(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置（１００）の空気の入口に接続される冷却システムであって、前記冷却装置との間の距離を維持するように位置決めされた少なくとも１つのフレーム（２００）と、前記フレーム（２００）に配置された少なくとも１つの液体噴霧用の構成要素（２４０）と、前記冷却装置（１００）によって吸収される空気を通過させる少なくとも１つのネット（２３０）と、前記構成要素（２４０）に液体を送る少なくとも１つの液体供給キット（２５０）と、液体を前記液体供給キット（２５０）から前記噴霧用の構成要素（２４０）に運ぶ少なくとも１つの液体伝達器具（２５１）とを有する、冷却システムにおいて、
前記冷却装置（１００）に面していない前記ネット（２３０）の外側表面の前部に対して、前記冷却装置（１００）及び空気の流入方向の反対に噴霧を実施する液体噴霧用構成要素（２４０）と、
前記液体供給キット（２５０）から前記噴霧用の構成要素（２４０）に至る液体を制御する少なくとも１つの流れ制御キット（２５２）と、
前記空気の気候値を測定する少なくとも１つのセンサ（２６１）と、
センサ（２６１）から受け取ったデータを空気線図にしたがって評価することにより前記噴霧用の構成要素（２４０）に移送される前記液体の量を決定し、前記液体供給キット（２５０）を制御する少なくとも１つの制御ユニット（２６０）と、を備え、
少なくとも１つの閉じた面（２２０）による遮風材（２１０）を備える前記フレーム（２００）が、前記噴霧された液体が風による影響を受けることを防止することを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
７ステップの加湿の実施を可能にするために、３つの前記流れ制御キット（２５２）を有し、前記キットのうちの１つ（２５２）が少なくとも１つの噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、第２の制御キット（２５２）が前記第１のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、第３の制御キット（２５２）が前記第２のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御する、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記センサ（２６１）は、前記センサ（２６１）が配置される少なくとも１つの空気測定ステーション（２６２）を備える、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項４】
液体を前記液体供給キット（２５０）に供給する少なくとも１つの液体調製用の構成要素（２７０）を備える、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記液体供給キット（２５０）、前記流れ制御キット（２５２）及び前記制御ユニット（２６０）が配置される少なくとも１つのキャビン（２８０）を備える、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記フレーム（２００）を様々な形状に作製することを可能にする弾性構造の角部の取付け部品（２０１）を備える、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項７】
液体噴霧用の構成要素（２４０）が存在しない前記フレーム（２００）の断面を閉じるために、且つ前記空気を方向付けることによって、前記液体が噴霧されたネット（２３０）の断面のみを通って前記冷却装置（１００）に吸収される前記空気の入口を形成するために用いられる閉じた面（２２０）を備える、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記閉じた面（２２０）がカンバスからなる、請求項１又は７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記閉じた面（２２０）の前記ネット（２３０）又は前記フレーム（２００）との接続を可能にする少なくとも１つの締結具（２２１）を備える、請求項１又は７に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記ネット（２３０）の前記閉じた面（２２０）又は前記フレーム（２００）との接続を可能にする少なくとも１つの締結具（２３１）を備える、請求項１又は７に記載の冷却システム。
【請求項１１】
前記締結具（２２１、２３１）が少なくとも１つの面ファスナである、請求項９又は１０に記載の冷却システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空冷式冷却装置（１００）のための冷却方法であって、
少なくとも１つのネット（２３０）を前記冷却装置の空気の入口に固定する動作ステップと、
