JP2017129305A - cooling tower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調設備用または工業設備用冷却塔に関する。 The present invention relates to a cooling tower for air conditioning equipment or industrial equipment.
冷却水を使用する空調設備や工業設備などにおいては、水の蒸発潜熱を利用して水を冷却する冷却塔が広く用いられている。この冷却塔は、負荷側からの冷却水を冷却塔内の充填材の表面を流下させながら、送風機により塔内に吸引される外気と直接接触させることにより冷却するものである。このような冷却塔には、充填材の表面を流下する冷却水と外気の流れ方向により、カウンターフロー型(向流型とも称される。たとえば、特許文献1〜3参照)とクロスフロー型(直交流型とも称される。たとえば、特許文献4,5参照)がある。カウンターフロー型は、通常、丸型であり、クロスフロー型は、通常、角型である。
In air-conditioning facilities and industrial facilities that use cooling water, cooling towers that cool water by using latent heat of water evaporation are widely used. In this cooling tower, cooling water from the load side is cooled by being brought into direct contact with the outside air sucked into the tower by a blower while flowing down the surface of the filler in the cooling tower. Such a cooling tower includes a counter flow type (also referred to as a counter flow type, see, for example,
図15は、従来のカウンターフロー型冷却塔の構成の一例を示す。この冷却塔CT1は、塔体100の下部外周部に、外気を塔体100内に吸引するための外気取込み口101を有し、塔体100の中には上部に散水アーム102が、その直下には熱交換促進用の充填材103が支持部材104により塔体100内の下部に空間が形成されるように、それぞれ配置されている。また、塔体100の中心部に、負荷側から戻ってくる冷却水を散水アーム102に送る送水管105が設けられ、塔体100内の底部には充填材103により冷却された冷却水を受ける水槽106が、さらに、塔体100の上部に設けられた排気口107内に送風機31が設置されている。その送風機31は、通常、プロペラファン等のブレード(羽根車)31aと、そのブレードを回転させるモータ31bとから構成されているブレード付き送風機である(特許文献1参照)。図15において、細い矢aは冷却水の移動を、太い矢Aは外気の移動を示す。Wiは負荷側から戻ってくる冷却水、Woは負荷側に送られる冷却水であり、Aiは塔体100内に吸い込まれる空気、Aoは塔体100外に排出される空気である。
FIG. 15 shows an example of the configuration of a conventional counterflow type cooling tower. The cooling tower CT1 has an outside
図16は、クロスフロー型冷却塔の構成の一例を示す。この冷却塔CT2は、塔体200内の上部に負荷側から戻される冷却水を受ける上部水槽201を設け、その上部水槽201と塔体200内の底部に設けられた下部水槽202との間に充填材203を配設し、塔体200の充填材203に対応する高さの両側部に外気取込み口204を備え、塔体200の上部の排気口205に送風機32が設けられている。この送風機32も、ブレード32aと、そのブレードを回転させるモータ32bとから構成されているブレード付き送風機である。その送風機32を回転させると、外気取込み口204から外気が吸引され、その外気と上部水槽201から充填材203に散水される冷却水との熱交換が充填材203により促進され、充填材203を通過した空気が排気口205から塔体200の外に排気されるように構成されている(特許文献5参照)。図16において、細い矢aは冷却水の移動を、太い矢Aは外気の移動を示す。Wiは負荷側から戻ってくる冷却水、Woは負荷側に送られる冷却水であり、Aiは塔体200内に吸い込まれる空気、Aoは塔体200外に排出される空気である。
FIG. 16 shows an example of the configuration of a crossflow type cooling tower. The cooling tower CT2 is provided with an
上記のように、従来の冷却塔は、カウンターフロー型、クロスフロー型のいずれも、塔体(100,200)の排気口(107,205)に、送風機(31,32)が設けられている。大型の冷却塔には、カウンターフロー型冷却塔の場合は、排気口107の口径が1500〜3800mm、外径寸法が5000〜8500mm程度のものがあり、クロスフロー型冷却塔の場合は、間口幅1700〜12000mm、高さ2800〜3300mm、奥行き3300〜3800mmにもなるものがある。また、クロスフロー型冷却塔の下部水槽(202)の深さは1000mm以上の場合もある。そして、従来の大型の冷却塔では、送風機のブレードに所要の風量が得られるプロペラファン等が用いられている。
As described above, the conventional cooling tower is provided with the blower (31, 32) at the exhaust port (107, 205) of the tower body (100, 200) in both the counter flow type and the cross flow type. In the case of a counter flow type cooling tower, the large cooling tower has an
このような大型の冷却塔においては、散水装置および充填材などのメンテナンスを行うために、作業者が塔内に入り込まなければならない場合がある。とくに、散水装置の劣化は比較的早いので、メンテナンスの頻度が高く、しかも、散水装置と送風機の間の空間が狭いので、中腰または背を曲げた姿勢で作業をしなければならないことが少なくない。 In such a large cooling tower, an operator may have to enter the tower in order to perform maintenance of the sprinkler and filler. In particular, the sprinkler deteriorates relatively quickly, so the maintenance frequency is high, and the space between the sprinkler and the blower is narrow, so it is often necessary to work in a posture where the waist or back is bent. .
