(57)【要約】【課題】必要以上に給水され、水を排出してしまうことのない散水装置を提供する。【解決手段】複数の冷凍機１を備え、各冷凍機１の熱交換器の風上に設置された散水マット１０に給水弁を介して水を滴下することで、前記散水マット１０を通過する空気から水の蒸発に伴い気化熱を奪い、各冷凍機１の凝縮負荷を個別に低減すると共に、一つの外気温度センサ１３と、複数の冷凍機１の各熱交換器の風下に設置され、前記散水マット１０を通過する空気の温度を測定する複数の空気温度センサ１５と、前記外気温度センサ１３で検知する温度と前記複数の空気温度センサで検知する温度との温度差に基づいて各冷凍機１の給水弁を個別に開閉する制御部と、を備えた。【選択図】図１
2015215122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷凍機を備え、各冷凍機の熱交換器の風上に設置された散水マットに給水弁を介して水を滴下することで、前記散水マットを通過する空気から水の蒸発に伴い気化熱を奪い、各冷凍機の凝縮負荷を個別に低減すると共に、
一つの外気温度センサと、
複数の冷凍機の各熱交換器の風下に設置され、前記散水マットを通過する空気の温度を測定する複数の空気温度センサと、
前記外気温度センサで検知する温度と前記複数の空気温度センサで検知する温度との温度差に基づいて各冷凍機の給水弁を個別に開閉する制御部と、を備えた、
ことを特徴とする散水装置。
【請求項２】
一つの外気温度センサは、複数の冷凍機が設置された場所の近くに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の散水装置。
【請求項３】
前記冷凍機にそれぞれ負荷が接続され、
前記負荷が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったとき、前記制御部が、対応する冷凍機の圧縮機の運転を停止し、対応する冷凍機の給水弁を強制的に閉じることを特徴とする請求項１または２に記載の散水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散水装置に係り、特に、冷凍機の熱交換器の風上に設置された散水マットを有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍機の熱交換器前に設置された散水マットへ水を滴下することにより、水が蒸発する際に気化熱を奪い、凝縮負荷を低減する散水装置が知られている。この場合、散水は、測定している外気温度に応じて給水弁のＯＮ／ＯＦＦ周期を決定し、高外気温になるに従って給水量を増やすように制御されている（例えば、特許文献１参照）。散水はマットの上部から行ない、上から下へ流れる間に水を蒸発させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３８０６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、特許文献１によると、給水量の決定を外気温度でのみ行なっているため、蒸発仕切れずに排水される水があっても管理されず、必要以上に給水され、水を排出してしまうという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、必要以上に給水され、水を排出してしまうことのない散水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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の冷凍機を備え、各冷凍機の熱交換器の風上に設置された散水マットに給水弁を介して水を滴下することで、前記散水マットを通過する空気から水の蒸発に伴い気化熱を奪い、各冷凍機の凝縮負荷を個別に低減すると共に、一つの外気温度センサと、複数の冷凍機の各熱交換器の風下に設置され、前記散水マットを通過する空気の温度を測定する複数の空気温度センサと、前記外気温度センサで検知する温度と前記複数の空気温度センサで検知する温度との温度差に基づいて各冷凍機の給水弁を個別に開閉する制御部と、を備えた、ことを特徴とする。
【０００６】
この発明では、前記外気温度センサで検知する温度と前記複数の空気温度センサで検知する温度との温度差に基づいて各冷凍機の給水弁を個別に開閉する制御部を備えたため、給水量の決定を外気温度でのみ行なっていた従来と比較して、必要以上に給水されることがなくなり、節水が可能となる。
また、外気温度センサは一つであるため、各冷凍機に別々に外気温度センサを設ける場合と比較して、部品点数の削減、センサ配線の簡素化を実現でき、かつ、外気温度の測定値のばらつきを防止できる。
【０００７】
この場合において、一つの外気温度センサは、複数の冷凍機が設置された場所の近くに設置されていてもよい。
また、前記冷凍機にそれぞれ負荷が接続され、前記負荷が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったとき、前記制御部が、対応する冷凍機の圧縮機の運転を停止し、対応する冷凍機の給水弁を強制的に閉じてもよい。
