JP2794026B2 - 間接熱交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 ＜産業上の利用分野＞ この発明は散水蒸発式冷却塔、ヒーティングタワー、
加湿器などに用いられる間接熱交換装置に関する。

＜従来の技術＞ この種の熱交換装置は金属製パイプからなるコイル形
の密閉熱交換装置と、PVCなどの熱可塑性合成樹脂から
なる全体直方体状の間接熱交換装置の２種類に大別され
る。

前者の密閉型熱交換装置の一例として、本件特許出願
人名義の特開昭61−173078号公報があり、後者の間接熱
交換装置の一例として、特開昭51−1000370号公報（出
願人：ザ．マーレイ．カンパニー）がある。

＜発明が解決しようとする課題＞ 前者の密閉型熱交換装置の場合には、供給ヘッダーか
らこの熱交換装置の蛇行流路内へ供給される工業用プロ
セス液体の水圧は通常４〜10kg/cm²と大きいため、この
プロセス液体供給用のポンプが大型化すると共に、全体
が金属製のため、重量が重くなり、かつ高価となる。

この前者の不具合を改良する目的で開発された後者の
間接熱交換装置は、全体が熱可塑性合成樹脂からなるた
め、軽量となり製作し易いが、その空気通路の天井部
は、工業用プロセス液体の分配槽底部を形成し密閉され
ており、この空気通路の両壁及び天井部を形成する逆Ｕ
字状部材は、水平な桟杆により吊り下げられ、この状態
で使用されるものであり、隣接する逆Ｕ字状部材間に形
成した上下開口の工業用プロセス流体通路内に分配槽か
ら流入する工業用プロセス流体を、この空気通路を水平
方向に流れる空気流により間接的に冷却するものであ
る。

しかし、この空気通路に冷却用散布水を散布し、この
散布水と工業用プロセス液体の間接接触によりこの工業
用プロセス液体をより能率良く冷却する際には、前記桟
杆に代えて、散水パイプをこの空気通路に挿通し、これ
ら散水パイプで間接熱交換装置を吊り下げ支持して、散
水パイプから空気通路両壁全長にわたり散布水を散布し
濡れ壁を形成しなくてはならず、間接熱交換装置に散布
水用の散水パイプを組込むため、全体の構造が複雑化
し、長期間の使用に伴いこの濡れ壁、及び工業用プロセ
ス液体通路壁に付着し成長するスラリーなどにより間接
熱交換装置の目詰まり、破損が生じた場合の交換時に
は、この散水パイプを取り外す手間が必要となりその交
換作業に手間取るというおそれが前記後者の間接熱交換
装置にはある。

この出願に係る発明は、前記各公報のもつ課題を全て
解決し、軽量で、かつ構造を簡略化すると共に、工業用
プロセス液体、散布水などの液体の供給のためのポンプ
を小型化した間接熱交換装置を市場に提供することを目
的とする。

ロ．発明の構成 ＜課題を解決するための手段＞ 前記課題を解決するために、この発明は両側縁が密閉
され、上下開口した扁平な垂直方向の相互に平行な数個
の第１液体流下通路と、これらの各第１液体流下通路間
にそれぞれ形成された垂直方向の面をもつ扁平で、第２
液体及び気流が相互に直接接触して直交流式に流れる気
液通路を有し、これらの２つの通路が熱交換隔壁板によ
って仕切られている全体直方体状の大気開放型間接型熱
交換装置において、 この全体直方体状の間接熱交換装置の上面には、前記
第１、第２の各液体用の一時溜り部が相互離隔して形成
されており、一方の一時溜り部に対応する液体が流下す
る前記第１液体流下通路の上端が、また他方の一時溜り
部に前記気液通路の上端がそれぞれ開口連通され、前記
各熱交換隔壁板の上端寄りには、各液体分配用の畝がこ
の間接熱交換装置の気流の流れ方向全長にわたり形成さ
れていることを特徴とする間接熱交換装置としてある。

この結果、第１液体流下通路と気液通路の各上端は、
大気に開放した形状としてある。

前記全ての第１液体流下通路は、気液通路の空気取入
口寄りの一方の一時溜り部の底壁にその上端で開口し、
他方の一時溜り部の底壁には非開口としてあり、また全
ての気液通路は、気液通路の空気吐出口寄りの他方の一
時溜り部の底壁のみににその上端で開口し、これら一時
溜り部の中間に、これら２つの一時溜り部を離隔する隆
起部がこの間接交換装置の全幅にわたり形成されている
ことを特徴とする間接熱交換装置とすることが、工業用
プロセス液体の冷却上好ましい。なお、この第２液体流
下通路と、気液通路の一時溜り部への開口位置が相対的
に逆の場合もある。

前記液体分配用の畝は、第１液体通路及び気液通路の
流路を一時的に絞る絞り部を前記気流の流れ方向全長に
わたり間隔をおいて各熱交換隔壁板に突出形成してなる
ことを特徴とする間接熱交換装置とすることがその液体
分配上好ましい。

