JPH03117888A

JPH03117888A - 密閉形冷却塔

Info

Publication number: JPH03117888A
Application number: JP25322589A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Kuroiwa; 黒岩　登志一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1991-05-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はビル空調、電気機器の冷却等に用いられる蒸気
対策付きの密閉形冷却塔の改良に関する。

（従来の技術）従来の技術による蒸気対策付き密閉形冷却塔を、第７図
に示し、また上部熱交換器の構造を第８図並びに第９図
に示す。

被被却水たる密閉循環水を冷却塔内の上部熱交換器■を
介し下部熱交換器■内に通水させ再循環する。下部熱交
換器０部においては、送風機■にて矢印Ａの方向に冷却
塔内に吸い込まれた外気冷却空気と、散水ポンプに）に
より散水装置■から散布される散布水とを対向流接触さ
せ、散布水の一部が蒸発することにより発生する蒸発潜
熱を利用すると共に、散布水による接触熱伝達を利用し
、密閉循環水を冷却していた。また上部熱交換器■にお
いては、下部熱交換器■を通過した外気冷却空気による
通風冷却をしており、熱交換効率を高めるため、冷却管
０に冷却用のプレートフィン■を密着させ伝熱面積を大
きくとれるフィンチューブ形の熱交換器を採用していた
。

一般の密閉形冷却塔では、下部熱交換器■のみで冷却を
行ない、上部熱交換器■を設けないものが多いが、この
場合下部熱交換器■を通過した高温・高湿度の空気が直
接冷却塔外へ排出されるため、排出空気は冷却塔外の低
温外気と接触することにより白煙蒸気が発生する。この
白煙蒸気の発生を防止するために考案された密閉形冷却
塔が前記説明の上部熱交換器■を付加し冷却空気を加熱
し相対湿度を下げたのち排気する蒸気対策付き密閉形冷
却塔であり、この副次効果として、通風冷却能力が大き
いため、単位冷却能力当りの散布水の消費量が少なくて
すみ、空気を加熱する外部エネルギを必要としないなど
のメリットが有り多くの場合、本方式による蒸気対策付
き密閉形冷却塔が採用されて来た。

白煙蒸気不可視の原理は次の通りである。下部熱交換器
■を通過した相対湿度はぼ１００％の高温空気を、被冷
却水たる密閉循環水を通水することにより加熱された上
部熱交換器■を通過させる。

高温空気は上部熱交換器（ト）により再加熱され相対湿
度を下げ、この後冷却塔外へ排気するため、低温外気と
接触しても可視白煙蒸気は発生しない。

（発明が解決しようとする課題）上述の蒸気対策付き密閉形冷却塔は、省エネルギ、視界
の確保、ネオン等の白煙蒸気への反射による火災誤認の
防止などの目的で、近年都心のビル屋上などへ数多く設
置されているが、この密閉形冷却塔では冷却空気中の塵
埃、亜硫酸ガス等が散布水へ混入・濃縮し、さらには密
閉循環水の冷却時に散布水の一部が蒸発することにより
散布水中の蒸発残留物即ちシリカ並びにカルシウムイオ
ンなどの凝縮が起こる。そして散水装置■から散布する
際に散布水の一部がミスト状となり、冷却空気により散
水装置■の上部へ吹き上げられる。

この為、上部熱交換器■と散水装置■との間にはエリミ
ネータ■を設は散布水滴の回収を計っている。

エリミネータ■の水滴回収効率は、送風機能力を下げて
エリミネータ■の通過風速を下げるか、エリミネータ■
の形状、厚さを変更してエリミネータ■と冷却空気との
接触面積を多く確保すれば、高い水滴回収効率が得られ
るが、前者は密閉形冷却塔の冷却能力を大幅に下げる結
果となり、後者は密閉形冷却塔内の通風抵抗が増加する
ため、送風機の能力を上げる必要がある０以上説明のよ
うに前者と後者はまったく逆の関係にあるといえ、−静
的にはエネルギ効率等から、両者のバランス点に落ち付
くため、エリミネータ■の水滴回収効率は６０〜８０％
程度である。