この発明では、例えばショーケース等の負荷が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったときに、制御部が、強制的に給水弁を閉じるため、さらに無駄な給水が防止でき、節水が可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外気温度センサで検知する温度と複数の空気温度センサで検知する温度との温度差に基づいて各冷凍機の給水弁を個別に開閉するため、従来と比較して、必要以上に給水されることがなくなり、節水が可能となる。
また、外気温度センサは一つとしたため、部品点数の削減、センサ配線の簡素化を実現でき、かつ、外気温度の測定値のばらつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る散水装置を示す回路図である。
【図２】冷凍機の斜視図である。
【図３】散水マットの濡れ状態を説明する図である。
【図４】散水装置の処理手順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】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る散水装置１００を示した図である。また、図２は、本実施の形態に係る冷凍機１の斜視図である。
図１に示す冷媒サイクル３０は、冷凍機１と、ショーケース１００と、これらをつなぐユニット間配管１０１とから構成されている。冷凍機１には、圧縮機３７と、凝縮器３１とが内蔵されている。ショーケース１００には、膨張弁３３と、蒸発器３５とが内蔵され、冷凍機１と、ショーケース１００とが冷媒管３９により連結されている。
この冷凍機１は、複数台配置されており、それぞれの冷凍機１は、一つの通信制御系統２００により個別に制御されている。
【００１１】
冷凍機１は、図２に示すように、箱形の本体３を備え、冷凍機１の側部には、凝縮器３１が収容されている。凝縮器３１は、本体３の対向する二か所の面に配置され、凝縮器３１の風上には、それぞれ散水マット１０が、取付け具（不図示）により取付けられている。本体３の上面には、送風機（不図示）が配置されている。
【００１２】
散水マット１０は、冷却水がその落下に伴って飛び散ること、及び、送風機（不図示）によって吸引される空気に伴って流されることを避けるために設置するものであり、散水マット１０の素材の性状としては、空気通過時の抵抗が少なく、且つ落下する冷却水との熱交換が円滑で、耐久性があるものが好ましい。
空気を通し易い散水マットとして、例えば不織布状の繊維体が好ましい。また、散水マット１０は、資源の有効利用の観点から廃プラスチックをリサイクルして繊維状に再加工したものを使用することが好ましい。散水マット１０の形状は凝縮器３１における空気吸入面を略カバーする程度の形状が望ましく、厚みについては、その素材・形状にもよるが、数センチ程度のものでよい。また、散水マット１０は伸縮可能な素材を選択することで設置を容易にすることができる。
【００１３】
散水マット１０の上部には、図２に示すように、給水管５１が設けられている。散水マット１０の下部には、散水された水が排出される排水管（不図示）が接続されている。
かかる実施の形態によれば、冷却水は、給水管５１からすだれ状となって散水マット１０を伝って流下しつつ、凝縮器３１に向かって通過する空気を冷却する。凝縮器３１への吸込み空気を冷却した冷却水は、給水管５１を経て貯水槽（不図示）へ流下する。貯水槽の冷却水はポンプ（不図示）により再び循環用配水管を経て給水装置（不図示）により給水管に供給されると共に、再び給水管５１を経て貯水槽に流れ込む。冷却水はこのように凝縮器３１に流れ込む空気を冷却しながら循環する。
そして給水管５１は、給水装置の給水管から供給された冷却水を散水マット１０の上部分に均等に散水するものであり、その底部には、多数の散水孔（不図示）が穿設され、該散水孔から略均一に冷却水を落下させるように形成されている。
【００１４】
散水マット１０と、凝縮器３１との間には、散水マット１０の下部に位置させて、散水マット１０を通過する空気の温度を測定する空気温度センサ１５が備えられている。
空気温度センサ１５は、冷凍機制御基板５３に接続され、冷凍機制御基板５３は、通信線５７によりマスターコントローラ５６に接続されている。
【００１５】
散水部２０について説明する。
散水マット１０は、上部に給水管５１が設けられており、給水管５１には、給水用電磁弁５８が備えられている。給水用電磁弁５８は、給水弁コントローラ５５により開閉される電磁弁であり、給水弁コントローラ５５は、通信線５７によりマスターコントローラ５６に接続されている。
【００１６】
冷凍機１と散水部２０は、セットで構成されており、冷凍機１と散水部２０のセットは複数台設置される。本実施の形態においては、冷凍機１と散水部２０が３セット備えられている。これらの冷凍機１と散水部２０のセットは、上述のように、一つの通信制御系統２００により制御され、通信線５７によりマスターコントローラ５６に接続され、マスターコントローラ５６により制御される。
マスターコントローラ５６には、一つの外気温度センサ１３が備えられており、外気温度センサ１３が、外気温度を代表して検知する。
一つの外気温度センサ１３は、複数の冷凍機１が設置された場所の近くに設置され、代表外気温度が取得できる場所に設置されている。
