JP4809073B2 - 冷却塔 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍機、冷温水機、各種工程の熱交換器などで使用する冷却水を循環して供給する冷却塔に関する。

冷却塔には、腐食やスケール付着の防止、スライムや微生物の発生や繁殖を防止するための水処理用薬液を容れた薬液タンクおよび薬液ポンプ、冷却水の濃縮率を適当な範囲に制御して上記障害の発生を防止するために行うブローを制御するブロー制御装置等が付属する。

しかしながらこのような冷却塔は、ビルの屋上など、限られたスペースに設置されることが多く、コンパクトさが要求される。

ここで、冷却塔本体を載置する脚部の間に薬液タンクと薬注ポンプとを格納することにより、狭いスペースを有効に利用する技術が特許文献１によって提案されている。

この特許文献１に記載の技術では、冷却塔を載置する脚部の間に薬液タンクと薬注ポンプとを収納させるために、メンテナンス時の操作性が低く、改善が求められていた。

冷却塔内に注入される薬液は、通常、長期間に亘って同一の薬液を用いていると、その薬液に対して耐性を有する微生物が繁殖して薬液注入の効果が低くなるために、薬液タンクには単に同じ薬液を追加し続けるのではなく、適宜、抗菌スペクトルの異なる他の種類の薬液に変更することがある。

このような薬液の変更時には、薬液タンク内の残存薬液をすべて取り出し、タンク内部を洗浄したのち、新たな薬液を充填するが、上述のように低所に薬液タンクがあると、タンク下部に廃液口を設けることができず、あるいは、設けた場合であっても、タンクから薬液や洗浄水を完全に取り出すことができず、ポンプ（一般には灯油などの移液に用いられるのと同じ手動ポンプ）を用いる等、作業性が低く、また、作業の途中で系外へのこぼれなどが生じやすい。
特開平８−５２８３号公報

本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れた冷却塔を提供することを目的とする。

本発明の冷却塔は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、上部にファン、下部に下部水槽を備え、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に、気流を該ファンへ導くための通風空間を有する冷却塔において、該通風空間に水処理用の薬液タンクを設けた冷却塔であって、前記薬液タンクの一部が前記冷却塔外面に突出す該突出部上部に薬液の注入口が設けられており、かつ、前記薬液タンクが、該薬液タンク内の薬液を該冷却塔を有する冷却水系の水系水に添加するポンプ、及び、該水系水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部とともにユニット化され、該ユニットが前記冷却塔に取り外し可能に設置されていることを特徴とする冷却塔である。

また、本発明の冷却塔は、請求項２に記載のように、請求項１に記載の冷却塔において、前記薬液タンクの最低部が前記冷却塔外に位置し、かつ、該最低部に該薬液タンク内の薬液を排出するための液抜き口が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の冷却塔は、請求項３に記載のように、請求項１または請求項２に記載の冷却塔において、前記薬液タンクの液面高さを示す液面計を、前記冷却塔外に有していることを特徴とする。

本発明の冷却塔によれば、冷却塔内のスペースを有効に利用することができるとともに、薬液交換や薬液タンク洗浄の作業が容易となり、これらの作業時での薬液の系外への漏出などの失敗が未然に防止される。

さらに操作性が向上すると共に、冷却塔外面に突出した部分にのみタンクの開口部を設けることにより、タンク内部の薬液が冷却塔内へ漏れ出すことが未然に防止される。
また、薬液タンク、薬液ポンプおよび水質検査手段のコントロール部など冷却塔の付属機器がユニット化されて予め冷却塔本体に設置されているので、この付属機器ユニット据付けのための基礎工事や、据え付け作業、あるいはこれら機器間の配管、配線作業が不要となる。また各種付属機器がユニット化されているので、これらの交換、メンテナンス、各種調整作業が行いやすい。

また、請求項２記載の本発明の冷却塔によれば、上記効果に加え、薬液タンク内の薬液の完全排出がきわめて容易となるとともにタンク内の完全な洗浄が可能となる。

また、請求項３に記載の本発明の冷却塔によれば、上記効果に加え、安価なチューブラ式液面計を用いることができ、また、タンク内の液面の確認が極めて容易となると共に、液面計取り付け部からの薬液の漏れが生じた場合であっても、その薬液の冷却塔内への漏れ出しを未然に防止できる。

