JPS593680B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷却装置、詳しくは低温の冷却水を要すると共
に高温の戻り温水を放出する被冷却装置を冷却する冷却
装置に関するもので、目的とする処は被冷却装置に対す
る負荷の大小あるいは変動の大小の如何に拘わらす該被
冷却装置を確実に冷却できると共に、イニシアルコスト
及びランニングコストを共に小さくすることのできる極
めて経済的な冷却装置を提供する点にある。

従来被冷却装置を冷却する冷却装置は多く提案されてい
るが、最も簡単な方式としては水道直結方式がある。

この方式は被冷却装置に上水道を供給し、戻り水を棄水
するものであり、十分な冷却効果が得られず、しかも大
量の水道水が使い棄てられるので好ましい方式ではなか
った。

又この水道直結方式に代わる方式としてチラ一方式があ
るが、この方式はウォータチリングユニット（以下単に
チラーという）を被冷却装置に連結し、該チラーの蒸発
器により所定温度迄冷却した冷却水を循環ポンプを介し
供給すると共に、戻り温水をチラーの蒸発器に還流し冷
却水を繰り返し使用する如く成したものである。

処がこの方式では、被冷却装置の負荷変動が大きい場合
、この装置からの戻り温水の温度変化も大きくなるので
、前記チラーにおける冷凍サイクルの高圧が上昇したり
して正常な運転が行えない問題があり、この問題を解決
するには特別なシステムを設けるかあるいはチラーの所
要馬力を充分に大きくする必要があり、従ってイニシア
ルコスト及びランニングコストカ共に高（なる欠点があ
った。

更に別の方式としてクーリングタワ一方式があるが、こ
の方式は被冷却装置に対しクーリングタワーにより冷却
した冷水を循環ポンプを介して供給すると共に、戻り温
水を再びクーリングタワーに還流する如く成したもので
ある。

処がこの方式では被冷却装置からの戻り温水を冷却用空
気（外気）と接触させ大量の戻り温水を安価に冷却でき
るのであるが、冷却温度に限界があり、冷却用空気より
も充分に低い温度には冷却できない問題があり、従って
この方式では前記冷却用空気よりも充分に低い温度に形
成した冷却水を必要とする被冷却装置に対し使用できな
かったのであり、又この方式の場合、クーリングタワー
に使用する充填材は一般に耐熱性が低い塩化ビニール樹
脂が用いられているので、被冷却装置からの戻り温水の
温度が高く、例、えば５０°Ｃ以上となるような被冷却
装置には使用できないのであり、もし充填材として耐熱
性の高い材料を使用するとクーリングタワーの価格が高
くなる問題があったのである。

本発明は以上のような問題に鑑み発明したもので、被冷
却装置を冷却する冷却装置であって、クーリングタワー
と、ウォータチリングユニットと混合タンクとから成り
、前記被冷却装置からの戻り温水とクーリングタワーか
らの冷水とを混合して該クーリングタワーに供給し、こ
のクーリングタワーの冷水と前記ウォータチリングユニ
ットからの冷水とを混合して冷却水を形成し、該冷却水
を前記被冷却装置に供給するごとくしたことを特徴とし
ている。

即ち本発明は、前記クーリングタワーが冷却用空気の温
度近くの温度迄ならば、大量の戻り温水を安価に冷却で
きる一方、ウォータチリングユニットは高価であるが前
記クーリングタワーの冷却限界より充分に低い所望温度
迄確実に冷却できることに鑑み、被冷却装置からの戻り
温水を先ずクーリングタワーによって可能な限り一次冷
却した後、ウォータチリングユニットにより所定温度迄
確実に二次冷却してこの被冷却装置に供給する如く成し
、しかも前記クーリングタワー及びウォータチリングユ
ニットには前記被冷却装量及びクーリングタワーからの
水を一旦前記混合タンクにより緩衝させた後供給すべく
成して前記した戻り温水高温化による問題点及び負荷変
動が大きい場合の問題点を解決したのである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳記する。

第１図においてＡは被冷却装置で、この装置Ａには極め
て大きな負荷あるいは極めて大きな変動負荷など随分過
酷な負荷が加わり、所定温度（ｔｉ）’Ｃ迄確実に冷却
された冷却水を必要とすると共に高温の戻り温水を放出
するのである。

しかして第１図に示した冷却装置は、前記被冷却装置Ａ
に対し前記所定温度（ｔｉ）に冷却した所要量の冷却水
を供給し、該装置Ａを冷却した後高温度（ｔｏ）’Ｃに
上昇した戻り温水を再び所定温度（ｔｉ）℃迄冷却して
該装置Ａに供給する如（成すのであって、クーリングタ
ワー１とウォーターチリングユニット（チラー）２と混
合タンク３とから成るものである。

