【手続補正書】
【提出日】平成17年4月6日(2005.4.6)
【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】    冷却塔の運転方法とこれに使用する冷却塔
【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氷点下近傍の外気湿球温度の外気流を流し、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乃至接触伝導で散布水または循環冷却水を冷却する冷却塔の運転方法に於いて、
外気湿球温度が氷点下以下で、氷結の発生に伴い前記充填材表面上での散布水または循環冷却水の温度分布に変動が生じ、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度が、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度より高めに反転したことを測定し、この測定結果に基づいて、冷却塔の上部散水装置からの散水量を、前記外気取り入れ部側を、排気口部側より多くし、充填材間での氷結を抑制しながら、前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に所定時間逆転させて充填材間で発生した氷結を徐々に解凍し、所定の出口温度を得ることを特徴とする冷却塔の運転方法。
【請求項２】
外気取り入れ部から排気口部の下方の混合室にかけて氷点下近傍の外気湿球温度の外気流を流し、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乃至接触伝導で散布水または循環冷却水を冷却する冷却塔において、
冷却塔周囲の外気湿球温度を測定する測定器が冷却塔周囲に配置され、氷点下以下で、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度と、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度とを測定する温度測定具が夫々配備され、これら測定した温度を比較する比較器が設けられ、その比較の結果、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度が、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度より高めに反転した場合には、冷却塔の上部散水装置からの散水量を、前記外気取り入れ部側を、排気口部側より多くし、前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に所定時間逆転させる運転制御部が配置してある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、厳冬期における冷却塔の運転方法及びこの方法を実施する冷却塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、所定出口温度を得るために、四季を通して全充填材への散水量を全域で一定としているため、冬季にかかわらず外気取り入れ部側の水温は低くなり、排気口部の下方に配置された混合室側での水温は高くなる傾向を採る。
【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は、厳冬期においては、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り入れ部では、水温が低いため過冷却となり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る。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、春まで除去し難いし、氷の成長による体積膨張のため充填材部分を破壊しかねない。そこで厳冬期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。
この発明は冷却塔の外気取り入れ口や充填材間での氷結を抑制可能とする厳冬期における冷却塔の運転方法とこの方法を実施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、厳冬期において所期の出口温度の冷却水を得られる冷却塔の運転方法とこの方法を実施する冷却塔を市場に提供することである。
【０００４】
【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氷点下近傍の外気湿球温度の外気流を流し、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乃至接触伝導で散布水または循環冷却水を冷却する冷却塔の運転方法に於いて、
外気湿球温度が氷点下以下で、氷結の発生に伴い前記充填材表面上での散布水または循環冷却水の温度分布に変動が生じ、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度が、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度より高めに反転したことを測定し、この測定結果に基づいて、冷却塔の上部散水装置からの散水量を、前記外気取り入れ部側を、排気口部側より多くし、充填材間での氷結を抑制しながら、前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に所定時間逆転させて充填材間で発生した氷結を徐々に解凍し、所定の出口温度を得ることを特徴とする冷却塔の運転方法とする。
【０００５】
前記課題を解決するために、関連発明は、外気取り入れ部から排気口部の下方の混合室にかけて氷点下近傍の外気湿球温度の外気流を流し、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乃至接触伝導で散布水または循環冷却水を冷却する冷却塔において、
冷却塔周囲の外気湿球温度を測定する測定器が冷却塔周囲に配置され、氷点下以下で、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度と、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度とを測定する温度測定具が夫々配備され、これら測定した温度を比較する比較器が設けられ、その比較の結果、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度が、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度より高めに反転した場合には、冷却塔の上部散水装置からの散水量を、前記外気取り入れ部側を、排気口部側より多くし、前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に所定時間逆転させる運転制御部が配置してあることを特徴とする冷却塔としてある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
