JPH03125881A - Water cooling device - Google Patents
Water cooling deviceInfo
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- JPH03125881A JPH03125881A JP26417589A JP26417589A JPH03125881A JP H03125881 A JPH03125881 A JP H03125881A JP 26417589 A JP26417589 A JP 26417589A JP 26417589 A JP26417589 A JP 26417589A JP H03125881 A JPH03125881 A JP H03125881A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、配管などの水路を流れる水を、真空ポンプ
を利用して冷却する冷水装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a water chiller that uses a vacuum pump to cool water flowing through a waterway such as a pipe.
第5図は従来の冷水装置を一部切断して示す正面図であ
り、図において、1は配管(T)における水の入口、2
はこの人口1付近に接続した人口バルブ、3はその配管
(T)の途中に設けた冷却容器、4は配管(T)の水の
出口5付近に連設した出口バルブ、6は上記冷却容器3
の内部および水路としての配管(T)の外周にそれぞれ
設置および巻装した水冷却用の熱交換器、7はフロンガ
スなどの冷媒圧縮用のコンプレッサ、8は冷媒の配管、
9は断熱圧縮した冷媒の熱を、外に捨てるために設けた
放熱用の熱交換器で、上記熱交換器6、コンプレッサ7
および熱交換器9は配管8を介して図示のように接続さ
れ、冷凍サイクルを構成している。FIG. 5 is a partially cutaway front view of a conventional water chiller. In the figure, 1 is the water inlet of the pipe (T), 2
is the population valve connected to the vicinity of this population 1, 3 is the cooling container installed in the middle of the pipe (T), 4 is the outlet valve connected to the vicinity of the water outlet 5 of the pipe (T), 6 is the cooling container mentioned above 3
A heat exchanger for water cooling installed and wrapped around the inside of the pipe (T) and the outer circumference of the pipe (T) serving as a waterway, 7 a compressor for compressing a refrigerant such as fluorocarbon gas, 8 a refrigerant pipe,
9 is a heat exchanger for dissipating the heat of the adiabatic compressed refrigerant to the outside, and is connected to the heat exchanger 6 and compressor 7.
The heat exchanger 9 and the heat exchanger 9 are connected as shown in the figure via piping 8 to constitute a refrigeration cycle.
次に動作について説明する。まず、上記のような冷凍サ
イクルを構成するコンプレッサ7によって、冷却用の熱
交換器6から送られる冷媒を断熱圧縮し、その断熱圧縮
によって発生した熱を、熱交換器9によって大気等へ放
熱する。続いてこの放熱した冷媒を配管8内において自
由膨張させると、この冷媒は上記圧縮操作前よりも温度
が低下する。そこで、この低温化された冷媒を、冷却容
器3内および配管8の外周にそれぞれ上記のように設け
た熱交換器6に通すことにより、これらの内部の水を冷
却することができる。このようにして冷却した冷水を外
部へ取り出すときは、出口バルブ4を開放する。一方、
この開放によって冷却容器3内の水が減少したならば、
入口バルブ2を自動的にまたは手動で開いて、外部から
の新しい水をその冷却容器3内へ補給する。Next, the operation will be explained. First, the compressor 7 constituting the refrigeration cycle described above adiabatically compresses the refrigerant sent from the cooling heat exchanger 6, and the heat generated by the adiabatic compression is radiated to the atmosphere etc. by the heat exchanger 9. . Subsequently, when this heat-radiated refrigerant is allowed to freely expand within the pipe 8, the temperature of this refrigerant is lowered than before the compression operation. Therefore, by passing this cooled refrigerant through the heat exchanger 6 provided in the cooling container 3 and the outer periphery of the pipe 8 as described above, the water inside these can be cooled. When taking out the cold water cooled in this way to the outside, the outlet valve 4 is opened. on the other hand,
If the water in the cooling container 3 decreases due to this opening,
The inlet valve 2 is opened automatically or manually to supply fresh water from the outside into the cooling vessel 3.
