WO2023199426A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2023199426A1
WO2023199426A1 PCT/JP2022/017690 JP2022017690W WO2023199426A1 WO 2023199426 A1 WO2023199426 A1 WO 2023199426A1 JP 2022017690 W JP2022017690 W JP 2022017690W WO 2023199426 A1 WO2023199426 A1 WO 2023199426A1
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WO
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water
temperature
amount
refrigeration cycle
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/017690
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English (en)
French (fr)
Inventor
端之 松下
隆宏 秋月
善生 山野
拓也 伊藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/017690 priority Critical patent/WO2023199426A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle device equipped with a function of sprinkling water on a condenser.
  • Patent Document 1 discloses a free cooling chiller equipped with a water sprinkling mechanism having a plurality of spray nozzles for sprinkling water to an outside air heat exchanger having plate fins and a condenser having plate fins.
  • the condenser is a heat exchanger with corrugated fins
  • water will accumulate in the valleys of the corrugated fins due to water sprinkling, and water will be retained in the condenser more easily than in a heat exchanger with plate fins. . If the amount of water held in the condenser increases, air resistance may occur and the performance of the condenser may deteriorate.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a refrigeration cycle device that can suppress deterioration in the performance of a condenser due to water sprinkling.
  • the refrigeration cycle device includes a condenser having corrugated fins, a water sprinkler that sprinkles water on the condenser, an outside temperature detection means for detecting outside air temperature, and based on the detected value of the outside air temperature detection means, A control device that controls the water sprinkler and adjusts the amount of water to be sprinkled.
  • the refrigeration cycle device includes a condenser having corrugated fins, a water sprinkler that sprinkles water on the condenser, a condensing temperature detecting means for detecting a condensing temperature of a refrigerant, and a detection value of the condensing temperature detecting means. and a control device that controls the water sprinkler and adjusts the amount of water sprinkled based on the above.
  • the amount of water sprinkled by the sprinkler device is adjusted based on the detected value of the outside air temperature detection means or the detected value of the condensation temperature detection means, the outside air temperature or the condensation temperature decreases and the evaporation rate of the sprinkled water decreases. Even when the amount of water is decreased, by adjusting the amount of water sprayed to be small, it is possible to suppress an increase in the amount of water held in the condenser, and it is possible to suppress a decrease in the performance of the condenser due to water spraying.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a refrigeration cycle device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a heat source unit of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view schematically showing an outdoor heat exchanger of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the outdoor heat exchanger of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a temperature distribution diagram of the outdoor heat exchanger of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a water sprinkler device in the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a different example of a water sprinkler device in the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a different example of a water sprinkler device in the refrigeration cycle device according to the first embodiment. It is a graph showing the relationship between COP and water sprinkling amount in a heat exchanger having corrugated fins and a heat exchanger having plate fins. It is a graph showing the relationship between the evaporation rate of sprinkled water, the amount of water retained in the fins, and the outside air temperature and condensation temperature in a heat exchanger having corrugated fins.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of control of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • 3 is a graph showing the relationship between the outside air temperature and the amount of water held in the fins under control of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of control of the refrigeration cycle device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle device 100 of the first embodiment is a heat pump chiller that performs air conditioning using cold and hot water.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a heat source unit 1, an indoor unit 2, and a control device 3.
  • the heat source unit 1 of the first embodiment has four refrigerant circuits.
  • the two refrigerant circuits form a group and share one water heat exchanger 14.
  • the heat source unit 1 of this embodiment has two groups of two refrigerant circuits.
  • the two water heat exchangers 14 are connected in series and cool or heat water, which is a heat medium, in two stages.
  • the refrigerant circuits of each system of the heat source unit 1 of this embodiment include a compressor 10, a four-way valve 11, an outdoor heat exchanger 12, an expansion valve 13, a water heat exchanger 14, and an accumulator. 15 are connected with piping to form a refrigerant circuit.
  • a refrigerant for example, a single refrigerant such as R-22 or R-134a, a pseudo-azeotropic refrigerant mixture such as R-410A or R-404A, or a non-azeotropic refrigerant mixture such as R-407C can be used. .
  • the compressor 10 compresses and discharges the sucked refrigerant.
  • the compressor 10 is driven via a compressor inverter drive device (not shown) or the like.
  • the compressor 10 can change the capacity of the compressor 10, which is the amount of refrigerant delivered per unit time, by arbitrarily changing the drive frequency based on instructions from the control device 3.
  • a condensing temperature detecting means 17 is provided between the compressor 10 and the outdoor heat exchanger 12 to detect the condensing temperature of the refrigerant discharged from the compressor 10.
  • the condensing temperature detection means 17 is, for example, a pressure sensor.
  • the control device 3 calculates the condensation temperature by converting the pressure value detected by the condensation temperature detection means 17 into a saturation temperature.
  • the four-way valve 11 serving as a flow path switching device switches the flow of the refrigerant according to the operation to be performed based on instructions from the control device 3. For example, during cooling operation, the four-way valve 11 allows the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged by the compressor 10 to flow into the outdoor heat exchanger 12. Further, during heating operation or the like, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 10 is made to flow into the water heat exchanger 14.
  • the outdoor heat exchanger 12 exchanges heat between the refrigerant and external air.
  • the outdoor heat exchanger 12 functions as an evaporator during a heating operation to heat water (heating operation), and exchanges heat between the low-pressure refrigerant flowing from the expansion valve 13 side and air, and evaporates the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 12 functions as a condenser during a cooling operation (cooling operation) to cool water, and exchanges heat between the high-pressure refrigerant flowing from the compressor 10 side and air to condense the refrigerant. and liquefy it.
  • a water sprinkler device 4 is attached to the outdoor heat exchanger 12.
  • the water sprinkler 4 sprays water onto the outdoor heat exchanger 12 when the outdoor heat exchanger 12 functions as a condenser.
  • the outdoor heat exchanger 12 and the water sprinkler 4 will be described in detail later.
  • the outdoor fan 16 sends air to the outdoor heat exchanger 12 to promote heat exchange between the refrigerant and the air.
  • the outdoor fan 16 is driven via a fan inverter drive device (not shown) or the like.
  • the outdoor fan 16 can change the air volume by arbitrarily changing the driving frequency based on instructions from the control device 3.
  • the outdoor heat exchanger 12 and the outdoor fan 16 are in one-to-one correspondence. However, it is not limited to this.
  • the water heat exchanger 14 which serves as a heat medium heat exchanger, exchanges heat between water, which serves as a heat medium, and a refrigerant.
  • the water heat exchanger 14 serves as a flow path for two refrigerant circuits and a flow path for a heat medium circulation circuit. Therefore, the water heat exchanger 14 serves as a device constituting a refrigerant circuit and a device constituting a heat medium circulation circuit.
  • the water heat exchanger 14 functions as a condenser during heating operation, for example, and exchanges heat between the refrigerant flowing from the compressor 10 side and water, condenses the refrigerant and liquefies it or converts it into two-phase gas-liquid. Heat the water.
  • the water heat exchanger 14 functions as an evaporator during cooling operation, and exchanges heat between the refrigerant flowing from the expansion valve 13 side and water, evaporates the refrigerant, and cools the water.
  • the expansion valve 13 which serves as a throttle device, adjusts the pressure of the refrigerant passing through the water heat exchanger 14, for example, by changing its opening degree.
  • the expansion valve 13 of the first embodiment is an electronic expansion valve whose opening degree is changed based on instructions from the control device 3.
  • the expansion valve 13 is not limited to this, and may be a temperature-sensitive expansion valve that changes its opening degree based on the temperature of the refrigerant, for example.
  • the accumulators 15 are each provided on the suction side of the compressor 10, and store surplus refrigerant in the refrigerant circuit.
  • the pump 50 is one of the devices that constitute the heat medium circulation circuit. In the heat medium circulation circuit, the pump 50 sucks water, applies pressure, sends it out, and circulates the water.
  • the capacity of pump 50 is varied by a pump inverter drive (not shown).
  • the pump inverter drive device changes the capacity of the pump 50 by arbitrarily changing the drive frequency based on instructions from the control device 3.
  • the indoor unit 2 is a unit that sends conditioned air to the indoor space that is the object of air conditioning.
  • each indoor unit 2 of this embodiment includes an indoor flow rate adjustment device 21, an indoor heat exchanger 22, and an indoor fan 23.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 and the indoor heat exchanger 22 are devices that constitute a heat medium circulation circuit.
  • FIG. 1 shows a refrigeration cycle apparatus 100 having two indoor units 2, the number of indoor units 2 may be one or three or more.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 is composed of, for example, a two-way valve that can control the opening degree (opening area) of the valve.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 controls the flow rate of water flowing into and out of the indoor heat exchanger 22 by adjusting the opening degree. Then, the indoor flow rate adjustment device 21 adjusts the amount of water to be passed through the indoor heat exchanger 22 based on the temperature of water flowing into the indoor unit 2 and the temperature of water flowing out, so that the indoor heat exchanger 22 To enable heat exchange using the amount of heat according to the indoor heat load.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 when the indoor heat exchanger 22 does not need to exchange heat with the heat load, such as when the indoor heat exchanger 22 is stopped or the thermostat is turned off, the indoor flow rate adjustment device 21 fully closes the valve and The supply can be stopped so that no water flows into or out of the exchanger 22.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 is installed in a pipe on the water outflow side of the indoor heat exchanger 22.