前記間接熱交換装置は冷却塔用としてあり、前記第
１、第２の液体のうち、第１液体が工業用プロセス液体
であり、第２液体が散布水である間接熱交換装置とする
ことが、冷却塔に組み込む場合好適である。

前記間接熱交換装置はヒーティングタワー用としてあ
り、第１液体はブライン液としてある間接熱交換装置と
することがヒーティングタワー内に装填し使用する場合
に最適である。

前記冷却塔は直交流式冷却塔であり、その上部水槽
は、前記一時溜り部に対応して、少なくとも２つの水槽
部を有していることを特徴とする間接熱交換装置、前記
水槽部は仕切り壁で仕切られている間接熱交換装置又は
前記水槽部は、個々独立した水槽単体からなる間接熱交
換装置とすることが散布水と、工業用プロセス液体の水
槽部として直交流式冷却塔の上部水槽を有効利用する上
で好ましい。

また、前記一時溜り部が前記上部水槽を兼用する場合
もある。

＜作 用＞ 前記のように構成した大気開放型の間接熱交換装置の
作用をその使用方法と共に説明する。

ａ）直交流式冷却塔に組込み使用する場合。

直交流式冷却塔の上部水槽は、気流流れ方向で第１水
槽部と第２水槽部に区画されており、この冷却塔の外気
取入口寄りに位置する第１水槽部は、この発明の間接熱
交換装置の第１の一時溜まり部の平面形状に符合する大
きさに形成され、負荷部（例えば、冷凍機）から第１液
体である工業用プロセス液体がこの第１水槽部に供給さ
れる。

また、この冷却塔の排気口寄りに位置する第２水槽部
は、前記第２の一時溜り部の平面形状に符合する大きさ
としてあり、冷却塔の後述する下部水槽から汲み上げら
れ循環使用される第２液体である散布水を受入るための
ものとしてある。

更にこの冷却塔の下部水槽は、前記間接型熱交換器下
端からのプロセス流体及び散布水を各々分離して受け入
れるべく、２室に区画された二重構造としてあり、一方
の室はプロセス液体貯溜室としてあり、前記プロセス液
体流下通路の下端がこのプロセス液体貯溜室に開口し、
他方の室は散布水貯溜室とし、前記気液通路の下端部が
散布水貯溜室に開口してあり、プロセス液体貯溜室は負
荷部にプロセス液体を供給すべく連通し、一方、散布水
貯溜室は前記上部水槽の第２水槽部に連通している。

前記第２の一時溜り部に上端で開口する前記気液通路
は、前記散布水の流下通路となり、第１の一時溜り部に
上端で開口する第１液体流下通路は工業用プロセス液体
として、この発明の間接熱交換装置はこの上面が上部水
槽の底面下方に位置する状態で直交流式冷却塔本体内に
組込まれる。

このように間接熱交換装置を組み込んでなる直交流式
冷却塔における上部水槽の第１水槽部に工業用プロセス
液体を負荷から供給すると、この第１水槽部底壁の落下
孔群からこの間接熱交換装置の対応する第１の一時溜り
部に工業用プロセス液体落下しこの部分に一時滞留す
る。

この後、工業用プロセス液体は第１の一時溜り部に開
口する複数個の第１液体即ち工業用プロセス液体流下通
路に流入し、次いで、前記液体分配用畝により、一時的
に絞られこの間接熱交換装置の気流の流れ方向全長にわ
たり所定水量で拡がり分配された後、この流下通路両壁
を形成する熱交換隔壁板の一側壁全面に沿い、この冷却
塔の下部水槽における工業用プロセス液体貯溜室に向け
流下して行く。

また、前記上部水槽の第２水槽部に散布水が供給さ
れ、第２水槽部から第２の一時溜り部に落下し、この部
分に一時滞留する。

この後、第２の一時溜り部に開口する複数個の前記気
液通路内に散布水が流下し、次いで前記液体分配用畝で
一時的に絞られこの気液通路内を水平に流れる気流の流
れ方向全長にわたり所定の水深で拡がり分配された後、
前記熱交換隔壁板の他側壁全面に沿い冷却塔下部水槽に
おける散布水貯溜室に向け流下してゆき、気液通路内に
濡壁を形成しこの流下中に、熱交換隔壁板を介して間接
的に反対側の側壁に沿い流下中の工業用プロセス液体を
冷却し、この散布水自身は昇温する。

一方、この冷却塔の排気口に設けた送風機の作動によ
り、この冷却塔の外気取入口から取り込まれた空気は前
記プロセス液体の流れと直交して前記複数個の気液通路
内を流れるとともに、前記この気液通路通過中に前記昇
温した散布水と直接接触し潜熱作用でこの散布水を冷却
する。この冷却で自身昇温した空気はこの気液通路を水
平に流れ前記送風機を上部に配置した冷却塔の通風室に
至り次いで排気口から外部へ排気される。

