(57)【要約】      （修正有）【課題】空調装置の冷却水を再利用することによって、クーリング且つ省エネ効果をもたらす空調効率増強装置を提供する。【解決手段】空調効率増強装置は空調環境の空調装置と組み合わせた空調装置の一種であって、空調装置２００の蒸発区から排出される冷却水を収集する集水部１１と、集水部から収集される冷却水を空気中に気化する気化部１４とを備える。また空調環境に設置され、環境温度と環境湿度を検知する温湿度検知部１２と、温湿度検知部と連結し、環境温度及び環境湿度に関する相対的な関係または絶対的な関係が予め設定された空調環境基準を満たしているか否かを判断する判定部１３を備える。判定部が空調環境基準の相対的な関係を満たしていないと判断すれば、判定部より制御されて集水部の冷却水が空気中に気化される。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
空調環境の空調装置と組み合わせた空調効率増強装置であって、
前記空調装置に連結し、前記空調装置の蒸発区から排出される冷却水を収集する集水部と、前記集水部と連結し、前記集水部から収集される冷却水を空気中に気化する気化部とを備えたことを特徴とする空調効率増強装置。
【請求項２】
前記空調環境である環境温度と環境湿度を検知し、前記空調環境に設置する温湿度検知部と、前記温湿度検知部と連結し、前記環境温度及び前記環境湿度に関する相対的な関係または絶対的な関係が予め設定された空調環境基準を満たしているか否かを判断する判定部と、前記判定部が前記空調環境基準の相対的な関係を満たしていないと判断する際、前記判定部より制御されて集水部の冷却水を空気中に気化する気化部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空調効率増強装置。
【請求項３】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部の間に設置される濾過部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空調効率増強装置。
【請求項４】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部の間に設置され、前記冷却水を調温する調温部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空調効率増強装置
【請求項５】
前記集水部に連結し、冷却水の水量を検知する水量検知部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空調効率増強装置。
【請求項６】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部の間に設置され、前記冷却水を汲水し、前記気化部に輸送するポンプ部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空調効率増強装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、空調装置に関する、特に空調装置の冷却水によってクーリングする空調効率増強装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置（エアコンディショナー）はエリア内の温度、湿度、および空気清浄度を調節する装置であって、冷却風、熱風や除湿効果を利用し、温度と湿度の調節を成す目的で対象エリアにいる人を快適に感じさせる。
【０００３】
温室効果で、夏がますます暑くなっている。それゆえ、より適した環境が得られるよう、室内温度が下げられる空調装置の使用を人々は習慣的なものにしている。通常クーリング方法は空調装置を利用し、サイクル冷凍ステップで冷媒を圧縮し蒸発させ、膨張および凝縮などの処理によって、熱を屋内から屋外へ送り、これによって室内温度を下げる。
【０００４】
しかし、空調装置の動作中、環境エリア内の水蒸気が蒸発区の熱交換器にて凝結し冷却水になり、冷却水が室外へ排出されると室外環境に影響を及ぼし、さらに熱交換器の効能も消耗する。いわゆる空調装置は空気中の水蒸気1ｇの凝結に伴って放出された５４０カロリーの凝結熱を吸収する必要がある。発明者の事例を説明する。６０畳の室内空間(人が出入りできる空間)、相対湿度６６％ＲＨ、摂氏温度２７℃、冷房能力４.５ＫＷ／Ｈの分離型エアコンは１時間運転すると３２９２ｇもの冷却水を作り出す。これは１,７７７.６８キロカロリーを吸収し、１,７７７.６８ＫＷＨ／４５００ＫＨ＝３９.５％の総出力エネルギーを占めることになる。言い換えると該当実験空調装置は３９.５％のエネルギーが冷却水に使ってしまったと同時に室内の湿度も過度に低下し不快感をもたらしている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本考案の目的は、空調装置の冷却水を再利用することによって、冷却水を排出し、均一な室温にし、且つクーリングできる空調効率増強装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案が提供するのは従来技術の問題を解決する為に空調環境の空調装置と組み合わされる空調効率増強装置であって、前記空調装置に連結され、前記空調装置の蒸発区から排出される冷却水を収集する集水部、前記集水部と連結され、前記集水部から収集される冷却水を空気中に気化する気化部を含む。
