特開 2024-87416 水冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024087416

(43)【公開日】2024-07-01

(54)【発明の名称】水冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F25C 1/25 20180101AFI20240624BHJP

   F25C 1/12 20060101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

F25C1/25 A

F25C1/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022202236

(22)【出願日】2022-12-19

(71)【出願人】

【識別番号】000148357

【氏名又は名称】株式会社前川製作所

(71)【出願人】

【識別番号】391043505

【氏名又は名称】アイスマン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100211122

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 卓也

(72)【発明者】

【氏名】神戸 雅範

(72)【発明者】

【氏名】北山 英博

(72)【発明者】

【氏名】藤本 岳生

(72)【発明者】

【氏名】茅嶋 大樹

(72)【発明者】

【氏名】大須賀 延王

(72)【発明者】

【氏名】秋山 知昭

(72)【発明者】

【氏名】井植 哲二

(72)【発明者】

【氏名】胡 博

(57)【要約】

【課題】散水器から流出した水を冷却器の外側面に安定して均一に流せるようにして、水の冷却効率を高めることができる水冷却装置を提供する。
【解決手段】水冷却装置は、板状の冷却器１１と、散水器１２と、案内部と、を備える。冷却器１１は、板厚方向が略水平方向を向くように配置され、冷却された冷媒が内部を流れる。散水器１２は、冷却器１１の上方に配置され、冷却対象である水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに流す。案内部は、散水器１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板厚方向が略水平方向を向くように配置され、冷却された冷媒が内部を流れる板状の冷却器と、
前記冷却器の上方に配置され、冷却対象である水を前記冷却器の外側面に流す散水器と、
前記散水器から流出した前記水を前記冷却器の前記外側面に案内する案内部と、を備えていることを特徴とする水冷却装置。

【請求項2】

前記散水器は、前記水を内部に滞留し、かつ滞留した前記水を底部の複数の連通孔から下方に流出させる滞留槽を備え、
前記滞留槽の前記底部には、前記連通孔が形成されるとともに前記冷却器の前記外側面に斜め上方から対向する傾斜壁が設けられ、
前記案内部は、前記傾斜壁によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水冷却装置。

【請求項3】

前記傾斜壁は、
前記冷却器の一方の前記外側面に斜め上方から対向する第１傾斜壁と、
前記冷却器の一方の前記外側面と相反する側の他方の前記外側面に斜め上方から対向する第２傾斜壁と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の水冷却装置。

【請求項4】

前記滞留槽に脱着可能に設けられ、前記滞留槽に取り付けられた状態で、複数の前記連通孔のうちの一部を閉塞する脱着プレートを備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の水冷却装置。

【請求項5】

前記散水器は、前記水を内部に滞留し、かつ滞留した前記水を底部の複数の連通孔から下方に流出させる滞留槽を備え、
前記冷却器の上端部には、最大幅が前記冷却器の板厚よりも広く、かつ頂部から前記冷却器の外側面に連なる湾曲した外面形状を持つ案内ブロックが設けられ、
前記案内部は、前記案内ブロックによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水冷却装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

冷媒が内部を流れる板状の冷却器の外側面に、上方から小流量の水を均一に流し、冷却器の外側面を通して水を冷却する水冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の水冷却装置は、冷却器の外側面に流す水を凍結させて氷を生成する製氷装置である。この水冷却装置では、冷媒が内部を流れる冷却器は、板厚方向が略水平方向を向くように起立状態で設置されている。冷却器の上方には、冷却対象である水を冷却器の外側面に流す散水器が設置されている。散水器は、冷却対象である水を内部に滞留する滞留槽を備え、その滞留槽の平坦な底壁に複数の連通孔が形成されている。複数の連通孔は、冷却器の頂部に対向するよう直線状に配列されている。

【0004】

滞留槽に滞留した水は、滞留槽の底壁の連通孔を通して、冷却器の頂部に向かって流出する。連通孔から冷却器の頂部に向かって流出した水は冷却器の外側面に沿って下方に流れ、水膜となって冷却器の外側面によって冷却される。特許文献１に記載の水冷却装置では、冷却器の外側面上に膜状の氷が生成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１４８４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に記載の水冷却装置は、散水器の滞留槽の平坦な底壁に、冷却器の頂部に対向するように複数の連通孔が形成されているため、連通孔の製造誤差や、滞留槽に滞留する水の水位の変化等により、連通孔からの水の流出方向が変化することがある。そして、連通孔からの水の流出方向が冷却器の頂部から外れると、連通孔から流出した水が冷却器の外側面に均一に流れなくなり、冷却対象である水の冷却効率が低下してしまう。

