(57)【要約】【課題】冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図る。【解決手段】補助冷却装置１は、噴霧ノズル２０と、内部情報取得部１４と、評価部１３と、噴霧動作制御部１２とを備え、空調装置３の室外側熱交換器３４における熱交換を補助する。噴霧ノズル２０は、室外側熱交換器３４に水を噴霧する。内部情報取得部１４は、空調装置３の内部情報を取得する。評価部１３は、空調装置３の内部情報に基づいて、噴霧ノズル２０による噴霧動作が空調装置３による冷却動作に与える影響を評価する。噴霧動作制御部１２は、噴霧動作が冷却動作に与える影響に基づいて、噴霧動作を制御する。なお、内部情報とは、空調装置３を構成する要素（被制御機器３２，３３，３５，３７，３８等）間で内部通信される情報をいうものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置（３）の凝縮器（３４）における熱交換を補助する補助冷却装置（１）であって、
前記凝縮器（３４）に水を噴霧する噴霧部（２０）と、
前記冷却装置（３）の内部情報を取得する内部情報取得部（１４）と、
前記内部情報に基づいて、前記噴霧部（２０）による噴霧動作が前記冷却装置（３）による冷却動作に与える影響を評価する評価部（１３）と、
前記噴霧動作が前記冷却動作に与える影響に基づいて、前記噴霧動作を制御する噴霧動作制御部（１２）と、
を備える、補助冷却装置（１）。
【請求項２】
前記冷却装置（３）が設置された周囲の環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部（５）、
をさらに備え、
前記評価部（１３）は、前記内部情報及び前記環境情報に基づいて、前記噴霧動作が前記冷却動作に与える影響を評価する、
請求項１に記載の補助冷却装置（１）。
【請求項３】
前記内部情報取得部（１４）は、前記冷却装置（３）に設けられ前記冷却動作を制御する制御回路（４０ｂ）から通信線（２）を介して前記内部情報を取得する、
請求項１又は２に記載の補助冷却装置（１）。
【請求項４】
凝縮器（３４）及び被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を有し、前記被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を制御することにより前記凝縮器（３４）において熱交換を行う冷却装置（１０３）と、
前記凝縮器（３４）における熱交換を補助する補助冷却装置（１０１）と、
を備える補助冷却システムであって、
前記補助冷却装置（１０１）は、
前記凝縮器（３４）に水を噴霧する噴霧部（２０）と、
前記冷却装置（１０３）の内部情報を取得する内部情報取得部（１４）と、
前記内部情報に基づいて、前記噴霧部（２０）による噴霧動作が前記冷却装置（１０３）による冷却動作に与える影響を評価する評価部（１３）と、
前記噴霧動作が前記冷却動作に与える影響に基づいて、前記噴霧動作を制御しつつ、前記噴霧動作のスケジュールに関する噴霧スケジュール情報を生成する噴霧動作制御部（１１２）と、
を有し、
前記冷却装置（１０３）は、
前記噴霧動作制御部（１１２）から前記噴霧スケジュール情報を取得する噴霧情報取得部（１４０ａ）と、
前記噴霧スケジュール情報に基づいて、前記被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を制御する制御回路（１４０ｂ）と、
をさらに有する、
補助冷却システム。
【請求項５】
凝縮器（３４）及び被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を有し、前記被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を制御することにより前記凝縮器（３４）において熱交換を行う冷却装置（１０３）と、
前記凝縮器（３４）における熱交換を補助する補助冷却装置（１０１）と、
を備える補助冷却システムであって、
前記補助冷却装置（１０１）は、
前記凝縮器（３４）に水を噴霧する噴霧部（２０）と、
前記冷却装置（１０３）の内部情報を取得する内部情報取得部（１４）と、
前記内部情報に基づいて、前記噴霧部（２０）による噴霧動作が前記冷却装置（１０３）による冷却動作に与える影響を評価する評価部（１３）と、
前記噴霧動作が前記冷却動作に与える影響に基づいて、前記噴霧動作を制御しつつ、前記被制御部（３２，３３，３５，３７，３８）を制御する制御信号を生成する噴霧動作制御部（１１２）と、
を有し、
前記冷却装置（１０３）は、
前記噴霧動作制御部（１１２）から前記制御信号を取得する制御信号取得部（１４０ａ）と、
前記制御信号に基づいて、前記被制御部を制御する制御回路（１４０ｂ）と、
をさらに有する、
補助冷却システム。
【請求項６】
前記被制御部は、圧縮機（３２）、膨張弁（３５）及びファン（３７，３８）の少なくとも１つである、
請求項４又は５に記載の補助冷却システム。
【請求項７】
冷却装置（２０３）の凝縮器（３４）に水を噴霧する噴霧装置（２２０）を制御する噴霧制御装置（２１０）であって、
前記冷却装置（２０３）の内部情報を取得する内部情報取得部（２１４）と、
前記内部情報に基づいて、前記噴霧装置（２２０）による噴霧動作が前記冷却装置（２０３）による冷却動作に与える影響を評価する評価部（２１３）と、
前記噴霧動作が前記冷却動作に与える影響に基づいて、前記噴霧動作を制御する噴霧動作制御部（２１２）と、
を備える、噴霧制御装置（２１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置の凝縮器における熱交換を補助する補助冷却装置、これを備える補助冷却システム、及び冷却装置の凝縮器に水を噴霧する噴霧装置を制御する噴霧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空調装置等の冷却装置の凝縮器に水を噴霧する補助冷却装置が提案されている。このような補助冷却装置が設置された冷却装置では、その凝縮器の表面に噴霧により付着した水が凝縮器の表面から熱を奪って蒸発するため、凝縮器における熱交換が補助されることになる。そのため、こうした補助冷却装置は、冷却動作全体としての省エネルギー効果を向上させるものとして大いに期待されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、このような補助冷却装置が開示されている。この補助冷却装置では、外気温度が測定され、これらの外気温度が所定の温度を越えると水の噴霧が行われるように制御されている。
