(57)【要約】【課題】冷却効率が高く、かつ設置面積を低減することができる空冷復水器を提供する。【解決手段】空冷により蒸気を凝縮させる空冷復水器１において、下方に空間３が形成されるように延設され、蒸気が供給される複数の冷却管５と、複数の冷却管５の端部同士を連結する上流側連結管６及び下流側連結管７と、複数の冷却管５の上方または下方に、該複数の冷却管５で形成される冷却面に対して千鳥状に配置され、複数の冷却管５の間に空間３より空気を流入させる円形ダクト１１とファン１２とを有する複数の送風手段１０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空冷により蒸気を凝縮させる空冷復水器において、
下方に空間が形成されるように延設され、前記蒸気が供給される複数の冷却管と、
前記複数の冷却管の端部同士を連結する連結管と、
前記複数の冷却管の上方または下方に、該複数の冷却管で形成される冷却面に対して千鳥状に配置され、前記複数の冷却管の間に前記空間より空気を流入させる複数の送風手段とを備えることを特徴とする空冷復水器。
【請求項２】
前記送風手段が、複数の円形ダクトと、前記円形ダクトごとに配置されたファンとを有することを特徴とする請求項１に記載の空冷復水器。
【請求項３】
前記冷却管は、前記連結管の延設方向に対して垂直方向より傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の空冷復水器。
【請求項４】
前記冷却管が、複数の前記送風手段のうち外周に位置する送風手段に沿って屈曲していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空冷復水器。
【請求項５】
前記複数の冷却管で形成される冷却面が方形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の空冷復水器。
【請求項６】
前記複数の送風手段は、直線上に円形ダクトを複数配置した円形ダクト列を複数有し、隣り合う前記円形ダクト列のダクト径を異ならせたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空冷復水器。
【請求項７】
前記複数の冷却管と前記複数の送風手段とがケーシングで一体化されたユニットを複数備え、前記複数のユニットを隣接配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空冷復水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷により蒸気を凝縮させる空冷復水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気が流れる冷却管を空気と接触させることにより冷却し、管内の蒸気を凝縮して復水させる空冷復水器が各種冷却装置に適用されている。空冷復水器は、海水、河川水等の冷却水の利用が困難な場所であっても使用可能であり、例えばバイナリ発電のような地熱発電システム等にも多く用いられている。バイナリ発電は、蒸気や熱水または高温ガスと媒体とを熱交換し、低温でも高圧力下で気化する媒体の特性から、媒体によりタービンを駆動して電力を得る方法であり、このバイナリ発電では、一旦気化した媒体を再液化するために空冷復水器が用いられている。このように、空冷復水器は冷却水資源の多少に関わらず様々な設備で利用されている。
【０００３】
図５及び図６に従来の空冷復水器の構成を示す。空冷復水器は、下方に空間が形成されるように支持梁５５で支持された複数の冷却管５１と、冷却管５１の上部に設けられた円形の排気口５６と、排気口５６ごとに設置されたファン５７とを備える。複数の冷却管５１は互いに平行に配列されており、端部がそれぞれ上流側連結管５２及び下流側連結管５３により連結されている。また、ファン５７を備える排気口５６は、碁盤目状に配列されている。
【０００４】
図示される空冷復水器において、例えば発電に利用され熱エネルギの低減した蒸気は、不図示の蒸気管を通って上流側連結管５２で分岐され、各冷却管５１を通過する際に、空気により冷却されて凝縮し、下流側連結管５３で集められて不図示の復水タンクに送られる。一方、空気は、ファン５７により下方空間から吸引され、複数の冷却管５１の間を上昇する際に、冷却管５１を流れる蒸気を冷却した後、排気口５６より排出される。
【０００５】
このような空冷復水器においては、円滑に蒸気を凝縮させるために十分な冷却効率を確保する必要がある。そこで、特許文献１（特開平１１−３７６６５号公報）には、多列型空冷復水器の外周縁に沿って配設された吸気口のそれぞれに、外周縁より内方に向けて下降する傾斜角を設けた構成が開示されている。このように、空冷復水器の外周縁に傾斜を設けることにより、風向に関わらず吸気量を確保することができ、熱交換効率を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３７６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空冷復水器は、空気により蒸気の冷却を行なうため冷却水に比べて冷却効率が低く、十分な冷却効率を確保するためには空冷復水器を大型化せざるを得ず、空冷復水器の設置面積が設備面積全体に占める割合が大きくなるという問題があった。