従来の冷水装置は以上のように構成されているので、冷
水手段として構成が複雑でしかも高価な冷凍サイクルシ
ステムを利用しなければならず、また、冷媒として一般
にはフロンを利用するため、環境汚染を招くなどの課題
があった。Conventional chilled water devices are configured as described above, so they must use a complicated and expensive refrigeration cycle system as a means of chilling water.Furthermore, they generally use fluorocarbons as a refrigerant, which causes environmental pollution. There were issues such as inviting
この発明は上記のような課題を解消するため鴬になされ
たもので、構成を簡単かつ安価にできるとともに、環境
汚染を回避できる冷水装置を得ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a chilled water device that can be constructed simply and inexpensively, and can avoid environmental pollution.
この発明に係る冷水装置は、水が流れる水路の途中に、
その水を蒸発させる空間を持つ蒸発部を設け、この蒸発
部の上記空間内を真空ポンプを用いて減圧するようにし
たものである。In the water cooling device according to the present invention, in the middle of a waterway through which water flows,
An evaporation section having a space for evaporating the water is provided, and the pressure inside the space of the evaporation section is reduced using a vacuum pump.
〔作 用〕
この発明における真空ポンプは、蒸発部の空間内を低圧
下に引き込むため、その空間に接する水面からの水蒸気
の蒸発を促進し、この蒸発によって上記空間に臨む水の
熱を奪うことにより、この水を効率的に冷却するように
作用する。[Function] The vacuum pump of the present invention draws the inside of the evaporator space under low pressure, thereby promoting the evaporation of water vapor from the water surface in contact with the space, and this evaporation removes the heat of the water facing the space. This acts to efficiently cool this water.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、10は水を送る水路としての複数本の配管
であり、これらは各両端のフランジ12で互いに接続し
である。水は例えば左から右に配管10内を流れている
。、11はポーラス(多孔¥r)の物質で作られたポー
ラス管であり、水が内部から外表面ににじみ出るように
構成されている。13はこのポーラス管11を空間18
を介して被う真空容器で、このポーラス管11および真
空容器13は蒸発部19を構成している。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, numeral 10 indicates a plurality of pipes serving as water channels, which are connected to each other at flanges 12 at both ends. Water flows through the pipe 10 from left to right, for example. , 11 is a porous tube made of a porous material, and is configured so that water oozes out from the inside to the outside surface. 13 connects this porous tube 11 to the space 18
This porous tube 11 and vacuum vessel 13 constitute an evaporation section 19.
14はこの真空容器13内を低下圧に引き込む真空ポン
プ、15はその真空度をモニタする真空計、16は配管
lOの出口、入口での水の温度をモニタする温度計、1
7は真空計15、温度計16から得たデータにもとづい
て、この蒸発システムを制御する制御系であり、具体的
には、水の温度を制御するために、真空ポンプを制御す
る信号を出力する。14 is a vacuum pump that draws the inside of this vacuum container 13 to a reduced pressure; 15 is a vacuum gauge that monitors the degree of vacuum; 16 is a thermometer that monitors the temperature of water at the outlet and inlet of piping IO;
7 is a control system that controls this evaporation system based on data obtained from a vacuum gauge 15 and a thermometer 16; specifically, it outputs a signal to control a vacuum pump in order to control the temperature of water. do.
次に動作について説明する。まず、真空ポンプ14を駆
動し、これにより真空容器13内を減圧する。このため
、ポーラス管11の表面からの水の蒸発が促進される。Next, the operation will be explained. First, the vacuum pump 14 is driven to reduce the pressure inside the vacuum container 13. Therefore, evaporation of water from the surface of the porous tube 11 is promoted.
ここで、0°Cの水および0℃の氷の蒸気圧は略4.5
torrであるので、真空度がこの値より高くなると
、水の沸騰が生じ、このために水の蒸発が著しく増大す
る。この蒸発量はポーラス管11の構成材料およびそれ
の構造、真空度によって決まり、一方、冷却によって減
る熱量は真空ポンプ14の能力によって決まる。そこで
、−例として、水の温度を30°Cから10°Cに下げ
る場合、つまり20°Cに下げることを考えると、水の
流量として、出口でlj!/sとした場合に、単位時間
当たりにEの熱量を取り去る必要がある。この熱MEは
、
E=(30℃−10℃) X 1000g/s=2.0
X IO’caJ/s −−(1)
となる。Here, the vapor pressure of water at 0°C and ice at 0°C is approximately 4.5
torr, so if the vacuum is higher than this value, boiling of water will occur, which will significantly increase water evaporation. The amount of evaporation is determined by the material of the porous tube 11, its structure, and the degree of vacuum, while the amount of heat reduced by cooling is determined by the capacity of the vacuum pump 14. Therefore, - As an example, if we consider lowering the temperature of water from 30°C to 10°C, that is, to 20°C, the flow rate of water is lj! at the outlet! /s, it is necessary to remove E amount of heat per unit time. This heat ME is E=(30℃-10℃) x 1000g/s=2.0
X IO'caJ/s --(1)
becomes.