即ち前記クーリングタワー１は筒状を呈する本体ケーシ
ング１ａの側面に空気の取入口１ｂと排出口１ｃとを設
けると共に、該排出口１ｃのすぐ内側にファン１ｄを設
け、又ケーシング１ａの上部に温水の吹出管１ｅを設け
、更に該吹出管１ｅの下方且つ前記取入口１ｂから排出
口１ｅに至る空間に塩化ビニールから成る充填材１ｆを
設けたのであって、吹出管１ｅに導かれた温水は充填材
１ｆを通って落下する時、取入口１ｂからこの充填材１
ｆを通り抜ける空気によって熱を奪われ冷却されて下方
の貯溜部１ｇに貯溜されるのである。

又前記混合タンク３は２枚の仕切板３ａ、３ｂで区画し
て第１区画室３ｃと第２区画室３ｄと第３区画室３ｅと
を順次形成し、第１区画室３ｃと第２区画室３ｄとを仕
切板３ａの下部に設けた連通孔３ｆにより連通させると
共に、第２区画室３ｄと第３区画室３ｅとを前記仕切板
３ｂの上部で連通させたのである。

また前記チラー２は圧縮機、凝縮器、蒸発器などの冷凍
機器を備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを形成し、
前記蒸発器における冷媒の蒸発潜熱で水を冷却するので
ある。

しかして以上の如く構成する構成要素の内、前記混合タ
ンク３の第１区画室３ｃの上部に前記被冷却装置Ａから
の戻り管４を、また上下中間に前記クーリングタワー１
の吹出管１ｅへの往管５をそれぞれ開口させると共に、
前記第２区画室３ｄに前記クーリングタワー１からの復
管６を開口させる一方、前記第３区画室３ｅの上部に前
記チラー２の蒸発器から延びる吐出管７を開口させ、ま
た下部からこのチラー２の蒸発器への吸入管８と前記被
冷却装置Ａへの供給管９とを開口させて組合せ、冷却装
置を構成したのである。

尚ＰＩ ＳＦ３９Ｐ３はそれぞれ前記往管５、吸入管
８、供給管９に介装したポンプである。

上記構成において、前記被冷却装置Ａを冷却した後、高
温度（ｔｏ）’Ｃの状態となった戻り温水は、戻り管４
を通って混合タンク３の第１区画室３ｃの上方に放出さ
れるが、この（ｔｏ）’Ｃの戻り温水は第２区画室３ｄ
の上方に放出された前記クーリングタワー１からの冷水
の一部が連通孔３ｆを通って第１区画室３ｃの下方から
上昇して混合し、（ｔｌ）’ｃ冷却され（ｔｏ ｔｌ）
’Ｃとなって、往管５を通りクーリングタワー１の吹出
管１ｅに送られるのである。

即ち前記被冷却装置Ａからの戻り温水の温度が如何に高
（とも、あるいは如何に大きく変動しようともクーリン
グタワー１には塩化ビニール製の前記充填材１ｆの耐熱
温度より低い温度（ｔ □ ｔ １ ） ’Ｃに緩衝
した後送る如く成しているのであって、このクーリング
タワー１を連続的に支障なく使用できるのである。

斯くてこの（ｔｏ ｔｌ）’Ｃの冷水はクーリングタワ
ー１の吹出管１ｅから吹出して充填材１ｆを通る内に更
に（ｔｚ）℃で冷却され（ｔｏ−ｔｌ−ｔｚ）℃となる
のであって、当初（ｔｏ）’Ｃであった戻り温水はクー
リングタワー１によって、該クーリングタワー１におけ
る冷却空気の温度近くの温度（ｔ□ −ｔｌ −ｔｚ
）’Ｃ迄−次冷却されるのである。

そしてクーリングタワー１により（ｔｏ −ｔｉ−ｔｚ
）’ｃ迄−次冷却された冷水は前記第２区画室３ｄに放
出され、前記仕切板３ｂの上部を越えて前記第３区画室
３ｅに溢流し、この第１区画室３ｃの上部に流入するウ
ォータチリングユニット２からの冷水と混合し、（ｔｚ
）℃冷却され即ち二次冷却され（ｔｏ ｔｘ ｔｚ
−ｔ３ ）’Ｃ−（ｔｉ）℃の冷却水となって前記吸
入管８及び供給管９に分流しそれぞれ前記ウォータチリ
ングユニット２及び被冷却装置Ａに流入するのである。