このようにして所定温度に冷却された工業用プロセス
液体は、前記冷却塔における下部水槽のプロセス液体貯
溜室に一時的に滞留した後、循環ポンプの作動により冷
凍機などの負荷部へ供給され、仕事を終え昇温した後再
びこの上部水槽の第１の水槽部に供給され以下繰り返し
循環する。

一方、取り込んだ空気との間で直接接触し潜熱作用を
受けて冷却され、且つ前記プロセス液体を間接的に冷却
した冷却水は、次回のプロセス液体の冷却に適した温度
に冷却された状態で前記下部水槽の散布水貯溜室内に流
入して一時的に滞留された後、汲み上げポンプの作動に
より前記上部水槽の第２水槽部に供給され、以下繰返し
循環する。

ｂ）ヒーティングタワーにこの発明の間接熱交換装置を
組み込んで使用する場合。

この場合には、第１液体はブライン液とし上部水槽の
第１水槽よりこの間接型熱交換装置の前記第１液体流下
通路の上流端に向けて自然落下させ、この通路内に流入
させる。この第１液体流下通路を流下中に前記気液通路
内を通過する空気により、このブライン液は間接的に加
温され、負荷部である蒸発器へ供給されて、室内の暖房
などの仕事をした後低温化したブライン液を再び上部水
槽の第１水槽部へ戻し、繰返し加温する。この際、気液
通路は空気通路としてのみ使用する。

前記の説明ではブライン液と空気流とは間接接触し
て、ブライン液を閉ループで循環使用する場合を示した
が、ブライン液を気液通路に流下させ、空気流と直接接
触する場合もある。

ｃ）加湿器にこの発明の間接熱交換装置を組み込み使用
する場合。

室外側と室内側の間にこの間接熱交換装置を介設し、
一次側から２次側に向け空気流を前記気液通路に沿い水
平に流し、この気液通路内を通過中に、前記第２の一時
溜り部から散布水をこの気液通路に流入させ、この気液
通路全域に濡れ壁を形成し、空気流の湿度を高め、かつ
加温し、湿り空気として室内へ吹出させる。

＜実施例＞ この発明の代表的な実施例を次に説明する。

＜第１実施例＞ 第１図において、Ａは全体直方体状の大気開放型間接
熱交換装置であり、両側縁が密閉され、上下開口した扁
平な垂直方向の相互に平行な数個の第１液体流下通路10
と、これらの各第１液体流下通路10間にそれぞれ形成さ
れた垂直方向の面をもつ扁平で、第２液体及び気流が相
互に直接接触して直交流式に流れる気液通路20を有し、
これらの２つの通路10と20が熱交換隔壁板30によって仕
切られている。

この全体直方体状の間接熱交換装置Ａの上面には、前
記第１、第２の各液体用の一時溜り部11、21が相互離隔
して形成されており、一方の一時溜り部11に対応する液
体が流下する前記第１液体流下通路10の上端が、また他
方の一時溜り部21に前記気液通路20の上端がそれぞれ開
口連通され、前記各熱交換隔壁板30の上端寄りには、各
液体分配用の畝40がこの間接熱交換装置Ａの気流の流れ
方向全長にわたり形成されている。

また第１液体流下通路10の下端開口部も、この間接熱
交換装置Ａの気流の流れ方向全長にわたり形成され、第
１液体の吐出口部としてある（第６図参照）。

前記気液通路20は全体直方体の形状としてあり、その
底部を閉じており、その一側端部は空気取入口22として
あり、反対側端部は空気吐出口23兼第２液体吐出口とし
てある（第５図、第11図及び第12図参照） 図示のものにおいては、全ての第１液体流下通路10は
気液通路20の空気取入口22寄りの一方の一時溜り部11の
底壁12のその上端で開口し、他方の一時溜り部21の底壁
24には非開口としてあり、また全ての気液通路20は、気
液通路20の空気吐出口23寄りの他方の一時溜り部21の底
壁24のみにその上端で開口し、これら一時溜り部11と21
の中間に、これら２つの一時溜り部11と21を離隔する隆
起部50がこの間接交換装置Ａの全幅にわたり形成されて
いる。

このようにして第１液体流下有通路10及び気液通路20
の上端は大気に開放の形状としてある。

前記熱交換隔壁板30を含め、この熱交換装置Ａ全体は
合成樹脂製の真空成形加工品乃至金属製平板からなるプ
レス加工品としてある。

前記液体分配用の畝40は、第１液体通路10及び気液通
路20の流路を一時的に絞る絞り部41、42を前記気流の流
れ方向全長にわたり等間隔に各熱交換隔壁板30に突出形
成してなるものである。

