JPH04273967A - 水冷式冷却装置の貯水タンク - Google Patents

水冷式冷却装置の貯水タンク

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JPH04273967A
JPH04273967A JP3485191A JP3485191A JPH04273967A JP H04273967 A JPH04273967 A JP H04273967A JP 3485191 A JP3485191 A JP 3485191A JP 3485191 A JP3485191 A JP 3485191A JP H04273967 A JPH04273967 A JP H04273967A
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JP
Japan
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water
tank
communication pipe
main tank
expansion tank
Prior art date
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Pending
Application number
JP3485191A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Oshima
大嶋 正和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH04273967A publication Critical patent/JPH04273967A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器, レーザ加
工機, 精密工作機械などを被冷却機器として該冷却機
器の発生熱を除熱する水冷式冷却装置、特にその冷却水
供給ユニットに組み込んだ貯水タンクの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】まず、図3に頭記した水冷式冷却装置の
配管系統図を示す。図において、1は被冷却機器、2は
被冷却機器1の発熱部に組み込んだ熱交換器、3は前記
の熱交換器2へ低温の冷却水(純水)を供給する冷却水
供給ユニット、4は熱交換器2と冷却水供給ユニット3
との間の送水配管路である。また、前記の冷却水供給ユ
ニット3は、被冷却機器側の熱交換器2から還流した冷
却水(高温水)を冷却する冷却器5(例えば冷凍機の蒸
発器を組み込んだ熱交換器),貯水タンク6,送水ポン
プ7などを組合わせて構成されている。
【0003】かかる構成で、被冷却機器1の運転時に熱
交換器2と冷却水供給ユニット3との間で冷却水を循環
送水することにより、被冷却機器1の発生熱が熱交換器
2を流れる冷却水との熱交換して除熱される。また、熱
交換器から冷却水供給ユニット3に還流した冷却水は、
ユニット内の冷却器5で冷却された後に貯水タンク6に
入り、ここから送水ポンプ7を経て再び被冷却機器1の
熱交換器2に循環送水される。
【0004】次に、従来実施されている貯水タンクの構
造を図4に示す。すなわち、貯水タンク6は主タンク8
と、該主タンク8の上部に並置配備した膨張タンク9,
給水口10とからなり、膨張タンク9,給水口10はそ
れぞれ連通パイプ11,12を介して主タンク8に接続
されている。ここで、膨張タンク9は冷却水の温度変化
に伴う体積変動を吸収する役目を果たすものであり、該
膨張タンク9の天板近くには大気側に開口する空気抜き
穴9aが開口している。一方、給水口10は外部から主
タンク8に冷却水を給水, 補給するためのものである
。 また冷却水 (純水) と外気との接触面積をできるだ
け小さく抑えて冷却水の水質維持を図るよう、貯水の基
準水位を主タンク8と膨張タンク9との間を結ぶ連通パ
イプ11の中間レベルHo となるように定めて冷却水
を主タンク8に貯水している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来構成の貯水タンクでは、構造,機能面で次記のような
問題がある。すなわち、被冷却機器の発熱量が増えると
冷却水の温度が上昇し、その体積膨張に連れて貯水タン
クの水位が上昇するようになる。この場合に図4の構造
では、貯水タンク6の全体高さを低く抑えるために、主
タンク8と膨脹タンク9との間を結ぶ連通パイプ11の
