JP7361375B2 - 冷却装置の冷却方法 - Google Patents

Description

本発明は、送風空間に配設して所定の冷却媒体を空冷する熱交換部を有する冷却機構部及び熱交換部に噴霧用水を噴霧する噴霧機構部を備える冷却装置の冷却方法に関する。

従来、冷却装置、特に、運転状況や天候状況等に応じて外気の低温環境を直接利用するフリークーリング機能により、省エネルギ性を高めたフリークーリングチラーは知られており、既に、本出願人も冷却性能及び熱交換効率を高めたフリークーリングチラーを特許文献１により提案した。

同文献１のフリークーリングチラーは、外気熱交換器及び凝縮器の全体を均等に冷却し、水の有効利用及びロス分の低減を図ることにより冷却性能及び熱交換効率を高めることを目的としたものであり、具体的には、冷却液を冷却する冷却装置を用いた第一冷却系と、送風ファンにより送風される外気と冷却液の熱交換を行う外気熱交換器を有する第二冷却系と、第一冷却系及び第二冷却系を用いて冷却液を冷却する際の制御を行う制御系とを備えてなるフリークーリングチラーを構成するに際し、外気熱交換器を起立させて配設し、冷却装置を構成する冷凍サイクルにおける凝縮器を、外気熱交換器に対面させて配設するとともに、外気の送風方向における外気熱交換器の上流側位置に、外気熱交換器の外面に対して、予め設定した所定角度で、かつ斜め下方から水を噴霧する散水機構における少なくとも一以上の噴霧ノズルを配設して構成したものである。

特開２０１３－１１９９８９号公報

しかし、上述した特許文献１のフリークーリングチラー（冷却装置）は、次のような解決すべき課題も存在した。

即ち、噴霧の実行に際しては、外気熱交換器の外面に対して、散水機構における噴霧ノズルから水を噴霧するとともに、外気の温度や冷却液温度に応じて噴霧の有無を切換えていたため、噴霧の効率的な利用の観点、具体的には、噴霧の無駄を生じることなく、本来、必要とする条件下において噴霧を最大限利用することにより冷却性能の向上を図る観点からは必ずしも十分とはいえなかった。

特に、噴霧を実行した場合の年間消費電力（ランニングコスト）は、噴霧しない場合に比べて、概ね３〔％〕程度の削減効果を見込むことができるが、現在は、地球温暖化防止等の観点から、より省エネルギ化が求められているとともに、ユーザーサイドからは、ランニングコスト削減の観点からより省電力性の高い機器が望まれており、より省エネルギ化を実現する観点からも更なる改善の余地が存在した。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した冷却装置及びその冷却方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る冷却装置の冷却方法は、上述した課題を解決するため、フリークーリングチラーＣを構成する、送風空間Ｒｃｗに配設する凝縮器８ｐ，８ｐを有する冷凍サイクル７を用いたチラー冷却系Ａｃ，及び送風空間Ｒｃｗに配設して空冷する外気熱交換器３ｐ，３ｑを用いたフリークーリング系Ａｆを有する冷却機構部Ｃｍを備え、送風空間Ｒｃｗに配設して所定の冷却媒体を空冷する熱交換部Ｅに対する送風方向Ｆｗ上流側に、噴霧機構部の噴霧ノズル２ｎ…を配するとともに、この噴霧ノズル２ｎ…から噴霧用水Ｌｗを噴霧して冷却を行うに際し、予め、噴霧機構部２に、噴霧ノズル２ｎ…から噴霧する噴霧量Ｑを、付与される制御信号Ｓｃにより制御可能な制御弁２ｖを設けるとともに、湿分量が「噴霧前＜噴霧後」の条件及び比エンタルピーが「噴霧前＞噴霧後」の条件をそれぞれ満たし、噴霧量Ｑ及び温度Ｔａの低下が最大となるときの噴霧量Ｑを導き出すことにより、湿度Ｈが高いときに噴霧量Ｑを減少させ、かつ湿度Ｈが低いときに噴霧量Ｑを増加させる噴霧制御アルゴリズムＤａに基づく噴霧制御を行う制御信号Ｓｃを生成する機能を有する冷却装置コントローラ５を設け、運転時に、外気Ｗの湿度Ｈｓ及び温度Ｔａを検出し、冷却装置コントローラ５により、当該温度Ｔａが予め設定した非噴霧温度Ｔｓ以下のときは噴霧を行わないとともに、非噴霧温度Ｔｓを越えているときに噴霧を行い、かつ噴霧制御アルゴリズムＤａにより生成される制御信号Ｓｃを制御弁２ｖに付与することにより噴霧量Ｑの増減制御を行うことを特徴とする。

一方、本発明は、好適な実施の態様により、噴霧制御アルゴリズムＤａには、湿度Ｈの範囲Ｈｓ…に基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓ…を段階的に変化させるアルゴリズムＤａｓを用いることができるとともに、湿度Ｈに基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓを一次関数により変化させるアルゴリズムＤａｆを用いることができる。また、冷却機構部Ｃｍには、フリークーリングチラーＣを構成する、送風空間Ｒｃｗに配設する凝縮器８ｐ，８ｑを有する冷凍サイクル７を用いたチラー冷却系Ａｃ，及び送風空間Ｒｃｗに配設して空冷する外気熱交換器３ｐ，３ｑを用いたフリークーリング系Ａｆを含ませることができる。他方、噴霧機構部２には、セミドライフォグ噴霧機能を有する噴霧ノズル２ｎ…を設けることができるとともに、この噴霧ノズル２ｎ…は、送風空間Ｒｃｗに配設した熱交換部Ｅの上方に配して下方に噴霧を行うように設けることができる。なお、噴霧用水Ｌｗには、外部の給水部Ｐｗから供給される水，冷却機構部Ｃｍにより冷却する冷却液としての水，冷却装置１の内外部で発生する結露水，の一又は二以上の水を用いることができる。

このような手法による本発明に係る冷却装置の冷却方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 噴霧機構部２に、噴霧ノズル２ｎ…から噴霧する噴霧量Ｑを、付与される制御信号Ｓｃにより制御可能な制御弁２ｖを設けるとともに、湿度Ｈが高いときに噴霧量Ｑを減少させ、かつ湿度Ｈが低いときに噴霧量Ｑを増加させる、予め設定した噴霧制御アルゴリズムＤａに基づく制御信号Ｓｃを生成する機能を有する冷却装置コントローラ５を設けることにより、噴霧量Ｑに対する増減制御を行うようにしたため、噴霧の無駄を無くし、必要とする条件下において噴霧を最大限効率的に利用することにより冷却性能の向上を図ることができるとともに、更なる省エネルギ化を実現することができる。

