JP2010175171A - 温度調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸発器から発生するドレン水Wを排水する排水設備を不要として装置構成の小型化を実現するとともに、凝縮器の冷媒の冷却効率、即ち冷熱の回収効率を向上させ、冷媒の凝縮効率を向上できる温度調整装置を提供する。
【解決手段】圧縮機2と、空冷式の凝縮器3と、膨張部4と、蒸発器5とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、蒸発器5にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された温調対象空気を用いて温調対象空間30を温度調整する温度調整装置であって、凝縮器3が蒸発器5の下方に配置され、蒸発器5と凝縮器3との間に、蒸発器5の結露により発生したドレン水Wを貯留して、ドレン水Wを凝縮器3に滴下するドレンパン10を備え、凝縮器3の空気側には、ドレンパン10から滴下したドレン水Wを吸水する、通風性を備えた吸水体13が設けられている。
【選択図】図2
【解決手段】圧縮機2と、空冷式の凝縮器3と、膨張部4と、蒸発器5とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、蒸発器5にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された温調対象空気を用いて温調対象空間30を温度調整する温度調整装置であって、凝縮器3が蒸発器5の下方に配置され、蒸発器5と凝縮器3との間に、蒸発器5の結露により発生したドレン水Wを貯留して、ドレン水Wを凝縮器3に滴下するドレンパン10を備え、凝縮器3の空気側には、ドレンパン10から滴下したドレン水Wを吸水する、通風性を備えた吸水体13が設けられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、圧縮機と、凝縮器と、膨張部と、蒸発器とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、蒸発器にて冷却された温調対象空気を用いて温調対象空間を温度調整する温度調整装置に関する。
上記冷凍サイクルを利用した温度調整装置として、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる空冷式の凝縮器と、凝縮器にて凝縮された後の冷媒を膨張させる膨張部と、膨張部にて膨張された後の冷媒を蒸発させる蒸発器とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、蒸発器にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された温調対象空気を用いて冷却対象空間を冷却する冷却装置がある(例えば、特許文献1を参照)。
上記温度調整装置、例えば、特許文献1に記載の冷却装置では、冷却装置の運転に伴い、温調対象空気を冷却する蒸発器の表面において結露により水(ドレン水)が発生し、このドレン水を何らかの方法により処理する必要がある。そのため、特許文献1に記載の冷却装置では、蒸発器から発生したドレン水をドレンパンにより一時的に貯留して、凝縮器を冷却するための凝縮器冷却用空気が通流する方向において当該凝縮器の下流側に多孔質の吸水体を設け、この吸水体にドレン水を滴下して吸水させる。そして、この吸水されたドレン水を当該吸水体内において、凝縮器を通過した後の凝縮器冷却用空気により蒸発させる構成を採用している。
これにより、特許文献1に記載の冷却装置では、ドレン水を蒸発させるための電気ヒータを設ける必要がなく消費電力を低減できるとともに、凝縮器を通過した後の比較的暖かい凝縮器冷却用空気を吸水体に供給してドレン水を蒸発させ、排熱を有効に利用することができるとされる。
しかし、上記特許文献1に記載の冷却装置では、冷却装置を構成する筐体中に凝縮器及びドレン水を吸水するための吸水体が、凝縮器冷却用空気が通流する上流側から下流側に向けて配置されているため比較的大きなスペースが必要となり、冷却装置が大型化する問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸発器から発生するドレン水を排水する排水設備を不要として装置構成の小型化を実現できる温度調整装置を提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係る温度調整装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる空冷式の凝縮器と、前記凝縮器にて凝縮された後の冷媒を膨張させる膨張部と、前記膨張部にて膨張された後の冷媒を蒸発させる蒸発器とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、前記蒸発器にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された前記温調対象空気を用いて温調対象空間を温度調整する温度調整装置であって、その特徴構成は、
