JP3635841B2

JP3635841B2 - 冷水塔

Info

Publication number: JP3635841B2
Application number: JP04079297A
Authority: JP
Inventors: 攻後藤; 浩司木村; 健一郎南
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10238967A

Description

【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】
図４は従来の冷水塔の一例を示すもので、この冷水塔は、ケーシング１の頂部に設けられた送風機２を有する排気口３と、ケーシング１の外周に形成された外気取入口４と、ケーシング１内の上部における排気口３周囲に設けられた温水槽５と、該温水槽５の下側に配置され且つ温水槽５下面の散水口６から流下させた温水７を送風機２により外気取入口４から取り込んだ外気８と熱交換させて冷却する熱交換部９とを備えており、該熱交換部９は、温水槽５の直下に設けたフィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１と、該乾式空気加熱部１１の下側に配置され且つ例えばシート状の合成樹脂材の表面に凹凸を有した熱交換面材を多数並列に起立させて相互を所要間隔を隔てて接合することにより全体で自立するようにした充填材１２とにより構成されている。
【０００３】
尚、図中１３は冷却後の水を回収する底部水槽である。
【０００４】
斯かる冷水塔においては、温水槽５の温水７を散水口６から乾式空気加熱部１１のフィン付きチューブ１０内を通して流下させた後に、その下部の充填材１２に沿わせて流下させ、同時に送風機２により外気取入口４から外気８を吸引して乾式空気加熱部１１及び充填材１２を横方向に流通させることにより前記温水７の冷却を行うようにしている。
【０００５】
このとき、前記充填材１２に沿って流下する温水７は、外気８と直接熱交換されることにより効果的に冷却されるが、一方、充填材１２において温水７と熱交換を行った外気８は、昇温されると共に湿度が略１００％の湿り空気１４となるので、この湿り空気１４をそのまま冷水塔外部に排出すると、外気温度が低い場合に白煙を生じることがある。
【０００６】
このような白煙の発生は、外気を汚染しているかの如き誤解を近隣居住者等に与える結果となり、また、白煙が地上に降りて周囲に霧のように立ちこめることにより視界不良を招く等の不具合があるので、白煙を極力発生させないようにする要求が高まっている。
【０００７】
この為、図示する例においては、温水７を乾式空気加熱部１１のフィン付きチューブ１０内を通して流下させる際に、フィン付きチューブ１０の外周に沿って流通する外気８を乾式で加熱することにより湿度が極めて低い乾き空気１５とし、この乾き空気１５を送風機２によって前記湿り空気１４に混合して排気口３から排出される空気の湿度を低減し、白煙の発生を防止するようにしているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き従来の冷水塔においては、白煙の発生を防止する為の乾き空気１５をつくる為に、フィン付きチューブ１０による専用の乾式空気加熱部１１を設けるようにしている為、構造が複雑化して建築コストが高騰すると共に、フィン付きチューブ１０による間接的な熱交換である為に熱交換効率を高めることができず、従って大きな容量が必要となって乾式空気加熱部１１の構造が大型化し、冷水塔の高さ寸法が増大して冷水塔全体の大型化を招くという問題があった。
【０００９】
この為、近年においては、充填材１２を互いに外気８の流通空間を隔絶した常時湿式領域と湿式・乾式切替領域とに区分し、該湿式・乾式切替領域と常時湿式領域とを個別に散水し得るように構成することによって、充填材１２の一部を湿式・乾式切替領域として利用し、フィン付きチューブ１０による専用の乾式空気加熱部１１を不要として冷水塔の建築コストの削減と小型化を図ることが考えられているが、図５に示す如く、従来における充填材１２は、一般的に上下方向に多段に配置されて冷水塔内の横梁３３により支持された格子構造のグリッドデッキ３４上に載置されていたにすぎず、このようなグリッドデッキ３４上に載置する従来方式のままでは、上下段の湿式・乾式切替領域同士を常時湿式領域と隔絶させて連続させることが不可能であり、例えば冷水塔上部の温水槽５から湿式・乾式切替領域に温水７を散水しないようにしても、下段へ移行するうちに常時湿式領域から湿式・乾式切替領域へ温水７が侵入してしまい、外気８を乾式で加熱して湿度の低い乾き空気１５をつくることができなくなる。