JP2010266144A - 気化冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 熱交換面が水平状であっても、効率良く冷却を行うことのできる気化冷却装置を得ること。
【解決手段】 熱交換容器１に自動弁２７を介して冷却水供給管５を接続する。同じく、熱交換容器１に自動弁１６を介して圧縮空気供給管１２を接続する。それぞれの供給管５，１２の熱交換容器１側の端面に、冷却流体を上方へ噴射する供給口２４，２５を取り付ける。熱交換容器１の上面に熱交換面２を配置する。熱交換容器１の下端に、スチームトラップ４と開閉弁９を介して吸引手段６を接続する。
ノズル２４，２５から冷却水と圧縮空気を交互に熱交換面２へ噴射することで、冷却効率を向上させることができる。
【選択図】
図１

Description

本発明は、熱交換容器の内部を減圧状態にして、供給される冷却水で被熱交換物を冷却する気化冷却装置に関する。
従来の気化冷却装置は、気化冷却室に接続する冷却水供給管を、熱交換容器の外壁面の接線方向で且つ水平方向に接続したものであり、冷却水が熱交換容器の外壁面を旋回しながら流下することによって、冷却水の付着効果が向上して、冷却効率を高めることができるものである。
上記従来の気化冷却装置では、熱交換容器の熱交換面が水平状である場合に、供給した冷却水が熱交換面から瞬時に滴下してしまい、気化冷却を効率良く実施することができない問題があった。
実公平５−３７１８１号公報
解決しようとする問題点は、熱交換容器の熱交換面が水平状の場合であっても、効率良く気化冷却を行うことのできる気化冷却装置を得ることである。
本発明は、熱交換容器へ弁を介して冷却水を供給すると共に、熱交換容器の内部を減圧状態に維持する吸引手段を接続して、熱交換容器の被熱交換物を冷却するものにおいて、熱交換容器の熱交換面を水平状に配置して、当該水平状の熱交換面の表面に対向して冷却水供給口と圧縮空気供給口を設けて、当該冷却水供給口と圧縮空気供給口から交互に冷却水と圧縮空気を熱交換面の表面に供給するものである。
本発明は、水平状の熱交換面の表面に、冷却水と圧縮空気を交互に供給することにより、熱交換面に供給された冷却水が、その後に供給される圧縮空気によって熱交換面から滴下しにくくなり、熱交換面で確実に熱交換することができる。また、圧縮空気を供給することで、冷却水の熱交換面での蒸発気化が促進されて、冷却効率を向上させることができる。
本発明に係る気化冷却装置の実施例を示す構成図である。
本発明は、熱交換面に冷却水と圧縮空気を供給口から供給するものであるが、この供給口は、共通の供給口から冷却水と圧縮空気を交互に供給することも、あるいは、別個の供給口からそれぞれの流体を交互に供給することもできる。
図１において、横長で直方体状の熱交換容器１と、この熱交換容器１の上端面に水平状に形成した熱交換面２と、熱交換面２の下方に取り付けた冷却水と圧縮空気の供給口２４，２５と、熱交換容器１の下方に連通したスチームトラップ４と吸引手段６とで気化冷却装置を構成する。なお、本実施例においては、気化冷却のみならず、加熱用の蒸気を蒸気供給管３から熱交換容器１へ供給することで、熱交換面２を加熱することもできる例を示す。
蒸気供給管３には、熱交換容器１へ供給する蒸気の量を制御するための制御弁７を取り付ける。蒸気供給管３から熱交換容器１へ供給された加熱用の蒸気によって、熱交換面２を加熱するものである。
熱交換容器１に冷却水を供給する冷却水供給管５を接続する。冷却水供給管５には自動弁２７を介在して、熱交換容器１の下面の供給口２４，２５と接続する。自動弁２７が開弁することにより、供給口２４，２５から熱交換面２へ冷却水が噴射されるものである。
熱交換容器１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給管１２を接続する。この圧縮空気供給管１２にも自動弁１６を介在して、供給口２４，２５と接続する。自動弁１６が開弁することにより、供給口２４，２５から熱交換面２へ圧縮空気が噴射されるものである。
熱交換容器１の下端から管路８によりスチームトラップ４の入口側と接続する。スチームトラップ４と並列に開閉弁９を取り付ける。スチームトラップ４と開閉弁９の出口側は、吸引手段６を構成する液体エゼクタ１３の吸込室１０と接続する。
吸引手段６を、液体エゼクタ１３と冷却水タンク１４と循環ポンプ１５とで構成する。循環ポンプ１５の駆動によって冷却水タンク１４内の冷却水を液体エゼクタ１３へ供給することによって、吸込室１０で所定の吸引力を発生するものである。
冷却水タンク１４の上部に、冷却水供給管５を分岐した冷却水補給管３０を接続すると共に、循環ポンプ１５の吐出側の管路を分岐して余剰水排出管１７を接続する。
熱交換面２を加熱する場合は、蒸気供給管３と制御弁７から熱交換容器１内へ所定量の蒸気を供給することによって、蒸気によって加熱される。加熱により凝縮した復水は、熱交換容器１下端の管路８からスチームトラップ４を通り、更に、液体エゼクタ１３から冷却水タンク１４へと至る。
熱交換面２を冷却する場合は、冷却水供給管５の自動弁２７を開弁して供給口２４，２５から熱交換面２の下表面へ所定量の冷却水を供給し、次いで、自動弁２７を閉弁して、圧縮空気供給管１２の自動弁１６を開弁して供給口２４，２５から熱交換面２へ圧縮空気を供給することによって、熱交換面２の下面の冷却水が瞬時に滴下することがなく、熱交換面２の熱により冷却水が蒸発気化してその蒸発線熱でもって冷却することで、冷却効率を向上することができる。
間接的な気化冷却を行うさまざまな気化冷却装置として適用できる。
１ 熱交換容器
２ 熱交換面
５ 冷却水供給管
６ 吸引手段
１０ 吸込室
１２ 圧縮空気供給管
１３ 液体エゼクタ
１４ 冷却水タンク
１５ 循環ポンプ
２４，２５ 供給口

Claims (1)

  1. 熱交換容器へ弁を介して冷却水を供給すると共に、熱交換容器の内部を減圧状態に維持する吸引手段を接続して、熱交換容器の被熱交換物を冷却するものにおいて、熱交換容器の熱交換面を水平状に配置して、当該水平状の熱交換面の表面に対向して冷却水供給口と圧縮空気供給口を設けて、当該冷却水供給口と圧縮空気供給口から交互に冷却水と圧縮空気を熱交換面の表面に供給することを特徴とする気化冷却装置。
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