（２） 冷却機構部Ｃｍに、フリークーリングチラーＣを構成する、送風空間Ｒｃｗに配設する凝縮器８ｐ，８ｑを有する冷凍サイクル７を用いたチラー冷却系Ａｃ，及び送風空間Ｒｃｗに配設して空冷する外気熱交換器３ｐ，３ｑを用いたフリークーリング系Ａｆを用いたため、フリークーリング系Ａｆ及びチラー冷却系Ａｃの双方に噴霧を作用させることができる。これにより、噴霧の効率的利用を図ることができる。

（３） 運転時に、外気Ｗの湿度Ｈｓ及び温度Ｔａを検出し、冷却装置コントローラ５により、当該温度Ｔａが予め設定した非噴霧温度Ｔｓ以下のときは噴霧を行わないとともに、非噴霧温度Ｔｓを越えているときに噴霧を行い、かつ噴霧制御アルゴリズムＤａにより生成される制御信号Ｓｃを制御弁２ｖに付与するようにしたため、外気Ｗの温度Ｔａが所定の温度よりも低い領域では、噴霧効果が低下するため、適切な非噴霧温度Ｔｓを設定することにより、省エネルギ化をより高めることができる。

（４） 好適な態様により、噴霧制御アルゴリズムＤａとして、湿度Ｈの範囲Ｈｓ…に基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓ…を段階的に変化させるアルゴリズムＤａｓを用いれば、湿度Ｈと噴霧量Ｑの固有の関係性に着目して、より近似させることが可能になるため、より望ましい噴霧量制御を行うことができるとともに、予め設定するデータテーブル等により制御処理の容易化を図ることができる。

（５） 好適な態様により、噴霧制御アルゴリズムＤａとして、湿度Ｈに基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓを一次関数により変化させるアルゴリズムＤａｆを用いれば、アルゴリズムＤａｆの設定及び修正を容易に行うことができるため、使用環境やメンテナンス等において柔軟に対応（最適化）することができる。

（６） 好適な態様により、噴霧機構部２に、セミドライフォグ噴霧機能を有する噴霧ノズル２ｎ…を設ければ、微細粒子（ミスト）による噴霧、即ち、濡れの原因となる粗大粒子を含まない噴霧を行うことにより、迅速かつ効率的な気化を実現できるため、噴霧の無駄を生じることなく効率的な冷却を行うことができる。

（７） 好適な態様により、噴霧機構部２に、送風空間Ｒｃｗに配設した熱交換部Ｅの上方に配して下方に噴霧を行う噴霧ノズル２ｎ…を設ければ、基本的に、噴霧によるミストを下方に放出できるため、より迅速に分散させることにより、より効率的に気化、更には冷却することができる。

（８） 好適な態様により、噴霧用水Ｌｗに、外部の給水部Ｐｗから供給される水，冷却機構部Ｃｍにより冷却する冷却液としての水，冷却装置１の内外部で発生する結露水，の一又は二以上の水を用いれば、異なる用途の水を噴霧用水Ｌｗとして選択的に利用できるため、設置環境や設置目的等に応じた柔軟な設置施工を行うことができるとともに、結露水（廃棄水）の有効な再利用を図ることができる。

本発明の好適実施形態に係る冷却装置の冷却方法の処理手順を説明するためのフローチャート、 同冷却方法を実施できる冷却装置を適用したフリークーリングチラーの構成図、 同冷却装置を適用したフリークーリングチラーにおける制御系（電気系）のブロック構成図、 同冷却装置を適用したフリークーリングチラーの外観斜視図、 同冷却方法の冷却原理を説明するための乾球温度と絶対湿度の関係図、 同冷却方法の冷却原理の説明図、 同冷却方法の冷却原理を説明するためのデータ表、 同冷却方法の冷却原理を説明するための温度と噴霧量の関係図、 同冷却方法の冷却原理を説明するための湿度と噴霧量の関係図、 同冷却方法に用いる噴霧制御アルゴリズムに基づく外気の湿度に対する噴霧量の関係を段階的変化により近似させた特性図、 同冷却方法に用いる噴霧制御アルゴリズムに基づく外気の湿度に対する噴霧量の関係を一次関数の変化により近似させた特性図、 同冷却方法に用いる噴霧量と水圧の関係図、 同冷却装置を適用したフリークーリングチラーを用いた場合の外気の温度に対する消費電力の特性図、 同冷却装置を適用したフリークーリングチラーを複数台連結して使用する変更実施形態に係る連結運転システムの全体構成の系統図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
まず、本実施形態に係る冷却方法を実施できる冷却装置１に適用するフリークーリングチラーＣの構成について、図２－図４を参照して説明する。

フリークーリングチラーＣは、図４に示すように、全体を直方体状に形成したキャビネット１１を備え、このキャビネット１１の上部内部を熱交換室Ｒｃとして構成するとともに、下部内部を収納室Ｒｉとして構成する。この熱交換室Ｒｃは送風空間Ｒｃｗとして機能する。そして、キャビネット１１の上端に送風ファン９を配設するとともに、送風空間Ｒｃｗ（熱交換室Ｒｃ）の内部に、送風により内部の冷却媒体が空冷される熱交換部Ｅを配設する。この熱交換部Ｅには、並列接続した一対の凝縮器８ｐ，８ｑ及び並列接続した一対の外気熱交換器３ｐ，３ｑが含まれる。この場合、凝縮器８ｐ，８ｑは、図２及び図４に示すように、冷却媒体となる冷媒が循環する冷凍サイクル７を用いて冷却液（例示は冷却水）Ｌを冷却するチラー冷却系Ａｃを構成するとともに、外気熱交換器３ｐ，３ｑは、空冷用空気（外気）Ｗとブライン（不凍液）の熱交換を行うフリークーリング系Ａｆを構成する。したがって、このブラインが冷却媒体となる。

外気熱交換器３ｐ，３ｑは、図４に示すように、熱交換室Ｒｃの内部に、側面から見てＶ形となるように並べて配設する。これにより、送風ファン９は、二つの外気熱交換器３ｐ，３ｑの内面により挟まれる内部空間の上方に配設されるとともに、送風方向Ｆｗの下流側位置に配設される。二つの外気熱交換器３ｐ，３ｑに対向するキャビネット１１の側面（正面，背面）には吸気口ｌｌｉ，ｌｌｉを設けるとともに、送風ファン９の上方に位置するキャビネット１１の上端には排気口ｌｌｅを設ける。

