| 【発明の名称】 |
空気調和機の凝縮器の補助冷却装置、冷蔵用装置およびチリングユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】太田 秀司
【氏名】黒田 佳伸
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| 【要約】 |
【課題】給水圧の低下による凝縮器の冷却不足をなくし、空気調和機の冷房能力を高め、消費電力を低減でき、冷房運転の強制停止を防止できる空気調和機の凝縮器の補助冷却装置を提供する。
【解決手段】凝縮器に水を噴射するノズル２に水を圧送するポンプ１０と、水を貯えるタンク７とを１つのケーシング５に収容してなる本体部を凝縮器含む室外機に固定する。この室外機を含む空気調和機の冷媒回路の高圧の状態に対応する,外気温センサ３の検出信号をケーシング５内の制御部１１に入力し、この制御部１１により、上記検出信号に基づいてノズル２からの水の噴射量を、上記高圧が所定値以下になるように制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 凝縮器(３２)に水を噴射するノズル(２)を有する空気調和機の凝縮器の補助冷却装置(１)において、上記水を貯えるタンク(７)と、このタンク(７)の水を上記ノズル(２)に圧送するポンプ(１０)とを１つのケース(５)に収容してなる本体部を備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記ポンプ(１０)とノズル(２)とを接続する配管(９)に流量制御弁(１７)を介設したことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項３】 請求項１に記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記ポンプ(１０)の吐出量をインバータ制御するインバータ制御部(１４)をさらに備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の補助冷却装置において、上記空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出する状態センサ(３)と、この状態センサ(３)の検出信号に基づいて上記ノズル(２)からの水の噴射量を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制御手段(１１)とを備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項５】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段(３３)と蒸発器(３４)と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置(１)とを備え、上記蒸発器(３４)からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを特徴とする冷蔵用装置。
【請求項６】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段(３３)と共用熱交換器(４２)と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置(１)とを有する熱源側冷凍サイクル(３０)と、上記共用熱交換器(４２)と利用熱交換器(４４)とポンプ(４３)とを有して上記熱源側冷凍サイクル(３０)と熱交換する利用側冷水サイクル(４０)とを備えて、上記利用側冷水サイクル(４０)の利用熱交換器(４４)に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを特徴とするチリングユニット。
【請求項７】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置において、外気温度を検出する室外温度センサ(３)と、この室外温度センサ(３)の検出信号に基づいて上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御する制御手段(１１)とを備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項８】 請求項１乃至４および７のいずれか１つに記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記凝縮器(２１)のドレン水を上記タンク(７)に導く導水路(１８)を備えたことを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項９】 請求項８に記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記導水路は、上記タンク(７)と上記凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクとを連通する連通管路(１９)であることを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項１０】 請求項１乃至４および７のいずれか１つに記載の空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記タンク(２６)は、上記凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクを兼ねていることを特徴とする空気調和機の凝縮器の補助冷却装置。
