JPH0731013B2 - 疎水性多孔質膜を用いた冷却塔及び吸収式温度回生器 - Google Patents
疎水性多孔質膜を用いた冷却塔及び吸収式温度回生器Info
- Publication number
- JPH0731013B2 JPH0731013B2 JP62147870A JP14787087A JPH0731013B2 JP H0731013 B2 JPH0731013 B2 JP H0731013B2 JP 62147870 A JP62147870 A JP 62147870A JP 14787087 A JP14787087 A JP 14787087A JP H0731013 B2 JPH0731013 B2 JP H0731013B2
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- Japan
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- cooling tower
- water
- liquid
- hydrophobic porous
- cooling
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍機等の工業用装置等の冷却水の冷却に用い
る冷却塔、特に水滴飛散のない好適な冷却塔及びそれを
用いた吸収式温度回生器に関する。
る冷却塔、特に水滴飛散のない好適な冷却塔及びそれを
用いた吸収式温度回生器に関する。
従来の水冷式冷却塔は、化学工学便覧p.613に示されて
いるように、直接式，間接式のどちらの場合において
も、冷却水と外気とを直接接触させ冷却水の熱を水蒸気
として外気に放出していた。第５図に従来型の冷却塔の
概要を示す。左図は強制通風式、右図は自然通風式の一
例である。原理を左図の強制通風式によって説明する。
温かくなった冷却水は冷却水入口301より冷却塔に入
り、ノズル304より小さな水滴となり、充填層305の上に
降り落ちる。充填層305で蒸発面積をかせぎ、自らの持
つ顕熱で水蒸気を発生し、自らの温度は降下する。この
充填塔では、ファン308により、外気が、冷却塔下の空
気入口部307より強制的に流入し、充填塔を下から上に
流れ、上から降り落ちる冷却水と直接接触する。この
際、冷却水から発生する水蒸気を同伴するとともに、さ
らに水蒸気の発生を促がす。上記のようにして顕熱をう
ばわれた冷却水は、空気の湿球温度近くの温度まで下が
ることができる。温度の下がった冷却水は下部のタンク
306に貯えられ、冷却水出口302より再度冷却水として用
いられる。
いるように、直接式，間接式のどちらの場合において
も、冷却水と外気とを直接接触させ冷却水の熱を水蒸気
として外気に放出していた。第５図に従来型の冷却塔の
概要を示す。左図は強制通風式、右図は自然通風式の一
例である。原理を左図の強制通風式によって説明する。
温かくなった冷却水は冷却水入口301より冷却塔に入
り、ノズル304より小さな水滴となり、充填層305の上に
降り落ちる。充填層305で蒸発面積をかせぎ、自らの持
つ顕熱で水蒸気を発生し、自らの温度は降下する。この
充填塔では、ファン308により、外気が、冷却塔下の空
気入口部307より強制的に流入し、充填塔を下から上に
流れ、上から降り落ちる冷却水と直接接触する。この
際、冷却水から発生する水蒸気を同伴するとともに、さ
らに水蒸気の発生を促がす。上記のようにして顕熱をう
ばわれた冷却水は、空気の湿球温度近くの温度まで下が
ることができる。温度の下がった冷却水は下部のタンク
306に貯えられ、冷却水出口302より再度冷却水として用
いられる。
上記従来技術では、外気と水とを直接接触させており、
接触する水がノズル304から噴射されるために小さな水
滴となり、強制的に流れる空気流によって冷却塔外部に
飛散することがあった。さらには、充填層305からタン
ク306に落ちる際の水滴がデミスター309より外部に出、
かなりの水滴がこの冷却塔から発生していた。従来この
種の冷却塔はビルの屋上に設置されているため、下を歩
く人に、風の強い日などは良くミストがかかっており問
題であった。さらに、「空気調和と冷凍」1987年３月号
に記載されているように、この冷却塔には温度，水分，
空気の３条件がそろっていることから、病原菌が発生し
易い。この菌が、ミストとともにビル下を歩く人に降り
かかると、その病原菌により多くの人が感染するという
問題が明るみに出、この水滴の飛散はより多くの水を使
用するという問題以外にも、社会的にも大きな問題をか
かえている。
