JP2005214578A - Heat exchanger and air conditioner outdoor unit equipped with the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 微量の冷却水で効率よく流体の冷却を行なうことができる熱交換器およびこれを備えた空気調和装置の室外機を提供する。
【解決手段】 熱交換器は、冷却管１１を含む熱交換部１２と、熱交換部１２に向かって、液体を噴霧するための噴射ノズル１と、噴霧ノズル１と熱交換部１２との間に電圧を印加するための高圧電源装置１５とを備える。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of efficiently cooling a fluid with a small amount of cooling water and an outdoor unit of an air conditioner equipped with the heat exchanger.
SOLUTION: A heat exchanger includes a heat exchange part 12 including a cooling pipe 11, a spray nozzle 1 for spraying liquid toward the heat exchange part 12, and a space between the spray nozzle 1 and the heat exchange part 12. And a high-voltage power supply device 15 for applying a voltage.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、熱交換器および空気調和装置の室外機に関する。 The present invention relates to an outdoor unit for a heat exchanger and an air conditioner.
熱交換器には、流体を暖めるためのものの他に、流体を冷却するためのものがある。一般的に、流体を冷却するための熱交換器には、内部に流体が通るための複数の冷却管が配置され、この冷却管が外側から液体や気体によって冷却される。流体は、冷却管の内部を通る際に、冷却管の外部の気体や液体と熱交換を行なうことによって冷却される。 Heat exchangers include those for cooling fluids in addition to those for warming fluids. Generally, a heat exchanger for cooling a fluid is provided with a plurality of cooling pipes through which the fluid passes, and the cooling pipes are cooled from the outside by liquid or gas. When the fluid passes through the inside of the cooling pipe, it is cooled by exchanging heat with a gas or liquid outside the cooling pipe.
冷却管を気体によって冷却する熱交換器の中には、冷却管が配置されている熱交換部に向かって水が噴射される構成を備える熱交換器がある。熱交換部に対して水を噴射することにより、水の蒸発潜熱を利用して、熱交換器の冷却能力を高めようとするものである。 Among heat exchangers that cool a cooling pipe with gas, there is a heat exchanger that has a configuration in which water is jetted toward a heat exchange section in which the cooling pipe is disposed. By injecting water to the heat exchange unit, the cooling capacity of the heat exchanger is increased by using the latent heat of vaporization of water.
特開２０００−１８７７０号公報においては、補助冷却装置およびこれを備えた空気調和装置が開示されている。水を噴射するノズルを有する補助冷却装置において、角錐状に水を噴射してほぼ矩形の領域に水を散布するノズルを備えたものが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18770 discloses an auxiliary cooling device and an air conditioner including the auxiliary cooling device. An auxiliary cooling device having a nozzle for injecting water is disclosed which includes a nozzle for injecting water in a pyramid shape and spraying water in a substantially rectangular region.
この補助冷却装置では、角錐状に水を噴射するノズルによって、ほぼ矩形状に水を散布するので、円錐状に水を噴射するノズルでは水が散布できなかった熱交換器の矩形の面の角部にも水を散布でき、熱交換器の矩形の面のほぼ全体で蒸発潜熱で冷却して、熱交換能力を向上させることができると開示されている。
上記の特許文献１に示される熱交換器のように、従来の熱交換器においては、放熱を補助する装置として、熱交換部の表面に対して水を噴射して、水の蒸発潜熱の作用で放熱性能の向上を図るようにしていた。このような熱交換器においては、熱交換部の表面に、一様に水を噴射することが困難であるため、噴射された水が局所的に集まってしまうことが生じていた。この結果、多くの水が冷却管の冷却に用いられずに、水滴となって落下してしまうため、冷却に必要な水が多くなってしまうという問題があった。
As in the heat exchanger shown in
また、噴射された水の一部は、熱交換部に付着せずに、そのまま飛散してしまうことが生じていた。たとえば、噴射された水が冷却管の冷却には寄与せずに、熱交換器に形成されたフィンの間を通過して飛散してしまうことが生じていた。この結果、多量の冷却水が必要になるという問題があった。 In addition, a part of the jetted water may be scattered as it is without adhering to the heat exchange part. For example, the sprayed water does not contribute to cooling of the cooling pipe, but passes through the fins formed in the heat exchanger and is scattered. As a result, there is a problem that a large amount of cooling water is required.
さらに、熱交換部を全体的に冷却水で濡らすために、大量の水を散布した場合には、熱交換部において、局所的に冷却水の膜厚が厚くなってしまい、却って、外気との熱交換を阻害するという問題があった。 Furthermore, when a large amount of water is sprayed to wet the heat exchange part with the cooling water as a whole, the film thickness of the cooling water locally increases in the heat exchange part. There was a problem of inhibiting heat exchange.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、微量の冷却水で効率よく流体の冷却を行なうことができる熱交換器およびこれを備えた空気調和装置の室外機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a heat exchanger capable of efficiently cooling a fluid with a small amount of cooling water and an outdoor unit of an air conditioner including the heat exchanger. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明に基づく熱交換器は、冷却管を含む熱交換部と、上記熱交換部に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段と、上記噴霧手段と上記熱交換部との間に電位差を発生させるための電位差供給手段とを備える。 In order to achieve the above object, a heat exchanger according to the present invention includes a heat exchange part including a cooling pipe, a spraying means for spraying a liquid toward the heat exchange part, the spraying means, and the heat exchange. And a potential difference supply means for generating a potential difference with the unit.