【特許文献１】特開２００３−１３０４９５号公報
【発明の開示】
【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のように、外気温度の条件に応じて水が噴霧される場合、冷却装置の内部条件によっては凝縮器の放熱能力が急激に変化し、冷却装置による冷却動作に不具合が生じる場合がある。また、冷却装置の圧縮機がインバータ制御される場合には、水の噴霧によりかえってエネルギーの消費量が増大するような状況も生じ得る。
本発明の課題は、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る補助冷却装置は、噴霧部と、内部情報取得部と、評価部と、噴霧動作制御部とを備え、冷却装置の凝縮器における熱交換を補助する。噴霧部は、凝縮器に水を噴霧する。内部情報取得部は、冷却装置の内部情報を取得する。評価部は、冷却装置の内部情報に基づいて、噴霧部による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を評価する。噴霧動作制御部は、噴霧動作が冷却動作に与える影響に基づいて、噴霧動作を制御する。なお、本明細書中において、冷却装置の内部情報とは、冷却装置を構成する要素間で内部通信される情報をいうものとする。
【０００６】
この補助冷却装置では、噴霧部により冷却装置の凝縮器に向けて水が噴霧されることにより凝縮器における熱交換が促され、冷却装置による冷却動作が補助される。この噴霧部による噴霧動作は、噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。そして、このとき考慮される影響は、評価部により、内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて補助冷却装置において判断されることになる。従って、この補助冷却装置では、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることができる。
【０００７】
第２発明に係る補助冷却装置は、第１発明に係る補助冷却装置であって、環境情報取得部をさらに備える。環境情報取得部は、冷却装置が設置された周囲の環境に関する環境情報を取得する。評価部は、冷却装置の内部情報及び環境情報に基づいて、噴霧動作が冷却動作に与える影響を評価する。
この補助冷却装置では、冷却装置の内部情報と外気温度や外気湿度等の環境情報とが総合的に判断された上で、この補助冷却装置による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響が評価される。これにより、この補助冷却装置では、冷却装置による冷却動作の安全性をさらに向上させることができる。
【０００８】
第３発明に係る補助冷却装置は、第１発明又は第２発明に係る補助冷却装置であって、内部情報取得部は、冷却装置による冷却動作を制御する制御回路から通信線を介して冷却装置の内部情報を取得する。制御回路は、冷却装置に設けられる。
この補助冷却装置は、冷却装置による冷却動作を制御する冷却装置上の制御回路に通信線を介して接続される。これにより、この補助冷却装置は、制御回路と冷却装置を構成するその他の要素との間でやりとりされる冷却装置の内部情報を取得することができる。
【０００９】
第４発明に係る補助冷却システムは、冷却装置と、補助冷却装置とを備える。冷却装置は、凝縮器及び被制御部を有し、被制御部を制御することにより凝縮器において熱交換を行う。補助冷却装置は、噴霧部と、内部情報取得部と、評価部と、噴霧動作制御部とを有し、凝縮器における熱交換を補助する。噴霧部は、凝縮器に水を噴霧する。内部情報取得部は、冷却装置の内部情報を取得する。評価部は、冷却装置の内部情報に基づいて、噴霧部による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を評価する。噴霧動作制御部は、噴霧動作が冷却動作に与える影響に基づいて、噴霧動作を制御しつつ、噴霧動作のスケジュールに関する噴霧スケジュール情報を生成する。冷却装置は、噴霧情報取得部と、制御回路とをさらに有する。噴霧情報取得部は、噴霧動作制御部から噴霧スケジュール情報を取得する。制御回路は、噴霧スケジュール情報に基づいて、被制御部を制御する。
【００１０】
この補助冷却システムでは、補助冷却装置の噴霧部により冷却装置の凝縮器に向けて水が噴霧されることにより凝縮器における熱交換が促され、冷却装置による冷却動作が補助される。この噴霧部による噴霧動作は、補助冷却装置の噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。このとき考慮される影響は、補助冷却装置の評価部により、補助冷却装置の内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて補助冷却装置において判断されることになる。
【００１１】
また、補助冷却装置の噴霧動作制御部は、噴霧部による噴霧動作を制御しつつ、噴霧動作のスケジュールに関する噴霧スケジュール情報を生成する。この噴霧スケジュール情報は、冷却装置の制御回路にフィードフォワードされ、この噴霧スケジュール情報の示す噴霧動作のスケジュールに基づいて冷却装置による冷却動作が制御される。すなわち、補助冷却装置による補助冷却動作に対応するように、冷却装置による冷却動作が制御されることになる。従って、省エネルギー効果を期待できるが冷却装置による冷却動作の安全性を確保することが困難な条件下においても、冷却装置側の制御を調整することにより、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ水を噴霧することができる。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、補助冷却装置による水の噴霧動作の動作範囲を拡張することができ、省エネルギー効果を高めることができる。
