JP5829847B2 - 室外機冷却装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、熱交換器から30cmの近い距離とすると熱交換器の周りの空気の冷却効果は高まるが、水圧を10MPa程度と高圧にする必要がある。そのため、プランジャーポンプが必要となり、イニシャルコストおよびランニングコストがかかり費用対効果の関係で実施に不適となる。一方、水圧を低下して水滴を60μmとすると、離間距離を1mとする必要があり、熱交換器周りの空気の冷却効率は低くなると共に、室外機が大型化し、設置スペースをとる問題がある。
前記のように、ノズルからの噴霧の水滴を微小として熱交換器に全く付着しない設定とした場合、ランニングコストが高くなる問題があると共に、熱交換器の冷却効果が低く、ノズルからの噴霧を常時行う必要があり、よりランニングコストが高くなる問題がある。
前記熱交換器から所要寸法離れた外方に第1種ノズルおよび第2種ノズルを含む複数種のノズルを配置し、
前記第1種ノズルからの噴霧中の水滴の平均径より前記第2種ノズルからの噴霧中の平均水滴径を小とし、かつ、前記第1種ノズルは少なくとも運転開始時に所要時間噴霧して前記室外機を濡らした後に停止するものである一方、前記第2種ノズルは前記第1種ノズルの噴霧停止後に間欠的に噴霧して前記熱交換器を湿った冷却空気で冷却する構成としている室外機冷却装置を提供している。
前記第1種ノズルを所要時間継続した後に停止し、次いで、前記第2種ノズルの噴霧を間欠的に行う。第2種ノズルからの噴霧の水滴は第1種ノズルからの噴霧の水滴より小さく、第1種ノズルによる熱交換器の表面の湿りを第2種ノズルからの噴霧で持続できるようにしている。即ち、第2種ノズルからの最初の噴霧は第1種ノズルからの噴霧で熱交換器の表面から蒸発した水分を補充する為になされ、その後の第2種ノズルからの噴霧は、熱交換器表面の湿りを持続させて冷却するために必要最低限の噴霧とするために間欠噴霧としている。これにより、常時噴霧と比較してランニングコストを低下すると共に、熱交換器表面に過剰に水分を付与しないため、熱交換器の表面に水道水に含まれるスケールが付着することも防止または低減することができる。
前記第2種ノズルへの供給水圧を1MPa以上2MPa以下とし、該第2種ノズルの噴霧の平均水滴径を20〜40μmの範囲とすることが好ましい。
且つ、第1種ノズルの水圧を0.1MPa以上0.5MPa未満、第2種ノズルの水圧を1MPa以上2MPa以下として前記特許文献1より低くしているため、高圧ポンプの設置を不要にでき、イニシャルコストおよびランニングコストを低下できる。
あるいは、カバーの上壁と縦壁の隅部に第1種ノズルを吸気口に向けて傾斜して突設し、複数の第2種ノズルを下壁の前後に上向きに突設している。
前記第1種ノズルと第2種ノズルの取付個数は、第1種ノズルに対して第2種ノズルの設置個数を倍とする等、第2種ノズルの設置個数を多くするのが好ましい。
前記制御手段で第1種ノズルおよび第2種ノズルの噴霧を制御し、熱交換器の排気ロからの排気温度が外気温と同等とすることが好ましい。これにより、室外機からの排気で気温が上昇するのを防止することができ、所謂ヒートアイランド現象の発生を抑制できる。
該第1種ノズルと第2種ノズルは同一のノズルを用い、供給する水圧を変えることで、噴霧する平均水滴径を相違させ、水滴径、流量、噴霧時間、噴霧方向の組み合わせを調整して、熱交換器全体に最適な液滴径の噴霧を最適な噴霧流量で供給できるようにしている。
前記第3種ノズルを設置する場合、該第3種ノズルも第1種ノズルおよび第2種ノズルと同様に前記カバー内に設けた配管に設置することが好ましい。
図1乃至図4に第1実施形態を示す。
図1に示すように、空気調和装置の室内機(図示せず)と配管を介して接続される室外機1を屋外に設置している。該室外機1はケース2の内部に前記配管と連続させる熱交換器3と、該熱交換器3の背面側にファン(送風機)4を収容している。よって、熱交換器3の前面側が吸気側となり、該吸気側のケース2に吸気ロ2aを設けると共に、熱交換器3の後部に配置するファン4の背面側となるケース側面に排気口2bを設けている。
本実施形態では、図1に示すように、室外機1を4個並設しているが、室外機1が1個の場合も適用される。
また、正面壁5bに複数の通気穴5dを設け、各通気穴5dを囲む下面開口の庇5eを設けている。該形状としたカバー5でケース2の吸気口を囲むように取り付けることにより、熱交換器3の吸気側を直射日光から遮断し、熱交換器3自体の過熱を防止し、かつ、吸気口2aから吸い込まれるカバー5内の空気の過熱も防止している。
詳細には、上側にノズル10Aと11Aとを所定寸法をあけて配置し、ノズル10Aの噴霧範囲にノズル11Aの噴霧範囲が重なるように設置している。同様に、下側にノズル10Bと11Bとを所定寸法をあけて配置し、ノズル10Bの噴霧範囲にノズル11Bの噴霧範囲が重なるように設置している。
また、分岐配管12B、12Cにそれぞれソレノイド式の開閉弁13、14を介設し、該開閉弁13、14を制御盤15で開閉制御している。また、該制御盤15は室外機1の周縁に配置した温度センサ17と接続し、温度センサが気温30℃であることを検知すると、前記ノズルからの噴霧を開始するようにしている。かつ、熱交換器3の表面の濡れの有無を検出する濡れセンサ18と接続している。濡れセンサ18は熱交換器3の表面が湿りを帯びている状態は濡れではないためオフであり、熱交換器の表面が水で濡れている状態に達するとオンする設定としている。
