(57)【要約】【課題】放熱器への散水による性能向上率を高めた冷凍サイクル装置を得る。【解決手段】熱交換器内の冷媒流れと散水による放熱器上の滴下水の流れが対向流となるように冷媒流路を構成することにより、熱のカスケード利用ができ、性能向上を図るとともに、蒸発せずに捨てる水を極力低減する。【効果】散水効率を高めることができる。【選択図】図１
2008286473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器およびこれらを順次接続する接続配管で接続した冷媒回路と、前記放熱器に散水する散水装置とを備え、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
前記放熱器は冷媒を前記放熱器の下部から流入させて上部から流出させ、前記散水装置から前記放熱器上に散布された水が前記放熱器上を上部から下部に向かって流れ、前記放熱器内の冷媒流れと対向流となることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記放熱器は、複数の分岐流路を有した分岐部と前記複数の分岐流路が合流する合流部から構成され、少なくとも合流部の伝熱管が下から上に冷媒が流れるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記合流部が前記分岐部よりも上部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記散水装置が、前記合流部だけに水を散布することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
放熱器の高温部と低温部の間のフィンが、熱移動を遮断する熱遮断スリットを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記散水ノズルを複数有し、それらが千鳥格子に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記放熱器の上部への散水量が、放熱器の下部への散水量に比べて多いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
外気温度と外気湿度を検知するセンサと、検知値に応じて散水量を調整する散水量制御装置とを備えていることを特徴とする１〜７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする１〜８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器に散水して性能向上を図る冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷凍サイクルにおいて凝縮器の冷却効果を向上させる空気調和装置用凝縮器の冷却装置が提案されている。
【０００３】
従来例として、冷媒を循環させる圧縮機、冷媒流れを切換える流路切換え手段、放熱器、負荷側熱交換器、を順次配管で接続し、冷媒として少なくとも二酸化炭素を含めた冷媒を循環させて負荷側熱交換器にて冷却運転と加熱運転が切換え可能な冷媒回路と、放熱器および 負荷側熱交換器の少なくともいずれかに設けられ放熱器の一部もしくは負荷側熱交換器の一部の表面に散水する散水装置とを備え、 圧縮機が吐出する高圧冷媒が供給される放熱器もしくは 負荷側熱交換器の一部に散水が行われることを特徴とする冷凍サイクル装置というものが挙げられる(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
他の従来例として、圧縮機、空気と冷媒とを熱交換させる放熱器、膨張機構、及び利用側熱交換器が接続されるとともに圧縮機の吐出冷媒を超臨界状態として冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置であって、放熱器の表面に水を散布するための散水手段を備えていることを特徴とするものが挙げられる。(例えば、特許文献２参照)
