JP2011012931A - Liquid cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は冷却塔等の液体冷却装置、特に密閉式の液体冷却装置に関する。 The present invention relates to a liquid cooling apparatus such as a cooling tower, and more particularly to a hermetic liquid cooling apparatus.
従来の空気と水が気液接触して、水の蒸発により低温を得る冷却塔には、水が大気中に開放されている開放式冷却塔と、水が大気中に開放されていない密閉式冷却塔とがある。 In the conventional cooling tower, where air and water are in gas-liquid contact and obtain a low temperature by evaporation of water, an open cooling tower in which water is open to the atmosphere, and a sealed type in which water is not open to the atmosphere There is a cooling tower.
開放式の冷却塔は、プロセス水中に空気の汚れや細菌が混入する等のプロセス水汚染の問題がある。 The open-type cooling tower has a problem of process water contamination such as air contamination and bacteria mixed in the process water.
一方、密閉式では、プロセス水汚染の問題は解消されるが、効率が悪く装置が大きくなるという問題があった。 On the other hand, in the closed type, the problem of process water contamination is solved, but there is a problem that the efficiency is low and the apparatus becomes large.
密閉式の冷却塔の例として、密閉型熱交換器を備え、これに上部水槽から水散布をして、前記密閉型熱交換器内を流れる循環冷却水を間接的に冷却する方式の密閉型冷却塔が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As an example of a hermetic cooling tower, a hermetic type is provided with a hermetic heat exchanger, in which water is sprayed from the upper water tank, and the circulating cooling water flowing in the hermetic heat exchanger is indirectly cooled. A cooling tower is known (see, for example, Patent Document 1).
又、空気のみで密閉型熱交換器の冷却を行なう冷却塔において、冷却塔の上面に吹出管を設け、該吹出管の吹出方向を鉛直軸に対して傾斜させるとともに、前記吹出管の吹出方向が自動的に風下側を向くように方向制御羽根を設けた例がある(例えば、特許文献2参照。)。 Further, in the cooling tower that cools the hermetic heat exchanger only with air, a blowing pipe is provided on the upper surface of the cooling tower, the blowing direction of the blowing pipe is inclined with respect to the vertical axis, and the blowing direction of the blowing pipe There is an example in which directional control blades are provided so that automatically faces the leeward side (see, for example, Patent Document 2).
前記特許文献1又は特許文献2に記載の冷却塔は密閉型熱交換器の冷却を水、又は空気だけで行なっており、これらは熱交換器効率が低く、しかも送風機や散水ポンプを別に設ける必要があった。
The cooling tower described in
又、熱交換器効率の良い開放式冷却塔は、前述の如く、プロセス水の汚れ、細菌の混入、プロセス水の減少などの問題があった。 In addition, as described above, the open cooling tower with high heat exchanger efficiency has problems such as contamination of process water, contamination of bacteria, and reduction of process water.
本発明はこれらの問題点を解消し、プロセス水汚染の心配のない密閉式であって、しかも開放式と同等以上の熱交換器効率が得られ、更に全体がコンパクトな構造の液体冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention eliminates these problems and provides a liquid cooling device having a sealed structure that is free from the risk of process water contamination, and that has a heat exchanger efficiency equivalent to or better than that of an open type, and further has a compact structure as a whole. The purpose is to provide.
本発明は上記の目的を達成すべく、内部の下方部を冷却液体が通過すると共にその上方の内部を空気が通過する横長の筐体と、該筐体内に横設され内部を被冷却液体が通過する高熱伝導率材製の回転筒体と、該回転筒体の外周面に突設され該回転筒体の回転中に下側に位置するときに前記冷却液体中に一部が接触する伝熱フィンからなる。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a horizontally long casing in which a cooling liquid passes through the lower part of the interior and air passes through the upper part thereof, and a liquid to be cooled is installed in the casing so as to be arranged in the casing. A rotating cylinder made of a high thermal conductivity material that passes therethrough, and a transmission projecting on the outer peripheral surface of the rotating cylinder and partially in contact with the cooling liquid when positioned on the lower side during rotation of the rotating cylinder. Consists of heat fins.