また、ノズルチップ21の固定位置より水流入側には本体20の周壁内面にワーラー22を固定している。該ワーラー22は90度間隔をあけて円弧状に湾曲させた旋回穴22aを設けている。
本体20の流入口20cから流入する水をワーラー22の旋回穴22aに通すことで旋回流を発生させ、この旋回流をノズルチップ21の噴射穴21bから本体20の噴射穴20bを通して外部に微細な水滴として噴射している。
夏季等において、空気調和装置で屋内を冷房すると、室内機から配管を通して循環してくる冷媒を室外機1の熱交換器3で冷却している。よって、熱交換器3の熱交換作用により、室外機1の排気口2bから加熱された空気が排気され、周辺空気を加熱する。この加熱した周辺空気を室外機1の吸気口2aから室外機1のケース2内に吸引すると、ケース2内に設置している熱交換器3が加熱され、熱交換器の熱交換効率が低下する。かつ、排気される高温空気が所請ヒートアイランド現象の発生要因の一つとなる。
周辺温度が30℃未満になると第2種ノズル11からの噴霧を停止する。また、濡れセンサ18で熱交換器3の表面の濡れを検知すると、第2種ノズル11の噴霧を停止する。
第2実施形態では、ケース2の内部に設けるファン4はケース2の上部に設け、ケース2の前部に設けた吸気口2aを囲むカバー5は底壁5hを有する断面略コ字形状としているが、底壁5hを上壁5aより長くし、正面壁5bを傾斜させている。カバー5の上壁、底壁、正面壁および側壁のいずれにも通気穴5dを設けている。
他の構成は第1実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
図6(A)の変形例では、第1種ノズル10と第2種ノズル11Aは第2実施形態と同一位置で、第2種ノズル11BをL型の配管12の垂直部の上部に突設している。
図6(B)は第1種ノズル10をL型の配管12の隅部に下向きに傾斜させて取り付け、第2種ノズル11A、11Bをカバー底壁5hの前後位置に上向き突設して並設している。
図6(C)の変形例は第1種ノズル10を配管12の垂直部の中間位置に取り付け、第2種ノズル11A、11Bを第1種ノズル10を上下に挟む位置に取り付けている。
図7(A)では第1種ノズル10をL型の配管12の上部側で吸気口2aに向けて配置し、第2種ノズル11Aは配管12の垂直部の中間位置で後方の正面壁5bに向けて配置し、第2種ノズル11Bは下方位置で正面壁にむけて傾斜した上向きに配置している。
図7(B)では第1種ノズル10を底壁5hの後部側に配置し、第2種ノズル11Aは下向きに配置し、第2種ノズル11Bは底壁5hの前部側で後方に向けて配置している。
第3実施形態では、カバー5の内部に第1種ノズル10と第2種ノズル11に加えて第3種ノズル30を設置している。該第3種ノズル30は薬液噴霧用ノズルとしている。該薬液噴霧用ノズルは運転停止後に所要時間噴霧する設定とすることが好ましい。
他の構成は第1実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
2 ケース
2a 吸気口
2b 排気口
3 熱交換器
4 ファン
5 カバー
10(10A、10B) 第1種ノズル
11(11A、11B) 第2種ノズル
15 制御盤
20 ノズルの本体
30 第3種ノズル
Claims (5)
- 空気調和装置の屋外に設置する室外機内の熱交換器をノズルからの噴霧で冷却する室外機冷却装置であって、
前記熱交換器から所要寸法離れた外方に第1種ノズルおよび第2種ノズルを含む複数種のノズルを配置し、
前記第1種ノズルからの噴霧中の水滴の平均径より前記第2種ノズルからの噴霧中の平均水滴径を小とし、かつ、前記第1種ノズルは少なくとも運転開始時に所要時間噴霧して前記室外機を濡らした後に停止するものである一方、前記第2種ノズルは前記第1種ノズルの噴霧停止後に間欠的に噴霧して前記熱交換器を湿った冷却空気で冷却する構成としている室外機冷却装置。 - 前記室外機のケースに設けられた吸気口を囲む遮光用のカバーを取り付け、該カバーの内部に、前記熱交換器から所要寸法離れた外方に前記第1種ノズルと第2種ノズルを配置している請求項1に記載の室外機冷却装置。
- 前記第1種ノズルへの供給水圧を0.1MPa以上0.5MPa未満とし、該第1種ノズルの噴霧の平均水滴径を40〜90μmとし、
前記第2種ノズルへの供給水圧を1MPa以上2MPa以下とし、該第2種ノズルの噴霧の平均水滴径を20〜40μmの範囲としている請求項1または請求項2に記載の室外機冷却装置。 - 前記室外機のケース内部には、遮光用のカバーで囲まれた吸気口に面した位置に前記熱交換器を配置すると共に、該熱交換器の背面側にファンを配置し、該ファンに面した位置に排気口を設け、
前記熱交換器から10cm〜100cm離れた位置に前記第1種ノズルおよび第2種ノズルを取り付け、該第1種ノズルと第2種ノズルからの噴霧により前記熱交換器の周辺の空気を冷却すると共に湿度65%RH以上100%RH未満に高めている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の室外機冷却装置。 - 第3種ノズルを設置し、前記第2種ノズルの噴霧停止後に薬液噴霧用または貯留した雨水の噴霧用としている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の室外機冷却装置。
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