JPH1163884A - 冷水塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下の充填材により形成される上下の湿式・
乾式切換え空間の接続を完全に行い、乾式運転時に上下
の接続部から湿式・乾式切換え空間に水が流入しないよ
うにする。 【解決手段】 上段の充填材２０の熱交換面材２０ａ，
２０ｂの下端面と、下段の充填材２０の熱交換面材２０
ａ，２０ｂの上端面を横桁２５により支持されたサポー
ト部材２６，２８，２９により挾持し、下段の充填材２
０の熱交換面材２０ａ，２０ｂをサポート部材２６，２
８，２９により吊下げ支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷水塔に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】冷水塔で水を冷却した空気は湿り度が略
１００％の湿り空気となっているため、この湿り空気を
そのまま冷却塔外部に排出すると、外気温度が低い場合
又は相対湿度が高い場合には白煙を生じることがある。

【０００３】斯かる白煙の発生は、外気を汚染している
かのごとき誤解を近隣居住者等に与える結果となり、又
白煙が地上に下降し滞留して周囲に霧のように立ち込め
ることにより視界不良を招く等の不具合があるため、近
年白煙を極力発生させないようにした冷水塔の開発が望
まれている。

【０００４】而して、斯かる冷水塔としては、外気温度
が所定の温度よりも高い通常の場合はいわゆる湿式とし
て使用し、外気温度が所定の温度よりも低い場合又は所
定の湿度より高い場合には、湿式・乾式を併用し得るよ
うにした湿式・乾式切換え式のものがあり、その一例は
図５〜図１１に示されている。

【０００５】図５に示すごとく、冷水塔は、ケーシング
１の頂部に設けられると共に内部に送風機２を設置され
た排気口３と、ケーシング１の外周に形成された外気取
入れ口４と、ケーシング１内の上部に排気口３下部を包
囲するよう設置された温水槽５と、温水槽５の下方に配
置され且つ温水槽５から流下させた温水を送風機２によ
り外気取入れ口４から取り込んだ外気１１と熱交換させ
て冷却する左右の熱交換部６と、熱交換部６の下方に設
置され且つ熱交換部６で冷却されて流下して来た冷水を
溜める底部水槽７を備えている。

【０００６】図６、７に示すごとく温水槽５は、矩形箱
状に形成されると共に、その内部空間は、下端が底板５
ａの上面に固設された平面形状がジグザグ状の仕切板８
により仕切られて常時貯水領域９と湿式・乾式切換え貯
水領域１０に区分けされている。

【０００７】而して、常時貯水領域９と湿式・乾式切換
え貯水領域１０は、平面的に見て外気１１の流入方向と
平行な方向が櫛歯形状になるよう延在しており、一方の
領域９，１０の櫛歯状に延在する部分は、他方の領域１
０，９の櫛歯状部間の間隙に互に入り込んだ形状になっ
ている。

【０００８】温水槽５の常時貯水領域９上は、温水１２
を常時貯水領域９に供給するための温水供給管１３が配
設され、仕切板８に穿設した連通口１４には、常時貯水
領域９と湿式・乾式切換え貯水領域１０とにおける温水
１２の水位差を補正するための切換え弁１５が設けられ
ている。

【０００９】又、温水供給管１３の中途部には、温水１
２を湿式・乾式切換え貯水領域１０へ供給するための温
水供給枝管１３’が分岐、接続されており、温水供給枝
管１３’には切換え弁１５’が設けられている。

【００１０】温水槽５の底板５ａの常時貯水領域９にお
ける櫛歯形状の部分には、長手方向へ所要の間隔で複数
のノズル取付け孔１６が穿設され、各ノズル取付け孔１
６には、温水１２を熱交換部６へ向けて散水するための
散水ノズル１７が嵌合され、固定されている。

【００１１】温水槽５の底板５ａの湿式・乾式切換え貯
水領域１０における櫛歯形状の部分には、長手方向へ所
要の間隔で、ノズル取付け孔１６と平行に、温水１２を
熱交換部６へ向けて散水するための複数の散水孔１８が
穿設されている。