そのようなメンテナンス作業を行うときは、当然、安全確保のため、送風機駆動用モータの電源を切るのであるが、冷却塔または送風機が複数台設置されている場合は、冷却機能を維持するため、全ての送風機駆動用モータの電源を一度に切らずに、順次交代して切るのが通例である。しかし、電源を切る冷却塔または送風機の順序を間違ったために、塔内でメンテナンス作業中に送風機が突然に回転し、作業者が送風機のブレード等(プロペラを含む。)に巻き込まれて負傷事故や痛ましい死亡事故を起こす例は後を絶たない。また、突然に回転した送風機のブレード等に激突されて、またはブレード等から逃げるために、下部水槽に墜落して溺死した例も報告されている。さらに、送風機の部品等が劣化・破損して排気口から飛散する恐れもある。 When performing such maintenance work, of course, to ensure safety, the fan drive motor is turned off, but if multiple cooling towers or blowers are installed, in order to maintain the cooling function, It is customary to turn off all the blower drive motors one after the other without turning them off at once. However, because the order of the cooling tower or blower that turns off the power is wrong, the blower suddenly rotates during maintenance work in the tower, and the operator is caught in the blades of the blower (including propellers). There are many examples of painful deaths. In addition, there have been reports of cases in which a blade or the like of a blower that suddenly rotates crashes into the lower water tank and dies in order to escape from the blade. Furthermore, there is a possibility that the parts of the blower are deteriorated or damaged and scattered from the exhaust port.
このような事故を起こさなくても、従来の冷却塔で用いられている送風機は、モータとブレード等を有し、これらが排気口内に設置されるため、メンテナンス作業者は排気口から塔内に出入できないので、メンテナンス作業や部品交換が容易にできず、時間がかかる、等の問題もある。 Even if such an accident does not occur, the blower used in the conventional cooling tower has a motor, a blade, etc., and these are installed in the exhaust port. Since it cannot be moved in and out, there are problems such as that maintenance work and parts replacement cannot be easily performed, and it takes time.
そこで、本出願人は、特許文献6において、上記のような事故の発生を防止でき、なおかつ、メンテナンス作業や部品交換が安全容易にできる冷却塔を提供することを目的として、冷却塔の排気口内側に、従来のモータとブレードに代えて、上向きの噴流を発生させる環状の噴流発生管を設け、冷却塔の排気口と噴流発生管の開口部の口径を、メンテナンス作業者が噴流発生管の開口部から塔内に入ることができる程度の口径とし、噴流発生管に排気口の外側に設けた送風機から加圧空気を供給するようにした冷却塔を提案した。 In view of the above, the applicant of Patent Document 6 described in Patent Document 6 aims to provide a cooling tower that can prevent the occurrence of the above-described accidents and that can be safely and easily maintained and replaced. On the inside, instead of the conventional motor and blade, an annular jet generating pipe that generates an upward jet is provided, and the diameter of the outlet of the cooling tower and the opening of the jet generating pipe is set by the maintenance worker. A cooling tower has been proposed which has a diameter enough to enter the tower through the opening, and is configured to supply pressurized air from a blower provided outside the exhaust port to the jet generation pipe.
