JPH0391621A

JPH0391621A - 潜熱利用放熱器装置

Info

Publication number: JPH0391621A
Application number: JP1224592A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Tanaka; 田中　博國; Itsuo Shibata; 柴田　稜威夫
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-04-17
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0758129B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野）本発明は、冷媒自然循環等直膨用コイルを始めとして、
空気調和用外調機、循環空調機等顕然だけでなく潜熱処
理（蒸発冷却）が必要な放熱器装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、顕然及び潜熱処理（蒸発冷却）には、太きく分け
て次の２方法かあった。

（１）高温・低温地域における直膨用凝縮コイルの伝熱
面Ｍ減として、また冷媒自然循環による冷却装置の運転
期間延長及びコイル能力向上のため水ｑＩ霧装置と凝縮
コイルとを組み合わせる方法。

（２）第８図に示すように、空気調和装置に冷媒自然循
環系統の放熱Ｗ（凝縮コイル）ｈと水噴霧装ｆｌｌｓと
を取り付け、放熱器りは顕熱処理を行い、水噴霧装置Ｓ
は噴霧器ｍにより潜熱処理を行う方法。なお、図におい
て、Ａ１は外気、ｆはフィルタ、「は冷却コイル、ｋは
加熱コイル、Ｓは送風機、ｊは冷媒自然循環系統の蒸発
コイル、Ｃは冷水系統である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来の方法は、次のような問題を
有している。

前記（りの方法においては、ａ、水噴霧水を完全に空気に吸収するための吸収距離が
必要なため装置が大きくなる。

ｂ、飽和効率が低いために、大量の水を必要とする。

Ｃ８外気の低温特に水噴霧を行うと、メディア（媒体）
が凍結する。

ｄ、メディアの乾燥に時間がかかる。

ｅ、ｌＪ縮ココイル出口空気を空調用に再利用する場合
に、再加熱を必要とする。

前記（２）の方法においては、ａ及びｂ項は、前記（１）の方法と同じである。

ｃ、’Ｊ１Ｊ湿による過飽和空気によりチャンバやダク
トに結露が生ずる。

ｄ、水噴霧による温度降下を補うため放熱器用温水温度
は、高温であることを要する。

本発明は、取上の事情に着目してなされたもので、顕然
処理と潜熱処理とがコンパクトな装置によって行えるば
かりか、取入れ外気の低温時のメディア凍結も防止する
ことができ、装置運転停止するためのメディア乾燥が早
く行え、また、ポンプの発停や給水の切替えにより幅広
い利用が可能な放熱器を提供し、さらに放熱器が複数の
放熱部を併設することにより潜熱利用度を向上させるば
かっか、低温水温度で行える潜熱利用放熱器装置を得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る潜熱利用放熱器装置は、放熱器を上部から
受水する蒸発メディアと、その中央縦方向に蛇行形の放
熱チューブを設けてなる放熱部を備えたものとし、さら
に該放熱部を一単位として通気可能な水切り機構を有す
る仕切りフィンを境界として順次併設することとしたも
のである。

〔作用〕

本発明の潜熱利用放熱器装置は、熱媒による放熱器と気
化式加湿器の蒸発メディアとを兼用する形にした放熱部
を備える放熱器を提供したので、１台の放熱器により、
取り入れ外気に対して冷却、放熱、加湿が同時に行うこ
とができるばかりでなく、蒸発メディアにより水と空気
の気液接触面積が大きくとれるため、飽和効率が改善さ
れ節水が図れる。

また、前記放熱部の複数を１個の筺体内に併設し、ポン
プの発停や給水の切替え操作により幅広い利用が図れる
ばかりか、低温水温度で潜熱利用を図ることが可能であ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例であるシングル型の潜熱利用
放熱器装置（以下「放熱器装置」という）Ｈｓを第１図
及び第２図に基づいて説明する。