前記凝縮器が前記蒸発器の下方に配置され、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に、前記蒸発器の結露により発生したドレン水を貯留して、当該ドレン水を前記凝縮器に滴下するドレンパンを備え、
前記凝縮器の空気側には、前記ドレンパンから滴下したドレン水を吸水する、通風性を備えた吸水体が設けられている点にある。
前記凝縮器が前記蒸発器の下方に配置され、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に、前記蒸発器の結露により発生したドレン水を貯留して、当該ドレン水を前記凝縮器に滴下するドレンパンを備え、
前記凝縮器の空気側には、前記ドレンパンから滴下したドレン水を吸水する、通風性を備えた吸水体が設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、温度調整装置の運転に伴い蒸発器の結露により発生したドレン水は当該蒸発器の下方に配置されたドレンパンに貯留された後、蒸発器及びドレンパンの下方に配置された凝縮器に直接滴下する。そして、凝縮器に滴下したドレン水は、当該凝縮器の空気側に設けられた吸水体に吸水され降下速度が低下するため、空冷式の凝縮器を通過する凝縮器冷却用空気と比較的長い時間接触することとなり、蒸発が促進される。これにより、凝縮器において、冷媒を凝縮器冷却用空気との熱交換のみならず、ドレン水の蒸発潜熱による熱交換により冷却することができ、凝縮器の冷却効率、即ち冷熱の回収効率を向上させ、冷媒の凝縮効率を向上することができる。
また、ドレン水は凝縮器の空気側で蒸発して凝縮器冷却用空気とともに排出されるので、ドレン水を排水する排水設備を設ける必要がないとともに、吸水体を凝縮器に配置することができるため、温度調整装置の装置構成の小型化を実現することができる。
また、ドレン水は凝縮器の空気側で蒸発して凝縮器冷却用空気とともに排出されるので、ドレン水を排水する排水設備を設ける必要がないとともに、吸水体を凝縮器に配置することができるため、温度調整装置の装置構成の小型化を実現することができる。
本発明に係る温度調整装置の更なる特徴構成は、前記空冷式の凝縮器が、前記冷媒を冷却する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数配置された伝熱板を備えて構成され、前記吸水体が前記並行に配置された複数の伝熱板の隣接間に設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、凝縮器を通流する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数の伝熱板が配置されるとともに、この複数の伝熱板の隣接間に通風性を備えた吸水体が設けられているので、凝縮器における当該凝縮器冷却用空気の通流が吸水体により阻害されることがなく、吸水体を通過する凝縮器冷却用空気とドレンパンから滴下して吸水体に吸水されたドレン水との接触を確実なものに保ちながら、これら凝縮器冷却用空気及びドレン水による冷媒の冷却を促進することができる。特に、吸水体がドレン水の降下方向に長く配置されることとなるので、吸水体にドレン水をより長く滞留させることができ、凝縮器冷却用空気とドレン水との接触をより確実なものとしながら、凝縮器冷却用空気及びドレン水による冷媒の冷却をより促進することができる。これにより、ドレン水の蒸発を促進できるとともに、凝縮器の冷却効率、即ち冷熱の回収効率を向上させ、冷媒の凝縮効率を向上することができる。
本発明に係る温度調整装置の更なる特徴構成は、前記凝縮器が上下方向で分割された複数の凝縮器から構成され、少なくとも高温の前記冷媒が流入する上側の凝縮器に前記吸水体が設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、凝縮器が上下方向で複数に分割されているとともに、少なくとも高温の冷媒が流入する上側の凝縮器に吸水体が設けられているので、比較的高温の冷媒により上側の凝縮器の吸水体に吸水されたドレン水を、より効率的に蒸発させることができる。よって、より効率的に冷媒の冷却及びドレン水の蒸発を行うことができ、凝縮器の冷却効率、即ち冷熱の回収効率をより一層向上させ、冷媒の凝縮効率をより一層向上することができる。
