(57)【要約】【課題】異物が除去された水を噴霧ノズルにより室外機に噴霧でき、室外機を冷却する。【解決手段】貯水室５０内の水を第１冷却室２０と第２冷却室３０にポンプ５６により夫々圧送し、ポンプ５６により圧送された水をシャワーノズル２３により第１冷却室２０内に噴射し、シャワーノズル２３により噴射された水とともに外気中の異物を濾過して第２冷却室２０内に濾過フィルタ２６を介して供給し、ポンプ５６により圧送された水を噴霧ノズル３７、３８から第２冷却室内２０に噴霧し、第２冷却室２０内の水を通過させる際に緑色片岩により異物を捕捉して捕捉フィルタ４４により貯水室内に供給することで、異物が除去された水を噴霧ノズル３７、３８により第２冷却室２０内に噴霧でき、冷却された空気により室外機３を冷却することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和装置の室外機に冷却空気を供給することにより該室外機を冷却する室外機の補助冷却装置であって、
外気を取り込むための外気取込部と、
前記外気取込部から取り込んだ空気を冷却する第１冷却室と、
前記第１冷却室の下方に配置され、空気を冷却する第２冷却室と、
前記第２冷却室の下方に配置され、水を貯水するための貯水室と、
前記貯水室内の水を前記第１冷却室と前記第２冷却室に夫々圧送するポンプと、
前記ポンプにより圧送された水を前記第１冷却室内に噴射するシャワーノズルと、
前記シャワーノズルにより噴射された水とともに前記外気中の異物を濾過して前記第２冷却室内に供給する濾過フィルタと、
前記ポンプにより圧送された水を前記第２冷却室内に噴霧し、空気を冷却する少なくとも１つの噴霧ノズルと、
天然セラミックである緑色片岩を備え、前記第２冷却室内の水を通過させる際に前記緑色片岩により異物を捕捉して前記貯水室内に供給する捕捉フィルタと、を備えたことを特徴とする室外機の補助冷却装置。
【請求項２】
水道水に含まれる塩素系殺菌剤を除去し、該除去後の浄水を前記貯水室に供給する浄水器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の室外機の補助冷却装置。
【請求項３】
前記浄水器と前記貯水室との間に設けられ、前記貯水室内の貯水量が所定量となるように前記浄水器からの給水を調整する給水調整手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の室外機の補助冷却装置。
【請求項４】
前記貯水室は、内面に張られた銅板により水を殺菌及び滅藻することを特徴とする請求項１に記載の室外機の補助冷却装置。
【請求項５】
前記外気取込部は、当該補助冷却装置のケースの一部である天板と傾斜板との間に設けられた開口部から外気を取り込むことを特徴とする請求項１に記載の室外機の補助冷却装置。
【請求項６】
前記第２冷却室の側面に配置され、前記第２冷却室の冷却空気を排出するための少なくとも１つ開口部を備え、
前記開口部から少なくとも１つの室外機に前記冷却空気を排出することを特徴とする請求項１に記載の室外機の補助冷却装置。
【請求項７】
水道水に含まれる塩素系殺菌剤を除去し、該除去後の浄水を供給する浄水器を備え、
前記浄水器から、少なくとも１つの請求項１に記載の室外機の補助冷却装置に浄水を供給することを特徴とする室外機の補助冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の室外機を補助的に冷却するのに好適な室外機の補助冷却装置、及び補助冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置の室外機に設けられた熱交換器を補助的に冷却して、冷房能力の増大、及び空気調和機の省電力化を図るようにした室外機の補助冷却装置が知られている。
この種の補助冷却装置として、空気調和機の室外機に散水器を設け、この散水器から室外機の熱交換器に水を散水してこの熱交換器を冷却することにより凝縮圧力を低下させ、消費電力を低下させるようにしたものが提案されている。
特許文献１には、室外機に設けられた、大気と熱交換する熱交換器の伝熱管表面に水を噴霧する手段と、大気と熱交換する熱交換器の伝熱管表面における水の蒸発量を推定する手段と、推定した蒸発量に基いて伝熱管表面への噴霧水量を制御する手段とを設けたことが開示されている。
