(57)【要約】      （修正有）【課題】上から各ウエット・チャネル内に均等に水を制御しながら所定量の水を供給することを可能とし、かつ、構造が簡易である間接気化式冷却装置の給水機構を提供する。【解決手段】基盤１を垂直に立てて所定の間隔で多数配列してドライ・チャネルとウエット・チャネルを形成してなる冷却部２の上にウエット・チャネル内に水を供給する給水部５を設置し、この給水部５に多数の散水孔を有する散水管３を複数配置し、この散水管３に給水管６を接続してなる間接気化式冷却装置の給水機構である。【選択図】図４
0003171462.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
気化現象を生じさせる為のウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとの間に基盤を配置し、これらウエット・チャネルとドライ・チャネルとを交互に配置するように積層して配列し、前記ウエット・チャネル内の気化現象により基盤を冷却し、熱交換をさせて前記ドライ・チャネルに流入した空気を冷却する間接気化式冷却装置において、
基盤を垂直に立てて所定の間隔で多数配列してドライ・チャネルとウエット・チャネルを形成してなる冷却部の上にウエット・チャネル内に水を供給する給水部を設置し、この給水部に多数の散水孔を有する散水管を複数配置し、この散水管に給水管を接続してなることを特徴とする間接気化式冷却装置の給水機構。
【請求項２】
前記散水管が多孔質プラスチックによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の間接気化式冷却装置の給水機構。
【請求項３】
前記給水部の給水機構において、
多孔質プラスチック基盤を垂直に立てて所定の間隔で多数配列してドライ・チャネルとウエット・チャネルを形成してなる冷却部の上にウエット・チャネル内に水を供給する散水管がプラスチック材または金属素材から形成され、冷却部上に載置する給水機構であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の間接気化式冷却装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、加湿冷却ゾーン（ウエット・チャネル）と被冷却空気ゾーン（ドライ・チャネル）とを基盤を介在して隣接して積層配置した冷却部の加湿冷却ゾーンに給水する間接気化式冷却装置の給水機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  水の気化熱を利用して空気を冷却する方法は古くから使用されている。しかし、水を気化させる通路に配置された基板とこれに隣接する通路に送入される流体との熱交換の効率は悪く、実用的ではなかった。この熱交換効率を改善したものとして特開２００４−３４０５５１号公報他いくつかの特許が発明され、実用化されている。空気を加湿すると気化現象が生じ潜熱が奪われる事により、その空気の湿球温度迄空気の温度は冷却される。しかし、同時に被冷却空気は加湿される。この原理は加湿冷却として下記特許文献などにより広く知られ、それを利用した気化式冷却器も広く作られ販売されている。放出する空気の加湿を望まない場合には、加湿冷却されるゾーン（ウエット・チャネル）と被冷却空気の通るゾーン（ドライ・チャネル）とを分離し、加湿冷却ゾーンで冷却された温度を熱交換により、被冷却空気のゾーンに伝えて、被冷却ゾーンの空気の顕熱のみを冷却するという方式。いわゆる、間接式気化式冷却器という製品も既に製作販売されている。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開２００４−３４０５５１号公報
【特許文献２】  特開２００７−１４７１１７号公報
【特許文献３】  実用新案登録第３１５７６０２号公報図１
【０００４】  特許文献１の発明は、下部に配置した水槽から水を基盤内に吸い上げられた水を気化するウエットサイドを通過させる気体の流れとこのウエットサイドの隣接するドライサイド（被冷却流体を通過させる）を通過する流体を熱交換により冷却するが、このウエットサイドに供給する水は、縦または水平に配置した基盤群の上から加湿冷却ゾーンに給水する方法である。これでは配列した基盤の全面に均一に給水できなく、基盤への水の供給量が適切でなく熱交換率の良いものではなかった。また、特許文献２に記載される発明の冷却装置は、供給する給水機構として上方に配置した給水管に設けた噴射口から水を噴射するのであったが、基盤の各ウエット・チャネルへ均一な水の供給ができなかったので熱効率の悪いものであった。特許文献１，２に記載されるように、所定の間隔で基盤を並べて形成したウエット・チャネル内に水を供給する方法として、上から水を散水する方法と、水を溜めた水槽に基盤を垂直に立てて、基盤の毛細管現象で吸い上げる方法があるが、いずれも各ウエット・チャネル内に均一に水を供給することができなかったので、熱交換率が安定したものではなかった。