【0007】

そこで本発明は、散水器から流出した水を冷却器の外側面に安定して均一に流せるようにして、水の冷却効率を高めることができる水冷却装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る水冷却装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明の一態様に係る水冷却装置は、板厚方向が略水平方向を向くように配置され、冷却された冷媒が内部を流れる板状の冷却器と、前記冷却器の上方に配置され、冷却対象である水を前記冷却器の外側面に流す散水器と、前記散水器から流出した前記水を前記冷却器の前記外側面に案内する案内部と、を備えていることを特徴とする。

【0009】

上記の構成において、冷却対象である水が散水器から流出すると、その水は案内部の機能によって冷却器の外側面に案内され、確実に冷却器の外側面を伝って下方に流下する。このため、散水器の製造誤差や散水器内の水位の変動等があっても、散水器から流出した水は冷却器の外側面を安定して均一に流れるようになる。

【0010】

前記散水器は、前記水を内部に滞留し、かつ滞留した前記水を底部の複数の連通孔から下方に流出させる滞留槽を備え、前記滞留槽の前記底部には、前記連通孔が形成されるとともに前記冷却器の前記外側面に斜め上方から対向する傾斜壁が設けられ、前記案内部は、前記傾斜壁によって構成されるようにしても良い。

【0011】

この場合、滞留槽の内部の水が流出する連通孔が滞留槽の底部の傾斜壁に設けられているため、連通孔から流出した水は、冷却器の外側面に斜め上方から確実に当たる。このため、連通孔からの水の流出方向が多少ずれることがあっても、連通孔から流出した水は確実に冷却器の外側面に当たって下方に流下する。また、このとき、連通孔から流出した水は角度をもって冷却器の外側面に当たるため、当たった部分から外側に広がり、冷却器の外側面の広範囲に均一に広がって下方に流下する。

【0012】

前記傾斜壁は、前記冷却器の一方の前記外側面に斜め上方から対向する第１傾斜壁と、前記冷却器の一方の前記外側面と相反する側の他方の前記外側面に斜め上方から対向する第２傾斜壁と、を含むことが望ましい。

【0013】

この場合、冷却器の一方の外側面と他方の外側面に対し、滞留槽の底部の第１傾斜壁と第２傾斜壁から均一に水が供給されることになる。このため、散水器から流出した水をより効率良く冷却することができる。

【0014】

前記滞留槽に脱着可能に設けられ、前記滞留槽に取り付けられた状態で、複数の前記連通孔のうちの一部を閉塞する脱着プレートを備えるようにしても良い。

【0015】

この場合、冷却する水の流量を変更する場合には、脱着プレートを適宜脱着することにより、連通孔から流出する水の総流量を容易に変更することが可能になる。

【0016】

前記散水器は、前記水を内部に滞留し、かつ滞留した前記水を底部の複数の連通孔から下方に流出させる滞留槽を備え、前記冷却器の上端部には、最大幅が前記冷却器の板厚よりも広く、かつ頂部から前記冷却器の外側面に連なる湾曲した外面形状を持つ案内ブロックが設けられ、前記案内部は、前記案内ブロックによって構成されるようにしても良い。

【0017】

この場合、滞留槽に滞留した水が底部の複数の連通孔から下方に流出すると、その水は、冷却器の板厚よりも幅の広い案内ブロックに当たり、案内ブロックの湾曲した外面形状に沿って冷却器の外側面を流れる。このため、連通孔の流出方向が多少ずれることがあっても、連通孔から流出した水は確実に冷却器の外側面を伝って下方に流下する。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る水冷却装置は、散水器から流出した水を冷却器の外側面に案内する案内部を備えているため、散水器から流出した水を冷却器の外側面に安定して均一に流すことができる。したがって、本発明に係る冷却装置を採用した場合には、水の冷却効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態の水冷却装置の側面図。