【請求項１１】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段(３３)と蒸発器(３４)と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置(１)とを備え、上記蒸発器(３４)からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを特徴とする冷蔵用装置。
【請求項１２】 圧縮機(３１)と凝縮器(３２)と膨張手段(３３)と共用熱交換器(４２)と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置(１)とを有する熱源側冷凍サイクル(３０)と、上記共用熱交換器(４２)と利用熱交換器(４４)とポンプ(４３)とを有して上記熱源側冷凍サイクル(３０)と熱交換する利用側冷水サイクル(４０)とを備えて、上記利用側冷水サイクル(４０)の利用熱交換器(４４)に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズル(２)からの水の噴射量を制御することを特徴とするチリングユニット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の凝縮器にノズルから水を噴射して、その蒸発潜熱により冷却を行う空気調和機の凝縮器の補助冷却装置およびこの補助冷却装置を用いた冷蔵用装置とチリングユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の補助冷却装置として、未公開ではあるが本出願人が最近提案した図１１に示すようなものがある。この補助冷却装置は、図示しない室外機の凝縮器に水を噴射する複数のノズル５１と、凝縮器付近の外気温を検出する温度センサ５２と、上記室外機の頂部に取り付けられるケーシング５３とからなる。ケーシング５３内には、水道管に接続されて水道水中のごみを濾過するストレーナ５４と、ストレーナ５４から各ノズル５１に向かう配管に介設された電磁弁５５と、温度センサ５２の検出信号に応じて電磁弁５５を開閉制御する制御部５６が設けられている。
【０００３】制御部５６は、温度センサ５２の検出信号が表す外気温度が３５℃〜４９℃のとき、電磁弁５５を間欠的に開いてノズル５１から凝縮器に間欠的に水を散布させる一方、上記外気温度が４９℃を超えるとき、電磁弁５５を所定開度で開き続けて凝縮器に連続的に水を散布させる。従って、外気温が高温なら、散水された水が凝縮器から蒸発するまで散水が止められる間欠散水運転により、また、外気温が特に高温なら、ドレン水を少なくしつつ常に凝縮器を濡らす連続散水運転により、室外機の冷却ファン風を利用した散布水の蒸発熱で凝縮器を効率的に冷却して、高気温時における空気調和装置の冷房能力の向上と省エネルギを図り、緊急停止のない安定した冷房運転を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、凝縮器の上記補助冷却装置は、水道管から直接給水される配管に電磁弁５５を設け、これを開閉してノズル５１から凝縮器に噴射する水量を調節するものであるため、室外機が屋上等の給水圧が低い場所に設置された場合や、何らかの原因で水道水圧が低下した場合、凝縮器に十分な水が散布されず、凝縮器が十分に冷却されなくなる。そのため、空気調和機の冷房能力が低下し、消費電力が増大し、酷暑の際等には冷媒回路中の高圧検知スイッチが働いて冷房運転が強制停止されるという問題がある。
【０００５】また、図１１の補助冷却装置から凝縮器に散布される水量は、給水圧0.2Mpa,外気乾球温度２１℃,給水温度２１℃を標準状態として算出されるため、給水圧,外気乾球温度,外気湿球温度が上記標準値と異なると、散布水量が最適水量を超えて余剰水が生じ、あるいは冷媒回路中の高圧検知スイッチが働く直前には連続噴霧になって同じく余剰水が生じる。そして、多量の余剰水は、凝縮器のドレンパンから溢れ出して室外機の周囲を濡らして不都合となったり、水道水を浪費して不経済になるという問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ノズルに変動のない一定圧の水を供給する手段および凝縮器のドレン水を補助冷却装置に回収する手段を工夫することによって、給水圧の低下による凝縮器の冷却不足をなくして、空気調和機の冷房能力を高め、かつ散布水の節約を図って、消費電力を低減でき、冷房運転の強制停止を防止できる空気調和機の凝縮器の経済的な補助冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の発明は、凝縮器に水を噴射するノズルを有する空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記水を貯えるタンクと、このタンクの水を上記ノズルに圧送するポンプとを１つのケースに収容してなる本体部を備えたことを特徴とする。
【０００８】請求項１の補助冷却装置では、本体部である１つのケースに収容されたタンクに貯えられた水が、同様に収容されたポンプによってノズルに圧送され、このノズルから空気調和機の凝縮器に噴射され、噴射された水の蒸発潜熱によって凝縮器が冷却される。ポンプは、水道管による給水と異なり、ノズルに常に一定流量の水を供給するので、凝縮器は常に一定率で適切に冷却され、給水圧の低下による凝縮器の冷却不足もなくなって、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温でも冷房運転の強制停止がなくなる。また、上記タンクとポンプを収容した１つのケースを室外機等に取り付けるだけで、ノズルに一定流量で水を供給できるので、既に据え付けられた室外機でも上記作用効果を容易に得ることができる。
