JP6426970B2

JP6426970B2 - 室外機の排気冷却装置および空気調和装置

Info

Publication number: JP6426970B2
Application number: JP2014210336A
Authority: JP
Inventors: 鐵雄呉
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2016080223A

Description

本発明は、室外機の排気冷却装置および空気調和装置に関する。

エアコン等の空気調和装置は室内機および室外機を備えており、夏場においては室外機が凝縮器として作動し、冷媒が外気と熱交換して放熱される。室外機における放熱を促すため、特許文献１には、冷媒配管の温度変化から室外機の運転状態を検知して、室外機またはその周辺に水を噴霧する室外機の補助冷却装置が開示されている。

特開２０１３−２３４８３０号公報

ところが、上記従来の補助冷却装置のように、室外機やその周辺に水を噴霧すると、室外機の放熱フィン等に水がかかることにより腐食やスケールの堆積が生じ易いという問題があった。

また、室外機がオフィスビルなどの施設に複数設置される場合には、設置スペースの問題から室外機が密集し易いため、風向きによっては室外機が自身の排気や他の室外機の排気を吸い込む等して吸込温度が高温になり、冷房能力の低下を招くおそれがあった。この場合、上記従来の補助冷却装置では、室外機の排気温度を十分低下させることが困難であり、この対策が必要とされていた。

そこで、本発明は、室外機の排気温度を効率良く低下させることができる室外機の排気冷却装置および空気調和装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、空気調和装置の室外機の排気を冷却する装置であって、室外機の凝縮器を通過する冷媒管を流れる冷媒との熱交換により、作動水を加熱する熱交換器と、加熱された作動水を、前記凝縮器を空冷した排気との熱交換により更に加熱して蒸発させ、この蒸発潜熱により排気を冷却する蒸散器とを備え、前記蒸散器は、水蒸気のみを透過させる透湿膜からなるチューブの内部に作動水を供給して、前記チューブの外部に前記凝縮器からの排気を供給して作動水を蒸散させる透湿膜式である室外機の排気冷却装置により達成される。

本発明の前記目的は、凝縮器を有する室外機および蒸発器を有する室内機を備える空気調和装置であって、前記凝縮器を通過する冷媒管を流れる冷媒との熱交換により、作動水を加熱する熱交換器と、加熱された作動水を、前記凝縮器を空冷した排気との熱交換により更に加熱して蒸発させ、この蒸発潜熱により排気を冷却する蒸散器とを更に備え、前記蒸散器は、水蒸気のみを透過させる透湿膜からなるチューブの内部に作動水を供給して、前記チューブの外部に前記凝縮器からの排気を供給して作動水を蒸散させる透湿膜式である空気調和装置により達成される。

本発明によれば、室外機の排気温度を効率良く低下させることができる室外機の排気冷却装置および空気調和装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。本発明の他の実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。図１に示すように、空気調和装置１は、室内機１０および室外機２０を備えている。室内機１０は、蒸発器１１および送風機１２を備え、室外機２０は、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３および送風機２４を備えている。蒸発器１１、圧縮機２１、凝縮器２２および膨張弁２３は、冷媒管２により接続されて冷媒回路が構成されており、夏季の冷房運転時においては、蒸発器１１、圧縮機２１、凝縮器２２および膨張弁２３の順にフロン等の冷媒を循環させて、送風機１２，２４を作動させることにより、室内の冷房を行うことができる。

本実施形態の室外機２０は、圧縮機２１と凝縮器２２との間における冷媒管２に介在された熱交換器３０と、送風機２４の作動により凝縮器２２を空冷した排気Ｅが通過するように配置される蒸散器３１とを備える排気冷却装置４０を、更に備えている。

熱交換器３０は、冷媒管２を流れるガス状の冷媒を作動水と熱交換する。作動水は、室内機１０において、蒸発器１１で冷却された空気に含まれる水分が、冷媒管２の表面や凝縮器１１の放熱フィン等で凝縮して生成された凝縮水である。室内機１０で発生した凝縮水（作動水）は、ドレン管３を介してタンク３２に回収され、開閉弁３３の開度調整により、タンク３２から熱交換器３０への供給量が制御される。熱交換器３０の構成は、特に限定されないが、例えば、シェルアンドチューブ式やプレート式を挙げることができる。

