JPH05133693A - 水冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水冷却装置において、水又は水溶液を冷却す
るための熱交換器の凍結による破損を防止し、凍結温度
付近までの冷却を可能とする。 【構成】 水又は水溶液が流通する水流通路５１に、冷
熱供給装置Ｂから供給される熱交換媒体との熱交換によ
り水等を冷却するための熱交換器２２を介設する。熱交
換器２２の伝熱管２２ａ内のほぼ中心線上に弾力性のあ
る芯棒部材５４を配設することにより、伝熱管２２ａの
管壁付近に水等を流して冷却効率を向上させるととも
に、凍結時にも弾力性により伝熱管２２ａの破損を防止
する。この安全対策があることにより、水等を凍結温度
付近の低温に冷却することが可能になる。熱交換器２２
の伝熱管２２ａ内部が凍結したときには、冷熱供給装置
Ｂによる冷却を停止させて解凍運転を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水流通路で水等を冷却
するための熱交換器又は製氷装置に係り、特に冷却能力
の向上対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３―１４０６
３号公報に開示される如く、蓄氷槽の水を水循環路に循
環させるとともに、水循環路に、ブライン配管を介して
接続される冷凍装置に熱交換器を配置し、この熱交換器
の伝熱管内に水を流通させる一方、伝熱管の外側にブラ
インを流通させ、伝熱管の壁面を介してブラインとの熱
交換を行わせることにより水を過冷却して、スラリ―状
の氷化物を生成し、蓄氷槽に貯溜するようにした製氷装
置は公知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば山葵
等の寒冷地性の植物を栽培する場合、０度付近の冷水を
供給する必要がある。そこで、上記従来の公報のものを
転用して、スラリー状の氷化物ではなく、冷水を供給す
ることが考えられる。

【０００４】しかしながら、上記従来の熱交換器の構造
では、伝熱管の管壁を介して水とブラインとの熱交換が
行われるので、管壁付近では熱交換が有効に行われる
が、伝熱管の中心付近では熱交換率が悪化するという問
題がある。すなわち、水循環路において、水は相当の速
さで流通しているので、対流による管壁付近の水と伝熱
管中央付近の水との間の熱伝達は少なく、したがって、
熱交換器の冷却能力又は冷却能力を十分確保できないか
らである。

【０００５】さらに、従来のものにおいて、熱交換器の
伝熱管内で水の温度を凍結温度付近まで低下させると、
内部の水が凍結し、その体積膨張による応力のためにつ
いには熱交換器が破損する虞れがある。かかる熱交換器
内部の凍結を回避するためには、熱交換器の出口温度を
凍結温度よりもかなり高い温度に設定する必要があり、
その結果、必要な低温の冷水を得ることができないとい
う問題があった。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、熱交換器内部が万一凍結した場合に
も、その体積膨張に起因する応力を吸収しうる手段を講
ずることにより、熱交換器の破損の虞れを有効に防止
し、もって、凍結温度付近の低温の冷水の供給を可能に
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明が講じた手段は、水又は水溶液が流
通する水流通路（２１）に、水又は水溶液を冷却するた
めの熱交換器（２２）を配置する一方、該熱交換器（２
２）に水又は水溶液を冷却するための冷熱を供給する冷
熱供給装置（Ｂ）を備えた水冷却装置を前提とする。

【０００８】そして、上記熱交換器（２２）に、管内を
水又は水溶液が流通する伝熱管（２２ａ）と、該伝熱管
（２２ａ）内のほぼ中心軸線上に配設され、弾力性を有
する芯棒部材（５４）とを設ける構成としたものであ
る。

