JPS6285627A - 気液分離型蒸発冷却ケ−ブル・システム - Google Patents

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】 〔発明の背筬と目的〕 本発明は蒸発冷却ケーブル・システム特に気液分離型蒸
発冷却ケーブル・システムに関するものである。

大容量送電方式として、冷媒例えばＲ−１２等の液化ガ
スを用いた蒸発冷却ケーブル・７ステムの開発が現在進
められている。本蒸発冷却ケーブル・システムの代表例
を、第１図について説明する。

すなわち、第１図に示す従来の蒸発冷却ケーブル・シス
テムは、冷媒を収納する冷却設備１と、この冷却設備ｌ
から冷媒が供給される送電線路２とで構成される。この
送電線路２は、冷媒で冷却される送電用ケーブル２−１
、このケーブル２−１を収納しかつ冷却段ｇＦＪ１と連
通するケーブ−ル収納管２−２、このケーブル収納管２
−２内に収納されかつ冷却設備１と連通ずる冷媒管２−
３、およびケーブル収納管２−２を仕切る隔壁２−４で
構成される。冷媒は、冷却設備１から液状で冷媒管２−
３へ矢印３−１で示すように送り出され、冷媒管２−３
全体を通った後にその遠端から矢印３−２で示すように
ケーブル収納管２−２内空間に放出され、ケーブル２−
１を冷却しつつ気化し、気液混合状態で矢印３−３で示
すように冷却設備ｌに戻る。本蒸発冷却ケーブル・シス
テムでは、ケーブル２−１の発熱量に応じて冷媒の気化
量が変化するので、送１１Ｌ線路２詳しくはケーブル収
納管２−２内の気液比は負荷（図示しない）とともに変
化する。なお、ケーブル収納管２−２内の液質化量を補
償するために冷却設備１内にリザー・Ｚタンク（図示し
ない）が設けられているが、上記変化址が大きいのでリ
ザー・Ｚタンクひいては冷却設備ｌを大型にしなければ
ならないという欠点がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、冷
却設備全体を小型にできる新規な気液分離型蒸発冷却ケ
ーブル・システムを提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明の要旨は、冷媒の気相成分のみを透過
しかつ液相成分は透過しない気液分離管を各ケーブルコ
ア毎に設置したことにちる。

〔実施例〕

本発明に係る気液分離型蒸発冷却ケーブル・システムの
一実施例を第２図および第３図について詳しく説明する
。本気液分離型蒸発冷却ケーブル・システムも、第１図
の従来例と同様に、冷却設備１と送電線路２とで構成さ
れる。しかしながら、送電線路２は、冷媒の気相成分の
みを透過しかつ液相成分は透過しない３組の気液分離管
２−５を用いる。詳しく云えば、送電線路２は、送電用
ケーブル例えばＣＶケーブル２−１が個別に挿入されか
つ冷却設備ｌと個別に連通ずる３組の気液分離管２−５
、これら３ｍの気液分離管２−５を収納しかつ冷却設備
１と連通ずるステンレス製ケーブル収納管２−２、およ
びこのケーブル収納管２−２をその両端で封じ切る隔壁
２−４で構成される。冷却設備１内で液化された冷媒す
なわちその液相成分は、冷却設備１から気液分離管２−
５へ矢印３−１で示すように送られ、気液分離管２−５
内を通過中にケーブル２−１の発熱によって次次に気化
する。この気化ガスすなわち冷媒の気相成分は、矢印３
−４−１．３−４−２．３−４−３で示すように気液分
離管２−５を透過してケーブル収納管２−２内空間に入
り、最終的に矢印３−３で示すように冷却段ｖＭｌに戻
り、その内部で再び液化されて気液分離管２−５へ送ら
れる。

第４図は本発明の要旨をなす各気液分離管２−５の断面
図を示す。この気液分離管２−５は、２本の細孔付パイ
プ２−５−１とこれらに挾まれた多孔質フィル層２−５
−２とで構成される。細孔付ノミイブ２−５−１は、金
属パイプでも艮いし、またプラスチック・パイプでも良
く、更には可撓性を持たせるため（Ｃコルゲート加工し
たものであっても良い。多孔質フィルム層２−５−２は
、延伸型のテフロンフィルムが効果的であるが、冷媒の
気相成分のみを透過して液相成分は透過しない材料なら
、どんなものでも問題はない。なお、各気液分離管２−
５は、冷却設備１から冷媒の供給を受けるために、その
一端が開口している。しかしながら、その他端は、封じ
切っても良いし、あるいは気液分離型の差圧弁（図示し
ない）を設けても良い。

