JPH109793A - 直交流式冷却塔及びこの直交流式冷却塔用の連結体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 夏期においては充分な冷却を行え、中間期に
おいては白煙防止機能を弱めとして発揮し、冬期におい
ては、白煙防止機能を強めに発揮し得るようにする。 【解決手段】 全体直方体状の熱交換器Ａにおける循環
冷却水流下通路１０と気液接触通路２０は充填板３０に
よって仕切られている。負荷部からの循環冷却水をこの
流下通路１０に供給する本管４０が配備してあり、この
本管４０に連なる第１の散水管４１が、全体直方体状の
熱交換器Ａの上面に水平に配管されている。上下多段の
気液接触通路２０は連結体により相互に接続され、外気
取入口の全高さにわたり、全段の気液接触通路２０は、
相互連通してある。更に、気液接触通路２０に循環冷却
水を供給する流路は２系統に区分され、各系統の気液接
触通路２０ａ、２０ｂは適宜空気専用通路に切替可能と
してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は直交流式冷却塔、
殊に白煙発生防止機能を有する多段式の大型冷却塔とこ
の直交流式冷却塔用の連結体に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の直交流式冷却塔は、種々の形式
のものが開発され、製造販売されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記直交流式冷却塔に
おける冬期白煙の発生を防止するものにおいては、この
白煙発生防止機能を冬期は基準にして決定するため、中
間期においては、この機能が過剰気味となり、また夏期
においては、冷却能力の不足を来すおそれがあり、冷却
塔の大型化に伴い、日本の四季に応じて適切な機能を発
揮できるものが望まれている。本件発明は、前記課題を
解決し、夏期においては充分な冷却を行え、中間期にお
いては白煙防止機能を弱めとして発揮し、冬期において
は、白煙防止機能を強めに発揮し得るようにした直交流
式冷却塔を市場に提供することを目的とする。本件発明
は、前記課題を解決し、全段の気液接触通路を相互連通
してあり、全段の気液接触通路の繋ぎ目から隣接する通
路内に循環冷却水が漏出するのを防止し中間期において
は白煙防止機能を弱めとして発揮し、冬期においては、
白煙防止機能を強めに発揮し得るようにした直交流式冷
却塔を市場に提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、特定発明は両側縁が密閉されると共に、上下に開放
した扁平で細幅な垂直方向の相互に平行な数個の循環冷
却水流下通路と、この各循環冷却水流下通路に隣接して
形成されると共に、循環冷却水及び空気流が相互に直接
接触して直交流式に流れる前記循環冷却水流下通路より
広幅な気液接触通路とを上下多段に有し、各気液接触通
路は間隔をおいて垂直に配置された隣接する２枚の充填
板間に形成され、これら循環冷却水流下通路と気液接触
通路が前記充填板によって仕切られている全体直方体状
の大気解放型熱交換器が内部に配備されている直交流式
冷却塔において、上下が開口された中空体からなる連結
体の周壁の上下端には、充填板受入れ溝部が形成され、
前記上下段の気液接触通路と循環冷却水流下通路のう
ち、少なくとも一方はこの連結体により相互に接続さ
れ、外気取入口の全高さにわたり、全段の気液接触通路
は、相互連通してあり、前記気液接触通路に循環冷却水
を供給する流路は少なくとも２系統に区分され、各系統
の気液接触通路は適宜空気専用通路に切替可能としてあ
ることを特徴とする直交流式冷却塔とする。

【０００５】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における負荷部からの循環冷却水を前記直交流式
冷却塔における最上段の前記流下通路に供給する本管か
ら、複数本の分配管が分岐してあり、各散水管から延び
る数本の散水管は、各系統の最上段の気液接触通路内に
挿入されると共に、各分配管には開閉弁が設けられてい
ることを特徴としてあることが、その配管構造上好まし
い。

【０００６】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における負荷部から前記直交流式冷却塔の上部水
槽に循環冷却水を供給する本管から流量調整用のバイパ
ス管が分岐され、このバイパス管は、前記直交流式冷却
塔の下部水槽から負荷部へ循環冷却水を戻す戻し管に接
続してあると共に、前記上部水槽には少なくとも２種の
高さの異なる位置と開口した分配散水管が配管してあ
り、前記２種の高さの異なる分配管のうち、一方の分配
管から延びる散水管は前記２系統に区分された気液接触
通路のうちの一方の系統の最上段の気液接触通路内に位
置し、他方の分配管から延びる散水管は、他方の系統の
最上段の気液接触通路内に位置することを特徴としてあ
ることが、その配管構造上望ましい。

【０００７】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における循環冷却水を前記直交流式冷却塔の上部
水槽に供給する供給管には流量調節弁が設けてあり、こ
の上部水槽の底部は階段状に形成され、最下段の底部に
は、前記流下通路に向けて開口する分配管が垂下してお
り、最下段を除く他の少なくとも２つの段部の底部に
は、前記各系統の気液接触通路へ循環冷却水を供給する
ための分配管が連通していることを特徴とする直交流式
冷却塔としてあることが、循環冷却水を分配する構造上
好ましい。

【０００８】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における循環冷却水を供給管により供給される直
交流式冷却塔の上部水槽の内部は少なくとも３つの部屋
に垂直な堰により仕切られ、３つの部屋のうち、一つの
部屋の底部には前記流下通路に向けて開口する分配管が
垂下され、他の２つの部屋の底部には、各系統の気液接
触通路に循環冷却水を供給する分配管が垂下しており、
前記供給管には、流量調整弁が設けてあることを特徴と
することが、循環冷却水を分配する構造上望ましい。

【０００９】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔の前記連結体における上下端に形成された充填板
受入れ溝部間の寸法は、気液接触通路の中間部の幅寸法
より狭く形成された端部の幅寸法に一致しており、隣接
する気液接触通路間の循環冷却水流下通路の幅寸法は、
この連結体による接続端部において広幅としてあること
を特徴としてある。

【００１０】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連続体で相互に接続される通路は前
記気液接触通路としてあり、前記上段の気液接触通路と
下段の気液接触通路を連結する前記連結体の両側壁は数
箇所において中空体の桟によって連結され、これら桟は
前記連結体の長手方向で間隔をおいて配列され、各桟の
両端は相隣る循環冷却水流下通路に開口させてあり、こ
れら桟内に充填板受け材がその軸線を外気取入口の幅方
向として挿入してあり、その両端が冷却塔機枠に取り付
けられていることを特徴とする。

【００１１】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連結体で相互に接続される通路は前
記循環冷却水流下通路としてあり、前記上段の循環冷却
水流下通路と下段の循環冷却水流下通路を連結する前記
連結体の両側壁は数箇所において中空体の桟によって連
結され、これら桟は前記連結体の長手方向で間隔をおい
て配列され、各桟の両端は相隣る気液接触通路に開口さ
せてあり、これら桟内に充填板受け材がその軸線を外気
取入口の軸方向として挿入してあり、その両端が冷却塔
機枠に取り付けられていることを特徴とする。

【００１２】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連結体は、充填板の全幅に亘り延在
している単一の連結体として形成されていることを特徴
とする。

【００１３】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記充填板は上段ほど外気取入口寄りに
位置するように段積みされ、この段積みのずれに応じて
前記連結体の上端の充填板受入れ溝部は、その下端の充
填板受入れ溝部より外部取入口寄りに偏在して形成され
ていることを特徴とする。

