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Patent Searching and Data


Title:
CONDENSER AND COOLING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/066738
Kind Code:
A1
Abstract:
A condenser having two deaeration chambers separated by cooling water, wherein both the deaeration chambers are prevented from communicating with each other even if the pressure difference between the deaeration chambers increases. The condenser has a housing and a flow section. The housing has in it a first deaeration chamber and a second deaeration chamber. The first deaeration chamber has a vapor inlet opening capable of being connected to a discharge section of the compressor and communicates with the vapor inlet opening. The second deaeration chamber is placed above the first deaeration chamber with a partition section in between. The flow section causes the cooling liquid to flow from the second deaeration chamber to the first deaeration chamber. The first and second deaeration chambers are separated by the cooling liquid in the flow section. The flow section has a pressure head chamber for receiving the cooling liquid of a specific volume absorbing a variation in the pressure difference between the first and second deaeration chambers.

Inventors:
FUJISAWA RYO
OKADA KAZUTO
TOSHIMA MASATAKE
NAKAYAMA YOSHIHIRO
IIZUKA KOICHIRO
IDE SATOSHI
SUTO KUNIHIKO
KURASHIGE KAZUTAKA
SAKURABA ICHIRO
HAYASHI DAISUKE
SHATO SHINJI
IKEUCHI MASAKI
MADSBOLL HANS
SVARREGAARD-JENSEN CHRISTIAN
Application Number:
PCT/JP2008/071149
Publication Date:
May 28, 2009
Filing Date:
November 20, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TOKYO ELECTRIC POWER CO (JP)
CHUBU ELECTRIC POWER (JP)
KANSAI ELECTRIC POWER CO (JP)
KOBE STEEL LTD (JP)
DANISH TECHNOLOGICAL INST (DK)
JOHNSON CONTROLS DENMARK APS (DK)
FUJISAWA RYO
OKADA KAZUTO
TOSHIMA MASATAKE
NAKAYAMA YOSHIHIRO
IIZUKA KOICHIRO
IDE SATOSHI
SUTO KUNIHIKO
KURASHIGE KAZUTAKA
SAKURABA ICHIRO
HAYASHI DAISUKE
SHATO SHINJI
IKEUCHI MASAKI
MADSBOLL HANS
SVARREGAARD-JENSEN CHRISTIAN
International Classes:
F28B3/04; F25B1/00; F25B39/04; F25B43/04; F28F3/04
Foreign References:
JP2003534519A2003-11-18
JPS60165777U1985-11-02
JPS63225764A1988-09-20
JP2002267094A2002-09-18
Other References:
None
See also references of EP 2226601A4
Attorney, Agent or Firm:
KOTANI, Etsuji et al. (2-2 Nakanoshima 2-chome,Kita-ku, Osaka-shi, Osaka 05, JP)
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Claims:
 圧縮機の吐出部に接続可能な蒸気流入口を有するとともに、前記蒸気流入口に連通する第1脱気室と、その第1脱気室上に仕切部を挟んで配置された第2脱気室とを内部に有する筐体と、前記第1脱気室から脱気した空気を濃縮して前記第2脱気室へ吐出する第1脱気装置と、前記第2脱気室から脱気した空気を濃縮して外部へ排気する第2脱気装置とを備え、前記筐体内において前記第2脱気室を経由して前記第1脱気室に冷却液を降らせるとともに、その冷却液に前記蒸気流入口を通じて前記第1脱気室に流入した蒸気を付着させて凝縮させる凝縮器であって、
 前記第2脱気室から前記第1脱気室へ冷却液を流す流通部を備え、
 前記第1脱気室と前記第2脱気室とは前記流通部内の冷却液によって隔てられるとともに、前記流通部は、前記第1脱気室と前記第2脱気室との間の圧力差の変化を吸収するような特定体積の冷却液を収容する圧力ヘッド室を有する、凝縮器。
 請求項1に記載の凝縮器において、
 前記流通部は、前記第2脱気室から当該流通部へ冷却液を流入させる流通部流入口と、当該流通部から前記第1脱気室へ冷却液を流出させる流通部流出口と、前記流通部流入口から前記流通部流出口よりも低い所定位置を経由してその流通部流出口へ冷却液を流す流路とを有する。
 請求項1または2に記載の凝縮器において、
 前記流通部から前記第1脱気室内に流出した冷却液を分散させて降らせるための分散板を備える。
 請求項1~3のいずれか1項に記載の凝縮器において、
 前記筐体には、前記第1脱気装置から吐出された空気を前記第2脱気室へ流入させる空気流入口が設けられ、
 前記第2脱気室内において前記空気流入口よりも低い位置から前記第1脱気室へ冷却液を流すバイパス部を備える。
 請求項4に記載の凝縮器において、
 前記第1脱気室と前記第2脱気室とは前記バイパス部内の冷却液によって隔てられるとともに、前記バイパス部は、前記第1脱気室と前記第2脱気室との間の圧力差の変化を吸収するような特定体積の冷却液を収容する圧力ヘッド室を有する。
 請求項5に記載の凝縮器において、
 前記バイパス部は、前記第2脱気室から当該バイパス部へ冷却液を流入させるバイパス部流入口と、当該バイパス部から前記第1脱気室へ冷却液を流出させるバイパス部流出口と、前記バイパス部流入口から前記バイパス部流出口よりも低い所定位置を経由してそのバイパス部流出口へ冷却液を流すバイパス部流路とを有する。
 請求項1~6のいずれか1項に記載の凝縮器を備えた冷却装置であって、
 作動液の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、
 前記蒸発器と接続される吸入部と、前記凝縮器の蒸気流入口と接続される吐出部とを有し、前記蒸発器で生成された蒸気を圧縮して前記凝縮器に吐出する圧縮機とを備え、
 前記作動液の少なくとも一部が蒸発する際の蒸発熱を利用して冷却を行う、冷却装置。
Description:
凝縮器及び冷却装置

