JP2008292055A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

【課題】送風機の停止時に充填材からの跳ね水が外気吸込口から冷却塔外部に放出されるのを防止することのできる冷却塔を提供すること。
【解決手段】外気吸込口３に取り付けられるルーバー１５と、循環水Ｗが流下される充填材６と、送風機７とを備え、送風機７の作動にて外気吸込口３から吸い込まれた外気Ｑにより、充填材６を流下する循環水Ｗを冷却するように構成される冷却塔１において、ルーバー１５は、上下多段状に配列される複数のルーバー羽根１６と、これらルーバー羽根１６を支持するルーバー羽根サポート１７とよりなり、各ルーバー羽根１６の上端側をルーバー羽根サポート１７に枢着して、各ルーバー羽根１６を、隣接するルーバー羽根１６との間に空気通路３０が形成される開位置と外気吸込口３を塞ぐ閉位置との間で揺動自在とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、空調設備等の熱負荷からの循環水を冷却する冷却塔に関し、特に、ルーバーが取り付けられた外気吸込口から吸い込まれた外気によって循環水を冷却する冷却塔に関するものである。

この種の従来の冷却塔として、例えば、図５（ａ）に示すようなものが実用に供されている。
図５（ａ）に示す冷却塔１０１は、例えば、空調設備１０２から熱エネルギを吸収した循環水Ｗを冷却するために用いられる直交流型の冷却塔であって、図において左右両側に外気吸込口１０３を有する冷却塔本体１０４と、この冷却塔本体１０４の中央において底側開口から天井側開口に亘って空間１０５が形成されるように該冷却塔本体１０４の左右両側部に配置される充填材１０６と、冷却塔本体１０４の天井側開口に配備される送風機１０７とを備えている。

充填材１０６は、熱交換器として機能するものであって、合成樹脂製のシート材が積層されて構成されている。
この充填材１０６の上方には、空調設備１０２から循環水入口側配管１０８を介して導入される循環水Ｗを貯留しつつ充填材１０６に散水する上部水槽１０９が配設されている。
一方、この充填材１０６の下方には、充填材１０６を伝って流下する循環水Ｗを一時的に貯留する下部水槽１１０が冷却塔本体１０４の底側開口全体を塞ぐように配設されている。

そして、送風機１０７が作動されると、外気Ｑが外気吸込口１０３から冷却塔本体１０４内に吸い込まれ、冷却塔本体１０４内に吸い込まれた外気Ｑが充填材１０６を通過して空間１０５に導入され、その後、送風機１０７が配備される天井側開口から排出されるようになっている。
一方、充填材１０６を伝って下部水槽１１０に流下する循環水Ｗは充填材１０６を通過する外気Ｑによって冷却され、冷却された循環水Ｗは下部水槽１１０に一旦貯留され、下部水槽１１０に貯留された冷却後の循環水Ｗ′は循環水出口側配管１１１を介して空調設備１０２に戻されるようになっている。

この冷却塔１０１においては、循環水Ｗが充填材１０６を伝って下部水槽１１０に流下する際にその充填材１０６から飛び出した跳ね水Ｗａを遮断して該跳ね水Ｗａが冷却塔外部１１２に放出されるのを防止するために、外気吸込口１０３にルーバー１１５が取り付けられている。

ルーバー１１５は、図５（ｂ）に示すように、上下方向に所定間隔を存じて多段状に配列される複数のルーバー羽根１１６と、これらルーバー羽根１１６を支持するルーバー羽根サポート１１７とより構成されている。
ルーバー羽根サポート１１７には各ルーバー羽根１１６に対応するようにルーバー羽根取付用切欠部１１７ａが形成されており、各ルーバー羽根取付用切欠部１１７ａに各ルーバー羽根１１６が挿入されることで各ルーバー羽根１１６がルーバー羽根サポート１１７に固定され、互いに隣接するルーバー羽根１１６の間に空気通路１３０が形成される。

