(57)【要約】【課題】滴下される散布水が、熱交換器の側面の全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができる密閉式冷却塔を提供すること。【解決手段】熱交換器２を塔体８内に配設し、熱交換器２に散布水を滴下して蒸発潜熱により熱交換器２内を流通する冷媒を冷却する密閉式冷却塔１において、熱交換器２の上端部２ａを上に向けて凸状の傾斜面２１ａ又は湾曲面２１ａ’に形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を塔体内に配設し、熱交換器に散布水を滴下して蒸発潜熱により熱交換器内を流通する冷媒を冷却する密閉式冷却塔において、熱交換器の上端部を上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成したことを特徴とする密閉式冷却塔。
【請求項２】
上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した熱交換器の上端部の稜線及び／又はその近傍に散布水が滴下されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の密閉式冷却塔。
【請求項３】
所定の間隔をあけて複数並列して配設した熱交換器の間の上方に、散布水の滴下範囲を規制する散布水規制部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の密閉式冷却塔。
【請求項４】
熱交換器の空気流入側の側端部を空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の密閉式冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉式冷却塔に関し、特に、塔体内に配設する熱交換器の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉式冷却塔３０は、例えば、図５に示すように、冷媒循環ポンプ４によって、熱交換器３１と負荷３との間で冷媒を循環させ、散布水ポンプ５により上方から散水される散布水によって、熱交換器３１内を流通する冷媒を冷却するようにしている。
散布水は、密閉式冷却塔３０の塔体８内に配設した熱交換器３１に対して、塔体８の上部に配設した散水槽６から散水するようにしている。
そして、散布水は、負荷３を冷却することによって高温となった冷媒が流れる熱交換器３１に滴下され、蒸発潜熱により熱交換器３１内を流通する冷媒を冷却し、塔体８の下部に配設した水槽７に溜まり、再び、散布水ポンプ５によって、散水槽６に送られる。
また、塔体８の上部には、ファン９が配設されており、ファン９によって塔体８の側面から外気が吸引され、散布水の気化を促進することによって、熱交換器３１内を流通する冷媒の冷却を促進するようにしている。
【０００３】
ところで、通常、密閉式冷却塔３０に用いられる熱交換器３１には、パイプ状の金属管が用いられている。
しかし、散布水として水道水等を使用する場合、水道水には硬度成分が含まれているため、これら硬度成分がパイプ状の金属管の表面にスケールとして析出する。
この析出したスケールは、熱交換の効率を著しく低下させることから、定期的な清掃が必要であるが、曲折して配設された金属管の清掃は容易ではなく、手数を要するという問題があった。
【０００４】
かかる問題に対処するため、図６に示すように、プレート３３を対向配置して溶接等によって接合し、内部を冷媒が流通するようにした熱交換器３２を用いた密閉式冷却塔が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１０５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記熱交換器を用いた密閉式冷却塔では、熱交換器３２に向かって滴下された散布水は、図７に示すように、熱交換器３２の上面に落ちた場合でも、熱交換器３２の上面で跳ね返り、飛散することとなる。
このように熱交換器３２の上面で跳ね返り、熱交換器３２の間に飛散した散布水は、その一部が、熱交換器３２の間を通過する外気の作用等によって熱交換器３２の側面に到達して熱交換器３２の冷却作用をなすものの、熱交換器３２の側面の上部Ｘの濡れが少なくなるため、熱交換器３２の側面の全面に亘って効率よく熱交換が行えないという問題があった。
【０００６】
また、熱交換器３２の間に滴下された散布水は、熱交換器３２の冷却作用をなすことなく塔体８の下部に配設した水槽７に落下することになり、散布水ポンプ５の負荷の増大につながるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の密閉式冷却塔が有する問題点に鑑み、滴下される散布水が、熱交換器の側面の上部を含む全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができる密閉式冷却塔を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、熱交換器の冷却作用をなすことなく落下する散布水を少なくして、散布水ポンプの負荷を低減し、これにより散布水ポンプの省エネ、小型化を図ることができる密閉式冷却塔を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ファンによって吸引される外気の空気抵抗を小さくして、ファンの小型化、省電力化を図ることができる密閉式冷却塔を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の目的を達成するため、本発明の密閉式冷却塔は、熱交換器を塔体内に配設し、熱交換器に散布水を滴下して蒸発潜熱により熱交換器内を流通する冷媒を冷却する密閉式冷却塔において、熱交換器の上端部を上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成したことを特徴とする。
