JPH0961031A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車専用道路の遮音壁の近傍において、太陽電
池パネルの設置スペースを確保することなく太陽エネル
ギを利用して外気の温度や湿度等に影響を受けずに冷風
を確実に供給できる冷却塔を提供すること。 【解決手段】 高速道路５０のバス停留所５２に冷却塔
２が立設される。遮音パネル５６に太陽電池パネル１６
が取着され、発電された電気は蓄電池１８に蓄えられ
る。冷気吹出口１４の近傍に人が来ると、ポンプ３６の
駆動により水が水蒸発部材１０の上部に散水され、水が
水蒸発部材１０上で下方に流動する。また、ファン２４
の駆動により空間部６には上方から下方に向かう空気流
れが作られ、この空気流れにより外気が水蒸発部材１０
を通過して空間部６に吸い込まれる。そして、外気が水
蒸発部材１０を通過する際に気化熱により冷却され、冷
気吹出口１４の近傍に人がいる間、冷気吹出口１４から
冷風として吹き出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車専用道路に設けら
れるバス停留所や、車専用道路に設けられる駐車場の野
外休憩所等に設置されて好適な冷却塔に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車専用道路である高速道路に設
けられるバス停留所や、高速道路に設けられる駐車場の
野外休憩所では、従来、日差しを阻止する屋根や、ベン
チ等が設置されているに過ぎない。従って、夏期におい
ては道路や駐車場のアスファルトの照り返しによりこれ
ら箇所の温度が上昇し、快適性に問題がある。そこで、
これらの箇所に電動式クーラーを設置することが考えら
れるが、屋内と比較した場合、屋外では、その空間が開
放されているため、能力的に限界があり、また、電気的
なコストの面でも不具合がある。そのため電動式のクー
ラーは設置できない。

【０００３】そこで一定の場所に冷気を吹き出させる冷
却塔を設置することが考えられる。この冷却塔は砂漠地
帯等で使用されているもので、地盤側から立設された塔
体を備え、塔体の内部には上下にわたって空間部が設け
られている。この塔体の上部には外気導入口が設けら
れ、外気導入口に水蒸発部材が取着され、水蒸発部材に
は水が供給される。そして、外気が水蒸発部材を通過す
る時に冷却されて外気導入口から前記空間部に至り、冷
却され比重が大きくなった冷気は自重により前記空間部
の下部に流れ、塔体下部の吹き出し口から冷気が吹き出
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷却塔では、冷気の自重により塔体の内部に空気の流れ
を作る方式であるため、砂漠等のような外気温度が非常
に高く且つ乾燥している地域以外は、塔体内部に冷気の
流れを生じさせることが余り期待できず、冷風を確実に
供給することができない。

【０００５】一方、光エネルギを電気エネルギに変換す
る太陽電池の普及は、地球温暖化問題等の地球環境問題
を解消する観点から、積極的に取り組まなければならな
い重要な課題の一つとなっている。そして、太陽電池の
中でも、アモルファス太陽電池が、エネルギ変換効率が
結晶系の太陽電池に較べて若干劣るものの、軽量で、量
産化に適し、コスト的に安いことから注目を集めてい
る。この太陽電池を利用して電気エネルギを得ようとす
る場合、従来では、屋上等に架台を設置し、この架台に
太陽電池を配置するようにしている。そのため、太陽電
池を利用して電気エネルギを得ようとすると、太陽電池
専用の架台を必要とし、また、架台を設置するスペース
を確保する必要があり、費用の点やスペースの点で問題
があった。

【０００６】ところで、上述した高速道路に設けられる
バス停留所や、高速道路の駐車場の野外休憩所は、高速
道路の近傍であり、高速道路の両側には、一般に、遮音
壁が立設されており、遮音壁が占める面積は広大であ
る。そして、この面積の広大な遮音壁は、従来、単に車
の騒音の高速道路外への伝達を減少させている機能を奏
しているに過ぎない。

