(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水槽の下面に開口した複数の散水口から温水槽直下の充填材に温水を散水し、該充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材を互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域と湿式・乾式切替領域とに区分して交互に配置し、該湿式・乾式切替領域を常時湿式領域とは別に散水し得るよう前記湿式・乾式切替領域に連通する全ての散水口を温水槽内で紆余曲折する仕切板により櫛歯状に区画して共通の区画領域に開口させ、該区画領域と温水槽内の区画領域以外の貯水領域とに対し、前記仕切板により互い違いに深く入り込んだ袋小路として形成される複数列の分配通路に連通して該各分配通路の並び方向に延びる供給通路上に、該供給通路に沿って延び且つその下面に多数の散水孔を長手方向略全域に亘って開口した散水ヘッダを夫々配設し、貯水領域側の散水ヘッダの一端に対し温水を供給する温水供給管を接続すると共に、該温水供給管から分岐した枝管を区画領域側の散水ヘッダの一端に対し温水の分配を適宜に遮断し得るよう接続したことを特徴とする冷水塔。
【請求項２】
散水ヘッダを温水の流れ方向上流側から下流側にかけて徐々に縮径するよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷水塔。
【請求項３】
仕切板の適宜位置に開閉可能な連通口を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷水塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷水塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の冷水塔の一例を示すもので、この冷水塔は、ケーシング１の頂部に設けられた送風機２を有する排気口３と、ケーシング１の外周に形成された外気取入口４と、ケーシング１内の上部における排気口３周囲に設けられた温水槽５と、該温水槽５の下側に配置され且つ温水槽５下面の散水口６から流下させた温水７を送風機２により外気取入口４から取り込んだ外気８と熱交換させて冷却する熱交換部９とを備えており、該熱交換部９は、温水槽５の直下に設けたフィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１と、該乾式空気加熱部１１の下側に配置され且つ例えばシート状の合成樹脂材の表面に凹凸を有した熱交換面材を多数並列に起立させて備えることにより外気８の流通空間を確保した充填材１２とにより構成されている。
【０００３】
尚、図中１３は冷却後の水を回収する底部水槽である。
【０００４】
斯かる冷水塔においては、温水槽５の温水７を散水口６から乾式空気加熱部１１のフィン付きチューブ１０内を通して流下させた後に、その下部の充填材１２に沿わせて流下させ、同時に送風機２により外気取入口４から外気８を吸引して乾式空気加熱部１１及び充填材１２を横方向に流通させることにより前記温水７の冷却を行うようにしている。
【０００５】
このとき、前記充填材１２に沿って流下する温水７は、外気８と直接熱交換されることにより効果的に冷却されるが、一方、充填材１２において温水７と熱交換を行った外気８は、昇温されると共に湿度が略１００％の湿り空気１４となるので、この湿り空気１４をそのまま冷水塔外部に排出すると、外気温度が低い場合に白煙を生じることがある。
【０００６】
このような白煙の発生は、外気を汚染しているかの如き誤解を近隣居住者等に与える結果となり、また、白煙が地上に降りて周囲に霧のように立ちこめることにより視界不良を招く等の不具合があるので、白煙を極力発生させないようにする要求が高まっている。
【０００７】
この為、図示する例においては、温水７を乾式空気加熱部１１のフィン付きチューブ１０内を通して流下させる際に、フィン付きチューブ１０の外周に沿って流通する外気８を乾式で加熱することにより湿度が極めて低い乾き空気１５とし、この乾き空気１５を送風機２によって前記湿り空気１４に混合して排気口３から排出される空気の湿度を低減し、白煙の発生を防止するようにしているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き従来の冷水塔においては、白煙の発生を防止する為の乾き空気１５を作る為に、フィン付きチューブ１０による専用の乾式空気加熱部１１を設けるようにしている為、構造が複雑化して建築コストが高騰すると共に、フィン付きチューブ１０による間接的な熱交換である為に熱交換効率を高めることができず、従って大きな容量が必要となって乾式空気加熱部１１の構造が大型化し、冷水塔の高さ寸法が増大して冷水塔全体の大型化を招くという問題があった。