JP4854399B2 - 冷水製造システム - Google Patents

Description

本発明は冷水製造システムに関し、特にフリークーリングにより冷水を製造する冷水製造システムに関するものである。

冬季においても冷房負荷がある建物に、いわゆるフリークーリングシステムを導入することは省エネルギーに資する。一般にフリークーリングシステムは以下のように構成される。冷凍機と空調機との間で冷水を循環させる冷水管と、冷凍機と冷却塔との間で冷却水を循環させる冷却水管とをバイパス管で接続し、空調機と冷凍機との間で冷水が循環可能な流路と、空調機と冷却塔との間で冷水が循環可能な流路とを切り替えることができるように開閉弁を冷却水管及びバイパス管に配設しておく。そして、冬季においては、空調機と冷却塔との間で冷水が循環するように開閉弁を開閉し、外気を冷熱源として利用して冷凍機を運転せずに冷却塔の冷却能力のみで冷水を生成する（例えば、特許文献１参照。）。このように、フリークーリングとは、低温の外気を利用して冷凍機を用いずに直接冷房用（冷凍用）の冷水を造ることをいう。

一般に冷却塔は屋外に設置され、上述のようにフリークーリングシステムは外気を利用して冷水を生成する。例えば１５℃の冷水からフリークーリングにより１０℃の冷水を生成するためには−５℃程度の外気湿球温度が要求されるため、寒冷の環境下にある冷却塔の散布水が凍結するおそれがある。冷却塔の散布水が凍結するのを防ぐための手段として、冷却塔に電気又は蒸気で発熱するヒータを設けることが一般に行われている。

特開平７−１９５２３号公報（図３等）

しかしながら、フリークーリングで冷水を生成する際にヒータにより温熱を投入すると省エネルギー効果が低下することとなる。

本発明は上述の課題に鑑み、フリークーリングで冷水を生成するに際し、省エネルギー効果の低下を抑制しつつ凍結防止を図る冷水製造システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る冷水製造システムは、例えば図１に示すように、密閉式冷却塔１０を利用したフリークーリングにより冷水を製造する冷水製造システム１であって；冷熱を利用する負荷側から送られてきた還冷水ＣＦＲ（ＣＦＸ）を密閉式冷却塔１０のコイル１１に導く還水管３１、３４と；密閉式冷却塔１０の散布水ＳＷＸを循環する循環管２４と；還冷水ＣＦＸと循環管２４を流れる散布水ＳＷＸとの間で熱交換を行わせる熱交換器２３であって、コイル１１とは異なる熱交換器２３とを備え；熱交換器２３において散布水ＳＷＸと熱交換した還冷水ＣＦＸを密閉式冷却塔１０のコイル１１に導くように構成されている。

このように構成すると、還水管を流れる還冷水と循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせる熱交換器を備えるので、負荷側から送られてきた還冷水の保有熱を散布水の昇温加熱源に利用することとなり、散布水の凍結防止を図りつつ還冷水の予冷が行われて省エネルギー効果の低下を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明に係る冷水製造システムは、例えば図１に示すように、請求項１に記載の冷水製造システム１において、還水管３１、３４が、還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲの一部を分流して分流した地点より下流側の還水管３１に再合流させる分流管３４を有し；熱交換器２３が、分流管３４を流れる還冷水ＣＦＸと循環管２４を流れる散布水ＳＷＸとの間で熱交換を行わせるように構成されている。

このように構成すると、熱交換器が分流管を流れる還冷水と循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせるように構成されるので、熱交換器をコンパクトにすることができる。

また、請求項３に記載の発明に係る冷水製造システムは、例えば図１に示すように、請求項２に記載の冷水製造システム１において、分流管３４に配設され、分流管３４内の還冷水ＣＦＸを流動させる分流ポンプ３５と；循環管２４に配設され、循環管２４内の散布水ＳＷＸを流動させる循環ポンプ２５とを備える。

このように構成すると、分流管内の還冷水を流動させる分流ポンプと循環管内の散布水を流動させる循環ポンプとを備えるので、還冷水と散布水との熱交換を必要に応じて間欠で行うことが可能となる。また、分流管内の還冷水を流動させる分流ポンプを備えるので、熱交換器で損失する分の圧力を分流ポンプで昇圧させることができる。

