專利名稱：冷凝器及冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷凝器及冷卻裝置。
背景技術(shù)：
以往，已知有生成冷水或冰的各種冷卻裝置中使用的冷凝器。例如，下述的專利文 獻(xiàn)1中公開有此種冷凝器的一例。在該專利文獻(xiàn)1的冷凝器上連接有壓縮機(jī)的噴出部，并 且在該壓縮機(jī)的吸入部上連接有蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中冷卻冷水時產(chǎn)生的蒸氣由壓縮機(jī)送往 冷凝器，該蒸氣在冷凝器中進(jìn)行冷凝。該冷凝器在該箱體內(nèi)使冷卻水從上部呈噴淋狀降下， 在下部通過使所述蒸氣附著在成為霧狀的冷卻水上而冷凝。并且，為了提高蒸氣的冷凝效 率而在該冷凝器上設(shè)有脫氣機(jī)構(gòu)。S卩，在降落到所述箱體內(nèi)的冷卻水中富含空氣時，由于該空氣對附著于冷卻水上 的蒸氣的冷凝進(jìn)行妨礙，因此通過利用脫氣機(jī)構(gòu)使箱體內(nèi)的空氣脫氣而減少冷卻水中的空 氣含有量。具體來說，所述箱體內(nèi)設(shè)有由篩板上下分隔的多個脫氣室。從上部降落到箱體 內(nèi)的冷卻水在上段的脫氣室內(nèi)積存在所述篩板上而形成水膜，將上下的脫氣室之間隔開， 并且通過所述篩板的微細(xì)孔，成為噴淋狀而降落到下段的脫氣室內(nèi)。并且，設(shè)有將從下段的 脫氣室脫氣了的空氣向上段的脫氣室噴出的第一脫氣裝置和將從上段的脫氣室脫氣了的 空氣向外部排出的第二脫氣裝置。第一脫氣裝置通過除去從下段的脫氣室脫氣了的空氣中 的水分而使空氣濃縮并將其向上段的脫氣室噴出，第二脫氣裝置通過除去從上段的脫氣室 脫氣了的空氣中的水分而使空氣進(jìn)一步濃縮并將其向外部排出。如此，通過第一脫氣裝置 和第二脫氣裝置以兩階段使空氣濃縮并脫氣，由此降低作用在各脫氣裝置上的負(fù)載。在上述專利文獻(xiàn)1所示的冷凝器中，由于壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等的各種原因而使下 段的脫氣室的溫度下降時，下段的脫氣室的壓力下降，且上段的脫氣室相對于下段的脫氣 室的相對壓力差增大。這種情況下，在上段的脫氣室中積存在篩板上的冷卻水的水位下降， 甚至分隔上下的脫氣室之間的冷卻水的水膜消失，從而有上下的脫氣室連通的危險。并且， 當(dāng)上下的脫氣室如此連通時，使空氣濃縮并從下段的脫氣室向上段的脫氣室噴出的第一脫 氣裝置不再起作用。專利文獻(xiàn)1 日本特表2003-534519號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述課題而提出，其目的在于，在具備由冷卻液分隔的兩個脫氣 室的冷凝器中，即使在兩脫氣室的壓力差增大的情況下也防止兩脫氣室連通。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的冷凝器具備箱體，該箱體具有能夠與壓縮機(jī)的噴出 部連接的蒸氣流入口，并且該箱體在內(nèi)部具有與所述蒸氣流入口連通的第一脫氣室和隔著 分隔部配置在該第一脫氣室上方的第二脫氣室；第一脫氣裝置，對從所述第一脫氣室脫氣 了的空氣進(jìn)行濃縮并向所述第二脫氣室噴出；第二脫氣裝置，對從所述第二脫氣室脫氣了 的空氣進(jìn)行濃縮并向外部排氣，其中，在所述箱體內(nèi)，所述冷凝器使冷卻液經(jīng)由所述第二脫氣室降落到所述第一脫氣室內(nèi)，并使通過所述蒸氣流入口流入到所述第一脫氣室內(nèi)的蒸氣 附著于該冷卻液而冷凝，所述冷凝器還具備使所述冷卻液從所述第二脫氣室向所述第一脫 氣室流動的流通部，所述第一脫氣室與所述第二脫氣室由所述流通部內(nèi)的冷卻液分隔，所 述流通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對所述第一脫氣室與所述第二脫氣室之間的壓力 差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻液。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻裝置的流體回路圖。 圖2是示出圖1所示的冷卻裝置中適用的冷凝器的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是示出第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差增大的狀態(tài)的冷凝器的情況的與 圖2相對應(yīng)的圖。圖4是示出第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差減少的狀態(tài)的冷凝器的情況的與 圖2相對應(yīng)的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照圖1，說明本實(shí)施方式的冷卻裝置的整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的冷卻裝置與空調(diào)機(jī)連接使用，通過在該空調(diào)機(jī)中的熱交換而對升溫 了的冷水進(jìn)行冷卻，并再次向空調(diào)機(jī)供給。該冷卻裝置具備第一冷水頭2、第二冷水頭4、冷 卻裝置主體6、冷卻塔8、第一泵10、第二泵12。