JP5552138B2 - 熱交換器の冷却装置 - Google Patents
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Description
逆浸透膜処理装置と、前記逆浸透膜処理装置による処理水を前記熱交換器に対して散水する散水手段と、必要に応じて前記室外機を配置するための水回収トレイを備えている、熱交換器の冷却装置を提供する。
(I)従来、冷房に要していた消費電力を著しく減少させることができるため、電力料
金を大きく減少させることができるほか、二酸化炭素の発生量も大幅に削減できること、
(II)熱交換機にスケールが付着することがなく、熱交換機を腐食させることもないため、散水しない場合と同程度の装置寿命が得られること、
(III)スケール付着の問題のない散水が可能となり熱交換機の冷却と同時に、熱交換
機を備えた室外機の周辺も散水による冷却で、室外機設置場所全体の温度を低下させることができる。ビル屋上等に多数台の室外機が集中配置されている場合は、設置場所雰囲気の温度低下効果も大きく、都会におけるヒートアイランド現象の緩和にも有効であること、の各効果を得ることができる。
図1は、本発明の熱交換器の冷却方法の実施に適している、室外機(熱交換器)の冷却装置10の概念図である。
図2は、本発明の他実施形態である熱交換器の冷却方法の実施に適している、室外機(熱交換器)の冷却装置100の概念図である。図1と同じ番号で示すものは、図1と同じものであることを意味する。なお、図2の装置では、図1に示す水回収トレイ20は備えていない。
下記の条件にて、本発明を適用しない場合の冷房用の消費電力と契約電気料金の基礎となる最大需要電力、本発明を適用した場合の冷房用の消費電力と最大需要電力を試算した。
期間:2008年5月15日から9月30日までの4.5ヶ月間
時間:午前7時から午後7時まで
散水設定温度:25℃
RO処理装置:ダイセン・メンブレン・システムズ(株)製(処理量:3000L/hr,電気伝導度6〜8μS/cm)
本発明を適用しない場合の冷房に要する総使用電力量は約4,115,000KWであり、本発明を適用した場合の冷房に要する総使用電力量は約3,919,000KWである。その間のRO処理装置の消費電力は約9000KWである。また、本発明を適用しない場合の最大需要電力は、850KWであり、本発明を適用した場合の最大需要電力は、755KWである。
温度27.4℃(表1に示す外気温度)に調節した実験室内に、前記実験室外に設置した冷房装置(三菱電機株式会社社製のMBZ−J228)の室外機と水回収トレイを設置した。この状態で冷房運転を行いながら、下記条件にて室外機にRO処理水を散水した。結果を表1に示す。
水:水道水(水温約25℃)
散水量:400ml/min
室外機に散水するノズル数:2個
散水形式:常時散水
RO装置:NRX20−P(ダイセン・メンブレン・システムズ(株)製)
RO膜:SW02200−DRA982P
RO透過水電導度:5μS/cm
2つの同じ製品の室外機(熱交換器)に対して、14日間(合計で約100時間)、同じ散水条件でRO処理水(実施例2と同じ装置で得られたもの。電気伝導度6〜8μS/cm)と水道水(東京都の水道水)を4個の散水ノズルを用いて散水(1ノズル当たり7.2L/hr×4個=28.8L/hr)したときのスケールの付着状態を試験した。RO処理水を散水したものは、図3に示すとおり、フィン表面にはスケールの付着は認められなかった。水道水を散水したものは、図4に示すとおり、フィン表面に白色のスケールが付着していることが確認された。水道水を散水した場合には、14日間の散水であってもスケールの付着が認められたため、夏季期間中散水を継続した場合には、適宜スケールを除去しないと、冷房効率が低下することが容易に推測される。
下記の試験方法及び条件にて、本発明の熱交換器の冷却方法を実施した。
室内機:MSZ−J228−W(三菱電機(株)製)
室外機:MUZ−J228(三菱電機(株)製)