【０００７】
本考案の空調効率増強装置はさらに温湿度検知部と判定部とを備え、前記温湿度検知部は前記空調環境に設置され、環境温度と環境湿度を検知する、前記判定部は前記温湿度検知部と連結し、前記環境温度及び前記環境湿度に関する相対的な関係または絶対的な関係が予め設定された空調環境基準を満たしているか否かを判断する。前記気化部が前記判定部より制御されて相対的な関係または絶対的な関係を満たしていないと判断する際、集水部の冷却水を空気中に気化させる。
【０００８】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部との間に濾過部が設けられる。
【０００９】
前記集水部と連結され、冷却水の水量を検知する水量検知部が含まれる。
【００１０】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部の間に設置され、前記冷却水を調温する調温部が含まれる。
【００１１】
前記空調装置の蒸発区と前記気化部の間に設置され、前記冷却水を汲水し前記気化部に輸送するポンプ部が含まれる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案の空調効率増強装置は水の液相−気相変化を利用して、空調効率の上昇及び水のリサイクルを成す。水の気化熱が５４０
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である為、冷却水を気化させて空気中の熱を吸収し室温を下げることによって、空調装置の消耗電量が節約できる。また湿度のコントロールによって、空調装置からの余分な冷却水の産出課題も解決できる。さらに室内の湿度が過度に低下することをも避けることができる。
【００１３】
尚、広い室内空間でも空調効率増強装置を空調装置と離れているところに設置し、水の液相−気相変化を利用し（すなわち冷却水の気化を利用する）、空間内の熱を吸収し、さらに冷却水の気化によって吸収された熱を空調装置の蒸発区付近（空間中の低温エリア）に放出し、室内空間温度を均一にさせる。その他、本考案は蒸発区から排出される冷却水を気化することによって冷却水の排出を低減し、環境衛生を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施例に係る空調効率増強装置の示す図である。
【図２】本考案の実施例に係る空調効率増強装置の示すブロック図である。
【図３】本考案の実施例に係る空調効率増強装置の操作方法を示すフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案の実施形態に係る空調効率増強装置を図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【００１６】
図１と図２を参照する。本考案の空調効率増強装置１００は空調環境Ａの空調装置２００に連結され、空調効率増強装置１００は、集水部１１、温湿度検知部１２、判定部１３、気化部１４、調温部１５、ポンプ部１６及び濾過部１７を含む。空調装置２００は、蒸発器２１、コンプレッサー２２、冷却器２３及び膨張弁２４を含む。空調環境Ａの室温が空調装置２００より下げられ、熱交換によって冷却水を作り出す。
【００１７】
集水部１１は水量検知部１１１を有する。水量検知部１１１は空調装置２００の蒸発器２１との連結により空調装置２００の蒸発区の冷却水を収集する。本実施例の蒸発区は蒸発器２１が設置される場所であり、冷却水は通常蒸発区で作り出される。他の実施例中の空調装置２００に冷却水の排出口が有れば、配管で以って集水部１１との連結により冷却水を収集する。水量検知部１１１が集水部１１と連結し、集水部１１より収集された冷却水の水量Ｖを検知する。水量検知部１１１は集水部１１に収集した水量Ｖが水量上限基準Ｒ１より高いと検知した時、集水部１１より冷却水を排出し、集水部１１のオーバーフローが避けられる。
【００１８】
温湿度検知部１２は空調環境Ａの中に設置され、空調環境Ａの環境温度Ｔ０と環境湿度Ｈ０を検知する。環境温度Ｔ０は電子温度センサーで計ることができる。環境湿度Ｈ０は電子湿度計で空気の湿度を測定し、環境湿度Ｈ０の測定値を得ることができる。
【００１９】
判定部１３は集水部１１と温湿度検知部１２と連結し、環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０に関する相対的な関係および／または絶対的な関係が予め設定された空調環境基準Ｒ２を満たしているか否かを判断する。空調環境基準Ｒ２は空調環境Ａに対する期待基準であって、温度と湿度の関数でも良い、ただ単に温度と湿度を示すだけでも良い。環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０に関する絶対的な関係は温湿度検知部１２より測定でき、環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０に関する相対的な関係は空気線図と照らし合わせて測定値を得ることが出来る。