噴流発生管は、環状に形成されて、連続する内壁と外壁によって噴流発生管の開口部の中心軸の周囲に連続する内部通路を有し、内壁の先端部と外壁の先端部は、それぞれ内向きに湾曲され、かつ、外壁の先端部が内壁の先端部の外側面に所定の距離を持って近接されている。そして、両先端部の間に開口部の中心軸の上部方向に開口する噴出口が形成され、その噴出口は、内部通路側から出口まで徐々に狭くされているため、送風機から内部通路に供給された加圧空気は、噴出口においてさらに圧縮される。これによって、噴出口の出口から開口部の中心軸の上部方向に噴出する噴流が発生する。噴流発生管の噴出口から上向きの噴流が発生すると、その噴流はベルヌーイの法則により噴流発生管の開口部内に存在する空気を引き込み、その空気を同伴して排気口から上方に排出される。噴流に引込まれる空気の量は、噴流の空気量よりも数倍も多い。そして、開口部内を移動する風量は、噴流発生管の噴出口からの噴流と、開口部内で噴流により引き込まれる空気との総量となる。また、開口部内の空気の引き込みにより塔内上部空間が減圧されるため、外気が外気取込み口から吸い込まれて排気口から排出される空気量が増幅される。したがって、冷却塔の冷却効率が上昇する。 The jet generating pipe is formed in an annular shape, and has an internal passage that is continuous around the central axis of the opening of the jet generating pipe by a continuous inner wall and an outer wall. It is curved in the direction, and the tip of the outer wall is close to the outer surface of the tip of the inner wall with a predetermined distance. A jet opening that opens in the upper direction of the central axis of the opening is formed between both tip portions, and the jet outlet is gradually narrowed from the internal passage side to the outlet, so that it is supplied from the blower to the internal passage. The compressed air thus compressed is further compressed at the jet outlet. As a result, a jet is generated that jets from the outlet of the jet outlet toward the upper part of the central axis of the opening. When an upward jet is generated from the jet outlet of the jet generating pipe, the jet draws air existing in the opening of the jet generating pipe according to Bernoulli's law, and is discharged upward from the exhaust port along with the air. The amount of air drawn into the jet is several times greater than the amount of air in the jet. And the air volume which moves the inside of an opening part becomes the total amount of the jet flow from the jet outlet of a jet flow generation pipe, and the air drawn in by a jet flow in an opening part. Further, since the upper space in the tower is decompressed by drawing air in the opening, the amount of air that is sucked in from the outside air intake and discharged from the exhaust is amplified. Therefore, the cooling efficiency of the cooling tower increases.
上記発明により、排気口内側にモータとブレードがないので、事故発生防止の効果が得られ、また、メンテナンス作業者が噴流発生管の開口部から塔内に入ることができるので、塔内の散水装置や充填材などのメンテナンス作業及び部品交換が安全・容易にできる効果が発揮される。 According to the above invention, since there is no motor and blade inside the exhaust port, the effect of preventing accidents can be obtained, and the maintenance worker can enter the tower through the opening of the jet generating pipe, so The effect that the maintenance work such as equipment and fillers and the replacement of parts can be performed safely and easily is exhibited.
さらに、従来のブレード付き送風機を用いる冷却塔では、送風機の吸気エネルギーは利用されているが、排気エネルギーは利用されていない。すなわち、送風機が発生する全エネルギー(全発生エネルギー)には、吸気側のエネルギー(吸気エネルギー)と排気側のエネルギー(排気エネルギー)とが含まれると見ることができるが、従来のブレード付き送風機を用いる冷却塔では、その全発生エネルギーの一部しか利用されていない。 Furthermore, in the cooling tower using the conventional blower with blades, the intake energy of the blower is used, but the exhaust energy is not used. In other words, it can be seen that the total energy generated by the blower (total generated energy) includes the energy on the intake side (intake energy) and the energy on the exhaust side (exhaust energy). The cooling tower used uses only a part of the total generated energy.