【００１２】温水槽５の底板５ａの下面には、仕切板８
の外気１１流れ方向と平行に延在する部分の略直下に位
置し且つ仕切板８と平行に延びる隔絶板１９（図９、１
０参照）が固設されており、散水ノズル１７及び散水孔
１８は、図１１に示すごとく下面から見て対向する隔絶
板１９，１９間に位置している。

【００１３】図８、９に示す、温水槽５の下方に設置さ
れる熱交換部６は以下に述べるように構成されている。

【００１４】すなわち、図７、８、９、１０に示すごと
く、シート状の合成樹脂材（ＰＶＣ）の表面に凹凸を形
成した熱交換面材２０ａ，２０ｂは、左右方向へ所要間
隔離して上下へ向け延在するよう多数並列に起立させら
れ、図８、９に示すごとく、熱交換面材２０ａ，２０ｂ
の表面に上下左右へ向けて所要ピッチで固着した複数の
突起３０の先端同士は接着剤により接合され、これによ
り熱交換面材２０ａ，２０ｂを一体化して全体で自立し
得るようにしたブロック状の充填材２０が形成されてお
り、各充填材２０は温水槽５の下部に上下へ複数段配置
されることにより熱交換部６が構成されている。

【００１５】又、冷水塔内の外気１１送り方向に対して
直交する方向の両側には、図８、９に示すごとく、外気
１１送り方向へ延びる横梁２３が上下へ所要の間隔で配
置され、各段の充填材２０は横梁２３上に設置されたグ
リッドデッキ２４上に載置され、支持されている。

【００１６】上述の熱交換部６の充填材２０として用い
る熱交換面材２０ａ，２０ｂは以下に述べるように配設
されている。

【００１７】すなわち、図９、１０に示すごとく、対向
する隔絶板１９，１９のうち、散水ノズル１７を挟んで
対向する位置には、隔絶板１９，１９間の間隔を分割す
るとともに、底板５ａ下面との間に散水された温水１２
を分散させるための隙間が形成されるよう、上端が隔絶
板１９の下端より約１００ｍｍ程度下方に位置する、最
上段の充填材２０の熱交換面材２０ａが配設され、対向
する隔絶板１９，１９間のうち、散水孔１８を挟んで対
向する位置には、上端が略底板５ａの下面から約１０〜
２０ｍｍ下方に位置するとともに側面が隔絶板１９の散
水孔１８側の面に接触するよう、最上段の充填材２０の
熱交換面材２０ｂが配設されている。

【００１８】而して、最上段の充填材２０においては、
熱交換面材２０ｂ，２０ｂにより仕切られるとともに熱
交換面材２０ｂ，２０ｂ間に熱交換面材２０ａが配置さ
れた空間は、常時湿式空間２１となり、熱交換面材２０
ｂ，２０ｂにより仕切られ且つ両熱交換面材２０ｂ，２
０ｂ間に熱交換面材２０ａのない空間は湿式・乾式切換
え空間２２となっている。

【００１９】又、各下段の充填材２０においても、下段
の熱交換面材２０ｂ，２０ｂ間に熱交換面材２０ａが配
置された空間は、常時湿式空間２１となり、熱交換面材
２０ｂ，２０ｂ間に熱交換面材２０ａのない空間は湿式
・乾式切換え空間２２になっており、下段の各空間２
１，２２は対応する上段の空間２１，２２の直下に位置
している（図９参照）。

【００２０】上述の冷水塔で温水１２を冷却する際に外
気温度が所定の温度より高い場合には、切換え弁１５，
１５’を開いておく。

【００２１】このため、温水供給管１３から温水槽５に
供給された温水１２は、常時貯水領域９及び湿式・乾式
切換え貯水領域１０の両領域に溜まり、溜まった温水１
２は散水ノズル１７から熱交換部６における最上段の充
填材２０の常時湿式空間２１に散水されるとともに散水
孔１８から最上段の充填材２０の湿式・乾式切換え空間
２２に散水され、散水された温水１２は最上段部充填材
２０の熱交換面材２０ａ，２０ｂの両側の表面に沿って
水膜状に流下する。