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０８１６６号公報（第５頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−１６２１５２号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来例においては、放熱器に水を散布した際、蒸発しきれなかった水が重力により滴下する流れと、放熱器内部を流れる冷媒の流れ、との関係が考慮されておらず、冷媒流路の分岐パターンや散水ノズルの位置等も考慮されていなかったので、散水による性能向上が十分に得られないという課題があった。特に、冷媒としてＣＯ２を用いる場合には、放熱器での温度勾配が大きく、放熱器内部の冷媒流れ、冷媒流路の分岐パターン、散水ノズル位置がＣ〇Ｐや能力向上に及ぼす影響が大きいため、従来の方法では散水による性能向上効果が十分に得られないという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、放熱器内部の冷媒流れと散布した水の流れとを考慮し、熱のカスケード利用を行うことにより散水効果を向上させた冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器およびこれらを順次接続する接続配管で接続した冷媒回路と、前記放熱器に散水する散水装置とを備え、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、前記放熱器は冷媒を前記放熱器の下部から流入させて上部から流出させ、前記散水装置から前記放熱器上に散布された水が前記放熱器上を上部から下部に向かって流れ、前記放熱器内の冷媒流れと対向流となることを特徴とする冷凍サイクル装置が得られる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の冷凍サイクル装置によれば、熱源源側熱交換器は、放熱器下部から温度が高い冷媒が流入し、熱交換しながら上部へ向かい、放熱器上部から温度が下がった冷媒が流出するよう冷媒流路が構成されていることにより、放熱器に水を散布した際、蒸発しきれなかった水が重力により滴下する流れと、放熱器内部を流れる冷媒の流れが対向流となるため、熱のカスケード利用を行うことができ、散水効果を増加させることができる。また、水の蒸発率を向上させることで、蒸発せずに捨てる水を少なくするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置について説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す図である。本実施形態の冷凍サイクル装置は、室外機１０１と室内機１０２、および室外機１０１と室内機１０２を接続する接続配管１０４を備えた冷媒回路１０５と、散水装置１０３とにより構成され、冷媒回路１０５には冷媒として例えばＣＯ２が封入され高圧側が超臨界状態で運転されている。
【００１１】
室外機１０１は、冷媒を循環させる圧縮機１と、放熱器２と、膨張弁３と、これら圧縮機１、放熱器２および膨張弁３を順次接続する接続配管１０４と、放熱器２内部の冷媒と熱交換させる室外空気を送風する室外ファン５とにより構成され、室外ファン５は放熱器２の近傍に設けられている。
【００１２】
室内機１０２は、蒸発器４と、蒸発器４の内部の冷媒と熱交換させる室内空気を送付する室内ファン６とにより構成され、室内ファン６は蒸発器４の近傍に設けられている。
【００１３】
放熱器２および蒸発器４はいずれもフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成され、フィン２４が鉛直方向に設置され、このフィン２４に垂直となるよう水平に伝熱管２５が配置されている。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る放熱器２に散水した際の放熱器２とその周囲の状態を描いた概略図であり図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は正面図である。放熱器２は、図１、２に示されているように、分岐部２１と合流部２２とを備えている。分岐部２１においては、伝熱管２５が入口から２つに分岐してそれぞれ冷媒が並列に流れる２つの分岐流路２５ａおよび２５ｂとなっている。合流部２２においては、２つの分岐流路２５ａおよび２５ｂが合流して１つの流路２５ｃを冷媒が流れるようになっている。合流部２２は分岐部２１よりも上部に配置され、伝熱管２５内の冷媒流路は合流部２２内部では冷媒が下から上に流れるよう構成されている。