【００１２】
第５発明に係る補助冷却システムは、冷却装置と、補助冷却装置とを備える。冷却装置は、凝縮器及び被制御部を有し、被制御部を制御することにより凝縮器において熱交換を行う。補助冷却装置は、噴霧部と、内部情報取得部と、評価部と、噴霧動作制御部とを有し、凝縮器における熱交換を補助する。噴霧部は、凝縮器に水を噴霧する。内部情報取得部は、冷却装置の内部情報を取得する。評価部は、冷却装置の内部情報に基づいて、噴霧部による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を評価する。噴霧動作制御部は、噴霧動作が冷却動作に与える影響に基づいて、噴霧動作を制御しつつ、被制御部を制御する制御信号を生成する。冷却装置は、制御信号取得部と、制御回路とをさらに有する。制御信号取得部は、噴霧動作制御部から制御信号を取得する。制御回路は、制御信号に基づいて、被制御部を制御する。
【００１３】
この補助冷却システムでは、補助冷却装置の噴霧部により冷却装置の凝縮器に向けて水が噴霧されることにより凝縮器における熱交換が促され、冷却装置による冷却動作が補助される。この噴霧部による噴霧動作は、補助冷却装置の噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。このとき考慮される影響は、補助冷却装置の評価部により、補助冷却装置の内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて補助冷却装置において判断されることになる。
【００１４】
また、補助冷却装置の噴霧動作制御部は、噴霧部による噴霧動作を制御しつつ、冷却装置による冷却動作を制御する制御信号を生成する。この制御信号は、冷却装置の制御回路にフィードフォワードされ、この制御信号に基づいて冷却動作が制御される。すなわち、補助冷却装置による補助冷却動作に対応するように、冷却装置による冷却動作が制御されることになる。従って、省エネルギー効果を期待できるが冷却装置による冷却動作の安全性を確保することが困難な条件下においても、冷却装置側の制御を調整することにより、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ水を噴霧することができる。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、補助冷却装置による水の噴霧動作の動作範囲を拡張することができ、省エネルギー効果を高めることができる。
【００１５】
第６発明に係る補助冷却システムは、第４発明又は第５発明に係る補助冷却システムであって、被制御部は、圧縮機、膨張弁及びファンの少なくとも１つである。
この補助冷却システムでは、補助冷却装置が、冷却装置を構成する圧縮機、膨張弁及びファンの少なくとも１つを制御するために必要な情報をフィードフォワードする。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作が、補助冷却装置による噴霧動作に対応するように適切に制御される。
【００１６】
第７発明に係る噴霧制御装置は、内部情報取得部と、評価部と、噴霧動作制御部とを備え、噴霧装置を制御する。噴霧装置は、冷却装置の凝縮器に水を噴霧する。内部情報取得部は、冷却装置の内部情報を取得する。評価部は、冷却装置の内部情報に基づいて、噴霧装置による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を評価する。噴霧動作制御部は、噴霧動作が冷却動作に与える影響に基づいて、噴霧動作を制御する。
【００１７】
この噴霧制御装置は、冷却装置の凝縮器に向けて水を噴霧する噴霧装置による噴霧動作を制御する。噴霧装置による噴霧動作は、噴霧制御装置の噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。そして、このとき考慮される影響は、噴霧制御装置の評価部により、噴霧制御装置の内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて噴霧制御装置において判断されることになる。従って、この噴霧制御装置は、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明に係る補助冷却装置では、噴霧部により冷却装置の凝縮器に向けて水が噴霧されることにより凝縮器における熱交換が促され、冷却装置による冷却動作が補助される。この噴霧部による噴霧動作は、噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。そして、このとき考慮される影響は、評価部により、内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて補助冷却装置において判断されることになる。従って、この補助冷却装置では、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることができる。
【００１９】
第２発明に係る補助冷却装置では、冷却装置の内部情報と外気温度や外気湿度等の環境情報とが総合的に判断された上で、この補助冷却装置による噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響が評価される。これにより、この補助冷却装置では、冷却装置による冷却動作の安全性をさらに向上させることができる。
第３発明に係る補助冷却装置は、冷却装置による冷却動作を制御する冷却装置上の制御回路に通信線を介して接続される。これにより、この補助冷却装置は、制御回路と冷却装置を構成するその他の要素との間でやりとりされる冷却装置の内部情報を取得することができる。
【００２０】
第４発明に係る補助冷却システムでは、補助冷却装置の噴霧動作制御部は、噴霧部による噴霧動作を制御しつつ、噴霧動作のスケジュールに関する噴霧スケジュール情報を生成する。この噴霧スケジュール情報は、冷却装置の制御回路にフィードフォワードされ、この噴霧スケジュール情報の示す噴霧動作のスケジュールに基づいて冷却装置による冷却動作が制御される。すなわち、補助冷却装置による補助冷却動作に対応するように、冷却装置による冷却動作が制御されることになる。従って、省エネルギー効果を期待できるが冷却装置による冷却動作の安全性を確保することが困難な条件下においても、冷却装置側の制御を調整することにより、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ水を噴霧することができる。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、補助冷却装置による水の噴霧動作の動作範囲を拡張することができ、省エネルギー効果を高めることができる。
