JP2010060225A - エアコン排気冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】夏期におけるエアコンの排気温度を下げ、環境に与える影響を緩和すること。
【解決手段】エアコン室外機１００の排気口を覆う大きさの１枚の網目体３０を、室外機筐体前面から一定距離に配置し、エアコンの冷房・除湿運転時に室内機で発生する凝縮水を、該網目体へ導いて一様に流下させ、網目体の多数の孔に水膜を付着させて、排気１０２が網目体を通り抜ける際に水膜に触れることにより排気温度を低下させるエアコン排気冷却器１において、前記網目体はセラミックコートされた金網であって、仕上り厚さ約１ミリメートル、開口率は約４０パーセントで、各孔が差渡し約３ミリメートルの丸みを帯びた菱形をなし、孔の周囲が薄く減肉され、垂直・水平に対し斜の孔の列として設けられる。冷却器１は室外機筐体前面へ柱状磁石４０、４０で吸い着いて４点支持され、さらに筐体の周囲へ帯金具５０、５０を掛けて係止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアコン室外機の排気温度を低下させる手段に関する。

夏期、エアコンの冷房・除湿運転時には、室外機から周囲より高温の熱風が吹き出す。

昨今の都市部の夏は周辺地域より高温の日が多く続き、ヒートアイランド現象などと呼ばれる。その原因については、都市構造等に関連して様々に論じられ、屋上緑化などが推奨されている。しかし都市部には膨大な数のエアコンが存在して、暑い日には一斉に運転され、その排気が上のような特性を持つところから、それらが都市の気候に与える影響は無視できないと思われる。

エアコンの排気が環境に与える影響を緩和する方策については種々の提案がなされ、下記特許文献にその一端を見ることができる。
特開２００７−２５５７９２号公報 特開２００４−１５０７８２号公報

特許文献１の発明は、プランターの余剰水で室外機の排気を冷却する水冷式排気冷却部材をエアコン室外機の前部に置くプランター兼用の室外機カバーに関し、文献２は水道水で濡らした繊維体をエアコンの吹き出し口に置いて熱風を冷却する排出風処理装置を開示する。

エアコンの冷房・除湿運転時に室内機で発生する凝縮水は、通常は導管で室外機付近まで導かれて廃棄される。この導管内の水は、室外機付近で室内機の設置高さに見合う２メートル程度の水頭（圧力）を持つので、廃棄する以外に有効利用の余地がある。

夏期におけるエアコンの排気温度を下げ、環境に与える影響を緩和すること。

上記課題は、下記解決手段により解決することができる。

解決手段１（請求項１に対応）
エアコン室外機の排気口を覆う大きさの１枚の網目体を、室外機筐体前面から一定距離に配置し、エアコンの冷房・除湿運転時に発生する凝縮水を該網目体へ導いて一様に流下させ、網目体の多数の孔に水膜を付着させて、排気が網目体を通り抜ける際に水膜に触れることにより排気温度を低下させるエアコン排気冷却器において、前記網目体はセラミックコートされた金網であって、仕上り厚さ約１ミリメートル、開口率は約４０パーセントで、各孔が差渡し約３ミリメートルの丸みを帯びた菱形をなし、孔の周囲が薄く減肉され、垂直・水平に対し斜の孔の列として設けられることを特徴とする。

（解決手段１に関する摘要）
本発明も排気から水の気化熱を奪う周知の冷却原理に従うが、排気と水を接触させる手段として、対象エアコンの凝縮水を利用して、室外機への取付けが簡単な一枚物の網目体に水膜を付着させる点を特徴とする。

ただしその場合、網目体を室外機の前面に設置することで、室外機内外の空気の流れが妨げられて、空冷式熱交換器の効率が低下してはならないので、網目体を室外機の前面から一定距離（２〜３センチメートル）離して設置する。こうすることにより、室外機の空気が網目体の周囲にも自由に流れて滞らない。

網目体に凝縮水を流す際は、ヘッダ及びスリットを経る必要があり、ここで若干の押し込み圧力を要するが、凝縮水が持つ前記２メートル程度の水頭が有効に作用するので改めて加圧を要せず、また当然に水道水の必要もないという利点がある。