長さを比較的短く設定しているので、水位の上昇に伴っ
て主タンク8から溢れ出た冷却水が膨張タンク9内に溜
るようになる。一方、このような運転状態で、被冷却機
器の異常温度上昇などが原因で冷却水に沸騰が生じると
、水中に生じた多量の気泡が還流水と一緒に貯水タンク
の主タンク8に流れ込むようになる。しかも、主タンク
8に流れ込んだ多量の気泡は水中を上昇し、連通パイプ
11の中の水を押し退けて膨張タンク9の中に吹出して
膨張タンク内に溜まっている冷却水を急激に押上げる。 この結果、膨張タンク内の水面が大きく波立ってかなり
の水量の水が空気と一緒に膨張タンク9の空気抜き9a
より外部に吹き溢れ、冷却ユニット6の内部, および
その周辺を濡らすといったトラブルを引き起こす。
【0006】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、装置全体の小形, コンパクト化を図り、さら
に被冷却機器側で冷却水が沸騰するなどの異常事態が発
生した場合でも冷却水が貯水タンクから吹き溢れるトラ
ブルを確実に防止できるようにした水冷式冷却装置の貯
水タンク構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の貯水タンクにおいては、主タンクと膨張タ
ンクとの間にはタンクの底板を貫通して先端が天板近く
に開口する第1の連通パイプ,および膨張タンクの底板
に開口する第2の連通パイプとを配管するとともに、前
記第2の連通パイプ,および主タンクと給水口との間の
連通パイプにそれぞれ逆止弁を介装して構成するものと
する。
【0008】
【作用】上記構成において、通常運転範囲での温度変化
に伴う冷却水の体積変動は、主タンクと膨張タンクとの
間に配管した長さ寸法が長い第1の連通パイプ(膨張タ
ンクの底板を貫通して天板近くまで延在している)での
水位変化で吸収される。なお、第1の連通パイプを除く
第2の連通パイプ,および給水口との間の連通パイプに
は主タンク側へのみ水を流す逆止弁が介装されており、
かつ逆止弁は水位の上昇により弁が閉じるので、これら
の連通パイプを通じて水が主タンク側から上方に溢れで
ることはない。
【0009】一方、被冷却機器の異常運転などに伴う過
大な温度上昇が基で貯水タンクの貯留水が大幅に体積膨
張した場合には、冷却水は逆止弁を装備してない第1の
連通パイプで吸収し切れずにパイプの上端より溢れ出て
膨脹タンク内にオーバーフローするとともに、主タンク
内に流れ込んだ沸騰気泡は、主タンク内の水中を上昇し
たところで第1の連通パイプを通じて水と一緒に膨張タ
ンクの上部空間へ直接抜け出し、ここからタンク内の底
部に流下する水と分離した上で空気抜き穴より大気側に
排気される。したがって、第1の連通パイプからオーバ
ーフローして膨張タンクの底部に溜まった水が気泡によ
り押上げられるおそれはなく、空気抜き穴を通じて膨脹
タンクの外に水が吹き溢れるような事態が確実に回避さ
れる。なお、膨張タンク内に溜まった水は、異常運転か
ら定常運転状態に復帰して主タンクの水位が低下した際
に、第2の連通パイプの逆止弁を通して主タンクに流れ
込んで回収される。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例の構成,動作機能を図1
,図2に基づいて説明する。なお、図中で図3と同一部
材には同じ符号が付してある。すなわち、図1において
、主タンク8とその上部に配備された膨張タンク9との
間には、第1の連通パイプ13と第2の連通パイプ14
との2本のパイプが配管されている。ここで、第1の連
通パイプ13は膨張タンク9の底板を貫通して上端がタ
ンク内の天板近くに開口している。これに対して、第2
の連通パイプ14は膨張タンク9の底板に開口して接続
配管されており、かつ該連通パイプ14の途中には主タ
ンク側にのみ水を流す逆止弁15が介装してある。さら
に、主タンク9と給水口10との間を結ぶ連通パイプ1
2にも前記逆止弁15と同様な逆止弁16を備えている
【0011】上記の構成で、主タンク9への冷却水の給
水,補給は給水口10を通じて行い、初期の貯水基準水
位をHo に設定する。そして、定常運転範囲内での温
度変化に伴う冷却水の体積変化を、第1の連通パイプ1
3における水位変動ΔHで吸収するようにする。なお、
このために、第1の連通パイプ13の口径,長さ寸法を
、あらかじめ実験などにより求めた冷却水の体積変化量
から決定しておくものとする。
【0012】一方、被冷却機器側の異常温度上昇に伴っ