  • the indoor flow rate adjustment device 21 may be installed on the water inflow side of the indoor heat exchanger 22.
  • the indoor heat exchanger 22 is a fin-tube heat exchanger that exchanges heat between indoor air in the indoor space supplied from the indoor fan 23 and water.
  • water which is colder than air, passes through the heat transfer tubes of the indoor heat exchanger 22 to cool the indoor space.
  • water that is warmer than air passes through the heat transfer tubes of the indoor heat exchanger 22, heating the indoor space.
  • the indoor fan 23 generates a flow of air that passes through the indoor heat exchanger 22 and returns to the indoor space.
  • the control device 3 controls the operation of the entire refrigeration cycle device 100.
  • the control device 3 is composed of a computer including a memory that stores data and programs necessary for control, and a CPU that executes the programs, dedicated hardware such as ASIC or FPGA, or both.
  • the control device 3 controls each part of the refrigeration cycle device 100 based on information detected by a temperature sensor or a pressure sensor included in the refrigeration cycle device 100 and instructions from a remote controller (not shown). Specifically, the control device 3 controls the drive frequency of the compressor 10, the rotation speed of the outdoor fan 16, the rotation speed of the indoor fan 23, switching of the four-way valve 11, the opening degree of the expansion valve 13, the drive frequency of the pump 50, It controls the opening degree of the indoor flow rate adjustment device 21, the water sprinkling of the water sprinkler device 4, etc.
  • control device 3 is provided separately from the heat source unit 1 and the indoor unit 2, but it may be mounted on the heat source unit 1 or the indoor unit 2.
  • control device 3 may be installed in the heat source unit 1 and the indoor unit 2, respectively, and may be connected to each other so as to be able to communicate wirelessly or by wire, and may transmit and receive various data and the like.
  • the heat source unit 1 includes an outdoor heat exchanger chamber A disposed in the upper part and a machine room B disposed in the lower part.
  • the outdoor heat exchanger room A is provided with an outdoor heat exchanger 12, an outdoor fan 16, and a fan inverter drive device (not shown) that drives the outdoor fan 16.
  • an exhaust port 30 is provided on the upper surface of the outdoor heat exchanger chamber A to blow out the sucked outside air.
  • the outdoor heat exchanger room A is composed of a pair of opposing flat outdoor heat exchangers 12.
  • the outdoor heat exchangers 12 are all provided so as to be inclined inward, and are configured such that the intervals become narrower toward the machine room B when viewed from the side.
  • outside air temperature detection means 31 is provided to detect outside air temperature.
  • the outside air temperature detection means 31 is, for example, a thermistor.
  • the outside air temperature detection means 31 is provided on the upstream side where outside air is sucked in, and at a location that is not significantly affected by the refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger 12.
  • FIG. 2 when the outdoor heat exchanger 12 is viewed from the front, the outside air temperature detection means 31 is provided at an intermediate position between the outdoor heat exchanger room A and the machine room B and on one end side of the heat source unit 1. ing.
  • the outside air temperature detection means 31 is not limited to the position shown in FIG. 2, but may be placed at any other position as long as it is on the upstream side where outside air is sucked in and is not significantly affected by the refrigerant temperature in the heat exchanger. good.
  • the machine room B includes, for example, a compressor 10, an expansion valve 13, a water heat exchanger 14, an accumulator 15, a power supply box, a control box, and a heat medium circulation circuit inside a rectangular parallelepiped-shaped casing 32. Piping is provided.
  • the power supply box has a built-in power supply device.
  • a control device 3 is built into the control box. Note that the machine room B may be provided with a pump 50.
  • FIG. 3 is a front view schematically showing the outdoor heat exchanger 12 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the outdoor heat exchanger 12 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the outdoor heat exchanger 12 is a parallel flow heat exchanger (PFC heat exchanger).
  • the outdoor heat exchanger 12 includes a heat exchange section 120 including a plurality of heat transfer tubes 121 and a plurality of fins 122, first headers 123a, 123b, and 123c, and second headers 124a and 123c. 124b, and connection pipes 125a and 125b.
  • FIG. 3 in order to simplify the drawing, only a part of the heat exchanger tubes 121 and fins 122 are shown, and illustration of the whole is omitted.
  • the heat exchanger tube 121 is a flat heat exchanger tube with a flat cross section and a plurality of channels formed inside. Each heat exchanger tube 121 is arranged to extend between first headers 123a, 123b, and 123c and second headers 124a and 124b. Moreover, each heat exchanger tube 121 is arranged at intervals from each other in a direction orthogonal to the stretching direction. In addition, in subsequent description, the extending
  • the fins 122 are corrugated fins bent into a wave shape. Each fin 122 is arranged to extend between the first headers 123a, 123b and 123c and the second headers 124a and 124b. Moreover, each fin 122 is arranged between two adjacent heat exchanger tubes 121 of the plurality of heat exchanger tubes 121. Two adjacent heat exchanger tubes 121 are connected by fins 122.
  • the first headers 123a, 123b, and 123c are connected to one end of the plurality of heat exchanger tubes 121 in the extending direction.
  • the first header 123a and the first header 123b are internally partitioned by a partition plate 126a. Further, the first header 123b and the first header 123c are internally partitioned by a partition plate 126b.
  • the second headers 124a and 124b are connected to the other ends of the plurality of heat exchanger tubes 121 in the extending direction.
  • the second header 124a and the second header 124b are internally partitioned by a partition plate 127.
  • the first headers 123a, 123b, and 123c and the second headers 124a and 124b have the function of distributing the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 12 to the plurality of heat transfer tubes 121, and combining the refrigerant that has flowed through the plurality of heat transfer tubes 121. It has the function of
  • connection pipe 125a One end of the connection pipe 125a is connected to the first header 123a, and the other end is connected to the compressor 10.
  • One end of the connecting pipe 125b is connected to the first header 123c, and the other end is connected to the expansion valve 13.
  • the outdoor heat exchanger 12 of this embodiment four flow paths P1, P2, P3, and P4 are formed in the heat exchange section 120 with the above configuration.
  • the refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the first header 123a from the connection pipe 125a. Then, the refrigerant that has flowed into the first header 123a flows into the second header 124a through the flow path P1 formed by the plurality of heat transfer tubes 121 connected to the first header 123a.
  • the refrigerant that has flowed into the second header 124a flows into the first header 123b through a flow path P2 formed by a plurality of heat transfer tubes 121 connected between the second header 124a and the first header 123b.
  • the refrigerant that has flowed into the first header 123b flows into the second header 124b through a flow path P3 formed by a plurality of heat transfer tubes 121 connected between the first header 123b and the second header 124b.
  • the refrigerant that has flowed into the second header 124b flows into the first header 123c through a flow path P4 formed by a plurality of heat transfer tubes 121 connected between the second header 124b and the first header 123c.
  • the refrigerant that has flowed into the first header 123c flows out to the expansion valve 13 through the connection pipe 125b.
  • FIG. 5 is a temperature distribution diagram of the outdoor heat exchanger 12 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the temperature is higher at a portion closer to the connection pipe 125a, which is the refrigerant inlet of the heat exchanger 120, and the temperature is lower at a portion closer to the connection pipe 125b, which is the refrigerant outlet. I know what will happen. That is, in the flow direction of the refrigerant in the heat exchange section 120, the temperature decreases from upstream to downstream. For example, as shown in FIG.
  • the flow path P1 is at a high temperature (e.g., 80°C to 100°C)
  • the flow path P2 is at a medium temperature (e.g., 40°C to 50°C)
  • the flow paths P3 and P4 are at a low temperature (e.g., 30°C to 40°C). °C).
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of the water sprinkler device 4 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the outdoor heat exchanger 12 is also shown for explanation.
  • the water sprinkler 4 is attached to a casing or the like that holds the outdoor heat exchanger 12.
  • the water sprinkler 4 and the outdoor heat exchanger 12 are arranged at intervals in the depth direction in order to suppress a decrease in heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger 12.
  • the water sprinkler 4 includes a first pipe 40a, a second pipe 40b, a third pipe 40c, and a connecting pipe 42.
  • the first pipe 40a and the second pipe 40b are arranged opposite to each other below the third pipe 40c.
  • the third pipe 40c has one end connected to the first pipe 40a and the other end connected to the second pipe 40b.
  • the second pipe 40b and the third pipe 40c are connected to a connecting pipe 42.
  • the connection pipe 42 is connected to a water pipe or the like, and water flowing from the connection pipe 42 is supplied to the second pipe 40b, the third pipe 40c, and the first pipe 40a.
  • the connecting pipe 42 is provided with a control valve 43 that adjusts the flow rate of water.
  • Control valve 43 is a proportional control valve.
  • the control device 3 controls the start and stop of watering by the watering device 4 and the amount of watering by controlling the control valve 43 .
  • the control valve 43 may be an on-off control valve instead of the proportional control valve.
  • the connecting pipe 42 is provided with a flow meter 44 that measures the flow rate of water flowing through the connecting pipe 42 .
  • the control device 3 controls the control valve 43 based on the measured value measured by the flow meter 44 so that the flow rate reaches the target flow rate.
  • the first pipe 40a is arranged to extend in the vertical direction outside one end of the heat exchange section 120 in the horizontal direction.
  • the second pipe 40b is disposed to extend in the vertical direction outside the other end of the heat exchange section 120 in the horizontal direction.
