(57)【要約】【課題】  発電などでは、加熱された媒体を冷却することが必要であり、冷却された媒体を繰り返し使用する形が採用される。従って冷却の効率を最大する必要がある。【解決手段】  通常の冷却はコイル状、あるいは外部に取り付けたフィンにより、外部に流れる水あるいは空気に熱を伝達させるが、単純に熱が伝わって加熱された水、あるいは空気は素早くその場から移動させ、新しい冷えた水あるいは空気と入れ替える必要がある。  その方法として提案するのは、この放熱部分を筒状の構造物の内部に設置することによって煙突効果を実現して冷却効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の冷却用コイル、あるいはフィンを備えた冷却部分と縦に置かれた中空構造物からなる排熱装置とその方法
【請求項２】
請求項１に記述した中空構造物としては、円筒、あるいは多角形形状であって上部、下部とも蓋および底を持たないことを特徴とする排熱装置とその方法
【請求項３】
請求項１に記載した通常の冷却コイル、あるいはフィンを備えた冷却部分は、請求項１に記載した中空構造物の内部に設置され、しかもその構造物の下部に設置されることを特徴とする排熱装置とその方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  発電装置においては、媒体の加熱方法とともに排熱、つまり熱を媒体から効果的に取り去り、廃棄することが必要であり、冷却が一つの大きな要素になっている。例えば原子力発電においても使用した水蒸気の冷却は、運転に際しては重要事項の一つであり、そのために冷却水が確保できる海岸に建設することが日本においては必然になっている。海外においては河川の水を利用することも行われているが、その場合は大河であって、水量が十分であることが必要である。例えば米国で事故を起こしたスリーマイル島の原子力発電所は、サスケハナ川という比較的大きな川の中州に建設されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】  このように、発電にさいしては媒体の冷却工程が重要事項であり、その高効率化が重要である。例えば海水を冷却に使用する場合、冷却に使用した後で排出した排水としての海水が当然のことながらもともとの海水温度を上昇させてしまい、その結果周辺の生物の繁殖力が増大し、結果として取水の際にその生物が吸い込まれたり、あるいは防護用の網に付着することによって取水効率が低下するなどの問題が生じるので、その対策にかなりの労力および費用を費やしているというのが現状である。【０００３】  このように冷却プロセスは重大であり、その高効率化が必要であるので、取水の問題とは別に冷却の方法自体の効率化を図る必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  排熱システムは基本的に熱を吸収する部分、吸熱した媒体を輸送するシステム、および熱を放出する部分とから構成されるのが一般的である。【０００５】  通常、吸熱部分、および放熱する部分は例えばコイル状として形成されるか、あるいは放熱構成部の場合はフィンと呼ばれる外付けの金属板をパイプに付着させた構成となっている。このパイプ外付けの金属板という放熱構成は、家庭で使用されるクーラーの室外機などでよく見られるものである。この構成では、媒体からパイプ自体が熱をうけとり、これをフィンに伝達し、このフィンに接している空気あるいは水に伝達されることによって冷却が行われる。家庭用空調機の場合は空冷という方式をとっており、その効率向上のためにファンを用いている。【０００６】  この場合、伝達された空気あるいは水は加熱された状態でその部分に留まってしまえば温度差が発生しないために温度勾配が発生せず、従って熱の伝達がおこなわれなくなる。すなわち、冷却が行われないということになる。ファンを利用するばあいがあるのは、空気が滞留することを避けるためである。【０００７】  熱を受け取った空気あるいは水は素早くその場から動き、新たな冷えた空気あるいは水がその場に到達しないといけない。【０００８】  すなわち、このような方法を利用して冷却効率そのものを向上させることが必要である。【０００９】  本発明は、水冷をする場合についてのその冷却効率を向上させるための手段を提供するものである。【００１０】  その方法として、従来の放熱部分の部品構成はそのままにし、その配置方法、周辺構造に特徴を持つ構成になっている。特に、水冷の場合が主たる利用分野になる。