JPH0368723B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の詳細な説明〕 本発明は直交流形水冷却塔に関し、特に、冷却
塔のフイル組立体を去るほゞ水平方向の空気流か
ら随伴水滴を有効に分離するドリフトエリミネー
タ即ち水分離装置に関する。特に本発明の関心事
は、このドリフトエリミネータを冷却塔のフイル
を出る空気内の随伴水滴の大きな部分を除去し、
同時に過大圧力低下を防ぐようにすることであ
る。更にエリミネータの構造は夫々の転向経路か
ら個個に排水を行ない、既知の直交流形エリミネ
ータに多い水によるブロツク及び再随伴問題を避
け得るようにする。

蒸発型水冷却塔の直交流形では高温の水から熱
エネルギーを取去るために、表面積増加用フイル
組立体を水を流下させ、低温空気流を直交流形と
してフイル内を通す。ドリフトエリミネータは冷
却塔のフイル組立体を去る空気から伴随水滴を除
去するために設けられる。冷却塔にドリフトエリ
ミネータがなければ、大量の水が空気中に放出さ
れる。これは望しくない作動であり、外囲地域を
過度に高湿度化すると共に、鉱物質の被覆を生じ
させる。更に、冬期には、近隣の機器、構造物に
氷結を生じさせる。従つて、蒸発型冷却塔には十
分なドリフトエリミネータが必要であり、特に、
首都圏で低温気候へ生ずる場所の大きな工業的複
合装置の一部として使用する大型冷却塔又は塩水
を冷却塔内を循環させる場合の生態学的顧慮の必
要な場合等がある。

理論的見地からは、冷却塔排出空気からすべて
の水粒子を除去することが望ましいが、実際問題
としては不可能である。この制限から、排出され
た水滴の粒子寸法分布は冷却塔近接域を過度に湿
らせない見地から最も望ましい分布とする。例え
ば、随伴水粒子が比較的大きく、質量が大きい時
は、冷却塔に近接した装置又は構造物上に附着す
る傾向がある。これに対して、随伴粒子が比較的
小さい寸法であれば、水は拡散して広い地域に分
散する傾向がある。拡散すれは隣接機器等を氷結
させる危険はない。それ故、フイルを出た空気か
らできるだけ多量の絶対量の水を除去すると共に
大気に逃げる水滴寸法の大部分は小さい寸法であ
ることが重要である。

米国特許第4040824号明細書に示す二重経路ド
リフトエリミネータは直交流形冷却塔用である。
この特許では、並列したセル状エリミネータセク
シヨンを長い直立したチヤンネルで分離し、この
チヤンネルを経て水は垂直方向にエリミネータか
ら排出される。

米国特許第4333749号明細書は三重経路ドリフ
トエリミネータを記し、対向流水冷却塔用であ
る。対向流冷却塔に組合せて三重経路ドリフトエ
リミネータを使用することは水分離を著しく良く
し、大きな圧力低下は生じない。

上述の二重経路ドリフトエリミネータも、三重
経路ドリフトエリミネータは直交流形及び対向流
形として有効である。しかし、三重経路ドリフト
エリミネータを直交流形用として使用した例はな
い。この理由は、軸線方向の長さが長いための問
題、例えば三重経路を収容する長さの時の水ブロ
ツクの問題の思われる。それ故、新しいセル型ド
リフトエリミネータ装置として水分離能力が高
く、三重経路型として直交流形冷却塔に使用で
き、過大圧力低下を生ぜずに下方に排水するもの
が望ましい。

本発明によるドリフトエリミネータは三重経路
ドリフトエリミネータの利点を直交流形冷却塔に
組合せ、十分な下向きの排水路を設けて過大圧力
低下を冷却塔構造物に与えない構造とする。

本発明によるドリフトエリミネータは、含水空
気を通す複数の長い個別のセルを形成する壁部を
有する構造物を設けて、各セルは細長の入口、中
間、出口空気転向セクシヨンを形成する。入口中
間転向セクシヨンの境界に下向きの排水開口を設
けて集まつた水を急速にエリミネータから排出す
る。含水空気を連続的に上方に導いて過大圧力低
下を防ぎ、出口転向セクシヨンは空気を20°〜60°
の角度範囲で上向きに排出する。入口中間転向セ
クシヨンの間で空気を横方向に転向させて水分離
を良くする。

好適な実施例によれば、ドリフトエリミネータ
には互に離れた対向した面対面の壁部材によつて
第１、第２及び第３のほゞ平面のパネルに波型壁
素子を壁部材の組の間に固着する。これによつて
エリミネータをパツクとして成形でき、パツクは
直交流壁冷却塔に支持されて水分離を行なう。

