JPH04278182A - 密閉式冷却塔 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル空調、電気機器冷
却用などに用いられる蒸気対策付密閉式冷却塔に係り、
特に冷却塔内の冷却コイル外周の運転環境を改善した密
閉式冷却塔に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種従来の蒸気対策付密閉式冷却塔の
一例として図７に示す如く構成されたものがある。これ
は、被冷却体である密閉循環水を、冷却塔６内に配設さ
れ外周面にフィン１０を有する上部冷却コイル１と、こ
れと接続している下部冷却コイル２内に通水するように
している。そして、冷却塔６内に送風機３にて低温外気
を導入して、下部冷却コイル２および上部冷却コイル１
を冷却している。さらに、冷却塔６の内底部の冷却水を
散水ポンプ４により、下部冷却コイル２の上部に配設さ
れている散水装置５に導入し、この散水装置５からの冷
却水を下部冷却コイル２に散布させるようにしている。 このようにして、散布水の一部の蒸発作用による蒸発潜
熱利用を計ると共に、散布水による接触熱伝達を利用し
て上部冷却コイル１および下部冷却コイル２内の密閉循
環水を冷却している。

【０００３】このように蒸気対策付密閉式冷却塔は、下
部冷却コイル２のみならず、上部冷却コイル１を共に備
えているのは、以下のような理由に基づく。一般に密閉
式冷却塔は、下部冷却コイル２のみを備えたものが多い
が、この場合下部冷却コイル２を通過した高温多湿空気
が冷却塔外に排出される際、排出空気が冷却塔外の低温
外気と接触し、白煙蒸気を生じさせる。この白煙蒸気発
生を防止するため、下部冷却コイル２のみならず、上部
冷却コイル１を配設しており、下部冷却コイル２を通過
した高温多湿空気を上部冷却コイル１内に通水される密
閉循環水で再加熱し、相対湿度を下げ冷却塔外に排出す
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７に示す従来の密閉
式冷却塔には、散水装置５により散水される散布水が冷
却空気により上部さらには塔外に飛散することを防止す
る為、散水装置５と上部冷却コイル１の間に、水滴を除
去するためのエリミネータ７が設けられている。ところ
が、エリミネータ７の水滴除去効率は、一般に６０〜８
０％程度であり、エリミネータ７を通過した散布水ミス
トは上部冷却コイル１まで飛散し、上部冷却コイル１の
外周面、特にフィン１０表面に付着し、フィン１０部で
密閉循環水により加熱される為、ミスト中の水分のみが
蒸発し、水分中の蒸発残留物たるシリカ及びカルシウム
等の硬質スケールが濃縮し、フィン１０表面に付着・残
留すると言った問題を有していた。

【０００５】この場合の付着スケールは、シリカを主体
とする極めて硬質のスケールである為、スケール堆積の
初期段階に適切な除去作業を行わなければスケール堆積
が促進され後のスケール除去作業が極めて困難となり、
ひいては上部冷却コイル１のフィン１０部が目詰まりを
起し、冷却風量の低下即ち冷却塔冷却能力の低下という
欠点を有していた。本発明は上部冷却コイルの外周面へ
のスケール付着が減少し、保守性がよく、かつ、冷却性
能の安定した密閉式冷却塔を提供することを目的とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
、本発明は、被冷却媒体が流通可能な上部冷却コイルお
よびこの上部冷却コイルと接続された下部冷却コイルと
、これら上部冷却コイルと下部冷却コイルの間に配設さ
れ、下部冷却コイルに冷却媒体を散布する冷却媒体散布
装置と、この冷却媒体散布装置の上部に配設され、冷却
媒体散布装置からの冷却媒体に含まれている液滴が前記
上部冷却コイルに飛散するのを防止する液滴飛散防止装
置と、この液滴飛散防止装置内またはその近傍に着脱自
在に配設され、前記液滴飛散防止装置で捕獲された液滴
ならびに液滴飛散防止装置を通過しようとするミスト状
の液滴を加熱蒸発させる加熱装置とを具備したものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、加熱装置は、液滴飛散防止装
置で捕獲された液滴ならびに液滴飛散防止装置を通過し
ようとするミスト状の液滴を加熱蒸発する。このように
液滴が蒸発されるので、液滴に含まれていたスケールが
加熱装置に堆積してゆく。このため、上部冷却コイルの
外周面へのスケールの堆積は少なくなる。また加熱装置
は着脱自在なので、スケールがある程度堆積したときに
外部へ取り出し、スケールを落した後再び取り付けるこ
とにより、加熱装置の性能を維持することができ、これ
によって安定した冷却性能が維持できる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明する
。図１は本発明の第１実施例の構成を示す。本発明は図
７に示した従来の密閉式冷却塔を改良したものであり主
要部は同一の構成としている。このため、以降の説明に
おいて図７と一部分については同一符号を用いて説明す
る。

