【手続補正書】
【提出日】平成17年9月1日(2005.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    冷却塔に使用される散水装置とこの散水装置を備えた冷却塔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気取り入れ部から排気口部の下方の混合室にかけて外気湿球温度の低い外気流を流し、散水装置から充填材上に散布される散布水または循環冷却水と接触させ、蒸発に伴う潜熱作用で散布水または循環冷却水を冷却する厳寒期若しくはフリークーリング専用の直交流式冷却塔に使用される前記散水装置において、
この散水装置底部には、散水部が多数分布して配置され、これら散水部からの散水量は前記冷却塔の外気取り入れ部側が前記混合室側よりも多くなるように前記散水部は区画配列されていることを特徴とする冷却塔に使用される散水装置。
【請求項２】
前記充填材は開放式熱交換器としてあり、前記冷却塔は開放型としてあることを特徴とする請求項１記載の冷却塔に使用される散水装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の冷却塔に使用される散水装置を備えたことを特徴とする冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷却塔に使用される散水装置とこの散水装置を備えた冷却塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、四季を通して熱交換機能を上げ所定出口温度を得るために、充填材への散水量を、外気取入れ部側から排気口部の下方に配置された混合室側にかけて略全域で一定としている。これにより、外気取入れ部側での散布水または循環冷却水の温度が前記混合室側の温度より低くなる傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような散水の仕方では、冬季、殊に厳冬期またはフリークーリングにおいては、冷却塔の外気湿球温度は氷点下近傍まで下がり、外気と接触する前記外気取入れ部では、氷結が発生する危険が多くなり、最悪の場合、充填材全体が完全氷結し、運転不能となるおそれがあり、要求性能を満足できなくなってしまう。また、一度充填材、外気取り入れ部のルーバーに附着してしまった氷は、除去し難い。そこで厳冬期またはフリークーリングにおいても前記完全氷結を伴わずに運転可能な冷却塔の必要性が望まれている。
【０００４】
この発明は、散水装置の改良により、冷却塔の外気取り入れ口や充填材間での氷結の進行を抑制可能とする冷却塔を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、冬季、殊に厳冬期またはフリークーリングにおいて所期の出口温度の冷却水を得られる冷却塔を市場に提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、特定発明は、外気取り入れ部から排気口部の下方の混合室にかけて外気湿球温度の低い外気流を流し、散水装置から充填材上に散布される散布水または循環冷却水と接触させ、蒸発に伴う潜熱作用で散布水または循環冷却水を冷却する厳寒期若しくはフリークーリング専用の寒冷地適用の直交流式冷却塔に使用される前記散水装置において、
この散水装置底部には、散水部が多数分布して配置され、これら散水部からの散水量は前記冷却塔の外気取り入れ部側が前記混合室側よりも多くなるように前記散水部は区画配列されていることを特徴とする冷却塔に使用される散水装置とする。
【０００６】
前記課題を解決するために、関連発明は、請求項１または２記載の冷却塔に使用される散水装置を備えたことを特徴とする冷却塔とする。
前記散水量が多い若しくは少ないとは充填材の単位面積当たりに散布される流量を云う
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
この形態は、請求項１、２、３記載の発明の代表的な実施の形態である。
図１において、１０は散水装置であり、この散水装置１０は、外気取り入れ部１１から排気口部１２の下方の混合室１３にかけて外気湿球温度の低い外気流を流し、この散水装置１０から充填材の1種である開放式熱交換器を構成する波板の合成樹脂製充填板Ｂ上に散布される循環冷却水と接触させ、蒸発に伴う潜熱作用で循環冷却水を冷却する厳寒期若しくはフリークーリング専用の直交流式で開放型の冷却塔Ａに使用されるものとする。
この散水装置１０底部には、散水部１４が多数分布して配置され、これら散水部１４からの散水量は前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側が排気口部１２下方の前記混合室１３側よりも多くなるように前記散水部１４は区画配列されている。
【０００８】
より具体的には、前記散水装置１０は上部水槽１０ａからなり、前記散水部１４は、前記上部水槽１０ａの底部を上下に貫通する同一寸法の内径を有する散水孔１４ａからなり、これら散水孔１４ａの数は、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側では多く、前記混合室１３側寄りでは少なくなるように前記散水孔１４ａは前記上部水槽１０ａの底部に穿設されている（図２参照）。