エリミネータ■を通過した散布水ミストは上部熱交換器
■まで吹き上げられ、上部熱交換器■の冷却用プレート
フィン（ハ）および最下段の冷却管０表面に付着し、高
温の密閉循環水にて加熱され、散布水ミストの水分のみ
が蒸発し、蒸発残留物（８ａ）が第１０図および第１１
図に示すように冷却用プレートフィン（ハ）部および最
下段の冷却管０部に析出するといった問題点を有してい
た。プレートフィン（ハ）の表面で析出した蒸発残留物
（８ａ）は主要成分がシリカとカルシウム類のため、プ
レートフィン■および最下段の冷却管０）の表面で固着
しスケール化する。この付着スケールは初期段階で清掃
を行えば、スケール除去は比較的容易であるが、そのま
ま放置するとスケールが硬質化すると共にスケール堆積
が促進され、スケール除去が極めて困難となり、ひいて
は上部熱交換器■のプレート７４２０部の目詰まりを生
じ、冷却空気量が低下し、密閉形冷却塔の冷却能力の低
下に至るといった欠点を有していた。

本発明は蒸気対策付き密閉形冷却塔の上部熱交換器に付
着するスケールの除去が容易にでき、長期に亘り安定し
た冷却性能を発揮する密閉形冷却塔を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明においては、プレー
トフィン形の上部熱交換器と、下部熱交換器と、これら
の熱交換器に下方から上方へ向けて通風する送風機と、
下部熱交換器に散水する散水装置と、散水装置に給水す
る散水ポンプとを備えた密閉形冷却塔において、上部熱
交換器の下から２段目の冷却管を噴出管に変え、この噴
出管に供給された高圧水を噴出する穴又は切れ目をプレ
ートフィンの開銀の噴出管に下向きに設けたことを特徴
とする密閉形冷却塔を提供する。

（作　用）このように構成されたものにおいては、上部熱交換器の
スケール付着は冷却管の最下部の１段目に集中するため
、冷却管の最下部より２段目を高圧水を噴射するための
噴出管とし、プレートフィンのすき開銀に噴射用の穴又
は切れ目を設けている。噴出管には密閉循環水を流さず
、スケール除去の時のみ高圧水を圧送する。高圧水を噴
出管の噴出口からプレートフィンの間に沿う様に噴き出
させることにより、上部熱交換器の内側からスケールを
剥離粉砕し、上部熱交換器外に排出する。

プレートフィンは各冷却管により強固にサポートされて
おり、プレートフィンの変形を心配する必要がないため
、より高圧の水を噴射することが可能となり、効果的か
つ短時間でスケールの除去ができる。

（実施例）実施例１以下本発明の第１の実施例について第１図ないし第３図
を参照して説明する。尚、第１図において第８図と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。

この実施例１はスケール除去の自動化を図ったものであ
る。即ち、プレートフィン形の上部熱交換器ωの下側２
段目に相当する位置の管を噴出管（１２）として下面に
穴（１２ａ）　（切れ目でもよい）を明け、散水ポンプ
に）からの高圧水を散水配管（２３）から三方弁（２４
）を介して、噴出管（１２）の穴（１２ａ）から噴出さ
せる構造となる。尚、噴出管（１２）は管板（１０）に
沿ってＵ字形に形成し、管板（１０）を貫通させない。