また、請求項４に記載の発明に係る冷水製造システムは、例えば図１に示すように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷水製造システム１において、密閉式冷却塔１０が散布水ＳＷを貯留する散布水貯留槽１３を有し；循環管２４が、密閉式冷却塔１０に付属の散水管系統の配管１４とは異なる配管２４で構成され、散布水貯留槽１３内の散布水ＳＷを取り出して熱交換器２３で熱交換された散布水ＳＷＸを散布水貯留槽１３内に直接戻すように配設されている。

このように構成すると、散布水貯留槽内の散布水が凍結することを、効率よく防ぐことができる。

また、請求項５に記載の発明に係る冷水製造システムは、例えば図２に示すように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷水製造システムにおいて、密閉式冷却塔１０の内部に配設された還冷水ＣＦＲを流すコイル１１と、密閉式冷却塔１０に形成された外気を取り入れるルーバー１８と、の間に内部空間１９が形成され；循環管２４が、密閉式冷却塔１０に付属の散水管系統の配管とは異なる配管で構成され、熱交換器２３の下流側の循環管２４Ａが内部空間１９に導かれるように配設され、熱交換器２３から導出された散布水ＳＷＸが内部空間１９を経由して密閉式冷却塔１０の散布水貯留槽１３に戻されるように構成されている。

このように構成すると、熱交換後の温度が上昇した散布水が内部空間を経由して散布水貯留槽に戻されることとなり、ルーバーに付着した散布水が凍結してルーバーが閉塞することを、防ぐことができる。

本発明によれば還水管を流れる還冷水と循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせる熱交換器を備えるので、負荷側から送られてきた還冷水の保有熱を散布水の昇温加熱源に利用することとなり、散布水の凍結防止を図りつつ還冷水の予冷が行われて省エネルギー効果の低下を抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る冷水製造システム１を説明する。図１は冷水製造システム１の模式的系統図である。冷水製造システム１は、密閉式冷却塔１０を用いてフリークーリングにより冷水を製造するシステムである。ここで、冷水を製造するとは、負荷側で利用する冷熱の媒体となる冷水について、負荷側での利用に適した温度に冷却することである。また、冷熱は、周囲環境温度付近にある物質から吸熱し、冷房や冷凍に利用できる熱である。なお、負荷側で利用する冷熱の媒体自体（冷熱の利用前後を区別していない媒体）も通常「冷水」と呼ばれるが、本明細書においては、負荷側での利用に適した温度の冷水と区別するため、負荷側で冷熱が利用されて温度が上昇した冷水を「還冷水」ということとする。また、本明細書では、負荷側での利用に適した冷水を「往冷水」と呼ぶこともある。つまり、冷水製造システム１は、往冷水を製造するシステムということができる。

密閉式冷却塔１０は、熱媒体である還冷水ＣＦＲが内部で大気と直接接触しない一方で、散布水としての冷却散布水ＳＷの蒸発潜熱によって還冷水ＣＦＲを冷却する機器である。密閉式冷却塔１０は、還冷水ＣＦＲを流すコイル１１が内部に配設されており、コイル１１の上部にはコイル１１に向けて冷却散布水ＳＷを散布する散布ノズル１２が配設されている。コイル１１及び散布ノズル１２の周囲は天板と底板とが除かれた直方体状の外板で囲われており、直方体状の上部にはファン１６が、下部には散布水貯留槽１３が、それぞれ配設されている。直方体状の外板の一側面と、この面に対向する面とには、外気を取り込むルーバー（不図示）が形成されている。ファン１６の作動により外気がルーバーから密閉式冷却塔１０の内部に流入するようになっている。ファン１６は、典型的にはインバータにより無段階で回転速度が制御されるが、段階的に回転速度が制御されることとしてもよく、単にＯＮ−ＯＦＦ制御されることとしてもよい。

コイル１１は蛇行しながら上下に延びる管であり、コイル１１の内部に下方から上方に向かって還冷水ＣＦＲを流すようになっている。コイル１１の表面には多数のフィン（不図示）が設けられており、コイル１１に散布された冷却散布水ＳＷの蒸発面積を増大させている。散布水貯留槽１３は、散布ノズル１２から散布された冷却散布水ＳＷを収集する水槽となっている。散布水貯留槽１３には、内部の散布水の温度を検出する温度検出器１３ｔが配設されている。散布水貯留槽１３と散布ノズル１２とは散水ポンプ１５が配設された散水管１４を介して接続されており、散布水貯留槽１３内の散布水を散布ノズル１２に揚水することができるように構成されている。さらに、散布水貯留槽１３には、循環管としての散布水循環管２４が接続されている。散布水循環管２４には散布水循環ポンプ２５が配設されている。散布水循環ポンプ２５を作動させることで、散布水貯留槽１３内の水は循環散布水ＳＷＸとして散布水循環管２４を流れ、再び散布水貯留槽１３に流入することができるようになっている。なお、「冷却散布水ＳＷ」及び「循環散布水ＳＷＸ」は、散布水を目的に応じて区別して呼称したものである。