前記散水装置１０の作用を説明する。
厳冬期若しくはフリークーリングにおいて、外気取り入れ部１１から排気口部１２の下方の混合室１３にかけて外気湿球温度の低い外気流を流し、前記上部水槽１０aから充填板B上に散布される循環冷却水と接触させ、蒸発に伴う潜熱作用で循環冷却水を冷却する。
この際、前記散水孔１４ａの数は、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側では多く、前記混合室１３側寄りでは少ないため、前記散水孔１４ａからの単位面積当たりの散水量が、前記外気取り入れ部１１側が記混合室側よりも多くなる流量で循環冷却水を散布する。これにより、外気取入れ部１１側から混合室１３にかけて充填板の全域で循環冷却水の温度を略一定とし、外気取入れ部１１側での循環冷却水の過冷却を防止し、厳冬期またはフリークーリングにおいて外気と接触する外気取入れ部１１であるルーバー及びこの側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し、完全氷結に至るのを未然に防止して循環冷却水を所定温度として冷却塔Ａを連続運転する。
【０００９】
実施の形態２
実施の形態１と異なる構成は、前記散水部１４は、前記上部水槽１０ａの底部を上下に貫通する散水孔１４ａからなり、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側では前記散水孔１４ａの孔径が、前記混合室１３側寄りにある散水孔１４ａの孔径より大径としてある（図３参照）。
実施の形態１と異なる作用は次の通りである。
厳冬期若しくはフリークーリングにおいて循環冷却水を散布する際には、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側では前記散水孔１４ａの孔径が、前記混合室１３側寄りにある散水孔１４ａの孔径より大径としてあるため、前記散水孔１４ａからの単位面積当たりの散水量が、前記外気取り入れ部１１側が前記混合室１３側よりも多くなる流量で循環冷却水を散布する。これにより、前記充填板Ｂの幅方向、即ち冷却塔Ａの奥行方向にわたり循環冷却水の温度を略一定高温とし、厳冬期またはフリークーリングにおいて外気と接触する外気取り入れ部１１であるルーバー及びこの外気取入れ部１１側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し、完全氷結に至るのを未然に防止して循環冷却水を所定温度とし厳冬期若しくはフリークーリングにおいて冷却塔Ａを連続運転する。
【００１０】
実施の形態３
実施の形態１と異なる構成は、前記散水部１４はこの上部水槽１０ａの底部を上下に貫通する同一内径を有する短管１４ｂからなり、これら短管１４ｂの種類は高低２種類とし、前記短管の種類は高低２種類とし、外気取り入れ部側の短管は、背の低い短管からなり、前記混合室側の短管は、背の高い短管と背の低い短管を混在してなる（図４参照）。
実施の形態１と異なる作用は次の通りである。
前記上部水槽１０aの水位を背の高い短管１４ｂの上端より低い水位として、混合室１３側も散水可能短管１４ｂは背の低い短管のみとし、その単位面積当たりの散水量を少なくし、前記外気取り入れ部１１側の単位面積当たりの散水量を前記混合室１３側の散水量よりも多くして循環冷却水を散布する。
これにより、前記外気取り入れ部１１側から混合室１３側にかけて前期充填板Ｂ上での循環冷却水の温度を略一定とし、厳冬期またはフリークーリングにおいて外気と接触する外気取り入れ部１１であるルーバー及びこの側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し、完全氷結に至るのを未然に防止して循環冷却水を所定温度とし冷却塔Ａを連続運転する。
【００１１】
実施の形態４
実施の形態１と異なる構成は、前記散水部１４は、前記外気取り入れ部１１側寄りで前記上部水槽１０ａの底部に穿設した散水孔１４ａと前記混合室１３側寄りで前記上部水槽１０ａの底部に配設した散水孔１４ａ及び短管１４ｂとからなる（図５参照）。
実施の形態１と異なる作用は次の通りである。
前記外気取り入れ部１１側寄りで前記上部水槽１０ａの底部には散水孔１４ａが穿接してあり、前記混合室１３側寄りで前記上部水槽１０ａの底部に短管１４ｂが配置されているため、前記上部水槽１０aの水位をこの混合室１３側寄りの短管１４ｂの上端より低い水位として、前記外気取り入れ部１１側の単位面積当たりの散水量を前記混合室１３側の散水量よりも多くして循環冷却水を散布する。
これにより、前記循環冷却水の温度を充填板Ｂの幅方向全域において略一定とし、厳冬期において外気と接触する外気取り入れ部１１であるルーバー及びこの側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し、完全氷結に至るのを未然に防止して循環冷却水を所定温度とし、冷却塔Ａを連続運転する。
【００１２】
実施の形態５
実施の形態１と異なる構成は、前記散水装置１０は散水パイプ１０ｂからなり、前記散水部１４は、前記散水パイプ１０ｂに2系列で散水ノズル１４ｃを配置してなり、これら散水ノズル１４ｃの噴出量は調整可能としてあり、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側の系列の散水ノズル１４ｃが、排気口部１２下方の前記混合室１３側の系列の散水ノズル１４ｃよりも多く散水可能としてある（図６参照）。