特許文献２には、空気調和装置の室外機を冷却する室外機用冷却装置において、貯水タンク等からの水を噴霧する噴霧ノズルを室外機の空気吸い込み側に、且つ、噴霧方向が空気吸い込み方向とほぼ直交するように配置したことが開示されている。
特許文献３には、屋外に配置されるとともに熱交換器を有する空気調和機用室外機と水を噴霧する噴霧ノズルとからなる室外機用補助冷却装置において、噴霧ノズルから噴霧された水が熱交換器に付着する前までに気化するよう、噴霧ノズルを室外機から離して配置したことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１７８２１公報
【特許文献２】特開２０１１−４７６０１公報
【特許文献３】特開２００９−２４３７５４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の補助冷却装置にあっては、ノズルやポンプの目詰まりを防止するために、可能な限り藻類やスライムの発生を防止する必要があった。その際、藻類やスライムの発生を単に抑制するために、化学薬剤を水中に添加するだけで容易に発生を抑制することが可能である。
しかし、化学薬剤や殺菌剤を水中に添加すると、水中に添加された化学薬剤が新たな環境汚染の原因になるといった問題があった。
また、長期に渡って室外機に化学薬剤が含まれている水が噴霧されると、水に含まれる化学薬剤の成分が室外機の噴霧面に凝固することにより冷却効果が低減するといった問題があった。
そこで、異物が除去された水を噴霧ノズルから噴霧することにより冷却空気を生成し、冷却空気を用いて室外機を冷却することが切望されている。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、異物が除去された水を噴霧ノズルから噴霧することにより冷却空気を生成し、冷却空気を用いて室外機を冷却することが可能な室外機の補助冷却装置、及び補助冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、空気調和装置の室外機に冷却空気を供給することにより該室外機を冷却する室外機の補助冷却装置であって、外気を取り込むための外気取込部と、前記外気取込部から取り込んだ空気を冷却する第１冷却室と、前記第１冷却室の下方に配置され、空気を冷却する第２冷却室と、前記第２冷却室の下方に配置され、水を貯水するための貯水室と、前記貯水室内の水を前記第１冷却室と前記第２冷却室に夫々圧送するポンプと、前記ポンプにより圧送された水を前記第１冷却室内に噴射するシャワーノズルと、前記シャワーノズルにより噴射された水とともに前記外気中の異物を濾過して前記第２冷却室内に供給する濾過フィルタと、前記ポンプにより圧送された水を前記第２冷却室内に噴霧し、空気を冷却する少なくとも１つの噴霧ノズルと、天然セラミックである緑色片岩を備え、前記第２冷却室内の水を通過させる際に前記緑色片岩により異物を捕捉して前記貯水室内に供給する捕捉フィルタと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、貯水室内の水を第１冷却室と第２冷却室にポンプにより夫々圧送し、ポンプにより圧送された水をシャワーノズルにより第１冷却室内に噴射し、シャワーノズルにより噴射された水とともに外気中の異物を濾過して第２冷却室内に濾過フィルタを介して供給し、ポンプにより圧送された水を少なくとも１つの噴霧ノズルから第２冷却室内に噴霧することにより空気を冷却し、第２冷却室内の水を通過させる際に緑色片岩により異物を捕捉して捕捉フィルタにより貯水室内に供給することで、異物が除去された水を噴霧ノズルから噴霧することにより冷却空気を生成し、冷却空気を用いて室外機を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置１を示す図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は図１に示す濾過フィルタ２６の上方及び下方に夫々配置される平板２７ａ、２７ｂの構造を示す図である。
