JPS60245940A - 冷房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、住宅、工場等の冷房装置に関する。

〔従来技術〕

周知のように、冷媒の圧縮機、凝縮器、減圧手段、およ
び蒸発器によって構成される冷凍サイクル装置を用いる
冷房装置では、蒸発器表面に周囲空気が接触して結露し
、凝縮水が生ずることが知られている。

一般に、この凝縮水は余分なものとして棄てられている
が、従来この凝縮水を有効に活用する提案がなされてい
る。

例えば、特開昭５７−６５５２５号においては、凝縮水
を排水する排水路と、蒸発器に流入する空気とをヒート
バイブによって熱的に接続し、冷房装置の能力を向上さ
せることが提案されているが、凝縮器の凝縮能力につい
ては何ら工夫がなされていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、冷凍サイクル
装置の蒸発器にて生じた凝縮水の熱エネルギーを効率的
に利用することにより、上記公報よりさらに優れた冷房
装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

冷媒の圧縮機、冷媒の凝縮器、冷媒の減圧手段、および
冷媒の蒸発器を有する冷凍サイクル装置と、前記蒸発器
によって冷却される空気を被冷房領域へ送風する第１送
風フアンと、 前記蒸発器より生ずる凝縮水を冷却源とする冷却器と、 該冷却器によって冷却される空気を前記凝縮器へ送風す
る第２送風フアンと、 一端が前記凝縮水に接触するように設けられ、他端が前
記第１送風フアンによって送風される空気の通路中に設
けられたヒートパイプとを具備することを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１実施例に係る冷房装置の全体構
成を示す。第１図において１は冷房装置のケースであり
、ケース１の前面には、冷房用空気の吸入口１ａおよび
冷却用空気の吸入口１ｂが開口され、ケース前面上方に
は、ケース１内部で冷却された空気を被冷房領域へ送出
する吹出ダクトＩＣが、ケース１から突出して設けられ
ている。

またケース１の背面には、ケース１内の冷凍サイクル装
置を冷却するための空気吸入口１ｄが開口され、ケース
上面には、冷凍サイクル装置を冷却した後の空気の排出
口１ｅが開口されている。なお上記空気吸入口１ａ、ｌ
ｂ、ｌｄには、塵埃がケース１内部に侵入するのを防止
するために防塵フィルターが取付けられている。

ケース１内部には、冷媒の圧縮機２、凝縮器３、図示さ
れていない冷媒の減圧装置である膨張弁、および冷媒の
蒸発器４を冷媒配管により接続することによって閉サイ
クルを形成する冷凍サイクル装置が内蔵されている。さ
らにケース１内部には、凝縮器３を空気冷却する送風フ
ァン５、蒸発器４によって冷却される空気を送風する第
１送風フアン６、および上記ファン５，６を駆動する両
軸モータ７が配設されている。

上記内部構成において、蒸発器４は、蒸発器ケース８に
図示しないステーによって取付けられ、蒸発器４下方に
は、蒸発器４により生じた凝縮水を受ける第１Ｆレンバ
ン９が、蒸発器ケース８の底板８ａを貫通して配設され
ている。なお蒸発器ケースの底板８ａは、空気吸入口１
ａの内側空間と、吸入口１ｂの内側空間とを仕切る仕切
板の役目をしている。第１ドレンパン９の下方には、第
２図に示すような細長いパイプ１０が接続されている。

パイプ底面には複数の小さな穴１０ａが開けられ、凝縮
水を下方に落下させるようになっている。このパイプ１
０の下方には凝縮水を利用して周囲空気を加湿冷却する
加湿冷却器１１が配置される。この加湿冷却器１１は、
活性炭素繊維とセルロース繊維とを混抄した紙状素材の
吸水性材料からなる吸水部材１１ａを空気流に対して平
行となるように複数枚配置して構成されている。この吸
水性部材は、吸水性で空気透過性のある素材なら上記素
材以外の多孔質の樹脂、金属、セラミック等であっても
よい。加湿冷却器１１の下方には、加湿冷却器１１で蒸
発せずに残った凝縮水を受ける第２ドレンパン１２が配
設され、第２ドレンパン１２の下方には、凝縮水を溜め
るドレンタンク１３が出入れ可能に設置される。