【００１１】  基本構成図として図１に記述する。【００１２】  この基本構成としては、従来と同様の放熱構造部分１と、その周辺に構成される中空構造物２から構成される構造体である。【００１３】  中空構造物としては、円筒形であってもあるいは多角形構造形でもいい。とにかく下辺および上辺に蓋および底がない構造体であることが必要である。【００１４】  この構造体の放熱の仕組みは次の通りである。【００１５】  すなわち、この中空構造体は、言ってみれば煙突の役割をはたす。すなわち、下辺から冷媒、通常は水あるいは空気であるが、これを吸い込み、上辺から吐き出す。その上昇流発生の源が冷却操作によって加熱された冷媒そのものになる。【００１６】  この煙突構造が効果的である理由は、それがない場合には加熱された冷媒は周辺に拡散してしまうことによって吸引力を生じさせないという点にある。たとえば、炭をおこす場合に煙突構造体を上に設置することによって効率よくおこすことができるのはこの効果によって上昇流が効率よく発生して周囲から空気を吸い込み、空気流を発生させることによって、ふいごなどを用いて空気を吹きかけて火をおこす以上の効果があることと同様である。【００１７】  従って放熱するコイル、あるいはフィン構造体は、中空構造物の下部に配置されることになる。このことによって冷却媒体の流れを効果的に発生させることができる。【００１８】  原子力発電の場合、高温に熱せられた蒸気でタービンを回転させる。これは、蒸気を高温にすることによって発電効率が高くなるという原理に基づいている。この高温蒸気を使うことによってエネルギー変換効率が向上するので、蒸気機関車では、ボイラー構造になっており、１００度で沸騰した結果発生する蒸気をボイラー構造によって３００度程度までに温度を上げることによってピストンの発生する馬力を上昇させている。【００１９】  従って、この蒸気の温度をそのままにすれば廃棄せざるをえず、莫大な水が必要になる。蒸気機関車の場合は高温蒸気を外部に捨てる構造になっているので、たびたび水を供給せざるを得なくなる。【００２０】  ところが、原発の場合は完全リサイクルを実現することが必要で、その理由は外部に蒸気を放出した場合、万が一放射性物質が水に溶け出していたら外部にそれを発散してしまうという問題があるからである。特に加圧水型でもあるいは沸騰水型の原子炉でも、直接水が炉心に供給される構造になっているので、当然放射性物質を含むことになっている。【００２１】  従って、原発の場合には水は完全にリサイクルさせる機構が必要になり、蒸気の冷却が必然になる。冷却して液体としての水に戻す必要がある。冷却プロセスが重大なプロセスであって、閉ループになっていることが必然で、しかも内部を減圧状態にして外部に蒸気などが漏れ出させないということを実現することになる。
【発明の効果】
【００２２】  このような冷却機構を採用することによって、冷却効率は格段に向上し、熱の移動がスムーズになる。
【実施例１】
【００２３】  海水の深さ方向で温度が異なることを利用した温度差発電がおこなわれている。【００２４】  これは、熱の移動にアンモニアを利用する方法が採用されている。表面の比較的高温の海水でアンモニアを蒸発させ、これによってタービンを回転させて発電を行う。この蒸気は深い場所の低温の海水によって液体に戻す。これにより、閉ループを構成するというものである。【００２５】  通常低温の海水は、深い部分からくみ上げてポンプで流動させることによって冷却効率を上げている。すなわち、ポンプを使うというところで、電力を使用する。従って系全体としての発電効率を低下させていることになる。【００２６】  この発明になる方法を採用することによって比較的浅い部分での冷却でも自動的に冷却用の海水が循環することになるので、冷却効率が向上し、なおかつ系全体としての発電効率を向上させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】  冷却によって効率が左右される発電の分野での採用が最も期待できる。この発電は温度差発電に限定されず、原子力発電においても十分利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１に示すように、放熱部分と、中空構造物とから構成される。この機能としては、あたためられた媒体、この図の場合は水が、中空部分を上昇することによって、水の流れを発生させ、効率良く冷却される。
【図１】
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