(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水塔の冷却ファンに液圧モータを接続し、該液圧モータを液圧流路の液圧供給ラインと戻りラインにより地上側に設置したパワーユニットに接続してなる冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置であって、前記パワーユニット位置から液圧流路の最高部より更に高い位置まで延びる長さを有し且つ上端に通気口を備えたヘッドパイプを設け、前記液圧モータのドレンラインを液圧モータのドレン出口より高い位置にて前記ヘッドパイプに接続し、且つ前記液圧供給ラインに備えた液圧ポンプの吸入ラインと前記戻りラインとを前記ヘッドパイプの下部に接続し、更に、ヘッドパイプのドレンライン接続部より上側位置に備えてヘッドパイプ内の液レベルを検出するレベルセンサと、該レベルセンサの検出レベルに応じてヘッドパイプに給液するようにヘッドパイプの下部に接続した補給ポンプとを備えたことを特徴とする冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置。
【請求項２】
液圧供給ラインにおける液圧ポンプと液圧モータとの間にチェック弁を配置し、更に戻りラインの中間位置にパイロットチェック弁を配置したことを特徴とする請求項１記載の冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置。
【請求項３】
レベルセンサの代わりに補給ポンプの起動・停止を行うレベルスイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載の冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷水塔の冷却ファンを液圧モータで駆動する際に安定した液圧駆動が行えるようにした冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は温水の冷却を行う冷水塔の一例を示すもので、この種の冷水塔においては、冷水塔本体１の側面に、外気を冷水塔本体１内に取り込む為の空気吸込み面（ルーバ面）２が設けられ、冷水塔本体１の頂部中央部には、内部に冷却ファン４を装備した空気排出口３が設けられており、一方、冷水塔本体１上部の空気排出口３周囲には、温水供給管５を介して供給される温水５ａを受けて冷水塔本体１内へ散水させるようにした温水槽６が設けられ、該温水槽６下面から散水口を介して散水させた温水５ａを、前記冷却ファン４で空気吸込み面２から取り込んだ外気と直接接触させて冷却し、これにより温水５ａを冷水５ｂとして下部水槽７に回収し得るようにしてある。
【０００３】
また、斯かる冷水塔の冷却ファン４の駆動方式としては、図５に示す如く、冷水塔本体１頂部における空気排出口３の近傍位置に電動機８を設置し、該電動機８に連結した駆動軸９を減速機１０を介し冷却ファン４に動力を伝達し得るよう接続し、前記駆動軸９をコモンベッド１１で覆った構成としてある。
【０００４】
また、電動機８としてポールチェンジモータを採用することにより、５０％、１００％での運転を行えるようにしたり、或いは電動機８としてインバータ付モータを採用することにより、５０〜１００％制御にて運転する場合もある。
【０００５】
しかしながら、何れの場合も電動機８による機械的な駆動方式である為、起動電流が大きくなるという不具合があり、また、電動機８或いは減速機１０等が冷水塔本体１の頂部に設置してある為に保守点検作業が大変であるという不具合もあった。
【０００６】
この問題に対処するべく、本出願人は、先に特願昭５９−３００３５号（特開昭６０−１７４０００号）を出願した。
【０００７】
前記既出願の発明では、液圧ポンプからの作動液を切換制御弁を介して受けることにより駆動される液圧モータで冷却ファンを回転駆動し、且つ前記液圧ポンプを電動機で駆動し、前記切換制御弁を電気信号にて制御するようにしている。
【０００８】
このような構成によれば、電動機を地上側の保守点検の容易な場所に設置することが可能になり、更に、電動機は液圧ポンプを駆動するだけで良いので起動電流が小さくて済むという効果がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記既出願の発明では、液圧ポンプからの作動液が切換制御弁を介して液圧モータに送られるようになっているが、冷却ファン及び液圧モータは一般に地上から１０メートル前後の高さ、或いはそれより更に高い位置に設置されており、そのために液圧の比重と液圧流路の高低差によっては液柱により最高部の液圧モータが大気圧以下になってしまう。ここで液柱とは、大気圧中で作動液が閉じ込められた垂直管の上部に真空が発生する液面高さを表わした。即ち、作動液の比重に液柱高さを乗じた値が大気圧であり、水は比重が１であるので水柱は約１０メートルであり、比重が１より小さい作動液は液柱が１０メートル以上となる。
