(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒としての水を循環ポンプによって、配管を介して冷却器本体内上部に配水し、配水された水を熱交換器に通し、再び還流・循環するようにし、前記熱交換器に外気を送り込み冷風とする冷却器に於いて、前記熱交換器は平板状の膜体をスペーサーを介して重ね合わせて水路を形成した複数の熱交換フィンとし、該熱交換フィンの水路に水が流入した時に、前記水路の膜体が湿潤状態となるようにしたことを特徴とする簡易冷却器。
【請求項２】
熱交換フィンは、織布や不織布あるいは細かな通気孔を多く持っているスポンジ状の材料で作られた平板状の膜体２２を使用し、該膜体２２をスペーサー２３により間隔を持たせて重ね合わせて固着して、断面形状が略長方形となるようにし、前記膜体２２とスペーサー２３により水路２４を形成したことを特徴とする請求項１記載の簡易冷却器。
【請求項３】
冷却器本体を上部本体部１と下部本体部２で構成し、下部本体部２上部に開口部２１を有する仕切板８を固設して貯水タンクとして機能させると共に、該貯水タンク内に循環ポンプ７を配説し、上部本体部１には複数のスリット１８を有する上部枠体４と前記スリット１８に対応する複数のスリット１９を有する下部枠体５を一定の間隔を置いて固着し、熱交換フィン１２を前記スリット１８及びスリット１９にそれぞれ嵌着して、循環ポンプ７の作動により循環水配管３を介して上部本体部１と上部枠体４によって形成された槽内に配水された水２５を前記熱交換フィンの水路２４を通し、再び貯水タンクに還流させると共に、上部本体部１に取付け固定した送風機１０によって、外気を強制的に前記熱交換フィンに送り込み、外気を冷却し、且つ水路２４内を流れる水を冷却するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の簡易冷却器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、狭い居住空間等に好適な冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、数多くの種類の冷暖房装置が開発されて、市場に出回っている。そして、その基本構造は、室外側装置と室内側装置を有し、冷房においては、圧縮機の運転により吐出される高温・高圧のガス冷媒を、四方弁を介して車外側装置に組み込まれている熱交換器により、外気へ放出して、凝縮液化させ、更に断熱膨張させて低温とし、低温となった液化冷媒を延長配管によって、室内側装置に組み込まれている熱交換器に送り込み、室内温度を低下させる方式のものがほとんどである。（例えば特開平９−４８６７）我々にとって冷暖房装置は、無くてはならない必需品となっていて、オフィスや商店にしても、一般家庭にしても、設置していない所が無い。といって良いほど普及している。然るに、狭い居住空間に目を転じてみるとどうであろうか。個室トイレ、一般家庭の小型の書斎等設置していない所がある。というより、狭い為に現状の装置ではスペース的に取り付けられないか、取り付けられたとしても能力的に過剰で不相応であり、設置費用も高価であるので、我慢をしている部分がある。このような現状に鑑み、本出願人は、狭い住空間に於ける夏場の蒸し暑さや冬場の寒さを解消した安価でコンパクトな簡易冷暖房装置を開発し、特許出願を行っている。（特願２００１−２０００３３）この簡易冷暖房装置は、加熱手段と冷却手段を装置に全て内蔵し、操作スイッチによって暖房と冷房を切り替えるようにしたものであって、加熱手段は電気ヒーターを使用し、冷却手段は、ペルチェ効果等を利用して貯水タンク内の冷水を循環ポンプで循環し、この水を熱交換器に通して周囲温度を低下させ、冷却した空気をフアンによって外方へ送り出す構造を基本としていて、狭い居住空間には好適な装置である。然し、本出願人は熟慮を重ねた。もっと安価でコンパクトな装置は出来ないか。暖房については非常に安価で簡便な機器があるので、冷却のみの装置として考え、改良し、必要に応じて併用しても良いのではないか。という事である。冷却の方式としては、前述した方式の他に気化熱を利用したものがある。例えば、回転する湿潤なエンドレス布ベルトに空気を吹き付け、その時発生する蒸発潜熱により、周囲の空気を冷却する方法が知られている。