ルームエアコンの定格:単相100V,435W,50−60Hz,定格冷房能力2.2kW
冷媒配管長さ:5m(室内側2m,室外側3m)
冷媒種類:R410A(総冷媒量:0.75kg)
室外機の熱交換器に対して、RO処理水(実施例2と同じ装置で得られた電気伝導度8μS/cmのもの)を20秒噴霧(噴霧量400ml/分)、30秒休止を1サイクルとして、これを1.5時間繰り返したものと、RO処理水を噴霧しなかったものについて、表2に示す項目の測定を行った。
実施例4と同じ方法及び条件にて実施した。但し、室外機の熱交換器に対して、RO処理水を20秒噴霧(噴霧量400ml/分)、60秒休止を1サイクルとして、これを1.5時間繰り返した。結果を表3に示す。
静岡県の食品工場にて、2009年5月〜9月にかけての約5ヶ月の間、本発明の熱交換器の冷却方法を実施した。結果は、日照条件を同じにすることを考慮して、2009年と2008年の同じ日付で、気温条件が近似した3日について表4に示した。
空調機:室外機80台(工場建物の南西側に設置)
RO処理装置及び処理水:ダイセン・メンブレン・システムズ(株)製のEmizu−3000(処理量:3000L/hr,電気伝導度6〜8μS/cm)
散水条件:室外機80台を40台ずつの2系列に分け、最初の40台に対して20秒間散水後、次の40台に20秒間散水することを1サイクルとして、これを繰り返した。
散水時間:午前6時〜午後10時(16時間)
室外機1台当たりの散水量:0.8L/分(散水ノズル2個/台)
散水条件(外気温度により、次のように変動させた)
1)20℃〜25℃未満:20秒散水−60秒休止
2)25℃〜27℃未満:20秒散水−50秒休止
3)27℃〜29℃未満:20秒散水−40秒休止
4)29℃〜21℃未満:20秒散水−30秒休止
5)31℃以上 :30秒散水−30秒休止
11 水源
12 RO処理装置
13 制御バルブ
14 散水ノズル
15a〜15d 室外機(熱交換器)
16a〜16d 室外機(熱交換器)
20 水回収トレイ
23 循環ライン
24 水回収ライン
Claims (3)
- 室内機と室外機を組み合わせた冷房装置の運転時において、前記室外機が複数であり、それらが有する熱交換器を冷却するための冷却装置であって、
逆浸透膜処理装置と、前記逆浸透膜処理装置により処理した電気伝導度が4〜10μS/cmの処理水を前記熱交換器に対して散水する散水手段を備えており、
前記散水手段が、散水ラインと、前記散水ラインと接続された、散水ノズルを有する循環ラインとを備えているものであり、
前記散水ラインが前記逆浸透膜処理装置に接続され、
前記循環ラインが、前記複数の室外機の側面側でかつ前記複数の室外機の周りを囲むように配置されているものであり、
前記散水ノズルが、循環ラインの内側の室外機と外側の床面の両方に散水できるようになっている、熱交換器の冷却装置。 - さらに水回収トレイと、前記水回収トレイ内に溜まった水を回収して前記逆浸透膜処理装置に送るための回収ラインを備えており、
前記水回収トレイ内に前記室外機が配置されており、
前記室外機に散水した水を前記水回収トレイに溜め、その水を回収ラインで回収して再利用することができる、請求項1記載の熱交換器の冷却装置。 - さらに水回収トレイと、前記水回収トレイ内に溜まった水を回収して前記逆浸透膜処理装置に送るための回収ラインを備えており、
前記水回収トレイが、底面部と、底面部の周囲に形成された側壁部からなるもので、前記側壁部が、孔又は窪んだ箇所を有しているものであり、
前記水回収トレイ内に前記室外機が配置されており、
前記室外機に散水した水を前記水回収トレイに溜め、その水を回収ラインで回収して再利用することができ、前記水回収トレイ内に溜まった水が前記孔又は窪んだ箇所から溢れさせることができるようになっている、請求項1記載の熱交換器の冷却装置。
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