少なくとも１つの液体供給キット（２５０）によって、液体を前記噴霧用の構成要素（２４０）へ移動させる動作ステップと、
少なくとも１つの流れ制御キット（２５２）によって、前記噴霧用の構成要素（２４０）に至る前記液体を制御する動作ステップと、
前記制御ユニット（２６０）に接続された少なくとも１つのセンサ（２６１）によって、空気が吸収される外部環境の気候値を測定する動作ステップと、
センサ（２６１）から受け取ったデータを空気線図にしたがって評価することにより前記液体噴霧用の構成要素（２４０）に移送される前記液体の量を計算する動作ステップと、
前記制御ユニット（２６０）によって、決定された量の液体を供給するために、前記液体供給キット（２５０）から前記噴霧用の構成要素（２４０）に至る液体を制御する少なくとも１つの流れ制御キット（２５２）を開ける動作ステップと、
少なくとも１つの液体噴霧用の構成要素（２４０）によって、前記冷却装置（１００）に面していない前記ネット（２３０）の外側表面の前部に対して、前記冷却装置（１００）及び空気の流入方向の反対に噴霧を実施する動作ステップと
を含み、
前記液体噴霧用の構成要素（２４０）を有する前記フレーム（２００）に作製された少なくとも１つの閉じた面（２２０）による遮風（２１０）によって、前記噴霧される液体が風による影響を受けることを防止する、冷却方法。
【請求項１３】
前記システムが、７ステップの加湿の実施を可能にするために、３つの前記流れ制御キット（２５２）を有し、前記キットのうちの１つ（２５２）が少なくとも１つの噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、第２の制御キット（２５２）が前記第１のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、第３の制御キット（２５２）が前記第２のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御する、請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの制御ユニット（２６０）によって、液体噴霧用の構成要素（２４０）、前記流れ制御キット（２５２）及び液体供給キット（２５０）の少なくとも１つを制御する動作ステップを含む、請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１５】
前記センサ（２６１）が、前記噴霧用の構成要素（２４０）による影響を受けない距離に位置する少なくとも１つの空気測定ステーション（２６２）に配置される、請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１６】
液体が、少なくとも１つの液体調製用の構成要素（２７０）によって前記液体供給キット（２５０）に供給される、請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１７】
前記液体供給キット（２５０）、前記流れ制御キット（２５２）及び前記制御ユニット（２６０）が、少なくとも１つのキャビン（２８０）に対して配置される、請求項１４に記載の冷却方法。
【請求項１８】
前記液体噴霧用の構成要素（２４０）を有し、液体噴霧用の構成要素（２４０）が存在しない前記フレーム（２００）の断面が、前記空気を方向付けることによって、前記ネット（２３０）の断面のみを通って前記冷却装置（１００）に吸収される前記空気の入口を形成するように、閉じた面（２２０）で閉じられる、請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１９】
前記閉じた面（２２０）がカンバスからなる、請求項１２又は１８に記載の冷却方法。
【請求項２０】
前記閉じた面（２２０）が、少なくとも１つの締結具（２２１）によって前記ネット（２３０）又は前記フレーム（２００）と接続される、請求項１２又は１８に記載の冷却方法。
【請求項２１】
前記ネット（２３０）が、少なくとも１つの締結具（２３１）によって前記閉じた面（２２０）又は前記フレーム（２００）と接続される、請求項１２又は１８に記載の冷却方法。
【請求項２２】
前記締結具（２２１、２３１）が少なくとも１つの面ファスナである、請求項２０又は２１に記載の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（空冷式冷却システムにおいて）直接的又は間接的に使用される冷却システム、及び、これについての方法に関する。
【０００２】
本発明は、詳細には、前記冷却システムに使用される空冷式凝縮器の入口における空気（吸気）の経済的な冷却を可能にし、凝縮器の前部における空気を冷却した結果として機械的なユニットクーラの能力を高め、運転費用を低減する、冷却システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
