(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・乾式切替領域に連通する散水口を、温水槽より背の低い隔絶体により温水槽内の貯水領域に対し液密に隔絶し、該散水口の各列上に湿式・乾式切替領域専用の散水管を隔絶体として敷設し、且つ該散水管の長手方向複数箇所に下方向きに突設したノズル部を前記散水管直下の散水口に対し液密に嵌挿し、温水槽に隣接して各散水管の並び方向に延設された共通の副水槽に湿式・乾式切替領域専用の散水管を連通すると共に、前記副水槽の上側に多数の給水孔を全域に亘って開口した給水ヘッダを配設し、前記隔絶体内に対し温水を適宜に供給し得るよう構成したことを特徴とする冷水塔。
【請求項２】
温水槽内の略中央位置に、側面に開口部を形成したデイストボックスを散水管上に設置すると共に、前記デイストボックスの上面に給水管を設置し、該給水管から供給された温水がデイストボックスの内部に一時的に貯溜されて側面の開口部より流出されるように構成されたことを特徴とする請求項１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６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・乾式切替領域に連通する散水口を、温水槽より背の低い隔絶体により温水槽内の貯水領域に対し液密に隔絶し、該散水口の各列上に湿式・乾式切替領域専用の散水管を隔絶体として敷設し、且つ該散水管の長手方向複数箇所に下方向きに突設したノズル部を前記散水管直下の散水口に対し液密に嵌挿し、温水槽に隣接して各散水管の並び方向に延設された共通の副水槽に湿式・乾式切替領域専用の散水管を連通すると共に、前記副水槽の上側に多数の給水孔を全域に亘って開口した給水ヘッダを配設し、前記隔絶体内に対し温水を適宜に供給し得るよう構成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、温水槽内と隔絶体内の両方に温水を供給すると、温水槽下面の散水口から充填材の常時湿式領域と湿式・乾式切替領域の両方に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】
この際に、湿式・乾式切替領域に連通する散水口は、温水槽より背が低い隔絶体により温水槽内の貯水領域に対し液密に隔絶されているので、温水槽内における温水の水位を隔絶体より高い位置まで上げて該隔絶体が完全に水没してしまうようにすることが可能であり、このようにすれば、温水槽内の貯水領域に供給される温水が隔絶体により均等な分布を阻まれる虞れがなくなり、温水槽内の貯水領域に温水を良好に行き亘らせることが可能となる。
【００１３】
一方、白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、隔絶体内への温水の供給を遮断すると、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、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。
【００１４】
また、湿式・乾式切替領域に連通する散水口の各列上に湿式・乾式切替領域専用の散水管を隔絶体として敷設し、且つ該散水管の長手方向複数箇所に下方向きに突設したノズル部を前記散水管直下の散水口に対し液密に嵌挿すると、温水槽自体に格別な構造変更を施すことなく、従来と同様の温水槽を流用することが可能となり、また、湿式・乾式切替領域に連通する散水口を温水槽内の貯水領域に対し液密に隔絶するにあたっても、散水管を温水槽内に敷設するだけで簡単に実施することが可能となる。更に、湿式・乾式切替領域専用の散水管は、温水槽に隣接して各散水管の並び方向に延設された共通の副水槽に連通させるようにすると、副水槽に一旦貯溜された温水が各散水管に略均等に分配されて奥まで良好に行き亘り、充填材の湿式・乾式切替領域における均一性の高い良好な散水が可能となる。
【００１５】
本発明においては、温水槽内の略中央位置に、側面に開口部を形成したデイストボックスを散水管上に設置すると共に、前記デイストボックスの上面に給水管を設置し、該給水管から供給された温水がデイストボックスの内部に一時的に貯溜されて側面の開口部より流出されるように構成されることが好ましく、このようにすれば、給水管から供給された温水がデイストボックスで流速を減じられて、側面の開口部より緩やかに且つ均等化されて流出され、極めて良好に温水槽内に温水を供給することが可能となる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１８】
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。
【００１９】
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（図２参照）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。
【００２０】
ここで、前記常時湿式領域１７は、三列分の流通空間１６を一単位として形成されており、また、前記湿式・乾式切替領域１８は、一列分の流通空間１６を一単位として形成されているが、前記湿式・乾式切替領域１８を形成する充填材１２の上端は、温水槽５下面に設置されて常時湿式領域１７に沿って延びる逆Ｕ字型断面形状の遮水板２６の側面に沿わされて上方へと延長されており、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にしてある。