【０００９】請求項２の発明は、上記ポンプとノズルとを接続する配管に流量制御弁を介設したことを特徴とする。
【００１０】請求項２の補助冷却装置では、例えば外気温に応じて流量制御弁の開度を増減することによって、凝縮器に最適の流量で水を散布でき、凝縮器を最適に冷却することができる。従って、空気調和機の冷房能力の向上、消費電力の低減を一層図ることができる。
【００１１】請求項３の発明は、上記ポンプの吐出量をインバータ制御するインバータ制御部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項３の補助冷却装置では、インバータ制御部によって、例えば外気温に応じてポンプの吐出量を増減することによって、凝縮器に最適の流量で水を散布でき、凝縮器を最適に冷却することができる。従って、空気調和機の冷房能力の向上、消費電力の低減を一層図ることができる。
【００１３】請求項４の発明は、上記空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出する状態センサと、この状態センサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】請求項４の補助冷却装置では、状態センサが空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出し、この検出信号に基づいて制御手段が、上記高圧が所定値以下になるようにノズルからの水の噴射量を制御する。つまり、外気温がより高くなって冷媒回路の高圧がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、冷媒回路の高圧が所定値以下に維持される。従って、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止されるとともに、過大な高圧や高圧のハンチングが抑制されるので、空気調和機の耐久性が向上する。
【００１５】請求項５の冷蔵用装置は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御することを特徴とする。
【００１６】請求項５の冷蔵用装置では、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器とからなる冷媒回路の上記凝縮器に、補助冷却装置のノズルから噴射される水の量が、上記蒸発器からの吹出空気の温度が所定温度になるように制御される。つまり、外気温または蒸発器側の熱負荷がより高くなって蒸発器からの吹出空気の温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、上記吹出空気の温度が所定値に維持される。従って、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うことができる。
【００１７】請求項６のチリングユニットは、圧縮機と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御することを特徴とする。
【００１８】請求項６のチリングユニットでは、圧縮機と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器とからなり,冷媒が循環する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとからなり,ブラインが循環する利用側冷水サイクルとが、上記共用熱交換器を介して熱交換する。そして、上記熱源側冷凍サイクルの凝縮器に、補助冷却装置のノズルから噴射される水の量が、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定温度にするように制御される。つまり、外気温または利用熱交換器側の熱負荷がより高くなって利用熱交換器に流入するブラインの温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、上記ブラインの温度が所定値に維持される。従って、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を行うことができる。
【００１９】請求項７の発明は、外気温度を検出する室外温度センサと、この室外温度センサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】請求項７の補助冷却装置では、外気温度を検出する室外温度センサの検出信号に基づいて、制御手段が、ノズルからの水の噴射量を制御する。つまり、外気温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、冷媒回路の高圧の上昇が抑えられる。従って、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止されるとともに、過大な高圧や高圧のハンチングが抑制されるので、空気調和機の耐久性が向上する。
【００２１】請求項８の発明は、補助冷却装置が、上記凝縮器のドレン水を上記タンクに導く導水路を備えたことを特徴とする。
