(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング上部に温水槽を備え、温水槽の下面に設けた散水ノズルからケーシング内部の充填材に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に空気取入口から導入した外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔において、前記充填材を、互いに流通空間を分かつ常時湿式領域と湿式・乾式切替領域の２つの領域に区分し、前記温水槽を中間に仕切板を配した上下２段構造に構成し、上側の温水槽の底板に相当する前記仕切板に、下側の温水槽に対して温水を流下させる流下孔を分布形成し、同仕切板に前記湿式・乾式切替領域に散水する第１の散水ノズルを設け、前記下側の温水槽を前記第１の散水ノズルを避けた位置に配設し、該下側の温水槽の底板に前記常時湿式領域に散水する第２の散水ノズルを設け、さらに上側の温水槽に温水を供給する供給管と下側の温水槽に温水を供給する供給管を各別に設けたことを特徴とする冷水塔。
【請求項２】
前記充填材が上下に多段あり、上段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域が、下段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に位置的に対応しており、上下段の充填材間に、少なくとも常時湿式領域を流下する温水の湿式・乾式切替領域への侵入を阻止する中間温水槽が設けられ、該中間温水槽に下段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に個別に散水し得る中間散水ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１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、温水と外気を直接接触させて温水の一部を気化させることにより、温水を冷却する冷水塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す冷水塔は、ケーシング１の上部中央にファン２付きの排気口３、ケーシング１の外周に空気取入口４、ケーシング１の上部の排気口３の周囲に温水槽５を備え、温水槽５の下側に、温水槽５の下面の散水ノズル６から散水された温水を流下させ、空気取入口４から取り入れた外気と直接接触させて熱交換する熱交換部７を備えている。この熱交換部７は、温水槽５の直下に配置された乾式空気加熱部８と、その下側に配置された充填材９とからなる。充填材９は、熱交換面材を多数並列に起立させて配置したもので、上下方向に沿って互いに独立した流通空間を持っている。
【０００３】
この冷水塔では、温水槽５の温水を、乾式空気加熱部８のフィンチューブ内に通して、その下側の充填材９に流下させ、同時に、ファン２により空気取入口４から導入した外気１０を、乾式空気加熱部８および充填材９に横方向に流通させることにより、温水の一部を気化させて温水を冷却している。即ち、充填材９の熱交換面材に沿って流下する温水を、外気１０と直接接触させることで、効果的に冷却している。この場合、充填材９において温水と熱交換を行った外気は、昇温して湿度１００％の湿り空気１１となる。従って、この湿り空気１１をそのまま冷水塔外に排出すると、外気が低温の場合には白煙を生じることになる。このような白煙の発生は好ましくない。そのために、上記冷水塔では、乾式空気加熱部８で外気を加熱し、乾き空気１２を発生させている。そして、この乾き空気１２を前記湿り空気１１と混合させて、冷水塔外に排出することにより、白煙の発生を防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記冷水塔では、白煙防止の乾き空気を作るために熱交換部７の上部に乾式空気加熱部８を設けているので、構造が複雑で、冷水塔の高さ寸法が増大し大型化してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、小型で構造が簡単で、しかも運転の容易な白煙防止機能を有した冷水塔を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ケーシング上部に温水槽を備え、温水槽の下面に設けた散水ノズルからケーシング内部の充填材に