【図2】第１実施形態の水冷却装置の斜視図。

【図3】第１実施形態の散水器の斜視図。

【図4】第１実施形態の散水器の平面図。

【図5】第１実施形態の散水器の正面図。

【図6】図１のＶＩ－ＶＩ断面に対応する冷却器の断面図。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ断面に対応する断面図。

【図8】第２実施形態の散水器の一部を示す斜視図。

【図9】第３実施形態の水冷却装置の第１実施形態の図６に対応する断面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態では、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

【0021】

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の水冷却装置１の側面図であり、図２は、水冷却装置１の斜視図である。
本実施形態の水冷却装置１は、供給源２から送給された水ｗを冷却器１１によって０°近い低温に冷却することにより、冷水を生成する装置である。生成された冷水は、供給通路２５を通して使用機器３に供給される。図１，図２において、符号４は、水冷却装置１の主要構成部材を支持するフレーム枠である。フレーム枠４には、図示しない外壁が取り付けられている。水冷却装置１の主要構成部材は、フレーム枠４に取り付けられた外壁によって外側を覆われている。

【0022】

水冷却装置１は、冷却された冷媒が内部を流れる板状の冷却器１１と、冷却器１１の上方に配置され、冷却対象である水を冷却器１１の外側面１１ｓに流す散水器１２と、冷却器１１の下方に配置され、冷却器１１の外側面１１ｓとの熱交換によって生成された冷水が一時的に貯留される冷水タンク１３と、を備えている。

【0023】

冷却器１１は、縦長の長方形状の板状に形成されている。冷却器１１は、板厚方向が略水平方向を向く起立姿勢でフレーム枠４に固定されている。冷却器１１の冷却器本体１５は、縦長の長方形状の一対の熱交換プレート１４が周縁部を相互に接合されて形成されている。冷却器本体１５の内部には、二次冷媒（冷媒）の流れる流路が形成されている。熱交換プレート１４は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料によって形成されている。

【0024】

冷却器本体１５の上辺の一端部には、冷却器本体１５の内部に二次冷媒（冷媒）を流入させる流入口１６が設けられ、冷却器本体１５の下辺の一端部には、冷却器本体１５内を通過した冷媒を外部に流出させる流出口１７が設けられている。
以下では、説明の便宜上、冷却器１１の流入口１６や流出口１７の配置される側を「前」と称し、それと逆側を「後」と称する。また、前方に向かって左側を「左」と称し、それと逆側を「右」と称する。図面には、鉛直上方を指す矢印ＵＰと、前方を指す矢印ＦＲと、左側方を指すＬＨが記されている。

【0025】

冷却器１１の流入口１６と流出口１７は、冷媒（二次冷媒）の循環する循環回路１８に接続されている。本実施形態では、循環回路１８を流れる二次冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）が用いられている。このため、万が一、冷媒（二酸化炭素）の漏れが生じることがあっても人体には無害である。したがって、本実施形態の水冷却装置１は、食品を取り扱う機器にも用いることができる。ただし、循環回路１８に流す冷媒（二次冷媒）は必ずしも二酸化炭素（ＣＯ２）に限定されない。
なお、図１，図２中の符号５は、冷却器１１の流入口１６を循環回路１８に接続するための接続パイプであり、符号６は、冷却器１１の流出口１７を循環回路１８に接続するための接続パイプである。冷却器１１の詳細構造については後に詳述する。

【0026】

循環回路１８には、当該回路内に二次冷媒を流すための送給ポンプ１９と、一次冷媒と二次冷媒の間で熱交換を行うための熱交換器２０と、が介装されている。熱交換器２０には、一次冷媒が内部を循環する冷凍サイクル２１の蒸発器部分が接続されている。本実施形態では、冷凍サイクル２１を流れる一次冷媒としてアンモニア（ＮＨ３）が用いられている。ただし、冷凍サイクル２１に流す冷媒はアンモニア（ＮＨ３）に限定されない。

【0027】

本実施形態では、同構造の二つの冷却器１１が散水器１２の下方に左右に並んで配置されている。二つの冷却器１１は、循環回路１８に並列に接続されている。ただし、散水器１２の下方に配置する冷却器１１の個数は二つに限定されない。冷却器１１の設置個数は、構築するシステムに応じて任意の数に設定することができる。

