JP2006078031A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

【課題】下部水槽の清掃が容易で、充填材から流下する水の落下音を大幅に減少させることができる冷却塔を提供すること。
【解決手段】塔体１内に配設した充填材２に散水し、塔体１内に取り入れた外気と接触させ、充填材２を伝って流下した冷却水を下部水槽４に受けるようにした冷却塔において、充填材２の直下に集水槽１０を配設するとともに、この集水槽１０に、下部水槽４内に到達する導水管１５を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、塔体内に配設した充填材に散水し、塔体内に取り入れた外気と接触させ、充填材を伝って流下した冷却水を下部水槽に受けるようにした冷却塔に関するものである。

従来、空調設備、工業設備等において汎用されている冷却塔においては、負荷側から環流してきた熱エネルギを持つ冷却水を、塔体内に配設した充填材を伝って流下させながら、送風機により塔体内に取り入れた外気との間で熱交換を行わせ、これによって、冷却された冷却水を下部水槽で受け、再び負荷側へ循環することにより、負荷側を冷却するようにしている。

ところで、この種の冷却塔としては、図６（ａ）に示すように、送風機Ｆにより塔体１内に取り入れた冷却用空気Ａを充填材２の下面から吸い込み、充填材２を伝って流下する冷却水Ｗと対向して接触させて熱交換を行わせる向流（カウンタ）型冷却塔や、図６（ｂ）に示すように、送風機Ｆにより塔体１内に取り入れた冷却用空気Ａを充填材２の側面から吸い込み、充填材２を伝って流下する冷却水Ｗと直交して接触させて熱交換を行わせる直交流（クロス）型冷却塔や、図６（ｃ）に示すように、送風機Ｆにより塔体１内に取り入れた冷却用空気Ａを充填材２の側面から吸い込み、充填材２上部から排出する直交向流（クロスカウンタ）型冷却塔が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭５６−１０１７７号公報

ところで、これら冷却塔のうち、向流（カウンタ）型冷却塔は、冷却用空気Ａを充填材２の下面から吸い込む構造上、充填材２と下部水槽４間に大きな隙間が生じることから、下部水槽４の清掃は比較的容易であるものの、充填材２から下部水槽４への冷却水Ｗの落下音が大きく、その対応策として下部水槽４内に、例えば、水滴消音板等の防音手段を配設する必要があるという欠点があった。
また、直交流（クロス）型冷却塔は、充填材２下部と下部水槽４との隙間がほとんどなく、冷却水Ｗの落下音はほとんどないものの充填材２下部にあたる下部水槽４部分の清掃が困難であるとともに、向流（カウンタ）型冷却塔と比べて冷却効率が低いという欠点があった。
また、直交向流（クロスカウンタ）型冷却塔は、冷却効率は改善されるものの、充填材２の下部にあたる下部水槽４部分の清掃は困難で、清掃改善のために充填材２と下部水槽４間の隙間を設けると充填材２から下部水槽４への冷却水の落下音が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記従来の冷却塔の有する問題点に鑑み、下部水槽の清掃が容易で、充填材から流下する水の落下音を大幅に減少させることができる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、本発明の冷却塔は、塔体内に配設した充填材に散水し、塔体内に取り入れた外気と接触させ、充填材を伝って流下した冷却水を下部水槽に受けるようにした冷却塔において、前記充填材の直下に集水槽を配設するとともに、該集水槽に、下部水槽内に到達する導水管を設けたことを特徴とする。

この場合において、集水槽と下部水槽の間に清掃用開口を設けることができる。

また、集水槽の底面に、導水管に連通する導水口を中心として、冷却水を旋回させる手段を設けることができる。

本発明の冷却塔によれば、充填材を伝って流下した冷却水を一旦集水槽に集水した後、下部水槽内に到達する導水管を介して下部水槽に冷却水を受けるようにしたことにより、冷却水の落下音を大幅に低減することができる。
また、導水管を下部水槽内に到達するように構成したから下部水槽内には水滴消音板等の防音手段を設ける必要がなく、下部水槽内の清掃が容易となる。

また、集水槽と下部水槽の間の塔体側面に清掃用開口を設けることにより、下部水槽内の清掃に際して、人手が下部水槽内に届くため、下部水槽内の清掃をさらに容易に行うことができる。

また、集水槽の集水面に、導水管を接続する導水口を中心として、冷却水を旋回させる手段を設けることにより、集水槽で集水した冷却水を旋回させながら円滑に導水口に導くことができ、空気を巻き込むことによって発生する異音の発生を防止することができる。

以下、本発明の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、本発明の冷却塔の一実施例を示す。
この冷却塔は、塔体１の４方向の側面から冷却用空気を塔体１内に取り入れるようにした直交向流（クロスカウンタ）型冷却塔で、塔体１内に仕切板７を隔てて４個の充填材２を、それぞれ冷却用空気を取り入れる面に沿って配設するとともに、その上方に散水装置３を、下方に下部水槽４を設け、塔体１の内部空間の上部に位置する排気口に、モータＭによって駆動される送風機Ｆを配設するようにしている。

