JPH0449492Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は空調装置、冷凍装置などに用いる冷
却塔における熱交換器に係るものであつて、殊に
気液非接触型の熱交換器に関する。

（従来技術） 従来、この種の気液非接触型の熱交換器が、特
開昭51−100370号公報に記載されており、その構
造は、全体合成樹脂製で、扁平な垂直方向の相互
に平行な複数のこの液体流下通路と、これらの液
体流下通路間にそれぞれ形成された垂直方向の面
を持つ扁平で、水平に気流の流れる空気通路とを
有し、これら２つの流体通路が相互の流体を非接
触とする複数枚の合成樹脂板よりなる熱交換隔壁
板によつて仕切られている冷却塔用熱交換器が記
載されており、各空気通路の両壁は逆Ｕ字状部材
で形成され、隣接する逆Ｕ字状部材の波形側壁は
突出して設けたリブ部分で相互に接着されている
と共にその側縁において連結パネルにより相互に
連結されて前記液体流下通路を形成している。

この公報記載の前記熱交換器は第８図に示すよ
うに充填材の上部に、水平な支持梁で前記逆Ｕ字
状部材を吊り下げ支持したり、第９図に示すよう
に冷却塔の外気取入口に面した充填材の内側にこ
の熱交換器を数個階層的に吊り下げ支持し、冬季
における白煙発生の防止を図つている。

（解決しようとする課題） このように先行技術のものにおいては、液体の
流下速度を緩くするため狭く、かつ屈曲させた液
体通路は長期間使用する間には塵埃や微生物がそ
れらの壁面に付着し、液体通路の断面積を実質的
に狭くし、所定の流量が流下できず、これらの熱
交換器の供給側において溢水し、これらの周辺を
悪戲に濡らすだけでなく、循環冷媒の損失となつ
ている。

またこれら熱交換器が充填材の上部に設けてあ
り、熱交換器よりの吐出液を前記充填材に散布し
ているもの（第８図）においては、散布液（水）
量が不足し冷却塔全体としての流量不足を招来す
る欠点を有している。

この流量不足は冷却塔の外気取入口に面した充
填材の内側にこの熱交換器を数個階層的に吊り下
げ支持してある（第９図）場合にも顕著に現れ、
所望の白煙発生の防止を行えないこともある。

この考案は気液非接触型の熱交換体の熱交換を
行なう主要部分における液体通路の流下液緩速部
において、仮に一部分に目詰りを起したとして
も、熱交換体の液体の給吐出量が一定に保持でき
るようにし、液体通路の流量に影響を及ぼさない
ような熱交換体とすることであり、かかる熱交換
体を市場に提供することを目的とする。

（課題を解決する手段） 前記課題を達成するために、この考案の冷却塔
における合成樹脂真空乃至ブロー成形熱交換体は
全体として扁平な薄肉中空体であり、内部が屈曲
した液体通路としてあり上部には供給口及び外気
連通部が形成されており、下端には吐出口が設け
てあり、前記液体通路は両壁面が相互に溶着して
形成した邪魔シール部間に形成してあり、前記流
体通路の一部は中空体の両壁が垂直方向に溶着し
て形成した区画シール部によつて区画された垂直
な溢水路とし、この液体通路の残部は流下液緩速
部としてあり、更に前記区画シール部の上端が一
種の堰とし前記流下液緩速部と溢水路とはこの堰
を介して連通していることを特徴とする。

（考案の作用） このように構成されているこの考案の作用をそ
の使用方法と共に説明する。

先ず、循環冷却水を供給する共通のヘツダーか
ら多数所定間隔で突出する供給パイプをそれぞれ
一個ずつこの熱交換体の供給孔に挿入し、複数枚
の熱交換体をケース乃至適宜の支持枠を用いて並
列配置し、隣接する熱交換体の間に間隙に空気流
通路を形成し所望の寸法熱交換器を組み立てる。

このように組み立てた熱交換器を、第８図、第
９図の様に、直交流式冷却塔本体内に装填した充
填材の上部に配置したり、充填材の内側に配列す
る。

この状態で冷却塔を運転し、負荷部である空調
若しくは冷凍機によつて温められた（30〜70℃程
度）循環する冷媒たる冷却水を前記熱交換器の堰
で仕切られた流下液緩速部位置に供給すると、冷
却水は順次前記邪魔シール部間に形成された屈曲
通路中を順次流下し、充分に攪拌されながら前記
熱交換体の両壁板と接触し、単に垂直に流下する
より遥かに長時間隔壁板と接触し、これら両壁板
を介して前記各空気通路を水平方向に流れる空気
と熱交換し、これらを暖めると同時に、自づから
は空気に熱をとられてその分冷却される。

