(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0019】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図1は、空気調和機の節電装置11(以下、「節電装置」という)の全体構成を示す概略構成図であり、この図に示すように節電装置11は、水を供給するとともに水の供給状態を制御する給水制御部12から供給された水を、
図2に示したように、空気調和機における室外機71の熱交換器面72に向けて微細なミストとして噴霧ノズル13から噴霧するものである。熱交換器面72とは、室外機71に内蔵された熱交換器に対して通気を可能とする面である。
【0020】
図2(a)は熱交換器面72を一つの面に有した室外機71の例、
図2(b)は熱交換器面72を二つの面に有した室外機71の例である。そのほか、三面、四面に熱交換器面72を有する室外機71に対しても、すべての熱交換器面72の近傍に噴霧ノズル13は備えられる。
【0021】
前記給水制御部12には、給水制御部12から供給される水を前記室外機71に導く導水管14が接続されている。
【0022】
この節電装置11は、1個の室外機71に対して使用することもできるが、特にビルの屋上等に多数設置される室外機71に対して使用するのに適している。室外機71は、新設されるものでも、既設のものでもよい。
【0023】
前記給水制御部12は、前記のように水を供給し、この水の供給状態、つまり給水量、給水圧、給水のオンオフ切り替えを制御するものであればよいが、具体的には、水をためる貯水槽21と、この貯水槽21内の水をくみ出すポンプ22と、このポンプ22でくみ出された水を改質する水処理装置23と、前記ポンプ22の駆動によってくみ出される水の流路を開閉する電磁弁24と、給水制御部12から送出される水の圧力を計測する圧力センサ25と、室外機71を設置している場所の降雨の有無を検知する降雨センサ26と、前記ポンプ22と電磁弁24を駆動制御する制御部27を備えている。
【0024】
前記貯水槽21は、節電装置11の運転に必要な適宜量の水を貯留可能な大きさであり、内部にボールタップ21aを備えている。つまり、貯水槽21に給水する入水路28からの水は、ボールタップ21aが下がった時に供給され、所定の水位となってボールタップ21aが上がった時に水の供給は停止される。入水路28には、メータ28aと、このメータ28aを挟む位置に配設された2個の仕切弁28b,28cを有している。
【0025】
貯水槽21より下流側の経路は、貯水槽21内の水が送り出される出水路29である。
【0026】
前記ポンプ22には、適宜の汎用ポンプが用いられる。出水路29におけるポンプ22と貯水槽21との間には、貯水槽21側から順に、仕切弁29aと逆止弁29bが配設されている。
【0027】
また、この仕切弁29aよりも貯水槽21側には、排水路29cが接続されている。排水路29cには開閉を行う仕切弁29dが設けられる。
【0028】
出水路29におけるポンプ22と水処理装置23との間には、ポンプ22側から順に逆止弁29eと、2個の仕切弁29f,29gが配設されるとともに、ポンプ22の後段である前記2個の仕切弁29f,29gの間とポンプ22の前段とを結ぶバイパス管29hが備えられている。
【0029】
このバイパス管29hは、ポンプ22から送り出された水の一部をポンプ22の前段に還流させるためのものである。このバイパス管29hを流れる水の量は、バイパス管29hに設けられた仕切弁29iと、前記2個の仕切弁29f,29gのうちの後段の仕切弁29gの開度の調節で適宜設定される。
【0030】
前記水処理装置23は、水に溶けているカルシウム分やマグネシウム分など、スケールの原因となる物質を除去するためのもので、例えば周知の軟水器で構成される。軟水器のほか、例えばカルシウムフィルタや活水器等を用いることもできる。水処理装置23の設置位置は、ポンプ22よりも後段のほか、ポンプ22よりも前段の位置や、貯水槽21内などであってもよい。水処理装置23と電磁弁24との間には、水処理装置23のメンテナンス用の仕切弁23aが備えられている。