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、白煙の発生を防止し得る冷水塔の建築コストの削減と小型化を図り得るようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、温水槽の下面に開口した複数の散水口から温水槽直下の充填材に温水を散水し、該充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材を互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域と湿式・乾式切替領域とに区分して交互に配置し、該湿式・乾式切替領域を常時湿式領域とは別に散水し得るよう前記湿式・乾式切替領域に連通する全ての散水口を温水槽内で紆余曲折する仕切板により櫛歯状に区画して共通の区画領域に開口させ、該区画領域と温水槽内の区画領域以外の貯水領域とに対し、前記仕切板により互い違いに深く入り込んだ袋小路として形成される複数列の分配通路に連通して該各分配通路の並び方向に延びる供給通路上に、該供給通路に沿って延び且つその下面に多数の散水孔を長手方向略全域に亘って開口した散水ヘッダを夫々配設し、貯水領域側の散水ヘッダの一端に対し温水を供給する温水供給管を接続すると共に、該温水供給管から分岐した枝管を区画領域側の散水ヘッダの一端に対し温水の分配を適宜に遮断し得るよう接続したことを特徴とするものである。
【００１１】
而して、白煙が発生する虞れが無い時（外気温度が高い時）に、温水供給管から貯水領域側の散水ヘッダに温水を供給すると共に、温水供給管から枝管を介し区画領域側の散水ヘッダにも温水を分配すると、貯水領域及び区画領域における各供給通路に各散水ヘッダの長手方向略全域の多数の散水孔から温水が比較的低い流出速度となって細かく散水されるので、前記各供給通路の長手方向に略均等に温水が供給され、前記各供給通路の夫々に連通している複数列の分配通路に対しても略均等に温水が分配されて前記各分配通路の奥まで良好に行き亘り、充填材における常時湿式領域と湿式・乾式切替領域の両方に均一性の高い良好な散水が行われて充填材の全領域で外気による温水の直接冷却が効果的に行われる。
【００１２】
一方、白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、温水供給管から区画領域への温水の分配を遮断すると、温水が散水されている常時湿式領域での外気による温水の直接冷却と、温水が散水されていない湿式・乾式切替領域を流通する外気の乾式加熱とが同時に行われ、前記直接冷却によって生じる湿り空気に、乾式加熱によって生じる乾き空気が混合されて白煙の発生が防止される。
【００１３】
この際に、貯水領域への温水の供給は、散水ヘッダの長手方向略全域の多数の散水孔から比較的低い流出速度で細かく散水されているので、温水の分配が遮断されている区画領域に対し水しぶきが入るような不具合がなくなり、湿式・乾式切替領域に湿気を侵入させることなく良好な外気の乾式加熱を行うことが可能となる。
【００１４】
このようにすれば、充填材の一部を湿式・乾式切替領域として利用しているので、フィン付きチューブによる専用の乾式空気加熱部を不要とすることが可能となる。
【００１５】
また、本発明においては、散水ヘッダを温水の流れ方向上流側から下流側にかけて徐々に縮径するよう形成することが好ましく、このようにすれば、散水ヘッダの一端側に供給された温水が他端側に到るまでの間に減少する水量分に見合うよう流路断面積を漸減して散水ヘッダの長手方向における圧力分布を略均一に保持することが可能となる。
【００１６】
更に、温水槽内を区画する仕切板の適宜位置に開閉可能な連通口を設けるようにしても良く、このようにすれば、白煙が発生する虞れが無い時（外気温度が高い時）に、前記連通口を開けておくことにより貯水領域と区画領域とにおける水位差をなくすことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１９】
本形態例においては、フィン付きチューブによる専用の乾式空気加熱部を不要とし、温水槽５の下側に配置される熱交換部を、以下に詳述する如き充填材１２により構成している。
【００２０】
即ち、前記充填材１２は、シート状の合成樹脂材の表面に凹凸を付した熱交換面材を多数並列に起立させて備えることにより上下方向に延びる外気８の流通空間１６を確保した構造となっており、互いに外気８の流通空間１６を隔絶した常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８とに夫々区分されて交互に配置されている。
【００２１】
ここで、湿式・乾式切替領域１８を形成する充填材１２の上端は、温水槽５の下面まで延び且つ温水槽５の下面から下方向きに延ばした隔絶板２１により隣の常時湿式領域１７からの温水７の侵入を阻止し得るよう挾持されている。