これら散水ノズル１４ｃのうち、前記外気取り入れ部１１側の系列の散水ノズル１４ｃの噴出量が調整可能としてある。
実施の形態１と異なる作用は次の通りである。
前記外気取り入れ部１１側の系列の散水ノズル１４ｃが、排気口部１２下方の前記混合室１３側の系列の散水ノズル１４ｃよりも多く散水するようにその噴出量を調整し、前上部水槽１０aの水位を短管１４ｂの上端より低い水位として、前記外気取り入れ部１１側の散水量を前記混合室１３側の散水量よりも多くして循環冷却水を散布する。
これにより、前記外気取り入れ部１１側から混合室１３にかけて充填板上Ｂでの循環冷却水の温度を略一定とし、厳冬期において外気と接触する外気取り入れ部１１であるルーバー及びこの側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し、完全氷結に至るのを未然に防止れして循環冷却水を所定温度としに冷却塔Ａを連続運転する。
【００１３】
実施の形態６
実施の形態１と異なる構成は、前記上部水槽１０aはその幅方向に少なくとも3つの区画室１５、１６、１７に仕切り板１８により仕切られている。
これら区画室１５、１６、１７の中、中央の区画室16での散水量がその両側に位置する区画室１５、１７での単位面積当たりの散水量より多めで、更に前記外気取り入れ部１１側での散水量が前記混合室１３側よりも多くなるように前記散水孔１４aが配置されている。
即ち、各区画室１５、１６、１７における散水孔１４ａの数は、前記冷却塔Ａの外気取り入れ部１１側では多く、前記混合室１３側寄りでは少なくなるように前記散水孔１４ａは前記上部水槽１０ａの底部に穿設されている。
更に中央の区画室16での散水孔の数は、この両側に位置する区画室１５、１７での散水孔１４ａの数より多目としてある（図７参照）。
前記仕切り板１８はこの上部水槽１０aを貫通して下方に延びて、その下端部分は、仕切り壁１９を形成し、この上部水槽１０ａと充填板B間に位置する（図８参照）。
実施の形態１と異なる作用は次の通りである。
厳冬期若しくはフリークーリングにおいて、各区画室１５、１1６、１７における前記外気取り入れ部１１側からの単位面積当たりの散水量が前記混合室１３側の散水量よりも多くなると共に、更に、前記中央の区画室１６からの散水量がその両側に位置する区画室１５、１７での散水量よりも多くなる状態で循環冷却水を前記充填板B上に散布する。この際、各区画室１５、１６、１７からの循環冷却水は、前記仕切り壁１９により隣りの区画室下方の充填板Ｂ上には流入し難くなる。
これにより、外気取り入れ部１１側で氷柱の発生しやすい中央の区画室１６からは、両側の区画室１５、１７よりも多目に循環冷却水を充填板散布すると共に、循環冷却水を前記外気取り入れ部１１側に前記混合室１３側より多目に散布し、この外気取り入れ部１１側から混合室１３側にかけて及びその幅方向にわたり充填板Bの全域で循環冷却水の温度を略一定とし、外気取り入れ部１１側での循環冷却水の過冷却を防止し、厳冬期若しくはフリークーリングにおいて外気と接触する外気取入れ部１１であるルーバー及びこの側での充填板Ｂ間での氷結が発生するのを阻止し完全氷結に至るのを未然に防止して循環冷却水を所定温度として冷却塔Ａを連続運転する（図７、図８参照）。
【００１４】
【発明の効果】
請求項1記載の発明は、外気取り入れ部から排気口部の下方の混合室にかけて外気湿球温度の低い外気流を流し、散水装置から充填材上に散布される散布水または循環冷却水と接触させ、蒸発に伴う潜熱作用で散布水または循環冷却水を冷却する厳寒期若しくはフリークーリング専用の直交流式冷却塔に使用される前記散水装置の底部には、散水部が多数分布して配置され、これら散水部からの単位面積当たりの散水量は前記冷却塔の外気取り入れ部側が前記混合室側よりも多くなるように前記散水部は区画配列されているから、冷却塔の外気取り入れ部や充填材間での氷結の促進を抑制でき、冬季、殊に厳冬期またはフリークーリングにおいて所期の出口温度の冷却水を得ることができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記充填材、前記冷却塔が開放式の場合でも、前記効果を充分に発揮できる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１、２記載の散水装置を備えた冷却塔を使用して、厳冬期若しくはフリークーリングにおいて、冷却塔の外気取り入れ部や充填材間での氷結の進行を抑制でき、殊に厳冬期またはフリークーリングにおいて所期の出口温度の冷却水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態１の概略図である。
【図２】
図１の上部水槽部分の平面図である。
【図３】
実施の形態２の要部平面図である。
【図４】
実施の形態３の要部断面図である。
【図５】
実施の形態４の要部断面図である。
【図６】
実施の形態５の要部断面図である。
【図７】
実施の形態６の要部平面図である。
【図８】
図7の側面図である。
【符号の説明】
１０    散水装置
１０ａ  上部水槽
１０ｂ  散水パイプ
１１    外気取り入れ部
１２    排気口部
１３    混合室
１４    散水部
１４ａ  散水孔
１４ｂ  短管
１４ｃ  散水ノズル