【００２１】
第５発明に係る補助冷却システムでは、補助冷却装置の噴霧動作制御部は、噴霧部による噴霧動作を制御しつつ、冷却装置による冷却動作を制御する制御信号を生成する。この制御信号は、冷却装置の制御回路にフィードフォワードされ、この制御信号に基づいて冷却動作が制御される。すなわち、補助冷却装置による補助冷却動作に対応するように、冷却装置による冷却動作が制御されることになる。従って、省エネルギー効果を期待できるが冷却装置による冷却動作の安全性を確保することが困難な条件下においても、冷却装置側の制御を調整することにより、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ水を噴霧することができる。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、補助冷却装置による水の噴霧動作の動作範囲を拡張することができ、省エネルギー効果を高めることができる。
【００２２】
第６発明に係る補助冷却システムでは、補助冷却装置が、冷却装置を構成する圧縮機、膨張弁及びファンの少なくとも１つを制御するために必要な情報をフィードフォワードする。これにより、この補助冷却システムでは、冷却装置による冷却動作が、補助冷却装置による噴霧動作に対応するように適切に制御される。
第７発明に係る噴霧制御装置は、冷却装置の凝縮器に向けて水を噴霧する噴霧装置による噴霧動作を制御する。噴霧装置による噴霧動作は、噴霧制御装置の噴霧動作制御部により、この噴霧動作が冷却装置による冷却動作に与える影響を考慮した上で制御される。そして、このとき考慮される影響は、噴霧制御装置の評価部により、噴霧制御装置の内部情報取得部により取得された冷却装置の内部情報に基づいて評価される。すなわち、噴霧動作を実行するか否かの判断が、冷却装置の内部情報に基づいて噴霧制御装置において判断されることになる。従って、この噴霧制御装置は、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態に係る補助冷却装置１が空調装置３に取り付けられた様子を示す。
空調装置３は、主として、室外ユニット３ａと室内ユニット３ｂとから構成され、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことにより、室内ユニット３ｂが設置された室内の空気を冷却又は加熱する。補助冷却装置１は、室外ユニット３ａに取り付けられ（図２参照）、空調装置３による冷却動作を補助する。
【００２４】
（空調装置の構成）
図１に示すように、空調装置３は、主として、室外ユニット３ａのケーシング内にアキュムレータ３１、圧縮機３２、四路切換弁３３及び室外側熱交換器３４を、室内ユニット３ｂのケーシング内に膨張弁３５及び室内側熱交換器３６を有しており、これらの機器３１〜３６は、冷媒連絡配管３９を介して連結されて冷媒回路を形成している。そして、冷房運転時には、四路切換弁３３が図１に実線で示す状態となり、室外側熱交換器３４は凝縮器として、室内側熱交換器３６が蒸発器として機能する。一方、暖房運転時には、四路切換弁３３が図１に破線で示す状態となり、室外側熱交換器３４は蒸発器として、室内側熱交換器３６が凝縮器として機能する。
【００２５】
また、空調装置３は、室外側ファン３７及び室内側ファン３８を有している。室外側ファン３７及び室内側ファン３８は、それぞれその回転により室外ユニット３ａ及び室内ユニット３ｂのケーシング内に空気を吸い込み、室外側熱交換器３４及び室内側熱交換器３６において熱交換された空気をケーシング外に吐き出す。
さらに、空調装置３は、コントローラ４０を有しており、コントローラ４０は、通信部４０ａと制御回路４０ｂとを有している。通信部４０ａは、補助冷却装置１の通信部１１と通信線２を介して接続され、補助冷却装置１と空調装置３との間の通信を可能にしている。制御回路４０ｂは、主に、圧縮機３２、四路切換弁３３、膨張弁３５、室外側ファン３７及び室内側ファン３８を制御することにより、空調装置３の冷却動作を制御している。
【００２６】
図２に、補助冷却装置１が取り付けられた室外ユニット３ａの外観図を示す。
室外ユニット３ａのケーシングは、略直方体の形状を有している。室外側熱交換器３４は、室外ユニット３ａのケーシングの背面及び一方の側面に沿うようにしてケーシング内に設置されている。ケーシングの背面はグリルで形成されるとともに、ケーシングの側面には多数の切り込みが設けられており、室外側熱交換器３４内を流れる冷媒と外気との間の熱交換が促されるようになっている。
【００２７】
（補助冷却装置の構成）
補助冷却装置１は、主として、噴霧ノズル２０と、噴霧ノズル２０による噴霧動作を制御するコントローラ１０と、温度センサ２１と、湿度センサ２２とを有している。
温度センサ２１及び湿度センサ２２は、それぞれ、コントローラ１０に接続されており、室外ユニット３ａが設置された周囲の環境における外気温度及び外気湿度を測定することが可能な位置に取り付けられている。そして、これらのセンサ２１，２２により測定された外気温度及び外気湿度は、コントローラ１０に送られるようになっている。
【００２８】
噴霧ノズル２０は、給水栓につながれており、給水栓からの水を噴霧する。噴霧ノズル２０は、室外ユニット３ａのケーシングの背面と向き合うように室外ユニット３ａの外側に取り付けられており、噴霧ノズル２０から噴霧された水は、室外ユニット３ａのケーシングの背面のグリルの隙間を抜けて室外側熱交換器３４の表面に付着する。そして、室外側熱交換器３４の表面に付着した水の蒸発により、室外側熱交換器３４の表面から熱が奪われ、その結果、室外側熱交換器３４における熱交換が促されることになる。従って、補助冷却装置１による補助冷却動作は、室外側熱交換器３４が凝縮器として機能している時、すなわち空調装置３の冷房運転時にのみ実行されるように制御されている。
