JPH0429242Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は白煙発生防止機能を有する冷却塔に
関する。

（従来の技術） この種の冷却塔から排出される空気は高温多湿
であつて、冬期のように外気温度の低いときに
は、排気される空気中の湿気は凝固して白煙状態
となつて排出される。

この白煙の発生を防止するため、従来の技術と
しては排気空気に高温乾燥空気を混合させ、減湿
と排気温度の上昇を計つた冷却塔が特公昭59−
16200号公報、特公昭60−45798号公報、及び特開
昭60−82780号公報にそれぞれ記載されている。

（考案が解決しようとする課題） 前記の三つの公知技術のうち、第１番目の公報
記載の冷却塔に於いては、充填材間の全ての間隙
に外気が流入し、一つ置きの間隙に被冷却水分配
器より冷却水を供給して濡れ壁を形成し、充填材
間の吐出口より、乾燥加熱された空気と多湿空気
とが１対１の割合で吐出するため、冬期に於いて
は全充填材を冷却水の冷却に有効に利用出来ない
だけでなく、上部水槽に特殊な散布装置を必要と
し、冷却塔全体として構造が複雑化するし、前記
２種の空気の混合も難しい。

また第２番目の公報記載の冷却塔においては、
充填材には何ら手を加えず、冷却塔排気通路に主
ダクトと分岐ダクトからなる高温乾燥空気分配機
構を配備し、冬期に於いてはこの分配機構よりの
高温乾燥空気を多湿排気空気流に混合して白煙の
発生を防止しているが、前記の分配機構は構造が
極めて複雑で大型化し、排気筒部分を特殊な構造
としなければならない。

第３番目の公知技術の公報のものは気液間接接
触型の熱交換器は液体専用流下通路は細いパイプ
を多数設け、それぞれのパイプにフインを取り付
けた構造の極めて複雑なものであり、また同公報
の他の記載例のものは、上部の熱交換器は気液間
接接触の部分と気液接触部分とが交互に配設さ
れ、空気専用通路の断面積も小さく、構造がきわ
めて複雑であるし、上部水槽のない型式のもので
ある。

この考案は構造が極めて簡単で、安価な温水流
下式の気液間接接触型の熱交換器を用いることに
より、前記課題を解決することを目的とする。

ロ 考案の目的 （課題を解決する手段） 前記課題を達成するために、上部水槽真下で冷
却塔本体内に温水流下式熱交換器が充填されて、
この温水流下式熱交換器は上下二段の区切られ、
上段の熱交換器は気液間接接触型としてあり、下
段の熱交換器は気液接触型としてあり、前記上段
の気液間接接触型の熱交換器の空気吸入口は前記
冷却塔本体に設けた外気取入口に開口し、その吐
出口は冷却塔排気通路に開口している直交流式冷
却塔に於いて、 前記気液間接接触型の熱交換器には板状壁板で
形成された複数個の被冷却水流下専用通路と略水
平なトンネル状の空気専用通路が前記板状壁板で
仕切られて設けてあり、前記被冷却水流下専用通
路の上端はそれぞれ板状壁板の奥行方向に細長い
被冷却水流入口としてあり、その下端は前記気液
接触型の熱交換器である充填材への被冷却水散布
口としてあり、前記充填材間の空気吐出口も前記
冷却塔排気通路に開口していることを特徴とする
白煙発生防止機能を有する冷却塔とする。

（考案の作用） 前述の通り構成しているこの考案の装置の効果
を次に説明する。

前記の上部水槽内の温水（被冷却水）は気液間
接接触型の熱交換器における複数個の被冷却水流
下専用通路内にその上端の流入口より一斉に流入
し、その下端の散布口からシヤワー状に前記気液
接触型の熱考案器である充填材上に散布される。