【００１４】前記課題を解決するために、関連発明は、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記
載の冷却塔に使用されることを特徴とする直交流式冷却
塔用の連結体としてある。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１ この形態は請求項１、２、６、７、９に記載された発明
の代表的な実施の形態であり、請求項１１記載の発明の
代表的な実施の形態と併せて説明する。図１及び図２に
おいて、Ａは直交流式冷却塔Ｂ内に配備される全体直方
体状の大気解放型熱交換器であり、両側縁が密閉される
と共に、上下に開放した扁平な垂直方向の相互に平行な
数個の循環冷却水流下通路１０と、この循環冷却水流下
通路１０に隣接して形成されると共にこの循環冷却水及
び空気流が相互に直接接触して直交流式に流れる気液接
触通路２０を上下多段に有し、各気液接触通路２０は間
隔をおいて配置された隣接する２枚の充填板３０間に形
成され、前記流下通路１０と気液接触通路２０は充填板
３０によって仕切られている。上下が開口された中空体
からなる連結体２１の周壁の上下端には、充填板受入れ
溝部２２、２３が形成され、前記上下段の気液接触通路
２０はこの連結体２１により相互に接続され、外気取入
口の全高さにわたり、全段の気液接触通路２０は、相互
連通してある（図１２、図１４、図１５、図１６参
照）。この連結体２１の両側壁は数個所において中空体
の桟２４により連結され、これら桟２４は前記連結体２
１の長手方向で間隔をおいて配列される（図１４、図１
５、図１６参照）。

【００１６】前記各桟２４の両端は相隣る循環冷却水流
下通路１０に開口させてあり、これら桟２４内に充填板
受材２５がその軸線を外気取入口の幅方向として挿入し
てあり（図１参照）、その両端が冷却塔機枠に取り付け
られている。この形態においては、これら気液接触通路
２０のうち、最上段のものは、２枚一組の充填材３０の
上部は、中央部で窪み、両側が凸となる形状として閉じ
られている。この閉じられている充填材３０の上部表面
には、所定ピッチをおいて縦方向の畝３１が形成されて
いる（図１３参照）。これら畝３１により、循環冷却水
は前記流下通路１０内に案内流下することになる。隣接
する気液接触通路２０の前記充填板３０間に、前記流下
通路１０が形成されている場合には全段の前記流下通路
１０は気液接触通路２０同様に前記連結体２１により相
互に連通された状態となる。前記連結体２１における上
下端に形成された充填板受入れ溝部２２と２３間の寸法
は、気液接触通路２０の中間部の幅寸法より狭く形成さ
れた端部の幅寸法に一致しており、隣接する気液接触通
路２０、２０間の循環冷却水流下通路１０の幅寸法は、
この連結体２１による接続端部において広幅としてある
（図１２参照）。この隣接する充填板３０には凹凸が多
数形成されているため、前記流下通路１０の両側縁は外
気流の流れにくい形状となり、略密閉された状態となる
が、必要に応じてこの両側縁をクリップなどの密封具
（図示せず）で密封する場合もある（図７参照）。前記
流下通路１０と前記気液接触通路２０の比率はこの実施
の形態では略１：１であるが、１：２でも良く、更に、
必ずしもこの流下通路１０と気液接触通路２０が交互に
配列してなくとも良く、前記流下通路１０が数個の気液
接触通路２０をおいて配列される場合もある（図８参
照）。負荷部からの循環冷却水を前記流下通路１０に供
給する本管４０が配備してあり、この本管４０に連なる
第１の散水管４１が、前記全体直方体状の熱交換器Ａの
上面に水平に配管されている。前記気液接触通路２０に
循環冷却水を供給する流路は２系統に区分され、各系統
の気液接触通路２０ａ、２０ｂは適宜空気専用通路に切
替可能としてある。

【００１７】即ち、この本体４０から分岐する２本の分
配管４２、４３のうち、第１の分配管４２から水平に延
びる数本の散水管４２ａは、前記２系統に区分された気
液接触通路２０のうちの一方の系統の最上段の気液接触
通路２０ａ内に位置し、第２の分配管４３から水平に延
びる数本の散水ノズル４３ａは他方の系統の最上段の気
液接触通路２０ｂ内に位置すると共に、散水管４１及び
分配管４２、４３には開閉弁４５、４６、４７が各々設
けられている。この第１、第２の分配管４２、４３の開
閉弁４６、４７を操作することで、各系統の気液接触通
路２０ａ、２０ｂは空気専用通路に適宜切替えられる。
なお、この実施の形態では連結体２１は上下段の気液接
触通路２０を相互に接続するものとして説明したが、上
下段の前記流下通路１０同士を相互に接続する連結体と
する場合もある（請求項８記載の発明の実施の形態に対
応）。前記充填板３０が上段ほど外気取入口寄りに位置
するように段積みされている場合には、この段積みのず
れに応じて前記連結体２０の上端の充填板受入れ溝部２
２は、その下端の充填板受入れ溝部２３より外部取入口
寄りに偏在して形成されている場合もある（請求項１１
記載の発明の実施の形態に対応）。

【００１８】この形態の作用は次の通りである。 ａ）夏期において、前記開閉弁４６、４７、を全て開
き、前記気液接触通路２０全てに負荷部から送られてく
る高温の循環冷却水を散布し、外気流と直接接触させ、
気化の潜熱により、循環冷却水を冷却し、負荷部へ送り
循環使用する。この際、開閉弁４５を閉じて前記流下通
路１０に高温の循環冷却水を敢えて流さなくともよい。
前記連結体２１により、上段の気液接触通路２０を流れ
る循環冷却水は、これに隣接する前記流下通路１０に流
下することなく下段の気液接触通路２０内に流入する。
この連結体２１の設置箇所において気液接触通路２０の
幅は狭くなっているため、流下する循環冷却水は連結体
２１内に寄せ集められた状態で下段の気液接触通路２０
内に流下する。この連結体２１の設置箇所において隣接
する連結体３０間の間隙寸法は充分に維持され、前記流
下通路１０を流下する循環冷却水は、この連結体３０間
の間隙を通り、気液接触通路２０内に侵入することな
く、円滑に下段の前記流下通路１０に流入する。

【００１９】ｂ）中間期（春期、梅雨時、秋期）におい
て、前記２系統の気液接触通路２０のうち、一方の系統
の気液接触通路２０ａ（又は２０ｂ）への循環冷却水の
供給を対応する開閉弁４６（又は４７）の閉止により停
止し、この気液接触通路２０ａ（又は２０ｂ）を空気専
用通路とし、前記流下通路１０を流れる高温の循環冷却
水をこの空気専用通路を流れる外気流により間接的に冷
却すると共にこの外気流を乾き空気とする。この他方の
系統の最上段の気液接触通路２０ｂ（又は２０ａ）に供
給された循環冷却水は外気流と直接接触し、気化の潜熱
作用により冷却されると共に、この外気流は自身昇温し
湿り空気となり、前記畝に案内されて前記流下通路１０
を流下する循環冷却水はこの昇温した湿り空気により間
接的に冷却され、夏期における冷却能力に比べて５０％
〜７８％程度冷却能力を発揮する。この乾き空気と湿り
空気を直交流式冷却塔Ｂの排気口４４下方に設けた通風
室４８で混合し、過飽和空気とせずに、即ち白煙を伴わ
ずにこの排気口４４から排気する。