本発明に係る温度調整装置の更なる特徴構成は、前記上側の凝縮器の下部に、当該上側の凝縮器を通過した前記ドレン水を貯留可能で、前記上側の凝縮器と前記下側の凝縮器とに仕切る仕切り板を設けた点にある。
上記特徴構成によれば、複数に分割された上側の凝縮器の下部に、当該上側の凝縮器を通過したドレン水を貯留する仕切り板を設けてあるので、仕切板によりドレン水の更なる降下が妨げられ、ドレン水を上側の凝縮器の吸水体に吸水させた状態で維持することができる。これにより、比較的高温の冷媒が流入する上側の凝縮器にドレン水を保持して、より一層効率的に冷媒の冷却及びドレン水の蒸発を行うことができる。
本発明に係る温度調整装置の更なる特徴構成は、前記空冷式の凝縮器が、前記冷媒を冷却する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数配置された伝熱板を備えて構成され、
前記吸水体が、前記凝縮器を通流する前記冷媒の配管の外周部に設けられている点にある。
前記吸水体が、前記凝縮器を通流する前記冷媒の配管の外周部に設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、凝縮器を通流する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数の伝熱板が配置されるとともに、当該凝縮器を通流する冷媒の配管の外周部に通風性を備えた吸水体が設けられているので、凝縮器における当該凝縮器冷却用空気の通流が吸水体により阻害されることがなく、凝縮器を通過する凝縮器冷却用空気とドレンパンから滴下して吸水体に吸水されたドレン水との接触を確実なものに保ちながら、これら凝縮器冷却用空気及びドレン水による冷媒の冷却を促進することができる。特に、冷媒の配管に近接して吸水体が設けられているので、吸水体に吸水されたドレン水による冷媒の冷却をより促進することができる。これにより、ドレン水の蒸発を促進できるとともに、凝縮器の冷却効率、即ち冷熱の回収効率を向上させ、冷媒の凝縮効率を向上することができる。
以下に、本発明に係る温度調整装置の実施形態について説明する。
図1は、温度調整装置の概略構成を示す図、図2は、本願に係る蒸発器及び凝縮器の概略構成を示す図、図3は、多孔質板が設けられた上側の凝縮器の概略内部構成を示す図、図4は、多孔質板が設けられていない下側の凝縮器の概略内部構成を示す図である。
図1は、温度調整装置の概略構成を示す図、図2は、本願に係る蒸発器及び凝縮器の概略構成を示す図、図3は、多孔質板が設けられた上側の凝縮器の概略内部構成を示す図、図4は、多孔質板が設けられていない下側の凝縮器の概略内部構成を示す図である。
まず、温度調整装置の基本的な構成について説明する。
図1に示すように、温度調整装置は、冷媒が循環する循環経路1を備える。温度調整装置は、循環経路1の途中において、蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮機2にて圧縮された冷媒を凝縮させる空冷式の凝縮器3と、凝縮器3にて凝縮された後の冷媒を膨張させる膨張弁4(膨張部の一例)と、膨張弁4にて膨張された後の冷媒を蒸発させ、吸入空気(温調対象空気の一例)と冷媒との熱交換により吸入空気を冷却する蒸発器5とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備える。
図1に示すように、温度調整装置は、冷媒が循環する循環経路1を備える。温度調整装置は、循環経路1の途中において、蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮機2にて圧縮された冷媒を凝縮させる空冷式の凝縮器3と、凝縮器3にて凝縮された後の冷媒を膨張させる膨張弁4(膨張部の一例)と、膨張弁4にて膨張された後の冷媒を蒸発させ、吸入空気(温調対象空気の一例)と冷媒との熱交換により吸入空気を冷却する蒸発器5とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備える。