 本発明は、凝縮器及び冷却装置に関する のである。

 従来、冷水や氷を生成する各種冷却装置 用いられる凝縮器が知られている。例えば 下記の特許文献1にそのような凝縮器の一例 が示されている。この特許文献1の凝縮器に 、圧縮機の吐出部が接続されているととも 、その圧縮機の吸入部に蒸発器が接続され おり、蒸発器で冷水が冷却される際にでき 蒸気が圧縮機によって凝縮器へ送られ、そ 蒸気が凝縮器で凝縮されるようになってい 。この凝縮器は、その筐体内に上部から冷 水をシャワー状に降らせ、下部で霧状にな た冷却水に前記蒸気を付着させることによ て凝縮させるように構成されている。そし 、この凝縮器には、蒸気の凝縮効率を向上 せるために脱気機構が設けられている。

 すなわち、前記筐体内に降らせる冷却水 に空気が多く含まれている場合には、その 気が冷却水に付着する蒸気の凝縮を阻害す ため、脱気機構により筐体内の空気を脱気 ることによって冷却水中の空気の含有量を 少させるようにしている。具体的には、前 筐体内にふるい板によって上下に仕切られ 複数の脱気室が設けられている。筐体内に 部から降る冷却水は、上段の脱気室内で前 ふるい板上に溜まって水膜を形成し、上下 脱気室間を隔てるとともに、前記ふるい板 微細な孔を通って下段の脱気室にシャワー となって降る。そして、下段の脱気室から 気した空気を上段の脱気室へ吐出する第1脱 気装置と、上段の脱気室から脱気した空気を 外部へ排出する第2脱気装置とが設けられて る。第1脱気装置は、下段の脱気室から脱気 た空気中の水分を除去することにより空気 濃縮して上段の脱気室に吐出し、第2脱気装 置は、上段の脱気室から脱気した空気中の水 分を除去することによりさらに空気を濃縮し て外部へ排出する。このように第1脱気装置 第2脱気装置により2段階で空気を濃縮して脱 気することにより、各脱気装置に掛かる負荷 を低減している。

 上記特許文献1に示された凝縮器では、圧縮 機の運転状態等の各種要因により下段の脱気 室の温度が低下すると、下段の脱気室の圧力 が低下し、下段の脱気室に対する上段の脱気 室の相対的な圧力差が増大する。この場合に は、上段の脱気室においてふるい板上に溜ま る冷却水の水位が低下し、ひいては上下の脱 気室間を隔てる冷却水の水膜がなくなり、上 下の脱気室が連通する虞がある。そして、こ のように上下の脱気室が連通すると、下段の 脱気室から上段の脱気室へ空気を濃縮して吐 出する第1脱気装置が機能しなくなる。

特表2003-534519号公報

 本発明は、上記の課題を解決するために されたものであり、その目的は、冷却液に って隔てられた2つの脱気室を備えた凝縮器 において、両脱気室の圧力差が増大する場合 でも両脱気室が連通するのを防ぐことである 。

 上記目的を達成するために、本発明によ 凝縮器は、圧縮機の吐出部に接続可能な蒸 流入口を有するとともに、前記蒸気流入口 連通する第1脱気室と、その第1脱気室上に 切部を挟んで配置された第2脱気室とを内部 有する筐体と、前記第1脱気室から脱気した 空気を濃縮して前記第2脱気室へ吐出する第1 気装置と、前記第2脱気室から脱気した空気 を濃縮して外部へ排気する第2脱気装置とを え、前記筐体内において前記第2脱気室を経 して前記第1脱気室に冷却液を降らせるとと もに、その冷却液に前記蒸気流入口を通じて 前記第1脱気室に流入した蒸気を付着させて 縮させる凝縮器であって、前記第2脱気室か 前記第1脱気室へ冷却液を流す流通部を備え 、前記第1脱気室と前記第2脱気室とは前記流 部内の冷却液によって隔てられるとともに 前記流通部は、前記第1脱気室と前記第2脱 室との間の圧力差の変化を吸収するような 定体積の冷却液を収容する圧力ヘッド室を する。

本発明の一実施形態による冷却装置の 体回路図である。 図1に示した冷却装置に適用する凝縮器 の構造を示した図である。 第1脱気室と第2脱気室の圧力差が増大 た状態の凝縮器を示した図2に対応する図で る。 第1脱気室と第2脱気室の圧力差が減少 た状態の凝縮器を示した図2に対応する図で る。