【0028】

散水器１２は、上方側に開口する箱型状の散水パン２２を備えている。散水パン２２は、冷却対象である水ｗを、所定範囲の水位に保つように内部に滞留させる。本実施形態では、散水パン２２が散水器１２の滞留槽を構成している。散水パン２２に滞留した水ｗは、散水パン２２の底部の後述する連通孔２３（図３，図４，図６参照）を通して、下方の冷却器１１に向かって流出する。散水器１２の詳細構造については後に詳述する。

【0029】

散水器１２の上方には、散水ヘッド２４が配置されている。散水ヘッド２４は、供給源２から送給されてきた水ｗを、散水パン２２の上方の開口を通して散水パン２２の滞留部２７内に導入する散水機器である。散水ヘッド２４には、図示しない複数の給水孔が形成されている。供給源２から散水ヘッド２４に供給された水ｗは、複数の給水孔を通して散水パン２２の滞留部２７内に流入する。
散水パン２２と散水ヘッド２４は、フレーム枠４に適宜固定されている。

【0030】

冷水タンク１３は、上方側が開口した箱型の容器であり、冷却器１１の外側面１１ｓを通過して生成された冷水を、冷却器１１の下方において、一時的に貯留する。冷水タンク１３には、内部に流入した冷水を使用機器３に供給するための供給通路２５が接続されている。冷水タンク１３から使用機器３には、図示しない送給ポンプによって冷水が供給される。
また、図１では図示が省略されているが、冷水タンク１３には、内部に流入した冷水を散水器１２に戻すための戻し配管が接続されている。この戻し配管は、冷水タンク１３内の冷水の温度が規定の温度よりも高いときに、図示しない送給ポンプによって冷水を散水器１２に戻す。これにより、冷水タンク１３内の冷水を冷却器１１によって再度冷却し、冷水タンク１３に貯留される冷水の温度を規定の温度以下に低下させる。

【0031】

また、二つの冷却器１１の各下方には、上方側に開口し、かつ長手方向の一端側が下方に傾斜する案内樋２６（図２参照）が配置されている。案内樋２６の下方に傾斜した端部は、冷水タンク１３の冷水貯留部の上方に位置されている。案内樋２６は、各冷却器１１の外側面１１ｓを通過して生成された冷水を冷却器１１の下方で捕捉し、その冷水を冷水タンク１３の冷水滞留部内に流入させる。

【0032】

図３は、散水器１２の斜視図であり、図４は、散水器１２の平面図である。また、図５は、散水器１２の正面図であり、図６は、図１のＶＩ－ＶＩ断面に対応する散水器１２と冷却器１１の断面図である。なお、図５では、散水器１２の下方に配置される冷却器１１が仮想線で示されている。
散水器１２は、前述のように上方側に開口する箱型状の散水パン２２を備えている。散水パン２２は、平面視が略長方形状の底壁２２ａ（底部）と、底壁２２ａの周域から上方に起立する周壁２２ｂと、を備えている。散水器１２は、略長方形状の底壁２２ａの長手方向を前後方向に向けるようにフレーム枠４に取り付けられている。底壁２２ａと周壁２２ｂに囲まれた上方開口の空間部は、散水ヘッド２４（図１，図２参照）から流入した水ｗが滞留する滞留部２７とされている。周壁２２ｂの上部には、散水パン２２をフレーム枠４（図１，図２参照）に取り付けるための複数のブラケット２８が取り付けられている。

【0033】

散水パン２２の底壁２２ａのうちの、左右の各冷却器１１の直上位置には、冷却器１１の一方の外側面１１ｓに斜め上方から対向する第１傾斜壁３０Ａと、冷却器１１の他方の外側面１１ｓに斜め上方から対向する第２傾斜壁３０Ｂと、が設けられている。左右方向で隣り合う第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの間には、前後方向に沿って延びる上方に凸の稜線３１が形成されている。隣り合う第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂは、稜線３１を挟んで夫々内側下方に向くように傾斜している。鉛直線（鉛直方向に沿う仮想線）に対する第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの各傾斜角度は、傾斜の向きは逆向きであるが、同角度とされている。