本発明によれば、プロセス水汚染の心配がない密閉式冷却塔であって、開放式と同等以上の熱交換器効率が得られ、全体が小型コンパクトな構造の液体冷却装置を提供できる効果を有する。 According to the present invention, it is a hermetic cooling tower that is free from process water contamination, can obtain a heat exchanger efficiency equal to or higher than that of an open type, and can provide a liquid cooling device having a small and compact structure as a whole. Have.
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。 The example of the form for carrying out the present invention is shown below.
図1は本発明の実施例1の液体冷却装置の縦断面図、図2はその平面図、図3は図1のX−X線截断面図である。 1 is a longitudinal sectional view of a liquid cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG.
1は液体冷却装置、2は該液体冷却装置1の筐体を示し、該筐体2は左右端部に側壁2a、2bを有する横長の円筒体2cからなり、該円筒体2c内において前記側壁2a、2bからそれぞれ間隔を存して環状の隔壁2d、2e、2fが設けられている。左側の側壁2aと左側の隔壁2dとの間の前記円筒体2cの下面壁に冷媒液体である冷媒水の流入管3aが連結されていると共に右側の隔壁2fと右側の隔壁2eとの間の前記円筒体2cの下面壁に冷媒水の流出管3bが連結されている。
又、前記側壁2aと前記隔壁2dとの間の前記円筒体2cの上面壁に空気の吸入口3cが連結されていると共に前記隔壁2bと前記隔壁2fとの間の前記円筒体2cの上面壁に空気の排出口3dが連結されている。
An
3eは該排出口3dの近傍の筐体2内で前記回転筒体4の外周面に設けたファンを示し、該ファン3eは該回転筒体4と共に回転し前記吸入口3cより空気を吸入して前記排出口3dより空気を排出し、空気の吸排気を効果的に行うようにした。
4は回転筒体を示し、該回転筒体4は熱伝導性の良い銅等の金属製の筒状体からなり、該回転筒体4の外周面に多数の伝熱フィン5を等間隔に突設した。
これら伝熱フィン5は熱伝導性の良い金属からなる円環状で、複数の円形の透孔5aを同一円周上に等間隔に有している。
These heat transfer fins 5 are in an annular shape made of a metal having good thermal conductivity, and have a plurality of circular through
又、前記伝熱フィン5の外周端が、前記円筒体2cの内面に近接するように形成されている。
Further, the outer peripheral end of the heat transfer fin 5 is formed so as to be close to the inner surface of the
6は前記回転筒体4の中心部を挿通する固定軸、7aは被冷却液体であるプロセス水の流入室、7bは該プロセス水の流出室を示し、該流入室7aは前記筐体2の左端部側方に設けられていると共に前記流出室7bは該筐体2の右端部の側方に設けられている。
前記回転筒体4は、その一端部を前記流入室7a内に開口しており、他端部を前記流出室7b内に開口している。
One end of the rotating
8aはタイミングプーリで、前記回転筒体4の端部に嵌着されており、モータ8bによりタイミングベルト8cを介して前記回転筒体4を回転駆動するようにした。
A
9は剥ぎ取り羽根を示し、該剥ぎ取り羽根9は横長の板状体からなり、前記固定軸6に沿って固定軸6から前記回転筒体4の内壁に向かって突設されている。
即ち、前記剥ぎ取り羽根9は、前記固定軸6の上下に各1枚ずつ固定され、各剥ぎ取り羽根9の先端部が前記回転筒体4の内周面に近接するように形成されている。
That is, the
又、前記剥ぎ取り羽根9に横長の4辺形の透孔9aを有し、該透孔9aは剥ぎ取り羽根9の全長に沿って複数個設けられている。
Further, the
7cは前記流入室7aに連通したプロセス水の流入管、7dは前記流出室7bに連通したプロセス水の流出管、7eは前記流入室7aに連通した脱気管、7fは該脱気管7eに介在した開閉弁、7gは前記流出室7bに連通した水抜き管、7hは該水抜き管7gに介在した開閉弁、3fは前記ファン3eの下方の前記筐体2の下面に連結したドレン管、3gは該ドレン管3fに介在した開閉弁を示す。