【０００９】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明において、上記熱交換器（２２）の出口の水
又は水溶液の温度を検出する出口温度検出手段（Ｔhw）
と、該出口温度検出手段（Ｔhw）の出力を受け、上記熱
交換器（２２）の出口温度を凍結温度よりも僅かに高い
温度領域に維持するよう上記冷熱供給装置（Ｂ）の能力
を制御する能力制御手段（１０１）と、上記熱交換器
（２２）の伝熱管（２２ａ）内部の凍結状態を検出する
凍結検出手段（Ｐｗ）と、該凍結検出手段（Ｐｗ）の出
力を受け、伝熱管（２２ａ）内部の凍結時、上記能力制
御手段（１０１）の制御を強制的に停止させて、伝熱管
（２２ａ）内部の凍結を融解させるための解凍運転を行
う解凍運転手段（１０２）とを設ける構成としたもので
ある。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、熱交
換器（２２）内において、伝熱管（２２ａ）のほぼ中心
軸線上に芯棒部材（５４）が配置されているので、水等
が伝熱管（２２ａ）の管壁付近のみを流通することにな
り、水等と冷媒との効率のよい熱交換が行われる。

【００１１】また、芯棒部材（５４）が弾力性のある材
料で構成されているので、伝熱管（２２ａ）の内部で冷
却が強すぎて氷化物が生じ、伝熱管（２２ａ）内部が凍
結して流通路の体積膨張が生じても、その体積膨張によ
る応力が芯棒部材（５４）の弾力性で吸収され、熱交換
器（２２）の破損が回避されることになる。このように
安全対策が講じられているので、水等を凍結温度付近の
低温に冷却することが可能になる。

【００１２】請求項２の発明では、出口温度検出手段
（Ｔhw）により熱交換器（２２）出口の水等の温度が検
出され、能力制御手段（１０１）により、出口の水等の
温度を凍結温度付近の温度にするよう冷熱供給装置の
（Ｂ）の能力が制御され、その間に、凍結検出手段（Ｐ
ｗ）により、熱交換器（２２）の伝熱管（２２ａ）内部
の凍結状態が検出されると、解凍運転手段（１０２）に
より、能力制御手段（１０１）の制御を強制的に停止さ
せて、伝熱管（２２ａ）内部の凍結を融解する解凍運転
を行うよう制御されるので、凍結状態が速やかに解消さ
れ、水冷却装置の連続的な使用が可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２以下の
図面に基づき説明する。

【００１４】図２は、実施例に係る水冷却装置の配管系
統を示し、該水冷却装置は、水等を冷却して利用系に供
給する冷却水生成部（Ａ）と、該冷却水生成部（Ａ）に
冷却用媒体を供給する冷熱供給装置としての冷凍装置
（Ｂ）と、上記冷却水生成部（Ａ）で生成された冷却水
を利用する栽培場等の冷水利用系（Ｃ）とからなる。

【００１５】上記冷凍装置（Ｂ）において、（１）はイ
ンバータ（ＩNV）により運転周波数を可変に調節される
圧縮機、（２）は該圧縮機（１）から吐出された冷媒を
凝縮，液化するための凝縮器、（３）は冷媒を減圧して
膨脹させる電動膨張弁、（２２）は上記冷却水生成部
（Ａ）で水又は水溶液を冷却するための水熱交換器、
（５）はアキュムレ―タであって、上記各機器は冷媒配
管（７）により順次接続され、冷媒の循環により熱移動
を生ぜしめるようにした冷媒回路（１０）が構成されて
いる。

【００１６】なお、（１１）は冷媒回路（１０）の吐出
管と水熱交換器（２２）の入り口配管とをバイパス接続
するホットガスバイパス路、（１２）は該バイパス路
（１１）を開閉する開閉弁であって、必要に応じて上記
電動膨張弁（３）を閉じ開閉弁（１２）を開くことによ
り、吐出冷媒を凝縮器（２）をバイパスさせて水熱交換
器（２２）側に供給しうるようになされている。