【００２０】ｃ）冬期において、前記開閉弁４６、４７
を全て閉じて、全ての気液接触通路２０への循環冷却水
の供給を停止し、空気専用通路とし、前記流下通路１０
のみに負荷部から送られてくる高温の循環冷却水を供給
し、空気専用通路を流れる外気流により循環冷却水を間
接的に冷却すると共に、絶対湿度を一定としこの外気流
を加温し、乾き空気として、前記排気口４４より白煙を
伴わずに排気する。なお、前記上下が開口された中空体
からなる連結体２１の周壁の上下端には、充填板受入れ
溝部２２、２３が形成され、前記上下段の気液接触通路
２０はこの連結体２１により相互に接続され、外気取入
口の全高さにわたり、全段の気液接触通路２０は、相互
連通してあるため、前記中間期、冬期において、乾き空
気を発生する通路内に循環冷却水が流入することは未然
に防止され、所期の白煙発生防止効果を発揮する。更
に、夏期における循環冷却水の散布量に対して、冬期に
おける循環冷却水の散布量は減少する。なお、図１の第
１の散水管４１は、この熱交換器Ａの上部に沿い配管さ
れているが、最上段の前記流下通路１０の上端開口内に
配管する場合もある（図９参照）。

【００２１】実施の形態２ この実施の形態は請求項３、６、７、９記載の発明の代
表的な実施の形態である。実施の形態１と同一符号のも
のは、実施の形態１と同一の構成であり、実施の形態１
と異なる構造は次の通りである。負荷部から前記直交流
式冷却塔Ｂの上部水槽Ｃに循環冷却水を供給する本管４
０からバイパス管５０が分岐され、このバイパス管５０
は、前記直交流式冷却塔Ｂの下部水槽Ｄから負荷部へ循
環冷却水を戻す戻し管５１に接続してあると共に、この
バイパス管５０に開閉弁５２が設けてあり、前記上部水
槽Ｃにはその底部を貫通して起立する２種の高さの異な
る垂直な分配管５３、５４が設けてある。つまり、各分
配管５３、５４の上端の開口した位置が上下に相互に異
なるよう配管してある（図３参照）。なお、高さの異な
る分配管は２本に限定されるものではなく、図１０、図
１１のように５本の高さの異なる分配管５３、５４、５
６、５７、５８が配管してある場合もある。この上部水
槽Ｃの底部に、前記流下通路１０に循環冷却水を供給す
る孔５５が多数設けてあり、前記２種の高さの異なる垂
直な分配管５３、５４のうち、一方の分配管５３の下端
部から水平に延びる散水管５３ａは前記２系統に区分さ
れた気液接触通路２０のうちの一方の系統の最上段の気
液接触通路２０ａ内に位置し、他方の分配管５４の下端
部から水平に延びる散水管５４ａは、他方の系統の最上
段の気液接触通路２０ｂ内に位置する。更に、最上段の
一組の充填材３０の上部は、中央部が窪んで閉じている
と共に、この窪みに傾斜面を介して連なる両側の凸部分
は開口しているこの開口した一側の凸部分内に分配管５
３、５４の下端部は挿入されている（図４参照）。この
充填材３０の上部表面には、所定ピッチをおいて縦方向
の畝３１が形成されている。これら畝３１により、循環
冷却水は前記流下通路１０内に案内流下することにな
る。

【００２２】この形態の作用を次に説明する。 ａ）夏期において、前記バイパス管５０への循環冷却水
の流入を遮断し、負荷部から送られてくる高温の循環冷
却水を全て前記上部水槽Ｃに供給し、前記流下通路１０
及び気液接触通路２０にはこの循環冷却水を分配供給
し、全段の気液接触通路２０においては外気流と循環冷
却水を直接接触し、気化の潜熱で冷却すると共に、前記
流下通路１０を流下する循環冷却水は外気流と間接冷却
して、このように冷却された全ての循環冷却水を負荷部
へ戻し管を通して戻し、循環使用する。このようにして
直交流式冷却塔Ｂの冷却能力を１００％発揮させる。

【００２３】ｂ）中間期において、負荷部からの高温の
循環冷却水の一部をバイパス管５０に通し、上部水槽Ｃ
への循環冷却水の供給量を夏期に比べ減少させ、最高位
の分配管５３から一方の系統への最上段の気液接触通路
２０ａへの供給を停止し、この気液接触通路２０ａを空
気専用通路とし、他方の系統の最上段の気液接触通路２
０ｂと前記流下通路１０に循環冷却水を供給し、この空
気専用通路を流れる外気流によりこの流下通路１０を流
れる高温の循環冷却水を間接的に冷却すると共にこの外
気流を絶対湿度を一定として加温して乾き空気とし、循
環冷却水が供給される他方の系統の気液接触通路２０ｂ
を流れる外気流はこの高温の循環冷却水と直接接触し気
化の潜熱作用により循環冷却水を冷却すると共に自身昇
温し湿り空気となり、前記流下通路１０を流れる高温の
循環冷却水を間接的に冷却する。この乾き空気と湿り空
気をこの冷却塔Ｂの前記通風室で混合し、過飽和空気と
ならずに、即ち白煙を伴わずに排気口から排気する。こ
の際この冷却塔Ｂの冷却能力は夏期における冷却能力の
５０％〜７０％程度となる。

【００２４】ｃ）冬期において、前記バイパス管５０を
通る循環冷却水の流量を中間期に比べ増大させ、上部水
槽Ｃにおける循環冷却水の水位を最低位の分配管５４の
上端より低くし、循環冷却水を前記流下通路１０内にの
み供給し、全ての気液接触通路２０を空気専用通路に切
替え、これら空気専用通路１０を流れる循環冷却水を外
気流により間接的に冷却すると共に、絶対湿度を一定と
し、この外気流を加温し、乾き空気の発生量を最大とし
前記排気口から白煙を伴わず排気する。前記中間期、冬
期において、乾き空気を発生する通路内に循環冷却水が
流入することは実施の形態１と同様に連結体２１により
未然に防止され、所期の白煙発生防止効果を発揮する。
また、この外気流で間接的に冷却された循環冷却水を戻
し管を通り負荷部へ送り循環使用する。

【００２５】実施の形態３ この実施の形態は請求項４、６、７、９記載の発明の代
表的な実施の形態である。実施の形態１と同一符号のも
のは、実施の形態１と同一の構成、作用であり、実施の
形態１と異なる構造は次の通りである。循環冷却水を前
記直交流式冷却塔Ｂの上部水槽Ｃに供給する本管４０に
は流量調節弁６１が設けてある。この上部水槽Ｃの底部
は階段状に形成され、最下段６７の底部には、前記流下
通路に向けて開口する分配管の一種である散水孔部６２
が穿設しており、最下段６７を除く他の少なくとも２つ
の段部６３、６４の底部には、前記各系統の気液接触通
路へ循環冷却水を供給するための分配管６５、６６が連
通している（図５参照）。

【００２６】この形態の作用は次のとおりである。 ａ）夏期において、流量調整弁６１を開き、前記上部水
槽Ｃの水位を最大水位とし、全ての段部６７、６３、６
４を水没させ、前記流下通路及び全ての気液接触通路に
前記分配管６５、６６を通して循環冷却水を供給し、冷
却塔の冷却能力を１００％発揮する。