特許文献１に開示される空冷復水器によれば、吸気量の確保により熱交換効率の向上は期待できるが、このような従来の空冷復水器では、ファンが碁盤目状に配置されていたため、吸気口または排気口でファンとファンとの間に空気のよどみができ、冷却効率が低下してしまう。さらに、円形のファンが碁盤目状に配置されていることにより、隣接するファンの間のデッドスペースが大きくなり、その分空冷復水器が大型化してしまうという問題もあった。特に、バイナリ発電等に用いられるように、１辺が数メートル〜数十メートルの大型の空冷復水器においては、このデッドスペースが冷却効率の低下及び設置面積の大型化に与える影響はさらに大きくなる。
【０００８】
したがって、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、冷却効率が高く、かつ設置面積を低減することができる空冷復水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の空冷復水器は、空冷により蒸気を凝縮させる空冷復水器において、下方に空間が形成されるように延設され、前記蒸気が供給される複数の冷却管と、前記複数の冷却管の端部同士を連結する連結管と、前記複数の冷却管の上方または下方に、該複数の冷却管で形成される冷却面に対して千鳥状に配置され、前記複数の冷却管の間に前記空間より空気を流入させる複数の送風手段とを備えることを特徴とする。このとき、前記送風手段が、複数の円形ダクトと、前記円形ダクトごとに配置されたファンとを有することが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、複数の送風手段が千鳥状に配置されているため、隣り合う送風手段同士の間のデッドスペースを削減することができ、冷却効率を向上させることができるとともに、空冷復水器の設置面積を低減することが可能となる。
【００１１】
また、前記冷却管は、前記連結管の延設方向に対して垂直方向より傾斜していることが好ましい。
このように、冷却管を連結管の延設方向に対して垂直方向より傾斜させることにより、千鳥状に配置した送風手段に沿って冷却管を配置することが可能となり、冷却効率の向上及び空冷復水器の設置面積の低減に寄与する。
【００１２】
さらに、前記冷却管が、複数の前記送風手段のうち外周に位置する送風手段に沿って屈曲していることが好ましい。
このように、冷却管を送風手段の外周に沿って屈曲させることにより、冷却面の外周側に形成されるデッドスペースをより一層削減することができる。
【００１３】
また、前記複数の冷却管で形成される冷却面が方形状であることが好ましい。
このように、複数の冷却管により形成される冷却面を方形状とすることにより、製造が容易となり製造コストを安価にすることができる。
【００１４】
さらに、前記複数の送風手段は、直線上に円形ダクトを複数配置した円形ダクト列を複数有し、隣り合う前記円形ダクト列のダクト径を異ならせることことが好ましい。
このように、隣り合う円形ダクト列のダクト径を異ならせることにより、より一層デッドスペースを削減することができる。
【００１５】
さらにまた、前記複数の冷却管と前記複数の送風手段とがケーシングで一体化されたユニットを複数備え、前記複数のユニットを隣接配置することが好ましい。
このように、複数の冷却管と複数の送風手段とがケーシングで一体化されたユニットを複数隣接配置することにより、設置面積または冷却能力に応じて簡単に空冷復水器を拡張または縮小することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上記載のように本発明によれば、複数の送風手段が千鳥状に配置されているため、隣り合う送風手段同士の間のデッドスペースを削減することができ、冷却効率を向上させることができるとともに、空冷復水器の設置面積を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る空冷復水器の斜視図である。
【図２】図１に示した空冷復水器のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空冷復水器の平面図である。
【図４】図３の変形例を示す空冷復水器の平面図である。
【図５】従来の空冷復水器の斜視図である。
【図６】従来の空冷復水器の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
図１乃至図３を参照して、本実施形態に係る空冷復水器の構成を説明する。図１は本発明の実施形態に係る空冷復水器の斜視図で、図２は図１に示した空冷復水器のＡ−Ａ断面図で、図３は本発明の実施形態に係る空冷復水器の平面図である。
本実施形態の空冷復水器１は、主に、複数の支持梁２で支持され、下方に空間３が形成されるように設置された複数の冷却管５と、複数の冷却管５の端部同士を連結する上流側連結管６及び下流側連結管７と、複数の冷却管５の上方または下方に設置される複数の送風手段１０とを備える。
【００２０】
冷却管５は、水平方向または水平方向より傾斜して延設される。本実施形態では一例として水平方向に延設された例を示している。複数の冷却管５は、隣り合う冷却管５同士の間に空気が流れる間隙が形成されるように、互いに平行に配置される。冷却管５には、熱交換率を向上させるためにフィン（不図示）を設けてもよい。これらの冷却管５はケーシング４で囲まれている。
【００２１】
上流側連結管６は、例えば蒸気タービン等で使用された後の蒸気が供給され、この蒸気を複数の冷却管５に分岐する。
下流側連結管７は、冷却管５で冷却され凝縮された水を集めて復水タンク（不図示）等に送給する。
なお、本実施形態において上流側とは冷却管５内を流れる流体の流れに対して上流側をいい、同様に下流側は流体の流れに対して下流側をいう。