熱交換器３０で冷媒との熱交換により加熱された作動水は、供給管４を介して蒸散器３１に供給される。蒸散器３１の構成も特に限定されないが、作動水を保持体に保持して送風により気化させる気化式であることが好ましく、例えば、水蒸気のみを透過させる透湿膜からなるチューブ（保持体）の内部に作動水を供給して、このチューブの外部に凝縮器２２からの排気を供給して作動水を蒸散させる透湿膜式や、フィルター（保持体）に作動水を滴下して含浸させ、このフィルターに凝縮器２２からの排気を通して蒸散させる滴下浸透式を、好ましく挙げることができる。蒸散器３１に供給される作動水は、蒸発器２２の放熱フィン等と接触するおそれがないため、蒸発器２２の腐食やスケールの問題を防止することができる。

上記の構成を備える空気調和装置１は、従来の空気調和装置と同様に、冷媒管２を流れる冷媒が、室内機１０の蒸発器１１で吸熱し、室外機２０の凝縮器２２で放熱することにより、室内を冷却する。そして、熱交換器３０および蒸散器３１を備える排気冷却装置４０を設けたことにより、熱交換器３０において冷媒との熱交換により加熱された作動水が、蒸散器３１において凝縮器２２を空冷した排気Ｅとの熱交換により更に加熱されて蒸発する。この蒸発潜熱により排気Ｅの温度低下が生じるため、室外機２０の周辺における温度上昇が抑制され、凝縮器２２の吸込温度が高温になるのを確実に防止して、空気調和装置１の冷房運転を安定して行うことができる。

実施例として、外気温が３０．５℃（湿度：６０％ＲＨ）である場合に、本実施形態の空気調和装置１を作動させたときの排気Ｅの温度変化を測定したところ、送風機２４の作動により凝縮器２２で冷媒と熱交換した排気Ｅの温度は５０℃（湿度：２０％ＲＨ）まで上昇したが、更に蒸散器３１を通過した後の排気Ｅの温度は２８℃（湿度：７５％ＲＨ）となり、外気温よりも低下した。一方、作動水は、熱交換器３０への導入前後で７℃から４０℃まで上昇し、その後の蒸散器３１における作動水の蒸発が促された。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、熱交換器３０を、圧縮機２１と凝縮器２２との間における冷媒管２に介在させて、ガス状の冷媒が作動水と熱交換した後に凝縮器２２に導入されるように配置しているが、熱交換器３０の配置は必ずしも本実施形態に限定されず、例えば図２に示すように、熱交換器３０を、凝縮器２２と膨張弁２３との間における冷媒管２に介在させて、凝縮器２２において凝縮した冷媒が作動水と熱交換するように構成してもよい。

また、作動水は、本実施形態では室内機１０で発生した凝縮水を利用することで、排気Ｅを効率良く冷却しているが、水道水など他の水源から供給された水などを、作動水として使用することも可能である。

１空気調和装置
２冷媒管
１０室内機
１１蒸発器
２０室外機
２２凝縮器
３０熱交換器
３１蒸散器
４０排気冷却装置

Claims

空気調和装置の室外機の排気を冷却する装置であって、
室外機の凝縮器を通過する冷媒管を流れる冷媒との熱交換により、作動水を加熱する熱交換器と、
加熱された作動水を、前記凝縮器を空冷した排気との熱交換により更に加熱して蒸発させ、この蒸発潜熱により排気を冷却する蒸散器とを備え、
前記蒸散器は、水蒸気のみを透過させる透湿膜からなるチューブの内部に作動水を供給して、前記チューブの外部に前記凝縮器からの排気を供給して作動水を蒸散させる透湿膜式である室外機の排気冷却装置。
凝縮器を有する室外機および蒸発器を有する室内機を備える空気調和装置であって、
前記凝縮器を通過する冷媒管を流れる冷媒との熱交換により、作動水を加熱する熱交換器と、
加熱された作動水を、前記凝縮器を空冷した排気との熱交換により更に加熱して蒸発させ、この蒸発潜熱により排気を冷却する蒸散器とを更に備え、
前記蒸散器は、水蒸気のみを透過させる透湿膜からなるチューブの内部に作動水を供給して、前記チューブの外部に前記凝縮器からの排気を供給して作動水を蒸散させる透湿膜式である空気調和装置。