【００１７】次に、上記冷却水生成部（Ａ）において、
（５１）は冷却水利用系（Ｃ）に供給される水または水
溶液（以下、水等とする）が流通する水流通路、（５
２）は水等を強制輸送するためのポンプ、（５３）は水
熱交換器（２２）の下流側と上記ポンプ（５２）の上流
側とをバイパス接続する戻し通路、（５４）は水熱交換
器（２２）を出た水等の流れを下流の利用系（Ｃ）側と
戻し通路（５３）側とに切換える三方切換弁である。す
なわち、必要に応じて、三方切換弁（５４）を戻し通路
（５３）側に切換えることにより、水等の流れを水流通
路（５１）と戻し通路（５３）とで構成される閉回路内
で循環させるようになされている。

【００１８】図３及び図４に示すように、上記水熱交換
器（２２）は、ケーシング（２２ｂ）内に、多数の伝熱
管（２２ａ），…を配置し、該各伝熱管（２２ａ），…
を両端の管板（２２ｃ），（２２ｄ）でシールしながら
支持するようにしている。すなわち、ケーシング（２２
ｂ）内は２つの管板（２２ｃ）及び（２２ｄ）によっ
て、両端の水流通部（２２W1），（２２W2）と中央の冷
媒流通部（２２Ｆ）とに区画され、両端の各水流通部
（２２W1），（２２W2）間が多数の伝熱管（２２ａ），
…を介して連通するとともに、冷媒流通部（２２Ｆ）の
各伝熱管（２２ａ），…の外方には冷媒が流通するよう
になされている。

【００１９】ここで、本発明の特徴として、図５に示す
ように、上記伝熱管（ａ）の内部には合成樹脂製の弾性
体である芯棒部材（５４）が伝熱管（２２ａ）のほぼ中
心軸線上に配置されている。該芯棒部材（５４）は、図
６に示すように、外周部４箇所に軸方向に延びるリブ状
のスペ―サ部材（５５），…を備えている。

【００２０】すなわち、上記水熱交換器（２２）の冷媒
流通部（２２Ｆ）において、各伝熱管（２２ａ），…の
外側には、上記電動膨張弁（３）により減圧された低温
の冷媒を流通させる一方、各伝熱管（２２ａ），…の内
部では、芯棒部材（５４）の周囲つまり伝熱管（２２
ａ）の内壁面付近にのみ水等を流通させて、伝熱管（２
２ａ）内壁面付近で冷媒と水等との効率のよい熱交換を
行わせ、後述のような低温の冷却水を生成するようにな
されている。

【００２１】また、装置にはセンサ類が配置されてい
て、その主要なものを図示している。（ＬＰ）は冷媒回
路（１０）の低圧側圧力から蒸発圧力相当飽和温度つま
り水熱交換器（２２）における冷媒の蒸発温度Ｔr を検
出する冷媒圧力センサ、（Ｔhw）は水流通路（５１）の
水熱交換器（２２）出口に取り付けられ、冷却水の出口
水温Ｔw を検出する出口水温センサ、（Ｐw1）は水流通
路（５１）の水熱交換器（２２）入口の水圧を検出する
入口水圧センサ、（Ｐw2）は水熱交換器（２２）出口の
水圧Ｐ2 を検出する出口水圧センサであって、上記入口
水圧センサ（Ｐw1）及び出口水圧センサ（Ｐw2）によ
り、水熱交換器（２２）内部の凍結を検出する凍結検出
手段（Ｐｗ）が構成されている。そして、上記各センサ
の出力はコントローラ（図示せず）に入力可能に接続さ
れ、各センサの検出値に応じて、後述のように水冷却装
置の運転を制御するようになされている。

【００２２】水冷却装置の運転時、冷凍装置（Ｂ）で
は、圧縮機（１）からの吐出冷媒が凝縮器（２）で凝
縮，液化された後、電動膨張弁（３）で減圧され、水熱
交換器（２２）で蒸発して、ガス状態で圧縮機（１）に
戻るように循環する。また、冷却水生成部（Ａ）では、
通常運転時には三方切換弁（５４）は冷水利用系（Ｃ）
側に切換えられており、ポンプ（５２）により、水等が
強制的に水熱交換器（２２）に送給され、水熱交換器
（２２）で冷媒との熱交換により、凍結温度付近の低温
に冷却された後、冷水利用系（Ｃ）に供給される。