工業用の冷却システムに使用され、空気調節に使用される冷却システムは、きわめて広い範囲の利用分野を有する。この例としては、プロセスシステムに加えて、農業、畜産、繊維、印刷業、木工業などや、地熱又は天然ガスのサイクル発電プラント、コジェネレーション及びトリジェネレーションのシステムや、石油化学プラントを示すことができる。
【０００４】
冷却システムの中でも、空冷式システムでは、外部環境からもたらされる空気の温度がきわめて高い重要性を有する。それは、内部の位置の冷却によって得る必要がある冷却量と、外部環境の空気の温度との間に反比例の関係があるためである。外部環境の温度の温度が高まるにつれて、冷却量は減少する。したがって、内部の位置の冷却のために経過する時間、及びこのために消費されるエネルギーがずっと多くなる。すなわち、外部の位置の温度が低いほど、高い効率が得られ、費やされるエネルギーがかなり低減される。
【０００５】
したがって、凝縮器の入口で空気の温度を下げるための研究が行われた。こうした研究の成果として、第１の方法が得られ、それは現在では気化冷却パッドを使用するものであった。凝縮器の吸気の前に配置されるパッドは、水循環ポンプによって絶えず湿った状態に保たれる。直接的又は間接的なファンの助けによって通過する空気が、パッド内の水を気化させ、前記湿ったパッドの上を進むときに冷却される。したがって、空気の温度は、ほとんど湿球温度に近い値まで下げられる。結果として、ユニットクーラによって行われる必要がある仕事は少なくなり、その性能が高められる。
【０００６】
この方法に対する例として、米国特許第７０１４１７４号、米国特許出願公開第２００５／０４６０５０号、及び中国実用新案登録第２０１２１８５７６号を例として示すことができる。３つの出願はすべて、湿らせたパッドに言及しており、冷却の性能及びパッドの有用性を高める。
【０００７】
しかしながら、前記冷却パッドは、空気の移動中に圧力損失を生じさせる。したがって、凝縮器の上を通る空気の量が少なくなる。凝縮器の上を通る空気の量の低下は、冷却効果によってもたらされる利点のかなりの部分に通じるものである。さらに、使用される水の量がきわめて多い。これに関する最も重要な理由は、それらが通常、水の量を決定し、連続的な水の流れを有するシステムを備えていないことである。一方において、水の再使用は異なる問題をもたらす可能性がある。その上、前記システムの組立及びメンテナンスの費用はきわめて高い。さらに、空気中の塵の粒子が、水と混ざることによってコイルの上に塵の層を形成する可能性がある。そうした消極論（ｎｅｇａｔｉｖｉｓｍ）も費用を増加させる。
【０００８】
一方において、使用される他の方法は、空冷式に動作させる凝縮器など、冷却剤の上に水を噴霧し、熱伝達が完了するプレート、パイプ、壁などの構成要素を湿らせることを含む。したがって、噴霧された水が気化され、熱伝達に必要な温度差が大きくなり、冷却に対する支援が得られる。したがって、凝縮器又はユニットクーラの性能が高められる。
【０００９】
前記システムに対する例として、国際公開第２００７／０２５４６５Ａ１号、中国特許出願公開第１０１６５０１３５号及び特開２００７−０２４４１１号を示すことができる。最初の出願は、アトマイザ噴霧を行うノズルによって凝縮器の表面に水を噴霧することに言及している。中国特許出願公開第１０１６５０１３５号では、逆Ｖ字形のＶ字形に作製された凝縮器を配置し、逆Ｖ字形のものとアースの間に残る空間内に噴霧ノズルを配置し、ノズルによって凝縮器の内側表面を湿らせることに言及している。一方において、最後の日本の出願は、逆Ｖ字形の凝縮器の外側表面を湿らせることも示している。
【００１０】
しかし、前記システムでは、水が凝縮器の表面に直接噴霧されるため、水による腐食の影響によって故障が生じる。このため、メンテナンス及び修理の費用が増し、比較的頻繁にシステムの停止が起こる。
【００１１】
すべてのこうした不備のために、効率的であることに加えて、コスト効率が高く、低コストの冷却システム及び空冷式システムのための方法に対する要求が生じている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、既存の状況に基づく示唆によって考えられる、これまでに述べた不備をなくすことを目的とする。
【００１３】
本発明の重要な目的は、空冷式システムにおける第２のユニットクーラとして働くことによって、機械的な冷却システムに対する支援をもたらすことである。したがって、機械的な冷却システムのエネルギー効率をできるだけ高い率にすることを可能にすることを目的とする。特に、空冷式ユニットクーラにおいて平均で約２０％の率の改善を可能にすることを目的とする。
【００１４】
また本発明の目的の１つは、冷却中、（凝縮器を湿らせない方法で湿らせる、又はごく僅かに湿らせることによって）凝縮器の前部における空気の湿度の率を高めて乾球温度を下げ、気化（断熱的）冷却を行うことである。
【００１５】