【００２２】請求項８の補助冷却装置では、補助冷却装置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰のドレン水は、導水路を経て補助冷却装置のタンクに導かれ、このタンクからポンプによってノズルへ圧送されて、再び凝縮器へ散布される。従って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。なお、余剰水が導水路を経て補助冷却装置のタンクに導かれることから、凝縮器のドレンパンがタンクよりも高い位置にあることが前提となる。
【００２３】請求項９の発明は、請求項７に記載の導水路が、上記タンクと上記凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクとを連通する連通管路であることを特徴とする。
【００２４】請求項９の補助冷却装置では、補助冷却装置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰のドレン水は、凝縮器のドレンタンクから連通管路を経て補助冷却装置のタンクに導かれ、このタンクからポンプによってノズルへ圧送されて、再び凝縮器へ散布される。従って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。なお、凝縮器のドレンタンクと補助冷却装置のタンクが連通管路で連通されていることから、ドレンタンクとタンクは、同じ高さにあることが前提となる。
【００２５】請求項１０の発明は、補助冷却装置のタンクが、凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクを兼ねていることを特徴とする。
【００２６】請求項１０の補助冷却装置では、補助冷却装置のノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰のドレン水は、凝縮器のドレンタンクを兼ねる補助冷却装置のタンクに捕集され、このタンクからポンプによってノズルへ圧送されて、再び凝縮器へ散布される。従って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。また、補助冷却装置のタンクが凝縮器のドレンタンクを兼ねているので、このタンクによって補助冷却装置と室外機を一体化でき、室外機の取付台を省略することができる。
【００２７】請求項１１の冷蔵用装置は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御することを特徴とする。
【００２８】請求項１１の冷蔵用装置では、請求項５の冷蔵用装置で述べたと同様、外気温または蒸発器側の熱負荷がより高くなって蒸発器からの吹出空気の温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、上記吹出空気の温度が所定値に維持される。従って、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うことができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０のものの場合は、既述の如く余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
【００２９】請求項１２のチリングユニットは、圧縮機と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御することを特徴とする。
【００３０】請求項１２のチリングユニットでは、請求項６で述べたと同様、外気温または利用熱交換器側の熱負荷がより高くなって利用熱交換器に流入するブラインの温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、上記ブラインの温度が所定値に維持される。従って、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を行うことができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０のものの場合は、既述の如く余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、請求項３,４の補助冷却装置の一例を示す概略図であり、この補助冷却装置１は、室外機の凝縮器３２(図６参照)に水を噴射するノズル２と、凝縮器３２付近の外気温を検出する状態センサとしての温度センサ３と、空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出する吐出管３６a(図６参照)に設けられた圧力センサ４と、上記室外機の頂部に取り付けられるケースとしてのケーシング５とからなる。ケーシング５内には、水道管６から供給される水を貯えるタンク７と、このタンク７の水を各ノズル２に配管８,９を介して圧送するポンプ１０と、上記温度センサ３および圧力センサ４の検出信号に基づいてノズル２からの水の噴射量を制御する制御手段としての制御部１１を収容している。