【0034】

散水パン２２の底壁２２ａ（底部）には、上述のように稜線３１を挟んで隣接する第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの対が二組設けられている。各対の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの幅方向の中央には、複数の連通孔２３が前後方向に等間隔に形成されている。これらの連通孔２３は、各傾斜壁３０Ａ，３０Ｂを板厚方向に貫通し、かつ、各傾斜壁３０Ａ，３０Ｂの上下の面に対して直交するように形成されている。これらの連通孔２３は、一定内径の円形状の孔であり、すべてが同内径に形成されている。散水パン２２の内部に滞留した水ｗは、当該水ｗの重力によって複数の連通孔２３を通して下方に流出する。

【0035】

第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの各対の下方には、図６に示すように、対応する冷却器１１が配置されている。各冷却器１１は、前後方向に沿って延びる頂部１１ｔが対応する対の稜線３１の直下に位置するように配置されている。各対の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの連通孔２３から流出した水ｗは、冷却器１１の左右の外側面１１ｓに対して所定の角度（０°よりも大きい角度）をもって吹き付けられる。これにより、冷却器１１の外側面１１ｓに吹き付けられた水ｗは、吹き付け部を中心として外側面１１ｓに沿って外側に広がり、その後に図６中の矢印で示すように下方に流下する。
本実施形態では、連通孔２３を有する第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂが、散水器１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する案内部を構成している。

【0036】

また、散水パン２２の底壁２２ａ（底部）のうちの、上述の二組の傾斜壁３０Ａ，３０Ｂの対の間には、第３傾斜壁３０Ｃと第４傾斜壁３０Ｄが形成されている。第３傾斜壁３０Ｃと第４傾斜壁３０Ｄは、上方に凸に突出する稜線３２を挟んで夫々内側下方に向くように傾斜している。本実施形態では、これらの傾斜壁３０Ｃ，３０Ｄには連通孔２３は形成されていない。ただし、これらの傾斜壁３０Ｃ，３０Ｄの下方に冷却器１１を配置する場合には、連通孔２３を形成するようにしても良い。

【0037】

図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ断面に対応する冷却器１１の断面図である。
冷却器１１の冷却器本体１５は、図６，図７に示すように、金属製の一対の熱交換プレート１４が周縁部１４ｐを相互に接合されて形成されている。また、一対の熱交換プレート１４の内側領域（周縁部１４ｐの内側領域）には、相互に対向する側に窪む複数の窪み部４０Ａ，４０（図６参照）が形成され、相互に対向する窪み部同士が溶接によって接合されている。図６，図７中の符号４５Ａは、窪み部４０Ａ同士が溶接された溶接部であり、符号４５は、窪み部４０同士が溶接された溶接部である。冷却器本体１５の内部は、複数の溶接部４５Ａ，４５の周域の空間が冷媒ｒ（二次冷媒）の流れる通路とされている。流入口１６から冷却器本体１５の内部に流入した冷媒ｒは、複数の溶接部４５Ａ，４５の周域を通って流出口１７から外部（循環回路１８）に流出する。
溶接部４５Ａ，４５は、冷却器本体１５の内部に冷媒ｒの通路を形成する複数の絞り部を構成している。

【0038】

冷却器本体１５の最上部に配置される溶接部４５Ａは、流入口１６よりも僅かに低い高さ位置において、冷却器本体１５の幅方向（水冷却装置１の前後方向）に一列に並んで配置されている。換言すれば、溶接部４５Ａは、流入口１６の近傍部から冷却器本体１５の幅方向に一列に並んで配置されている。複数の溶接部４５Ａは、冷却器本体１５に幅方向に等間隔に設けられている。

【0039】

また、最上部の溶接部４５Ａよりも下方に配置される溶接部４５は、上下に複数段となって設けられ、かつ、各段の溶接部４５が冷却器本体１５の幅方向に一列に並んで配置されている。各段の溶接部４５は、冷却器本体１５に幅方向に等間隔に設けられている。各段の複数の溶接部４５は、上下の段の溶接部４５（４５Ａ）の並びに対して千鳥状に配置されている。このため、流入口１６から冷却器本体１５の上部に流入した冷媒ｒは、重力によって下方に流れる際に、各段の溶接部４５の周域に当たり、多様な方向に分流することになる。