特許文献6記載の発明に係る冷却塔の噴流発生管に加圧空気を供給する送風機は、冷却塔の外側の外気を吸引するように取付けられる。したがって、この送風機においても、排気エネルギーは冷却水の冷却のために利用される(排気エネルギーは噴流発生管からの噴流により吸気エネルギーに変換される)が、送風機の吸気エネルギーは冷却水の冷却のために利用されないので、送風機の全発生エネルギーが十分に利用されないという、同様の問題がある。 The blower for supplying pressurized air to the jet generating pipe of the cooling tower according to the invention described in Patent Document 6 is attached so as to suck outside air outside the cooling tower. Therefore, also in this blower, the exhaust energy is used for cooling the cooling water (the exhaust energy is converted into the intake energy by the jet flow from the jet generating pipe), but the intake energy of the blower is used for cooling the cooling water. Therefore, there is a similar problem that the total generated energy of the blower is not fully utilized.
本発明は、この点に着眼してなされたものであり、排気口内に設けた噴流発生管に送風機から加圧空気を供給する冷却塔において、送風機の全発生エネルギーの利用率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made with this point in mind, and in a cooling tower that supplies pressurized air from a blower to a jet generation tube provided in an exhaust port, the utilization rate of the total generated energy of the blower is improved. Objective.
上記目的を達成するため、本発明は、排気口内に設けた噴流発生管に送風機から加圧空気を供給する冷却塔において、送風機を冷却塔の外側に取付け、その送風機で冷却塔内の上部空間から吸気することを特徴とする。
上記構成により、送風機が運転された時は冷却塔内の上部空間の空気が送風機に吸引され、加圧空気が噴流発生管に供給される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling tower for supplying pressurized air from a blower to a jet generating pipe provided in an exhaust port, and the blower is attached to the outside of the cooling tower, and the blower is used as an upper space in the cooling tower. It is characterized by inhaling from.
With the above configuration, when the blower is operated, the air in the upper space in the cooling tower is sucked into the blower and the pressurized air is supplied to the jet generating tube.
また、本発明は、上記冷却塔において、冷却塔内の上部空間に環状の吸気管を設け、送風機の空気吸い込み口に一端が接続された吸気ダクトの他端を吸気管に接続し、吸気管にはその長手方向に複数の吸気孔を間隔を置いて設けたことを特徴とする。
上記構成により、送風機が運転された時は冷却塔内の上部空間の空気が吸気孔から吸気管に吸引され、吸気ダクトおよび送風機を経て加圧空気が噴流発生管に供給される。
Further, the present invention provides the above cooling tower, wherein an annular intake pipe is provided in the upper space in the cooling tower, and the other end of the intake duct having one end connected to the air suction port of the blower is connected to the intake pipe. Is characterized in that a plurality of intake holes are provided at intervals in the longitudinal direction.
With the above configuration, when the blower is operated, the air in the upper space in the cooling tower is sucked into the intake pipe from the intake hole, and the pressurized air is supplied to the jet generating pipe through the intake duct and the blower.
環状の吸気管の直径は、噴流発生管の直径と同じであってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。環状の吸気管と噴流発生管の平面形状は、近似してもよいし、異なってもよい。 The diameter of the annular intake pipe may be the same as the diameter of the jet generating pipe, or one may be larger than the other. The planar shapes of the annular intake pipe and the jet generating pipe may be approximated or different.
噴流発生管の設置数は、冷却塔に求められる排気能力に応じて、冷却塔の排気口の内壁面に近接して一つの噴流発生管を設ける場合と、さらに、その噴流発生管よりも内側にもう一つの噴流発生管を設置する場合とがある。径の異なる大小2個の噴流発生管を排気口の内側に同心状に配設し、複数の送風機の排気ダクトを各噴流発生管に接続してもよい。 Depending on the exhaust capacity required for the cooling tower, the number of jet generating pipes is the same as the case where one jet generating pipe is provided close to the inner wall surface of the cooling tower exhaust port, and further inside the jet generating pipe. In some cases, another jet generating pipe is installed. Two jet generation pipes having different diameters may be arranged concentrically inside the exhaust port, and exhaust ducts of a plurality of blowers may be connected to each jet generation pipe.
送風機を1個または複数個設け、送風機の吸気口に一端を接続した吸気ダクトの他端を冷却塔内の上部空間に開口させるとともに、送風機の排気ダクトを噴流発生管に接続することが好ましい。 It is preferable to provide one or a plurality of blowers, open the other end of the intake duct having one end connected to the intake port of the blower to the upper space in the cooling tower, and connect the exhaust duct of the blower to the jet generating pipe.