または、本発明に基づく熱交換器は、冷却管を含む熱交換部と、上記熱交換部に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段と、上記噴霧手段と上記熱交換部との間に形成された誘電電極と、上記熱交換部から離れて配置された補助電極と、上記噴霧手段と上記誘電電極との間、および上記補助電極と上記熱交換部との間に、それぞれ電位差を発生させるための電位差供給手段とを備える。上記熱交換器は、プラスおよびマイナスのうち、上記誘電電極に印加される極と上記熱交換部に印加される極とが同じになるように形成されている。 Alternatively, the heat exchanger according to the present invention includes a heat exchange part including a cooling pipe, a spraying means for spraying liquid toward the heat exchange part, and between the spraying means and the heat exchange part. Potential difference is generated between the formed dielectric electrode, the auxiliary electrode arranged away from the heat exchange part, between the spraying means and the dielectric electrode, and between the auxiliary electrode and the heat exchange part. And a potential difference supply means. The heat exchanger is formed such that, among plus and minus, the pole applied to the dielectric electrode and the pole applied to the heat exchange section are the same.
上記目的を達成するため、本発明に基づく空気調和装置の室外機は、上述の熱交換器を備える。 In order to achieve the above object, an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention includes the above-described heat exchanger.
本発明によれば、微量の冷却水で、効率よく流体の冷却を行なうことができる熱交換器およびこれを備えた空気調和装置の室外機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat exchanger which can cool a fluid efficiently with a trace amount of cooling water, and the outdoor unit of an air conditioning apparatus provided with the same can be provided.
（実施の形態１）
（構成）
図１および図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における熱交換器および空気調和装置の室外機について説明する。
(Embodiment 1)
(Constitution)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the outdoor unit of the heat exchanger and air conditioning apparatus in Embodiment 1 based on this invention is demonstrated.
図１は、本実施の形態における熱交換器およびこの熱交換器を備える空気調和装置の室外機の概略断面図である。室外機２５は、筐体２１を備える。筐体２１には、ファン１４および熱交換部１２が固定されている。熱交換部１２は、フィン１３および冷却管１１を含む。本実施の形態においては、冷却管１１は、空気調和装置における冷房を行なうための冷媒が流れように形成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a heat exchanger according to the present embodiment and an outdoor unit of an air-conditioning apparatus including the heat exchanger. The
冷却管１１は、フィン１３に固定され、それぞれの冷却管１１の長手方向が互いにほぼ平行になるように配置されている。フィン１３は、それぞれが平板状に形成され、主表面同士が略平行になるように、一定の間隔を空けて配置されている。冷却管１１は、それぞれのフィン１３の主表面に対してほぼ垂直に貫通するように形成されている。フィン１３と冷却管１１とは、熱伝達が行なわれるように互いに接触している。
The
本実施の形態における熱交換部の正面の形状は、ほぼ長方形になるように形成されている。すなわち、室外機を外側（噴射ノズルが配置される側）から見たときに、熱交換部の外縁の形状がほぼ長方形になるように形成されている。 The shape of the front surface of the heat exchange part in the present embodiment is formed to be substantially rectangular. That is, when the outdoor unit is viewed from the outside (the side where the injection nozzle is disposed), the outer edge of the heat exchange unit is formed to have a substantially rectangular shape.
