(57)【要約】【課題】冷却能力に優れ、設備コストやランニングコストが安価な蒸発式凝縮装置を提供すること。【解決手段】筐体１内に隔壁３により互いに隔絶された空気通路を多段に配設し、隣接する空気通路の空気の流れる方向を交互に異なる方向に配列してなり、一方の空気通路Ａ内には水槽部２の水に末端が浸漬された吸水性物質５を配置し、他方の空気通路Ｂ内には流入口と排出口を備えた供給管９を配置し、この供給管９の流入口１１から冷媒体を流入して排出口１０から排出し、前記空気通路Ｂに送入した乾燥空気を前記空気通路Ａ内に送入して筐体１外に排気し、この空気通路Ａの吸水性物質５からの蒸発熱により前記供給管９内の冷媒体を冷却する構成である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に隔壁により互いに隔絶された空気通路を多段に配設し、隣接する空気通路の空気の流れる方向を交互に異なる方向に配列してなり、一方の空気通路Ａ内には水槽部の水に末端が浸漬された吸水性物質を配置し、他方の空気通路Ｂ内には流入口と排出口を備えた供給管を配置し、この供給管の流入口から冷媒体を流入して排出口から排出し、前記空気通路Ｂに送入した乾燥空気を前記空気通路Ａ内に送入して筐体外に排気し、この空気通路Ａの吸水性物質からの蒸発熱により前記供給管内の冷媒体を冷却することを特徴とする蒸発式凝縮装置。
【請求項２】
隔壁により互いに隔絶され、空気の流れ方向が直交する空気通路Ａと空気通路Ｂとが設けられた熱交換部と、前記熱交換部の近傍に配設され水を貯水する水槽部とを有する筐体からなる蒸発式凝縮装置において、
隔壁によって形成する一方の空気通路Ｂ内に冷媒体の供給管が配置され、この空気通路Ｂに隔壁を介して隣接する他方の空気通路Ａには水分を吸収し易い吸水性物質が配置された熱交換部を形成すると共にこの吸水性物質の末端が前記水槽部の水に浸漬してなり、前記空気通路Ｂに供給した乾燥した空気が前記空気通路Ａに配置した吸水性物質に接触して水分が蒸発する顕熱により前記空気通路Ｂ内に配置した冷媒体の供給管を冷却することを特徴とする蒸発式凝縮装置。
【請求項３】
隔壁により互いに隔絶され、空気の流れ方向が直交する空気通路Ａと空気通路Ｂとが設けられた熱交換部と、前記熱交換部の近傍に配設され水を貯水する水槽部とを有する筐体からなる蒸発式凝縮装置において、
前記熱交換部内に配置した複数の前記空気通路を平行な層状に形成し、一方の空気通路Ｂに配置した供給管に冷媒体を導入し、この冷媒体を冷却して排出し、この空気通路Ｂと直行する方向に形成される隣接する他方の空気通路Ａには水分を吸収し易い吸水性物質が配置され、前記吸水性物質は前記水槽部の水に浸され、前記空気通路Ｂの両側隔壁には複数の通気孔が形成され、空気通路Ｂに送入された乾燥した空気が前記通気孔を通過して前記空気通路Ａの吸水性物質に接触して筐体外へ排気することを特徴とする蒸発式凝縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍庫や冷蔵庫などに一般的に使用されている冷媒体の蒸発式凝縮装置に関し、特に、複数に配置した隔壁によって複数層の通路を多段に形成した蒸発式凝縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調用、産業工業用、冷凍サイクルなどに多く利用されており、そのアンモニアガス等の冷媒ガスを冷却する方式としては、空気冷却凝縮方式、クーリングタワーによる水冷却方式、または冷水による冷却方式、蒸発式凝縮装置等が多く利用されている。この中で消費電力が最も少ないものとして蒸発式凝縮装置が利用されている。
【０００３】
【表１】
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【０００４】
この蒸発式凝縮装置の冷却方式としては圧縮器（コンプレッサー）を用いて冷媒ガスを圧縮する方式が一般的である。しかし、コンプレッサーの中を通過する液状冷媒ガスの温度が低ければ低いほど、又は気体状冷媒ガスの圧力が低いほど、コンプレッサーの負荷は減る傾向にある。コンプレッサーを動かす為の動力エネルギーが減少するのが一般的である。別表にあるように蒸発式凝縮装置が最もエネルギー量が少ないシステムである。しかし、水の場合は空気を冷却するのに湿球温度までしか蒸発（気化）冷却しかできなかった。また使用する水を大量に利用することになり、水資源の問題ともなっている。
【０００５】
従来の蒸発式凝縮装置は図４に示されるように空気吸入窓２１と排出口２２を備えた筐体２３内の上部側に冷却水を散布する散水管２４を配置すると共に冷凍設備から冷媒が通過する熱交換管２５が配置してある。この熱交換管２５は蛇行させて配置してあり、折り返し点ではヘヤピンカーブになっている。このような従来の蒸発式凝縮装置では大量の水を散水する為に周辺に飛び散らないようにしなければならなかった。
【０００６】
