| 【発明の名称】 |
液体冷却装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】津田 正三
【氏名】瀬川 徳和
【氏名】赤井 寛二
|
| 【要約】 |
【課題】液が泡立つことがなく、かつ、小型、コンパクト、安価な構造で、冷却能力に対する信頼性の高い液体冷却装置を提供すること。
【解決手段】液タンク２１内にクロスフィン形蒸発器２７を設け、このクロスフィン形蒸発器２７と仕切板２８，２９とで液タンク２１内を上方の室Ａと下方の室Ｂとに分ける。クロスフィン形蒸発器２７のクロスフィン２７ａは上下方向に沿っている。上方の室Ａには液流入口３１を設け、下方の室Ｂにはサクションストレーナ３３を設ける。上方の室Ａに入った暖かくて軽い液はクロスフィン形蒸発器２７で冷やされて重たくなって、上下方向に沿ったクロスフィン２７ａ，２７ａ…の間を通って下方の室Ｂに入る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機（２２）、凝縮器（２３）、減圧機構（２４）およびクロスフィン形蒸発器（２７）を有する冷凍装置を備え、上記クロスフィン形蒸発器（２７）を液タンク（２１）内に収容したことを特徴とする液体冷却装置。
【請求項２】 請求項１の液体冷却装置において、上記液タンク（２１）内を上記クロスフィン形蒸発器（２７）のみ、あるいは上記クロスフィン形蒸発器（２７）と仕切板（２８，２９）とによって少なくとも２室（Ａ，Ｂ）に分割して、一方の室（Ａ）に液流入口（３１）を設け、他方の室（Ｂ）に液流出口（３３）を設けたことを特徴とする液体冷却装置。
【請求項３】 請求項２の液体冷却装置において、上記クロスフィン形蒸発器（２７）のクロスフィン（２７ａ）を上下方向に沿うように配列して、上記クロスフィン形蒸発器（２７）の上方の室（Ａ）に上記液流入口（３１）を設ける一方、上記クロスフィン形蒸発器（２７）の下方の室（Ｂ）に上記液流出口（３３）を設けたことを特徴とする液体冷却装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、潤滑油やクーラント（冷却用水溶性切削油）等の液体を冷却する液体冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の液体冷却装置としては、図４に示すようなものがある。この液体冷却装置は、液タンク１の天板１ａ上に圧縮機２と凝縮器３と減圧機構５を配置し、液タンク１内に蒸発器として機能するオープン形冷却コイル６を配置している。上記圧縮機２、凝縮器３、減圧機構５およびオープン形冷却コイル６で冷凍装置を構成して、液タンク１内の例えば工作機械用の切削油からなる液４をオープン形冷却コイル６で冷却するようにしている。そして、上記液タンク１内に攪拌板７を設け、この攪拌板７を液タンク１の天板１ａ上の攪拌用電動機８で回転して、液タンク１内の液４を攪拌するようにしている。
【０００３】上記液タンク１には液流入口１１，１１から液が流入し、液タンク１内の液４はサクションストレーナ１２を通してポンプ１３で吸い出して、配管１５から図示しない工作機械に供給するようにしている。なお、１６はファンである。
【０００４】上記液体冷却装置では、攪拌板７と攪拌用電動機８からなる攪拌機構１０で液タンク１内の液４を攪拌しているから、液４の冷却効果を高め、かつ、液４の温度分布を均一化している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の液体冷却装置では、攪拌板７と攪拌用電動機８からなる攪拌機構１０で液タンク１内の液４を攪拌しているから、液４の泡立ちが起こって、液タンク１外への液漏れが起こるという問題がある。さらに、この液の泡立ちによって漏れた液（切削油）が攪拌用電動機８のベアリング部にかかって、そのベアリング部を損傷する恐れがあるという問題がある。さらにまた、上記ベアリング部の損傷により攪拌機構１０が機能しなくなるから、冷却能力が低くなってしまい、かつ、液タンク１内の液４の温度分布の均一化ができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】また、上記従来の液体冷却装置では、オープン形冷却コイル６の伝熱面積が比較的小さいため、大型の冷却コイルを必要として、装置全体が大型になるという問題がある。
【０００７】さらにまた、上記従来の液体冷却装置では、冷却能力を発揮するためには、攪拌板７と攪拌用電動機８を必要とするために、部品点数が多くなって、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】そこで、この発明の目的は、液が泡立つことがなく、かつ、小型、コンパクト、安価な構造で、攪拌機の故障がなきため、冷却能力に対する信頼性の高い液体冷却装置を提供することにある。
【０００９】
