JPH02197780A - 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］ この発明は、冷却すべき機器が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
冷却装置の冷却塔において生じうる被冷却流体の加熱を
防止した冷却装置に閃する。

［従来の技術１ 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却流体を冷却して当該
機器に送り出す冷却装置としては、従来密開式冷却塔や
圧縮式チラーが用いられてきた。これらの冷却袋；ｌで
は、例えば密ｍ式冷却塔については、夏場などではせい
ぜい３０”Ｃ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℃程度にまで冷却されてしまい過
冷による結露を招きやすく品質管理ト好ましくなく、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。

そこで１８〜２９℃程度の中低温域で定温保持すること
ができる冷却装置として、伝熱パイプと該伝熱バイブに
送風するファンとを有する空冷式の冷却塔と、圧縮器と
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
記冷却塔、蒸発器の順に導いた後前記Ｆ！％３に送り出
す管路とを設けた冷却装置や、上記冷却塔を、散水機構
を有する蒸発式冷却塔とした冷却装置が提案されている
（実開昭６１−８４４８０号）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した冷却装置は、１８〜２９℃程度の中低温域で定
温保持することができ、かつ不要な過冷が防止される冷
却装置ではあるが、冷却塔として空冷式冷却塔によると
きは冷却塔に入る被冷却流体の温度が外気乾球温度より
も低いときに、また冷却塔として蒸発式冷却塔によると
きは冷却塔に入る被冷却流体の温度が外気湿球温度より
も低いときに、液冷７！１流体は冷却塔の通過によって
冷力Ｉされずにかえって加熱されてしまい、チラーでの
冷却を不必要に大きく取らなければならなくなって装置
全体の効率を悪化させていた。

したがって本発明は、冷却塔において生じうる被冷却流
体の加熱を防止した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１ 本発明は上記課題を解決するために成されたものであり
、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、圧縮器と凝
縮器と！’５ｊ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
す管路とを設けた冷却装置において、前記冷却塔を迂回
するバイパス管路と、該バイパス管路と冷却塔を通過す
る管路との切替え手段とを付設し、被冷却流体の冷却塔
入口温度から外気乾球温度を減じた温度差が所定値より
も大きいときは冷却塔を通過する管路を開としてバイパ
ス管路を閏とし、前記温度差が前記所定値よりも小さい
ときは冷却塔を通過する管路を閉としてバイパス管路を
開とするように切替え手段を制御した冷却装置である。

なお温度差及び該温度差と所定値との大小比較は、負号
も考慮した値であって絶対値を意味するものではない。

請求項２は、上記冷却装置における冷却塔を伝熱バイブ
への散水機構を有する蒸発式冷却塔とし。

被冷却流体の冷却塔入口温度から外気湿球温度を減じた
値に基づいて前記切替え手段の切替えを行う冷却装置で
ある。

請求項３は、請求項１又は２の冷却装置において、凝縮
器の冷却を前記冷却塔によって行う冷却装置である。

［作用］ 被冷却流体の冷却塔入口温度が外気軟球又は湿球温度よ
りも高いときは、被冷却流体は冷却塔を通過して冷却塔
において冷却され、披冷ＭＩ流体の冷却塔入口温度が外
気軟球又は湿球温度よりも低いときは、被冷却流体はバ
イパス管路を通過し、冷却塔において加熱されることが
ない。

また被冷却流体の冷却塔入口温度が外気軟球又は湿球温
度よりも確かに高いがわずかにしか高くないときは、冷
却塔を通過させることによって得られる被冷却流体の冷
却量よりも、冷却塔を通過させることによる圧力損失と
、ファン又は散水機構を作動させることによる損失の方
が大きくなるから、前記所定値は必ずしも０℃とする必
要はなく、例えば正の小さな温度とすることができろ。

「実施例］ 本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。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は複数層の伝熱バイブ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バイブ２に送風してこれを冷却する
。チラー１０は圧縮器１１と凝縮器１２と膨張弁１３と
蒸発器１４とを有し、該チラー１０には冷媒が循環し、
冷媒は圧縮器１１において圧縮され、凝縮器】２におい
て液化して放熱し、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６ 他方冷却すべき機器２０から戻った被冷却流体は、ブー
スターポンプ２１．第１の弁２５、冷却塔１の伝熱バイ
ア２、第２の弁２６、蒸発器１４の順に導かれ、最後に
循環ポンプ２２を介して前記機器２０に送り出されるよ
うに管路構成されているほか、第１の弁２５の上流側と
第２の弁２６の下流側との間は、第３の弁２７を有する
バイパス管路２８によって短絡しており、また冷却塔１
の上流側には温度検出器２９が取付けられている６なお
図面では冷却塔１、チラー１０及び機３２０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。