【００１５】
また、フィン２４は、放熱器２の複数の分岐流路２５ａおよび２５ｂを有する分岐部２１と合流部２２とに連続して延びたものではあるが、フィン２４の分岐部２１と合流部２２との間の部分には、熱移動を遮断する例えば熱遮断スリット２３が設けられている。この熱遮断スリット２３は、高温部と低温部との間で分岐部同士間での熱移動を防止するために用いることもできる。
【００１６】
散水装置１０３は、図３に示すように、大流量散水ノズル３１Ａと、小流量散水ノズル３１Ｂと、散水量調整弁３２と、それらを接続する給水配管３６、温度センサ３４、湿度センサ３５、散水量制御装置３３とを備えている。外気温度と湿度を温度センサ３４と湿度センサ３５により検知し、検知値に応じて散水量を散水量制御装置３３で調整する。給水配管３６は一端が例えば水道管３７に接続され、他端は散水量調整弁３２を介して散水ノズル３１Ａ及び３１Ｂに接続されている。
【００１７】
放熱器２に散布する水の量は、散水量調整弁３２により調整される。散水量制御装置３３は、温度センサ３４、湿度センサ３５での検知値をもとに散水量調整弁３２を制御し、室外温度が低いときや室外湿度が高い場合には散水効果が低いため散水量を減らし、もしくは水の散布を停止し、無駄な散水を行わないようにする。
【００１８】
散水装置１０３は、放熱器２の分岐部２１よりも上部に配置されている合流部２２だけに水を散布する。このため、冷媒温度が低下し熱交換しにくくなっている合流部に集中して水を散布するため、合流部の放熱が行われ易くなる。この放熱器上部の合流部に集中散水することで、合流部で蒸発しきれずに滴下する滴下水を用いて放熱器下部を冷却し、熱のカスケード利用ができる。加えて、滴下水は放熱器下部の乾いたフィンで蒸発するため、未蒸発水をなくすことができる。
【００１９】
本実施の形態では、散水ノズル３１を水平に配置（図４に示すように、散水ノズル３１の中心軸３１ｃが放熱器２の主面に対して垂直）して合流部２２に集中的に散水するため、図１〜図３に示すように、大流量散水ノズル３１Ａおよび小流量散水ノズル３１Ｂの配置を千鳥配置としている。千鳥配置とは、複数の散水ノズルを重力方向に多列に配置する場合、上部散水ノズルと下部散水ノズルとの垂直方向位置がずれていて食い違いになって、ジグザグとなり、上部散水ノズル間に下部散水ノズルが配置される散水ノズル配置の形態である。加えて本実施の形態では、上部散水ノズルの散布水量が下部散水ノズルの散布水量に比べて多くなるよう、上部に大流量散水ノズル３１Ａが配置され、下部に小流量散水ノズル３１Ｂが配置されている。
【００２０】
図４は散水した際の放熱器２の濡れ状態の図を示す。散水ノズル３１から散布された水は、フィン２４に到達する前に空気中で蒸発する水と、フィン接触後に蒸発する水と、蒸発しきれずにフィン表面を滴下する水に別れ、フィン２４上には噴霧液滴が直接付着する付着面９０２と、蒸発しきれずにフィン表面を滴下する水により形成される濡れ面９０１と、濡れ面９０１が滴下水量が少ない両端部から蒸発して乾いた乾面９０３とが形成される。結果的に、図４に示すように下底が短い台形の濡れ面９０１が形成される。このことから、放熱器２下部では、乾面９０３が存在することになる。
【００２１】
本実施の形態では、熱交換器下部の乾面９０３を濡れ面９０１にするよう、小流量散水ノズル３１Ｂを大流量散水ノズル３１Ａの下部に配置する千鳥配置とし、下部散水ノズル３１Ｂを上部散水ノズル３１Ａの間隔を埋めるように配置し薄く広く水を散布しているので、少ない散水量で均一に熱交換器のフィン２４に濡れ面９０１を形成する事ができる。
【００２２】
冷凍サイクルの運転動作を図１および図５に基づいて説明する。図５は二酸化炭素を冷媒とした冷凍サイクルにおいて、冷房能力を一定として放熱器２に散水した場合と、散水しない場合の実験結果をＰ−ｈ線図に示したものである。
【００２３】
放熱器２に水を散布しないときのサイクルは破線アで示される。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒Ｒ１は、放熱器２で放熱し、高温高圧の液冷媒Ｒ２となる。液冷媒Ｒ２は膨張弁３で減圧し、低圧の気液二相冷媒Ｒ３となり、蒸発器４で熱交換して低圧ガス冷媒Ｒ４となり、圧縮機１に吸引される一般的な冷凍サイクルとなっている。