この形態は請求項２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は厳寒期専用で開放型の冷却塔であり、この冷却塔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にかけて氷点下近傍の外気湿球温度の外気流を流し、上部水槽１４から充填材の１種である開放式熱交換器を構成する凹凸形状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。
前記上部水槽１４の底部においては前記外気取り入れ部１１側には短管１４ａのみが配管され、前記混合室１３側には短管１４ａと長管１４ｂが交互に配管されている。
外気湿球温度が氷点下以下で、前記充填板Ｂ表面上での循環冷却水の温度を前記外気取り入れ部１１と前記混合室１３とで独立して測定するために、前記循環冷却水を前記充填板Ｂの底面で前記外気取り入れ部１１と前記混合室１３において受ける樋１５、１６と、各樋１５、１６で受けた前記循環冷却水の温度測定する温度計１７、１８とが配置されている。１９は前記冷却塔１０周囲の外気湿球温度を測定する測定器を示す。
これら温度計１７、１８で測定された温度を比較する比較器２０が設けてあり、この比較の結果に応じて、前記冷却塔１０の排気口部１２に設けた送風機２１の回転方向を制御すると共に前記送風機２１のモータ２２をインバータ制御する運転制御部２３が設けてある。
前記比較器２０の比較結果に基づいて前記運転制御部２３により開度を調整され、前記上部水槽１４ヘの循環冷却水の供給量を調整するバルブ２４が設けてある。
【０００７】
前記冷却塔１０の作用を請求項１記載の発明の代表的な実施の形態として説明する。
厳寒期において外気湿球温度が氷点下近傍になった事を前記測定器１９が測定すると、前記外気取り入れ部１１から排気口部１２の下方の混合室１３にかけて氷点下近傍の外気湿球温度の外気流が流がれ、散水装置１４から充填板Ｂ上に散布される循環冷却水と接触して、蒸発に伴う潜熱作用乃至接触伝導で循環冷却水を冷却する。
この際、外気湿球温度が氷点下近傍で、前記充填板Ｂ表面上での循環冷却水の一部を、前記外気取り入れ部１１と前記混合室１３とで独立して前記樋１５、１６で受け、各樋１５、１６で受けた前記循環冷却水の温度を前記温度計１７、１８で測定する。
このように測定された前記外気取り入れ部１１側と前記混合室１３側での循環冷却水の温度を前記比較器２０で比較し、その結果、この外気取り入れ部１１での循環冷却水の温度が、前記混合室１３側での循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室１３側での循環冷却水の温度より高めに反転した際に、前記運転制御部２３からの指令に基づいて前記冷却塔１０の送風機２１を正転から反対方向に所定時間逆転させるとともに、この送風機２１のモータ２２をインバータ制御すると共に、前記バルブ２４の開度を調整し、前記冷却塔１０の上部水槽１４ヘの循環冷却水の供給量を絞り、水位を下げて、前記短管１４ａからのみ循環冷却水を散布し、前記外気取り入れ部１１側からの単位面積あたりの散水量を、前記混合室１３側より多くして、充填板Ｂ間で発生した氷結を徐々に解凍し、厳冬期においても所定の出口温度を得る。
前記送風機２０の逆転時間は、その正転時間より短くし、前記送風機の正転逆転１サイクルを５分乃至２０分とする。
【０００８】
実施の形態２
実施の形態１と異なる構成は、前記外気取り入れ部は前記充填板Ｂから所定距離離反して配置されたルーバー板３１、３２からなり、幅方向に３つの領域２５、２６、２７に区画され、その左右の区画領域２５、２７は、開閉可能なルーバー板３２としてある。これらルーバー板３１、３２と充填材Ｂの間の寸法は、前記充填材Ｂに循環冷却水を散布してもその飛沫が前記ルーバー板３１、３２にまで届かない寸法としてあり、実施の形態ではこの寸法は２０ｃｍ乃至５０ｃｍとしてあるが、この数値自体は限定的な意味はない。外気取り入れ部の高さによって異なる。
更に前記外気取り入れ部１１の区画した領域に対応して、この冷却塔１０の上部水槽１４も、その幅方向に３つの領域２８、２９、３０に区画されている。（図２参照）。
この使用方法を請求項１記載の発明の代表的な実施の形態として説明する。
実施の形態１と異なる使用方法は次の通りである。
前記充填板Ｂから所定距離離反して配置されたルーバー板３１、３２には、循環冷却水の水滴が届かず直接付着しにくくなる。
又、外気湿球温度が氷点下以下では前記外気取り入れ部１１の左右の領域２５、２７を閉じて外気取り込み面積を狭くし、更に外気流が流れない充填材領域には前記上部水槽１４の左右の領域２８、３０から循環冷却水を散布しない。
【０００９】
前記の各実施の態様では、前記充填材を開放式熱交換器とし、前記冷却塔を開放型として説明したが、前記充填材を密閉式熱交換器とし、前記冷却塔を密閉型として、循環冷却水を前記密閉式熱交換器内で循環し、前記密閉式熱交換器の外側に散布水を散布し、外気流と循環冷却水とを間接接触させる際に、この外気取り入れ部での散布水の温度が、前記混合室側での散布水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水の温度より高めに反転したことを測定し、この測定結果に基づいて前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に逆転させ、充填材間で発生した氷結を徐々に解凍し、所定の循環冷却水出口温度を得ることもある。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、外気湿球温度が氷点下以下で、前記充填材表面上での散布水または循環冷却水の温度分布に変動が生じ、この外気取り入れ部での散布水または循環冷却水の温度が、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度と同等に上昇するか、前記混合室側での散布水または循環冷却水の温度より高めに反転した際に、これを測定し、前記冷却塔の送風機を正転から反対方向に逆転させ、充填材間で仮に発生した氷結があったとしても、或いは氷結し始めのシャーベット状の氷を徐々に解凍し、所定の出口温度を得ることにより、前記外気取り入れ部側での散布水または循環冷却水の過冷却を防止し、厳冬期において外気と接触する外気取り入れ部であるルーバー板及びこの側での充填材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、所期の出口温度の冷却水を得ることができる。
請求項２記載の発明は請求項１記載の方法を実施でき、その効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態１の概略縦断側面図である。
【図２】
実施の形態２の要部平面図である。
【符号の説明】
１０    開放型の冷却塔
１１    外気取り入れ部
１２    排気口部
１４    上部水槽