【００２７】ｂ）中間期において、前記流量調整弁６１
を絞り、前記上部水槽Ｃの水位を下げ、前記一方の系統
の気液接触通路と前記流下通路に前記散水孔部６２と分
配管６５を通して循環冷却水を供給し、分配管６６から
前記他方の系統の気液接触通路への循環冷却水の供給を
遮断し、空気専用通路とする。この空気専用通路を流れ
る外気流と前記流下通路を流れる高温の循環冷却水を間
接的に接触させ、この外気流で高温の循環冷却水を冷却
し、外気流は自身昇温して絶対湿度一定の乾き空気とな
る。一方の系統の気液接触通路から発生する湿り空気と
この乾き空気とを前記通風室で混合し、過飽和空気とせ
ずに白煙を伴わずに排気する。

【００２８】ｃ）冬期において、前記流量調整弁６１を
更に絞り、前記上部水槽Ｃの水位を最低位とし、全ての
循環冷却水を前記散水孔部６２から流下通路のみに供給
し、全ての気液接触通路を空気専用通路とし、乾き空気
の発生量を最大とし、白煙の発生を防止する。前記中間
期、冬期において、乾き空気を発生する通路内に循環冷
却水が流入することは、実施の形態１と同様に前記連結
体２１により未然に防止され、白煙の発生防止効果を発
揮する。

【００２９】実施の形態４ この実施の形態は請求項５、６、７、９記載の発明の代
表的な実施の形態である。実施の形態１と同一の符号の
ものは、実施の形態１と同一の構成であり、実施の形態
１に異なる構造は次の通りである。循環冷却水を本管４
０により供給される直交流式冷却塔Ｂの上部水槽Ｃの内
部は少なくとも３つの部屋８１、８２、８３に垂直な堰
８４、８５により仕切られ、３つの部屋８１、８２、８
３のうち、一つの部屋８１の底部には前記流下通路に向
けて開口する散水管８６が垂下され、他の２つの部屋８
２、８３の底部には、各系統の気液接触通路に循環冷却
水を供給する分配管８７、８８が垂下しており、前記供
給管４０には、流量調整弁８９が設けてある（図６参
照）。

【００３０】この形態の作用は次のとおりである。 ａ）夏期においては、前記流量調整弁８９を全開とし、
前記上部水槽Ｃの水位を最大水位とし、全ての気液接触
通路と流下通路に循環冷却水を前記全ての部屋８１、８
２、８３から供給し、循環冷却水の冷却を充分に行う。

【００３１】ｂ）中間期においては流量調整弁８９を絞
り、前記上部水槽Ｃへの循環冷却水の流入量を少なく
し、前記堰８４、８５により３つの部屋８１、８２、８
３のうち、図示のものでは最左側の部屋８３への給水を
停止し、他方の系統の気液接触通路に循環冷却水を供給
せず、この他方の系統の気液接触通路を専用空気通路と
する。この際、一方の系統の気液接触通路と前記流下通
路には部屋８１、８２から循環冷却水を供給する。この
空気専用通路を流れる外気流と前記流下通路を流れる高
温の循環冷却水を間接的に接触させ、この外気流で高温
の循環冷却水を冷却し、外気流は自身昇温して絶対湿度
一定の乾き空気となる。一方の系統の気液接触通路から
発生する湿り空気と前記乾き空気とを前記通風室にて混
合し、白煙を伴わずに排気する。

【００３２】ｃ）冬期において、 更に前記流量調整弁８９を絞り上部水槽Ｃへの循環冷却
水の流入量を最少とし、前記３つの部屋８１、８２、８
３のうち、気液接触通路用の分配管８７、８８が垂下し
ている２つの部屋８２、８３を空部屋とし、全ての気液
接触通路に循環冷却水を供給せず、空気専用通路とし、
残りの一つの部屋８１に連通する散水管８６から循環冷
却水を流下通路のみに供給し、乾き空気を最大量発生さ
せ、白煙の発生を防止する。前記中間期、冬期におい
て、乾き空気を発生する通路内に循環冷却水が流入する
ことは実施の形態１と同様に前記連結体２１により未然
に防止され、所期の白煙発生防止効果を発揮する。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明の効果を説明する。
夏期においては、前記気液接触通路全てに負荷部から送
られてくる高温の循環冷却水を散布し、外気流と直接接
触させ、気化の潜熱により、循環冷却水を冷却し、負荷
部へ送り循環使用することができる。中間期（春期、梅
雨時、秋期）においては、前記２系統の気液接触通路の
うち、一方の系統の気液接触通路への循環冷却水の供給
を停止し、この気液接触通路を空気専用通路とし、前記
流下通路を流れる高温の循環冷却水をこの空気専用通路
を流れる外気流により間接的に冷却すると共にこの外気
流を乾き空気とすることができ、また、他方の系統の気
液接触通路へは循環冷却水を供給し、湿り空気を発生さ
せることができる。この乾き空気と湿り空気を直交流式
冷却塔の排気口下方に設けた通風室で混合し、過飽和空
気とせずに、即ち白煙を伴わずに大気に排気することが
できる。

【００３４】更に、この他方の系統の気液接触通路に供
給された循環冷却水を外気流と直接接触し、気化の潜熱
作用により冷却できると共に、前記流下通路を流れる循
環冷却水を外気流により間接的に冷却し、夏期における
冷却能力に比べて５０％〜７８％程度冷却能力を発揮す
ることができる。冬期においては、全ての気液接触通路
への循環冷却水の供給を停止し、空気専用通路とし、前
記流下通路のみに負荷部から送られてくる高温の循環冷
却水を供給し、空気専用通路を流れる外気流により循環
冷却水を間接的に冷却すると共に、外気流を絶対湿度を
一定とし加温し、乾き空気として、前記排気口より白煙
を伴わずに排気することができる。更に全段の気液接触
通路を前記連結体で相互連通することにより、全段の気
液接触通路の繋ぎ目から隣接する通路内に循環冷却水が
漏出するのを防止でき、中間期においては白煙防止機能
を弱めとして発揮し、冬期においては、白煙防止機能を
強めに発揮することがより確実に行える。更に、冬期に
おける循環冷却水の散布量を夏期における循環冷却水の
散布量を減少でき、節水できると共にキャリィオーバを
減少できる。

【００３５】請求項２記載の発明においては前記効果に
加えて次の効果を発揮する。夏期においては、前記開閉
弁を全て開き、前記気液接触通路全てに負荷部から送ら
れてくる高温の循環冷却水を散布し、外気流と直接接触
させ、気化の潜熱作用により循環冷却水を冷却し、負荷
部へ送り循環使用することができる。中間期（春期、梅
雨時、秋期）においては、前記２系統の気液接触通路の
うち、一方の系統の気液接触通路への循環冷却水の供給
を対応する開閉弁を閉じることにより停止し、この気液
接触通路を空気専用通路とし、前記流下通路を流れる高
温の循環冷却水をこの空気専用通路を流れる外気流によ
り間接的に冷却すると共にこの外気流を乾き空気とする
ことができ、また、他方の系統の気液接触通路へは循環
冷却水を供給し、湿り空気を発生させることができる。
この乾き空気と湿り空気を直交流式冷却塔の排気口下方
に設けた通風室で混合し、過飽和空気とせずに、即ち白
煙を伴わずに大気に排気することができる。