ところで、この冷却塔１０１では、例えば、冬場などに循環水Ｗを冷やし過ぎないようにするために、送風機１０７を停止させた状態で循環水Ｗを充填材１０６に流下させるといったことが度々行われる。
送風機１０７が停止しているときには、送風機１０７による外気吸込力が発生しないから、充填材１０６からの跳ね水Ｗａがルーバー羽根１１６側にも飛散することになる。
ルーバー羽根１１６はルーバー羽根サポート１１７に固定されているから、互いに隣接するルーバー羽根１１６の間に形成された空気通路１３０は常に開放された状態にある。

このため、この従来の冷却塔１０１は、送風機１０７の停止時に充填材１０６からの跳ね水Ｗａが互いに隣接するルーバー羽根１１６の間の空気通路１３０を通って外気吸込口１０３から冷却塔外部１１２に放出されてしまうという問題があった。

なお、ルーバー羽根を開閉操作することのできる可動式ルーバーを備えた冷却塔が、例えば、特許文献１にて提案されているが、この特許文献１に係る冷却塔では、送風機の停止時にルーバー羽根が閉じるような構成とはなっていないため、上述の問題点を解決するには至らない。
特開２００２−２２８３６７号公報

本発明は、上記従来の冷却塔の有する問題点に鑑み、送風機の停止時に充填材からの跳ね水が外気吸込口から冷却塔外部に放出されるのを防止することの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、外気吸込口に取り付けられるルーバーと、循環水が流下される充填材と、送風機とを備え、送風機の作動にて外気吸込口から吸い込まれた外気により、充填材を流下する循環水を冷却するように構成される冷却塔において、ルーバーは、上下多段状に配列される複数のルーバー羽根と、これらルーバー羽根を支持するルーバー羽根サポートとよりなり、各ルーバー羽根の上端側をルーバー羽根サポートに枢着して、各ルーバー羽根を、隣接するルーバー羽根との間に空気通路が形成される開位置と外気吸込口を塞ぐ閉位置との間で揺動自在としたことを特徴とする。

この場合において、ルーバー羽根の外側面を凸状の円弧面とすることができる。

また、ルーバー羽根の下端側に重錘部を形成することができる。

本発明の冷却塔においては、送風機が作動されると、送風機による外気吸込力が発生され、この外気吸込力によって各ルーバー羽根が開位置とされて互いに隣接するルーバー羽根の間に空気通路が形成される。
そして、この空気通路から吸い込まれた外気により、充填材を流下する循環水が冷却される。
一方、送風機が停止されると、送風機による外気吸込力が発生しないから、各ルーバー羽根に働く重力作用にて各ルーバー羽根が閉位置とされて外気吸込口が塞がれる。
本発明の冷却塔によれば、送風機の停止時に各ルーバー羽根が閉位置とされて外気吸込口が塞がれるので、送風機の停止時に充填材からの跳ね水が外気吸込口から冷却塔外部に放出されるのを防止することができる。
しかも、このような作用効果は、送風機による外気吸込力と、ルーバー羽根に働く重力作用とを利用してルーバー羽根を開閉させることで得るようにされているので、ルーバー羽根を開閉させるための特別の駆動装置が不要であり、極めて簡易な構成でかかる作用効果を得ることができるという利点がある。

また、ルーバー羽根の外側面を凸状の円弧面とすることにより、空気通路から吸い込まれる外気がルーバー羽根の外側面に沿ってスムーズに冷却塔内に導入されるので、外気吸込時の通気抵抗を抑えることができる。

また、各ルーバー羽根の下端側に重錘部を形成することにより、各ルーバー羽根が閉じ勝手に付勢されるので、送風機の作動時に各ルーバー羽根をばたつかせることなく各ルーバー羽根の開位置を安定的に保つことができる一方、送風機の停止の際に、送風機停止に伴う各ルーバー羽根の開位置から閉位置への閉じ動作がより迅速に行われるという効果がある。

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。
図１に示す冷却塔１は、例えば、空調設備２から熱エネルギを吸収した循環水Ｗを冷却するために用いられる直交流型の冷却塔であって、図において左右両側に外気吸込口３を有する冷却塔本体４と、この冷却塔本体４の中央において底側開口から天井側開口に亘って空間５が形成されるように該冷却塔本体４の左右両側部に配置される充填材６と、冷却塔本体４の天井側開口に配備される送風機７とを備えている。