【００２３】図７は、通常運転の制御内容を示し、ステ
ップＳＴ１で、水熱交換器（２２）出口の目標水温Ｔws
（例えば０．５〜２．０℃程度の凍結温度付近の温度）
を設定し、ステップＳＴ２で、上記出口温度センサ（Ｔ
hw）の検出値である水熱交換器（２２）の出口水温Ｔw
を入力し、ステップＳＴ３で、式 Ｔdw＝Ｔw −Ｔwsに
より出口水温Ｔw の目標水温Ｔwsからの偏差（水温偏
差）Ｔdwを算出する。次に、ステップＳＴ４で、上記ス
テップＳＴ３で算出された水温偏差Ｔdwから冷媒回路
（１０）側の目標蒸発温度Ｔrsを決定し、ステップＳＴ
５で、上記冷媒圧力センサ（ＬＰ）の検出値である蒸発
温度Ｔr を入力し、ステップＳＴ６で、式Ｔdr＝Ｔr −
Ｔrsにより蒸発温度Ｔr の目標蒸発温度Ｔrsからの偏差
（蒸発温度偏差）Ｔdrを算出する。そして、ステップＳ
Ｔ７で、上記ステップＳＴ６で算出した蒸発温度偏差Ｔ
drに基づき、電動膨張弁（３）の目標開度Ｐｓ及び圧縮
機（１）の目標能力Ｆｓを決定し、ステップＳＴ８で、
電動膨張弁（３）の開度及び圧縮機（１）の能力を制御
する。

【００２４】また、図８は、水熱交換器（２２）が凍結
したときに行われる解凍運転の制御内容を示し、ステッ
プＳＳ１で上記入口水圧センサ（Ｐw1）及び出口水圧セ
ンサ（Ｐw2）の検出値Ｐ1 ，Ｐ2 をそれぞれ入力し、ス
テップＳＳ２で、ｄＰ＝ｐ1−Ｐ2 により、水熱交換器
（２２）の出口−入口間の水圧差ｄＰを算出する。次
に、ステップＳＳ３で、水圧差ｄＰが凍結状態と判断さ
れる所定の凍結判定値ｄＰｓよりも高いか否かを判別
し、ｄＰ＞ｄＰｓでなければ水等が正常に流通している
ため凍結状態ではないと判断して、ステップＳＳ１に戻
り通常運転を続行する一方、ｄＰ＞ｄＰｓになると、水
熱交換器（２２）の内部が凍結していると判断して、以
下のような解凍運転を行う。

【００２５】すなわち、ステップＳＳ４で、タイマ１
（図示せず）のカウントを開始し、ステップＳＳ５で、
タイマ１のカウントＣt1が所定の第１設定時間α1 にな
るまで待って、ステップＳＳ６に進み、水熱交換器（２
２）における冷却を停止する。この時、冷凍装置（Ｂ）
側では、圧縮機（１）の運転を停止させる一方、冷却水
生成部（Ａ）側では、上記三方切換弁（５４）を戻し通
路（５３）側に切換えて、冷却水の冷水利用系（Ｃ）へ
の供給を停止させ、戻し通路（５３）と流通路（５１）
とで形成される閉鎖回路内で冷水を循環させるようにし
ている。この間、圧縮機（１）の停止と同時に、タイマ
１をリセットするとともにタイマ２（図示ぜず）のカウ
ントを開始して、ステップＳＳ７で、タイマ２のカウン
トＣt2が第２設定時間α2 以上になるまで待って、ステ
ップＳＳ８に進み、通常運転を再開する。

【００２６】なお、上記ステップＳＳ６において、圧縮
機（１）を運転したままで、上記電動膨張弁（３）を閉
じホットガスバイパス路（１１）の開閉弁（１２）を開
いて、水熱交換器（２２）にホットガスを導入するよう
にしてもよく、その場合には解凍運転時間を短縮するこ
とができる。