この放熱器装置Ｈｓは、第１図の要部を断面した概略構
成図に示すように、共に従来から使用されている、筺体
にに熱媒Ｆを送り込む下部の熱媒入口Ｃｉに接続し、蛇
行形に上昇する放熱チューブＣを内設し、上部の熱媒出
口Ｃｅに導く構成として取り入れる外気Ａ、を加熱する
放熱器Ｈと、蒸発メディアＭを充填し水ＭＩＷ上に載設
された気化式加湿３Ｊの上部ヘボンブＰにより水ＭＷの
水Ｗを送り、前記メディアＭの中を流下させて外気Ａ、
に加湿する気化式加湿器Ｊとを一体に組み合わしたもの
である。

すなわち、この放熱器装置Ｈｓにおいては、放熱器１は
、筺体２の上部に配水部３を位置させ、その下方に放熱
部２Ａを設けたものである。該放熱・部２Ａは、筺体２
内に蒸発メディア４を充填し、該メディア４の中央縦方
向に、長尺部分を横置して蛇行形に形成された放熱チュ
ーブ５を組み合わせてなる。また筺体２の１部と上部と
には、それぞれ熱媒入口６１及び熱媒出口６ｅが付設さ
れ、放熱チューブ５０両端に接続されている。

方、放熱器１を一端部に載設する水［Ｗには冷却用の水
Ｗを供給する補給水管７が導かれており、貯溜された水
ＷはポンプＰにより給水管８を介して前記配水部３に送
られ、筺体２内を流下して水槽Ｗに復帰するような冷却
水循環式になっている。なお、符号１０はドレーン管で
ある。

また、蒸発メディア４への給水方式は、節水と不純物に
よるメディア汚染や堆積を防ぐために、下部の水槽Ｗと
ポンプＰを用いた本実施例のような滴下式がよい。

上記構成となっているので、第２図に示すように、放熱
器１に吸入され通過する外気ＡＩは、放熱チューブ５か
ら前方の区域１ａにおいて蒸発メディア４内を流下する
水Ｗの蒸発冷却により潜熱処理が行われ、放熱チューブ
５の含まれる区域１ｂにおいては該チューブ５の放熱に
よって加熱され、後方の区域１ｃにおいては、断熱加湿
が行われるため、流過して出て来る空気Ａ２は加温加湿
されたものとなる。なお、蒸発メディア４を通過する外
気Ａ、は、冷却用の水Ｗで湿った蒸発メディア４の表面
と接触し、蒸散により加湿されるので、加湿そのものの
ためにエネルギを消費せず、使用水量も僅少で済む。

次に５第２実施例としてダブル型の放熱器装置Ｈｗを第
３図及び第４図に基づいて説明する。なお、第１実施例
と同様の部材等は同一の符号を用い、その説明は省く。

放熱器装置Ｈｗにおいては、第３図の要部断面概略構成
図に示すように、放熱器１１は、第１実施例の放熱器１
を２白皮合して合体させたようなものである。

すなわち、筺体１２内は、上部に完全遮断された配水部
１３Ａ、１３Ｂを設け、その下方を前部放熱部１２Ａ、
後部放熱部１２Ｂとしており、両者１２Ａ、１２Ｂの境
界は、通気可能な水切り機能を有する仕切りフィン１２
Ｆにより仕切られている。

そして、各前、後部放熱部１２Ａ、１２Ｂには蒸発メデ
ィア１４Ａ、１４Ｂが充填され、それぞれの中央縦方向
に設けられた蛇行形の放熱チューブ１５Ａ、１５Ｂは、
熱媒入口６１と熱媒出口６ｅとに連通しである。

また、水槽ＷからポンプＰによって水Ｗを送る給水管８
は、末端部で二叉の分岐給水管９となりそれぞれバルブ
Ｖａ、Ｖｂを介して配水部１３Ａ、１３Ｂに接続されて
おり、その他の構成は、第１実施例とほぼ同様である。

上記構成による作用を第４図に示す湿り空気線図ｔｘ＆
：基づいて説明する。なお、説明の簡素化を計るため１
部材等の名称は符号のみで示す。また図における区画内
のＯは、ＯＮ又は開弁を示し×は、ＯＦＦ又は弁閉鎖を
示すものとする。

同図（１）の場合いま、ポンプＰを停止して熱媒Ｆを放熱チューブ１５Ａ
、１５Ｂに送り込むと、湿り空気線図ｔｘにおいて、点
イの温度、湿度の状態にある外気ＡＩは、前記放熱チュ
ーブ１５Ａ、１５Ｂが普通の放熱器の役割を果たすので
、その放熱により加熱され点口の状態に達する。