【００２９】
コントローラ１０は、通信部１１、噴霧動作制御部１２、評価部１３、内部情報取得部１４及び環境情報取得部１５を有している。通信部１１は、コントローラ４０の通信部４０ａに通信線２を介して接続されており、補助冷却装置１と空調装置３との間の通信を可能にしている。また、通信部１１は、温度センサ２１及び湿度センサ２２にも接続されており、これらのセンサ２１，２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を受け取る。そして、コントローラ１０は、通信部１１を介して得られるこれらの情報に基づいて、噴霧ノズル２０による噴霧動作を制御する。
【００３０】
また、コントローラ１０は、空調装置３の圧縮機３２の二次側から電力の供給を受けている。すなわち、補助冷却装置１は、空調装置３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されたことに伴って起動し、空調装置３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されたことに伴って運転を終了する。
〔補助冷却装置による補助冷却動作〕
次に、補助冷却装置１による補助冷却動作について説明する。
【００３１】
まず、空調装置３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されてから所定の時間が経過すると、コントローラ１０の内部情報取得部１４は、通信線２を介して空調装置３の制御回路４０ｂから空調装置３の内部情報を取得する。空調装置３の内部情報とは、制御回路４０ｂにより制御される被制御機器３２，３３，３５，３７，３８等と制御回路４０ｂとの間で内部通信される情報であって、例えば、圧縮機３２の吐出側及び吸込み側に取り付けられた圧力センサにより測定される空調装置３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度に関する情報等である。
【００３２】
また、このとき、コントローラ１０の環境情報取得部１５は、通信部１１を介して温度センサ２１及び湿度センサ２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を取得する。
次に、コントローラ１０の評価部１３は、内部情報取得部１４により取得された空調装置３の内部情報及び環境情報取得部１５により取得された環境情報に基づいて、水の噴霧動作が空調装置３による冷却動作に与える影響を評価する。
【００３３】
具体的には、コントローラ１０は、図３に示す噴霧条件テーブル７０を有している。噴霧条件テーブル７０には、噴霧動作がされても空調装置３による冷却動作に不具合が生じないような噴霧条件に関する情報と、そうした噴霧条件下において空調装置３の冷却能力を最大化できるような噴霧量や噴霧時間等により規定される噴霧パターンに関する情報（以下、噴霧パターン情報）とが対応付けられるようにして格納されている。噴霧条件は、空調装置３が設置された周囲の環境についての様々な環境条件と、空調装置３の内部状態についての様々な内部条件とを組み合わせることにより規定される。さらに、環境条件を決定するパラメータとしては、外気温度及び外気湿度が、内部条件を決定するパラメータとしては、空調装置３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度等がある。なお、噴霧条件テーブル７０に格納されている噴霧条件及び噴霧パターンに関する情報は、理論的に又は実験により電力料金を削減できるものとして予め算出された情報である。
【００３４】
評価部１３は、この噴霧条件テーブル７０を参照して、現在の内部条件及び環境条件が噴霧条件を満たしているか否かを判断する。そして、評価部１３により噴霧条件を満たしていると判断された場合には、噴霧動作制御部１２は、噴霧条件テーブル７０を参照して得られる噴霧パターン情報に基づいて、噴霧ノズル２０による噴霧動作を制御する。このとき、噴霧量は、給水栓の弁の開度が調節されることにより制御される。
【００３５】
その後、空調装置３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されるまで、上述の動作が所定の時間間隔で繰り返される。
（特徴）
〔１〕
本実施形態では、空調装置３の室外側熱交換器３４に向けた水の噴霧動作は、空調装置３の内部情報や空調装置３が設置された周囲の環境における環境情報が総合的に考慮された上で制御される。従って、本実施形態では、空調装置３による冷却動作に不具合が生じないように、水の噴霧動作が制御されることになる。
【００３６】
〔２〕
また、本実施形態では、空調装置３の内部情報や空調装置３が設置された周囲の環境における環境情報が補助冷却装置１に集められ、補助冷却装置１による噴霧動作が補助冷却装置１において制御される。従って、補助冷却装置１の導入に際して、空調装置３に何ら特別な制御を組み込む必要がないため、既存の空調装置に対して補助冷却装置１を導入し易くなっている。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図４に、本発明の第２実施形態に係る補助冷却装置１０１が空調装置１０３に取り付けられた様子を示す。
補助冷却装置１０１及び空調装置１０３の構成は、第１実施形態の補助冷却装置１及び空調装置３の構成の説明において、補助冷却装置１、噴霧動作制御部１２、空調装置３、通信部４０ａ及び制御回路４０ｂをそれぞれ補助冷却装置１０１、噴霧動作制御部１１２、空調装置１０３、通信部１４０ａ及び制御回路１４０ｂと読み替えることにより説明されるため、ここではその説明を省略する。
【００３８】
第２実施形態は、第１実施形態と比較すると、主として、噴霧動作のスケジュールに関する情報（以下、噴霧スケジュール情報）が噴霧動作制御部１１２から空調装置１０３のコントローラ４０にフィードフォワードされ、コントローラ４０の制御回路１４０ｂにおいてその噴霧スケジュール情報に基づいて被制御機器３２，３５，３７，３８が制御される点において異なる。
【００３９】
〔補助冷却装置による補助冷却動作〕
以下、補助冷却装置１０１による補助冷却動作について説明する。