2個の噴流発生管を排気口の内側に上下2段に配設し、それぞれの噴流発生管に送風機の排気ダクトを接続してもよい。 Two jet generation pipes may be arranged in two upper and lower stages inside the exhaust port, and an exhaust duct of a blower may be connected to each jet generation pipe.
本発明によれば、排気口内に設けた噴流発生管に送風機から加圧空気を供給する冷却塔において、その送風機で冷却塔内の上部空間から吸気するから、送風機の排気エネルギーばかりでなく、吸気エネルギーも冷却水の冷却のために利用されるため、送風機の全発生エネルギーの利用率が向上するとともに、冷却塔の冷却能力が顕著に増大する。したがって、同じ冷凍能力を有する冷却塔の送風機の小型化、運転コストの低減が可能である。 According to the present invention, in a cooling tower for supplying pressurized air from a blower to a jet generating tube provided in an exhaust port, the blower sucks air from the upper space in the cooling tower. Since the energy is also used for cooling the cooling water, the utilization rate of the total generated energy of the blower is improved and the cooling capacity of the cooling tower is remarkably increased. Therefore, it is possible to reduce the size and operating cost of the cooling tower blower having the same refrigeration capacity.
続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第一の実施の形態>
図1は、本発明をカウンターフロー型冷却塔に適用した場合の一例を示す。図15の部材と同一または相当の部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
<First embodiment>
FIG. 1 shows an example when the present invention is applied to a counterflow type cooling tower. The same or corresponding members as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本発明の第一の実施の形態に係る冷却塔CT3においては、従来のブレード付き送風機に代えて、羽根車を有しないブレードレス送風装置B1が用いられている。ブレードレス送風装置B1は、噴流発生管1と、送風機2と、環状の吸気管3とを有する。噴流発生管1は、塔体100の排気口107の内側に取り付けられている。送風機2は塔体100の外側に取付けられ、送風機2の排気ダクト2aは噴流発生管1に接続されている。吸気管3は塔体100内の上部空間Cに設けられ、送風機2の吸気ダクト2bに接続されている。
In the cooling tower CT3 according to the first embodiment of the present invention, a bladeless blower B1 having no impeller is used instead of the conventional blower with blades. The bladeless blower B1 includes a
そして、ブレードレス送風装置B1が稼働すると、塔体100内の上部空間Cの空気Aが排気口107から上方に吸い出され、塔体100内の上部空間が減圧されるため、外気吸い込み口101から外気Aiが吸い込まれ、充填材103の間を通過して、排気口107から上方に排気される。噴流発生管1は、従来のブレード付き送風機と異なり、ブレードを有しないで、排気口107内で上向きの噴流を発生することにより空気の流れを誘導して、塔体100内の上部空間Cの空気Aを吸い上げ、排気口107から上方に移動させる。その原理については、後に詳述する。
When the bladeless blower B1 is operated, the air A in the upper space C in the
噴流発生管1は、図2および図4に示すように、環状に形成されて、中央に開口部Oを有する。また、噴流発生管1は、図4に例示するように、一枚または複数枚の板で形成され、管部11とガイド板12を有する。管部11は噴流発生管1の開口部Oの中心軸の周囲に連続する内部通路13を形成している。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
