(57)【要約】【課題】蒸発による吹出気流の温度低下量が小さい。【解決手段】空気の流れを発生させる送風機３と、送風機３近傍の筐体２外装部に設けた吸込口４と、送風機３から昇圧された空気を旋回させる吹出ダクト５と、吹出ダクト５に設けられた筒状の吹出口外壁６と、吹出口外壁６より直径の小さい内円筒部材７と、内円筒部材７を形成する円筒壁を吹出口内壁７ａとし、吹出口外壁６と吹出口内壁７ａとで形成される環状吹出口８と、内円筒部材７に設けられており、環状吹出口８から下方に吹き出す吹出気流によって形成される自然風を遮断する空間１４に向かって霧１５を噴出する噴霧ノズル１２とを構成することで、環状吹出口８から吹出される螺旋状の吹出気流１３によって、霧１５の蒸発が促進され、吹出気流１３の温度低下量を大きくすることができる。【選択図】図１
2019074218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れを発生させる送風機と、
前記送風機が設置される筐体に設けられた吸込口と、
前記送風機から昇圧された空気を旋回させる吹出ダクトと、
前記吹出ダクトに設けられた筒状の吹出口外壁と、
前記吹出口外壁より直径の小さい内円筒部材と、
前記吹出口外壁と前記内円筒部材とで形成される環状吹出口と、
前記内円筒部材に設けられており、前記環状吹出口から下方に吹き出す吹出気流によって形成される自然風を遮断する空間に向かって霧を噴出する噴霧ノズルと、
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記噴霧ノズルのノズル軸線Ｘと、前記内円筒部材の円筒軸線Ｙと、において、
ノズル軸線Ｘにおける霧が噴射する方向と、円筒軸線Ｙにおける鉛直下方向とがなす角を角度θとする時、前記角度θが３０°≦θ≦６０°の関係にあること、
を特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はファンと噴霧ノズルを備えた冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷却装置は、ファンが吹き出した気流をガイドケーシングで整流し、霧を搬送している。（例えば特許文献１）
図３は、特許文献１に記載された従来の冷却装置を示すものである。従来の冷却装置は、図３に示すように、複数の翼１０１を有するファン１００と、翼１０１の周囲に配置され、翼１０１が吹き出した気流を整流するための中空略円筒形状のガイドケーシング１１０と、ガイドケーシング１１０の中空略円筒形状の内部に霧１０３を噴霧するための噴霧ノズル１０２を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の冷却装置の構成では、霧１０３はファン１００によって吹き出されるほぼ直進する吹出気流１０５に沿って流れるが、冷却対象へ到達する前に霧１０３が十分に蒸発することができず、蒸発による吹出気流１０５の温度低下量が小さいという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、従来の課題を解決するもので、吹き出す気流の温度低下量を大きくできる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来の課題を解決するために、本発明の冷却装置は、空気の流れを発生させる送風機と、前記送風機が設置される筐体に設けられた吸込口と、前記送風機から昇圧された空気を旋回させる吹出ダクトと、前記吹出ダクトに設けられた筒状の吹出口外壁と、前記吹出口外壁より直径の小さい内円筒部材と、前記吹出口外壁と前記内円筒部材とで形成される環状吹出口と、前記内円筒部材に設けられており、前記環状吹出口から下方に吹き出す空気流によって形成される自然風を遮断する空間に向かって霧を噴出する噴霧ノズルと、を備えたものである。
【０００７】
これにより、送風機から送り込まれた空気は、送風機出口の動圧を維持したまま吹出ダクト内で旋回流を形成し、環状吹出口からは内円筒部材の周りを回るように旋回し、かつ、下方向へ吹出される速度成分と合成され、環状吹出口から下方向へスパイラル状の吹出気流が形成される。噴霧ノズルから吐出した霧は、吹出気流によって旋回しながら下方へ移動するため、鉛直下方向に単純に移動する時と比較し旋回方向への移動も加わるため、霧の気流中の移動距離が長くなる。
【発明の効果】
【０００８】
