JPH02197774A

JPH02197774A - 冷却装置

Info

Publication number: JPH02197774A
Application number: JP1018725A
Authority: JP
Inventors: Shuji Fukushima; 福島　修司; Kiyoshi Yanagimachi; 潔柳町
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-06

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］この発明は、冷却すべき機器から戻る被冷却流体を冷却
した後前記機器に送り出す冷却装置に関し、詳しくは中
低温に定温保持することができる冷却装置に関する。

［従来の技術］精密機器などの生産ラインや研究施設では、空調室温に
近くかつ安定した温度の冷却水を必要とするが、このよ
うに冷却すべき機器から戻る被冷動流体を冷却して当該
機器に送り出す冷却装置としては、従来密閉型冷却塔や
圧縮式チラーが用いられてきた。

［発明が解決しようとする課題］上記従来の冷却装置では、例えば密閉型冷却塔について
は、夏場などではせいぜい３０℃程度にしか冷却するこ
とができず、精密機器などで必要とするより中低位の温
度まで被冷却流体を冷却できないという問題点があった
。また圧縮式チラーについては、７〜１７°Ｃ程度にま
で冷却されてしまい適冷による結露を招きやすく品質管
理上好ましくなく、また被冷却流体の定温保持が困難で
寸法精度の保持上問題があった。

したがって本発明は、１８〜２９℃程度の中低温に定温
保持することができる冷却装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］本発明者は、密閉型冷却塔と圧縮式チラーとを効率良く
組み合わせることによって上記課題を解決できることを
見いだして、本発明を完成した。

すなわち本発明の請求項１は、伝熱パイプと該伝熱パイ
プに送風するファンとを有する冷却塔と５圧縮器と水冷
式凝縮器と膨張弁と蒸発器とこれらを循環する冷媒とを
有するチラーと、冷却すべき機器から戻る被冷却流体を
前記水冷式凝縮器、冷却塔、蒸発器の順に導いた後前記
１１！器に送り出す管路とを有する冷却装置である。

請求項２は請求項１の冷却装置において、水冷式凝縮器
を被冷却流体によってではなく、別途冷却機構を付設す
ることによって冷却した冷却装置である。

請求項３は請求項２の冷却装置において、直配冷却機構
を前記冷却塔に組み込んだ冷却装置である。

請求項４は請求項１．２又は３の冷却装置において、前
記冷却塔を、前記伝熱パイプに散水する散水機構を更に
有する蒸発式冷却塔とした冷却装置である７請求項５は請求項１．２．３又は４の冷却装置において
、冷却能力を増大させるときは先ずファンの送風量を増
加し次いで圧縮器の運転台数を増加させ、冷却能力を減
少させるときは先ず圧縮器の運転台数を減少し次いでフ
ァンの送風量を減少させた冷却装置である。

請求項６は請求項４の冷却装置において、冷却能力を増
大させるときは先ず伝熱パイプへの散水量と増加し次い
で圧縮器の運転台数を増加させ、冷却能力を減少させる
ときは先ず圧縮器の運転台数を減少し次いで伝熱パイプ
への散水量を減少させた冷却装置である７その際ファン
の送風量と伝熱パイプへの散水量との両方分増加あるい
は減少させようど、冷却能力を増大させるときは伝熱パ
イプへの散水量の増加に先立ちファンの送風量を増加さ
せ、冷却能力を減少させるときは伝熱パイプへの散水量
の減少の後型にファンの送風量を減少させるとを問わな
い。

［実施例］本発明の実施例を添付の図面に基ついて説明する７第１
図は本発明の冷却装置の一実施例の系統図であり、冷却
塔１は複数層の伝熱パイプ２とファン３とを有し、ファ
ン３はモーター４による駆動を受け、空気吸入口５から
吸気した空気を伝熱パイプ２に送風してこれを冷却する
。ナラ−１０は圧縮３１１と水冷式凝縮器１２と膨張弁
１３と蒸発器１４どを有し、該チラー１０には冷媒が循
環し、冷媒は圧縮２Ｓ１１において圧縮され、水冷式凝
縮器１２において２Ｎ化して放熱し、膨張弁１３を介し
て蒸発器１４内で蒸発して吸熱するサイクルを繰り返す
。