  • first header side one end side of the heat exchanger 120 in the horizontal direction
  • second header side one end side of the heat exchanger 120 in the horizontal direction
  • the first pipe 40a is provided with a plurality of first nozzles 41a.
  • the first pipe 40a is provided with three first nozzles 41a.
  • Each first nozzle 41a is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60 degrees, for example.
  • the first nozzles 41a are vertically spaced apart from each other.
  • Each first nozzle 41a sprays water onto the flow paths P2 to P4 of the heat exchanger 120 from one end of the outdoor heat exchanger 12 in the horizontal direction toward the center of the outdoor heat exchanger 12.
  • a plurality of second nozzles 41b are provided in the second pipe 40b.
  • the second pipe 40b is provided with three second nozzles 41b.
  • Each second nozzle 41b is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60 degrees, for example.
  • the second nozzles 41b are vertically spaced apart from each other.
  • Each second nozzle 41b is arranged facing each first nozzle 41a.
  • the vertical position of each second nozzle 41b is the same as the vertical position of each first nozzle 41a.
  • Each second nozzle 41b sprays water onto the flow paths P2 to P4 of the heat exchange section 120 from the other end of the outdoor heat exchanger 12 in the horizontal direction toward the center of the outdoor heat exchanger 12.
  • the third pipe 40c is arranged to extend horizontally along the lower end of the flow path P1 of the heat exchange section 120.
  • the third pipe 40c is provided with a plurality of third nozzles 41c.
  • the third pipe 40c is provided with four third nozzles 41c.
  • Each third nozzle 41c is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60°, for example.
  • the third nozzles 41c are arranged at intervals from each other in the horizontal direction.
  • Each third nozzle 41c sprays water upward, and sprays water from below to above onto the flow path P1 of the heat exchange section 120. That is, the four third nozzles 41c of the third pipe 40c spray water on the flow path P1 in the heat exchange section 120.
  • the third pipe 40c may be arranged above or below the lower end of the flow path P1 of the heat exchange section 120.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a different example of the water sprinkler device 4 in the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the water sprinkler 4 shown in FIG. 7 also includes a first pipe 40a, a second pipe 40b, a third pipe 40c, and a connection pipe 42.
  • the first pipe 40a and the second pipe 40b are arranged opposite to each other below the third pipe 40c.
  • the third pipe 40c has one end connected to the first pipe 40a and the other end connected to the second pipe 40b.
  • the second pipe 40b and the third pipe 40c are connected to a connecting pipe 42.
  • the configurations of the first piping 40a and the first nozzle 41a, the second piping 40b and the second nozzle 41b, and the connecting piping 42 shown in FIG. 7 are the same as the configuration shown in FIG. 6 above.
  • the third pipe 40c is disposed above the upper end of the heat exchange section 120 and extends in the horizontal direction.
  • the third pipe 40c is provided with four third nozzles 41c.
  • Each third nozzle 41c is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60 degrees, for example.
  • the third nozzles 41c are arranged at intervals from each other in the horizontal direction.
  • Each third nozzle 41c sprays water downward, and sprays water from above to below onto the flow path P1 of the heat exchange section 120. That is, the four third nozzles 41c of the third pipe 40c spray water onto the flow path P1 in the heat exchange section 120.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a different example of the water sprinkler device 4 in the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the water sprinkler 4 shown in FIG. 8 includes a first pipe 40a, a second pipe 40b, and connection pipes 42 connected to the first pipe 40a and the second pipe 40b, respectively.
  • the first pipe 40a and the second pipe 40b are independent from each other, and one end of the first pipe 40a and the second pipe 40b are each connected to a connecting pipe 42.
  • the configuration of the connection pipe 42 shown in FIG. 8 is the same as the configuration shown in FIG. 6 above.
  • the first pipe 40a is arranged to extend in the vertical direction outside one end of the heat exchange section 120 in the horizontal direction.
  • the second pipe 40b is disposed to extend in the vertical direction outside the other end of the heat exchange section 120 in the horizontal direction.
  • the first pipe 40a is provided with five first nozzles 41a.
  • Each first nozzle 41a is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60 degrees, for example.
  • Each of the first nozzles 41a is arranged at regular intervals (for example, about 0.2 m) in the vertical direction, and directs water from the first header side toward the second header side to the flow paths P1 to P4 of the heat exchange section 120.
  • the second pipe 40b is provided with five second nozzles 41b.
  • Each second nozzle 41b is a hollow conical nozzle that sprays atomized water at a spray angle of 60 degrees, for example.
  • the second nozzles 41b are arranged at regular intervals (for example, about 0.2 m) in the vertical direction, and spray water from the second header side toward the first header side to the flow paths P1 to P4 of the heat exchange section 120.
  • the second nozzle 41b is arranged to face the first nozzle 41a.
  • the vertical position of each second nozzle 41b is the same as the vertical position of each first nozzle 41a.
  • the sprinkler device 4 shown in FIG. 8 can simplify the configuration of the sprinkler device 4 and reduce the number of parts by omitting the third pipe 40c extending in the horizontal direction.
  • FIGS. 6 to 8 are merely examples, and can be changed as desired.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between COP and water sprinkling amount in a heat exchanger with corrugated fins and a heat exchanger with plate fins.
  • the vertical axis indicates COP.
  • the horizontal axis shows the amount of watering.
  • FIG. 9(a) shows a heat exchanger with corrugated fins.
  • FIG. 9(b) shows a heat exchanger with plate fins.
  • COP is a coefficient of performance, which is obtained by dividing cooling capacity by power consumption. In the case of the heat exchanger (a) having corrugated fins, if the amount of water sprayed becomes excessive and the amount of water held by the corrugated fins increases, air resistance increases and performance deteriorates.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the evaporation rate of water spraying, the amount of water retained in the fins, and the outside air temperature and condensation temperature in a heat exchanger having corrugated fins.
  • the vertical axis indicates the evaporation rate and the amount of water retained by the fins.
  • the horizontal axis indicates the outside air temperature and the condensation temperature.
  • FIG. 10(a) shows the evaporation rate of sprinkled water.
  • FIG. 10(b) shows the amount of water retained by the fins. Note that the amount of water sprinkled from the water sprinkler 4 is constant.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the COP improvement rate and the outside air temperature and condensing temperature in a heat exchanger having corrugated fins.
  • the vertical axis shows the COP improvement rate.
  • the horizontal axis indicates the outside air temperature and the condensation temperature. Note that the amount of water sprinkled from the water sprinkler 4 is constant.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of control of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the vertical axis indicates the opening degree of the proportional control valve and the water sprinkling amount.
  • the horizontal axis indicates outside temperature.
  • the control device 3 starts water sprinkling when the outside air temperature reaches the first target temperature T1. Then, the control device 3 increases or decreases the water sprinkling amount in proportion to the outside air temperature between the first target temperature T1 and the second target temperature T2 higher than the first target temperature T1.
  • the control device 3 sets the water sprinkling amount to a constant amount when the temperature reaches the second target temperature T2 or higher, and stops the water sprinkling when the temperature reaches the first target temperature T1 or lower.
  • the first target temperature T1 is, for example, 25°C.
  • the second target temperature T2 is, for example, 35°C. It is assumed that the first target temperature T1 and the second target temperature T2 are appropriately changed and set depending on, for example, the shape, size, or installation location of the heat source unit 1.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the outside air temperature and the amount of water held in the fins under the control of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the vertical axis indicates the amount of water held by the fins 122.
  • the horizontal axis indicates outside temperature.
  • the amount of water held in the corrugated fins 122 is kept constant between the first target temperature T1 and the second target temperature T2. be able to.
  • the broken line (b) in FIG. 13 in a configuration in which ON/OFF control is simply performed using an ON/OFF control valve, the amount of water retained at the first target temperature T1, which is low, increases.
  • the evaporation rate of the sprinkled water decreases when the outside air temperature decreases.
  • the amount of water to be sprinkled can be optimized, the rate of improvement in COP can be increased.
  • the amount of wasteful watering can be reduced, operating costs can be reduced.
  • corrosion of the corrugated fins 122 due to water spraying can be suppressed.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the vertical axis indicates the opening degree of the proportional control valve and the water sprinkling amount.
  • the horizontal axis indicates outside temperature.
  • the control device 3 may be configured to control the proportional control valve of the water sprinkler 4 to adjust the amount of water sprinkled stepwise for each fixed temperature range in the outside air temperature.
  • the outside air temperature is 25°C or more and less than 27°C, 27°C or more and less than 29°C, 29°C or more and less than 31°C, and 31°C or more and less than 33°C.
  • the control device 3 controls the proportional control valve to adjust the water sprinkling amount of the water sprinkling device 4 in stages for each of the above temperature ranges.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the vertical axis indicates the time during which the on-off control valve is on.
  • the horizontal axis indicates outside temperature.
  • the control device 3 may be configured to control an on/off control valve to adjust the amount of water sprinkled by the water sprinkler 4.
  • the control device 3 starts watering when the outside air temperature reaches the first target temperature T1.
  • the control device 3 adjusts the length of time to be turned on in proportion to the outside air temperature between the first target temperature T1 and the second target temperature T2 higher than the first target temperature T1. Increase or decrease watering rate.
  • the control device 3 When the temperature reaches the second target temperature T2 or higher, the control device 3 maintains the on state to maintain a constant water sprinkling amount, and when the temperature drops below the first target temperature T1, it turns off and stops the water sprinkling. That is, the control device 3 controls the on/off control valve to shorten the on-state time when the outside air temperature is low, and to lengthen the on-state time when the outside air temperature is high.