筐体２１の外側には、熱交換部１２に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段として、噴射ノズル１が形成されている。噴射ノズル１には給水管１０が接続され、図示しない給水ポンプによって、連続的または間欠的に冷却水が供給されるように形成されている。本実施の形態においては、噴霧される冷却水として、導電率が約１０-2Ｓ／ｍである水道水が用いられている。
The
噴射ノズルには、大別して、１流体ノズルと２流体ノズルがある。１流体ノズルは液体のみが供給されて、該液体をノズルから噴射するもので、２流体ノズルは液体を気体によって噴射するものである。本実施の形態における噴射ノズル１には、１流体ノズルが用いられている。本実施の形態における噴射ノズル１は、粒径が約１μｍ以上約５００μｍ以下の液滴３０が噴霧できるように形成されている。
The injection nozzle is roughly classified into a 1-fluid nozzle and a 2-fluid nozzle. The 1-fluid nozzle is supplied with only liquid and ejects the liquid from the nozzle, and the 2-fluid nozzle ejects liquid with gas. As the
図２に、熱交換部と噴射ノズルとの位置関係を説明する斜視図を示す。噴射ノズル１は、熱交換部１２に向かって、冷却水を噴霧できるように配置されている。また、噴射ノズル１は、噴射ノズル１に対向する熱交換部１２の正面の形状である長方形の重心位置を通って、該正面の形状が含まれる面に垂直な直線上に配置されている。このように、噴射ノズル１は、熱交換部１２に対して、ほぼ均一に冷却水を噴霧できるように配置されている。
In FIG. 2, the perspective view explaining the positional relationship of a heat exchange part and an injection nozzle is shown. The
図１を参照して、熱交換器２３は、噴射ノズル１と熱交換部１２との間に電位差を発生させるための電位差供給手段として、直流の高圧電源装置１５を備える。高圧電源装置１５のマイナス側の極は、電源ケーブル６によって噴射ノズル１に接続されている。高圧電源装置１５のプラス側の極は、熱交換部１２に接続されるとともに接地されている。すなわち、高圧電源装置１５は、噴射ノズル１と熱交換部１２との間に電圧を印加するための電源として配置されている。本実施の形態における高圧電源装置１５は、噴射ノズル１と熱交換部１２との間に１ｋＶ以上の直流電圧を印加できるように形成されている。
Referring to FIG. 1, the
（作用・効果）
図１において、空気調和装置の室外機が駆動すると、冷房が行なわれるとともに、冷媒が圧縮されて温度が上昇する。温度が上昇した冷媒は、熱交換器に形成された冷却管を通ることによって冷却される。冷却管の冷却に際しては、ファン１４が回転することによって、矢印５０に示す向きに空気が流れる。冷却管１１は、この空気の流れによって熱交換が促進されて冷却される。
(Action / Effect)
In FIG. 1, when the outdoor unit of the air conditioner is driven, cooling is performed and the refrigerant is compressed and the temperature rises. The refrigerant whose temperature has risen is cooled by passing through a cooling pipe formed in the heat exchanger. When the cooling pipe is cooled, air flows in the direction indicated by the
冷却管の冷却に際しては、ファン１４が回転する他に、噴射ノズル１から液滴３０が噴霧される。噴射ノズル１から噴霧された液滴３０は、粒径が数μｍから数百μｍ程度の大きさである。さらに、高圧電源装置１５によって、噴射ノズル１と熱交換部１２との間に約１ｋＶの直流電圧が印加される。
In cooling the cooling pipe, in addition to the
高圧電源装置１５によって電圧が印加されると、噴射ノズル１と熱交換部１２との間には電場が形成される。さらに、電圧が印加されることによって、噴射ノズル１から噴霧される液滴３０はマイナスに帯電する。一方で、熱交換部１２は、液滴３０に対してプラス側の電位になるため、マイナスに帯電した液滴３０には、噴射ノズル１と熱交換部１２との間に形成された電場によるクーロン力が働く。
When a voltage is applied by the high voltage
液滴３０は、熱交換部１２に向かって引き寄せられ、熱交換部１２（フィン１３または冷却管１１）に付着する。熱交換部１２においては、電位が一様であるため、噴霧された液滴３０は、一様に熱交換部１２に付着する。本実施の形態においては、主に、熱交換部１２に形成されたフィン１３に付着する。付着した液滴は、付着後に徐々に落下するか、落下しないで熱を吸収した後に蒸発する。
The
このように、本発明の熱交換器においては、クーロン力によって液滴が熱交換部に付着する。このため、噴射ノズルから噴霧された液滴の殆ど全てが熱交換部に付着する。従来の熱交換器においては、径が数十μｍ以下の小さな液滴は、ほとんど熱交換部に付着せずに空気の流れにのって熱交換部を通過していたが、本発明に基づく熱交換器においては、このような小さな液滴も熱交換部に付着して、冷却に寄与する。 As described above, in the heat exchanger according to the present invention, the droplets adhere to the heat exchange part by the Coulomb force. For this reason, almost all of the droplets sprayed from the injection nozzle adhere to the heat exchange part. In the conventional heat exchanger, small droplets having a diameter of several tens of μm or less pass through the heat exchanging part along the air flow without adhering to the heat exchanging part. In the heat exchanger, such small droplets also adhere to the heat exchange part and contribute to cooling.
噴射ノズルから噴霧されたほとんど全ての液滴が冷却に用いられるため、熱交換部において、効率よく顕熱変化と蒸発潜熱とを利用することができ、効率よく冷却管から熱を奪うことができる。また、粒径の小さな液滴も熱交換部に付着するために、液滴の単位体積あたりの熱交換部との接触面積が大きくなり、効率よく熱を奪うことができる。さらに、冷却水の膜厚が厚くなって熱交換が悪化することを防止できる。 Since almost all droplets sprayed from the spray nozzle are used for cooling, the sensible heat change and latent heat of vaporization can be used efficiently in the heat exchange section, and heat can be efficiently taken from the cooling pipe. . In addition, since droplets having a small particle size also adhere to the heat exchanging portion, the contact area with the heat exchanging portion per unit volume of the droplet is increased, and heat can be efficiently taken away. Furthermore, it is possible to prevent the heat exchange from deteriorating due to a thick film of the cooling water.
