制冷装置的制作方法

专利名称：制冷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用水的蒸发潜热的制冷装置，特别是涉及用于在设施等待 场所及车站的月台等半室外、整场馆不能进行空气调节的工厂等中使用的简 易的点制冷装置。
背景技术：
夏季多湿时，列车内及大厅内通过制冷获得舒适感，但车站内及站台处 于酷热，对于等待列车的人来说，不仅不舒适，而且有时由于酷暑而等待列 车的人的健康会受到影响。通常，车站、站台等半室外的暑热的对策是使空 气循环或通过房顶等遮阳装置进行，但是，对于充分开放的空间进行冷却的 有效的装置是通过将其空间的空气与室外空气对换，对比其空间体积大许多 的体积空气进行冷却，从而装置的初装费用极高，另外，要维持管理装置的 话就需要极大的劳力，从而可能会因伴随冷却负荷的热排放而对地球环境造 成不良影响。因此，不用说超市屋顶及娱乐设施等待场所等室外，即使是对 于因工程的原因而顶棚高度高的非密闭结构的工厂等半室外或大空间室内而 言，除去使冷气直接接触到人等的局部制冷之外，以冷水及氟利昂制冷剂等 作为制冷剂的冷气单元进行的制冷剂-空气的热交换也不能进行。
在车站、站台等处通过制冷设备进行降温的情况下，限定包围站台的一 部分而进行环境改善的空间，对其中进行冷却的方法经常被使用。另外，通 常在难以设置这种制冷设备的室外空间、半室外空间及大空间内送出冷风的 情况下，有时设置利用水的蒸发潜热、用于将热的空气变换为冷气进行送风 的冷风产生装置(例如专利文献l)。在当使用将水等制冷剂和空气间接地进 行热交换的制冷装置时设备费用及运输费用显著增大，要降低鸡舍、猪舍、 牛舍及其其他畜牧用建筑物、或塑料大棚等费用来进行制冷，则专利文献1 的制冷产生装置的结构为在送风机的前方隔开若干间隔安装细雾产生装置， 从喷雾喷嘴向前方喷出的细雾通过送风机送来的风而被气化，通过该气化热 将送来的风有效地冷却。但是，该技术中存在如下缺陷，要使雾气化而需要
足够的距离，在雾没有气化的空间雾变成白浊，从而导致视觉性降低，长时 间滞留在该空间时身体会被润湿而产生不舒服感等。另外，虽然也提出了一 种在风机等扇罩的前侧大致中央位置安装了雾产生器的雾风式室外用空调
(例如专利文献2),但还有与上述相同的问题。
为解决该问题，提出一种在喷嘴后方设置管道、在管道内使喷雾水完全
气化而进行输送冷风的装置(例如专利文献3)。其为具备吸气口及排气口的 管道构造，在入口侧具备将气流及水或其它蒸发冷却材料排出到空气中的多 个喷嘴。喷雾成的水和压送来的空气成为彼此混合的冷却混合气，该冷却混 合气从排气口排出，可使人处于凉爽的空气中。如该技术那样，通过在喷雾 水白浊的区间设置管道，改善视觉性及操作性，但喷雾剩余水会滞留在管道 内，导致细菌、杂菌进行繁殖，在有细菌、杂菌繁殖的情况下，细菌、杂菌 混入到供给的混合气中，这是极其不卫生的。因此，公知有如下方法，即如 净气器那样，设置分离器、将水和空气完全分离，防止细菌、杂菌混入送来 的混合气内而输送冷风的方法(例如专利文献4)。但是，就该技术而言，要 对加湿冷却所需的水的以上量进行喷雾，导致装置大型化且消耗多余的能量 达供给多余水的量，这是不经济的。
专利文献1:特开平8-42870号公报(公报第2页右栏27行~第3页左 栏15行，图3)
专利文献2:特开2000-28157号公报(公报第2页右栏15~31行，图3) 专利文献3:特表平10-501880号公报(公报第11页12行~第12页7 行，图5 )
专利文献4:特开平10-192642号公报(公报第3页左栏34行~同右栏 19行，图1)
如上所述，在现有装置中，由于在雾白浊的区间操作性降低，故需要用 于将空气和水进行分离的分离器，但喷雾剩余水滞留在装置内，从而产生杂 菌、细菌，在卫生方面有问题。为对应该问题，只是喷雾潜热蒸发所需的水 量，不使剩余水产生，由此，在风扇吹出侧不设置管道等且不产生雾，可改 善视觉性，并且，可不使用分离器等水隔板而只是运送冷风。若能够这样， 则只是喷雾所需的水量，从而可不产生剩余水。其结果是，由雾引起的视觉 性降低的问题消除，即使长时间处于冷风中，也能够消除被润湿的恶影响， 同时可防止成为杂菌、细菌源的剩余水的产生，另外，由于只是向装置供给冷却仅所需的水量，因此，实现能量节省。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种简易点制冷装置，其通过利用风扇的输送 力取入到生成加湿空气用圆筒形(加湿空気創成用円筒形)通路的风、使自 喷雾喷嘴向前方喷出的微细水滴完全气化，利用其气化热使取入的室外空气 高效地冷却，并从由温湿度传感器等检测到的值运算入口空气的状态值，根 据入口空气状态，控制喷雾水量，使得只是蒸发的部分喷雾。这样的技术特 别是适用于在位于地上的车站站台等半室外、超市屋顶及娱乐设施等待场所 等室外、全场馆不能进行空气调节的工厂等大空间内。