同図（２）の場合次にＰをＯＮとし、ＦｊｚＯＦ　ＦとしＶａ、Ｖｂを共
に開弁すると、Ａ１は、点口から点へに達するが、普通
の気化式加湿器のように水分を含ませられて冷却すると
ともに加湿される。

同図（３）の場合また、Ｐ、Ｆを共にＯＮとし、Ｖａのみを開弁すると、
Ａ、は前部放熱部１２Ａにおいて蒸発冷却されて点口か
ら点へに至り、後部放熱部１２Ｂにおいて加湿（放熱）
されて点へから点二の状態となる。

同図（４）の場合Ｐ、Ｆを共にＯＮとし、ｖｂのみを開弁すると、Ａ１は
、前部放熱部１２Ａで加熱されて点イから点口の状態に
温度上昇し、次の後部放熱部１２Ｂで断熱加湿されて点
ハの状態となる。

同図（５）の場合Ｐ、Ｆを共にＯＮとし、Ｖａ、Ｖｂを開弁すると、Ａ、
は、前部放熱部１２Ａにおいて点ホの状態から蒸発冷却
されて点へに達し、続いて後部放熱部１２Ｂにおいて加
熱され温度上昇し点トに至り、さらに断熱加湿されて点
チの状態となる。

以上の如く、ポンプＰや熱媒ＦのＯＮ１０　Ｆ　Ｆある
いはバルブＶａ、Ｖｂの切替え等により幅広い条件で放
熱器装置Ｈｗの運転ができる。

次に、第３実旅例としてマルティブル型の放熱器装置Ｈ
ｍを第５図及び第６図に基づいて説明する。

この放熱器装置Ｈｍにおける放熱器２１は、第５図に示
すように、１個の筺体２２に、前方から第１屯位放熱部
２３Ａと第２単位放熱部２３Ｂとを水切り機構を有する
仕切りフィン２２Ｆを介して内設したもので、第１単位
放熱部２３Ａは、一対の分岐給水管９ａ、９ａそれぞれ
にバルブＶａ、、Ｖａ２を介して頂面の前後位置で接続
され、また同様に第２単位放熱部２３Ｂも一対の分岐給
水管９ｂ、９ｂそれぞれにバルブｖｂ、。

Ｖｂ２を介して接続されている。なお、単位放熱部２３
は、蒸発メディア２４と放熱チューブ２５とからなるこ
とはいうまでもない。

また、所要に応じ単位放熱部２３を増加する場合には一
点釦線で示す第３単位放熱部２３Ｃのように仕切りフィ
ン２２Ｆを介在させて順次併設していけばよい。

上記構成とした放熱器装置Ｈｍにおける放熱器２１の作
用を第６図に示す湿り空気線図ｔｘに基づき説明すると
、取り入れた外気Ａ１は、同図（２）に示すように第１
ｑ１位放熱部２３Ａにおいて点チの温度ｔ。の状態から
加熱されて温度ｔ。

の点りに達し、次に蒸発冷却されて点ヌの状態となる。

続いて第２単位放熱部２３Ｂにおいて加熱され点ヌから
点ルヘ温度上昇し、さらに蒸発冷却されて点オの状態と
なり空気Ａ２として送り出される。

しかし、従来の方法においては、同図（１）に示すよう
に、外気Ａ、は、加熱コイルｋによって点チから点ワの
温度ｔ２の状態に温度上昇し、次に水噴霧装置Ｓにより
冷却加湿されて点オの状態の空気Ａ２となる。

したがって、従来の方法では、蒸発冷却による潜熱利用
を計るにはｔ２という高温度水を必要としていたが、こ
の放熱器装ＭＨｍによれば１２−Δ１＝１．という低温
度水でよいこととなる。

