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公開番号2025060309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170978
出願日2023-09-29
発明の名称冷却装置
出願人桑名金属工業株式会社
代理人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250403BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷却装置において、ラジエータや凝縮器の放熱性能を向上でき、効率的な運転が可能な冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置1Aは、送風機2と、ラジエータ41を有し送風機により導入される外気を利用して被冷却液を冷却する外気冷却系と、凝縮器32を有し冷媒の冷凍サイクルによって被冷却液を冷却するチラー冷却系とを備え、送風機2により導入される外気が、ラジエータ41、凝縮器32の順に通過して排気される主風路を有するとともに、送風機2により導入される外気が凝縮器32を通過しラジエータ41を通過せずに排気されるバイパス風路を形成する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
送風機と、ラジエータを有し前記送風機により導入される外気を利用して被冷却液を冷却する外気冷却系と、凝縮器を有し冷媒の冷凍サイクルによって被冷却液を冷却するチラー冷却系とを備える冷却装置であって、
前記冷却装置は、前記送風機により導入される外気が、前記ラジエータ、前記凝縮器の順に通過して排気される主風路を有するとともに、前記送風機により導入される外気が前記ラジエータまたは前記凝縮器の一方を通過し他方を通過せずに排気されるバイパス風路を形成することを特徴とする冷却装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記冷却装置は、前記ラジエータと前記凝縮器の間の空間に連通する開閉可能な通風口を有しており、前記通風口が開放されることで前記バイパス風路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記通風口は、前記空間と装置外部とを連通する通風口であり、該通風口が開放されて前記空間に外気が直接導入されることで、前記バイパス風路として前記ラジエータを通過しないラジエータバイパス風路が形成されることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却装置は、前記外気冷却系による冷却のみを行うラジエータ単体運転モードと、前記チラー冷却系による冷却のみを行うチラー単体運転モードを有しており、これらの運転モードに応じて、前記通風口の開閉を制御することを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記バイパス風路は、前記ラジエータまたは前記凝縮器を構成する一方の構成部材を動作させて、前記ラジエータまたは前記凝縮器において隙間が生じることで形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却装置は、前記外気冷却系による冷却のみを行うラジエータ単体運転モードと、前記チラー冷却系による冷却のみを行うチラー単体運転モードを有しており、これらの運転モードに応じて、前記構成部材の動作を制御することを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却装置において、前記凝縮器および前記ラジエータが配設される各高さ領域が重なっていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却すべき機器から戻る被冷却液を冷却して、当該機器に供給する冷却装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、工場生産ラインや研究施設では、品質安定や機器の性能安定などを図るため１０℃～３０℃程度の冷水が必要とされている。このような冷水を冷却すべき機器へ供給する装置として、各種冷却装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、空冷式の冷却装置が提案されている。この冷却装置は、被冷却液が通過する伝熱管を有するラジエータに外気を送風することで被冷却液を冷却する外気冷却系と、冷凍サイクルを構成するための圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を有するチラー冷却系とを備えており、これら冷却系を用いて被冷却液を冷却するというものである。
【０００４】
特に、上記冷却装置は、外気の低温環境を利用したフリークーリング機能を有している。具体的には、外気温度が低いときは、チラー冷却系の運転を停止して外気冷却系のみの運転（フリークーリング運転）によって被冷却液を冷却して、外気温度が高いときは、チラー冷却系のみまたはチラー冷却系と外気冷却系を併用した運転によって被冷却液を冷却する機能を有している。このように、被冷却液を効率良く冷却するため、外気温度に応じて運転モードの切り替えが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－２６６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の冷却装置では、チラー冷却系の凝縮器が、外気冷却系のラジエータの内側に配置されており、送風機によって装置の側面から給気された外気が、ラジエータと凝縮器に送風される構造となっている。そのため、ラジエータと凝縮器を冷却する送風機の仕様としては、風量が大きくかつ静圧の高いファンが必要となる。しかし、風量と静圧はトレードオフの関係にあり、例えば軸流ファンでは風量が大きい一方で静圧はあまり高くなく、シロッコファンなどの多翼ファンでは静圧が高くできるものの大風量を得ることは困難である。そのため、風量と静圧を同時に確保するファンを選定することは容易ではない。その結果、フリークーリング機能を備えない冷却装置と比較すると、送風機のモータ出力や羽根径の大きいファンを選定する必要が生じ、ファンの消費電力が大きくなる傾向がある。
【０００７】
ところで、フリークーリング機能付き冷却装置では、例えば、冬季のフリークーリング運転時にはラジエータのみを外気で冷却すればよく、また、夏季（特に高温ピーク時）のチラー冷却系のみの運転では凝縮器のみを外気で冷却すればよい。特に、昨今の夏季の外気温の上昇を受けて、より高い気温下においてもチラー冷却系のみの運転を継続するべく、凝縮器には高い放熱性能が要求される。しかしながら、運転モードに応じた風路の検討はこれまでなされていなかった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、冷却装置において、ラジエータや凝縮器の放熱性能を向上でき、効率的な運転が可能な冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の冷却装置は、送風機と、ラジエータを有し送風機により導入される外気を利用して被冷却液を冷却する外気冷却系と、凝縮器を有し冷媒の冷凍サイクルによって被冷却液を冷却するチラー冷却系とを備える冷却装置であって、冷却装置は、送風機により導入される外気が、ラジエータ、凝縮器の順に通過して排気される主風路を有するとともに、送風機により導入される外気がラジエータまたは凝縮器の一方を通過し他方を通過せずに排気されるバイパス風路を形成することを特徴とする。
【００１０】
冷却装置は、ラジエータと凝縮器の間の空間に連通する開閉可能な通風口を有しており、通風口が開放されることでバイパス風路が形成されてもよい。さらに、通風口は、空間と装置外部とを連通する通風口であり、該通風口が開放されて空間に外気が直接導入されることで、バイパス風路としてラジエータを通過しないラジエータバイパス風路が形成されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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