また、温度調整装置は、蒸発器5において冷却された冷却空気(温調対象空気の一例)を加熱して吹出空気(温調対象空気の一例)とする電気式のヒータ6(加熱手段の一例)と、吸入空気を吸い込んで、蒸発器5及びヒータ6を経由した後で温度調整装置から吹出空気として温調対象空間30に排出するための温調対象空気の流れを作り出す蒸発器用ファン7とを備えるとともに、凝縮器用吸入空気(凝縮器冷却用空気の一例)を吸い込んで、凝縮器3を経由した後で凝縮器用排出空気(凝縮器冷却用空気の一例)として外部に排出するための凝縮器冷却用空気の流れを作り出す凝縮器用ファン8とを備える。なお、図3及び図4に示すように、この凝縮器冷却用空気の流れ方向(通流方向)は、X方向として図示している。
さらに、温度調整装置は、図1に示すように、蒸発器5とヒータ6との間に設けられた温度センサ14、及びヒータ6と蒸発器用ファン7の下流側に設けられた温度センサ15から検出された温度情報を用いて、温調対象空間30に排出される吹出空気の温度が吹出目標温度となるように温調対象装置の各機器の運転を制御する制御手段9とを備える。
さらに、温度調整装置は、図1に示すように、蒸発器5とヒータ6との間に設けられた温度センサ14、及びヒータ6と蒸発器用ファン7の下流側に設けられた温度センサ15から検出された温度情報を用いて、温調対象空間30に排出される吹出空気の温度が吹出目標温度となるように温調対象装置の各機器の運転を制御する制御手段9とを備える。
次に、本発明に係る温度調整装置は、図1及び図2に示すように、蒸発器5の表面で結露により発生した水(ドレン水W)を貯留して、このドレン水Wを凝縮器3に滴下させるドレンパン10を備える。ドレンパン10は、後述するように、蒸発器5の下部で、かつ凝縮器3の上部、すなわち、蒸発器5と凝縮器3との間に配置される。ドレンパン10は、蒸発器5で発生したドレン水Wを集水する集水部10aと、集水部10aにて集水されたドレン水Wを貯留する貯留部10bとから構成され、当該貯留部10bの下部に設けられた複数の貫通孔からドレン水Wを凝縮器3の上部に満遍なく適切な量で滴下(散水)できるように構成されている。
凝縮器3は、図2〜図4に示すように、空冷式でフィン・チューブ式の熱交換器から構成されている。
この凝縮器3には、冷媒の通流する循環経路1の一部を形成する伝熱チューブ1a(配管の一例)が、当該凝縮器3の上部付近から挿入され、内部を循環しつつ下部付近から排出されるように配置されている。この伝熱チューブ1aを通流する冷媒は、凝縮器3に流入する上部付近では圧縮機2で圧縮された状態の冷媒であるので、比較的高温(例えば、75〜95℃)であるが、凝縮器3から排出される下部付近では、凝縮器3で凝縮器用吸入空気及びドレン水Wとの熱交換により比較的低温(例えば、35℃)にまで冷却される。
この凝縮器3には、冷媒の通流する循環経路1の一部を形成する伝熱チューブ1a(配管の一例)が、当該凝縮器3の上部付近から挿入され、内部を循環しつつ下部付近から排出されるように配置されている。この伝熱チューブ1aを通流する冷媒は、凝縮器3に流入する上部付近では圧縮機2で圧縮された状態の冷媒であるので、比較的高温(例えば、75〜95℃)であるが、凝縮器3から排出される下部付近では、凝縮器3で凝縮器用吸入空気及びドレン水Wとの熱交換により比較的低温(例えば、35℃)にまで冷却される。
凝縮器3は、伝熱チューブ1a内の冷媒を冷却する凝縮器用吸入空気の通流方向Xと並行して(図3、図4参照)、複数配置された平板状の伝熱フィン11(伝熱板の一例)を備えて構成される。そして、凝縮器用ファン8により外部から吸い込まれた凝縮器用吸入空気を、各伝熱フィン11の隣接間にX方向に通流させることで、当該凝縮器用吸入空気により冷却された伝熱フィン11を介して、或いは凝縮器用吸入空気により、伝熱チューブ1aを通流する冷媒を冷却することが可能に構成されている。
そして、凝縮器3は、上下方向で分割されて別体に形成された複数の凝縮器(本実施形態では2つ、すなわち、上側の凝縮器3a,下側の凝縮器3b)から構成される。この上側の凝縮器3aの下部には、当該上側の凝縮器3aを通過したドレン水Wが下側の凝縮器3bへ降下するのを防止する仕切り板12が設けられ、当該仕切り板12によりドレン水Wを上側の凝縮器3aに貯留することが可能に構成されている。すなわち、この仕切り板12は、上部が開口した箱状に形成され、底部がフラットで貫通孔は形成されていないので、当該箱状に形成された内部にドレン水Wを貯留することができるように構成されている。なお、上側の凝縮器3aと下側の凝縮器3bの上下方向の大きさは、蒸発させる必要があるドレン水の量、及び冷却する必要がある冷媒量と温度等の関係から適宜設定される。例えば、上側の凝縮器3aを通過し下側の凝縮器3bを通過する前の冷媒の温度が50℃前後となるように、これら凝縮器3a,3bの大きさ(仕切り板12が配置される高さ位置)を決定することができる。