所述第一冷水頭2接受從未圖示的另一冷卻裝置傳送的冷水和從所述冷卻裝置 主體6傳送的冷水，并將該冷水向未圖示的各空調(diào)機(jī)供給。此外，該冷水被包含在本發(fā)明的 工作液的概念中。所述第二冷水頭4接受從未圖示的各空調(diào)機(jī)返回的冷水而將該冷水向未圖示的 另一冷卻裝置和所述冷卻裝置主體6供給。所述冷卻裝置主體6具有對從所述各空調(diào)機(jī)返回的冷水進(jìn)行冷卻而再次向所述 各空調(diào)機(jī)供給的功能。該冷卻裝置主體6具有蒸發(fā)器14、壓縮機(jī)16、冷凝器18。所述蒸發(fā)器14內(nèi)導(dǎo)入有從所述第二冷水頭4傳送的冷水。該蒸發(fā)器14使冷水的 一部分蒸發(fā)而利用該蒸發(fā)熱來冷卻冷水。并且，蒸發(fā)器14上連接有所述第一泵10，通過該 第一泵10的驅(qū)動而將冷卻后的冷水從蒸發(fā)器14向所述第一冷水頭2供給。所述壓縮機(jī)16連接在所述蒸發(fā)器14與所述冷凝器18之間。具體來說，在壓縮機(jī) 16的吸入部上連接有蒸發(fā)器14，在壓縮機(jī)16的噴出部上連接有冷凝器18。該壓縮機(jī)16從 該蒸發(fā)器14吸引冷水冷卻時所生成的水蒸氣并對該水蒸氣進(jìn)行壓縮，且將該壓縮了的水 蒸氣向所述冷凝器18噴出。所述冷凝器18通過利用冷卻水來冷卻從所述壓縮機(jī)16傳送來的水蒸氣而使其冷 凝。此外，該冷卻水被包含在本發(fā)明的冷卻液的概念中。該冷凝器18是直接熱交換式的熱 交換器，如下所述，使從所述壓縮機(jī)16傳送來的水蒸氣附著在冷卻水上而冷凝。并且，在該 冷凝器18、所述第二泵12以及所述冷卻塔8之間構(gòu)成使冷卻水循環(huán)的循環(huán)路徑。即，在冷 凝器18中，由于使所述水蒸氣冷凝而升溫了的冷卻水在第二泵12的驅(qū)動的作用下被從冷凝器18向冷卻塔8傳送。冷卻塔8對傳送來的冷卻水進(jìn)行冷卻而使其返回低溫，并將其向 冷凝器18供給。并且，冷凝器18利用從冷卻塔8返回的冷卻水使所述水蒸氣冷凝。所述 一連串的過程在冷凝器18、第二泵12以及冷卻塔8之間反復(fù)進(jìn)行。接下來，參照圖2 圖4，說明本實(shí)施方式的冷凝器18的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖2所示，本實(shí)施方式的冷凝器18具有冷凝器主體19、第一脫氣裝置20、第二 脫氣裝置21。所述冷凝器主體19是使從所述壓縮機(jī)16(參照圖1)噴出的水蒸氣冷凝的部分。 該冷凝器主體19具有箱體22、分隔部24、多個流通部26、分散板28、旁通部30、第一多孔板 32、第二多孔板34、第三多孔板36、網(wǎng)眼件38。所述箱體22包括具有在鉛垂方向上延伸的軸心的圓筒狀的側(cè)壁部22a ；封閉側(cè) 壁部22a的上端的開口的頂壁部22b ；封閉側(cè)壁部22a的下端的開口的底壁部22c。在所述側(cè)壁部22a的與下述第一脫氣室Sl相對應(yīng)的部分上設(shè)有蒸氣流入口 22d。 該蒸氣流入口 22d與所述壓縮機(jī)16的噴出部連接。并且，通過該蒸氣流入口 22d而從壓縮 機(jī)16的噴出部噴出的水蒸氣流入箱體22內(nèi)。而且，側(cè)壁部22a的與下述第一脫氣室Sl的 第二多孔板34和第三多孔板36之間的空間相對應(yīng)的部分上設(shè)有與所述第一脫氣裝置20 的吸入部連接的第一空氣流出口 22e。此外，側(cè)壁部22a的與下述第二脫氣室S2相對應(yīng)的 部分上設(shè)有與所述第一脫氣裝置20的噴出部連接的空氣流入口 22f和與所述第二脫氣裝 置21的吸入部連接的第二空氣流出口 22g。該第二空氣流出口 22g配設(shè)在空氣流入口 22f 的上方。所述頂壁部22b上設(shè)有冷卻水用的導(dǎo)入口 22h。該導(dǎo)入口 22h與所述冷卻塔8 (參 照圖1)連接，將來自冷卻塔8的冷卻水通過該導(dǎo)入口 22h導(dǎo)入箱體22內(nèi)。所述底壁部22c上設(shè)有排出口 22i。該排出口 22i與所述第二泵12 (參照圖1)連 接。由此，冷卻水和所述水蒸氣冷凝形成的水一起從排出口 22i排出，所述水在第二泵12 的作用下被送往所述冷卻塔8。所述分隔部24將箱體22內(nèi)的空間分隔為第一脫氣室Sl和第二脫氣室S2，該分隔 部24大致水平地設(shè)置在箱體22內(nèi)的上部。并且，分隔部24的下側(cè)的空間成為所述第一脫 氣室Si，而分隔部24的上側(cè)的空間成為所述第二脫氣室S2。S卩，第二脫氣室S2隔著分隔 部24配置在第一脫氣室Sl上方。第一脫氣室Sl與所述蒸氣流入口 22d連通，從所述壓縮 機(jī)16噴出的水蒸氣被導(dǎo)入到該第一脫氣室Sl內(nèi)。另一方面，第二脫氣室S2與所述導(dǎo)入口 22h連通，從該導(dǎo)入口 22h導(dǎo)入的冷卻水經(jīng)由第二脫氣室S2向第一脫氣室Sl流動。另外，分隔部24上設(shè)有結(jié)合所述多個流通部26的下述內(nèi)管26a的多個流通部結(jié) 合孔24a和結(jié)合所述旁通部30的下述內(nèi)管30a的旁通部結(jié)合孔24b。所述多個流通部26使冷卻水從第二脫氣室S2向第一脫氣室Sl流動，并且在箱體 22內(nèi)，該多個流通部26以規(guī)定間隔配設(shè)在以該箱體22的軸心為中心的圓周上。第一脫氣 室Sl與第二脫氣室S2由流通部26內(nèi)的冷卻水分隔。并且，各流通部26分別具有壓力頭 室，該壓力頭室收容對第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特 定體積的冷卻水。
