JP2005134035A - 密閉式冷却塔 - Google Patents

Abstract

【課題】設置面積が小さく、循環水ポンプの選定が不要な密閉式冷却塔を提供すること。
【解決手段】塔体１０内で充填材３に循環水を散水し、充填材３に外気を接触させ、充填材３を伝わって流下した水を水槽８に受け、この水槽８の水を熱交換器２に送出する冷却塔３において、熱交換器２を塔体１０内に内蔵する。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉式冷却塔に関し、特に、設置面積が小さく、循環水ポンプの選定が不要な密閉式冷却塔に関するものである。

従来、密閉式冷却塔は、開放型冷却塔の開放型熱交換器（充填材）の部分に銅管などのチューブを配管し、該チューブに外部から散水し、気化熱作用を利用してチューブ内のプロセス水を冷却することにより行っていた（例えば、特許文献１、２参照。）。
しかし、この場合、配設されるチューブは冷却塔の停止時にチューブ内に残存するプロセス水を完全に水抜きすることが困難であり、残存したプロセス水が冬期に凍結しチューブが破損するといった事故も発生する他、配管内部のスケール等を除去するのが困難である等の問題があった。
そこで、図６〜７に示すように開放型冷却塔に用いられる開放型熱交換器３２、３２（以下、「充填材」という。）を用いて、冷却塔３０の上部で、充填材上に配設した散水槽３３、３３から該充填材３２、３２に循環水をかけ充填材３２、３２を伝って流下する循環水は上部に設けたファン３４によって冷却塔３０の塔体３１側面に構成したルーバ３５、３５から吸引される空気（外気）によって冷却され、冷却塔３０の下部に設置された水槽３６に集められた後循環水ポンプ３７によって開放型冷却塔の外部に設置されたプレート式熱交換器３８に送水され、該プレート式熱交換器３８の密閉回路となる循環水入口から入るプロセス水を冷却し、プロセス水から熱を奪った温かい循環水は再び開放型冷却塔で冷却される密閉式冷却塔が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
この、プレート式熱交換器３８を利用する場合、本体下部にあるドレンコックを開放するだけで水抜きができるとともに、プレートを締め付けるボルトを数本外すのみで分解でき内部のスケール等を除去することができる。

ところで、この従来の密閉式冷却塔は、冷却塔停止時にプロセス水の水抜きや配管内部のスケール等の除去には適するものの、プレート式熱交換器３８が開放型冷却塔の外部に設置される関係上設置する面積が大きくなるとともに、配管が長くなり、設置場所の制約を受ける配管経路によってはポンプ揚程が異なることとなり循環用ポンプを設置場所に応じて選定する必要があるという問題があった。
特開昭６３−３０２２９５号公報 特開平０３−１６８５９１号公報 実公平０８−００７２５９号公報

本発明は、上記従来の密閉式冷却塔の有する問題点に鑑み、設置面積が小さく、循環水ポンプの選定が不要な密閉式冷却塔を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の密閉式冷却塔は、塔体内で充填材に循環水を散水し、該充填材に外気を接触させ、充填材を伝わって流下した水を水槽に受け、この水槽の水を熱交換器に送出する冷却塔において、前記熱交換器を塔体内に内蔵したことを特徴とする。

この場合において、熱交換器は非接触型のプレート式熱交換器とすることができる。

また、塔体には、熱交換器のプロセス水の流入口及び流出口を開口することができる。

本発明の密閉式冷却塔によれば、熱交換器を塔体内に内蔵するようにしたため、設置面積を小さくすることができるとともに、塔体内部で循環水を熱交換器に導く配管を行えるので配管長が短く、またポンプ揚程が一定に定まることから、循環用ポンプの仕様を規定できる。

また、熱交換器を非接触型のプレート式熱交換器とすることにより、プロセス水と低温流体（循環水）の流れが向流となり、高い熱交換を得ることができる。

また、塔体に、熱交換器のプロセス水の流入口及び流出口を開口することにより、現地工事を極めて簡便化することができる。

以下、本発明の密閉式冷却塔の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図４に、本発明の密閉式冷却塔の実施例を示す。
この密閉式冷却塔１の熱交換器２は、塔体１０の内部に配備した開放型熱交換器である充填材３、３の間に配備するか、若しくは充填材３、３を通る循環水を冷却させるために塔体１０の側面のルーバ９から外気を吸引するファン７の下方に配備する。
または充填材３、３の１区画に配備しても良い。

