JP5189697B1 - エアコン室外機用冷却装置、及び、これを用いたエアコン室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷房時の電力消費量を節減することが可能な冷却装置、及び、これを用いたエアコン室外機を提供する。
【解決手段】本発明に係る冷却装置２は、室外機本体１と組み合わされてエアコン室外機を構成する。冷却装置２を構成する支持台８は、傾斜面８０の最低端８１が排気口１２の側を向く関係で、天面部１３に取り付けられている。貯水槽３は、透水シート５を挟んで傾斜面８０上に配置されている。排水孔３６は、底部３３に開口し、貯水空間３００に通じている。冷却部４は、排気口１２に取り付けられている。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。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、貯水槽３の底部３３に直接接触する関係で傾斜面８０に載置され、一端側が最低端８１の側において保水部４２と接触する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エアコン室外機用冷却装置、及び、これを用いたエアコン室外機に関する。

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、エアコン室外機の天板上に貯水槽を設置するとともに、室外機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前記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エアコン室外機用冷却装置が開示されている。

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。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。

上述した排熱風の冷却技術について、例えば特許文献２には、保水布を室外機の排気口側に配置し、排熱風を冷却する冷却装置が開示されている。特許文献２の保水布は、展開状態で枠体に保持されており、前記枠体上部に設けられたドレン配管から、室外機のドレン水を保水布に供給することにより、保水布に吹き付けられる排熱風を冷却するものである。

しかし、上述した特許文献１及び２では、以下の点で問題が生じる。まず、特許文献１の冷却装置は、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、この種の室外機は、通常、吸気口側の側面が、家屋の壁面に対面する関係で配置されるから、室外機と、これに向かい合う家屋の壁面との間に十分な隙間がない場合も多い。従って、特許文献１の冷却装置のように、室外機の吸気口側に保水布を配置する構成では、室外機の具体的な配置条件によっては、冷却装置を設置できない不具合が生じる。同様の問題は、特許文献２においても生じる。すなわち、特許文献２の冷却装置は、保水布に冷却水を供給するため、エアコン室外機の周囲にドレン配管の引き回し空間が必要となるから、室外機の具体的な配置条件によっては、冷却装置を設置できない不具合が生じる。

特開２０１０−２１６７０９号公報 特開２００４−１１９９２号公報

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

本発明のもう１つの課題は、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、及び、これを用いたエアコン室外機を提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、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な冷却装置、及び、これを用いたエアコン室外機を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係るエアコン室外機用冷却装置（冷却装置）は、支持台と、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の排気口の側を向く関係で、室外機の天面に取り付けられている。貯水槽は、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ている。排水孔は、貯水槽の底部に開口し、貯水空間に通じている。冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機の排気口の側に取り付けられている。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、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。

さらに、本発明に係る冷却装置は、室外機本体と組み合わされてエアコン室外機の一部を構成する。すなわち、本発明に係るエアコン室外機は、室外機本体と、冷却装置とを含む。

室外機本体は、ハウジングと、熱交換器とを有している。ハウジングは、収納空間と、収納空間に通じる排気口とを有しており、熱交換器は、収納空間において、排気口と向かい合う位置に収納されている。他方、冷却装置を構成する支持台は、ハウジングの天面に取り付けられている。冷却部は、ハウジングにおいて排気口の側に取り付けられており、透水シートは、一端側が傾斜面の最低端の側において保水部と接触している。

上述したように、本発明に係るエアコン室外機を構成する冷却装置において、多孔質構造を有する保水部が、基体部に取り付けられている。この構成によると、冷却効率の観点から、保水部の形状や寸法を最適な構成に設定することができる。しかも、保水部が、基体部に取り付けられていることにより、施工作業時の取り回しが容易になり、施工コストを低減することができる。

冷却部の冷却効果は、保水部における冷却水の気化潜熱の結果として説明することができる。すなわち、保水部は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、通気孔を通る空気が、冷却水の気化潜熱により熱交換され、冷却されることとなる。