【0031】
前記電磁弁24は、前記噴霧ノズル13からの噴霧のオンオフ切り替えをするためのものである。
【0032】
出水路29における電磁弁24の後段には、逆止弁29jと、周知の適宜センサで構成される前記圧力センサ25が順に配設されている。
【0033】
前記降雨センサ26は、周知の適宜のセンサで構成される。
【0034】
これら降雨センサ26及び圧力センサ25と、前記ポンプ22及び電磁弁24は、前記制御部27に接続されている。
【0035】
前記制御部27は、マイクロコンピュータなどで構成されるとともに、例えばタイマなどの必要な適宜手段(図示せず)を有し、図示しない電源と空気調和機の制御部が接続されている。そして、図示しない操作パネルからの入力に従って、予め記憶させたプログラムと前記降雨センサ26、圧力センサ25及び空気調和機の制御部からの入力信号に基づいて前記ポンプ22と電磁弁24を駆動制御する。
【0036】
制御部27の制御動作は、前記降雨センサ26が降雨を検知せず、前記空気調和機の制御部から駆動信号が入力されている場合に、間欠噴霧するように設定される。間欠噴霧の条件は、噴霧されたミストが気化する時間を想定して適宜設定され、例えば3分間噴霧したあと3分間停止し、再び噴霧するという間欠噴霧が節電装置11の運転中に繰り返して行われるように設定される。
【0037】
前記降雨センサ26が降雨を検知し、又は空気調和機の制御部から駆動信号が入力されない場合には、前記ポンプ22は駆動せず噴霧はなされない。また、圧力センサ25が給水制御部12から送り出される水の圧力の異常を検知したり、別の適宜手段がポンプ22の過熱や漏電、停電等を検知したりした場合に、ポンプを停止し、噴霧を停止するように設定される。
【0038】
このような給水制御部12は、前記室外機71とは別の位置に設けられている。別の位置とは、室外機71に直接接触しない離れた位置である。
【0039】
前記導水管14は、
図1に示したように、前記室外機71の熱交換器面72に沿って延設される。延設する高さは、例えば熱交換器面72の上部近傍であるとよい。
【0040】
導水管14は複数に適宜枝分かれした状態に延設され、複数の室外機71が設置される場合でも、すべての室外機71の熱交換器面72に沿って効率よく配管ができる。具体的には、導水管14は、室外機71の熱交換器面72のある側に沿って延び、複数の室外機71を囲み、又は室外機71同士の間に延び、比較的離れた場所に導水管14を延ばす場合には、室外機71同士の間における熱交換器面72のある側に延びる。このようにして重複した配管を避けて、効率のよい配管を行う。
【0041】
このような配管を行うべく、前記導水管14は、
図3に示したように、少なくとも真っ直ぐに延びる直管41と、該直管41を接続する適宜形状の継手42と、前記直管41の端末を閉塞するエンドキャップ43で構成される。前記継手42としては、直管41を三方に接続するT字形継手42aや、直管41をL字形に接続するL字形継手42bや、接属する直管41の角度を曲げる湾曲継手42cなど、適宜の継手42が用いられる。
【0042】
導水管14は、前記室外機71の近傍の構造物73(
図4参照)や前記室外機71(
図5参照)に対して導水管14を支持する導水管支持具51で支持される。導水管支持具51は、前記室外機71の近傍の構造物73又は前記室外機71に対して、少なくとも上下又は前後の位置を調節可能にする位置調節手段52を有する。
【0043】
まず、
図4を用いて室外機71の近傍71aの構造物73に固定する導水管支持具51について説明する。室外機71を備える位置または室外機71が存在する位置の近傍に、導水管14を沿わせる部位となり得る横架材や室外機を支持するラック等の構造物73がある場合には、その構造物73に取り付け可能な適宜の導水管支持具51を用いる。
【0044】
なお、
図4中、71aは熱交換器である。
【0045】
この導水管支持具51は、専用のものを製造するほか、既存の適宜の金具を用いたり、それらを組み合わせたりしても得られる。
【0046】
