(57)【要約】【課題】省スペース化を図りながら、ソーラーパネルによって発電された電力を送風機の回転駆動に利用できると共に、出口空気の再循環を有効に防止することのできる冷却塔を提供する。【解決手段】冷却塔１１は、天井部１１ａに設けた排気口１３に、電動機１４で回転駆動する送風機１５を備え、該送風機１５により両側部に設けた外気導入口１６から冷却塔１１内に空気を吸引し、該空気と上部水槽１９から散水される被冷却水とを充填材１８により熱交換した後、前記空気を排気口１３を介して外部に排気する。天井部１１ａの排気口１３の周囲に、該天井部１１ａの外縁よりも外方に張り出した状態でソーラーパネル２１を設けるとともに、該ソーラーパネル２１で発電した電力を前記電動機１４の駆動用に用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井部に設けた排気口に、電動機で回転駆動する送風機を配設し、該送風機により両側部に設けた外気導入口から冷却塔内に空気を吸引し、該空気と上部水槽から散水される被冷却水とを充填材での気液接触により熱交換させた後、前記空気を前記排気口を介して外部に排気する直交流式の冷却塔において、前記天井部の前記排気口の周囲に、該天井部の外縁よりも外方に張り出した状態でソーラーパネルを設けるとともに、該ソーラーパネルで発電した電力を前記電動機の駆動用に用いることを特徴とする冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機、冷温水機、各種工程の熱交換器などで使用する冷却水を循環して供給する冷却塔に係り、詳しくは、ビルの屋上等、日光に晒される場所に配置して最適な冷却塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却塔として、熱交換後に下部貯槽に溜まる冷却水に藻や細菌が繁殖することを防止するために、銅イオンを用いるものがあり、銅電極から銅イオンを溶出させる電力として、小型の太陽電池で発電した電力を用いるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、冷却塔の排気口から排出された高温多湿の空気が冷却塔の外気導入口から導入されて再循環すると、冷却効率の低下や白煙の発生等の問題が発生することから、複数機併設させた冷却塔の、対向する外気導入口と排出口との間に再循環防止板を配置したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２１１１６４号公報
【特許文献２】特開平５−１６４４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるように、小型の太陽電池で発電した電力を利用することは提案されているが、太陽電池からの電力で送風機を回転駆動するという考えは無かった。また、太陽電池による発電では、ソーラーパネルを設置する広い面積が必要となるが、ビルの屋上等のスペースに制約のある場所では、ソーラーパネルを設置する面積の確保が難しかった。
【０００５】
また、特許文献２は、制限されたスペース内に複数機の冷却塔を併設する際に、出口空気の再循環防止を図るもので、冷却塔を１台のみ設置する場合には適用できなかった。
【０００６】
そこで本発明は、省スペース化を図りながら、ソーラーパネルによって発電された電力を送風機の回転駆動に利用できると共に、出口空気の再循環を有効に防止することのできる冷却塔を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の冷却塔は、天井部に設けた排気口に、電動機で回転駆動する送風機を配設し、該送風機により両側部に設けた外気導入口から冷却塔内に空気を吸引し、該空気と上部水槽から散水される被冷却水とを充填材での気液接触により熱交換させた後、前記空気を前記排気口を介して外部に排気する直交流式の冷却塔において、前記天井部の前記排気口の周囲に、該天井部の外縁よりも外方に張り出した状態でソーラーパネルを設けるとともに、該ソーラーパネルで発電した電力を前記電動機の駆動用に用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の冷却塔によれば、冷却塔は、風通しの良い屋外に配置され、特に、ビルの屋上等、日光に晒される場所に配置されることが多いので、日光に晒される天井部を利用してソーラーパネルを取り付けることから、省スペース化を図りながら効果的に発電させることができ、発電した電力を送風機の回転駆動用電力の一部として用いることによって電力消費量の削減も図れる。
【０００９】
また、冷却塔の側部に設けた外気導入口と、天井部に設けた排気口との間にソーラーパネルが張り出す構造とすることにより、排気口から排出される高温多湿の出口空気の下方への流れをソーラーパネルにより遮断することができ、出口空気が外気導入口に再循環することを防止でき、冷却効率の低下や白煙の発生の防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図３は本発明の冷却塔の第１形態例を示す図で、図１は冷却塔の断面説明図、図２は冷却塔の正面図、図３は冷却塔の設置状態を示す斜視図である。
【００１１】
本形態例の冷却塔１１は、略直方体状に形成され、下部に脚部１２を、天井部１１ａの中央に排気口１３をそれぞれ備え、該排気口１３には電動機１４で回転駆動する送風機１５が配設されている。また、冷却塔１１の対向する側面部には外気導入口１６，１６がそれぞれ設けられ、外気導入口１６，１６にはルーバ１７がそれぞれ取り付けられている。
