JPH02187585A

JPH02187585A - 冷却装置

Info

Publication number: JPH02187585A
Application number: JP5078189A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yanagimachi; 潔柳町
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1990-07-23
Also published as: JPH0570069B2

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】［発明の技術分野］この発明は冷却装置に係り、主として各種機械設備等を
冷却する冷却水を、外気の温度に対応して最小限のエネ
ルギーで設定温度範囲まで冷却すべく形成した省エネル
ギーのための冷却装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］従来から、各種機械設備等を冷却する冷却水の冷却装置
は、一般的なものとして外気や水等によって熱を奪う自
然冷却のものが各種市場に提供されているが、いずれも
が外気の温度に左右され易く、特に夏場においては３０
℃程度まで冷却するのが限度であった。又、通常の機械
設備等の冷却であればこの程度の冷却水の温度で充分で
あった。

ところが、昨今の技術の進歩に伴ない、例えばレーザー
の如き優れたものを使用する機器設備等が多くなってき
た。そして、このレーザーの発生装置等の最新機器設備
は、トランジスター　ＩＣ。

更にはＬＳＩ等を使用していてこれらが非常に熱に弱い
ことや、レーザーを発生する際には高温になること等か
ら、゛２５℃以下の低温の冷却水が必要である。

そのため、前記した自然冷却による冷却装置では３０℃
程度まで冷却するのが限度であるから、２５℃以下の冷
却水を得るためには、往復動冷凍機、いわゆるチリング
ユニットを使用して冷却を行なわなければならない。と
ころが、往復動冷凍機によって冷却するためには、機器
設備等を冷却して戻ってきた冷却水は高温となっている
ので、往復動冷凍機の圧縮器を常時作動させていること
となりその電力費は美大なものとなってしまう欠点があ
った。

［発明の目的］そこで、この発明は上述した欠点等に鑑み、冷却水を設
定温度範囲に保つべく冷却する際に、外気の温度に対応
して最小限のエネルギーで前記設定温度範囲内に冷却水
の温度を保てるようにした省エネルギーの冷却装置を安
価にて提供することを目的として案出されたものである
。

［発明の概要］叙上の目的を達成するため、この発明は、被冷却流体を
冷却する冷却用の伝熱パイプを複数層に重ねた冷却部と
、この冷却部の上方に設け冷却部に散水する散水槽、冷
却部の下方に設け散水された水を受ける受水槽、この受
水槽の水を散水槽まで送り込む送水路からなる散水機構
と、冷却部１によって放出された熱を強制的に外界へ排
出すべく通風させるファンとからなる冷却装置において
、圧縮器、凝縮器、膨張弁、蒸発器からなる冷却器を付
設して前記冷却部からの被冷却流体を蒸発器を介し外部
へ送り出すべく形成し、冷却部から蒸発器へ送られる被
冷却流体の温度が設定範囲以下になった時に散水量及び
ファンの作動を調節する一次サーモスタットと、冷却部
から蒸発器を介して外部へ送り出される被冷却流体の温
度が設定範囲以上となった時に前記冷却器を適宜作動さ
せる二次サーモスタットとをそれぞれ設置したことに存
するものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明すると
次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は冷却部１であり、冷却用の
伝熱パイプ２を複数層に重ねて形成されている。そして
、この複数層の伝熱パイプ２には、入口ヘッダ−３と出
口ヘッダ−４とが取付けてあり、被冷却流体としての水
を入口ヘッダ−３から伝熱パイプ２を通って出口ヘッダ
−４に流す間に冷却するように形成されているものであ
る。

又、この冷却部１の上方には散水槽５を設け、冷却部１
の下方には受水槽６を設け、散水槽５から冷却部１に散
水された水を受水槽６によって受けるように形成されて
いる。そして、受水槽６の水はポンプ７を有する送水路
８によって散水槽５まで送り込むようにして散水機構を
構成するものである。

更に、散水槽５の上方にはモーター９で回転するファン
１０を配し、冷却部１によって放出された熱を、ファン
１０の回転によって冷却部１の側方の空気流入口１１か
ら吸入された空気によって奪い外界に強制的に排出すべ
く通風させるように形成されている。

