JPS6021677Y2 - クーリングタワーの冷却容量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クーリングタワーの冷却容量を外気温及び負
荷に応じて制御する装置に関する。

クーリングタワーは、冷凍機或いは空気調和装置に附属
して、冬期でも稼動されることが多い。

ところが外気温が下がり、クーリングタワーの冷却能力
が必要冷却容量を上まわると、循環水が過冷却されて冷
凍機へ悪影響を与え、更に外気温が氷点を下まわると循
環水が凍結を起こし、水循環が不可能となる等の問題が
あった。

本出願人は以前クーリングタワーの撒水装置を通る循環
水路から分岐路を延ばし、該分岐路を切換弁を介して水
槽内に連通し、水温低下時には切換弁を開いて循環水を
分岐路に通すクーリングタワーの凍結防止装置を提案し
た特等開開５３−２７１４８号公報）。

かかる装置は、寒冷期に於ける循環水の凍結防止には非
常に効果的であるが冷却容量の微妙な調整が利かない為
、中間期成いは冬期に負荷を徐々に縮小させながら運転
して行く場合、従来と同様に送風機の発停を行なって、
水温を適宜調節する必要が生じる。

しかし適切な温度制御を遠戚しようとすると、送風機の
発停頻度は著しく増大し、モータが焼損する虞れが生じ
る等、依然として問題が残る。

そこで第２図の如く、撒水装置３と水槽４を繋ぐ循環路
６０に三方弁式絞り弁８を配備して該弁８と水槽４とを
バイパス管６１で連繋して水温に応じて絞り弁８を作動
し、撒水装置３を通さずに水槽へ直接放出する水量を調
節し、クーリングタワーの冷却容量を制御する様にした
ものが提案されている（実開昭４８−８２５４８号）。

しかし、上記第２図に示したクーリングタワーは絞り弁
８が塔体の外部に配設された循環路６０に設けられてい
るため、冬期には絞り弁８が凍結したり、バイパス管６
１を全開にした状態で使用しているとバイパス管６１と
撒水装置３との間の管路６０ａ中の水が凍結する問題が
あった。

更に三方弁と撒水装置及び三方弁と水槽との配管を設置
現場で行なわねばならず、施工に手間が掛かる。

本考案は三方弁式の絞り弁を水槽中に配備しておくこと
により、絞り弁自体及び弁と撒水装置との間の管路の凍
結を防止し、然も予め塔体に絞り弁を具えておくことに
より、装置はコンパクトに作られ、且つ施工を簡単にす
ることを目的とするクーリングタワーの冷却容量制御装
置である。

以下図面に示す実施例に基づき、本考案を具体的に説明
する。

第１図は本考案の一例を示すものであって、クーリング
タワーは公知の如く塔体１の上部に送風装置２が具えら
れ、該送風装置２の下方には、撒水装置３及び熱交換を
行なうフィリング３１が夫々配備され、更に塔体１の下
方に水槽４が設けられる。

水槽４の底部には、冷凍装置等の熱交換部７の流入ロア
１に繋がる流出管路５の一端が接続され、熱交換部７の
流出ロア２には、撒水装置３に連繋される戻り管路６が
接続され、冷却水がクーリングタワーと冷凍機の熱交換
部７とを循環する管路を構成し、更に循環ポンプ５１が
流出管路５中に配備されている。

水槽４中に三方弁式絞り弁８が配備され、該弁８の一方
の流出口８２は撒水装置３の送水管３０へ連通し、他方
の流出口８３は水槽４中に開口し、流入口８０にはタワ
ー側壁を貫通して外部に臨出する導入管８１が接続され
ている。

導入管８１に前記戻り管路６が接続されている。

上記三方弁式絞り弁８は所謂サーモバルブであって、弁
を通過する水の温度に応じて自動的に２つの流入口８２
．８３の開き度を変える機能を有しており、弁に水温検
出器を連繋する必要はない。

本願にあっては水槽４に開口している流出口８３は常時
は弁体によって閉じられているが、水温の低下に従って
徐々に開き度を増し、熱交換部７からクーリングタワー
へ戻る水の一部を直接に水槽４へ戻し、撒水装置３に送
って冷却すべき水量を減少させる。