一つの外気熱交換器３ｐは、ブラインを通すブライン管をジグザグ形状に湾曲形成し、外周面に多数の放熱用フィンを付設した一般的な熱交換器の形態により実施可能である。そして、この外気熱交換器３ｐは、鉛直線に対して所定の傾倒角度（例えば、１５〔°〕前後）で起立（傾斜）させて配設する。他の外気熱交換器３ｑも外気熱交換３ｐと同様に構成するとともに、鉛直線に対して所定の傾倒角度（例えば、１５〔°〕前後）で起立（傾斜）させて配設する。これにより、並べて配した一対の外気熱交換器３ｐ，３ｑは側面視がＶ形になる。

また、一つの凝縮器８ｐは、一般的な凝縮器構造、即ち、冷媒を通す冷媒管をジグザグ形状に湾曲形成した冷媒管ユニットの外周面に多数の放熱用フィンを付設した構造を有している。他の凝縮器８ｑも凝縮器８ｐと同様に構成する。そして、各凝縮器８ｐ，８ｑは、図２及び図４に示すように、送風ファン９の送風方向Ｆｗの下流側から、各外気熱交換器３ｐ，３ｑに対してそれぞれ重なり合うように配設する。

他方、収納室Ｒｉには、図２に示す、凝縮器８ｐ，８ｑを除く圧縮機１５等のチラー冷却系Ａｃにおける冷凍サイクル７の構成部品類，及び外気熱交換器３ｐ，３ｑを除く循環ポンプ１６等のフリークーリング系Ａｆにおける構成部品類を配設する。また、冷却液Ｌを収容する冷却液タンク１７，冷却液タンク１７の冷却液Ｌを、フリークーリング系Ａｆにおける間接熱交換器１８及び冷凍サイクル７における熱交換器（冷却部）１９（図２）を通して外部に送出する送液ポンプ２０，及びインバータ等の電装部品が実装される制御盤をそれぞれ配設する。

図２は、フリークーリングチラーＣの構成（全体系統）を示す。同図中、Ａｃ及びＡｆは、前述したチラー冷却系及びフリークーリング系をそれぞれ示す。チラー冷却系Ａｃにおいて、７は冷凍サイクルであり、前述した凝縮器８ｐ，８ｑの冷媒入口は、圧縮機１５を介して熱交換器（冷却部）１９の一次側ｌ９ｆの流出口に接続するとともに、一次側ｌ９ｆの流入口は電子膨張弁２１及びドライヤ２２を介して凝縮器８ｐ，８ｑの冷媒出口に接続する。これにより、冷媒が循環する公知の冷凍サイクルが構成され、後述する供給口Ｃｓから外部に供給する冷却液Ｌを冷却することができる。この場合、圧縮機１５には圧縮機インバータｌ５ｉが接続され、圧縮機１５における圧縮機モータの回転数が可変制御される。なお、２３は圧縮機１５の吐出側における冷媒圧力センサ、２４は圧縮機１５の吸入側における冷媒圧力センサ、２５は圧縮機１５の吐出側と熱交換器１９の一次側ｌ９ｆの流入口側間に接続した電子膨張弁を示す。

一方、フリークーリング系Ａｆにおいて、２６は、ブラインが循環するブライン循環回路であり、前述した外気熱交換器３ｐ，３ｑのブライン入口は、間接熱交換器１８の一次側ｌ８ｆの流出口に接続するとともに、この一次側ｌ８ｆの流入口は、循環ポンプ１６を介して外気熱交換器３ｐ，３ｑのブライン出口に接続する。この場合、循環ポンプ１６には循環ポンプインバータｌ６ｉが接続され、循環ポンプ１６におけるポンプモータの回転数が可変制御される。この間接熱交換器１８には、前述した熱交換器１９と同様に構成した熱交換器を用いることができる。なお、２７はブライン圧力スイッチ、２８はブライン注入用バルブをそれぞれ示す。

また、２９は、冷却液Ｌを循環させる冷却液循環系を示す。冷却液循環系２９は、熱交換器１９の二次側ｌ９ｓの冷却液入口を、間接熱交換器１８の二次側１８ｓの流出口に接続するとともに、この二次側ｌ８ｓの流入口を送液ポンプ２０を介して冷却液タンク１７のタンク供給口ｌ７ｉに接続する。この場合、送液ポンプ２０の吸込口はタンク供給口１７ｉを兼用する。また、熱交換器１９の二次側ｌ９ｓの冷却液出口は、外部の供給合流管Ｐｓが接続される供給口Ｃｓに接続するとともに、外部の戻り合流管Ｐｒが接続される戻り口Ｃｒは、冷却液タンク１７のタンク戻り口１７ｒに接続する。これにより、冷却液タンク１７に収容した冷却液Ｌを供給口Ｃｓから外部の被冷却部に供給するとともに、被冷却部から戻り口Ｃｒに戻される熱交換後の冷却液Ｌを冷却液タンク１７に収容する冷却液循環系２９が構成される。

以上の構成により、チラー冷却系Ａｃにおける熱交換器１９を用いて冷媒と冷却液Ｌの熱交換を行なうことができるとともに、フリークーリング系Ａｆにおける間接熱交換器１８を用いてブラインと冷却液Ｌの熱交換を行なうことができる。このフリークーリング系Ａｆとチラー冷却系Ａｃは、フリークーリングチラーＣ（冷却装置１）における冷却機構部Ｃｍを構成する。このように、冷却機構部Ｃｍに、フリークーリングチラーＣを構成する、送風空間Ｒｃｗに配設する凝縮器８ｐ，８ｑを有する冷凍サイクル７を用いたチラー冷却系Ａｃ，及び送風空間Ｒｃｗに配設して空冷する外気熱交換器３ｐ，３ｑを用いたフリークーリング系Ａｆを含ませれば、フリークーリング系Ａｆ及びチラー冷却系Ａｃの双方に噴霧を作用させることができるため、噴霧の効率的利用を図ることができるとともに、フリークーリングチラーＣ全体の冷却性能向上及び省エネルギ性向上に寄与できる。その他、３０はバイパスバルブ、３１はタンクドレンバルブ、３２はフロートスイッチ、３３はボールタップ、３４は冷却液圧力センサをそれぞれ示すとともに、ｌ７ｐは冷却液タンク１７の下部寄りに設けた後述する均圧管６２に対する接続ポートを示す。

