JPS584078Y2 - 冷却塔 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍・冷蔵ショーケースやニアコンテ゛イショ
ナー等と併設されそれらの凝縮器から送られてくる水を
再び冷却水として該凝縮器に供給する冷却塔に関するも
のである。

凝縮器用の冷却水源としての水は都市部においては地下
水くみ揚げ規制などにより増々得にくくなっている。

そこで、一度使用した水を冷却水として再生し循環使用
することが必要になる。

冷却塔はクーリングタワーとも呼ばれ、水を循環使用で
きるようにこれを絶えず空気で蒸発冷却する装置である
。

このような冷却塔において重要な点の一つは冷却塔の出
力水の温度を常に一定に保つようにすることである。

こうしなければ、冷却塔の冬期運転中に冷却水温の過度
の低下や凍結を起こしてしまう。

また該冷却塔に接続された装置における高温ガス化させ
た冷媒の排熱を利用したホットガス除霜装置等が有効に
働かなくなる。

従来、冷却塔の出力水の温度を一定に保つ方法として、
冷却塔内の送風を司どるファンのオン・オフ運転により
制御する方法がある。

これは簡単ではあるが、ファンモータの頻繁な発停によ
りモータの摩耗や破損が起こったり、オン時とオフ時と
の差が大きくなると出力水の温度にも幅が出てしまう。

また、冬期にはファンを止めても冷却塔の出力水の温度
の低下を防ぎきれない状態となってしまう。

そこで、第１図のように、冷却塔１への水の入力管２と
出力管３との間に三方弁４とバイパス管５とを設け、人
力管２に流入した温排水を三方弁４によりバイパス管５
に通し出力管３にバイパスさせ、一部冷却塔１を経た水
と合流させ、ポンプ６により送り出し、出力水温を一定
にする方法が提案された。

この方法はかなりきめ細かな水温制御が可能であるが、
三方弁４が冷却塔の価格の数十％を占める程高価である
という欠点がある。

本考案の目的は従来とは原理的に全く異なる極めて新規
な冷却水温制御装置を備えた冷却塔を提供することにあ
る。

本考案の別の目的は出力水の温度を一定にする制御が簡
単かつ低コストで正確に行える冷却水温制御装置を備え
た冷却塔を提供することにある。

すなわち本考案は水の吹き出しの反作用により散水管が
回転する散水装置を備える冷却塔に着目し、該散水管の
回転を制御することによっても冷却塔の出力水の温度を
一定にすることができることを原理とするものである。

本考案によれば、水の吹き出しの反作用により散水管が
回転する散水装置を備えた冷却塔において、上記散水装
置における水温を感知し感知された温度に応じて上記冷
却塔の出力水の温度が一定となるように上記散水管の回
転を制御する冷却水温制御装置を設けたことを特徴とす
る冷却塔が得られる。

次に本考案の実施例について図面を参照して説明する。

本考案の特徴とする冷却水温制御装置が設けられる冷却
塔は、第２図に示すように、水の吹き出しの反作用によ
り散水管７が回転する散水装置８を備えている。

また第２図の冷却塔は上部から滴下する温水に向って下
部から上方に通風して向流接触を行なわせるカウンタ・
フロー形のものである。

第２図において、２は入力管、３は出力管、９は冷却塔
の下部から上方に通風させるためのファン、１０は空気
人口、１１は空気出口、１２は塔本体、１３は塔本体１
２内での水の自由落下を阻止し水と空気との接触時間を
長くすると同時に水と空気の接触面積を大きくし冷却効
果を高めるための充填材、１４は水槽、１７は入力管２
からの水を受ける散水装置８の受水筒である。

このような冷却塔は入力管２から散水装置８に入った水
を散水管７で充填材１３にほぼ均等にまき散らし、充填
材１３によって冷却効果を高め冷却水を水槽１４に貯蔵
し、水槽１４の冷却水を所定量出力管３に導くようにな
っている。