【図３】天然セラミックである緑色片岩の組成表を示した図である。
【図４】図１に示す配管２１の構造を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態に係る室外機の補助冷却装置１による冷却効果について説明するためのグラフ図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る室外機の補助冷却装置１の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る室外機の補助冷却装置１のシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置１を示す図である。
本実施形態の補助冷却装置１は、空気調和装置の室外機３に冷却空気を供給することにより室外機３を冷却するものである。
補助冷却装置１は、外気を取り込むための外気取込部１０と、外気取込部１０から取り込んだ空気を冷却する第１冷却室２０と、第１冷却室２０の下方に配置され、空気を冷却する第２冷却室３０と、第２冷却室３０の下方に配置され、水を貯水するための貯水室５０と、を備えている。
【０００９】
外気取込部１０は、補助冷却装置１のケース１１の上端部に設けられた保持部１２、１２上に架橋して保持される天板１３と、ケース１１の上端部に設けられ所定の角度を有して斜め方向に突出する傾斜板１４と、天板１３の縁部と傾斜板１４の縁部との間に設けられ、外気を取り込む開口部１５と、を備えている。
このように、外気取込部１０は、補助冷却装置１のケース１１の一部である天板１３と傾斜板１４との間に設けられた開口部１５から外気を取り込むことで、霧状の水を排出し易くでき、室外機３に設けられたファン６１の回転による霧状の水の吸引を容易に行えるように構成することができる。
【００１０】
第１冷却室２０は、後述するポンプに接続されている配管２１の途中に設けられ、操作に応じて流量調整が可能なバルブ２２と、バルブ２２に接続されている配管２１の端部に設けられたシャワーノズル２３とを備えている。シャワーノズル２３は、ポンプにより圧送された水を水滴２４として第１冷却室２０内に噴射する。
第１冷却室２０は、シャワーノズル２３により噴射された水とともに外気中の異物や水に含まれる無機物や有機物を捕捉して濾過し、第２冷却室３０内に水滴２５として供給する濾過フィルタ２６を備えている。なお、濾過フィルタ２６は、上方に複数の孔を有する平板２７ａと、下方に複数の孔を有する平板２７ｂとにより挟まれた構造を有している。
【００１１】
第２冷却室３０は、後述するポンプに接続されている配管２１の途中から分岐した枝管３１、３２に設けられた、操作に応じて流量調整が可能なバルブ３３、３４と、バルブ３３、３４に接続されている配管の端部に設けられた噴霧ノズル３７、３８とを備えている。噴霧ノズル３７、３８は、ポンプにより圧送された水を霧３９、４０として第２冷却室３０内に噴霧する。
第２冷却室３０の側面には、第２冷却室３０内に噴霧された霧３９、４０により冷却された空気をモータ４１ｍの回転により外部（Ｆ１方向）に送風するファン４１と、ファン４１を保護するための円筒形状の保護板４２が備えられている。
保護板４２の下方には、外気温度を検出する温度センサ４３が備えられている。
第２冷却室３０の下方には、天然セラミックである緑色片岩（図３）を備え、第２冷却室３０内の水を通過させる際に緑色片岩により異物を捕捉し、異物を除去した後の水を貯水室５０内に供給する捕捉フィルタ４４が備えられている。
なお、捕捉フィルタ４４は、上方に複数の孔を有する平板４５ａと、下方に複数の孔を有する平板４５ｂとにより挟まれた構造を有している。
【００１２】
貯水室５０には、水道水（Ｗ）に含まれる塩素系殺菌剤を除去し、該除去後の浄水を前記貯水室に供給する浄水器５１が接続されている。
このように、補助冷却装置１は、浄水器５１により水道水に含まれる塩素系殺菌剤を除去し、該除去後の浄水を浄水器５１から貯水室５０に供給することで、貯水室５０内の水に塩素系殺菌剤が含まれないようにすることができる。この結果、噴霧ノズルから噴霧される霧状の水が室外機３に到達した場合でも、水にカルキ成分が含まれていないので、室外機３にカルキ成分の付着を防止することができる。