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に空気取入口から導入した外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔において、前記充填材を、互いに流通空間を分かつ常時湿式領域と湿式・乾式切替領域の２つの領域に区分し、前記温水槽を中間に仕切板を配した上下２段構造に構成し、上側の温水槽の底板に相当する前記仕切板に、下側の温水槽に対して温水を流下させる流下孔を分布形成し、同仕切板に前記湿式・乾式切替領域に散水する第１の散水ノズルを設け、前記下側の温水槽を前記第１の散水ノズルを避けた位置に配設し、該下側の温水槽の底板に前記常時湿式領域に散水する第２の散水ノズルを設け、さらに上側の温水槽に温水を供給する供給管と下側の温水槽に温水を供給する供給管を各別に設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記充填材が上下に多段あり、上段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域が、下段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に位置的に対応しており、上下段の充填材間に、少なくとも常時湿式領域を流下する温水の湿式・乾式切替領域への侵入を阻止する中間温水槽が設けられ、該中間温水槽に下段の充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に個別に散水し得る中間散水ノズルが設けられていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例の冷水塔は、白煙の発生するような外気温度が低い時期と、白煙の発生のおそれのない外気温度が高い時期とで運転モードを切換えられるようにし、白煙の発生するおそれのある時期には余剰の冷却能力を削って白煙の発生を防止し、白煙の発生するおそれのない時期には冷却能力を最大に発揮できるようにしたものである。
【０００９】
冷水塔の全体的な構成は、図３に概略的に示すようになっている。即ち、ケーシング１の上部中央にはファン２付きの排気口３が設けられ、ケーシング１の外周には空気取入口４が設けられ、ケーシング１の上部の排気口３の周囲には温水槽１５が設けられ、温水槽５の下側に充填材１９が装填されている。充填材１９は、熱交換面材を多数並列に起立させて配置したもので、上下方向に沿って互いに独立した流通空間を持っている。
【００１０】
図１、図２は冷水塔の主要部の構成を示す。
充填材１９は上下多段に設けられ、各充填材１９は、互いに流通空間を分かつ湿式・乾式切替領域１９Ａと常時湿式領域１９Ｂとの２つの領域に区分されている。上下段の各領域１９Ａ、１９Ｂは対応する位置関係にある。温水槽１５は、中間に仕切板１７を配した上下２段構造に構成され、上側の温水槽１５Ａの底板に相当する仕切板１７には、下側の温水槽１５Ｂに対して温水を流下させる流下孔１８が分布形成されている。また、同仕切板１７には、湿式・乾式切替領域１９Ａに散水する第１の散水ノズル１６Ａが設けられている。また、下側の温水槽１５Ｂは、第１の散水ノズル１６Ａを避けた位置に配設されており、下側の温水槽１５Ｂの底板には、常時湿式領域１９Ｂに散水する第２の散水ノズル１６Ｂが設けられている。
【００１１】
さらに、本冷水塔には、上側の温水槽１５Ａに温水を供給するバルブ２１Ａ付きの供給管２０Ａと、下側の温水槽１５Ｂに温水を供給するバルブ２１Ｂ付きの供給管２０Ｂとが、各温水槽１５Ａ、１５Ｂごとに個別に設けられている。
【００１２】
また、上下段の充填材１９、１９間には、少なくとも常時湿式領域１９Ｂを流下する温水の湿式・乾式切替領域１９Ａへの侵入を阻止する中間温水槽２４が設けられている。この中間温水槽２４は、上段の充填材１９の湿式・乾式切替領域１９Ａを流下した温水を受けて、下段の湿式・乾式切替領域１９Ａに流下させる第１槽２４Ａと、上段の充填材１９の常時湿式領域１９Ｂを流下した温水を受けて、下段の常時湿式領域１９Ｂに流下させる第２槽２４Ｂとを有している。第１槽２４Ａは第２槽２４Ｂより高い位置に仕切られ、第２槽２４Ｂに流下した温水が、第１槽２４Ａ側に流れ込まず、また下段の充填材１９の湿式・乾式切替領域１９Ａに流れ込まないようになっている。この中間温水槽２４の第１槽２４Ａの下面と、第２槽２４Ｂの下面には、下段の充填材１９の湿式・乾式切替領域１９Ａと常時湿式領域１９Ｂとに個別に散水し得る中間散水ノズル２５Ａ、２５Ｂがそれぞれ設けられている。