この結果、熱交換器の熱交換性能が向上する。空気調和装置の室外機においては、冷房能力や成績係数（COP : Coefficient Of Performance）が従来の技術に基づく空気調和装置の室外機よりも大幅に向上する。 As a result, the heat exchange performance of the heat exchanger is improved. In the outdoor unit of the air conditioner, the cooling capacity and the coefficient of performance (COP) are significantly improved as compared with the outdoor unit of the air conditioner based on the conventional technology.
また、噴霧された液滴がほとんど全てが冷却に用いられるため、必要とする冷却水量を大幅に少なくすることができる。冷却に必要とする水は微量で足り、大幅な節水効果を得ることができる。 Further, since almost all of the sprayed droplets are used for cooling, the amount of cooling water required can be greatly reduced. A very small amount of water is required for cooling, and a significant water-saving effect can be obtained.
本実施の形態においては、噴霧手段として噴射ノズルを含む。この構成を採用することにより、周知の技術で容易に噴霧手段を形成することができる。また、本実施の形態における電位差供給手段は、１ｋＶ以上の電圧を供給できるように形成されている。この構成を採用することにより、より確実に噴霧する液滴を帯電させることができる。 In the present embodiment, an injection nozzle is included as the spraying means. By adopting this configuration, the spraying means can be easily formed by a known technique. Further, the potential difference supply means in the present embodiment is formed so as to supply a voltage of 1 kV or more. By adopting this configuration, it is possible to charge the droplets to be sprayed more reliably.
また、本実施の形態においては、噴霧する液体として、導電率が約１０−２Ｓ／ｍの水道水を用いている。導電率が１×１０-11Ｓ／ｍ以上の液体を冷却水として用いることによって、液滴が微粒子化する静電微粒子化現象を発生させることができる。 In the present embodiment, tap water having a conductivity of about 10 −2 S / m is used as the liquid to be sprayed. By using a liquid having an electric conductivity of 1 × 10 −11 S / m or more as the cooling water, it is possible to generate an electrostatic fine particle phenomenon in which liquid droplets are made fine.
一般的に、噴射ノズルから噴霧される液滴を微粒子化するためには、冷却水を高圧で噴射ノズルに供給する必要がある。このため冷却水を供給するためのポンプは、大きな動力を有するものが必要になっていた。本発明における熱交換器においては、静電微粒子化現象が得られるため、低い圧力で冷却水を供給しても、大きな動力を有するポンプで冷却水を供給したときと同様の粒径を有する液滴を噴霧することができる。したがって、本発明に基づく熱交換器は、ポンプ動力が小さなポンプを用いることができるとともに、冷却能力を向上させることができる。 Generally, in order to atomize droplets sprayed from an injection nozzle, it is necessary to supply cooling water to the injection nozzle at a high pressure. For this reason, a pump for supplying cooling water has to have a large power. In the heat exchanger according to the present invention, since the electrostatic fine particle phenomenon is obtained, even if the cooling water is supplied at a low pressure, the liquid having the same particle size as that when the cooling water is supplied by a pump having a large power. Drops can be sprayed. Therefore, the heat exchanger based on this invention can use a pump with small pump power, and can improve a cooling capability.
本実施の形態においては、噴霧手段と熱交換部との間に電界を形成するための電位差供給手段として、噴霧手段の電位の方が熱交換部の電位より低くなる電位差供給手段が用いられているが、特にこの形態に限られず、噴霧手段の電位が熱交換部の電位よりも高くなるような電位差供給手段が用いられていても構わない。この場合には、噴霧手段から噴霧される液滴はプラスに帯電する。 In the present embodiment, as the potential difference supply means for forming an electric field between the spray means and the heat exchange section, a potential difference supply means in which the potential of the spray means is lower than the potential of the heat exchange section is used. However, the present invention is not particularly limited to this configuration, and a potential difference supply unit that makes the potential of the spraying unit higher than the potential of the heat exchange unit may be used. In this case, the droplet sprayed from the spraying means is positively charged.
また、本実施の形態においては、１つの高圧直流電源のプラス側を熱交換部に接続し、マイナス側を噴霧手段に接続した電位差供給手段を用いている。すなわち、電位差供給手段として、噴霧手段と熱交換器との間に電圧を印加する１つの電源を備えている。この構成を採用することにより、電位差供給手段の構成を簡単なものにすることができる。電位差供給手段としては、特にこの形態に限られず、熱交換部に電圧を印加するための電源と、噴霧手段に電圧を印加するための電源とがそれぞれ個別に形成されていても構わない。 Further, in the present embodiment, a potential difference supply unit is used in which the plus side of one high-voltage DC power source is connected to the heat exchange unit and the minus side is connected to the spraying unit. That is, as the potential difference supply means, a single power source for applying a voltage between the spray means and the heat exchanger is provided. By adopting this configuration, the configuration of the potential difference supplying means can be simplified. The potential difference supplying means is not particularly limited to this form, and a power source for applying a voltage to the heat exchanging section and a power source for applying a voltage to the spraying means may be individually formed.