  • the first target temperature T1 is, for example, 25°C.
  • the second target temperature T2 is, for example, 35°C. It is assumed that the first target temperature T1 and the second target temperature T2 are appropriately changed and set depending on, for example, the shape, size, or installation location of the heat source unit 1. Further, as shown in FIG. 14, the control device 3 may be configured to control the on/off control valve of the water sprinkler 4 to adjust the amount of water sprinkled stepwise for each fixed temperature range in the outside air temperature.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of control of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the vertical axis indicates the opening degree of the proportional control valve and the water sprinkling amount.
  • the horizontal axis shows the condensation temperature. Note that the same components as those of the refrigeration cycle device 100 described in Embodiment 1 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the refrigeration cycle device 100 has a configuration in which the control device 3 controls the proportional control valve of the water sprinkler 4 to adjust the amount of water sprinkled based on the detected value of the condensing temperature detection means 17.
  • the condensing temperature detection means 17 is arranged between the compressor 10 and the outdoor heat exchanger 12 in the refrigerant circuit.
  • the condensing temperature detection means 17 is, for example, a pressure sensor.
  • the control device 3 calculates the condensation temperature by converting the pressure value detected by the condensation temperature detection means 17 into a saturation temperature.
  • the control device 3 starts water sprinkling when the condensation temperature of the refrigerant reaches the first target temperature T1. Then, the control device 3 increases or decreases the water sprinkling amount in proportion to the condensing temperature between the first target temperature T1 and the second target temperature T2 higher than the first target temperature T1. Then, the control device 3 sets the water sprinkling amount to a constant amount when the temperature reaches the second target temperature T2 or higher, and stops the water sprinkling when the temperature reaches the first target temperature T1 or lower.
  • the first target temperature T1 is, for example, 40°C.
  • the second target temperature T2 is, for example, 50°C. It is assumed that the first target temperature T1 and the second target temperature T2 are appropriately changed and set depending on, for example, the shape, size, or installation location of the heat source unit 1.
  • the amount of water sprinkled by the sprinkler device 4 is adjusted based on the detected value of the condensation temperature detection means 17, so that the condensation temperature of the refrigerant decreases and the water evaporates. Even when the rate decreases, by adjusting the amount of water sprinkling to be small, it is possible to suppress an increase in the amount of water held in the condenser, and it is possible to suppress a decrease in the performance of the condenser due to water sprinkling. In other words, since the amount of water to be sprinkled can be optimized, the rate of improvement in COP can be increased. Furthermore, since the amount of wasteful watering can be reduced, operating costs can be reduced. Moreover, by suppressing an increase in the amount of water held in the condenser, corrosion of the corrugated fins 122 due to water spraying can be suppressed.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the vertical axis indicates the opening degree of the proportional control valve and the water sprinkling amount.
  • the horizontal axis shows the condensation temperature.
  • the control device 3 may be configured to control the proportional control valve of the water sprinkler 4 to adjust the amount of water sprinkled stepwise for each fixed temperature range of the condensing temperature.
  • the condensation temperature is 40°C or more and less than 42°C, 42°C or more and less than 44°C, 44°C or more and less than 46°C, and 46°C or more and less than 48°C.
  • the control device 3 controls the proportional control valve to adjust the water sprinkling amount of the water sprinkling device 4 in stages for each of the above temperature ranges.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing a different example of control in the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the vertical axis indicates the time during which the on-off control valve is on.
  • the horizontal axis shows the condensation temperature.
  • the control device 3 may be configured to control an on/off control valve to adjust the amount of water sprinkled by the water sprinkler 4.
  • the control device 3 starts water sprinkling when the condensation temperature of the refrigerant reaches the first target temperature T1.
  • the control device 3 adjusts the length of time the condensing temperature is turned on in proportion to the condensing temperature between the first target temperature T1 and the second target temperature T2 higher than the first target temperature T1. Increase or decrease watering rate.
  • the control device 3 controls the on/off control valve to shorten the on-state time when the condensing temperature is low, and to lengthen the on-state time when the condensing temperature is high. Then, the control device 3 maintains the on state to maintain a constant water sprinkling amount when the temperature reaches the second target temperature T2 or higher, and stops the water sprinkling when the temperature reaches the first target temperature T1 or lower.