マスターコントローラ５６は、外気温度センサ１３の温度（Ｔｏ）と空気温度センサ１５の温度（Ｔｉ）とに基づいて、後述のように、給水弁コントローラ５５を制御する。給水弁コントローラ５５は、給水用電磁弁５８を開閉する。給水用電磁弁５８が開閉されることで、散水マット１０の上部に設けられている給水管５１が、水道水の断水／通水を行い、散水マット１０への通水が行われる。
【００１７】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図３（Ａ）は、散水マット１０に通水がなされる前の散水マット１０が乾燥している状態を示す。図３（Ａ）の状態では、外気温度センサ１３≦空気温度センサ１５であり、散水マット１０は乾燥状態にある。この乾燥状態において、散水マット１０へ通水が開始される。
図３（Ｂ）は、散水マット１０の上半分の濡れ状態を示す。散水マット１０への通水は、散水マット１０の上部に設けられている給水管５１からなされるため、散水マット１０は、上部から浸水する。図３（Ｂ）の状態では、散水マット１０の下半分が乾いているため、空気温度センサ１５の検知値は比較的高くなり、外気温度センサ１３≦空気温度センサ１５である。したがって、散水マット１０の上半分の濡れ状態において、散水マット１０へ通水は継続される。
図３（Ｃ）は、散水マット１０の全面濡れ状態を示す。散水マット１０の下部まで通水が完了すると、空気温度センサ１５の検知値は低くなり、外気温度センサ１３＞空気温度センサ１５となる。図３（Ｃ）の状態では、マスターコントローラ５６の制御により、散水マット１０へ通水が停止される。
図３（Ｄ）は、散水マット１０の通水の状態を示す。図３（Ｃ）の状態から、通水が停止されて、散水マット１０が全領域で乾くと通水が再開されるが、このとき上部から濡れ始めて、下部は乾いた状態である。したがって、空気温度センサ１５の温度値は高くなったままであり、外気温度センサ１３≦空気温度センサ１５となる。図３（Ｄ）の通水が再開された後は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）の状態を経て、図３（Ｃ）に至るまで、散水マット１０への通水が継続される。
【００１８】
図４は、散水マット１０へ断水／通水の処理手順を示すフローチャートである。
図４のフローで示される状態判定処理が、データ計測サイクルごとに実行され、散水マット１０の状態がリアルタイムに判定・変更される。なお、本構成において、以下の処理フローは、冷凍機１毎に個別に実行される。まず、状態判定処理が開始（Ｓ７０）されると、マスターコントローラ５６が、外気温度センサ１３の温度Ｔｏ、および、空気温度センサ１５の温度Ｔｉを取得する（Ｓ７１）。次に、マスターコントローラ５６により、外気温度センサ１３の温度Ｔｏと、空気温度センサ１５の温度Ｔｉの温度とが比較され、散水マット１０の状態が判定される（Ｓ７２）。
【００１９】
散水マット１０の状態が、図３（Ａ）に示すように、乾燥状態であれば、外気温度センサ１３の温度Ｔｏ≦空気温度センサ１５の温度Ｔｉとなる。このとき、マスターコントローラ５６の制御により、給水弁コントローラ５５を介して給水用電磁弁５８が開放され、散水マット１０への散水が連続して行われる（Ｓ７４）。
散水マット１０への散水が開始された後、散水マット１０の状態が、図３（Ｂ）に示すように、半分濡れ状態であれば、外気温度センサ１３の温度Ｔｏ≦空気温度センサ１５の温度Ｔｉが保たれる。このとき、給水用電磁弁５８は開放されたままであり、散水マット１０への散水が継続される（Ｓ７５）。
【００２０】
散水マット１０への散水が開始された後、散水マット１０の状態が、図３（Ｃ）に示すように、全面濡れ状態であれば、外気温度センサ１３の温度Ｔｏ＞空気温度センサ１５の温度Ｔｉとなる。このとき、マスターコントローラ５６の制御により、給水弁コントローラ５５を介して給水用電磁弁５８が閉じられ、散水マット１０への散水が停止される（Ｓ７３）。
Ｓ７１〜Ｓ７４はループ処理され、所定の条件にいたったときに、状態判定処理が終了する（Ｓ７６）。
【００２１】
本実施形態では、マスターコントローラ（統括コントローラ）５６が、複数の冷媒サイクル３０の運転を制御している。
複数の冷媒サイクル３０の負荷は、冷凍、冷蔵ショーケース等であって、この冷凍、冷蔵ショーケース等は、サーモオン、サーモオフの温度管理運転が行われ、また必要に応じて蒸発器３５の霜取り用の除霜運転が行われる。
【００２２】
本実施形態では、いずれかの負荷（蒸発器３５）が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったとき、マスターコントローラ５６は、対応する冷凍機１の圧縮機３７の運転を停止するとともに、対応する冷凍機１の給水用電磁弁５８を強制的に閉じる。すなわち、マスターコントローラ５６は、図４に示す処理フローに係わらず、負荷（蒸発器３５）が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったとき、対応する冷凍機１の給水用電磁弁５８を強制的に閉じる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば次の効果を奏する。