 以下、本発明の実施形態を図面を参照し 説明する。

 まず、図1を参照して、本実施形態による 冷却装置の全体構成について説明する。

 本実施形態による冷却装置は、空調機に 続して使用されるものであり、その空調機 の熱交換により昇温した冷水を冷却して再 空調機に供給するものである。この冷却装 は、第1冷水ヘッダ2と、第2冷水ヘッダ4と、 冷却装置本体6と、冷却塔8と、第1ポンプ10と 第2ポンプ12とを備えている。

 前記第1冷水ヘッダ2は、図略の他の冷却 置から送られる冷水と前記冷却装置本体6か 送られる冷水とを受けて、その冷水を図略 各空調機へ供給する。なお、この冷水は、 発明の作動液の概念に含まれるものである

 前記第2冷水ヘッダ4は、図略の各空調機 ら戻ってくる冷水を受けて、その冷水を図 の他の冷却装置と前記冷却装置本体6とに供 する。

 前記冷却装置本体6は、前記各空調機から 戻ってきた冷水を冷却して再び前記各空調機 へ供給する機能を有する。この冷却装置本体 6は、蒸発器14と、圧縮機16と、凝縮器18とを している。

 前記蒸発器14には、前記第2冷水ヘッダ4か ら送られる冷水が導入される。この蒸発器14 、冷水の一部を蒸発させてその蒸発熱によ 冷水を冷却する。そして、蒸発器14には、 記第1ポンプ10が接続されており、この第1ポ プ10の駆動によって冷却後の冷水が蒸発器14 から前記第1冷水ヘッダ2に供給される。

 前記圧縮機16は、前記蒸発器14と前記凝縮 器18との間に接続されている。具体的には、 縮機16の吸入部に蒸発器14が接続されている 一方、圧縮機16の吐出部に凝縮器18が接続さ ている。この圧縮機16は、冷水の冷却時に生 成された水蒸気をその蒸発器14から吸引する ともに圧縮し、その圧縮した水蒸気を前記 縮器18へ吐出する。

 前記凝縮器18は、前記圧縮機16から送られ た水蒸気を冷却水で冷却することによって凝 縮させる。なお、この冷却水は、本発明の冷 却液の概念に含まれるものである。この凝縮 器18は、直接熱交換式の熱交換器であり、後 するように前記圧縮機16から送られた水蒸 を冷却水に付着させて凝縮させるようにな ている。そして、この凝縮器18と、前記第2 ンプ12と、前記冷却塔8との間で冷却水が循 する循環経路が構成されている。すなわち 凝縮器18において前記水蒸気を凝縮させるこ とによって昇温した冷却水が第2ポンプ12の駆 動により凝縮器18から冷却塔8に送られる。冷 却塔8は、送られてきた冷却水を冷却して低 に戻し、凝縮器18へ供給する。そして、凝縮 器18は、冷却塔8から戻ってきた冷却水により 前記水蒸気を凝縮させる。これらの一連の過 程が凝縮器18、第2ポンプ12及び冷却塔8の間で 繰り返し行われる。

 次に、図2~図4を参照して、本実施形態に る凝縮器18の詳細な構成について説明する

 本実施形態による凝縮器18は、図2に示す うに、凝縮器本体19と、第1脱気装置20と、 2脱気装置21とを有する。

 前記凝縮器本体19は、前記圧縮機16(図1参 )から吐出された水蒸気を凝縮させる部分で ある。この凝縮器本体19は、筐体22と、仕切 24と、複数の流通部26と、分散板28と、バイ ス部30と、第1多孔板32と、第2多孔板34と、第 3多孔板36と、網目材38とを有する。

 前記筐体22は、鉛直方向に延びる軸心を する円筒状の側壁部22aと、側壁部22aの上端 開口を塞ぐ天壁部22bと、側壁部22aの下端の 口を塞ぐ底壁部22cとによって構成されてい 。

 前記側壁部22aの後述する第1脱気室S1に対 する部分には、蒸気流入口22dが設けられて る。この蒸気流入口22dは、前記圧縮機16の 出部に接続される。そして、この蒸気流入 22dを通じて圧縮機16の吐出部から吐出された 水蒸気が筐体22内に流入する。また、側壁部2 2aの後述する第1脱気室S1の第2多孔板34と第3多 孔板36の間の空間に対応する部分には、前記 1脱気装置20の吸入部に繋がる第1空気流出口 22eが設けられている。さらに、側壁部22aの後 述する第2脱気室S2に対応する部分には、前記 第1脱気装置20の吐出部に繋がる空気流入口22f と、前記第2脱気装置21の吸入部に繋がる第2 気流出口22gとが設けられている。この第2空 流出口22gは、空気流入口22fの上方に配設さ ている。

 前記天壁部22bには、冷却水用の導入口22h 設けられている。この導入口22hは、前記冷 塔8(図1参照)と繋がっており、冷却塔8から 冷却水がこの導入口22hを通じて筐体22内に導 入される。

 前記底壁部22cには、排出口22iが設けられ いる。この排出口22iは、前記第2ポンプ12(図 1参照)に繋がっている。これにより、排出口2 2iから冷却水と前記水蒸気が凝縮してできた とが一緒になって排出され、これらの水が 2ポンプ12により前記冷却塔8へ送られる。