直交流形冷却塔に取付けた時に、入口空気転向
セクシヨンは空気流入のほゞ水平経路に対して上
向き角度とする。同様に中間空気転向セクシヨン
の長手軸線は流入空気流のほゞ水平経路に対して
上向き角度とし、入口中間空気転向セクシヨンは
流入空気を横方向にある角度に、次に反対方向に
横方向に転向させる。出口空気転向セクシヨンの
長手軸線は横方向に最初の流入空気の方向にほぼ
一致するが、水平に対して上向きに20°〜60°の角
度範囲とする。即ち、エリミネータを流れる空気
は屈曲路を通つた後に上向きに排出される。含水
空気はエリミネータ通過中に、随伴水粒子は空気
転向セクシヨンを形成する壁に衝突し、空気から
分離する。空気から分離した水は重力で下方に流
れ、排水開口を通り、ドリフトエリミネータを去
る。

第１図は本発明による水分離装置即ちドリフト
エリミネータを機械的通風誘起直交流形冷却塔１
０に組合せた例を示す。ドリフトエリミネータは
双曲線直交流形冷却塔に組合せることもできる。
冷却塔１０には機械的通風誘起フアン組立体１
２、高温水供給皿１４を、低温水排出皿１６を有
する。直立した環状のフイル構造体１８間に中央
プレナム室２０を形成する。プレナム室２０はフ
アン組立体１２に連通する。

ドリフトエリミネータ構造物２２は複数の個別
のエリミネータパツク２４から成り、フアン組立
体１２とフイル構造体１８との間に介挿する。エ
リミネータパツク２４は第１図に示した例ではほ
ぼ直立の同一平面内とする。第１０図に示すエリ
ミネータパツク２４はほゞ直立の同一平面内に双
曲線直交流形冷却塔１０′に組合せる。パツク２
４は他の構成とすることもでき、第１２図に示す
例では斜方向の同一平面とし、第１１図に示す例
ではフイル構造体１８の段部に対応して段階状配
置とすることもできる。エリミネータ２２はフイ
ルの全高と巾を覆つて延長させ、冷却塔１０を通
過するほゞ全部の空気がエリミネータ２２を通る
ようにする。一般的にはエリミネータ２２の目的
はフイル構造体１８を去る空気から随伴水滴を除
去し、除去を逃れて冷却塔１０から排出される水
溶の希望の寸法分布となるようにする。即ち、微
細水滴として排出されるようにする。随伴水滴除
去の目的を達成する際のエネルギー経済と効率向
上のために、エリミネータは冷却塔内でできるだ
け小さな圧力低下を生ずることが望ましい。

第２図ないし第９図は本発明の好適な実施例に
よるエリミネータパツク２４を示す。パツク２４
の壁２６は複数の長い連続した個々のセル２８を
形成し、水分を含んだ空気を通過させる。各セル
２８には入口、中間、出口の長い空気転向セクシ
ヨンを長手に沿つて形成し、夫々の壁セクシヨン
３０，３２，３４によつて形成する。

第６，７図に示す通り、各空気転向セクシヨン
の方向は、入口及び中間セクシヨンの長手軸線が
互にある角度となるようにする。更に中間及び出
口セクシヨンの長手軸線も互にある角度とする。

好適な実施例において、入口及び中間セクシヨ
ンの長手軸線は第１の斜方向の面内にある。更に
出口セクシヨンの長手軸線は第１の面に対してあ
る角度とした方向の第２の面内に配置する。

本発明のエリミネータの他の特長は、壁２６の
一部が入口及び中間空気転向セクシヨンの交点で
開口３６を有する点である。開口３６は垂直方向
に一致して分布し、エリミネータ内に集まつた水
が孔を通つて下方に排出される。

セル２８は各種の形状の壁によつて形成するこ
とができるが、価格と製造容易な点から、エリミ
ネータには、連続した、互に離れた、対向面壁部
材３８を含み、入口、中間、出口空気転向セクシ
ヨンに相当する第１、第２及び第３のほゞ平面の
パネルを形成する。波型壁素子４０を夫々の壁部
材３８の組の間に接着固着する。波型素子４０の
形状は図に示す通り、壁部材３８に接触適合し、
波型壁部材に下向きの排水開口３６を設ける。実
施上、壁部材３８と素子４０とは合成樹脂材料例
えば標準の真空成形技法を使用したポリ塩化ビニ
ールとする。

第７図に示す通り、夫々の壁部材３８は第１及
び第２のパネル３８ａ，３８ｂを有し、ほゞＶ型
の本体を形成し、平面のパネル３８ｃをパネル３
８ｂのパネル３８ａとは反対側に固着する。同様
にして、波型壁素子４０は第１及び第２の部分４
０ａ，４０ｂを有し、ほゞＶ型であり、平面のパ
ネル４０ｃは壁部材３８の組のパネル３８ｃ相互
間に係合する。壁部材３８と壁素子４０とは中間
に長いセル２８を形成する。