【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の発明の液体冷却装置は、圧縮機、凝縮器、減圧機構およびクロスフィン形蒸発器を有する冷凍装置を備え、上記クロスフィン形蒸発器を液タンク内に収容したことを特徴としている。
【００１０】上記構成の液体冷却装置では、オープン形冷却コイルに比べて伝熱面積が大きくて伝熱効率が高いクロスフィン形蒸発器を液タンク内に収容したから、攪拌機構を設ける必要がなくなる。したがって、この液体冷却装置では、液の泡立つ恐れがなくなって、信頼性が高くなり、しかも、小型コンパクトになって、製造コストが安くなる。
【００１１】請求項２の発明の液体冷却装置は、請求項１の液体冷却装置において、上記液タンク内を上記クロスフィン形蒸発器のみで、あるいは上記クロスフィン形蒸発器と仕切板とによって、少なくとも２室に分割して、一方の室に液流入口を設け、他方の室に液流出口を設けたことを特徴としている。
【００１２】上記構成の液体冷却装置によれば、クロスフィン形蒸発器の一方の室に液流入口を設け、他方の室に液流出口を設けているから、液流入口から液タンク内に流入した液は、基本的には必ずクロスフィン形蒸発器を通って液流出口から外部に流出することになる。したがって、基本的には全ての液がクロスフィン形蒸発器を通るから、液を効果的に冷却できる。
【００１３】請求項３の発明の液体冷却装置は、請求項２の液体冷却装置において、上記クロスフィン形蒸発器のクロスフィンを上下方向に沿うように配列して、上記クロスフィン形蒸発器の上方の室に上記液流入口を設ける一方、上記クロスフィン形蒸発器の下方の室に上記液流出口を設けたことを特徴としている。
【００１４】上記構成の液体冷却装置によれば、上記クロスフィン形蒸発器の上方の室に液流入口から暖かくて軽い冷却されるべき液が流入し、そして、クロスフィン形蒸発器で冷却されて重くなった液はそのクロスフィン形蒸発器を通って下方の室に入って、液流出口から外部に流出する。このように、暖かくて軽い液が上方の室に入って、クロスフィン形蒸発器を通って、冷やされた重い液が下方の室から出ていくようにしているから、液は比重の差によってスムーズにクロスフィン形蒸発器を通過する。しかも、上記クロスフィン形蒸発器はクロスフィンを上下方向に沿うように配列しているから、液はスムーズに上方から下方に移動する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００１６】図１に示すように、液タンク２１の天板２１ａ上には圧縮機２２と凝縮器２３と減圧機構の一例としての膨張弁２４とアキュムレータ２５とを配置している。上記圧縮機２２は天板２１ａに固定し、上記凝縮器２３は、天板２１ａに固定したケーシング２６の側板に固定している。一方、上記液タンク２１内の略中央にクロスフィン形蒸発器２７を配置して、このクロスフィン形蒸発器２７を例えば切削油からなる液３０の中に沈めている。上記圧縮機２２、凝縮器２３、膨張弁２４、クロスフィン形蒸発器２７、アキュムレータ２５を順次冷媒配管で閉回路をなすように接続して、液３０を冷却する冷凍装置を構成している。
【００１７】上記クロスフィン形蒸発器２７は直方体形状をしていて、そのクロスフィン形蒸発器２７の２面を仕切板２８，２８で天板２１ａに連結して、クロスフィン形蒸発器２７を天板２１ａに吊り下げている。さらに、上記クロスフィン形蒸発器２７の他の２面の上端および仕切板２８，２８に、図２，３に示すように、仕切板２９，２９を連結している。したがって、上記クロスフィン形蒸発器２７は、仕切板２８，２８，２９，２９により形成された鉛直方向の角筒の底に位置することになる。また、上記クロスフィン形蒸発器２７および仕切板２８，２８，２９，２９は、液タンク２１内をクロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａと下方および周囲の室Ｂ（以下、下方の室Ｂという。）とに分けることになる。なお、上記仕切板２９の高さは仕切板２８の高さよりも低くして、何らかの異常で上方の室Ａに大量の液３０が流入したときに、液３０が仕切板２９をオーバフローして下方の室Ｂに流入するようにしている。
【００１８】上記クロスフィン形蒸発器２７は、クロスフィン２７ａを上下方向に沿うように配置して、クロスフィン形蒸発器２７で冷却された液３０がスムーズに下方向に流れて、下方の室Ｂに流入するようにしている。なお、２７ｂ，２７ｃは夫々アキュムレータ２５と膨張弁２４に連なる冷媒配管である。
【００１９】一方、上記クロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａには液流入口３１を設けて、主機の一例としての図示しない工作機械からの冷却すべき暖かい液をクロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａに導くようにしている。また、上記クロスフィン形蒸発器２７の下方の室Ｂには液流出口の一例としてのサクションストレーナ３３を設け、このサクションストレーナ３３から、下方の室Ｂ内の冷たい液３０をポンプ３４で吸い出して、配管３５から工作機械に供給するようにしている。なお、図１において、３６は凝縮器２３に風を通過させるファンで、３８はスイッチボックスである。