更に水槽４内には、サーモスタット等の温度検知器２１
を具え、水槽４内の水塩が設定温度以下になると送風装
置２を停止する。

然して、平時は冷凍装置の熱交換部７からの循環水は、
流出管路５に配備された循環ポンプ５１により熱交換部
７を経て全て撒水装置３に送られてフィリング３１上面
へ撒水され、水は流下する途中に送風装置２で誘起され
る上昇空気と接触して冷却され、下方の水槽４に滴下す
る。

冬期又は春・秋の中間期に外気温が下がり、クーリング
タワーの冷却能力が設計冷却容量を上部る様になると、
水槽４内の水温低下によって絞り弁８は作動され、流出
口８３が開き始め、撒水装置３への送水が絞り弁８の開
き度に応じた量だけ水槽４ヘバイパスされ、クーリング
タワーの冷却容量を外気温の低下に応じて減少させて、
水槽４内に水温を一定に保つ。

なお、冷凍装置に於ける負荷を減少さて場合も、上記と
同様に負荷の減少量に応じて流出口８３の開き度は増し
、水槽へ直接に放出される水量も増し、クーリングタワ
ーの冷却容量は減少するので、水槽４内の水温は一定に
保たれ、循環水の過冷却は防止される 流出口８３が全開となり、撒水装置３に対する給水が停
止されてフィリング３１中での熱交換が行なわなくなっ
た後も更に外気温が低下し続けると水槽４内の水温は再
び下がり始めるので、検知器２１をその附近の温度に設
定しておくと、流出口８３が全開となったことを検知器
２１で検知して、送風装置２を停止する。

なお、送風装置２の停止でクーリングタワーの冷却能力
は不連続的に減少するが、この時点では撒水装置３側へ
の水供給が既に停止されているので、送風装置２を停止
しても水槽４内の水温には影響を及ぼさず、従って水温
の一時的な乱れにより送風装置２が発停を繰り返す虞れ
はない。

なお、検知器２１の設定温度を適宜変更し、或いは水温
に代えて外気温の変化を検知してフィリング３１への撒
水中に送風装置２ご発停させることも勿論可能である。

寒冷期で外気温が氷点以下に下った時期には、冷凍装置
の熱交換部７から戻る水は、全量が水槽４へ直接に放出
されて撒水装置３及びフィリング３１を通らず、流出管
路５から循環ポンプ５１で熱交換部７に送られ、循環を
繰り返している。

循環水は循環ポンプ５１の羽根車によって運動エネルギ
ーを与えられ、水槽４に流入すると流速は急激に低下し
、運動エネルギーは熱エネルギーに変換されて水温を上
昇させて、循環水の凍結を防止する。

例えば外気温度が氷点下５℃の時、４００Ｗの循環ポン
プ５１を用いて５冷却トンのクーリングタワーに氷を毎
時３．９トンの割合で循環させて実験を行なったところ
、負荷の大きさによって多少違うが、２〜８℃程度の水
温が得られ、循環水の凍結が防止されることが確かめら
れた。

更には本考案は上記の様に確実に凍結が防止される水槽
中に絞り弁８を配備しているため、絞り弁が凍結の為に
作動しないトラブルは回避され、又、絞り弁と撒水装置
との間の管路も塔体内にあるため塔体外に配設される場
合に較べて凍結し難い。

又、塔体に予め絞り弁８及び絞り弁への導入管８１を組
み込んであるから施工が簡素化され、又装置全体がコン
パクト化される等多くの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の概略を示す正面図、第２図従来例を示
す正面図である。 ３・・・・・・撒水装置、４・・・・・・水槽、８・・
・・・・絞り弁、８３・・・・・・流出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クーリングタワーと熱交換部とを連繋する冷却水循環路
   へタワー中の撒水装置及びタワーの水槽に対し氷温に応
   じて流量を切換える三方弁式絞り弁８を配備したクーリ
   ングタワーの冷却容量制御装置に於て、絞り弁８は通過
   する流体の温度によって自動的に２つの流出口の開度を
   変えるサーモバルブでって、タワーの水槽中に配備され
   、絞り弁８の一方の流出口８２は撒水装置３へ接続され
   他方の流出口８３は水槽４中に開口し、流入口８０とタ
   ワー側壁との間は導入管８１で繋がれているクーリング
   タワーの冷却容量制御装置。