一方、圧縮器１２、凝縮器１３、膨張弁１４、蒸発器１
５からなる冷却器の凝縮器１３．を前記冷却部１と受水
槽６との間に配すると共に、その他の圧縮器１２、膨張
弁１４、蒸発器１５を受水槽６の下方に配する。そして
、前記冷却部１の出口ヘッダ−４からの被冷却流体とし
ての水を前記蒸発器１５に送り、この水を蒸発器１５か
らポンプ１６によって送出管１７を介し冷却すべき機器
１８等に送り、戻り管１９を介して冷却部１の入口ヘッ
ダ−３へ戻すように配管形成されである。

又、前記冷却器は、一般的な往復動冷凍機（チリングユ
ニット）であり、冷媒が圧縮器１２にて圧縮され凝縮器
１３により放熱し、膨張弁１４を介して蒸発器１５内で
膨張蒸発し吸熱するサイクルを繰返すように配管形成さ
れである。

そして、前記出口ヘッダ−４から蒸発器１５へ水を送る
配管には一次サーモスタット２０を設置し、前記機器１
８に送り出す水の温度の設定範囲を、例えば、２０℃〜
２５℃とした場合、外気の温度が低く冷却部１によって
冷却された水の温度が前記設定範囲上限の２５℃以下に
なった際に一次サーモスタット２０が作動して前記散水
槽５からの散水を停止させるべくポンプ７の運転を停止
させるようにし、水の温度が更に冷えるようであればフ
ァン１０の運転をも停止させるように形成する。

又、前記送出管１７には二次サーモスタット２１を設置
し、機器１８へ送り出す水の温度の設定範囲を前記の如
り２０℃〜２５℃とし場合、冷却部１によって冷却され
蒸発器１５を介して機器１８に送り出される水の温度が
２５℃以上となった際に二次サーモスタット２１を作動
させ、その送り出す水が２５℃以下になるまで圧縮器１
２を運転させて蒸発器１５により冷却するように形成す
るものである。

その結果、冬等の外気の温度が低い場合には、冷却部１
による自然冷却で被冷却流体である水を２５℃以下に冷
却できるので前記圧縮器１２を運転する必要がないから
ほとんど電力は必要としない。

そして、この水が設定温度範囲の２０℃以下になってし
まうような時にはファン１０をも停止させてそれ以上冷
却しないようにすることができる。又、外気の温度が高
い夏場等において、冷却部１の自然冷却では前記水を２
５℃以下に冷却できない時にのみ圧縮器１２を運転し、
蒸発器１５によって前記設定範囲の温度まで冷却すれば
よいから、冷却するためのエネルギーは最小限に抑える
ことができる。

しかも、前述の如く、凝縮器１３を冷却部１と受水槽６
との間に配すれば、凝縮器１３において熱を放出する際
に散水槽５から散水された水を有効に利用することがで
きると共に、放熱部分を一箇所にまとめて配することが
できるので受水槽６の下部に配した蒸発器１５等に熱影
響を与えることがなく、コンパクトに形成することがで
きるものである。

尚、図中２２は膨張タンク、２３は受水槽６内の水が少
なくなった場合に補給する水補給バルブである。

［発明の効果〕この発明は上述の如く構成したから、往復動冷凍機のみ
を使用した場合に外気の温度の変化にかかわらず常時圧
縮器を作動させなくてはならないので、エネルギーの無
駄が多くなる欠点を解消し、しかも、外気や水等によっ
て熱を奪う自然冷却の冷却装置によっては、外気の温度
に左右されて所望の設定範囲の温度までに冷却されない
場合があるという欠点を解消するものである。その結果
、外気の温度に対応して被冷却流体を最小限のエネルギ
ーで設定温度範囲まで冷却することができるものである
。

すなわち、被冷却流体を冷却する冷却用のパイプを複数
層に重ねた冷却部１と、この冷却部１の上方に設けた冷
却部１に散水する散水槽５、冷却部１の下方に設け散水
された水を受ける受水１６、この受水槽６の水を散水槽
５まで送り込む送水路８からなる散水機構と、冷却部１
によって放出された熱を強制的に外界へ排出すべく通風
させるファン１０とからなる冷却装置において、圧縮器
１２、凝縮器１３、膨張弁１４、蒸発器１５からなる冷
却器を付設して前記冷却部１からの被冷却流体を蒸発器
１５を介し外部へ送り出すべく形成したことにより、被
冷却流体を、冷却用のパイプを介して空気や水によって
冷却する冷却装置と往復動冷凍機（チリングニット）で
ある冷却器とを直列に接続したことになるので、これら
の冷却装置と冷却器とを適宜制御作動させれば非常に大
きな温度範囲での冷却が可能になる。