 前記仕切部24は、筐体22内の空間を第1脱 室S1と第2脱気室S2に仕切るものであり、この 仕切部24は、筐体22内の上部に略水平に設け れている。そして、仕切部24の下側の空間が 前記第1脱気室S1となっている一方、仕切部24 上側の空間が前記第2脱気室S2となっている すなわち、第2脱気室S2が仕切部24を挟んで 1脱気室S1上に配置されている。第1脱気室S1 、前記蒸気流入口22dと連通しており、前記 縮機16から吐出された水蒸気は、この第1脱 室S1に導入される。一方、第2脱気室S2は、前 記導入口22hと連通しており、その導入口22hか ら導入された冷却水が第2脱気室S2を経由して 第1脱気室S1へ流れるようになっている。

 また、仕切部24には、前記複数の流通部26 の後述する内管26aが結合される複数の流通部 結合孔24aと、前記バイパス部30の後述する内 30aが結合されるバイパス部結合孔24bとが設 られている。

 前記複数の流通部26は、第2脱気室S2から 1脱気室S1へ冷却水を流すものであり、筐体22 内において当該筐体22の軸心を中心とした円 上に所定間隔で配設されている。第1脱気室 S1と第2脱気室S2とは流通部26内の冷却水によ て隔てられている。そして、各流通部26は、 第1脱気室S1と第2脱気室S2との間の圧力差の変 化を吸収するような特定体積の冷却水を収容 する圧力ヘッド室をそれぞれ有する。

 具体的には、各流通部26は、内管26aと、 管26bとによって構成されている。

 前記内管26aは、鉛直方向に延びる円管か なり、その上端部が前記仕切部24の対応す 流通部結合孔24aに結合されている。これに り、第2脱気室S2内に導入された冷却水がこ 内管26aの上端部の開口から内管26a内に流入 るようになっている。すなわち、この内管26 aの上端部の開口が、第2脱気室S2から流通部26 内へ冷却水を流入させる流通部流入口26cとな っている。

 前記外管26bは、鉛直方向に延びる有底の 管からなり、前記内管26aに外挿されている この外管26bは、前記内管26aの外径よりも大 い内径を有しており、前記内管26aの外面と 該外管26bの内面との間に隙間を有した状態 配置されている。外管26bの上端部は、第1脱 気室S1内において前記仕切部24の下面に近接 た位置に配置されている。この外管26bの上 部と内管26aの外面との間の開口が、流通部26 から第1脱気室S1へ冷却水を流出させる流通部 流出口26dとなっている。

 そして、外管26bの底部と前記内管26aの下 との間には所定の間隔が設けられている。 の外管26bと前記内管26aの内部に冷却水の流 26fが形成されている。この流路26fは、前記 通部流入口26cから前記内管26a内を通って、 記流通部流出口26dよりも低い位置にある内 26aの下端と外管26bの底部との間の隙間を経 し、さらに内管26aの外面と外管26bの内面と 間の隙間を通って前記流通部流出口26dへ冷 水を流すように構成されている。

 そして、この流路26f内を流通する冷却水 よって第1脱気室S1と第2脱気室S2とが隔てら 、この流路26f内に前記圧力ヘッド室が形成 れる。この圧力ヘッド室は、第1脱気室S1と 2脱気室S2との間の圧力差の変化を吸収する うな特定体積の冷却水を収容する。第1脱気 室S1と第2脱気室S2の圧力差が増大した場合で 、その圧力差の増大は、前記圧力ヘッド室 収容された冷却水によって吸収され、第1脱 気室S1と第2脱気室S2の間を隔てる流路26f内の 却水がなくなるのが抑制される。

 すなわち、前記圧縮機16の運転状態等に り第1脱気室S1内の温度が低下すると、第1脱 室S1内の圧力が低下し、第1脱気室S1と第2脱 室S2の圧力差が増大する。この場合には、 3に示すように、第2脱気室S2内の冷却水の水 が低下して仕切部24上に溜まる冷却水がな なり、前記内管26a内の冷却水の水面が押し げられる。この場合でも、内管26a内の冷却 の水面と流通部流出口26dとの高さの差に応 た流路26f内の冷却水の圧力ヘッドにより、 却水の水面が内管26aの下端以下に押し下げ れるまでは第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力 の増大が許容され、流路26f内に第1脱気室S1 第2脱気室S2とを隔てる冷却水が保持される

 前記分散板28は、第2脱気室S2から流通部26 の流路26fを通り、前記流通部流出口26dから第 1脱気室S1内に流出した冷却水を第1脱気室S1内 の広範囲に分散して降らせるために設けられ ている。この分散板28は、第1脱気室S1におい 前記仕切部24の下面に近接した位置に水平 設けられている。そして、分散板28には、前 記各流通部26と前記バイパス部30に対応する 置に貫通孔がそれぞれ設けられている。こ 各貫通孔に対応する流通部26の外管26b及びバ イパス部30の後述する内管30aがそれぞれ挿嵌 れている。

 前記バイパス部30は、第2脱気室S2内にお て前記空気流入口22fよりも低い位置から第1 気室S1へ冷却水を流すものであり、筐体22内 において当該筐体22の軸心に対応する位置に けられている。このバイパス部30は、図4に すように、第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力 が減少することにより第2脱気室S2において 切部24上に溜まる冷却水の水面が上昇した 合に、その冷却水の水面が前記空気流入口22 fに達する前に冷却水を第1脱気室S1へ逃がし 空気流入口22fから第1脱気装置20へ冷却水が 流するのを防ぐ。

