(57)【要約】【課題】凝縮器への散水を効果的に行うことによって冷凍機の省エネルギーを図るとともに、冷凍能力を向上させることができる凝縮器用散水装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】高温高圧ガス冷媒を外気との熱交換で凝縮させて高圧液冷媒とする凝縮器に水を散水する凝縮器用散水装置において、冷凍機によって冷却される冷却機器における冷却負荷の増減があらかじめ冷却負荷変動情報として設定され、該冷却負荷変動情報に基づいて凝縮器への散水を制御する散水制御手段を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を、ファンによって流通する外気との熱交換により凝縮させる凝縮器に向けて水を散水する散水器を備え、前記凝縮器から導出した液冷媒の温度を検出し、検出した液冷媒の温度があらかじめ設定された温度以上になったときに前記散水器から前記凝縮器に散水を行う凝縮器用散水装置において、
前記冷凍機によって冷却される冷却機器における冷却負荷の増減があらかじめ冷却負荷変動情報として設定され、該冷却負荷変動情報に基づいて前記散水器からの散水を制御する散水制御手段を備えていることを特徴とする凝縮器用散水装置。
【請求項２】
前記散水制御手段は、前記冷凍機に設けられている圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間を検出し、検出した圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間が、あらかじめ設定された運転台数以上又は稼働時間以上になったときに前記散水器からの散水を開始することを特徴とする請求項１記載の凝縮器用散水装置。
【請求項３】
前記凝縮器の下方に、前記散水器から前記凝縮器に散水されて蒸発しなかった水を受ける受水槽を設けるとともに、該受水槽内に前記凝縮器で凝縮した液冷媒の配管を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の凝縮器用散水装置。
【請求項４】
前記凝縮器の下方に、前記散水器から前記凝縮器に散水されて蒸発しなかった水を吸収して蒸発させる吸水シートを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の凝縮器用散水装置。
【請求項５】
前記凝縮器の上方又は側方に、凝縮器に日光が直射することを防止する遮熱板を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の凝縮器用散水装置。
【請求項６】
冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を、ファンによって流通する外気との熱交換により凝縮させる凝縮器に向けて散水する散水器を備え、前記凝縮器から導出した液冷媒の温度を検出し、検出した液冷媒の温度があらかじめ設定された温度以上になったときに前記散水器から前記凝縮器に向けて散水を行う凝縮器用散水装置の制御方法において、
前記冷凍機によって冷却される冷却機器の冷却負荷の増減をあらかじめ冷却負荷変動情報として設定し、設定した前記冷却負荷変動情報に基づいて前記冷却機器の冷却負荷が増大するときに前記散水器からの散水を行うことを特徴とする凝縮器用散水装置の運転方法。
【請求項７】
前記冷凍機に設けられている圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間をそれぞれ検出し、検出した圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間が、あらかじめ設定された運転台数以上又は稼働時間以上になったときに前記散水器からの散水を開始することを特徴とする請求項６記載の凝縮器用散水装置の運転方法。
【請求項８】
前記散水器からの散水をあらかじめ設定された時間間隔で定期的に行うことを特徴とする請求項６又は７記載の凝縮器用散水装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝縮器用散水装置及びその運転方法に関し、詳しくは、冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を、ファンによって流通する外気との熱交換により凝縮させる凝縮器に向けて散水する散水器を備えた凝縮器用散水装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な冷却設備では、冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を凝縮器に導入し、ファンによって強制的に流通する外気との熱交換により凝縮させて高圧の液冷媒とし、この液冷媒を膨張弁で膨張させることにより、低温低圧のガス冷媒を発生させ、この低温低圧のガス冷媒を冷却器に導入して冷却対象を冷却するようにしている。
【０００３】
このような冷却設備において、高温高圧ガス冷媒と熱交換する外気の温度が高くなったり、凝縮した高圧液冷媒の温度が高くなったりすると、圧縮機を保護するための高圧スイッチが作動して圧縮機が停止する、いわゆる高圧カットが発生しやすくなるため、凝縮器の吐出管路を流れる高圧液冷媒の温度が所定温度以上になったときに、凝縮器に向けて散水することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、高圧カットの発生は防止できるものの、省エネルギーや冷凍機の能力向上についての検討はなされていなかった。