【００２４】
散水した場合のサイクルは実線イで示される。散水により放熱器２の伝熱性能が向上するため、散水なしの点線アの場合に比べて高圧が低下し、散水なしの場合に比べて放熱器２出入口のエンタルピ差がΔＨからΔＨ'へと増加する。
【００２５】
高圧が低下することから圧縮機の入力が減少するとともに、放熱器２出入口のエンタルピ差が増加することから、ＣＯＰが向上する。
【００２６】
高圧側が超臨界状態となる装置では、暖房運転時には室内の吹込み空気温度が低いため熱交換器出口温度が低下して比較的高いＣＯＰを得ることができるものの、冷房運転時には室外の吹込み空気温度が暖房運転時に比べて高いため放熱器２出口温度が高くなり、高いＣＯＰを得ることができない。つまり、冷房運転時には、放熱器２の出口冷媒温度が外気温よりも高くならざるを得ず、利用側熱交換器となる蒸発器の出入口でのエンタルピ差が小さくなる。
【００２７】
本実施の形態では、放熱器２の表面に入口空気よりも温度が低い水を散水する手段を備え、放熱器となっている放熱器２に水を散布することによる放熱量を増加させることができる。その結果、蒸発器となる蒸発器４の冷媒入口エンタルピを増加させ、冷却能力やＣＯＰを向上させることができる。
【００２８】
加えて超臨界状態となるＣＯ２の大きな特徴として、フロン系冷媒と比較して、図５に示すように放熱器出口部分の等温度線の間隔が広い(比熱が大きい)ことが挙げられる。この特徴によりＣＯ２は、同一温度低下に対するエンタルピ変化がフロン系冷媒に比べて大きい。よって本実施の形態では、この放熱器２出口部分となる合流部２２に集中的に散水を行い、蒸発しきれない滴下水も有効利用し、熱のカスケード利用が行われる散水の効果を最大限発揮できるので、蒸発しきれずに無駄に捨ててしまっている水を少なくすことができる。
【００２９】
本発明の特徴である熱のカスケード利用について図６、７を参照しながら説明を行う。図６は、横軸に温度、縦軸に放熱器の高さをとり本実施の形態における水と冷媒の温度の推移を示したものである。水の温度推移は矢印ａで示され、放熱器の高さが低くなるに従い温度が上昇する。本実施の形態では、冷媒の温度推移は矢印ｂで示され、放熱器２の分岐が２つあり矢印ｂは２本存在する。冷媒温度は放熱器の高さが高くなるに従い低下する。空気の入口温度はＣで示され一定値である。
【００３０】
本実施の形態では、冷媒温度と空気の温度差が得にくい放熱器２出口部分である合流部２２に、空気よりも温度の低い水を集中的に散水しているため、空気と熱交換させている場合よりも合流部２２出口の冷媒温度を下げることができる。加えて、放熱器２下部から温度の高い冷媒が流入し、放熱器２上部に配置された合流部２２から温度の低下した冷媒が流出するようにしているので、合流部２２に散水した際、滴下水の流れと冷媒が対向流となり、熱交換効率を高めることができる。
【００３１】
以上のことから本実施の形態では、複数の分岐流路を持つ熱交換器において、冷媒温度の低下した部分に温度の低い水を散水し、冷媒温度の高い部分を空気で冷却することで効率よく冷却し、熱のカスケード利用を図ることができる。
【００３２】
図７に、散水をしない場合の冷媒の温度推移Ａと、放熱器２入口部に散水した場合の冷媒の温度推移Ｂと、本実施の形態である対向流で散水を行った場合の冷媒の温度推移Ｃを示す。
【００３３】
散水をしない場合、Ａで示されるように冷媒の温度は空気温度以下には下がらない。Ｂでは温度の高い放熱器２入口部を散水により冷やしているため入口付近で温度は急激に下がるものの、出口部付近では放熱器２内部を流れる冷媒温度は空気の入口温度以下に下げることはできない。
【００３４】
本発明のように、放熱器２の出口側に散水したＣの場合、温度の高い放熱器２入口の冷媒はそれに応じた温度の高い空気と熱交換させ、冷媒温度が空気温度に近づいた放熱器２出口の冷媒は入口空気よりもさらに温度の低い水と熱交換することができるため、熱交換量を多くすることができ、空気入口温度以下まで冷媒を冷やすことができる。その結果、効率良い熱のカスケード利用が実施される。
【００３５】