【０００９】図１において、冷却塔６の内部に、被冷却
媒体例えば電機機器からの冷却水を通水可能な上部冷却
コイル１および下部冷却コイル２を配設する。上部冷却
コイル１と下部冷却コイル２間に、液滴飛散防止装置例
えばエリミネータ７を着脱自在に配設し、このエリミネ
ータ７と一体構造の電気ヒータ或るいは蒸気ヒータから
なる加熱手段８を配設し、これらを冷却塔６に対して着
脱自在に設ける。また、冷却塔６の外部に、加熱手段８
に対してエネルギーを与えるための加熱熱源９が着脱可
能に設ける。この加熱熱源９と加熱手段８で加熱装置を
構成している。

【００１０】次に、第１実施例の動作について説明する
。冷却塔６の内底部の水は、散水ポンプ４により汲み上
げられて冷却媒体散布装置例えば散水装置５に供給され
、この散水装置５からの散布水が下部冷却コイル２の外
周部に散布され、これにより下部冷却コイル２が冷却さ
れ、さらに下部冷却コイル２は送風機３により冷却塔６
内に吸込まれた冷却空気によっても冷却される。

【００１１】この場合、散水装置５からの散布水はすべ
て下部冷却コイル２に散布されず、散布水の一部は、エ
リミネータ７部に飛散する。これは、送風機３にて冷却
塔６内に冷却空気が吸込まれるようになっており、その
冷却空気によって散布水の一部はエリミネータ７部に飛
散する。この飛散した散布水は、その大半はエリミネー
タ７にて捕獲されるが、この捕獲されるミスト状散布水
は、粒径が大きくなり自重により下方に落下するものを
除き、エリミネータ７表面に付着する。すると、エリミ
ネータ７部に設けられた加熱手段８は、加熱熱源９によ
り加熱され、付着ミストの水分のみが蒸発し、散布水ミ
スト中の不純物スケールはエリミネータ７部に付着残留
する。

【００１２】また、エリミネータ７にて捕獲されたミス
ト状散布水の残りは、エリミネータ７の間隙を通過し、
そのまま上部冷却コイル１側に吹き上げられようとする
が、前述のエリミネータ捕獲ミストと同様、微小ミスト
がエリミネータ７部を通過する際、加熱手段８により加
熱蒸発され、一部の微小ミストのみしか上部冷却コイル
１まで到達せず、従来問題視されていた上部冷却コイル
１のフィン１０表面へのスケール付着は大幅に軽減され
る。

【００１３】ところが、この様なことから、エリミネー
タ７部へのスケール付着が増大するが、エリミネータ７
並びに加熱手段８は加熱熱源９並びに冷却塔６から分解
可能な構造としているため、加熱手段８並びにエリミネ
ータ７を取り外し、清掃或るいは交換を容易に行うこと
ができる。

【００１４】次に、第２実施例を図２を参照して説明す
る。本実施例は、図１の実施例において、エリミネータ
７部に設けた加熱手段８と、これと接続された加熱熱源
９の構成として、ヒートパイプ１２を設けたものである
。 すなわち、冷却系統内熱源たる送風機駆動用電動機１１
の損失熱を有効利用するもので、加熱手段８としてヒー
トパイプ１２を用い、ヒートパイプ放熱部１３をエリミ
ネータ７側に配設し、前記送風機駆動用電動機１１のケ
ーシング表面にヒートパイプ受熱部１４を配設している
。