【００２１】
ここで、特に図３及び図４に示す如く、各遮水板２６は、温水槽５を支持するサポート部材を兼ねており、各遮水板２６の長手方向両端部は、冷水塔の主構造２０に据え付けられている。
【００２２】
また、温水槽５内には、湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６’を温水槽５内の貯水領域に対し液密に隔絶する隔絶体として、前記散水口６’の各列上に湿式・乾式切替領域１８専用の散水管１９が敷設されており、且つ該散水管１９の長手方向複数箇所に下方向きに突設されているノズル部１９ａが前記散水口６’に対し図示しないＯリング又はガスケットを介し液密に嵌挿されている。
【００２３】
ここで、前記各散水管１９には、温水槽５より背が低いものを採用し、該温水槽５内に温水７を供給することにより、前記各散水管１９を水没せしめ得るようにしておく。
【００２４】
更に、前記各散水管１９は、温水槽５に隣接して各散水管１９の並び方向に延設された共通の副水槽２１に連通しており、該副水槽２１の上側には、該副水槽２１に沿って延び且つその下面に多数の給水孔２２を長手方向略全域に亘って開口した給水ヘッダ２３が配設されており、該給水ヘッダ２３に供給された温水７が副水槽２１の長手方向複数箇所に略均等に給水されるようになっている。
【００２５】
また、温水槽５内の略中央位置には、四方に向けた全ての側面にスリット状に開口部２４を形成したデイストボックス２５が、当該位置にある散水管１９上に設置されており、デイストボックス２５の上面に挿入設置された給水管２７から供給された温水７が内部に一時的に貯溜されることにより流速を減じられて、側面の開口部２４より四方へ緩やかに且つ均等化されて流出されるようになっている。
【００２６】
更に、図示する例においては、温水槽５下面の散水口６に散水ノズル２８が付設してあり、このような散水ノズル２８を散水口６に付設すれば、温水７を三列分の流通空間１６を有する常時湿式領域１７の充填材１２に対し良好に拡散させて散水することができるが、該充填材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】
尚、図中２９は各散水管１９を温水槽５底面に固定する為の固定具を示しており、該固定具２９は、温水槽５下面の遮水板２６と共にボルト締結されるようになっている（図１及び５参照）。
【００２８】
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、給水管２７から温水７をデイストボックス２５内に導入し、該デイストボックス２５内に一時的に温水７を貯溜させることにより流速を減じて側面の開口部２４から四方へ緩やかに且つ均等化して流出し、これにより温水槽５内に適切な水位が維持されるよう温水７を供給すると共に、給水ヘッダ２３により温水７を副水槽２１の長手方向複数箇所に略均等に散水して該副水槽２１内に適切な水位が維持されるよう温水７を供給し、これにより副水槽２１の下部から各散水管１９に対し温水７を略均等に分配して供給すると、温水槽５下面の散水口６から充填材１２の常時湿式領域１７に対し温水７が散水されると共に、各散水管１９から充填材１２の湿式・乾式切替領域１８に対しても温水７が散水されるので、常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８の両方に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。
【００２９】
この際に、湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６’は、隔絶体である散水管１９により温水槽５内の貯水領域に対し液密に隔絶されているので、温水槽５内における温水７の水位を散水管１９より高い位置まで上げて該散水管１９が完全に水没してしまうようにすることが可能であり、このようにすれば、温水槽５内の貯水領域に供給される温水７が散水管１９により均等な分布を阻まれる虞れがなくなり、温水槽５内の貯水領域に温水７を良好に行き亘らせることが可能となる。
【００３０】
一方、白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、各散水管１９への温水７の供給を遮断すると、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、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。
【００３１】
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、散水管１９により湿式・乾式切替領域１８に別途散水を行うようにして、前記温水槽５を従来と同じ高さ寸法のまま実施することができるので、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。
【００３２】