【0040】

最上部の溶接部４５Ａは、冷却器本体１５の幅方向に長い略長円形状に形成されている。これに対し、溶接部４５Ａよりも下方の各溶接部４５は、略真円形状に形成されている。最上部の溶接部４５Ａの上下方向の高さは、下方の段の溶接部４５の直径とほぼ同じとされ、溶接部４５Ａの幅は、下方の段の溶接部４５の直径よりも大きくなっている。このため、最上部の複数の溶接部４５Ａの幅方向の間隔（離間隙間ｇ）は、当該溶接部４５Ａよりも下方に配置される各段の溶接部４５の幅方向の間隔よりも狭くなっている。最上部の複数の溶接部４５Ａの間の離間隙間ｇは、すべてほぼ均等に設定されている。

【0041】

最上部の複数の溶接部４５Ａは、流入口１６の近傍部から冷却器本体１５の幅方向に一列に並んで配置されることで、冷媒ｒの分散通路３３を構成している。分散通路３３の下部側を構成する複数の溶接部４５Ａの離間隙間ｇは充分に狭く、かつ、幅方向に均等に配置されている。このため、流入口１６から分散通路３３に流入した冷媒ｒは、分散通路３３の幅方向の全域に均等に分散されて下方に流下する。分散通路３３から下方に流下した冷媒ｒは、前述のように下方の各段の溶接部４５の周域に当たり、多様な方向に分流する。このため、冷媒ｒは、流出口１７から外部に流出するまでの間に、左右の熱交換プレート１４の裏面の広範囲に均等に接触する。したがって、冷却器１１の外側面１１ｓを伝って下方に流下する水ｗは、外側面１１ｓの広範囲で、冷却器１１内の冷媒ｒによって均等に冷却される。

【0042】

以上のように、本実施形態の水冷却装置１は、散水器１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する案内部（第１傾斜壁３０Ａ、及び、第２傾斜壁３０Ｂ）を備えている。このため、連通孔２３の製造誤差や散水器１２内の水位の変動等があっても、散水器１２から流出した水ｗは冷却器１１の外側面１１ｓを安定して均一に流れるようになる。
したがって、本実施形態に係る水冷却装置１では、散水器１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに対して安定して均一に流すことができる。よって、本実施形態に係る水冷却装置１を採用した場合には、散水器１２から流出した水ｗの冷却効率を高めることができる。

【0043】

また、本実施形態の水冷却装置１は、散水パン２２（滞留槽）の底部に、連通孔２３が形成されるとともに冷却器１１の外側面１１ｓに斜め上方から対向する傾斜壁（第１傾斜壁３０Ａ、及び、第２傾斜壁３０Ｂ）が設けられている。そして、散水器１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する案内部が、傾斜壁（第１傾斜壁３０Ａ、及び、第２傾斜壁３０Ｂ）によって構成されている。このため、連通孔２３からの水ｗの流出方向が多少ずれることがあっても、連通孔２３から流出した水ｗは確実に冷却器１１の外側面１１ｓに当たって下方に流下する。また、連通孔２３から流出した水ｗは、角度（０°以外の角度）をもって冷却器１１の外側面１１ｓに当たるため、当たった部分から外側に広がり、冷却器１１の外側面１１ｓの広範囲に均一に広がって下方に流下する。
したがって、本構成を採用した場合には、散水器１２から流出した水ｗの冷却効率をより高めることができる。

【0044】

特に、本実施形態の水冷却装置１は、冷却器１１の一方の外側面１１ｓに斜め上方から対向する第１傾斜壁３０Ａと、冷却器１１の他方の外側面１１ｓに斜め上方から対向する第２傾斜壁３０Ｂが散水器１２に設けられている。このため、冷却器１１の一方の外側面１１ｓと他方の外側面１１ｓに均一に水ｗを供給することができる。したがって、本構成を採用した場合には、散水器１２から流出した水ｗをより効率良く冷却することができる。

【0045】

なお、上記の実施形態では、第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂが散水器１２に設けられているが、散水器１２に設ける傾斜壁は、第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂのいずれか一方であっても良い。