まず、空調装置１０３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されてから所定の時間が経過すると、コントローラ１０の内部情報取得部１４は、通信線２を介して空調装置１０３の制御回路１４０ｂから空調装置１０３の内部情報を取得する。空調装置１０３の内部情報とは、制御回路１４０ｂにより制御される被制御機器３２，３３，３５，３７，３８等と制御回路１４０ｂとの間で内部通信される情報であって、例えば、圧縮機３２の吐出側及び吸込み側に取り付けられた圧力センサにより測定される空調装置１０３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度に関する情報等である。
【００４０】
また、このとき、コントローラ１０の環境情報取得部１５は、通信部１１を介して温度センサ２１及び湿度センサ２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を取得する。
次に、コントローラ１０の評価部１３は、内部情報取得部１４により取得された空調装置１０３の内部情報及び環境情報取得部１５により取得された環境情報に基づいて、水の噴霧動作が空調装置１０３による冷却動作に与える影響を評価する。
【００４１】
具体的には、コントローラ１０は、図３に示す噴霧条件テーブル７０と同様のデータ構造を有する噴霧条件テーブルを有している。すなわち、この噴霧条件テーブルには、噴霧動作を行う噴霧条件に関する情報と、そうした噴霧条件下において空調装置１０３の冷却能力を最大化できるような噴霧量や噴霧時間等により規定される噴霧パターン情報とが対応付けられるようにして格納されている。噴霧条件は、噴霧動作が実行されても空調装置１０３による冷却動作に不具合が生じないか、又は、空調装置１０３の被制御機器３２，３５，３７，３８を制御することによりそうした不具合を回避できるような条件であり、空調装置１０３が設置された周囲の環境についての様々な環境条件と、空調装置１０３の内部状態についての様々な内部条件とを組み合わせることにより規定される。さらに、環境条件を決定するパラメータとしては、外気温度及び外気湿度が、内部条件を決定するパラメータとしては、空調装置１０３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度等がある。なお、噴霧条件テーブル７０に格納されている噴霧条件及び噴霧パターンに関する情報は、理論的に又は実験により電力料金を削減できるものとして予め算出された情報である。
【００４２】
評価部１３は、この噴霧条件テーブルを参照して、現在の内部条件及び環境条件が噴霧条件を満たしているか否かを判断する。そして、評価部１３により噴霧条件を満たしていると判断された場合には、噴霧動作制御部１１２は、噴霧条件テーブル７０を参照して得られる噴霧パターン情報に基づいて噴霧ノズル２０による噴霧動作を制御しつつ、噴霧スケジュール情報を生成してコントローラ４０に送る。このとき、噴霧量は、給水栓の弁の開度が調節されることにより制御される。
【００４３】
そして、コントローラ４０においては、通信部１４０ａが噴霧スケジュール情報を取得し、制御回路１４０ｂがこの噴霧スケジュール情報に基づいて被制御機器３２，３５，３７，３８を制御する。このとき、制御回路１４０ｂは、噴霧動作制御部１１２により決定された噴霧動作のスケジュールに従って噴霧動作が実行されることを想定した上で、空調装置１０３による冷却動作に不具合が生じないように被制御機器３２，３５，３７，３８を制御する。
その後、空調装置１０３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されるまで、上述の動作が所定の時間間隔で繰り返される。
【００４４】
（特徴）
本実施形態では、噴霧動作制御部１１２が噴霧動作を制御しつつ、噴霧スケジュール情報を生成して空調装置１０３のコントローラ４０にフィードフォワードする。これにより、このようなフィードフォワードを行わない場合には空調装置１０３による冷却動作に不具合が生じるとして噴霧動作が許可されないような条件下においても、空調装置１０３による冷却動作の安全性を維持しつつ水を噴霧することが可能になる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
図５に、本発明の第３実施形態に係る噴霧制御装置２１０が噴霧装置２２０及び空調装置２０３に取り付けられた様子を示す。
空調装置２０３の構成は、第１実施形態の空調装置３の構成の説明において、補助冷却装置１、空調装置３、通信部４０ａ及び制御回路４０ｂをそれぞれ噴霧制御装置２１０、空調装置２０３、通信部２４０ａ及び制御回路２４０ｂと読み替えることにより説明されるため、ここではその説明を省略する。
【００４６】
（噴霧装置の構成）
噴霧装置２２０は、噴霧ノズルを有しており、噴霧ノズルを介して給水栓からの水を噴霧する。噴霧装置２２０は、室外ユニット３ａのケーシングの背面と向き合うように室外ユニット３ａの外側に取り付けられており、噴霧ノズル２０から噴霧された水は、室外ユニット３ａのケーシングの背面のグリルの隙間を抜けて室外側熱交換器３４の表面に付着する。そして、室外側熱交換器３４の表面に付着した水の蒸発により、室外側熱交換器３４の表面から熱が奪われ、その結果、室外側熱交換器３４における熱交換が促されることになる。従って、噴霧装置２２０による補助冷却動作は、室外側熱交換器３４が凝縮器として機能している時、すなわち空調装置２０３の冷房運転時にのみ実行されるように制御されている。
【００４７】
（噴霧制御装置の構成）
噴霧制御装置２１０は、主として、通信部２１１、噴霧動作制御部２１２、評価部２１３、内部情報取得部２１４及び環境情報取得部２１５、温度センサ２１及び湿度センサ２２を有している。
温度センサ２１及び湿度センサ２２は、それぞれ、通信部２１１に接続されており、室外ユニット３ａが設置された周囲の環境における外気温度及び外気湿度を測定することが可能な位置に取り付けられている。そして、これらのセンサ２１，２２により測定された外気温度及び外気湿度は、通信部２１１に送られるようになっている。
【００４８】