殊に、充填材の上部にこの考案の熱交換体群を
配置した場合には、この熱交換体内で空気により
間接的に冷却された循環水を、下部の充填材上に
散布し再度今度は空気と直接接触で冷却すると共
に、この冷却水を直接接触で冷却し、自身昇温し
た空気をその絶対湿度を高めた状態で排気口に向
け吸引し、排気口の近傍において前記熱交換器の
空気通路から吐出してくる昇温した絶対湿度が外
気と変化してない一定の空気と混合し白煙化せず
に冷却塔外に排気される（第８図参照）。

また、充填材の内側にこの考案の熱交換体群を
階層的に複数個多段に積み重ねて配列した場合に
は、充填材上で冷却水と直接接触して冷却し自身
昇温し絶対湿度が高くなつた空気全部がこの考案
の熱交換体の全ての空気通路内に流入する。一
方、上位の熱交換体の屈曲した流下液緩速部を蛇
行して流下してくる冷却水は下位の熱交換器の流
下液緩速部に順次流入していき、この流下中の冷
却水を前記空気通路内を通過中の前記空気で間接
的に冷却し、この冷却で自身昇温した空気を排気
口から白煙を伴わずに冷却塔外に排気する（第９
図参照）。

仮に冷却水の供給両が脈動を起したり、一時的
に供給量が増加したとき、或は流下液緩速路中に
微生物などが付着し、流下液緩速路の断面積が狭
くなり、流量低下をきたし、液溜部の水位が上昇
し、堰より高くなると、前記冷却水の一部は溢水
路を通り直接前記吐出口に向け流下し、この熱交
換器外に溢れ出さない。

なお、前記冷却塔運転中、各熱交換体の供給口
は前記外気連通口を介して外気に開放してあり、
自然流下式に前記冷却水は前記流下液緩速路内を
蛇行しつつ流下していく。そして、冷却塔の運転
停止と同時に大気圧を受けてこの熱交換体内部の
冷却水は全部前記吐出口より外部へ吐出される。

（考案の効果） 叙上のように構成し作用を為すこの考案のもの
においては、熱交換を行なう主要部分たる流下液
緩速部において、仮に一部目詰り乃至流量制限が
あり、一時的に供給冷却水の流量が変化し、液溜
部の水位が上昇しても、堰を超えて前記液体通路
の一部である溢水路を通過して下方に冷却水が吐
出するため、通過水量自体を制限するおそれなく
運転が継続できる。特にこの考案の熱交換器を前
記従来技術と同様に第８図、第９図の様に、直交
流式冷却塔本体内に装填した充填材の上部に配置
したり、充填材の内側に配列して冷却塔の白煙防
止用の熱交換体として使用する場合でも、前記流
下液緩速路の一部目詰まりが発生しても、堰を超
えて前記液体通路の一部である溢水路を通過して
下部の吐出口から冷却水が吐出する為、冷却水が
前記供給口から溢れること無くこの供給量は激減
せず、この熱交換体での空気と冷却水との間での
間接形熱交換量が少なくなつたりはせず、所望の
白煙発生の防止を行える。

更に、本件考案では、各熱交換体の供給口は記
外気連通口を介して外気に開放してあるため、冷
却塔運転中、この熱交換体の内圧は常に該気圧と
等しくなり、自然流下式に前記冷却水は前記流下
液緩速部内を蛇行しつつ流下していき、そして冷
却塔の運転停止と同時に大気圧を受けて前記吐出
口より熱交換体内の冷却水を全部一斉に外部へ吐
出するため、仮りに全部の循環冷却水が流下しこ
の交換体内が空になつても大気圧で圧潰されるお
それがなく、且つ、水抜きが容易となり冬期にお
ける氷結による熱交換体の破損を未然に防止でき
る。

（実施例） 今この考案の代表的な実施例を説明する。

実施例 １ 第１図において、１０は熱交換体であり、真空
成形乃至フロー成形した合成樹脂製の扁平中空体
よりなり、その壁板の厚みは150乃至500ミクロン
程度の硬質乃至準硬質合成樹脂より形成されてい
る。

合成樹脂としては、特に限定はないがポリ塩化
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの安
価で成形性のよいものがよい。

大きさは特に限定はないが、幅40乃至90cm、長
さ50乃至150cm程度、熱交換体１０の厚みは内の
り寸法で３乃至５mm程度としてあり、上部に供給
口１１が、下部に吐出口１２が設けてある。

前記供給口１１の一部には軸方向に外端から中
空体内に達する外気連通部１３たる溝部が外方に
膨出成形してある。前記外気連通部１３は、前記
供給口１１と別個に前記熱交換体１０の上部に設
けてもこの考案としては同一である。