本実施の例では、蒸発しきれなかった水が重力により滴下する流れと、放熱器２内部を流れる冷媒の流れが対向流となるように放熱器２を構成している。そのため、図６に示すように水温（ａ）は放熱器２上部で低く、下部に滴下するほど高くなり、最終的には蒸発させることができる。放熱器内部を流れる冷媒温度(ｂ)は、放熱器２の下部で高く、上部に流れるほど低くなる。よって、通常では冷媒温度と空気温度との温度差が小さくなり熱交換しにくい冷媒温度の低い部分に低温の水を散水することで効率良く冷媒を冷却することができる。
【００３６】
また一般的に、二酸化炭素はフロン系の冷媒と比較して臨界温度が低いため容易に超臨界サイクルとなり、また毒性や引火性もないため安全に取り扱うことができる。また、フロン系の冷媒と比較してオゾン破壊係数や地球温暖化係数も低いため、地球環境に優しい冷凍装置を提供することができる。
【００３７】
図８は放熱器２の伝熱管２５を２列に配列した場合の放熱器構成を示す。本実施の形態では１列熱交換器の例を示したが、図８(ａ)、(ｂ)に示すように２列以上の伝熱管２５を持つ放熱器２としても良い。この場合、２列目以降の伝熱管２５の冷媒の流れも水の流れと対向流となるよう図８(ａ)のように冷媒流路を配置すればよい。あるいは、図８(ｂ)に示すように最終出口部の冷媒流れが水の流れと対向流となるようにすれば良い。
【００３８】
また、２列以上で列間の熱移動がある場合には、図８（ｂ）に示すように、各列での熱の移動を防止するため、フィン２４の高温部と低温部の間に熱移動を遮断するもの、例えば縦方向に熱遮断スリット２３を設けてもよい。
【００３９】
以上のように本実施の形態では、熱源源側熱交換器は、放熱器下部から温度が高い冷媒が流入し、熱交換しながら上部へ向かい、放熱器上部から温度が下がった冷媒が流出するよう冷媒流路が構成されていることにより、放熱器２に水を散布した際、蒸発しきれなかった水が重力により滴下する流れと、放熱器内部を流れる冷媒の流れが対向流となるため、熱のカスケード利用を行うことができ、散水効果を増加させることができる。
【００４０】
また本実施の形態では、放熱器２入口の冷媒流路が複数に分岐し、冷媒は分岐された放熱器２で放熱したあと合流し、合流した冷媒が再度放熱器２に入り放熱する構成、つまり放熱器２が複数の分岐流路を有した分岐部２１と合流部２２から成り、分岐部２１で放熱したあと合流部２２で放熱する構成であるため、合流部２２を通る冷媒流量が分岐部の冷媒流量よりも増加する。そのため、合流部２２を通る冷媒速度が増加し、熱伝達率が増加し、合流部での熱交換量が増加する。本発明では、上記のような構成を持つ放熱器２に散水し、放熱器２内部の冷媒を空気温度よりも低い水と熱交換量させるので、熱交換量を増加させることができる。以上のことから、本発明では従来よりも散水の効果を高くすることができ、冷凍サイクル効率を向上させることができるという効果がある。
【００４１】
また本実施の形態では、熱交換して温度の低下した冷媒が内部を通る放熱器合流部を分岐部よりも上部に配置していること、合流部の冷媒流路が下から上に冷媒が流れる構成となっていることから、放熱器に散水を行った際、蒸発せずに重力で滴下する水の流れと冷媒の流れが対向流となり、熱のカスケード利用ができるという効果がある。
【００４２】
また本実施の形態では、冷媒温度が低下し熱交換しにくくなっている合流部に集中して水を散布するため、合流部の放熱が行われ易くなる。合流部は分岐部よりも上部に配置される構造をとっており、この放熱器上部の合流部に集中散水することで、合流部で蒸発しきれずに滴下する滴下水を用いて放熱器下部を冷却し、熱のカスケード利用ができる。加えて、滴下水は放熱器下部の乾いたフィンで蒸発するため、未蒸発水をなくすことができる。
【００４３】
また本実施の形態では、フィン２４に放熱器２の高温部と低温部の間の熱移動を遮断するスリットを設けたので、高温部から低温部(熱交換器出口部)への熱移動がなくなるという効果がある。
【００４４】
また、本実施の形態では散水ノズルが千鳥配置されているので、熱交換器下部で増大していた乾面を的確に濡れ面にし、かつ散布した水を最大限に利用することができるという効果がある。
【００４５】
また、本実施の形態では放熱器２上部フィンにかかる水量が放熱器２下部フィンにかかる水量に比べて多いので、放熱器２上部で滴下する水を下部で有効に利用できる上、未蒸発水を最小限にし、過剰な散水を抑制することができるという効果がある。