さらに、図２及び図４に示すように、基本形態のフリークーリングチラーＣに対して、噴霧機構部２を配設する。噴霧機構部２は、前後一対の噴霧ノズル２ｎ，２ｎを備え、各噴霧ノズル２ｎ，２ｎは、それぞれ吸気口ｌｌｉ，ｌｌｉの近傍に配設する。この場合、図２及び図４に示すように、各噴霧ノズル２ｎ，２ｎは、熱交換部Ｅの上方となる外気熱交換器３ｐ，３ｑの上端付近に配し、それぞれ下方に噴霧できるように配するとともに、外気熱交換器３ｐ，３ｑの外面における、より広い範囲に拡散できるように最適位置及び角度を選定する。このように、噴霧ノズル２ｎ，２ｎを配するに際し、送風空間Ｒｃｗに配設した熱交換部Ｅの上方に配して下方に噴霧を行う噴霧ノズル２ｎ…を設ければ、基本的に、噴霧によるミストを下方に放出できるため、より迅速に分散させることにより、より効率的に気化、更には冷却することができる。

また、噴霧ノズル２ｎは、セミドライフォグ噴霧機能を備えている。セミドライフォグ（登録商標）噴霧機能は、平均粒径１０－３０〔μｍ〕の微細粒子（ミスト）による噴霧を行う。このようなセミドライフォグ噴霧機能を有する噴霧ノズル２ｎを使用すれば、微細粒子（ミスト）による噴霧、即ち、濡れの原因となる粗大粒子を含まない噴霧を行うことにより、迅速かつ効率的な気化を実現できるため、噴霧の無駄を生じることなく効率的な冷却を行うことができる。

そして、各噴霧ノズル２ｎ，２ｎは、図２及び図３に示すように、噴霧制御ユニット２ｃを介して、給水口３５及び給気口３６に接続する。具体的には、図３に示すように、各噴霧ノズル２ｎ…は並列接続し、各噴霧ノズル２ｎ…の水入口は、水圧検出部３７及びリニア電動弁３８を介して給水口３５の内端に接続するとともに、各噴霧ノズル２ｎ…のエア入口は、レギュレータ３９及び開閉弁（電磁開閉弁）４０を介して給気口３６の内端に接続する。他方、給水口３５の外端には、外部における水道管等の給水部Ｐｗを接続するとともに、給気口３６の外端には、外部における圧縮エア供給部Ｐａからの供給管等を接続する。

この場合、水圧検出部３７には圧力トランスミッタを使用する。これにより、噴霧ノズル２ｎ…に付与される噴霧用水Ｌｗの水圧を検出し、水圧に係わる検出信号を後述するチラーコントローラ（冷却装置コントローラ）５に付与するとともに、リニア電動弁３８は、チラーコントローラ５から付与される制御信号Ｓｃにより、噴霧ノズル２ｎ…から噴霧する噴霧量Ｑを変更可能な制御弁２ｖとして機能し、弁開量制御により噴霧量Ｑの増減制御を行なうことができる。また、レギュレータ３９は、圧縮エアの供給圧力を一定圧力に維持する機能を備える。

なお、噴霧用水Ｌｗとして、水道管等の給水部Ｐｗからの水道水を利用する場合を説明したが各種水を利用可能である。例えば、給水口３５の内端を、仮想線で示すように、三方切換弁４１を介して前述した供給口Ｃｃに接続することもできる。これにより、噴霧用水Ｌｗには、外部における給水部ＰＷからの水とフリークーリングチラーＣから吐出する冷却液Ｌとしての水を選択して使用することができる。このように、噴霧用水Ｌｗに、外部の給水部Ｐｗから供給される水，又は冷却機構部Ｃｍにより冷却する冷却液としての水を用いれば、異なる用途の水を噴霧用水Ｌｗとして選択的に利用できるため、設置環境や設置目的等に応じた柔軟な設置施工を行うことができる。また、他の例としては、冷却装置１の内外部で発生する結露水、即ち、冷却部（凝縮器８ｐ…等の熱交換部，冷却液タンク１７，配管等）で発生する結露水（凝縮水，ドレン水）を収集して利用することも可能である。通常、このような結露水は、外部に廃棄されるが、噴霧用水Ｌｗとして再利用すれば、結露水（廃棄水）の有効利用を図ることができる。

他方、フリークーリングチラーＣは、チラー全体の制御を司るチラーコントローラ（冷却装置コントローラ）５を内蔵する。このチラーコントローラ５は、図３に示すように、コンピュータ処理機能を有するチラーコントローラ本体５１を備える。チラーコントローラ本体５１は、ＣＰＵ及び各種ドライブユニット等のハードウェアを含むとともに、内部メモリ５２が付属する。この内部メモリ５２には、フリークーリングチラーＣにおける冷却液Ｌの温度制御及び一連の動作を実行するシーケンス制御プログラムによるチラー制御プログラム５２ｐを格納するプログラムエリア５２ｍｐを有するとともに、設定データを含む各種データを書込むデータヱリア５２ｍｄを有する。また、チラーコントローラ本体５１にはディスプレイ５３を接続する。例示のディスプレイ５３はタッチパネル５３ｔが付属し、操作部（入力部）を兼ねている。

この場合、チラー制御プログラム５２ｐには、本発明の要部を構成する噴霧機構部２を用いた冷却方法に係わる制御プログラムが含まれる。この制御プログラムは、基本的な機能として、湿度Ｈが高いときに噴霧量Ｑを減少させ、かつ湿度Ｈが低いときに噴霧量Ｑを増加させる予め設定した噴霧制御アルゴリズムＤａに基づいて生成される制御信号Ｓｃを出力する処理機能を備える。

以下、この噴霧制御アルゴリズムＤａについて、図５－図１１を参照して具体的に説明する。

噴霧による冷却を行う場合、噴霧によるミストが無駄を生じることなく、有効かつ効率的に使用されることが必要である。そこで、噴霧の無駄を削減するには、熱交換部の前面における温湿度条件とエンタルピー条件を把握する必要があるとの観点からその検証（考察）を行った。検証は熱交換部として凝縮器を想定した。

即ち、凝縮器の前面に水を噴霧した場合、空気が飽和状態に近いほど、気化できる水量が減り、噴霧した水の一部が気化できなくなるため、冷却能力に寄与できない。したがって、一定の水量（噴霧量）を噴霧した場合、条件によって噴霧量に無駄を生じることが考えられる。