【００２２】
一方、前記温水槽５内は、その直下に配置される充填材１２の湿式・乾式切替領域１８を常時湿式領域１７とは別に散水し得るよう湿式・乾式切替領域１８に連通する全ての散水口６を温水槽５内で紆余曲折する仕切板２３により櫛歯状に区画して共通の区画領域２４に開口させるようにしてあり、該区画領域２４と温水槽５内における区画領域２４以外の貯水領域２５とは、前記仕切板２３により互い違いに深く入り込んだ袋小路として形成される複数列の分配通路２６と、該各分配通路２６に連通して各分配通路２６の並び方向に延びる供給通路２７とを有して形成されている。
【００２３】
また、前記区画領域２４と貯水領域２５とにおける各供給通路２７の夫々の上側には、該各供給通路２７に沿って延び且つその下面に多数の散水孔２８を長手方向略全域に亘って開口した散水ヘッダ２９が夫々配設されており、貯水領域２５側の散水ヘッダ２９の一端には、温水７を供給する温水供給管３０が接続されていると共に、区画領域２４側の散水ヘッダ２９の一端には、前記温水供給管３０から分岐した枝管３１が温水７の分配を適宜に遮断し得るようバルブ３２を介して接続されている。
【００２４】
ここで、特に本形態例においては、散水ヘッダ２９を温水７の流れ方向上流側から下流側にかけて徐々に縮径するよう形成しており、散水ヘッダ２９の一端側に供給された温水７が他端側に到るまでの間に減少する水量分に見合うよう流路断面積を漸減してある。
【００２５】
更に、前記仕切板２３の適宜位置には、貯水領域２５を適宜に区画領域２４と連通し得るよう開閉可能なバルブ３３を備えた連通口３４が設けられている。
【００２６】
尚、図中３５は温水槽５の下面に開口された散水口６に付設された散水ノズルであり、このような散水ノズル３５を散水口６に付設すれば、温水７を充填材１２に対し良好に散水できるが、充填材１２相互の間隔や散水口６の数や配置位置、口径等の調整により省略することも可能である。
【００２７】
而して、白煙が発生する虞れが無い時（外気温度が高い時）に、温水供給管３０から貯水領域２５側の散水ヘッダ２９に温水７を供給すると共に、温水供給管３０から枝管３１を介し区画領域２４側の散水ヘッダ２９にも温水７を分配すると、貯水領域２５及び区画領域２４における各供給通路２７に各散水ヘッダ２９の長手方向略全域の多数の散水孔２８から温水７が比較的低い流出速度となって細かく散水されるので、前記各供給通路２７の長手方向に略均等に温水７が供給され、前記各供給通路２７の夫々に連通している複数列の分配通路２６に対しても略均等に温水７が分配されて前記各分配通路２６の奥まで良好に行き亘り、充填材１２における常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８の両方に均一性の高い良好な散水が行われて充填材１２の全領域で外気８による温水７の直接冷却が効果的に行われる。
【００２８】
一方、冬期等の白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、温水供給管３０から区画領域２４への温水７の分配をバルブ３２を閉じて遮断すると、温水７が散水されている常時湿式領域１７での外気８による温水７の直接冷却と、温水７が散水されていない湿式・乾式切替領域１８を流通する外気８の乾式加熱とが同時に行われ、前記直接冷却によって生じる湿り空気に、乾式加熱によって生じる乾き空気が混合されて白煙の発生が防止される。
【００２９】
この際に、貯水領域２５への温水７の供給は、散水ヘッダ２９の長手方向略全域の多数の散水孔２８から比較的低い流出速度で細かく散水されているので、温水７の分配が遮断されている区画領域２４に対し水しぶきが入るような不具合がなくなり、湿式・乾式切替領域１８に湿気を侵入させることなく良好な外気８の乾式加熱を行うことが可能となる。
【００３０】
従って、前述した本形態例の冷水塔によれば、充填材１２の一部を湿式・乾式切替領域１８として利用することによって、フィン付きチューブによる専用の乾式空気加熱部を不要とすることができ、しかも、温水槽５内を仕切板２３で区画するだけで温水槽５を従来と同じ高さ寸法のまま格別な構造の複雑化を招くことなく実施できるので、白煙の発生を防止し得る冷水塔の建築コストの削減と小型化を図ることができる。
【００３１】
更に、散水ヘッダ２９の長手方向略全域の多数の散水孔２８から温水７を比較的低い流出速度として細かく散水させるようにしているので、貯水領域２５及び区画領域２４における各供給通路２７の長手方向に略均等に温水７を供給することができ、これによって、互い違いに深く入り込んだ袋小路として形成される複数列の分配通路２６に対しても略均等に温水７を分配して良好に行き亘らせることができるので、常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８の何れにおいても均一性の高い良好な散水を行わしめて温水７の直接冷却を効果的に行うことができる。