【０００７】本発明はこれら冷却塔、太陽電池、遮音壁
に着目して案出されたものであって、本発明の目的は、
車専用道路の遮音壁の近傍において、太陽電池パネルの
設置スペースを確保することなく太陽エネルギを利用し
て外気の温度や湿度等に影響を受けずに冷風を確実に供
給できる冷却塔を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る冷却塔は、車専用道路の遮音壁の近傍に立
設された上下長さを有する塔体と、前記塔体の内部の上
下にわたって設けられた空間部と、前記塔体の上部に設
けられ塔体の外部と前記空間部を連通する外気導入口
と、前記外気導入口に設けられ外気の塔体内への流通を
可能とした水蒸発部材と、前記水蒸発部材に水を供給す
る水供給手段と、前記塔体の下部に設けられ前記空間部
と塔体の外部を連通する冷気吹出口と、前記遮音壁に取
着された太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに生じ
た電気により駆動され、前記塔体の内部で上方から下方
に空気の流れを生じさせるファンとを備えることを特徴
とする。

【０００９】また、本発明は、前記太陽電池パネルで生
じた電気を蓄電する蓄電池と、前記冷気吹出口の近傍に
人がいるか否かを検出するセンサと、前記センサからの
信号に基づいて前記蓄電池の電力をファンに供給する制
御装置とを備えることを特徴とする。また、本発明は、
前記水供給手段が水タンクと、前記水蒸発部材の上部に
配設された散水管と、前記水タンク内の水を散水管に供
給するポンプを含んで構成され、前記ポンプは太陽電池
パネルで生じた電気により回転駆動されることを特徴と
する。また、本発明は、前記水供給手段が水タンクと、
前記水蒸発部材の上部に配設された散水管と、前記水タ
ンク内の水を散水管に供給するポンプを含んで構成さ
れ、前記ポンプは前記蓄電池の電力により回転駆動され
ることを特徴とする。また、本発明は、前記塔体が車専
用道路のバス停留所に設置されることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記塔体が外面をなすパネルと、このパ
ネルの内側に取着された断熱材により構成されているこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、塔体の内部で空気の流れ
を強制的に作り、冷気吹出口から冷風を確実に吹き出さ
せる。そしてファンの駆動は太陽エネルギを利用して行
うのでコストを掛けることなく上記の効果を達成でき、
太陽電池パネルが設けられる箇所は、遮音壁の外側全面
であるため、太陽エネルギを受ける面積は極めて大き
く、冷気吹出口から冷風を確実に吹き出させる上で極め
て有利となり、車専用道路に設けられるバス停留所や、
車専用道路に設けられる駐車場の野外休憩所等に設置さ
れて好適となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１は高速道路に設けられたバス停留
所の正面図、図２は冷却塔の斜視図、図３は同断面正面
図を示す。５０は車専用道路である高速道路、５２は高
速道路に設けられたバス停留所、５４はバス停留所の屋
根、５５はバスの行き先や運行時間が表示された表示
板、５６は高速道路の両側に設けられた遮音壁を示し、
実施例に係る冷却塔２はバス停留所５２の後方に設置さ
れ、遮音壁５６の外面（道路の外側に臨む面）には太陽
電池パネル１６が取着されている。冷却塔２は、図２、
図３に示すように、バス停留所５２の地盤上に立設され
た塔体４と、塔体４の内部に設けられた空間部６と、塔
体４の上部に設けられた外気導入口８と、外気導入口８
に設けられた水蒸発部材１０と、水蒸発部材１０に水を
供給する水供給手段１２と、塔体４の下部に設けられた
冷気吹出口１４と、蓄電池１８（図１０参照）、センサ
２０、制御装置２２、ファン２４等で構成されている。