（特開平２−１３３７２２）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術の内、冷暖房を兼ねた装置にあっては、その構造が複雑になるのは当然であるが、この中の冷却技術を利用して、冷却装置を製造した場合でも、その構造は複雑とならざるを得ない。又、気化熱を利用した先行技術は、構造は簡単になるものの、エンドレス布ベルトを湿潤に保つ為のタンク内の水温が外気によって上昇し、外気温度との温度差が小さくなり、冷却効率が低下するので、必要に応じて水を交換するか、氷を投入して、タンク内の水温を低下させる必要がある。
【０００４】
本発明の目的は、狭い居住空間に適した簡単な構造でコンパクトで、安価な、しかも冷媒として使用する水の外気による温度上昇に対応するため、水の交換をしたり、氷を投入する等の水温対策を取る必要が無く、しかも冷却効率が良い優れた性能の簡易冷却器を提供することであるが、必要によっては、単に狭い居住空間を冷却するのではなく、同時に他の機能をも併せ持たせた簡易冷却器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、冷媒としての水を循環ポンプによって、配管を介して冷却器本体内上部に配水し、配水された水を熱交換器に通し、再び還流・循環するようにし、前記熱交換器に外気を送り込み冷風とする冷却器に於いて、前記熱交換器は平板状の膜体をスペーサーを介して重ね合わせて水路を形成した複数の熱交換フィンとし、該熱交換フィンの水路に水が流入した時に、前記水路の膜体が湿潤状態となるようにしたものである。このように構成したことにより、湿潤状態となっている膜体に外気を勢い良く当てると、外気は膜体の表面水に蒸発熱を奪われ、熱量が低下し、温度が下がり、冷却される。同時に膜体は、強制的に外気を吹き付けられたことで発生する蒸発潜熱により膜面の熱が奪われ冷却される為、水路内を流れる水は、接触伝熱によって熱を奪われ冷却されるので、水（冷却水）の温度上昇を抑えることが可能となり、水の交換をしたり、氷を投入する等の水温対策を取る必要の無い簡易冷却器を提供出来る。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、熱交換フィンを、織布や不織布あるいは細かな通気孔を多く持っているスポンジ状の材料で作られた平板状の膜体を使用し、該膜体をスペーサーにより間隔を持たせて重ね合わせて固着して、断面形状が略長方形となるようにし、前記膜体とスペーサーにより水路を形成したものである。このように構成したことにより、熱交換フィンは、膜体をスペーサを介して重ね合わせるという簡単な構成となり、断面に於いても略長方形という単純な形状であるので、熱交換フィン端部を嵌合、嵌着する上部枠体や下部枠体のスリットの加工が容易となって、精度確保も簡単に行うことが出来る。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、冷却器本体を上部本体部と下部本体部で構成し、下部本体部上部に開口部を有する仕切板を固設して貯水タンクとして機能させると共に、該貯水タンク内に循環ポンプを配説し、上部本体部には複数のスリットを有する上部枠体と前記スリットに対応する複数のスリットを有する下部枠体を一定の間隔を置いて固着し、熱交換フィンを前記スリットにそれぞれ嵌着して、循環ポンプの作動により循環水配管を介して上部本体部と上部枠体によって形成された槽内に配水された水を前記熱交換フィンの水路に通し、再び貯水タンクに還流させると共に、上部本体部に取付け固定した送風機によって、外気を強制的に前記熱交換フィンに送り込み、外気を冷却し、且つ水路内を流れる水を冷却するようにしたものである。このように構成したことにより、給水槽に相当する上部本体部と上部枠体によって形成された槽や貯水タンクが冷却器本体の一部となり、別物として用意する必要がなく、従って冷却器本体に取り付ける作業も省略出来、その上水の交換をしたり、氷を投入する等の水温対策を取る必要の無い簡易冷却器をコンパクトに、しかも安価に提供することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の基本的思想は、熱交換器に水路を形成し、該水路に冷媒としての水を通し、この水によって、前記熱交換器を常に湿潤とし、外気を強制的に当てることで、該外気を冷却すると共に前記水路内の水を冷却することである。