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种制冷装置，其特征在于，在 一侧形成有室外空气取入口、另一侧形成有吹出口的纵置或横置的生成加湿 空气用圆筒形或矩形筒形的通^各(后面称为圓筒形通3各)内配置喷嘴组装体， 该喷嘴组装体具备朝向所述室外空气取入口侧进行喷雾的至少一个水喷雾喷 嘴或多个水喷雾喷嘴，使喷嘴喷雾方向与由风扇输送的空气流动方向相对而 在所述圓筒形通路内设置风扇，在所述室外空气取入口附近的圓筒形通路侧 壁配置干球温度计或相对湿度计的任一个及湿球温度计，基于所述干球温度 计或相对湿度计的任一个及所述湿球温度计的检测值控制所述喷嘴组装体的 喷雾水量，从所述吹出口供给冷风。
本发明第二方面在第一方面的基础上的制冷装置，其特征在于，所述喷 嘴组装体中，在与所述圆筒形通路的空气流动正交的截面内的中心位置具备 一个水喷雾喷嘴，及在比所述截面小的同心圆上具备多个水喷雾喷嘴，或者
只是在同心圆上具备多个水喷雾喷嘴。本发明第三方面在第一或第二方面的 基础上，提供制冷装置，其特征在于，所述风扇是轴流风扇，为防止该风扇 容易产生的旋转流，使风扇具有的静压有效地动作，而在所述圆筒形通路内 的水喷雾喷嘴组装体与所述风扇之间设置整流板。
本发明第四方面在第二方面的基础上的制冷装置，其特征在于，设于所 述同心圓上的各水喷雾喷嘴为防止挂在所述圆筒形通路的壁面上的喷雾水凝 露而坠落，而将喷嘴前端部相对于圓筒形通路的中心轴倾斜规定的角度而安 装。
本发明第五方面在第一 第四方面中任一方面的基础上的制冷装置，其特征在于，在所述圆筒形通路的外周配置越是靠近所述吹出口其中心轴正交 截面越小的倒圆锥筒，形成二重壁结构，通过与自所述吹出口吹出的高速空 气接触，从而所述倒圆锥筒的所述截面积小的侧端部空气压降低，由此，所 述倒圓锥筒内的空气以及所述截面积大的 一侧端部附近的空气被积极地亏1 导，自截面积小的一侧端部吸出，由此，通过将自所述吹出口吹出的中央的 空气和自所述截面积小的一侧端部流出的空气在所述吹出口附近混合搅拌， 促进喷雾水的蒸发，由此，降低所述圆筒形通路的长度，从而适宜设置在顶棚高度低的建筑物内。
本发明第六方面在第一-第五方面中任一方面的基础上的制冷装置，其 特征在于，运算所迷干球温度计的指示值和所述湿球温度计的指示值的实际 温度差，将规定的第一设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差大， 则启动所述风扇，将水供给所述各水喷雾喷嘴的高压泵运转，将另外设定的 规定的第二设定温度差与实际温度差进行比较，若该第二设定温度差大，则 停止所述高压泵，然后，停止所述风扇。
本发明第七方面在第一-第五方面中任一方面的基础上的制冷装置，其 特征在于，从所述相对湿度计的指示值和所述湿球温度计的指示值对室外空 气的干球温度进行运算后，并对运算干球温度与湿球温度指示值的实际温度 差进行运算，将规定的第一设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度 差大，则启动所述风扇，将水供给所述各水喷雾喷嘴的高压泵运转，将另外 设置的规定的第二设定温度差与实际温度差进行比较，若该第二设定温度差 大，则停止所述高压泵，然后，停止所述风扇。
本发明第八方面在第六或第七方面的基础上的制冷装置，其特征在于， 所述干球温度指示值或所述运算千球温度若高于运转设定温度，则进行到所 述实际温度差的比较，若低于运转设定温度，则停止所述风扇及高压泵。
本发明第九方面在第六或第七方面的基础上的制冷装置，其特征在于， 设定第 一配管系统和第二配管系统这样的不同的配管系统，该第 一配管系统 具备位于与所述圓筒形的空气流动正交的截面内的中心的 一个水喷雾喷嘴、 该第二配管系统承接有比所述截面小的同心圆上具备的多个水喷雾喷嘴，在 各配管系统中设置第一开关阀及第二开关阀，并将所述第一设定温度差与实 际温度差进行比较，若第一设定温度差变大，则打开所述第一开关阀，将所 述第二设定温度差与实际温度差进行比较，若第二设定温度差大，则关闭该
第 一开关阀，将另外设定的规定的第三设定温度差与实际温度差进行比较， 若实际温度差大，则打开第二开关阀，若第三设定温度差变大，则关闭第二 开关阀。
本发明第十方面在第八方面的基础上的提供制冷装置，其特征在于，将 承接有比所述截面小的同心圆上具备的多个水喷雾喷嘴的第二配管系统进一 步对水喷雾喷嘴的每组进行分割，并设置分割数+ 2的数量的配管系统，且在
各配管系统中分别设置第(分割数+ 2)开关阀，将分别设置的规定的第(分 割数+ 3)设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差大，则打开第(分 割数+ 2)开关阀，若第(分割数+ 3)设定温度差变大，则关闭所述第(分 割^: + 2)开关阀。