【００１３】
貯水室５０は、浄水器５１と貯水室５０との間に設けられ、貯水室５０内の貯水量が所定量となるように浄水器５１からの給水を調整する複式ボールタップ（給水調整手段）５２備えている。
このように、補助冷却装置１は、浄水器５１と貯水室５０との間に複式ボールタップ５２を設け、貯水室５０内の貯水量が所定量となるように浄水器５１からの給水を複式ボールタップ（給水調整手段）５２により調整する。これにより、貯水室５０内の貯水量が所定量となるよう維持することができる。
【００１４】
貯水室５０は、オーバーフロー面よりも水面が高くなった場合に開口部から水を噴出させるオーバーフロー管５３と、排水時に外部に水を排水するための排水口５４と、貯水室５０の側面及び底面において銅イオンＣｕ＋、Ｃｕ２＋を発生し、内面に張られた銅板により水を殺菌及び滅藻する銅板５５ａ〜５５ｄと、貯水室５０内の水を孔５６ａから吸入して配管２１を介して第１冷却室２０と第２冷却室３０に夫々圧送するポンプ５６とが備えられている。
このように、貯水室５０では、内面に張られた銅板５５ａ〜５５ｄにより水を殺菌及び滅藻することで、貯水室５０内の水中の異物を除去することができる。
【００１５】
空気調和装置の室外機３は、モータ６１ｍの回転により補助冷却装置１側から吸引した霧状の水６０を外部（紙面右側Ｆ２方向）に送風するファン６１と、複数の放熱フィンに複数の冷媒管６２ａを貫通させて構成され、冷房運転時にはファン６１により吸い込まれた空気と熱交換を行い、冷媒管６２ａ内を流通する冷媒を冷却する熱交換器６２とが備えられている。
このように、補助冷却装置１は、貯水室５０内の水を第１冷却室２０と第２冷却室３０にポンプ５６により夫々圧送し、ポンプ５６により圧送された水をシャワーノズル２３により第１冷却室２０内に噴射し、シャワーノズル２３により噴射された水とともに外気中の異物を濾過して第２冷却室２０内に濾過フィルタ２６を介して供給し、ポンプ５６により圧送された水を噴霧ノズル３７、３８から第２冷却室内２０に噴霧し、第２冷却室２０内の水を通過させる際に緑色片岩により異物を捕捉して捕捉フィルタ４４により貯水室内に供給することで、異物が除去された水を噴霧ノズル３７、３８に噴霧して空気を冷却することができ、冷却された空気により室外機３を冷却することができる。また、補助冷却装置１は、簡単な構造であるので、保守点検や管理が容易になるという利点を有している。
なお、シャワーノズル２３、噴霧ノズル３７、３８の開度については、ユーザが任意に調整可能であり、これらのノズルから夫々吐出される水量を目視確認しながら、個々にノズルの開度を調整することが好ましい。
【００１６】
次に、図２は、濾過フィルタ２６の上方及び下方に夫々配置される平板２７ａ、２７ｂの構造を示す図である。
平板２７ａ、２７ｂは、鉄にクロムやニッケルなどの物質を添加して錆びにくくした特殊鋼の一つであるステンレス鋼（Steel Use Stainless）製の平板にパンチング加工したものである。
平板２７ａは、外周から中心に向かって徐々に孔２７ｃの大きさが小さくなるように配列されている。一方、平板２７ｂは、外周から中心に向かって徐々に孔２７ｄの大きさが大きくなるように配列されている。
なお、捕捉フィルタ４４の上方及び下方に夫々配置される平板４５ａ、４５ｂも図２に示す構造を有している。
このため、濾過フィルタ２６が平板２７ａと平板２７ｂとにより挟まれた状態で第１冷却室２０の下方に配置され、シャワーノズル２３から水が噴射されると、水とともに外気中の異物が平板２７ａの孔２７ｃから濾過フィルタ２６に浸透して濾過され、濾過フィルタ２６の下方から平板２７ｄの孔２７ｄまで下降し、水滴２５として第２冷却室３０内に降下して供給される。この際、平板２７ａと平板２７ｂとの孔のパターンが異なるため、水が通過する通路が形成され難くなるため、自然の降雨のように偏ること無く降下させることができる。
【００１７】
図３は、天然セラミックである緑色片岩の組成表を示した図である。
天然セラミックである緑色片岩４４ａの機能としては、緑色片岩４４ａは、その表面は負又は正の電荷を持っているため、水中のイオンとイオン交換を素早く行うことができる。また緑色片岩４４ａは負の状態が多いため、陽イオン（カルシウム、マグネシウム等）を引きつける。これによって補助冷却装置１内の配管や貯水室５０へのスライムやスケールの付着を抑止することができ、水中イオンが減少すると、電気伝導率も低下する。
