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JP7498618B2 - Air-cooled refrigerator - Google Patents
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Description

本発明は、空冷式冷凍機に関し、より詳細には、凝縮器を備える空冷式冷凍機に関する。 The present invention relates to an air-cooled refrigerator, and more specifically, to an air-cooled refrigerator equipped with a condenser.

建物内に設置されて空調に使用される空冷式冷凍機(例えば、エアコン)は、空気の熱を回収し、建物の外に設置された冷凍機の凝縮器から放熱している。冷凍機は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備え、冷凍サイクルと冷媒(例えば、冷媒ガス)を利用することで、空気を冷却する。 An air-cooled refrigerator (e.g., air conditioner) installed in a building for air conditioning recovers heat from the air and dissipates it from a condenser installed outside the building. The refrigerator includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and cools the air by using a refrigeration cycle and a refrigerant (e.g., a refrigerant gas).

冷凍サイクルには、圧縮過程、凝縮過程、膨張過程、及び蒸発過程という4つの過程が含まれる。これらの過程は、それぞれ圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で実行される。圧縮過程で圧縮された高温・高圧の冷媒ガスは、凝縮器で外部の空気と熱交換をし、凝縮して常温・高圧の冷媒液に相変化する。この冷媒液は、膨張過程で低温・低圧の液体になり、蒸発器で周囲の空気から熱を奪って蒸発し、周囲の空気の温度を下げる。蒸発した冷媒は、圧縮機で圧縮されて高温・高圧の冷媒ガスになる。 The refrigeration cycle includes four processes: compression, condensation, expansion, and evaporation. These processes are carried out by the compressor, condenser, expansion valve, and evaporator, respectively. The high-temperature, high-pressure refrigerant gas compressed during the compression process exchanges heat with the outside air in the condenser, condensing and changing phase to room-temperature, high-pressure refrigerant liquid. This refrigerant liquid becomes a low-temperature, low-pressure liquid during the expansion process, and evaporates by absorbing heat from the surrounding air in the evaporator, lowering the temperature of the surrounding air. The evaporated refrigerant is compressed by the compressor to become a high-temperature, high-pressure refrigerant gas.

従来の冷凍機の例は、特許文献1に記載されている。特許文献1には、空冷式の凝縮器に用いる補助冷却装置の例が記載されており、この補助冷却装置は、凝縮器の排熱部の温度が高いときに、凝縮器の冷却用の吸い込み空気を給水されたクーリングマットに通過させることで冷却させる。 An example of a conventional refrigerator is described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes an example of an auxiliary cooling device used with an air-cooled condenser, and when the temperature of the heat exhaust part of the condenser is high, this auxiliary cooling device cools the condenser by passing the intake air used to cool the condenser through a cooling mat that is supplied with water.

特開2007-198617号公報JP 2007-198617 A

近年、地球温暖化などの影響により、外気の温度が、凝縮器で冷媒ガスを熱交換させるための設計温度を超える頻度が多くなっており、凝縮器の放熱能力が低下することが課題となっている。凝縮器の放熱能力が低下すると、冷凍機は、冷却性能が低下し、トリップ状態となって動作が停止する可能性もある。このため、空冷式冷凍機には、凝縮器の放熱能力をさらに向上させることが望まれている。 In recent years, due to the effects of global warming and other factors, the outside air temperature has become more frequent than the design temperature for heat exchange with the refrigerant gas in the condenser, causing a decline in the heat dissipation capacity of the condenser. If the heat dissipation capacity of the condenser declines, the cooling performance of the refrigerator will decline and it may trip and stop operating. For this reason, there is a demand for further improvement in the heat dissipation capacity of the condenser in air-cooled refrigerators.

本発明は、凝縮器の放熱能力を向上させることができる空冷式冷凍機を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an air-cooled refrigerator that can improve the heat dissipation capacity of the condenser.

本発明による空冷式冷凍機は、冷媒が流れる冷媒管を備える凝縮器と、前記凝縮器の上部に設置され、水を貯留可能であり、底部に穴を有する水受け部と、前記凝縮器の下部に設置され、前記水受け部から落下した前記水を溜める貯水部と、前記水受け部に接続され、前記水受け部に前記水を供給する1つ以上の配管と、雨水を溜める貯水槽とを備える。前記水受け部には、前記配管の少なくとも1つにより、前記貯水槽が溜めた前記雨水が前記水として供給される。 The air-cooled refrigerator according to the present invention comprises a condenser having refrigerant pipes through which a refrigerant flows, a water receiving section installed on the top of the condenser and capable of storing water and having a hole in the bottom, a water storage section installed on the bottom of the condenser and storing the water that falls from the water receiving section, one or more pipes connected to the water receiving section and supplying the water to the water receiving section, and a water storage tank for storing rainwater. The rainwater stored in the water storage tank is supplied to the water receiving section by at least one of the pipes.