接触する水がノズル304から噴射されるために小さな水
滴となり、強制的に流れる空気流によって冷却塔外部に
飛散することがあった。さらには、充填層305からタン
ク306に落ちる際の水滴がデミスター309より外部に出、
かなりの水滴がこの冷却塔から発生していた。従来この
種の冷却塔はビルの屋上に設置されているため、下を歩
く人に、風の強い日などは良くミストがかかっており問
題であった。さらに、「空気調和と冷凍」1987年３月号
に記載されているように、この冷却塔には温度，水分，
空気の３条件がそろっていることから、病原菌が発生し
易い。この菌が、ミストとともにビル下を歩く人に降り
かかると、その病原菌により多くの人が感染するという
問題が明るみに出、この水滴の飛散はより多くの水を使
用するという問題以外にも、社会的にも大きな問題をか
かえている。
上記目的は、水滴の飛散が防止できれば解決するもので
あり、冷却塔を、気体は通るが液体は通さない性質を有
する疎水性多孔質膜を介して、水蒸気を発生させる構成
とすることにより達成される。
あり、冷却塔を、気体は通るが液体は通さない性質を有
する疎水性多孔質膜を介して、水蒸気を発生させる構成
とすることにより達成される。
すなわち、本発明の要旨は、 気体は通すが液体は通さない疎水性多孔質膜で囲まれた
液体の流れる領域と、前記膜の外側で気体の流れる領域
と、前記気体を所要方向に強制的に移動させるファンと
を有し、前記膜の外側を流れる気体をファンを用いて強
制的に移動させ、膜を介して、膜内部の液体を蒸発さ
せ、液体の温度を冷却するように構成されていることを
特徴とする疎水性多孔質膜を用いた冷却塔。
液体の流れる領域と、前記膜の外側で気体の流れる領域
と、前記気体を所要方向に強制的に移動させるファンと
を有し、前記膜の外側を流れる気体をファンを用いて強
制的に移動させ、膜を介して、膜内部の液体を蒸発さ
せ、液体の温度を冷却するように構成されていることを
特徴とする疎水性多孔質膜を用いた冷却塔。
及び 気体は通すが液体は通さない疎水性多孔質膜で囲まれた
液体の流れる領域と、前記膜の外側に気体の流れる領域
を有し、前記疎水性多孔質膜を介して蒸気を発生させ、
前記膜の中を流れる液体を冷却する冷却塔を備え、前記
冷却塔により、少なくとも、吸収器もしくは凝縮器にお
ける冷却水を冷却するよう構成されていることを特徴と
する吸収式温度回生器。
液体の流れる領域と、前記膜の外側に気体の流れる領域
を有し、前記疎水性多孔質膜を介して蒸気を発生させ、
前記膜の中を流れる液体を冷却する冷却塔を備え、前記
冷却塔により、少なくとも、吸収器もしくは凝縮器にお
ける冷却水を冷却するよう構成されていることを特徴と
する吸収式温度回生器。
にある。
本発明に係る冷却塔の原理は、疎水性多孔質膜に囲まれ
た領域に加温された冷却水を流し、その膜の外側をファ
ンを用いて強制的に空気を流す。それによって、膜を介
して冷却水から水蒸気が発生し、冷却水の温度が下がる
ため、水滴の発生は無く、したがって、冷水塔外側に水
滴が飛散することは無い。用いている疎水性多孔質膜に
は、液体を通さない性質があるので、冷却塔外部には、
水蒸気以外の何も放出されず、従来型冷却塔の問題点を
解決することができる。
た領域に加温された冷却水を流し、その膜の外側をファ
ンを用いて強制的に空気を流す。それによって、膜を介
して冷却水から水蒸気が発生し、冷却水の温度が下がる
ため、水滴の発生は無く、したがって、冷水塔外側に水
滴が飛散することは無い。用いている疎水性多孔質膜に
は、液体を通さない性質があるので、冷却塔外部には、
水蒸気以外の何も放出されず、従来型冷却塔の問題点を
解決することができる。
以下、本発明の実施例を添付の第１図乃至第４図を用い
て説明する。
て説明する。
第１図は中空糸状の疎水性多孔質膜を用いた場合の一例
である。本実施例に係る冷却塔100では、中空糸状多孔
質膜101とその中で冷却する冷却水の入口部102、出口部
103および、空気を強制的に流すファン106より構成され
る。装置，冷凍機等で加温された冷却水は、冷却水入口
102より膜のヘッダー104に入る。ヘッダー104に入った
水は、ヘッダー104につながる中空糸状疎水性多孔質膜1
01の内側に流れる。中空糸状疎水性多孔質膜101の外側
は、モータ107によって回転するファン106によって空気
が送り込まれる。従って、中空糸状疎水性多孔質膜101
中の水は、膜を介して水蒸気が発生し、上部ヘッダー10
5に達する間に水温が蒸気の潜熱によって降下する。温
度の下がった冷却水は、冷却水出口103より再度、工業
製品や冷凍機等の冷却水として用いられる。尚、膜の保