【００２７】上記フローにおいて、ステップＳＴ１〜Ｓ
Ｔ８の制御により、請求項２の発明にいう能力制御手段
（１０１）が構成され、ステップＳＳ６及びＳＳ７の制
御により、請求項２の発明にいう解凍運転手段（１０
２）が構成されている。

【００２８】したがって、上記実施例では、水熱交換器
（２２）において、伝熱管（２２ａ）内で、伝熱管（２
２ａ）のほぼ中心軸線上に芯棒部材（５４）が配置され
ているので、水等が伝熱管（２２ａ）の管壁付近のみを
流通することになり、上記従来のもののような中心付近
の熱交換効率の悪い部分を生じることなく、水等と冷媒
との効率のよい熱交換が行われる。

【００２９】また、芯棒部材（５４）が弾力性のある材
料で構成されているので、伝熱管（２２ａ）の内部で冷
却が強すぎて氷化物が生じ、伝熱管（２２ａ）内部が凍
結して流通路の体積膨張が生じても、芯棒部材（５４）
によりその体積膨張分を吸収することができる。よっ
て、水熱交換器（２２）の破損を有効に防止することが
できる。このような凍結による水熱交換器（２２）の破
損を有効に防止する手段がない水冷却装置では、冷却水
の水温をそれ程低温に冷却することができず、特に凍結
温度付近の温度を要求される山葵等の栽培には適用する
ことができない。それに対して、上記実施例のように水
熱交換器（２２）内の凍結による体積膨張を吸収しうる
芯棒部材（５４）を設けることにより、水等を凍結温度
付近（例えば０．５〜２．０℃程度の温度）の低温に冷
却することが可能になるのである。

【００３０】なお、上記実施例では、芯棒部材（５４）
を中空棒としたが、本発明は斯かる実施例に限定される
ものではなく、内部に全く空間部を有しないものであっ
ても、十分な弾性があればよい。

【００３１】ただし、上記実施例のように、芯棒部材
（５４）を内部に応力吸収用空間部を有する材料で形成
した時には、伝熱管（２２ａ）内部で凍結が生じ、氷化
物による流通通路の体積膨張が生じた場合、その体積膨
張による応力を吸収しうる効果が顕著に得られる。

【００３２】特に、上記制御フローのごとく、出口温度
センサ（Ｔhw）で水熱交換器（２２）出口水温Ｔw を検
出し、能力制御手段（１０１）により、出口水温Ｔw を
凍結温度付近の制御目標値Ｔwsに収束させるよう冷凍装
置（Ｂ）の能力を制御する一方、水熱交換器（２２）の
伝熱管（２２ａ）内部の凍結状態を凍結検出手段（Ｐ
ｗ）で検出し、解凍運転手段（１０２）により、能力制
御手段（１０１）の制御を強制的に停止させて（例えば
冷熱の供給を停止させて）、伝熱管（２２ａ）内部の凍
結を融解する解凍運転を行うよう制御した場合、水等を
低温に冷却しながら水熱交換器（２２）内部で凍結が生
じた時にも凍結状態を速やかに解消させることができ、
水冷却装置の連続的な使用が可能になる。

【００３３】次に、上記実施例における芯棒部材（５
４）の変形例について説明する。

【００３４】図９及び図１０は、上記実施例における芯
棒部材（５４Ｂ1 ）及び伝熱管（２２ａ）の第１変形例
を示し、本変形例では、上記実施例における芯棒部材
（５４）の代りに、小さな円錐状の突起であるスペ―サ
部材（５５Ａ1 ），…を外周上の４箇所に等分配置させ
てなる芯棒部材（５４Ｂ1 ）が設けられている。この４
個の突起部（５５Ａ1 ），…の高さはいずれも伝熱管
（２２ａ）内壁面に到達する高さに形成されていて、各
４個の突起部（５５Ａ1 ），…を軸方向の２箇所に設け
ることにより、芯棒部材（５４Ｂ1 ）を伝熱管（２２
ａ）のほぼ中心線軸上に固定するようになされている。
この場合にも、上記実施例と同様に、芯棒部材（５４Ｂ
1 ）の外周部に設けられたスペ―サ部材（５５Ａ1 ），
…により、伝熱管（２２ａ）の内壁面と芯棒部材（５４
Ｂ1 ）外周部との間隙が円周方向でほぼ一定に保たれ、
流通路の面積が均一になるので、芯棒部材（５４Ｂ1 ）
の周囲で水等を均一に冷却することができる。すなわ
ち、水熱交換器（２２）の冷却効率の向上を図ることが
できる。