霧の吹出気流中の移動距離が長くなるため、霧の蒸発時間を十分に確保することができ、吹出気流に含まれる霧の多くを蒸発させることで、吹出気流の温度低下量を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の上面図
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の図１内Ａ−Ａ断面図
【図３】特許文献１に記載された従来の冷却装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、空気の流れを発生させる送風機と、送風機が設置される筐体に設けられた吸込口と、送風機から昇圧された空気を旋回させる吹出ダクトと、吹出ダクトに設けられた筒状の吹出口外壁と、吹出口外壁より直径の小さい内円筒部材と、吹出口外壁と内円筒部材とで形成される環状吹出口と、内円筒部材に設けられており、環状吹出口から下方に吹き出す吹出気流によって形成される自然風を遮断する空間に向かって霧を噴出する噴霧ノズルと、を備えたことにより、送風機から昇圧された空気流は、吹出ダクト接線方向から流入し、送風機出口の動圧を維持したまま吹出ダクト内で旋回流を形成する。さらに、吹出口外壁と内円筒部材の間へ導かれる気流は縮流により加速し、環状吹出口へ向かって下方向に螺旋状の吹出気流を形成する。噴霧ノズルから吐出した霧は、吹出気流によって旋回しながら下方へ移動するため、鉛直下方向に単純に移動する時と比較し旋回方向への移動も加わるため、霧の気流中の移動距離が長くなる。
【００１１】
このため、霧の蒸発時間を十分に確保することができ、吹出気流に含まれる霧の多くを蒸発させることで、吹出気流の気温低下を大きくできる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の冷却装置における噴霧ノズルのノズル軸線Ｘと、内円筒部材の円筒軸線Ｙと、において、ノズル軸線Ｘにおける霧が噴射する方向と、円筒軸線Ｙにおける鉛直下方向とがなす角を角度θとする時、前記角度θが３０°≦θ≦６０°の関係にする。これによって、噴霧した霧の大半を吹出気流に沿って流すことができるため、多くの霧の吹出気流中の移動距離が長くなる。
【００１３】
このため、噴霧した多くの霧に対し、旋回流成分の効果で移動距離が長くなるため、霧の蒸発時間を十分に確保することができる。これによって、吹出気流に含まれる霧の多くを吹出気流中で確実に蒸発させることができる。特に自然風が強い場合においても、未蒸発の霧が自然風に飛ばされることなく、吹出気流に含まれる霧の多くを蒸発させることで、吹出気流の気温低下を大きくできる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１および図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態における冷却装置について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態における冷却装置の上面図を示すものである。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態における冷却装置の断面図を示すものである。
【００１８】
図１および図２において、空気の流れを発生させる送風機３と、送風機３近傍の筐体２に設けた吸込口４と、送風機３から昇圧された空気を旋回させる吹出ダクト５と、吹出ダクト５に設けられた筒状の吹出口外壁６と、吹出口外壁６より直径の小さい内円筒部材７と、内円筒部材７を形成する円筒壁を吹出口内壁７ａとし、吹出口外壁６と吹出口内壁７ａとで形成される環状吹出口８と、内円筒部材７に設けられており、環状吹出口８から下方に吹き出す吹出気流１３によって形成される空間１４に向かって霧１５を噴出する噴霧
ノズル１２と、を構成している。また、噴霧ノズル１２のノズル軸線Ｘと、内円筒部材７の円筒軸線Ｙとにおいて、ノズル軸線Ｘで示される霧１５が噴射する方向と、円筒軸線Ｙで示される鉛直下方向とがなす角を角度θが３０°≦θ≦６０°の関係にある様に構成している。
【００１９】
以上のように、構成された冷却装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
まず、送風機３から昇圧された空気流１は、吹出ダクト５接線方向から流入し、送風機３出口の動圧を維持したまま吹出ダクト５の外周側面１０に沿って旋回流１１を形成する。
【００２１】