【０００５】  特許文献２に記載される発明の給水装置は、配列した基盤の上方から水を落下させるものである。このような構造では熱交換効率が悪く、実用的には装置が嵩張り、コンビニエンスストアなどの店に設置するには全体が大きくなり、コスト高となっていた。従って、一般家庭に設置するような小型に形成することができなかった。
また、特許文献３の実用新案登録第３１５７６０２号の考案は均一に各基盤間に水を供給することができるが、構造が複雑であって、廉価に製造することができなかった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】  従来の間接気化式冷却装置において、水槽から吸い上げる方法では冷却部に配置した各基盤の加湿冷却ゾーンであるウエット・チャネルごとに水分の量がばらつき、更に、基盤の上側まで水分を十分に供給することはできなかった。そこで基盤の上方から給水する方法が行われているが、均一に所定の水量を制御してウエット・チャネル内に均等に水を供給することができなかった。本考案の考案者は上から各ウエット・チャネル内に均等に水を制御しながら所定量の水を供給することが可能とし、かつ、構造が簡易である間接気化式冷却装置の給水機構を提供する。【０００７】  本考案の間接気化式冷却装置の給水機構は、上記の問題点を改善すべく改良工夫することを課題としたものである。
本考案は、前記従来の間接気化式冷却装置における冷却効率を改善し、コンパクトな装置を提供することである。特に、ウエット・チャネル内に供給する水の簡易な給水機構について提案する。気化現象を起こさせる為に必要な使用水量を最小限に抑える給水機構を提供する。特に、水道水を利用可能としたものである。
本考案の課題は、配列した基盤のウエット・チャネル内に上方からの給水でより効果的な給水ができる給水機構を提供することである。
本考案の前記課題は、給水機構が簡易な構造でコンパクトな、冷却効率のよい、ユニット方式による廉価な間接気化式冷却装置の給水機構を提供することである。【０００８】  本考案の間接気化式冷却装置は、従来の間接気化式冷却装置における冷却効率を改善し、小型にして全体がコンパクトな一般家庭にも設置できる間接気化式冷却装置を提供するものである。
本考案の間接気化式冷却装置は空気を主体にした機器であるので、商業用を考える時、機器の圧力損失を最小にし、安価に大量生産に適する製作方法を提供するものである。【０００９】  本考案の間接気化式冷却装置に使用する基盤は、上記の問題点を改善すべく改良工夫するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本考案の課題は、以下の構成によって達成できる。
気化現象を生じさせる為のウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとの間に基盤を配置し、これらウエット・チャネルとドライ・チャネルとを交互に配置するように積層して配列し、前記ウエット・チャネル内の気化現象により基盤を冷却し、熱交換をさせて前記ドライ・チャネルに流入した空気を冷却する間接気化式冷却装置において、基盤を垂直に立てて所定の間隔で多数配列してドライ・チャネルとウエット・チャネルを形成してなる冷却部の上にウエット・チャネル内に水を供給する給水部を設置し、この給水部に多数の散水孔を有する散水管を複数配置し、この散水管に給水管を接続してなる間接気化式冷却装置の給水機構の構成である。【００１１】  本考案の前記課題は、前記散水管が多孔質物質で、内部の水が表面に染み出るような構造で、このような散水管を複数、冷却部の上に載置した給水機構によって達成できる。