密閉式冷却塔１０のコイル１１の還冷水ＣＦＲが流入する端部１１ａには、還水管３１が接続されている。他方、往冷水ＣＦＳが流出する端部１１ｂには、往水管３２が接続されている。

還水管３１は、流出管４１と冷却水還管５１との分岐部分に接続されている。流出管４１は蓄熱槽４０の上部に接続されており、冷却水還管５１は冷凍機５０に接続されている。冷凍機５０は、典型的にはターボ冷凍機又は吸収式冷凍機が用いられるが、これら以外の冷却塔を用いる冷凍機であってもよい。流出管４１には、フリークーリングポンプ４５及び開閉弁４３が上流から下流に向かってこの順に配設されている。フリークーリングポンプ４５は、蓄熱槽４０内の水を還冷水ＣＦＲとして密閉式冷却塔１０に送水する。開閉弁４３は、流出管４１内を還冷水ＣＦＲが流れることができる状態とできない状態とを切り替える。冷却水還管５１には、開閉弁５３が配設されている。開閉弁５３は、冷却水還管５１内を冷却水ＣＤＲが流れることができる状態とできない状態とを切り替える。開閉弁４３及び開閉弁５３の開閉状態が逆になるよう相互に開閉動作をすることにより、流出管４１又は冷却水還管５１の一方が還水管３１に通じるように切り替えることができる。

往水管３２は、流入管４２と冷却水往管５２とに分岐している。流入管４２は蓄熱槽４０の下部に接続されており、冷却水往管５２は冷凍機５０に接続されている。流入管４２には、開閉弁４４が配設されている。開閉弁４４は、流入管４２内を往冷水ＣＦＳが流れることができる状態とできない状態とを切り替える。冷却水往管５２には、開閉弁５４及び冷却水ポンプ５５が上流から下流に向かってこの順に配設されている。冷却水ポンプ５５は、フリークーリング時でないとき（以下「通常運転時」という。）に、冷凍機５０と密閉式冷却塔１０との間で冷却水ＣＤＲ、ＣＤＳを循環させる。開閉弁５４は、冷却水往管５２内を冷却水ＣＤＳが流れることができる状態とできない状態とを切り替える。開閉弁４４及び開閉弁５４の開閉状態が逆になるよう相互に開閉動作をすることにより、流入管４２又は冷却水往管５２の一方と往水管３２とが通じるように切り替えることができる。

蓄熱槽４０の下部と冷凍機５０との間には、冷凍機往冷水ＣＳを流す冷水往管５９が配設されている。蓄熱槽４０の上部と冷凍機５０との間には、冷凍機還冷水ＣＲを流す冷水還管５８が配設されている。冷水還管５８には冷水ポンプ５６が配設されている。冷水ポンプ５６は、通常運転時に、蓄熱槽４０上部の水を冷凍機還冷水ＣＲとして冷凍機５０に導くと共に冷凍機５０で冷却された水を冷凍機往冷水ＣＳとして蓄熱槽４０に送水する。

蓄熱槽４０には、空調機（不図示）や生産機器（不図示）等の冷熱利用機器における熱負荷処理に利用する熱媒体としての水が貯留されている。蓄熱槽４０は熱媒体としての水を貯留する水槽であり、典型的には、内部に貯留される水が温度成層を形成するように流出管４１、流入管４２、冷水還管５８、冷水往管５９が接続されている。すなわち、フリークーリング時における密閉式冷却塔１０及び通常運転時における冷凍機５０に向けて導出される熱負荷処理後の温度が高い水が蓄熱槽４０の上部に貯留され、密閉式冷却塔１０や冷凍機５０で製造された冷水が蓄熱槽４０の下部に貯留される。他方、冷熱利用機器（不図示）には蓄熱槽４０下部の温度が低い冷水が供給され、熱負荷処理後の温度が高い冷水は蓄熱槽４０の上部に還水される。