第２図、第３図に示すものにおいては、この畝40は第
１液体通路10側へ突出する第１絞り部41と、気液通路20
側へ突出する第２絞り部42とからなり、この相互反対側
へ突出する第１絞り部41、第２絞り部42の突出形状は、
水平方向に延びるリブ状のもので、輪郭形状は長方形、
長円形、台形、三角形などどれでも良く（第７図参
照）、要は液体の流れを一時的に抑制するものであれば
形状、大きさに限定はない。

前記のように構成した第１実施例の間接熱交換装置Ａ
の作用をその使用方法と共に説明する。

ａ）直交流式冷却塔Ｂに組込み使用する場合。

直交流式冷却塔Ｂの上部水槽60は、気流流れ方向で第
１水槽部61と第２水槽部62に区画されており、この冷却
塔Ｂの外気取入口63寄りに位置する第１水槽部61は、前
記間接熱交換装置Ａの第１の一時溜まり部11の平面形状
に符合する大きさに形成され、負荷部（例えば、冷凍
機）Ｃから第１液体である工業用プロセス液体がポンプ
2P1によりこの第１水槽部61に供給される。

また、この冷却塔Ｂの排気口64寄りに位置する第２水
槽部62は、前記第２の一時溜り部21の平面形状に符合す
る大きさとしてあり、冷却塔Ｂの下部水槽65からポンプ
P2で組み上げられ循環使用される第２液体である散布水
を受入るためのものとしてある（第12図参照）。

更に、この下部水槽65は、間接型熱交換装置Ａ下端か
らのプロセス流体及び散布水を別々に分離して受け入れ
るべく、ほゞ水平な仕切板71で上、下とに仕切られた二
重構造としてあり、その下側の室69がプロセス液体貯溜
室としてあり、前記全てのプロセス液体流下通路10の下
端全域がこのプロセス液体貯溜室69に開口し、上側の室
70が散布水貯溜室として前記気液通路20の空気吐出口23
下端部側方が散布水貯溜室70に向け開口してあり、プロ
セス液体貯溜室69は負荷部Ｃにプロセス液体を供給すべ
く連通し、また、散布水貯溜室70は前記第２水槽部62に
散布水を循環供給すべく各々連通している（第12図、第
13図参照）。

更に、前記間接型熱交換装置Ａの下端を前記下部水槽
65の仕切板71に対して着脱自在に組み付けるべく間接型
熱交換器Ａの底面の内端全長から内方に向け前記仕切板
71と同幅の合成樹脂製フランジ72が延在し、この延在す
るフランジ72の下面にパッキン材73を介して前記仕切板
71の側辺全長がボルト74、ナット75により、水密に結合
されている。即ち、前記仕切り板71と間接型熱交換装置
Ａの底面のフランジ72の継目においてプロセス液体貯溜
室69への散布水の漏水が阻止されているとともに、交換
時のこの仕切板71からこの間接型熱交換器Ａが取外し可
能としてある（第13図、第14図参照）。

前記第２の一時溜り部21に上端で開口する前記気液通
路20は、前記散布水の流下通路とし、また第１の一時溜
り部11に上端で開口する第１液体流下通路10は工業用プ
ロセス流体として、この間接熱交換装置Ａは直交流式冷
却塔本体66内に組込まれる。

即ち、前記間接熱交換装置Ａの上面を上部水槽60の底
面下方に位置させ、その気液通路20の空気取入口22を冷
却塔Ｂを外気取入口63に対面させた状態で、この間接熱
交換装置Ａを下部水槽65上に載置し、その仕切板71の側
辺と間接熱交換装置Ａのフランジ72とをパッキン材73を
介してボルト74、ナット75で接続し、この間接熱交換装
置Ａを冷却塔Ｂの本体内に組み込む。

このように間接熱交換装置Ａを組み込んでなる直交流
式冷却塔Ｂにおける上部水槽60の第１水槽部61に工業用
プロセス液体を負荷部Ｃから供給すると、この第１水槽
部61底壁の落下孔群からこの間接熱交換装置Ａの対応す
る第１の一時溜り部11に工業用プロセス液体落下しこの
部分に一時滞留する。

この後、工業用プロセス液体は第１の一時溜り部11に
開口する複数個の第１液体即ち工業用プロセス液体流下
通路10に流入し、次いで、前記液体分配用畝40の第１絞
り部41により、一時的に絞られこの間接熱交換装置Ａの
気流の流れ方向全長にわたり所定水量で拡がり分配され
た後、この流下通路10両壁を形成する熱交換隔壁板30の
一側壁全面に沿い、この冷却塔Ｂの下部水槽65における
プロセス液体貯溜室69に向け流下していく。

更に、この工業用プロセス液体の滞溜過程を詳述すれ
ば、工業用プロセス液体の一部は気流方向で隣接する第
１絞り部41間の間隙を通り抜け下方へ流下していくと共
に、残りの工業用プロセス流体は一度第１絞り部41によ
り絞られその流下に遅速され、この第１絞り部41の上部
で散布水通路20側へ膨出するこの工業用プロセス液体通
路流下通路10の膨出溜り部101に一時的に滞溜した状態
となり、気流方向全長にわたり所定の水深をもって拡が
り、この後、この第１絞り部41を乗り越えて下方へ流下
していく（第２図及び第４図参照）。