 具体的には、バイパス部30は、内管30aと 外管30bとによって構成されている。

 前記内管30aは、鉛直方向に延びる円管か なる。この内管30aは、前記仕切部24のバイ ス部結合孔24bに挿嵌されているとともに、 の上端部が前記仕切部24の上面から上方に突 出した状態で配設されている。この内管30aの 上端部の開口が第2脱気室S2からバイパス部30 冷却水を流入させるバイパス部流入口30cと っている。このバイパス部流入口30cは、前 空気流入口22fよりも低い位置に配置されて るとともに、冷却装置の通常の運転状態に いて仕切部24上に溜まる冷却水の水面より 高い位置に配置されている。

 前記外管30bは、鉛直方向に延びる有底の 管からなり、前記内管30aに外挿されている この外管30bは、前記内管30aの外径よりも大 い内径を有しており、前記内管30aの外面と 該外管30bの内面との間に隙間を有した状態 配置されている。外管30bの上端部は、第1脱 気室S1内において前記第3多孔板36の後述する 通孔に結合している。この外管30bの上端部 内管30aの外面との間の開口が、バイパス部3 0から第1脱気室S1へ冷却水を流出させるバイ ス部流出口30dとなっている。

 そして、外管30bの底部と前記内管30aの下 との間には所定の間隔が設けられている。 の外管30bと前記内管30aの内部にバイパス部 路30fが形成されている。このバイパス部流 30fは、前記バイパス部流入口30cから前記内 30a内を通って、前記バイパス部流出口30dよ も低い位置にある内管30aの下端と外管30bの 部との間の隙間を経由し、さらに内管30aの 面と外管30bの内面との間の隙間を通って前 バイパス部流出口30dへ冷却水を流すように 成されている。

 そして、このバイパス部流路30f内を流通 る冷却水によって第1脱気室S1と第2脱気室S2 が隔てられ、このバイパス部流路30f内に圧 ヘッド室が形成される。この圧力ヘッド室 、第1脱気室S1と第2脱気室S2との間の圧力差 変化を吸収するような特定体積の冷却水を 容する。第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力差 増大した場合でも、その圧力差の増大は、 のバイパス部流路30fの圧力ヘッド室に収容 れた冷却水によって吸収され、第1脱気室S1 第2脱気室S2の間を隔てるバイパス部流路30f の冷却水がなくなるのが抑制される。この 理は、前記流通部26の場合と同様であり、 管30a内の冷却水の水面とバイパス部流出口30 dとの高さの差に応じたバイパス部流路30f内 冷却水の圧力ヘッドにより、冷却水の水面 内管30aの下端以下に押し下げられるまでは 1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力差の増大が許 され、バイパス部流路30f内に第1脱気室S1と 2脱気室S2とを隔てる冷却水が保持される。

 前記第1多孔板32は、第2脱気室S2内におい 前記仕切部24の上方に所定の間隙を隔てて 平に設けられている。前記導入口22hを通じ 第2脱気室S2内に導入された冷却水は、この 1多孔板32上に溜まるとともに、当該第1多孔 32に設けられた多数の微細な孔を通じてシ ワー状となって仕切部24上に降り注ぐ。

 前記第2多孔板34は、第1脱気室S1内におい 前記分散板28の下面に近接した位置に水平 設けられている。前記分散板28を透過した冷 却水は、この第2多孔板34上に溜まるとともに 、当該第2多孔板34に設けられた多数の微細な 孔を通ってシャワー状に降り注ぐ。そして、 この第2多孔板34には、前記各流通部26と前記 イパス部30に対応する位置に貫通孔がそれ れ設けられている。この各貫通孔に対応す 流通部26の外管26bまたはバイパス部30の内管3 0aがそれぞれ挿嵌されている。

 前記第3多孔板36は、第1脱気室S1内におい 前記第2多孔板34の下方に間隔をあけて水平 設けられている。前記第2多孔板34を透過し 冷却水は、この第3多孔板36上に溜まるとと に、当該第3多孔板36に設けられた多数の微 な孔を通じてさらに細かいシャワー状とな て降り注ぐ。そして、この第3多孔板36には 前記各流通部26と前記バイパス部30に対応す る位置に貫通孔がそれぞれ設けられている。 この各貫通孔に対応する流通部26の外管26bが 嵌される一方、バイパス部30の外管30bの上 部が結合している。

 また、第3多孔板36には、当該第3多孔板36 に溜まる冷却水が前記第1脱気装置20の吸入 に流入するのを防ぐための水位規制部36aが けられている。この水位規制部36aは、鉛直 向に延びる筒体からなり、その下端部が第3 多孔板36に設けられた貫通孔に結合している すなわち、第3多孔板36の上下の空間が水位 制部36aの内部を通って連通している。そし 、水位規制部36aの上端部は、前記第1空気流 出口22eよりも低い位置に配置されている。こ れにより、水位規制部36aの上端部を越えた分 の冷却水は、水位規制部36a内を通って第3多 板36の下方の空間に逃がされるようになって いる。このため、第3多孔板36上に溜まる冷却 水の水位が上昇したとしても、水位規制部36a の上端部以上には上昇せず、第1空気流出口22 eを通じて第1脱気装置20の吸入部に冷却水が 入するのが防止される。