【００３２】
また、温水供給管３０から区画領域２４への温水７の分配を遮断して白煙の発生を防止する際に、温水７の分配が遮断されている区画領域２４に対し水しぶきが入るような不具合がなくなるので、湿式・乾式切替領域１８に湿気を侵入させることなく良好な外気８の乾式加熱を行うことができる。
【００３３】
更に、特に本形態例に示した如く、散水ヘッダ２９を温水７の流れ方向上流側から下流側にかけて徐々に縮径するよう形成すれば、散水ヘッダ２９の一端側に供給された温水７が他端側に到るまでの間に減少する水量分に見合うよう流路断面積を漸減して散水ヘッダ２９の長手方向における圧力分布を略均一に保持することができるので、貯水領域２５及び区画領域２４における各供給通路２７の長手方向への温水７の供給を一層確実に均等化することができる。
【００３４】
また、本形態例に示した如く、温水槽５内を区画する仕切板２３の適宜位置に開閉可能な連通口３４を設けるようにすれば、白煙が発生する虞れが無い時（外気温度が高い時）に、前記連通口３４のバルブ３５を開けておくことにより貯水領域２５と区画領域２４とにおける水位差をなくすことができるので、貯水領域２５と区画領域２４とで個別に水位調整する必要がなくなり、制御系の構成が簡単になると共に運転も容易となる。
【００３５】
尚、本発明の冷水塔は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
上記した本発明の冷水塔によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３７】
（Ｉ）充填材の一部を湿式・乾式切替領域として利用することによって、フィン付きチューブによる専用の乾式空気加熱部を不要とすることができ、しかも、温水槽内を仕切板で区画するだけで温水槽を従来と同じ高さ寸法のまま格別な構造の複雑化を招くことなく実施できるので、白煙の発生を防止し得る冷水塔の建築コストの削減と小型化を図ることができる。
【００３８】
（ＩＩ）散水ヘッダの長手方向略全域の多数の散水孔から温水を比較的低い流出速度として細かく散水させるようにしているので、貯水領域及び区画領域における各供給通路の長手方向に略均等に温水を供給することができ、これによって、互い違いに深く入り込んだ袋小路として形成される複数列の分配通路に対しても略均等に温水を分配して良好に行き亘らせることができるので、常時湿式領域と湿式・乾式切替領域の何れにおいても均一性の高い良好な散水を行わしめて温水の直接冷却を効果的に行うことができる。
【００３９】
（ＩＩＩ）温水供給管から区画領域への温水の分配を遮断して白煙の発生を防止する際に、温水の分配が遮断されている区画領域に対し水しぶきが入るような不具合がなくなるので、湿式・乾式切替領域に湿気を侵入させることなく良好な外気の乾式加熱を行うことができる。
【００４０】
（ＩＶ）散水ヘッダを温水の流れ方向上流側から下流側にかけて徐々に縮径するよう形成すれば、散水ヘッダの一端側に供給された温水が他端側に到るまでの間に減少する水量分に見合うよう流路断面積を漸減して散水ヘッダの長手方向における圧力分布を略均一に保持することができるので、貯水領域及び区画領域における各供給通路の長手方向への温水の供給を一層確実に均等化することができる。
【００４１】
（Ｖ）仕切板の適宜位置に開閉可能な連通口を設けるようにすれば、白煙が発生する虞れが無い時（外気温度が高い時）に、前記連通口を開けておくことにより貯水領域と区画領域とにおける水位差をなくすことができるので、貯水領域と区画領域とで個別に水位調整する必要がなくなり、制御系の構成が簡単になると共に運転も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の温水槽の平面図である。
【図３】図１の温水槽の要部を拡大して示す正面断面図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
５          温水槽
６          散水口
７          温水
８          外気
１２          充填材
１６          流通空間
１７          常時湿式領域
１８          湿式・乾式切替領域
２３          仕切板
２４          区画領域
２５          貯水領域
２６          分配通路
２７          供給通路
２８          散水孔
２９          散水ヘッダ
３０          温水供給管
３１          枝管
３４          連通口
【図１】
0003635840.tif 000002
【図２】
0003635840.tif 000003
【図３】
0003635840.tif 000004
【図４】
0003635840.tif 000005