また、本実施の形態における噴霧手段としては、噴射ノズルが用いられているが、特にこの形態に限られず、小さな液滴を熱交換部に向けて噴射できるものであれば構わない。たとえば、超音波を用いて微細な液滴を噴霧する噴霧手段でも構わない。 In addition, as the spraying means in the present embodiment, an injection nozzle is used. However, it is not particularly limited to this form, and any spraying means may be used as long as it can eject small droplets toward the heat exchange unit. For example, spraying means for spraying fine droplets using ultrasonic waves may be used.
また、本実施の形態においては、噴射手段が１つであるが、複数個形成されていても構わない。この場合には、全ての噴霧手段に対して電圧を印加するための電位差供給手段が形成されていることが好ましい。 In this embodiment, there is one injection means, but a plurality of injection means may be formed. In this case, it is preferable that potential difference supplying means for applying a voltage to all the spraying means is formed.
また、本実施の形態においては、１流体ノズルが配置されているが、特にこの形態に限られず気体を用いて液体を噴射する２流体ノズルが配置されていても構わない。この場合には、空気を供給する空気ポンプも必要になる。しかし、２流体ノズルを採用することによって、１流体ノズルよりも小さな液滴を噴霧することができる。１流体ノズルでは、噴射される液滴の平均粒径の限界は、通常数十μｍであるが、２流体ノズルを用いることによって、平均粒径が１０μｍ以下の液滴も容易に噴霧することができる。 Moreover, in this Embodiment, although 1 fluid nozzle is arrange | positioned, it is not restricted to this form in particular, You may arrange | position the 2 fluid nozzle which injects a liquid using gas. In this case, an air pump for supplying air is also required. However, by employing a two-fluid nozzle, droplets smaller than the one-fluid nozzle can be sprayed. With a 1-fluid nozzle, the limit of the average particle size of the ejected droplets is usually several tens of μm, but by using a 2-fluid nozzle, droplets with an average particle size of 10 μm or less can be easily sprayed. it can.
本実施の形態における熱交換器は、空気調和装置の室外機に備えられているが、特にこの形態に限られず、たとえば、冷凍機の熱交換器や、一般的な流体の冷却を行なうための熱交換器に適用することができる。この場合にも、大幅な冷凍能力の向上や冷却能力の向上、および大幅な節水効果を得ることができる。 The heat exchanger in the present embodiment is provided in the outdoor unit of the air conditioner, but is not particularly limited to this form, for example, a heat exchanger for a refrigerator, or for cooling a general fluid It can be applied to heat exchangers. Also in this case, it is possible to obtain a significant improvement in refrigeration capacity, cooling capacity, and a significant water saving effect.
（実施の形態２）
（構成）
図３から図７を参照して、本発明に基づく実施の形態２における熱交換器および空気調和装置の室外機について説明する。
(Embodiment 2)
(Constitution)
With reference to FIGS. 3-7, the outdoor unit of the heat exchanger and air conditioning apparatus in
図３は、本実施の形態における熱交換器およびこの熱交換器を備える空気調和装置の室外機の概略断面図である。筐体２１に、フィン１３および冷却管１１を含む熱交換部１２が固定され、筐体２１の内部にファン１４が配置されていることは、実施の形態１における熱交換器および空気調和装置の室外機と同様である。また、実施の形態１と同様に、熱交換部１２は、正面の形状がほぼ長方形になるように形成されている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the heat exchanger according to the present embodiment and an outdoor unit of an air conditioner including the heat exchanger. The
筐体２１の外側には、熱交換部１２に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段として、噴射ノズル１が配置されている。噴射ノズル１と熱交換部１２との間には、誘電電極２が配置されている。図４に、誘電電極２の平面図を示す。誘電電極２は、平面形状が環になるように形成され、この環の表面が１つの平面に含まれるように平面的に形成されている。
The
噴射ノズルは、誘電電極２の外縁の重心位置４０を通って、誘電電極２が形成されている面に垂直な直線上に配置されている。すなわち、図４において、重心位置４０を通って、紙面に垂直な直線上に噴射ノズルが配置されている。また、図３に示すように、誘電電極２は、噴射ノズル１から噴霧される液滴３１が誘電電極２の環の内側を通るように配置されている。
The injection nozzle passes through the center of
噴射ノズル１と誘電電極２との間に電位差を発生させるための電位差供給手段として、直流の高圧電源装置１６が形成されている。高圧電源装置１６のプラス側は、電源ケーブル８を介して誘電電極２に接続されている。高圧電源装置１６のマイナス側は、電源ケーブル７を介して噴射ノズル１に接続されるとともに接地されている。高圧電源装置１６は、第１の電源として、誘電電極と噴射ノズルとの間に電圧を印加するように形成されている。