これら充填材表面上及び充填材間を流下する温
水は通常の直交流式冷却塔と同様に、冷却塔本体
に温水流下方向と直交方向に吸い込まれる空気流
と接触し、温水の一部が蒸発する気化の潜熱作用
により、前記温水は冷却される。この温水を冷却
した後の空気は高温多湿の状態で冷却塔内の排気
通路内に吐出され、排気口に向けて上昇する。

一方気液間接接触型の熱交換器においては、前
記空気専用通路の吸込口より流入した外気はこれ
ら前記空気専用通路をそれぞれ流れ、前記被冷却
水流下専用通路を流下する被冷却水とは直接接触
せず、板状壁板を介して間接的に接触して、前記
外気は湿度の上昇を伴わずに加熱されて、高温乾
燥空気として、冷却塔排気通路内に吐出される。

而して前記下段の充填材の吐出口から吐出した
多湿空気と、上段の気液間接接触型から吐出した
高温乾燥気流とは冷却塔排気通路内において混合
されて冷却塔排気口より湿度の低い気流となつて
排出される。

（実施例） 次にこの考案の代表的な実施例を図示のものに
基づいて説明する。

第１図及び第２図において、Ａは角型の直交流
式冷却塔であり、その冷却塔本体１０は角筒とし
てあり、その冷却塔本体１０の相対する二側面に
は外気取入口１１が形成してあり、この外気取入
口１１にその一側辺が向く状態に多数枚の充填材
１２が前記冷却塔本体１０内に上下二段に組み込
まれて、気液接触型の熱交換器が形成してある。

この気液接触型の熱交換器の上方には上部水槽
１３がまた、この上部水槽１３と前記気液接触型
の熱交換器の間には気液間接接触型の熱交換器Ｂ
が設けてある。前記上部水槽は冷凍機などの負荷
部を通り加熱された被冷却水を貯留し、前記気液
間接接触型の熱交換器Ｂ及び気液接触型熱交換器
に被冷却水を散布するためのものである。これら
の装置は前記冷却塔本体１０内に左右対称に排気
通路１６を挾んで設けてある。排気通路１６の上
端は排気口１４であり、これに排風機１５が設け
てある。

前述の気液間接接触型の熱交換器Ｂは箱型機枠
２０内に第２図乃至第５図に図示するように板状
壁板によつて形成された複数個の被冷却水流下専
用通路２１と、これらの各被冷却流下水専用通路
２１間に形成された略水平なトンネル状の空気専
用通路２２によつて形成されており、各被冷却水
流下専用通路２１と各空気専用通路２２との境界
は前記板状壁板によつて形成してある。

前記空気専用通路２２の吸込口２３は前記外気
取入口１１に向けて開口し、その吐出口２４は前
記排気通路１６に開口し、かつその底３４は閉鎖
又は開放してある。

他方前記各被冷却水流下専用通路２１の外気取
入口２５ａ側及び排気通路側２５ｂは前記機枠２
０の端板２６，２７により各々閉鎖してあり、各
被冷却水流下専用通路２１の上端は前記上部水槽
１３の底面散水口１３から流下する被冷却水を受
け入れる被冷却水受入口２８としてある。

前記空気専用通路２２の天井壁２９は両側に隣
接する被冷却水流下専用通路２１との境界壁をな
す前記板状壁板の上端が連なつて、上向きに凸の
丸天井としてある。

前記各被冷却水流下専用通路２１の下端は前記
充填材１２ａへ被冷却水を散布する被冷却水散布
口３０としてある。

前記被冷却水流下専用通路２１及び空気専用通
路２２の気流の流れ方向の長さ並びに被冷却水の
流下方向の寸法は同一としてあるが、被冷却水流
下専用通路２１の幅ｂは、空気専用通路２２の幅
B₀の２分の１乃至３分の１程度の寸法に定めて
ある。実施例では被冷却水流下専用通路２１の幅
は0.4cmとし空気専用通路２２の幅は１cmとした
が相互に同一幅寸法にする場合もある。