還水管３１は、還冷水ＣＦＲの一部を分流させて再合流させる分流管３４を有している。分流管３４は還水管３１の一部である。分流管３４には分流ポンプ３５が配設されている。分流ポンプ３５を作動させることで還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲの一部が分流還冷水ＣＦＸとして分流管３４内を流れるようになっている。

分流ポンプ３５の下流側の分流管３４と、散布水循環ポンプ２５の下流側の散布水循環管２４とに、散布水凍結防止用の熱交換器２３が接続されている。熱交換器２３は、分流還冷水ＣＦＸと循環散布水ＳＷＸとの間で熱交換を行わせる機器である。熱交換器２３における熱交換により分流還冷水ＣＦＸの温度が低下し循環散布水ＳＷＸの温度が上昇して、散布水貯留槽１３内の散布水の凍結を防ぐことができる。熱交換器２３は、好適にはプレート型熱交換器が用いられる。熱交換器にはプレート型熱交換器以外の、例えばシェルアンドチューブ型熱交換器等を用いてもよいが、設置面積をできるだけ小さくする観点からプレート型熱交換器を用いるのがよい。熱交換器２３の下流側の散布水循環管２４は、散布水貯留槽１３に直接接続されている。これにより、熱交換器２３で熱交換された循環散布水ＳＷＸが、散布水貯留槽１３以外の部分（例えば散布ノズル１２の近辺等）を経由することなく散布水貯留槽１３内に直接戻されるようになっている。

冷水製造システム１は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、密閉式冷却塔１０の作動及びフリークーリングポンプ４５の発停や開閉弁４３、４４の開閉動作を制御する。また、制御装置６０は、温度検出器１３ｔから温度信号を受信して、受信した温度信号に基づき散布水循環ポンプ２５及び分流ポンプ３５の発停を制御する。また、制御装置６０は、往水管３２に配設された温度センサー（不図示）から温度信号を受信して、受信した温度信号に基づき密閉式冷却塔１０のファン１６の発停や回転速度及び散水ポンプ１５の発停を制御する。制御装置６０は、冷却水ポンプ５５及び冷水ポンプ５６の発停、並びに開閉弁５３、５４の開閉動作を制御することとしてもよい。

引き続き図１を参照して、冷水製造システム１の作用を説明する。フリークーリング時は、開閉弁４３、４４を開に、開閉弁５３、５４を閉にする。フリークーリングポンプ４５を起動すると、蓄熱槽４０の上部に貯留されている水（熱負荷処理に利用されて温度が上昇している水）が還冷水ＣＦＲとして、流出管４１及び還水管３１を介して密閉式冷却塔１０のコイル１１に流入する。このとき密閉式冷却塔１０も作動されることにより、散水ポンプ１５が起動され、散布水貯留槽１３内の散布水が冷却散布水ＳＷとして散布ノズル１２からコイル１１に向けて散布される。コイル１１に散布された冷却散布水ＳＷが蒸発することにより、コイル１１内部を流れる還冷水ＣＦＲが冷却される。本実施の形態では、約１５℃の還冷水ＣＦＲが蓄熱槽４０から導出され、密閉式冷却塔１０内で約７℃となるように冷却される。冷却された還冷水ＣＦＲは、往冷水ＣＦＳとして蓄熱槽４０の下部に還水される。制御装置６０は、往水管３２に配設された温度センサー（不図示）で往冷水ＣＦＳの温度を検出し、往冷水ＣＦＳの温度が冷熱利用機器（不図示）で利用するのに適切な所定の温度（本実施の形態では７℃）となるようにファン１６の出力を制御する。

上述のフリークーリングは、冬季でも冷房負荷（冷凍負荷）があるような場所に導入するのが効果的であり、外気湿球温度が低いほど低温の冷水（往冷水ＣＦＳ）を製造することができる。このような事情から、フリークーリングはいわゆる寒冷地で導入されることが多い。寒冷地で冬季に冷却塔を作動させると、散布水の過冷却により散布水が凍結し、冷却塔が破損するおそれがある。そこで、密閉式冷却塔１０の損傷を防ぐために以下のような制御を行う。