第２図の散水装置８の上面図を第３図に示す。

図のように散水装置８の散水管７には散水管７０回転方
向（矢印Ａで示す）に対して逆方向の斜め下方に水が吹
き出すように（この水の吹き出し方向を矢印Ｂで示す）
多数の吹き出し穴１５が設けられている。

散水装置８はこの吹き出し穴１５から入力管２よりの水
を散水管７の斜め下方に吹き出し、この水平方向の分力
の反作用として散水管７が回転し、水を均等に充填材１
３にまき散らすようになっている。

このように第２図の冷却塔は充填材１３中にファン９に
よって空気を流し散水管７の回転によって水を充填材１
３上に周期的にまき散らしている。

従って散水管７の回転を遅くするあるいは止めることに
より充填材１３中に乾いた部分が増大し水と空気の接触
面積が減少する。

本考案はこの散水管７の性質を利用し散水管７の回転を
制御することにより充填材１３中の水と空気の接触面積
を制御し出力管３からの出力水の温度を一定にする冷却
水温度制御装置を設けたものである。

第４図に示した本考案の第１の実施例による冷却水温制
御装置は、散水管７の上方に一端を固定され吹き出し穴
１５から吹き出された水の温度が感知できるように設け
られた板状バイメタルからなる蓋１６を有している。

この板状バイメタルからなる蓋１６は第３図の４本の散
水管７に各一枚づつ設けられ、それぞれ各散水管７のす
べての吹き出し穴１５を覆い得る長さをもっている。

この板状バイメタルからなる蓋１６は吹き出し穴１５か
ら吹き出された水の温度を感知し感知した温度が所定温
度よりも下った時には第４図Ｃのように吹き出し穴１５
からの水の落下方向を垂直方向（矢印Ｃで示す）側に変
更すべく感知温度と所定温度との差に応じて曲がりが小
さくなる。

このバイメタルの状態により散水管７からの水の吹き出
しによる水平方向の分力が減少するので、散水管７の回
転が遅くなる。

このように散水管７の回転を遅くすることにより充填材
１３中の水と空気の接触面積を減少させ、出力管３から
の出力水の温度を所定温度に保つ。

一方、バイメタルからなる蓋１６が所定温度より高い水
温を感知した時には該バイメタルからなる蓋１６は第４
図ａ、ｌ）に示すように吹き出し穴１５からの水の吹き
出し方向（矢印Ｂ）への影響を少なくするように感知温
度と所定温度の差に応じて大きく曲がる。

このバイメタルの状態により散水管７からの水の吹し出
しによる水平方向の分力が増加するので、散水管７の回
転が速くなり、従って出力管３からの出力水の温度が所
定温度に保たれる。

第５図に示した本考案の第２の実施例による冷却水温制
御装置は、散水管７の回転端を覆っている蓋７ａを下端
を中心として可動とし、蓋７ａの内面および散水管７の
内底面に両端を固定された巻回形線状バイメタル１６′
を有する。

このバイメタル１６′を第３図の４つの散水管７の回転
端部にそれぞれ設けられる。

バイメタル１６′は散水管７内の水の温度を感知すると
ともに、感知された温度が所定温度よりも下った時には
第５図すのように感知温度と所定温度との差に応じて蓋
７ａを開き、この部分から流出させる水量を増加させ、
その増加分だけ吹き出し穴１５からの吹き出し水量を減
少せしめる。

散水管７の蓋７ａの部分から流出する水は散水管７の回
転の遅速には無関係で、吹き出し穴１５からの吹き出し
水量のみが散水管７の回転の遅速に関係するので、吹き
出し穴１５からの吹き出し水量が減少するとそれに応じ
て散水管７の回転が遅くなる。

しかも、散水管７の蓋７ａの部分から流出する水は充填
材１３の周辺部に局部的に与えられるので、充填材１３
中における水と空気の接触面積も局部的となる。

このようにして出力管３からの出力水の温度を所定温度
に制御する。

一方、バイメタル１６′が所定温度より高い水温を感知
した時にはバイメタル１６′は第５図ａのように感知温
度と所定温度の差に応じて蓋７ａを閉じることによって
吹き出し穴１５からの吹き出し水量が増加しその分だけ
散水管７の回転が速くなり、出力管３からの出力水の温
度を所定温度に制御することができる。