本発明によると、凝縮器の放熱能力を向上させることができる空冷式冷凍機を提供することができる。 The present invention provides an air-cooled refrigerator that can improve the heat dissipation capacity of the condenser.

本発明の実施例による空冷式冷凍機の凝縮器の構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a condenser of the air-cooled refrigerator according to the embodiment of the present invention. 凝縮器の下部に設置された貯水部を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a water storage section installed below the condenser. 自然エネルギーによる電源と、この電源から電力が供給される凝縮器の構成要素を示す図。FIG. 1 illustrates a renewable energy power source and the components of a condenser that are powered by the power source. 本発明の実施例による空冷式冷凍機の構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing a configuration of an air-cooled refrigerator according to an embodiment of the present invention.

本発明による空冷式冷凍機は、凝縮器で冷媒ガスが熱交換(放熱)をするときに、空気だけではなく、水を使用して冷媒ガスから熱を奪うことで、凝縮器の放熱能力を向上させ、冷凍機の冷却性能の低下やトリップの発生を抑制することができる。凝縮器での冷媒ガスの熱交換に使用する水には、捨てられる水(例えば、雨水や、他の熱交換機から得られた凝縮水)を用いることができる。凝縮器での冷媒ガスの熱交換に水を用いると、放熱効率(冷却効率)が向上して省エネ効果を得ることができ、冷凍機のランニングコストを低減することができる。 The air-cooled refrigerator of the present invention uses water, not just air, to remove heat from the refrigerant gas when the refrigerant gas exchanges heat (dissipates heat) in the condenser, improving the heat dissipation capacity of the condenser and suppressing deterioration of the cooling performance of the refrigerator and the occurrence of tripping. The water used for heat exchange with the refrigerant gas in the condenser can be discarded water (for example, rainwater or condensed water obtained from another heat exchanger). Using water for heat exchange with the refrigerant gas in the condenser improves heat dissipation efficiency (cooling efficiency), resulting in energy savings and reducing the running costs of the refrigerator.

本発明による空冷式冷凍機は、任意の空調設備に用いることができ、例えば、原子力発電所の内部に設置されて空調に使用される空冷式冷凍機(エアコン)に用いることができる。 The air-cooled refrigerator according to the present invention can be used in any air conditioning equipment, for example, in an air-cooled refrigerator (air conditioner) installed inside a nuclear power plant and used for air conditioning.

以下、本発明の実施例による空冷式冷凍機について、図面を用いて説明する。 Below, an air-cooled refrigerator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4は、本発明の実施例1による空冷式冷凍機51の構成を示す模式図である。図4には、空冷式冷凍機51の冷凍サイクルを行う要素、すなわち凝縮器1、膨張弁21、蒸発器31、及び圧縮機41を示している。本実施例による空冷式冷凍機51は、冷媒として冷媒ガスを用いる。 Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of an air-cooled refrigerator 51 according to a first embodiment of the present invention. Figure 4 shows the elements that perform the refrigeration cycle of the air-cooled refrigerator 51, namely, the condenser 1, the expansion valve 21, the evaporator 31, and the compressor 41. The air-cooled refrigerator 51 according to this embodiment uses a refrigerant gas as the refrigerant.

凝縮器1は、凝縮過程を実施する。すなわち、凝縮器1は、圧縮機41で圧縮されて生成した高温・高圧の冷媒ガスを放熱させて冷却し、常温・高圧の冷媒液に凝縮させる。 The condenser 1 performs the condensation process. That is, the condenser 1 dissipates heat from the high-temperature, high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 41, cools it, and condenses it into room-temperature, high-pressure refrigerant liquid.

膨張弁21は、膨張過程を実施する。すなわち、膨張弁21は、凝縮器1で凝縮して生成した常温・高圧の冷媒液を減圧し、低温・低圧の冷媒液に変化させる。 The expansion valve 21 performs the expansion process. That is, the expansion valve 21 reduces the pressure of the room temperature, high pressure refrigerant liquid produced by condensation in the condenser 1, changing it into a low temperature, low pressure refrigerant liquid.