この熱交換器２はプレート式熱交換器を用いることが好ましく、ガスケットによって２つの流体が交互に流れるように流体通路が形成されたプレート２１を処理するプロセス水の流量に応じて重ね合わせ、締め付けボルト２２によって固定するものである。循環水は充填材３、３の上部に配備される散水槽５、５から供給される循環水が充填材を伝わって流下する際にファン７によって吸引される外気によって冷却され、下方の水槽８に受け入れられた後、循環水ポンプ４によって冷却水導入管６ａを介して熱交換器２に供給されるものである。

この循環水は、処理すべき高温のプロセス水が密閉式冷却塔１の表面に開口した高温流体流入口７ａより流入し、熱交換器２の内部で熱交換が行われた後、排出管６ｂを介して排出口６ｃより散水槽５に戻される。

この際、熱交換器２の設置場所は、塔体１０の内部であり、塔体１０下方に位置する水槽８と循環水ポンプ４との位置関係は設置場所によって変わることが無く、循環水ポンプ４のポンプ揚程は、処理するプロセス水の流量によって変動する熱交換器２のプレート２１の枚数のみによって変動する循環水の流量のみで、現地での施工前から一定に定まるものである。

上記構成において、充填材３、３を伝わって流下する際に空気冷却された循環水が集水された後、循環水ポンプ４によって熱交換器２に供給され、処理すべき高温のプロセス水が高温流体流入口７ａより流入され非接触で熱交換が行われる。

図５に、本発明の密閉式冷却塔の第２実施例を示す。
この密閉式冷却塔１は、塔体１０の内部に配備する充填材３の数量と配置に関する別の実施例であり、その処理すべき高温のプロセス水の冷却方法に関しては前述した方法と異なることはなく説明を省略する。

同図（ａ）に示す密閉式冷却塔１は、塔体１０内に配備する充填材３を１個とし、塔体１０のサイズを小型化した例を示し、大きな冷却能力を必要としない設置場所に適しているものである。

また、同図（ｂ）に示す密閉式冷却塔１は、実施例１と同じサイズの塔体１０内に実施例１で示した充填材３、３の間に更に充填材３Ａを配備するものである。

更に、同図（ｃ）に示す密閉式冷却塔１は、実施例１と同じサイズの塔体１０内において、熱交換器２の向きを横向きとすることで塔体１０内の４辺全てに充填材３を配備する方法を示す。この場合、同一の塔体サイズで最大の冷却効率を得ることができる。
この際、塔体１０の中央に位置することとなる熱交換器２のメンテナンスは塔体１０の任意の側壁（図例においては、上下の長辺部分が好ましい）部分から充填材３を容易に取り出せる取り出し口を設けることによって熱交換器２のメンテナンスを行うようにする。

以上、本発明の密閉式冷却塔について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば交流式冷却塔の場合においても熱交換器を塔体内に内蔵すれば、同じ目的が達成できる等、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

以上、本発明の密閉式冷却塔は、設置面積を小さくでき設置作業も簡単にできるという特性を有していることから、設置場所の制約を受けないで狭い敷地での用途に好適に用いることができる他、装置全体のコストダウンを図ることができる。

本発明の密閉式冷却塔の実施例を示す一部断面の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の密閉式冷却塔の別の実施例を示す一部断面の平面図である。 従来の密閉式冷却塔を示す正面図である。 従来の密閉式冷却塔を示す側面図である。

符号の説明

１ 密閉式冷却塔
２ 熱交換器
３ 充填材
３Ａ 充填材
７ａ プロセス水流入口
７ｂ プロセス水流出口
８ 水槽
１０ 塔体

Claims (3)

1. 塔体内で充填材に循環水を散水し、該充填材に外気を接触させ、充填材を伝わって流下した水を水槽に受け、この水槽の水を熱交換器に送出する冷却塔において、前記熱交換器を塔体内に内蔵したことを特徴とする密閉式冷却塔。
2. 熱交換器は非接触型のプレート式熱交換器としたことを特徴とする請求項１記載の密閉式冷却塔。
3. 塔体には、熱交換器のプロセス水の流入口及び流出口を開口したことを特徴とする請求項１又は２記載の密閉式冷却塔。

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