本发明中，通过基于接近圆筒形通路的室外空气取入口的侧壁配置的干 3求温度计或相对湿度计与湿球温度计的4企测值的运算而控制水喷雾量，由此， 可在从圓筒形通路内吹出的空气中使喷雾水完全气化，且可消除白雾引起的 视觉性降低。另外，由于只喷雾所需的水分量，故不需要分离器，从而冷风 在水以完全蒸发的状态而被输送，而且，不需要喷雾多余的水，从而可实现 节省能量，且可简易地进行点制冷。另外，空气通过圆筒形通路时，由于从 水喷雾喷嘴喷出的水滴完全蒸发，因此，不必担心剩余水引起的在圆筒形通 路内的杂菌、细菌的繁殖，进而不必担心杂菌、细菌同时进入到自吹出口流 出的空气中。另外，具备温湿度传感器进行的自动控制，在夏季的雨天等室 外空气湿润的空气的情况下，作为局部制冷装置，不能期待水的潜热制冷， 有时该空气接触到反而产生不舒适，但通过监视该室外空气的空气状态来自 动进行启动停止，由此可实现舒适化、节省能量，并且不需要花费防止水掉 落等的工夫。


图l是本发明的制冷装置的第一实施例的配置图2是表示图1中的喷嘴组装体的配置的图，(a)是纵剖侧面图，(b) 是同上侧面图的A-A线的平面图3是图2的喷嘴的立体放大图，(a)表示在T型通用接头的中央设置 的喷嘴零件图，(b)表示在T型通用接头的中央经由弯曲接头设置的喷嘴零 件图；图4是表示本发明中由湿球温度计和干球温度计;险测且在湿的空气线上 进行描绘，测定喷雾前的取入室外空气的湿度的状态的线图5是表示本发明中自湿球温度和相对温度检测取入的室外空气的湿度 的状态的图，(a)表示湿球温度的检测，(b)表示相对温度的检测，(c)是 表示在湿的空气线上描绘所述湿球温度和相对温度来测定湿度的状态的线 图6A是本发明第一实施例的流程图，表示控制前半部分； 图6B是本发明第一实施例的流程图，表示控制后半部分； 图7是表示本发明的制冷装置的第二实施例的图，(a)是各部分的配置
图，(b)是同上配置图的B-B线的剖面图8是在大空间的上部设置了本发明的制冷装置的状态的正面图9是表示在铁道站台屋顶上设置了具备纵型圓筒形通路的制冷装置的
圆筒形通路上部设置小屋顶而成的制冷装置的状态的正面图10是在铁道站台上设置了本发明第三实施例的横置式制冷装置时的正
面图11是本发明第四实施例的二重壁式制冷单元的剖面放大图12是在铁道站台上设置了图11的制冷单元的状态的正面图13是本发明第五实施例的配置图14是本发明第六实施例的配置图15A是本发明第六实施例的流程图，表示控制前半部分；
图15B是本发明第六实施例的流程图，表示控制后半部分。
附图标记说明
1:制冷装置；2:给水管；2a:水过滤器；3:水槽；4:送水管；4a: 支管；5:高压泵；6:高压软管；7:圆筒形通路(生成加湿空气通路)；7a: 室外空气取入口； 7b:吹出口； 8:喷嘴组装体；9:整流板；9a:板；10: 风扇；11:干^求温度计或相对湿度计；12:湿^求温度计；lla、 12a、 13a:信 号线；13:运算部；13c:选择器；14: (TIC)温度调节计；14a、 14b、 31a: 信号线；15:接头(T型通用接头)；15a:支管；16:特殊接头；17:喷嘴头； 18、 19:检测器安装部；20、 22:站台屋顶；21:站台；23:安装孔；24: 制冷装置；25:圆筒；26:导流罩；27:支承金属物；28:横置圆筒；29: 小屋顶；30:空气取入口； 31:选择器；31a、 31b:信号线；32:分支管；
33:控制器；33a、 33b:信号线；34a、 34b、 34c:开关阀
具体实施例方式
本发明由为使喷雾水蒸发而有足够的距离的区间、由配置于该区间内的 至少一个或多个水喷雾喷嘴组成的喷嘴组装体、向该水喷雾喷嘴供给喷雾水 的高压泵、配置于所述区间内的风扇、干球温度计或相对湿度计和湿球温度 计等构成。为使喷雾水蒸发而有足够的距离的区间是两端开口的生成加湿空 气用圆筒形或矩形圆筒形的通路(后面称为圆筒形通路)，该圆筒形通路的一 方为室外空气取入口，在另一方形成吹出口，且相对于由风扇的输送力被导 入到所述圓筒形通路内的室外空气或温度未调节的空气(以后统称为室外空 气)，利用从水喷雾喷嘴相对被喷雾的水滴的气化热(潜热蒸发)将该室外空 气冷却，从所述圓筒形通路的吹出口供给冷风。水喷雾喷嘴基本上按照使由 风扇送来的所述圆筒形通路内的风的方向与喷雾水的喷雾方向相对的方式而 配置，喷嘴的个数设置最少1个，最多5个或5个以上。
另外，在利用设于风扇和喷嘴组装体之间的整流板使圆筒形通路内的喷 雾水滴积极地蒸发的区域成为层流的情况下，在设置多个水喷雾喷嘴时，在 圆筒形通路内的空气流动正交截面的中心设置最低限度的一个喷嘴，并按照 包围该喷嘴的方式将其它水喷雾喷嘴设于比所述截面小的同心圆上。设于该 同心圓上的喷嘴按照使喷嘴喷雾水的扩散中心轴相对于圆筒形通路(装置主 体)的中心轴成规定角度的方式配置，以使喷雾水挂在圆筒形筒的壁面上且 挂在壁面上的喷雾水的凝露水不会坠落(图2)。即使在充分期待通过风扇的 旋转使圆筒形通路内的喷雾水滴积极地蒸发的区域的搅拌的区域为紊流的情 况下，在比所述截面小的同心圆上配置多个水喷雾喷嘴的喷嘴。该同心圓上