蒸発器31は、蒸発過程を実施する。すなわち、蒸発器31は、膨張弁21で低温・低圧に変化した冷媒液を蒸発させ、低温・低圧の冷媒ガスに変化させる。冷媒液は、周囲の空気から熱を奪って蒸発し、周囲の空気の温度を下げる。 The evaporator 31 performs the evaporation process. That is, the evaporator 31 evaporates the refrigerant liquid that has been changed to a low temperature and low pressure by the expansion valve 21, and changes it into a low temperature and low pressure refrigerant gas. The refrigerant liquid absorbs heat from the surrounding air and evaporates, lowering the temperature of the surrounding air.

圧縮機41は、圧縮過程を実施する。すなわち、圧縮機41は、蒸発器31で蒸発して生成した低温・低圧の冷媒ガスを圧縮し、高温・高圧の冷媒ガスに変化させる。 The compressor 41 performs the compression process. That is, the compressor 41 compresses the low-temperature, low-pressure refrigerant gas produced by evaporation in the evaporator 31, and changes it into high-temperature, high-pressure refrigerant gas.

図1は、本実施例による空冷式冷凍機51の凝縮器1の構成を示す模式図である。凝縮器1は、冷媒ガスの冷却に、空気と水(特に、捨てられる水)を用いる。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a condenser 1 of an air-cooled refrigerator 51 according to this embodiment. The condenser 1 uses air and water (particularly, discarded water) to cool the refrigerant gas.

凝縮器1は、冷媒管2と、フィン3と、ファン11を備える。冷媒管2は、内部を冷媒が流れる管である。フィン3は、冷媒管2に複数が設置されており、冷媒管2の内部を流れる冷媒ガスを効率的に冷却する効果を有する。ファン11は、凝縮器1の側面の任意の位置に設けられ、冷媒管2とフィン3に送風して冷媒管2の内部を流れる冷媒ガスを冷却する。 The condenser 1 comprises a refrigerant tube 2, fins 3, and a fan 11. The refrigerant tube 2 is a tube through which a refrigerant flows. A plurality of fins 3 are installed on the refrigerant tube 2, and have the effect of efficiently cooling the refrigerant gas flowing inside the refrigerant tube 2. The fan 11 is installed at any position on the side of the condenser 1, and blows air through the refrigerant tube 2 and the fins 3 to cool the refrigerant gas flowing inside the refrigerant tube 2.

冷媒管2には、圧縮機41から高温・高圧の冷媒ガスが流入する。凝縮器1は、この冷媒ガスを冷却し、常温・高圧の冷媒液に凝縮させる。冷媒管2は、この冷媒液を膨張弁21に流出させる。 High-temperature, high-pressure refrigerant gas flows into the refrigerant pipe 2 from the compressor 41. The condenser 1 cools this refrigerant gas and condenses it into room-temperature, high-pressure refrigerant liquid. The refrigerant pipe 2 sends this refrigerant liquid out to the expansion valve 21.

凝縮器1は、さらに、水受け部4と、貯水部5と、貯水槽12と、第1の配管13と、第2の配管14を備える。 The condenser 1 further includes a water receiving section 4, a water storage section 5, a water storage tank 12, a first pipe 13, and a second pipe 14.

水受け部4は、凝縮器1の上部に設置され、冷媒ガスの熱交換に使用する水を貯留可能な容器であり、底部に複数の穴4aを有する。水受け部4には、第1の配管13と第2の配管14が接続されている。水受け部4は、第1の配管13と第2の配管14により供給された水を溜め、溜まった水を底部の穴4aから重力の作用によって冷媒管2とフィン3へ落下させる。水受け部4の底部の穴4aは、水受け部4に溜まった水を水滴としてまたは霧状で落下させることができるような大きさを備える。冷媒管2の内部を流れる冷媒ガスは、ファン11による送風に加えて、水受け部4から落下した水によっても冷却される。 The water receiving section 4 is a container that is installed on top of the condenser 1 and can store water used for heat exchange of the refrigerant gas, and has multiple holes 4a at the bottom. A first pipe 13 and a second pipe 14 are connected to the water receiving section 4. The water receiving section 4 stores water supplied by the first pipe 13 and the second pipe 14, and the stored water falls from the hole 4a at the bottom to the refrigerant tube 2 and the fins 3 by the action of gravity. The hole 4a at the bottom of the water receiving section 4 is large enough to allow the water stored in the water receiving section 4 to fall as droplets or in a mist. The refrigerant gas flowing inside the refrigerant tube 2 is cooled by the water that falls from the water receiving section 4 in addition to the air blown by the fan 11.