従って、この第１絞り部41の大きさを変更すること
で、その流下量を制御することができる。

即ち、第１絞り部41が大きければ（例えば、長くした
り、その突出量を大きくする）その水深を深くなり、一
度の流下量は少なくなり、小さければその水深は浅くな
り、一度の流下量は多くなる。

また、前記上部水槽60の第２水槽部62に散布水が供給
され、第２水槽部62から第２の一時溜り部21に落下し、
この部分に一時滞留する。

この後、第２の一時溜り部21に開口する複数個の前記
気液通路20内に散布水が流下し、次いで前記液体分配用
畝40の第２絞り部42で一時的に絞られこの気液通路20内
を水平に流れる気流の流れ方向全長にわたり所定水深で
拡がり分配された後、前記熱交換隔壁板30の他側壁全面
に沿い冷却塔Ｂの下部水槽65における散布水貯溜室70に
向け流下してゆき、気液通路20内に濡壁を形成しこの流
下中に、熱交換隔壁板30を介して間接的に反対側の側壁
に沿い流下中の工業用プロセス液体を冷却し、この散布
水自身は昇温する。

前記散布水の滞留過程を更に詳述すれば、散布水の一
部は気流方向で隣接する第２絞り部42間の間隙を通り抜
け、残りの散布水はこの第２絞り部42でその流下を遅速
され、この第２絞り部42の上流側で一時的に滞留した状
態となり、気流方向全長にわたり所定の水深をもって拡
がり、この後第２絞り部42を乗り越えて下方へ流下して
いく（第３図、第５図参照）。

従って、散布水の流下量の大きさに応じてこの第２絞
り部42の大きさを前記第１絞り部41の大きさと対応して
設定することで良好な熱交換が行われる。

一方、この冷却塔Ｂの排気口64に設けた送風機67の作
動により、この冷却塔Ｂの外気取入口63から取り込まれ
た空気は前記プロセス液体の流れと直交して前記複数個
の気液通路20内を流れるとともに、前記この気液通路20
通過中に前記昇温した散布水と直接接触し潜熱作用でこ
の散布水を冷却する。この冷却で自身昇温した空気はこ
の気液通路20を水平に流れ前記送風気67を上部に配置し
た冷却塔Ｂの通風室68に至り次いで排気口64から外部へ
排気される。

このようにして所定温度に冷却された工業用プロセス
液体は、全てのプロセス液体流下通路10の下端全域から
一斉に前記冷却塔Ｂにおける下部水槽65のプロセス液体
貯溜室69に内に吐出しここに一時的に滞留した後、ポン
プP1の作動により冷凍機などの負荷部Ｃへ供給され、仕
事を終え昇温した後再び前記上部水槽60の第１の水槽部
61に供給され以下繰り返し循環する。

一方、取り込んだ空気との間で直接接触し潜熱作用を
受けて冷却され、且つ前記プロセス液体を間接的に冷却
した散布水は、次回のプロセス液体の冷却に適した温度
に冷却された状態で前記下部水槽65の散布水貯溜室70内
に流入して一時的に滞留された後、前記ポンプP2の作動
により前記上部水槽60の第２水槽部62に供給され、以下
繰返し循環する。

長期間の運転によりスラッジスラリーがこの間接熱交
換装置Ａの各通路10、20に付着し、目詰りを起こした
り、一部欠損し、洗浄又は交換のために、この間接熱交
換器Ａを取り外すには前記下部水槽65との結合を分離し
冷却塔Ｂ本体の外側に取りだし、洗浄を行いその目詰ま
りを解消するか、新しいものと交換する。

なお、必要に応じ上部水槽60の間接熱交換装置Ａ上面
との間の空間に、工業用プロセス液体及び散布水を対応
する一時溜り部11、21へ分配する分配棚90が設定される
（第12図参照）。

ｂ）ヒーティングタワーＤにこの間接熱交換装置Ａを組
み込んで使用する場合。

この場合には、第１液体はブライン液としヒーティン
グタワーＤの上部水槽80よりこの間接型熱交換装置Ａの
前記第１液体流下通路10の上流端に受けて自然落下し、
流入する。この第１液体流下通路10を流下中に前記気液
通路20内を通過する空気により、このブライン液は間接
的に加温され、負荷部である蒸発器C1へ供給されて、室
内の暖房などの仕事をした後低温化したブライン液を再
び上部水槽80へ戻し、繰返し加温する。この際、気液通
路20は空気通路としてのみ使用する（第15図参照）。

前記の説明ではブライン液と空気流とは間接接触し
て、ブライン液を閉ループで循環使用する場合を示した
が、ブライン液を気液通路20に流下させ、空気流と直接
接触させる場合もある。