具體來說，各流通部26包括內(nèi)管26a和外管26b。所述內(nèi)管26a由在鉛垂方向上延伸的圓管構(gòu)成，其上端部與所述分隔部24的對應(yīng)的流通部結(jié)合孔24a結(jié)合。由此，導(dǎo)入到第二脫氣室S2內(nèi)冷卻水從該內(nèi)管26a的上端部的 開口流入內(nèi)管26a內(nèi)。即，該內(nèi)管26a的上端部的開口成為使冷卻水從第二脫氣室S2流入 流通部26內(nèi)的流通部流入口 26c。 所述外管26b由在鉛垂方向上延伸的有底的圓管構(gòu)成，并外插到所述內(nèi)管26a上。 該外管26b具有比所述內(nèi)管26a的外徑大的內(nèi)徑，并以所述內(nèi)管26a的外表面與該外管26b 的內(nèi)表面之間具有間隙的狀態(tài)配置。外管26b的上端部配置在第一脫氣室Sl內(nèi)的接近所 述分隔部24的下表面的位置上。該外管26b的上端部與內(nèi)管26a的外表面之間的開口成 為使冷卻水從流通部26向第一脫氣室Sl流出的流通部流出口 26d。并且，在外管26b的底部與所述內(nèi)管26a的下端之間設(shè)有規(guī)定的間隔。在該外管 26b和所述內(nèi)管26a的內(nèi)部形成有冷卻水的流路26f。該流路26f構(gòu)成為，使冷卻水從所述 流通部流入口 26c通過所述內(nèi)管26a內(nèi)，經(jīng)由位于比所述流通部流出口 26d低的位置的內(nèi) 管26a的下端與外管26b的底部之間的間隙，進(jìn)而通過內(nèi)管26a的外表面與外管26b的內(nèi) 表面之間的間隙，流向所述流通部流出口 26d。并且，利用在該流路26f內(nèi)流通的冷卻水來分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2， 該流路26f內(nèi)形成有所述壓力頭室。該壓力頭室收容對第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之 間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻水。即使在第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2 的壓力差增大的情況下，該壓力差的增大也由收容在所述壓力頭室內(nèi)的冷卻水吸收，從而 對流路26f內(nèi)的分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷卻水消失的情況進(jìn)行抑制。即，基于所述壓縮機(jī)16的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等而第一脫氣室Sl內(nèi)的溫度下降時，第一脫氣 室Sl內(nèi)的壓力下降，第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差增大。在這情況下，如圖3 所示，第二脫氣室S2內(nèi)的冷卻水的水位下降而積存在分隔部24上的冷卻水消失，從而所述 內(nèi)管26a內(nèi)的冷卻水的水面被壓下。但是，即使在這情況下，在對應(yīng)于內(nèi)管26a內(nèi)的冷卻水 的水面與流通部流出口 26d的高度差的流路26f內(nèi)的冷卻水的壓力頭的作用下，在冷卻水 的水面被壓下到內(nèi)管26a的下端以下之前，也容許第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力 差的增大，并將分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的冷卻水保持在流路26f內(nèi)。所述分散板28為了使從第二脫氣室S2通過流通部26的流路26f而從所述流通 部流出口 26d流出到第一脫氣室Sl內(nèi)的冷卻水分散降落在第一脫氣室Sl內(nèi)的大范圍內(nèi)而 設(shè)置。該分散板28水平設(shè)置在第一脫氣室Sl中的接近所述分隔部24的下表面的位置上。 并且，分散板28的對應(yīng)于所述各流通部26和所述旁通部30的位置上分別設(shè)有貫通孔。所 述各貫通孔內(nèi)分別嵌插有對應(yīng)的流通部26的外管26b及旁通部30的下述內(nèi)管30a。所述旁通部30在第二脫氣室S2內(nèi)使冷卻水從比所述空氣流入口 22f低的位置向 第一脫氣室Sl流動，該旁通部30設(shè)置在箱體22內(nèi)的與該箱體22的軸心相對應(yīng)的位置上。 如圖4所示，該旁通部30起到如下作用由于第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差減 少而在第二脫氣室S2中積存在分隔部24上的冷卻水的水面上升時，在該冷卻水的水面到 達(dá)所述空氣流入口 22f之前使冷卻水向第一脫氣室Sl逃逸，從而防止冷卻水從空氣流入口 22f向第一脫氣裝置20逆流。具體來說，旁通部30包括內(nèi)管30a和外管30b。所述內(nèi)管30a由在鉛垂方向上延伸的圓管構(gòu)成。該內(nèi)管30a插通到所述分隔部24 的旁通部結(jié)合孔24b，并且，其上端部以從所述分隔部24的上表面向上方突出的狀態(tài)配設(shè)。該內(nèi)管30a的上端部的開口成為使冷卻水從第二脫氣室S2流入旁通部30的旁通部流入口 30c。該旁通部流入口 30c配置在比所述空氣流入口 22f低的位置，并且配置在比冷卻裝置 的通常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的積存在分隔部24上的冷卻水的水面高的位置。