通信部２１１は、コントローラ４０の通信部２４０ａに通信線２を介して接続されており、噴霧制御装置２１０と空調装置２０３と間の通信を可能にしている。また、通信部２１１は、温度センサ２１及び湿度センサ２２にも接続されており、これらのセンサ２１，２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を受け取る。さらに、通信部２１１は、噴霧装置２２０にも接続されており、噴霧制御装置２１０は、通信部２１１を介して得られる空調装置２０３の内部情報や環境情報に基づいて、噴霧装置２２０による噴霧動作を制御する。
【００４９】
また、噴霧制御装置２１０は、空調装置２０３の圧縮機３２の二次側から電力の供給を受けている。すなわち、噴霧制御装置２１０は、空調装置２０３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されたことに伴って起動し、空調装置２０３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されたことに伴って運転を終了する。
〔補助冷却装置による補助冷却動作〕
次に、噴霧装置２２０及び噴霧制御装置２１０による補助冷却動作について説明する。
【００５０】
まず、空調装置２０３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されてから所定の時間が経過すると、噴霧制御装置２１０の内部情報取得部２１４は、通信線２を介して空調装置２０３の制御回路２４０ｂから空調装置２０３の内部情報を取得する。空調装置２０３の内部情報とは、制御回路２４０ｂにより制御される被制御機器３２，３３，３５，３７，３８等と制御回路２４０ｂとの間で内部通信される情報であって、例えば、圧縮機３２の吐出側及び吸込み側に取り付けられた圧力センサにより測定される空調装置２０３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度に関する情報等である。
【００５１】
また、このとき、噴霧制御装置２１０の環境情報取得部２１５は、通信部２１１を介して温度センサ２１及び湿度センサ２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を取得する。
次に、噴霧制御装置２１０の評価部２１３は、内部情報取得部２１４により取得された空調装置２０３の内部情報及び環境情報取得部２１５により取得された環境情報に基づいて、水の噴霧動作が空調装置２０３による冷却動作に与える影響を評価する。
【００５２】
具体的には、噴霧制御装置２１０は、第１実施形態と同様の図３に示す噴霧条件テーブル７０を有している。評価部２１３は、この噴霧条件テーブル７０を参照して、現在の内部条件及び環境条件が噴霧条件を満たしているか否かを判断する。そして、評価部２１３により噴霧条件を満たしていると判断された場合には、噴霧動作制御部２１２は、噴霧条件テーブル７０を参照して得られる噴霧パターン情報に基づいて、噴霧ノズル２０による噴霧動作を制御する。このとき、噴霧量は、給水栓の弁の開度が調節されることにより制御される。
その後、空調装置２０３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されるまで、上述の動作が所定の時間間隔で繰り返される。
【００５３】
＜第４実施形態＞
図６に、本発明の第４実施形態に係る噴霧制御装置３１０が噴霧装置３２０及び空調装置３０３に取り付けられた様子を示す。
【００５４】
空調装置３０３の構成は、第１実施形態の空調装置３の構成の説明において、補助冷却装置１、空調装置３、通信部４０ａ及び制御回路４０ｂをそれぞれ噴霧制御装置３１０、空調装置３０３、通信部３４０ａ及び制御回路３４０ｂと読み替えることにより説明されるため、ここではその説明を省略する。また、噴霧制御装置３１０及び噴霧装置３２０の構成は、第３実施形態の噴霧制御装置２１０及び噴霧装置２２０の構成の説明において、噴霧制御装置２１０、噴霧装置２２０、空調装置２０３及び噴霧動作制御部２１２をそれぞれ噴霧制御装置３１０、噴霧装置３２０、空調装置３０３及び噴霧動作制御部３１２と読み替えることにより説明されるため、ここではその説明を省略する。
【００５５】
第４実施形態は、第３実施形態と比較すると、主として、噴霧スケジュール情報が噴霧動作制御部３１２から空調装置３０３のコントローラ４０にフィードフォワードされ、コントローラ４０の制御回路３４０ｂにおいてその噴霧スケジュール情報に基づいて被制御機器３２，３５，３７，３８が制御される点において異なる。
〔補助冷却装置による補助冷却動作〕
次に、噴霧装置３２０及び噴霧制御装置３１０による補助冷却動作について説明する。
【００５６】
まず、空調装置３０３の運転開始により圧縮機３２に電源が投入されてから所定の時間が経過すると、噴霧制御装置３１０の内部情報取得部２１４は、通信線２を介して空調装置３０３の制御回路３４０ｂから空調装置３０３の内部情報を取得する。空調装置３０３の内部情報とは、制御回路３４０ｂにより制御される被制御機器３２，３３，３５，３７，３８等と制御回路３４０ｂとの間で内部通信される情報であって、例えば、圧縮機３２の吐出側及び吸込み側に取り付けられた圧力センサにより測定される空調装置３０３の冷凍サイクルにおける高圧圧力及び低圧圧力、室外側ファン３７及び室内側ファン３８の回転数、室内ユニット３ｂが設置された室内の温度に関する情報等である。
【００５７】
また、このとき、噴霧制御装置３１０の環境情報取得部２１５は、通信部２１１を介して温度センサ２１及び湿度センサ２２において測定された外気温度及び外気湿度に関する環境情報を取得する。
次に、噴霧制御装置３１０の評価部２１３は、内部情報取得部２１４により取得された空調装置３０３の内部情報及び環境情報取得部２１５により取得された環境情報に基づいて、水の噴霧動作が空調装置３０３による冷却動作に与える影響を評価する。
【００５８】
具体的には、噴霧制御装置３１０は、第２実施形態と同様の噴霧条件テーブルを有している。評価部１３は、この噴霧条件テーブルを参照して、現在の内部条件及び環境条件が噴霧条件を満たしているか否かを判断する。そして、評価部２１３により噴霧条件を満たしていると判断された場合には、噴霧動作制御部３１２は、噴霧条件テーブルを参照して得られる噴霧パターン情報に基づいて噴霧装置３２０による噴霧動作を制御しつつ、噴霧スケジュール情報を生成してコントローラ４０に送る。このとき、噴霧量は、給水栓の弁の開度が調節されることにより制御される。