貯水部5は、凝縮器1の下部に設置され、水受け部4から落下した水を溜める容器である。貯水部5には、冷媒管2の一部が配置されており、冷媒液を膨張弁21に流出させる部分である凝縮器出口15が設けられている。また、貯水部5には、弁6(例えば、ソレノイドバルブ)が設置されている。弁6が開くと、貯水部5に溜まった水が貯水部5から排出される。 The water storage section 5 is installed under the condenser 1 and is a container that stores the water that falls from the water receiving section 4. A part of the refrigerant pipe 2 is arranged in the water storage section 5, and a condenser outlet 15 that allows the refrigerant liquid to flow out to the expansion valve 21 is provided. In addition, a valve 6 (e.g., a solenoid valve) is installed in the water storage section 5. When the valve 6 is opened, the water stored in the water storage section 5 is discharged from the water storage section 5.

貯水槽12は、雨水を溜める容器である。貯水槽12は、例えば建物の屋上に設置される。 The water tank 12 is a container for collecting rainwater. The water tank 12 is installed, for example, on the roof of a building.

第1の配管13は、貯水槽12と水受け部4を接続し、貯水槽12が溜めた雨水を水受け部4に供給する。第1の配管13には、弁10(例えば、ソレノイドバルブ)が設置されている。 The first pipe 13 connects the water tank 12 and the water receiving section 4, and supplies rainwater stored in the water tank 12 to the water receiving section 4. A valve 10 (e.g., a solenoid valve) is installed in the first pipe 13.

第2の配管14は、凝縮器1以外の装置と水受け部4を接続し、凝縮器1以外の装置で生成された凝縮水を水受け部4に供給する。凝縮器1以外の装置とは、例えば、空冷式冷凍機51が設置されている建物(例えば、原子力発電所の建屋)の内部にある熱交換機(例えば、空冷式冷凍機51が設置されている部屋と異なる部屋に設置されている冷凍機の凝縮器)や、空冷式冷凍機51が設置されている建物の外部にある熱交換機である。第2の配管14には、弁8(例えば、ソレノイドバルブ)が設置されている。 The second pipe 14 connects the water receiving section 4 to a device other than the condenser 1, and supplies condensed water generated by the device other than the condenser 1 to the water receiving section 4. The device other than the condenser 1 is, for example, a heat exchanger (for example, a condenser of a refrigerator installed in a room other than the room in which the air-cooled refrigerator 51 is installed) inside the building in which the air-cooled refrigerator 51 is installed (for example, the building of a nuclear power plant), or a heat exchanger outside the building in which the air-cooled refrigerator 51 is installed. A valve 8 (for example, a solenoid valve) is installed in the second pipe 14.

凝縮器1は、少なくとも1つの貯水槽12を備えることができる。水受け部4には、第1の配管13により、貯水槽12が溜めた雨水が供給され、第2の配管14により、凝縮器1以外の装置で生成された凝縮水が供給される。凝縮器1は、少なくとも1つの第1の配管13と、少なくとも1つの第2の配管14を備えることができる。凝縮器1は、第1の配管13と第2の配管14のうち、一方だけを備えてもよい。また、第1の配管13と第2の配管14は、それぞれ雨水と凝縮水以外の水、例えば水道水を水受け部4に供給してもよい。 The condenser 1 can have at least one water tank 12. Rainwater stored in the water tank 12 is supplied to the water receiving section 4 through a first pipe 13, and condensed water generated by a device other than the condenser 1 is supplied through a second pipe 14. The condenser 1 can have at least one first pipe 13 and at least one second pipe 14. The condenser 1 may have only one of the first pipe 13 and the second pipe 14. In addition, the first pipe 13 and the second pipe 14 may each supply water other than rainwater and condensed water, such as tap water, to the water receiving section 4.

凝縮器1は、弁10と弁8を制御する温度スイッチ9と、弁6を制御する温度スイッチ7を備える。温度スイッチ9は、外気の温度が上昇して予め定めた設定温度に達すると作動し、弁10と弁8を開く。温度スイッチ7は、貯水部5に溜まった水の温度が上昇して予め定めた設定温度に達すると作動し、弁6を開く。 The condenser 1 is equipped with a temperature switch 9 that controls valve 10 and valve 8, and a temperature switch 7 that controls valve 6. When the temperature of the outside air rises and reaches a predetermined set temperature, the temperature switch 9 operates to open valve 10 and valve 8. When the temperature of the water stored in the water storage section 5 rises and reaches a predetermined set temperature, the temperature switch 7 operates to open valve 6.