  • the first target temperature T1 is, for example, 40°C.
  • the second target temperature T2 is, for example, 50°C. It is assumed that the first target temperature T1 and the second target temperature T2 are appropriately changed and set depending on, for example, the shape, size, or installation location of the heat source unit 1. Further, as shown in FIG. 17, the control device 3 may be configured to control the on/off control valve of the water sprinkler 4 to adjust the amount of water sprinkled stepwise for each fixed temperature range of the condensing temperature.
  • the refrigeration cycle device 100 has been described above based on the embodiments, the present disclosure is not limited to the configuration of the embodiments described above.
  • the refrigeration cycle device 100 is not limited to the illustrated configuration, and may include other components.
  • the refrigeration cycle device 100 is not limited to the above-described heat pump chiller, but may also be a dedicated cooling device without a cooling/heating switch, a refrigerator for cooling a cold storage warehouse, a direct expansion type air conditioner, or the like.
  • the refrigeration cycle device 100 has a configuration having four refrigerant circuits, the present invention is not limited to this, and may have three or less refrigerant circuits, or five or more refrigerant circuits.
  • the outdoor heat exchanger 12 may have any configuration as long as it has corrugated fins 122, and is not limited to the above configuration. Furthermore, the outdoor heat exchanger 12 is not limited to having four channels P1 to P4, and the number of channels may be three or less, or five or more. In short, the refrigeration cycle apparatus 100 includes a range of design changes and application variations that are commonly made by those skilled in the art without departing from the technical concept thereof.

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Abstract

冷凍サイクル装置は、コルゲートフィンを有する凝縮器と、凝縮器に散水する散水装置と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気温度検出手段の検出値に基づいて、散水装置を制御して散水量を調整する制御装置と、を備えている。

Description

冷凍サイクル装置
　本開示は、凝縮器に散水を行う機能を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
　冷凍サイクル装置において、外気温度が高い場合に、室外機が備える凝縮器に散水を行い、水の気化熱によって凝縮器を冷却することにより、冷媒の凝縮能力を向上させることが知られている。例えば、特許文献１では、プレートフィンを有する外気熱交換器及びプレートフィンを有する凝縮器へ散水するための複数の噴霧ノズルを有する散水機構を備えたフリークーリングチラーが開示されている。
特開２０１３－１１９９８９号公報
　ここで、凝縮器がコルゲートフィンを有する熱交換器の場合、散水により波形状のコルゲートフィンの谷間に水が溜まり、プレートフィンを有する熱交換器に比べて、凝縮器に水が保持されやすくなる。凝縮器の保持水量が多くなると、空気抵抗となり凝縮器の性能が低下する恐れがある。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、散水による凝縮器の性能の低下を抑制することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
　本開示に係る冷凍サイクル装置は、コルゲートフィンを有する凝縮器と、前記凝縮器に散水する散水装置と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記外気温度検出手段の検出値に基づいて、前記散水装置を制御して散水量を調整する制御装置と、を備えているものである。
　また、本開示に係る冷凍サイクル装置は、コルゲートフィンを有する凝縮器と、前記凝縮器に散水する散水装置と、冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段と、前記凝縮温度検出手段の検出値に基づいて、前記散水装置を制御して散水量を調整する制御装置と、を備えているものである。
　本開示によれば、外気温度検出手段の検出値又は凝縮温度検出手段の検出値に基づいて、散水装置の散水量を調整する構成なので、外気温度又は凝縮温度が低下して散水の蒸発率が低下した場合にも、散水量が少なくなるように調整することで、凝縮器の保持水量の増加を抑制でき、散水による凝縮器の性能の低下を抑制することができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例を示した概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットの外観を示した斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の室外熱交換器を概略的に示した正面図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の室外熱交換器を部分的に拡大して示した斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の室外熱交換器の温度分布図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における散水装置の一例を示した概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における散水装置の異なる一例を示した概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における散水装置の異なる一例を示した概略構成図である。 コルゲートフィンを有する熱交換器とプレートフィンを有する熱交換器におけるＣＯＰと散水量の関係を示したグラフである。 コルゲートフィンを有する熱交換器における、散水の蒸発率及びフィンの保持水量と、外気温度及び凝縮温度との関係を示したグラフである。 コルゲートフィンを有する熱交換器における、ＣＯＰの向上率と、外気温度及び凝縮温度との関係を示したグラフである。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御の一例を示した説明図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御による外気温度とフィン保持水量との関係を示したグラフである。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における制御の異なる一例を示した説明図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における制御の異なる一例を示した説明図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の制御の一例を示した説明図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置における制御の異なる一例を示した説明図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置における制御の異なる一例を示した説明図である。
　以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、適宜変更することができる。
　実施の形態１．
（冷凍サイクル装置１００の構成）
　図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の概略構成図である。本実施の形態１の冷凍サイクル装置１００は、冷温水を用いて空調を行うヒートポンプチラーである。図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、熱源ユニット１と、室内ユニット２と、制御装置３と、を備えている。本実施の形態１の熱源ユニット１は、４系統の冷媒回路を有する。そして、２系統の冷媒回路がグループとなって、１台の水熱交換器１４を共有する。本実施の形態の熱源ユニット１は、２系統の冷媒回路を２グループ有する。そして、２台の水熱交換器１４は直列に配管接続され、熱媒体である水を２段階で冷却又は加熱する。
　図１に示すように、本実施の形態の熱源ユニット１の各系統の冷媒回路は、それぞれ圧縮機１０、四方弁１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３、水熱交換器１４及びアキュムレーター１５を配管で接続し、冷媒回路を構成する。冷媒としては、例えば、Ｒ－２２、Ｒ－１３４ａなどの単一冷媒、Ｒ－４１０Ａ、Ｒ－４０４Ａなどの擬似共沸混合冷媒、又はＲ－４０７Ｃなどの非共沸混合冷媒を用いることができる。また、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２などの地球温暖化係数が比較的小さいとされている冷媒又はその混合物、もしくはＣＯ２又はプロパンなどの自然冷媒などを用いることができる。
　圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機１０は、圧縮機インバータ駆動装置（図示せず）などを介して駆動される。圧縮機１０は、制御装置３からの指示に基づいて、駆動周波数を任意に変化させることにより、単位時間あたりの冷媒を送り出す量となる圧縮機１０の容量を変化させることができる。圧縮機１０と室外熱交換器１２との間には、圧縮機１０から吐出された冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段１７が設けられている。凝縮温度検出手段１７は、一例として圧力センサである。制御装置３は、凝縮温度検出手段１７で検出した圧力の値を飽和温度に換算して凝縮温度を算出する。