前記被冷却水流下専用通路２１及び空気専用通
路２２はそれぞれの境界壁たる板状壁板がこれら
通路の幅方向に波状に湾曲して上下方向に蛇行し
て形成してあることによつて、前記各通路２１及
び２２は上下方向に蛇行して形成されている。

３１は全ての空気専用通路２２の吐出口２４を
一斉に開閉する開閉ダンパであり、このダンパ３
１の下端は前記吐出口２４の近傍の機枠２０にヒ
ンジされている。従つて開放時には前記排気通路
１６内に張り出し、下段の気液接触型の熱交換器
の吐出口からの湿り空気の通路を制限する作用を
する。

また前述の蛇行形状のない前記被冷却水流下専
用通路２１及び空気専用通路２２及び開閉ダンパ
３１のないものもこの考案の実施例に含まれる。

（実施例の作用） 夏期の様に外気温度の高いときには、前記開閉
ダンパ３１を閉鎖状態に手動又は機械的にセツト
し、前記空気専用通路２２の全ては全閉される。

この状態でこの考案の装置を運転すると、負荷
部で加熱された被冷却水は上部水槽１３から前記
被冷却水流下専用通路２１を通つて、その下端の
被冷却水散布口３０から上段の充填材１２ａにほ
ぼ均等に散布され、更に下段の充填材１２面を流
下して下部水槽に流れ込む。

排風機１５の作動により外気取入口１１より吸
い込まれた空気は上部の気液間接接触型の熱交換
器Ｂには開閉ダンパ３１が閉鎖されているから、
流れ込まず、もつぱら二段の充填材１２ａ及び１
２部分を流れ、この部分を流下する被冷却水と直
接接触し、被冷却水の一部蒸発に伴う気化潜熱に
よりこれを冷却する。

而して被冷却水を冷却後の湿度の高い空気は充
填材１２ａ及び１２の吐出口２４から排気通路１
６中に流れ、そのまま高温多湿の空気として排気
口１４より大気中に排気される。しかし大気温度
が高いため排気空気は白煙化しない。

次に冬期等外気の低い時には前記開閉ダンパ３
１を排気通路１６内張り出して開く、この様にす
ると全ての空気専用通路２２の吐出口２４は開
く、この様にして夏期と同様に運転する。

充填材１２ａ及び１２部分の熱交換作用は夏期
の場合と同様である。異なるところは各空気専用
通路２１にも外気が流れ込み、冷たい外気は被冷
却水流下通路２１の中を流れるまだ冷却されてい
ない比較的高温の被冷却水と板状壁板を介して間
接的に熱交換されて、湿度の上昇を伴わないで加
熱空気となり、空気専用通路２２の吐出口２４か
ら排気通路１６内に吐出し、開閉ダンパ３１で流
量制限されている下部の湿り空気と混合して排気
口１４から湿度の低い気流となつて排気され、冷
たい外気と接触しても水分は凝固せず白煙となら
ない。

この乾き空気と湿り空気の混合割合は前記開閉
ダンパの開閉度によつて調整する。

開閉ダンパのない実施例に於いては、夏期及び
冬期に係らず全ての期間同じ作用をなす。

他の実施例を第３図に基づいて説明する。

この実施例に於いては、前記上部水槽１３と気
液間接接触型熱交換器B₁が一体に形成してある。

この気液間接接触型熱交換器B₁は第１図及び
第２図に示す実施例と同様に被冷却水流下専用通
路２１と空気通路２２とを交互に有するが、異な
るところは次の通りである。

被冷却水流下専用通路２１の下端の被冷却水散
布口３０が上部水槽１３の底面散水口１３ａとし
てあり、気液間接接触型熱交換器B₁全体が上部
水槽１３の底部に配設つまり、気液間接接触型熱
交換気B₁の上端部が上部水槽１３の底を形成し
ており、箱型機枠２０の端板２６及び２７は上部
水槽１３の両側壁１３ｂ，１３ｃの一部をなして
いる。