散水装置３は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、空調設備、工場設備等の負荷側からの熱エネルギを持つ冷却水を導く給水管６を連接する回転部材３ａから、多数の散水孔を形成する散水管３ｂを放射状に複数本（例えば、４本）配設してなる。

下部水槽４には、ポンプＰを介して、塔体１内に取り入れた冷却用空気との間で熱交換を行うことによって冷却された冷却水を負荷側へ導く送水管８を連接する。

充填材２の直下には集水槽１０を設け、集水槽１０の底面１１に突出形成した受け部１２に充填材２を載置するようにしている。
集水槽１０の底面１１は、中央付近に開口した導水口１４に向かって下り傾斜するように形成し、導水口１４には下部水槽４内に到達する導水管１５を取り付けるようにする。
この場合、導水管１５は、下部水槽４の底部近傍位置に到達するように構成することが好ましいが、少なくとも、導水管１５の排出口が、下部水槽４に一定量貯留されている冷却水の中に没入されるようにする。
なお、集水管１５の排出口をポンプＰの吸水口に向けて形成（例えば、図５に示すように側面視Ｌ字状に形成）しておくことにより、冷却された水が速やかにポンプから負荷側となる空調設備などに送ることができる他、下部水槽４内に持ち込まれた浮遊物が冷却水とともに循環排出されメンテナンス性が向上する。

集水槽１０の底面１１には、図４に示すように、導水口１４を中心として、冷却水に旋回流を生じさせる旋回流形成手段としての螺旋片状の突起部１３を構成し、集水槽１０で集水した冷却水を旋回させながら導水管１５に導くことができるようにしている。
これにより、集水槽１０で集水した冷却水が導水口１４を介して導水管１５に流入する際に、冷却水を旋回させながら円滑に導水口１４に導くことができ、冷却水の落下音の発生を防止することができるとともに、空気を巻き込むことによって発生する異音の発生を防止することができる。
螺旋片状の突起部１３の高さは、冷却水の水量によって適宜設定することができるが、数ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定するようにする。

そして、この冷却塔においては、下部水槽４を清掃する際に人手が下部水槽４に無理なく到達することができるように、塔体１の集水槽１０と下部水槽４の間の側面に清掃用開口９を形成するようにする。
清掃用開口９は、４つの側面すべてに開口形成する他、例えば、対向する２面のみに開口するようにすることもできる。
これにより、下部水槽４の清掃や点検作業等を容易に行うことができる。
なお、この清掃用開口９は、清掃や点検作業時以外はルーバー（通気孔）を有する開閉蓋で閉鎖するようにすることが好ましい。

以上、本発明の冷却塔について、塔体１の４方向の外側面から冷却用空気を塔体１内に取り入れるようにした直交向流（クロスカウンタ）型冷却塔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、実施例に記載した４方向の外側面と該外側面に対向する仕切板７の下部開放部の両方から充填材２に向けて冷却用空気を取り入れるようにした図５に示す冷却塔のほか、３方向、２方向の側面から冷却用空気を塔体内に取り入れるようにした冷却塔や仕切板７を設けない直交流（クロス）型冷却塔にも適用できる（充填材の構成は、側面から冷却用空気を塔体内に取り入れるようにした冷却塔に広く適用できる）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。

本発明の直交流型冷却塔は、冷却水の落下音を低減することができるとともに、清掃を容易に行うことができるという特性を有していることから、静音性が要求される空調設備や、簡便に清掃を行うことが要求される空調設備の用途に好適に用いることができる。

本発明の冷却塔の一実施例を示す正面図である。 本発明の冷却塔の一実施例を示す一部断面の側面図である。 充填材の平面図を示し、図２におけるＸ−Ｘ断面図である。 集水槽の平面図を示し、図２におけるＹ−Ｙ断面図である。 本発明の冷却塔の他の実施例を示す一部断面の側面図である。 従来の冷却塔を示す説明図で、（ａ）は向流（カウンタ）型冷却塔を、（ｂ）は直交流（クロス）型冷却塔を、（ｃ）は直交向流（クロスカウンタ）型冷却塔の一部断面の正面図である。

符号の説明

１ 塔体
２ 充填材
３ 回転散水装置
４ 下部水槽
９ 清掃用開口
１０ 集水槽
１１ 底面
１３ 突起部
１４ 導水口
１５ 導水管

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冷却水を下部水槽に受ける冷却塔において、充填材下部には集水槽を配設し、集水槽には下部水槽内に到達する導水管を設けたことを特徴とする冷却塔。
2. 集水槽と下部水槽の間の塔体側面には清掃用開口を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却塔。
3. 集水槽の底面には導水管に連通する導水口を中心にして、冷却水を旋回させる手段を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の冷却塔。

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