また緑色片岩４４ａは、水を保持する力が強く、表面張力が小さいので物質が吸着しやすい状態になっており、吸着飽和点に達する時間が長期間維持される連続多孔質（特殊ランダム層）という形態にあるため、表面積が大きくその分、吸着能力に優れ、この高い吸着力によって水中の金属化合物やトリハロメタンなどを吸着補足することができる。
【００１８】
さらに緑色片岩４４ａは、遠赤外線放射力により水の分子構造を置換、浸透性・洗浄性を向上させるので、強固なスケールやスライムを徐々に剥離溶質し、正常な設備部材面を復活させることができる。
さらにまた、緑色片岩４４ａには、酸化と還元のバランスを保つ鉄塩の２価鉄と３価鉄が３：１の割合で含有しており、水中の酸素によって酸化還元反応が起こり、微弱電流が発生しイオン化を促進する。
また緑色片岩４４ａ自身からマイナスイオンが発生し、酸化度を示す指標となる酸化還元電位を低下させる働きをする。すなわち、還元性が強くなって補助冷却装置内の部材や配管内壁のスケール等を剥離溶質し易くする作用がある。
【００１９】
次に、配管２１の構造を示す図である。
図１に示す第１冷却室２０に設けられている配管２１は、図４に示すように内径の異なる配管を接続するように構成されている。すなわち、下方の配管２１ａは内径φ１を有し、上方の配管２１ｂは配管２１ａの内径φ１よりも細径である内径φ２（φ１＞φ２）を有し、例えば、φ１を４０ｍｍ、φ２を１３ｍｍとすることで、配管２１ａから配管２１ｂに流入した水の圧力を約９０倍に増加することができる。この結果、シャワーノズル２３内の内部水圧を高めることができ、シャワーノズル２３から噴射した水滴の到達範囲を濾過フィルタ２６の全面まで広げることができる。
【００２０】
ここで、配管の内径が縮小する場合の圧力水頭の増大について説明する。
ベルヌーイの定理より同一配管状で、流れる流体は、常に一定流量で流れる(流速の変化のみで、流量は常に一定である)。
例えば、配管ＶＰ４０（内径４０ｍｍ）の面積は、πＤ２／４＝０．００１２５６ｍ２となる。一方、配管ＶＰ１３（内径１３ｍｍ）の面積πＤ２／４＝０．０００１３２６６５ｍ２となる。
仮に、毎分１０Ｌ／ｍｉｎの水を送水する場合の圧力水頭を考える。
まず、配管ＶＰ４０の流速を求める。
０．０１ｍ３／ｍｉｎ：０．０００１６７ｍ３／ｓ
流速：０．０００１６７／０．００１２５６＝０．１３２７ｍ／ｓ
速度水頭：Ｖ２／２ｇ＝０．０００８９８
次に、配管ＶＰ１３の流速を求める。
流速：０．０００１６７／０．０００１３２６６５＝１．２５６ｍ／ｓ
速度水頭：Ｖ２／２ｇ＝０．０８０５３
配管ＶＰ１３の速度水頭は、配管ＶＰ４０の速度水頭に対して、
０．０８０５３／０．０００８９８＝８９．７、すなわち、約９０倍になる。
【００２１】
図５は、本発明の実施形態に係る室外機の補助冷却装置１の制御系の構成を示す回路図である。なお、図５に示す符号のうち、図１に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
図５において、室外機３にはスイッチ６５が設けられており、室外機３に電源が投入された場合に電磁接触器ＭＣ（図示しない）が作動してスイッチ６５の接点が閉結する。
商用電源７２は、例えば１００Ｖの単相交流又は２００Ｖの三相交流であり、電源ケーブルＬ１を介して補助冷却装置１に供給され、電源スイッチＳＷ１，スイッチＳＷ２を介してポンプ５６、ファン４１のモータ４１ｍに供給される。また、商用電源７２は、室外機３に設けられたスイッチ６５を介して電磁接触器ＭＣ７１に供給される。
電源スイッチＳＷ１は、補助冷却装置１のケース１１に取り付けられ、外部からの操作が可能である。
電磁接触器ＭＣ７１は、室外機３に設けられたスイッチ６５が閉結した場合に、コイルに交流電流が流れて、スイッチＳＷ２の接点を閉結する。
ポンプ５６およびファン４１のモータ４１ｍは、電源スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２が閉結状態にある場合に、商用電源７２が供給され、夫々に動作する。
