JPH0571883A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒水中に空気中の塵埃の混入を防止し、簡
単な構造でコストの低減化を図れる、新規な冷媒循環経
路を有する冷却塔を得る。 【構成】 ハウジング(10)内に空気を流通させる流通経
路を設けると共にこの空気流通経路内を経由する冷媒液
の循環経路(20)を設けてなる冷却塔において、上記循環
経路(20)のうち少なくとも上記空気流通経路内に位置す
る循環部分を、微細な多孔質状材料からなる配管部材(2
1)をとしたことを特徴とする冷却塔である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調用に用いられる
冷却塔に関するもので、新規な冷媒循環経路を備えた冷
却塔に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市への急激な人口増加と、一人
当たりの各種水消費量の増大によって、大都市における
水不足が深刻な問題になってきている。このため、節水
に関してのさまざまな研究が進められている。

【０００３】特に、各種空調設備において用いられる空
調用水の節約は、重要な課題となっている。

【０００４】上記の空調用水は、冷凍機で回収した生成
熱を放出するための水冷式冷却塔に多量に用いられてお
り、冷却塔補給水量のビル給水量に締める割合は、夏期
には、大幅に増大し、２５％以上にも達する。水資源不
足が問題となっている昨今、この補給水量の節約の可能
性が関心を深めており、大都市近郊での節水対策の一つ
の着眼テーマとなっている。

【０００５】上記水冷式の冷却塔としては、図６、図７
に示す形式のものがある。図６に示すものは、開放型冷
却塔であって、冷媒水を充填物層に流下させ、空気との
直接接触により部分的に蒸発させ、その気化熱により冷
却を行なう。一方、図７に示すものは、密閉型冷却塔で
あって、冷媒水を密閉管内に通して冷却する方式で、伝
熱管を適当な強制通風塔内に設置し、この伝熱管の外表
面に冷却用水を流下させて蒸発させ、その蒸発熱により
温水を冷却する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の各種冷却塔にお
いては、各々次のような問題点があった。

【０００７】開放型冷却塔では、循環冷媒水を塔内に噴
霧し、直接外気と接触させて冷却しているため、空気中
の塵埃の混入を避けられず、これら塵埃によって、冷却
水系配管のつまりを生じる恐れがあった。

【０００８】密閉式冷却塔では、冷媒水が密閉した配管
中を循環する構成であるため、上述のような塵埃の混入
はないが、冷媒水系統と冷却水系統の２系統の配管が必
要で、構造が複雑化し、コストの低減に支障があった。

【０００９】更に、これらの冷却塔においては、散布後
流下する水を受けるドレンパン及びドレンラインを設け
る必要があって機械の大形化が避けられないうえ、上述
の充填物層やドレンパンに藻や苔等が発育し、冷却効率
の低下や異臭の発生を招くこともあった。

【００１０】そこで、発明者等は、上述の問題を解決す
るには、一つの実質上閉じられた配管系によって蒸発に
よる冷却と、冷媒水の循環を行えばよいことに着目し、
新規な冷媒循環経路を有する冷却塔を想到するに至っ
た。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、ハウジング内に空気を
流通させると共にこの空気流通経路内を経由する冷媒液
の循環経路を設けてなる冷却塔において、上記循環経路
のうち少なくとも上記空気流通経路内に位置する循環部
分を、微細な多孔質状材料からなる配管部材をとしたこ
とを特徴とする冷却塔である。

【００１２】

【実施例】図１，２は、この発明に係る冷却塔の一実施
例を示すものである。図において、(10)は、冷却塔ハウ
ジング、(20)は、冷却媒体の循環経路、(30)は、冷却塔
の制御装置である。

【００１３】上記冷却塔ハウジング(10)の上部には、強
制通風ファン（Ｆ）を取り付けてあり、この強制通風フ
ァン（Ｆ）によって、外気をハウジング下部に設けた空
気導入孔(12)から取り込み、ハウジング(10)内を流通さ
せたあと、上部開口(13)から放出する。

【００１４】上記循環経路(20)は、空調設備や冷凍機等
の外部負荷（図示せず）とこの冷却塔との間で冷媒水の
循環を行うためのものである。この循環経路(20)におい
て、冷却塔ハウジング(10)内部に位置する循環部分、即
ち配管部材(21)は、微細な多孔質状としてあり、内部を
流通する冷媒水が、配管部材(21)外表面に適宜しみ出し
得るようになっている。この実施例では、上記配管部材
(21)の形状をスパイラル状とし、焼結金属系材料により
多孔質状のものを得ている。上記配管部材は、一般のス
パイラル環状でなくてもよく、図３や、図４に示すよう
に、垂幕状やコイル状であってもよく、その材質も、焼
結材料以外に、樹脂系の機能性材料（選択透過膜）や、
図５に示すように外皮（外形保持部材）にパンチングメ
タル(21a) 等を用い、内側に布等の浸透性部材(21b) を
配置した複合材料であってもよい。

【００１５】上記配管部材(21)より上流側の循環経路(2
0)には、上記外部負荷からの冷媒水を冷却塔に向けて供
給するためのポンプ（Ｐ）が接続されており、下流側に
は、上記外部負荷側配管の腐食を防ぐために冷媒水中の
溶存空気（特に溶存酸素）を除去する脱気装置(40)が接
続されている。