所述外管30b由在鉛垂方向上延伸的有底的圓管構(gòu)成，并外插到所述內(nèi)管30a上。 該外管30b具有比所述內(nèi)管30a的外徑大的內(nèi)徑，并以所述內(nèi)管30a的外表面與該外管30b 的內(nèi)表面之間具有間隙的狀態(tài)配置。外管30b的上端部在第一脫氣室Sl內(nèi)與所述第三多 孔板36的下述貫通孔結(jié)合。該外管30b的上端部與內(nèi)管30a的外表面之間的開口成為使 冷卻水從旁通部30向第一脫氣室Sl流出的旁通部流出口 30d。并且，在外管30b的底部與所述內(nèi)管30a的下端之間設(shè)有規(guī)定的間隔。該外管30b 和所述內(nèi)管30a的內(nèi)部形成有旁通部流路30f。該旁通部流路30f構(gòu)成為，使冷卻水從所述 旁通部流入口 30c通過所述內(nèi)管30a內(nèi)，經(jīng)由位于比所述旁通部流出口 30d低的位置的內(nèi) 管30a的下端與外管30b的底部之間的間隙，進(jìn)而通過內(nèi)管30a的外表面與外管30b的內(nèi) 表面之間的間隙，流向所述旁通部流出口 30d。并且，利用流通該旁通部流路30f內(nèi)的冷卻水分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室 S2，在該旁通部流路30f內(nèi)形成有壓力頭室。該壓力頭室收容對第一脫氣室Sl與第二脫氣 室S2之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻水。即使在第一脫氣室Sl與第二脫 氣室S2的壓力差增大的情況下，該壓力差的增大也由該旁通部流路30f的壓力頭室內(nèi)收容 的冷卻水吸收，從而對旁通部流路30f內(nèi)的分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷 卻水消失的情況進(jìn)行抑制。該原理與所述流通部26的情況相同，在對應(yīng)于內(nèi)管30a內(nèi)的冷 卻水的水面與旁通部流出口 30d的高度差的旁通部流路30f內(nèi)的冷卻水的壓力頭的作用 下，在冷卻水的水面被壓下到內(nèi)管30a的下端以下之前，容許第一脫氣室Sl與第二脫氣室 S2的壓力差的增大，從而將分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的冷卻水保持在旁通部流 路30f內(nèi)。所述第一多孔板32在第二脫氣室S2內(nèi)隔開規(guī)定的間隙水平設(shè)置在所述分隔部24 的上方。通過所述導(dǎo)入口 22h導(dǎo)入到第二脫氣室S2內(nèi)的冷卻水積存在該第一多孔板32上 后，該冷卻水通過設(shè)置在該第一多孔板32上的多個微細(xì)孔呈噴淋狀地降落到分隔部24上。所述第二多孔板34水平設(shè)置在第一脫氣室Sl內(nèi)的接近所述分散板28的下表面 的位置上。透過所述分散板28的冷卻水積存在該第二多孔板34上后，該冷卻水通過設(shè)置 在該第二多孔板34上的多個微細(xì)孔而呈噴淋狀落下。并且，在該第二多孔板34的對應(yīng)于 所述各流通部26和所述旁通部30的位置上分別設(shè)有貫通孔。在所述各貫通孔內(nèi)分別插嵌 有對應(yīng)的流通部26的外管26b或旁通部30的內(nèi)管30a。所述第三多孔板36在第一脫氣室Sl內(nèi)隔開間隔水平設(shè)置在所述第二多孔板34 的下方。透過所述第二多孔板34的冷卻水積存在該第三多孔板36上后，該冷卻水通過設(shè)置 在該第三多孔板36上的多個微細(xì)孔而呈更細(xì)的噴淋狀落下。并且，在該第三多孔板36的 對應(yīng)于所述各流通部26和所述旁通部30的位置上分別設(shè)有貫通孔。在所述各貫通孔內(nèi)嵌 插有對應(yīng)的流通部26的外管26b，另一方面，旁通部30的外管30b的上端部結(jié)合在一起。另外，第三多孔板36上設(shè)有水位限制部36a，該水位限制部36a用于防止積存在該 第三多孔板36上的冷卻水流入所述第一脫氣裝置20的吸入部。該水位限制部36a由在鉛 垂方向上延伸的筒體構(gòu)成，其下端部與設(shè)置在第三多孔板36上的貫通孔結(jié)合。S卩，第三多孔板36的上下的空間通過水位限制部36a的內(nèi)部而連通在一起。并且，水位限制部36a的上端部配置在比所述第一空氣流出口 22e低的位置。由此，超過水位限制部36a的上端部 的量的冷卻水通過水位限制部36a內(nèi)而向第三多孔板36的下方的空間逃逸。因此，即使積 存在第三多孔板36上的冷卻水的水位上升，也不會上升到水位限制部36a的上端部以上， 從而防止冷卻水通過第一空氣流出口 22e而流入第一脫氣裝置20的吸入部的情況。