　また、流路切替装置となる四方弁１１は、制御装置３からの指示に基づいて、実行する運転によって冷媒の流れを切り替える。例えば、冷房運転などのときには、四方弁１１は、圧縮機１０が吐出した高温高圧の冷媒が室外熱交換器１２に流入するようにする。また、暖房運転などのときには、圧縮機１０の吐出した高温高圧の冷媒が水熱交換器１４に流入するようにする。
　室外熱交換器１２は、冷媒と外部の空気との熱交換を行う。室外熱交換器１２は、水を加熱する加熱運転（暖房運転）において、蒸発器として機能し、膨張弁１３側から流入した低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させて気化させる。また、室外熱交換器１２は、水を冷却する冷却運転（冷房運転）において、凝縮器として機能し、圧縮機１０側から流入した高圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させる。
　室外熱交換器１２には、散水装置４が取り付けられている。散水装置４は、室外熱交換器１２が凝縮器として機能する場合に、室外熱交換器１２に水を散布する。室外熱交換器１２及び散水装置４については、後ほど詳述する。
　また、室外ファン１６は、室外熱交換器１２に空気を送り込み、冷媒と空気との熱交換を促すものである。ここで、室外ファン１６は、ファンインバータ駆動装置（図示せず）などを介して駆動される。室外ファン１６は、制御装置３からの指示に基づいて、駆動周波数を任意に変化させることにより、風量を変化させることができる。図１では、室外熱交換器１２と室外ファン１６とを１対１で対応させている。但し、これに限定するものではない。
　熱媒体熱交換器となる水熱交換器１４は、熱媒体となる水と冷媒との熱交換を行う。水熱交換器１４は、２系統の冷媒回路の流路及び熱媒体循環回路の流路となる。したがって、水熱交換器１４は、冷媒回路を構成する機器及び熱媒体循環回路を構成する機器となる。水熱交換器１４は、例えば、暖房運転時において凝縮器として機能し、圧縮機１０側から流入した冷媒と水との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化又は気液二相化させ、水を加熱する。一方、水熱交換器１４は、冷房運転時において蒸発器として機能し、膨張弁１３側から流入した冷媒と水との熱交換を行い、冷媒を蒸発させて気化させ、水を冷却する。
　絞り装置となる膨張弁１３は、例えば、開度を変化させることで、水熱交換器１４を通過する冷媒の圧力などを調整する。本実施の形態１の膨張弁１３は、制御装置３からの指示に基づいて開度を変化させる電子式膨張弁で構成する。ただし、膨張弁１３は、これに限定するものではなく、例えば冷媒の温度に基づいて開度を変化する感温式膨張弁などでもよい。
　アキュムレーター１５は、それぞれ圧縮機１０の吸入側に設けられており、冷媒回路において余剰となる冷媒を貯留する。
　ポンプ５０は、熱媒体循環回路を構成する機器の１つである。ポンプ５０は、熱媒体循環回路において、水を吸引し、圧力を加えて送り出して循環させる。ポンプ５０の容量は、ポンプインバータ駆動装置（図示せず）によって変化される。ポンプインバータ駆動装置は、制御装置３からの指示に基づいて、駆動周波数を任意に変化させることにより、ポンプ５０の容量を変化させる。
　室内ユニット２は、空気調和対象である室内空間に調和した空気を送るユニットである。図１に示すように、本実施の形態の各室内ユニット２は、室内流量調整装置２１、室内熱交換器２２及び室内ファン２３を有する。室内流量調整装置２１及び室内熱交換器２２は、熱媒体循環回路を構成する機器となる。図１は、２台の室内ユニット２を有する冷凍サイクル装置１００を示しているが、室内ユニット２の台数は、１台であってもよいし、３台以上であってもよい。
　室内流量調整装置２１は、例えば、弁の開度（開口面積）を制御することができる二方弁などで構成されている。室内流量調整装置２１は、開度を調整することで、室内熱交換器２２を流入出する水の流量を制御する。そして、室内流量調整装置２１は、室内ユニット２へ流入する水の温度及び流出する水の温度に基づいて、室内熱交換器２２を通過させる水の量を調整し、室内熱交換器２２が、室内の熱負荷に応じた熱量による熱交換を行えるようにする。ここで、室内流量調整装置２１は、停止又はサーモＯＦＦなどのときのように、室内熱交換器２２が熱負荷との熱交換をする必要がないときは、弁を全閉にして、室内熱交換器２２に水が流入出しないように供給を止めることができる。図１において、室内流量調整装置２１は、室内熱交換器２２の水流出側の配管に設置されている。但し、これに限定するものではない。例えば、室内流量調整装置２１が、室内熱交換器２２の水流入側に設置されてもよい。
　また、室内熱交換器２２は、室内ファン２３から供給される室内空間における室内空気と水との間で熱交換を行うフィンチューブ式熱交換器である。冷房運転時においては、室内熱交換器２２の伝熱管に空気よりも冷たい水が通過し、室内空間が冷房される。一方、暖房運転時においては、室内熱交換器２２の伝熱管に空気よりも暖かい水が通過し、室内空間が暖房される。室内ファン２３は、室内空間の空気を室内熱交換器２２に通過させ、室内空間に戻す空気の流れを生成する。
　制御装置３は、冷凍サイクル装置１００全体の動作を制御するものである。制御装置３は、制御に必要なデータ及びプログラムを記憶するメモリと、プログラムを実行するＣＰＵと、を備えるコンピュータ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの専用のハードウェア、もしくはその両方で構成される。制御装置３は、冷凍サイクル装置１００が備える温度センサ又は圧力センサなどの検出情報、及びリモコン（図示せず）からの指示に基づいて、冷凍サイクル装置１００の各部を制御する。具体的には、制御装置３は、圧縮機１０の駆動周波数、室外ファン１６の回転数、室内ファン２３の回転数、四方弁１１の切り替え、膨張弁１３の開度、ポンプ５０の駆動周波数、室内流量調整装置２１の開度、及び散水装置４の散水等を制御する。
　なお、制御装置３は、図１に示すように、熱源ユニット１及び室内ユニット２とは別に設けられているが、熱源ユニット１又は室内ユニット２に搭載されてもよい。もしくは、制御装置３は、熱源ユニット１と室内ユニット２とにそれぞれ搭載され、互いに無線又は有線によって通信可能に接続され、各種データ等を送受信してもよい。
　次に、図２を参照して、熱源ユニット１の具体的な構造について説明する。熱源ユニット１は、図２に示すように、上部に配置された室外熱交換器室Ａと、下部に配置された機械室Ｂと、を備えている。室外熱交換器室Ａには、室外熱交換器１２と、室外ファン１６と、室外ファン１６を駆動させるファンインバータ駆動装置（図示は省略）と、が設けられている。また、室外熱交換器室Ａの上面には、吸入した外気を吹出すための排気口３０が設けられている。
　室外熱交換器室Ａは、対向する一対の平板状の室外熱交換器１２で構成されている。室外熱交換器１２は、いずれもが内方に傾斜させて設けられ、側面方向から見て機械室Ｂに向かって間隔が狭くなるように構成されている。
　また、熱源ユニット１の外部には、外気温を検知する外気温度検出手段３１が設けられている。外気温度検出手段３１は、例えばサーミスタである。外気温度検出手段３１は、外気を吸い込む上流側であって、室外熱交換器１２における冷媒温度の影響をあまり受けない場所に設けられている。図２では、室外熱交換器１２を正面から見た場合に、室外熱交換器室Ａと機械室Ｂとの中間位置であって熱源ユニット１の一端側に、外気温度検出手段３１が設けられている。なお、外気温度検出手段３１は、図２に示した位置に限定されず、外気を吸い込む上流側であって、熱交換器における冷媒温度の影響をあまり受けない場所であれば、他の位置でもよい。
　機械室Ｂには、直方体形状のケーシング３２の内部に、例えば圧縮機１０と、膨張弁１３と、水熱交換器１４と、アキュムレーター１５と、電源箱と、制御箱と、熱媒体循環回路の配管と、が設けられている。電源箱には、電源装置が内蔵されている。制御箱には、制御装置３が内蔵されている。なお、機械室Ｂには、ポンプ５０を設けてもよい。
（室外熱交換器１２の構成）
　続いて、図３～図５を参照して、室外熱交換器１２の構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１２を概略的に示した正面図である。図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１２を部分的に拡大して示した斜視図である。上記したように、室外熱交換器１２は、パラレルフロー型熱交換器（ＰＦＣ熱交換器）である。室外熱交換器１２は、図３及び図４に示すように、複数の伝熱管１２１及び複数のフィン１２２からなる熱交換部１２０と、第１ヘッダ１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃと、第２ヘッダ１２４ａ及び１２４ｂと、接続配管１２５ａ及び１２５ｂと、を備えている。図３においては、図面の簡略化のため、伝熱管１２１とフィン１２２については一部のみを示し、全体の図示は省略している。
　伝熱管１２１は、断面が扁平形状とされ、内部に複数の流路が形成された扁平伝熱管である。各伝熱管１２１は、第１ヘッダ１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃと、第２ヘッダ１２４ａ及び１２４ｂとの間に延伸して配置されている。また、各伝熱管１２１は、延伸方向と直交する方向に互いに間隔をあけて配置されている。なお、以降の説明において、各伝熱管１２１の延伸方向を水平方向といい、各伝熱管１２１の延伸方向に直交する方向を垂直方向ということがある。また、水平方向及び垂直方向に直交する方向を奥行方向ということがある。
　フィン１２２は、波形に折り曲げられたコルゲートフィンである。各フィン１２２は、第１ヘッダ１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃと、第２ヘッダ１２４ａ及び１２４ｂとの間に延伸して配置されている。また、各フィン１２２は、複数の伝熱管１２１の隣り合う２つの伝熱管１２１の間に配置されている。隣り合う２つの伝熱管１２１は、フィン１２２によって接続されている。
　第１ヘッダ１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃは、複数の伝熱管１２１の延伸方向の一端に接続されている。第１ヘッダ１２３ａと第１ヘッダ１２３ｂとは、仕切り板１２６ａによって内部が仕切られている。また、第１ヘッダ１２３ｂと第１ヘッダ１２３ｃとは、仕切り板１２６ｂによって内部が仕切られている。第２ヘッダ１２４ａ及び１２４ｂは、複数の伝熱管１２１の延伸方向の他端に接続されている。第２ヘッダ１２４ａと第２ヘッダ１２４ｂは、仕切り板１２７によって内部が仕切られている。第１ヘッダ１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃ、並びに第２ヘッダ１２４ａ及び１２４ｂは、室外熱交換器１２に流入する冷媒を複数の伝熱管１２１に分配する機能と、複数の伝熱管１２１を流れた冷媒を合流させる機能と、を有している。
　接続配管１２５ａは、一端が第１ヘッダ１２３ａに接続され、他端が圧縮機１０に接続されている。接続配管１２５ｂは、一端が第１ヘッダ１２３ｃに接続され、他端が膨張弁１３に接続されている。
　本実施の形態の室外熱交換器１２では、上記の構成により熱交換部１２０に４つの流路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４が形成される。図３に示すように、室外熱交換器１２では、圧縮機１０から吐出された冷媒が、接続配管１２５ａから第１ヘッダ１２３ａに流入する。そして、第１ヘッダ１２３ａに流入した冷媒は、第１ヘッダ１２３ａに接続された複数の伝熱管１２１によって形成される流路Ｐ１を通って第２ヘッダ１２４ａに流入する。
　第２ヘッダ１２４ａに流入した冷媒は、第２ヘッダ１２４ａと第１ヘッダ１２３ｂとの間に接続された複数の伝熱管１２１によって形成される流路Ｐ２を通って第１ヘッダ１２３ｂに流入する。第１ヘッダ１２３ｂに流入した冷媒は、第１ヘッダ１２３ｂと第２ヘッダ１２４ｂとの間に接続された複数の伝熱管１２１によって形成される流路Ｐ３を通って第２ヘッダ１２４ｂに流入する。第２ヘッダ１２４ｂに流入した冷媒は、第２ヘッダ１２４ｂと第１ヘッダ１２３ｃとの間に接続された複数の伝熱管１２１によって形成される流路Ｐ４を通って第１ヘッダ１２３ｃに流入する。第１ヘッダ１２３ｃに流入した冷媒は、接続配管１２５ｂを通って膨張弁１３へ流出される。