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、上下段の湿式・乾式切替領域同士を常時湿式領域と隔絶したまま連続させて充填材を支持し得るようにした冷水塔を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、充填材を互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域と湿式・乾式切替領域とに区分して両領域を個別に散水し得るよう構成した冷水塔であって、常時湿式領域及び湿式・乾式切替領域の位置を相互に対応させて充填材を上下方向に多段に配置すると共に、上下の充填材の相互間に多数の散水口を底部に開口した中間温水槽を設け、該中間温水槽の底部上下面に上下段の湿式・乾式切替領域同士を連通する散水口を包囲して上下段の湿式・乾式切替領域同士を常時湿式領域と隔絶したまま連続させる隔絶板を設け、且つ前記中間温水槽の底部上面に上段側の常時湿式領域を形成している充填材の下端を底上げして支持する通水構造の台座を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
而して、本発明においては、白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、湿式・乾式切替領域への散水を停止して常時湿式領域のみに散水を行うと、該常時湿式領域に散水された温水は、充填材の表面を流下して中間温水槽の底部に到るが、このとき、常時湿式領域を形成している充填材の下端は、通水構造の台座により底上げされて支持されているので、充填材の下端自体や台座により温水の分散が堰止められてしまうような不具合が起こらず、温水は中間温水槽内で良好に分散して各散水口から下段側の常時湿式領域へと均等に散水されることになり、各段の常時湿式領域において外気による温水の直接冷却が効果的に行われる。
【００１３】
一方、上下段の湿式・乾式切替領域同士を連通する中間温水槽の散水口は、隔絶板により中間温水槽の底部の上下面で包囲されているので、隣接している常時湿式領域から温水が湿式・乾式切替領域へ侵入してしまうような不具合が起こらず、上下段の湿式・乾式切替領域同士は常時湿式領域と隔絶されたまま中間温水槽を介して連続されることになり、各段の湿式・乾式切替領域において外気の乾式加熱が良好に行われて湿度の低い乾き空気がつくられる。
【００１４】
更に、本発明においては、中間温水槽の底部上面の隔絶板が、上段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の下端により抱持され、下段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の上端が、中間温水槽の底部下面の隔絶板により抱持されていることが好ましく、このようにすれば、より確実に常時湿式領域から湿式・乾式切替領域への温水の侵入を防ぐことが可能となる。
【００１５】
また、通水構造の台座は、例えば多数の通水孔を穿設したパンチングメタル板により下部開放の台形型側面となるよう構成することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１８】
図１及び図２に示す如く、本形態例においては、フィン付きチューブによる専用の乾式空気加熱部を不要とし、温水槽５の下側に配置される熱交換部を、上下方向に多段に配置された充填材１２により構成している。
【００１９】
上下各段の充填材１２は、シート状の合成樹脂材の表面に凹凸を有した熱交換面材を多数並列に起立させて相互間を適宜位置に凸設した図示しない突起部を介し所要間隔を隔てて接合することにより全体で自立し得るよう構成されており、これによって、相互間に上下方向に延びる外気８の流通空間１６を確保するようにした構造となっており、互いに外気８の流通空間１６を隔絶した常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８とに夫々区分され、しかも、各段における充填材１２の常時湿式領域１７及び湿式・乾式切替領域１８については相互に位置を対応させて区分してある。