さらに、吹出口外壁６と吹出口内壁７ａの間へ導かれる気流は縮流により加速し、環状吹出口８へ向かって下方向に螺旋状の吹出気流１３を形成する。
【００２２】
このとき吹出ダクト５内での急激な曲流路がなく、さらに風向板９によって旋回流１１と送風機出口気流の合流を防止することで、動圧成分を旋回流１１に変換しながら環状吹出口８に導くことができるため、環状吹出口８全周において一様な螺旋状の吹出気流１３を下方向に吹き出すことができる。
【００２３】
環状吹出口８から一様に吹出された吹出気流１３は自然風を遮断する空間１４を形成し、この空間１４に向かって噴霧ノズル１２から霧１５を噴出することで、霧１５の蒸発時の気化熱で空間１４を冷却し、空間１４を自然風に流され難い冷却空間とすることができる。この時、噴霧ノズル１２から噴出された霧１５の一部が吹出気流１３に沿って流れることで、鉛直下方向に単純に移動する時と比較し旋回方向への移動も加わるため、霧１５の気流中の移動距離が長くなる。
【００２４】
このため、霧１５の蒸発時間を十分に確保することができ、吹出気流１３に含まれる霧１５の多くを蒸発させることで、吹出気流１３の温度低下量を大きくできる。吹出気流１３の温度低下量を大きくすることで、吹出気流１３によって自然風を遮断し、かつ吹出気流１３の一部が流れ込むことで冷却空間として形成される空間１４の気温低下も大きくなる。
【００２５】
また、螺旋状の吹出気流１３によって、蒸発が促進されることで、霧１５が蒸発前に人等の冷却対象物に届くことを防ぐ事ができるため、濡れによる不快感を防止することができる。
【００２６】
また、螺旋状の吹出気流１３によって、蒸発が促進されることで、霧１５が蒸発前に筐体２や他の周囲物に付着することを防ぐ事ができるため、霧１５による腐食を防止することができる。
【００２７】
また、本実施例では、ノズル軸線Ｘにおける霧１５が噴射する方向と、円筒軸線Ｙにおける鉛直下方向とがなす角を角度θが３０°≦θ≦６０°の関係にしている。例えば、θ＝９０°の時は、吹出気流１３に対して直角に霧１５を噴霧する事になり、吹出気流１３に沿って流れずに霧１５が吹出気流１３を貫通し空間１４の外に飛び出してしまう恐れがある。また、θ＞９０°では、吹出気流１３に対して逆行する向きに霧１５を噴霧することとなり、吹出気流１３に押し戻されながら霧１５同士が衝突し合体することで、粒子径が大きくなり、蒸発し難くなることで吹出気流１３の温度低下が妨げることになりかねない。また、筐体２に霧１５が付着しやすくなるため、筐体２に付着した霧１５が液滴となり、重力によって落下し、人等の冷却対象物に当たることで不快感を与える恐れがある。また、角度θがθ＜０°の場合、複数の噴霧ノズル１２から噴霧された霧１５同士が空間
１４内で衝突し合体することで粒子径が大きくなり、蒸発し難くなることで吹出気流１３の温度低下が妨げることになりかねない。
【００２８】
これらの理由から、角度θを３０°≦θ≦６０°とすることで、噴霧した霧１５を空間１４内に留めながら、かつ、吹出気流１３に対してより多くの霧１５を沿って流すことができる。このため、吹出気流に含まれる霧の多くを吹出気流中で確実に蒸発させることで、特に自然風が強い場合においても、未蒸発の霧が自然風に飛ばされることなく、多くの霧１５が蒸発することで、吹出気流１３の温度低下を大きくすることが出来る。
【００２９】
また、内円筒部材７における噴霧ノズル１２のノズル設置部７ｂは、なす角θに対応した面取形状となっている。これにより、噴霧ノズル１２から噴霧した直後の霧１５が内円筒部材７に付着することを防ぐことができ、霧１５の付着による内円筒部材７の腐食を防止することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる冷却装置は、吹出気流の温度低下量を大きくすることが可能となるので、空気調和機の室内機などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１    空気流
２    筐体
３    送風機
４    吸込口
５    吹出ダクト
６    吹出口外壁
７    内円筒部材
７ａ  吹出口内壁
７ｂ  ノズル設置部
８    環状吹出口
９    風向板
１０  外周側面
１１  旋回流
１２  噴霧ノズル
１３  吹出気流
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019074218.tif 000005