【００３６】更に、この他方の系統の気液接触通路に供
給された循環冷却水を外気流と直接接触し、気化の潜熱
作用により冷却できると共に、前記流下通路を流れる循
環冷却水を外気流により間接的に冷却し、夏期における
冷却能力に比べて５０％〜７８％程度冷却能力を発揮す
ることができる。冬期においては、前記開閉弁を全て閉
じて全ての気液接触通路への循環冷却水の供給を停止
し、空気専用通路とし、前記流下通路のみに負荷部から
送られてくる高温の循環冷却水を供給し、空気専用通路
を流れる外気流により循環冷却水を間接的に冷却すると
共に、外気流を絶対湿度を一定とし加温し、乾き空気と
して、前記排気口より白煙を伴わずに排気することがで
きる。

【００３７】次に請求項３に記載された発明は請求項１
記載の発明の効果に加えて次の効果を発揮する。夏期に
おいては、負荷部から送られてくる高温の循環冷却水を
全て前記上部水槽に供給し、前記流下通路及び気液接触
通路にはこの循環冷却水を分配供給し、気液接触通路に
おいては外気流と循環冷却水を直接接触し、気化の潜熱
作用で冷却すると共に、前記流下通路を流下する循環冷
却水は外気流と間接冷却して、負荷部へ戻し管を通して
戻し、循環使用することができ、直交流式冷却塔の冷却
能力を１００％発揮できる。中間期においては、負荷部
からの高温の循環冷却水の一部をバイパス管に通し、上
部水槽への循環冷却水の供給量を夏期に比べ減少させ、
最高位の分配管から一方の系統への気液接触通路への供
給を停止し、この通路を空気専用通路とし、他方の系統
の気液接触通路と前記流下通路に循環冷却水を供給し、
この空気専用通路を流れる外気流を乾き空気とし、循環
冷却水が供給される他方の系統の気液接触通路を流れる
外気流を湿り空気とし、この乾き空気と湿り空気を前記
通風室で混合し、過飽和空気とならずに、即ち白煙を伴
わずに大気に排気することができる。この際冷却塔の冷
却能力は夏期における冷却能力の５０％〜７０％程度と
することができる

【００３８】冬期においては、バイパス管を通る循環冷
却水の流量を中間期に比べ多くし、上部水槽における循
環冷却水の水位を最低位の分配管の上端より低くし、循
環冷却水を前記流下通路内にのみ供給し、全ての気液接
触通路を空気専用通路に切替え、これら空気専用通路を
流れる外気流を絶対湿度を一定とし、高温の循環冷却水
により加温し、乾き空気とし前記通風室から白煙を伴わ
ず大気に排気することができる。また、この外気流で間
接的に冷却された循環冷却水を戻し管を通り負荷部へ送
り循環使用することができる。

【００３９】請求項４記載の発明は請求項１記載の発明
の効果に加えて次の効果を発揮する。 夏期において
は、流量調整弁を開き、前記上部水槽の水位を最大水位
とし、全ての段部を水没させ、前記流下通路及び全ての
気液接触通路に前記分配管を通して散水し、冷却塔の冷
却能力を１００％発揮することができる。また、中間期
においては、前記流量調整弁を絞り、前記上部水槽の水
位を下げ、前記一方の系統の気液接触通路と前記流下通
路に分配管を通して循環冷却水を供給し、前記他方の系
統の気液接触通路への循環冷却水の供給を遮断し、空気
専用通路として、この空気専用通路から発生する乾き空
気と一方の気液接触通路から発生する湿り空気とを前記
通風室で混合し、過飽和空気とせずに白煙を伴わずに排
気することができる。冬期においては、前記流量調整弁
を更に絞り、前記上部水槽の水位を最低位とし、全ての
循環冷却水を流下通路のみに供給し、全ての気液接触通
路を空気専用通路とし、乾き空気の発生量を最大とし、
白煙の発生を防止することができる。

【００４０】請求項５記載の発明は請求項１記載の発明
の効果に加えて次の効果を発揮する。 夏期において
は、前記上部水槽の水位を最大水位とし、全ての気液接
触通路と流下通路に循環冷却水を供給し、循環冷却水の
冷却を充分に行うことができる。中間期においては前記
上部水槽への循環冷却水の流入量を少なくし、前記堰に
より３つの部屋のうち、他方の気液接触通路に循環冷却
水を無給水とする空部屋を形成し、専用空気通路とし、
乾き空気を発生させ、一方の気液接触通路と流下通路に
循環冷却水を供給し、一方の気液接触通路から発生する
湿り空気と前記乾き空気とを前記通風室で混合し、白煙
を伴わずに排気することができる。冬期においては、上
部水槽への循環冷却水の流入量を最少とし、全ての気液
接触通路に循環冷却水を供給せず、空気専用通路とし、
循環冷却水を流下通路のみに供給し、乾き空気を最大量
発生させ、白煙の発生を防止することができる。

【００４１】請求項６記載の発明は、請求項１、２、
３、４及び５記載の発明の効果に加えて、次の効果を奏
する。前記連結体の設置箇所において気液接触通路の幅
は狭くなっているため、流下する循環冷却水は連結体に
寄せ集められた状態で下段の気液接触通路内に流下する
ことができる。この連結体の設置箇所において隣接する
連結体間の間隙寸法を充分に広く取ることができ、前記
流下通路を流下する循環冷却水を、この連結体間の間隙
を通り、気液接触通路内に侵入することなく、円滑に下
段の前記流下通路に流入させることができる。

【００４２】請求項７記載の発明においては、請求項１
乃至６記載の発明の効果に加えて、連結体の桟に挿入さ
れた充填板受け材により、上下多段に設置された気液接
触通路を形成する充填板を安定よく支持できる。

【００４３】請求項８記載の発明においては、請求項１
乃至６記載の発明の効果に加えて、連結体の桟に挿入さ
れた充填板受け材により、上下多段に設置された循環冷
却水流下通路を形成する充填板を安定よく支持できる。

【００４４】請求項９記載の発明においては、請求項１
乃至８記載の発明の効果に加えて、前記連結体の構造を
簡略化できる。

【００４５】請求項１０記載の発明においては、請求項
１乃至９記載の発明の効果に加えて、前記のように充填
板を外気取入口に対して位置づれして段積みしたもので
は外気取入口からの循環冷却水のキャリーオーバを低減
できる。

【００４６】請求項１１記載の発明においては請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９及び１０記載の発
明の効果を前記連結体により奏することができる。実施
の形態１における特有の効果としては、気液接触通路２
０のうち、最上段のものは、２枚一組の充填材３０上部
が、中央部が窪み、両側が凸となる形状として閉じられ
ており、この閉じられた充填材３０の上部表面には所定
ピッチをおいて縦方向の畝３１が形成されているため、
隣接する気液接触通路２０間に形成された前記流下通路
１０の全幅にわたりこれら畝３１により循環冷却水を均
一に分配し案内流下することができる。

【００４７】実施の形態２における特有の効果は、実施
の形態１における畝の効果に加えて、前記散水管５３、
５４の下端部を、この充填材３０の上部における開口し
た凸部に挿入して配管することで前記大気開放型熱交換
器Ａの側方に前記散水管５３、５４が張り出すことなく
配管でき、外気取入口とこの大気開放型熱交換器Ａとの
間に配管のためのスペースを確保しなくても済み、この
冷却塔Ｂの床面積をその分縮少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の概略正面図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】実施の形態２の概略正面図である。