【００１２】塔体４は平面視矩形で、実施例では、上下
に長い直方体状に形成されている。尚、塔体４の形状は
円筒状や円錐状、角錐状に形成する等任意である。塔体
４は直方体の枠状に形成された枠フレーム４０２を備
え、塔体４は、四つの側面と上面にそれぞれ合成樹脂製
のパネル４０４が枠フレーム４０２に取着されて構成さ
れ、各パネル４０４の内側には発泡ウレタン製の板等か
らなる断熱材２６が取着され、断熱材２６の内側に前記
空間部６が形成されている。前記外気導入口８は側面を
なす各パネル４０４の上部に形成され、前記冷気吹出口
１４はバス停留所５２に臨むパネル４０４の下部に形成
されている。前記センサ２０は、冷気吹出口１４の近傍
に人がいるか否かを検出するもので冷気吹出口１４近傍
のパネル４０４箇所に設けられている。センサ２０とし
ては、光電式や超音波式等、従来公知のものが用いられ
る。前記ファン２４は、塔体４の空間部６内で前記外気
導入口８の下縁よりも僅かに低い箇所に配置され、支持
部材を介して前記枠フレーム４０２で支持されている。
このファン２４の回転駆動により外気が外気導入口８か
ら空間部６内に吸い込まれる。

【００１３】前記外気導入口８には、外気の塔体４内へ
の流通を可能とした水蒸発部材１０が取り付けられてい
る。水蒸発部材１０は、塔体４の内部への空気の流動を
許容すると共に、その上部に水を供給したとき、下部に
至る間に水が効率良く気化できる構造で形成され、例え
ば、合成樹脂材をスリット状に、あるいは、メッシュ状
等に形成することで構成することができる。

【００１４】前記水供給手段１２は水蒸発部材１０の上
部へ水を供給するもので、水蒸発部材１０の上部に配設
した散水管３０、水タンク３２、水タンク３２内の水を
散水管３０に供給する配管３４、ポンプ３６等により構
成されている。すなわち、ポンプ３６の駆動により水タ
ンク３２内の水が散水管３０から水蒸発部材１０の上部
に散水され、散水された水は水蒸発部材１０を伝って下
方に流動し、外気導入口８から空間部６に吸い込まれる
外気が水蒸発部材１０を通過する際にその一部が気化
し、同時に、この気化熱により外気が冷却され冷気とな
って空間部６に導入され、また、気化されなかった水
は、水蒸発部材１０の下部に配設された水収容部材３８
に収容され、配管４０を介して水タンク３２に戻され、
水タンク３２内の水が循環して使用される。散水管３０
は、管体の下面に多数の孔を形成することで構成され、
水収容部材３８は上部が開放された断面が逆Ｕ字状の部
材で構成することができ、水収容部材３８の底部と水タ
ンク３２が前記配管４０により連結されている。

【００１５】尚、水蒸発部材１０を通過することで水が
気化し、水タンク３２内の水量は徐々に減少するが、こ
の水量の減少に対しては、例えば、定期的に給水するよ
うにしてもよいし、あるいは、水タンク３２内の水位の
上限位置と下限位置を検出するスイッチを設け、水タン
ク３２と水道管とを電磁弁等を介して連結し、水タンク
３２内の水位が下限位置に下がった時に、上限位置まで
水を自動的に給水するようにしてもよい。

【００１６】一方、高速道路５０は、図４に横断面図で
示すように、高架道路となっており、遮音壁５６は高架
道路５０の路面５０Ａの両側に立設され、遮音壁５６
は、図５に示すように、路面５０Ａの両側から立設され
た支持部材５００２と、この支持部材５００２に組み付
けられた多数の太陽電池パネル一体型遮音パネル６０で
構成され、遮音壁５６の上端間は開放され、遮音壁５６
の上端間には道路の長手方向に間隔をおいて支柱５００
８が掛け渡されている。前記支持部材５００２はＨ型鋼
等からなり、支持部材５００２により横長に矩形の空間
部５００４が多数仕切られている。

【００１７】図６は太陽電池パネル一体型遮音パネルの
断面図、図７はアルミニウム板の正面図、図８は同拡大
図を示す。多数の太陽電池パネル一体型遮音パネル６０
は、図６及び図７に示すように、枠状のフレーム６０１
２と、アルミニウム板６０１４と、太陽電池パネル１６
と、吸音材６０１８で構成されている。前記枠状のフレ
ーム６０１２は、上下の辺部６０１２Ａと、左右の辺部
６０１２Ｂとで前記空間部５００４に対応した横長の矩
形に形成され、道路５０側に配置される面側にアルミニ
ウム板６０１４が取着され、アルミニウム板６０１４に
は、図８に示すように、多数のスリット６０１４Ａが形
成されている。そして、フレーム６０１２の内部でアル
ミニウム板６０１４の裏面全面にわたりグラスウール等
の吸音材６０１８が取着されている。従って、実施例で
は太陽電池パネル一体型遮音パネル６０は吸音性能を持
っている。尚、太陽電池パネル一体型遮音パネル６０を
取着する領域は、後述するファン２４とポンプ３６のモ
ータを回転駆動するに足る電力が発電される領域であれ
ばよい。