【００１５】本第２実施例によれば、送風機駆動用電動
機１１の損失熱を電動機ケーシングよりヒートパイプ１
２を介し、エリミネータ７部に熱伝達し、エリミネータ
７部にて、加熱することが可能となる。またこの場合、
外部よりの加熱手段８を使用しないのみならず、送風機
駆動用電動機１１そのものの温度上昇を押さえることが
でき、送風機駆動用電動機１１の運転環境の向上並びに
長寿命化にも役立つ。

【００１６】次に、第３実施例を図３を参照して説明す
る。本実施例は、図１の実施例において、加熱熱源９と
して冷却系統内熱源ともなる被冷却体である密閉循環水
そのものの熱を利用するもので、第２実施例と同様にヒ
ートパイプ１２にて循環水の熱をエリミネータ７部側に
熱伝達するもので、第２実施例と同様に動作する。また
、本実施例では密閉循環水そのものがヒートパイプ放熱
部１３を通じ、エリミネータ７部にて一部冷却される効
果が生じるため、上部冷却コイル１並びに下部冷却コイ
ル２の冷却容量を低減でき、両冷却コイル１，２の小形
化にもつながる。

【００１７】次に、第４実施例を図４を参照して説明す
る。本実施例は散水装置５の上部のエリミネータ７と上
部冷却コイル１の間にヒートパイプ１２を設け、ヒート
パイプ１２の熱源として上部冷却コイル１の冷却水を用
い、ヒートパイプ１２を通った後上部冷却コイル１に通
水するようにしたものである。

【００１８】次に、第４実施例の動作を説明する。散水
装置５により下部冷却コイル２に散布された散布水は、
一部が送風機３により導入された冷却空気と共に飛散し
、エリミネータ７を通過して、ヒートパイプ１２と接触
する。ヒートパイプ１２で冷却水よりの熱で加熱された
飛散水は蒸発し、水滴の少ない空気となり、上部冷却コ
イル１を通り、低湿度の空気となって冷却塔６より排出
される。

【００１９】このため、散布水の飛散した水滴は、ヒー
トパイプ１２の表面で蒸発するため、散布水中の不純物
はヒートパイプ１２の表面に付着し、上部冷却コイル１
に達するものは少ない。また、不純物が付着したヒート
パイプ１２は、定期的に取り外し清掃することにより、
冷却塔の冷却能力の低下を防止することが可能である。

【００２０】次に、第５実施例を、図５を参照して説明
する。本実施例は、ヒートパイプ１２の熱源である冷却
水の流路に弁１５、弁１６を設けヒートパイプ１２の熱
源である冷却水の流路を分離できるようにすると共に、
弁１７を設け冷却水がヒートパイプ１２をバイパスし上
部冷却コイル１に入るようにしたものである。

【００２１】図５において、ヒートパイプ１２の清掃を
行う場合は弁１５、弁１６を閉とし、弁１７を開として
冷却水がヒートパイプ１２へ行く部分のみ水抜きできる
ようにする。このように構成することにより、冷却塔中
の冷却水を全て水抜きせず、ヒートパイプ１２の取り外
しができる。これにより、冷却塔６はヒートパイプ１２
が無い状態でも運転することができる。ヒートパイプ１
２を取り付けて運転する場合は弁１５、弁１６を開け、
弁１７を締めつけ、冷却水により、ヒートパイプ１２に
熱を供給し、散布水の飛散水を蒸発させるものである。

【００２２】次に、第６実施例を、図６を参照して説明
する。本実施例は前述した第４、第５実施例で説明した
ヒートパイプ１２の放熱部に、熱伝導性の良好なデミス
タ１８を取り付けたものである。図６（ａ）はヒートパ
イプ１２部の断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の
ＡーＡ線に沿って切断し、矢印方向に見た断面図である
。このような構成において、不純物がデミスタ１８に付
着した場合には、デミスタ１８をヒートパイプ１２より
取り外し、新しいデミスタ１８を取り付け、冷却塔の冷
却能力の低下を防止できると共に、清掃等のメインテナ
ンスが容易になる。