　図５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１２の温度分布図である。図５に示すように、室外熱交換器１２は、熱交換部１２０の冷媒の入口である接続配管１２５ａに近い部分ほど温度が高く、冷媒の出口である接続配管１２５ｂに近い部分ほど温度が低くなることがわかる。すなわち、熱交換部１２０における冷媒の流れ方向において、上流から下流にかけて温度が低下している。例えば、図５に示すように、流路Ｐ１は高温（例えば８０℃～１００℃）、流路Ｐ２は中温（例えば４０℃～５０℃）、流路Ｐ３及びＰ４は低温（例えば３０℃～４０℃）となる。
（散水装置４の構成）
　図６は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の散水装置４の一例を示した概略構成図である。図６では、説明のため、室外熱交換器１２も示している。散水装置４は、室外熱交換器１２を保持する筐体等に取り付けられている。散水装置４と室外熱交換器１２とは、室外熱交換器１２の熱交換効率の低下を抑制するため、奥行方向に間隔を空けて配置される。
　図６に示すように、散水装置４は、第１配管４０ａと、第２配管４０ｂと、第３配管４０ｃと、接続配管４２と、を備えている。第１配管４０ａと第２配管４０ｂは、第３配管４０ｃの下方において、互いに対向して配置されている。第３配管４０ｃは、一端が第１配管４０ａに接続され、他端が第２配管４０ｂに接続されている。
　第２配管４０ｂと第３配管４０ｃは、接続配管４２に接続されている。接続配管４２は、水道管などに接続され、接続配管４２から流入した水が、第２配管４０ｂ、第３配管４０ｃ、及び第１配管４０ａに供給される。接続配管４２には、水の流量を調整する制御弁４３が設けられている。制御弁４３は、比例制御弁である。制御装置３は、制御弁４３を制御することで散水装置４による散水の開始及び停止、並びに散水量を制御する。なお、制御弁４３は、比例制御弁に代えて、オンオフ制御弁でもよい。また、接続配管４２には、接続配管４２を流れる水の流量を計測する流量計４４が設けられている。制御装置３は、流量計４４で計測された計測値に基づいて、目標の流量となるように、制御弁４３を制御する。
　第１配管４０ａは、熱交換部１２０の水平方向の一端よりも外側において、垂直方向に延伸して配置されている。第２配管４０ｂは、熱交換部１２０の水平方向の他端よりも外側において、垂直方向に延伸して配置されている。なお、以降の説明において、熱交換部１２０の水平方向の一端側を「第１ヘッダ側」といい、熱交換部１２０の水平方向の他端側を「第２ヘッダ側」という。
　第１配管４０ａには、複数の第１ノズル４１ａが設けられている。図６の例では、第１配管４０ａには、３つの第１ノズル４１ａが設けられている。各第１ノズル４１ａは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第１ノズル４１ａは、垂直方向に互いに間隔を空けて配置されている。各第１ノズル４１ａは、熱交換部１２０の流路Ｐ２～Ｐ４に対し、室外熱交換器１２の水平方向の一端側から室外熱交換器１２の中央に向かって散水する。
　第２配管４０ｂには、複数の第２ノズル４１ｂが設けられている。図６の例では、第２配管４０ｂには、３つの第２ノズル４１ｂが設けられている。各第２ノズル４１ｂは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第２ノズル４１ｂは、垂直方向に互いに間隔を空けて配置されている。各第２ノズル４１ｂは、各第１ノズル４１ａと対向して配置されている。各第２ノズル４１ｂの垂直方向の位置は、各第１ノズル４１ａの垂直方向の位置と同じである。各第２ノズル４１ｂは、熱交換部１２０の流路Ｐ２～Ｐ４に対し、室外熱交換器１２の水平方向の他端側から室外熱交換器１２の中央に向かって散水する。
　第３配管４０ｃは、熱交換部１２０の流路Ｐ１の下端に沿って水平方向に延伸して配置されている。第３配管４０ｃには、複数の第３ノズル４１ｃが設けられている。図６の例では、第３配管４０ｃには、４つの第３ノズル４１ｃが設けられている。各第３ノズル４１ｃは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第３ノズル４１ｃは、水平方向に互いに間隔を空けて配置されている。各第３ノズル４１ｃは、上向きに散水するものであり、熱交換部１２０の流路Ｐ１に対し、下方から上方に向けて水を散布する。すなわち、第３配管４０ｃの４つの第３ノズル４１ｃによって、熱交換部１２０のうち、流路Ｐ１に対する散水が行われる。なお、第３配管４０ｃは、熱交換部１２０の流路Ｐ１の下端よりも上方又は下方に配置されてもよい。
　図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における散水装置４の異なる一例を示した概略構成図である。図７に示した散水装置４も、第１配管４０ａと、第２配管４０ｂと、第３配管４０ｃと、接続配管４２と、を備えている。第１配管４０ａと第２配管４０ｂは、第３配管４０ｃの下方において、互いに対向して配置されている。第３配管４０ｃは、一端が第１配管４０ａに接続され、他端が第２配管４０ｂに接続されている。第２配管４０ｂと第３配管４０ｃは、接続配管４２に接続されている。
　図７に示した第１配管４０ａ及び第１ノズル４１ａ、第２配管４０ｂ及び第２ノズル４１ｂ、並びに接続配管４２の構成は、上記図６の構成と同じである。
　第３配管４０ｃは、熱交換部１２０の上端よりも上方であって、水平方向に延伸して配置されている。第３配管４０ｃには、４つの第３ノズル４１ｃが設けられている。各第３ノズル４１ｃは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第３ノズル４１ｃは、水平方向に互いに間隔を空けて配置されている。各第３ノズル４１ｃは、下向きに散水するものであり、熱交換部１２０の流路Ｐ１に対し、上方から下方に向けて水を散布する。すなわち、第３配管４０ｃの４つの第３ノズル４１ｃによって、熱交換部１２０のうち、流路Ｐ１への散水が行われる。
　図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における散水装置４の異なる一例を示した概略構成図である。図８に示した散水装置４は、第１配管４０ａと、第２配管４０ｂと、第１配管４０ａ及び第２配管４０ｂにそれぞれ接続される接続配管４２と、を備えている。第１配管４０ａと第２配管４０ｂとは、互いに独立しており、第１配管４０ａ及び第２配管４０ｂの一端は、それぞれ接続配管４２に接続されている。図８に示した接続配管４２の構成は、上記図６の構成と同じである。
　第１配管４０ａは、熱交換部１２０の水平方向の一端よりも外側において、垂直方向に延伸して配置されている。第２配管４０ｂは、熱交換部１２０の水平方向の他端よりも外側において、垂直方向に延伸して配置されている。
　第１配管４０ａには、５つの第１ノズル４１ａが設けられている。各第１ノズル４１ａは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第１ノズル４１ａは、垂直方向に等間隔（例えば約０．２ｍ）で配置され、熱交換部１２０の流路Ｐ１～Ｐ４に対し、第１ヘッダ側から第２ヘッダ側に向けて水を散布する。
　第２配管４０ｂには、５つの第２ノズル４１ｂが設けられている。各第２ノズル４１ｂは、例えば噴霧角度６０°で霧状の水を噴霧する中空円錐ノズルである。各第２ノズル４１ｂは、垂直方向に等間隔（例えば約０．２ｍ）で配置され、熱交換部１２０の流路Ｐ１～Ｐ４に対し、第２ヘッダ側から第１ヘッダ側に向けて水を散布する。第２ノズル４１ｂは、第１ノズル４１ａと対向して配置されている。各第２ノズル４１ｂの垂直方向の位置は、各第１ノズル４１ａの垂直方向の位置と同じである。
　図８に示す散水装置４は、水平方向に延伸する第３配管４０ｃを省略することで、散水装置４の構成を簡素化し、部品点数を削減することができる。
　なお、図６～図８に示したノズルの数、配置及び角度は、一例であり、任意に変更することができる。
　ところで、冷凍サイクル装置１００は、コルゲートフィン１２２を有する熱交換器の場合、散水により波形状のコルゲートフィン１２２の谷間に水が溜まり、プレートフィンを有する熱交換器に比べて、コルゲートフィン１２２に水が保持されやすくなる。コルゲートフィン１２２の保持水量が多くなると、空気抵抗となり凝縮器としての性能が低下するおそれがある。
　図９は、コルゲートフィンを有する熱交換器とプレートフィンを有する熱交換器におけるＣＯＰと散水量の関係を示したグラフである。縦軸は、ＣＯＰを示している。横軸は、散水量を示している。図９の（ａ）は、コルゲートフィンを有する熱交換器を示している。図９の（ｂ）は、プレートフィンを有する熱交換器を示している。なお、ＣＯＰとは、成績係数であり、冷却能力を消費電力で割ったものである。コルゲートフィンを有する熱交換器（ａ）の場合では、散水量が過大となってコルゲートフィンの保持水量が増加すると、空気抵抗が大きくなり、性能が低下する。そのため、コルゲートフィンを有する熱交換器（ａ）の場合では、散水量に対してＣＯＰのピーク値が存在する。一方、プレートフィンを有する熱交換器（ｂ）では、散水量が過大でも、プレートフィンに水が保持されないので、性能が低下しない。
　次に、図１０は、コルゲートフィンを有する熱交換器における、散水の蒸発率及びフィンの保持水量と、外気温度及び凝縮温度との関係を示したグラフである。縦軸は、蒸発率及びフィンの保持水量を示している。横軸は、外気温度及び凝縮温度を示している。図１０の（ａ）は、散水の蒸発率を示している。図１０の（ｂ）は、フィンの保持水量を示している。なお、散水装置４から散水される散水量は一定である。
　図１０に示すように、コルゲートフィンを有する熱交換器では、外気温度及び凝縮温度が高くなるほど、散水の蒸発率が高くなることがわかる。そして、コルゲートフィンを有する熱交換器は、外気温度及び凝縮温度が高くなるほど、フィンの保持水量が少なくなることがわかる。
　次に、図１１は、コルゲートフィンを有する熱交換器における、ＣＯＰの向上率と、外気温度及び凝縮温度との関係を示したグラフである。縦軸は、ＣＯＰの向上率を示している。横軸は、外気温度及び凝縮温度を示している。なお、散水装置４から散水される散水量は一定である。
　上記したように、コルゲートフィンを有する熱交換器では、散水装置４から散水される散水量が一定である場合、外気温度及び凝縮温度が低くなるほど、散水の蒸発率が低下し、フィンの保持水量が増加する。そのため、図１１に示すように、外気温度及び凝縮温度が低くなるほど、ＣＯＰの向上率が低下する。
　そこで、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００では、外気温度検出手段３１の検出値に基づき、制御装置３で散水装置４の比例制御弁を制御して散水量を調整する構成としている。図１２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御の一例を示した説明図である。縦軸は、比例制御弁の開度及び散水量を示している。横軸は、外気温度を示している。図１２に示すように、制御装置３は、外気温度が第１目標温度Ｔ１に達すると、散水を開始する。そして、制御装置３は、外気温度が第１目標温度Ｔ１から第１目標温度Ｔ１よりも高い第２目標温度Ｔ２までの間において、外気温度に比例させて散水量を増減させる。そして、制御装置３は、第２目標温度Ｔ２以上になると一定の散水量とし、第１目標温度Ｔ１以下になると、散水を停止させる。第１目標温度Ｔ１とは、一例として２５℃である。第２目標温度Ｔ２とは、一例として３５℃である。第１目標温度Ｔ１及び第２目標温度Ｔ２は、例えば熱源ユニット１の形状、大きさ、或いは設置場所等に応じて適宜変更して設定するものとする。
　図１３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御による外気温度とフィン保持水量との関係を示したグラフである。縦軸は、フィン１２２の保持水量を示している。横軸は、外気温度を示している。本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００では、図１３の実線（ａ）で示すように、第１目標温度Ｔ１から第２目標温度Ｔ２までの間におけるコルゲートフィン１２２の保持水量を一定に保つことができる。因みに、図１３の破線（ｂ）で示したように、オンオフ制御弁で単にオンオフ制御した構成では、温度が低い第１目標温度Ｔ１での保持水量が多くなる。