【００５９】
そして、コントローラ４０においては、通信部３４０ａが噴霧スケジュール情報を取得し、制御回路３４０ｂがこの噴霧スケジュール情報に基づいて被制御機器３２，３５，３７，３８を制御する。このとき、制御回路３４０ｂは、噴霧動作制御部３１２により決定された噴霧動作のスケジュールに従って噴霧動作が実行されることを想定した上で、空調装置３０３による冷却動作に不具合が生じないように被制御機器３２，３５，３７，３８を制御する。
その後、空調装置３０３の運転停止により圧縮機３２の電源が切断されるまで、上述の動作が所定の時間間隔で繰り返される。
【００６０】
＜変形例＞
（１）
上記各実施形態では、噴霧動作が実行されても空調装置３，１０３，２０３，３０３による冷却動作に不具合が生じないような噴霧条件や、そうした噴霧条件に対応する噴霧パターン等が理論的に又は実験により予め算出されて、噴霧条件テーブルとしてコントローラ１０や噴霧制御装置２１０，３１０に記憶されている。そして、この噴霧条件テーブルが参照されることにより、水の噴霧動作が空調装置３，１０３，２０３，３０３による冷却動作に与える影響が評価され、噴霧動作が制御されるようになっている。しかしながら、本発明はこの態様に限定されず、例えば、噴霧動作の可否の判断や噴霧動作のパラメータの算出に適した計算式等が用意されていてもよい。
【００６１】
（２）
第２実施形態及び第４実施形態では、噴霧スケジュール情報が噴霧動作制御部１１２，３１２から空調装置１０３，３０３のコントローラ４０へ送られて、コントローラ４０の制御回路１４０ｂ，３４０ｂがその噴霧スケジュール情報に基づいて被制御機器３２，３５，３７，３８を制御するようになっている。しかしながら、この構成は、以下のようになっていてもよい。
【００６２】
すなわち、噴霧動作制御部１１２，３１２は、噴霧動作のスケジュールに従って噴霧動作が実行された場合にも空調装置１０３，３０３による冷却動作に不具合が生じないように被制御機器３２，３５，３７，３８を動作させるための制御信号を生成する。そして、噴霧動作制御部１１２，３１２は、通信部１１，２１１及び通信線２を介してその制御信号を空調装置１１２，３１２のコントローラ４０に送る。コントローラ４０においては、制御回路１４０ｂ，３４０ｂが、通信部１４０ａ，３４０ｂにより取得されたその制御信号に基づいて、被制御機器３２，３５，３７，３８を制御する。
【００６３】
（３）
上記各実施形態において、上述の内部条件を決定するパラメータの一部又は全部の代替として、或いは、上述の内部条件を決定するパラメータに追加して、消費電力量が用いられてもよい。この場合、例えば、噴霧条件テーブルにデマンドピークをカットする様な噴霧条件を規定しておくことにより、電力料金を効率的に削減することが可能になる。なお、この場合、コントローラ１０又は噴霧制御装置２１０，３１０は、例えば、消費電力量を計測する電力計から消費電力量に関する情報を取得する。さらに、この変形例において、噴霧条件として規定される消費電力量は、噴霧により削減される電気料金と噴霧に要する水道料金とのトレードオフを考慮して決定されてもよい。この場合、水道料金の単価は、例えば、コントローラ１０又は噴霧制御装置２１０，３１０に予め記憶されている。
【００６４】
（４）
上記各実施形態において、噴霧パターンを規定するものとして噴霧量や噴霧時間等が挙げられているが、その他、噴霧間隔や噴霧回数等により噴霧パターンが規定されてもよい。
（５）
上記各実施形態において、上述の内部条件を決定するパラメータの一部又は全部の代替として、或いは、上述の内部条件を決定するパラメータに追加して、空調装置３，１０３，２０３，３０３の運転モード（冷房運転か暖房運転か）、圧縮機３２の運転状態（インバータ圧縮機の運転周波数や定速圧縮機のオンオフ状態）、圧縮機３２の吐出管又は吸入管の温度、噴霧動作が禁止される特別な保護状態であるか否か、空調装置３，１０３，２０３，３０３の冷凍サイクルにおける高圧圧力又は低圧圧力が異常状態にあるか否か等が用いられてもよい。
【００６５】
（６）
上記各実施形態において、噴霧条件が、環境条件や内部条件の代替として、又は、これらに追加して、日付や時間帯により規定されてもよい。この場合、コントローラ１０又は噴霧制御装置２１０，３１０は、内部時計等からカレンダー情報や時刻情報を参照する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、冷却装置による冷却動作の安全性を維持しつつ、水の噴霧により省エネルギーを図ることができるという効果を有し、冷却装置の凝縮器における熱交換を補助する補助冷却装置、これを備える補助冷却システム、及び冷却装置の凝縮器に水を噴霧する噴霧装置を制御する噴霧制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態に係る補助冷却装置及び空調装置の構成図。
【図２】補助冷却装置が取り付けられた室外ユニットの外観図。
【図３】噴霧条件テーブルを示す図。
【図４】第２実施形態に係る補助冷却装置及び空調装置の構成図。
【図５】第３実施形態に係る噴霧制御装置、噴霧装置及び空調装置の構成図。
【図６】第４実施形態に係る噴霧制御装置、噴霧装置及び空調装置の構成図。
【符号の説明】
【００６８】
１，１０１  補助冷却装置
２  通信線
３，１０３，２０３，３０３  空調装置（冷却装置）
１２，１１２，２１２，３１２  噴霧動作制御部
１３，２１３  評価部
１４，２１４  内部情報取得部
１５，２１５  環境情報取得部
２０  噴霧ノズル（噴霧部）
３２  圧縮機
３４  室外側熱交換器
３５  膨張弁
３７  室外側ファン
３８  室内側ファン
１４０ａ  通信部（噴霧情報取得部、制御信号取得部）
４０ｂ，１４０ｂ，２４０ｂ，３４０ｂ  制御回路
【図１】
2007285686.tif 000003
【図２】
2007285686.tif 000004
【図３】
2007285686.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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