【００２２】
次に、本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置１の動作について説明する。
図５において、補助冷却装置１に設けられた電源スイッチＳＷ１がユーザによりＯＮ操作されると、電源スイッチＳＷ１の接点が閉結状態になる。この結果、商用電源７２がＯＮ状態の電源スイッチＳＷ１の接点まで供給される。
次いで、ユーザにより室外機３に電源が投入された場合に、電磁接触器ＭＣ（図示しない）が作動してスイッチ６５の接点が閉結する。この結果、商用電源７２が、電源スイッチＳＷ１、コードＬ２、スイッチ６５を介して電磁接触器ＭＣ７１に供給され、スイッチＳＷ２の接点が閉結される。次いで、商用電源７２が、電源スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２を介してポンプ５６、ファン４１のモータ４１ｍに供給される。
この結果、室外機３が運転状態にある場合に、ポンプ５６、ファン４１のモータ４１ｍが起動される。
【００２３】
ポンプ５６が起動すると、ポンプ５６は貯水室５０内の水を孔５６ａから吸入して配管２１を介して第１冷却室２０と第２冷却室３０に夫々圧送する。
一方、ファン４１が回転することにより、第２冷却室３０内から内気がＦ１方向に吐出され、第２冷却室３０内の圧力が低下する。この結果、外気取込部１０の開口１５から外気が第１冷却室２０内に吸引され、第１冷却室２０に進入し、さらに、第１冷却室２０の内気が濾過フィルタ２６を介して第２冷却室３０内に吸引され、第１冷却室２０内の冷却された空気が保護板４２により囲まれた開口からＦ１方向に吐出される。
【００２４】
このとき、第１冷却室２０では、ユーザにより操作されたバルブ２２の開度に応じて、配管２１からシャワーノズル２３に供給される水の流量が調整され、シャワー２３から水滴が下方に配置された濾過フィルタ２６に向かって噴射され、第１冷却室２０に進入した外気とシャワー２３から噴射された水滴とが接触して水滴の一部を蒸発させ、水滴を冷却する。そして、濾過フィルタ２６から冷却された水滴２５が降下する。
同時に、第１冷却室２０に進入した外気に含まれる異物を水滴とともに濾過フィルタ２６で濾過することができる。
【００２５】
また、降雨状態である場合、シャワー２３から水滴が下方に配置された濾過フィルタ２６に向かって噴射され、第１冷却室２０に進入した外気に含まれる異物を水とともに濾過フィルタ２６で濾過することができる。
【００２６】
また、第２冷却室３０では、ユーザにより操作されたバルブ３４の開度に応じて、配管３６から噴霧ノズル３８に供給される水の流量が調整され、ノズル３８から霧状の水が第２冷却室３０内に噴霧される。この結果、第２冷却室３０では、ノズル３８から噴霧された霧状の水が充満する。
さらに、濾過フィルタ２６から冷却された水滴２５が降下し、濾過フィルタ２６を通過した内気が第２冷却室３０内に進入し、ノズル３８から噴霧された霧状の水に内気が接触して霧状の水を直接的に蒸発させる。
この結果、蒸発熱を逃がすので効率が良く、理論的には湿球温度まで内気の温度を低下させることができる。
なお、熱力学的湿球温度（thermodynamic wet-bulb temperature）は、ある空気塊を一定気圧に保ちながら、その空気塊の中に水を蒸発させることによって、飽和に達するまで断熱的に冷却した場合に、その空気塊が持つ温度であり、このとき、蒸発に必要な気化熱は全てその空気塊から奪われるものとする。
【００２７】
ここで、冷却能力の計算方法について説明する。
冷却能力は、水量、風量、冷却水温度、大気温湿度など多くのパラメータに依存している。しかし、移動単位数（ＮＴＵ）という無次元数を用いると、パラメータを減らし解析を容易にすることができる。
移動単位数（ＮＴＵ）には、図１に示す補助冷却装置１のような冷却塔が出せる能力を表す有効ＮＴＵ（ａｖａｉｌａｂｌｅ  ＮＴＵ、（ＮＴＵ）ａ）と、温度等の仕様条件から計算される必要ＮＴＵ（ｒｅｑｕｉｒｅｄ  ＮＴＵ、（ＮＴＵ）ｒ）の２種類がある。
【００２８】
2014206347.tif 000003
2014206347.tif 000004
【００２９】