制御装置６０は、散布水貯留槽１３内の温度検出器１３ｔから温度信号を受信して、散布水貯留槽１３内の散布水の温度が、凍結することを確実に回避することができる温度（以下「凍結防止手段作動温度」という。）以下のときに、分流ポンプ３５及び散布水循環ポンプ２５を起動する。本実施の形態では、凍結防止手段作動温度を５℃とする。分流ポンプ３５及び散布水循環ポンプ２５を起動することにより、還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲの一部が分流還冷水ＣＦＸとして熱交換器２３に流入し、また散布水貯留槽１３内の散布水が循環散布水ＳＷＸとして熱交換器２３に流入し、熱交換器２３内で分流還冷水ＣＦＸと循環散布水ＳＷＸとで熱交換が行われ、分流還冷水ＣＦＸの温度が低下して循環散布水ＳＷＸの温度が上昇する。温度が低下した分流還冷水ＣＦＸは還冷水ＣＦＲに合流して密閉式冷却塔１０に流入する。他方、温度が上昇した循環散布水ＳＷＸは散布水貯留槽１３内に直接流入する。温度が上昇した循環散布水ＳＷＸが散布水貯留槽１３内に流入することで散布水貯留槽１３内の散布水の温度が凍結防止手段作動温度を超える温度となり、散布水の凍結を防止することができる。また、温度が上昇した循環散布水ＳＷＸが散布水貯留槽１３内に直接流入することで、散布水貯留槽１３内に流入するまでの放熱に起因して循環散布水ＳＷＸの温度が低下することが抑制され、散布水貯留槽１３内の散布水が凍結することを効率よく防ぐことができる。なお、熱交換後の分流還冷水ＣＦＸ及び循環散布水ＳＷＸの温度は水量によって異なるが、散布水の凍結防止の観点から、熱交換後の循環散布水ＳＷＸの温度が１０℃以上となるのが好ましく、１５℃以上となるのがより好ましい。

このように、熱負荷処理に利用されて温度が上昇している還冷水ＣＦＲの保有熱で散布水の凍結を防止しているので、凍結防止のために別途エネルギーを消費する必要がなく、省エネルギーなシステムとなる。また、還冷水ＣＦＲは密閉式冷却塔１０において冷却される冷水であるので、凍結防止のために還冷水ＣＦＲの保有熱を利用すると予冷が行われることとなり、密閉式冷却塔１０における冷却負荷が軽減され、省エネルギーなシステムとなる。すなわち、分流還冷水ＣＦＸが合流した還冷水ＣＦＲの温度は１５℃未満となるため、７℃の冷水とするために密閉式冷却塔１０で処理する熱量が減少して密閉式冷却塔１０における冷却負荷が軽減される。

なお、通常運転時は、開閉弁４３、４４を閉に、開閉弁５３、５４を開にする。冷水ポンプ５６が起動すると、蓄熱槽４０の上部に貯留されている約１５℃の水（熱負荷処理に利用されて温度が上昇している水）が冷凍機還冷水ＣＲとして冷水還管５８を介して冷凍機５０に流入し、冷凍機５０で約７℃に冷却された後、冷凍機往冷水ＣＳとして冷水往管５９を介して蓄熱槽４０の下部に流入する。また、冷凍機５０における冷水の製造を継続するため、冷却水ポンプ５５が起動して冷却水ＣＤＲを密閉式冷却塔１０に送水し、密閉式冷却塔１０で放熱して、温度が低下した冷却水ＣＤＳを冷凍機５０に導入する。本実施の形態では、冷凍機５０から導出される冷却水ＣＤＲの温度は約３７℃、冷凍機５０に導入される冷却水ＣＤＳの温度は約３２℃である。

以上では、還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲの一部を分流還冷水ＣＦＸとして熱交換器２３に導くこととして説明したが、還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲのすべてを熱交換器２３に導くこととしてもよい。しかしながら、還冷水ＣＦＲのすべてを熱交換器２３に導くと熱交換器２３が大きくなるので、熱交換器２３を小型化する観点から、散布水貯留槽１３内の散布水の凍結を防止できる範囲で極力低流量となるように、還冷水ＣＦＲの一部を熱交換器２３に導くことが好ましい。