すなわち、本実施の形態によれば、冷凍機１の凝縮器３１の風上に設置された散水マット１０へ水を滴下することで、水の蒸発に伴い気化熱を奪い、凝縮負荷を低減する散水装置において、外気温度を測定する外気温度センサ１３と、マット通過後の空気温度を測定する空気温度センサ１５とを備えた。
そのため、散水マット１０への散水後、散水マット１０から水が蒸発する際に気化熱により熱が奪われて温度が低下する現象を利用し、散水マット１０の濡れ状態を検知することができる。また、散水マット１０の濡れ状態を検知できることから、散水マット１０が乾燥している状態を的確に把握し、散水マット１０が乾燥している状態でのみ、散水マット１０へ給水できる。ひいては、節水が可能となる。
【００２４】
また、本実施の形態によれば、空気温度センサ１５を、散水マット１０と凝縮器３１との間に備えた。
そのため、従来のように外気温度センサ１３の値だけで、給水用電磁弁５８をＯＮ／ＯＦＦ制御するものと比較して、散水マット１０から水が蒸発する際に低下する空気の温度を正確に把握することができる。ひいては、散水マット１０の乾燥状態を的確に把握し、必要十分な給水を可能とする。
【００２５】
また、本実施の形態によれば、空気温度センサ１５を、散水マット１０の下部に備えた。
そのため、給水開始後、散水マット１０全体が濡れるまで給水用電磁弁５８を開くことができ、散水効果を最大限に引き出すことが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、１ヶ所の外気温度センサ１３の温度を検知することで、各散水部２０の散水マット１０内の温度を検知する空気温度センサ１５の温度と外気温度とを比較し、各散水マット１０への給水量を制御する。
そのため、各散水部２０および各冷凍機１を一元的に管理できる。また、外気温度センサを各散水部２０に個別に取付ける必要がないことから、配線工事を簡素化でき、また、各散水部２０の部品点数を減らすことができ、各散水部２０の生産コストを減少させることができる。さらに、マスターコントローラ５６によるプログラムの制御が容易になる。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、冷凍、冷蔵ショーケース等が除霜運転に入り、或いは、サーモオフに入ったときに、マスターコントローラ５６が、強制的に給水用電磁弁５８を閉じるため、無駄な給水を防止できる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、図４に示すフローにおける状態判定処理が、データ計測サイクルごとに実行され、散水マット１０の状態がリアルタイムに判定・変更されるため、不必要な給水が減り、節水が可能となる。
【００２９】
以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであるから、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更、及び応用が可能である。
【００３０】
例えば、上記各温度センサの他に、外気の湿度を検知する湿度センサを設け、この外気の湿度の値が、所定湿度値よりも高くなり、外気に十分な湿度が認められるとき、図４の処理フローを停止してもよい。
【００３１】
また、例えば、上記貯水槽（不図示）には、レジオネラ除菌剤を入れることにより、衛生・環境の向上を図ることができる。しかも、上記除菌剤を月に１回程度交換することにより、好ましい環境状況を維持できる。なお、貯水槽（不図示）の水温はセンサ（図示せず）により常時監視し、設定温度以上になった場合は貯水槽の冷却水を排水し、同時に新たに例えば水道水を貯水槽に供給するようにしてもよい。また、貯水槽（不図示）の冷却水は上記環境状態の維持のため１回／日強制排水してもよい。さらに、水道水を直接散水マットに流してもよい。
【００３２】
別実施の形態として、図示は省略したが、散水マット１０は、例えば正面視長方形状とされ、所定厚みの保持枠に、複数枚の散水マット単体を積層させた状態で保持したものであってもよい。
また、例えば、５ｍｍ厚さの散水マット単体を７枚積層する仕様とし、これを、汚れに応じて最外層のゴミが付着した散水マット単体を順次分離して一枚ずつ剥がして取外すようにしてもよい。
このようにすることで、簡単に散水マット単体の更新が可能となり、目詰まりによる冷却効率の低下を防ぐことができる。
また、例えば、更なる変形例として、３０ｍｍ程度の１枚の散水マット単体に対して、その室外側に取外し用の、例えば５ｍｍ厚さの散水マット単体を１枚以上重ねて設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  冷凍機
３  本体
１０  散水マット
１３  外気温度センサ
１５  空気温度センサ
２０  散水部
３０  冷媒サイクル
３１  凝縮器
３３  膨張弁
３５  蒸発器
３７  圧縮機
５５  給水弁コントローラ
５６  マスターコントローラ
５８  給水用電磁弁
１００  散水装置
２００  通信制御系統
【図１】
2015215122.tif 000003
【図２】
2015215122.tif 000004
【図３】
2015215122.tif 000005
【図４】
2015215122.tif 000006