【００３５】図１１及び図１２は上記実施例の第２変形
例を示し、外周部４箇所に軸方向に延びるリブ状のスペ
―サ部材（５５Ａ2 ），…を備えた芯棒部材（５４Ｂ2
）が設けられている。本変形例でも、上記第１変形例
と同様の効果を発揮することができる。

【００３６】図１３及び図１４は上記実施例の第３変形
例に係る芯棒部材（５４Ｃ1 ）及び伝熱管（２２ａ）の
一部を示し、断面形状が略方形状の芯棒部材（５４Ｃ1
）が設けられ、その各コ―ナ―部で伝熱管（２２ａ）
と接するようになされている。この場合、芯棒部材（５
４Ｃ1 ）の断面が多角形に形成されているので、水等の
凍結による流通通路の体積膨張時、その体積膨張に起因
する応力の吸収効果が円筒形状のものに比べてより大き
いという効果がある。

【００３７】図１５及び図１６は上記実施例の第４変形
例を示し、この場合、各コ―ナ―部４箇所に軸方向に延
びるリブ状のスペ―サ部材（５５Ｂ）を有する芯棒部材
（５４Ｃ2 ）が設けられている。この変形例において
も、上記第３変形例と同様の効果を得ることができる。

【００３８】図１７及び図１８は上記実施例の第５変形
例を示し、外周部４箇所に軸方向に対して所定の傾斜角
で捩じれて延びるスクリュ―形突起部（５７Ａ），…が
設けられている。該各突起部（５７Ａ），…はその高さ
が伝熱管（２２ａ）の内壁面に達しない程度に低く、図
示しないが、支持部材がその両端部に設けられている。
そして、上記各リブ状突起部（５７Ａ），…により、水
等の流れを乱すようになされている。この場合、各突起
部（５７Ａ），…により、水等の流れが乱されるので、
流通通路における水又は水溶液同士の間における熱交換
が盛んになり、冷却効率が向上することになる。

【００３９】図１９及び図２０は上記実施例の第６変形
例を示し、本変形例では、高さが伝熱管（２２ａ）の壁
面まで達しないスクリュ―形突起部（５７Ａ），（５７
Ａ）と、該各スクリュ―形突起部（５７Ａ），（５７
Ａ）間に配置され、高さが壁面まで達するスクリュ―形
突起部（５７Ｂ），（５７Ｂ）とを備えた芯棒部材（５
４Ｄ3 ）が設けられている。本変形例でも、上記実施例
と同様の効果を発揮することができる。

【００４０】なお、上記実施例及び各変形例では、芯棒
部材（５４）の形状をストレートの棒状としたが、水流
通路（５１）の上流側から下流側に向かって断面積が減
少するテーパ状にしても良く、そのときには、下流側で
の流速の減少に伴い水等の凝固温度が低下し、水熱交換
器（２２）内部の凍結が抑制される利点がある。

【００４１】なお、本発明において、冷熱供給装置から
供給される冷却用媒体は必ずしも冷媒である必要はな
く、例えばブラインやサ―モモジュ―ル等により電気的
に発生された冷熱でもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、水冷却装置の構成として、水又は水溶液が循環
する水流通路に、冷熱供給装置から供給される熱交換媒
体との熱交換により水等を冷却する熱交換器を配置し、
該熱交換器に、伝熱管内の中心軸線上に弾力性を有する
芯棒部材を配設するようにしたので、伝熱管内部で壁面
付近にのみ水等が流通して冷却効率が高くなるととも
に、伝熱管内で凍結が生じても、凍結による流通通路の
体積膨張を吸収して、熱交換器の破損を有効に防止する
ことができ、よって、凍結温度付近まで冷却された低温
の冷水を供給することができる。