【００２０】
また、上下に配置される充填材１２の相互間には、各段の充填材１２を支持する為の中間温水槽１９が設けられており、該中間温水槽１９の底部には、下段の充填材１２の常時湿式領域１７と湿式・乾式切替領域１８とに散水し得るよう散水口２０が開口されている。
【００２１】
前記中間温水槽１９の底部上下面には、上下段の湿式・乾式切替領域１８同士を連通する散水口２０を包囲して上下段の湿式・乾式切替領域１８同士を常時湿式領域１７と隔絶したまま連続させる隔絶板２１，２２が設けられており、中間温水槽１９の底部上面の隔絶板２１が、上段側の湿式・乾式切替領域１８を形成している充填材１２の下端により抱持され、下段側の湿式・乾式切替領域１８を形成している充填材１２の上端が、中間温水槽１９の底部下面の隔絶板２２により抱持されている。
【００２２】
尚、上段側の湿式・乾式切替領域１８を形成している充填材１２の下端には、凹凸のない平坦部１２ａを形成しておき、中間温水槽１９の底部上面の隔絶板２１を挟み込んで抱持する際に前記平坦部１２ａが隔絶板２１の外側面に密着するようにし、充填材１２の表面を凹凸に案内されて流下してきた温水７が確実に隔絶板２１の内側に流れ込むようにしておくことが好ましい。
【００２３】
また、前記中間温水槽１９の底部上面における上段側の常時湿式領域１７に対応した部分には、多数の通水孔３０を穿設したパンチングメタル板により下部開放の台形型側面となるよう構成した通水構造の台座３１が配設されており、該台座３１により上段側の常時湿式領域１７を形成している充填材１２の下端が底上げされて支持されている。
【００２４】
尚、図中３２は前記台座３１の長手方向複数箇所に多数の通水孔３０を有して配設された補強用のリブである。
【００２５】
一方、前記温水槽５内は、その直下に配置される充填材１２における湿式・乾式切替領域１８を常時湿式領域１７とは別に散水し得るよう湿式・乾式切替領域１８に連通する散水口６を仕切板２３により区画してあり、特に本形態例では、湿式・乾式切替領域１８に連通する全ての散水口６を仕切板２３により櫛歯状に区画し、該仕切板２３により区画された区画領域２４と、温水槽５内における区画領域２４以外の貯水領域２５との二つの領域に分けてある（図３参照）。
【００２６】
更に、前記仕切板２３の適宜位置には、貯水領域２５に温水供給管２８を介して供給される温水７を区画領域２４に対し適宜に分配し得るよう開閉可能なバルブ２６を備えた連通口２７が設けられている。
【００２７】
尚、図中２９は温水槽５及び中間温水槽１９の下面に開口された散水口６，２０に付設された散水ノズルであり、このような散水ノズル２９を散水口６，２０に付設すれば、温水７を充填材１２に対し良好に散水できるが、充填材１２相互の間隔や散水口６，２０の数や配置位置、口径等の調整により省略することも可能である。
【００２８】
また、本形態例においては、仕切板２３により区画された温水槽５を用いて温水７を散水するようにしているので、この温水槽５の底部下面にも中間温水槽１９と同様に隔絶板２２’を配設し、下段側の湿式・乾式切替領域１８を形成している充填材１２の上端を抱持させて常時湿式領域１７から温水７が侵入しないようにしてある。
【００２９】
而して、冬期等の白煙が発生する虞れがある時（外気温度が低い時）に、連通口２７のバルブ２６を閉じて仕切板２３により区画された区画領域２４への温水７の供給を停止し、これにより湿式・乾式切替領域１８への散水を停止して常時湿式領域１７のみに散水を行うと、該常時湿式領域１７に散水された温水７は、充填材１２の表面を流下して中間温水槽１９の底部に到るが、このとき、常時湿式領域１７を形成している充填材１２の下端は、通水構造の台座３１により底上げされて支持されているので、充填材１２の下端自体や台座３１により温水７の分散が堰止められてしまうような不具合が起こらず、温水７は中間温水槽１９内で良好に分散して各散水口２０から下段側の常時湿式領域１７へと均等に散水されることになり、各段の常時湿式領域１７において外気８による温水７の直接冷却が効果的に行われる。
【００３０】
一方、上下段の湿式・乾式切替領域１８同士を連通する中間温水槽１９の散水口２０は、隔絶板２１，２２により中間温水槽１９の底部の上下面で包囲されているので、隣接している常時湿式領域１７から温水７が湿式・乾式切替領域１８へ侵入してしまうような不具合が起こらず、上下段の湿式・乾式切替領域１８同士は常時湿式領域１７と隔絶されたまま中間温水槽１９を介して連続されることになり、各段の湿式・乾式切替領域１８において外気８の乾式加熱が良好に行われて湿度の低い乾き空気がつくられる。