【００１１】
この場合において、上記第２の目的を達成するため、上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した熱交換器の上端部の稜線及び／又はその近傍に散布水が滴下されるようにすることができる。
【００１２】
また、同じく、上記第２の目的を達成するため、所定の間隔をあけて複数並列して配設した熱交換器の間の上方に、散布水の滴下範囲を規制する散布水規制部材を配設することができる。
【００１３】
また、上記第３の目的を達成するため、熱交換器の空気流入側の側端部を空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の密閉式冷却塔は、熱交換器を塔体内に配設し、熱交換器に散布水を滴下して蒸発潜熱により熱交換器内を流れる冷媒を冷却する密閉式冷却塔において、熱交換器の上端部を上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することにより、滴下される散布水が、熱交換器の上端部に当たった際の跳ね返りが少なく、滴下される散布水が、熱交換器の側面の上部を含む全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができる。
【００１５】
また、上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した熱交換器の上端部の稜線及び／又はその近傍に散布水を滴下されるようにしたり、所定の間隔をあけて複数並列して配設した熱交換器の間の上方に、散布水の滴下範囲を規制する散布水規制部材を配設することにより、熱交換器を経由せずに熱交換器の冷却作用をなすことなく落下する散布水を少なくすることができ、散布水ポンプの負荷を低減し、これにより散布水ポンプの省エネ、小型化を図ることができる。
【００１６】
また、熱交換器の空気流入側の側端部を空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することにより、ファンによって吸引される外気の空気抵抗を小さくすることができ、ファンの小型化、省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の密閉式冷却塔の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１〜図３に、本発明の密閉式冷却塔の第１実施例を示す。
この密閉式冷却塔１は、塔体８内に熱交換器２と、熱交換器２を冷却する散布水を散布するための散水槽６と、熱交換器２を冷却した散布水を貯める水槽７と、外気を吸引して熱交換器２を冷却するファン９とを備える。
負荷３を冷却することによって高温となった冷媒は、冷媒循環ポンプ４によって、冷媒導入口２ｃから熱交換器２内に導入され、冷媒排出口２ｄから導出されることによって負荷３へと循環する。
熱交換器２を冷却する散布水は、散布水ポンプ５によって、水槽７から散水槽６へ循環する。
【００１９】
熱交換器２は、プレート２１を対向配置して形成したものからなり、この熱交換器２を塔体８内に所定の間隔をあけて複数並列して配設するようにし、熱交換器２の上方に配設した散水槽６から散布水を滴下して蒸発潜熱により熱交換器２内を流通する冷媒を冷却するようにしている。
【００２０】
そして、この熱交換器２は、上端部２ａを上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することによって、滴下される散布水が熱交換器２の上端部２ａに当たった際の跳ね返りが少なくなるようにし、これにより、滴下される散布水が、熱交換器２の側面の上部を含む全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができるようにしている。
【００２１】
熱交換器２の上端部２ａの形状は、上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成する限りにおいて、特に限定されるものではないが、図２（ｂ）に示すように、対向配置されるプレート２１の上端部を内側に向かって折り曲げた対称な傾斜面２１ａに形成し、上端を抵抗溶接やろう付け等によって接合するほか、図２（ｃ）に示すように、対向配置されるプレート２１の一方の上端部を内側に向かって折り曲げた片傾斜の傾斜面２１ａに形成したり、図２（ｄ）に示すように、対向配置されるプレート２１の上端部を内側に向かって湾曲させた対称な湾曲面２１ａ’に形成することもできる。
【００２２】
なお、熱交換器２の下端部２ｅの形状は、特に限定されるものではないが、上端部２ａの形状に合わせて、下に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面した形状とすることにより、対向配置されるプレート２１の接合作業を効率よく行うことができるものとなる。
【００２３】
また、熱交換器２は、ステンレス鋼等の金属製のほか、ポリ塩化ビニル等の樹脂製、ＦＲＰ等の複合樹脂製とすることができ、一体成型品を用いることもできる。
【００２４】
熱交換器２を構成するプレート２１は、表面積を増大させるとともに、冷媒が乱流となって熱交換器２の内部を流通するようにして熱交換の効率を高めることができるように、さらに、熱交換器２の強度を高めることができるように、プレス成形等により表面を凹凸状に形成したものを用いることが望ましい。
【００２５】
この場合において、散水槽６から滴下される散布水は、塔体８内に均一に滴下されるようにしてもよいが、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、熱交換器２の上端部２ａの稜線と略平行となるように散水槽６の底面に散水孔６ａを形成し、上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した熱交換器２の上端部２ａの稜線及び／又はその近傍に散布水を滴下されるようにすることが好ましい。