【００１２】  本考案の前記課題は、気化現象を生じさせる為のウエット・チャネルと、被冷却空気を通すドライ・チャネルとの間に多孔質プラスチックからなる基盤を配置し、これらウエット・チャネルとドライ・チャネルとを交互に配置するように積層して配列し、前記ウエット・チャネル内の気化現象により基盤を冷却し、熱交換をさせて前記ドライ・チャネルに流入した空気を冷却する間接気化式冷却装置で、前記基盤の間隔を規制し、これら基盤面にエンボスによる多数の凸部を形成して裏面にくぼみを配列形成し、この基盤のウエット・チャネル側面に繊維を植毛し、前記ウエット・チャネル内の空気の流れと前記ドライ・チャネル内の空気の流れを向流とし、ウエット・チャネルを通過した空気を前記基盤に設けた排気口より排気するとともに前記ドライ・チャネルを通過した被冷却空気を室内に給気し、供給する水のしみだし可能な多数の散水孔を備えた散水管を複数基盤上の給水部に載置し、前記ウエット・チャネルの流路内に水を流下させる間接気化式冷却装置の給水機構で達成できる。【００１３】  本考案の間接気化式冷却装置の給水機構は、多孔質プラスチックによって形成された基盤を縦型に多数配列してドライ・チャネル、とウエット・チャネルを形成した冷却部への上からの水の供給が散水管によって各多孔質プラスチックの基盤へ均一に行うことができる。供給する水のしみだし可能な多数の散水孔を備えた散水管を複数基盤上の給水部に載置してあるので、冷却部に均一な水の供給が行うことができる。【００１４】  また、本考案の間接気化式冷却装置の給水機構は、給水部と冷却部とを一体にしたユニットを縦に多数積重配列または横に配列して棚板方式によって各ユニットを重ねることもできる。それぞれのユニットの給水部に水道管などに連結した給水管に接続してある散水管を複数載置し、この散水管は供給する水のしみだし可能な多数の散水孔を有する。
冷却部のドライ・チャネル内の余剰の水は最下部の溜水部に集められ、ドレインを経由して排出される。従って、ユニットの数を調節することにより種々の大きさの間接気化式冷却装置を設置することができる。【００１５】  本考案の間接気化式冷却装置の基盤のウエット・チャネル内側の表面に繊維を植毛して保水層を形成してある。この繊維毛は静電植毛によって基盤面に容易に植えることができる。この繊維毛の表面に水を確実に長時間保水する吸着剤、シリカゲル、セラミック、スポンジ酸化チタンなどを塗布するとよい。特にスポンジ酸化チタンは好ましい。
【考案の効果】
【００１６】  本考案の間接気化式冷却装置の給水機構は、縦型に配列した基盤群のウエット・チャネルの上方に配置した園芸用散水管を給水部に設置してあるので、散水管の表面からしみだす水が余剰の水が噴出することなく、適量の水をウエット・チャネル内に供給することができる。
本考案の給水機構は、多数の水しみだし孔を有する散水管を使用することにより、環境に応じた給水を行うことができ、温度制御が確実可能である。【００１７】  本考案の給水機構の給水部は、簡易な構造であるから基盤を配列した冷却部と一体に形成し、ユニット化することができる。そのため小型に形成した給水部と冷却部のユニットごと棚板などに積み重ね、横に４個程度配列することによりコンパクトな効率のよい間接気化式冷却装置を提供できるから個人の住居にも設置可能で、いろいろの大きさに製造組み立てることができる。
例えば、図６に示されるように棚板の空間にユニットごと納入して間接気化式冷却装置を製造できる。【００１８】  また、本考案の間接気化式冷却装置は、多孔質プラスチック製の基盤を所定間隔で配列し、ウエット・チャネルとドライ・チャネルを複数列形成した冷却部の箱内において、このドライ・チャネルに流入して冷却された空気が排出（給気部）する空気の一部をウエット・チャネル内に逆流させ、ウエット・チャネル内の気化現象生じさせて排気するようにして空気の流れが向流にすることにより、効率よく冷却空気を発生することができるばかりでなく、ドライ・チャネルからの排気の一部をリターンさせてウエット・チャネル内に送り込むことにより加湿器としても利用できる。【００１９】  本考案の間接気化式冷却装置のウエット・チャネル内には、多孔質プラスチック基盤の表面に繊維糸を植毛して形成してあるので、水分の保持力に優れ気化現象による効率がよい。
また本考案の散水管は、園芸用として使用しているポリ塩化ビニールを主成分としたもので４０％以上の空隙率、および５０％以上の連続気泡率を有する軽量かつ高強度の多孔質プラスチックが使用できる。また、多孔質セラミック、なども水のしみだしが円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本考案の間接気化式冷却装置の給水機構の１実施例の概略斜視図である。
【図２】図２は、本考案の給水機構の給水部に配置する散水管の実施例を示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図３】図３は、本考案の給水部に配置する散水管の一実施例を示す斜視図である。