また、エンタルピーは、圧力一定条件で系が持つエネルギーであり、噴霧冷却である以上、反応前の系（反応系）よりも、反応後の系（生成系）が低くなければならない。具体的には、噴霧したミストを気化させた場合、空気から気化熱を奪う加湿冷却作用が生じ、このときの湿り空気の状態点は、図５に示すように、湿り空気線図Ｋａを右下から左上へ向かって移動する。つまり、凝縮器の前面における空気は飽和状態でなくても、エンタルピー量Ｈ（Ｈ０，Ｈ１，Ｈ２）は、「噴霧前＞噴霧後」の関係になければ噴霧効果は少ないことになる。したがって、温度低下が見込めないにも関わらず、一定量の水を噴霧した場合、上述した湿度の場合と同様に、噴霧した水の一部が気化されず、冷却に寄与できなくなる。

このように、湿度条件を把握し、これに対応して噴霧量を変化させることが有効になるとともに、空気のエンタルピーを考慮することが必要との前提においてこれらの物理量に係わるシュミレーションを行った。

今、図６に示す冷却モデルにおいて、熱交換部（Ｅ（８ｐ，８ｑ））に対する空気条件（外気の温度Ｔａが１２．０〔℃〕，外気の湿度が４８．０〔％〕）を想定し、シュミレーションにより、噴霧前と噴霧後の各空気条件項目を算出した。そのシュミレーション結果の一部を図７に示す。

図７において、湿分量が「噴霧前＜噴霧後」の条件を満たすとともに、比エンタルピーが「噴霧前＞噴霧後」の条件を満たし、噴霧量Ｑ及び温度Ｔａの低下が最大となるポイントは、枠線Ｚにより囲んだ条件、即ち、温度Ｔａが６．０〔℃〕，湿度Ｈが９３．０〔％ＲＨ〕のときとなる。そして、この空気条件を生み出すための噴霧量Ｑは０．３２７〔Ｌ／ｍｉｎ〕が必要となることを確認できる。

図８及び図９は、このシュミレーション方法により、様々な吸気温湿度条件における、噴霧可能量を算出した結果を示している。図８は温度Ｔａと噴霧量Ｑの関係を示す。図８の結果より、ランニングコストを算出した場合、温度Ｔａが１２〔℃〕以下ではランニングコストに係わる効果はほとんど無く、外気の温度Ｔａが１２〔℃〕以下では噴霧の必要性を生じない点を確認できた。

このため、本実施形態に係る冷却方法では、後述するように、温度センサ４ｔにより外気Ｗの温度Ｔａを検出し、予め設定した非噴霧温度Ｔｓ以下のときは噴霧を行わない非噴霧機能を設けた。例示の場合、この非噴霧温度Ｔｓを１２〔℃〕に設定することができる。このような非噴霧機能を設ければ、外気Ｗの温度Ｔａが所定の温度よりも低い領域では、噴霧効果が低下するため、適切な非噴霧温度Ｔｓを設定することにより、省エネルギ化をより高めることができる。

また、図９は湿度Ｈと噴霧量Ｑの関係を示す。図９の結果より、湿度Ｈが高いときに噴霧量Ｑを減少させ、かつ湿度Ｈが低いときに噴霧量Ｑを増加させることが望ましい空気条件を設定できる可能性を確認できた。特に、図９に示すように、湿度Ｈと噴霧量Ｑの相関については、全体において、線形（一次関数的）に変化する傾向が見られることに加え、湿度Ｈが変化するに従って、噴霧量Ｑが段階的（ステップ的）に変化する傾向があることも確認できた。

図１０は、段階形に変化する関係に近似した特性図であり、図１１は、線形で変化する関係に近似した特性図を示す。これにより、実際の噴霧量Ｑの制御においては、湿度Ｈを検出し、検出した湿度Ｈに基づいて噴霧量Ｑの大きさを制御することにより、噴霧によるミストが無駄を生じることなく、有効かつ効率的に利用され得ることを確認できる。

このため、噴霧制御アルゴリズムＤａとして、図１０に基づく制御アルゴリズム、即ち、湿度Ｈの範囲Ｈｓ…に基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓ…を段階的に変化させる制御アルゴリズムＤａｓを構築すれば、湿度Ｈと噴霧量Ｑの固有の関係性に着目して、より近似させることが可能になるため、より望ましい噴霧量制御を行うことができるとともに、予め設定するデータテーブル等により制御処理の容易化を図ることができる。即ち、実際の制御においては、チラーコントローラ５に、湿度Ｈの大きさの範囲ΔＨ…とこの湿度の大きさの範囲ΔＨ…に対応する噴霧量Ｑｓ…のデータテーブルを設定して制御処理を行うことができる。

噴霧制御アルゴリズムＤａとして、図１１に基づく制御アルゴリズム、即ち、湿度Ｈ…に基づいて噴霧量Ｑの大きさＱｓ…を一次関数により変化させる制御アルゴリズムＤａｆを構築すれば、アルゴリズムＤａｆの設定及び修正を容易に行うことができるため、使用環境やメンテナンス等において柔軟に対応（最適化）することができる。即ち、実際の制御においては、チラーコントローラ５に、一次関数により演算を行う演算処理部を設定し、湿度Ｈｓ…を検出することにより、この湿度Ｈｓと一次関数から目的の噴霧量Ｑｓを算出処理することができる。

他方、チラーコントローラ本体５１のセンサポートには、図３に示す、圧縮機１５の吐出側における冷媒温度センサ４２，圧縮機１５の吸入側における冷媒温度センサ４３，冷却液温度センサ４４等の各種温度センサをはじめ、前述した各種圧力センサ２３，２４，３４及び圧力スイッチ２７等の各種センサ類を含むセンサ群５４を接続する。特に、このセンサ群５４には、本実施形態に係る冷却方法に関連して、図２及び図３に示す外気湿度センサ４ｈ及び外気温度センサ４ｔを接続するとともに、前述した圧力検出部３７を接続する。一方、出力ポートには、前述した、圧縮機インバータｌ５ｉ，ファンインバーク７ｉ，循環ポンプインバータｌ６ｉ，送液ポンプインバータ２０ｉ，電子膨張弁２１，２５等の各種アクチュエータを接続するとともに、本実施形態に係る冷却方法に関連して、前述したリニア電動弁３８（制御弁２ｖ）及び開閉弁４０を接続する。

