JPH01312374A - 液体の冷却装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は高温の液体を急速に冷却して貯蔵する装置に関
するものである。

従来の技術 従来、この種の装置は第６図のような構造を有していた
。すなわち冷凍ユニット１につながる蒸発ｗ２が冷水タ
ンク３内の冷水４を冷却し、前記冷水タンク８内に設け
られた貯液タンク５の壁に、液体６が上部の滞留タンク
７の周辺部に設けられた多数の流出口８から分散流下す
るようになっている。液体６はその流下過程にて、貯液
タンク５の壁を介し冷水４により冷却されて貯液タンク
５の下部に液体６′として貯留するものである。

発明が解決しようとする課題 従来の構造のものでは、冷水４の温度と被冷却物である
液体６のｍ度との温度差が小さいうえに、垂直な壁面に
沿って液体６を流下させるため流下速度が大きく、液体
６は充分に冷却されないまま貯液タンク５の下部に達す
る。このため貯液タンク５の下部に貯留している液体６
′の温度が一時的に上昇してしまう。逆に十分な冷却を
行なうには貯液タンク５の壁面の鈍さを大きくとること
が必要となり、装置が高さが大きくなる。

また液体６を貯液タンク５の壁面に沿って一様に流下さ
せるためには、滞留タンク７に多数の流出口８としての
小孔を設けることが必要である。

未溶解成分や蒸発残留物を含む液体等ではこの流出口８
がつまりやすくなるという不都合があった。

本発明は小形で十分な冷却能力をもち、液体の流路につ
まりを発生させない構造の液体冷却装置を提供するもの
である。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、一定のこう配を
もち鉛直に管配列された蒸発管を伝って液体を流下させ
るようにしたものである。また前記液体を蒸発管上に流
下させるのに内筒と外筒とからなり、内部に冷却水が流
れるら旋状の冷却管を、前記二重の筒で形成される円環
状の溝部に有する容器を通して液体を流下させてもと記
問題点を解決しうるものである。

作用 本発明による構成では液体を蒸発管の表面に伝わらせて
流すので蒸発管に液体をより長く接触させることができ
る。また液体は蒸発管によって直接冷却されるために冷
却効率が萬＜、小さな蒸発管で大きな冷却能力を発揮す
ることができる。したがって装置の小形、軽量化を実現
することができる。

受液部の平面断面積が下部では小さくと部では大きい容
器を用いてその底面から蒸発管上に液体を供給すること
によりその流量を定化させ、内部に冷却水を通す冷却管
を上記容器内に設けることにより液体を予備冷却する。

この結果、冷凍ユニットや蒸発管を小形化することがで
きる。

また、このような構成では蒸発管の１ケ所ないしは数ケ
所に集中して液体を流下させることができるので、蒸発
管に液体を流下させるための滞留タンクに設けた流出口
の直径を大きくすることができ、液体中の未溶解成分や
蒸発残留物による流出口の目づまりを防ぐことができる
。

実施例 以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図において、鉛直方間にだ行形状をなし屈曲部以外が
長手方向に沿って水平面に対し傾斜する蒸発管１０が貯
液タンク１１の内部に設けられ、冷凍ユニット１２に接
続されている。蒸発管１０の１部には１ケ所ないしは数
ケ所に流出口１３をもった滞留タンク１４があり、液体
１５を蒸発管１０のと部に少量ずつ流下させる。液体１
５は蒸発管１０の表面を伝って流下し、管表面を離れて
滴下してもさらにその下に配列された蒸発管１０の次段
に接触する。このようにして順次蒸発管１０を云いなが
ら流下した液体１５は同時に冷却されその温度が低下し
て貯液タンク１１の底部に貯留する。貯液タンク１１の
底部に貯留した液体１５′の量が増えて（ると、蒸発管
１０の下部は液体１５′に浸漬された状態となり、貯留
した液体１５′をさらに冷却する。なお貯液タンク１１
の底部に撹拌装置１６を設けると貯留した液体１５′の
冷却効果は更に高くなる。１７は貯留した液体を外部に
取出すための注出コックである。