例えば、両端に配置した冷媒ジャケット間に多数本の冷媒ガスを供給する供給管を架設し、この供給管の上方から冷却水を散水して冷媒ガスを冷却する蒸発式凝縮装置が知られている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９１１０２号公報（図面）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の蒸発式凝縮装置においては、水を霧状にして伝熱面を水分で濡らす手段（アトマイザー装置）が必要とされ、そのための設備費用がかかるという問題があつた。また冷却水による冷却には充分な温度低下は望めなかった。例えば、日本の夏季では外気温度３３℃、相対湿度６０％とすると、湿球温度は２６．４２℃となるのでこの外気を使用した蒸発式凝縮装置では２６．４２℃までしか冷却できなかった。この温度を下げなければコンプレッサーの負荷を更に減少させることができなかった。また、常時霧状の水を噴霧するために、相当量の水を必要とし、ランニングコストか高くなるという問題もあった。
【０００９】
本発明は散水冷却を行わない新規な蒸発式凝縮装置を提供するものである。本発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたもので、冷却能力に優れ、しかも設備コストやランニングコストが安価な蒸発式凝縮装置を提供するものである。
本発明の課題は、簡易な構造で、冷却効率の優れた蒸発式凝縮装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明における蒸発式凝縮装置は、筐体内に隔壁により互いに隔絶された空気通路を多段に配設し、隣接する空気通路の空気の流れる方向を交互に異なる方向に配列してなり、一方の空気通路Ａ内には水槽部の水に末端が浸漬された吸水性物質を配置し、他方の空気通路Ｂ内には流入口と排出口を備えた供給管を配置し、この供給管の流入口から冷媒体を流入して排出口から排出し、前記空気通路Ｂに送入した乾燥空気を前記空気通路Ａ内に送入して筐体外に排気し、この空気通路Ａの吸水性物質からの蒸発熱により前記供給管内の冷媒体を冷却する構成である。
【００１１】
本発明の前記課題は、隔壁によって形成する一方の空気通路Ｂ内に冷媒体の供給管が配置され、この空気通路Ｂに隔壁を介して隣接する他方の空気通路Ａには水分を吸収し易い吸水性物質が配置された熱交換部を形成すると共にこの吸水性物質の末端が前記水槽部の水に浸漬してなり、前記空気通路Ｂに供給した乾燥した空気が前記空気通路Ａに配置した吸水性物質に接触して水分が蒸発する顕熱により前記空気通路Ｂ内に配置した冷媒体の供給管を冷却する蒸発式凝縮装置の構成によって達成できる。
【００１２】
また、本発明の課題は、前記熱交換部内に配置した複数の前記空気通路を平行な層状に形成し、一方の空気通路Ｂに配置した供給管に冷媒体を導入し、この冷媒体を冷却して排出し、この空気通路Ｂと直行する方向に形成される隣接する他方の空気通路Ａには水分を吸収し易い吸水性物質が配置され、前記吸水性物質は前記水槽部の水に浸され、前記空気通路Ｂの両側隔壁には複数の通気孔が形成され、空気通路Ｂに送入された乾燥した空気が前記通気孔を通過して前記空気通路Ａの吸水性物質に接触して筐体外へ排気する蒸発式凝縮装置の構成によって達成できる。
【００１３】
このように構成された蒸発式凝縮装置は、冷却が必要な冷媒体について、気化する湿気を含んだ空気の気化現象により効率良く顕熱が奪われるので、従来の蒸発式凝縮装置に比較して低温にすることができる。しかも湿球温度以下に冷媒体を冷却することができる。
水槽部の水も気化蒸発で使用されるので、大量の水を必要とせず、冷媒体の一部を湿った空気の通路に流入することにより、気化蒸発現象を促進し、一層冷却効果を高めることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る蒸発式凝縮装置の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る蒸発式凝縮装置の１実施の形態を示す一部破断斜視図、図２は図１の蒸発式凝縮装置の要部を示す斜視図、図３は図２の蒸発式凝縮装置の側面からみた斜視図である。図４は従来の蒸発式凝縮装置を示す説明図である。
【００１５】
本発明の蒸発式凝縮装置は、図１に示すように、上部に熱交換部１が配置され、前記熱交換部１の下部に配設された水槽部２とから構成されている。熱交換部１は、アルミ等の金属ケースの内部に熱伝導率の良好なアルミや銅等の金属やプラスチック等から薄く形成された複数の隔壁３をスタック状に設けたものである。この隔壁３の一方の側には空気通路Ａである通路４が形成されており、水分を吸収し易い織編物や不織布等の吸水性物質５が配置され、この末端が下部に配置した水槽部２の水に浸漬してあり、排気路６が接続してある。
【００１６】
隔壁３を介して隣接する他方の前記空気通路Ｂは前記通路４に直交して形成してあり、この空気通路Ｂ内には前後に配置したジャケット７，８に架設してある冷媒体を流通する供給管９が複数配置してある。この空気通路Ｂには乾燥空気が送入され、隔壁３の通気孔３ａから隣接する通路４を経て排気するようになっている。