 前記網目材38は、第1脱気室S1内において 記第3多孔板36の下方に間隔をあけて水平に 設されている。前記第3多孔板36を透過した 却水は、この網目材38の網目を通じてさらに 細かい滴状または霧状となって落下する。そ して、この網目材38を透過して落下する滴状 たは霧状の冷却水に前記蒸気流入口22dを通 て第1脱気室S1内に流入した前記圧縮機16か の水蒸気が付着して凝縮するようになって る。

 前記第1脱気装置20は、第1脱気室S1から脱 した空気を濃縮して第2脱気室S2へ吐出する のである。具体的には、この第1脱気装置20 、ルーツブロワ20aと、第1脱気塔20bとを有す る。ルーツブロワ20aの吸入部は、第1脱気塔20 bを介して前記筐体22の第1空気流出口22eに繋 っている一方、ルーツブロワ20aの吐出部は 前記筐体22の空気流入口22fに繋がっている。 このルーツブロワ20aの吸引作用により前記第 1空気流出口22eを通じて前記第1脱気室S1内の 気が脱気され、その空気が第1脱気塔20b内に られる。第1脱気塔20b内では、冷却水が上部 から噴霧されており、この冷却水に前記第1 気室S1からの空気中に含まれる水分が付着し て除去される。このため、前記第1脱気室S1か ら脱気された空気の分圧が第1脱気塔20b内で 昇する。そして、ルーツブロワ20aは、第1脱 塔20b内から空気を吸引するとともに圧縮し その空気を前記筐体22の空気流出口を通じ 前記第2脱気室S2に吐出する。このようにし 、第1脱気装置20により第1脱気室S1から脱気 れた空気が濃縮されて第2脱気室S2に吐出さ るようになっている。

 前記第2脱気装置21は、第2脱気室S2から脱 した空気を濃縮して外部へ排気するもので る。具体的には、この第2脱気装置21は、真 ポンプ21aと、第2脱気塔21bとを有する。真空 ポンプ21aの吸入部は、第2脱気塔21bを介して 記筐体22の第2空気流出口22gに繋がっている 方、真空ポンプ21aの吐出部は、外部への排 経路に繋がっている。この真空ポンプ21aの 引作用により前記第2空気流出口22gを通じて 記第2脱気室S2内の空気が脱気され、その空 が第2脱気塔21b内に送られる。第2脱気塔21b では、冷却水が上部から噴霧されており、 の冷却水に前記第2脱気室S2からの空気中に まれる水分が付着して除去される。このた 、前記第2脱気室S2から脱気された空気の分 が第2脱気塔21b内で上昇する。そして、真空 ンプ21aは、第2脱気塔21b内から空気を吸引す るとともに圧縮し、その空気を排気経路を通 じて外部へ排出する。このようにして、第2 気装置21により第2脱気室S2から脱気された空 気が濃縮されて外部へ排気されるようになっ ている。

 次に、本実施形態の凝縮器18において、 縮機16から送られる水蒸気を凝縮する際の動 作について説明する。

 圧縮機16から送られる水蒸気は、蒸気流 口22dを通じて凝縮器18の筐体22内の第1脱気室 S1に流入する。

 そして、凝縮器18の筐体22内には導入口22h を通じて冷却水が導入され、この冷却水は、 第2脱気室S2において第1多孔板32上に溜まると ともに、第1多孔板32を透過して仕切部24上に ャワー状に降り注ぐ。そして、仕切部24上 冷却水は、流通部流入口26cから各流通部26内 に流れ込み、その各流通部26の流路26fを通っ 流通部流出口26dから第1脱気室S1の分散板28 に流出する。分散板28上に流出した冷却水は 、その分散板28により第1脱気室S1内の水平方 全体に分散されるとともに分散板28を透過 て下方に流れる。その後、冷却水は、第2多 板34と第3多孔板36をそれぞれ透過してシャ ー状に降り、網目材38を透過してさらに細か い滴状または霧状となって落下する。この滴 状または霧状の冷却水に前記第1脱気室S1に流 入した水蒸気が付着して凝縮される。そして 、冷却水と前記水蒸気が凝縮されてできた水 とが一緒になって落下し、排出口22iを通じて 筐体22内から排出される。

 そして、第1脱気装置20では、第1脱気室S1 の空気を脱気するとともに、第1脱気塔20bに おいてその脱気した空気から水分を除去した 後、ルーツブロワ20aで空気を圧縮し、第2脱 室S2に濃縮された空気を吐出する。これによ り、第1脱気室S1内に降る冷却水中に含まれる 空気が減少する。冷却水中に含まれる空気は 、冷却水に水蒸気が付着して凝縮する際、そ の凝縮を妨げる要因となるが、このように冷 却水中に含まれる空気が減少することによっ て前記水蒸気の凝縮が阻害されるのが抑制さ れる。

 そして、第2脱気装置21では、第2脱気室S2 の空気を脱気するとともに、第2脱気塔21bに おいてその脱気した空気から水分を除去した 後、真空ポンプ21aで空気を圧縮し、排出経路 を通じて外部へ濃縮された空気を排出する。 これにより、第2脱気室S2において第1多孔板32 を透過して降る冷却水中に含まれる空気が減 少する。