ここで、本発明に係る冷却装置の特徴の一つは、保水部に冷却水を供給するための供給経路の構成にある。詳細に説明すると、前記供給経路の始点となる貯水槽は、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、貯水槽に冷却水を貯水したとき、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の内部を通り、さらに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。

上述した供給経路の構成によると、送水ポンプや複雑な制御装置、及び、それらの駆動電源などを用いることなく、かつ、貯水槽に冷却水が貯水されている限り、貯水槽から保水部へ、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。

また、上述した供給経路では、貯水槽から透水シートを介して保水部へ供給される。この構成によると、貯水槽の排水孔から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ったあと、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から、排水孔の開設位置および開設数にかかわらず、保水部に対し広く、かつ、均一に冷却水を供給することができる。従って、保水部における冷却水の気化を均一に生じさせ、その結果、偏りのない冷却効果を生ぜしめることができる。

しかも、冷却装置を構成する支持台は、一方向に沿って高さが低くなる傾斜面を有し、貯水槽は傾斜面上に配置され、透水シートは、貯水槽の底部外面と、前記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、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を節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を構成する貯水槽、冷却部、及び、透水シートのそれぞれは、周知の基本的構成を有する室外機本体と組み合わされるものであって、しかも室外機本体のハウジングの外面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な冷却装置を提供することができる。

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、既に説明したとおり、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、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。

冷却部を構成する保水部は、基体部に取り付けられているから、室外機本体の排気口を覆うように冷却部を取り付けたとしても、保水部の設置姿勢が安定する。その結果、例えば、保水部が排気口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。

冷却装置を構成する貯水槽、冷却部、及び、透水シートのそれぞれは、室外機本体のハウジングの外面に取り付けられるものであるから、冷却装置が取り付けられた部分、すなわち室外機本体の天面、及び、排気口側の側面への直射日光が遮られ、室外機本体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。

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、電気料金が節約することが可能なエアコン室外機用冷却装置、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。
（２）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、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。
（３）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な冷却装置、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。

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の正面図である。 図１のエアコン室外機を分解して示す斜視図である。 図２に示した貯水槽を分解して示す断面図である。 図２に示した冷却部の正面図である。 図４に示した冷却部の一部を破断して示す拡大断面図である。 図１に示したエアコン室外機の使用状態を示す正面図である。 図６に示したエアコン室外機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を構成する冷却部の正面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る冷却装置を構成する冷却部の正面図である。 図９に示した冷却部の一部を破断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エアコン室外機を分解して示す斜視図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係るエアコン室外機について簡略化して示す平面断面である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係るエアコン室外機について簡略化して示す平面断面である。

図１乃至図１３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１３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のエアコン室外機は、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に通じる排気口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。排気口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、排気口１２が設けられている側面部１４の反対側の側面部には、排気口１２と向かい合う関係で、収納空間１００に通じる吸気口（図示しない）が設けられている。

熱交換器１１は、収納空間１００において、排気口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、排気口１２と、吸気口（図示しない）との間に配置されており、さらに熱交換器１１と、吸気口との間には送風ファン（図示しない）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１２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、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、支持台８とを含む。

貯水槽３は、槽本体部３１と、蓋部３２とを有している。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の排水孔３６と、第２の排水孔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の排水孔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の排水孔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の排水孔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の排水孔３６の口径は０．２〜１．０ｍｍ程度である。

第２の排水孔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の排水孔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の排水孔３７の口径（内寸法）は、第１の排水孔３６と同程度の口径とすることもできるし、又、第１の排水孔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。

貯水槽３の内面において、第１の排水孔３６の開口端、及び、第２の排水孔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、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の排水孔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。