以下、本発明の実施の形態を一実施例である図１〜図４に基づき詳細に説明する。１は上部本体部、２は下部本体部で共に箱型を呈し、上部本体部１は解放側を下向きに、下部本体部２は解放側を上向きの状態で両者を取り付け固定し、冷却器本体を形成している。下部本体部２は、その解放側上部に開口部２１を有する仕切板８が固設されていて、水２５を貯蔵する貯水タンクとして機能する。３は循環水配管で、その一方は前記下部本体部２内に配設した循環ポンプ７に、配管セット孔１７を通して連結されていて、他方は上部本体部１上面に設けた配管セット孔１６内に挿入されている。４は上部本体部１の上方に適切に固着され、後述する熱交換フィン１２を嵌合、嵌着する為の複数のスリット１８を形成した上部枠体で、５は上部本体部１の下方に固設した受座６に適切に固着され、前記上部枠体４のスリット１８に対応した複数のスリット１９を有する下部枠体である。９は上部本体部１の裏面側に形成した入口開口部１５を覆うように取り付け固定したカバーで、該カバー９の内側であって、前記入口開口部１５の適所には、上部枠体１内に外気を取り込む送風機１０が適切な方法で取り付け固定されている。送風機１０には図示しない駆動部が内蔵されていて、同じく図示しない操作スイッチをＯＮ−ＯＦＦすることで、作動したり、停止させたりするようになっている。１１はフィルターで、前記送風機１０が作動した時に、外気と共に上部本体部１内に流入するゴミや埃の進入を防止するもので、カバー９に取り付けられている。１３は桟付枠体で、上部本体部１の正面側であって、前記入口開口部１５と対応するよう形成された出口開口部１４を覆うように取り付け固定している。尚、桟付枠体３の桟を調節可能とすれば、風向きを調節することも出来る。２０は排水管で、循環ポンプ７の働きにより、上部本体部１と上部枠体４によって形成された槽内に配水され、後述する熱交換フイン１２の水路２４を通り、所定の働きをし、受座６に集められた水２５を下部本体部２に還流する為のものである。尚付言すれば、実施例では下部本体部２を貯水タンクとして機能させているが、これに限定されることは無く、必要に応じて、他に貯水タンクを設けても良い。
【０００９】
次に図４により、熱交換フイン１２について詳細に説明する。２２は織布や不織布あるいは細かな通気孔を多く持っているスポンジ状の材料で作られた平板の膜体で所定の間隔をおいて、上下２枚が位置している。２３はスペーサーで、上下２枚の膜体２２，２２の両端に，挟持された状態で固着されている。２枚の膜体２２、２２と両端のスペーサー２３、２３は水路２４を形成することになる。熱交換フィン１２は水路２４を上下方向として、図２に示すごとく上部枠体４と下部枠体５のそれぞれのスリット１８と１９に嵌合、嵌着される。
【００１０】
こうした構成になる本発明の簡易冷却器の使用状態について説明する。循環ポンプ７の作動で、下部本体部２内の水２５は、循環水配管３を通り、上部本体部１内に配水される。配水された水２５は、上部本体部１と上部枠体４で作られた槽内に貯水し、同時に熱交換フイン１２の水路２４を通り、受座６に集まり、排水管２０を通って下部本体部２内に還流する。前述した通り、水路２４は、織布や不織布あるいは細かな通気孔を多く持っているスポンジ状の材料で作られた膜体２２で構成されているので、水２５が通ることによって、水分を吸収し、充分な湿潤状態となり、この状態を持続することになる。そして後、図示しないスイッチをＯＮして送風機１０を駆動させると、外気が勢いよく上部本体部１内に入り込み、熱交換フイン１２の間を通る。この時、外気は充分湿潤な膜体２２の表面水に蒸発熱を奪われるため、熱量が低下し、温度が下がり、結果として、冷却された空気が出口開口部１４から外方へ吹き出すこととなる。更に、充分湿潤な膜体２２は、強制的に外気を吹き付けられたことで発生する蒸発潜熱により、その膜面の熱が奪われ冷却される。こうして冷却された熱交換フイン１２の水路２４を通る水２５は、接触伝熱によって熱を奪われ冷却される。冷却された水２５は、受座６に集まり，排水管２０を通って、下部本体部２に還流する。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００１２】