したがって、このように構成されるフリークーリングチラーＣは、運転時には送液ポンプ２０が作動し、冷却液タンク１７内の冷却液Ｌは、間接熱交換器１８，熱交換器（冷却部）１９及び供給口Ｃｓを介して外部に供給され、供給管（例示は、供給合流管）Ｐｓを通して産業機械等の被冷却部を冷却できるとともに、被冷却部により熱交換された使用後の冷却液Ｌは、戻り管（例示は、戻り合流管）Ｐｒを通して戻り口Ｃｒに至り、再び冷却液タンク１７に戻される。この際、供給口Ｃｓから供給される冷却液Ｌの温度は、供給口Ｃｓ付近に配した冷却液温度センサ４４により検出されるとともに、チラーコントローラ５により、圧縮機１５に接続した圧縮機インバータ１５ｉ及び電子膨張弁２１等を含むチラー冷却系Ａｃが制御され、冷却液Ｌの温度が予め設定した目標温度となるように温度制御される。また、送風ファン９の回転により、熱交換室Ｒｃ内が吸引されることにより、キャビネット１１の側面（正面，背面）に設けた吸気口ｌｌｉ，ｌｌｉから外気Ｗが吸入され、外気熱交換器３ｐ，３ｑ及び凝縮器８ｐ，８ｑを通過してキャビネット１１の上端に設けた排気口ｌｌｅから排気される。一方、所定の温度条件及び湿度条件下で、噴霧ノズル２ｎ…から噴霧用水Ｌｗが噴霧され、蒸発時の潜熱の作用により外気Ｗが冷却されるとともに、循環ポンプ１６が作動し、ブライン循環回路２６をブラインが循環することにより、外気熱交換器３ｐ，３ｑ及び間接熱交換器１８を含むフリークーリング系Ａｆによる冷却液Ｌの冷却が行われる。

次に、本実施形態に係る冷却装置１（フリークーリングチラーＣ）による冷却方法について、図２－図１２を参照しつつ、図１に示すフローチャートに従って説明する。

まず、フリークーリングチラーＣの運転開始により、前述したチラー冷却系Ａｃ及び／又はフリークーリング系Ａｆによる冷却制御が行われる。

また、運転開始により、外気Ｗの温湿度の検出を行う（ステップＳ１）。即ち、外気温度センサ４ｔにより外気Ｗの温度Ｔａを検出するとともに、外気湿度センサ４ｈにより外気Ｗの湿度Ｈｓを検出する。検出結果は、チラーコントローラ５に付与されるため、チラーコントローラ５では噴霧条件か否かを判定する。具体的には、温度Ｔａが１２〔℃〕を越えているか否かを判断し、１２〔℃〕を越えているときは噴霧モードにより噴霧処理を実行する（ステップＳ２）。

即ち、チラーコントローラ５では、噴霧制御アルゴリズムＤａに基づいて必要な噴霧量Ｑｓを求めるとともに、この噴霧量Ｑｓに対応する噴霧用水Ｌｗの水圧を求める（ステップＳ３）。この場合、前述したように、図１０に基づく制御アルゴリズムＤａｓの場合、検出した湿度Ｈｓが範囲ΔＨにあれば、この範囲ΔＨに対応する噴霧量Ｑｓを予め設定した図１０に基づいて設定したデータテーブルから読み出すことにより求めることができるとともに、図１１に基づく制御アルゴリズムＤａｆの場合、図１１に基づいて設定した一次関数を用いて、検出した湿度Ｈｓから対応する噴霧量Ｑｓを算出処理により求めることができる。そして、必要な噴霧量Ｑｓが得られたなら、この噴霧量Ｑｓに対応する水圧を求める。この場合、図１２に示すように、噴霧量Ｑｓと水圧は、ほぼリニアな相関関係を有しているため、噴霧量Ｑｓから対応する噴霧用水Ｌｗの水圧を容易に求めることが可能である。

一方、チラーコントローラ５は、初回検出時の場合、開閉弁４０を開制御して圧縮エアを供給する（ステップＳ４，Ｓ５）。この場合、圧縮エアは、圧縮エア供給部Ｐａから、開閉弁４０及びレギュレータ３９を介して噴霧ノズル２ｎ…のエア入口に供給される。また、リニア電動弁３８（制御弁２ｖ）に制御信号Ｓｃを付与して噴霧用水Ｌｗを供給する（ステップＳ４，Ｓ６）。この場合、予め、所定の水圧を得る開量（制御量）を知ることができるため、付与する制御信号Ｓｃは、目標とする水圧を得る制御量となる。これにより、噴霧用水Ｌｗは、給水部Ｐｗから、リニア電動弁３８及び水圧検出部３７を介して噴霧ノズル２ｎ…の水入口に供給される。

この際、実際の水圧は、水圧検出部３７により検出されてチラーコントローラ５に付与される（ステップＳ７）。チラーコントローラ５は、水圧検出部３７により検出された水圧が目標とする水圧に対して異なる場合、制御信号Ｓｃの大きさを増減してリニア電動弁３８を制御し、目標の水圧となるように、フィードバック制御を行う（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ７）。なお、フィードバック制御を例示したが、オープンループ制御による場合を排除するものではない。

そして、目標の水圧であれば、その水圧を維持する（ステップＳ１０）．この後、運転を停止することなく更新サイクル（例えば、５分）に基づく更新タイミングになったなら、外気Ｗの温度Ｔａ及び湿度Ｈの検出（取込）を行う（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓｌ）。また、検出結果に基づき、チラーコントローラ５では、噴霧条件か否かを判定、即ち、温度Ｔａが１２〔℃〕を越えていることを確認し、噴霧制御アルゴリズムＤａに基づいて必要な噴霧量Ｑｓを求めるとともに、この噴霧量Ｑｓに対応する水圧を求める（ステップＳ２，Ｓ３）。この場合、初回検出ではないため、得られた水圧が変化した場合には、変化した後の水圧になるように、チラーコントローラ５によるフィードバック制御が行われる（ステップＳ４，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９）。そして、更新した水圧が維持される制御処理が行われるとともに、以降、一連の処理が同様に行われる（ステップＳ１０…）。

なお、ステップＳ２における噴霧条件の判定時に、外気Ｗの温度Ｔａが１２〔℃〕以下のときは、非噴霧モードとなり噴霧処理は行わない（ステップＳ２，Ｓ１３）。噴霧処理が行われない場合であっても、更新サイクル（５分）に基づく更新タイミングになったなら、外気Ｗの温度Ｔａ及び湿度Ｈの検出（取込）を行い、噴霧条件の判定処理が行われる（ステップＳ１３，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１）。