従来の空冷式冷凍機は、冷媒管2を流れる冷媒ガスを、ファン11による送風によって空気のみで冷却して凝縮させる。 In conventional air-cooled refrigerators, the refrigerant gas flowing through the refrigerant tube 2 is cooled and condensed using only air blown by a fan 11.

本実施例による空冷式冷凍機51の凝縮器1は、冷媒管2を流れる冷媒ガスを、従来と同様に空気で冷却し、さらに水受け部4から落下した水を用いて冷却して、凝縮させる。水受け部4には、雨水と凝縮水がそれぞれ第1の配管13と第2の配管14により供給される。 The condenser 1 of the air-cooled refrigerator 51 according to this embodiment cools the refrigerant gas flowing through the refrigerant pipe 2 with air in the same manner as in the conventional case, and further cools and condenses the gas using water that falls from the water receiver 4. Rainwater and condensed water are supplied to the water receiver 4 through the first pipe 13 and the second pipe 14, respectively.

温度スイッチ9は、外気の温度が上昇して予め定めた設定温度に達すると、弁10と弁8を開く。この設定温度は、凝縮器1の放熱能力などに応じて任意に定めることができる。弁10が開くと、貯水槽12に溜められた雨水が第1の配管13から水受け部4に供給される。弁8が開くと、凝縮水が第2の配管14から水受け部4に供給される。水受け部4に供給された水は、水受け部4の底部の穴4aから重力の作用によって落下し、冷媒管2とフィン3に到達する。 When the temperature of the outside air rises and reaches a predetermined set temperature, the temperature switch 9 opens the valves 10 and 8. This set temperature can be set arbitrarily depending on the heat dissipation capacity of the condenser 1, etc. When the valve 10 opens, rainwater stored in the water tank 12 is supplied to the water receiving section 4 from the first pipe 13. When the valve 8 opens, condensed water is supplied to the water receiving section 4 from the second pipe 14. The water supplied to the water receiving section 4 falls by gravity from the hole 4a at the bottom of the water receiving section 4, and reaches the refrigerant tube 2 and the fins 3.

外気の温度が高くなると凝縮器1の放熱能力が低下することがある。これを防止するために、外気の温度が高くなると、温度スイッチ9が弁10と弁8を開き、水を用いて冷媒ガスを冷却する。水受け部4から落下して冷媒管2とフィン3に到達した水は、顕熱で冷媒管2を流れる冷媒ガスを冷却する。また、冷媒管2とフィン3の表面には、水受け部4から落下した水が水滴となって付く。この水滴は、ファン11の送風により気化し、気化熱で冷媒管2を流れる冷媒ガスを冷却する。 When the outside air temperature becomes high, the heat dissipation capacity of the condenser 1 may decrease. To prevent this, when the outside air temperature becomes high, the temperature switch 9 opens valves 10 and 8, and the refrigerant gas is cooled using water. The water that falls from the water receiver 4 and reaches the refrigerant tube 2 and fins 3 cools the refrigerant gas flowing through the refrigerant tube 2 with sensible heat. In addition, the water that falls from the water receiver 4 forms droplets on the surfaces of the refrigerant tube 2 and fins 3. These droplets evaporate due to the air blown by the fan 11, and cool the refrigerant gas flowing through the refrigerant tube 2 with the heat of vaporization.

このように、本実施例による空冷式冷凍機51の凝縮器1は、冷媒管2を流れる冷媒ガスを、空気で冷却するだけでなく、水(例えば、雨水や凝縮水などの捨てられる水)を用いて冷却することで、冷媒ガスの冷却効率を向上し、凝縮器1の放熱能力を向上させることができるとともに、省エネ効果を得ることができる。 In this way, the condenser 1 of the air-cooled refrigerator 51 according to this embodiment not only cools the refrigerant gas flowing through the refrigerant tube 2 with air, but also with water (for example, water that is discarded, such as rainwater or condensed water), thereby improving the cooling efficiency of the refrigerant gas, improving the heat dissipation capacity of the condenser 1, and achieving energy saving effects.