【００２２】而して、最上段の充填材２０の熱交換面材
２０ａ，２０ｂの両側の表面に付着して水膜状に流下し
た温水１２は、順次下段の充填材２０の常時湿式空間２
１及び湿式・乾式切換え空間２２に流下し、各段におい
て熱交換面材２０ａ，２０ｂの両側の表面に付着し、水
膜状に流下する。

【００２３】又、送風機２により図５に示す外気取入れ
口４から熱交換部６における各段の充填材２０の常時湿
式空間２１及び湿式・乾式切換え空間２２に吸込まれた
外気１１はこれら空間２１，２２内を流通しつつ熱交換
面材２０ａ，２０ｂに沿い流下する温水と直接接触して
熱交換を行うことにより温水を冷却し、常時湿式空間２
１及び湿式・乾式切換え空間２２から排出された後、排
気口３を通って１００％湿り空気の状態の空気３１とし
て大気中へ排出される（図５参照）。

【００２４】熱交換により温水が冷却されることにより
生成された冷却水は順次各段の充填材２０の熱交換面材
２０ａ，２０ｂに沿い流下して底部水槽７に流入する。

【００２５】この場合には外気温度が所定の温度よりも
高いため又は相対湿度が所定の湿度より低いため、湿式
・乾式切換え貯水領域１０にも温水１２を供給し、散水
孔１８から湿式・乾式切換え空間２２に温水１２を散水
しても排気口３から排気される空気３１が白煙化するこ
とはない。

【００２６】なお、切換え弁１５が開いているため、常
時貯水領域９と湿式・乾式切換え貯水領域１０に供給さ
れた温水１２の水位差はなく、同一レベルに保持され
る。

【００２７】冬季のように外気温度が所定の温度よりも
低い場合又は相対湿度が所定の湿度より高い場合には、
切換え弁１５，１５’を閉止しておく。

【００２８】このため、温水供給管１３から温水槽５に
供給された温水１２は、常時貯水領域９のみに溜まり、
溜まった温水１２は散水ノズル１７から最上段の充填材
２０の常時湿式空間２１に散水されて熱交換面材２０ａ
の両側の表面及び熱交換面材２０ｂの常時湿式空間２１
に面した表面に付着して順次下段の充填材２０へと水膜
状に流下する。

【００２９】ただし、この場合、温水槽５の湿式・乾式
切換え貯水領域１０には温水１２は供給されないため、
散水孔１８から湿式・乾式切換え空間２２に散水される
ことはなく、従って湿式・乾式切換え空間２２は乾いた
状態に保持され、各段の充填材２０の熱交換面材２０ｂ
の湿式・乾式切換え空間２２側の面には温水の水膜が形
成されることはない。

【００３０】送風機２により外気取入れ口４から各段の
充填材２０の常時湿式空間２１に吸込まれた外気１１は
上述のごとく、各段の充填材２０の常時湿式空間２１内
を流通しつつ熱交換面材２０ａ，２０ｂに沿い上方から
下方へ流下する温水１２と直接接触し熱交換を行うこと
により温水を冷却する。

【００３１】一方、送風機２により湿式・乾式切換え空
間２２に吸込まれた外気１１は湿式・乾式切換え空間２
２内を流通しつつ、熱交換面材２０ｂの常時湿式空間２
１側の表面を流下する温水１２から、熱交換面材２０ｂ
を介して熱伝導により水蒸気供給を伴うことなく温めら
れ、その結果、温水１２が冷却される。

【００３２】又、常時湿式空間２１から排出された空気
は１００％湿り空気であるが、湿式・乾式切換え空間２
２から排出された空気は乾き空気であるため、混合して
排気口３から大気中へ排出される空気３１の湿度は飽和
状態になく、従って大気中で空気３１が白煙化すること
はない。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、熱交換
部６に多段に配置された充填材２０は、冷水塔内の横梁
２３により支持された格子構造のグリッドデッキ２４上
に載置されているにすぎず、このようなグリッドデッキ
２４上に載置する従来方式では、上下段の充填材２０に
おける上下の湿式・乾式切換え空間２２の接続が行え
ず、乾式運転時に湿式・乾式切換え空間２２へ水の流入
が生じる。