【０００６】
そこで本発明は、凝縮器への散水を効果的に行うことによって冷凍機の省エネルギーを図るとともに冷凍能力を向上させることができる凝縮器用散水装置及びその運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の凝縮器用散水装置は、冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を、ファンによって流通する外気との熱交換により凝縮させる凝縮器に散水する散水器を備え、前記凝縮器から導出した液冷媒の温度を検出し、検出した液冷媒の温度があらかじめ設定された温度以上になったときに前記散水器から前記凝縮器に向けて散水を行う凝縮器用散水装置において、前記冷凍機によって冷却される冷却機器における冷却負荷の増減があらかじめ冷却負荷変動情報として設定され、該冷却負荷変動情報に基づいて前記散水器からの散水を制御する散水制御手段を備えていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の凝縮器用散水装置においては、前記散水制御手段は、前記冷凍機に設けられている圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間を検出し、検出した圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間が、あらかじめ設定された運転台数以上又は稼働時間以上になったときに前記散水器からの散水を開始することができる。
【０００９】
さらに、本発明の凝縮器用散水装置においては、前記凝縮器の下方に、前記散水器から前記凝縮器に散水されて蒸発しなかった水を受ける受水槽を設けるとともに、該受水槽内に前記凝縮器で凝縮した液冷媒の配管を配設したり、前記凝縮器の下方に、前記散水器から前記凝縮器に散水されて蒸発しなかった水を吸収して蒸発させる吸水シートを設けたり、前記凝縮器の上方又は側方に、凝縮器に日光が直射することを防止する遮熱板を設けたりすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の凝縮器用散水装置の運転方法は、冷凍機の圧縮機で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒を、ファンによって流通する外気との熱交換により凝縮させる凝縮器に向けて散水する散水器を備え、前記凝縮器から導出した液冷媒の温度を検出し、検出した液冷媒の温度があらかじめ設定された温度以上になったときに前記散水器から前記凝縮器に向けて散水を行う凝縮器用散水装置の制御方法において、前記冷凍機によって冷却される冷却機器の冷却負荷の増減をあらかじめ冷却負荷変動情報として設定し、設定した前記冷却負荷変動情報に基づいて前記冷却機器の冷却負荷が増大するときに前記散水器からの散水を行うことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の凝縮器用散水装置の運転方法においては、前記冷凍機に設けられている圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間をそれぞれ検出し、検出した圧縮機の運転台数及び圧縮機の稼働時間が、あらかじめ設定された運転台数以上又は稼働時間以上になったときに前記散水器からの散水を開始することができ、前記散水器からの散水をあらかじめ設定された時間間隔で定期的に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の凝縮器用散水装置及びその運転方法によれば、冷却機器の冷却負荷が増大するとき、例えば圧縮機の運転台数が増加したときなどに散水器から凝縮器への散水を行うことにより、高温高圧のガス冷媒を効率よく凝縮させて高圧の液冷媒を得ることができる。  また、蒸発しなかった水を受ける受水槽に凝縮後の液冷媒の配管を設けることによって高圧液冷媒を過冷却することができ、冷却能力を向上できる。また、吸水シートに水を吸収させることにより、吸水シートから蒸発する水によって凝縮器に吸引される外気温度を下げることができ、さらに、遮熱板を設けて日光を遮ることにより、凝縮器の温度上昇を抑えることができるので、凝縮器における熱交換効率を向上させることができる。また、散水器からの散水を定期的に行うことにより、凝縮器の汚れや目詰まりによる熱交換効率の低下を抑えることができる。
したがって、年間を通して散水器を効率よく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の凝縮器用散水装置を設置した凝縮器の一形態例を示す側面図である。
【図２】同じく凝縮器の正面図である。
【図３】凝縮器下部に設けた受水槽の一例を示す平面図である。
【図４】凝縮器下部に設けた吸水シートの一例を示す平面図である。
【図５】本発明の凝縮器用散水装置の一形態例を示すブロック図である。
【図６】本発明の凝縮器用散水装置の運転方法の一形態例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