また、以上では、分流管３４に分流ポンプ３５を配設することとしたが、分流ポンプ３５を設けずにフリークーリングポンプ４５の圧力で分流還冷水ＣＦＸを熱交換器２３に導くこととしてもよい。しかしながら、分流ポンプ３５を備えると、フリークーリングポンプ４５に熱交換器２３分の圧力損失を見込む必要がないのでフリークーリングポンプ４５を小型化でき、また散布水貯留槽１３内の散布水の状態に応じて凍結防止運転（分流ポンプ３５の運転）を間欠運転とすることができ、無駄なエネルギー消費（ポンプ動力）を削減することができる。

また、以上では、熱交換器２３における熱交換で温度が低下した分流還冷水ＣＦＸを、還水管３１を流れる還冷水ＣＦＲに合流させることとして説明したが、往水管３２を流れる往冷水ＣＦＳに合流させることとしてもよい。この場合は、分流ポンプ３５を省略することができる。

また、以上では、熱交換器２３より上流側及び下流側のいずれの散布水循環管２４をも散布水貯留槽１３に接続し、散布水循環ポンプ２５で循環散布水ＳＷＸを熱交換器２３に供給することとして説明したが、熱交換器２３より上流側の散布水循環管２４を散水ポンプ１５より下流側散水管１４に接続し、フリークーリング時に冷却散布水ＳＷの一部を熱交換器２３に導き、昇温して散布水貯留槽１３に戻すこととしてもよい。この場合は、散布水循環ポンプ２５を省略することができる。しかしながら、散布水循環ポンプ２５を設けた場合は、散水ポンプ１５の運転と切り離して凍結防止運転（散布水循環ポンプ２５の運転）を間欠運転とすることができ、無駄なエネルギー消費を削減することができる。

また、以上では、熱交換器２３における熱交換で温度が上昇した循環散布水ＳＷＸを散布水貯留槽１３に直接戻すこととして説明したが、密閉式冷却塔１０のルーバー内に導いてから散布水貯留槽１３内に戻すこととしてもよい。以下、図２を参照して、温度が上昇した循環散布水ＳＷＸをルーバー内に導く冷水製造システムについて説明する。

図２は、本発明の第２の実施の形態に係る冷水製造システム２の冷却塔まわりを示す模式的系統図である。図２においては、図１で図示を省略していた密閉式冷却塔１０のルーバー１８を示している。また、密閉式冷却塔１０は、寒冷地仕様として、ルーバー１８とコイル１１との間に内部空間１９が形成されている。内部空間１９は、コイル１１に向けて散布された冷却散布水ＳＷがコイル１１にあたって飛散してもルーバー１８に付着しないように設けられた空間である。冷水製造システム２は、熱交換器２３の２次側の散布水循環管２４Ａが内部空間１９内に導かれ、内部空間１９内で開放されている点で、熱交換器２３の下流側の散布水循環管２４（図１参照）が散布水貯留槽１３に直接接続されている冷水製造システム１（図１参照）と異なっている。冷水製造システム２のその他の構成は、冷水製造システム１（図１参照）と同様であるので重複した説明は省略する。

寒冷地仕様として密閉式冷却塔１０に内部空間１９を形成した場合であっても、コイル１１にあたって飛散した冷却散布水ＳＷがルーバー１８に付着し、これが凍結してルーバー１８を閉塞することが経験上認められる。冷水製造システム２では、熱交換器２３で熱交換されて温度が上昇した循環散布水ＳＷＸが、散布水循環管２４Ａを介して内部空間１９に導かれ、内部空間１９内に放出される。放出された循環散布水ＳＷＸは、密閉式冷却塔１０の底板に落水する。このとき、温度が上昇した循環散布水ＳＷＸの熱でルーバー１８につららが生成されること等に起因してルーバー１８が閉塞されることを防ぐことができる。落水した循環散布水ＳＷＸは、散布水貯留槽１３に向けて集水される。

なお、内部空間１９内で開放される散布水循環管２４Ａに循環散布水放出ノズル２６を設け、ルーバー１８に循環散布水ＳＷＸを浴びせ掛けるようにしてもよい。熱交換器２３における熱交換で温度が上昇（例えば１０℃程度）した循環散布水ＳＷＸをルーバー１８に浴びせ掛けることで、ルーバー１８に付着した散布水が凍結することを防ぐことができ、仮にルーバー１８に付着した散布水が凍結していた場合は融解することができ、これによりルーバー１８の閉塞を防ぐことができる。ルーバー１８に循環散布水ＳＷＸを浴びせ掛ける場合は、補給水量を低減する観点から、ルーバー１８の下部にドレンパンを設置する等して、ルーバー１８に浴びせ掛けた循環散布水ＳＷＸの全量を集水可能にし、散布水貯留槽１３に戻すことができるようにすることが好ましい。