【００１０】
上記したように液圧流路が大気圧以下になると微小な隙間から空気が吸入されてしまい、パワーユニットのリザーブタンクがオーバフローしたり、また本来液圧で満たされている液圧流路に空間が生じれば、冷却ファンの長期停止により配管内面に錆を生じたり、冷却ファンの駆動中に吸入された空気によって戻りラインにキャビテーションによる騒音、振動を生じるなど、液圧作動上の不具合な現象が生じる問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑みて成したもので、冷水塔の冷却ファンを油圧モータで駆動する際に、液圧流路の高低差が大きくても最高部の液圧モータ部の圧力を大気圧以上に保持できるようにした冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷水塔の冷却ファンに液圧モータを接続し、該液圧モータを液圧流路の液圧供給ラインと戻りラインにより地上側に設置したパワーユニットに接続してなる冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置であって、前記パワーユニット位置から液圧流路の最高部より更に高い位置まで延びる長さを有し且つ上端に通気口を備えたヘッドパイプを設け、前記液圧モータのドレンラインを液圧モータのドレン出口より高い位置にて前記ヘッドパイプに接続し、且つ前記液圧供給ラインに備えた液圧ポンプの吸入ラインと前記戻りラインとを前記ヘッドパイプの下部に接続し、更に、ヘッドパイプのドレンライン接続部より上側位置に備えてヘッドパイプ内の液レベルを検出するレベルセンサと、該レベルセンサの検出レベルに応じてヘッドパイプに給液するようにヘッドパイプの下部に接続した補給ポンプとを備えたことを特徴とする冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置、に係るものである。
【００１３】
上記において、液圧供給ラインにおける液圧ポンプと液圧モータとの間にチェック弁を配置し、更に戻りラインの中間位置にパイロットチェック弁を配置するようにしてもよく、また、レベルセンサの代わりに補給ポンプの起動・停止を行うレベルスイッチを備えていてもよい。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
上記した本発明の冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置は、冷却ファンの液圧モータに接続された液圧流路の最高部より高い位置まで延びたヘッドパイプを設け、液圧モータのドレンラインを、液圧モータのドレン出口より高い位置にてヘッドパイプに接続し、且つ液圧供給ラインに備えた液圧ポンプの吸入ラインと戻りラインとを前記ヘッドパイプの下部に接続し、更に、ヘッドパイプのドレンライン接続部より上側位置に備えてヘッドパイプ内の液レベルを検出するレベルセンサと、該レベルセンサの検出レベルに応じてヘッドパイプに給液するようにヘッドパイプの下部に接続した補給ポンプとを備えた構成としているので、万が一液圧流路の戻りライン内の圧力が大気圧以下になろうとしても、液圧流路内は常にヘッドパイプの作動液によって満たされることになり、空気を吸入するようなことが防止され、従って、液圧流路内に空気が吸入されることにより配管内面に錆が生じたり、冷却ファンの駆動中に戻りラインにキャビテーションによる騒音、振動等を生じるといった問題の発生を防止できる。
【００１７】
レベルセンサの代わりに補給ポンプの起動・停止を行うレベルスイッチを備えてヘッドパイプへの作動液の供給を自動的に行わせるようにすると、ヘッドパイプへの作動液の供給を容易にできる。
【００１８】
【００１９】
更に、液圧供給ラインにおける液圧ポンプと液圧モータとの間にチェック弁を配置し、戻りラインの中間位置にパイロットチェック弁を配置すると、液圧流路の高さを上下に分けることができるので、高さが高い冷水塔においても空気の吸入を防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００２１】
図１、図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中で図４と同一の符号を付したものは同一物を示している。