【００３４】本発明は上述の実情に鑑み、乾式運転時に
湿式・乾式切換え空間に水が流入しないよう、上下段の
充填材における上下の湿式・乾式切換え空間の接続を完
全に行い得るようにすることを目的としてなしたもので
ある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上下方向に延
在する熱交換面材を水平方向に並べて前記熱交換面材に
より仕切られた常時湿式空間と湿式・乾式切換え空間を
有する充填材を形成し、該充填材を温水槽の下方の熱交
換部に多段に配設すると共に、常時湿式空間には外気温
度のいかんに拘らず常に前記温水槽から温水を供給し得
るようにし、湿式・乾式切換え空間には外気温度が所定
の温度より高い場合及び湿度が低い場合にのみ前記温水
槽から温水を供給し得るようにし、前記常時湿式空間及
び湿式・乾式切換え空間に外気を導入して温水を冷却し
得るようにした冷水塔において、上段の充填材の熱交換
面材の下端面と下段の充填材の熱交換面材の上端面を横
桁により支持されたサポート部材により挾持し、下段の
充填材の熱交換面材をサポート部材に吊下げ支持したも
のである。

【００３６】従って、本発明では、上下段の充填材にお
ける上下の湿式・乾式切換え空間の接続を良好に行うこ
とができ、乾式運転時に湿式・乾式切換え空間に水が流
入することを防止できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４を参照しつつ説明する。

【００３８】図１〜図４は本発明の実施の形態の一例を
示し、熱交換部６の充填材２０の支持構造以外は従来の
ものと同一構成であるため、同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。

【００３９】又、充填材２０は従来のものと本実施の形
態例のものでは構造が若干異なるが、温水の冷却という
基本的な機能は同じであるため、便宜上同一の符号を付
している。

【００４０】而して、本実施の形態例においては、図４
に示すごとく、外気１１進行方向の前後両側に外気１１
進行方向に対して直交する方向へ延在する横梁２５が配
置されている。

【００４１】最上段の充填材２０のうち、常時湿式空間
２１内に散水ノズル１７の下方に位置するよう配置され
た熱交換面材２０ａの上端は温水槽５の底板５ａ下方か
ら所定間隔離反して隔絶板１９の下端近傍に位置すると
共に熱交換面材２０ａの上端に形成したフラット部の両
面は、溝形状のサポート部材２６により挾持されてブラ
インドリベット２７により締結されている。

【００４２】又、熱交換面材２０ａの取付けられたサポ
ート部材２６は、その長手方向が外気１１の進行方向に
向くと共に熱交換面材２０ａの両面も外気１１の進行方
向へ延在するよう、最上段の横梁２５上に載置され、熱
交換面材２０ａはサポート部材２６に吊下げ支持されて
いる。

【００４３】最上段の充填材２０の熱交換面材２０ａ下
端のフラット部と２段目の充填材２０の熱交換面材２０
ａ上端のフラット部は、図１及び図３に示すごとく対向
して接触させられた状態で溝形状のサポート部材２８に
よりサンドイッチ状に挾持されてブラインドリベット２
７により締結されており、上段及び下段の充填材２０の
熱交換面材２０ａの取付けられたサポート部材２８は、
サポート部材２６と平行になるよう２段目の横梁２５上
に載置されている。

【００４４】而して、最上段の充填材２０の熱交換面材
２０ａは、その下端を２段目にあるサポート部材２８に
より支持されており、２段目の充填材２０の熱交換面材
２０ａは、その上端を２段目にあるサポート部材２８に
より吊下げ支持されると共に１段目の充填材２０の熱交
換面材２０ａと平行に配設されている。