【図４】図３における間接熱交換器部分を示す平面図で
ある。

【図５】実施の形態３における上部水槽の概略図であ
る。

【図６】実施の形態４における上部水槽の概略図であ
る。

【図７】その他の熱交換器部分を示す概略平面図であ
る。

【図８】別の熱交換器部分を示す概略平面図である。

【図９】その他の散水管の配管を示す概略側面図であ
る。

【図１０】図３と類似した形態の一部省略した概略正面
図である。

【図１１】図１０の間接熱交換器部分を示す平面図であ
る。

【図１２】連結体の使用状態を示す図１の要部側面図で
ある。

【図１３】図２の熱交換器の上部における畝部を示す斜
視図である。

【図１４】図１の連結体の正面図である。

【図１５】図１４の側面図である。

【図１６】図１の連結体の桟部分を示す縦断面である。

【図１７】その他の連結体の正面図である。

【符号の説明】

Ａ 間接熱交換器 Ｂ 直交流式冷却塔 １０ 循環冷却水流下通路 ２０ 気液接触通路 ２１ 連結体

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 直交流式冷却塔及びこの直交流式
冷却塔用の連結体

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は直交流式冷却塔、
殊に白煙発生防止機能を有する多段式の大型冷却塔とこ
の直交流式冷却塔用の連結体に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の直交流式冷却塔は、種々の形式
のものが開発され、製造販売されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記直交流式冷却塔に
おける冬期白煙の発生を防止するものにおいては、この
白煙発生防止機能を冬期は基準にして決定するため、中
間期においては、この機能が過剰気味となり、また夏期
においては、冷却能力の不足を来すおそれがあり、冷却
塔の大型化に伴い、日本の四季に応じて適切な機能を発
揮できるものが望まれている。本件発明は、前記課題を
解決し、夏期においては充分な冷却を行え、中間期にお
いては白煙防止機能を弱めとして発揮し、冬期において
は、白煙防止機能を強めに発揮し得るようにした直交流
式冷却塔を市場に提供することを目的とする。本件発明
は、前記課題を解決し、全段の気液接触通路を相互連通
してあり、全段の気液接触通路の繋ぎ目から隣接する通
路内に循環冷却水が漏出するのを防止し中間期において
は白煙防止機能を弱めとして発揮し、冬期においては、
白煙防止機能を強めに発揮し得るようにした直交流式冷
却塔を市場に提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、特定発明は両側縁が密閉されると共に、上下に開放
した扁平で細幅な垂直方向の相互に平行な数個の循環冷
却水流下専用通路と、この各循環冷却水流下専用通路に
隣接して形成されると共に、循環冷却水及び空気流が相
互に直接接触して直交流式に流れる前記循環冷却水流下
専用通路より広幅な気液接触通路とを上下多段に有し、
各気液接触通路は間隔をおいて垂直に配置された隣接す
る２枚の充填板の間に形成され、これら循環冷却水流下
専用通路と気液接触通路が前記充填板によって仕切られ
ている全体直方体状の大気解放型熱交換器が内部に配備
され、上下が開口された中空体からなる連結体の周壁の
上下端には、充填板受入れ溝部が形成され、前記上下段
の気液接触通路と循環冷却水流下専用通路のうち、少な
くとも一方はこの連結体により相互に接続され、外気取
入口の全高さにわたり、全段の気液接触通路は相互連通
してあり、また全段の循環冷却水流下専用通路も相互連
通してあり、前記気液接触通路に循環冷却水を供給する
流路は少なくとも２系統に区分され、各系統の気液接触
通路は適宜空気専用通路に切替可能としてあることを特
徴とする直交流式冷却塔とする。

【０００５】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における負荷部からの循環冷却水を前記直交流式
冷却塔における最上段の前記流下専用通路に供給する本
管から、複数本の分配管が分岐してあり、各散水管から
延びる数本の散水管は、各系統の最上段の気液接触通路
内に挿入されると共に、各分配管には開閉弁が設けられ
ていることを特徴としてあることが、その配管構造上好
ましい。

【０００６】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における負荷部から前記直交流式冷却塔の上部水
槽に循環冷却水を供給する本管から流量調整用のバイパ
ス管が分岐され、このバイパス管は、前記直交流式冷却
塔の下部水槽から負荷部へ循環冷却水を戻す戻し管に接
続してあると共に、前記上部水槽には少なくとも２種の
高さの異なる位置と開口した分配散水管が配管してあ
り、前記２種の高さの異なる分配管のうち、一方の分配
管から延びる散水管は前記２系統に区分された気液接触
通路のうちの一方の系統の最上段の気液接触通路内に位
置し、他方の分配管から延びる散水管は、他方の系統の
最上段の気液接触通路内に位置することを特徴としてあ
ることが、その配管構造上望ましい。

【０００７】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における循環冷却水を前記直交流式冷却塔の上部
水槽に供給する供給管には流量調節弁が設けてあり、こ
の上部水槽の底部は階段状に形成され、最下段の底部に
は、前記流下専用通路に向けて開口する分配管が垂下し
ており、最下段を除く他の少なくとも２つの段部の底部
には、前記各系統の気液接触通路へ循環冷却水を供給す
るための分配管が連通していることを特徴とする直交流
式冷却塔としてあることが、循環冷却水を分配する構造
上好ましい。

【０００８】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における循環冷却水を供給管により供給される直
交流式冷却塔の上部水槽の内部は少なくとも３つの部屋
に垂直な堰により仕切られ、３つの部屋のうち、一つの
部屋の底部には前記流下専用通路に向けて開口する分配
管が垂下され、他の２つの部屋の底部には、各系統の気
液接触通路に循環冷却水を供給する分配管が垂下してお
り、前記供給管には、流量調整弁が設けてあることを特
徴とすることが、循環冷却水を分配する構造上望まし
い。

【０００９】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔の前記連結体における上下端に形成された充填板
受入れ溝部間の寸法は、気液接触通路の中間部の幅寸法
より狭く形成された端部の幅寸法に一致しており、隣接
する気液接触通路間の循環冷却水流下専用通路の幅寸法
は、この連結体による接続端部において広幅としてある
ことを特徴としてある。

【００１０】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連続体で相互に接続される通路は前
記気液接触通路としてあり、前記上段の気液接触通路と
下段の気液接触通路を連結する前記連結体の両側壁は数
箇所において中空体の桟によって連結され、これら桟は
前記連結体の長手方向で間隔をおいて配列され、各桟の
両端は相隣る循環冷却水流下専用通路に開口させてあ
り、これら桟内に充填板受け材がその軸線を外気取入口
の幅方向として挿入してあり、その両端が冷却塔機枠に
取り付けられていることを特徴とする。

【００１１】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連結体で相互に接続される通路は前
記循環冷却水流下専用通路としてあり、前記上段の循環
冷却水流下専用通路と下段の循環冷却水流下専用通路を
連結する前記連結体の両側壁は数箇所において中空体の
桟によって連結され、これら桟は前記連結体の長手方向
で間隔をおいて配列され、各桟の両端は相隣る気液接触
通路に開口させてあり、これら桟内に充填板受け材がそ
の軸線を外気取入口の軸方向として挿入してあり、その
両端が冷却塔機枠に取り付けられていることを特徴とす
る。

【００１２】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記連結体は、充填板の全幅に亘り延在
している単一の連結体として形成されていることを特徴
とする。

【００１３】前記課題を解決するために、前記直交流式
冷却塔における前記充填板は上段ほど外気取入口寄りに
位置するように段積みされ、この段積みのずれに応じて
前記連結体の上端の充填板受入れ溝部は、その下端の充
填板受入れ溝部より外部取入口寄りに偏在して形成され
ていることを特徴とする。