【００１２】
前記外気導入口１６の内側には充填材１８が配置され、該充填材１８の上部には、循環冷却水を貯留して充填材１８に散水する上部水槽１９がそれぞれ設けられ、下部には下部水槽２０が設けられている。さらに、前記天井部１１ａの前記排気口１３の周囲には、ソーラーパネル２１が設けられている。このソーラーパネル２１は、前記天井部１１ａの面積より大きく形成されており、ソーラーパネル２１の外側部分は前記天井部１１ａの外縁よりも外方に張り出して設けられており、本形態例では、排気口１３の両側から外気導入口１６，１６の上方を覆うように張り出した状態でそれぞれ設けられている。
【００１３】
ソーラーパネル２１は、結晶シリコンやアモルファスシリコンからモジュールが構成された半導体素子であり、入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する周知のもので、ソーラーパネル２１によって発電された電力は、別途設けられたインバータ（図示せず）に入力され、所定電圧、所定周波数の三相交流に変換されて前記電動機１４に印加される。さらに、電動機１４には、商用電源からも電力が供給されるようになっており、ソーラーパネル２１からの発電と併用される。
【００１４】
上述のように形成された冷却塔１１は、例えば、図３に示されるように複数の冷却器１１が並列して配置され、工場内の機器からの高温の循環冷却水が配管を介して、各冷却塔１１の上部水槽１９にそれぞれ導入され、各充填材１８上に散水されるとともに、前記ソーラーパネル２１によって発電された電力によって送風機１５を回転駆動させる。上部水槽１９から散水された循環冷却水は、充填材１８を流下中に、送風機１５によって前記外気導入口１６，１６から吸い込まれた空気と接触し、熱交換により冷却されて下部水槽２０に流下し、各下部水槽２０にそれぞれ接続される配管を介してポンプによって工場内の機器に送られる。
【００１５】
このように、ソーラーパネル２１によって発電された電力を利用して送風機１５を回転駆動させることにより、省電力化を図ることができる。例えば、幅寸法が２．３ｍ，長さ寸法が２ｍのソーラーパネル２１を設置した場合、晴天時で１時間に約０．９２ｋＷの電力を発電することが可能であることから、電動機１４に必要な総電力の約１２〜４１％の電力をソーラーパネル２１によって発電された電力で賄うことができる。さらに、天井部１１の外縁から外方に張り出した状態でソーラーパネル２１を設けることにより、ソーラーパネル２１の面積を天井部１１ａの面積より大きくすることができ、季節、時間帯、天候によっては、ソーラーパネル２１からの電力のみで電動機１４を駆動することも可能である。
【００１６】
また、冷却塔１１の天井部１１ａにソーラーパネル２１を設けることから、別途、ソーラーパネルを設置するためのスペースを確保する必要がなく省スペース化を図ることができる。
【００１７】
さらに、図１の矢印に示されるように、外気導入口１６，１６の上方に張り出すようにソーラーパネル２１を設けることにより、エンタルピーが３０[Ｊ]程度の高温多湿な状態で排気口１３から排出される出口空気が下方へ流れて外気導入口１６，１６に循環することを防止でき、冷却効率が低下したり、白煙が発生したりすることを防止できる。
【００１８】
また、ソーラーパネル２１の裏面に冷却配管を設けて冷却水を流通させることにより、ソーラーパネル２１を冷却することができ、ソーラーパネル２１の温度上昇による発電効率低下を防止することができる。
【００１９】
図４は本発明の第２形態例を示す冷却塔の斜視図で、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。本形態例の冷却塔２２では、天井部に配設されるソーラーパネル２１が、天井部の両側面及び前面及び後面から外方にそれぞれ張り出すように設けられており、ソーラーパネル２１の中央部に矩形の排気口挿通部２１ａを設け、該排気口挿通部２１ａから排気口１３を上方に突出させるようにしている。
【００２０】
このように、天井部の全周からソーラーパネル２１を張り出させることにより、ソーラーパネル２１の面積が広くなり、ソーラーパネル２１による発電量を更に増やすことができるとともに、出口空気が外気導入口１６，１６に再循環することをより確実に防止することができる。
【００２１】
なお、本発明は角形の冷却塔に限るものではなく、円筒型の冷却塔に適用することもでき、ソーラーパネルの面積は、冷却塔のサイズや設置場所のスペースに応じて適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１形態例を示す冷却塔の断面説明図である。
【図２】同じく冷却塔の正面図である。
【図３】同じく冷却塔の設置状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す冷却塔の斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１，２２…冷却塔、１１ａ…天井部、１１ｂ…側面、１２…脚部、１３…排気口、１４…電動機、１５…送風機、１６…外気導入口、１７…ルーバ、１８…充填材、１９…上部水槽、２０…下部水槽、２１…ソーラーパネル、２１ａ…排気口挿通部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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