なお、単位放熱部を増設すれば、その分だけさらに加温
・蒸発冷却の作用を細かに行い水’ｆＡ　ｔ　＋を低下
させることができる。

なお、前述の各実施例は、冷却水循環式のものについて
説明したが、第７図に示すように、冷却用の水Ｗを放熱
Ｈ１の上部へ直接送り込み、流下して水槽Ｗに受けられ
た水Ｗは、ドレーン管１０から排除する非循環式放熱器
装置Ｈｓ、にも本発明を適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、放熱器装置におけ
る放熱器の放熱部を蒸発メディアと放熱チューブとを一
体的に組み合わす構成としたため、一体止と加湿吸収距
離の不要とにより大幅に装置がコンパクトになる。また
、飽和効率が改善されるため節水となり、通船湿がない
ので結露が生じない。さらに、放熱部が内蔵された形な
ので、外気低温時のメディア凍結がなく、停止するため
のメディア乾燥時間も少くなる。

また、放熱部を併設連結し、バルブを備えた分岐給水管
で給水する構成とすることにより、ポンプや熱媒のＯＮ
１０　Ｆ　Ｆと給水切替え等の操作により幅広い空気条
件での運転が可能となり、さらに冷却し易い低温水温度
で潜熱利用が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る潜熱利用放熱器装置の第１実施
例を示す要部断面の概略構成図、第２図は、同じく放熱
器の作用説明図、第３図は、第２実施例を示す要部断面
の概略構成図、第４図は、同じく利用方法の湿り空気線
図による説明図、第５図は、第３実施例を示す要部断面
の概略構成図、第６図は、同じく湿り空気線図による作
用の説明図で、同図〈１）は従来の図、同図（２）は第
３実施例の図、第７図は、冷却水非循環式の潜熱利用放
熱器装置を示す要部断面の概略構成図、第８図は、従来
の空気調和装置の概略構成図である。Ｈｓ、Ｈｓ、、Ｈｗ、Ｈｍ”−ｍ＃＋１利用放ＭＩ器装
置１．１１．２１−・・・−放熱器２．１２．２２−−−−−−筺体２Ａ・・・・・・放熱部１２Ａ−・・・・・前部放熱部１２　Ｂ−・・−・後部放熱部２３・−・−単位放熱部３．１３Ａ、１３Ｂ・・・・・・配水部４．１４Ａ、１
４Ｂ、２４−−−−一蒸発メディア５．１５Ａ、１５Ｂ
、２５−一・・・放熱チューブ６ｉ＝−一熱媒入口６　ｅ　＝−熱媒出口８・・・・−給水管９．９ａ、９ｂ−−−・−分岐給水管１２Ｆ、２２Ｆ・・・・・・仕切りフィＶａ、Ｖｂ−−
−・・・バルブＶａ、、　　Ｖａ２　、　　Ｖｂ、。Ｐ・・・・・・ポンプＷ・・・・・・水槽Ｗ・・・・・・水Ｖｂ２ン・・・・・・パルプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水槽上に放熱器を載設し、該水槽内に貯溜される
冷却水をポンプにより給水管を介して前記放熱器の上部
へ送り込み流下させる循環式、並びに給水管から放熱器
の上部に直接受水し、流下させて排水する非循環式潜熱
利用放熱装置であって、前記放熱器は、筺体の上部に配
水部を、その下方に放熱部をそれぞれ設け、該放熱部に
は、蒸発メディアを充填するとともに、熱媒入口と熱媒
出口とに両端を接続する蛇行形の放熱チューブを前記蒸
発メディアの中央縦方向に内設したことを特徴とする潜
熱利用放熱器装置。
（２）放熱器は、１個の筺体内において、上部に分岐給
水管からバルブを介してそれぞれ受水する配水部を併設
し、該両配水部の下方に、通気可能な水切り機構を有す
るフィンにより区分して蒸発メディアと蛇行形の放熱チ
ューブとからなる前部放熱部、後部放熱部を併設したこ
とを特徴とする請求項１記載の潜熱利用放熱器装置。
（３）放熱器は、１個の筺体内において、複数の単位放
熱部を通気可能な水切り機構を有するフィンを介在させ
て併設し、前記準位放熱部は、一対の分岐給水管それぞ
れにバルブを介して頂面の前後位置で接続され、内設し
た蒸発メディアと蛇行形の放熱チューブとからなること
を特徴とする請求項１記載の潜熱利用放熱器装置。