【００１３】
次に作用を説明する。
白煙が発生しない時（外気温度が高い時期）は、上側の温水槽１５Ａへ温水を供給する。すると、仕切板１７に設けた第１の散水ノズル１６Ａから温水が充填材１９の湿式・乾式切替領域１９Ａに散水される。また、仕切板１７に設けた流下孔１８から下側の温水槽１５Ｂに温水が導入され、第２の散水ノズル１６Ｂから温水が充填材１９の常時湿式領域１９Ｂに散水される。従って、充填材１９の全領域に温水が散水されることにより、全領域で外気による温水の直接冷却が行われ、冷却能率が高くなる。
【００１４】
一方、白煙発生のおそれのある時（外気温度が低い時期）は、下側の温水槽１５Ｂへのみ温水を供給する。すると、湿式・乾式切替領域１９Ａへの散水が停止され、常時湿式領域１９Ｂへの散水のみが行われる。そして、常時湿式領域１９Ｂでの外気による温水の直接冷却と、散水が行われていない湿式・乾式切替領域１９Ａを流通する外気の乾式加熱とが同時に行われ、直接冷却による湿り空気と乾式加熱による乾き空気とが混合され、白煙の発生が防止される。
【００１５】
この場合、充填材１９の一部を湿式・乾式切替部として利用するので、別に乾式空気加熱部を設ける必要がない。従って、冷水塔の高さを低くすることができて小型化できる上、構造が簡単になるコスト低減が図れる。また、温水槽１５を上下２段構造にして、各温水槽１５Ａ、１５Ｂへ個別に温水を供給できるようにし、しかも上下温水槽１５Ａ、１５Ｂの間の仕切板１７に第１の散水ノズル１６Ａと下側温水槽１５Ｂへの流下孔１８を設けたので、各温水槽１５Ａ、１５Ｂへの温水供給系統をバルブ２１Ａ、２１Ｂの操作で切換えるだけで、特別に温水槽１５内の温水レベルの調節をしなくても、全湿式運転モードと一部乾式運転モードとを切換えることができる。よって、制御系の構成が簡単になる上、運転も容易になる。また、中間温水槽２４を設けたので、上下段を通じて充填材１９の領域区分を行うことができ、運転モードの切換えによる特性差を明確に打ち出すことができる。
【００１６】
なお、温水供給系統としては、図３（ａ）に示すように手動バルブ２１Ａ、２１Ｂを設けてもよいが、図３（ｂ）に示すように制御装置３０による遠隔操作が可能な自動バルブ３１Ａ、３１Ｂを設けてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、白煙の発生するような外気温度が低い時期と、白煙の発生のおそれのない外気温度が高い時期とで、充填材の領域を使い分け、白煙の発生するおそれのある時期には、余剰の冷却能力を削って、充填材の一部を白煙発生防止のための乾式加熱部として利用するようにしたので、別に乾式空気加熱部を設ける必要がなく、従って、冷水塔の高さをその分低くすることができて、小型化が可能になる。また、構造も簡単になり、コスト低減が図れる。また、温水槽を上下２段構造にして、各温水槽へ個別に温水を供給できるようにし、しかも上下温水槽の間の仕切板に第１の散水ノズルと下側温水槽への流下孔を設けたので、各温水槽への温水供給系統を切換えるだけで、特別に温水槽内の温水レベルの調節をしなくても、全湿式運転モードと一部乾式運転モードとを切換えることができる。よって、制御系の構成が簡単になる上、運転も容易になる。また、請求項２の発明によれば、上下段の充填材間に中間温水槽を設けたので、上下段を通じて充填材の領域区分を行うことができ、運転モードの切換えによる特性差を明確に打ち出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部の構成を示す斜視図である。
【図２】同要部の断面図である。
【図３】同実施例の全体構成を示す図である。
【図４】従来の冷水塔の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
４  空気取入口
１５  温水槽
１５Ａ  上側の温水槽
１５Ｂ  下側の温水槽
１６Ａ  第１の散水ノズル
１６Ｂ  第２の散水ノズル
１７  仕切板
１８  流下孔
１９  充填材
１９Ａ  湿式・乾式切替領域
１９Ｂ  常時湿式領域
２０Ａ，２０Ｂ  供給管
２４  中間温水槽
２５Ａ，２５Ｂ  中間散水ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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