本発明の網目体により排気温度を有効に下げるには、網目体の極力多数の孔に水膜ができ、そこへ排気の流れが衝突して水膜を破裂させ、再び水膜ができるプロセスを急速に繰り返すことが望ましい。しかし網目体の材質・構造により水膜形成性能に顕著な差があるので、その選定が重要である。とはいえ、どのような材質・構造の網目体が高い水膜形成性能を有するのかは明らかでない。

発明者は、少なくとも前記構造の網目体では容易に水膜ができることを実験的に確認する一方で、異なる構造の網目体（例えば、厚さ約０．５ミリメートルのアルミニウム板に直径約２．５ミリメートルの丸孔を面に垂直にパンチした多孔板）では水が孔をよけて流れ、水膜がほとんどできないことを知った。この違いについて、前者ではセラミックコートのサブミクロン級の多孔性表面構造が水との親和性を持つのに対し、後者ではそのような親和性が欠けているからではないかと想像する。

解決手段２（請求項２に対応）
前記冷却器は、網目体、網目体の上・下ヘッダ、及び取付け部材を具えて、一体に組立てられ、前記網目体は矩形をなし、室外機排気口の横幅に当たる範囲の網目体の上・下辺に、耳部となる短い板状突起が形成されて上・下ヘッダのスリットへ差し込まれ、網目体は自立可能な剛性を具えてエアコン室外機筐体前面の４点で支持され、上・下ヘッダは網目体の上・下辺に配置される管であって、各ヘッダの側面には網目体の耳部を挟んで系止するスリットが切込まれ、前記取付け部材は、網目体裏面の４隅に固着される短柱状磁石と、網目体を室外機筐体へ係止するために網目体の裏面から後方へ立設される帯金具とを含み、エアコン室内機の凝縮水管が上のヘッダの一端へ接続され、凝縮水が前記スリットを経て網目体の面へ供給され、網目体を流下する余剰水が前記スリットを経て下のヘッダへ集められて外部へ放出されることを特徴とする。

（解決手段２に関する摘要）
本発明の冷却器では、中心をなす網目体が十分な剛性を具え、面の４隅を室外機筐体の前面に磁石で留められて自立的に支持される。さらに帯金具を室外機筐体の周囲に掛けることによりズリ落ちを防止する。

網目体の上下端には、上・下のヘッダを構成する管が、網目体の耳部を介して取り着けられる。各ヘッダの側面に設けられるスリットの幅は、水が流れ易いように網目体の厚さより少し広目が良い。

エアコン室外機排気口の横幅に当たる範囲の網目体の上下端に、板状の短い突起が前記耳部として張り出しており、凝縮水が耳部とスリットとの隙間を通って網目体の面へ導かれる。

網目体の孔以外の部分（面）に油分などが付着していると水膜ができ難い。洗剤で拭うと面と水との接触角が減少して、水の表面張力による水膜形成が容易になる。また網目体に光が当たる場所では、汚れに対する二酸化チタンの光分解触媒作用を利用することができる。

本発明のエアコン排気冷却器により、従来は棄てていた凝縮水を利用した"打ち水効果"で、エアコンの排気温度を有効に下げることができ、これによりエアコンの排気が環境に与える影響を緩和することができる。

しかも、本発明の冷却器は、付近に水道栓や電気コンセントを必要とせず、既設のままのエアコン室外機へ磁石で吸い着けて装着し、既設の凝縮水の管をヘッダへ差し込むだけで簡単に使用に供することができる。

本発明の好適な実施形態を以下の実施例により説明する。

図１はエアコン室外機に本実施例に係るエアコン排気冷却器を装着し、室内機の凝縮水管を接続した様子を、図２は本排気冷却器の主要部である網目体と上下ヘッダを組み立てている様子を示す図である。図３は網目体の拡大平面図、図４は網目体に取付け部材を組み着けた状態を示す図である。

図において、参照符号１はエアコン排気冷却器、１０及び２０は上部・下部のヘッダ、１１及び２１は上下のスリット、３０は網目体、３１及び３２は上下の耳部、４０は柱状磁石、５０は帯金具、１００はエアコン室外機、１０１は室内機の凝縮水管、１０２は排気、１０３はドレンを示す。