管部11は、円周上の一点において長手方向に管部の軸線と平行に切断され、一方の壁を内側に絞り込んで形成された内壁11aと、その内壁11aの外側に近接して重なる外壁11bとを有し、内壁11aと外壁11bの重なっている部分の間に狭い間隙を有する噴出口14が形成されている。噴出口14は上方に向かって開口されている。そのため、送風機2から内部通路13に供給される加圧空気aは、噴出口14においてさらに圧縮される。これによって、図5に示すように、噴出口14の出口から開口部Oの中心軸の上部方向に噴出する噴流bが発生する。
The
そして、内壁11aの先端またはその付近にガイド板12の一端が接続されている。ガイド板12は、噴出口14の開口方向、すなわち上方に延長されているとともに、内壁11aの先端から開口部Oの内側にわずかに湾曲した後、反転して外側に湾曲されている。ガイド板12の下半部の内側湾曲面およびそれに続く外側湾曲面は、噴出口14から噴出する噴流bがガイド板12に沿って層流となって上昇する、コアンダ効果が生じるように設計されている。つまり、ガイド板12はコアンダ表面として作用し、噴出口14はノズルの機能を有するため、内部通路13内の加圧空気aは勢いのある空気流(噴流b)となるように誘導される。
And the end of the
図5に示すように、噴流発生管1の噴出口14から上向きの噴流bが発生すると、その噴流bはベルヌーイの法則により噴流発生管1の開口部O内に存在する空気cを引き込み、その空気cを同伴して排気口107から上方に排出される。噴流bに引込まれる空気の量は、噴流bの空気量よりも数倍も多い。そして、開口部O内を移動する風量は、噴流発生管1の噴出口14からの噴流bと、開口部O内で噴流bにより引き込まれる空気cとの総量となる。また、開口部O内の空気cの引き込みにより塔内上部空間Cが減圧されるため、外気が外気取込み口101から吸い込まれて排気口107から排出される空気量が増す。したがって、冷却塔CT3の冷却効率が上昇する。
As shown in FIG. 5, when an upward jet b is generated from the
冷却塔の要求冷凍トンにより送風量が異なる送風機2が用いられる。したがって、噴流発生管1の内部通路13と送風機2を接続する排気ダクト2aは送風量が異なる送風機2を接続可能にしてある。ブレードレス送風装置B1は、噴流発生管1に送風機2を予め接続したものとすることもできる。そして、送風機2を噴流発生管1に接続する部分は、送風機2から加圧空気が接続部分の両側に均等に分配されるように接続することが良い。
A
送風機2は、噴流発生管1に噴流を発生させるため、噴流発生管1に加圧空気を供給するものであり、図2および図6に示すように、ファン21と、これを回転させるモータ22とからなる。このための送風機2としては、冷却塔CT3の冷却能力に必要な塔内送風量を、噴流発生管1からの噴流により生じさせるために必要な加圧空気量を供給できるものが使用される。ファン21には、たとえば、プロペラファン、ターボファン、シロッコファンなど、通常のブレード付き送風機を用いることができる。ブレード付き送風機に代えて、エジェクタ送風機やコンプレッサーを用いることも可能である。
The
送風機2は、空気を吸い込んで加圧し、噴流発生管1に供給するが、その空気には、図1に示すように、塔体100内の上部空間Cの空気を用いる。そのために、散水アーム102よりも上側における塔体100内の上部空間に環状の吸気管3が設けられている。
The
吸気管3の平面形状と大きさは、吸気管3が噴流発生管1の開口部Oを通る上昇気流の障害物にならないように、設定されることが望ましい。たとえば、噴流発生管1の平面形状と大きさに、少なくとも等しいか、それよりも大きいことが望ましい。吸気管3には、その一部に吸気ダクト2bの一端が結合され、その吸気ダクト2bの他端は送風機2の吸い込み口に結合されている。そして、吸気管3の一例として底面に、吸気管3の長手方向(円周方向)に間隔を置いて、塔体100内の上部空間Cから吸気管3の内部通路に貫通する多数の吸気孔3aが形成されている。また、どの吸気孔3aにおいても吸気抵抗を等しくするため、図3に示すように、吸気孔3aの口径を吸気孔3aが送風機2の吸気ダクト2bとの接続口3bからの距離が遠くなるほど大きくすることが望ましい。
The plane shape and size of the
こうして、送風機2が駆動されると、吸い込み口側が減圧されるため、塔体100内の上部空間Cの空気が吸気管3の多数の吸気孔3aから吸気管3の内部通路に吸引され、吸気ダクト2bを経て送風機2に吸い込まれ、かつ、加圧されて、その加圧空気が送風機2から噴流発生管1の内部通路13に供給される。
Thus, when the
塔体100内の上部空間Cの空気が吸気管3の多数の吸気孔3aから吸い込まれるので、噴流発生管1による排気口107からの排出空気量増加に加え、吸気管3による吸気により、塔内の熱交換領域の空気流がさらに促進されるので、冷却塔の熱交換率が一層向上する。
Since the air in the upper space C in the
噴流発生管1からの噴流により塔内上部空間から吸引されて開口部Oに生じる空気の流れは、従来のブレード付き送風機を用いる場合よりも乱流が少なく、層流に近い。しかも、噴流発生管1はブレードを有しない。そのため、排気口107から発生する騒音は非常に少ない。
The air flow sucked from the upper space in the tower by the jet flow from the
また、噴流発生管1からの噴流により開口部Oを流れる風量は、従来のブレード付き送風機を用いる場合よりも増量されるので、送風機2には、排気口107において従来用いられていたブレード付き送風機よりも送風能力が小さいものを使用することができる。したがって、冷却塔の設備コストおよび運転コストの低減も可能である。