充填材６は、熱交換器として機能するものであって、合成樹脂製のシート材が積層されて構成されている。
本実施例では、充填材６として、塩化ビニル樹脂製のシート材を積層して接着一体化したものが用いられている。
なお、図示による詳細説明は省略するが、この充填材６においては、隣接するシート材に接着のための凸部が所定間隔に形成されており、隣接するシート材の凸部同士が接着剤によって接着されている。

充填材６の上方には、空調設備２から循環水入口側配管８を介して導入される循環水Ｗを貯留しつつ充填材６に散水する上部水槽９が配設されている。
一方、充填材６の下方には、充填材６を伝って流下する循環水Ｗを一時的に貯留する下部水槽１０が冷却塔本体４の底側開口全体を塞ぐように配設されている。

そして、送風機７が作動されると、外気Ｑが外気吸込口３から冷却塔本体４内に吸い込まれ、冷却塔本体４内に吸い込まれた外気Ｑが充填材６を通過して空間５に導入され、その後、送風機７が配備される天井側開口から排出されるようになっている。
一方、充填材６を伝って下部水槽１０に流下する循環水Ｗは充填材６を通過する外気Ｑによって冷却され、冷却された循環水Ｗは下部水槽１０に一旦貯留され、下部水槽１０に貯留された冷却後の循環水Ｗ′は循環水出口側配管１１を介して空調設備２に戻されるようになっている。

この冷却塔１においては、循環水Ｗが充填材６を伝って下部水槽１０に流下する際にその充填材６から飛び出した跳ね水Ｗａを遮断して該跳ね水Ｗａが冷却塔外部１２に放出されるのを防止するために、外気吸込口３にルーバー１５が取り付けられている。

ルーバー１５は、図２及び図３に示すように、上下多段状に配列される複数のルーバー羽根１６と、これらルーバー羽根１６を挟むように左右両側に配され、それらルーバー羽根１６を支持するルーバー羽根サポート１７とを備えて構成されている。

各ルーバー羽根１６は、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂やＦＲＰ等よりなる型成形品であって、上下方向に所定の幅寸法を有して水平方向に延びるルーバー羽根本体２０と、ルーバー羽根本体２０の上端に一体的に設けられる枢軸部２１と、ルーバー羽根本体２０の下端に一体的に設けられる重錘部２２とより構成されている。

各ルーバー羽根１６における枢軸部２１の両端部は、左右のルーバー羽根サポート１７のそれぞれに形成された軸受孔１７ａに嵌め込まれている。
こうして、各ルーバー羽根１６の上端側が左右のルーバー羽根サポート１７に枢着され、各ルーバー羽根１６が、図２において実線で示すように、隣接するルーバー羽根１６との間に空気通路３０が形成される開位置と、図２において二点鎖線で示すように、外気吸込口３を塞ぐ閉位置との間で揺動自在とされている。

各ルーバー羽根１６におけるルーバー羽根本体２０において、その外側面、つまり冷却塔外部１２側に臨ませた面は凸状の円弧面とされる一方、その内側面、つまり充填材６側に臨ませた面は凹状の円弧面とされている。
なお、ルーバー羽根本体２０の表面形状は円弧面に限定されるものではなく、平面状であってもよい。

各ルーバー羽根１６における重錘部２２の重量は、送風機７の作動に伴い発生される外気吸引力によって各ルーバー羽根１６が開いたときに、隣接するルーバー羽根１６との間に形成される空気通路３０の開口面積が所定の開口面積以上になるという条件を満足する範囲で適宜に設定される。

以上に述べたように構成される冷却塔１においては、送風機７が作動されると、送風機７による外気吸込力が発生され、この外気吸込力によって各ルーバー羽根１６が、図４（ａ）に示すように開位置とされて互いに隣接するルーバー羽根１６の間に空気通路３０が形成される。
そして、この空気通路３０から吸い込まれた外気Ｑにより、充填材６を流下する循環水Ｗが冷却される。