本発明の気液分離型蒸発冷却ケーブル・システムでは、
ケーブル２−１の発熱量がどのよって変化しても気化ガ
スが全て気液分離冒２−５を透過してケーブル収納管２
−２内空間に放出されるので、気液分離管２−５内は常
に冷媒の液相成分で満されかつケーブル収納管２−２内
は常に気相成分で満されるので、送直線路２全体として
の気液比は常に一定となり、負荷に応じて冷媒の供＃ｉ
ｔを補償する必要は全くない。従って、冷却設備１はケ
ーブル収納管２−２から戻ってくる冷媒の気相成分のみ
を液化しかつ液相成分のみを気液分離管２−５へ送り出
すだけで良く、リザーバζタンクは事実上不用であり、
従って冷却設備１の建屋を全体として小型にすることが
できる。

本発明の応用例として、冷却設備１と気液分離管２−５
の間でかつケーブル収納管２−２の外部または内部に冷
媒管２−３τ設け、冷却設備ｌから冷媒をまず冷媒管２
−３に送り、次いで送電線路２の長さ方向において隔壁
２−４等で複数の区間に区分された各気液分離管２−５
に送るようにした気液分離型蒸発冷却ケーブル・システ
ムが挙げられる。このようにすれば、気液分離管２−５
内の冷媒流量は少なくてすみ、しかも区間数に反比例す
ることになり、圧損も少なくなるので、気液外′ｆＭ管
径を非常に細くでき、送電線路２を全体としてコン・ξ
クトにできる。このとき、冷媒管２−３と気液分離管２
−５の接続は＠管でも良いし、あるいは差圧弁を介して
接続しても良い。

〔発明の効果〕

本発明の気液分離型蒸発冷却ケーブル・システムは以下
の顕著な効果を奏する。

（１）冷却設備は、その内部に冷媒用リザーバタンクを
設ける必要がないので、建屋を小型化できる。

（２）気液分離管内は液相状態にあるので、循環差圧が
少なく、気液分離管を十分に小型化できるので、送電線
路内の流量も少なくできる。

（３）送電線路内にたとえ高低差があっても、冷媒の循
環設計が容易になる。

（荀　ケーブル表面が常に核沸騰状態の液に横われてい
るために、冷媒流量が零のときでも、ケーブルと冷媒間
の温度差は実質的に無視でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸発冷却ケーブル・システムを示す概略
図、第２図は本発明の一実施例を示す概略図、第３図、
第４図は第２図に示した実施例で使用されるそれぞれ送
電線路、気液分離管の断面図である。 １・・・冷却設備、２・・・送電線路、２−１・・・ケ
ーブル、２−２・・・ケーブル収納管、２−３・・・冷
媒管、２−５・・・気液分離管、２−５−１・・・側孔
付、６イブ、２−５−２・・・多孔質フィルム層。 代理人　弁理士　　　佐　藤　不二雄 殆　３　口　　　　　　第４目

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却設備の供給する液化した冷媒の気化で送電用
   ケーブルを冷却する蒸発冷却ケーブル・システムにおい
   て、前記冷媒の気相成分のみを透過して液相成分は透過
   しない３組の気液分離管であつて、その各々は前記冷却
   設備と個別に連通するとともに前記ケーブルが個別に挿
   入されるものと、前記３組の気液分離管を収納するとと
   もに前記冷却設備と連通し、前記気液分離管を透過した
   気相成分を前記冷却設備に戻すケーブル収納管とを備え
   たことを特徴とする気液分離型蒸発冷却ケーブル・シス
   テム。
2. （２）気液分離管は、多数の細孔付パイプと多孔質フィ
   ルム層で構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の気液分離型蒸発冷却ケーブル・システム。
3. （３）冷媒が液化ガスであり、ケーブルがＣＶケーブル
   であり、フィルム層がパイプに挾まれたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の気液分離型
   蒸発冷却ケーブル・システム。
4. （４）冷却設備と気液分離管の間で、ケーブル収納管の
   外部または内部に冷媒管を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか記載の気液分
   離型蒸発冷却ケーブル・システム。