ｃ）加湿器Ｅにこの間接熱交換装置Ａを組み込み使用す
る場合。

室外側と室内側の間にこの間接熱交換装置Ａを介設
し、一次側（室外側）から２次側（室内側）に向け空気
流を前記気液通路20に沿い水平に流し、この気液通路20
内を通過中に、前記第２の一時溜り部21から散布水をこ
の気液通路20に流入させ、この気液通路20全域に濡れ壁
を形成し、空気流の湿度を高め、かつ加温し、湿り空気
として室内へ吹出させる（第16図参照）。

＜第２実施例＞ 第１実施例と同一符号のものは、第１実施例と同一の
構成、作用を有し、第１実施例と異なる構造は次の通り
である。

この間接熱交換装置Ａの上面に形成された第１の一時
溜り部11aと第２の一時溜り部21aが深さのやゝ深い水槽
に形成されている（第８図参照）。

この実施例の作用、その使用方法は第１実施例とほゞ
同じである。

異なるところは、直交流式冷却塔に組み込む場合を例
に採り説明すれば、前記上部水槽60を必要とせずこの実
施例では、第１、第２の一時溜り部11a、21aがこの上部
水槽の役目をなし、工業用プロセス液体、散布水は直接
対応する一時溜り部11、21に低水圧で流入する。

＜第３実施例＞ 第１実施例と異なる構造は気液通路20aの形状であ
り、その他は第１実施例と同じである。

この実施例の気液通路20aの空気取り入れ口22寄りの
側壁には、空気取込口寄りで垂直な水切り用の畝76がそ
のほゞ全高さにわたり延設してあり、この水切り用の畝
76の上端から気流方向にその全長にわたり延在する水平
な第２液体分配用畝77が形成してあり、この畝77の位置
は、前記各液体分配用畝40の上方で、一時溜り部21の底
壁24寄りとしてある（第９図参照）。

このように構成した第３実施例の作用及びその使用方
法は、第１実施例とほゞ同じである。

第１実施例と異なるところを直交流式冷却塔に組み込
んだ場合を例に採り説明すれば、気液通路20aを流下す
る散布水は第２の一時溜り部21から流入すると直ちに第
２液体分配用畝77に伝わり流れると共に、その一部は気
流により水平方向に拡がり分配された状態で前記各液体
分配用畝40に向け流下していく。

この気液通路20を水平に流れる空気流と直交して流下
する散布水は、その空気取込口23から冷却塔Ｂの外気取
入口より外部へ飛散する傾向にあるが、前記水切り用畝
76に突き当たり、内側へ引き戻される。

また、空気流が一時溜り部22に向け偏流することが水
平な第２液体分配用畝77により緩和される。

＜第４実施例＞ 第１実施例と異なるところは第２の絞り部42aの形状
であり、空気取込口寄り及び空気吐出口寄りの前記第２
の絞り部42aの長手方法はその中央部のものより長く、
気流方向に隣接する絞り部42aの間隔ｄは狭くしてある
（第10図参照）。その他は実施例１と同一である。

この実施例では、前記第２の絞り部受42aの作用でこ
の空気取込口22寄り及び空気吐出口23寄りでの液体一時
滞留流量がその中央部より多くなり、その結果、その流
下量が少なくなり、空気取込口22からの外部への散布水
の飛散及び空気吐出口23からの水滴のキャリィオーバー
は少なくなる。

＜第５実施例＞ 第１実施例と異なるところは、間接熱交換装置ａの底
面部の構造であり、その他は第１実施例と同じである。

この実施例の間接熱交換装置Ａの底面中央部には、前
記上面と同様にその間接熱交換装置Ａの全幅にわたり隆
起部51が形成してあり、この隆起部51を境として空気取
起込口寄りに第１液体吐出部52が、空気吐出口寄りに第
２液体吐出部53が各々形成してあり、第１液体吐出部52
に前記第１液体流下通路10の下端が開口連通し、第２液
体吐出部52に前記気液通路20の下端が開口連通している
（第11図参照）。

即ち、間接熱交換装置Ａの下面は、この上面と同一の
形状、構造に形成されている。

この実施例の作用、使用方法は、第１実施例とほゞ同
じであるが、第４実施例特有の作用を冷却塔に適用した
場合を例に採り次の説明する。

この際、冷却塔の下部水槽は、前記第１、第２の液体
吐出部52、53に対応して、垂直な仕切板により工業用プ
ロセス液体貯溜室と、散布水貯溜室に、左右２室に区画
されており（図示せず）、この下部水槽の上面にこの間
接熱交換装置Ａは設置され、第１液体流下通路10を流下
中に冷却された工業用プロセス流体は一度空気取込口22
寄りに集められた後、その下端が連通する第１液体吐出
部52から下部水槽の工業用プロセス液体貯溜室に吐出し
貯溜された後、負荷部へ供給される。また、気液通路20
を流下してきた散布水は、一度空気吐出口23寄りに集め
られた後、その下端が連通する第２液体吐出部53から散
布水貯溜室に吐出し貯溜される。