加えて、図2及び図3に示すように、凝縮器3のうち上側の凝縮器3aの内部(空気側)には、凝縮器用吸入空気を通流させるための各伝熱フィン11の隣接間に、平板状の多孔質板13(吸水体の一例)が設けられている。この多孔質板13は、通風性を有し吸水性を備える多孔質板であれば特に制限なく用いることができ、例えば、ガラス繊維などの繊維体、スポンジ等の多孔質体を用いることができる。本実施形態では、ガラス繊維からなる多孔質板13が採用されている。
これにより、蒸発器5で発生したドレン水Wは、ドレンパン10を介して上側の凝縮器3aに滴下されて多孔質板13に吸水され、多孔質板13に吸水されなかったドレン水Wは仕切り板12内に貯留されるように構成されている。
なお、図4に示すように、凝縮器3のうち下側の凝縮器3bには、凝縮器用吸入空気を通流させるための各伝熱フィン11の隣接間に平板状の多孔質板13は設けられておらず、従来構成の空冷式の熱交換器である。
これにより、蒸発器5で発生したドレン水Wは、ドレンパン10を介して上側の凝縮器3aに滴下されて多孔質板13に吸水され、多孔質板13に吸水されなかったドレン水Wは仕切り板12内に貯留されるように構成されている。
なお、図4に示すように、凝縮器3のうち下側の凝縮器3bには、凝縮器用吸入空気を通流させるための各伝熱フィン11の隣接間に平板状の多孔質板13は設けられておらず、従来構成の空冷式の熱交換器である。
以上が、本発明に係る温度調整装置の構成であるが、この温度調整装置を用いて温調対象空間30を温度調整する方法について、以下に説明する。
温度調整装置の運転が開始されると、制御手段9は、蒸発器5において冷却されて排出される冷却空気の温度と、ヒータ6において加熱されて排出される吹出空気の温度との両方を制御して、冷却空気の制御目標温度(冷却目標温度)を、吹出空気の制御目標温度(吹出目標温度)よりも僅かに低く設定する。そして、制御手段9は、ヒータ6を用いて冷却空気を加熱して、吹出空気の温度が吹出目標温度と同じになるようにする。このように、冷却目標温度を吹出目標温度よりも僅かに低く設定することで、ヒータ6での加熱要求量を僅かにして温度制御の精度を高めながら消費電力を抑えるようにしている。これにより、温調対象空間30を吹出目標温度に精密に温度調整することができる。
温度調整装置の運転が開始されると、制御手段9は、蒸発器5において冷却されて排出される冷却空気の温度と、ヒータ6において加熱されて排出される吹出空気の温度との両方を制御して、冷却空気の制御目標温度(冷却目標温度)を、吹出空気の制御目標温度(吹出目標温度)よりも僅かに低く設定する。そして、制御手段9は、ヒータ6を用いて冷却空気を加熱して、吹出空気の温度が吹出目標温度と同じになるようにする。このように、冷却目標温度を吹出目標温度よりも僅かに低く設定することで、ヒータ6での加熱要求量を僅かにして温度制御の精度を高めながら消費電力を抑えるようにしている。これにより、温調対象空間30を吹出目標温度に精密に温度調整することができる。
この際、制御手段9は、冷却空気の温度を制御するために、蒸発器5の冷却能力、すなわち、蒸発器5を通流する冷媒量を調節する。つまり、制御手段9は、冷却空気の温度を上昇させるためには圧縮機2の回転速度を低下させて蒸発器5を流通する冷媒量を減少させ、冷却空気の温度を低下させるためには圧縮機2の回転速度を上昇させて蒸発器5を流通する冷媒量を増加させる。また、制御手段9は、吹出空気の温度を制御するためには電気式のヒータ6への通電量を調節する。さらに、制御手段9は、凝縮器3における冷媒の温度を制御するために、凝縮器3の冷却能力、すなわち、凝縮器3に吸い込まれる凝縮器用吸入空気の量を調整する。つまり、制御手段9は、凝縮器用ファン8の出力を調整して凝縮器3に吸い込まれる凝縮器用吸入空気の量を調整して、凝縮器3における冷媒の温度、特に当該凝縮器3から排出される冷媒の温度をある程度調整可能である。
このようにして温度調整装置の運転が継続すると、蒸発器5の表面において結露により水(ドレン水W)が発生するが、このドレン水Wはドレンパン10の集水部10aで集水され、貯留部10bに順次貯留される。貯留されたドレン水Wは、貯留部10bの下部に設けられた貫通孔を介して上側の凝縮器3aに満遍なく滴下し、当該上側の凝縮器3aに設けられた多孔質板13であるガラス繊維に吸水される。そして、当該ガラス繊維内に吸水されたドレン水Wは降下速度が遅くなり、比較的長い時間をかけて上側の凝縮器3aの下部に設けられた仕切り板12に到達することとなる。