このように、冷却装置１（フリークーリングチラーＣ）による本実施形態に係る冷却方法によれば、基本手法として、送風空間Ｒｃｗに配設して所定の冷却媒体を空冷する熱交換部Ｅに対する送風方向Ｆｗ上流側に、噴霧機構部の噴霧ノズル２ｎ…を配するとともに、この噴霧ノズル２ｎ…から噴霧用水Ｌｗを噴霧して冷却を行うに際し、予め、噴霧機構部２に、噴霧ノズル２ｎ…から噴霧する噴霧量Ｑを、付与される制御信号Ｓｃにより制御可能な制御弁２ｖを設けるとともに、湿度Ｈが高いときに噴霧量Ｑを減少させ、かつ湿度Ｈが低いときに噴霧量Ｑを増加させる、予め設定した噴霧制御アルゴリズムＤａに基づく制御信号Ｓｃを生成する機能を有する冷却装置コントローラ５を設け、運転時に、湿度センサ４ｈにより外気Ｗの湿度Ｈを検出し、冷却装置コントローラ５により、検出した湿度Ｈに基づいて生成される制御信号Ｓｃを制御弁２ｖに付与することにより噴霧量Ｑの増減制御を行うようにしたため、噴霧の無駄を無くし、必要とする条件下において噴霧を最大限効率的に利用することにより冷却性能の向上を図ることができるとともに、更なる省エネルギ化を実現することができる。

本実施形態に係る冷却方法を用いたフリークーリングチラーＣの年間におけるランニングコストを、実際に運転した場合の消費電力データ（１年間の連続運転）から換算し、その削減効果を確認した。その結果、噴霧量Ｑの制御方式として、図１０の制御アルゴリズムＤａｓに基づく段階的制御を行った場合は、噴霧を行わない場合に対して、６．８〔％〕の削減効果が得られた。一方、図１１の制御アルゴリズムＤａｆに基づく一次関数による制御を行った場合は、噴霧を行わない場合に対して、６．４〔％〕の削減効果が得られた。段階的制御の方が一次関数による制御よりも良好な削減効果を得れることを確認できた。この理由は、段階的制御の場合、湿度Ｈと噴霧量Ｑの固有の関係性に着目し、より近似させることができることによるものと考えられる。

図１３は、これらのランニングコストを求めるための基礎データとなる外気の温度Ｔａ〔℃〕に対する消費電力〔ｋＷ〕の関係図を示す。図１３は、段階的制御により噴霧を行った場合と噴霧を行わない場合の消費電力を、外気の温度に対応して示したものである。この結果によれば、例えば、外気の温度Ｔａが２０〔℃〕の場合、概ね２２〔％〕の消費電力削減効果が得られることを確認できる。

次に、冷却装置１を適用したフリークーリングチラーＣの連結運転システム１００について、図１４を参照して説明する。

図１４中、Ｍは連結運転システム１００から供給される冷却液Ｌにより冷却される産業機械等の被冷却部を示す。連結運転システム１００は、各フリークーリングチラーＣ…と被冷却部Ｍを、供給合流管Ｐｓ及び戻り合流管Ｐｒにより接続する。この場合、供給合流管Ｐｓの一端口（流出口）は被冷却部Ｍの給入口Ｍｉに接続するとともに、他端口側は閉塞する。一方、戻り合流管Ｐｒの一端口（流入口）は被冷却部Ｍの排出口Ｍｅに接続するとともに、他端口側は閉塞する。また、各フリークーリングチラーＣ…における供給口Ｃｓは接続管Ｐｓｒ…を介して供給合流管Ｐｓの中途に合流接続するとともに、各フリークーリングチラーＣ…における戻り口Ｃｒは接続管Ｐｒｍを介して戻り合流管Ｐｒの中途に分岐接続する。なお、接続管Ｐｓｍ，Ｐｒｍの中途には、供給開閉弁及び流量を一定に維持する定流量弁及び戻り開閉弁等を含むバルブユユット６１を接続する。これにより、各フリークーリングチラーＣ…における冷却液Ｌの循環経路は、供給合流管Ｐｓ及び戻り合流管Ｐｒを介して並列接続される。図１４中、６２は、各フリークーリングチラーＣ…間に共通接続した均圧管を示し、この均圧管６２は、各冷却液タンク１７…の接続ポート１７ｐ…（図２）に接続する。さらに、６３は、供給合流管Ｐｓ及び戻り合流管Ｐｒの中途に接続した供給開閉弁及び戻り開閉弁等を含むバルブユニットを示す。そして、供給合流管Ｐｓには、この供給合流管Ｐｓの出口液温Ｔｅを検出する出口液温センサ６５を付設するとともに、戻り合流管Ｐｒには、この戻り合流管Ｐｒの入口液温Ｔｉを検出する入口液温センサ６６を付設する。

他方、連結運転システム１００には、別途、集中コントローラ１０１を配置し、この集中コントローラ１０１に、各液温センサ６５，６６，更には外気Ｗの温度Ｔａを検出する外気温度センサ６４を接続するとともに、ケーブルライン６７を介して、各フリークーリングチラーＣ…におけるチラーコントローラ５…（チラーコントローラ本体５１…）を遠隔制御可能に接続する。これにより、集中コントローラ１０１は、外気Ｗの温度Ｔａと供給合流管Ｐｓの出口液温Ｔｅを監視し、少なくとも、温度Ｔａが当該出口液温Ｔｅよりも高いときは第１モードを実行し、温度Ｔａが当該出口液温Ｔｅよりも低いときは第２モードを実行する。

第１モードは、冷凍サイクル７を用いたチラー冷却系Ａｃのみを制御して冷却液Ｌの冷却を行うモードである。したがって、フリークーリング系Ａｆは、循環ポンプ１６を停止した状態にするとともに、送風ファン９は凝縮器８ｐ，８ｑの放冷用として定速回転により作動させることができる。第２モードは、当該チラー冷却系Ａｃを停止又は補助的に使用し、外気熱交換器３ｐ，３ｑを外気Ｗにより空冷する送風ファン９を用いたフリークーリング系Ａｆを制御して冷却液Ｌの冷却を行うモードであり、チラー冷却系Ａｃを補助的に使用する第２Ａモードとチラー冷却系Ａｃを停止する第２Ｂモードが含まれる。第２モードは、基本的にフリークーリング系Ａｆを使用して冷却を行うが、負荷が大きくなり、フリークーリング系Ａｆのみでは冷却能力が不足する場合に、チラー冷却系Ａｃを補助的に使用する。