【００４６】
また、本実施の形態では外気温度と外気湿度を検知し、検知値に応じて散水量を調整したので、散水手段による過剰な散水を抑制することもできるという効果がある。
【００４７】
また、本実施の形態では冷媒回路の冷媒として、フロン系冷媒よりも放熱器出口部分の等温度線の間隔が広い二酸化炭素が用いられているため、同一温度変化でのエンタルピ変化を大きくすることができ、大きな散水効果を得ることができるという効果がある。
【００４８】
実施の形態２．
以下、実施の形態２の冷凍サイクル装置について説明する。冷凍サイクル装置の構成は、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略し、異なる部分のみ下記に示す。
【００４９】
実施の形態１では放熱器を複数流路に分岐しているが、本実施の形態では、図９に示すように、放熱器２の伝熱管２５は、複数流路に分岐することなく、温度の高い冷媒が放熱器２下部から流入して、上部へ流れ、温度の低下した冷媒が放熱器２上部から流出するよう構成されている。従って放熱器２は分岐部と合流部とを持っていない。また、実施の形態１では冷媒として二酸化炭素を用いていたが、本実施の形態ではフロン系冷媒を用いている。
【００５０】
実施の形態１では散水装置１０３の散水ノズル３１を水平に配置し、合流部２２に集中的に散水するため、散水ノズルを千鳥配置としているのに対し、本実施の形態では散水ノズル３１は室外機１０１の上方に設置され、放熱器２の下部に比べて上部ほど多く水がかかるよう傾斜配置（散水ノズル３１の中心軸３１ｃが垂直面内で放熱器２の主面に対して傾斜した配置）されている。この例においても図４と同様の散水の付着面９０２、濡れ面９０１および乾面９０３が形成される。
【００５１】
散水ノズルが傾斜配置されているため散水ノズルから噴出される液滴が楕円状に広がって水滴同士が重なる領域が減少し、水滴の付着により濡れ状態となる付着面９０２が大きくなり、濡れ面９０１との合計の面積が大きくなり、乾面９０３が小さくなる。従って散水効果が高くなり、かつ未蒸発の滴下水が減少して効率の高い散水が可能となる。
【００５２】
冷凍サイクルの運転動作を図１および図１０に基づいて説明する。図１０は、能力一定の条件で冷房運転を行った際、放熱器２に散水した場合と散水しなかった場合のサイクルをＰ−ｈ線図にプロットしたものである。
【００５３】
放熱器２に散水しないときのサイクルを点線アで示す。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒Ｒ１は、放熱器２で放熱し、高温高圧の液冷媒Ｒ２となる。液冷媒Ｒ２は膨張弁３で減圧し、低圧の気液二相冷媒Ｒ３となり、蒸発器４で熱交換して低圧ガス冷媒Ｒ４となり、圧縮機１に吸引される冷凍サイクルとなる。
【００５４】
散水した場合のサイクルは実線イで表される。散水により放熱器２の伝熱性能が向上し、内部の冷媒温度が下がるため、散水なしの場合に比べて高圧が低下し、過冷却度が増加する(Ｒ２')。過冷却度が増加することから、放熱器２出入口のエンタルピ差がΔＨからΔＨ'へと増加する。
【００５５】
また、高圧が低下することから圧縮機の入力が減少して、放熱器２出入口のエンタルピ差が増加することから、ＣＯＰが向上する。
【００５６】
図９に示す本実施の形態では伝熱管２５が１列の放熱器２の例を示したが、図８(ａ)、(ｂ)に示すように２列以上の伝熱管２５を持つ放熱器２としても良い。この場合、２列目以降の伝熱管２５の冷媒の流れも水の流れと対向流となるよう図８(ａ)のように冷媒流路を配置すればよい。あるいは、図８(ｂ)に示すように最終出口部の冷媒流れが水の流れと対向流となるようにすれば良い。
【００５７】
また、２列以上で列間の熱移動がある場合には、図８（ｂ）に示すように、各列での熱の移動を防止するため、フィン２４の高温部と低温部の間に熱移動を遮断するもの、例えば縦方向に熱遮断スリット２３を設けてもよい。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、熱源側熱交換器である放熱器２は、放熱器２下部から温度が高い冷媒が流入し、熱交換しながら上部へ向かい、放熱器２上部から流出するよう放熱器２冷媒流路が構成されていることにより、放熱器２に水を散布した際、蒸発しきれなかった水が重力により滴下する流れと、放熱器２を流れる冷媒の流れが対向流となるため、熱のカスケード利用を行うことができ、散水効果を増加させることができるという効果がある。
