(57)【要約】【課題】省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れた冷却塔用薬液タンクを可能とし、かつ、通風空間に配置するのに最適な薬液タンク、このような冷却塔用薬液タンクを備えた薬液添加ユニット、省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れ、かつ、通風空間内の気流を乱すことなく冷却効果の高い冷却塔用薬液タンクを提供する。【解決手段】上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間を有する冷却塔の該通風空間に設置する冷却塔用薬液タンクであって、前記水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有する冷却塔用薬液タンク。【選択図】図４
2008121967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間を有する冷却塔の該通風空間に設置する冷却塔用薬液タンクであって、
前記水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有することを特徴とする冷却塔用薬液タンク。
【請求項２】
上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間を有する冷却塔の該通風空間に設置する冷却塔用薬液タンクであって、
冷却塔用薬液タンクが略箱状であり、かつ、該箱状の前記水冷却部側の面と上面とがなす角部が削がれた形状となっていることを特徴とする冷却塔用薬液タンク。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載の冷却塔用薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えたことを特徴とする冷却塔用薬液添加ユニット。
【請求項４】
上記請求項３に記載の冷却塔用薬液添加ユニットを着脱可能に備えたことを特徴とする冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機、冷温水機、各種工程の熱交換器などで使用する冷却水を循環して供給する冷却塔水系に薬液を添加するための冷却塔用薬液タンク、このような冷却塔用薬液タンクを備えた薬液添加ユニット及び冷却塔用薬液添加ユニットを備えた冷却塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却塔には、腐食やスケール付着の防止、スライムや微生物の発生や繁殖を防止するための水処理用薬液を容れた薬液タンクおよび薬液ポンプ、冷却水の濃縮率を適当な範囲に制御して上記障害の発生を防止するために行うブローを制御するブロー制御装置等が付属する。
【０００３】
しかしながらこのような冷却塔は、ビルの屋上など、限られたスペースに設置されることが多く、コンパクトさが要求される。
【０００４】
ここで、冷却塔本体を載置する脚部の間に薬液タンクと薬注ポンプとを格納することにより、狭いスペースを有効に利用する技術が特許文献１によって提案されている。
【０００５】
この特許文献１に記載の技術では、冷却塔を載置する脚部の間に薬液タンクと薬注ポンプとを収納させるために、メンテナンス時の操作性が低く、改善が求められていた。
【０００６】
冷却塔内に注入される薬液は、通常、長期間に亘って同一の薬液を用いていると、その薬液に対して耐性を有する微生物が繁殖して薬液注入の効果が低くなるために、薬液タンクには単に同じ薬液を追加し続けるのではなく、適宜、抗菌スペクトルの異なる他の種類の薬液に変更することがある。
【０００７】
このような薬液の変更時には、薬液タンク内の残存薬液をすべて取り出し、タンク内部を洗浄したのち、新たな薬液を充填するが、上述のように低所に薬液タンクがあると、タンク下部に廃液口を設けることができず、あるいは、設けた場合であっても、タンクから薬液や洗浄水を完全に取り出すことができず、ポンプ（一般には灯油などの移液に用いられるのと同じ手動ポンプ）を用いる等、作業性が低く、また、作業の途中で系外へのこぼれなどが生じやすい。
【特許文献１】特開平８−５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れた冷却塔用薬液タンクを可能とし、かつ、通風空間に配置するのに最適な薬液タンク、このような冷却塔用薬液タンクを備えた薬液添加ユニット、及び、かかる薬液添加ユニットを備え、省スペースでありながら冷却効果の高い冷却塔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】
本発明の冷却塔用薬液タンクは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間を有する冷却塔の該通風空間に設置する冷却塔用薬液タンクであって、前記水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有することを特徴とする冷却塔用薬液タンクである。
【００１０】