的喷嘴特别是相对于装置主体中心轴在喷嘴喷雾水的扩散中心轴上以一定角 度配置。从喷雾嘴朝前方喷出的微细的水滴通过由所述风扇输送到圆筒形通 路内的风被完全气化，通过该气化热将被取入圆筒形通路内的室外空气有效 地冷却。喷雾水根据由温湿度传感器等检测到的值，通过喷雾喷嘴的个数来 控制水量，使得只是蒸发的量进行喷雾。
图1是本发明的制冷装置的第一实施例的配置图。该制冷装置1在上方 形成室外空气取入口 7a，在下方形成吹出口7b,两端开口，且在喷雾水完全 蒸发，空气中没有白浊的雾的状态而具有足够的距离(使空气的流动和喷雾
水的流动相对的情况下，从生成加湿空气用圓筒形通路的室外空气取入口也 不能看到水滴的状态的足够的距离)S的纵置型生成加湿空气用圓筒形通路7 (下面简称为圆筒形通路)内配置至少由一个水喷雾喷嘴构成的喷嘴组装体
8。在喷嘴组装体8的上游，在所述室外空气取入口 7a的一侧设置计量仪器 安装部18,且安装干球温度计或相对湿度计11，且还在所述室外空气取入口 7a的一侧外侧的其它部位设置计量仪器安装部19，并安装湿球温度计12。由 此，在室外空气取入口 7a的附近、测定未受到圆筒形通路内空气的影响的取 入室外空气的湿球温度。另外，在喷嘴组装体8的下游的圆筒形通路7内设 置吹出用风扇IO，将从室外空气取入口 7a导入的室外空气输送到圆筒形通路 7内，并将室外空气向喷嘴组装体周围供给，以使从喷嘴组装体8喷雾的喷雾 水滴蒸发气化。在吹出用风扇10和喷嘴组装体8之间配置排列了多个板9a 的整流板9，通过将圆筒形通路内的气流整流，实现利用从喷嘴组装体8喷雾 的水滴的蒸发潜热使被冷却的层流冷风的吹出。
在离开圆筒形通路7的一侧的位置，将来自送水管2的给水通过过滤器2 蓄积在水槽3中。在从水槽3的一端引出的配管4的主流端部连接高压泵5 及高压软管6，在高压软管6的另一端连接分支管6s,并经由从分支管6s的 两个分支部分出来的第一配管系统6a、第二配管系统6b、及第一开关阀34a、 第二开关阀34b与具备多个水喷射喷嘴的喷嘴组装体8连接。与配管4的支 管连接的支软管4a上设置泵5a,将其作为向湿球的补给水路与湿球温度计 12连接，以使湿球部分不干燥。
干球温度计或相对湿度计11及湿球温度计12的测定值通过信号线lla、 12a被变换为向运算部13输入的温度差信号，并通过信号线13a输入到温度 调节计TIC14进行运算处理，由此变换成开关信号，经由信号线14a、 14b向 与水喷雾喷嘴的喷嘴组装体8连接的第一配管系统6a、第二配管系统6b的中 途设置的第一开关阀34a、第二开关阀34b输出。另外，从调节计TIC14的输 出端子(？、)引出信号线13b，输出风扇IO的启动、停止信号。为保持水喷 雾喷嘴的喷雾水滴粒径的良好分布，由压力计P检测出泵5的出口压力，根 据由压力调节计PIC运算出的信号、控制与泵5的电动机连接的变换器INV 的频率输出，将泵5的出口压力控制为一定。
图2 (a)是喷嘴组装体的侧面放大图，(b)是同上侧面图的A-A线的 平面图。该水喷雾喷嘴组装体8由圆筒形通路7的截面中心配置的喷嘴8a、
和以该喷嘴8a为中心的在同心圓上配置的多个喷嘴8b (图中为4个)构成。 如图3 (a)所示，在中心配置的喷嘴8a是在肘型通用接头15的终端设置有 喷嘴零件17的喷嘴，(b)为在T型通用接头的中央连接弯曲接头16,并在其 前端设置了喷嘴零件17的喷嘴。如上所述，实施例1中是由圓筒形通路7、 由配置于该圓筒形通路内的至少一个或多个水喷雾喷嘴组成的喷嘴组装体8、 风扇10、干球温度计或相对湿度计11和湿球温度计12等构成的，所述圓筒 形通路7的一方为室外空气取入口 7a,在另一方形成吹出口7b,将通过由风 扇10的输送力导入到所述圆筒形通路内的室外空气或着通过从水喷雾喷嘴8 由温度未调节的空气(之后汇总为室外空气)相对地喷雾的水滴的气化热(潜 热蒸发)而导入的室外空气被冷却，并从圓筒形通路的吹出口供给冷风。该 实施例如图8之后的图后述，适用于设置在顶棚高度较高的建筑内。 (运转条件的决定方法)
(i) 方法一使用由分别设于圓筒形通路7的室外空气取入口 7a的侧面 的干球温度计11和湿球温度计12测得的温度值、运算检测到的干球温度计 指示值T2和湿球温度计指示值Tl的指示值彼此之间差值的绝对值即实际温 度差，在该差为某数值以上的情况下，判断喷雾前的取入室外空气的湿度为 某基准以下时能使喷雾水滴充分气化，由此，控制水喷雾的量(图4)，或者，