他方、図４及び図５に示すように、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を基体部４１に形成する方法としては、例えば、貫通部４６の内寸法に応じて短冊状に切断したスポンジシート（多孔質シート）を巻きつけてもよいし、基体部４１を前記合成樹脂材料の溶液に浸漬するなど周知のコーティング技術によって、基体部４１の周囲に一体的に形成してもよい。

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排気口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排気口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。例えば、この種の室外機本体１は、文字通り室外に設置されるものであるから、冷却部４を、４隅で側面部１４に螺子止めすることにより、側面部１４に対する冷却部４の設置姿勢が安定する。その結果、台風などの強風時に、冷却部４が側面部１４に衝突することにより生じる騒音を防止することができる。

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の排水孔３６と向かい合う関係で貯水槽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、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。

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が排気口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。

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、支持台８と、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６及び図７に示すように、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から排気口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。

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、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上にに載置されている。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。図６乃至図７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。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上に安定して貯水槽３を載置することができる。

図７に示すように、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、貯水槽３は、透水シート５上に配置された状態で、第２の排水孔３７が設けられている側面部が、第２の排水孔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の排水孔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の排水孔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の排水孔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の排水孔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。

加えて、支持台８は、傾斜面８０の最低端８１が排気口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、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、排気口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。

他方、貯水槽３は第２の排水孔３７を有しており、第２の排水孔３７からも冷却水７が透水シート５に排出される。第２の排水孔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の排水孔３７は、猛暑の場合など、第１の排水孔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の排水孔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の排水孔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。

上述した観点からすれば、第２の排水孔３７は、気象条件に応じて冷却水７の排出量を調節できる開閉制御装置（図示しない）を有することが好ましい。この構造によれば、猛暑の場合には前記開閉制御装置を開放して冷却水７を排出し、透水シート５および保水部４２へ充分な量の冷却水７を供給するとともに、雨天や曇天の場合には前記開閉制御装置を閉鎖して冷却水７の排出量を制限し、冷却水７の浪費を回避することができる。

図６及び図７を参照して説明した供給経路を通じて、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、排気口１２から放出された高温の空気（排熱風）が冷却される。

ところで、既に説明したところではあるが、一般家庭における節電を実現しようとした場合、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。また、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。

しかし、従来のエアコンに係る節電技術では、上述した課題を解決することができなかった。例えば、エアコン室外機（室外機）の天板上に貯水槽を設置するとともに、室外機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前記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（特許文献１参照）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、従来の前記冷却装置は、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、この種の室外機は、通常、吸気口側の側面が、家屋の壁面に対面する関係で配置されるから、室外機と、これに向かい合う家屋の壁面との間に十分な隙間がない場合も多い。従って、前記冷却装置のように、室外機の吸気口側に保水布を配置する構成では、室外機の具体的な配置条件によっては、冷却装置を設置できない不具合が生じる。

他方、保水布を室外機の排気口側に配置し、排熱風を冷却する従来の冷却装置（特許文献２参照）において、保水布が展開状態で枠体に保持され、前記枠体上部に設けられたドレン配管から、室外機のドレン水を保水布に供給することにより、保水布に吹き付けられる排熱風を冷却する構成でも、保水布に冷却水を供給するため、エアコン室外機の周囲にドレン配管の引き回し空間が必要となるから、室外機の具体的な配置条件によっては、冷却装置を設置できない不具合が生じる。

これに対して、図１乃至図７を参照して説明した冷却装置２、及び、これを用いたエアコン室外機によると、上述した問題を全て解決することができる。例えば、図１乃至図７の冷却装置２を構成する冷却部４は、スポンジ状の保水部４２が、基体部４１に取り付けられている。換言すれば、保水部４２は、基体部４１によって支持されている。この構成によると、冷却効率の観点から、保水部４２の形状や寸法を最適な構成に設定することができる。しかも、スポンジ状の保水部４２が、基体部４１に取り付けられているから、施工作業時の取り回しが容易になり、施工コストを低減することができる。