【００１４】前記課題を解決するために、関連発明は、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記
載の冷却塔に使用されることを特徴とする直交流式冷却
塔用の連結体としてある。

【００１５】

【発明の実施の形態】 実施の形態１ この形態は請求項１、２、６、７、９に記載された発明
の代表的な実施の形態であり、請求項１１記載の発明の
代表的な実施の形態と併せて説明する。図１及び図２に
おいて、Ａは直交流式冷却塔Ｂ内に配備される全体直方
体状の大気解放型熱交換器であり、両側縁が密閉される
と共に、上下に開放した扁平な垂直方向の相互に平行な
数個の循環冷却水流下専用通路１０と、この循環冷却水
流下専用通路１０に隣接して形成されると共にこの循環
冷却水及び空気流が相互に直接接触して直交流式に流れ
る気液接触通路２０を上下多段に有し、各気液接触通路
２０は間隔をおいて配置された隣接する２枚の充填板３
０間に形成され、前記流下専用通路１０と気液接触通路
２０は充填板３０によって仕切られている。上下が開口
された中空体からなる連結体２１の周壁の上下端には、
充填板受入れ溝部２２、２３が形成され、前記上下段の
気液接触通路２０はこの連結体２１により相互に接続さ
れ、外気取入口の全高さにわたり、全段の気液接触通路
２０は、相互連通してある（図１２、図１４、図１５、
図１６参照）。この連結体２１の両側壁は数個所におい
て中空体の桟２４により連結され、これら桟２４は前記
連結体２１の長手方向で間隔をおいて配列される（図１
４、図１５、図１６参照）。

【００１６】前記各桟２４の両端は相隣る循環冷却水流
下専用通路１０に開口させてあり、これら桟２４内に充
填板受材２５がその軸線を外気取入口の幅方向として挿
入してあり（図１参照）、その両端が冷却塔機枠に取り
付けられている。この形態においては、これら気液接触
通路２０のうち、最上段のものは、２枚一組の充填材３
０の上部は、中央部で窪み、両側が凸となる形状として
閉じられている。この閉じられている充填材３０の上部
表面には、所定ピッチをおいて縦方向の畝３１が形成さ
れている（図１３参照）。これら畝３１により、循環冷
却水は前記流下専用通路１０内に案内流下することにな
る。隣接する気液接触通路２０の前記充填板３０間に、
前記流下専用通路１０が形成されている場合には全段の
前記流下専用通路１０は気液接触通路２０同様に前記連
結体２１により相互に連通された状態となる。前記連結
体２１における上下端に形成された充填板受入れ溝部２
２と２３間の寸法は、気液接触通路２０の中間部の幅寸
法より狭く形成された端部の幅寸法に一致しており、隣
接する気液接触通路２０、２０間の循環冷却水流下専用
通路１０の幅寸法は、この連結体２１による接続端部に
おいて広幅としてある（図１２参照）。この隣接する充
填板３０には凹凸が多数形成されているため、前記流下
専用通路１０の両側縁は外気流の流れにくい形状とな
り、略密閉された状態となるが、必要に応じてこの両側
縁をクリップなどの密封具（図示せず）で密封する場合
もある（図７参照）。前記流下専用通路１０と前記気液
接触通路２０の比率はこの実施の形態では略１：１であ
るが、１：２でも良く、更に、必ずしもこの流下専用通
路１０と気液接触通路２０が交互に配列してなくとも良
く、前記流下専用通路１０が数個の気液接触通路２０を
おいて配列される場合もある（図８参照）。負荷部から
の循環冷却水を前記流下専用通路１０に供給する本管４
０が配備してあり、この本管４０に連なる第１の散水管
４１が、前記全体直方体状の熱交換器Ａの上面に水平に
配管されている。前記気液接触通路２０に循環冷却水を
供給する流路は２系統に区分され、各系統の気液接触通
路２０ａ、２０ｂは適宜空気専用通路に切替可能として
ある。

【００１７】即ち、この本体４０から分岐する２本の分
配管４２、４３のうち、第１の分配管４２から水平に延
びる数本の散水管４２ａは、前記２系統に区分された気
液接触通路２０のうちの一方の系統の最上段の気液接触
通路２０ａ内に位置し、第２の分配管４３から水平に延
びる数本の散水ノズル４３ａは他方の系統の最上段の気
液接触通路２０ｂ内に位置すると共に、散水管４１及び
分配管４２、４３には開閉弁４５、４６、４７が各々設
けられている。この第１、第２の分配管４２、４３の開
閉弁４６、４７を操作することで、各系統の気液接触通
路２０ａ、２０ｂは空気専用通路に適宜切替えられる。
なお、この実施の形態では連結体２１は上下段の気液接
触通路２０を相互に接続するものとして説明したが、前
記気液接触通路２０ａ、２０ｂの配列の態様に応じて
は、上下段の前記流下専用通路１０同士を相互に接続す
る連結体とする場合もある（請求項８記載の発明の実施
の形態に対応）。前記充填板３０が上段ほど外気取入口
寄りに位置するように段積みされている場合には、この
段積みのずれに応じて前記連結体２０の上端の充填板受
入れ溝部２２は、その下端の充填板受入れ溝部２３より
外部取入口寄りに偏在して形成されている場合もある
（請求項１０記載の発明の実施の形態に対応）。

【００１８】この形態の作用は次の通りである。 ａ）夏期において、 前記開閉弁４６、４７、を全て開き、前記気液接触通路
２０全てに負荷部から送られてくる高温の循環冷却水を
散布し、外気流と直接接触させ、気化の潜熱により、循
環冷却水を冷却し、負荷部へ送り循環使用する。この
際、開閉弁４５を閉じて前記流下専用通路１０に高温の
循環冷却水を敢えて流さなくともよい。前記連結体２１
により、上段の気液接触通路２０を流れる循環冷却水
は、これに隣接する前記流下専用通路１０に流入するこ
となく下段の気液接触通路２０内に流入する。この連結
体２１の設置箇所において気液接触通路２０の幅は狭く
なっているため、流下する循環冷却水は連結体２１内に
寄せ集められた状態で下段の気液接触通路２０内に流下
する。この連結体２１の設置箇所において隣接する連結
体３０間の間隙寸法は充分に維持され、前記流下専用通
路１０を流下する循環冷却水は、この連結体３０間の間
隙を通り、気液接触通路２０内に侵入することなく、円
滑に下段の前記流下専用通路１０に流入する。流下中
に、外気により間接的に前記流下専用通路１０内を流れ
る循環冷却水も冷却される。

【００１９】ｂ）中間期（春期、梅雨時、秋期）におい
て、 前記２系統の気液接触通路２０のうち、一方の系統の気
液接触通路２０ａ（又は２０ｂ）への循環冷却水の供給
を対応する開閉弁４６（又は４７）の閉止により停止
し、この気液接触通路２０ａ（又は２０ｂ）を空気専用
通路とし、前記流下専用通路１０を流れる高温の循環冷
却水をこの空気専用通路を流れる外気流により間接的に
冷却すると共にこの外気流を乾き空気とする。この他方
の系統の最上段の気液接触通路２０ｂ（又は２０ａ）に
供給された循環冷却水は外気流と直接接触し、気化の潜
熱作用により冷却されると共に、この外気流は自身昇温
し湿り空気となり、前記畝に案内されて前記流下専用通
路１０を流下する循環冷却水はこの昇温した湿り空気に
より間接的に冷却され、夏期における冷却能力に比べて
５０％〜７８％程度冷却能力を発揮する。この乾き空気
と湿り空気を直交流式冷却塔Ｂの排気口４４下方に設け
た通風室４８で混合し、過飽和空気とせずに、即ち白煙
を伴わずにこの排気口４４から排気する。