この熱交換体１０が真空成形品により成形され
ているものにおいては、周辺に両壁板１４，１５
を溶着した周辺シール部１６が形成され、前記熱
交換体１０の側縁１７，１８と平行で、一方の側
縁１７から若干内側に入つたところにおいて、前
記両壁板１３，１４は前記側縁１７に沿つて相互
に溶着した区画シール部１９が形成され、この区
画シール部１９の上下端はそれぞれ熱交換体１０
の上下端縁２０，２１には達していない。

前記区画シール部１９と他方の側縁１８との間
には、前記両壁板１４と１５を相互に溶着した水
平方向の邪魔シール部２２が多数形成してあつ
て、その邪魔シール部２２間に屈曲した液体通路
２３が形成してあり、これら屈曲した液体通路２
３のある区画シール部１９と前記側縁１８とによ
つて狭まれた広い部分が流下液緩速部２４となつ
ており、この部分の両壁板１４，１５がこの熱交
換体１０の主要な熱交換面と成つている。他方前
記区画シール部１９と他の側縁１７との間の狭い
垂直なところが溢水路２５となつており、区画シ
ール部１９の上端２６は一種の堰の役目をなし、
邪魔シール部２２の最も上位は、この上端２６よ
り若干下位に形成してある。即ち、前記流下液緩
速部２４と溢水路２５とはこの上端２６の堰を介
して相互に連通している。

前述の邪魔シール部２２の形状は第１図に示す
ように区画シール部１９と、これら相対する側縁
１８よりなり、交互に水平方向に形成したもので
も、また第２図に示すように短い水平方向のシー
ルを、上下に重なるシールの位置を齟齬させたも
のでもよく、要するに流下する液体通路２３にお
ける流下液緩速部２４が屈曲したものになるもの
であれば特にその形状の限定はない。

更にこの熱交換体１０の上縁２０にはこれより
一体に連なつている吊り下げ部２７が少なくとも
２個設けてあり、図示の例においては、孔が設け
てある。

また第５図に示す実施例においては、熱交換体
１０の両壁板１４，１５には成形時に形成した膨
出凹凸２８が屈曲液体通路のほゞ全域に形成して
ある。また両壁板１４，１５の一部又は周縁シー
ル部１６の一部には、相隣る熱交換体１０との間
隔を保つスーサ突起２９が、真空成形若しくはブ
ロー成形時に形成してある。

前記実施例の熱交換体１０を使用するには循環
冷却水を供給する共通のヘツダー３０から多数所
定間隔で突出する供給パイプ３１にそれぞれ一個
づゝこの熱交換体１０の供給孔１１に挿入し、そ
の吊り下げ部２７でもつて熱交換体支持枠３２に
固定する。また必要に応じて、各熱交換体１０の
それぞれの下端縁２１も孔２８を利用して、前記
熱交換体支持枠３２に固定する。而して、隣接す
る熱交換体１０間に空気流通路３３を形成し、冷
却塔用の熱交換器とする。

このように組み立てた熱交換器を、第８図、第
９図の様に、直交流式冷却塔本体内に装填した充
填材の上部に配置したり、充填材の内側に配列す
る。

この状態で冷却塔を運転し負荷部である空調若
しくは冷凍機によつて温められた（30〜70℃程
度）循環する冷媒たる冷却水を前記各熱交換体１
０の堰１９で仕切られた流下液緩速部２４位置に
供給すると、冷却水は順次前記邪魔シール部２２
間に形成された屈曲通路２３中を順次流下し、充
分に攪拌されながら各壁板１４，１５と接触し、
単に垂直に流下するより遥かに長時間壁板１４，
１５と接触し、これを介して前記各空気通路３３
を水平方向に流れる空気と熱交換し、これらを暖
めると同時に、自づからは空気に熱をとられてそ
の分冷却される。

殊に、充填材の上部にこの熱交換体１０群を配
置した場合には、この熱交換体１０で空気により
間接的に冷却された循環水を、一旦散水槽３４に
溜た後、下部の充填材上に散布し再度今度は空気
と直接接触で冷却すると共に、この冷却水を直接
接触で冷却し、自身昇温した空気をその絶対湿度
を高めた状態で冷却塔の排気口に向け吸引し、こ
の排気口の近傍において前記熱交換体１０の空気
通路３３から吐出してくる昇温した絶対湿度が外
気と変化してない一定の空気と混合し白煙化せず
に冷却塔外に排気する（第７図、第８図参照）。

また、充填材の内側にこの熱交換体１０群を階
層的に複数個多段に積み重ねて配列した場合に
は、充填材上で冷却水と直接接触して冷却し自身
昇温し絶対湿度が高くなつた空気全部がこの考案
の熱交換体１０の全ての空気通路３３内に流入す
る。