【００３２】上記制御部１１は、ポンプの吐出量をインバータ制御するインバータ制御部を兼ねており、図３に示すように、温度センサ３の検出信号が表す外気温Ｔが予め定められた噴射開始温度Ｔ0以上であるか否かを判断し、肯と判断すると、図２のリレー１６を励磁してポンプ１０をオンにするとともに、インバータ制御部１５を介してポンプ１０を上記外気温Ｔに対して予め定められた周波数ｆ(図３(Ｂ)参照)で駆動する一方、否と判断すると、上記リレー１６を消磁してポンプ１０をオフにする。上記周波数ｆは、外気温ＴがＴ1,Ｔ2,Ｔ3,…と高くなるにしたがってｆ1,ｆ2,ｆ3,…と大きくなり、ポンプ１０がより高速に回転してノズル２からより多くの水を凝縮器３２に噴射し、凝縮器３２をより冷却する。その結果、吐出管３６aを流れる高圧ガス冷媒の圧力上昇が、外気温および冷房負荷に応じた所定値以下に抑えられ、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温でも冷房運転の強制停止がなくなるようになっている。この圧力上昇を上記所定値以下に抑えるため、制御部１１は、吐出管３６aに設けられた圧力センサ４から入力される検出信号を常時監視する。なお、図１で、１２は、水道管６の夕ンク７への給水栓を開閉制御して夕ンク７内の水位を一定に保つボールタップであり、１３は、この一定水位を超える溢水を排出するオーバフロー管である。
【００３３】図２は、上記制御部１１を含む電気系統図であり、ポンプ１０への電源は、圧縮機３１のモータ３１aに連なる三相開閉器の２次側の２相からリレー１６を介して導かれ、制御部１１の主構成要素をなす制御回路１４は、温度センサ３と圧力センサ４の検出信号を受けて、リレー１６の開閉を制御するとともに、インバー夕制御部１５を介してポンプ１０の駆動周波数ｆを制御する。
【００３４】上記構成の凝縮器の補助冷却装置は、次のように動作する。圧縮機のモータ３１aへの三相開閉器が閉じられ、補助冷却装置１の電源がオンになると、制御部１１の制御回路１４は、図３(Ａ)のステップＳ１で温度センサ３が検出する外気温Ｔの検出信号を受け、ステップＳ２で、この外気温が噴射開始温度Ｔ0以上であるか否かを判断し、肯と判断すれぱ、外気温が高温で凝縮器３２(図６参照)への水噴射が必要なので、ステップＳ３に進んで、リレー１６を励磁してポンプ１０を起動するとともに、ポンプ１０の駆動周波数ｆを、図３(Ｂ)のテーブルを参照して上記外気温Ｔ＝Ｔiに対する最適周波数ｆiにインバータ制御部１５を介して設定する。一方、否と判断すれぱ、外気温が水噴射をするほど高くないので、ステップＳ４に進んで、リレー１６を消磁してポンプ１０をオフに保つ。また、制御回路１４は、この水噴射制御の間、吐出管３６aに設けられた圧力センサ４からの検出信号を受けて、上記最適周波数ｆiで駆動されるポンプ１０から噴霧される適正流量の水により、凝縮器３２が適切に冷却され、高圧ガス冷媒の圧力が、外気温Ｔおよび冷房負荷に応じた所定値以下に抑えられているか否かを常時監視する。
【００３５】上記補助冷却装置１では、従来のように水道管からノズルへ直接給水せず、室外機に取り付けたケーシング５内にタンク７とポンプ１０を収容して、このポンプ１０により、給水圧の低下に拘わらず常に所定流量でノズル２に水を供給するので、凝縮器３２はノズル２からの噴射水の蒸発潜熱により常に所定率で冷却され、その結果、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温でも高圧冷媒の過剰な圧力上昇に起因する冷房運転の強制停止がなくなる。また、ノズル２と上記ケーシング５を室外機に取り付けるだけで、ノズル２から凝縮器３２へ所定流量の水を安定して供給できるので、既に据え付けられた室外機でも容易に上記作用効果を得ることができる。
【００３６】上記実施の形態では、ポンプ１０の吐出量を外気温Ｔに応じて制御するインバー夕制御部１５を備えているので、外気温に見合った最適流量の水を凝縮器３２に散布して、凝縮器３２を最適に冷却できるから、空気調和機の冷房能力を一層向上でき、消費電力を一層低減できるという利点がある。また、制御手段である制御部１１によって、適量の水散布で冷媒回路の高圧が所定値以下に維持されるので、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止されるとともに、過大な高圧や高圧のハンチングが抑制されるので、空気調和機の耐久性が向上するという利点がある。
【００３７】図４は、請求項２,４の補助冷却装置の一例を示す概略図である。この補助冷却装置１は、インバー夕制御部１５で駆動周波数が制御されるポンプに代えて、必要吐出量に見合った定容量のポンプ１０と、配管９に介設されて吐出流量を制御する流量制御弁１７とを用い、この流量制御弁１７の開度を制御部１１で制御する点のみが図１のものと異なる。従って、図１と同じ部材には同ー番号を付して説明を省略する。
【００３８】上記制御部１１は、図５に示すように、温度センサ３の検出信号が表す外気温Ｔが予め定められた噴射開始温度Ｔ0以上であるか否かを判断し、肯と判断すると、リレー１６(図２参照)を励磁してポンプ１０をオンにするとともに、流量制御弁１７を、上記外気温Ｔに対して予め定められた開度Ｐ(図５(Ｂ)参照)に制御する一方、否と判断すると、上記リレー１６を消磁してポンプ１０をオフにし、かつ流量制御弁１７を全閉する。上記開度Ｐは、外気温ＴがＴ1,Ｔ2,Ｔ3,…と高くなるにしたがってＰ1,Ｐ2,Ｐ3,…と大きくなり、ポンプ１０から流量制御弁１７を経てより大流量の水が凝縮器３２に噴射され、凝縮器３２がより冷却され、その結果、吐出管３６aを流れる高圧ガス冷媒の圧力上昇が、外気温および冷房負荷に応じた所定値以下に抑えられ、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温でも冷房運転の強制停止がなくなるようになっている。この圧力上昇を上記所定値以下に抑えるため、制御部１１は、吐出管３６aに設けられた圧力センサ４から入力される検出信号を常時監視する。