蒸発管１０の中の冷媒の温度は冷凍ユニット１２のサイ
クルのバランスのとり方によって氷点以下の低温度にも
できるので、被冷却物である液体１５との間の温度差を
大きくとることができる。このため小さな伝熱面積で高
い冷却効果を得ることができ、装置を小形、軽量化する
ことができる。

また滞留タンク１４から流出する液体１５は、従来例の
ように貯液タンクの壁面に一様に流下させる必要がなく
、蒸発管ｌＯのと部に集中して落とすことができるため
、流出口１８は、口数を少な（、その径を太き（するこ
とができる。このため液体中の未溶解成分や蒸発残留物
等による目づまりを起こす可能性を低減できる。

第２図は第１図の実施例の蒸発管１０の形状をら旋状に
した場合である。蒸発管１００のら旋が鉛直方向に配置
しであるので管は全長にわたって水平面に対しこう配を
もっており、管の下には一段下の管が配置される。この
ため第１図の実施例と同様の効果を生むことができる。

第８図は液体６の予備冷却機能を備えた滞留タンクで、
第１図あるいは第２図の滞留タンク１４の代わりに用い
るものである。同心円状の内筒１８と外筒２１があり、
内筒１８の底面２２は内筒１８と外筒２１に囲まれた円
環状部の底面２８より高い位置にあり、内筒１８の壁面
下部には内筒１８の中に流入した液体を円環状部に流出
させる連通口１９が設けられている。前記連通口１９は
第８図のように内筒１８の壁面下部のみに開口していて
もよいし、内筒１８の壁面下端から上端まで開口してい
てもよい。円環状部の下部には内部に冷却水の流れるら
旋形状の冷却管２０が設置され、内筒中心をはさんで連
通口１９の反対側の円環状部底面には流出口１８′が設
けられている。

内筒１８の中に流入した液体は連通口１９を通り、円環
状部にある冷却管２０の近傍を通って流出口１８に至り
容器の外部に流出する。内筒１８の中に流入する液体の
墳が多ければこの容器内に一時的に滞留するが、液体の
流れはｔ述の説明と同様であり、冷却管２０の近傍を通
過する過程で冷却管２０の内部の冷却水によって冷却さ
れる。

このとき冷却水の流れを下方から上方に向うようにすれ
ば冷却される液体の流れと対向流に近い形となり更に高
い冷却効果が得られる。

また、この容器の受液部の平面断面積は内筒１８の底面
２２より低いところでは小さ（、高いところでは大きい
。このため一定流謔の容器への流入量あるいは流出量に
対して容器内の液面の変化は下部では大きくと部では小
さい。一方流出口１８′から流出する液体の流量は容器
内の液体の液面高さすなわち静水圧によって決定される
。このことからこの容器を用いることにより容器内に一
定流量、一定時間流入する液体を一時的に滞留させ、少
量ずつ長時間にわたってほぼ一定の流量で流出させるこ
とができる。すなわち流出量の一定化を図ることができ
る。第４図に容器への液体の流入量、容器内の液面所さ
および容器からの液体の流出量の時間経過に対する変化
の様子を示す。同図から前記流量が一定化されることが
分る。

第５図はこの予備冷却機能を備えた滞留タンクの別の実
施例で、内筒１８′の底面２２′の高さで円環状部外側
の外筒２１′を径方向に広げたものである。第５図では
側壁を広げた外筒と内筒とはほぼ同心としているが、筒
中心が相互にずれた位置にあってもかまわず、内筒以外
の形状例えば角柱状でもよい。外筒を横方向に広げる位
置も内筒底面高さより蒔くでも低くてもよい。また第５
図の連通口１９′は内筒１８′の壁面下端から上端まで
開口しているが、第８図で述べたように内筒１８の壁面
下部のみに開口していてもよい。第５図に示すような容
器では第３図に示したものより上部の受液部の平面断面
積が大きくなるので第４図に示す流出量一定化の効果を
より顕著にすることができる。