【００２０】ｃ）冬期において、 前記開閉弁４６、４７を全て閉じて、全ての気液接触通
路２０への循環冷却水の供給を停止し、空気専用通路と
し、前記流下専用通路１０のみに負荷部から送られてく
る高温の循環冷却水を供給し、空気専用通路を流れる外
気流により循環冷却水を間接的に冷却すると共に、絶対
湿度を一定としこの外気流を加温し、乾き空気として、
前記排気口４４より白煙を伴わずに排気する。なお、前
記上下が開口された中空体からなる連結体２１の周壁の
上下端には、充填板受入れ溝部２２、２３が形成され、
前記上下段の気液接触通路２０はこの連結体２１により
相互に接続され、外気取入口の全高さにわたり、全段の
気液接触通路２０は、相互連通してあるため、前記中間
期、冬期において、乾き空気を発生する通路内に循環冷
却水が流入することは未然に防止され、所期の白煙発生
防止効果を発揮する。更に、夏期における循環冷却水の
散布量に対して、冬期における循環冷却水の散布量は減
少する。なお、図１の第１の散水管４１は、この熱交換
器Ａの上部に沿い配管されているが、最上段の前記流下
専用通路１０の上端開口内に配管する場合もある（図９
参照）。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側縁が密閉されると共に、上下に開放し
   た扁平で細幅な垂直方向の相互に平行な数個の循環冷却
   水流下通路と、この各循環冷却水流下通路に隣接して形
   成されると共に、循環冷却水及び空気流が相互に直接接
   触して直交流式に流れる前記循環冷却水流下通路より広
   幅な気液接触通路とを上下多段に有し、各気液接触通路
   は間隔をおいて垂直に配置された隣接する２枚の充填板
   を間に形成され、これら循環冷却水流下通路と気液接触
   通路が前記充填板によって仕切られている全体直方体状
   の大気解放型熱交換器が内部に配備されている直交流式
   冷却塔において、上下が開口された中空体からなる連結
   体の周壁の上下端には、充填板受入れ溝部が形成され、
   前記上下段の気液接触通路と循環冷却水流下通路のう
   ち、少なくとも一方はこの連結体により相互に接続さ
   れ、外気取入口の全高さにわたり、全段の気液接触通路
   は相互連通してあり、また全段の循環冷却水流下通路も
   相互連通してあり、前記気液接触通路に循環冷却水を供
   給する流路は少なくとも２系統に区分され、各系統の気
   液接触通路は適宜空気専用通路に切替可能としてあるこ
   とを特徴とする直交流式冷却塔。
2. 【請求項２】負荷部からの循環冷却水を最上段の前記流
   下通路に供給する本管から、複数本の分配管が分岐して
   あり、 各分配管から延びる数本の散水管は、各系統の最上段の
   気液接触通路内に挿入されると共に、各散水管には開閉
   弁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の直
   交流式冷却塔。
3. 【請求項３】負荷部から前記直交流式冷却塔の上部水槽
   に循環冷却水を供給する本管から流量調整用のバイパス
   管が分岐され、このバイパス管は、前記直交流式冷却塔
   の下部水槽から負荷部へ循環冷却水を戻す戻し管に接続
   してあると共に、前記上部水槽には少なくとも２種の高
   さの異なる位置に開口した分配管が配管してあり、 前記２種の高さの異なる分配管のうち、一方の分配管か
   ら延びる散水管は前記２系統に区分された気液接触通路
   のうちの一方の系統の最上段の気液接触通路内に位置
   し、他方の分配管から延びる散水管は、他方の系統の最
   上段の気液接触通路内に位置することを特徴とする請求
   項１記載の直交流式冷却塔。
4. 【請求項４】循環冷却水を前記直交流式冷却塔の上部水
   槽に供給する供給管には流量調節弁が設けてあり、 この上部水槽の底部は階段状に形成され、最下段の底部
   には、前記流下通路に向けて開口する分配管が垂下して
   おり、 最下段を除く他の少なくとも２つの段部の底部には、前
   記各系統の気液接触通路へ循環冷却水を供給するための
   分配管が連通していることを特徴とする請求項１記載の
   直交流式冷却塔。
5. 【請求項５】循環冷却水を供給管により供給される直交
   流式冷却塔の上部水槽の内部は少なくとも３つの部屋に
   垂直な堰により仕切られ、３つの部屋のうち、一つの部
   屋の底部には前記流下通路に向けて開口する散水管が垂
   下され、他の２つの部屋の底部には、各系統の気液接触
   通路に循環冷却水を供給する分配管が垂下しており、前
   記供給管には、流量調整弁が設けてあることを特徴とす
   る請求項１記載の直交流式冷却塔。
6. 【請求項６】前記連結体における上下端に形成された充
   填板受入れ溝部間の寸法は、気液接触通路の中間部の幅
   寸法より狭く形成された気液接触通路における端部の幅
   寸法に一致しており、隣接する気液接触通路間の循環冷
   却水流下通路の幅寸法は、この連結体による接続端部に
   おいて広幅としてあることを特徴とする請求項１、２、
   ３、４又は５記載の直交流式冷却塔。
7. 【請求項７】前記連続体で相互に接続される通路は前記
   気液接触通路としてあり、前記上段の気液接触通路と下
   段の気液接触通路を連結する前記連結体の両側壁は数箇
   所において中空体の桟によって連結され、これら桟は前
   記連結体の長手方向で間隔をおいて配列され、 各桟の両端は相隣る循環冷却水流下通路に開口させてあ
   り、これら桟内に充填板受け材がその軸線を外気取入口
   の幅方向として挿入してあり、その両端が冷却塔機枠に
   取り付けられていることを特徴とする請求項１、２、
   ３、４、５又は６記載の直交流式冷却塔。
8. 【請求項８】前記連結体で相互に接続される通路は前記
   循環冷却水流下通路としてあり、前記上段の循環冷却水
   流下通路と下段の循環冷却水流下通路を連結する前記連
   結体の両側壁は数箇所において中空体の桟によって連結
   され、これら桟は前記連結体の長手方向で間隔をおいて
   配列され、 各桟の両端は相隣る気液接触通路に開口させてあり、こ
   れら桟内に充填板受け材がその軸線を外気取入口の軸方
   向として挿入してあり、その両端が冷却塔機枠に取り付
   けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４、
   ５又は６記載の直交流式冷却塔。
9. 【請求項９】前記連結体は、充填板の全幅に亘り延在し
   ている単一の連結体として形成されていることを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の直
   交流式冷却塔。
10. 【請求項１０】前記充填板は上段ほど外気取入口寄りに
    位置するように段積みされ、 この段積みのずれに応じて前記連結体の上端の充填板受
    入れ溝部は、その下端の充填板受入れ溝部より外部取入
    口寄りに偏在して形成されていることを特徴とする請求
    項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の直交流
    式冷却塔。
11. 【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９又は１０記載の冷却塔に使用されることを特徴と
    する直交流式冷却塔用の連結体。