【0046】

＜第２実施形態＞
図８は、本実施形態の散水器１１２の一部を示す斜視図である。
本実施形態の冷却装置は、全体の基本構成は第１実施形態とほぼ同様であるが、散水器１１２の構成が若干異なっている。散水器１１２は、第１実施形態と同様に散水パン２２（滞留槽）の底壁２２ａに第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂが設けられ、第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの夫々に複数の連通孔２３が形成されている。散水パン２２の底壁２２ａの上面側には、脱着プレート６０が脱着可能とされている。脱着プレート６０は、前後方向と直交する断面が略Ｌ字状の金属製のプレート材であり、散水パン２２の第１傾斜壁３０Ａの上面に重ねられる第１傾斜壁６０ａと、散水パン２２の第２傾斜壁３０Ｂの上面に重ねられる第２傾斜壁６０ｂと、第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの間の稜線３１に対応する上方に凸に突出する稜線６０ｃと、を備えている。脱着プレート６０は、散水パン２２の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂに対してボルト締結等によって脱着可能とされている。

【0047】

脱着プレート６０の第１傾斜壁６０ａと第２傾斜壁６０ｂには、複数の連通孔６１が形成されている。各連通孔６１は、第１傾斜壁６０ａと第２傾斜壁６０ｂの夫々を板厚方向に貫通している。また、各連通孔６１は、散水パン２２の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂに夫々形成される連通孔２３よりも大径に形成されている。さらに、各連通孔６１の形成ピッチは、散水パン２２側の連通孔２３の形成ピッチよりも大きく、かつ、連通孔２３の形成ピッチ整数倍に設定されている。そして、脱着プレート６０は、散水パン２２の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの各上面に重ねて取り付けられることにより、散水パン２２側の連通孔２３の一部を閉塞することができる。つまり、脱着プレート６０は、自身の連通孔６１と上下方向で重ならない散水パン２２側の連通孔２３を閉塞し、連通孔６１と上下方向で重なる連通孔２３のみを散水パン２２の内部と連通させる。

【0048】

本実施形態の水冷却装置は、第１実施形態と同様の基本構成とされているため、上述した第１実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
これに加え、本実施形態の水冷却装置は、脱着プレート６０を適宜脱着することにより、連通孔２３から流出する水の総流量を容易に変更することができる、という利点がある。即ち、脱着プレート６０を取り付けない基本使用形態に対して、冷却する水の流量を減少させる場合には、散水パン２２の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの上面側に脱着プレート６０を取り付けることにより、散水パン２２から流出する水の総流量を減少させることができる。そして、連通孔６１の形成ピッチの異なる脱着プレート６０を予め何種類か用意しておき、取り付ける脱着プレート６０を適宜変えることによって、冷却する水の流量に応じて散水器１１２から流出する水の流量を柔軟に変更することができる。

【0049】

また、本実施形態では、脱着プレート６０が断面略Ｌ字状に形成され、脱着プレート６０の第１傾斜壁６０ａと第２傾斜壁６０ｂを、散水パン２２側の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの上面に同時に重ねることができる構造とされている。このため、脱着プレート６０の稜線６０ｃを、散水パン２２側の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの間の稜線３１の上に重ねることにより、脱着プレート６０の幅方向の位置ずれを防止することができる。したがって、本構成の脱着プレート６０を採用した場合には、散水パン２２に対する脱着プレート６０の取り付けが容易になる。

【0050】

なお、本実施形態では、脱着プレート６０が断面略Ｌ字状に形成されているが、平板状の脱着プレートを散水パン２２側の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの各上面に脱着可能に取り付けるようにしても良い。また、脱着プレート６０は、散水パン２２側の第１傾斜壁３０Ａと第２傾斜壁３０Ｂの各下面側に取り付けるようにしても良い。
さらに、脱着プレート６０に形成する連通孔６１の形成ピッチは必ずしも等ピッチである必要はない。脱着プレート６０は、散水パン２２側の少なくとも一部の連通孔２３を閉塞できる構造であれば良い。

【0051】

＜第３実施形態＞
図９は、本実施形態の水冷却装置２０１の第１実施形態の図６に対応する断面図である。
本実施形態の水冷却装置２０１は、第１実施形態と同様に、板状の冷却器１１と、冷却器１１の上方に配置される散水器２１２と、を備えている。冷却器１１は、第１実施形態のものと同様の構成とされている。散水器２１２は、上方側に開口する箱型状の散水パン２２２（滞留槽）を備えている。散水パン２２２は、平面視が略長方形状の底壁２２２ａ（底部）と、底壁２２２ａの周域から上方に起立する周壁２２２ｂと、を備えている。底壁２２２ａと周壁２２２ｂに囲まれた上方開口の空間部は、水ｗが滞留する滞留部２７とされている。