【００１７】
また、熱交換部１は、図１に示すように、手前側から冷媒体であるアンモニア等の冷媒ガスがジャケット８に供給され、このジャケット８に接続する多数に配置した供給管９、９・・内を通過してジャケット７を経て排出口１０より排出する。この熱交換部１で温度の下げられた冷媒ガスが冷凍室などに循環させる。さらに、この熱交換部１の両側には、排気路を通過する排気が排出する蒸発孔６が形成されている。そして、この熱交換部１の下部には吸水性物質５が配置された排気路６に空気を供給するための供給口１２が設けられており、図示しないファンにより排気路に空気を供給する。
【００１８】
従って、空気通路Ｂ内を通る乾燥した空気は通気孔３ａを通過して通路４を経由して排気路６から排気される。この空気通路Ｂ内に配置した冷媒ガスの供給管９と排気路を通る湿気を含んだ空気の方向は、互いに直交する方向となっており、排気路を通過する排気によって隔壁３は冷却され、この隔壁３に接触して空気通路Ｂを通過する乾燥した空気は冷却されるとともに供給管９が冷却されて内部の冷媒ガスは効率よく冷却される。
【００１９】
熱交換部１の下部に配設された水槽部２は、水道水等の貯水タンクであり、給水パイプにより水道水等が供給され、図示しないレベルセンサにより常に水面が一定レベルに保たれるようになっている。この水槽部２の水に浸された吸水性物質５は、例えば、織編物、フェルト等の不織布から形成されており、水分を吸収し易いので、水槽部２の水は吸水性物質５の毛管現象により、常に上部の熱交換部１に配置した隔壁３の位置まで上昇し、排気路内の吸水性物質５に達する。
【００２０】
このように構成された蒸発式凝縮装置は、空気通路Ｂには（３０°Ｃ）の乾いた空気（絶対湿度８ｇ／Ｋｇ）が通り、排気路には、水分を含んだ空気が通ることとなる。そして排気路を通る水分を含んだ湿った空気は、薄い隔壁３を介して空気通路Ｂの乾燥した空気は供給管９と間接的に接することとなり、水分を含んだ湿った空気は気化現象を起こして水分が蒸発する。この蒸発気化現象により気化熱が奪われることとなる。この気化熱が奪われることにより隔壁３が冷却され、通路４を通る乾燥した空気は冷却され、供給管９内の冷媒ガスが冷却され、温度（顕熱）が下がるものである。
【００２１】
また、この状態においては、空気通路Ｂの乾燥した空気は、供給管９内を通過し、排気路６の湿った空気と直接触れないので、その湿度（潜熱）は下がらずそのままの状態が保たれる。従って、この熱交換部１に吸入された冷媒ガスは、この熱交換部１の中を通過する段階で顕熱が下がり、一般の空調に必要な２０〜２５°Ｃにすることができる。
【００２２】
さらに、熱交換部１は冷却効果を高めるために、図２または図３に示すように、通路４と排気路６の間の隔壁３に複数の通気孔３ａが形成されており、冷媒ガスの一部（２５〜３０％程度）をパイプに導入されるようになっている。そのため、通路４のパイプ内の冷媒ガスは、直接湿った吸水性物質５に当たるので、さらに気化現象を促進して冷却効果を高めることが可能となる。また、この状態においてもパイプ内の冷媒ガスは、排気路６の湿った空気と直接触れることはないので、その湿度（潜熱）は下がらずそのままの状態が保たれる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる蒸発式凝縮装置は、隔壁により互いに隔絶された複数の空気通路が設けられた熱交換部と、前記熱交換部の下部に配設され水を貯水する水槽部と空なる熱交換部内に冷媒ガスを通過させるので、隣接する他方の空気通路には水分を吸収し易い吸水性物質が配置され、前記吸水性物質は前記水槽部の水に浸され、前記通路の隔壁には複数の孔が穿孔される構成にしたことにより、冷却に必要な冷媒ガスは、気化する湿気を含んだ空気が直接触れ合うことなく気化現象により顕熱のみが効率良く奪われるので、冷媒体として適正な温度までに冷却することができ、省エネ効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる蒸発式凝縮装置の実施の形態を示す一部破断斜視図である。
【図２】図１の蒸発式凝縮装置の要部を示す斜視図である。
【図３】図２の蒸発式凝縮装置の側面からみた斜視図である。
【図４】従来の蒸発式凝縮装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１      熱交換部
２      水槽部
３      隔壁
３ａ    通気孔
４      通路
５      吸水性物質
６      排気孔
７      ジャケット
８      ジャケット
９      供給管
１０      排出口
１１      供給口
【図１】
2004340551.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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