したがって、上側の凝縮器3aにおけるガラス繊維の近傍で伝熱チューブ1aを通流する比較的高温の冷媒(例えば、75℃〜95℃程度)が、ガラス繊維内に吸水されたドレン水W(例えば、9℃〜15℃程度)と比較的長い時間熱交換することとなり、このドレン水Wは良好に蒸発するとともに、この蒸発潜熱により冷媒も良好に冷却される。この上側の凝縮器3aで冷却され、下側の凝縮器3bに流入する前の冷媒の温度は、例えば、50℃程度である。このような温度になるように上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3bの大きさ(仕切り板12が配置される高さ位置)を形成することで、良好にドレン水を蒸発させることが可能に構成することができる。なお、仮に、蒸発せずに仕切り板12に到達したドレン水Wは、この仕切り板12により上側の凝縮器3aに留まるため、冷媒の影響により比較的温度が高く維持された当該上側の凝縮器3aで確実に蒸発を行うことができる。
加えて、蒸発器3に凝縮器用吸入空気(例えば、25℃程度)が通流することで、上側の凝縮器3aではガラス繊維に吸水されたドレン水W(例えば、9℃〜15℃程度)が蒸発するとともに、上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3bでは伝熱チューブ1aを通流する冷媒を良好に冷却することができ、この下側の凝縮器3bから排出された冷媒の温度は、例えば、35℃程度となる。よって、ドレン水Wを確実に蒸発させて処理することができるとともに、ドレン水Wの蒸発潜熱をも利用して凝縮器3における冷媒の冷却を効率よく行うことができる。
加えて、蒸発器3に凝縮器用吸入空気(例えば、25℃程度)が通流することで、上側の凝縮器3aではガラス繊維に吸水されたドレン水W(例えば、9℃〜15℃程度)が蒸発するとともに、上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3bでは伝熱チューブ1aを通流する冷媒を良好に冷却することができ、この下側の凝縮器3bから排出された冷媒の温度は、例えば、35℃程度となる。よって、ドレン水Wを確実に蒸発させて処理することができるとともに、ドレン水Wの蒸発潜熱をも利用して凝縮器3における冷媒の冷却を効率よく行うことができる。
よって、上記温度調整装置では、蒸発器5から発生するドレン水Wを排水する排水設備を不要として装置構成の小型化を実現するとともに、凝縮器3の冷媒の冷却効率、即ち冷熱の回収効率を向上させ、冷媒の凝縮効率を向上できる。
<別実施形態>
(1)上記実施形態では、凝縮器3を上下方向に2分割して上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3bとし、上側の凝縮器3aに多孔質板13を設けたが、凝縮器用吸入空気を良好に通過させることができ、かつ、冷却効率を向上できる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、凝縮器3を分割せずに一体として構成し、凝縮器3に設けられた複数の伝熱板11の隣接間に多孔質板13を設ける構成とすることもできる。すなわち、図3に示す凝縮器3aを凝縮器3として採用することもできる。
(1)上記実施形態では、凝縮器3を上下方向に2分割して上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3bとし、上側の凝縮器3aに多孔質板13を設けたが、凝縮器用吸入空気を良好に通過させることができ、かつ、冷却効率を向上できる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、凝縮器3を分割せずに一体として構成し、凝縮器3に設けられた複数の伝熱板11の隣接間に多孔質板13を設ける構成とすることもできる。すなわち、図3に示す凝縮器3aを凝縮器3として採用することもできる。
(2)上記実施形態では、凝縮器3を上下方向に2分割して上側の凝縮器3a及び下側の凝縮器3b間に仕切り板12を設けたが、ドレン水Wを良好に蒸発させることができる構成であれば、特にこの構成に限定されず、例えば、仕切り板12を設けずに構成することもできる。この場合、上側の凝縮器3aに滴下されたドレン水Wは多孔質板13に吸水されて徐々に降下し、当該ドレン水Wは伝熱フィン11の表面に沿って降下する。したがって、当該ドレン水Wは、伝熱フィン11、凝縮器用吸入空気、冷媒との熱交換により良好に蒸発されることとなる。なお、この場合、図示しないが、下側の凝縮器3bの下部に、万が一ドレン水Wがあふれた際にドレン水Wを貯留する底部ドレンパンを設けることもできる。
(3)上記実施形態では、複数の多孔質板13を各伝熱フィン11の隣接間に設けたが、ドレン水Wを良好に吸水して蒸発させることができる構成であれば、特に制限なく採用することができる。例えば、図5に示すように、冷媒が通流する伝熱チューブ1bの外周部を覆うように多孔質体20を設けて、当該多孔質体20にドレン水Wを吸水させることで冷媒との熱交換を良好に行うことが可能な凝縮器3を採用することもできる。