所述網(wǎng)眼件38在第一脫氣室Sl內(nèi)隔開間隔水平配設(shè)在所述第三多孔板36的下 方。透過所述第三多孔板36的冷卻水通過該網(wǎng)眼件38的網(wǎng)眼，成為更細(xì)的滴狀或霧狀而 落下。并且，通過所述蒸氣流入口 22d而流入第一脫氣室Sl內(nèi)的來自所述壓縮機(jī)16的水 蒸氣附著在透過該網(wǎng)眼件38而落下的滴狀或霧狀的冷卻水上而被冷凝。所述第一脫氣裝置20對從第一脫氣室Sl脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮而向第二脫氣室 S2噴出。具體來說，該第一脫氣裝置20具有羅茨鼓風(fēng)機(jī)20a和第一脫氣塔20b。羅茨鼓風(fēng) 機(jī)20a的吸入部經(jīng)由第一脫氣塔20b而與所述箱體22的第一空氣流出口 22e連接，另一方 面，羅茨鼓風(fēng)機(jī)20a的噴出部與所述箱體22的空氣流入口 22f連接。在該羅茨鼓風(fēng)機(jī)20a 的吸引作用下，所述第一脫氣室Sl內(nèi)的空氣通過所述第一空氣流出口 22e而脫氣，該空氣 被傳送到第一脫氣塔20b內(nèi)。在第一脫氣塔20b內(nèi)，從上部將冷卻水形成為噴霧，來自所述 第一脫氣室Sl的空氣中含有的水分附著于該冷卻水而被除去。因此，從所述第一脫氣室Sl 脫氣了的空氣的分壓在第一脫氣塔20b內(nèi)上升。并且，羅茨鼓風(fēng)機(jī)20a從第一脫氣塔20b內(nèi) 吸引并壓縮空氣，通過所述箱體22的空氣流出口將該空氣向所述第二脫氣室S2噴出。如 此，通過第一脫氣裝置20對從第一脫氣室Sl脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮而向第二脫氣室S2噴 出ο所述第二脫氣裝置21對從第二脫氣室S2脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮而向外部排氣。 具體來說，該第二脫氣裝置21具有真空泵21a和第二脫氣塔21b。真空泵21a的吸入部經(jīng) 由第二脫氣塔21b而與所述箱體22的第二空氣流出口 22g連接，另一方面，真空泵21a的 噴出部與向外部的排氣路徑連接。在該真空泵21a的吸引作用下，所述第二脫氣室S2內(nèi)的 空氣通過所述第二空氣流出口 22g而脫氣，該空氣被送入第二脫氣塔21b內(nèi)。在第二脫氣 塔21b內(nèi)，從上部將冷卻水形成為噴霧，來自所述第二脫氣室S2的空氣中含有的水分附著 于該冷卻水而被除去。因此，從所述第二脫氣室S2脫氣了的空氣的分壓在第二脫氣塔21b 內(nèi)上升。并且，真空泵21a從第二脫氣塔21b內(nèi)吸引并壓縮空氣，通過排氣路徑將該空氣向 外部排出。如此，通過第二脫氣裝置21對從第二脫氣室S2脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮而向外 部排氣。接下來，在本實(shí)施方式的冷凝器18中，說明對從壓縮機(jī)16傳送來的水蒸氣進(jìn)行冷 凝時的動作。從壓縮機(jī)16傳送來的水蒸氣通過蒸氣流入口 22d流入冷凝器18的箱體22內(nèi)的第一脫氣室Sl。并且，通過導(dǎo)入口 22h將冷卻水導(dǎo)入冷凝器18的箱體22內(nèi)，該冷卻水在第二脫氣 室S2中積存在第一多孔板32上后，透過第一多孔板32而呈噴淋狀地降落到分隔部24上。 并且，分隔部24上的冷卻水從流通部流入口 26c流入到各流通部26內(nèi)，并通過所述各流通 部26的流路26f而從流通部流出口 26d流出到第一脫氣室Sl的分散板28上。流出到分散 板28上的冷卻水在該分散板28的作用下向第一脫氣室S 1內(nèi)的水平方向整體進(jìn)行分散，并透過分散板28向下方流動。然后，冷卻水分別透過第二多孔板34和第三多孔板36而呈 噴淋狀落下，并透過網(wǎng)眼件38，成為更細(xì)的滴狀或霧狀而落下。流入第一脫氣室Sl內(nèi)的水 蒸氣附著在該滴狀或霧狀的冷卻水上而被冷凝。然后，冷卻水和所述水蒸氣凝結(jié)成的水一 起落下，通過排出口 22i從箱體22內(nèi)排出。并且，在第一脫氣裝置20中對第一脫氣室Sl內(nèi)的空氣進(jìn)行脫氣，并且在第一脫氣 塔20b中從該脫氣了的空氣除去水分后，通過羅茨鼓風(fēng)機(jī)20a壓縮空氣，并將濃縮在第二脫 氣室S2內(nèi)的空氣噴出。由此，降落到第一脫氣室S 1內(nèi)的冷卻水中含有的空氣減少。在水 蒸氣附著于冷卻水而被冷凝時，冷卻水中含有的空氣成為妨礙該冷凝的主要原因，但是通 過如此使冷卻水中含有的空氣減少能夠抑制妨礙所述水蒸氣冷凝的情況。并且，在第二脫氣裝 置21中，對第二脫氣室S2內(nèi)的空氣進(jìn)行脫氣，并且在第二脫 氣塔21b中從該脫氣的空氣除去水分后，通過真空泵21a壓縮空氣，通過排出路徑將濃縮的 空氣向外部排出。由此，在第二脫氣室S2中，透過第一多孔板32降落的冷卻水中含有的空 氣減少。并且，基于壓縮機(jī)16的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等，從壓縮機(jī)16向冷凝器18的箱體22內(nèi)噴出的 水蒸氣的溫度會產(chǎn)生變動，第一脫氣室Sl內(nèi)的溫度也會隨之變動。