これによって、散水槽６から滴下される散布水の全量が、熱交換器２の上端部２ａを形成する傾斜面２１ａや湾曲面２１ａ’に沿って流下するため、熱交換器２を経由せずに熱交換器２の冷却作用をなすことなく落下する散布水を実質的になくすことができ、散布水ポンプ５の負荷を低減することができる。
【００２６】
また、図３（ｂ）に示すように、底面に散水孔６ａを均一に形成した散水槽６を用いる場合には、所定の間隔をあけて複数並列して配設した熱交換器２の間の上方に、散布水の滴下範囲を規制する散布水規制部材Ｇを配設し、散水槽６の散水孔６ａから熱交換器２の間に滴下される散布水を、熱交換器２の上端部２ａを形成する傾斜面２１ａや湾曲面２１ａ’に導くようにすることもできる。
なお、散布水規制部材Ｇは、熱交換器２を経由せずに熱交換器２の冷却作用をなすことなく落下する散布水を少なくする目的で配設され、散布水が熱交換器２の上端部２ａに滴下されず、熱交換器２間を通過することがないように機能すれば、特にその形状は限定されず、図３（ｂ）に示すような上に向けて凸状に形成した山型形状のほか、円弧形状、半円柱形状等の部材を用いることができる。
これによって、散水槽６から滴下される散布水の全量が、熱交換器２の上端部２ａを形成する傾斜面２１ａや湾曲面２１ａ’に沿って流下するため、熱交換器２を経由せずに熱交換器２の冷却作用をなすことなく落下する散布水を実質的になくすことができ、散布水ポンプ５の負荷を低減することができる。
【００２７】
この密閉式冷却塔１は、熱交換器２の上端部２ａを上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した形状に形成することにより、滴下される散布水が、上に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成した熱交換器２の上端部２ａに当たった際の跳ね返りが少なく、滴下される散布水が、熱交換器２の側面の上部を含む全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができる。
【実施例２】
【００２８】
図４に、本発明の密閉式冷却塔の第２実施例を示す。
この密閉式冷却塔１は、熱交換器２の空気流入側の側端部２ｂの形状を空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成したものである（なお、上記実施例１の熱交換器２の空気流入側の側端部２ｂの形状は平面状である。）。
【００２９】
熱交換器２の空気流入側の側端部２ｂの形状は、空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成する限りにおいて、特に限定されるものではないが、図４に示すように、対向配置されるプレート２１の側端部を内側に向かって折り曲げた対称な傾斜面２１ｂに形成し、側端を抵抗溶接やろう付け等によって接合するほか、熱交換器２の上端部２ａと同様、対向配置されるプレート２１の一方の側端部を内側に向かって折り曲げた片傾斜の傾斜面に形成したり、対向配置されるプレート２１の側端部を内側に向かって湾曲させた対称な湾曲面に形成することもできる。
【００３０】
なお、熱交換器２の空気流入側の反対側の側端部２ｆの形状は、特に限定されるものではないが、空気流入側の側端部２ｂの形状に合わせて、空気流入側の反対側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することにより、対向配置されるプレート２１の接合作業を効率よく行うことができるものとなる。
【００３１】
このように、熱交換器２の空気流入側の側端部２ｂを空気流入側に向けて凸状の傾斜面又は湾曲面に形成することにより、ファン９によって吸引される外気の空気抵抗を小さくすることができ、ファン９の小型化、省電力化を図ることができる。
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第１実施例と同様である。
【００３２】
以上、本発明の密閉式冷却塔について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の密閉式冷却塔は、滴下される散布水が、熱交換器の側面の全面に亘って流下し、効率よく熱交換を行うことができるという特性を有していることから、密閉式冷却塔に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の密閉式冷却塔の第１実施例を示す一部断面の正面図である。
【図２】同密閉式冷却塔に使用する熱交換器を示し、（ａ）は全体の斜視図を、（ｂ）は熱交換器の上端部の一実施例を、（ｃ）は同上端部の別の実施例を、（ｄ）は同上端部のさらに別の実施例を示す。
【図３】同密閉式冷却塔に使用する熱交換器の上端部に滴下される散布水の滴下例を示し、（ａ）は稜線及び／又はその近傍に滴下される例を、（ｂ）は散布水規制部材を配設する例を示す。
【図４】本発明の密閉式冷却塔の第２実施例を示す熱交換器の全体の斜視図である。
【図５】従来の密閉式冷却塔の実施例を示す一部断面の正面図である。
【図６】同密閉式冷却塔に使用する熱交換器の全体の斜視図である。
【図７】同熱交換器に散布される散布水の飛散状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    密閉式冷却塔
２    熱交換器
２１  プレート
２ａ  熱交換器の上端部
２ｂ  熱交換器の空気流入側の側端部
８    塔体
Ｇ    散布水規制部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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