一方、上位の熱交換体１０の屈曲した流下液緩
速部２４を蛇行して流下してくる冷却水は下位の
熱交換体１０の流下液緩速部２４に順次流下して
いき、この流下中の冷却水を前記空気通路３３内
を通過中の前記空気で間接的に冷却し、この冷却
で自身昇温した空気を前記排気口から白煙を伴わ
ずに冷却塔外に排気する（第９図参照）。

仮に、冷却水の供給量が脈動を起したり、一時
的に供給量が増加したとき、或は流下液緩速部２
４中に微生物などが付着し、流下液緩速部２４の
断面積が狭くなり、流量低下をきたし、液溜部の
水位が上昇し、堰１９より高くなると、前記冷却
水の一部は溢水路２５を通り、直接流下し、この
熱交換体１０の供給口１１から外周面に溢れ出な
い。

なお、前記冷却塔運転中、各熱交換体１０の供
給口１１は記外気連通口１３を介して外気に開放
してあり、自然流下式に前記冷却水は前記流下液
緩速部２４内を蛇行しつつ流下していく。そし
て、冷却塔の運転停止と同時に大気圧を受けて前
記吐出口１２より熱交換体内の冷却水は全部一斉
に外部へ吐出される。

各熱交換体１０の吐出孔１２が第６図に示すよ
うに数個の小孔１２ａになつて分布形成してある
ものにおいては、前述の散水槽３４を必ずしも必
要としない。

またこの熱交換体１０を密閉型の熱交換体１０
として使用する場合は、第１図及び第２図に示す
熱交換体１０を用い、これらの吐出口１２には前
記供給ヘツダーと同様の吐出用ヘツダーを接続
し、内部に流れる循環冷却液と、各熱交換体１０
の外面に散布される散布水と混合しないようにし
て使用することは謂うまでもない。

（実施例固有の効果） 熱交換体１０の壁板１４，１５に細かい凹凸膨
出部２８を形成したものは、本件効果の効果に併
せ、更に熱伝導面積が広くなり、熱変換効率が更
に向上する。

スペーサ突起２９を壁板１４，１５の一部若し
くは周辺シール部１６から膨出させたものにおい
ては、多数の熱交換体１０を並設するときの組立
作業が容易で、かつ、組立時に別個のスペーサを
必要としない。

外気連通部１３が供給口１１の一部に設けたも
のは、構造が簡単で、真空乃至ブロー成形時に同
時形成でき、製造コストを押し上げない。

全体がブロー成形品よりなるものは、周辺シー
ル部１６がなく形成でき、外観の体裁がよくなる
だけでなくその分熱交換面積が増大する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案に係るものであつて、第１図は
この熱交換体の第１実施例の外観斜視図、第２図
は邪魔部の形状の異なる他の実施例の正面図、第
３図は第１図の３−３線縦断矢視断面図、第４図
は第１図の４−４線横断平面図、第５図は第１図
の５−５線に沿う縦断面図、第６図は熱交換体下
部の他の実施例を示す一部正面図、第７図はこの
第６図に示す熱交換体を複数枚共通のヘツダーに
間隔をおいて取り付けてなる熱交換器の側面図、
第８図、第９図は従来技術のこの種熱交換器を組
み込んだ冷却塔の概略図である。 図中の主な符号、１０……熱交換体、１１……
供給口、１２……吐出口、１３……外気連通部、
２３……屈曲通路、２４……流下液緩速部、２５
……溢水路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） 全体として扁平な薄肉中空体であり、内部
   が屈曲した液体通路としてあり上部には供給口
   及び外気連通部が形成されており、下端には吐
   出口が設けてあり、前記液体通路は両壁面が相
   互に溶着して形成した邪魔シール部間に形成し
   てあり、 前記液体通路の一部は中空体の両壁が垂直方
   向に溶着して形成した区画シール部によつて区
   画された垂直な溢水路とし、この液体通路の残
   部は流下液緩速部としてあり、更に前記区画シ
   ール部の上端が一種の堰とし前記流下液緩速部
   と溢水路とはこの堰を介して連通していること
   を特徴とする冷却塔における合成樹脂真空乃至
   ブロー成形熱交換体。 ２） 真空乃至ブロー成形の中空体壁板には細か
   い膨出部が形成して、ほゞ全面が凹凸に形成し
   てあることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の冷却塔における合成樹脂真空乃
   至ブロー成形熱交換体。 ３） 真空乃至ブロー成形の中空体壁板の少なく
   とも片面外方には、相隣る熱交換体との間隔を
   保つスペーサ突起が真空乃至ブロー成形時に一
   体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１項記載の冷却塔における合成樹
   脂真空乃至ブロー成形熱交換体。 ４） 前記外気連通部は供給口の一部であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の冷却塔における合成樹脂真空乃至ブロー成
   形熱交換体。