(ii) 方法二使用由分别设于圓筒形通路7的室外空气取入口 7a的侧 面的干球温度计11和湿球温度计12测得的湿度值和温度值取代干球温度和 湿球温度的差值进行运算(图5)。在该取代运算的情况下，假设喷雾前后的 湿空气线图上的变化为等焓变化，从自饱和线上描绘的点延伸到等焓线上的 延长线和测定到的相对湿度计指示值的等相对湿度线的交点运算并求取测定 到的湿球温度计指示值。即，如图5(a)所示，进行湿球温度计12上的检测 指示值向饱和线上的描绘，(b)中描绘了相对温度计11的检测指示值的等相 对湿度线后，(c)中从所述饱和线上的湿球温度将等焓线描绘在湿空气线上， 求取与等相对湿度线的交点，并运算其干球温度值。实际上将公知的运算式 是在运算部13进行运算。
其次，说明控制方式的概要。考虑到将取入的空气加湿到相对湿度100 %，由于自水喷雾喷嘴喷雾的水未气化而凝露，从本装置的圓筒形通路等掉 下凝露水等的恶影响存在，因此，从装置排出的冷风的相对湿度加湿到80 0/0 程度。
在本装置中，仅仅喷雾必要水量的控制方法如下两种。
其一，进行泵的ON-OFF，由此，相对设于喷嘴组装体8上的全部喷雾 喷嘴进行供给喷雾水的时间、未供给的时间的控制，通过判断运算处理得到 的温度差是否满足规定的温度差，而进行供给喷雾水的高压泵的运转的启动 停止控制(图6、图7)。
其二，将喷嘴组装体的各喷嘴分成多个集合体，使与各集合体连接的配 管分别独立，并在独立的各配管中设置电磁阀(图15)。在运转开始时，例如， 只是将全部关闭的电磁阀中设于中央的水喷雾喷嘴的系统所具备的电磁阀打 开使其运转。而且，通过判断运算处理得到的温度差是否满足规定的温度差， 在满足控制条件时将关闭的电磁阀一个一个地打开而进行运转，在未满足条 件时将打开的电^t阀一个一个地关闭而进行运转(参照图16A、 B的流程图)。
基于图6A (控制的前半部分)和图6B (控制的后半部分)的流程图说 明本发明第一实施例的控制作用。
如上所述，考虑将取入的空气加湿到相对湿度100%，由于从水喷雾喷嘴 喷雾的水未气化而凝露，从圆筒形通路7的内壁等掉下凝露水等的恶影响的 存在，故从装置排出的冷风的相对湿度加湿到80%程度。
作为干球温度计或相对湿度计11及湿球温度计12的测定值的处理，在 检测到湿球温度、相对湿度的情况下，从空气线图上的湿球温度的等焓变化 延长线与等相对湿度线的交点(参照图5)运算喷雾前的干球温度，求取与干 球温度的温度差即实际温度差的过程产生多余。
例如，对一天的开始作业时间即启动而言，当对本装置输入电源时，首 先利用干球温度计或相对湿度计11及时湿球温度计12进行干球温度、湿球 温度的检测、或湿球温度、相对湿度的检测(步骤ST1)。之后，在运算部13 中，进行实际温度差的运算(步骤ST2),首先判断干球温度测定值是否超过 例如25。C这样的运转设定条件(ST3 )，在为NO时，保持风扇的停止状态(ST4 ) 再次返回步骤ST1。在步骤ST3中为YES时，判断运算得到的实际温度差是 否在温度调节计TIC中设定的第一设定温度差例如5'C以上(ST5 ),在YES 时，使风扇10运转(ST6 ),接着使泵5也运转(ST7 )。在步骤ST5中为NO 时，再次返回步骤ST1 (图6A)。
其次，如图6B所示，进行干球温度、湿球温度的检测、或湿球温度、相 对湿度的检测(ST8),在运算部13中运算实际温度差(ST9),判断干球温
度测定值是否高于例如"。C这样的运转设定温度(STIO)。在NO时，停止 泵(STll)、停止风扇(ST12),返回步骤STl,在YES时，判断实际温度差 是否比温度调节计TIC中设定的第二设定温度差例如3。C大(ST13 )。在ST13 中为NO时，停止泵(ST14)，返回步骤ST1，在为YES时，判断是否到达 设定时间(ST15)。步骤ST15中，通过定时器进行设定，或启动也可以根据 情况由定时器的设定进行，但例如由日定时器将运转时间设定为9:00- 17:00, 若在该时间内就运转，若在该时间外就停止。在步骤ST15中为YES时，停 止泵(ST16)、停止风扇(ST17)后结束，在为NO时，再次返回步骤ST1 (图6A )。
图7表示本发明的制冷装置的第二实施例，(a)是各部分的配置图，(b) 是同上配置图中的B-B线的剖面图。
如图7 (a)所示，该制冷装置1形成室外空气取入口 7a,且在下方形成 吹出口 7b,在两端开口的纵置型圆筒形通路7内配置水喷雾喷嘴组装体8, 且在喷嘴组装体8的上游，靠近自喷雾喷嘴使喷雾水蒸发而具有足够的距离 的圓筒形通路7内的室外空气取入口 7a,在前面相同的计量仪器安装部18 安装干球湿度计或相对湿度计11，且在计量仪器安装部18的下游的圓筒形通 路7内，在计量仪器安装部上19插入设置有湿球温度计12。另外，在喷嘴组 装体8的下游的圆筒形通路7内设置吹出用风扇10,自吹出口 7a供给冷风。 该例中，在中心设有一个喷雾喷嘴和只在同心圓上的多个喷雾喷嘴8b (图7 (b))。在喷雾喷嘴8b的配置位置的下方的吹出气流为层流的情况下，在圆 筒形通路7内的水喷雾喷嘴组装体8与吹出用风扇10之间设置整流板9，但 如图所示，在水喷雾喷嘴组装体8的下方的吹出气流不需要为层流时，省略 整流板的安装。