上記構成において、加湿冷却器１１には、複数のヒート
パイプ１４の各々の一端が吸水部材１１ａの間に複数個
設けられた穴の中に熱伝導可能に挿入されている。換言
すれば、ヒートパイプ１４の一端には、加湿冷却器１１
という熱交換を促進する部材が取付けられていることに
なる。ヒートパイプ１４の他端は、蒸発器ケースの底板
８ａを貫通し、蒸発器ケース８内部のうち蒸発器４の空
気上流側に位置する。このヒートパイプ１４の他端には
、アルミ製等の熱伝導の良好な冷却板１５がヒートパイ
プ１４の他端と伝熱可能に取付けられ、かつ空気流に対
して並行となるように複数枚取付けられている。このヒ
ートパイプ１４は、周知のように内部に封入された作動
媒体の蒸発・凝縮に伴なう潜熱移動によって小さな温度
差でも熱を多量に伝達できるため、蒸発器４に流入する
空気と加湿冷却器１１との間で良好な熱交換が行なえる
ようになっている。

また、ケース１内邪には、加湿冷却器１１によって加湿
冷却された空気を凝縮器３の空気上流側へ送風するため
のダクト１６が設けられており、ダクト１６の途中には
、軸流型の第２送風フアンおよびその駆動モータ１８が
配設されている。

次に上記構成を有する本第１実施例の作動について説明
する。

図示しない操作スイッチをＯＮすると、圧縮機２の駆動
モータは通電されて圧縮機２を作動させ、モータ７．１
８は通電されてファン５，６．１７を作動させる。圧縮
機２が作動すると、冷媒は高温高圧に圧縮吐出され、上
記冷凍サイクルが循環し、凝縮器３により凝縮されて液
冷媒となり、図示しない膨張弁により急激に減圧され、
蒸発器４により蒸発されるという冷凍サイクルが形成さ
れる。この場合、蒸発器４内部で冷媒が蒸発するときに
周囲空気は熱を奪われて冷却される。従って、第１送風
フアン６の回転により、空気吸入口１ａより蒸発器ケー
ス８内部に吸入された空気は、蒸発器４により冷却され
た後吹出ダクトＩＣによって被冷房領域へ吹出される。

ここで、蒸発器４の表面には、周囲空気が接触して結露
し、凝縮水が生ずる。この凝縮水は、第１ドレンパン９
に滴下して集められた後、パイプ１０の穴１０ａから加
湿冷却器１１に滴下する。

加湿冷却器１１ば、凝縮水を吸水し、吸入口１ｂより吸
入された空気から水の蒸発潜熱に相当する熱量を奪い加
湿冷却する。加湿冷却された空気は、第２送風フアン１
７により、ダクト１６を通って凝縮器３へ送風される。

従って凝縮器３は、周囲空気をファン５により送風し、
空気冷却する場合に比べさらに冷却されて、凝縮器３内
部の冷媒の凝縮圧力は低下し、その結果冷房装置として
の冷房能力が向上する。

また、ヒートパイプ１４の一端は、加湿冷却器１１の吸
水部材１１ａに接触しており水の蒸発潜熱によって冷却
されるため、単に凝縮水により直接冷却される場合に比
べて、効率的に冷却され、吸入口１ａから吸入された空
気は、ヒートパイプ１４の他端に設けられた複数の冷却
板１５を通過する際、一端冷却され、ある程度温度が低
くなった状態で、蒸発器４によってさらに冷却されるた
め、蒸発器４のみで冷却する場合に比べて、さらに冷却
効果が増大する。