即ち前記被冷却装置Ａの負荷が大きくなって、戻り温水
の温度（ｔｏ）’Ｃが高くなり、又前記クーリングタワ
ー１における冷却空気の温度が上昇し、このクーリング
タワー１からの冷水温度が前記ウォータチリングユニッ
ト２に対する最適吸入温度の限界より高くなることがあ
ってもこのウォータチリングユニット２からの冷水と混
合して限界温度内に入る如く緩衝した後吸入させるので
あり、又前記被冷却装置Ａに対し前記クーリングタワー
１の冷却限界より充分に低い所望温度（ｔｉ）°Ｃの冷
却水を所要量供給し得るのである。

以上の如く本発明実施例は、被冷却装置Ａからの戻り温
水を、先ずクーリングタワー１によって可能な限り一次
冷却し、更にウォータチリングユニット２により所定温
度迄確実に二次冷却してこの被冷却装置Ａに供給する如
くなし、しかも前記クーリングタワー１及びウォータチ
リングユニット２には前記被冷却装置Ａ及びクーリング
タワー１からの冷水を一旦前記混合タンク３により緩衝
させた後供給すべ（成したので、被冷却装置Ａに対する
負荷の大小あるいは負荷変動の大小に拘わらず、該被冷
却装置Ａを確実に所定温度に冷却できると共に、イニシ
アルコスト及びランニングコストを共に小さくすること
ができるのである。

しかして第２図は本発明の他の実施例を示したもので、
前記被冷却装置Ａをドライクリーニング機とした場合に
好適な実施例を示したのである。

しかしてこのドライクリーニング機Ａはパークロールエ
チレンを溶剤として洗濯物が洗濯され、洗濯が完了後こ
のパークロールエチレンは回収され繰り返し使用される
のである。

即チ先スバルプＶａとバルブｖｂとを開いてポンプＰを
運転し、ベースタンクＢ内に収容されているパークロー
ルエチレンがフィルターＦを通ってドラムＤの上部から
洗濯物と共に装入される。

そして各バルブを閉じてドラムＤが所定時間に亘って低
速運転し洗濯が完了すると、バルブＶｃを開きボタント
ラップＢＴを介してスチルＳヘトラムＤ内の液が排液さ
れる。

そしてこのメチルＳ内へ貯溜されたパークロールエチレ
ンを含む汚液は、メチルＳ内に設けた蒸気ヒータ（図示
せず）の熱によって加熱され、パークロールエチレンと
水とが蒸発し、コンデンサＣｏに導かれて凝縮し、更に
セパレータＳｅ内に導かれ、パークロールエチレンだけ
が、リンズタンクＴに回収されるのである。

一方前記ドラムＤ内の洗濯物にはまだ多くのパークロー
ルエチレンが残溜しているが、このパークロールエチレ
ンは洗濯物を乾燥する以下の工程によって回収するので
ある。

即ちドラムＤの上部に該ドラムＤと連通ずる風道Ｗ内に
設けたヒータＨ及びクーラーＣを作動させると共にファ
ンＦａを運転し、ヒータＨによって加熱された熱風がド
ラムＤ内に導かれ洗濯物からパークロールエチレンと水
分とを蒸発させて洗濯物を乾燥し、このパークロールエ
チレン蒸気と水蒸気とをクーラーＣ内へ導入して液化さ
せ、液管Ｒから前記セパレータＳｅに導入し、このセパ
レータＳｅによりパークロールエチレンを分離し前記リ
ンズタンクＴに回収するのである。

しかしてこの実施例は以上の如く構成したドライクリー
ニング機Ａの前記クーラーＣとコンデンサＣｏとに対し
、高温度（ｔｏ）’Ｃの戻り温水を所定温度（ｔｉ）℃
に冷却し繰返し供給しようとするのであって、前記クー
リングタワー１と前記ウォータチリングユニット２と二
つの混合タンク３１と３２とから成るのである。

即ち前記混合タンク３１は、仕切板３１ａで区画して第
１区画室３１ｂと第２区画室３１ｃとを形成すると共に
、これらの区画室３１ｂと３１ｃとを前記仕切板３１ａ
の下部に設けた連通孔３１ｄにより連通させたのである
。

又前記混合タンク３２は、仕切板３２ａで区画して第１
区画室３２ｂと第２区画室３２ｃとを形成すると共に、
これらの区画室３２ｂと３２ｃとを前記仕切板３２ａの
上部で連通させたのである。

そして前記混合タンク３１の第１区画室３１ｂの上部に
前記ドライクリーニング機Ａからの戻り管４を、また中
間に前記クーリングタワー１の吹出管１ｅへの往管５を
それぞれ開口させると共に、この混合タンク３１の第２
区画室３１ｃに前記クーリングタワー１からの復管６を
開口させる一方、前記混合タンク３２の第１区画室３２
ｂの上部に前記ウォータチリングユニット２からの吐出
管７ａと前記混合タンク３１の第２区画室３１ｃからの
連通管１０とをそれぞれ開口させると共に、この混合タ
ンク３２の第２区画室に前記ウォータチリングユニット
２からの吐出管７ｂを開口させ、又この混合タンク３２
の第１区画室３２ｂ及び第２区画室３２ｃのそれぞれ下
部から前記ウォータチリングユニット２への吸入管８と
前記ドライクリーニング機Ａへの供給管９とを開口させ
たのである。