その他の熱交換作用は第１実施例と同じである。

ハ．発明の効果 前記のように構成し作用する発明においては、前記液
体分配用の畝を形成することにより、第１、第２の液体
を相互分離した状態で前記一時溜り部から各々対応する
通路全域に一様に分配でき、第１液体と第２液体を間接
的に熱交換でき、一部に偏らず第１液体を所望の使用温
度に冷却できる。

前記効果に加えて、通路の上部は、対応する一時溜り
部に大気開放式で開口してあり、第１、第２の液体は自
重落下式に流入するため、第１液体、第２液体を散布パ
イプなどを使用せずにこの熱交換装置に散布流下せずに
済み、前記熱交換装置上部に第１液体又は第２液体専用
の散水パイプを配設する必要性がなくなり、第１、第２
の液体の熱交換装置を流下する水圧を大幅に低下でき、
両方の液体の供給用ポンプを小型化できる。

従って、この熱交換装置全体の構造を簡略化でき、そ
の組立、保守管理も容易にできる上、全重量も軽量化で
きる。

請求項第２項記載の発明においては、殊に前記隆起部
分により一時溜り部内での第１液体と第２液体の相互分
離を簡単な構造で確実に行え、対応する通路に第１、第
２液体を分離した状態で流入させることができ、前記工
業用プロセス流体の冷却を散布水との間接接触により有
効に能率良く行うのに最適となる。

前記液体分配用の畝が、第１液体通路及び気液通路の
流路を一時的に絞る絞り部を前記気流の流れ方向全長に
わたり間隔をおいて各熱交換隔壁板に突出形成してなる
ことを特徴とする請求項第４項記載の間接熱交換装置に
おいては、この絞り部において、各液体はその流量を一
時的に絞られるため、この絞り部上流域に液体を所定の
深さで、前記全長にわたり拡がり滞留させることがで
き、前記液体に対応する一時溜り部の底面積が狭くても
液体をその全幅に一様に、確実に分散、流下させること
ができる。

冷却塔用として、前記第１、第２の液体のうち、第１
液体が工業用プロセス液体であり、第２液体が散布水で
ある請求項第５項記載の熱交換装置においては、この熱
交換装置を利用して直交流冷却塔における工業用プロセ
ス流体を散布水によりその道路全域において、間接的に
冷却できる。

ヒーテイングタワー用として第１液体はブライン液と
してある請求項第６項記載の間接熱交換装置において
は、冬期においてブライン液を間接的に外気で加温で
き、ブライン液を間接的に外気で加温でき、ヒーティン
グタワーの熱交換器に使用できる。

前記冷却塔が直交流式冷却塔であり、その上部水槽
が、前記一時溜り部に対応して、少なくとも２つの水槽
部を有していることを特徴とする請求項第６項記載の間
接熱交換装置、前記水槽部が仕切り壁で仕切られている
請求項第７項記載の間接交換装置又は前記水槽部が、個
々独立した水槽単体からなる請求項第８項記載の間接熱
交換装置においては、前記効果に加えて散布水と、工業
用プロセス液体の水槽部として直交流式冷却塔の上部水
槽を有効利用することができる。

なお、請求項第９項記載の間接熱交換装置において
は、冷却塔上部水槽をこの熱交換装置と別個に設ける必
要がなくなり、その構造がより簡略となりかつ組込みが
容易となる。

前記熱交換器は前記のように加湿器としても利用でき
る。

＜実施例固有の効果＞ 前記各実施例の効果は、対応する本件発明の効果と同
一であるが次のような固有の効果をも有する。

第１実施例においては、前記絞り部41、42が等間隔に
形成されているため、各対応する通路10、20に滞留し、
気流方向に拡がる深さを均一にでき、その流下全面にお
いてより均等に第１液体と第２液体を間接的に熱交換で
きる。

また、前記のように第１液体流下通路10下端を間接熱
交換器Ａ全長で開口することで、第１液体をよどみなく
円滑に、冷却塔の下部水槽などに吐出でき、かつ第２液
体を気液通路20の空気吐出口下端から第１液体と混合せ
ずに分離して冷却塔の下部水槽などに吐出でき、殊に直
交流式冷却塔間接熱交換装置として最適なものを得るこ
とができる。

第２実施例においては、第１、第２の溜り部11、21に
各対応する液体が大気に開放した状態で直接流入するた
め、パイプの配管が容易になると共に冷却塔などの全高
さを低くできる。

第３実施例においては、その水切り用畝76、第２液体
分配用畝77の作用により、第２液体の外部への飛散を有
効に防止できると共に、より第２液体を全域に均等分配
できる。