图8是在容易维持暖气的大空间(建筑物)20内的上部设置了图l或图 8所示的制冷装置1时的正面图，靠近建筑物的顶棚吊设多台冷却装置1,从 各圆筒形通路7的上部开口取入室外空气，通过风扇10送出利用圓筒7内的 水喷雾进行了湿度调节的室外空气，从而可进行大空间内的点制冷。即使在 该情况下，在接近室外空气取入口的圆筒形通路侧壁配置千球温度计或相对 湿度计，而且，在接近室外空气取入口的其它圆筒形通路侧壁安装湿球温度 计。另外，在图8及后述的图9~ 12的实施例中，省略了干球温度计或相对 湿度计11及湿球温度计12等检测器的图示。 图9表示第三实施例，是将在纵型圓筒形通路的上部设置小屋顶的冷却 装置设置在站台21的屋顶22上的状态的正面图。对于在屋顶22上设置制冷 装置，是在设有多个开口的屋顶22上分别纵置纵型圆筒形通路7。在各圆筒 形通路7的上端设置防雨用小屋顶29,而且，将圆筒形通路7的上缘切口， 形成室外空气取入口 30。由于在各圆筒形通路7的内部配置有与图l相同结 构的喷嘴組装体8、风扇10,故通过装置的运转，来自室外空气取入口30的 空气通过纵型圓筒形通路7内的水喷雾加湿调节，并通过吹出加湿调节后的 空气可进行站台21区域的点制冷。
图10表示本发明实施例4，是在铁道站台上设置横置式制冷单元(装置) 的情况的正面图。该装置的一端开口，且在喷雾水蒸发而具有足够的距离的 圆筒形通路28的另一端侧附近形成向下开口的吹出口 28a。由于在圓筒形通 路28的内部横向配置有与图l相同结构的喷雾喷嘴8、风扇10，故通过装置 的运转，来自室外空气取入口的空气由圓筒形通路28内的水喷雾加湿调节， 并通过吹出加湿调节后的空气可进行站台21区域的点制冷，因此，其适用于 设置在顶棚高度低的位置。
接着，对第五实施例进行说明。图11是作为二重壁结构的制冷单元(装 置)的剖面放大图。图12是在铁道站台上设置图11的装置的情况的正面图。
由风扇10送来的风的方向与喷雾方向相对，圆筒形通路25从上端起顺 序配置室外空气取入口 7a、风扇10、喷嘴组装体8、吹出口 7b。喷嘴组装体 8由圓筒形通路25内的中心位置的喷嘴8a、同心圆上配置的多个喷嘴8b构 成。在作为圆筒形通路25的圆筒通路的外周配置越是接近所述圓筒形通路的 吹出口 7b其截面越小的倒圆锥筒形的导流罩26，构成二重壁结构，通过与自 圆筒形通路25吹出的高速空气接触，降低倒圆锥形导流罩26的所述倒圆锥 筒的截面积小的 一侧端部即吹出口侧的空气压，将所述倒圆锥筒内的空气、 进而所述截面积大的一侧端部附近的空气积极地导流，由此，在将含有水滴 的中央的空气有效地搅拌的同时喷出加湿空气。这样，由于将喷雾助跑距离 缩短，故如图12所示，适用于在站台22等顶棚高度低的建筑物内设置。另 外，图中24是制冷装置，27是喷嘴组装体8的支承金属物。
图13是表示本发明第一 第五实施例的控制、仪器安装的图。制冷装置 l在与图1相同的上方形成室外空气取入口 7a，在下方形成吹出口 7b，在两 端开口的纵置型的圆筒形通路7内配置喷嘴组装体8 ，且在圓筒形通路7的接
近室外空气取入口的侧壁配置干球温度计或相对湿度计11和湿球温度计12,
而且，在规定区域S的下游的圆筒形通路7内设置整流板9和吹出用风扇10 ， ^Mv吹出口 7a供给冷风。其它结构与图l相同。
干球温度计或相对湿度计11及湿球温度计12的测定值通过信号线lla、 12a输入运算部13,且与图1的例相同，在进行运算处理后，经过温度调节 计TIC14并通过信号线14a、 14b分别连接4-4、 口-口，通过开关信号控 制开关阀34a、 34b。
另一方面，将从温度调节计TIC14取出的信号线14c插入控制器33,经 由线路33a、开关SW2进行风扇IO的启动停止。另外，由线路33b控制开关 SW1，进行高压泵5的启动停止。在高压软管6的前端连接分支管6s，且在 自分支管6s二分支的第一配管系统66a、第二配管系统6b上分別设置的开关 阀34a、 34b连接所述温度调节计TIC14的输出线，控制中心喷嘴和多个周围 喷嘴的水喷射量。
图14表示本发明第六实施例的配置图，是设有多个喷嘴组装体8的喷嘴 组的图。在图13中高压软管6的前端附近设置支管32,将喷嘴组装体8的中 心喷嘴和分为两组的周围喷嘴分别连接，而且，在各支管32上分别配置开关 阀34a、 34b、 34c,另一方面，在来自温度调节计TIC14的信号线上设置 选择器31，经由线路31a、 31b、 31c控制所述开关阀34a、 34b、 3化的开关， 并通过来自与34、 34连接的选择器31的多个线路(信号线)31a控制各电磁 阀34、 34、 34。另外，经由来自选择器31的信号线31d、开关SW1控制泵5 的开关，而且，通过信号线31a、 31b、 31c控制各开关阀34a、 34b、 34c的开 关，通过中心喷嘴和分为两组的周围喷嘴调整分为三组的喷嘴组装体8的水 喷射量，控制最佳的水喷雾。这样，由于通过温度调节计TIC14进行运算处 理的输出由选择器31选择地向各开关阀输出，故可调整水喷射喷嘴组装体8 的中心喷嘴、分为两组的周围喷嘴的水排水量，控制最佳的水喷雾。