 そして、圧縮機16の運転状態等により圧 機16から凝縮器18の筐体22内に吐出される水 気の温度は変動し、それに応じて第1脱気室S 1内の温度が変動する。例えば、第1脱気室S1 の温度が低下した場合には、第1脱気室S1内 圧力が低下し、それに伴って第1脱気室S1と 2脱気室S2の圧力差が増大する。この場合に 、図3に示すように、第2脱気室S2内において 切部24上に溜まる冷却水の水位が低下し、 通部26の内管26a内において冷却水の水面が押 し下げられる。この際、第1脱気室S1と第2脱 室S2の圧力差の増大は、流通部26の流路26fの 力ヘッド室内に収容されている冷却水によ て吸収され、当該流路26f内に第1脱気室S1と 2脱気室S2の間を隔てる冷却水が保持される

 一方、第1脱気室S1内の温度が上昇した場 には、第1脱気室S1内の圧力が上昇し、それ 伴って第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力差が 少する。この場合には、図4に示すように、 第2脱気室S2内において仕切部24上に溜まる冷 水の水位が上昇する。そして、仕切部24上 溜まる冷却水がバイパス部30のバイパス部流 入口30cを越えると、その越えた分の冷却水が バイパス部30内に流れ込みバイパス部流路30f 通ってバイパス部流出口30dから第1脱気室S1 第3多孔板36上に流出する。これにより、第2 脱気室S2において空気流入口22fを通じて第1脱 気装置20に冷却水が逆流するのが抑制される また、上記のように第1脱気室S1と第2脱気室 S2の圧力差が増大したときでも、その圧力差 増大はバイパス部流路30fの圧力ヘッド室に 容された冷却水によって吸収され、バイパ 部流路30f内に第1脱気室S1と第2脱気室S2の間 隔てる冷却水が保持される。

 以上説明したように、本実施形態では、 1脱気室S1と第2脱気室S2とが流通部26内の冷 水によって隔てられるとともに、各流通部26 が第1脱気室S1と第2脱気室S2との間の圧力差の 変化を吸収するような特定体積の冷却水を収 容する圧力ヘッド室をそれぞれ有する。この ため、第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力差が増 大する場合でも、その圧力差の増大を流通部 26の圧力ヘッド室内に収容された冷却水で吸 して、第1脱気室S1と第2脱気室S2との間を隔 る冷却水がなくなるのを抑制することがで る。従って、本実施形態では、冷却水によ て隔てられた第1脱気室S1と第2脱気室S2の間 圧力差が増大する場合でも、これら第1脱気 室S1と第2脱気室S2が連通するのを防ぐことが きる。

 また、本実施形態では、流通部26の流通 流出口26dから第1脱気室S1内に流出した冷却 を分散させて降らせるための分散板28が設け られているので、流通部26から第1脱気室S1内 流出した冷却水を流通部流出口26d近傍の範 のみに降らせることなく、第1脱気室S1内の 範囲に分散して降らせることができる。こ ため、圧縮機16から凝縮器18に送られる水蒸 気の凝縮の効率化を図ることができる。

 また、本実施形態では、第2脱気室S2内に いて、第1脱気装置20の吐出部に繋がる空気 入口22fよりも低い位置から第1脱気室S1へ冷 水を流すバイパス部30が設けられている。 のため、第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力差 減少し、第2脱気室S2における冷却水の水面 上昇する場合でも、その冷却水の水面が前 空気流入口22fに達する前にバイパス部30を通 じて冷却水を第1脱気室S1へ逃がすことができ る。このため、第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧 力差が減少した場合でも、空気流入口22fから 第1脱気装置20へ冷却水が逆流するのを防ぐこ とができる。

 また、本実施形態では、第1脱気室S1と第2 脱気室S2とがバイパス部30内の冷却水によっ 隔てられるとともに、バイパス部30が第1脱 室S1と第2脱気室S2の間の圧力差の変化を吸収 するような特定体積の冷却水を収容する圧力 ヘッド室を有する。このため、第1脱気室S1と 第2脱気室S2の圧力差が増大した場合でも、そ の圧力差の増大はバイパス部30の圧力ヘッド 内に収容された冷却水によって吸収され、 イパス部30内に第1脱気室S1と第2脱気室S2と 間を隔てる冷却水を保持することができる このため、第1脱気室S1と第2脱気室S2の圧力 が増大した場合でも、バイパス部流路30fを じて第1脱気室S1と第2脱気室S2が連通するの 防ぐことができる。

 なお、今回開示された実施形態は、すべ の点で例示であって制限的なものではない 考えられるべきである。本発明の範囲は、 記した実施形態の説明ではなく特許請求の 囲によって示され、さらに特許請求の範囲 均等の意味及び範囲内でのすべての変更が まれる。

 例えば、上記実施形態では、第2脱気室S2 ら第1脱気室S1へ冷却水を流す流通部26を筐 22の内部に設けるとともに、内管26a及び外管 26bからなる二重管によって構成したが、本発 明はこれに限らず、流通部を筐体22の外部に けるとともに、U字管によって構成してもよ い。

 また、上記実施形態では、バイパス部30 筐体22の内部に設けるとともに、内管30a及び 外管30bからなる二重管によって構成したが、 本発明はこれに限らず、バイパス部を筐体22 外部に設けるとともに、U字管によって構成 してもよい。