第４実施例では、気液通路20における空気取込口寄り
及び空気吐出口寄りに設けた前記第２の絞り部42aの作
用により、流下中の散布水の流量をこの空気取込口と空
気吐出口において中央部に比して少なくでき、この空気
取込口からの水滴の飛散及び空気吐出口からの水滴のキ
ャリィオーバーを少なくすることができる。

第５実施例においては、間接熱交換装置Ａの下面を上
面と同様の構造とし、中央隆起部51で、第１、第２の液
体吐出部52、53を相互離間して形成したため、下部水槽
への第１、第２の液体の吐出を間接熱交換装置Ａの下面
から行うことができ、冷却塔などへの組込み使用する
際、下部水槽の二重構造を複雑化させず第１、第２の液
体を相互分離して貯溜でき、その結果第１実施例に比し
て下部水槽の占有スペースを小さくできる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係るもので、第１図はこの間接熱交換器
の第１実施例の一部省略平面図、第２図は第１図の２−
２線に沿う第１液体通路を示す縦断側面図、第３図は第
１図の３−３線に沿う第２液体通路を示す縦断面図、第
４図は第１図の４−４線に沿う第１液体通路を示す縦断
正側面図、第５図は第１図の５−５線に沿う第２液体通
路を示す縦断正面図、第６図はは間接熱交換装置の底面
図、第７図は絞り部の他の形状を示す図、第８図はこの
間接熱交換装置の第２実施例の溜り部を示す概略斜視
図、第９図はその第３実施例の要部を示す正面図、第10
図は第４実施例の第２絞り部を示す正面図、第11図は第
５実施例の底面部を示す概略底面図、第12図はこの間接
熱交換装置を直交流式冷却塔に適用した状態を示す概略
図、第13図はその冷却塔の下部水槽と間接熱交換器の結
合状態を示す縦断面図、第14図はその斜視図、第15図は
この間接熱交換装置をヒーティングタワーに適用した状
態を示す概略図、第16図は加湿器にこの間接熱交換装置
を適用した場合の概略図である。 図中の種な記号の説明 Ａ……間接熱交換装置、 40……各液体分配畝。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側縁が密閉され、上下開口した扁平な垂
   直方向の相互に平行な数個の第１液体流下通路と、これ
   らの各第１液体流下通路間にそれぞれ形成された垂直方
   向の面をもつ扁平で、第２液体及び気流が相互に直接接
   触して直交流式に流れる気液通路を有し、これらの２つ
   の通路が熱交換隔壁板によって仕切られている全体直方
   体状の大気開放型間接型熱交換装置において、 この全体直方体状の間接熱交換装置の上面には、前記第
   １、第２の各液体用の一時溜り部が相互離隔して形成さ
   れており、一方の一時溜り部に対応する液体が流下する
   前記第１液体流下通路の上端が、また他方の一時溜り部
   に前記気液通路の上端がそれぞれ開口連通され、前記各
   熱交換隔壁板の上端寄りには、各液体分配用の畝がこの
   間接熱交換装置の気流の流れ方向全長にわたり形成され
   ていることを特徴とする間接熱交換装置。
2. 【請求項２】全ての第１液体流下通路は、気液通路の空
   気取入口寄りの一方の一時溜り部の底壁にその上端で開
   口し、他方の一時溜り部の底壁には非開口としてあり、
   また全ての気液通路は、気液通路の空気吐出口寄りの他
   方の一時溜り部の底壁のみににその上端で開口し、これ
   ら一時溜り部の中間に、これら２つの一時溜り部を離隔
   する隆起部がこの間接交換装置の全幅にわたり形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間
   接熱交換装置。
3. 【請求項３】前記液体分配用の畝は、第１液体通路及び
   気液通路の流路を一時的に絞る絞り部を前記気流の流れ
   方向全長にわたり間隔をおいて各熱交換隔壁板に突出形
   成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の間接熱交換装置。
4. 【請求項４】前記間接熱交換装置は冷却塔用としてあ
   り、前記第１、第２の液体のうち、第１液体が工業用プ
   ロセス液体であり、第２液体が散布水である特許請求の
   範囲第１項たは第２項記載の間接熱交換装置。
5. 【請求項５】前記間接熱交換装置はヒーティングタワー
   用としてあり、第１液体はブライン液としてある特許請
   求の範囲第１項記載の間接熱交換装置。
6. 【請求項６】前記冷却塔は直交流式冷却塔であり、その
   上部水槽は、前記一時溜り部に対応して、少なくとも２
   つの水槽部を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第３項記載の間接熱交換装置。
7. 【請求項７】前記水槽部は仕切り壁で仕切られている特
   許請求の範囲第６項記載の間接熱交換装置。
8. 【請求項８】前記水槽部は、個々独立した水槽単体から
   なる特許請求の範囲第７項記載の間接熱交換装置。
9. 【請求項９】前記冷却塔の上部水槽をこの間接熱交換装
   置の前記一時溜り部が兼用している特許請求の範囲第３
   項記載の間接熱交換装置。