冷却装置２の冷却効果は、保水部４２における冷却水７の気化潜熱の結果として説明することができる。すなわち、保水部４２が通気孔４３を有する構成により、保水部４２に冷却水７が供給されているとき、通気孔４３を通る空気が、冷却水７の気化潜熱により冷却されることとなる。

ここで、図１乃至図７の冷却装置２の特徴の一つは、保水部４２に冷却水７を供給するための機構（供給経路）の構成にある。すなわち、図６及び図７を参照して説明したように、貯水槽３は、第１、第２の排水孔３６、３７を有しており、貯水槽３に冷却水７が貯水されている場合、冷却水７は、第１、第２の排水孔３６、３７から透水シート５に排出され、透水シート５上に落下した後、透水シート５の内部を通って保水部４２に供給されることとなる。

上述した冷却水７の供給経路では、送水ポンプや複雑な制御装置、及び、それらの駆動電源などを用いることなく、かつ、貯水槽３に冷却水７が貯水されている限り、貯水槽３から保水部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２を提供することができる。

また、図６及び図７の供給経路では、貯水槽３から透水シート５を介して保水部４２へ供給される。この構成によると、例えば、第１の排水孔３６から排出された冷却水７は、毛細管現象により透水シート５の内部に広く染み渡ったあと、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の排水孔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、均一な量の冷却水７を供給することができる。従って、保水部４２における冷却水７の気化潜熱を均一に生じさせ、その結果、偏りのない冷却効果を生ぜしめることができる。

しかも、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、貯水槽３は傾斜面８０上に配置され、透水シート５は、貯水槽３の底部３３外面と、前記傾斜面８０との間に配置されている。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を節減することが可能なエアコン室外機用冷却装置２を提供することができる。

冷却装置２を構成する貯水槽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。

エアコン室外機において、冷却装置２の冷却部４は、室外機本体１の排気口１２を覆っている。この構成によると、室外機本体１の熱交換作用により排気口１２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、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、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。

さらに、冷却装置２を構成する貯水槽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、排気口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、排気口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が排気口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、図１乃至図７とは異なる冷却部４の実施形態を示すものである。以下、相違点を中心に説明する。図８の冷却部４は、ハニカム構造を有する板状体である。より詳細に説明すると、基体部４１は、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板状体に、パンチング加工することにより、面内に、正面から見て正六角形形状の貫通部４６（貫通孔）が複数形成されている。

保水部４２は、貫通部４６の開口端縁を構成する基体部４１を中心として、その周囲に一定の厚みで形成されており、その保水部４２の表面によって区画された領域に通気孔４３が形成されている。

図１乃至図７を参照して説明したように、本発明に係る冷却装置２は、室外機本体１に貯水槽３を取り付け、貯水槽３に貯水した冷却水７を継続的に保水部４２に供給することにより、日本古来の打ち水の原理、すなわち冷却水７の気化潜熱による熱交換現象を利用して排熱風を冷却する点に特徴のひとつがある。

この点、図８の実施形態も、図１乃至図７と同様、貫通部４６を有し、貫通部４６の形状に沿って通気孔４３が形成されているから、図１乃至図７を参照して説明した利点を全て有することができる。さらに、図８の冷却部４は、ハニカム構造を有することにより、図１乃至図７とは異なり、通気孔４３の周囲に設けられている保水部４２が斜めに交差しているから、冷却部４が吊り下げられた状態で、上端縁に冷却水（７）が供給された場合、冷却水（７）が高さ方向Ｈおよび幅方向Ｗに沿って円滑に流動する。従って、冷却部４の冷却効率を向上させ、もって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９及び図１０は、図１乃至図８とは異なる冷却部４の実施形態を示すものである。以下、相違点を中心に説明する。

図９及び図１０の冷却部４において、基体部４１は図１乃至図８を参照して説明したものと同一の構造を有している。すなわち、基体部４１は、内部に格子状部分を有する枠体であって、高さ方向Ｈに延びる縦格子部４４と、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。