上記構成において、前記ドライクリーニング機Ａのクー
ラーＣ及びコンデンサＣｏを通って高温度（Ｔｏ）℃の
状態となった戻り温水は、戻り管４を通って混合タンク
３１の第１区画室３１ｂの上方に放出され、クーリング
タワー１からの冷水が該室３１ｂの下方から上昇して（
ｔｌ）’ｃ低い温度（ｔｏ −ｔｌ ）°Ｃとなって往
管５を通りクーリングタワー１の吹出管１ｅに送られ、
更に充填材１ｆを通る内に（ｔ２）℃冷却されて（ｔ□
−ｔｌ−ｔ２）’ｃとなるのである。

即ちドライクリーニング機Ａからの戻り温水はクーリン
グタワー１により一次冷却されて（ｔｏ −ｔｉ −ｔ
２ ）℃の温度状態となるのである。

そしてクーリングタワー１により（ｔｏ −ｔｉ−ｔ２
）℃迄−次冷却された冷水は連通管１０を通って混合タ
ンク３２の第１区画室３２ｂに流入し、吐出管７を通っ
て流入する前記ウォータチリングユニット２からの冷水
と混合して更に（ｔ３）℃低い温度まで二次冷却され所
定温度（ｔｏ −ｔ１ｔ２ ｔ３ ）°Ｃ＝（ｔｉ
）’Ｃの冷却水となって、この区画室３２ｂの下方から
供給管９を通って前記ドライクリーニング機Ａのクーラ
ーＣ及びコンデンサＣｏに供給されるのであり、又一方
この区画室３２ｂにおける冷水は前記仕切板３２ａの上
部を越えて第２区画室３２ｃに溢流し、更にウォータチ
リングユニット２からの冷水と混合し、前記ドライクリ
ーニング機Ａに供給する冷却水の温度より低い温度とな
って、この第２区画室３２ｃの下方から吸入管９を通っ
てウォータチリングユニット２に吸入されるのである。

即ちこの実施例によれば、ドライクリーニングＡに供給
する冷却水とウォータチリングユニット２に吸入される
冷却水との温度を、混合タンク３２の各区画室３２ｂ及
び３２ｃの横断面積比あるいは連通管１０と吐出管７ａ
ｓ７ｂとの各口径比などを変えることにより自由に変え
ることができるので、ウォータチリングユニット２の熱
効率を良くでき、且つ耐用年数を長くできると共に、ド
ライクリーニング機Ａにおけるパークロールエチレンの
回収を迅速且つ確実に行なうことができるのである。

以上の如く本発明は被冷却装置を冷却する冷却装置であ
って、クーリングタワーと、ウォータチリングユニット
と混合タンクとから成り、前記被冷却装置からの戻り温
水とクーリングタワーかもの冷水とを混合して該クーリ
ングタワーに供給し、このクーリングタワーの冷水と前
記ウォータチリングユニットからの冷水とを混合して冷
却水を形成し、該冷却水を前記被冷却装置に供給するご
とくしたので、被冷却装置が如何なる種類のものであっ
ても、即ち該装置に対する負荷の大小あるいは負荷変動
の大小に拘わらず、この被冷却装置を確実に冷却できる
と共に、イニシアルコスト及びランニングコストを共に
小さくすることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は本発明
の他の実施例を示す説明図である。 １・・・・・・クーリングタワー、２・・・・・・ウォ
ータチリングユニット、３，３１，３２・・・・・・混
合タンク、Ａ・・・・・・被冷却装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被冷却装置を冷却する冷却装置であって、クーリン
   グタワーと、ウォータチリングユニットと混合タンクと
   から成り、前記被冷却装置からの戻り温水とクーリング
   タワーからの冷水とを混合して該クーリングタワーに供
   給し、このクーリングタワーの冷水と前記ウォータチリ
   ングユニットからの冷水とを混合して冷却水を形成し該
   冷却水を前記被冷却装置に供給するごとくしたことを特
   徴とする冷却装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の冷却装置において、前
   記被冷却装置がドライクリーニング機であって、このド
   ライクリーニング機の熱交換器から返戻される高温水を
   前記クーリングタワーかもの冷水と混合し冷却してクー
   リングタワーに供給し、該クーリングタワーで一次冷却
   された冷水を、ウォータチリングユニットからの冷水と
   混合して一次冷却し、この冷却水を前記熱交換器に供給
   するとと（したことを特徴とする冷却装置。