As a potential difference supply means for generating a potential difference between the
噴射ノズル１および誘電電極２の下方には、補助電極５が配置されている。補助電極５は、点状に形成された電極である。補助電極５と熱交換部１２との間に電位差を発生させるための電位差供給手段として、直流の高圧電源装置１７が配置されている。高圧電源装置１７のマイナス側は、電源ケーブル９を介して補助電極５に接続され、高圧電源装置１７のプラス側は、熱交換部１２に接続されるとともに接地されている。高圧電源装置１７は、第２の電源として、補助電極と熱交換部との間に電圧を印加するように形成されている。
An
このように、電位差供給手段は、誘電電極に印加される極と熱交換部に印加される極とが同じになるように形成されている。また、本実施の形態においては、高圧電源装置１６および高圧電源装置１７ともに１ｋＶ以上の直流電圧を印加できるような電源装置が用いられている。
As described above, the potential difference supplying means is formed so that the pole applied to the dielectric electrode and the pole applied to the heat exchange section are the same. Further, in the present embodiment, a power supply device that can apply a DC voltage of 1 kV or higher is used for both the high voltage
図５に、熱交換部１２、噴射ノズル１、誘電電極２および補助電極５の位置関係を説明する斜視図を示す。噴射ノズル１は、熱交換部１２の噴射ノズル１に対向する側の形状である長方形の重心位置を通って、この長方形を含む面に垂直な直線上に配置されている。また、補助電極５は、点状に形成され、噴射ノズル１および誘電電極２の下方であって、熱交換部１２の幅方向のほぼ中央部分に対応するように配置されている。
In FIG. 5, the perspective view explaining the positional relationship of the
図６に、本実施の形態における誘電電極の他の形態の平面図を示す。誘電電極３は、棒状に形成されている。図７に誘電電極３を熱交換器に配置したときの斜視図を示す。誘電電極３は、長手方向が冷却管の延在方向とほぼ平行になるように配置されている。本実施の形態における誘電電極３は、長手方向が水平方向とほぼ平行になるように配置されている。誘電電極３は、熱交換部の幅方向のほぼ中央部に対応するように配置されている。噴射ノズル１は、誘電電極３の外縁の重心位置４２（図６参照）を通って、誘電電極３の長手方向に垂直な水平方向に延在した直線上に配置されている。
In FIG. 6, the top view of the other form of the dielectric electrode in this Embodiment is shown. The
図８に、本実施の形態におけるさらに他の誘電電極の平面図を示す。誘電電極４は、格子になるように平面的に形成されている。誘電電極４は、誘電電極４の外縁の重心位置４１を通って、誘電電極４が形成されている面に垂直な直線上に噴射ノズルが位置するように配置される。また、誘電電極４は、誘電電極４が形成されている面が鉛直方向とほぼ平行になるように配置される。
FIG. 8 shows a plan view of still another dielectric electrode in the present embodiment. The
その他の構成については、実施の形態１における熱交換器および空気調和装置の室外機と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
Other configurations are the same as those of the outdoor unit of the heat exchanger and the air conditioner in
（作用・効果）
図３において、空気調和装置の室外機を駆動すると、冷却管の内部に温度の高い冷媒が流れ、ファンが回転することによって、冷却管が冷却されることは、実施の形態１における熱交換器および空気調和装置の室外機と同様である。
(Action / Effect)
In FIG. 3, when the outdoor unit of the air conditioner is driven, a refrigerant having a high temperature flows inside the cooling pipe and the cooling pipe is cooled by the rotation of the fan. And it is the same as the outdoor unit of an air conditioner.
室外機が駆動すると、ファン１４が回転するとともに、給水管１０を通って供給された冷却水が、噴射ノズル１から熱交換部１２に向かって噴霧される。高圧電源装置１６を投入することによって、誘電電極２がプラス側の高電位になり、誘電電極２と噴射ノズル１との間に電場が形成される。本実施の形態においては、１ｋＶの直流電圧が印加されている。噴射ノズル１から噴霧された液滴３１は、マイナスに帯電する。噴霧された液滴３１は、熱交換部１２に向かう。
When the outdoor unit is driven, the
一方で、高圧電源装置１７を投入することによって、補助電極５と熱交換部１２との間に電場が形成される。本実施の形態においては、１ｋＶの電圧が印加されている。熱交換部１２はプラス側の電位となる。マイナスに帯電した液滴３１には、形成される電場によってクーロン力が作用する。液滴３１は、熱交換部１２に引き寄せられて熱交換部１２に付着する。
On the other hand, an electric field is formed between the
このように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、熱交換部に対して、一様に液体を噴霧することができ、冷却能力が大幅に向上する。さらに、大幅な節水効果が得られる熱交換器および空気調和装置の室外機を提供することができる。 Thus, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the liquid can be uniformly sprayed on the heat exchanging portion, and the cooling capacity is greatly improved. Furthermore, the outdoor unit of the heat exchanger and the air conditioner which can obtain a significant water-saving effect can be provided.