この第３図の実施例の作用は第１図及び第２図
の実施例と同一であるので説明を省略する。

ハ 考案の効果 前述の様に構成し、作用をなすこの考案のもの
に於いては、前記気液間接接触型熱交換器の被冷
却水流下専用通路を通して上部水槽内の温水を支
障なく下方の気液接触型の熱交換器たる充填材全
域に散布でき、夏期及び冬期の差なく被冷却水の
冷却を有効に行えると共に、この気液間接接触型
熱交換器の空気専用通路を通過する空気を間接的
に加熱でき、特別な加熱手段を用いること無く、
高温の乾き空気が得られ、この乾き空気を排気通
路に吐出して、下部の気液接触型の熱交換器の吐
出口より吐出した湿り空気と前記排気通路内で混
合するため、全体として湿度の低い気流となつて
排出口より排気されるため、低い外気と接しても
直ちに排出気流中の水分が凝固せず、白煙化する
ことながない。

また構造は簡単で安価な気液間接接触型熱交換
器を従来の上部水槽と充填材よりなる気液接触型
熱交換器との間に設けるだけで、白煙の防止がで
き、直交流式冷却塔全体の構造を複雑にせず、大
型にも殆どならず、その高さも従来のものと殆ど
代わらないで有効に白煙の発生の防止ができる。

（実施例固有の効果） 前記各被冷却水流下専用通路２１の幅ｂは空気
専用通路２２の幅B₀の２分の１乃至３分の１程
度の寸法とすることにより、温度の高い温水で被
冷却水流下専用通路２１内を空気流の混入無く満
たし、これを通過した温水を充填材１２ａ上に散
布できると共に、気液間接接触型熱交換器Ｂにお
いて被冷却水の水量と無関係な量の気流を単位時
間当たり流すことが出来、この結果冬期において
外気を充分に温めることが出来、白煙の発生を有
効に防止できる。

前記被冷却水流下専用通路２１及び空気専用通
路２２を、それぞれの境界壁たる板状壁板がこれ
ら通路の幅方向に波状に湾曲して上下方向に蛇行
して形成してある実施例においては、空気専用通
路２２内を流れる空気流を乱すこと無く円滑に流
すことが出来るとともに、各被冷却水流下専用通
路２１内に滞留すること無く上部水槽１３内の被
冷却水を分配供給できる。

全ての空気専用通路２２の吐出口２４を一斉に
開閉する開閉ダンパ３１が設けてあり、このダン
パ３１開放時にその上端が前記排気通路１６内に
張り出し、下段の気液接触型の熱交換器の吐出口
からの湿り空気の通路を制限する実施例において
は冬期のように外気温が低いときにこのダンパ３
１を開くことで、前記空気専用通路２２の吐出口
２４より吹きだされる高温乾燥の空気を冷却塔排
気通路１６中に充填材１２ａ側から上昇してくる
高温多湿の空気中に適量混合することが出来、排
気口１４から過飽和空気とせずに混合した空気を
排気出来、白煙の発生を防止できると共に、この
開放したこのダンパ３１により冷却塔排気通路１
６の一部を絞ることが出来、この絞られた部分を
通過中に充填材１２ａ側から上昇してくる高温多
湿の空気量を制御し、前記空気専用通路２２の吐
出口２４より吹き出される高温乾燥の空気と合流
し、更に排風機１５により混合させて排気でき
る。

また、このダンパ３１の開閉度を調整すること
により、全体の風量をほゞ一定に保ちながら高温
多湿の空気に対する前記空気専用通路２２の吐出
口２４より吹きだされる高温乾燥の空気の混合割
合を一操作で無段階調整できる。

夏期のように外気温が高いときにこのダンパ３
１を閉じて、前記空気専用通路２２の吐出口２４
を閉止することで、気液間接接触型熱交換器Ｂの
機能を中止させることが出来、従来同様、温水を
各被冷却水流下専用通路２１より下方の充填材１
２ａへ散布し、温水を外気取入口より吸引した外
気で充分に冷却出来る。