例如，第一脫氣室Sl內(nèi) 的溫度下降時，第一脫氣室Sl內(nèi)的壓力下降，伴隨于此，第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的 壓力差增大。在這情況下，如圖3所示，在第二脫氣室S2內(nèi)，積存在分隔部24上的冷卻水 的水位下降，在流通部26的內(nèi)管26a內(nèi)，冷卻水的水面被壓下。此時，第一脫氣室Sl與第 二脫氣室S2的壓力差的增大由收容在流通部26的流路26f的壓力頭室內(nèi)的冷卻水吸收， 該流路26f內(nèi)保持有分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷卻水。另一方面，在第一脫氣室Sl內(nèi)的溫度上升時，第一脫氣室Sl內(nèi)的壓力上升，伴隨 于此，第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差減少。在這情況下，如圖4所示，在第二脫 氣室S2內(nèi)，積存在分隔部24上的冷卻水的水位上升。并且，積存在分隔部24上的冷卻水 超過旁通部30的旁通部流入口 30c時，該超過量的冷卻水流入旁通部30內(nèi)并通過旁通部 流路30f而從旁通部流出口 30d流出到第一脫氣室Sl的第三多孔板36上。由此，在第二 脫氣室S2中，抑制冷卻水通過空氣流入口 22f而向第一脫氣裝置20逆流的情況。而且，如 上所述，即使在第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差增大的情況下，該壓力差的增大也 會由收容在旁通部流路30f的壓力頭室內(nèi)的冷卻水吸收，而在旁通部流路30f內(nèi)保持有分 隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷卻水。如以上說明所示，在本實(shí)施方式中，第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2由流通部26 內(nèi)的冷卻水分隔，并且各流通部26分別具有壓力頭室，該壓力頭室收容對第一脫氣室Sl與 第二脫氣室S2之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻水。因此，即使在第一脫氣 室Sl與第二脫氣室S2的壓力差增大的情況下，該壓力差的增大也會由收容在流通部26的 壓力頭室內(nèi)的冷卻水吸收，從而能夠抑制分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷卻 水消失的情況。因此，在本實(shí)施方式中，即使在由冷卻水分隔的第一脫氣室Sl與第二脫氣 室S2之間的壓力差增大的情況下，也能夠防止所述第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2連通的 情況。另外，在本實(shí)施方式中，由于設(shè)置有用于使從流通部26的流通部流出口 26d流出 到第一脫氣室Sl內(nèi)的冷卻水分散降落的分散板28，因此能夠使從流通部26流出到第一脫氣室Sl內(nèi)的冷卻水不僅僅降落在流通部流出口 26d附近的范圍內(nèi)，而分散降落到第一脫氣室Sl內(nèi)的大范圍內(nèi)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)從壓縮機(jī)16傳送到冷凝器18的水蒸氣的冷凝的效率 化。另外，在本實(shí)施方式中，在第二脫氣室S2內(nèi)設(shè)有旁通部30，該旁通部30使冷卻水 從比空氣流入口 22f低的位置向第一脫氣室Sl流動，該空氣流入口 22f與第一脫氣裝置20 的噴出部連接。因此，即使在第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差減少而第二脫氣室 S2中的冷卻水的水面上升的情況下，也能夠在該冷卻水的水面到達(dá)所述空氣流入口 22f之 前使冷卻水通過旁通部30而向第一脫氣室Sl逃逸。因此，即使在第一脫氣室Sl與第二脫 氣室S2的壓力差減少的情況下，也能夠防止冷卻水從空氣流入口 22f向第一脫氣裝置20 逆流的情況。另外，在本實(shí)施方式中，第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2由旁通部30內(nèi)的冷卻水 分隔，并且旁通部30具有壓力頭室，該壓力頭室收容對第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之 間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻水。因此，即使在第一脫氣室Sl與第二脫氣 室S2的壓力差增大的情況下，該壓力差的增大也由收容在旁通部30的壓力頭室內(nèi)的冷卻 水吸收，而在旁通部30內(nèi)保持分隔第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2之間的冷卻水。因此， 即使在第一脫氣室Sl與第二脫氣室S2的壓力差增大的情況下，也能夠防止第一脫氣室Sl 與第二脫氣室S2通過旁通部流路30f連通的情況。此外，應(yīng)該考慮到本次公開的實(shí)施方式的全部方面只是例示而并未受限定。本發(fā) 明的范圍不是由上述實(shí)施方式的說明而是由權(quán)利要求書的范圍所公開，并進(jìn)一步包含與權(quán) 利要求書的范圍相等的意思及范圍內(nèi)的全部變更。