第６図に示した本考案の第３の実施例による冷却水温制
御装置は、入力管２からの水を受ける散水装置８の受水
筒１７と該受水筒１７および散水管７の回転中心にある
固定軸１８との間に設けられた螺旋状に巻かれた板状の
バイメタル１６″を有する。

この実施例の場合、固定軸１８に上記バイメタル１６″
の一端が固定されているが、逆に散水管７とともに回転
する受水筒１７にバイメタル１６″を固定してもよい。

いずれの場合も受水筒１７内の水温が所定温度よりも低
い時にはその差に応じてバイメタル１６″の受水筒１７
あるいは固定軸１８に対する接触部における摩擦を増加
せしめ、逆にバイメタル１６″が所定温度よりも高い時
にはその差に応じて上記摩擦を減少せしめる。

この実施例はバイメタル１６″による摩擦により受水筒
１７および散水管７の回転を制御することにより出力管
３からの出力水の温度を一定にするようにしたものであ
る。

以上説明したように本考案によれば、水の吹き出しの反
作用により散水管が回転する散水装置を備えた冷却塔に
おいて、上記散水装置における水温を感知すると共に感
和した温度に応じて変形するバイメタル等の温度検出装
置を該散水装置に設け、該温度検出装置は感知した温度
に応じて変形することによって、上記冷却塔の出力水の
温度が一定となるように上記散水管の回転を制御するこ
とを特徴とする従来とは原理的に全く異なる冷却塔が得
られる。

また本考案は水温感知により水温を制御するフィードバ
ック制御であり、しかも水温の微少変化にもバイメタル
が作用する比例制御であり、水温制御能力は極めて高い
。

散水管の回転を止めた状態においても冷却能力が過大の
時には前述したファンのオン・オフ制御を併用すること
によってほぼ完全に水温制御を行なうことができる。

また、本考案によれば、従来の冷却塔にバイメタル等に
より構成した簡単でかつ安価な水温制御装置を追加する
ことにより、従来よりも正確な水温制御を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却塔の冷却水温を制御する装置を示し
た概略図、第２図は本考案が適用される散水装置回転式
冷却塔を示した正面断面図、第３図は第１図の散水装置
８の上面図、第４図は本考案の第１の実施例による冷却
水温制御装置を示し、第４図ａおよびｂはそれぞれ水温
が高い時の状態を示す上面図および端面図、第４図Ｃは
水温が低い時の状態を示す端面図、第５図は本考案の第
２の実施例による冷却水温制御装置を示し、第５図ａは
水温が高い時の状態を第５図すは水温が低い時の状態を
示す正面断面図、第６図は本考案の第３の実施例による
冷却水温制御装置を示す上面図である。 １・・・・・・冷却塔、２・・・・・・入力管、３・・
・・・・出力管、４・・・・・・三方弁、５・・・・・
・バイパス管、６・・・・・・ポンプ、７・・・・・・
散水管、７ａ・・・・・・散水管７の端部の蓋、８・・
・・・・散水装置、９・・・・・・ファン、１０・・・
・・・空気人口、１１・・・・・・空気出口、１２・・
・・・・塔本体、１３・・・・・・充填材、１４・・・
・・・水槽、１５・・・・・・吹き出し穴、１６．１６
’、１６”・・・・・・バイメタル、１７・・・・・・
散水装置８の受水筒、１８・・・・・・固定軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水の吹き出しの反作用により散水管が回転する散水装置
   を備えた冷却塔において、上記散水装置における水温を
   感知すると共に感知した温度に応じて変形する温度検出
   装置を該散水装置に設け、該温度検出装置は、感知した
   温度に応じて変形することによって、上記冷却塔の出力
   水の温度が一定となるように上記散水管の回転を制御す
   ることを特徴とする冷却塔。