【図４】図４は本考案の給水機構を備えた間接式気化式冷却装置の概略図である。
【図５】図５は、本考案の間接気化式冷却装置に採用するユニットの斜視図である。
【図６】図６は、図５のユニットを配列した棚構造を示す間接気化式冷却装置の概略図である。
【００２１】  本考案の間接気化式冷却装置は、空気と空気の熱交換を行わす方式であるが、この方式としては、大別して特許文献１などに記載されるような被冷却空気ゾーン（ドライ・チャネル）の空気の流れと加湿冷却ゾーン（ウエット・チャネル）の空気の流れとを直交する直交流による方式と両チャンネルの空気の流れが同一方向からそれぞれのチャネルに空気を挿入する並流方式及びウエット・チャネルとドライ・チャネルとでは空気の流れが対向するような向流方式が知られている。
空気の流れが直交、並流と向流にあっては向流の方が、熱交換効率が良いと認められている。【００２２】  本考案の間接気化式冷却装置に使用する基盤としては、ウエット・チャネル（ＷＥＴ）とドライ・チャネル（ＤＲＹ）の間で、湿度・水分の移動があってはならないので、両チャネルの隔壁としては水を透過せず、被冷却空気の流通がよい合成樹脂等によって気体の流通性をよくしたプラスチック構造体を使用してある。このプラスチック製の隔壁は熱交換効率を最大にする為に、厚み０．２ｍｍ程度にするのが好ましい。この基盤の表面に隣接するウエット・チャネルのスペーサーとしては基盤と同じく気体の流通性をよくしたプラスチック構造体を切り抜き成形して形成することができる。【００２３】  本考案の間接気化式冷却装置に使用する基盤の両側面に水を湿潤させる為の保水層を形成してウエット・チャネル及びドライ・チャネルを交互に形成する。この保水層としては織布、不織布など繊維の紙又はポリプロピレンなどシートが適当である。この保水層の厚みとしては０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ位が適当である。市販品のオイコスシート（日清紡績株式会社商品名）が使用できる。
また、この保水層を形成するに当たり、基盤のプラスチック構造体の表面に親水性のプラスチック微粒子を溶着させるか、表面に微細な凹凸加工を施ししてもよい。【００２４】  本考案の間接気化式冷却装置のスペーサーを配置したウエット・チャネル内における気化現象を最大に生じせしめる為には、ウエット・チャネルに導入される水量はじわっと湿っている程度が適正であり、水が流れる様な状態では気化現象が逆に少なくなってしまう。その為には、前記短繊維の膜層に吸着剤を含浸させておき、湿潤膜に水を保持させる。例えば、シリカゲル、スポンジ状酸化チタンなどの吸着剤を被覆する。【００２５】  本考案間接気化式冷却装置のウエット・チャネル及び基盤（ドライ・チャネル）内に空気を流す方法については一定の方向から流入する方法が好ましい。このドライ・チャネルを通過する空気の一部をウエット・チャネルに流し込む方法としては、色々な方法が考えられるが、本考案においてはドライ・チャネルの空気の出口側（室内への給気）において、機外に静圧を加えるだけで、一部の空気は開口しているウエット・チャネル内に流入する（分流型）。【００２６】  このように形成したウエット・チャネル側に導入する空気の量は、基盤内を通過する空気量の３０〜５０％が適切である。この基盤の出口側の機外静圧を変化させることで、ドライ・チャネルから出てくる空気の一部をウエット・チャネル内に流入させる。この場合、実験値によると機外静圧として、９０〜１００パスカル程度の静圧をかけると、ウエット・チャネル内に約３０％の空気が流れ込む。又、ウエット・チャネルに流入した空気は、気化現象を生じさせた後は基盤上側に設けた切欠部の排気口より機外へ排気される。【００２７】  本考案間接気化式冷却装置におけるスペーサー（ウエット・チャネル）内において最大限の気化現象を生じさせる為には、水の供給の流速、分流率の適切な選定が必要である。これらの要素は、実験値によるテスト分析の結果、流路高１〜５ｍｍ、流速１〜５ｍ／秒が適正値である。【００２８】  本考案の間接気化式冷却装置は、在来の直交型間接気化式冷却器と比較した場合、下記のデータが得られた。
（イ）冷却効果が約３０％アップした。
（ロ）機内圧損は約１／３となった。
【考案を実施するための形態】
【００２９】  本考案の間接気化式冷却装置の給水機構について図面に示す実施例に基づいて説明する。