本発明は、（凝縮器を湿らせることなく）外部の空気の温度を許容する最低値の気候条件にすることによって、消費されるエネルギーの量を低減し、前記効率を高めることを目的とする。
【００１６】
本発明は、必要な量の水だけを噴霧すること、及びシステムが有するマイクロプロセッサを用いて制御することによって動作する、段階的な水の噴霧システムによる気化を可能にすることによって、システムが最少量の水を消費するようにすることを目的とする。
【００１７】
また本発明の目的の１つは、噴霧した水をすべて気化させ、ノズルを空冷式冷却装置との一定の距離のところに配置し、ノズルと冷却装置の間にネットが存在するようにすることであり、吸気が行われない領域もカンバスで覆われ、それによって冷却装置と水の接触が防止される。
【００１８】
本発明はまた、前記ネットから間隔をおいたところにカンバスを有することにより、加湿が行われる領域を通って空気が入ることを可能にし、冷却されていない空気が凝縮器に到達するのを防止することを目的とする。
【００１９】
本発明の目的は、得られた効率によって二酸化炭素の比率を下げ、入力を維持可能な状態にすることである。
【００２０】
本発明の構造的並びに特徴的な特性、及びその利点のすべてが、以下に示す図面、及びそれらの図面を参照することによって記述される詳細な説明から、より明確に理解されるであろう。したがって、評価も、そうした図面及び詳細な説明を考慮に入れることによって行うべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の主題であり、運転状態に対する準備ができた関連する冷却装置の冷却システムを示す代表的な図である。
【図２】システムの代表的な機構を示す図である。
【図３】システムの遮風用カンバスという代替形態のフレーム構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図は、完全に一定の縮尺にする必要はなく、本発明を理解するのに重要ではない細部は省いてあることもある。さらに、少なくとも同一であるか、又は少なくとも実質的に同一の機能を有する構成要素を同じ番号で示している。
【００２３】
この詳細な説明では、本発明の主題であり、空冷式冷却装置（１００）のために考案された冷却システム及び方法に関する好ましい実施形態及び動作ステップが、主題をより適切に理解するためにのみ、何ら限定の効果を設けない形で開示される。
【００２４】
本発明は、少なくとも１つのフレーム（２００）、前記フレーム（２００）上に配置された少なくとも１つの液体噴霧用の構成要素（２４０）、冷却装置（１００）によって吸収された空気を通過させる少なくとも１つのネット（２３０）、前記構成要素（２４０）に液体を送る少なくとも１つの液体供給キット（２５０）、及び液体を液体供給キット（２５０）から噴霧用の構成要素（２４０）に運ぶ少なくとも１つの液体伝達器具（２５１）を備える、空冷式凝縮器又は同様の冷却装置（１００）の空気の入口に接続される冷却システムに関する。
【００２５】
本発明の基本的な機能及び本発明の主題である方法は、冷却装置（１００）に面していない前記ネット（２３０）の外側表面の前部に対して、冷却装置（１００）及び空気の流入方向の反対に噴霧を実施し、このために、冷却装置（１００）がネットの外側表面に配置された液体噴霧用の構成要素（２４０）を備えるものである。したがって、冷却装置（１００）に吸収される空気の温度が下げられる。また使用されるネット（ＴＯＲ）（２３０）によって、起こり得る冷却装置（１００）内への水の漏出が防止される。したがって、前記フレーム（２００）に固定される前記ネット（２３０）は、冷却装置（１００）とそれ自体の間にある距離を維持するように位置決めされる。ここで、ＴＯＲという用語は、空気の流量を低減しない開口として用意されたネットを指す。
【００２６】
本発明における液体は水であることが好ましく、（１つ又は複数の）前記液体噴霧用の構成要素（２４０）は、アトマイザノズルであることが好ましい。したがって、噴霧された水の迅速な気化が行われる。
【００２７】
本発明に使用されるフレーム（２００）は、場合によっては様々な形状に作られ、あらゆる種類の空冷式冷却装置（１００）に適合するために、弾性の形態の角部の取付け部品（２０１）を備える。したがって、必要に応じて、必要なときにフレーム（２００）を曲げる又は撓ませることが可能である。フレーム（２００）は、噴霧された液体が風による影響を受けることを防止する少なくとも１つの遮風材（２１０）を備えることもできる。したがって、ノズル（２４０）の所望の側面が遮蔽される。液体噴霧用の構成要素（２４０）が存在しないフレーム（２２０）の断面を閉じることによって、液体が噴霧されるネット（２３０）の断面のみを通って冷却装置（１００）に吸収される空気の入口を形成するために、閉じた面（２２０）が用いられる。この面（２２０）は、前記遮風材を得るためにも用いられる。前記閉じた面（２２０）を得るために、好ましくはカンバス、及び当技術分野で知られている同様の布製品を使用することができる。