　よって、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００では、外気温度検出手段３１の検出値に基づいて、散水装置４の散水量を調整する構成なので、外気温度が低下して散水の蒸発率が低下した場合にも、散水量が少なくなるように調整することで、凝縮器の保持水量の増加を抑制でき、散水による凝縮器の性能の低下を抑制することができる。つまり、最適な散水量とすることができるので、ＣＯＰの向上率を高めることができる。また、無駄な散水量を削減できるので、運転コストを削減することができる。また、凝縮器の保持水量の増加を抑制することで、散水によるコルゲートフィン１２２の腐食を抑制することができる。
　なお、図１４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における制御の異なる一例を示した説明図である。縦軸は、比例制御弁の開度及び散水量を示している。横軸は、外気温度を示している。制御装置３は、図１４に示すように、散水装置４の比例制御弁を制御して、外気温度における一定の温度範囲ごとに段階的に散水量を調整する構成としてもよい。例えば第１目標温度Ｔ１を２５℃、第２目標温度Ｔ２を３５℃とした場合、外気温度が２５℃以上２７℃未満、２７℃以上２９℃未満、２９℃以上３１℃未満、３１℃以上３３℃未満、３３℃以上３５℃未満の温度範囲に設定する。そして、制御装置３は、比例制御弁を制御して、上記の温度範囲ごとに、段階的に散水装置４の散水量を調整する。
　また、図１５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における制御の異なる一例を示した説明図である。縦軸は、オンオフ制御弁のオンである時間を示している。横軸は、外気温度を示している。制御装置３は、オンオフ制御弁を制御して、散水装置４の散水量を調整する構成としてもよい。この場合、図１５に示すように、制御装置３は、外気温度が第１目標温度Ｔ１に達すると、散水を開始する。そして、制御装置３は、外気温度が第１目標温度Ｔ１から第１目標温度Ｔ１よりも高い第２目標温度Ｔ２までの間において、外気温度に比例させてオンとする時間の長さを調整して散水量を増減させる。そして、制御装置３は、第２目標温度Ｔ２以上になるとオンの状態を維持して一定の散水量とし、第１目標温度Ｔ１以下になると、オフにして散水を停止させる。つまり、制御装置３は、オンオフ制御弁を制御して、外気温度が低いとオン状態の時間を短くし、外気温度が高いとオン状態の時間を長くする。なお、第１目標温度Ｔ１とは、一例として２５℃である。第２目標温度Ｔ２とは、一例として３５℃である。第１目標温度Ｔ１及び第２目標温度Ｔ２は、例えば熱源ユニット１の形状、大きさ、或いは設置場所等に応じて適宜変更して設定するものとする。また、制御装置３は、図１４に示すように、散水装置４のオンオフ制御弁を制御して、外気温度における一定の温度範囲ごとに段階的に散水量を調整する構成としてもよい。
　実施の形態２．
　次に、図１６～図１８を参照して、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００を説明する。図１６は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の制御の一例を示した説明図である。縦軸は、比例制御弁の開度及び散水量を示している。横軸は、凝縮温度を示している。なお、実施の形態１で説明した冷凍サイクル装置１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
　本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００では、凝縮温度検出手段１７の検出値に基づき、制御装置３で散水装置４の比例制御弁を制御して散水量を調整する構成である。上記したように、凝縮温度検出手段１７は、冷媒回路において、圧縮機１０と室外熱交換器１２との間に配置されている。凝縮温度検出手段１７は、一例として圧力センサである。制御装置３は、凝縮温度検出手段１７で検出した圧力の値を飽和温度に換算して凝縮温度を算出する。
　図１６に示すように、制御装置３は、冷媒の凝縮温度が第１目標温度Ｔ１に達すると、散水を開始する。そして、制御装置３は、凝縮温度が第１目標温度Ｔ１から第１目標温度Ｔ１よりも高い第２目標温度Ｔ２までの間において、凝縮温度に比例させて散水量を増減させる。そして、制御装置３は、第２目標温度Ｔ２以上になると一定の散水量とし、第１目標温度Ｔ１以下になると、散水を停止させる。第１目標温度Ｔ１とは、一例として４０℃である。第２目標温度Ｔ２とは、一例として５０℃である。第１目標温度Ｔ１及び第２目標温度Ｔ２は、例えば熱源ユニット１の形状、大きさ、或いは設置場所等に応じて適宜変更して設定するものとする。
　よって、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００では、凝縮温度検出手段１７の検出値に基づいて、散水装置４の散水量を調整する構成なので、冷媒の凝縮温度が低下して散水の蒸発率が低下した場合にも、散水量が少なくなるように調整することで、凝縮器の保持水量の増加を抑制でき、散水による凝縮器の性能の低下を抑制することができる。つまり、最適な散水量とすることができるので、ＣＯＰの向上率を高めることができる。また、無駄な散水量を削減できるので、運転コストを削減することができる。また、凝縮器の保持水量の増加を抑制することで、散水によるコルゲートフィン１２２の腐食を抑制することができる。
　なお、図１７は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００における制御の異なる一例を示した説明図である。縦軸は、比例制御弁の開度及び散水量を示している。横軸は、凝縮温度を示している。制御装置３は、図１７に示すように、散水装置４の比例制御弁を制御して、凝縮温度における一定の温度範囲ごとに段階的に散水量を調整する構成としてもよい。例えば第１目標温度Ｔ１を４０℃、第２目標温度Ｔ２を５０℃とした場合、凝縮温度が４０℃以上４２℃未満、４２℃以上４４℃未満、４４℃以上４６℃未満、４６℃以上４８℃未満、４８℃以上５０℃未満の温度範囲に設定する。そして、制御装置３は、比例制御弁を制御して、上記の温度範囲ごとに、段階的に散水装置４の散水量を調整する。
　また、図１８は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００における制御の異なる一例を示した説明図である。縦軸は、オンオフ制御弁のオンである時間を示している。横軸は、凝縮温度を示している。制御装置３は、オンオフ制御弁を制御して、散水装置４の散水量を調整する構成としてもよい。この場合、図１８に示すように、制御装置３は、冷媒の凝縮温度が第１目標温度Ｔ１に達すると、散水を開始する。そして、制御装置３は、凝縮温度が第１目標温度Ｔ１から第１目標温度Ｔ１よりも高い第２目標温度Ｔ２までの間において、凝縮温度に比例させてオンとする時間の長さを調整して散水量を増減させる。つまり、制御装置３は、オンオフ制御弁を制御して、凝縮温度が低いとオン状態の時間を短くし、凝縮温度が高いとオン状態の時間を長くする。そして、制御装置３は、第２目標温度Ｔ２以上になるとオンの状態を維持して一定の散水量とし、第１目標温度Ｔ１以下になると、散水を停止させる。なお、第１目標温度Ｔ１とは、一例として４０℃である。第２目標温度Ｔ２とは、一例として５０℃である。第１目標温度Ｔ１及び第２目標温度Ｔ２は、例えば熱源ユニット１の形状、大きさ、或いは設置場所等に応じて適宜変更して設定するものとする。また、制御装置３は、図１７に示すように、散水装置４のオンオフ制御弁を制御して、凝縮温度における一定の温度範囲ごとに段階的に散水量を調整する構成としてもよい。
　以上、冷凍サイクル装置１００を実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば冷凍サイクル装置１００は、図示した構成に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、冷凍サイクル装置１００は、上記したヒートポンプチラーに限定されず、冷暖切替可能機を備えない冷房専用機、冷蔵倉庫の冷却用の冷凍機又は直膨式の空気調和装置などでもよい。また、冷凍サイクル装置１００は、４系統の冷媒回路を有する構成としたが、これに限定されず、３系統以下、又は５系統以上の冷媒回路を有してもよい。また、室外熱交換器１２は、コルゲートフィン１２２を有する構成であればよく、上記構成に限定されない。さらに、室外熱交換器１２は、４つの流路Ｐ１～Ｐ４を有する場合に限定されず、流路の数は３つ以下のでもよいし、５つ以上でもよい。要するに、冷凍サイクル装置１００は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
　１　熱源ユニット、２　室内ユニット、３　制御装置、４　散水装置、１０　圧縮機、１１　四方弁、１２　室外熱交換器（凝縮器）、１３　膨張弁、１４　水熱交換器、１５　アキュムレーター、１６　室外ファン、１７　凝縮温度検出手段、２１　室内流量調整装置、２２　室内熱交換器、２３　室内ファン、３０　排気口、３１　外気温度検出手段、３２　ケーシング、４０ａ　第１配管、４０ｂ　第２配管、４０ｃ　第３配管、４１ａ　第１ノズル、４１ｂ　第２ノズル、４１ｃ　第３ノズル、４２　接続配管、４３　制御弁、４４　流量計、５０　ポンプ、１００　冷凍サイクル装置、１２０　熱交換部、１２１　伝熱管、１２２　フィン（コルゲートフィン）、１２３ａ　第１ヘッダ、１２３ｂ　第１ヘッダ、１２３ｃ　第１ヘッダ、１２４ａ　第２ヘッダ、１２４ｂ　第２ヘッダ、１２５ａ　接続配管、１２５ｂ　接続配管、１２６ａ　仕切り板、１２６ｂ　仕切り板、１２７　仕切り板、Ａ　室外熱交換器室、Ｂ　機械室、Ｔ１　第１目標温度、Ｔ２　第２目標温度。

Claims (9)

  1. 　コルゲートフィンを有する凝縮器と、
    　前記凝縮器に散水する散水装置と、
    　外気温度を検出する外気温度検出手段と、
    　前記外気温度検出手段の検出値に基づいて、前記散水装置を制御して散水量を調整する制御装置と、を備えている、冷凍サイクル装置。
  2. 　前記制御装置は、外気温度が第１目標温度に達すると散水を開始し、外気温度が前記第１目標温度から前記第１目標温度よりも高い第２目標温度までの間は、外気温度に比例して散水量を増減させ、前記第２目標温度以上になると一定の散水量とし、前記第１目標温度以下になると、散水を停止させる、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　コルゲートフィンを有する凝縮器と、
    　前記凝縮器に散水する散水装置と、
    　冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段と、
    　前記凝縮温度検出手段の検出値に基づいて、前記散水装置を制御して散水量を調整する制御装置と、を備えている、冷凍サイクル装置。
  4. 　前記制御装置は、凝縮温度が第１目標温度に達すると散水を開始し、凝縮温度が前記第１目標温度から前記第１目標温度よりも高い第２目標温度までの間は、凝縮温度に比例して散水量を増減させ、前記第２目標温度以上になると一定の散水量とし、前記第１目標温度以下になると、散水を停止させる、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記制御装置は、前記散水装置を制御して、外気温度又は凝縮温度における一定の温度範囲ごとに段階的に散水量を調整する、請求項１又は３に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記散水装置は、比例制御弁を有しており、
    　前記制御装置は、前記比例制御弁を制御して、前記散水装置の散水量を調整する、請求項１～５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記散水装置は、オンオフ制御弁を有しており、
    　前記制御装置は、前記オンオフ制御弁を制御して、前記散水装置の散水量を調整する、請求項１～５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記凝縮器は、断面が扁平形状とされ、互いに間隔をあけて並列に配置された複数の扁平伝熱管と、隣り合う前記扁平伝熱管の間にそれぞれ設けられた複数のコルゲートフィンと、を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 　前記散水装置は、散水量を測定する流量計を備えており、
    　前記制御装置は、前記流量計の計測値に基づいて、前記散水装置を制御して散水量を調整する、請求項１～８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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