【００３１】
従って、前述した本形態例の冷水塔によれば、上下段の湿式・乾式切替領域１８同士を常時湿式領域１７と隔絶したまま連続させて充填材１２を支持することができ、しかも、各段の常時湿式領域１７を流下した温水７を中間温水槽１９内で良好に分散させて各散水口２０から下段側の常時湿式領域１７へと均等に散水することができるので、充填材１２の一部を湿式・乾式切替領域１８として利用することにより白煙の発生を適宜に防止し得るようにした冷水塔を実現することが可能となり、延いては冷水塔の建築コストの削減と小型化を図ることができる。
【００３２】
尚、本発明の冷水塔は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、冷水塔の上部において湿式・乾式切替領域と常時湿式領域とを個別に散水する手段については、例えば個別に流路を遮断し得るようにした複数系統の散水用スプレー配管を用いて散水する等といった各種の方式を採用することが可能であり、必ずしも図示の如き区画された温水槽を用いなくても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
上記した本発明の冷水塔によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３４】
（Ｉ）上下段の湿式・乾式切替領域同士を常時湿式領域と隔絶したまま連続させて充填材を支持することができ、しかも、各段の常時湿式領域を流下した温水を中間温水槽内で良好に分散させて各散水口から下段側の常時湿式領域へと均等に散水することができるので、充填材の一部を湿式・乾式切替領域として利用することにより白煙の発生を適宜に防止し得るようにした冷水塔を実現することが可能となり、延いては冷水塔の建築コストの削減と小型化を図ることができる。
【００３５】
（ＩＩ）中間温水槽の底部上面の隔絶板が、上段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の下端により抱持され、下段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の上端が、中間温水槽の底部下面の隔絶板により抱持されるようにすれば、より確実に常時湿式領域から湿式・乾式切替領域への温水の侵入を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の温水槽及び中間温水槽の斜視図である。
【図３】図２の温水槽の平面図である。
【図４】従来の冷水塔の一例を示す概略図である。
【図５】従来の冷水塔における充填材の支持構造の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
８外気
１２充填材
１６流通空間
１７常時湿式領域
１８湿式・乾式切替領域
１９中間温水槽
２０散水口
２１隔絶板
２２隔絶板
３０通水孔
３１台座

Claims

充填材を互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域と湿式・乾式切替領域とに区分して両領域を個別に散水し得るよう構成した冷水塔であって、常時湿式領域及び湿式・乾式切替領域の位置を相互に対応させて充填材を上下方向に多段に配置すると共に、上下の充填材の相互間に多数の散水口を底部に開口した中間温水槽を設け、該中間温水槽の底部上下面に上下段の湿式・乾式切替領域同士を連通する散水口を包囲して上下段の湿式・乾式切替領域同士を常時湿式領域と隔絶したまま連続させる隔絶板を設け、且つ前記中間温水槽の底部上面に上段側の常時湿式領域を形成している充填材の下端を底上げして支持する通水構造の台座を設けたことを特徴とする冷水塔。
中間温水槽の底部上面の隔絶板が、上段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の下端により抱持され、下段側の湿式・乾式切替領域を形成している充填材の上端が、中間温水槽の底部下面の隔絶板により抱持されていることを特徴とする請求項１に記載の冷水塔。
通水構造の台座が、多数の通水孔を穿設したパンチングメタル板により下部開放の台形型側面となるよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷水塔。