一方、送風機７が停止されると、送風機７による外気吸込力が発生しないから、各ルーバー羽根１６に働く重力作用にて各ルーバー羽根１６が図４（ｂ）に示すように閉位置とされて外気吸込口３が塞がれる。

この冷却塔１によれば、送風機７の停止時に各ルーバー羽根１６が閉位置とされて外気吸込口３が塞がれるので、送風機７の停止時に充填材６からの跳ね水Ｗａが外気吸込口３から冷却塔外部１２に放出されるのを防止することができる。

しかも、上述の作用効果は、送風機７による外気吸込力と、ルーバー羽根１６に働く重力作用とを利用してルーバー羽根１６を開閉させることで得るようにされているので、ルーバー羽根１６を開閉させるための特別の駆動装置が不要であり、極めて簡易な構成で上述の作用効果を得ることができるという利点がある。

さらに、各ルーバー羽根１６におけるルーバー羽根本体２０の特にその外側面が凸状の円弧面とされるので、空気通路３０から吸い込まれる外気Ｑがルーバー羽根本体２０の外側面に沿ってスムーズに冷却塔１内に導入され、外気吸込時の通気抵抗を抑えることができる。
また、各ルーバー羽根１６の下端側に重錘部２２を形成することにより、各ルーバー羽根１６が閉じ勝手に付勢されるので、送風機７の作動時に各ルーバー羽根１６をばたつかせることなく各ルーバー羽根１６の開位置を安定的に保つことができる一方、送風機７の停止の際に、送風機７の停止に伴う各ルーバー羽根１６の開位置から閉位置への閉じ動作がより迅速に行われるという効果がある。

以上、本発明の冷却塔について、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、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。

本発明の冷却塔は、送風機の停止時に充填材からの跳ね水が外気吸込口から冷却塔外部に放出されるのを防止することができるという特性を有していることから、循環水流れと冷却用外気流れとが略直角に交差する直交流型冷却塔の用途に好適に用いることができるほか、例えば、循環水流れと冷却用外気流れとが向かい合うカウンタフロー型冷却塔の用途にも用いることができる。

本発明の冷却塔の一実施例を示す全体概略構成図である。 図１のＡ部拡大図である。 図２のＢ矢視図である。 ルーバーの作動説明図で、（ａ）はルーバー羽根が開位置にあるときの状態図、（ｂ）はルーバー羽根が閉位置にあるときの状態図である。 従来の冷却塔の説明図で、（ａ）は全体概略構成図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大図である。

符号の説明

１ 冷却塔
２ 空調設備
３ 外気吸込口
４ 冷却塔本体
５ 空間
６ 充填材
７ 送風機
８ 循環水入口側配管
９ 上部水槽
１０ 下部水槽
１１ 循環水出口側配管
１２ 冷却塔外部
１５ ルーバー
１６ ルーバー羽根
１７ ルーバー羽根サポート
２０ ルーバー羽根本体
２１ 枢軸部
２２ 重錘部
３０ 空気通路
Ｑ 外気
Ｗ 循環水
Ｗ′ 循環水
Ｗａ 跳ね水

Claims (3)

1. 外気吸込口に取り付けられるルーバーと、循環水が流下される充填材と、送風機とを備え、送風機の作動にて外気吸込口から吸い込まれた外気により、充填材を流下する循環水を冷却するように構成される冷却塔において、ルーバーは、上下多段状に配列される複数のルーバー羽根と、これらルーバー羽根を支持するルーバー羽根サポートとよりなり、各ルーバー羽根の上端側をルーバー羽根サポートに枢着して、各ルーバー羽根を、隣接するルーバー羽根との間に空気通路が形成される開位置と外気吸込口を塞ぐ閉位置との間で揺動自在としたことを特徴とする冷却塔。
2. ルーバー羽根の外側面を凸状の円弧面としたことを特徴とする請求項１記載の冷却塔。
3. ルーバー羽根の下端側に重錘部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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