本考案の間接気化式冷却装置の給水機構は、ウエット・チャネルとドライ・チャネルを形成するプラスチック製の基盤１を所定の間隔で立てて配列して冷却部２を構成し、この基盤１の外側両面に水の保湿性の優れる保水層を有する。この保水層として織布、不織布などの繊維で形成した親水性のシートで形成してある。また、酸化チタン、酸化シリコンなどの水吸着剤の微粒子を溶射若しくは接着した親水膜を形成した水保持の膜層を形成してもよい。
【００３０】  これら基盤１を所定の間隔で積層して重ねて丸棒などによって固着して冷却部２とする。この冷却部２の下端（底）は水を溜めた余剰の水を溜める水槽を配置して基盤１の下端を浸漬してある。この冷却部２の上に多数の散水孔４を有する散水管３を配列して給水部５を形成して構成されている。この散水管３は、合成樹脂などによって型造した園芸用散水ホース（灌水ホース）を使用する。例えば、塩化ビニール樹脂製発泡管などが使用できる。また、多孔質セラミックなどで製造したものでもよい。この散水管３は水道管などに接続した給水管６に接続してあり、この給水管６には減圧弁、流量計などが配置してある。
【００３１】  本考案の散水管３は、図２に示すように多数の散水孔４を有する多孔質プラスチックからなるもので、内部を通過する水がしみ出るようになっているものが好ましい。例えば、園芸用散水ホースなどがよい。その形状は円弧状になっており、冷却部２に均一に水の供給が行われる。
本考案の給水機構の実施例として、図３に示すように２本の散水管３の一端を連結した給水管６から給水する構成にし、冷却部２の上に載置した給水部６に配置してある。
本考案の間接気化式冷却装置は、図５に示されるような冷却部２と給水部５との組み合わせたユニットからなる。
【００３２】  本考案の間接気化式冷却装置の動作の説明。
基盤１を縦型に配列し、他方、上側には複数の散水管３を配列した給水部５が配設してあり、基盤１のウエット・チャネル内に水が供給されている。縦型に配置した気体の流通性をよくしたプラスチック構造体の基盤側より被冷却空気をドライ・チャネル（ＤＲＹ）内に挿入する。基盤１の中空内を通過した空気は基盤１の熱交換によって冷却されて室内への給気口側から排出されて室内に供給される。この出口付近に９０〜１００パスカルの静圧を負荷し、排出された空気の一部がウエット・チャネル内に吹き込まれ、この空気は基盤１に吸着している水分の気化現象により基盤１を冷却する。この水分を含んだ空気は排気口より排気される。このようにしてドライ・チャネル内の空気は熱交換によって冷却される。
【００３３】  本考案の間接気化式冷却装置は、冷却部内の被冷却空気の向流方向とウエット・チャネル（ＷＥＴ）内の空気の流れが「並行型」にすることもできる。「直交型」にすることも可能である。
【００３４】  本考案の間接気化式冷却装置は、冷却部２と給水部５を備えたユニットを複数配列することができ、設置する容量に応じて設置可能である。例えば、図６に示すように、５段に重ね、３列に配置する構成にすることができる。又、８段に重ね、４段までは配置することができる間接気化式冷却装置のシステムである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】（イ）本機は、水の気化現象のみを利用して空気の冷却を行うものであり、一切の冷媒ガスを使用していない。冷媒ガスの使用は地球温暖化の一因とされており、ＣＯ２削減に絶大な効果をもたらす。又、圧縮機を使用しない為に電気、ガス等のエネルギーを一切使用しないので利用価値は極めて広い。
（ロ）外気を直接処理する使用方法の他に、デシカント空調機で除湿された空気をこの間接式気化式冷却器に導入して利用する方法がある。この間接式気化式冷却器のその冷却性能は、入口空気の露点温度が低ければ低い程、気化現象が多く発生するので出口温度は下がり、入口空気の露点を下げる為にデシカント空調機を利用し、デシカント空調機により露点を下げた空気を加湿する事なく、この間接式気化式冷却器で温度を下げるシステムは極めて外調機として利用価値は高い。
【符号の説明】
【００３６】１        基盤
２        冷却部
３        散水管
４        散水孔
５        給水部
６        給水管
【図１】
0003171462.tif 000003
【図２】
0003171462.tif 000004
【図３】
0003171462.tif 000005
【図４】
0003171462.tif 000006
【図５】
0003171462.tif 000007
【図６】
0003171462.tif 000008