ここで、Ｋを第１冷却室２０と第２冷却室３０からなる熱交換部のエンタルピ基準熱伝達率（ｋｇ／（ｍ２ｓ））、ａを第１冷却室２０と第２冷却室３０からなる熱交換部の単位体積あたりの水と空気の接触面積（ｍ−１）、Ｖを第１冷却室２０と第２冷却室３０からなる熱交換部の体積（ｍ３）、Ｌを水量（ｋｇ／ｓ）、ｔｗ，ｉｎ，ｔｗ，ｏｕｔを冷却水の入口温度、出口温度（Ｋ）、ｃｗを水の比熱（Ｊ／（ｋｇＫ））、ｈ（ｔｗ）を第１冷却室２０と第２冷却室３０からなる熱交換部で水温ｔｗの水と接触する空気のエンタルピ（Ｊ／ｋｇ）、ｈｓ（ｔｗ）を温度ｔｗにおける飽和蒸気のエンタルピ（Ｊ／ｋｇ）。空気の湿度に依存する。
【００３０】
解析の際には、横軸に水空気比Ｎ（水の質量流量／空気の質量流量）をとってそれぞれのＮＴＵをグラフに表し、それらの交点、すなわち（ＮＴＵ）ａ＝（ＮＴＵ）ｒとなる水空気比Ｎが実際の運転状態を表すことを利用して冷却能力などを求める。導出熱交換部の微小部分で交換される熱量ｄＱに関する次の「水温低下により水が失った熱量＝蒸発により空気が得た熱量」という関係式を変形し、熱交換部全体で積分することで、
（ＮＴＵ）ａ＝（ＮＴＵ）ｒ
を得る。
2014206347.tif 000005
【００３１】
このようにして、補助冷却装置１の第１冷却室２０と第２冷却室３０では、冷却された内気が生成される。
補助冷却装置１の保護板４２により囲まれた開口はフード５を介して室外機３の全面を覆っており、室外機３に設けられたファン６１が回転しているので、第２冷却室３０内の冷却空気がＦ１方向（図１）に吸引され、室外機３に設けられた熱交換器６２のフィンを通過してＦ２方向に突出される。このとき、冷却された空気が熱交換器６２のフィンとの間で熱交換され、熱交換器６２の内部を貫通している冷媒管６２ａの熱が低下する。
【００３２】
また、ユーザにより操作されたバルブ３３の開度に応じて、配管３１から噴霧ノズル３７に供給される水の流量が調整され、噴霧ノズル３７から霧状の水が第２冷却室３０内に噴霧される。このとき、ノズル３８からも霧状の水が第２冷却室３０内に噴霧されているので、霧状の水の量が最大で約２倍に増加する。そして、第２冷却室３０内の冷却された空気が保護板４２の開口から外部に吐き出される。このとき、室外機３に設けられたファン６１が回転しているので、冷却された空気がＦ１方向（図１）に吸引され、室外機３に設けられた熱交換器６２のフィンを通過してＦ２方向に突出される。
このとき、冷却された空気が熱交換器６２のフィンとの間で熱交換され、熱交換器６２の内部を貫通している冷媒管６２ａの熱が低下する。
このように、補助冷却装置１は、ファン４１を起動するように制御することで、冷却された空気をより多く室外機３に吹き付けることができる。
【００３３】
次に、図６に示すグラフ図を参照して、本発明の第１実施形態に係る室外機の補助冷却装置１による冷却効果について説明する。
図６において、グラフ（ａ）は室外機に対して冷却された空気を供給していない状態での室外機の温度推移を示し、グラフ（ｂ）は補助冷却装置１から室外機に対して冷却された空気を供給している状態での室外機の温度推移を示し、グラフ（ｃ）は外気温度の温度推移を示し、グラフ（ｄ）は補助冷却装置１を未使用時の室外機３の電源電流（Ａ）を示し、グラフ（ｅ）は補助冷却装置１を使用時の室外機３の電源電流（Ａ）を示す。
【００３４】
図６に示すグラフ（ａ）（ｂ）を比較することで、補助冷却装置１を使用したときの室外機の温度推移が約５℃だけ低くなることが理解でき、補助冷却装置１を使用することによる冷却効果が期待できる。
また、図６に示すグラフ（ｄ）（ｅ）を比較することで、補助冷却装置１を使用したときの室外機の電源電流の推移が３０％だけ低くなることが理解でき、補助冷却装置１を使用することによる節電効果が期待できる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る室外機の補助冷却装置１の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、本実施形態は、第２冷却室３０の側面に配置され、第２冷却室３０の冷却空気を排出するための開口部４２−１、４２−２、４２−３を備え、開口部４２−１、４２−２、４２−３から室外機３−１、３−２、３−３に冷却空気を排出するように構成されている。