7c is an inflow pipe of process water communicating with the
次に本実施例の液体冷却装置1の作用と効果を説明する。
Next, the operation and effect of the
流入管3aより冷媒水を供給して筐体2内の下方部に該冷媒水を満たしながら該冷媒水を流出管3bより流出させるようにすると共に、流入管7cより流入したプロセス水を一旦流入室7a内に収容してから回転筒体4内を通過させ、流出室7b内に一旦収容してから流出管7dより流出させる。このようにした状態で、モータ8bを回転駆動し、タイミングベルト8cとタイミングプーリ8aを介して回転筒体4を所定の回転速度で回転させる。
Refrigerant water is supplied from the
該回転筒体4の回転に伴ってファン3eも回転し、回転するファン3eにより流入管3cからの空気を筐体2内の冷媒水の上方を通過させて流出管3dより流出させる状態において、該空気は回転する全ての伝熱フィン5の透孔5aを通過する。
With the rotation of the rotating
そして各伝熱フィン5は、その下方部において前記冷媒水と接触しながら回転して表面に冷媒水を薄膜状に付着し、この薄膜状の冷媒水は各伝熱フィン5の上方位置にある透孔5aを通過する空気と接触して該空気により蒸発熱が奪われ、その結果各伝熱フィン5が冷却される。
The heat transfer fins 5 rotate in contact with the coolant water at the lower portion thereof to adhere the coolant water to the surface in a thin film shape, and the thin film coolant water is located above the heat transfer fins 5. Contacting the air passing through the through
そしてこのように冷却された伝熱フィン5を通じて熱伝導性の良い回転筐体4も冷却される。
The rotating
一方回転筒体4内をその内周面に付着して旋回しながら流れるプロセス水は、該回転筒体4の中心部を挿通する固定軸6に設けた剥ぎ取り羽根9により撹拌されると共に該回転筒体4の内周面との近接により剥離され、かくてプロセス水は冷却した回転筒体4により極めて効率的に冷却される。
On the other hand, the process water that flows while adhering to the inner peripheral surface of the rotating
このように回転筒体4を回転する方式であるので回転速度を調節することによりプロセス水の冷却温度のコントロールができ、又、空気は前記回転筒4の外周面に設けたファン3eによって外部から吸引して自己調達するので、他に大型の送風器や散水ポンプ等を必要とせず、このため装置を小型コンパクトに形成できる。
Since the rotating
更に又、前記剥ぎ取り羽根9により回転筒体4の内周面に付着するスケールの掻き落しも自動的になされてスケールの付着による熱伝達率の劣化を予防することができるので、経済的に優れた液体冷却装置を提供できる効果を有している。
Furthermore, the
又、前記回転筒体4の外周面に突設した伝熱フィン5に冷媒水が多量に同伴し過ぎるときには、図4に示す如く補助剥ぎ取り羽根10を筐体2の内周面に付設することが好ましい。
Further, when a large amount of coolant water is accompanied by the heat transfer fins 5 projecting from the outer peripheral surface of the rotating
即ち該補助剥ぎ取り羽根10は帯状板からなり、その内側部に前記各伝熱フィン5が介入し且つ該伝熱フィン5の両面に近接する切欠き10aをそれぞれ形成し、これら切欠き10aの縁部により伝熱フィン5に多量に同伴し過ぎた冷媒水を剥ぎとって適量の冷媒水を伝熱フィン5に同伴するようにして、各伝熱フィン5の冷却効果の低下を防止するようにする。
That is, the
本発明の液体冷却装置は、空調設備や機械設備等に冷却水を送水するための密閉型冷却塔として用いられる。 The liquid cooling device of the present invention is used as a hermetic cooling tower for supplying cooling water to air conditioning equipment, mechanical equipment, and the like.
1 液体冷却装置
2 筐体
4 回転筒体
5 伝熱フィン
5a、9a 透孔
6 固定軸
9 剥ぎ取り羽根
10 補助剥ぎ取り羽根
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