JP2006349253A - 気化冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 冷却流体ノズルを別途に取り付けることをなくすことにより、安価な気化冷却装置を提供する。
【解決手段】 反応釜1のジャケット部2の外周に冷却流体室3を設ける。冷却流体室3に冷却流体供給管5を接続する。ジャケット部2の排出管9を介して下方の組み合わせ真空ポンプ4と接続する。ジャケット部2の外壁に、ジャケット部2内へ冷却流体を噴射する垂直方向のスリット状のスプレー孔23を直接に設ける。スプレー孔23に対向する位置に拡散板25を取り付ける。
反応釜1を冷却する場合は、冷却流体室3に冷却流体を溜めてスプレー孔23からジャケット部2内へ冷却流体を噴射することによって、反応釜1は冷却流体の蒸発潜熱により気化冷却される。
【選択図】 図1
【解決手段】 反応釜1のジャケット部2の外周に冷却流体室3を設ける。冷却流体室3に冷却流体供給管5を接続する。ジャケット部2の排出管9を介して下方の組み合わせ真空ポンプ4と接続する。ジャケット部2の外壁に、ジャケット部2内へ冷却流体を噴射する垂直方向のスリット状のスプレー孔23を直接に設ける。スプレー孔23に対向する位置に拡散板25を取り付ける。
反応釜1を冷却する場合は、冷却流体室3に冷却流体を溜めてスプレー孔23からジャケット部2内へ冷却流体を噴射することによって、反応釜1は冷却流体の蒸発潜熱により気化冷却される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ジャケット部を大気圧程度又は大気圧以下の圧力状態として、供給する冷却流体の蒸発潜熱によって被冷却物を気化冷却する気化冷却装置に関する。
気化冷却装置は、ジャケット部の外周に冷却流体を溜め置く冷却部と、この冷却部からジャケット部内へ冷却流体を噴射する冷却流体ノズルを配置したもので、冷却流体ノズルから噴射する冷却流体で熱交換室の全体を均一に冷却することができると共に、ジャケット部の外周の冷却部で気化した蒸気を冷却して凝縮することにより、ジャケット部内での気化蒸気の対流を促進して気化冷却の効率を向上することができるものである。
この気化冷却装置においては、冷却流体ノズルを配置するために装置自体がコストアップしてしまう問題があった。特に、熱交換室が大きな場合は、たくさんの冷却流体ノズルを取り付けなければならず、更にコストアップとなる。
実開平4−78475号公報
解決しようとする課題は、冷却流体ノズルを別途に取り付けることをなくすことにより、安価な気化冷却装置を提供することである。
本発明は、被冷却物を冷却する熱交換室の外周にジャケット部を形成し、当該ジャケット部に冷却流体供給源と吸引手段を連通して、冷却流体の蒸発潜熱によって被冷却物を気化冷却するものにおいて、ジャケット部へ冷却流体供給源から冷却流体を供給する冷却流体供給部を、ジャケット部の外壁に直接に形成して、当該冷却流体供給部を垂直方向のスリット状のスプレー孔で形成すると共に、当該スプレー孔に対向するジャケット部内にスプレー孔から噴射される冷却流体を拡散する拡散板を配置したものである。
本発明の気化冷却装置は、ジャケット部へ冷却流体供給源から冷却流体を供給する冷却流体供給部を、ジャケット部の外壁に直接に形成したことによって、高価な冷却流体ノズルを別途に取り付ける必要がなく、安価な気化冷却装置とすることができる。
本発明は、ジャケット部の外壁に直接に冷却流体供給部を形成するものであるが、この冷却流体供給部は、冷却を必要とする熱交換室に対応する箇所の1箇所又は複数箇所設けることができる。
本実施例においては、図1に示すように、熱交換室として冷却を行う反応釜1を用いた例を示す。反応釜1の内部に入れた図示しない被冷却物を、ジャケット部2に供給する冷却流体、例えば、冷却水によって気化冷却するものである。
反応釜1のほぼ全周にわたりジャケット部2を形成し、更に、ジャケット部2の外周に冷却流体室3を形成する。冷却流体室3の左上部に冷却流体供給管5を接続する。冷却流体供給管5には流体量を制御するための流量調節弁6を取り付ける。
本実施例においては、ジャケット部2の左上部に流量調節弁7を介在した蒸気供給管8を接続する。この蒸気供給管8から、所定圧力すなわち温度の加熱用蒸気が、ジャケット部2へ供給されることによって、反応釜1内の被加熱物を加熱することもできるものである。
ジャケット部2の右側下方に排出管9を接続して、吸引手段としての組み合わせ真空ポンプ4のエゼクタ10と接続する。排出管9には、蒸気トラップ11とバイパス・バルブ12を並列に取り付ける。蒸気トラップ11は、ジャケット部2内で蒸気が凝縮してできた復水だけをエゼクタ10へ流下させるものである。
エゼクタ10とタンク13と循環ポンプ14を順次に循環路15で連通して組み合わせ真空ポンプ4を形成する。タンク13の上部には、冷却流体としての冷却水を補給する冷却水補給管16を接続する。循環路15の一部を分岐して余剰水排出管17と循環流体供給管18をそれぞれ接続する。循環流体供給管18は、組み合わせ真空ポンプ4を循環する循環流体の一部を、冷却流体室3へ供給することによって、循環流体を冷却流体としても用いることができるものである。
ジャケット部2の外壁22に、図2に示すような、冷却流体供給部としての垂直方向でスリット状のスプレー孔23を直接に形成する。図2は図1のA−A線断面の部分拡大図であり、スプレー孔23は、外壁22の上下方向にすなわち垂直方向に細長い複数の細孔を外壁22の全周に形成したものである。また、スプレー孔23は、外壁22断面に直角に貫通するのではなく、反応釜1の外壁24の接線方向に沿う角度で貫通する。スプレー孔23に対向するジャケット部内にスプレー孔23から噴射される冷却流体を拡散する拡散板25をそれぞれ取り付ける。拡散板25は、図3に拡大図を示すように、反応釜1側端部に冷却流体を拡散するための凹凸部26を設けた長方形板部材であり、反応釜1の上下方向に取り付ける。