本発明の冷却塔用薬液タンクは上記課題を解決するため、請求項２に記載の通り、上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間を有する冷却塔の該通風空間に設置する冷却塔用薬液タンクであって、冷却塔用薬液タンクが略箱状であり、かつ、該箱状の前記水冷却部側の面と上面とがなす角部が削がれた形状となっていることを特徴とする冷却塔用薬液タンクである。
【００１１】
本発明の冷却塔用薬液添加ユニットは、請求項３に記載の通り、上記請求項１または請求項２に記載の冷却塔用薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えたことを特徴とする冷却塔用薬液添加ユニットである。
【００１２】
本発明の冷却塔は、請求項４に記載の通り、上記請求項３に記載の冷却塔用薬液添加ユニットを着脱可能に備えたことを特徴とする冷却塔である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の冷却塔用薬液タンクによれば、上記構成により、省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れた冷却塔用薬液タンクを可能とし、かつ、通風空間に配置するのに最適な薬液タンクとなる。
【００１４】
本発明の薬液添加ユニットは、上記構成により、上記のような優れた薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えており、ユニット化されているために、冷却塔本体への取り付けが容易となると共に、製造及びメンテナンスも容易となる。
【００１５】
本発明の冷却塔は、上記のような薬液添加ユニットを有しているため、省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れ、冷却効果の高い冷却塔である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に、上部にファン、下部に下部水槽、側面に外部から空気を導入する通気部、該通気部内側に該通気部から内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部、及び、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に該水冷却部からの空気を該ファンに導くための通風空間に、冷却塔用薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えた冷却塔用薬液添加ユニットを備えた冷却塔をモデル的に示す。
【００１７】
図１（ａ）は冷却塔Ａのはしご１設置側の側面の正面図、図１（ｂ）は冷却塔Ａの右側の側面図である。図２（ａ）は正面から見た、薬液タンク５’を含む断面での断面図、図２（ｂ）は薬液タンク５’を含む断面での冷却塔Ａ右方から見た断面図である。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）は薬液タンク５’、薬液ポンプ６’及び水質検査手段のコントロール部７’がユニット化された冷却塔用薬液添加ユニットの例を示す図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＬＬにおける断面図、図３（ｃ）は正面図である。
【００１８】
図１及び図２中符号２は冷却塔本体を示し、冷却塔本体２は脚部３の上に載置されている。冷却塔正面（メンテナンス側）には冷却塔本体２の内部を点検、清掃等を行うときに用いる入口２ａが設けられている。
【００１９】
冷却塔本体２には上部にファン２ｂ、下部に下部水槽２ｃを備え、ファン２ｂ下方で、かつ、下部水槽上方には、左右に２つの充填材（充填材層部）２ｄ及びその上方に散水部２ｆ（この例ではこの充填材層部２ｄは通気部内側に後述する通気部から冷却塔内部に導入された空気と水とを接触させる水冷却部を構成する）、さらに冷却塔本体２中央部、左右の２つの充填材２ｄの間には、これら充填材２ｄを通過した気流をファン２ｂへ導くための通風空間２ｇがある。
【００２０】
すなわち、通風空間２ｇへは冷却塔本体２の左右の壁に設けられた通気部２ｈ（冷却塔側面に設けられた外部から空気を導入する通気部）から導入された気流が充填材２ｄ内部を通過して流れ込み、上方のファン２ｂにより冷却塔本体２外に排出される。この気流により散水部２ｆから充填材２ｄに供給される冷却水は一部が蒸発して気化熱を失って冷却される。
【００２１】
ここで、薬液タンク５’の一部が冷却水の液面よりも低い位置になるように設置しても良いが、その場合、薬液タンク５’の最低部が冷却塔本体Ａの外部に位置するようにすることが困難になると共に、冷却塔Ａ内部の清掃、メンテナンスが困難になり、また、冷却塔本体Ａから取り外し可能なユニットとする場合に取り外しに困難が生じる。
【００２２】
薬液タンク５’は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、薬液タンク５’内の薬液１０’を、冷却塔Ａ（ないし冷却塔Ａを有する冷却水系の）の冷却水へ添加するポンプ６’、及び、冷却水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部７’とともにユニット化されるとともに、そのユニットが冷却塔本体２の正面壁部に取り外し可能に設置されている。
【００２３】