【００４３】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、熱交換器出口の水等の温度を凍結温度よ
りもわずかに高い温度領域に維持するよう冷熱供給装置
の能力を制御する一方、熱交換器の伝熱管内部の凍結が
検出されると、冷熱供給装置からの冷熱の供給を停止さ
せるなどして、伝熱管内部の凍結を融解させる解凍運転
を行うようにしたので、熱交換器内部の凍結状態を速や
かに解消することにより、水冷却装置の連続的な使用が
可能となり、著効を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２の発明の基本的な構成を示す図であ
る。

【図２】実施例に係る水冷却装置の配管系統図である。

【図３】実施例に係る水熱交換器の構造を示す断面図で
ある。

【図４】図４のIV−IV線断面図である。

【図５】実施例に係る芯棒部材の形状を示す斜視図であ
る。

【図６】実施例に係る伝熱管の構造を示す断面図であ
る。

【図７】水冷却装置の運転制御内容を示すフロ―チャ―
ト図である。

【図８】解凍運転制御の内容を示すフロ―チャ―ト図で
ある。

【図９】実施例の第１変形例に係る芯棒部材の形状を示
す斜視図である。

【図１０】実施例の第１変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【図１１】実施例の第２変形例に係る芯棒部材の形状を
示す斜視図である。

【図１２】実施例の第２変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【図１３】実施例の第３変形例に係る芯棒部材の形状を
示す斜視図である。

【図１４】実施例の第３変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【図１５】実施例の第４変形例に係る芯棒部材の形状を
示す斜視図である。

【図１６】実施例の第４変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【図１７】実施例の第５変形例に係る芯棒部材の形状を
示す斜視図である。

【図１８】実施例の第５変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【図１９】実施例の第６変形例に係る芯棒部材の形状を
示す斜視図である。

【図２０】実施例の第６変形例に係る伝熱管の構造を示
す断面図である。

【符号の説明】

Ｂ 冷凍装置（冷熱供給装置） ２２ 水熱交換器 ２２ａ 伝熱管 ５１ 水流通路 ５４ 芯棒部材 １０１ 能力制御手段 １０２ 解凍運転手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水又は水溶液が流通する水流通路（２
   １）に、水又は水溶液を冷却するための熱交換器（２
   ２）とを配置する一方、該熱交換器（２２）に水又は水
   溶液を冷却するための冷熱を供給する冷熱供給装置
   （Ｂ）を備えた水冷却装置であって、 上記熱交換器（２２）は、管内を水又は水溶液が流通す
   る伝熱管（２２ａ）と、該伝熱管（２２ａ）内のほぼ中
   心軸線上に配設され、弾力性を有する芯棒部材（５４）
   とを備えたことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水冷却装置において、 上記熱交換器（２２）の出口の水又は水溶液の温度を検
   出する出口温度検出手段（Ｔhw）と、該出口温度検出手
   段（Ｔhw）の出力を受け、上記熱交換器（２２）の出口
   温度を凍結温度よりも僅かに高い温度領域に維持するよ
   う上記冷熱供給装置（Ｂ）の能力を制御する能力制御手
   段（１０１）と、上記熱交換器（２２）の伝熱管（２２
   ａ）内部の凍結状態を検出する凍結検出手段（Ｐｗ）
   と、該凍結検出手段（Ｐｗ）の出力を受け、伝熱管（２
   ２ａ）内部の凍結時、上記能力制御手段（１０１）の制
   御を強制的に停止させて、伝熱管（２２ａ）内部の凍結
   を融解させるための解凍運転を行う解凍運転手段（１０
   ２）とを備えたことを特徴とする水冷却装置。