JP2002206834A - 間接気化冷却装置 - Google Patents
間接気化冷却装置Info
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Abstract
しても熱交換器内に不純物が堆積する問題のない間接間
接気化冷却装置を提供しようとするものである。 【解決手段】複数の流体通路を有する熱交換器1の第1
流体通路内2に水を噴霧し第2流体通路3内の流体を冷
却するようにするとともに、第1流体通路2の一部に水
を噴霧するようにし、その噴霧面積を可変にした。
Description
してたとえば冷房や加湿などに用いられる間接気化冷却
装置に関するものである。
は、被冷却空気に直接水を噴霧する直接間接気化冷却装
置と、水を噴霧する空気と被冷却空気との間で顕熱交換
を行う間接間接気化冷却装置とがある。
被冷却空気の顕熱は下がるのであるが、エンタルピーは
変化しないという問題がある。このため日本のように夏
場の気候が高温・多湿の場合には、あまり冷房には適し
ていないという問題がある。
度が上がらず顕熱のみ下がるため、多湿空気の冷却にも
適し、冷房装置としても用いることができる。このよう
な間接気化冷却装置を用いた冷房装置として例えば実用
新案出願公開昭和56年第49429号公報に記載のも
のがある。
水を気化させ低温となった冷却空気と被冷却空気とを熱
交換して被冷却空気を冷却するものである。この技術の
ものは熱交換器の中で冷却空気の温度が上昇し、熱交換
器の持つ交換効率に従って被冷却空気が冷却される。
1号に示されるように、熱交換器の中で水の気化を行う
ことによって熱交換効率を上げ、さらに低温の空気を供
給可能なものが開発された。
水の気化を行うものは、極めて冷却効果が高いのである
が、水の噴霧量が気化量より著しく多いと熱交換器の内
面に厚い水の膜が生じ、熱の伝導効果が下がり製品空気
の温度が上がるという問題があり、またこの場合は水資
源の無駄使いである。
の問題は解消するのであるが、噴霧される水が熱交換器
の内面で完全に気化し乾燥するため水の中に含まれるミ
ネラル分などの不純物が熱交換器の内面に堆積し、長年
の使用の後には熱交換器の交換効率が低下するという問
題がある。
って変化し、適切な噴霧量は時時刻刻変化する。このた
め、その変化に合わせて噴霧量を調節し、適切な値にす
る必要がある。しかし冷房能力を制御する場合に水の噴
霧量を減少させる必要があり、不純物が熱交換器の内面
に堆積する問題が顕著になる。
内に不純物が堆積する問題のない間接気化冷却装置を提
供しようとするものである。
課題を解決するため、複数の流体通路を有する熱交換器
の第1流体通路内に液体を噴霧し第2流体通路内の流体
を冷却するようにするとともに、第1流体通路の一部に
液体を噴霧するようにした。
は、複数の流体通路を有しそれぞれの流体通路間で顕熱
の交換を行う熱交換器の第1流体通路内に液体を噴霧し
第2流体通路内の流体を冷却するものであって、第1流
体通路の少なくとも一部に液体を噴霧するようにしたも
のであり、要求される冷却能力に応じて液体の噴霧面積
を決定でき、また空気の温度や湿度などの条件が変化し
た場合であっても第2流体通路の単位面積当たりの液体
の噴霧量を適切な値に設定できるという作用を有する。
いて図に沿って詳細に説明する。図1は本発明の実施例
1における斜視図である。図1において1は直交型熱交
換器であり、図2に示すように互いに方向が直交し顕熱
を交換する第1流体通路2及び第2流体通路3を有して
いる。この第1流体通路2及び第2流体通路3は互いに
顕熱のみを交換するものであり、それぞれの通路は互い
に独立している。
細長い噴霧パターンを有しており、このスプレー4はガ
イド棒5に摺動自在に取付けられ、直交型熱交換器1の
第1流体通路2に水を噴霧する。このスプレー4にはフ
レキシブルなホース及び電磁バルブ11を介して水道に
接続されている。
してスプレー4に伝えられ、スプレー4はガイド棒5に
沿って往復動する。そしてスプレー4の噴霧パターンの
大きい幅は直交型熱交換器1の幅とほぼ等しい。つまり
スプレー4は細長い噴霧パターンを有しているが、その
往復動によって直交型熱交換器1の第1流体通路2全域
を噴霧することができる。
換器1の第1流体通路2に空気を送るものである。9は
被冷却空気用ブロアであり、直交型熱交換器1の第2流
体通路3に空気を送るものである。
器1の第1流体通路2から出た空気の湿度を測定するも
のである。
ついて説明する。モーター6及びバルブは一般に市販さ
れているシーケンサーによって制御可能であり、その動
作フローを図3に示す。
のは以上のように構成され次にその動作について説明す
る。まず電源を投入すると気化側空気用ブロア8及び被
冷却空気用ブロア9が動作を開始し直交型熱交換器1の
第1流体通路2及び第2流体通路3に空気を送る。
説明する。先ず、冷却強度を強・中・弱の何れか設定す
る。この設定に応じて、モーター6によるスプレー4の
移動範囲が設定される。つまり「強」の場合は第1流体
通路2の一端から他端までスプレー4を往復動させ、
「弱」の場合は往復動の範囲が小さく、「中」の場合は
往復動の範囲が「強」の場合と「弱」の場合の間になる
ように設定する。
始するとともに、バルブ11が開となって水がスプレー
4より噴霧される。つまり、設定に応じて図4及び図5
に示すように第1流体通路2上に水の噴霧される面積が
変わる。
路2から出た空気の湿度が測定され、この値が所定値以