薬液タンク５’はこの例ではポリエチレン製であり、薬液タンク５’の冷却塔本体２の外面から突出している部分（突出部）の上部（この例では上端部）には蓋のついた、薬液の注入口５ｅ’が、また、同突出している部分の下部は、薬液タンク５’での最低部（５ｂ’）となっており、その最低部５ｂ’には薬液タンク５’内の薬液１０や洗浄時の洗浄水を排出するための蓋付きの液抜き口５ｂ１’が設けられている。このように、薬液の注入口５ｅ’が突出部の上部に設けられているために、薬液タンク５’への薬液の充填が冷却塔外部から容易に行うことができ、かつ、薬液タンク５’の内部容量を最大限有効に用いることができると共に、液抜き口５ｂ１’が薬液タンク５’の最低部に設けられているために薬液種類の交換や洗浄が容易であり、かつ、液抜き口５ｂ１’の下方にも充分なスペースがあるので、液抜きや内部洗浄のときの排液回収がポンプなしで容易にできる。
【００２４】
また、冷却塔本体２の外面から突出している部分の側面には凹部が設けられ、その凹部に薬液タンク５’内の薬液１０’の液面高さを示す、液面計５ａ’が設けられている。このように、液面計５ａ’が冷却塔本体２外に設けられているために、薬液１０’の内容量のチェックが容易である。さらに液面計５ａ’は薬液タンク５’の凹部に設けられていることにより、衝突等で壊れにくくなっているので、比較的安価なチューブラ式液面計を用いることができる。
【００２５】
また、万一、液面計５ａ’が割れたとき、あるいは、その上下から液漏れした場合であっても液面計５ａ’は冷却塔本体２の外側に位置しているために、薬液１０’が冷却塔本体２の冷却水に高い濃度で注がれると云う事故は未然に防止されている。
【００２６】
冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器としてのポンプ６’は薬液タンク５’内の薬液１０’を、該冷却塔を有する冷却水系の水系水へ添加するポンプであり、薬液タンク５’内に吸込管６ａ’を有し、吸込管６ａ’は薬液タンク５’底部近くに達している。ポンプ６’は図示しない供給管により、薬液１０’を冷却塔Ａの冷却水へ、連続的あるいは断続的に供給する。
【００２７】
また、この例では、薬剤添加ユニットには水系水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部７’が備えられている。水質検査手段としては、塩化物イオン計や電気伝導率計などが一般的であるが、これらは通常、図示しないセンサ部とコントロール部７’との２つの部品が組み合わされてなり、センサ部は冷却水に接する位置に設けられていて、電線やコード類によりコントロール部７’と電気的に接続されており、センサ部の感度調整等はコントロール部７’で行う。
【００２８】
また、上述のユニットには水質検査手段によって評価される水質状態により、冷却水に新たな供給水を供給させ、あるいは、下部水槽に設けられた、図示しない排水弁を開閉させて冷却水の部分的排水（ブロー）を行うブロー制御手段などの、冷却塔Ａに必要な他の機構が設けられていても良く、その場合も本発明に含まれる。
【００２９】
このように、薬剤添加ユニットが冷却塔本体２の正面壁部に取り外し可能に設置されていることにより、個々の機器の設置や配管、配線の手間が省けるとともに、万一、ユニットの機構に故障が生じた場合には、ユニットごと交換することも可能となる。
【００３０】
また、ユニットが冷却塔本体２から部分的に突出した突出部は冷却塔Ａの正面壁部に位置し、この例で、はしご１は同じ側面ではあるものの、この突出部とは離れた位置に設けられている。しかし、冷却塔の設計上の必要などにより脚部３の高さが高い場合等には、薬液交換などの作業時にははしご１が利用できるよう、はしご１に隣接する冷却塔本体２の外壁面に上述のユニットあるいは薬液タンク５’を設けるようにしても良い。
【００３１】
なお、図３（ｂ）に符号５ｄ’を付して示したのはユニットの脚部であり、この脚部５ｄ’によりユニットを冷却塔本体２から外したときに、ユニットが自立するので、薬液タンク５’内の薬液が外部に漏れ出すことが防止される。
【００３２】
上記冷却塔Ａにおいては、薬液タンク５’は通風空間２ｇ内の気流の妨げになりにくいように、通風空間２ｇの下方、すなわち、下部水槽２ｃの液面近くの上方に設置されている。
【００３３】
しかしながら、このような対策によっても、通風空間２ｇ内の気流の妨げとなり、冷却塔Ａの冷却効率を低下させるおそれがある。特に、小型の冷却塔に大きい薬液タンクを備える場合などには水冷却部での空気の流れが不均一となり、冷却効率低下の懸念が大きくなる。
【００３４】
このような場合、冷却塔用薬液タンクが水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有することで、通風空間２ｇ内の気流を妨げるおそれを解消し、冷却効率低下を未然に防ぐことができる。
【００３５】
図４には、このような水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有する本発明に係る冷却塔用薬液タンクの一例５の斜視図を示す。
【００３６】
冷却塔用薬液タンク５は略箱状形状であるが、ユニットとして冷却塔にセットされたときにその外部に位置するパネル側部５Ａと、冷却塔の通風空間２ｇのタンク部５Ｂとに大別される。
【００３７】