【００２２】
図１、図２に示すように、冷水塔本体１の頂部に設けてある空気排出口３の冷却ファン４に、液圧モータ１２の出力軸を連結し、また、電動機１３にて駆動される液圧ポンプ１４を備えたパワーユニット１５を地上に設置し、該パワーユニット１５の液圧ポンプ１４を液圧流路１６の液圧供給ライン１６ａにより液圧モータ１２に接続すると共に、液圧モータ１２の戻り側には液圧流路１６の戻りライン１６ｂを接続する。前記液圧ポンプ１４としては、容量可変ポンプや容量固定ポンプを用いたり、或いはそれらを組み合わせて用いることができる。
【００２３】
上記構成において、パワーユニット１５の位置から液圧流路１６の最高部より更に高い位置までの間に亘って延びる長さを有するヘッドパイプ１７を設ける。ヘッドパイプ１７の上端は通気口１８によって開口されている。
【００２４】
前記液圧モータ１２のドレンライン１９を液圧モータ１２のドレン出口１９ａより高い位置にて前記ヘッドパイプ１７に接続する。
【００２５】
更に、前記液圧供給ライン１６ａに備えた液圧ポンプ１４の吸入ライン２０と前記戻りライン１６ｂとを前記ヘッドパイプ１７の下部に接続する。また、このように吸入ライン２０と戻りライン１６ｂの両者をヘッドパイプ１７に接続することに代えて、吸入ライン２０のみをヘッドパイプ１７に接続し、戻りライン１６ｂは図２中二点鎖線１６ｂ'で示すように前記吸入ライン２０の途中に接続するようにしてもよい。
【００２６】
前記ヘッドパイプ１７におけるドレンライン１９の接続部より上側位置には、ヘッドパイプ１７内の液レベルを検出するようにしたレベルセンサ２１を設けており、ヘッドパイプ１７の下部位置にはヘッドパイプ１７に給液するようにした補給ポンプ２２が接続されている。前記レベルセンサ２１にて検出された検出レベルが地上側に伝達されるようになっており、検出レベルに基づいて電動機２３の駆動を手動操作して補給ポンプ２２を作動させることにより、リザーブタンク２４の作動液を補給ポンプ２２及びチェック弁２５を介して前記へッドパイプ１７に補給できるようにしている。
【００２７】
また、図２では手動で補給ポンプ２２の駆動を行う場合について示したが、図３に示すように前記レベルセンサ２１の代わりにレベルスイッチ２６を設け、該レベルスイッチ２６の作動により電動機２３を起動・停止させて、補給ポンプ２２による作動液の補給・停止を自動的に行わせるようにすることもできる。
【００２８】
また、液圧供給ライン１６ａにおける液圧ポンプ１４と液圧モータ１２との間にチェック弁３１を配置し、更に戻りライン１６ｂの中間位置にパイロットチェック弁３２を配置している。
【００２９】
冷水塔において、前記冷却ファン４が複数備えられている場合には、各冷却ファン４の液圧流路１６に対応してヘッドパイプ１７を設けるようにしてもよいが、複数の液圧モータ１２のドレンライン１９を一本のヘッドパイプ１７に接続するようにしてもよい。
【００３０】
以下に、図１〜図３に示した形態例の作用を説明する。
【００３１】
冷却ファン４の運転に先立ち、ヘッドパイプ１７内及び液圧流路１６内を作動液で満たしておく。図２の装置では、レベルセンサ２１で液レベルを監視しながら電動機２３を手動で操作することにより補給ポンプ２２を駆動して、リザーブタンク２４の作動液をヘッドパイプ１７に供給して作動液で満たすことができる。また、図３の装置では、電動機２３を起動させると補給ポンプ２２が連続運転されて作動液の供給を行い、ヘッドパイプ１７の液レベルがレベルスイッチ２６の位置まで上昇したときにレベルスイッチ２６が働いて電動機２３を停止することにより、ヘッドパイプ１７を自動的に作動液で満たすことができる。
【００３２】
電動機１３を駆動して液圧ポンプ１４を作動すると、ヘッドパイプ１７の作動液が吸入ライン２０により吸入されて液圧流路１６の液圧供給ライン１６ａを介して液圧モータ１２に供給されることにより冷却ファン４の回転が駆動される。液圧モータ１２を駆動した後の作動液は戻りライン１６ｂを介してヘッドパイプ１７の下部に戻される。また、液圧モータ１２のドレンは、液圧モータ１２のドレン出口１９ａより高い位置にてヘッドパイプ１７に接続されているドレンライン１９を介してヘッドパイプ１７に送られる。
【００３３】
このとき、前記液圧流路１６などに液漏れが無い限り、ヘッドパイプ１７内の液レベルが変化することはない。
【００３４】