【００５９】
また、本実施の形態では、２列以上の伝熱管を用いて列間の熱移動がある場合には、熱源側熱交換の高温部と低温部の間に熱移動を遮断するもの、例えば熱遮断スリットを設けても良く、高温部から低温部(熱交換器出口部)への熱移動によるロスがなくなるという効果がある。
【００６０】
また、本実施の形態では、放熱器上部フィンにかかる水量が放熱器下部フィンにかかる水量に比べて多いので、放熱器上部で滴下する水を下部で有効に利用して、未蒸発水を最小限にし、過剰な散水を極力抑制することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、散水ノズルを傾斜配置したので、空気と熱交換しにくい放熱器２出口から順に多い水量で冷却することができるという効果がある。
【００６２】
散水ノズルを傾斜配置するので、放熱器上部のフィンにかかる水量が放熱器下部にかかる水量に比べて多くなり、空気と熱交換しにくい放熱器出口から順に多い水量で冷却することができ、加えて放熱器２上部で蒸発しきれずに滴下する水を下部で有効に利用できるため、未蒸発水を最小限にし、過剰な散水を抑制することができる。
【００６３】
また本実施の形態では、外気温度と外気湿度を検知し、検知値に応じて散水量を調整するので、散水手段による過剰な散水を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る室外ユニットと室内ユニット及びその内部の冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る放熱器に散水した際の放熱器周囲の状態も含めた(ａ)側面図と、(ｂ)正面図である。
【図３】実施の形態１に係る散水装置の構成を示す図である。
【図４】散水ノズルで水を散布した際のフィンの様子を示した図である。
【図５】実施の形態１に係るＣＯ２の圧力―エンタルピ線図上での本冷凍サイクル装置の動作を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る放熱器の出口部集中散水の有用性を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る放熱器表面を流れる水温と内部を流れる冷媒温度の放熱器の高さ方向に対する推移を示した図である。
【図８】実施の形態１に係る放熱器のパスパターンの変形例と散水方法を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る圧力−エンタルピ線図上での本冷凍サイクル装置の動作を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る放熱器に散水した際の放熱器周囲の状態も含めた側面図と正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  圧縮機、２  放熱器、３  膨張弁、４  蒸発器、５  室外ファン、６  室内ファン、２１  分岐部、２２  合流部、２３  熱遮断スリット、２４  フィン、２５  伝熱管、２５ａ、２５ｂ  分岐流路、２５  伝熱管、３１  散水ノズル、３１Ａ  大流量散水ノズル、３１Ｂ  小流量散水ノズル、３２散水量調整弁、３３  散水量制御装置、３４  室外温度センサ、３５Ａ、３５Ｂ  センサ、１０１  室外機、１０２  室内機、１０３  散水装置、１０４  接続配管、１０５  冷媒回路、９０１  濡れ面。
【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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【図９】
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【図１０】
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