本実施の形態においては、噴霧手段および補助電極が電位差供給手段のうち、マイナス側に接続されているが、特にこの形態に限られず、電位差供給手段のプラス側に接続されていても構わない。この場合には、誘電電極および熱交換部はプラス側に接続され、噴霧される液滴はプラスに帯電する。この形態においても、大幅な成績係数の向上と大幅な節水効果を得ることができる。 In the present embodiment, the spraying means and the auxiliary electrode are connected to the minus side of the potential difference supplying means. However, the spray means and the auxiliary electrode are not particularly limited to this form, and may be connected to the plus side of the potential difference supplying means. In this case, the dielectric electrode and the heat exchange unit are connected to the plus side, and the droplets to be sprayed are positively charged. Even in this embodiment, a significant improvement in the coefficient of performance and a significant water-saving effect can be obtained.
また、本実施の形態においては、電位差供給手段として、噴霧手段と誘電電極との間に電圧を印加するための第１の電源と、補助電極と熱交換部との間に電圧を印加するための第２の電源とが形成されている。すなわち２つの高圧電源装置を用いている。この構成を採用することにより、それぞれの電源において異なる電圧を印加することができ、最適な電圧で液滴を帯電させ、さらに、最適な電圧で液滴を熱交換部に引き寄せることができる。 In the present embodiment, as the potential difference supplying means, a first power source for applying a voltage between the spraying means and the dielectric electrode, and a voltage between the auxiliary electrode and the heat exchanging portion are applied. The second power source is formed. That is, two high-voltage power supply devices are used. By adopting this configuration, it is possible to apply different voltages to the respective power supplies, charge the droplets with the optimum voltage, and draw the droplets to the heat exchange unit with the optimum voltage.
電位差供給手段については、特にこの形態に限られず、１つの電源を用いて、噴霧手段と誘電電極との間、さらに補助電極と熱交換部との間に、それぞれ同じ電圧を印加してそれぞれの電場が形成されても構わない。 The potential difference supplying means is not particularly limited to this form, and the same voltage is applied between the spraying means and the dielectric electrode, and between the auxiliary electrode and the heat exchanging portion by using one power source. An electric field may be formed.
図３および図４に示す熱交換器においては、誘電電極が、環になるように平面的に形成されている。この構成を採用することにより、誘電電極が噴霧される液滴の外側の形状に沿うため、液滴を均一に帯電させることができる。図８に示すように、誘電電極が格子になるように形成されていることによって、より均一に液滴を帯電させることができる。 In the heat exchanger shown in FIG. 3 and FIG. 4, the dielectric electrode is planarly formed so as to form a ring. By adopting this configuration, since the dielectric electrode follows the outer shape of the droplet to be sprayed, the droplet can be uniformly charged. As shown in FIG. 8, by forming the dielectric electrodes so as to form a lattice, the droplets can be charged more uniformly.
誘電電極の外縁の重心位置を通って、誘電電極が形成されている面に垂直な直線上に、噴霧手段が配置されていることによって、液滴をさらに均一に帯電させることができる。本実施の形態においては、誘電電極の環の内側を液滴が通過するように形成されているが、特にこの形態に限られず、液滴の一部が環の外側を通るように形成または配置されていても構わない。 By disposing the spraying means on a straight line that passes through the center of gravity of the outer edge of the dielectric electrode and is perpendicular to the surface on which the dielectric electrode is formed, the droplets can be charged more uniformly. In this embodiment, the droplet is formed so that the droplet passes inside the ring of the dielectric electrode. However, the present invention is not limited to this configuration, and the droplet is formed or arranged so that a part of the droplet passes outside the ring. It does not matter.
また、図６および図７に示す熱交換器においては、誘電電極が棒状に形成されている。この構成を採用することにより、誘電電極の構成を容易にすることができる。また、棒状の誘電電極の外縁の重心位置を通って、棒状の長手方向に垂直な直線上に噴霧手段が配置されていることによって、液滴を均一に帯電させることができる。本実施の形態においては、棒状の長手方向が水平方向にほぼ平行になるように配置されているが、特にこの形態に限られず、たとえば、長手方向が傾斜していたり、鉛直方向と平行になっていたりしても構わない。 Moreover, in the heat exchanger shown in FIG. 6 and FIG. 7, the dielectric electrode is formed in a rod shape. By adopting this configuration, the configuration of the dielectric electrode can be facilitated. Further, since the spraying means is disposed on a straight line perpendicular to the longitudinal direction of the rod through the center of gravity of the outer edge of the rod-shaped dielectric electrode, the droplets can be charged uniformly. In the present embodiment, the rod-like longitudinal direction is arranged so as to be substantially parallel to the horizontal direction. However, the present invention is not particularly limited to this configuration. For example, the longitudinal direction is inclined or parallel to the vertical direction. It does not matter.