【００１８】前記太陽電池パネル１６は、外側に臨むフ
レーム６０１２の面側に取着され、中央部には吸音材６
０１８側に窪む凹部１６Ｋが形成されている。従って、
太陽電池パネル一体型遮音パネル６０は、その厚み方向
に、アルミニウム板６０１４、吸音材６０１８、太陽電
池パネル１６が配置されることになり、吸音材６０１８
と太陽電池パネル１６との間には空気層６０２０が設け
られている。前記太陽電池パネル１６はアモルファス太
陽電池パネルで、アモルファス太陽電池パネル１６は、
図９に示すように、ステンレス基板１６１１を含んでい
る。このステンレス基板１６１１は、その厚さが例えば
０．１６５mmであり、−電極としての機能も果たしてい
る。ステンレス基板１６１１上にはアモルファス・シリ
コン層１６１３が形成され、このアモルファス・シリコ
ン層１６１３はアモルファス太陽電池を構成するために
必要なＰ層、Ｉ層、Ｎ層を含む公知の多層構造で形成さ
れている。アモルファス・シリコン層１６１３の上には
透明電極１６１５が形成され、この透明電極１６１５は
＋電極としての機能を果たしている。

【００１９】ステンレス基板１６１１の下と透明電極１
６１５の上にはフッソ樹脂がコーティングされて防護層
１６１７，１６１９が形成され、これら防護層１６１
７，１６１９の厚さは例えば１．０mmであり、透明電極
１６１５の上の防護層１６１９は、光透過性を有するフ
ッソ樹脂で形成されている。透明電極１６１５及び防護
層１６１９の側が、このアモルファス太陽電池パネル１
６の受光面（表面）１６Ａであり、ステンレス基板１６
１１及び防護層１６１７の側が、このアモルファス太陽
電池パネル１６の背面１６Ｂである。前記アモルファス
太陽電池パネル１６の背面１６Ｂには、合成樹脂製の下
地層１６２１が形成されている。アモルファス太陽電池
パネル１６は、下地層１６２１を除いた部分の厚さが３
mm以下であり、ある程度の可撓性を備え、また、下地層
１６２１も可撓性を備えている。透明電極１６１５（＋
電極）とステンレス基板１６１１（−電極）は夫々リー
ド線１６３０を介して図６に示すようにプラグ１６５０
とソケット１６６０に接続され、隣り合うアモルファス
太陽電池パネル１６のプラグ１６５０とソケット１６６
０を結合させていくことで全てのアモルファス太陽電池
パネル１６が電気的に接続され、更に、これらアモルフ
ァス太陽電池パネル１６は前記制御装置２２に接続され
ている。

【００２０】前記制御装置２２は、図１０に示すよう
に、アモルファス太陽電池パネル１６の発電状況に応じ
てアモルファス太陽電池パネル１６から得られる電力を
蓄電池１８に蓄えるための充電制御回路２２０２と、セ
ンサ２０からの信号に基づいて冷気吹出口１４の近傍に
人がいる間、蓄電池１８の電力をファン２４のモータ及
びポンプ３６のモータに供給し続ける電力供給回路２２
０４等を備え、制御装置２２は制御ボックス２２０６
（図３参照）に収納されている。尚、これらの蓄電池１
８、充電制御回路２２０２、それに電力供給回路２２０
４には、公知の様々な構成のものを使用することがで
き、特に電力供給回路２２０４は、蓄電池１８と、ファ
ン２４及びポンプ３６の各モータとの間に配設した電流
制御用のサイリスタ等のスイッチング素子と、このスイ
ッチング素子を駆動する駆動回路と、適当なインターフ
ェースを介してこの駆動回路を制御するＣＰＵとを含ん
で構成することが可能である。