また冷却塔１とチラー１０との運転については、被冷却
流体の蒸発器１４出口に取付けた温度検出器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、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るように制御されている。

しかして本実施例では温度検出器２９によって被冷却流
体の冷却塔１への入口温度を検出するほか、図示してい
ない乾球温度検出器によって外気乾球温度を検出してお
り、前者から後者を減じた温度差が予め定めた所定値よ
りも大きいときは、第１及び第２の弁２５．２６は開と
なり第３の弁２７は閑となり、前記温度差が前記所定値
よりも小さいときは、第１及び第２の弁２５．２６は閑
となり第３の弁２７は開となるように制御されている。

したがって冷却塔１を通過させることが装置全体の効率
を最も高めるように前記所定値を定めることによって、
冷却塔１による不必要な加熱や、冷却塔１を作動させる
ことによる不必要なエネルギー損失を除去することがで
きる。

なお第１及び第２の弁２５　、２６のいずれか一方は省
略することもできるし、第１、第２及び第３の弁２５，
２６．２７とバイパス管路２８とは、３方弁、４方弁な
どの他の手段によって構成してもよい。

次に第２図に示すように冷却塔１を、伝熱バイブ２とフ
ァン３との池に、伝熱バイブ２の上方に取付けた散水ヘ
ッダー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内の水を散水ヘッダー６に供給する散水ポン
プ８とを有する散水機構を四に設けた蒸発式冷却塔とし
、上記乾球温度検出器に代えて湿球温度検出器を用い、
温度検出器２９による被冷却流体の冷却塔１への入口温
度から外気湿球温度を減じた温度差に基づいて、上記と
同様の１ｉｌｌ　ｆｌｉを行ってもよい。

以上の実施例において、凝縮器１２の冷却を冷却塔１に
おいて行えば、装置全体がコンパクトに形成される。第
２図ではそのような構成を示した。

また凝縮器１２は水冷式凝縮器によって構成することも
でき、そのとき該水冷式凝縮器を冷却する冷却機構は冷
却塔１とは別に設置してもよいし、冷却塔１において冷
却してもよい。

［発明の効果１ 請求項１又は２の冷却装置は、密閉型冷却塔と圧縮式チ
ラーとを効率良く組み合わせた冷却装置において、被冷
却流体の冷却塔入口温度から外気軟球又は湿球温度を減
じた温度差が所定値よりも大きいときは、被冷却流体は
冷却塔を通過し、温度差が所定値よりも小さいときは、
披冷ｍ流体は冷却塔を通過せずにバイパス管路を通過す
るように構成されているから、冷却塔において生じうる
被冷却流体の加熱が防止され、エネルギー効率の高い冷
却装置が得られる。

請求項３の冷却装置は、１記効果を有するほか凝縮器が
冷却塔に組み込まれているから、装置全体がコンパクト
になる６

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の冷力１装置の一実施例の系統
図である。 １・・・冷却塔　　２・・・伝熱パイプ４・・・モータ
ー　５・・・空気吸入口６・・・散水ヘッダー　７・・
・受水槽１０・・・チラー　　１１・・・圧縮器１３・
・・！ｉｉ１張弁　　１４・・・蒸発器２１・・・ブー
スターポンプ ２３．２９・・・温度検出器 ２８・・・バイパス管路 ８・・・散水ポンプ １２・・・凝縮器 ２０・・・機器 ２２・・・循環ポンプ ２５　、２６　、２７・・・弁 ３・・・ファン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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設けた冷却装置におい
   て、前記冷却塔を迂回するバイパス管路と、該バイパス
   管路と前記冷却塔を通過する管路との切替え手段とを付
   設し、被冷却流体の冷却塔入口温度から外気乾球温度を
   減じた温度差が所定値よりも大きいときは冷却塔を通過
   する管路を開として前記バイパス管路を閉とし、前記温
   度差が前記所定値よりも小さいときは冷却塔を通過する
   管路を閉としてバイパス管路を開とするように前記切替
   え手段を制御したことを特徴とする冷却装置。
2. （２）前記冷却塔を前記伝熱パイプに散水する散水機構
   を有する蒸発式冷却塔によって構成し、前記温度差とし
   て被冷却流体の冷却塔入口温度から外気湿球温度を減じ
   た値を用いた請求項１記載の冷却装置。
3. （３）前記凝縮器を前記冷却塔によって冷却した請求項
   １又は２記載の冷却装置。