噴出管（１２）先端はプラグ（１３）で閉じる。

そして、スケール除去を行った後は、三方弁（２４）の
切換えによって、散水装置に給水させる。

上部熱交換器■は千鳥状に配列された冷却管■をプレー
トフィン（８）に挿入し冷却管０を拡管することにより
製作される。

次にこの実施例１の作用を説明する。

冷却効率を考慮し冷却空気量を定めるため、密閉形冷却
塔の大麦にかかわらず、プレートフィン■の隙間を流れ
る冷却空気の風速は概して遅く、大幅に変わることはな
く、第１０図と第１１図に示すハツチング部分にしかス
ケールは付着しない。つまりエリミネータ■を通過した
散布水ミストは最初に接触する上部熱交換器■の最下部
で急速に蒸発し結晶化するため、上部熱交換器■の奥深
くまで分布することはなく、上部熱交換器■の散水装置
０に極く近い部分でスケールは堆積し成長することによ
り、プレートフィン■のすき間に目づまりを起こさせる
。

このスケールを除去する手段として、最も簡単かつ効果
的な高圧水による洗浄が一般的であるが、従来の手段と
しては、スケールの硬化度、堆積量にもよるが、直射形
ノズルを使用し、概ね水圧２ＭＰａ以上でなければ除去
効果はない。上部熱交換器■の外部から高圧水による洗
浄を行うには、水圧によるノズル反力に打ち勝ち、水圧
をプレートフィンのすき間に平行かつ一定の距離を保ち
噴射させる必要が有り、この噴射角度並びに距離にずれ
が生じれば、プレートフィン■が曲るなどの致命的とも
言える損傷を来たすことがあるため、高圧水による外部
洗浄は正しいノズルの位置設定を必要とするスケール除
去方法であった０本実施例では冷却管■）とプレートフ
ィン（へ）が固定され、プレートフィンに変形が起こら
ない上部熱交換器■の中央部より高圧水を下方へ噴射す
る機構を上部熱交換器■に内設し、スケールに対し上部
熱交換器■の内側から高圧水を噴射することにより、上
部熱交換器ω外へスケールを落す、そして、噴出管（１
２）は管板（１０）を貫通しないから、氷室（１１）を
外すことなく、スケールの除去を行うことができるから
、蒸発残留物（８ａ）がスケール化する前に三方弁（２
４）の切り換えを定期的に自動化して行なわせることに
よって、散水ポンプ（イ）の水圧でも蒸発残留物（８ａ
）を容易に除去でき、長期に亘り安定した冷却性能を発
揮する密閉形冷却塔を提供することができる。

実施例２第４図に示す実施例２は管板（１０）を貫通して噴出管
（１２）を設ける。管板の先端にはプラグ（１３）を設
けて密封し、他端は運転時にはプラグで密封し、清浄の
時は水圧ホース（１４）を介して水圧ポンプ（１５）に
より、水槽（１６）内の水を圧入させる。他は実施例１
の通りである。

このようにすると、穴（１２ａ）から高圧水を噴出させ
るには氷室（１１）を除去する必要があるが、構成は簡
単になる。そして、より高い水圧によりスケール除去を
行うことができるため、スケール除去の効果が飛躍的に
向上する。実施例１では、スケール除去が比較的容易な
スケール成牛初期段階での除去を行って来たが、本実施
例２によればスケールが硬質化した後においても除去が
可能なことから、一般的な上部熱交換器■の密閉循環水
側の清掃周期である三部を目安としスケール除去も可能
である。スケール除去は、上部熱交換器■の氷室を外し
、噴出管（１２）の一方の管端のプラグ（１３）を抜き
、水圧ポンプ（１５）と水圧ホース（１４）より構成す
る仮設洗浄高圧水発生装置により噴出管（１２）に高圧
水を供給し、噴出管（１２）の穴（１２ａ）から高圧水
を付着スケールに吹き付は除去する。

本実施例２によれば、高圧水を上部熱交換器内部より付
着スケールに吹き付けるため従来の様にノズル角度、ノ
ズルとプレートフィンとの距離などを気にせず、より高
圧の洗浄水によるスケール除去が可能なため効果的かつ
完全なスケール除去が出来る。そのためスケール成牛の
初期段階のスケール除去が容易な時期にスケール除去作
業を行う必要がなく、熱交換器内部清掃等を行う密閉形
冷却塔の精密点検と同一時期にスケール除去が出来るた
め、作業労力の縮小並びに密閉形冷却塔全体の保守作業
効率の向上が図れるなどのメリットがある。