【００２０】上記構成の液体冷却装置において、上記工作機械からの暖かくて軽い冷却されるべき液が液流入口３１からクロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａに流入する。そして、上方の室Ａ内の液３０はクロスフィン形蒸発器２７で冷却されて比重が大きくなって下降し、図２，３に示す上下方向に沿ったクロスフィン２７ａ，２７ａ，…の間を効果的に冷却されながらスムーズに通って、クロスフィン形蒸発器２７の下方の室Ｂに矢印Ｘに示すように流入する。この下方の室Ｂ内の冷たい液３０はポンプ３４によってサクションストレーナ３３を通って吸い出されて、配管３５を通って工作機械に供給される。
【００２１】上記クロスフィン形蒸発器２７は、従来のオープン形冷却コイルに比べて伝熱面積が大きくて伝熱効率が高く、しかも、クロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａに流入した液３０は異常時以外は全て必ずクロスフィン形蒸発器２７のクロスフィン２７ａ，２７ａ…の間を通って下方の室Ｂに流入してサクションストレーナ３３から外部に流出するから、液タンク２１内に攪拌機構を設けなくても、液３０を充分に冷却できる。このように、この液体冷却装置では、攪拌機構を設けていないから、液の泡立つ恐れがなくなって、信頼性が高くなり、しかも、小型コンパクトになって、製造コストが安くなる。
【００２２】上記実施形態では、クロスフィン形蒸発器２７の上方の室Ａに液流入口３１を設け、下方の室Ｂにサクションストレーナ３３を設けて、暖かくて軽い液３０が上方の室Ａに入って、クロスフィン２７ａ，２７ａ，…の間を通って、冷やされながら冷たくて重い液３０が下方の室Ｂに流入するようにしている。したがって、液３０はクロスフィン形蒸発器２７の上下方向に沿うクロスフィン２７ａ，２７ａ，…の間を冷却されながら比重の差によってスムーズに上方から下方に移動する。
【００２３】上記実施形態では、液タンク２１内をクロスフィン形蒸発器２７と仕切板２８，２９とで仕切って、室Ａ，Ｂを形成したが、液タンク内をクロスフィン形蒸発器のみで仕切って、２つの室を形成してもよい。また、液タンク内に複数のクロスフィン形蒸発器を設けて、液タンク内を２以上の室に仕切ってもよい。
【００２４】また、上記実施形態では、クロスフィン形蒸発器２７のクロスフィン２７ａを上下方向に沿うようにして、室Ａと室Ｂを上下に配置したが、図５に示すように、クロスフィン形蒸発器３７のクロスフィンを水平方向に、あるいは、図６に示すように、クロスフィン形蒸発器４７のクロスフィンを斜め方向に沿うように配置して、二つの室Ａ、Ｂを左右に配置してもよい。
【００２５】また、上記実施形態では、液流出口としてサクションストレーナ３３を用いたが、液流出口は例えば単なる開口であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発明の液体冷却装置は、オープン形冷却コイルに比べて伝熱面積が大きくて伝熱効率が高いクロスフィン形蒸発器を液タンク内に収容したので、攪拌機構を設ける必要がなくなって、液の泡立つ恐れがなくなって、信頼性が高くなり、かつ、小型コンパクトになって、製造コストが安くなる。
【００２７】請求項２の発明の液体冷却装置は、液タンク内をクロスフィン形蒸発器のみ、あるいはクロスフィン形蒸発器と仕切板とによって少なくとも２室に分割して、一方の室には液流入口を設け、他方の室に液流出口を設けたので、液流入口から液タンク内に流入した液は、基本的には必ずクロスフィン形蒸発器を通って液流出口から外部に流出することになって、基本的には全ての液がクロスフィン形蒸発器を通るから、液を効果的に冷却できる。
【００２８】請求項３の発明の液体冷却装置は、上記クロスフィン形蒸発器のクロスフィンを上下方向に沿うように配列して、上記クロスフィン形蒸発器の上方の室に上記液流入口を設ける一方、上記クロスフィン形蒸発器の下方の室に上記液流出口を設けたので、暖かくて軽い液が上方の室に入って、クロスフィン形蒸発器の上下方向に沿うクロスフィンの間を冷やされながらスムーズに通って、冷やされた重い液が比重の差で上方から下方に液流出口を有する下方の室にスムーズに移動することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年１月１９日（１９９９．１．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−２０５６９９（Ｐ２０００−２０５６９９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２８日（２０００．７．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１０３７１ |
|