【００２２】
送風手段１０は、ケーシング４の上面に形成された複数の円形ダクト１１と、円形ダクト１１ごとに配置された複数のファン１２とを有し、複数の冷却管５の間に空間３より空気を流入させる。この送風手段１０は、複数の冷却管５で形成される冷却面に対して千鳥状に配置されている。
【００２３】
図３に示す送風手段１０は、上流側連結管７の延設方向Ｘに対して平行な直線上に複数の円形ダクト１１を配置した円形ダクト列１３ａ、１３ｂ、・・・を複数有し、隣り合う円形ダクト列１３ａ、１３ｂにおけるダクト中心１４ａ、１４ｂが、上流側連結管７の延設方向Ｘに垂直な方向Ｙに対して互いにずれるように配置された構成となっている。なお、図３は冷却管５の配置が分かりやすいようにケーシング４を図示していない。
このように、本実施形態の空冷復水器１は、複数の送風手段１０が千鳥状に配置されているため、隣り合う送風手段１０同士の間のデッドスペースを削減することができ、冷却効率を向上させることができるとともに、空冷復水器１の設置面積を低減することが可能となる。
【００２４】
なお、図３では一例として、上流側連結管７の延設方向Ｘに４個の円形ダクト１１を有する円形ダクト列１３（１３ａ、１３ｂ、・・・）を垂直方向Ｙに３列設けた構成を示しているが、円形ダクト列１３における円形ダクト１１の個数、及び円形ダクト列１３の列数は特に限定されるものではない。また、円形ダクト列１３は、上流側連結管７に平行に配置されているが、この配置に限定されるものではない。
【００２５】
また、隣り合う円形ダクト列１３ａ、１３ｂの円形ダクト１１の径を異ならせてもよい。例えば、図３において円形ダクト列１３ａと円形ダクト列１３ｃを同一の径とし、これらの列に挟まれる円形ダクト列１３ｂの径を、円形ダクト列１３ａ及び円形ダクト列１３ｃの径より小さくする。
このように、隣り合う円形ダクト列１３ａ、１３ｂのダクト径を異ならせることにより、より一層デッドスペースを削減することができる。
【００２６】
上記した構成を備える空冷復水器１において、蒸気タービン等により使用された蒸気は蒸気管（不図示）を介して上流側連結管６に供給され、上流側連結管６から複数の冷却管５に送り込まれる。この蒸気は冷却管５を通過する際に、送風手段１０により空間３から冷却管５の間に流入した空気により冷却される。冷却により凝縮して生成した水は、下流側連結管７を介して復水タンク等に送られ、再度加熱されて蒸気タービン等に用いられる。
【００２７】
また、本実施形態の空冷復水器１は、図３に示すように複数の冷却管５で形成される冷却面が方形状であることが好ましく、これにより空冷復水器１の製造が容易となり製造コストを安価にすることができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、送風手段１０を冷却管５の上方に配置し、ファン１２により空間３から空気を吸引して冷却管５を通過させる構成としたが、これに限定されるものではなく、送風手段１０を冷却管５の下方に配置し、ファン１２により空間３から空気を押し込み、冷却管５を通過させる構成としてもよい。
【００２９】
また、冷却管５、上流側連結管６及び下流側連結管７、送風手段１０をケーシング４で一体化したユニットを複数隣接配置した空冷復水器１としてもよい。ケーシング４同士は、締結手段で固定することが好ましい。このとき、上流側連結管６は連絡管を介して蒸気管（不図示）に連結され、同様に下流側連結管７は連絡管を介して凝縮水管（不図示）に連結される。
このように、複数の冷却管５と複数の送風手段１０とがケーシング４で一体化されたユニットを複数隣接配置することにより、設置面積または冷却能力に応じて簡単に空冷復水器を拡張または縮小することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明の一例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
図４は図３の変形例を示す空冷復水器の平面図である。なお、図４は冷却管５の配置が分かりやすいようにケーシング４を図示していない。
この空冷復水器１は、冷却管５を上流側連結管６または下流側連結管７の延設方向Ｘに対して垂直方向Ｙより傾斜させている。このように、冷却管５を上流側連結管６または下流側連結管７の延設方向Ｘに対して垂直方向Ｙより傾斜させることにより、千鳥状に配置した送風手段１０に沿って冷却管５を配置することが可能となり、冷却効率の向上及び空冷復水器の設置面積の低減に寄与する。
【００３１】
また、図示されるように、千鳥状に配置した送風手段１０の外周に沿って冷却管５を屈曲させることが好ましく、これにより冷却面の外周側に形成されるデッドスペースをより一層削減することができ、冷却効率を向上させることが可能である。
上記した変形例を含む本実施形態の空冷復水器１は、例えばバイナリ発電等の地熱発電システムに好適に用いられるが、これに限定されるものではなく、各種冷却装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    空冷復水器
２    支持梁
３    空間
４    ケーシング
５    冷却管
６    上流側連結管
７    下流側連結管
１０  送風手段
１１  円形ダクト
１２  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011122740.tif 000007
【図６】
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