しかして冷却すべき機器２０から戻った被冷却流体は、
ブースターポンプ２１．水冷式凝縮器１２、冷却塔１の
伝熱パイプ２、蒸発器１４の順に導かれた後、循環ポン
プ２２を介して前記１器２０に送り出される。なお図面
では冷却塔１、チラー１０及び機器２０への流出入配管
は一系統しか示していないが、これらの全部又は一部を
複数の系統によって構成してもよい。

本実施例は以上のように構成されており、冷力■塔１の
みの運転、チラーｌＯのみの運転、及び両名１．１０の
運転の各態様を容易に実行することができ、したがって
容易に被冷却流体を中低温に定温保持することができる
。また凝縮器として水冷式凝縮器１２を使用しているか
ら熱交換効率が高く、したがってチラー１０はコンパク
トに形成され、冷却装置全体もコンパクトに形成される
。また本実施例では水冷式凝縮器１２の２次側には機器
２０から戻った被冷却流体が通水されているから、チラ
ー１０と被冷却流体との間の熱交換は通常の圧縮式チラ
ーと同等の効率で行われるが、水冷式凝縮器１２で被冷
却流体が加熱されることによって冷却塔１の冷却効率が
高まるように構成されている。

次に第２図に示すように、冷却すべき機器２０から戻る
被冷却流体を冷却塔１、蒸発器１４の順に導いた後前記
機器２０に送り出し、水冷式凝縮器１２の２次（］ｎ１
に別途冷ガ■機横１５を接続してもよい６本実施例では
冷却機構１５は冷却塔１と同様に伝熱バイブとファンと
によって構成されているが、冷却機構１５を蒸発式冷却
塔によって構成することもできる。また冷却機構１５を
冷却塔１の中に組み込むこともでき、そのようなｊｌ成
とするときは装置全体をコンパクトにすることができる
。

次に第３ＵＡに示すように冷却塔１を、伝熱バイブ２と
ファン３との他に、伝熱バイブ２の上方に取付けたｊｌ
り水ヘツダ−６と、伝熱バイブ２の下方に取付けた受水
槽７と、受水槽７内の水を散水ヘンダー６に供給する散
水ポンプ８とを有する散水機構を更に設けた蒸発式冷却
塔とすれば、伝熱バイブ２に付着した水分の蒸発潜熱が
利用されるから、冷却塔１の冷却能力を増大させること
ができる。なお散水ヘッダー６は、下面に多数の孔を穿
設した散水槽によって構成してもよい。

冷却塔１を上記のように蒸発式冷却塔とした場合におい
ても、先の例と同様に冷却すべき機器２０から戻る被冷
却流体を冷却塔１、蒸発器１４の順に導いた後前記機器
２０に送り出し、水冷式凝縮器１２の２次側に別途冷却
機構１５を接続してもよい。その際第４図に示すように
冷却Ｗｔ＃１５を冷却塔１の中に組み込めば、装置全体
をコンパクトに形成することができる。

次に第１図から第４図に示したように、被冷却流体の蒸
発器１４出口に温度検出器２３を取付け、該温度検出器
２３の温度が設定温度範囲よりも高くなったときには、
先ずファン３の送風量を増加し、なおも温度検出器２３
の温度が設定温度範囲よりも高くなったときには更に圧
縮器１１の運転台数を増加させる。また温度検出器２３
の温度が設定温度範囲よりも低くなったときには、上記
と逆に先ず圧縮器１１の運転台数を減少し、なおも温度
検出器２３の温度が設定温度範囲よりも低くなったとき
には更にファン３の送風量を減少させれば、消費エネル
ギーの大きなチラーの運転が最低限に留められて省エイ
・ルギーが果たされ、かつ不要な過冷が防止される６次に冷却塔１を蒸発式冷却塔とした場合に、先の例と同
様に被冷却流体の蒸発器１４出口に温度検出器２３を取
付け、該温度検出！２３の温度が設定温度範囲よりも高
くなったときには、先ず伝熱バイブ２への散水量を増加
し、なおも温度検出器２３の温度が設定温度範囲よりも
高くなったときには更に圧縮器１１の運転台数を増加さ
せる７また温度検出器２３の温度が設定温度範囲よりも
低くなったときには、上記と逆に先ず圧縮器１１の運転
台数を減少し、なおも温度検出器２３の温度が設定温度
範囲よりも低くなったときには更に伝熱バイブ２への散
水量を減少させれば、消費エネルギーの大きなチラーの
運転が最低限に留められて省エネルギーが果たされ、か
つ不要な過冷が防止される７その際ファン３の送風量に
ついては、散水量の増減と共に増減させても良いし、冷
却能力を増大させるときは伝熱バイブ２への散水量の増
加に先立ちファン３の送風量を増加させ、冷却能力を減
少させるときは伝熱バイブ２への散水量の減少の後型に
ファン３の送風量を減少させてもよい。