実施例３第５図は第４図による実施例２の高圧水の供給機構に改
良を加えたものである。第４図では噴出管（１２）の穴
（１２ａ）吹き出し圧力は高圧水供給側に近いほど高圧
となり遠くなれば低圧となるため、スケール除去効果に
差が生じる。これを無くすため、第５図では高圧水供給
プローブ（１７）により高圧水を供給するものとしてい
る。高圧水供給プローブ（１７）内には圧力室（１８）
を有し、この圧力室（１８）に高圧水を供給することに
より噴出管（１２）の穴（１２ａ）群のうち近接する極
く少数の穴（１２ａ）から圧力室（１８）内の高圧水を
吹き出させている。

また高圧水供給プローブ（１７）の先端に付くワイヤ（
１９）とそれを巻き取り引張るリール（２０）により構
成する高圧水供給プローブ（１７）移動機構を付属する
ことにより高圧水供給プローブ（１７）を噴出管（１２
）内で移動させ、上部熱交換器■の全てのスケール付着
域に対し均一の圧力を有する洗浄水を吹き付け、スケー
ルを除去する。

これにより上部熱交換器■の全てのスケール付着部分に
対して、均一条件にて、より効果的かつ効率の良いスケ
ール除去を可能としている他、実施例２と同様な作用効
果が得られる。

実施例４第６図に示す第４の実施例は、噴出管（１２）の管端の
一端または両端を氷室（１１）を貫通することにより、
塔外へ噴出管端を出したもので、ユニオンナット（２１
）でパツキン（２２）を締付け、氷室（１１）を密封し
たものであり、他の第４図に示す実施例２と同様である
。

このようにすれば、噴出管（１２）に高圧水を供給する
場合、氷室（１１）を外す必要が無い他、実施例２と同
様な作用効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、上部熱交換器のス
ケール除去手段として、一般的な高圧水をスケールに直
射し除去する方式を採用し、高圧水の噴出用の穴または
切れ目付きの噴出管を上部熱交換器内の下から２段目に
内設したことを特徴としている。

従って、高圧水にてスケール除去を行うことで、効果的
なスケール除去を可能としている。またスケールを上部
熱交換器内部より外へ高圧水で洗い流すため、従来のよ
うに高圧水により破砕したスケールが上部熱交換器深奥
部へ溜まることがない。

さらに作業環境の極めて悪い密閉形冷却塔内での作業が
一切不用となり、長期に亘り安定した冷却性能を発揮す
る密閉形冷却塔を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密閉形冷却塔の第１の実施例を示す縦
断面図、第２図は第１図の要部を示す拡大断面図、第３
図は第２図のｍ−ｍ線に沿う矢視断面図、第４図ないし
第６図は第２ないし第４の実施例の要部を示す断面図、
第７図は従来例を示す縦断面図、第８図は第７図の要部
断面図、第９図は第８図の［−Ｗ線に沿う矢視断面図、
第１０図および第１１図は第８図および第９図の蒸発残
留物（スケール）の付着状態を示す断面図である。１・・・上部熱交換器、　２・・・下部熱交換器、３・
・・送風機、　　　　４・・・散水ポンプ、５・・・散
水装置、　　　　８・・・プレートフィン、１２・・・
噴出管、１２ａ・・・穴。

Claims

【特許請求の範囲】

プレートフィン形の上部熱交換器と、下部熱交換器と、
これらの熱交換器に下方から上方へ向けて通風する送風
機と、下部熱交換器に散水する散水装置と、散水装置に
給水する散水ポンプとを備えた密閉形冷却塔において、
上部熱交換器の下から２段目の冷却管を噴出管に変え、
この噴出管に供給された高圧水を噴出する穴又は切れ目
をプレートフィンの間毎の噴出管に下向きに設けたこと
を特徴とする密閉形冷却塔。