上記したように、冷却ファン４の液圧モータ１２に接続された液圧流路１６の最高部より高い位置まで延びたヘッドパイプ１７が設けられ、液圧モータ１２のドレンライン１９が、液圧モータ１２のドレン出口１９ａより高い位置にて前記ヘッドパイプ１７に接続されているので、万が一液圧流路１６の戻りライン１６ｂ内の圧力が大気圧以下になろうとしても、液圧流路１６内は常にヘッドパイプ１７の作動液によって満たされることになり、空気を吸入するようなことが防止される。従って、液圧流路１６内に空気が吸入されることにより配管内面に錆が生じたり、冷却ファン４の駆動中に戻りライン１６ｂにキャビテーションによる騒音、振動等を生じるといった問題の発生を防止し、安定した運転が可能になる。
【００３５】
上記によれば、液圧流路１６の高さが液柱の高さ以内（例えば１０メートル以内）程度であれば空気の吸入を防止することができるが、例えば冷水塔の高さが高く液圧流路１６の高さが例えば２０メートル前後もあるような場合には、液圧供給ライン１６ａにおける液圧ポンプ１４と液圧モータ１２との間にチェック弁３１を配置し、戻りライン１６ｂの中間位置にパイロットチェック弁３２を配置しておくことにより、液圧流路１６の高さを上下に分けることによって、空気の吸入を防止することができる。
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
尚、本発明の冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置は、上述した形態例にのみ限定されるものではなく、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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の冷水塔の冷却ファン液圧駆動装置は、冷却ファンの液圧モータに接続された液圧流路の最高部より高い位置まで延びたヘッドパイプを設け、液圧モータのドレンラインを、液圧モータのドレン出口より高い位置にてヘッドパイプに接続し液圧モータのドレン出口より高い位置にてヘッドパイプに接続し、且つ液圧供給ラインに備えた液圧ポンプの吸入ラインと戻りラインとを前記ヘッドパイプの下部に接続し、更に、ヘッドパイプのドレンライン接続部より上側位置に備えてヘッドパイプ内の液レベルを検出するレベルセンサと、該レベルセンサの検出レベルに応じてヘッドパイプに給液するようにヘッドパイプの下部に接続した補給ポンプとを備えた構成としているので、万が一液圧流路の戻りライン内の圧力が大気圧以下になろうとしても、液圧流路内は常にヘッドパイプの作動液によって満たされることになり、空気を吸入するようなことが防止され、従って、液圧流路内に空気が吸入されることにより配管内面に錆が生じたり、冷却ファンの駆動中に戻りラインにキャビテーションによる騒音、振動等を生じるといった問題の発生を防止できる効果を有する。
【００４５】
レベルセンサの代わりに補給ポンプの起動・停止を行うレベルスイッチを備えてヘッドパイプへの作動液の供給を自動的に行わせるようにすると、ヘッドパイプへの作動液の供給を容易にできる効果がある。
【００４６】
【００４７】
更に、液圧供給ラインにおける液圧ポンプと液圧モータとの間にチェック弁を配置し、戻りラインの中間位置にパイロットチェック弁を配置することにより、液圧流路の高さを上下に分けることができるので、高さが高い冷水塔においても空気の吸入を防止できる効果がある。
【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概略側面図である。
【図２】  図１の形態例の液圧流路の概要を示したブロック図である。
【図３】  図２においてヘッドパイプに作動液を供給している部分の他の例を示すブロック図である。
【図４】  従来の冷水塔の一例を示す概略断面図である。
【図５】  図４の冷水塔の冷却ファンの駆動装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
４  冷却ファン
１２  液圧モータ
１４  液圧ポンプ
１５  パワーユニット
１６  液圧流路
１６ａ        液圧供給ライン
１６ｂ        戻りライン
１７  ヘッドパイプ
１８  通気口
１９  ドレンライン
１９ａ        ドレン出口
２０  吸入ライン
２１  レベルセンサ
２２  補給ポンプ
２４  リザーブタンク
２６  レベルスイッチ
３１  チェック弁
３２  パイロットチェック弁
【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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