【００１６】更に、上記ポンプ（Ｐ）の下流側と脱気装
置(40)の上流側との間には、上記配管部材(21)と並列を
なすバイパス配管(22)を接続してあり、このバイパス配
管(22)には、流量制御弁(23)を接続してある。

【００１７】上記制御装置(30)は、この冷却塔における
負荷、並びに、上記配管部材(21)からのしみ出し量を稼
働状況に応じて調節するためのもので、循環経路(20)中
の配管部材(21)出口側に取り付けた温度センサ(31)及び
配管部材(21)の入口側に取り付けた圧力センサ(32)から
の検出信号を基に、ポンプ（Ｐ）、強制通風ファン
（Ｆ）、流量制御弁(23)を制御する。

【００１８】以下、この発明の実施例について、その機
能を説明する。まず、ポンプ（Ｐ）により、外部の負荷
からの冷媒水を循環経路によって冷却塔に向けて送給す
る。すると、冷却水は、上述の配管内を流通した後、再
び外部の負荷に向けて送られる。

【００１９】上記冷却塔ハウジング(10)内の配管部材(2
1)においては、内部を流れる冷媒水が表面に浸透し、に
じみ出る。尚、この量は、後述するように循環経路中の
圧力によって、変化するので、ポンプ（Ｐ）の吐出量
（あるいは吐出圧力）によって上記浸透量が適切な値と
なるように調整する。

【００２０】上記配管表面よりにじみ出た冷媒水はこの
配管表面から蒸発し、この際の気化潜熱により、配管表
面から熱を放出する。従って、この配管部材(21)をでた
冷却水は、所定温度低下しており、この状態で循環経路
(20)を経て外部の負荷に供給される。

【００２１】また、配管部材(21)は、上述のように微細
な多孔質状であり、常時、内部から外部に向けて圧力が
加わっているため、この微細な孔から配管部材(21)内部
に塵埃が混入することがない。

【００２２】この冷却塔においては、次のように制御し
ている。まず、配管部材(21)出口の冷媒水圧力を検出す
ることによりポンプ（Ｐ）の吐出量を制御する。また、
配管部材(21)出口の冷媒水温度を検出することによって
ポンプ（Ｐ）の吐出量及び強制通風ファン（Ｆ）の送風
量を制御する。

【００２３】具体的には、上記冷媒水温度が高ければ、
ポンプ（Ｐ）の吐出量を増加させると共に強制通風ファ
ン（Ｆ）による送風量を増加せしめて、配管部材(21)表
面からの蒸発量を増大させることによって冷媒水をより
冷却し、冷媒水温度が低ければ、ポンプ（Ｐ）の吐出量
を減少させると共に強制通風ファン（Ｆ）による送風量
を減少せしめて、配管部材(21)表面からの蒸発量を減少
させることによって冷媒水の過冷却を防止し、同時にバ
イパス配管(22)中の流量制御弁(23)を調整して、余剰の
冷媒水を配管部材(21)を流通させることなく外部の負荷
に還流させる。

【００２４】

【発明の効果】この発明に係る冷却塔によれば、外部負
荷との間で循環させる冷媒水の配管のみによって、この
冷媒水を冷却するようにしたので、構造が簡単で、小型
化が可能、低コストの冷却搭を得ることができる。しか
も、この発明に係る冷却塔によれば、冷媒水は、実質
上、閉鎖された配管中を流れるから、上述のような塵埃
の混入がなく、長期に渡って安定した性能を保証するこ
とができる。

【００２５】更に、実際に熱交換を行う部分は、従来の
ような充填物層が不要であり、熱交換部はフィン等の伝
熱板も無く、単なる多孔質状配管であるため、交換が容
易である等、使用に供して多大なる利益を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る冷却塔の一実施例を示す縦断側
面図である。

【図２】この発明に係る冷却塔の要部の拡大図である。

【図３】この発明に係る冷却塔の更に他の実施例を示す
要部の斜視図である。

【図４】この発明に係る冷却塔の更に他の実施例を示す
要部の斜視図である。

【図５】この発明に係る冷却塔の更に他の実施例を示す
要部の拡大図である。

【図６】従来の開放式の冷却塔の一例を示す概略側面図
である。

【図７】従来の密閉式の冷却塔の他の例を示す概略側面
図である。

【符号の説明】

(10) … 冷却塔ハウジング (12) … 空気導入孔 (13) … 上部開口 (20) … 冷却媒体の循環経路 (21) … 配管部材 (22) … バイパス配管 (23) … 流量制御弁 (30) … 制御装置 (31) … 温度センサ (32) … 圧力センサ (40) … 脱気装置 （Ｆ）… 強制通風ファン （Ｐ）… ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(10)内に空気を流通させる流
   通経路を設けると共にこの空気流通経路内を経由する冷
   媒液の循環経路(20)を設けてなる冷却塔において、 上記循環経路(20)のうち少なくとも上記空気流通経路内
   に位置する循環部分を、微細な多孔質状材料からなる配
   管部材(21)をとしたことを特徴とする冷却塔。