護のために、カバー108が取り付けられている。
である。本実施例に係る冷却塔100では、中空糸状多孔
質膜101とその中で冷却する冷却水の入口部102、出口部
103および、空気を強制的に流すファン106より構成され
る。装置，冷凍機等で加温された冷却水は、冷却水入口
102より膜のヘッダー104に入る。ヘッダー104に入った
水は、ヘッダー104につながる中空糸状疎水性多孔質膜1
01の内側に流れる。中空糸状疎水性多孔質膜101の外側
は、モータ107によって回転するファン106によって空気
が送り込まれる。従って、中空糸状疎水性多孔質膜101
中の水は、膜を介して水蒸気が発生し、上部ヘッダー10
5に達する間に水温が蒸気の潜熱によって降下する。温
度の下がった冷却水は、冷却水出口103より再度、工業
製品や冷凍機等の冷却水として用いられる。尚、膜の保
護のために、カバー108が取り付けられている。
第２図は平膜状の疎水性多孔質膜を用いた場合の一例を
示す。本実施例に係る装置200でも、疎水性多孔質膜201
とそれにつながり、加温された冷却水の入口部202と出
口部203と空気を強制通風するためのファン204を有して
いる。本実施例でも第１図の場合と同様に、冷却水入口
202より加温された冷却水が膜につながるヘッダー207に
入る。この冷却水は、膜で囲まれた流路に入り、モータ
205で回転するファン204によって流れる空気中に水蒸気
を膜を介して蒸発させ、上部ヘッダー208に集められ、
冷却水出口203より、再度冷却水として送り出される。
示す。本実施例に係る装置200でも、疎水性多孔質膜201
とそれにつながり、加温された冷却水の入口部202と出
口部203と空気を強制通風するためのファン204を有して
いる。本実施例でも第１図の場合と同様に、冷却水入口
202より加温された冷却水が膜につながるヘッダー207に
入る。この冷却水は、膜で囲まれた流路に入り、モータ
205で回転するファン204によって流れる空気中に水蒸気
を膜を介して蒸発させ、上部ヘッダー208に集められ、
冷却水出口203より、再度冷却水として送り出される。
上記第１及び第２実施例によれば、水滴の飛沫同伴が無
くなるばかりでなく、蒸発面積を膜でとれることからコ
ンパクトで高性能な冷却塔となる。
くなるばかりでなく、蒸発面積を膜でとれることからコ
ンパクトで高性能な冷却塔となる。
第３図には、実際に冷凍機およびヒートポンプなどと結
つけた際の簡単なシステムを示す。システムは、本発明
に係る冷却塔400と空調機401とから成り、冷却塔400と
空調機401との間を冷却水402が循環する。ここで、冷却
水402は送水ポンプ407を用いて循環するが、その一部
は、空調機側へ行かず、ポンプ407と冷却塔400との間だ
けを循環し、冷却効果を高めている。また、空調機401
に入った冷却水はそこで温度を高められ、一部バイパス
された冷却水と混ざり、冷却塔にもどる。ここで、冷却
塔400では水の蒸発潜熱によって温度を下げるため、水
量が減少する。そこで、冷却塔の一部に水位，水量計を
設け、必要な量の水を補給口404より入れる。その際、
補給する水中の不純物が悪影響を与えぬよう、前処理装
置403を取り付けることができる。さらに、水が蒸発す
るため、循環する水の不純物濃度が増大してしまうた
め、蒸発面にスケールが発生する恐れがある。そのた
め、常に一定量の濃縮水を放出口405より系外にぬき出
すことで、防止している。当然のことながら、抜き出し
た分も補給口404より入れる必要がある。本実施例に従
って本発明に係る冷却塔を運転すると、水濃縮によるス
ケールの発生等が防止でき、かつ、水滴飛散のない高性
能な冷却塔となる。
つけた際の簡単なシステムを示す。システムは、本発明
に係る冷却塔400と空調機401とから成り、冷却塔400と
空調機401との間を冷却水402が循環する。ここで、冷却
水402は送水ポンプ407を用いて循環するが、その一部
は、空調機側へ行かず、ポンプ407と冷却塔400との間だ
けを循環し、冷却効果を高めている。また、空調機401
に入った冷却水はそこで温度を高められ、一部バイパス
された冷却水と混ざり、冷却塔にもどる。ここで、冷却
塔400では水の蒸発潜熱によって温度を下げるため、水
量が減少する。そこで、冷却塔の一部に水位，水量計を
設け、必要な量の水を補給口404より入れる。その際、
補給する水中の不純物が悪影響を与えぬよう、前処理装
置403を取り付けることができる。さらに、水が蒸発す
るため、循環する水の不純物濃度が増大してしまうた
め、蒸発面にスケールが発生する恐れがある。そのた