「発明の効果］本発明は、密閏型冷却塔と圧縮式チラーとを効率良く組
み合わせた冷却装置であるから、容易に披冷ガＩ？ａ体
を中低温に定温保持することができ、かつ不要な過冷が
防止される。

すなわち請求項１の冷却装置では、冷却すべき機器から
戻った被冷却流体は、水冷式凝縮器、冷却塔及び蒸発器
を通過した後前記機器に送り出されるから、冷却塔のみ
の運転、チラーのみの運転−及び両者の運転の各態様に
よって各冷却負荷に容易に対応することができる。

請求項２の冷却装置では、水冷式凝縮器が別途付設した
冷却機構によって冷却されるから、冷却装置の冷却能力
を大きくすることができる。

請求項３の冷却装置では、水冷式凝縮器の冷却機構が冷
却塔に組み込まれているから、装置全体がコンパクトに
形成される６請求項４の冷却装置では、伝熱パイプに付着した水分の
蒸発潜熱を利用するから、冷却塔での冷却能力を大きく
することができる。

請求項５又は６の冷却装置では２冷却塔を優先的に作動
させるから、不要な適冷が防止されかつ省エネルギーが
果たされる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の冷却装置の一実施例の系統
図である７１・・・冷却塔　　　　２・・・伝熱パイプ　３・・・
ファン４・・・モーター　　　５・・・空気吸入口６　
・散水へンダー　７・・受水槽　８・９．散水ポンプＩ
Ｏ・・チラー　　１１・・圧縮器　　１２・水冷式凝縮
器１３・・・膨張弁　　１４・・蒸発器　　１５・・冷
却機構２０・−機器２１・・ブースターポンプ２２・・
循環ポンプ　　２３・・・温度検出器代理人　弁理士　
猪　熊　克　彦兎図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）伝熱パイプと該伝熱パイプに送風するファンとを
有する冷却塔と、圧縮器と水冷式凝縮器と膨張弁と蒸発
器とこれらを循環する冷媒とを有するチラーと、冷却す
べき機器から戻る被冷却流体を前記水冷式凝縮器、冷却
塔、蒸発器の順に導いた後前記機器に送り出す管路とを
有する冷却装置。
（２）前記管路は、冷却すべき機器から戻る被冷却流体
を前記冷却塔、蒸発器の順に導いた後前記機器に送り出
し、前記水冷式凝縮器の冷却機構を別途付設した請求項
１記載の冷却装置。
（３）前記冷却機構を前記冷却塔に組み込んだ請求項２
記載の冷却装置。
（４）前記冷却塔を、前記伝熱パイプに散水する散水機
構を更に有する蒸発式冷却塔によって構成した請求項１
、２又は３記載の冷却装置。
（５）冷却能力を増大させるときは先ず前記ファンの送
風量を増加し次いで前記圧縮器の運転台数を増加させ、
冷却能力を減少させるときは先ず圧縮器の運転台数を減
少し次いでファンの送風量を減少させてなる請求項１、
２、３又は４記載の冷却装置。
（６）冷却能力を増大させるときは先ず前記伝熱パイプ
への散水量を増加し次いで前記圧縮器の運転台数を増加
させ、冷却能力を減少させるときは先ず圧縮器の運転台
数を減少し次いで伝熱パイプへの散水量を減少させてな
る請求項４記載の冷却装置。