一方、25°Cでの水の気化熱は略580 cal/g
であるから、単位時間当たりにWの水を水蒸気にする必
要がある。この水の量W、つまり熱量Eを取り去るため
の水蒸気蒸発量は、
=34.5 g/s
・・・・・・・・・ (2)
となる。On the other hand, the heat of vaporization of water at 25°C is approximately 580 cal/g.
Therefore, it is necessary to convert W water into steam per unit time. The amount W of water, that is, the amount of water vapor evaporated to remove the amount of heat E, is =34.5 g/s (2).
これは、34.5g /18g = 1.92 +go
+の水に対応し、標準状態で1.92 X 22.4
= 42.9:M!の水蒸気に対応する。This is 34.5g / 18g = 1.92 + go
+ corresponds to water, 1.92 x 22.4 in standard condition
= 42.9:M! corresponds to water vapor.
また、10″Cでの蒸気圧は略9.2 torrである
か真空ポンプ14の排気速度■は、
V= 35461!/s −(3)必要にな
る。Also, the vapor pressure at 10''C is approximately 9.2 torr, or the pumping speed of the vacuum pump 14 is required to be V=35461!/s-(3).
一方、このように冷却するのに必要な単位時間当たりの
エネルギーには、
に=Sp−dv
10’(Newton) X4.293X10−”さ
4.3にJ/s
−4,4KW ・・・・・・・・・
(4)これは、モータや真空ポンプ14の効率を100
%にした時の値であり、実際にはこれの2〜4倍の出力
が必要である。On the other hand, the energy per unit time required for cooling in this way is: = Sp-dv 10' (Newton)
4.3 J/s -4,4KW ・・・・・・・・・
(4) This increases the efficiency of the motor and vacuum pump 14 by 100
This is the value when converted to %, and in reality, an output 2 to 4 times this value is required.
水の温度は以上のように、水の蒸発量によって決まるの
で、上記のように真空度、温度をモニタし、それによっ
て真空ポンプ14の制御を行うために、上記制御系17
が必要となる。As mentioned above, the temperature of water is determined by the amount of evaporation of water, so the control system 17 monitors the degree of vacuum and temperature as described above and controls the vacuum pump 14 accordingly.
Is required.
第2図シヨこの発明の他の実施例を示す、これは第5図
に示すような配管(T)の途中に蒸発部19としての空
間1Bを有する貯水容器21を設け、この貯水容器21
の上方に、内部に収容した水の蒸発を促進する真空ポン
プ14を接続したものである。22は貯水容器21内の
水の温度を検出する温度計で、この温度計22による検
出信号は真空計15の検出信号とともに制御系17に人
力される。23は出口側の配管(T)の途中に接続され
た水ポンプである。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which a water storage container 21 having a space 1B as an evaporation section 19 is provided in the middle of a pipe (T) as shown in FIG.
A vacuum pump 14 is connected above the vacuum pump 14 to promote evaporation of the water contained inside. 22 is a thermometer that detects the temperature of the water in the water storage container 21, and the detection signal from this thermometer 22 is manually input to the control system 17 together with the detection signal from the vacuum gauge 15. 23 is a water pump connected in the middle of the outlet side piping (T).
この実施例では、真空ポンプ14によって貯水容器21
内を低圧に引き込むことにより、内部に収容した水の表
面から水を蒸発させ、この蒸発を十分に促進することに
よって、上記同様の蒸発気化によって水を効率的に冷却
することができる。In this embodiment, the water storage container 21 is
By drawing the inside to a low pressure, water is evaporated from the surface of the water contained inside, and by sufficiently promoting this evaporation, water can be efficiently cooled by evaporation similar to the above.