水受け部4から落下した水は、冷媒管2とフィン3の表面に付着したり気化したりしなければ、貯水部5に溜まる。貯水部5に溜まった水は、貯水部5の内部に位置する冷媒管2を流れる冷媒液(冷媒ガスが凝縮して生成された冷媒液)と熱交換をする。貯水部5では、特に凝縮器出口15の付近において、冷媒管2を流れる冷媒液が、貯水部5に溜まった水により過冷却される。この過冷却により、冷媒液がさらに冷却され、凝縮器1の放熱能力がより向上して、さらなる省エネ効果を得ることができる。 If the water that falls from the water receiving section 4 does not adhere to the surfaces of the refrigerant tubes 2 and fins 3 or evaporate, it will accumulate in the water storage section 5. The water that accumulates in the water storage section 5 exchanges heat with the refrigerant liquid (refrigerant liquid produced by condensation of refrigerant gas) flowing through the refrigerant tubes 2 located inside the water storage section 5. In the water storage section 5, the refrigerant liquid flowing through the refrigerant tubes 2 is supercooled by the water that has accumulated in the water storage section 5, particularly near the condenser outlet 15. This supercooling further cools the refrigerant liquid, further improving the heat dissipation capacity of the condenser 1 and achieving further energy saving effects.

図2は、凝縮器1の下部に設置された貯水部5を示す模式図である。貯水部5は、内部にスクリュ16を備える。スクリュ16は、モータ17により駆動され、貯水部5に溜まった水を攪拌し、貯水部5の中で強制的に水の流れ18を作る。 Figure 2 is a schematic diagram showing the water storage section 5 installed at the bottom of the condenser 1. The water storage section 5 has a screw 16 inside. The screw 16 is driven by a motor 17, and agitates the water stored in the water storage section 5, forcing a water flow 18 inside the water storage section 5.

貯水部5の中の水に流れ18がないと、貯水部5での熱交換率が低く、冷媒管2を流れる冷媒液の過冷却の効果が低い。そこで、貯水部5の内部にスクリュ16を設置し、スクリュ16によって貯水部5の中の水に強制対流(水の流れ18)を生じさせ、熱交換率を上げる。この強制対流により、冷媒管2を流れる冷媒液の冷却効果が向上し、冷媒液のさらなる過冷却効果を得ることができ、凝縮器1の放熱能力をより向上させることができる。省エネ効果も、さらに向上する。 If there is no flow 18 in the water in the water storage section 5, the heat exchange rate in the water storage section 5 is low, and the effect of supercooling the refrigerant liquid flowing through the refrigerant tube 2 is low. Therefore, a screw 16 is installed inside the water storage section 5, and the screw 16 creates a forced convection (water flow 18) in the water in the water storage section 5, increasing the heat exchange rate. This forced convection improves the cooling effect of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant tube 2, resulting in a further supercooling effect of the refrigerant liquid and further improving the heat dissipation capacity of the condenser 1. Energy saving effects are also further improved.

温度スイッチ7は、貯水部5に溜まった水の温度が上昇して予め定めた設定温度に達すると、弁6を開く。この設定温度は、冷媒管2を流れる冷媒液の想定温度と貯水部5の容量などに応じて任意に定めることができる。弁6が開くと、貯水部5の内部の水は、貯水部5から排出される。 The temperature switch 7 opens the valve 6 when the temperature of the water stored in the water storage section 5 rises and reaches a predetermined set temperature. This set temperature can be set arbitrarily depending on the expected temperature of the refrigerant liquid flowing through the refrigerant pipe 2, the capacity of the water storage section 5, and other factors. When the valve 6 opens, the water inside the water storage section 5 is discharged from the water storage section 5.

貯水部5の内部の水は、冷媒管2を流れる冷媒液との熱交換により温度が上昇し、熱交換率が低下する。このため、貯水部5に溜まった水の温度が高くなったらこの水を交換して、熱交換率の低下を防ぐ必要がある。貯水部5に溜まった水の温度が高くなり、温度スイッチ7が弁6を開くと、貯水部5に溜まった水が排出される。排水後に弁6が閉じて、水受け部4から落下した水が新たに貯水部5に溜まることで、貯水部5に溜まった水を交換することができる。弁6が開いて貯水部5の内部の水を交換することにより、凝縮器1の放熱能力をさらに向上させることができ、さらなる省エネ効果を得ることができる。 The temperature of the water inside the water storage section 5 rises due to heat exchange with the refrigerant liquid flowing through the refrigerant tube 2, and the heat exchange rate decreases. For this reason, when the temperature of the water stored in the water storage section 5 becomes high, it is necessary to replace this water to prevent a decrease in the heat exchange rate. When the temperature of the water stored in the water storage section 5 becomes high and the temperature switch 7 opens the valve 6, the water stored in the water storage section 5 is drained. After draining, the valve 6 closes and the water that falls from the water receiving section 4 is newly stored in the water storage section 5, thereby replacing the water stored in the water storage section 5. By opening the valve 6 and replacing the water inside the water storage section 5, the heat dissipation capacity of the condenser 1 can be further improved, and further energy saving effects can be obtained.