また、湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６’は、温水槽５より背が低い散水管１９により温水槽５内の貯水領域に対し液密に隔絶されているので、温水槽５内における温水７の水位を散水管１９より高い位置まで上げて該散水管１９が完全に水没してしまうようにすることができ、温水槽５内の貯水領域に供給される温水７が各散水管１９により均等な分布を阻まれる虞れをなくし、温水槽５内の貯水領域に温水７を良好に行き亘らせることができ、全領域を常時湿式領域としていた従来の冷水塔における温水槽への給水手段をそのまま流用、例えば図示の如き従来周知のデイストボックス２５等を用いて格別な困難性なく極めて良好に温水槽５内に温水７を供給することができる。
【００３３】
また、特に本形態例においては、湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６’の各列上に湿式・乾式切替領域１８専用の散水管１９を隔絶体として敷設し、且つ該散水管１９の長手方向複数箇所に下方向きに突設したノズル部１９ａを前記散水口６’に対し液密に嵌挿するようにしているので、温水槽５自体に格別な構造変更を施すことなく、従来と同様の温水槽５を流用することができ、また、湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６’を温水槽５内の貯水領域に対し液密に隔絶するにあたっても、散水管１９を温水槽５内に敷設するだけで簡単に実施することができる。
【００３４】
更に、本形態例においては、湿式・乾式切替領域１８専用の散水管１９を、温水槽５に隣接して各散水管１９の並び方向に延設された共通の副水槽２１に連通させているので、該副水槽２１に一旦貯溜された温水７が各散水管１９に略均等に分配されて奥まで良好に行き亘り、充填材１２の湿式・乾式切替領域１８における均一性の高い良好な散水を行うこともできる。
【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、隔絶体には、図示の如き散水管を必ずしも採用する必要はなく、例えば図中に遮水板として示した如き逆Ｕ字型断面形状の隔絶体を採用し、湿式・乾式切替領域に連通する散水口に被せて該散水口を温水槽内の貯水領域に対し隔絶するようにしても良いこと、その他、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）本発明の請求項１に記載の発明によれば、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、隔絶体により湿式・乾式切替領域に別途散水を行うようにして、前記温水槽を従来と同じ高さ寸法のまま実施することができるので、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）本発明の請求項１に記載の発明によれば、温水槽内における温水の水位を隔絶体より高い位置まで上げて該隔絶体が完全に水没してしまうようにすることができ、温水槽内の貯水領域に供給される温水が隔絶体により均等な分布を阻まれる虞れをなくし、温水槽内の貯水領域に温水を良好に行き亘らせることができ、全領域を常時湿式領域としていた従来の冷水塔における温水槽への給水手段をそのまま流用し、良好に温水槽内に温水を供給することができる。
【００３９】
（ＩＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、温水槽自体に格別な構造変更を施すことなく、従来と同様の温水槽を流用することができ、また、湿式・乾式切替領域に連通する散水口を温水槽内の貯水領域に対し液密に隔絶するにあたっても、散水管を温水槽内に敷設するだけで簡単に実施することができる。又、副水槽に一旦貯溜された温水を各散水管に略均等に分配して奥まで良好に行き亘らせることができるので、充填材の湿式・乾式切替領域における均一性の高い良好な散水を行うことができる。
【００４０】
（ＩＶ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、温水槽内の略中央位置に、側面に開口部を形成したデイストボックスを散水管上に設置すると共に、前記デイストボックスの上面に給水管を設置し、該給水管から供給された温水がデイストボックスの内部に一時的に貯溜されて側面の開口部より流出されるように構成されると、給水管から供給された温水がデイストボックスで流速を減じられて、側面の開口部より緩やかに且つ均等化されて流出され、格別な困難性なく極めて良好に温水槽内に温水を供給することができる。
【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正断面図である。
【図２】図１の温水槽の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【図５】図２の要部を部分的に切り欠いて示した詳細図である。
【図６】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
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
１９          散水管（隔絶体）
１９ａ        ノズル部
２１          副水槽
２２ 給水孔
２３ 給水ヘッダ
２４ 開口部
２５ デイストボックス
２７ 給水管
【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】
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【図６】
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