図１に示すように、本実施例に係るエアコン冷却器１は、室外機１００の筐体前面へ柱状磁石４０、４０で吸い着けて４点支持され、さらに該筐体の周囲へ帯金具５０、５０を掛けて係止される。冷却器１の上部ヘッダ１０は、その一端が室内機の凝縮水管１０１に接続され、スリット１１を経て網目体３０の面へ凝縮水を供給する。下ヘッダ２０は網目体３０を流下する余剰水をスリット２１を経て集め、ドレン１０３として排出する。

図１の状態で温度測定を行った。外気温は２８℃、エアコンの運転モードは「冷房」、設定温度は２５℃、風量の設定は「強」とした。ただし室外機１００の排気風量は不明である。室外機排気口前面３センチメートルでの棒温度計の読みは４８℃、水膜を付着させた網目体３０通過直後の排気１０２の温度は３０℃であった。測定中、水膜は消失と再付着を迅速に繰り返した。

図２に示すように、上下ヘッダ１０及び２０は、網目体３０の上下に平行に配置される２本の直径約２．５センチメートルの硬質プラスチックパイプであり、各ヘッダの側面にはスリット１１及び２１が設けられる。網目体３０の、排気口の横幅に相当する範囲の上下辺の、耳部３１及び３２となる短い板状突起以外の部分を切除し、各耳部を上下のスリットに差し込み、耳部以外の部分を接着剤７でヘッダの外壁へ接着する。

網目体３０の各孔は、図３に示すように、差渡し約３ミリメートルの丸みを帯びた菱形をなし、孔の周囲が薄く減肉され、垂直・水平に対し斜の孔の列として配置される。この網目体は金網をセラミックコートしたもので、仕上り厚さは約１ミリメートル、開口率は約４０パーセントである。発明者は市販の魚焼き器に用いられていたこのセラミックコート体に着目し、他の種類の網目体より水膜形成性能が優れていることを見出した。

図４に示すように、網目体３０の裏面の４隅に短柱状磁石４０、４０が固着され、また当該裏面から直角後方に網目体を室外機筐体へ係止する帯金具５０、５０が立設される。

エアコン室外機に排気冷却器を装着し室内機排水管を接続した状況。 網目体と上下ヘッダを組み立てている様子。 網目体の拡大平面図。 網目体に取付け部材を固定した様子。

符号の説明

１ エアコン排気冷却器
７ 接着剤
１０ 上部ヘッダ
１１ 上部ヘッダのスリット
２０ 下部ヘッダ
２１ 下部ヘッダのスリット
３０ 網目体
３１ 上耳部
３２ 下耳部
４０ 柱状磁石
５０ 帯金具
１００ エアコン室外機
１０１ エアコン排水管
１０２ 排気
１０３ ドレン

Claims (2)

1. エアコン室外機の排気口を覆う大きさの１枚の網目体を、室外機筐体前面から一定距離に配置し、エアコンの冷房・除湿運転時に発生する凝縮水を該網目体へ導いて一様に流下させ、網目体の多数の孔に水膜を付着させて、排気が網目体を通り抜ける際に水膜に触れることにより排気温度を低下させるエアコン排気冷却器において、
   前記網目体はセラミックコートされた金網であって、仕上り厚さ約１ミリメートル、開口率約４０パーセントで、各孔が差渡し約３ミリメートルの丸みを帯びた菱形をなし、孔の周囲が薄く減肉され、垂直・水平に対し斜の孔の列として設けられることを特徴とする前記冷却器。
2. 前記冷却器は、網目体、網目体の上・下ヘッダ、及び取付け部材を具えて、一体に組立てられ、
   前記網目体は矩形をなし、室外機排気口の横幅に当たる範囲の網目体の上・下辺に、耳部となる短い板状突起が形成されて上・下ヘッダのスリットへ差し込まれ、網目体は自立可能な剛性を具えてエアコン室外機筐体前面の４点で支持され、
   上・下ヘッダは網目体の上・下辺に配置される管であって、各ヘッダの側面には網目体の耳部を挟んで係止するスリットが切込まれ、
   前記取付け部材は、網目体裏面の４隅に固着される短柱状磁石と、網目体を室外機筐体へ係止するために網目体の裏面から後方へ立設される帯金具とを含み、
   エアコン室内機の凝縮水管が上のヘッダの一端へ接続され、凝縮水が前記スリットを経て網目体の面へ供給され、網目体を流下する余剰水が前記スリットを経て下のヘッダへ集められて外部へ放出されることを特徴とする請求項１記載の冷却器。

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