【００４５】同様に、２段目、３段目…ｎ段目において
も、上段の充填材２０の熱交換面材２０ａの下端と下段
の充填材２０の熱交換面材２０ａを支持するための構成
は、１段目の充填材２０の熱交換面材２０ａの下端と２
段目の充填材２０の熱交換面材２０ａの上端を支持する
場合と同様の構成となっている。

【００４６】散水孔１８を挾んで対向するよう配置され
た隔絶板１９の対向面側に上端が温水槽５の底板５ａ下
面と接触しないよう配設した最上段の充填材２０の熱交
換面材２０ｂは、最上段の常時湿式空間２１と湿式・乾
式切換え空間２２を仕切るようになっており、熱交換面
材２０ａと平行に２段目の充填材２０の上端まで下方へ
向けて延在している。

【００４７】最上段の充填材２０の熱交換面材２０ｂの
下端フラット部と２段目の充填材２０の熱交換面材２０
ｂの上端フラット部は、図１、３に示すごとく、対向し
て接触させられた状態で溝状のサポート部材２９により
サンドイッチ状に挾持されてブラインドリベット２７に
より締結されており、上段及び下段の充填材２０の熱交
換面材２０ｂの取付けられたサポート部材２９は、サポ
ート部材２８と平行になるよう、２段目の横梁２５上に
載置されている。

【００４８】而して、最上段の熱交換面材２０ｂは、そ
の下端を２段目にあるサポート部材２９により支持され
ており、２段目の熱交換面材２０ｂは、その上端を２段
目にあるサポート部材２９により吊下げ支持されると共
に１段目の熱交換面材２０ｂと平行に配設されている。

【００４９】同様に、２段目、３段目…ｎ段目において
も、上段の充填材２０の熱交換面材２０ｂの下端と下段
の充填材２０の熱交換面材２０ｂを支持するための構成
は、１段目の充填材２０の熱交換面材２０ｂの下端と２
段目の充填材２０の熱交換面材２０ｂの上端を支持する
場合と同様の構成となっている。

【００５０】次に、本発明の実施の形態の作用について
説明する。

【００５１】本発明の実施の形態の作用においても、図
７〜図１１に示す従来の場合と同様、外気温度が所定の
温度より高い場合又は所定の湿度よりも低い場合には、
図７に示す切換え弁１５’は開いてあるため温水槽５の
温水１２は散水ノズル１７から熱交換部６における充填
材２０により形成される常時湿式空間２１に散水される
と共に散水孔１８から熱交換部６における充填材２０に
より形成される湿式・乾式切換え空間２２に散水され
る。なお、この場合には、切換え弁１５も開いてある。

【００５２】このため、温水１２は上段の充填材２０か
ら下段の充填材２０へ各段の熱交換面材２０ａ，２０ｂ
に沿って水膜状に流下し、図５の送風機２により常時湿
式空間２１及び湿式・乾式切換え空間２２に吸込まれる
外気１１によって冷却され流下し、図５に示す底部水槽
７に貯留される。

【００５３】而して、この場合には、図５の排気口３か
ら排気される空気３１は１００％湿り空気であるが外気
温度が高いため又湿度が低いため、白煙は生じない。

【００５４】冬季のように外気温度が所定の温度よりも
低い場合又は湿度が高い場合には、図７に示す切換え弁
１５’は閉止しているため、温水槽５の温水１２は散水
ノズル１７から熱交換部６における充填材２０により形
成される常時湿式空間２１に散水されるが、散水孔１８
からは散水されないため、湿式・乾式切換え空間２２は
乾いた状態に保持されている。なお、この場合、切換え
弁１５も閉止している。

【００５５】このため、温水１２は熱交換面材２０ａの
両側の表面及び熱交換面材２０ｂの常時湿式空間２１に
面した表面に付着して上段の充填材２０から下段の充填
材２０へと水膜状に流下するが、上下段の熱交換面材２
０ｂにおける上下の湿式・乾式切換え空間２２の接続は
良好に行われているため、湿式・乾式切換え空間２２側
の面には温水の水膜が形成されることはない。