スプレー孔23から噴射される冷却流体が、拡散板25にあたって拡散され反応釜1の外壁24の外周に沿って供給され、反応釜1の全体に冷却流体が供給される。このように垂直方向でスリット状のスプレー孔23を、ジャケット部2の外壁22に直接に形成することによって、高価な冷却流体噴射ノズルを別途取り付ける必要がなく、気化冷却装置を安価なものとすることができる。
反応釜1内の被冷却物を冷却する場合は、冷却流体供給管5から冷却流体を冷却流体室3内へ供給して、冷却流体室3内を冷却流体で満たすと同時に、スプレー孔23からジャケット部2内へ冷却流体を噴射する。更に、循環ポンプ14を駆動してエゼクタ10の発生する吸引力でジャケット部2内を所定の圧力状態、例えば、大気圧以下の真空状態、とすることにより、スプレー孔23からジャケット部2へ噴射された冷却流体が反応釜1内の被冷却物の熱を奪って蒸発気化することにより、その蒸発潜熱によって被冷却物を気化冷却することができるものである。
このように反応釜1を冷却する場合に、ジャケット部2で気化冷却によって発生した気化蒸気の一部をスプレー孔23から噴射された冷却流体の一部で冷却して凝縮すると同時に、ジャケット部2外周の冷却流体室3に溜まっている冷却流体でも、ジャケット部2内の気化蒸気の一部を冷却して凝縮することによって、ジャケット部2内での気化蒸気の対流が促進され、被冷却物の冷却効率を向上させることができる。
ジャケット部2で被冷却物を冷却した冷却流体の気化蒸気及び気化しきれなかった冷却流体の一部は、バルブ12と蒸気トラップ11を通ってエゼクタ10に吸引されタンク13に至る。
エゼクタ10で発生することのできる吸引力は、エゼクタ10を流下する流体の温度によって決まるために、冷却水補給管16から適宜所定温度の冷却水をタンク13へ補給することによって、エゼクタ10を流下する流体温度を調節して、エゼクタ10の吸引力をコントロールすることができる。
反応釜1内の図示しない被熱交換物を加熱する場合は、蒸気供給管8から加熱に適した温度の蒸気をジャケット部2へ供給することによって、蒸気が反応釜1内の被加熱物に熱を与えて加熱する。加熱により蒸気の凝縮した復水は、排出管9と蒸気トラップ11を通ってエゼクタ10に吸引されタンク13に至る。
本実施例においては、ジャケット部2の外周に冷却流体室3を設けて、この冷却流体室3からスリット状のスプレー孔23を通って冷却流体がジャケット部2へ噴射される例を示したが、冷却流体供給管5を分岐してスプレー孔23へ直接接続することによって、冷却流体室3を省くこともできる。
また、本実施例においては、スリット状のスプレー孔23を垂直方向に長い形状とした例を示したが、その他の形状、例えば、斜め方向に長い形状とすることもできる。
1 反応釜
2 ジャケット部
3 冷却流体室
4 組み合わせ真空ポンプ
5 冷却流体供給管
6 流量調節弁
9 排出管
10 エゼクタ
11 蒸気トラップ
13 タンク
14 循環ポンプ
22 外壁
23 スプレー孔
25 拡散板
26 凹凸部
2 ジャケット部
3 冷却流体室
4 組み合わせ真空ポンプ
5 冷却流体供給管
6 流量調節弁
9 排出管
10 エゼクタ
11 蒸気トラップ
13 タンク
14 循環ポンプ
22 外壁
23 スプレー孔
25 拡散板
26 凹凸部
Claims (1)
- 被冷却物を冷却する熱交換室の外周にジャケット部を形成し、当該ジャケット部に冷却流体供給源と吸引手段を連通して、冷却流体の蒸発潜熱によって被冷却物を気化冷却するものにおいて、ジャケット部へ冷却流体供給源から冷却流体を供給する冷却流体供給部を、ジャケット部の外壁に直接に形成して、当該冷却流体供給部を垂直方向のスリット状のスプレー孔で形成すると共に、当該スプレー孔に対向するジャケット部内にスプレー孔から噴射される冷却流体を拡散する拡散板を配置したことを特徴とする気化冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005175416A JP2006349253A (ja) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | 気化冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005175416A JP2006349253A (ja) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | 気化冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006349253A true JP2006349253A (ja) | 2006-12-28 |
Family
ID=37645289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005175416A Pending JP2006349253A (ja) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | 気化冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006349253A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-06-15 JP JP2005175416A patent/JP2006349253A/ja active Pending
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