これにより、第２冷却室の側面に配置され、第２冷却室の冷却空気を排出するための開口部から室外機に冷却空気を排出することで、１台の補助冷却装置１を用いて複数の室外機に冷却空気を供給することができる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る室外機の補助冷却装置１のシステム構成を示すブロック図である。
図８に示すように、本実施形態は、水道水に含まれる塩素系殺菌剤を除去し、該除去後の浄水を供給する浄水器５１を備え、浄水器５１から、少なくとも１つの補助冷却装置１−１、１−２、１−３に浄水を供給することように構成されている。
これにより、１つの浄水器５１から、複数の補助冷却装置に浄水を供給することができ、補助冷却装置１−１、１−２、１−３の貯水室５０内の水に塩素系殺菌剤が含まれないようにすることができる。この結果、噴霧ノズルから噴霧される霧状の水により空気が冷却され、冷却された空気により室外機３を冷却しても、水にカルキ成分が含まれていないので、室外機３にカルキ成分の付着を防止することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
上記の実施形態では、補助冷却装置を１台の室外機に対して使用するように構成したが、本発明はこのような場合に限定するものではない。すなわち、補助冷却装置を複数台連結しておき、複数台の室外機に対して使用するように構成してもよい。
上記の実施形態では、補助冷却装置を室外機の外側に配置するように構成したが、本発明はこのような場合に限定するものではない。すなわち、補助冷却装置を室外機の内側に配置可能なように小型化して一体化しておくように構成することもできる。
上記の実施形態では、補助冷却装置と室外機との間の空間については言及していなかったが、補助冷却装置と室外機との間の空間の例えば上部をカバーで覆うように構成してもよい。さらに、補助冷却装置と室外機との間の空間の例えば側部をカバーで覆うように構成してもよい。
【００３８】
上記の実施形態では、補助冷却装置の外気取込部１０の側面に傾斜板１４を設けるように構成したが、本発明はこのような場合に限定するものではない。すなわち、気象条件に応じて、外気取込部１０の側面に設けられた傾斜板１４を簡単に取り外せるように構成してもよい。
上記の実施形態では、補助冷却装置の外気取込部１０の側面に傾斜板１４を設けるように構成したが、本発明はこのような場合に限定するものではない。すなわち、天板１３と傾斜板１４との間に開けた開口をより大きくすることで、夏季の消費電力が増加する季節に降る雨水を利用することで、水道利用に係る経費を節減することができる。
上記の実施形態では、補助冷却装置の設置方法については言及していなかったが、補助冷却装置の第１冷却室２０と第２冷却室３０との間の４点の角部にフック部を設け、フック部にワイヤの一端を夫々接続しておき、ワイヤの他端をアンカに接続して固定するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…補助冷却装置、３…室外機、１０…外気取込部、２０…第１冷却室、３０…第２冷却室、５０…貯水室、１１…ケース、１２…保持部、１３…天板、１４…傾斜板、１５…開口部、１６…降雨センサ、２１…配管、２２…バルブ、２３…シャワーノズル、２４…水滴、２６…濾過フィルタ、３１…枝管、３２…分岐、３７…噴霧ノズル、３８…噴霧ノズル、３９…霧、４１…ファン、４２…保護板、４３…温度センサ、５０…貯水室、４４…捕捉フィルタ、５１…浄水器、５３…オーバーフロー管、５４…排水口、５６…ポンプ、６０…水、６２…熱交換器
【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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【図７】
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【図８】
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