なお、弁6は、貯水部5の上部に設置されていると、貯水部5に溜まった水のうち温度が高い水を、より効果的に排出できる。 When the valve 6 is installed at the top of the water storage section 5, the hot water stored in the water storage section 5 can be discharged more effectively.

凝縮器1の構成要素には、電源として、太陽光や風力などの自然エネルギーを用いて発電した電力を用いることができる。 The components of the condenser 1 can be powered by electricity generated using natural energy such as solar or wind power.

図3は、自然エネルギーによる電源と、この電源から電力が供給される凝縮器1の構成要素を示す図である。図3には、一例として、太陽光発電で得られた電力を凝縮器1の構成要素に供給する構成を示している。太陽光発電による電力が供給される凝縮器1の構成要素の例は、弁6、8、10と、温度スイッチ7、9と、スクリュ16を駆動するモータ17である。 Figure 3 is a diagram showing a power source based on natural energy and the components of the condenser 1 to which power is supplied from this power source. As an example, Figure 3 shows a configuration in which power generated by solar power is supplied to the components of the condenser 1. Examples of the components of the condenser 1 to which power is supplied from solar power generation are the valves 6, 8, and 10, the temperature switches 7 and 9, and the motor 17 that drives the screw 16.

太陽光で発電を行うソーラーパネル61は、チャージコントローラー62に接続されている。チャージコントローラー62は、蓄電池63と、弁6、8、10と、温度スイッチ7、9と、モータ17に接続されている。チャージコントローラー62は、蓄電池63への充電と蓄電池63の放電を制御する。弁6、8、10と温度スイッチ7、9とモータ17は、チャージコントローラー62の制御により、ソーラーパネル61と蓄電池63から電力が供給される。 The solar panel 61, which generates electricity from sunlight, is connected to a charge controller 62. The charge controller 62 is connected to a storage battery 63, valves 6, 8, 10, temperature switches 7, 9, and a motor 17. The charge controller 62 controls charging to the storage battery 63 and discharging the storage battery 63. Power is supplied from the solar panel 61 and the storage battery 63 to the valves 6, 8, 10, the temperature switches 7, 9, and the motor 17 under the control of the charge controller 62.

本実施例による空冷式冷凍機51では、凝縮器1の構成要素の電源に、自然エネルギーを用いて発電した電力を使うことができるので、省エネ効果を得ることができる。また、凝縮器1の放熱能力が低下するのは、日射量が多く外気の温度が上昇する日中であることが多いので、太陽光発電で得られた電力を用いると、冷媒ガスを冷却し、凝縮器1の放熱能力を向上させる効果を十分に得ることができる。 In the air-cooled refrigerator 51 according to this embodiment, electricity generated using natural energy can be used to power the components of the condenser 1, resulting in energy savings. In addition, the heat dissipation capacity of the condenser 1 often declines during the day when there is a lot of solar radiation and the outside air temperature rises, so by using electricity generated by solar power generation, the refrigerant gas can be cooled and the heat dissipation capacity of the condenser 1 can be improved sufficiently.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various modifications are possible. For example, the above-mentioned examples have been described in detail to clearly explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to an embodiment that includes all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one example with the configuration of another example. It is also possible to add the configuration of another example to the configuration of one example. It is also possible to delete part of the configuration of each example, or to add or replace other configurations.

1…凝縮器、2…冷媒管、3…フィン、4…水受け部、4a…穴、5…貯水部、6…弁、7…温度スイッチ、8…弁、9…温度スイッチ、10…弁、11…ファン、12…貯水槽、13…第1の配管、14…第2の配管、15…凝縮器出口、16…スクリュ、17…モータ、18…水の流れ、21…膨張弁、31…蒸発器、41…圧縮機、51…空冷式冷凍機、61…ソーラーパネル、62…チャージコントローラー、63…蓄電池。 1...condenser, 2...refrigerant pipe, 3...fins, 4...water receiving section, 4a...hole, 5...water storage section, 6...valve, 7...temperature switch, 8...valve, 9...temperature switch, 10...valve, 11...fan, 12...water storage tank, 13...first pipe, 14...second pipe, 15...condenser outlet, 16...screw, 17...motor, 18...water flow, 21...expansion valve, 31...evaporator, 41...compressor, 51...air-cooled chiller, 61...solar panel, 62...charge controller, 63...storage battery.