ここで、この冷却塔用薬液タンク５は図４右手前側が冷却塔の水冷却部と対面するように設置されるが、箱状のタンク部５Ｂの水冷却部側の面５ｈと上面５ｉとがなす角部（二点鎖線５ｇ）が削がれた形状となり、その結果、冷却塔の水冷却部からファンに向かう気流を妨げない面形状５ｊ（この例では上に凸の曲面）となっているので、水冷却部全体に均一に通風が行われ、その結果、冷却塔の冷却効果が確保される。
【００３８】
なお、タンク部５Ｂには、タンク５Ｂ自体の剛性を上げるためのリム部５ｆが３箇所、及び、リム部５ｆの底部側にはボルト及びナットを用いて冷却塔本体の図示しないフレームに固定するための固定部５ｆ１が設けられている。
【００３９】
一方、パネル側部５Ａには、その上部に冷却塔用薬液タンク５内部に薬液を注入するための注入口５ｅが、底部近くに液抜き口５ｂ１（サクションバルブ固定部兼用であって、後述のように薬液ポンプ６の吸込管６ａが接続される）が、それぞれ設けられている。
【００４０】
このような、本発明に係る上記冷却塔用薬液タンク５とそのパネル側部５Ａに冷却塔用薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えた冷却塔用薬液添加ユニット８について、図５に、パネル側部５Ａの正面図を示す。
【００４１】
この冷却塔用薬液添加ユニット８にはその冷却塔用薬液タンク５の注入口５ｅ、液抜き口５ｂ１のほか、液面計５ａ、薬液ポンプ６（薬液注入機器として）、吸込管６ａ、さらに、コントロール部７が設けられている。本例でのコントロール部７は、図示しないセンサにより冷却水系の水質検査を行って、その結果により冷却水系水のブローを行って冷却水系水の水質が所定の範囲に保たれるよう制御したり、コントロール部７に付属するタイマー機構に従い、あるいは、冷却水系に補給される補給水量を検知する補給水量検知手段（図示しない）により検知される補給水量に応じて冷却塔用薬液タンク５内の薬液を吸込管６ａから図示しない配管を経て、冷却水系に添加するように薬液ポンプ６を制御する。
【００４２】
この冷却塔用薬液添加ユニット８を冷却塔に組み込んだ場合の、通風空間２ｇ内の気流の影響を調べた結果について説明する。
【００４３】
図６（ａ）は、本発明に係る上記冷却塔用薬液添加ユニット８を冷却塔Ａに組み込んだときの左側面図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は右側面図であり、これら図に示すように通風空間２ｇ内に風速測定点１〜１２（図中丸付き数字で示した）を設定し、冷却塔運転時のこれら測定点の風速を測定した。結果を表１に実施例として示す。
【００４４】
また、比較のため、箱状のタンク部５Ｂの水冷却部側の面５ｈと上面５ｉとがなす角部を削いでいない冷却用薬液タンク５（二点鎖線５ｇで示される角部を有する）を備えた冷却塔用薬液添加ユニットについても、同様に冷却塔に組み込んで、その時の通風空間２ｇ内の測定点１〜３での風速について測定した。結果を表１に比較例として記載する。
【００４５】
【表１】
2008121967.tif 000003
【００４６】
表１により、比較例に係る冷却用薬液タンクを用いた場合には、測定点１及び測定点２での風量低下が大きいが、本発明に係る冷却用薬液タンク５を用いた場合には、これらの箇所での風量低下が防止されていることが判る。このように通風空間２ｇ内に部分的な風量斑がない場合、冷却塔としての冷却効率が高く、その性能が充分に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】冷却塔用薬液タンクと冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えた冷却塔用薬液添加ユニットを備えた冷却塔のモデル図である。
【図２】冷却塔用薬液タンクの一例を示すモデル図である。
【図３】ユニット化された冷却塔用薬液添加ユニットの一例を示すモデル図である。
【図４】水冷却部から前記ファンに向かう気流を妨げない面形状を有する本発明に係る冷却塔用薬液タンク５を示すモデル斜視図である。
【図５】上記本発明に係る冷却塔用薬液タンク５と冷却水系に薬液を注入するための薬液注入機器とを備えた、本発明に係る冷却塔用薬液添加ユニット８のモデル正面図である。
【図６】通風空間内に設けた風速測定点１〜１２の位置を説明するためのモデル図である。（ａ）左側面図である。（ｂ）上面図である。（ｃ）右側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      蒸発部
Ａ      本発明に係る冷却塔
１      はしご
２      冷却塔本体
２ａ    入口
２ｂ    ファン
２ｃ    下部水槽
２ｄ    充填材
２ｆ    散水部
２ｇ    通風空間
２ｈ    通気部
５      薬液タンク
５ａ    液面計
５ｂ１  液抜き口
５ｅ    注入口
６ａ    吸込管
６      薬液注入機器（薬液ポンプ）
６ａ    吸込管
７      コントロール部
８      冷却塔用薬液添加ユニット
【図１】
2008121967.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008121967.tif 000008
【図６】
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