【００３９】上記構成の凝縮器の補助冷却装置は、次のように動作する。圧縮機のモータ３１aへの三相開閉器が閉じられ、補助冷却装置１の電源がオンになると、制御部１１の制御回路１４は、図５(Ａ)のステップＳ１１で温度センサ３が検出する外気温Ｔの検出信号を受け、ステップＳｌ２で、この外気温が噴射開始温度Ｔ0以上であるか否かを判断し、肯と判断すれぱ、外気温が高温で凝縮器３２への水噴射が必要なので、ステップＳ１３に進んで、リレー１６を励磁して定容量のポンプ１０を起動するとともに、流量制御弁１７の開度Ｐを、図５(Ｂ)のテーブルを参照して上記外気温Ｔ＝Ｔiに対する最適開度Ｐiに設定する。一方、否と判断すれば、外気温が水噴射をするほど高くないので、ステップＳ１４に進んで、リレー１６を消磁してポンプ１０をオフに保ち、かつ流量制御弁１７を全閉する。また、制御回路１４は、この水噴射制御の間、吐出管３６ａに設けられた圧力センサ４からの検出信号を受けて、ポンプ１０から上記最適開度Ｐiの流量制御弁１７を経て噴霧される適正流量の水により、凝縮器３２が適切に冷却され、高圧ガス冷媒の圧力が、外気温Ｔおよび冷房負荷に応じた所定値以下に抑えられているか否かを常時監視する。
【００４０】上記補助冷却装置１でも、室外機に容易に後付けできるケーシング５内にタンク７と常に所定流量でノズル２に水を供給するポンプ１０を備えているので、既設の室外機にも容易に取り付けられるうえ、空気調和機の冷房能力が高まり、消費電力が低減し、室外が高温でも高圧冷媒の過剰な圧力上昇に起因する冷房運転の強制停止がなくなる。
【００４１】上記実施の形態でも、ポンプ１０からの吐出流量を外気温Ｔに応じて制御する流量制御弁１７を備えているので、外気温に見合った最適流量の水を凝縮器３２に散布して、凝縮器３２を最適に冷却できるから、空気調和機の冷房能力を一層向上でき、消費電力を一層低減できるという利点があるとともに、制御部１１によって、適量の水散布で冷媒回路の高圧が所定値以下に維持されるので、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止され、過大な高圧や高圧のハンチングが抑制されて、空気調和機の耐久性が向上するという利点がある。
【００４２】図１,４の実施の形態では、状態センサとして温度センサ３を用い、この温度センサ３の検出した外気温Ｔに応じて、制御手段としての制御部１１でノズル２から凝縮器３４への水噴射量を、冷媒回路の高圧が所定値以下になるように制御したが、吐出管３６aに設けた圧力センサ４を状態センサとして用い、その検出信号が表す圧力値に応じて、図３(Ｂ),図５(Ｂ)の如く、制御部１１によりインバー夕制御部１５または流量制御弁１７を介してノズル２からの水噴射量を同様に制御することもできる。この場台、外気温を検出する温度センサ３を省略することもできる。また、上記実施の形態で高圧が所定値以下か否かを監視すべく用いた圧力センサ４は、省略することもできる。さらに、上記実施の形態の制御部１１を、請求項４で言う制御手段としてでなく、例えば請求項１のポンプを運転,停止制御する手段として用いて、外気温または高圧冷媒圧力の大小に応じて運転時間を長短に制御させるようにもできる。
【００４３】図６は、請求項５の冷蔵用装置の一例を示す冷媒回路図である。この冷蔵用装置は、圧縮機３１と,図示しない室外ファンを備えた凝縮器３２と,膨張手段としての膨張弁３３と,室内ファン３５を備えた蒸発器３４とを順次冷媒配管３６a,３６b,３６c,３６dで接続してなる冷媒回路と、上記凝縮器３２のための請求項１乃至４のいずれか１つの補助冷却装置の一例としての図１の補助冷却装置１と、上記蒸発器３４からの吹出空気の温度を検出する室温センサ３７とで構成される。但し、補助冷却装置１のケーシング５内の制御部１１は、図１の外気温度センサ３と異なり、上記室温センサ３７の検出する温度が所定の温度になるように、ノズル２から凝縮器３２に噴射する水の量を制御するようになっている。
【００４４】上記構成の冷蔵用装置によれば、外気温または蒸発器３４側の室内熱負荷がより高くなって、室温センサ３７の検出温度がより高くなると、ケーシング５内の上記制御部１１によってノズル２からより多くの水が噴射されて、凝縮器３２がより冷却され、冷凍サイクルの冷房能力が高まり、蒸発器３４からの吹出空気の温度が所定値に維持される。従って、蒸発器３４の吹出空気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持され、室外が高温な夏においても、運転の強制停止を防ぎ、消費電力の低減を図りつつ魚介類や野菜などに必要とされるより精密な冷蔵を行うことができる。
【００４５】図７は、請求項６のチリングユニットの一例を示す冷凍サイクル図である。このチリングユニットは、圧縮機３１と,図示しない室外ファンを備えた凝縮器３２と,膨張手段としての膨張弁３３と,シェルアンドチューブ型などの共用熱交換器４２とを順次冷媒配管３６a,３６b,３６c,３６dで接続してなる熱源側冷凍サイクル３０と、上記共用熱交換器４２と,ブラインとしての水を循環させるポンプ４３と,室内ファン４５を備えた利用熱交換器４４とを順次ブライン配管４６a,４６b,４６cで接続してなる利用側冷水サイクル４０と、上記熱源側冷凍サイクル３０の凝縮器３２のための請求項１乃至４のいずれか１つの補助冷却装置の一例としての図１の補助冷却装置１と、上記利用側冷水サイクル４０の共用熱交換器４２から流出する水の温度を検出する水温センサ４７とで構成される。そして、両サイクル３０,４０は、共用熱交換器４２を介して熱交換する。但し、補助冷却装置１のケーシング５内の制御部１１は、図１の外気温度センサ３と異なり、上記水温センサ４７の検出する温度が所定の温度になるように、ノズル２から凝縮器３２に噴射する水の量を制御するようになっている。