【００２１】次に、作用について説明する。遮音壁５６
の構築は、従来の遮音パネルを用いる場合と同様に、支
持部材５００２の空間部５００４に太陽電池パネル一体
型遮音パネル６０を嵌め込み、支持部材５００２とフレ
ーム６０１２間をボルトで、あるいは、適宜金具を用い
て固定することで行われ、遮音壁５６の構築が完了する
と、同時に、遮音壁５６の外側にアモルファス太陽電池
パネル１６が張り巡らされることになる。そして、日
中、アモルファス太陽電池パネル１６で発電された電気
は蓄電池１８に蓄えられる。冷気吹出口１４の近傍に人
が来るとセンサ２０により検知され、制御装置２２を介
して蓄電池１８の電力がポンプ３６及びファン２４に供
給され、ポンプ３６及びファン２４が駆動される。

【００２２】ポンプ３６の駆動により水タンク３２内の
水が配管３４を介して散水管３０に供給され、水蒸発部
材１０の上部に散水され、水が水蒸発部材１０上で下方
に流動する。また、ファン２４の駆動により空間部６に
は上方から下方に向かう空気流れが作られ、この空気流
れにより外気が水蒸発部材１０を通過して空間部６に吸
い込まれる。そして、外気が水蒸発部材１０を通過する
際に気化熱により冷却され、冷気となって空間部６に至
り、冷気吹出口１４の近傍に人がいる間、冷気吹出口１
４から塔体４の外部に冷風として吹き出される。また、
水蒸発部材１０を流動する際に気化されなかった水は水
収容部材３８に収容され配管４０を介して水タンク３２
に戻され、循環して使用される。

【００２３】本実施例によれば、塔体４の内部で空気の
流れを強制的に作るようにしたので、温度、湿度の如何
に拘らず、バス停留所５２でバスを待つ人に向けて、冷
気吹出口１４から冷風を確実に吹き出させることができ
る。しかも、ファン２４及びポンプ３６の駆動は太陽エ
ネルギを利用して行うのでコストを掛けることなく上記
の効果を達成できる。そして、アモルファス太陽電池パ
ネル１６が設けられる箇所は、遮音壁５６の外側である
ため、従来のような太陽電池専用の架台は不要となり、
また、架台を設置するスペースを確保する必要もなくな
り、更に、太陽エネルギを受ける面積は極めて大きく、
大きな発電量を期待でき、冷気吹出口１４から冷風を確
実に吹き出させる上で極めて有利となる。

【００２４】なお、実施例では、センサ２０、蓄電池１
８、制御装置２２を設けて冷気吹出口１４の近傍に人が
いる場合にファン２４やポンプ４６を駆動させるように
したが、これらセンサ２０、蓄電池１８、制御装置２２
を設けずに、日中、ファン２４とポンプ４６を常時回転
駆動させるように構成することも無論可能である。ま
た、実施例ではポンプ３６及び水タンク３２を用いて水
を循環して使用する場合について説明したが、水を循環
させず、例えば、水道水を利用して水を、常時、水蒸発
部材１０に供給するようにした場合にはポンプ３６及び
水タンク３２は不要となる。また、人がいる時のみに水
道水を水蒸発部材１０に供給する場合には、水道管と水
蒸発部材１０との間の配管に、センサ２０の信号に基づ
いて開閉する電磁弁を介設すればよい。また、水蒸発部
材１０の下縁に至った水は、例えば、空間部６の内面全
面にわたり板を貼り、この板上を案内として下方に移動
させ、この板上を流れる水を回収して水タンク３２に戻
すようにしてもよく、あるいは、回収せずに次の箇所、
例えば、池等に流入させるようにしてもよい。また、実
施例では、太陽電池パネルがアモルファス（非晶質）太
陽電池パネルである場合について説明したが、本発明
は、結晶系の太陽電池パネルにも無論適用される。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明に係
る冷却塔は、車専用道路の遮音壁の近傍に立設された上
下長さを有する塔体と、前記塔体の内部の上下にわたっ
て設けられた空間部と、前記塔体の上部に設けられ塔体
の外部と前記空間部を連通する外気導入口と、前記外気
導入口に設けられ外気の塔体内への流通を可能とした水
蒸発部材と、前記水蒸発部材に水を供給する水供給手段
と、前記塔体の下部に設けられ前記空間部と塔体の外部
を連通する冷気吹出口と、前記遮音壁に取着された太陽
電池パネルと、前記太陽電池パネルに生じた電気により
駆動され、前記塔体の内部で上方から下方に空気の流れ
を生じさせるファンとを備える。そのため、太陽電池パ
ネル専用の設置スペースを何ら確保することなく大きな
太陽エネルギを得ることができ、太陽エネルギにより、
外気の温度や湿度等に影響を受けずに、冷風を確実に供
給でき、本発明に係る冷却塔は、特に、車専用道路に設
けられるバス停留所や、車専用道路に設けられる駐車場
の野外休憩所等に設置されて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】高速道路に設けられたバス停留所の正面図であ
る。