保水部４２は、多孔質構造を有するシート状体であって、厚み方向Ｔでみた基体部４１の一面に取り付けられ、一面を覆っている。端的に表現すれば、冷却部４は、基体部４１を桟とし、保水部４２を障子紙とする、いわゆる障子状の構造を有している。通気孔４３は、格子状に区画された貫通部４６の内側に露出し、貫通部４６を覆っている保水部４２を厚み方向Ｔに貫通している。

図１乃至図８を参照して説明したように、冷却装置２の冷却効果は、保水部４２における冷却水７の気化潜熱の結果として説明されるものであるから、冷却部４を構成する通気孔４３は、排熱風の通気路として、保水部４２を貫通している構造であればよい。図９及び図１０の実施形態によっても、図１乃至図８を参照して説明した利点を全て有することができる。さらに、図９及び図１０の実施形態によれば、格子状の基体部４１の一面にシート状の保水部４２を取り付けるだけでよいから、製造コストを低減することができる。

図１１は、室外機本体冷却部４の図１乃至図１０とは異なる冷却部４の取付態様を示すものである。以下、相違点を中心に説明する。

図１１の実施形態において、冷却部４は、高さ方向Ｈの両端縁部分、及び、幅方向Ｗの両端縁部分が、粘着テープ６１によって、室外機本体１の排気口１２側の側面部１４に貼り付けられている。すなわち、図１１の粘着テープ６１は、一面に粘着面を有し、この粘着面が、冷却部４、側面部１４の順で接触することにより、冷却部４が側面部１４に貼り付けられる。

図１１の実施形態によっても、図１乃至図８を参照して説明した利点を全て有することができる。さらに、図１１の実施形態によれば、冷却部４が側面部１４に直接接触しているから、冷却部４に冷却水が供給されているとき、冷却部４において生じる気化潜熱によって、室外機本体１が全体的に冷却され、熱交換器１１の熱交換の効率が改善される。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。

図１乃至図８とは異なり、掛止フック６が不要となる分だけ、製造コストを低減することができる。もっとも、製造コストの観点からすれば、粘着テープ６１は、表裏両面に粘着面を有しているものを用いることもできる。表裏両面に粘着面を有する粘着テープ６１を用いる場合、図１１の実施形態とは異なり、冷却部４は、粘着テープ６１を挟んで側面部１４に貼り付けられる。

図１２及び図１３は、室外機本体冷却部４の図１乃至図１０とは異なる冷却部４の配置態様を示すものである。すなわち、既に説明したところではあるが、この種の室外機は、通常、吸気口側の側面が、家屋の壁面９に対面する関係で配置されるから、室外機本体１と、これに向かい合う家屋の壁面９との間に十分な隙間がない場合も多く、室外機本体の具体的な配置条件によっては、冷却装置を設置できない不具合が生じる。

図１２及び図１３は、上述した問題を解決する実施形態である。以下、相違点を中心に説明する。図１２の実施形態において、冷却部４は、高さ方向Ｈに連続する２つの屈曲部分４７を有し、屈曲部分４７によって区画された３面構造となっている。端的に説明すれば、冷却部４は、平面からみてコの字状であって、開放辺を構成する両端が家屋の壁面に対面する関係で、室外機本体１の周囲に取り付けられている。

他方、図１３の実施形態において、冷却部４は、高さ方向Ｈに連続する４つの屈曲部分４７を有し、屈曲部分４７によって区画された４面構造となっている。端的に説明すれば、冷却部４は、平面からみて角筒状であって、室外機本体１の外周を囲むように取り付けられている。

図１２及び図１３からは必ずしも明らかではないが、冷却部４は、例えば図１１の粘着テープ６１により室外機本体１の側面に貼り付けられていてもよいし、また、室外機本体１の周囲の地面に立設されていてもよい。