本発明の第１の実施の形態に係る冷水製造システムの模式的系統図である。 本発明の第２の実施の形態に係る冷水製造システムの冷却塔まわりを示す模式的系統図である。

符号の説明

１、２ 冷水製造システム
１０ 密閉式冷却塔
１１ コイル
１３ 散布水貯留槽
１４ 散水管
１８ ルーバー
１９ 内部空間
２３ 熱交換器
２４、２４Ａ 散布水循環管
２５ 散布水循環ポンプ
３１ 還水管
３４ 分流管
３５ 分流ポンプ
ＣＦＲ 還冷水
ＣＦＸ 分流還冷水
ＳＷＸ 循環散布水

Claims (8)

1. 密閉式冷却塔を利用したフリークーリングにより冷水を製造する冷水製造システムであって；
   冷熱を利用する負荷側から送られてきた還冷水を前記密閉式冷却塔のコイルに導く還水管と；
   前記密閉式冷却塔の散布水を循環する循環管と；
   前記還冷水と前記循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせる熱交換器であって、前記コイルとは異なる熱交換器とを備え；
   前記熱交換器において前記散布水と熱交換した前記還冷水を前記密閉式冷却塔のコイルに導くように構成された；
   冷水製造システム。
2. 前記還水管が、前記還水管を流れる還冷水の一部を分流して前記分流した地点より下流側の前記還水管に再合流させる分流管を有し；
   前記熱交換器が、前記分流管を流れる還冷水と前記循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせるように構成された；
   請求項１に記載の冷水製造システム。
3. 前記分流管に配設され、前記分流管内の還冷水を流動させる分流ポンプと；
   前記循環管に配設され、前記循環管内の散布水を流動させる循環ポンプとを備える；
   請求項２に記載の冷水製造システム。
4. 前記密閉式冷却塔が散布水を貯留する散布水貯留槽を有し；
   前記循環管が、前記密閉式冷却塔に付属の散水管系統の配管とは異なる配管で構成され、前記散布水貯留槽内の散布水を取り出して前記熱交換器で熱交換された散布水を前記散布水貯留槽内に直接戻すように配設された；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷水製造システム。
5. 前記密閉式冷却塔の内部に配設された前記還冷水を流すコイルと、前記密閉式冷却塔に形成された外気を取り入れるルーバーと、の間に内部空間が形成され；
   前記循環管が、前記密閉式冷却塔に付属の散水管系統の配管とは異なる配管で構成され、前記熱交換器の下流側の前記循環管が前記内部空間に導かれるように配設され、前記熱交換器から導出された前記散布水が前記内部空間を経由して前記密閉式冷却塔の散布水貯留槽に戻されるように構成された；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷水製造システム。
6. 密閉式冷却塔を利用したフリークーリングにより冷水を製造する冷水製造システムであって；
   冷熱を利用する負荷側から送られてきた還冷水を前記密閉式冷却塔のコイルに導く還水管と；
   前記密閉式冷却塔の散布水を循環する循環管と；
   前記還冷水と前記循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせる熱交換器であって、前記コイルとは異なる熱交換器とを備え；
   前記密閉式冷却塔の内部に配設された前記還冷水を流すコイルと、前記密閉式冷却塔に形成された外気を取り入れるルーバーと、の間に内部空間が形成され；
   前記循環管が、前記密閉式冷却塔に付属の散水管系統の配管とは異なる配管で構成され、前記熱交換器の下流側の前記循環管が前記内部空間に導かれるように配設され、前記熱交換器から導出された前記散布水が前記内部空間を経由して前記密閉式冷却塔の散布水貯留槽に戻されるように構成された；
   冷水製造システム。
7. 前記還水管が、前記還水管を流れる還冷水の一部を分流する分流管を有し；
   前記熱交換器が、前記分流管を流れる還冷水と前記循環管を流れる散布水との間で熱交換を行わせるように構成された；
   請求項６に記載の冷水製造システム。
8. 前記分流管に配設され、前記分流管内の還冷水を流動させる分流ポンプと；
   前記循環管に配設され、前記循環管内の散布水を流動させる循環ポンプとを備える；
   請求項７に記載の冷水製造システム。

Images