、その熱交換作用により排気口１５から排熱風が放出される。この排熱風は、ヒートアイランド現象の一因となるなど環境に悪影響を及ぼす。また、排熱風によって室外機に吸引されるべき周囲の空気が暖められることで、室外機の熱交換効率が低下するという悪循環も生じさせる。そこで、環境への悪影響を低減し、且つ、室外機の熱交換効率を向上させるには、排熱風を冷却することも重要となる。

上述した要請について、図１０乃至図１２の冷却装置２は、図１乃至図９の冷却装置２の基本的構成を全て有するから、上述した問題を全て解決することができる。さらに、冷却部４は、室外機本体１の排気口１５を覆っている構成によると、室外機本体１の熱交換作用により排気口１５から放出された排熱風は、通気孔４３を通るとき、既に説明したとおり、保水部４２における冷却水７の気化潜熱により冷却されるから、環境への悪影響を低減することができる。また、排熱風を冷却することにより、排熱風によって室外機に吸引されるべき周囲の空気が暖められる不具合が回避されるから、その運転に伴う室外機本体１の電力消費量が低減される。従って、冷房時の電力消費量を節減することが可能な冷却装置２、及び、これを用いたエアコン室外機を提供することができる。

また、冷却部４の冷却効果は、第１貯水槽３から冷却水７が排出されている限り、自動的かつ継続的に奏されるから、室外機本体１内に吸引されるべき周囲の空気が自動的かつ継続的に冷却される。その結果、吸入空気と熱交換器との間で行われる熱交換の効率が改善され、その運転に伴う室外機本体１の電力消費量が低減される。従って、冷房時の電力消費量を節減することが可能な冷却装置２を提供することができる。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。例えば、図１０及び図１２の実施形態において、支持台８０を含まない構成とすることもできる。図１０及び図１２の実施形態において、支持台８０を設けない構成とした場合であっても、図１乃至図７を参照して説明した供給経路に従って、冷却部４に効率的に冷却水７を供給できることは明らかである。

１ 室外機本体
１２ 吸気口
１３ 天面部
１５ 排気口
２ 冷却装置
３ 第１貯水槽
３００ 貯水空間
３３ 底部
３６ 第１排水孔
４ 冷却部
４１ 基体部
４２ 保水部
４３ 通気孔
５ 透水シート
８ 支持台
８０ 傾斜面
９ 第２貯水槽
９４ 第２貯水空間

Claims (3)

1. 支持台と、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含むエアコン室外機用冷却装置であって、
   前記支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有し、前記傾斜面の最低端が室外機本体の吸気口の側を向く関係で、室外機本体の天面部に取り付けられ、
   前記第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、前記透水シートを挟んで前記傾斜面上に配置され、
   前記排水孔は、前記貯水槽の底部に開口し、前記貯水空間に通じており、
   前記第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、前記第１貯水槽と通水的に接続されており、
   前記冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の吸気口の側に取り付けられ、
   前記保水部は、多孔質材料でなり、前記基体部に取り付けられ、通気孔を有しており、
   前記透水シートは、多孔質材料でなり、上面が前記排水孔と向かい合い、且つ、前記第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で前記傾斜面に載置され、一端側が前記傾斜面の最低端の側において前記保水部と接触する、
   冷却装置。
2. 支持台と、第１貯水槽と、第２貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含むエアコン室外機用冷却装置であって、
   前記支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有し、前記傾斜面の最低端が室外機本体の排気口の側を向く関係で、室外機本体の天面部に取り付けられ、
   前記第１貯水槽は、第１貯水空間と、排水孔とを有し、前記透水シートを挟んで前記傾斜面上に配置され、
   前記排水孔は、前記貯水槽の底部に開口し、前記貯水空間に通じており、
   前記第２貯水槽は、第２貯水空間を有し、室外機本体の天面部以外の場所に配置され、前記第１貯水槽と通水的に接続されており、
   前記冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機本体の排気口の側に取り付けられ、
   前記保水部は、多孔質材料でなり、前記基体部に取り付けられ、通気孔を有しており、
   前記透水シートは、多孔質材料でなり、上面が前記排水孔と向かい合い、且つ、前記第１貯水槽の底部外面に直接接触する関係で前記傾斜面に載置され、一端側が前記傾斜面の最低端の側において前記保水部と接触する、
   冷却装置。
3. 請求項１又は２の何れかに記載されたエアコン室外機用冷却装置であって、
   前記貯水槽に冷却水を貯水したとき、前記冷却水は、前記排水孔から前記透水シートに排出され、前記透水シートの内部を前記傾斜面に沿って流下され、前記透水シートと前記保水部との接触部分を通じて、前記保水部に供給される、
   冷却装置。

Images