そして、前記冷却部１から蒸発器１５へ送られる被冷却
流体の温度が設定範囲以下になった時に散水量及びファ
ン１０の作動を調節する一次サーモスタット２０と、冷
却部１から蒸発器１５を介して外部へ送り出される被冷
却流体の温度が設定範囲以上となった時に前記冷却器を
適宜作動させる二次サーモスタット２１とをそれぞれ設
置したことにより、冬場等の外気の温度が低い場合には
、前記冷却装置のみによって冷却して被冷却流体の温度
が設定範囲内となるようにし、冷却装置のみで前記設定
範囲以下にまで冷却してしまう場合には一次サーモスタ
ット２０によって散水槽５からの散水を停止させ、更に
はファン１０の作動をも停止させることで調節すること
ができる。一方、夏場等の外気の温度が高く、前記冷却
装置のみによっては被冷却流体の温度を設定範囲まで冷
却しきれない場合には、前記冷却器を作動させて強制冷
却することで設定範囲の温度まで被冷却流体を冷却する
ことができる。

従って、従来の往復動冷凍機のみで冷却する場合に、外
気の温度が高い時にはよいが、外気の温度が低くてその
外気によっても十分に冷却可能である時にも、冷却すべ
き機器１８等から戻ってくる水は高温であるので、圧縮
器１２を運転するための電力を常に必要とする欠点があ
るが、この欠点を解消しこのような無駄な電力の使用を
無くすことができる。

又、逆に、前記冷却装置のみで冷却しようとすると、夏
場等の外気が３０℃前後にまで上昇した時には冷却しき
れないという不都合が発生する。そして、この不都合は
、特に低温（２５℃以下）の冷却水を必要とする最新機
器設備等に著しく発生するが、これらの不都合も強制冷
却できる前記冷却器を併用することで解決することがで
きる。

その結果、外気の温度に対応して最小限のエネルギーで
被冷却流体を冷却することができ、【、かも、−次サー
モスタット２０と二次サーモスタット２１とによって冷
却温度範囲を制御できるから適正な温度の冷却水として
の被冷却流体を冷却すべき機器１８等に供給することが
できる。

以上説明したように、この発明は、非常に簡単な構造の
もので、外気の温度を有効に利用し、それに対応して最
小限のエネルギーで所望の設定温度範囲の冷却水を供給
できる等の実用上澄れた効果を奏する省エネルギーのた
めの冷却装置である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す概略図である。１・・・冷却部、２・・・伝熱パイプ、３・・・入口ヘ
ッダー　４・・・出口ヘッダ−５・・・散水槽、６・・
・受水槽、７・・・ポンプ、８・・・送水路、９・・・
モーター　１０・・・ファン、１１・・・空気流入口、
１２・・・圧縮器、１３・・・凝縮器、１４・・・膨張
弁、１５・・・蒸発器、１６・・・ポンプ、１７・・・
送出管、１８・・・機器、１９・・・戻り管、２０・・
・−次サーモスタット、２１・・・二次サーモスタット
。

Claims

【特許請求の範囲】

被冷却流体を冷却する冷却用の伝熱パイプを複数層に重
ねた冷却部と、この冷却部の上方に設け冷却部に散水す
る散水槽、冷却部の下方に設け散水された水を受ける受
水槽、この受水槽の水を散水槽まで送り込む送水路から
なる散水機構と、冷却部によって放出された熱を強制的
に外界へ排出すべく通風させるファンとからなる冷却装
置において、圧縮器、凝縮器、膨張弁、蒸発器からなる
冷却器を付設して前記冷却部からの被冷却流体を蒸発器
を介し外部へ送り出すべく形成し、冷却部から蒸発器へ
送られる被冷却流体の温度が設定範囲以下になった時に
散水量及びファンの作動を調節する一次サーモスタット
と、冷却部から蒸発器を介して外部へ送り出される被冷
却流体の温度が設定範囲以上となった時に前記冷却器を
適宜作動させる二次サーモスタットとをそれぞれ設置し
たことを特徴とする冷却装置。