誘電電極については、上記の３つの形態に限られず、たとえば、平面形状が楕円や矩形などであってもよい。また、誘電電極については、噴霧される液滴の外側の形状に沿った形状であることが好ましい。この構成を採用することにより、液滴を均一に帯電させることができる。さらに、噴霧された液滴の近傍または噴霧された液滴の内部に配置されることが好ましい。この構成を採用することにより、効率よく液滴を帯電させることができる。
補助電極については、点状の電極に限られず、任意の形状の電極を用いることができる。たとえば、補助電極は、棒状の電極であっても構わない。
The dielectric electrode is not limited to the above three forms, and for example, the planar shape may be an ellipse or a rectangle. In addition, the dielectric electrode preferably has a shape along the shape of the outside of the droplet to be sprayed. By adopting this configuration, the droplets can be charged uniformly. Furthermore, it is preferably arranged in the vicinity of the sprayed droplets or inside the sprayed droplets. By adopting this configuration, the droplets can be charged efficiently.
The auxiliary electrode is not limited to a point-like electrode, and an electrode having an arbitrary shape can be used. For example, the auxiliary electrode may be a rod-shaped electrode.
上記の全ての実施の形態においては、熱交換器のうち流体の冷却を行なうための熱交換器について示したが、本発明は、流体を加熱するための熱交換器においても適用することができる。 In all the embodiments described above, the heat exchanger for cooling the fluid is shown among the heat exchangers, but the present invention can also be applied to a heat exchanger for heating the fluid. .
その他の作用および効果については、実施の形態１における熱交換器および空気調和装置の室外機と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
Since other operations and effects are the same as those of the outdoor unit of the heat exchanger and the air conditioner in
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 噴射ノズル、２，３，４ 誘電電極、５ 補助電極、６〜９ 電源ケーブル、１０ 給水管、１１ 冷却管、１２ 熱交換部、１３ フィン、１４ ファン、１５，１６，１７ 高圧電源装置、２１ 筐体、２３ 熱交換器、２５ 室外機、３０，３１ 液滴、４０，４１，４２ 重心位置、５０ 矢印。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記熱交換部に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段と、
前記噴霧手段と前記熱交換部との間に電位差を発生させるための電位差供給手段と
を備える、熱交換器。 A heat exchange section including a cooling pipe;
Spraying means for spraying a liquid toward the heat exchange unit;
A heat exchanger comprising: a potential difference supply means for generating a potential difference between the spray means and the heat exchange unit.
前記熱交換部に向かって、液体を噴霧するための噴霧手段と、
前記噴霧手段と前記熱交換部との間に形成された誘電電極と、
前記熱交換部から離れて配置された補助電極と、
前記噴霧手段と前記誘電電極との間、および前記補助電極と前記熱交換部との間に、それぞれ電位差を発生させるための電位差供給手段と
を備え、
プラスおよびマイナスのうち、前記誘電電極に印加される極と前記熱交換部に印加される極とが同じになるように形成された、熱交換器。 A heat exchange section including a cooling pipe;
Spraying means for spraying a liquid toward the heat exchange unit;
A dielectric electrode formed between the spraying means and the heat exchange unit;
An auxiliary electrode disposed away from the heat exchange unit;
A potential difference supplying means for generating a potential difference between the spraying means and the dielectric electrode, and between the auxiliary electrode and the heat exchange unit, respectively;
The heat exchanger formed so that the pole applied to the dielectric electrode and the pole applied to the heat exchange section may be the same among plus and minus.
前記補助電極と前記熱交換部との間に電圧を印加するための第２の電源と
を含む、請求項３に記載の熱交換器。 The potential difference supply means includes a first power source for applying a voltage between the spray means and the dielectric electrode;
The heat exchanger according to claim 3, further comprising a second power source for applying a voltage between the auxiliary electrode and the heat exchange unit.
前記噴霧手段は、前記誘電電極の外縁の重心位置を通って、前記誘電電極が形成されている面に垂直な直線上に配置されている、請求項３または４に記載の熱交換器。 The dielectric electrode is planarly formed to be a ring or a lattice,
5. The heat exchanger according to claim 3, wherein the spraying means is arranged on a straight line that passes through the center of gravity of the outer edge of the dielectric electrode and is perpendicular to the surface on which the dielectric electrode is formed.
前記噴霧手段は、前記誘電電極の外縁の重心位置を通り、前記棒状の長手方向に垂直な直線上に配置されている、請求項３または４に記載の熱交換器。 The dielectric electrode is formed in a rod shape,
5. The heat exchanger according to claim 3, wherein the spraying means is arranged on a straight line that passes through the center of gravity of the outer edge of the dielectric electrode and is perpendicular to the rod-like longitudinal direction.
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