凝縮器１は、Ｖ字状に対向配置した一対の熱交換器２，２と、両熱交換器２，２間の上部に設けた複数のファン３，３と、熱交換器２に向けて水を散水する複数の散水ノズル４，４と、蒸発せずに凝縮器１の下方に流下した水を受ける受水槽５と、蒸発せずに凝縮器１の周囲に飛散した水を吸水する吸水シート６と、凝縮器１に日光が直射することを防止する遮熱板７とを備えており、ファン３によって吸引した外気と高温高圧ガス冷媒とを熱交換器２で熱交換させることにより、高温高圧ガス冷媒を凝縮させて高圧液冷媒とする。
【００１５】
熱交換器２には、冷凍機の圧縮機で圧縮された高温高圧ガス冷媒を熱交換器２に導入するガス導入管２ａと、熱交換器２で凝縮した高圧液冷媒を熱交換器２から導出する液導出管２ｂとが設けられている。さらに、液導出管２ｂには、高圧液冷媒の温度を検出する液冷媒温度計８が設けられるとともに、液導出管２ｂとなる配管の一部が、受水槽５内に配設されている。また、散水ノズル４に水を供給する給水配管９には、該給水配管９を開閉する電磁弁１０が設けられている。なお、ここで散水する水としては、水道水だけでなく、雨水やドレン水なども利用することができる。
【００１６】
図５に示すように、電磁弁１０を開閉作動させる散水制御手段１１は、前記液冷媒温度計８で検出した液冷媒温度に基づいて開閉作動するとともに、あらかじめ設定された冷却負荷変動情報１２に基づいて開閉作動し、さらに、あらかじめタイマー１３に設定された時間間隔によっても開閉作動するように形成されている。
【００１７】
冷却負荷変動情報は、冷却対象となるショーケースやプレハブ庫等の冷却負荷の変動を、例えば、複数台設けられた圧縮機の運転台数や圧縮機の稼働時間に基づいて判定するもので、圧縮機の運転台数を検出し、検出した運転台数があらかじめ設定した台数以上になったときに負荷が増大したと判定し、また、圧縮機の稼働時間を検出し、検出した稼働時間があらかじめ設定した稼働時間以上になったときに負荷が増大したと判定する。
【００１８】
したがって、図６に示すように、電磁弁１０は、液冷媒温度計８で検出した液冷媒温度があらかじめ設定した温度以上になったとき（ステップＳ１）、冷却負荷変動情報１２で負荷が増大したと判定したとき（ステップＳ２）、タイマー１３に設定した一定の時間が経過したとき（ステップＳ３）のいずれかにより水を噴霧するステップＳ４に進んで電磁弁１０が開状態となり、散水ノズル４から熱交換器２に向けての水の散水が始まる。
【００１９】
このように、液冷媒温度が上昇したときに散水することにより、従来と同様に高圧カットの発生を防止できるとともに、冷却負荷が増大したときに散水することにより、冷却器前段の膨張弁で膨張する前の高圧液冷媒の温度を低くすることができ、冷凍機の冷却能力を向上させることができる。また、一定時間経過毎に散水を行うことにより、熱交換器２の汚れや目詰まりで外気の流通性が損なわれたり、伝熱性が損なわれたりして熱交換効率が低下することを抑えることができる。
【００２０】
散水ノズル４からの散水は、液冷媒温度計８で検出した液冷媒温度が低下したとき、負荷が低下したとき、あるいは、タイマー１３に設定した散水時間が経過したときに、ステップＳ５に進んで終了する。
【００２１】
さらに、凝縮器１の下方に設けた受水槽５に液導出管２ｂの配管を配設することにより、受水槽５内の水によって凝縮器１で凝縮した液冷媒を過冷却状態とすることができるので、膨張弁で膨張前の高圧液冷媒の温度を更に低くすることができる。
【００２２】
また、凝縮器１の下方に吸水シート６を設けて凝縮器１の周囲に飛散した水を吸収させることにより、凝縮器１の周辺が飛散した水によって水浸しになるようなことを防止できるだけでなく、吸水シート６から水が蒸発する際の気化熱により、ファン３によって熱交換器２に吸引される外気温度を冷却することができる。これにより、熱交換器２における外気と高温高圧ガス冷媒との熱交換効率を向上させることができ、高圧液冷媒の温度を下げることができる。吸水シート６には、全体的に一様な密度（比較的密）を有する厚さ３０〜５０ｍｍ程度の親水性不織布等を用いることができ、必要に応じて周囲を適宜なフレームによって保持することができる。
【００２３】
さらに、凝縮器１の上方や側方に遮熱板７を設けて熱交換器２に直射日光が当たらないようにすることにより、直射日光で熱交換器２が温度上昇することを防止でき、高圧液冷媒の温度上昇を防止することができる。
【００２４】
このように、凝縮器１の下方に受水槽５を設けて液導出管２ｂを配設したり、吸水シート６を設けたり、遮熱板７を設けることにより、高圧液冷媒の温度を低くしたり、温度上昇を防止できるので、これらによっても冷凍機の冷却能力を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    凝縮器
２    熱交換器
２ａ  ガス導入管
２ｂ  液導出管
３    ファン
４    散水ノズル
５    受水槽
６    吸水シート
７    遮熱板
８    液冷媒温度計
９    給水配管
１０    電磁弁
１１    散水制御手段
１２    冷却負荷変動情報
１３    タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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