め、常に一定量の濃縮水を放出口405より系外にぬき出
すことで、防止している。当然のことながら、抜き出し
た分も補給口404より入れる必要がある。本実施例に従
って本発明に係る冷却塔を運転すると、水濃縮によるス
ケールの発生等が防止でき、かつ、水滴飛散のない高性
能な冷却塔となる。
第４図には、本発明に係る冷却塔を用いて冷却水を冷却
する吸収式冷凍機のフローを示したものである。吸収式
冷凍機501は、再生器502、凝縮器504、吸収器503、蒸発
器505の４つの領域から構成される。この中で、再生器5
02と吸収器503は中には濃厚なLiBr水溶液が、また、凝
縮器504と蒸発器505中には水が封入されている。冷熱発
生機構は、再生器502の中のLiBr水溶液は、熱交換器508
によって加熱され、水分が蒸発し、濃度が高くなる。発
生した水蒸気は、となりの凝縮器504に入り、熱交換器5
09によって冷やされ、水にもどる。濃厚LiBr水溶液は、
次に下の吸収器503に入る。又、水も下の蒸発器505に入
る。濃厚なLiBr水溶液はその水蒸気圧が下がり、水蒸気
を吸収し易くなる。このため、熱交換器510で冷却する
と、蒸発器中の水を蒸発させ、その水蒸気を吸収する。
蒸発器505中の水は上記作用によって蒸発するため、潜
熱を奪われ、温度が下がる。その低温を熱交換器511に
よって取り出すことで冷熱が得られる。ここで、吸収器
503と凝縮器504中で冷却水が利用される。本実施例で
は、冷却塔500より生成された冷却水507は、まず吸収器
503中の熱交換器510から凝縮器504中の熱交換器509の中
の通り、冷却塔500にもどされる。
する吸収式冷凍機のフローを示したものである。吸収式
冷凍機501は、再生器502、凝縮器504、吸収器503、蒸発
器505の４つの領域から構成される。この中で、再生器5
02と吸収器503は中には濃厚なLiBr水溶液が、また、凝
縮器504と蒸発器505中には水が封入されている。冷熱発
生機構は、再生器502の中のLiBr水溶液は、熱交換器508
によって加熱され、水分が蒸発し、濃度が高くなる。発
生した水蒸気は、となりの凝縮器504に入り、熱交換器5
09によって冷やされ、水にもどる。濃厚LiBr水溶液は、
次に下の吸収器503に入る。又、水も下の蒸発器505に入
る。濃厚なLiBr水溶液はその水蒸気圧が下がり、水蒸気
を吸収し易くなる。このため、熱交換器510で冷却する
と、蒸発器中の水を蒸発させ、その水蒸気を吸収する。
蒸発器505中の水は上記作用によって蒸発するため、潜
熱を奪われ、温度が下がる。その低温を熱交換器511に
よって取り出すことで冷熱が得られる。ここで、吸収器
503と凝縮器504中で冷却水が利用される。本実施例で
は、冷却塔500より生成された冷却水507は、まず吸収器
503中の熱交換器510から凝縮器504中の熱交換器509の中
の通り、冷却塔500にもどされる。
本発明によれば、疎水性多孔質膜を介して冷却水から水
蒸気だけを取り出すことができるので、冷却塔内の水が
そのまま系外に飛び出すことが無くなるため、水量の節
約ばかりでなく、在郷軍人病等の病原菌の飛散を防止で
きる等の効果がある。さらに、有効に蒸発面積をとれる
ため、冷却塔自身も小型化できる。
蒸気だけを取り出すことができるので、冷却塔内の水が
そのまま系外に飛び出すことが無くなるため、水量の節
約ばかりでなく、在郷軍人病等の病原菌の飛散を防止で
きる等の効果がある。さらに、有効に蒸発面積をとれる
ため、冷却塔自身も小型化できる。
第１図は中空糸状膜を用いた本発明の一実施例、第２図
は平膜を用いた本発明の一実施例、第３図は本発明の冷
却塔を冷凍機およびヒートポンプ等と結合したシステム
の概略図、第４図は本発明の冷却塔を用いた吸収式冷凍
機のフロー図、第５図は従来型の冷却塔の概略図であ
る。 101,201……疎水性多孔質膜、106,204……ファン,400…
…冷却塔、401……空調機，補給口……404、放出口……
405、500……冷却塔、501……吸収式冷凍機，吸収器…
…503、凝縮器……504
は平膜を用いた本発明の一実施例、第３図は本発明の冷
却塔を冷凍機およびヒートポンプ等と結合したシステム
の概略図、第４図は本発明の冷却塔を用いた吸収式冷凍
機のフロー図、第５図は従来型の冷却塔の概略図であ
る。 101,201……疎水性多孔質膜、106,204……ファン,400…
…冷却塔、401……空調機，補給口……404、放出口……
405、500……冷却塔、501……吸収式冷凍機，吸収器…
…503、凝縮器……504