【００２８】
閉じた面（２２０）又は開示される代替形態に用いられるカンバス（２２０）は、前記ネット（ＴＯＲ）（２３０）又はフレーム（２００）との接続を可能にする少なくとも１つの締結具（２２１）を有する。同様に、他方において前記ネット（２３０）は、少なくとも１つの締結具（２３１）を備える。好ましい実施形態では、締結具（２２１、２３１）として、布の面ファスナと呼ばれる簡単に取り付けられ、取り外しが可能な構成要素が用いられる。
【００２９】
本発明では、好ましくは当技術分野で知られている適当なパイプを使用する液体伝達器具（２５１）によって、前記液体供給キット（２５０）から噴霧用の構成要素（２４０）に至る液体を制御する、少なくとも１つの流れ制御キット（２５２）が存在する。この流れ制御装置を用いて、空気中に最小又は最大の量の水を溶解させることが可能になる。
【００３０】
例えば流れ制御キット（２５２）の数が３つである場合、キットの１つ（２５２）が少なくとも１つの噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、第２の制御キット（２５２）が第１のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御し、一方において、第３の制御キット（２５２）が第２のキットの数の２倍の噴霧用の構成要素（２４０）を制御する。したがって、第１のキット（２５２）のノズルの数に比べて１、２、３、…、６及び７倍のノズルを制御する、７つの異なるステップを得ることができる。
【００３１】
本発明は、あらゆる条件下で、前記液体噴霧用の構成要素（２４０）、流れ制御キット（２５２）及び液体供給キット（２５０）のすべてを制御する、少なくとも１つの制御ユニット（２６０）を有する。システムの大きさに応じて、この制御ユニット（２６０）及び流れ制御キット（２５２）の数が多くなる。一方において、好ましい実施形態では、流れ制御キット（２５２）が制御される。制御ユニット（２６０）は、本発明の最も重要な機能の１つを実現する少なくとも１つのセンサ（２６１）を備える。この制御ユニット（２６０）は、システムに存在する様々なタイプ及び機能のセンサ（２６１）によって、システムを制御下に保つ。こうしたセンサ（２６１）の数は、システムの大きさに応じて増加する。このセンサ（２６１）は、噴霧用の構成要素（２４０）による影響を受けない距離に位置する、少なくとも１つの空気測定ステーション（２６２）に配置される。したがって、冷却装置（１００）に吸収される空気をもたらす外部環境の気候データのパラメータが測定され、必要に応じて各ステップにおいて、ノズル（２４０）への流れを供給する流れ制御キット（２５２）を開閉することができる。必要量は、当技術分野で知られている空気線図におけるデータにより、前記制御ユニットで計算を行うことによって決定される。システムがある特定の大きさを超えた場合には、システムに２つ以上の制御ユニット（２６０）及び流れ制御キット（２５２）が用いられる。これらが使用される場合、制御ユニット（２６０）に加えて、別の調整ユニットが加えられる。
【００３２】
これらすべてに加えて、本発明は、（適用の際、水がシステム又はユニットクーラに悪影響を及ぼすことが問題である場合には）好ましくはポンプが使用される前記液体供給キット（２５０）に液体を送る、少なくとも１つの液体調製用の構成要素（２７０）を有する。この構成要素（２７０）は、濾過用の構成要素であることが好ましい。
【００３３】
液体供給キット（２５０）、流れ制御キット（２５２）、制御ユニット（２６０）は少なくとも、１つのキャビン（２８０）の内側の、好ましくは冷却装置（１００）のまわりのある場所に配置される。液体調製用の構成要素（２７０）は、必要が生じた場合にキャビンの近くに配置される。センサ（２６１）は、キャビン（２８０）、ユニットクーラ（１００）及び空気測定ステーション（２６２）上の適当な位置に配置することができる。外部の空気測定ステーション（２６２）は、システムの近くに、システムから影響を受けないように配置することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１００  冷却装置（既存のシステム）
２００  フレーム
２０１  弾性の角部の取付け部品
２１０  遮風材
２２０  閉じた面／カンバス
２２１  締結具／面ファスナ
２３０  ネット（ＴＯＲ）
２３１  締結具
２４０  液体噴霧用の構成要素／ノズル
２５０  液体供給キット（ポンプなど）
２５１  液体伝達器具／パイプ
２５２  流れ制御キット
２６０  制御ユニット
２６１  センサ
２６２  空気測定ステーション
２７０  液体調製用の構成要素
２８０  キャビン
【図１】
0005954878.tif 000002
【図２】
0005954878.tif 000003
【図３】
0005954878.tif 000004