【0052】

散水パン２２２の底壁２２２ａは、略水平な平坦な壁によって構成されている。この底壁２２２ａのうちの、左右の冷却器１１の直上位置には、各冷却器１１の頂部１１ｔに対向するように複数の連通孔２２３が形成されている。各連通孔２２３は、鉛直方向に沿うように底壁２２２ａを厚み方向に貫通している。散水パン２２２の滞留部２７に滞留した水ｗは、複数の連通孔２２３を通して下方に流出する。

【0053】

左右の冷却器１１の上縁部には、略円筒状の案内ブロック７０が取り付けられている。案内ブロック７０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料によって形成することが望ましい。案内ブロック７０の周壁には、軸方向に沿うようにスリット７１が形成されている。案内ブロック７０は、スリット７１部分が各冷却器１１の上縁部に嵌合された状態で各冷却器１１の上部に取り付けられている。案内ブロック７０の外径は、冷却器１１の板厚方向の幅よりも大きく設定されている。このため、冷却器１１の上部に案内ブロック７０が取り付けられた状態では、案内ブロック７０が冷却器１１よりも幅方向に張り出している。

【0054】

また、案内ブロック７０は、略円筒形状であるため、その外面は滑らかな円弧面とされている。このため、冷却器１１の上部に案内ブロック７０が取り付けられた状態では、案内ブロック７０の左右の半円状の円弧面が、当該案内ブロック７０の頂部と冷却器１１の外側面１１ｓを滑らかに連続させている。
本実施形態では、案内ブロック７０が、散水器２１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する案内部を構成している。
なお、本実施形態では、案内ブロック７０が略円筒状に形成されているが、案内ブロック７０は必ずしも略円筒形状でなくても良い。案内ブロック７０は、最大幅が冷却器１１の板厚よりも広く、かつ頂部から冷却器１１の外側面に連なる湾曲した外面形状を持つものであれば、略円筒形状以外の形状であっても良い。

【0055】

水冷却装置２０１は、散水器２１２の散水パン２２２に滞留した水ｗが底部の複数の連通孔２２３から下方に流出すると、その水ｗが冷却器１１の板厚よりも幅の広い案内ブロック７０に当たる。そして、案内ブロック７０に当たった水ｗは、案内ブロック７０の湾曲した外面形状に沿って冷却器１１の左右の外側面１１ｓを流れる。このため、連通孔２２３の流出方向が左右に多少ずれることがあっても、連通孔２２３から流出した水ｗは確実に冷却器１１の外側面１１ｓを伝って下方に流下する。

【0056】

以上のように、本実施形態の水冷却装置２０１は、散水器２１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに案内する案内部（案内ブロック７０）を備えている。このため、連通孔２２３の製造誤差や散水器２１２内の水位の変動等があっても、散水器２１２から流出した水ｗは冷却器１１の外側面１１ｓを安定して均一に流れるようになる。
したがって、本実施形態に係る水冷却装置２０１を採用した場合には、散水器２１２から流出した水ｗを冷却器１１の外側面１１ｓに対して安定して均一に流し、散水器１２から流出した水ｗを効率良く冷却することができる。

【0057】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、各構成部材の材質や設置個数等は適宜変更することができる。

【0058】

また、散水器から流出した水を冷却器の外側面に案内する案内部は、上記の各実施形態の構成に限定されない。案内部としては、散水器の散水パン（滞留槽）から流出した水を、下方の冷却器の外側面に案内する案内壁や案内パイプを散水パンに設けるようにしても良い。

【0059】

また、上記の実施形態では、水冷却装置によって０℃近くの低温の冷水を生成しているが、水冷却装置は、冷却対象である水を０℃以下に冷却して氷を生成するものであっても良い。

【符号の説明】

【0060】

１，２０１…水冷却装置
１１…冷却器
１１ｓ…外側面
１２，１１２，２１２…散水器
２２，２２２…散水パン（滞留槽）
２３，２２３…連通孔
３０Ａ…第１傾斜壁（傾斜壁，案内部）
３０Ｂ…第２傾斜壁（傾斜壁，案内部）
３３…分散通路
６０…脱着プレート
７０…案内ブロック（案内部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】