基于图15A (控制的前半部分)和图15B (控制的后半部分)的流程图 说明本发明第六实施例的控制作用。
如上所述，当考虑将取入的空气加湿到相对湿度100%，由于从水喷雾喷 嘴喷雾的水未完全气化而凝露，从圆筒形通路7的内壁等掉下凝露水等的恶 影响的存在，故从装置排出的冷风的相对湿度能加湿到80%程度。
例如，对一天的开始作业时间即启动而言，当对本装置输入电源时，如
图15A所示，首先进行干球温度、湿球温度的检测、或湿球温度 相对湿度
的检测(步骤ST1)。之后，(在运算部13中，从湿球温度和相对湿度运算干 球温度)由运算部运算干球、湿球温度差(实际温度差)(步骤ST2)，判断 干球温度是否高于运转设定温度(步骤ST3 ),在为NO时，停止风扇(ST4 ), 返回步骤ST1。在步骤ST3判断测定值是否超过例如25。C的运转设定温度 (ST3),在为NO时，保持停止风扇(ST4),返回步骤ST1。在步骤ST3中 为YES时，判断实际温度差是否大于第一设定温度差(例如5T ) (ST5)，在 为NO时，返回步骤ST1，在为YES时，使风扇10运转(ST6),使泵5运 转(ST7),将第一开关阀打开(ST7a)，在检测干球温度、湿球温度、或检测 湿球温度、相对湿度(步骤ST8)之后，(在运算部13中从湿球温度和相对 湿度对运算干球温度进行运算)由运算部运算干球、湿球温度差(实际温度 差)(步骤ST9),移到图15B。
接着，如图15B所示，判断干球温度是否高于运转设定温度(STIO)。 在步骤10中为YES时，判断实际温度差是否大于第二设定温度差(例如3 °C ) (ST14)。在步骤10中为NO时，关闭第一开关阀(STll )、停止泵(ST12), 经过停止风扇(ST13)，返回步骤ST1。另外，在步骤ST14中为YES时，判 断实际温度差是否大于第三设定温度差(例如6°C) (ST17)，将第二开关阀 打开(ST19),在为NO时，关闭第二开关阀(ST18),返回步骤ST1。
在打开第二开关阀(ST19)之后，判断定时器设定时间是否到达(S丁20), 在步骤ST20中为NO时，返回步骤ST1,在为YES时，关闭第二开关阀(S丁21 ), 关闭第一开关阀(ST22),停止泵(ST23),停止风扇(ST24),最终结束。 另外，步骤ST15通过定时器进行设定，或启动也可以根据情况由定时器的设 定进行，但是，与图6B相同，例如由日定时器将运转时间设定为9:00 ~ 17:00, 若在该时间内就运转，若在该时间外就停止。
如上所述，在现有装置中，在雾白浊的区间操作性不良。为将空气和水 分离，需要分离器。另外，喷雾剩余水滞留在装置内产生杂菌、细菌，在卫 生方面存在问题，但在本发明中，不在风扇吹出侧设置导管等，来改善视觉 性，而且，不使用分离器等的分水板而只是运送冷风，由此只是喷雾需要的 水量，从而不会产生多佘的水。其结果是，可消除由雾引起的不能识别，且 若长时间在冷风中也会润湿等的恶影响，且不使用分离器等而防止作为杂菌、 细菌的滋生源的剩余水的产生，另外，由于只是向装置供给冷却所需的水量， 因此，实现节省能源。
权利要求
1、一种制冷装置，其特征在于，在一侧形成有室外空气取入口、另一侧形成有吹出口的纵置或横置的生成加湿空气用圆筒形或矩形筒形的通路(后面称为圆筒形通路)内配置喷嘴组装体，该喷嘴组装体具备朝向所述室外空气取入口侧进行喷雾的至少一个水喷雾喷嘴或多个水喷雾喷嘴，使喷嘴喷雾方向与由风扇输送的空气流动方向相对而在所述圆筒形通路内设置风扇，在所述室外空气取入口附近的圆筒形通路侧壁配置干球温度计或相对湿度计的任一个及湿球温度计，基于所述干球温度计或相对湿度计的任一个及所述湿球温度计的检测值控制所述喷嘴组装体的喷雾水量，从所述吹出口供给冷风。
2、 如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述喷嘴组装体中，在与所述圆筒形通路的空气流动正交的截面内的中心位置具备一个水喷雾 喷嘴，及在比所述截面小的同心圓上具备多个水喷雾喷嘴，或者只是在同心 圆上具备多个水喷雾喷嘴。
3、 如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，所述风扇是轴流 风扇，为防止该风扇容易产生的旋转流，使风扇具有的静压有效地动作，而 在所述圆筒形通路内的水喷雾喷嘴组装体与所述风扇之间设置整流板。