て冷却水が大きく体積膨張した場合には、図2で示すよ
うに水は第1の連通パイプ13で吸収し切れずに、該連
通パイプ13の上端開口よりオーバーフローして膨張タ
ンク9の中に溢れ出てその底部に溜る。なお、この水位
上昇時には逆止弁15,16が閉じており、連通パイプ
12,15を通じて水が上方へ溢れ出ることはない。ま
た、被冷却機器の異常温度上昇に伴う冷却水の沸騰で系
内に多量の気泡が発生した場合でも、貯水タンク6へ還
流する冷却水と一緒に主タンク8内に流入した気泡(気
泡を符号17で示す) は、主タンク8内の水中を上昇
したところで第1の連通パイプ13を通じて水と一緒に
膨張タンク9内の上部空間に直接抜け出し、ここから膨
張タンクの空気抜き9aを通じて大気中に排出される。 なお、この過程で連通パイプ13の中の水も気泡17に
押されて膨張タンク9の内部に吹出すが、水は下方へ流
下してタンク内の底部に溜る。この結果、膨張タンク9
の空気抜き9aから冷却水が吹き溢れるような事態が確
実に回避される。なお、異常運転から定常運転状態に復
帰して主タンク8の水位が低下すれば第2の連通パイプ
14の逆止弁15が開くので、膨張タンク9に溜まって
いた水は第2の連通パイプ14の逆止弁15を通じて主
タンク8に還流し、初期の貯水状態に復帰する。また、
主タンク8と給水口10とを結ぶ連通パイプ12には逆
止弁16が介装してあるので、異常運転時に水位が上昇
しても水が給水口10に逆流して溢れ出るおそれはない
【0013】
【発明の効果】本発明の貯水タンクは、以上説明したよ
うに構成されているので、異常運転時に冷却水が大きく
体積膨張し、かつ沸騰により水中に多量の気泡が生じて
も、主タンクの水位変動を膨張タンクで確実に吸収しつ
つ、しかも水が膨張タンクの空気抜き穴,および給水口
から外部に溢れ出て周囲を濡らすといったトラブルを確
実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の構成図
【図2】図1の構成による異常運転状態での動作説明図
【図3】水冷式冷却装置全体の配管系統図
【図4】従来
における貯水タンクの構成図
【符号の説明】
1    被冷却機器 2    熱交換器 3    冷却水供給ユニット 6    貯水タンク 8    主タンク 9    膨張タンク 9a  空気抜き穴 10    給水口 12    連通パイプ 13    第1の連通パイプ 14    第2の連通パイプ 15    逆止弁 16    逆止弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被冷却機器側の熱交換器へ冷却水を供給す
    る冷却水供給ユニット内に組み込んだ貯水タンクであり
    、主タンクの上部に主タンクと連通して膨張タンク, 
    給水口を並置配備したものにおいて、主タンクと膨張タ
    ンクとの間にはタンクの底板を貫通して先端が天板近く
    に開口する第1の連通パイプ,および膨張タンクの底板
    に開口する第2の連通パイプを配管するとともに、前記
    第2の連通パイプ,および主タンクと給水口との間の連
    通パイプにそれぞれ主タンク側に水を流す逆止弁を介装
    したことを特徴とする水冷式冷却装置の貯水タンク。
JP3485191A 1991-03-01 1991-03-01 水冷式冷却装置の貯水タンク Pending JPH04273967A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104526907A (zh) * 2013-05-20 2015-04-22 海宁王骏橡塑制品有限公司 一种干燥系统中的冷却装置
CN106091516A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 温州市凯宇五金有限公司 一种五金制作用铁块迅速冷却装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104526907A (zh) * 2013-05-20 2015-04-22 海宁王骏橡塑制品有限公司 一种干燥系统中的冷却装置
CN106091516A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 温州市凯宇五金有限公司 一种五金制作用铁块迅速冷却装置
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