図１２及び図１３の実施形態によっても、図１乃至図１１を参照して説明した利点を全て有することができる。例えば、図１２及び図１３の冷却部４は、室外機本体１を取り囲むように配置されているから、排気口１２から放出される排熱風の冷却、及び、室外機本体１に吸引されるべき周囲の空気の冷却を効率的に行うことができる。同様に、直射日光に対する冷却部４の遮光効果も向上する。

さらに、図１２の実施形態によれば、冷却部４は、平面からみてコの字状であって、開放辺を構成する両端が家屋の壁面に対面する関係で、室外機本体１の周囲に取り付けられているから、室外機本体１と、これに向かい合う家屋の壁面９との間に十分な隙間がない場合であっても、冷却装置２を設置することができる。

また、図１３の冷却部４は、室外機本体１の周囲の地面に立設することが可能であるから、室外機本体１と、これに向かい合う家屋の壁面９との間に十分な隙間がない場合であっても、冷却装置２を設置することができる。

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５及び図６の実施形態において、厚み方向Ｔでみた基体部４１の両面に保水部４２を設けてもよいし、通気孔４３の開口形状や口径も通気量を検討しながら適宜調節することができる。

また、本発明に係る冷却装置２は、貯水槽３の底部３３から透水シート５を介して保水部４２に冷却水７を供給する供給経路に特徴の一つがある。従って、図３の貯水槽３の底部３３を、例えば、透水性セラミックなど透水性を有する材料で構成した場合、底部３３の全面から冷却水７を透水シート５に供給することができる。なお、上記構成では、第１の排水孔３６が無いのではなく、底部３３を構成する透水性セラミックの内部に第１の排水孔３６が無数に存在していると考えるべきである。

さらに、図１乃至図１３を参照して説明したように基体部４１の主たる機能は、保水部４２を支持すること、及び、通気孔４３の元となる貫通部４６を形作ることにある。この貫通部４６は一面から他面に貫通していることこそが重要であり、例えば、貫通部４６の開口形状は通気性や冷却効率、加工コストなどの観点から適宜設定することができる。違う言葉で表現すれば、基体部４１の構造を表現する「格子状」と言う文言は、必ずしも「碁盤の目状」に限定されるものではなく、広く「二方向以上に交差する棒状部材の組み合わせで構築される構造」に解釈すべきことを念のため申し添える。

１ 室外機本体
１０ ハウジング
１００ 収納空間
１１ 熱交換器
１２ 排気口
２ 冷却装置
３ 貯水槽
３００ 貯水空間
３３ 底部
３６ 第１の排水孔
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

Claims (3)

1. 支持台と、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の排気口の側を向く関係で、室外機の天面に取り付けられ、
   前記貯水槽は、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、
   前記冷却部は、基体部と、保水部とを有し、室外機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し、
   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。
2. 請求項１に記載された冷却装置であって、
   前記冷却部の前記基体部は、格子状体、又は、面内に複数の貫通孔を有する板状体である、
   冷却装置。
3. 室外機本体と、冷却装置とを含むエアコン室外機であって、
   前記室外機本体は、ハウジングと、熱交換器とを有しており、
   前記ハウジングは、収納空間と、前記収納空間に通じる排気口とを有しており、
   前記熱交換器は、前記収納空間において、前記排気口と向かい合う位置に収納されており、
   前記冷却装置は、支持台と、貯水槽と、冷却部と、透水シートとを含み、
   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前記排気口の側を向く関係で、前記ハウジングの天面に取り付けられており、
   前記貯水槽は、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ており、
   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、
   前記冷却部は、基体部と、保水部とを有し、前記ハウジングにおいて排気口の側に取り付けられており、
   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、前記貯水槽の底部外面に直接接触する関係で前記傾斜面に沿って載置され、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しており、
   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、
   エアコン室外機。

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