【００２０】
例えば、空調環境基準Ｒ２が温度値と湿度値である場合は、判定部１３が温湿度検知部１２の環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０の測定値を受信し、空調環境基準Ｒ２の温度値と湿度値を比較することによって、環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０の絶対的な関係（測定値）が空調環境基準Ｒ２の温度値及び湿度値を満たしているか否かを判断する。または、空調環境基準Ｒ２が温度と湿度との相対的な関係の関数（例えば：空気線図上の線形函数）である場合、判定部１３は環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０を空気線図（ＰｓｙｃＨＲｏｍｅｔＲｉｃ ｃＨａＲｔ）に代入し、この相対的な関係が空調環境基準Ｒ２を満たしているか否かを判断する。
【００２１】
気化部１４は集水部１１と連結し、判定部１３が環境温度Ｔ０および／または環境湿度Ｈ０空調環境基準Ｒ２を満たしていないと判断する際、判定部１３の判断を受信し、集水部１１の冷却水を空気中に気化させるか空調装置２００のファン経路（図面表示なし）によって、調温調湿効果をもたらす。気化部１４が超音波式加湿器、高圧加湿器、或いはハイブリッド式加湿器などの気化方式により冷却水を気化することが出来る。なお、上記気化方式は例に過ぎず、これに特定されるものではない。
【００２２】
調温部１５は空調装置２００の蒸発区と気化部１４の間に設置され、環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０間の相対的な関係によって、集水部１１の冷却水を調温することができる。本実施例の中では、調温部１５が気化部１４と連結し、気化部１４から冷却水を気化する前に冷却水を調温する。但し、冷却水を調温できさえするならば、調温部１５は空調装置２００の蒸発区と気化部１４の間に任意的に設置することができる。例えば集水部１１の中に設置し、集水部１１の冷却水を直接調温する。なお、上記調温方式は例に過ぎず、これに特定されるものではない。
【００２３】
ポンプ部１６は空調装置２００の蒸発区と気化部１４の間に設置され、集水部１１の冷却水を汲水し気化部１４に輸送する。本実施例の中では、ポンプ部１６が濾過部１７と連結し、冷却水の不純物を濾過することによってポンプ部１６の腐蝕をさけることができる。但し、集水部１１の冷却水を気化部１４へ輸送ができさえすれば、ポンプ部１６が空調装置２００の蒸発区と気化部１４の間に任意に設置してもよい。尚、ポンプ部１６が設置されない場合は、高低圧差もしくは他の方式により冷却水が気化部１４に流動することが出来る。
【００２４】
気化部１４より噴出される冷却水が清潔で人体にとって無害なものにするため、本考案の空調効率増強装置１００は空調装置２００の蒸発区と気化部１４の間に濾過部１７を設置するが、集水部１１とポンプ部１６との間に濾過部１７が設けられて冷却水が先に濾過されるのが好ましい。濾過部１７が活性炭付きフィルター層と消毒部材を有し、冷却水中の不純物を濾過することによって環境の汚染や健康の危害などが避けられる。尚、濾過部１７は空調装置２００の蒸発器２１と集水部１１の間に設置することもできる。上記設置方式は例に過ぎず、これに特定されるものではない。
【００２５】
本実施例中の空調効率増強装置１００は空調装置２００の外部に設置されて空調装置２００と連結する。但し他の実施例では空調効率増強装置１００が空調装置２００の内部に設置されており省スペースも可能である。尚、空調装置２００の機能を停止しても、空調効率増強装置１００は空調装置２００から独立して作動することも可能である。これによって気化部１４は判定部１３の判断を受信し、冷却水の気化を促進しながら室内空間温度を均一にさせることによって空調効率強化を実現し、空調装置２００の消耗電力をも節約する。
【００２６】
続いて図３を参照していただきたい。図３は本考案の実施例に係る空調効率増強装置の操作方法を示すフローチャートである。この操作方法は空調環境Ａの空調装置２００に使用し、空調効率増強装置１００に合わせながら操作する。本操作方法は以下のステップを含む。まず空調装置２００の蒸発区の冷却水を集水部１１にて収集する（ステップＳ１１０）。本実施例の蒸発区は蒸発器２１が設置される場所のことである。冷却水は通常蒸発区にて作り出される。冷却水中の不純物が含まれないように、収集された冷却水を濾過部１７で濾過・殺菌する（ステップＳ１１２）。これによって冷却水の質が確保できる。
【００２７】
次は水量検知部１１１より集水部１１の水量Ｖを検知する（ステップＳ１１４）。判定部１３が水量Ｖと受信後水量上限基準Ｒ１とを比較する（ステップＳ１１６）。判定部１３は水量Ｖが水量上限基準Ｒ１より多いか等しいかを判断して集水部１１の冷却水を排出する（ステップＳ１１８）。水量Ｖが水量上限基準Ｒ１より少ない時、次のステップに進む。ステップＳ１１８による過剰冷却水の排出で、集水部１１のオーバーフローが避けられる。