図4に示した導水管支持具51は、固定対象たる構造物73がH鋼で、導水管支持具51がH鋼に固定可能な吊りボルト支持具53と、導水管14の直管41部分を止める断面略C字状の保持金具54と、これら吊りボルト支持具53と保持金具54を上下及び前後に相対移動可能にする前記位置調節手段52を介して連結する連結金具55で構成した例である。
【0047】
前記吊りボルト支持具53は、側面視略「つ」字状をなす本体53aと、この本体53aの下の片に固定されるボルトナット53bと、吊りボルト支持具53をH鋼の一方の下片に挟むように固定する固定ボルト53cを有する。
【0048】
前記保持金具54は、両端部に締め付け片54aを有し、この締め付け片54aをボルトナット54bで締め付けて導水管14の直管41部分を固定する。
【0049】
前記連結金具55は、吊りボルト支持具53の下片に固定される水平片55aと、この水平片55aの先端から下に垂設された垂直片55bを有し、水平片55aと垂直片55bには、前記ボルトナット53b,54bのボルトが移動可能な長穴55c,55dが形成されている。
【0050】
このような構成の導水管支持具51では、長穴55c,55d内でのボルトの位置を必要に応じて移動させることによって、導水管14を支持する拠り所である構造物73の位置にかかわりなく、導水管14の位置を上下及び前後に移動させて、室外機71の熱交換器面72に対する位置を適宜調節できる。前記長穴55c,55dと前記ボルトナット53b,54bが、前記位置調節手段52を構成している。
【0051】
図5に示した導水管支持具51は、室外機71の外側面に固定される本体金具56と、この本体金具56に対して移動可能に取り付けられる補助金具57と、この補助金具に導水管41の直管41部分を保持するためのUボルト58を有する。
【0052】
前記本体金具56は、帯状の金属板からなり、側面視台形をなす閉ループ状であり、直角をなす水平片56aと垂直片56bを有している。垂直片56bが、室外機71の外側面に固定される部分であり、固定用のボルト56cが保持される。
【0053】
前記補助金具57は、両側縁が下に折り曲げられた正面視略凹字状に形成され、本体金具56の上面の水平片56aの上に、水平片56aの長手方向(前後方向)に移動可能に取り付けられる。つまり、水平片56aには長手方向に長い長穴56dが形成され、補助金具57の一端部には、長穴56dに挿入されるボルトを有するボルトナット57aが保持されている。
【0054】
補助金具57の他端部は、導水管14の直管41部分を保持する部分であり、導水管14を上から押さえ込むように保持する前記Uボルト58の両端部を挿通する保持穴57bを有している。
【0055】
このような構成の導水管支持具51では、本体金具56に対して補助金具57を前後方向に移動すれば、室外機71の熱交換器面72に対する導水管14の位置を前後に適宜調節できる。また、導水管14の上下方向の高さは、本体金具56を固定する位置の設定で調節できる。前記長穴56dと前記ボルトナット57aが、前記位置調節手段52を構成している。
【0056】
このようにして配設される導水管14の熱交換器面72に対応する部位に、前記噴霧ノズル13が設けられる。噴霧ノズル13には、適宜のノズルが使用できるが、例えば低圧(例えば0.25Mpa程度や0.15Mpa程度など、1Mpa以下、)での噴霧が可能で、少水量(例えば、0.09L/min程度など、0.1L/min以下)であって、より微細なミストを噴霧できるものを用いるとよい。
【0057】
噴霧のノズル13の取り付けは、
図3に示したように、前記継手42や直管41の一端に設けられる。噴霧ノズル13の個数や配置は適宜設定される。
【0058】
図3の図示と重複する部分もあるが、噴霧ノズル13の取り付け方の若干の例を説明する。
【0059】
図6は、直管41同士を一直線上に接続するT形継手42aに噴霧ノズル13を取り付けた例である。つまり、熱交換器面72に沿って水平に延設された導水管14における噴霧ノズル13を設ける部位に対応する直線部分14aにT字形継手42aを固定して、このT字形継手42aの余った口に噴霧ノズル13が固定されている。