第８図および第５図に示す滞留タンクを用いることによ
り蒸発管１０に流下させる液体のｍ度を低下させ、流量
を一定化でき、蒸発管１０で除去すべき熱量を減少させ
られる。逆に、蒸発管１０および冷凍ユニット１２を小
型化しても同様な冷却効果を得ることが可能になる。ま
た第８図およ置から容器を取り外して洗浄することがで
きる。

このとき冷却管を冷却水の給水管や排水管と脱着可能な
構造にすれば、容器との分離や装置からの取り外しが容
易になるばかりでなく、冷却管の洗浄も容易になる。

発明の効果 上記のように本発明は長平方向にこう配をもち管配列を
鉛直にした蒸発管を貯液タンク内に設け、液体を蒸発管
伝いに流下させるものであるから、装置を小形、軽量化
することができると同時に液体流路の目づまりも防止で
きる。また蒸発管に液体を供給する滞留タンクとして、
内部に冷却水が流れる冷却管を円環状の溝部に設けた容
器を用いることにより冷凍ユニットや蒸発管の小形化を
図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特許請求の範囲第１項の一実施例の液
体の冷却装置の縦断面図、第２図は本発明の特許請求の
範囲第１項の他の実施例の液体の冷却装置の縦断面図、
第３図は本発明の特許請求の範囲第２項の一実施例の液
体の予備冷却機能を備えた滞留タンクの要部構成斜視図
、第４図は第８図に示す実施例の液体の流出量の時間変
化を表わす図、第５図は本発明の特許請求の範囲第２項
の他の実施例の液体の予備冷却機能を備えた滞留タンク
の要部構成斜視図、第６図は従来の液体の冷却装置を示
す縦断面図である。 １０．１００・・・蒸発管、 １１．１１’・・・貯液タンク、 １８．１８’・・・流出口、　　１４・・・滞留タンク
、１８．１８’・・・内筒、　　１９．１９’・・・連
通口、２０．２０’・・・冷却管、　２１　、２１’・
・・外筒。 特許出願人　　ティー・←・食品機械株式会社第１図 ｂ ４２図 第＋図 竿５図 層６１ １３′　シ糺出口 １８′　内情 １９′　　蓮通口 ２σ　ンノシー去ｐ’９ ２１′外筒 ２ユ′内筒底面 ２３′外層底面 １　ン令ン東１ニット ２？８、俺管 ３　ン＋Ａ（タンク ４乙　　ン４トΔく− Ｓ　　ＶＩｔ液夕〉り ６．６’５ン之、イノかミ ７　シ帯留タンク ８３丸出口 ？　シ主出コック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の部品で構成される液体冷却装置 （ア）液体を滞留させ下方に流下させる滞留タンク （イ）下記構造の蒸発管 （ａ）ら旋状ないしだ行状の形状の管 （ｂ）屈曲部を除き長手方向に沿って水平面に対し傾斜 （ｃ）鉛直に並ぶ管配列 （ウ）前記蒸発管を内蔵し、上記蒸発管を伝って流下す
   る液体を蓄える貯液タンク （エ）前記貯液タンクの外部に配置され前記蒸発管に冷
   媒を供給する冷凍ユニット
2. （２）下記の部品からなり液体の予備冷却機能を有する
   滞留タンクを用いた、請求項１の液体冷却装置 （ア）下記の要素からなる容器 （ａ）同心円筒状の二つの側壁 （ｂ）１個以上の流出口をもつ円環状外筒底面 （ｃ）前記円環状外筒底面より高い位置に設けられた内
   筒底面 （ｄ）前記内筒内に流入した液体を、前記円環状外筒底
   面の、前記流出口と対向した位置に流出させるために前
   記内筒壁に設けられた連通口 （イ）前記円環状外筒部に設けられ、内部に冷却水を通
   して外部の液体を冷却するら旋状の冷却管