本発明による簡易冷却器は、冷媒としての水を循環ポンプによって、配管を介して冷却器本体内上部に配水し、配水された水を熱交換器に通し、再び還流・循環するようにし、前記熱交換器に外気を送り込み冷風とする冷却器に於いて、前記熱交換器は平板状の膜体をスペーサーを介して重ね合わせて水路を形成した複数の熱交換フィンとし、該熱交換フィンの水路に水が流入した時に、前記水路の膜体が湿潤状態となるようにしたので、外気を冷却するのは勿論、前記水路内の、水の温度上昇を抑えることが可能となり、水の交換をしたり、氷を投入する等の水温対策を取る必要を無くすことが出来る。
【００１３】
更に、本発明による簡易冷却器は、熱交換フィンを、織布や不織布あるいは細かな通気孔を多く持っているスポンジ状の材料で作られた平板状の膜体を使用し、該膜体をスペーサーにより間隔を持たせて重ね合わせて固着して、断面形状が略長方形となるようにし、前記膜体とスペーサーにより水路を形成したので、熱交換フィンが簡単な構成となるばかりでなく、熱交換フィン端部を嵌合、嵌着する上部枠体や下部枠体のスリットの加工が容易となって、精度確保も簡単に行うことが出来る。
【００１４】
更に、本発明による簡易冷却器は、冷却器本体を上部本体部と下部本体部で構成し、下部本体部上部に開口部を有する仕切板を固設して貯水タンクとして機能させると共に、該貯水タンク内に循環ポンプを配説し、上部本体部には複数のスリットを有する上部枠体と前記スリットに対応する複数のスリットを有する下部枠体を一定の間隔を置いて固着し、熱交換フィンを前記スリットにそれぞれ嵌着して、循環ポンプの作動により循環水配管を介して上部本体部と上部枠体によって形成された槽内に配水された水を前記熱交換フィンの水路に通し、再び貯水タンクに還流させると共に、上部本体部に取付け固定した送風機によって、外気を強制的に前記熱交換フィンに送り込み、外気を冷却し、且つ水路内を流れる水を冷却するようにしたので、給水槽に相当する上部本体部と上部枠体によって形成された槽や貯水タンクを別物として用意する必要がなく、従って冷却器本体に取り付ける作業も省略出来、その上水の交換をしたり、氷を投入する等の水温対策を取る必要の無い簡易冷却器をコンパクトに、しかも安価に提供することが出来る。
【００１５】
更に、本発明による簡易冷却器は、観賞用水槽や水クッションベッドの水を冷媒として使用すること、即ち貯水タンクと観賞用水槽あるいは水クッションベッドと連通させるか、直接観賞用水槽あるいは水クッションベッドの水を使用することで、該水を冷却し、外気による水の温度上昇を防止し、前記水を適温に保つ事が出来る。
【００１６】
更に、本発明による簡易冷却器は、その装置を大型化することで、農業用温室に於ける室内温度の上昇を効果的に、安価に防止出来る。温室内の温度は、時に高くなりすぎ、特に夏場はその傾向が多く、窓等を開放して風を入れたりしているが、必ずしも充分とはいえない。又、大型の冷却装置を備えて対応することもあるが、通常の冷却装置では湿気を奪うため、温室内を乾燥させ、作物に悪影響を与えかねず、調節も簡単ではない。本発明の冷却器は前述の通りの構成としているので、湿気を奪うことなく、室内を湿潤に保ったまま冷却する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による簡易冷却器の全体斜視図である
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３に対応する熱交換フインの横断面図である。
【符号の説明】
１  上部本体部
２  下部本体部
３  循環水配管
４  上部枠体
５  下部枠体
６  受座
７  循環ポンプ
８  仕切板
９  カバー
１０  送風機
１１  フィルター
１２  熱交換フイン
１３  桟付枠体
１４  出口開口部
１５  入口開口部
１６  配管セット孔
１７  配管セット孔
１８  スリット
１９  スリット
２０  排水管
２１  開口部
２２  膜体
２３  スペーサー
２４  水路
２５  水
【図１】
0003747364.tif 000002
【図２】
0003747364.tif 000003
【図３】
0003747364.tif 000004
【図４】
0003747364.tif 000005