下の間はスプレー4の往復動と噴霧が維持される。そし
て湿度センサー10の測定値が所定値以上であったら、
それ以上の噴霧は無駄であるばかりではなく、第1流体
通路2内壁に水の層が形成されて熱交換効率が低下する
ため、スプレー4の往復動を停止させるとともにバルブ
11を閉じる。
2内壁に付着した水が気化し湿度センサー10の測定値
が所定値以下となり、再びスプレー4が往復動を開始す
るとともに、バルブ11が開となって水がスプレー4よ
り噴霧される。このようにして、設定された冷却能力に
応じて水が噴霧される。
る。この実施例のものは実施例1のもののガイド棒5、
モーター6、チェーン7がなく、代わりに複数のスプレ
ーが第1流体通路2に面して均等に配置され、また各ス
プレーに電磁バルブが設けれている。
れる電磁バルブの数を変え、これによって水を噴霧する
スプレーの数を変えることによって噴霧される面積を変
えるものである。
面して4つの円形噴霧パターンのスプレーを有し、この
噴霧数を変化させる。例えば「強」では4つ全てのスプ
レーを動作させ、「中」では2つあるいは3つのスプレ
ーを動作させ、「弱」では1つのスプレーを動作させる
ようにする。「中」あるいは「弱」の場合、場合によっ
ては動作するスプレーを交互に代えるようにすると、全
てのスプレーを満遍なく使用することができる。
実施例1或いは実施例2で用いた直交型熱交換器に代え
て、一対の熱交換器12、13とそれぞれの熱交換器1
2,13を熱的に結合する複数のヒートパイプ14を設
けたものである。この場合には何れか一方の熱交換器1
2,13に水を噴霧し、他方の熱交換器13,12に被
冷却空気を通す。
実施例1或いは実施例2で用いた直交型熱交換器に代え
て、一対の熱交換器15,16とそれぞれの熱交換器1
5,16を熱的に結合する流体パイプ17及び流体循環
ポンプ18を設けたものである。流体パイプ17は環状
になっており、一対の熱交換器15,16内では蛇行し
ている。この場合にも何れか一方の熱交換器15,16
に水を噴霧し、他方の熱交換器16,17に被冷却空気
を通す。
構成したので、冷却能力に応じて噴霧面積を制御してお
り水の噴霧量を制限しても熱交換器内に不純物が堆積す
る問題のない間接気化冷却装置を提供することができる
ものである。
面積を制御する手段として噴霧手段の移動距離を制御す
る構成を有するため、1つの噴霧手段で噴霧面積を変化
させることができる。
し、冷却能力に応じて噴霧手段の数を変化させて噴霧面
積を制御しているため、可動部分を設けることなく噴霧
面積を制御することができ、故障部分を減らすことがで
きる。
明図である。
熱交換器の一例を示す斜視図である。
示したフロー図である。
状態を示した説明図である。
状態を示した説明図である。
明図である。
明図である。
明図である。
5)
は、被冷却空気に直接水を噴霧する直接間接気化冷却装
置と、水を噴霧する空気と被冷却空気との間で顕熱交換
を行う間接気化冷却装置とがある。
る。この実施例のものは実施例1のもののガイド棒5、
モーター6、チェーン7がなく、代わりに複数のスプレ
ーが第1流体通路2に面して均等に配置され、また各ス
プレーに電磁バルブが設けられている。
施例1或いは実施例2で用いた直交型熱交換器に代え
て、一対の熱交換器12、13とそれぞれの熱交換器1
2,13を熱的に結合する複数のヒートパイプ14を設
けたものである。この場合には何れか一方の熱交換器1
2,13に水を噴霧し、他方の熱交換器13,12に被
冷却空気を通す。
施例1或いは実施例2で用いた直交型熱交換器に代え
て、一対の熱交換器15,16とそれぞれの熱交換器1
5,16を熱的に結合する流体パイプ17及び流体循環
ポンプ18を設けたものである。流体パイプ17は環状
になっており、一対の熱交換器15,16内では蛇行し
ている。この場合にも何れか一方の熱交換器15,16
に水を噴霧し、他方の熱交換器16,17に被冷却空気
を通す。
Claims (7)
- 【請求項1】複数の流体通路を有しそれぞれの流体通路
間で顕熱の交換を行う熱交換器の第1流体通路内に液体
を噴霧し第2流体通路内の流体を冷却するものであっ
て、前記第1流体通路の少なくとも一部に液体を噴霧す
る噴霧手段を設けた間接気化冷却装置。 - 【請求項2】噴霧手段を第1流体通路前面で移動させる
ようにした請求項1記載の間接気化冷却装置。 - 【請求項3】第1流体通路の液体を噴霧する部分の面積
を変化させる手段を有する請求項1記載の間接気化冷却
装置。 - 【請求項4】噴霧手段の移動範囲を変化させることによ
って噴霧面積を変化させるようにした請求項3記載の間
接気化冷却装置。 - 【請求項5】噴霧を間歇的にするようにした請求項4記
載の間接気化冷却装置。 - 【請求項6】複数の噴霧手段を第1流体通路前面に対向
させ、前記複数の噴霧手段の動作数を変化させることに
よって噴霧面積を変化させるようにした請求項3記載の
間接気化冷却装置。 - 【請求項7】第1流体通路の出口側の湿度を測定し、そ
の結果に応じて間歇的に液体を噴霧するようにした請求
項1記載の間接気化冷却装置。
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JP2000401860A JP3348848B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 間接気化冷却装置 |
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