また、冷却した水を貯水容器21から取り出す際には、
出口バルブ4を開放するのであるが、貯水容器21内が
上記のように低圧状態であるため、水ポンプ23を駆動
することにより、上記のように冷却した水を連続的また
は間欠的に強制排出することができる。なお、必要に応
じ、真空ポンプ14を停止し、空nr11Bに大気圧を
導入するようにすれば、上記水ポンプ23を用いること
なく、冷却した水を連続的または間欠的に外部へ排出す
ることができる。Moreover, when taking out the cooled water from the water storage container 21,
The outlet valve 4 is opened, but since the pressure inside the water storage container 21 is low as described above, by driving the water pump 23, the cooled water is forcibly discharged continuously or intermittently as described above. can do. If necessary, if the vacuum pump 14 is stopped and atmospheric pressure is introduced into the air nr 11B, the cooled water can be continuously or intermittently discharged to the outside without using the water pump 23. Can be done.
なお、上記実施例では、水蒸気を蒸発させるポーラス管
11を直管構造としたものを示したが、第3図に示すよ
うに、球状に膨大した形状のポーラス管11Aとしたり
、また、第4図に示すように、複数本に分岐したポーラ
ス管11Bを両端部で一体化した構造としてもよく、こ
れにより水蒸気の蒸発面積を拡大して、より良好な蒸発
促進並びに冷却促進を図ることができる。In the above embodiment, the porous tube 11 for evaporating water vapor has a straight tube structure, but as shown in FIG. As shown in the figure, a structure may be adopted in which a porous tube 11B branched into a plurality of tubes is integrated at both ends, thereby expanding the evaporation area of water vapor and promoting better evaporation and cooling. .
以上のように、この発明によれば、水が流れる水路の途
中に、その水を蒸発させる空間を持つ蒸発部を設け、そ
の空間内を真空ポンプを用いて低圧に引き込むように構
成したので、その空間に接する水面からの水蒸気の蒸発
を促進することができ、この蒸発によって水の熱を奪う
ことにより、この水の冷却を効率的に実施できるととも
に、かかる水の冷却を簡単かつ安価な構成によって実現
できるものが得られる効果がある。As described above, according to the present invention, an evaporation section having a space for evaporating the water is provided in the middle of a water channel through which water flows, and the inside of the space is drawn to low pressure using a vacuum pump. It is possible to promote the evaporation of water vapor from the water surface in contact with the space, and by removing the heat from the water through this evaporation, this water can be efficiently cooled, and the water can be cooled with a simple and inexpensive structure. There is an effect that can be achieved by.
第1図はこの発明の一実施例による冷水装置を一部切断
して示す正面図、第2図はこの発明の冷水装置の他の実
施例を一部切断して示す正面図、第3図および第4図は
第1図のポーラス管の他の実施例を示す正面図、第5図
は従来の冷水装置を示す概略構成図である。
lOは水路、14は真空ポンプ、18は空間、19は蒸
発部。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
代 理 人 大 岩 増 雄
第
1
9
10:水路
14:真空ホ6ファ
18:9背
19:蕉斃部
第
図
笥
図FIG. 1 is a partially cut-away front view of a water chiller according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cut-away front view of another embodiment of the chiller of the present invention, and FIG. 4 is a front view showing another embodiment of the porous tube shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional chilled water device. 10 is a water channel, 14 is a vacuum pump, 18 is a space, and 19 is an evaporation section. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Representative Masuo Daiiwa No. 1 9 10: Waterway 14: Vacuum Ho 6 Fa 18: 9 Back 19: Shobu No.
Claims (1)
る空間を持つ蒸発部と、この蒸発部の上記空間内を減圧
する真空ポンプとを備えた冷水装置。A chilled water device comprising: an evaporator section that is provided in the middle of a water channel through which water flows and has a space for evaporating the water; and a vacuum pump that reduces the pressure in the space of the evaporator section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26417589A JPH03125881A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Water cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26417589A JPH03125881A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Water cooling device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125881A true JPH03125881A (en) | 1991-05-29 |
JPH0561550B2 JPH0561550B2 (en) | 1993-09-06 |
Family
ID=17399506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26417589A Granted JPH03125881A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Water cooling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03125881A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101295088B1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-08-09 | 주식회사 에릭앤클레어랩 | Cold water device the moment for water purifier |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP26417589A patent/JPH03125881A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101295088B1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-08-09 | 주식회사 에릭앤클레어랩 | Cold water device the moment for water purifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0561550B2 (en) | 1993-09-06 |
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