【００２８】
次は、温湿度検知部１２によって空調環境Ａの環境温度Ｔ０および／または環境湿度Ｈ０を検知する。環境温度Ｔ０は電子温度センサーで計ることができる、環境湿度Ｈ０は電子湿度計で計ることができる。
【００２９】
空調環境Ａの環境温度Ｔ０および／または環境湿度Ｈ０を検知した後、判定部１３は空調環境Ａの環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０に関する相対的な関係および／または絶対的な関係が予め設定された空調環境基準Ｒ２を満たしているか否かを判断する。空調環境基準Ｒ２を満たしていない時はステップＳ１１０に戻り、空調環境基準Ｒ２を満たしている時は続いて次のステップ（ステップＳ１２２）に移る。ステップＳ１２２は空調環境Ａの湿度が高すぎる場合、冷却水の放出が不適切だと判定する。具体的には、空調環境基準Ｒ２に予め設定された温度Ｔと湿度Ｈを有し、判定部１３が温湿度検知部１２の環境温度Ｔ０及び環境湿度Ｈ０の測定値を受信し、環境湿度Ｈ０と湿度Ｈを比較する。環境湿度Ｈ０が湿度Ｈより低い場合続いて次のステップに移り、判定部１３が空調環境Ａの湿度が高すぎると判定した場合は冷却水の気化を避けて、ステップＳ１１０に戻る。
【００３０】
次は、環境湿度Ｈ０が湿度Ｈより低い状況では、判定部１３が空調環境Ａの環境温度Ｔ０と冷却水増温基準Ｒ３を判定する（ステップＳ１２４）。その中、冷却水増温基準Ｒ３を温度Ｔと同様の設定しても良いが、実際応用に合わせて改めて設定値を設定しても良い。環境温度Ｔ０が冷却水増温基準Ｒ３より低い時、調温部１５にて冷却水を調温する（ステップＳ１２６）。これにより、冷却水の加熱によって調温調湿効果を上昇させる。ステップＳ１２４中に環境温度Ｔ０が冷却水増温基準Ｒ３より高いか等しいかが判断された後は、ステップＳ１２６を省略し次のステップを実行する。
【００３１】
注意が必要なのは、本実施例中、ステップＳ１２２とステップＳ１２４は空調環境基準Ｒ２に予め設定された温度Ｔと湿度Ｈの設定によって環境温度Ｔ０と環境湿度Ｈ０を比較するわけだが、他の実施例中では、空気線図を利用して環境温度Ｔ０、環境湿度Ｈ０と空調環境基準Ｒ２を比較しても良い。例えば、空調環境基準Ｒ２の温度Ｔと湿度Ｈを空気線図の線形関数に代入すると、空気線図の空調環境基準Ｒ２位置が得られる。そして環境温度Ｔ０と環境湿度Ｈ０を空気線図の線形関数に代入するともう一つの位置を得ることができる。二つの位置の相対的な関係を比較することによって、判定部１３より冷却水の気化する必要があるか無いかを判定する。上記方式は例に過ぎず、これに特定されるものではない。
【００３２】
最後に、集水部１１の冷却水は気化部１４に輸送される。気化部１４により気化された冷却水を空気中に気化させるか、或いは空調装置２００のファン経路（図面表示なし）によって、調温調湿効果をもたらす（ステップＳ１２８）。気化部１４から気化された冷却水によって熱を吸収し空調環境Ａの相対湿度を上げることによって、空調効果をさらに強化する。
【００３３】
上記方式により、水の気化熱が５４０
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の為、冷却水を気化させて空気中の熱を吸収し室温を下げることによって、室内の湿度を調整する。これにより空調効率を上げ、空調装置もより低消費電力で運転が維持できると共に無駄な電力の節電ができる。そして、本考案は水の巨大気化熱により、冷却水が利用され、空間内の熱を吸収する。さらに吸収された熱を空調装置の蒸発区に放出し、蒸気から水滴を形成し、室内空間温度を均一にさせることによって冷却度を維持する。尚、本考案は排出される冷却水を再利用することによって、冷却水の排出頻度を低減し、環境衛生を保つことができる。
【００３４】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の調節や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような調節や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１００  空調効率増強装置
１１    集水部
１１１  水量検知部
１２    温湿度検知部
１３    判定部
１４    気化部
１５    調温部
１６    ポンプ部
１７    濾過部
２００  空調装置
２１    蒸発器
２２    コンプレッサー
２３    冷却器
２４    膨張弁
Ａ      空調環境
Ｈ      湿度
Ｈ０    環境湿度
Ｔ      温度
Ｔ０    環境温度
Ｒ１    水量上限基準
Ｒ２    空調環境基準
Ｒ３    冷却水増温基準
Ｖ      水量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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