また、この場合、上側に凝縮器3aに多孔質体20を設けた伝熱チューブ1bを採用し、下側の蒸発器3bに多孔質体を設けない伝熱チューブ1aを採用する構成を採用して、比較的高温の冷媒を用いて、多孔質体20に吸水されたドレン水Wを確実に蒸発させる構成とすることもできる。
また、この場合、上側に凝縮器3aに多孔質体20を設けた伝熱チューブ1bを採用し、下側の蒸発器3bに多孔質体を設けない伝熱チューブ1aを採用する構成を採用して、比較的高温の冷媒を用いて、多孔質体20に吸水されたドレン水Wを確実に蒸発させる構成とすることもできる。
(4)上記実施形態では、蒸発器5から排出された冷却空気をヒータ6で加熱する構成を採用したが、冷却空気を適切に冷却して温調対象空間30に適切な温度の吹出空気を供給できる構成であれば、ヒータ6を用いずに構成することもできる。
本発明は、圧縮機、空冷式の凝縮器、膨張部、蒸発器の順に冷媒を循環させる冷凍サイクルを備え、蒸発器にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された温調対象空気を用いて温調対象空間を温度調整する温度調整装置において、蒸発器から発生するドレン水を排水する排水設備を不要として装置構成の小型化を実現できる技術として有用に利用可能である。
2 圧縮機
3a 上側の凝縮器(空冷式の凝縮器)
3b 下側の凝縮器(空冷式の凝縮器)
4 膨張弁(膨張部)
5 蒸発器
10 ドレンパン
11 伝熱フィン(伝熱板)
12 仕切り板
13 多孔質板(吸水体)
30 温調対象空間
W ドレン水
3a 上側の凝縮器(空冷式の凝縮器)
3b 下側の凝縮器(空冷式の凝縮器)
4 膨張弁(膨張部)
5 蒸発器
10 ドレンパン
11 伝熱フィン(伝熱板)
12 仕切り板
13 多孔質板(吸水体)
30 温調対象空間
W ドレン水
Claims (5)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる空冷式の凝縮器と、前記凝縮器にて凝縮された後の冷媒を膨張させる膨張部と、前記膨張部にて膨張された後の冷媒を蒸発させる蒸発器とが記載順に設けられた冷凍サイクルを備え、前記蒸発器にて冷媒と温調対象空気との熱交換により冷却された前記温調対象空気を用いて温調対象空間を温度調整する温度調整装置であって、
前記凝縮器が前記蒸発器の下方に配置され、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に、前記蒸発器の結露により発生したドレン水を貯留して、当該ドレン水を前記凝縮器に滴下するドレンパンを備え、
前記凝縮器の空気側には、前記ドレンパンから滴下したドレン水を吸水する、通風性を備えた吸水体が設けられている温度調整装置。 - 前記空冷式の凝縮器が、前記冷媒を冷却する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数配置された伝熱板を備えて構成され、前記吸水体が前記並行に配置された複数の伝熱板の隣接間に設けられている請求項1に記載の温度調整装置。
- 前記凝縮器が上下方向で分割された複数の凝縮器から構成され、少なくとも高温の前記冷媒が流入する上側の凝縮器に前記吸水体が設けられている請求項1又は2に記載の温度調整装置。
- 前記上側の凝縮器の下部に、当該上側の凝縮器を通過した前記ドレン水を貯留可能で、前記上側の凝縮器と前記下側の凝縮器とに仕切る仕切り板を設けた請求項3に記載の温度調整装置。
- 前記空冷式の凝縮器が、前記冷媒を冷却する凝縮器冷却用空気の通流方向と並行して複数配置された伝熱板を備えて構成され、
前記吸水体が、前記凝縮器を通流する前記冷媒の配管の外周部に設けられている請求項1に記載の温度調整装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019578A JP2010175171A (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | 温度調整装置 |
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- 2009-01-30 JP JP2009019578A patent/JP2010175171A/ja active Pending
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