具体的には、集中コントローラ１０１は、外気の温度Ｔａと供給合流管Ｐｓの出口液温Ｔｅを監視し、Ｔａ＞Ｔｅのときは、チラー冷却系Ａｃ…のみを用いた台数制御を行う。この場合、チラー冷却系Ａｃ…の運転開始前に、負荷の大きさに基づくチラー冷却系Ａｃ…の台数Ｎを所定の演算式により求め、運転を開始する際は、求めたチラー冷却系Ａｃ…の台数Ｎにより運転を開始するとともに、被冷却部Ｍの負荷の大きさを監視し、予め設定した低負荷判定値以下になったなら運転中のチラー冷却系Ａｃ…の少なくとも一台のチラー冷却系Ａｃを停止させ、かつ予め設定した高負荷判定値以上になったなら停止中のチラ一冷却系Ａｃ…の少なくとも一台のチラー冷却系Ａｃを追加運転する台数制御を行う。一方、Ｔａ≦Ｔｅのときは、チラー冷却系Ａｃを停止又は補助的に使用し、外気熱交換器３ｐ，３ｑを外気Ｗにより空冷する送風ファン９を用いたフリークーリング系Ａｆを制御して冷却液Ｌの冷却を行う。このため、チラー冷却系Ａｃを補助的に使用する場合とチラー冷却系Ａｃを停止する場合が含まれる。

したがって、このような連結運転システム１００によれば、連結運転方式の基本的効果、即ち、連結するフリークーリングチラーＣ…の台数を容易に変更（増減）可能にし、様々な用途に対しても柔軟に対応できるなど、適応性及び汎用性に優れた連結運転システム１００を提供できるという基本的効果を確保しつつ、特に、季節の変化に伴う外気の温度Ｔａの変動を考慮することにより、自然エネルギを効果的に利用した大幅な省エネルギ化を実現することができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，制御手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、噴霧制御アルゴリズムＤａとして、段階的に変化させるアルゴリズムＤａｓと一次関数により変化させるアルゴリズムＤａｆを例示したが、特定のアルゴリズムに限定されるものではなく、他の例として、二次以上の関数など、様々なパターンを含む任意の変化パターンによるアルゴリズムを適用できる。さらに、噴霧機構部２に、セミドライフォグ噴霧機能を有する噴霧ノズル２ｎ…を設けることが望ましいが、一般的な噴霧機能（散布機能）を有する各種噴霧ノズルを排除するものではない。なお、噴霧ノズル２ｎ…の配設位置や配設数量等は、実施形態が望ましいが、例示の実施形態に限定されることなく、任意に選定可能である。一方、噴霧量Ｑを変化（制御）させる手法は、噴霧量Ｑを変化させることができる機能を有するものであれば、各種手段を利用できる。したがって、制御弁２ｖは、特定の弁タイプを意味するものではなく、噴霧量Ｑを変化させることができる弁（機能）の意味である。なお、冷却液Ｌとして、例示は冷却水を示したが、不凍液等の各種溶液を利用できるとともに、本発明における制御上の冷却とは加熱も含まれる概念である。

本発明に係る冷却装置の冷却方法は、例示したフリークーリングチラーをはじめ、送風空間に熱交換部を有する冷却機構部を備える各種冷却装置に利用できる。

１：冷却装置，２：噴霧機構部，２ｎ…：噴霧ノズル，２ｖ：制御弁，３ｐ：外気熱交換器，３ｑ：外気熱交換器，４ｈ：湿度センサ，４ｔ：温度センサ，５：冷却装置コントローラ，７：冷凍サイクル，８ｐ：凝縮器，８ｑ：凝縮器，Ｒｃｗ：送風空間，Ｅ：熱交換部，Ｃ：フリークーリングチラー，Ｃｍ：冷却機構部，Ｆｗ：送風方向，Ｌｗ：噴霧用水，Ｑ：噴霧量，Ｓｃ：制御信号，Ｗ：外気，Ｈ：湿度，Ｄａ：噴霧制御アルゴリズム，Ｄａｓ：段階的に変化させるアルゴリズム，Ｄａｆ：一次関数により変化させるアルゴリズム，Ｈｓ…：湿度の範囲，Ｑｓ…：噴霧量の大きさ，Ａｃ：チラー冷却系，Ａｆ：フリークーリング系，Ｐｗ：給水部，Ｔａ：外気の温度，Ｔｓ：非噴霧温度

Claims (6)

1. フリークーリングチラーを構成する、送風空間に配設する凝縮器を有する冷凍サイクルを用いたチラー冷却系，及び送風空間に配設して空冷する外気熱交換器を用いたフリークーリング系を有する冷却機構部を備え、前記送風空間に配設して所定の冷却媒体を空冷する熱交換部に対する送風方向上流側に噴霧機構部の噴霧ノズルを配するとともに、この噴霧ノズルから噴霧用水を噴霧して冷却を行う冷却装置の冷却方法において、予め、前記噴霧機構部に、前記噴霧ノズルから噴霧する噴霧量を、付与される制御信号により制御可能な制御弁を設けるとともに、湿分量が「噴霧前＜噴霧後」の条件及び比エンタルピーが「噴霧前＞噴霧後」の条件をそれぞれ満たし、噴霧量及び温度の低下が最大となるときの噴霧量を導き出すことにより、湿度が高いときに前記噴霧量を減少させ、かつ湿度が低いときに前記噴霧量を増加させる噴霧制御アルゴリズムに基づく噴霧制御を行う制御信号を生成する機能を有する冷却装置コントローラを設け、運転時に、外気の湿度及び温度を検出し、前記冷却装置コントローラにより、当該温度が予め設定した非噴霧温度以下のときは噴霧を行わないとともに、当該非噴霧温度を越えているときに噴霧を行い、かつ前記噴霧制御アルゴリズムにより生成される前記制御信号を前記制御弁に付与することにより前記噴霧量の増減制御を行うことを特徴とする冷却装置の冷却方法。
2. 前記噴霧制御アルゴリズムは、前記湿度の範囲に基づいて、前記噴霧量の大きさを段階的に変化させるアルゴリズムを用いることを特徴とする請求項１記載の冷却装置の冷却方法。
3. 前記噴霧制御アルゴリズムは、前記湿度に基づいて、前記噴霧量の大きさを一次関数により変化させるアルゴリズムを用いることを特徴とする請求項１記載の冷却装置の冷却方法。
4. 前記噴霧機構部は、セミドライフォグ噴霧機能を有する噴霧ノズルを備えることを特徴とする請求項１記載の冷却装置の制御方法。
5. 前記噴霧機構部は、前記送風空間に配設した熱交換部の上方に配して下方に噴霧を行う前記噴霧ノズルを備えることを特徴とする請求項１記載の冷却装置の冷却方法。
6. 前記噴霧用水は、外部の給水部から供給される水，前記冷却機構部により冷却する冷却液としての水，冷却装置の内外部で発生する結露水，の一又は二以上の水を用いることを特徴とする請求項１記載の冷却装置の冷却方法。

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