【００４６】上記構成のチリングユニットによれば、外気温または利用熱交換器４４の室内熱負荷がより高くなって、水温センサ４７の検出温度がより高くなると、ケーシング５内の上記制御部１１によってノズル２からより多くの水が噴射されて、凝縮器３２がより冷却され、共用熱交換器４２を介して利用側冷水サイクル４０を冷却する熱源側冷凍サイクル３０の能力が高まり、その結果、利用熱交換器４４に流入するブラインとしての水の温度が所定値に維持される。従って、利用熱交換器４４の吹出空気で空調される室内が変動の少ない室内温度に維持され、室外が高温な夏においても、運転の強制停止を防ぎ、消費電力の低減を図りつつ室温変化の少ない快適な空調を行うことができる。
【００４７】図８は、請求項７の補助冷却装置の一例を示す概略図であり、同図には、補助冷却装置１に加えて室外機２０が示されている。この室外機２０は、補助冷却装置１のノズル２からの水が散布される凝縮器２１と、この凝縮器２１に風を送るファン２２と、凝縮器２１から落ちる余剰の散布水であるドレン水を受けるドレンパン２３を備えて、取付台２４に載置されている。一方、補助冷却装置１は、ポンプ１０と制御部１１を収容したケーシング５の底面を覆うようにこのケーシング５にタンク７が収容されている点、および室外機２０のドレンパン２３の底からタンク７にドレン水を導く導水管１８が設けられている点を除いて図１で述べた補助冷却装置と同じ構造であり、同じ部材には同一番号を付している。また、導水管１８をタンク７に向けて下方へ傾斜させるため、室外機２０の取付台２４は、タンク７よりも高くなっている。
【００４８】図８の補助冷却装置１では、室外機２０のドレンパン２３が導水管１８によりタンク７に接続されているので、ノズル２から凝縮器２１に散布されて蒸発しなかった余剰のドレン水が、導水管１８を経てタンク７に導かれ、タンク７からポンプ１０によってノズル２へ圧送されて、再び凝縮器２１に散布される。従って、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、図１で述べた作用,効果に加えて、水の使用量を低減でき、省資源およびランニングコストの削減を図ることができる。なお、導水路として、上記導水管１８に代えて、上面が開口した樋を用いることもできる。
【００４９】図９は、請求項８の補助冷却装置の一例を示す概略図であり、この補助冷却装置１では、図８の導水管１８に代えて、室外機２０のドレンパン２３の下部に設けられたドレンタンク２５とタンク７とをそれらの底部で互いに連通管路１９により連通している。従って、タンク７,ドレンタンク２５,連通管路１９の各底面は、同一平面内にあることになる。図９の補助冷却装置１でも、凝縮器２１からのドレン水が連通管路１９を経てタンク７に戻されるから、図１で述べた作用,効果に加えて、水の使用量を低減でき、省資源およびランニングコストの削減を図ることができる。
【００５０】図１０は、請求項９の補助冷却装置の一例を示す概略図であり、この補助冷却装置１では、図９の連通管路１９およびドレンタンク２５に代えて、補助冷却装置１のタンクを横方向に延長して、補助冷却装置用の開口２６aと室外機２０用の開口２６bをもつタンク２６とし、このタンク２６により凝縮器２１からのドレン水を捕集するようにしている。図１０の補助冷却装置１でも、凝縮器２１からのドレン水が補助冷却装置１のタンク２６に直接戻されるから、図１で述べた作用,効果に加えて、水の使用量を低減でき、省資源およびランニングコストの削減を図ることができる。また、タンク２６が補助冷却装置１と室外機２０とを互いの底部で一体に連結するので、室外機２０の取付台２４(図８参照)を省略でき、両開口２６a,２６bの位置を適切に決めることで、据付け時にノズル２と凝縮器２１の間隔を容易かつ迅速に最適に設定することができる。
【００５１】上記実施の形態では、補助冷却手段として図１のものを用いたが、これに代えて図４の補助冷却手段や請求項１の補助冷却手段を用いることもできる。また、請求項６の利用側冷水サイクルのブラインは、図７の水に限らず塩化カルシウムや塩化ナトリウムの水溶液でもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１の発明は、凝縮器に水を噴射するノズルを有する空気調和機の凝縮器の補助冷却装置において、上記水を貯えるタンクと、このタンクの水を上記ノズルに圧送するポンプとを１つのケースに収容してなる本体部を備えているので、水道管からノズルへ直接給水する場合と異なり、給水圧を常に一定に維持できるから、給水圧低下による凝縮器への水噴射不足をなくして、空気調和機の冷房能力を高め、消費電力を低減し、室外が高温でも冷房運転の強制停止をなくすことができるとともに、既設の室外機でも１つのケースを取り付けるだけで容易に適用することができる。
【００５３】請求項２の発明は、上記ポンプとノズルとを接続する配管に流量制御弁を介設しているので、例えば外気温に応じて流量制御弁の開度を増減するなどして、凝縮器を最適に冷却するようにノズルから水を散布でき、空気調和機の冷房能力の一層の向上および消費電力の一層の低減を図ることができる。
【００５４】請求項３の発明は、上記ポンプの吐出量をインバータ制御するインバータ制御部をさらに備えているので、例えば外気温に応じてポンプの吐出量を増減するなどして、凝縮器を最適に冷却するようにノズルから水を散布でき、空気調和機の冷房能力の一層の向上および消費電力の一層の低減を図ることができる。