【0060】
図示例のT字形継手42aでは、噴霧ノズル13が熱交換器面72に対して斜め上から噴霧できるように接続した例を示したが、斜め下から、又は正面から噴霧できるようにしてもよい。噴霧角度は継手42の選択によって適宜設定できる。また、噴霧ノズル13から熱交換器面72までの距離は、噴霧ノズル13の角度や性能等の条件に基づいて、所望の噴霧が行えるように適宜設定される。
【0061】
図7は、直管41の一端に噴霧ノズル13を設けた例である。すなわち、水平に延設された導水管14における噴霧ノズル13を設ける部位の上方の直線部分14aに、T字形継手42aを介して下に延びる直管41を接続し、この直管41の先端に、角度を鈍角に曲げる湾曲継手42cを接続し、この湾曲継手42cの先に短い直管41を接続して、この直管41に噴霧ノズル13を備えている。
【0062】
湾曲継手42cを介して噴霧ノズル13を備えているので、噴霧ノズル13は熱交換器面72に対して斜め上から噴霧できる。水平に延設される導水管41が熱交換器面72の上部近傍の高さに配設できない場合や、室外機71が複数段重なっている場合などに有効である。
【0063】
例えば、複数段重なった室外機71の上の段の室外機71における熱交換器面72に噴霧を行う場合など、水平に延設された導水管14における噴霧ノズル13を設ける部位に対応する直線部分14aが噴霧ノズル13を配置したい高さよりも低い場合には、
図8に示したように、
図7に示した例とは逆に、直管41が上方に延びるように連結するとよい。噴霧は、
図8に示したような斜め下からのほか、斜め上からでも、正面からでもよい。噴霧角度は継手42の選択によって適宜設定できる。
【0064】
図9は、室外機71の熱交換器面72が相対向しており、熱交換器面72間の距離が短い場合の噴霧ノズル13の取り付け例である。噴霧ノズル13の取り付けの基本的な構造は
図7に示した場合と同じで、直管41を下に延ばして、その直管41の先に湾曲継手42cを介して短い直管41を斜めに接続し、この短い直管41に噴霧ノズル13を備えている。
【0065】
しかし、それぞれの熱交換器面72に対して
図7に示したようにして噴霧ノズル13を備えると、水平に延設された導水管14の直線部分14aが2本必要となって、部品点数が多くなる。
【0066】
このため、
図9に示したように、水平に延設される導水管14の直線部分14aを1本として、この導水管14の直線部分14aに、下に延びる直管41を2本接続する。具体的には、水平に延設された導水管14の直線部分14aを一方の室外機71側であって、他方の室外機71の熱交換器面72に対する噴霧を行うのに適した位置になるように支持する。この水平に延設された導水管14の直線部分14aにはT字形継手42aを介して、真っ直ぐ下に延びる直管41を接続するとともに、同じくT字形継手42aを介して他方の室外機71方向に向けて水平に延びる短い直管41を接続する。この水平に延びる短い直管41には、L字形継手42bを介して、真っ直ぐ下に延びる直管41を接続する。このようにして、水平に延設された1本の導水管14の直線部分14aには、前記の下に延びる直管41が2本接続される。
【0067】
下に向けて平行に並ぶ2本の直管41の下端には、遠いほうの室外機に向くように湾曲継手42cを介して噴霧ノズル13が設けられる。噴霧ノズル13から噴霧されるミストは、交差するようにして適した距離で熱交換器面72に作用する。
【0068】
図4〜
図9は一例であるが、導水管14は室外機71に対する適切な位置に無駄な重複なく適宜配設され、その導水管14には噴霧ノズル13が備えられる。
【0069】
このように構成された節電装置11は、空気調和機が駆動し、降雨センサ26が降雨を検知していない状態において、給水制御部12の制御部27がプログラムに従って、あらかじめ設定された条件になるようにポンプ22と電磁弁24を駆動して、タンク21内の水をくみ出す。くみ出された水は、水処理装置23でカルシウム等が除去されたのち、導水管14を通り、噴霧ノズル13に到達し、噴霧ノズル13から間欠噴霧される。水は噴霧によって微細なミストとなって、熱交換器71aのフィンを濡らして気化冷却する。同時に、ミストは煙のように室外機71の熱交換器面72の近傍で浮遊し、気化する。気化する時に、周囲の熱を奪って、冷却作用をする。これにより、熱交換器71aの熱交換効率が良くなって、空気調和機の節電が図れる。