【図２】冷却塔の斜視図である。

【図３】冷却塔の断面正面図である。

【図４】高架道路の横断面図である。

【図５】高架道路の内側から見た遮音壁の説明図であ
る。

【図６】太陽電池パネル一体型遮音パネルの断面側面図
である。

【図７】太陽電池パネル一体型遮音パネルの正面図であ
る。

【図８】太陽電池パネル一体型遮音パネルの要部の拡大
正面図である。

【図９】アモルファス太陽電池パネルの断面図である。

【図１０】センサ、蓄電池、太陽電池パネル、制御装
置、ポンプ、ファンの接続関係を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ 冷却塔 ４ 塔体 ６ 空間部 ８ 外気導入口 １０ 水蒸発部材 １２ 水供給手段 １４ 冷気吹出口 １６ 太陽電池パネル １８ 蓄電池 ２０ センサ ２２ 制御装置 ２４ ファン ３２ 水タンク ３６ ポンプ ５０ 高速道路 ５２ バス停留所

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車専用道路の遮音壁の近傍に立設された
   上下長さを有する塔体と、 前記塔体の内部の上下にわたって設けられた空間部と、 前記塔体の上部に設けられ塔体の外部と前記空間部を連
   通する外気導入口と、 前記外気導入口に設けられ外気の塔体内への流通を可能
   とした水蒸発部材と、 前記水蒸発部材に水を供給する水供給手段と、 前記塔体の下部に設けられ前記空間部と塔体の外部を連
   通する冷気吹出口と、 前記遮音壁に取着された太陽電池パネルと、 前記太陽電池パネルに生じた電気により駆動され、前記
   塔体の内部で上方から下方に空気の流れを生じさせるフ
   ァンと、 を備えることを特徴とする冷却塔。
2. 【請求項２】 前記太陽電池パネルで生じた電気を蓄電
   する蓄電池と、前記冷気吹出口の近傍に人がいるか否か
   を検出するセンサと、前記センサからの信号に基づいて
   前記蓄電池の電力をファンに供給する制御装置とを備え
   る請求項１記載の冷却塔。
3. 【請求項３】 前記水供給手段は水タンクと、前記水蒸
   発部材の上部に配設された散水管と、前記水タンク内の
   水を散水管に供給するポンプを含んで構成され、前記ポ
   ンプは太陽電池パネルで生じた電気により回転駆動され
   る請求項１記載の冷却塔。
4. 【請求項４】 前記水供給手段は水タンクと、前記水蒸
   発部材の上部に配設された散水管と、前記水タンク内の
   水を散水管に供給するポンプを含んで構成され、前記ポ
   ンプは前記蓄電池の電力により回転駆動される請求項２
   記載の冷却塔。
5. 【請求項５】 前記塔体は車専用道路のバス停留所に設
   置される請求項１記載の冷却塔。
6. 【請求項６】 前記塔体は外面をなすパネルと、このパ
   ネルの内側に取着された断熱材により構成されている請
   求項１記載の冷却塔。