4、 如权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，设于所述同心圆上的 各水喷雾喷嘴为防止桂在所述圓筒形通路的壁面上的喷雾水凝露而坠落，而将喷嘴前端部相对于圆筒形通路的中心轴倾斜规定的角度而安装。
5、 如权利要求1-4中任一项所述的制冷装置，其特征在于，在所述圓 筒形通路的外周配置越是靠近所述吹出口其中心轴正交截面越小的倒圆锥 筒，形成二重壁结构，通过与自所述吹出口吹出的高速空气接触，从而所述倒圆锥筒的所述截 面积小的侧端部空气压降低，由此，所述倒圓锥筒内的空气以及所述截面积 大的一侧端部附近的空气被积极地引导，自截面积小的一侧端部吸出，由此， 通过将自所述吹出口吹出的中央的空气和自所述截面积小的一侧端部流出 的空气在所述吹出口附近混合搅拌，促进喷雾水的蒸发，由此，降低所述圓 筒形通路的长度，从而适宜设置在顶棚高度低的建筑物内。
6、 如权利要求1~5中任一项所述的制冷装置，其特征在于，运算所述 干球温度计的指示值与所述湿球温度计的指示值的实际温度差，将规定的第 一设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差大，则启动所述风扇， 将水供给所述各水喷雾喷嘴的高压泵运转，将另外设定的规定的第二设定温度差与实际温度差进行比较，若该第二 设定温度差大，则停止所述高压泵，然后，停止所述风扇。
7、 如权利要求1 ~5中任一项所述的制冷装置，其特征在于，由所述相对湿度计的指示值和所述湿球温度计的指示值对室外空气的干球温度进行 运算后，并对运算干球温度与湿球温度指示值的实际温度差进行运算，将规 定的第一设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差大，则启动所述 风扇，将水供给所述各水喷雾喷嘴的高压泵运转，将另外设置的规定的第二设定温度差与实际温度差进行比较，若该第二 设定温度差大，则停止所述高压泵，然后，停止所述风扇。
8、 如权利要求6或7所述的制冷装置，其特征在于，所述干球温度指 示值或所述运算干球温度若高于运转设定温度，则进行到所述实际温度差的 比较，若低于运转设定温度，则停止所述风扇及高压泵。
9、 如权利要求6或7所述的制冷装置，其特征在于，设定第一配管系 统和第二配管系统这样的不同的配管系统，该第一配管系统具备位于与所述 圆筒形的空气流动正交的截面内的中心的一个水喷雾喷嘴、该第二配管系统 承接有比所述截面小的同心圆上具备的多个水喷雾喷嘴，在各配管系统中设 置第一开关阀及第二开关阀，并将所述第一设定温度差与实际温度差进行比 较，若第一设定温度差变大，则打开所述第一开关阀，将所述第二设定温度 差与实际温度差进行比较，若第二设定温度差大，则关闭该第一开关阀，将 另外设定的规定的第三设定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差 大，则打开第二开关阀，若第三设定温度差变大，则关闭第二开关阀。
10、 如权利要求8所述的制冷装置，其特征在于，将承接有比所述截面 小的同心圆上具备的多个水喷雾喷嘴的第二配管系统进一步对水喷雾喷嘴 的每组进行分割，并设置分割数+ 2的数量的配管系统，且在各配管系统中 分别设置第(分割数+ 2)开关阀，将分别设置的规定的第(分割数+ 3)设 定温度差与实际温度差进行比较，若实际温度差大，则打开第(分割数+ 2) 开关阀，若第(分割数+ 3)设定温度差变大，则关闭所述第(分割数+ 2) 开关阀。
全文摘要
本发明涉及一种简易的点制冷装置，适合位于地上的车站站台等半房间外、超市屋顶及娱乐设施等待位置等室外、全场馆不能进行空气调节的工厂等大空间内使用。在一侧形成室外空气取入口(7a)，在另一侧形成吹出口(7b)，在为使从设于将两端开口的纵置或横置圆筒形通路(5)内的水喷射喷嘴喷出的喷雾水蒸发而具有的足够的距离的规定区间S内的室外空气取入口(7a)的侧壁配置干球湿度计或相对湿度计(11)，且在圆筒形通路(5)内配置湿球温度计(12)及水喷雾喷嘴组装体(8)，且在除区间(S)以外的圆筒形通路(7)内设置风扇(10)。将来自水喷雾喷嘴组装体(8)的喷雾水按照与风扇(10)的送风方向相对的方式喷雾，对取入室外空气的温湿度进行调整的冷风从吹出口(7b)吹出，进行点制冷。对干球温度计或相对湿度计(11)与湿球温度计(12)的测定值的实际温度差进行运算，在差为某数值以上的情况下，判断喷雾前的取入室外空气的湿度为某基准以下时能使喷雾水滴充分气化，由此，控制水喷雾的量。
文档编号F24F5/00GK101206063SQ200710199168
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月18日 优先权日2006年12月19日
发明者内山圣士, 饭嶋和明 申请人:三机工业株式会社