【0070】
しかも、水の供給を制御する給水制御部は室外機71ごとに設けられるのではなく、室外機71とは別の位置に設けられ、給水制御部12から導水管14を延ばして導水管14を室外機71の熱交換器面72に沿わせ、この導水管14に噴霧ノズル13が設けられるという構成である。つまり、給水制御部12は室外機71の上面等に固定できない場合や室外機71が込み入って存在している場合でも、容易に設置することができる。空気調和機のメーカや形式の違いにも柔軟に対応可能で、既設新設を問わずに設置できる。
【0071】
また、導水管14は、室外機71の近傍の新設又は既設の適宜の横架材等の構造物73や室外機71を利用して、これらに対して導水管支持具51で支持されるので、配管に必要な材料をより少なくできるうえに、室外機71の存在する適宜の位置に簡単に延設することができる。
【0072】
導水管14は熱交換器面22に沿わせられるので、多くの室外機71が設置されている場所でも配管は容易で、必要な個所に無駄なく行える。そのうえ、導水管14自体に噴霧ノズル13を備えるので、構成を簡素にできる。このため、電力消費を抑制することが、簡単な施工で廉価に実現できる。
【0073】
特に、導水管14が、真っ直ぐに延びる直管41と、この直管41を接続する継手42と、直管41の端末を閉塞するエンドキャップ43で構成されているので、各部材の組み合わせ次第で導水管14を複数に枝分かれさせて、複数の室外機71に向けて自由に配管できる。配管の自由度は、位置調節手段52を有する導水管支持具51によっていっそう高められる。
【0074】
また、噴霧ノズル13は熱交換器面72に沿って延びる継手42や直管41に設けられるので、噴霧ノズル13の設置は簡単に行える。
【0075】
ポンプ22には汎用ポンプを使用しているが、ポンプ22の前後にはバイパス管29hを備えているので、噴霧ノズル13に必要な水量が少なくてもポンプ22が送り出す流量を確保し、圧力を調節できる。つまり、通常、噴霧ノズル13からの吐出量を少なくするために弁だけで調節すると、ポンプ22が吐出する水量が少なくなってポンプ22が故障するおそれがあるが、前記のように流量を確保できるのでこのような事態を生じることはない。このため、ポンプ22として特殊な高圧ポンプでなはく、廉価な汎用ポンプを使用でき、この面でもコストの低減を図ることができる。
【0076】
さらに、噴霧ノズル13として低圧で噴霧可能なものを用いるので、ポンプ22を省略して、水道に直結して構成することもできる。
【0077】
運転については、降雨センサ26を設けたり、空気調和機からの運転信号を入力したりして、不要な時は噴霧を行わないようにするとともに、間欠噴霧するように構成しているので、噴霧のための消費電力や水量を抑えることができ、この点でもコストの低減を図れる。
【0078】
水圧の異常や、漏電等の異常の発生時にはブレーカーが落ちるなどして即座に運転を停止するので、安全性も得られる。通常、室外機は管理者から離れた位置にあるので、異常の事実を無線通信により、管理者あてに通報するように構成すると、迅速に対応できるのでよい。
【0079】
この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の位置調節手段は、前記ボルトナット53b,54bと長穴55c,55d、前記ボルトナット57a,長穴56dに対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。
【0080】
例えば、給水制御部を構成する貯水槽21とポンプ22と水処理装置23と電磁弁24などを、一つの筐体に収容して構成することもできる。
【0081】
また、送出される水の圧力を計測する圧力センサ25を省略してもよい。