第２〜５図に示す通り、入口転向セクシヨンは
内方に上向きに水平に対して少なくとも約20°と
し、水分を含んだ空気の最初のほゞ水平の経路の
空気流を上向きに導く。この角度は直交流形冷却
塔の場合に水平に対して10°〜60°、好適な例で15°
〜50°、最も好適な角度は約30°とする。第２〜５
図に示す通り、中間転向セクシヨンの上向き角度
は入口転向セクシヨンの上向き角度とほぼ同様で
ある。

第６，７図に示す通り、エリミネータの入口セ
クシヨンに入る空気は横方向及び上方向に転向さ
せ、中間転向セクシヨンによつて反対方向に横方
向に転向させる。

出口転向セクシヨンを形成する各セルは水平に
対して上向き傾斜用とし、水分を含んだ空気流を
上方にフアン１２に向ける。この角度は水平に対
して20°〜60°の範囲で広く変化するが、好適な例
で約20°〜50°とし、最も好適な例で約30°〜40°と
する。第２〜５図は出口角度を20°、30°、40°、
50°とした例をエリミネータパツク２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄについて示す。

本発明による直交流形冷却塔用のドリフトエリ
ミネータの使用に際して、フイル組立体１８から
の水分を含んだ空気はほゞ水平にフイル組立体１
８からドリフトエリミネータ装置２２に流れる。
空気は順次入口、中間、出口転向セクシヨンの長
い、互に連結した上向きの傾斜の空気経路を形成
する壁セクシヨン３０，３２，３４に案内されて
流れる。この進行の間、水分を含んだ空気は曲つ
た経路を通り、上向きの方向にフアン組立体１２
に向う。エリミネータを通る空気の転向によつ
て、随伴水粒子は連続セル２８を形成する壁に衝
突し、このため空気がエリミネータを通る間に、
衝突した水は分離される。分離した水は重力によ
つて下方に流れ、開口３６を出てエリミネータか
ら排出され低温水収集皿１６に集まる。冷却塔の
フイルを去る空気に随伴した水分子の大きな部分
は空気から分離し、空気内に残つた水粒子はフイ
ル組立体からフアンを経て大気中に逃れるが比較
的小さな寸法であり、冷却塔に近接した機器、構
造物をひどく湿らせることは避けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機械的通風直交流形冷却塔に本発明に
よる多パツクの垂直に重ねたエリミネータを取付
けた部分縦断面図。第２図は本発明による三路多
セルエリミネータパツクの出口転向セクシヨンを
水平に対して20°とした部分側面図。第３図は第
２図と同様であり出口転向セクシヨンを水平に対
して30°とした図。第４図は第２図と同様であり
出口転向セクシヨンを40°とした図。第５図は第
２図と同様であり、出口転向セクシヨンを50°と
した図。第６図は第４図の６−６線に沿う断面
図。第７図は第３図の７−７線に沿う断面図。第
８図は本発明エリミネータ装置の出口面の部分端
面図。第９図は本発明エリミネータ装置の入口面
を示す部分端面図。第１０図、第１１図、第１２
図は各種直交流形冷却塔のフイル組立体の出口に
取付けたエリミネータ装置の例を示す図である。 １０……直交流形冷却塔、１２……フアン組立
体、１４……高温水供給皿、１６……低温水収集
皿、１８……フイル組立体、２２……ドリフトエ
リミネータ装置、２４……エリミネータパツク、
２６，３８，４０……壁、２８……セル、３０…
…入口転向セクシヨン、３２……中間転向セクシ
ヨン、３４……出口転向セクシヨン、３６……開
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直交流形冷却塔のフイル組立体の空気出口面
   に接して取付けフイル組立体を出る流出含水空気
   から随伴水滴を除くための水分離装置であつて、
   ほゞ流出含水空気の方向に延長して含水空気を通
   す複数の延長した個別のセルを形成する壁部を含
   む直立一体の構造物を備え、上記各セルは夫々の
   壁部によつて形成された同じ断面の入口、中間及
   び出口転向セクシヨンを形成し、上記入口及び中
   間セクシヨンの長手軸線は互にある角度とし、中
   間及び出口セクシヨンの長手軸線は互にある角度
   とし、上記出口セクシヨンの長手軸線は出口面の
   上方及び外方に向き、水平に対して20°〜60°の角
   度範囲となつていることを特徴とする水分離装
   置。 ２ 前記角度を50°以下とする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３ 前記角度を30°〜40°の範囲とする特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ４ 前記入口転向セクシヨンの長手軸線は内方上
   方に水平に対して約10°〜60°の角度範囲とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 前記入口及び中間セクシヨンの長手軸線は第
   １の平面内とし、前記出口セクシヨンの長手軸線
   は第１の平面に対してある角度とする特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ６ 前記壁部の少なくとも一部には分離装置内に
   集まつた液を下方に排出する方向とした開口を形
   成する構造物を含む特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ７ 前記開口を前記入口及び中間セクシヨンの境
   界に設ける特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 前記入口及び中間セクシヨンは互にある角度
   の方向としてＶ型を形成する特許請求の範囲第１
   項記載の装置。