Claims (7)

冷媒が流れる冷媒管を備える凝縮器と、
前記凝縮器の上部に設置され、水を貯留可能であり、底部に穴を有する水受け部と、
前記凝縮器の下部に設置され、前記水受け部から落下した前記水を溜める貯水部と、
前記水受け部に接続され、前記水受け部に前記水を供給する少なくとも1つの第1の配管と少なくとも1つの第2の配管と、
雨水を溜める貯水槽と、
前記第1の配管に備えられた第1の弁と、
前記第2の配管に備えられた第2の弁と、
前記第1の弁と前記第2の弁を制御する温度スイッチと、
を備え、
前記水受け部には、前記第1の配管により、前記貯水槽が溜めた前記雨水が前記水として供給されるとともに、前記第2の配管により、前記凝縮器以外の装置で生成された凝縮水が前記水として供給され、
前記凝縮器以外の装置は、前記凝縮器を備える空冷式冷凍機が設置されている建物の内部または外部にある熱交換機であ
前記温度スイッチは、外気の温度が上昇して予め定めた温度に達すると、前記第1の弁を開いて、前記第1の配管から前記雨水を前記水として前記水受け部に供給するとともに、前記第2の弁を開いて、前記第2の配管から前記凝縮水を前記水として前記水受け部に供給することで、前記雨水と前記凝縮水の両方を前記水受け部に供給する、
ことを特徴とする空冷式冷凍機。
a condenser having a refrigerant pipe through which a refrigerant flows;
a water receiving portion that is installed on the upper portion of the condenser, is capable of storing water, and has a hole at the bottom;
a water storage section disposed under the condenser and configured to store the water dropped from the water receiving section;
At least one first pipe and at least one second pipe connected to the water receiving portion and supplying the water to the water receiving portion;
A water tank for collecting rainwater,
a first valve provided in the first pipe;
a second valve provided in the second pipe;
a temperature switch for controlling the first valve and the second valve;
Equipped with
The rainwater stored in the water tank is supplied to the water receiving section through the first pipe, and condensed water generated in a device other than the condenser is supplied to the water receiving section through the second pipe.
The device other than the condenser is a heat exchanger located inside or outside a building in which the air-cooled refrigerator having the condenser is installed,
When the temperature of the outside air rises and reaches a predetermined temperature, the temperature switch opens the first valve to supply the rainwater as the water from the first pipe to the water receiving section, and opens the second valve to supply the condensed water as the water from the second pipe to the water receiving section, thereby supplying both the rainwater and the condensed water to the water receiving section.
An air-cooled refrigerator characterized by:
前記貯水部には、前記冷媒管の一部が配置されている、
請求項1に記載の空冷式冷凍機。
A part of the refrigerant pipe is disposed in the water storage section.
The air-cooled refrigerator according to claim 1.
前記貯水部は、前記貯水部に溜まった前記水を攪拌するスクリュを備える、
請求項2に記載の空冷式冷凍機。
The water storage section includes a screw that agitates the water stored in the water storage section.
The air-cooled refrigerator according to claim 2.
前記貯水部に備えられた弁と、
前記貯水部に備えられた前記弁を制御する温度スイッチと、
を備え、
前記貯水部に備えられた前記弁を制御する前記温度スイッチは、前記貯水部に溜まった前記水の温度が予め定めた温度に達すると、前記貯水部に備えられた前記弁を開き、前記貯水部から前記水を排出する、
請求項2に記載の空冷式冷凍機。
A valve provided in the water storage portion;
A temperature switch for controlling the valve provided in the water storage portion ;
Equipped with
The temperature switch controlling the valve provided in the water storage section opens the valve provided in the water storage section and discharges the water from the water storage section when the temperature of the water stored in the water storage section reaches a predetermined temperature.
The air-cooled refrigerator according to claim 2.
前記スクリュには、太陽光発電による電力が供給される、
請求項3に記載の空冷式冷凍機。
The screw is supplied with power generated by solar power.
The air-cooled refrigerator according to claim 3.
前記第1の弁と前記第2の弁と前記温度スイッチには、太陽光発電による電力が供給される、
請求項に記載の空冷式冷凍機。
The first valve, the second valve, and the temperature switch are supplied with power generated by solar power.
The air-cooled refrigerator according to claim 1 .
前記貯水部に備えられた前記弁とこの前記弁を制御する前記温度スイッチには、太陽光発電による電力が供給される、
請求項に記載の空冷式冷凍機。
The valve provided in the water storage section and the temperature switch controlling the valve are supplied with power generated by solar power.
The air-cooled refrigerator according to claim 4 .
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