例如，在上述實(shí)施方式中，在箱體22的內(nèi)部設(shè)置使冷卻水從第二脫氣室S2向第一 脫氣室Sl流動的流通部26，且該流通部26是由內(nèi)管26a及外管26b構(gòu)成的二重管，但是本 發(fā)明并不局限于此，也可以在箱體22的外部設(shè)置并由U字管構(gòu)成流通部。另外，在上述實(shí)施方式中，在箱體22的內(nèi)部設(shè)置旁通部30，且該旁通部30是由內(nèi) 管30a及外管30b構(gòu)成的二重管，但是本發(fā)明并不局限于此，也可以在箱體22的外部設(shè)置 并由U字管構(gòu)成旁通部。另外，作為適用冷凝器18的裝置，并不局限于上述實(shí)施方式中說明的冷卻裝置。(本實(shí)施方式的概要)總結(jié)本實(shí)施方式，如下所述。S卩，本實(shí)施方式的冷凝器具備箱體，該箱體具有能夠與壓縮機(jī)的噴出部連接的蒸 氣流入口，并且該箱體在內(nèi)部具有與所述蒸氣流入口連通的第一脫氣室和隔著分隔部配置 在該第一脫氣室上方的第二脫氣室；第一脫氣裝置，對從所述第一脫氣室脫氣了的空氣進(jìn) 行濃縮并向所述第二脫氣室噴出；第二脫氣裝置，對從所述第二脫氣室脫氣了的空氣進(jìn)行 濃縮并向外部排氣，其中，在所述箱體內(nèi)，所述冷凝器使冷卻液經(jīng)由所述第二脫氣室降落到 所述第一脫氣室內(nèi)，并使通過所述蒸氣流入口流入到所述第一脫氣室內(nèi)的蒸氣附著于該冷 卻液而冷凝，所述冷凝器還具備使所述冷卻液從所述第二脫氣室向所述第一脫氣室流動的 流通部，所述第一脫氣室與所述第二脫氣室由所述流通部內(nèi)的冷卻液分隔，所述流通部具 有壓力頭室，該壓力頭室收容對所述第一脫氣室與所述第二脫氣室之間的壓力差的變化進(jìn) 行吸收的特定體積的冷卻液。
在該冷凝器中，第一脫氣室SI與第二脫氣室S2由流通部內(nèi)的冷卻液分隔，并且流 通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對第一脫氣室與第二脫氣室之間的壓力差的變化進(jìn)行 吸收的特定體積的冷卻液，因此，即使在第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差增大的情況下， 該壓力差的增大也會被收容在流通部的壓力頭室內(nèi)的冷卻液吸收，從而能夠抑制分隔第一 脫氣室與第二脫氣室之間的冷卻液消失的情況。因此，在該冷凝器中，即使在由冷卻液分隔 的第一脫氣室與第二脫氣室之間的壓力差增大的情況下，也能夠防止所述兩脫氣室連通的 情況。作為上述冷凝器的具體結(jié)構(gòu)，所述流通部優(yōu)選還具有使冷卻液從所述第二脫氣 室流入該流通部的流通部流入口 ；使冷卻液從該流通部向所述第一脫氣室流出的流通部流 出口 ；使冷卻液從所述流通部流入口經(jīng)由比所述流通部流出口低的規(guī)定位置流向該流通部 流出口的流路。上述冷凝器優(yōu)選還具備用于使從所述流通部流出到所述第一脫氣室內(nèi)的冷卻液 分散降落的分散板。根據(jù)此構(gòu)成，則能夠不使從流通部流出到第一脫氣室內(nèi)的冷卻液僅降落在流通部 的流出口附近的范圍內(nèi)，而使其分散降落在第一脫氣室內(nèi)的大范圍內(nèi)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)蒸氣 的冷凝的效率化。上述冷凝器優(yōu)選在所述箱體上設(shè)置有使從所述第一脫氣裝置噴出的空氣流入所 述第二脫氣室的空氣流入口，該冷凝器在所述第二脫氣室內(nèi)還具備使冷卻液從比所述空 氣流入口低的位置流向所述第一脫氣室的旁通部。根據(jù)此構(gòu)成，則即使在第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差減少而第二脫氣室中的 冷卻液的液面上升的情況下，也能夠在該冷卻液的液面在到達(dá)空氣流入口之前使冷卻液通 過旁通部向第一脫氣室逃散。因此，即使在兩脫氣室的壓力差減少的情況下，也能夠防止冷 卻液從空氣流入口向第一脫氣裝置逆流的情況。這種情況下，優(yōu)選，所述第一脫氣室與所述第二脫氣室由所述旁通部內(nèi)的冷卻液 分隔，并且所述旁通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對所述第一脫氣室與所述第二脫氣 室之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻液。根據(jù)此構(gòu)成，則即使在第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差增大的情況下，該壓力 差的增大也會被收容在旁通部的壓力頭室內(nèi)的冷卻液吸收，從而能夠?qū)⒎指舻谝幻摎馐遗c 第二脫氣室之間的冷卻液保持在旁通部內(nèi)。因此，即使在第一脫氣室與第二脫氣室的壓力 差增大的情況下，也能夠防止兩脫氣室通過旁通部而連通的情況。作為這種情況的具體結(jié)構(gòu)，優(yōu)選，旁通部還具有使冷卻液從所述第二脫氣室流入 該旁通部的旁通部流入口 ；使冷卻液從該旁通部向所述第一脫氣室流出的旁通部流出口 ； 使冷卻液從所述旁通部流入口經(jīng)由比所述旁通部流出口低的規(guī)定位置流向該旁通部流出 口的旁通部流路。另外，本實(shí)施方式的冷卻裝置具備上述任一種冷凝器；蒸發(fā)器，使工作液的至少 一部分蒸發(fā)；壓縮機(jī)，具有與所述蒸發(fā)器連接的吸入部和與所述冷凝器的蒸氣流入口連接 的噴出部，該壓縮機(jī)對由所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行壓縮而向所述冷凝器噴出，其中，所述 冷卻裝置利用所述工作液的至少一部分蒸發(fā)時的蒸發(fā)熱進(jìn)行冷卻。在該冷卻裝置中，由于具備上述任一種冷凝器，因此即使在由冷卻液分隔的第一脫氣室與第二脫氣室的壓力差增大的 情況下，也能夠得到能夠抑制兩脫氣室連通的與上述 蒸發(fā)器相同的效果。