Further, since the amount of air flowing through the opening O due to the jet flow from the
また、ブレードレス送風装置B1の噴流発生管1はブレードを有しない環状である。したがって、作業者は噴流発生管1の開口部から塔内に容易に進入して、塔内の散水アーム102や充填材103、吸気管Yのメンテナンスを安全かつ容易に行うことができる。また、可動部を有する送風機2は塔体100の外側に設けられるから、送風機2のメンテナンスも安全かつ容易に行うことができる。したがって、ブレードレス送風装置B1のメンテナンスを安全かつ容易に行うことができる。
Further, the
排気口107に設けられる噴流発生管1はブレードを有しないし、ブレードを有することがある送風機2は塔体100の外側に設置され、ブレードは外側に出ない構造である。したがって、塔内でメンテナンス作業中に誤ってブレードレス送風装置B1に電源を入れることがあったとしても、作業者が危険にさらされることはないので、安心してメンテナンス作業を行うことができる。
The
排気口107における排気量が少ない場合は、噴流発生管1を一つ設ける。排気口107における排気量が多く、排気口107の径が特に大きい場合は、図7に例示するように、排気口107の中に少なくとも2本の開口部の径が異なる噴流発生管1,1’を同心状に設けるか、図8に例示するように、上下2段に設けるとよい。
When the exhaust amount at the
複数の噴流発生管を同心状に設ける場合、外側の噴流発生管と内側の噴流発生管を同じ高さに設けることも、外側の噴流発生管と内側の噴流発生管の一方を他方よりも低い位置または高い位置に設けることもできる。より多い風量を必要とする場合は、送風機を噴流発生管の数と同数備えて、送風機と噴流発生管を1対1で結合してもよい。 When a plurality of jet generating pipes are provided concentrically, the outer jet generating pipe and the inner jet generating pipe may be provided at the same height, or one of the outer jet generating pipe and the inner jet generating pipe may be lower than the other. It can also be provided at a position or higher position. When a larger air volume is required, the number of blowers may be the same as the number of jet generation pipes, and the blowers and jet generation pipes may be connected one-on-one.
図9は、本発明の第一の実施の形態をクロスフロー型冷却塔に適用した場合の一例を示す。図16の部材と同一または相当の部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 FIG. 9 shows an example in which the first embodiment of the present invention is applied to a crossflow type cooling tower. The same or corresponding members as those in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
クロスフロー型の冷却塔CT4においては、排気口205に、従来のブレード付き送風機および送風機駆動用モータに代えて、ブレードレス送風装置B2が取り付けられている。一般的にクロスフロー型冷却塔CT4における排気量はカウンターフロー型冷却塔CT3における排気量よりも多いので、冷却塔CT4には、同心状に配設された2本の噴流発生管1,1’が取り付けられている。
In the cross-flow type cooling tower CT4, a bladeless blower B2 is attached to the
クロスフロー型冷却塔CT4において、本発明を実施するためには、図9,10に示すように、左右の充填材203または左右の上部水槽201の間に形成されている上部空間Cに環状の吸気管3’が設置されている。この例では、吸気管3’はほぼ矩形に形成されていて、その底面に多数の吸気孔が設けられている。そして、吸気管3’に下端が結合されている吸気ダクト210の他端は、ブレードレス送風装置B2の送風機21の吸い込み口に結合されている。
In order to implement the present invention in the cross flow type cooling tower CT4, as shown in FIGS. 9 and 10, the upper space C formed between the left and
上記の実施の形態においても、低騒音・高安全性のクロスフロー型冷却塔を提供することができる。 Also in the above embodiment, a low-noise and high-safety cross-flow type cooling tower can be provided.