このダンパ３１を設けてない空気専用通路２２
の吐出口２４を有する直交流式冷却塔の実施例に
おいては、ダンパ３１の開閉操作を要すること無
く、構造を簡易にして白煙発生を防止出来る。

前記被冷却水流下専用通路２１及び空気専用通
路２２がストレートに形成してある実施例におい
ては、渦流を伴わずに被冷却水、空気が通過でき
ると共に、その構造が簡略にできる。

実施例 前記気液間接接触型熱交換器Ｂの一例を示せば
次の通りである。

上部水槽の大きさ 縦87cm×横92cm に対して 箱形機枠の大きさ 縦90cm×横100cm×高さ44cm 被冷却水流下専用通路 本数71本×幅寸法0.4cm 空気専用通路 本数70本×幅寸法１cm 冬期における白煙の有無 前記気液間接接触型熱交換器Ｂを有する本件考
案では白煙は認識されなかつた。しかし、前記気
液接触型熱交換器Ｂのない直交流式冷却塔では白
煙の発生が認識された。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案に係るもので、第１図は一実施例
の概略正面図、第２図は第１図２−２線に沿う拡
大縦断面図、第３図は他の実施例の気液接触型熱
交換器の縦断面図、第４図は第２図４−４線に沿
う縦断面図および第５図は第２図５−５線に沿う
縦断面図である。 図中の主な記号の説明、２１……被冷却水流下
専用通路、２２……空気専用通路、３１……開閉
ダンパ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上部水槽真下で冷却塔本体内に温水流下式熱
   交換器が充填されて、この温水流下式熱交換器
   は上下二段の区切られ、上段の熱交換器は気液
   間接接触型としてあり、下段の熱交換器は気液
   接触型としてあり、前記上段の気液間接接触型
   の熱交換器の空気吸入口は前記冷却塔本体に設
   けた外気取入口に開口し、その吐出口は冷却塔
   排気通路に開口している直交流式冷却塔に於い
   て、 前記気液間接接触型の熱交換器には板状壁板
   で形成された複数個の被冷却水流下専用通路と
   略水平なトンネル状の空気専用通路が前記板状
   壁板で仕切られて設けてあり、前記被冷却水流
   下専用通路の上端はそれぞれ板状壁板の奥行方
   向に細長い被冷却水流入口としてあり、その下
   端は前記気液接触型の熱交換器である充填材へ
   の被冷却水散布口としてあり、前記充填材間の
   空気吐出口も前記冷却塔排気通路に開口してい
   ることを特徴とする白煙発生防止機能を有する
   冷却塔。 ２ 前記被冷却水流下専用通路の幅は前記空気専
   用通路の幅の２分の１乃至３分の１程度の寸法
   としてあることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の白煙発生防止機能を有する
   冷却塔。 ３ 前記被冷却水流下専用通路及び前記空気専用
   通路は上下方向にわたり波状に蛇行した板状壁
   板によつて形成していることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第２項記載の白煙発生防止
   機能を有する冷却塔。 ４ 前記気液間接接触型の熱交換器が前記上部水
   槽と一体に形成してあり、前記被冷却水流下専
   用通路の下端が上部水槽の底面散水口を形成し
   ていることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第２項記載の白煙発生防止機能を有する冷却
   塔。 ５ 前記空気専用通路の天井壁は両側に隣接する
   被冷却水流下専用通路との境界壁をなす前記板
   状壁板の上端が連なつて、上向きに凸の丸天井
   としてあることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第３項記載の白煙発生防止機能を有する
   冷却塔。 ６ 前記空気専用通路の吐出口は下端がヒンジ結
   合された開閉ダンパを有する吐出口としてあ
   り、この開閉ダンパの開放時にその上端が、前
   記冷却塔排気通路内に張り出す形状に、前記開
   閉ダンパは形成してあることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第５項記載の白煙発生防止
   機能を有する冷却塔。