權(quán)利要求
一種冷凝器，其特征在于具備箱體，該箱體具有能夠與壓縮機(jī)的噴出部連接的蒸氣流入口，并且該箱體在內(nèi)部具有與所述蒸氣流入口連通的第一脫氣室和隔著分隔部配置在該第一脫氣室上方的第二脫氣室；第一脫氣裝置，對從所述第一脫氣室脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮并向所述第二脫氣室噴出；第二脫氣裝置，對從所述第二脫氣室脫氣了的空氣進(jìn)行濃縮并向外部排氣，其中，在所述箱體內(nèi)，所述冷凝器使冷卻液經(jīng)由所述第二脫氣室降落到所述第一脫氣室內(nèi)，并使通過所述蒸氣流入口流入到所述第一脫氣室內(nèi)的蒸氣附著于該冷卻液而冷凝，所述冷凝器還具備使所述冷卻液從所述第二脫氣室向所述第一脫氣室流動的流通部，所述第一脫氣室與所述第二脫氣室由所述流通部內(nèi)的冷卻液分隔，所述流通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對所述第一脫氣室與所述第二脫氣室之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，所述流通部還具有使冷卻液從所述第二脫氣室流入該流通部的流通部流入口 ；使冷 卻液從該流通部向所述第一脫氣室流出的流通部流出口 ；使冷卻液從所述流通部流入口經(jīng) 由比所述流通部流出口低的規(guī)定位置向該流通部流出口流動的流路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷凝器，其特征在于還具備用于使從所述流通部流出到所述第一脫氣室內(nèi)的冷卻液分散降落的分散板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的冷凝器，其特征在于，在所述箱體上設(shè)置有使從所述第一脫氣裝置噴出的空氣流入所述第二脫氣室的空氣 流入口，所述冷凝器在所述第二脫氣室內(nèi)還具備使冷卻液從比所述空氣流入口低的位置向所述第一脫氣室流動的旁通部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷凝器，其特征在于，所述第一脫氣室與所述第二脫氣室由所述旁通部內(nèi)的冷卻液分隔， 所述旁通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對所述第一脫氣室與所述第二脫氣室之間 的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷凝器，其特征在于，所述旁通部還具有使冷卻液從所述第二脫氣室流入該旁通部的旁通部流入口 ；使冷 卻液從該旁通部向所述第一脫氣室流出的旁通部流出口 ；使冷卻液從所述旁通部流入口經(jīng) 由比所述旁通部流出口低的規(guī)定位置向該旁通部流出口流動的旁通部流路。
7.—種冷卻裝置，其特征在于具備權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的冷凝器； 蒸發(fā)器，使工作液的至少一部分蒸發(fā)；壓縮機(jī)，具有與所述蒸發(fā)器連接的吸入部和與所述冷凝器的蒸氣流入口連接的噴出 部，該壓縮機(jī)對由所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行壓縮而向所述冷凝器噴出，其中， 所述冷卻裝置利用所述工作液的至少一部分蒸發(fā)時的蒸發(fā)熱進(jìn)行冷卻。
全文摘要
在具備由冷卻水分隔的兩個脫氣室的冷凝器中，即使在兩脫氣室的壓力差增大的情況下也防止兩脫氣室連通。該冷凝器具備箱體，該箱體具有能夠與壓縮機(jī)的噴出部連接的蒸氣流入口，并且該箱體在內(nèi)部具有與蒸氣流入口連通的第一脫氣室和隔著分隔部配置在該第一脫氣室上方的第二脫氣室；流通部，使冷卻液從第二脫氣室向第一脫氣室流動，其中，第一脫氣室與第二脫氣室由流通部內(nèi)的冷卻液分隔，流通部具有壓力頭室，該壓力頭室收容對第一脫氣室與第二脫氣室之間的壓力差的變化進(jìn)行吸收的特定體積的冷卻液。
文檔編號F25B1/00GK101868685SQ20088011726
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者井出聰, 倉茂一隆, 仲山善裕, 克里斯琴·斯瓦萊科特-延森, 岡田和人, 戶島正剛, 林大介, 櫻場一郎, 漢斯·馬瑟波爾, 池內(nèi)正毅, 社頭真二, 藤澤亮, 須藤邦彥, 飯塚晃一朗 申請人:東京電力株式會社;中部電力株式會社;關(guān)西電力株式會社;株式會社神戶制鋼所;丹麥技術(shù)研究所;江森自控丹麥Aps