クロスフロー型冷却塔が特に大型の場合には、天井部に複数個の排気口205を設ける場合がある。このような場合は、各排気口205に図1,2に示された単一の噴流発生管1を有するブレードレス送風装置B1または図9,10に示された複数の噴流発生管を有するブレードレス送風装置B2を取り付けることができる。また、ブレードレス送風装置B1とB2を適宜組み合わせて使用してもよい。
When the cross flow type cooling tower is particularly large, a plurality of
噴流発生管1の平面視形状は、上記の円形に限定されるものではなく、楕円形、長円形または矩形などでもよい。また、一次空気流を供給する送風機2を一つの冷却塔に設ける数は、1個に限定されるものではなく、複数個でもよい。
The shape of the
図11はクロスフロー型冷却塔CT5に設けられたブレードレス送風装置B3を例示する横断面図である。この例では、充填材が配置されている面積の小さい熱交換室31に対しては円形の噴流発生管1aが用いられ、充填材が配置されている面積の大きい熱交換室32には長円形の噴流発生管1bが用いられている。また、送風機2は、塔内の充填材の間の上部空間の一方側に設置されたボックス33内に取り付けられ、その送風機2から加圧空気が排気ダクト34を介して各噴流発生管1a,1bに供給される。より多い送風量が必要な場合は、塔内の上部空間Cの両側に送風機2,2を設けてもよい。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a bladeless blower B3 provided in the crossflow type cooling tower CT5. In this example, a circular
図11,12のクロスフロー型冷却塔CT5の場合も、左右の充填材203または左右の上部水槽201の間に形成されている上部空間Cに1個の環状の吸気管3’が設置されている。両側に送風機2,2を設けた場合は、吸気管3’の各送風機2,2に近い位置と各送風機2,2の間に吸気ダクト210が結合される。
Also in the case of the cross flow type cooling tower CT5 of FIGS. 11 and 12, one
図11には、1個の吸気管3’が設置された例が示されているが、送風機2,2の間に2個の吸気管3’を設け、それぞれを吸気ダクト210で送風機2,2に結合してもよい。
FIG. 11 shows an example in which one
<第二の実施の形態>
図13は、本発明の第二の実施の形態を示す。この実施の形態においては、塔内の上部空間Cには、図1に示されている吸気管3を設けない。その代わりに、塔体100の外側に設けた送風機2の吸気ダクト2bを塔内の上部空間Cに開口させている。この場合、噴流発生管1に対して送風機2を2個、噴流発生管1の中心Oの互いに反対の位置に設け、各送風機に吸気ダクト2bを接続することが好ましい。それにより、上部空間C全体に対して均等な吸気力が及ぶので、塔内の充填材103の間に均衡がとれた上昇気流を発生させることができる。したがって、各充填材に均一な熱交換率を発揮させることができる。
<Second Embodiment>
FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the
第二の実施の形態においても、送風機2の吸気エネルギーと排気エネルギーの両方が利用されるので、送風機の全体発生エネルギーの利用率が格段に向上する。したがって、送風機の小型化、運転コストの低減などの効果も期待できる。
Also in the second embodiment, since both the intake energy and the exhaust energy of the
<他の実施の形態>
上記の実施の形態においては、作業者が噴流発生管1の開口部から塔内に進入することができる場合について説明したが、本発明はメンテナンス作業者が噴流発生管の開口部から塔内に進入することができるものに限定するものではない。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the case where an operator can enter the tower from the opening of the
なお、いずれの実施の形態においても、排気口(107,205)から吐出される風は直進性に優れ、かつ、風力も大きいので、排気口の上方に羽根車と発電機を設けることにより、風力発電に利用することもできる。 In any of the embodiments, the wind discharged from the exhaust ports (107, 205) is excellent in straight running performance and large wind power. Therefore, by providing an impeller and a generator above the exhaust ports, wind power generation is possible. It can also be used.
CT1 〜 CT5 冷却塔
100,200 塔体
101,204 外気取込み口
102,202 散水アーム
103,203 充填材
107,205 排気口
B1,B2,B3 ブレードレス送風装置
1,1a,1b 噴流発生管
2 送風機
2a 排気ダクト
2b 吸気ダクト
210 吸気ダクト
21 送風機(ブレード付き送風機)
22 モータ
3,3’ 吸気管
3a 吸気孔
CT1 to CT5 Cooling tower
100, 200 towers
101,204 Outside air intake
102, 202 Watering arm
103, 203 filler
107, 205 Exhaust ports B1, B2,
210
22
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