 また、凝縮器18を適用する装置としては 上記実施形態で説明したような冷却装置に られない。

 (本実施形態の概要)
 本実施形態をまとめると以下のようになる

 すなわち、本実施形態による凝縮器は、 縮機の吐出部に接続可能な蒸気流入口を有 るとともに、前記蒸気流入口に連通する第1 脱気室と、その第1脱気室上に仕切部を挟ん 配置された第2脱気室とを内部に有する筐体 、前記第1脱気室から脱気した空気を濃縮し て前記第2脱気室へ吐出する第1脱気装置と、 記第2脱気室から脱気した空気を濃縮して外 部へ排気する第2脱気装置とを備え、前記筐 内において前記第2脱気室を経由して前記第1 脱気室に冷却液を降らせるとともに、その冷 却液に前記蒸気流入口を通じて前記第1脱気 に流入した蒸気を付着させて凝縮させる凝 器であって、前記第2脱気室から前記第1脱気 室へ冷却液を流す流通部を備え、前記第1脱 室と前記第2脱気室とは前記流通部内の冷却 によって隔てられるとともに、前記流通部 、前記第1脱気室と前記第2脱気室との間の 力差の変化を吸収するような特定体積の冷 液を収容する圧力ヘッド室を有する。

 この凝縮器では、第1脱気室S1と第2脱気室 S2とが流通部内の冷却液によって隔てられる ともに、流通部が第1脱気室と第2脱気室の の圧力差の変化を吸収するような特定体積 冷却液を収容する圧力ヘッド室を有するの 、第1脱気室と第2脱気室の圧力差が増大する 場合でも、その圧力差の増大は流通部の圧力 ヘッド室に収容された冷却液によって吸収さ れ、第1脱気室と第2脱気室との間を隔てる冷 液がなくなるのを抑制することができる。 って、この凝縮器では、冷却液によって隔 られた第1脱気室と第2脱気室の間の圧力差 増大する場合でも、これら両脱気室が連通 るのを防ぐことができる。

 上記凝縮器の具体的な構成として、前記 通部は、前記第2脱気室から当該流通部へ冷 却液を流入させる流通部流入口と、当該流通 部から前記第1脱気室へ冷却液を流出させる 通部流出口と、前記流通部流入口から前記 通部流出口よりも低い所定位置を経由して の流通部流出口へ冷却液を流す流路とを有 るのが好ましい。

 上記凝縮器において、前記流通部から前 第1脱気室内に流出した冷却液を分散させて 降らせるための分散板を備えるのが好ましい 。

 このように構成すれば、流通部から第1脱 気室内に流出した冷却液を流通部の流出口近 傍の範囲のみに降らせることなく、第1脱気 内の広範囲に分散して降らせることができ ので、蒸気の凝縮の効率化を図ることがで る。

 上記凝縮器において、前記筐体には、前 第1脱気装置から吐出された空気を前記第2 気室へ流入させる空気流入口が設けられ、 記第2脱気室内において前記空気流入口より 低い位置から前記第1脱気室へ冷却液を流す バイパス部を備えるのが好ましい。

 このように構成すれば、第1脱気室と第2 気室の圧力差が減少し、第2脱気室における 却液の液面が上昇する場合でも、その冷却 の液面が空気流入口に達する前にバイパス を通じて冷却液を第1脱気室へ逃がすことが できる。このため、両脱気室の圧力差が減少 した場合でも、空気流入口から第1脱気装置 冷却液が逆流するのを防ぐことができる。

 この場合において、前記第1脱気室と前記 第2脱気室とは前記バイパス部内の冷却液に って隔てられるとともに、前記バイパス部 、前記第1脱気室と前記第2脱気室との間の圧 力差の変化を吸収するような特定体積の冷却 液を収容する圧力ヘッド室を有することが好 ましい。

 このように構成すれば、第1脱気室と第2 気室の圧力差が増大した場合でも、その圧 差の増大はバイパス部の圧力ヘッド室に収 された冷却液によって吸収され、バイパス 内に第1脱気室と第2脱気室との間を隔てる冷 却液を保持することができる。このため、第 1脱気室と第2脱気室の圧力差が増大した場合 も、バイパス部を通じて両脱気室が連通す のを防ぐことができる。

 この場合の具体的な構成として、バイパ 部は、前記第2脱気室から当該バイパス部へ 冷却液を流入させるバイパス部流入口と、当 該バイパス部から前記第1脱気室へ冷却液を 出させるバイパス部流出口と、前記バイパ 部流入口から前記バイパス部流出口よりも い所定位置を経由してそのバイパス部流出 へ冷却液を流すバイパス部流路とを有する が好ましい。

 また、本実施形態による冷却装置は、上 いずれかの蒸発器を備えた冷却装置であっ 、作動液の少なくとも一部を蒸発させる蒸 器と、前記蒸発器と接続される吸入部と、 記凝縮器の蒸気流入口と接続される吐出部 を有し、前記蒸発器で生成された蒸気を圧 して前記凝縮器に吐出する圧縮機とを備え 前記作動液の少なくとも一部が蒸発する際 蒸発熱を利用して冷却を行うものである。

 この冷却装置では、上記いずれかの蒸発 を備えているので、冷却液によって隔てら た第1脱気室と第2脱気室の圧力差が増大す 場合でも、両脱気室が連通するのを抑制す ことができるという上記蒸発器と同様の効 を得ることができる。