【００２３】本発明は以上述べた実施例に限定されるも
のではなく次のように変形しても良い。すなわち、第１
実施例は、上部冷却コイル１と散水装置５の間に位置す
るエリミネータ７部にて捕獲された散布水並びにエリミ
ネータ７部を通過しようとするミスト状散布水を加熱手
段８にて、加熱蒸発することを特徴としており、次に述
べる（１）　，（２）　，（３）　のように変形しても
良い。（１）　エリミネータ７自身に加熱手段８が組み
込まれたものと、エリミネータ７自身に加熱手段８を有
していないものとに分割し、これらを分解可能にする。 （２）　エリミネータ７の上部にエリミネータ７と同等
の働きをするデミスタを配設し、デミスタ内に加熱手段
８を組み込む。（３）　上部冷却コイル１を分割し、小
形の着脱可能構造の上部冷却コイル１をエリミネータ７
の上部に配設する。

【００２４】また、各実施例の冷却塔を長期間運転した
場合、エリミネータ７部の目詰まりによる通気抵抗の増
加により、冷却風量低下をきたすが、各実施例のエリミ
ネータ７の通風部に通気抵抗を検出する機構を設けるか
、又は、風圧リレーを設け、通気抵抗の増加又は、風圧
低下等を検出することにより、冷却風量の低下を容易に
検出することができる。

【００２５】さらに、各実施例ではいずれも上部冷却コ
イル１と下部冷却コイル２の内部に水を通し、かつ下部
冷却コイルの外部に散布するタイプの密閉式冷却塔をあ
げたが、水以外の冷却媒体を通すタイプであってもよい
。

【００２６】また、各実施例では上部冷却コイル１の外
周面にフィン１０が形成されているものをあげたが、場
合によってはフィンを有していない上部冷却コイル１で
あっても同様に実施できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、冷却塔内に配設されて
いる上部冷却コイルと下部冷却コイルの間にエリミネー
タを設けた密閉式冷却塔において、エリミネータまたは
その近傍に着脱自在な加熱装置を設けたことにより、上
部冷却コイルの外周面へのスケール付着が減少し、保守
性がよく、かつ、冷却性能の安定した密閉式冷却塔を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による密閉式冷却塔の第１実施例を示す
概略断面図。

【図２】本発明の第２実施例を示す概略断面図。

【図３】本発明の第３実施例を示す概略断面図。

【図４】本発明の第４実施例を示す概略断面図。

【図５】本発明の第５実施例を示す概略断面図。

【図６】本発明の第６実施例を示す概略断面図。

【図７】従来の密閉式冷却塔の一例を示す概略断面図。

【符号の説明】

１…上部冷却コイル、２…下部冷却コイル、３…送風機
、４…散水ポンプ、５…散水装置、６…冷却塔、７…エ
リミネータ、８…加熱手段、９…加熱熱源、１０…フィ
ン、１１…送風機駆動用電動機、１２…ヒートパイプ、
１３…ヒートパイプ放熱部、１４…ヒートパイプ受熱部
、１５…弁、１６…弁、１７…弁、１８…デミスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被冷却媒体が流通可能な上部冷却コイルお
   よびこの上部冷却コイルと接続された下部冷却コイルと
   、これら上部冷却コイルと下部冷却コイルの間に配設さ
   れ、下部冷却コイルに冷却媒体を散布する冷却媒体散布
   装置と、この冷却媒体散布装置の上部に配設され、冷却
   媒体散布装置からの冷却媒体に含まれている液滴が前記
   上部冷却コイルに飛散するのを防止する液滴飛散防止装
   置と、この液滴飛散防止装置内またはその近傍に着脱自
   在に配設され、前記液滴飛散防止装置で捕獲された液滴
   ならびに液滴飛散防止装置を通過しようとするミスト状
   の液滴を加熱蒸発させる加熱装置と、を具備した密閉式
   冷却塔。