例えばここで、吸入口１ａ、Ｉｂから気温３０°Ｃ，ｆ
ｉ度６０％の空気をケース１内に流入した場合、加湿冷
却器１１での加湿効率を９０％とすると、吸入口１ｂか
ら吸入された空気は２５℃まで゛低下する。よって加湿
冷却器１１に接触しているヒートパイプ１４の一端は２
５℃になる。一方、蒸発器４の空気上流側に配置された
ヒートツクイブの他端の熱伝達率を６０　Ｋ　ｃ　ａ　
ｌ　／　ｈ　−ｃｄ　’Ｃとし、伝熱面積をｏ、７＝と
し、ヒートパイプ１４管内に損失を無視すると、交換熱
量Ｑは、 Ｑ＝６０Ｘ　（３０−２５）ｘＯ，７＝２１０Ｋ　Ｃａ
　ｌ　／　ｈ つまり、吸入口１ａから吸入された空気は、２１０Ｋｃ
ａｌ／ｈの熱量を奪われた後に蒸発器４にてざらに冷却
されるため、冷房装置全体として、上記熱量の分だけ、
冷房能力が向上する。

次に本発明の他の実施例について説明する。第３図は、
本発明の第２実施例を示し、第１送風フアン６ば、専用
のモータ２０によって駆動され、第２送風フアン５は、
第１実施例の凝縮器冷却用のシロッコ型ファンを兼用し
、専用のモータ２１によって駆動されるようになってい
る。つまり、上記第１実施例では゛、ケース１内に３つ
のファンが必要であったが、本第２実施例によれば、フ
ァンは２つで済み、部品点数が減少する。

また、凝縮器３を冷却するための空気吸入口は、ケース
１の前面に開口された吸入口１ｂのみとなり、凝縮器３
を冷却する空気は、全て加湿冷却器１１により加湿冷却
された後、凝縮器３に送風されるため、凝縮器３の効率
的な冷却が可能になる。

なお、その他の構成は第１実施例と同様であるため説明
は省略する。

本発明は、上述の実施例に限定されることなく種々の態
様にて変形可能である。例えば、第２送風フアン１７の
取付位置は、ダクト１６の途中であればどこでもよく、
加湿冷却器１１の空気上流側でもよい。また、ヒートパ
イプ１４の一端は、加湿冷却に接触することなく、凝縮
水に直接接触して設置すればよく、他端は、蒸発器４の
空気上流側のみならず、空気下流側であってもよい。こ
の場合は、蒸発器４により冷却された空気は、ヒートパ
イプ１４の他端に設けられた冷却板１５によりさらに冷
却される。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、冷凍サイクル装置の蒸発
器により生じた凝縮水を利用する加湿冷却器を設け、こ
れによって加湿冷却された空気を凝縮器に送風するため
、凝縮器内部の冷媒の凝縮圧力が低下し冷房能力が大き
くなる。

また、一端が前記凝縮水に接触して設けられたヒートパ
イプの他端を、前記蒸発器によって冷却される空気の通
風路中に設置するため、冷房用の空気は、前記ヒートパ
イプの他端、および蒸発器の２箇所で、２度冷却される
ため、冷却効果が高められる。

以上の結果、本発明の冷房装置は、冷房能力が大幅に向
上するという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例
の概略構成図、第２図は第１図の要部斜視図、第３図は
第２実施例の概略構成図である。 １・・・ケース、２・・・圧縮機、３・・・凝縮器、４
・・・蒸発器、５・・・第１送風フアン、１１・・・加
湿冷却器、１４・・・ヒートパイプ、１５・・・冷却板
、１７・・・第２送風フアン。 代理人弁理士　岡　部　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷媒の圧縮機、冷媒の凝縮器、冷媒の減圧手段、および
   冷媒の蒸発器を有する冷凍サイクル装置と、前記蒸発器
   によって冷却される空気を被冷房領域へ送風する第１送
   風フアンと、 前記蒸発器より生ずる凝縮水を冷却源とする冷却器と、 該冷却器によって冷却される空気を前記凝縮器へ送風す
   る第２送風フアンと、 一端が前記凝縮水に接触するように設けられ、他端が前
   記第１送風フアンによって送風される空気の通路中に設
   けられたヒートパイプとを具備することを特徴とする冷
   房装置。