【００５５】請求項４の発明は、上記空気調和機の冷媒回路の高圧の状態を検出する状態センサと、この状態センサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量を、上記高圧が所定値以下になるように制御する制御手段とを備えているので、外気温や室内熱負荷が高まって冷媒回路の高圧が高まると、これを所定値以下に抑えるべく凝縮器により多くの水が散布されるから、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止され、過大な高圧が抑制されて耐久性が向上する。
【００５６】請求項５の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御する冷蔵用装置であるので、外気温や室内熱負荷が高まって蒸発器からの吹出空気の温度が高まると、これを所定値以下に抑えるべく凝縮器により多くの水が散布されるから、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うことができる。
【００５７】請求項６の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項１乃至４のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御するチリングユニットであるので、外気温や利用熱交換器側の熱負荷が高まって利用熱交換器に流入するブラインの温度が高まると、これを所定値以下に抑えるべく凝縮器により多くの水が散布されるから、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を行うことができる。
【００５８】請求項７の発明は、外気温度を検出する室外温度センサと、この室外温度センサの検出信号に基づいて上記ノズルからの水の噴射量を制御する制御手段とを備えているので、外気温度がより高くなると、ノズルからより多くの水が噴射されて凝縮器をより冷却し、冷媒回路の高圧の上昇が抑えられるから、空気調和機の冷房効率が上がり、過負荷が防止され、過大な高圧が抑制されて耐久性が向上する。
【００５９】請求項８の発明は、補助冷却装置が、凝縮器のドレン水を上記タンクに導く導水路を備えているので、ノズルから凝縮器に散布されて蒸発しなかった余剰のドレン水は、導水路を経てタンクに戻され、再びノズルから散布され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
【００６０】請求項９の発明は、請求項７に記載の導水路が、上記タンクと上記凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクとを連通する連通管路であるので、余剰水が同様に散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
【００６１】請求項１０の発明は、補助冷却装置のタンクが、凝縮器のドレン水を捕集するドレンタンクを兼ねているので、余剰水が同様に散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができるとともに、室外機の取付台を省略することができる。
【００６２】請求項１１の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを備え、上記蒸発器からの吹出空気の温度が所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御する冷蔵用装置であるので、請求項５の冷蔵用装置と同様、蒸発器の吹出空気で冷蔵される室内が正確な冷蔵温度に維持でき、より精密な冷蔵を行うことができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０のものの場合は、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
【００６３】請求項１２の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と共用熱交換器と請求項７乃至１０のいずれか１つに記載の補助冷却装置とを有する熱源側冷凍サイクルと、上記共用熱交換器と利用熱交換器とポンプとを有して上記熱源側冷凍サイクルと熱交換する利用側冷水サイクルとを備えて、上記利用側冷水サイクルの利用熱交換器に流入するブラインの温度を所定の温度になるように、上記ノズルからの水の噴射量を制御するチリングユニットであるので、請求項６のチリングユニットと同様、利用熱交換器に流入するブラインで空調される室内が変動の少ない室内温度に維持でき、より快適な空調を行うことができる。また、補助冷却装置が請求項８乃至１０のものの場合は、余剰水が無駄に捨てられることなく散布に再利用され、水の使用量を低減でき、省資源を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
【識別番号】３９３０２４７１７
【氏名又は名称】オーケー器材株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月６日（１９９９．７．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８４０１（Ｐ２０００−８８４０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９１７８９ |
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