【００５６】送風機２により外気取入れ口４から各段の
充填材２０を形成する常時湿式空間２１に吸込まれた外
気１１は上述のごとく、各段の常時湿式空間２１内を流
通しつつ熱交換面材２０ａ，２０ｂに沿い流下する温水
１２と直接接触し、熱交換を行うことにより温水１２を
冷却する。

【００５７】一方、送風機２により各段の充填材２０の
湿式・乾式切換え空間２２に吸込まれた外気１１は湿式
・乾式切換え空間２２内を流通しつつ熱交換面材２０ｂ
の常時湿式空間２１側の表面を流下する温水１２から、
熱交換面材２０ｂを介して熱伝導により水蒸気供給を伴
うことなく温められ、その結果温水が冷却される。

【００５８】又、この場合も、従来の場合と同様、常時
湿式空間２１から排出された１００％湿り空気と湿式・
乾式切換え空間２２から排出された乾き空気が混合して
生成した空気の湿度は飽和状態にはないため、排気口３
から排気される空気３１が白煙化することを防止でき
る。

【００５９】各段の充填材２０の熱交換面材２０ａは、
最上段の熱交換面材２０ｂを除きサポート部材２６，２
８，２９により吊下げ、支持されており、又最上段の熱
交換面材２０ｂの上端を除き、上段の熱交換面材２０ｂ
下端とその下段の熱交換面材２０ｂの上端をサポート部
材２９で挾持しているため、上下の充填材２０の湿式・
乾式切換え空間２２の接続を完全に行うことができ、湿
式・乾式切換え空間２２側に水が流入することはない。

【００６０】なお、本発明は前述の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更を加え得ることは勿論である。

【００６１】

【発明の効果】本発明の冷水塔によれば、熱交換面材を
吊下げ支持することにより、上下の充填材の湿式・乾式
切換え空間の接続を完全に行うことができ、従って湿式
・乾式切換え空間への水の流入を防止でき、その結果白
煙発生防止を確実なものとすることができるという優れ
た効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷水塔の熱交換部の実施の態様の一例
を示す縦断面図である。

【図２】図１に示す熱交換部のＩＩ部拡大図である。

【図３】図１に示す熱交換部のＩＩＩ部拡大図である。

【図４】図１に示す熱交換部において、最上段の充填材
の常時湿式空間内に配置される熱交換面材の支持の仕方
を示す斜視図である。

【図５】湿式・乾式切換え式の冷水塔の一般的な構造の
概要を示す縦断面図である。

【図６】図５に示す冷水塔の温水槽の平面図である。

【図７】図５に示す冷水塔の温水槽及び熱交換部上部の
斜視図である。

【図８】図５に示す冷水塔の熱交換部の側面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ方向矢視図である。

【図１０】図９のＸ部拡大図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ矢視図である。

【符号の説明】

５ 温水槽 ６ 熱交換部 １１ 外気 １２ 温水 ２０ 充填材 ２０ａ，２０ｂ 熱交換面材 ２１ 常時湿式空間 ２２ 湿式・乾式切換え空間 ２５ 横梁 ２６，２８，２９ サポート部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に延在する熱交換面材を水平方
   向に並べて前記熱交換面材により仕切られた常時湿式空
   間と湿式・乾式切換え空間を有する充填材を形成し、該
   充填材を温水槽の下方の熱交換部に多段に配設すると共
   に、常時湿式空間には外気温度のいかんに拘らず常に前
   記温水槽から温水を供給し得るようにし、湿式・乾式切
   換え空間には外気温度が所定の温度より高い場合及び所
   定の湿度より低い場合にのみ前記温水槽から温水を供給
   し得るようにし、前記常時湿式空間及び湿式・乾式切換
   え空間に外気を導入して温水を冷却し得るようにした冷
   水塔において、上段の充填材の熱交換面材の下端面と下
   段の充填材の熱交換面材の上端面を横桁により支持され
   たサポート部材により挾持し、下段の充填材の熱交換面
   材をサポート部材に吊下げ支持したことを特徴とする冷
   水塔。