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 勝也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 燦吉 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特公 昭34−8645（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (4)
- 【請求項１】気体は通すが液体は通さない疎水性多孔質
膜で囲まれた液体の流れる領域と、前記膜の外側で気体
の流れる領域と、前記気体を所要方向に強制的に移動さ
せるファンとを有し、前記膜の外側を流れる気体をファ
ンを用いて強制的に移動させ、膜を介して、膜内部の液
体を蒸発させ、液体の温度を冷却するように構成されて
いることを特徴とする疎水性多孔質膜を用いた冷却塔。 - 【請求項２】液体の流れる領域が、その入口部もしくは
出口部に濃縮された液体を放出し、新しい液体を送入す
る口をそれぞれ有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の疎水性多孔質膜を用いた冷却塔。 - 【請求項３】冷却塔が、新しい液体の入口部の前段に、
濃縮することで析出する成分を除去する装置を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の疎水性多孔
質膜を有する冷却塔。 - 【請求項４】気体は通すが液体は通さない疎水性多孔質
膜で囲まれた液体の流れる領域と、前記膜の外側に気体
の流れる領域を有し、前記疎水性多孔質膜を介して蒸気
を発生させ、前記膜の中を流れる液体を冷却する冷却塔
を備え、前記冷却塔により、少なくとも、吸収器もしく
は凝縮器における冷却水を冷却するよう構成されている
ことを特徴とする吸収式温度回生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147870A JPH0731013B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 疎水性多孔質膜を用いた冷却塔及び吸収式温度回生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147870A JPH0731013B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 疎水性多孔質膜を用いた冷却塔及び吸収式温度回生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63315887A JPS63315887A (ja) | 1988-12-23 |
| JPH0731013B2 true JPH0731013B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15440100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62147870A Expired - Lifetime JPH0731013B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 疎水性多孔質膜を用いた冷却塔及び吸収式温度回生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731013B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545453U (ja) * | 1991-11-05 | 1993-06-18 | 新日本空調株式会社 | 冷却塔 |
| JP4897439B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2012-03-14 | 川重冷熱工業株式会社 | 吸収冷温水機の省エネルギー制御運転方法及び装置 |
| JP6432462B2 (ja) * | 2015-07-27 | 2018-12-05 | アイシン精機株式会社 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62147870A patent/JPH0731013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63315887A (ja) | 1988-12-23 |
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