本発明に係る冷却塔について図面を用いて説明する。
図１（ａ）は冷却塔Ａのはしご１設置側の側面の正面図、図１（ｂ）は冷却塔Ａの右側の側面図である。図２（ａ）は正面から見た、薬液タンク５を含む断面での断面図、図２（ｂ）は薬液タンク５を含む断面での冷却塔Ａ右方から見た断面図である。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）は薬液タンク５、薬液ポンプ６及び水質検査手段のコントロール部７がユニット化された状態を示す図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＬＬにおける断面図、図３（ｃ）は正面図である。

図１及び図２中符号２は冷却塔本体を示し、冷却塔本体２は脚部３の上に載置されている。冷却塔正面（メンテナンス側）には冷却塔本体２の内部を点検、清掃等を行うときに用いる入口２ａが設けられている。

冷却塔本体２には上部にファン２ｂ、下部に下部水槽２ｃを備え、ファン２ｂ下方で、かつ、下部水槽上方には、左右に２つの充填材（充填材層部）２ｄ及びその上方に散水部２ｆ、さらに冷却塔本体２中央部、左右の２つの充填材２ｄの間には、これら充填材２ｄを通過した気流をファン２ｂへ導くための通風空間部２ｇがある。

すなわち、通風空間部２ｇへは冷却塔本体２の左右の通気壁部２ｈから導入された気流が充填材２ｄ内部を通過して流れ込み、上方のファン２ｂにより冷却塔本体２外に排出される。この気流により散水部２ｆから充填材２ｄに供給される冷却水は一部が蒸発して気化熱を失って冷却される。

通風空間部２ｇはこの気流が通過する重要な空間であるが、薬液タンク５が設置された下部水槽２ｃの液面近くでは、その気流の通過はほとんどなく、通風空間部２ｇに水処理用の薬液タンク５を設けた冷却塔Ａにおける薬液タンク５設置による冷却能力の低下はまったく無視できる。このように薬液タンク５を通風空間部に設ける際には、下部水槽２ｃの冷却水の液面近くになるように設けることが望ましい。

ここで、薬液タンク５の一部が冷却水の液面よりも低い位置になるように設置しても良いが、その場合、薬液タンク５の最低部が冷却塔本体Ａの外部に位置するようにすることが困難になると共に、冷却塔Ａ内部の清掃、メンテナンスが困難になり、また、冷却塔本体Ａから取り外し可能なユニットとする場合に取り外しに困難が生じる。

薬液タンク５は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、薬液タンク５内の薬液１０を、冷却塔Ａ（ないし冷却塔Ａを有する冷却水系の）の冷却水へ添加するポンプ６、及び、冷却水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部７とともにユニット化されるとともに、そのユニットが冷却塔本体２の正面壁部に取り外し可能に設置されている。

薬液タンク５はこの例ではポリエチレン製であり、薬液タンク５の冷却塔本体２の外面から突出している部分（突出部）の上部（この例では上端部）には蓋のついた、薬液の注入口５ｅが、また、同突出している部分の下部は、薬液タンク５での最低部（５ｂ）となっており、その最低部５ｂには薬液タンク５内の薬液１０や洗浄時の洗浄水を排出するための蓋付きの液抜き口５ｂ１が設けられている。このように、薬液の注入口５ｅが突出部の上部に設けられているために、薬液タンク５への薬液の充填が冷却塔外部から容易に行うことができ、かつ、薬液タンク５の内部容量を最大限有効に用いることができると共に、液抜き口５ｂ１が薬液タンク５の最低部に設けられているために薬液種類の交換や洗浄が容易であり、かつ、液抜き口５ｂ１の下方にも充分なスペースがあるので、液抜きや内部洗浄のときの排液回収がポンプなしで容易にできる。

また、冷却塔本体２の外面から突出している部分の側面には凹部が設けられ、その凹部に薬液タンク５内の薬液１０の液面高さを示す、液面計５ａが設けられている。このように、液面計５ａが冷却塔本体２外に設けられているために、薬液１０の内容量のチェックが容易である。さらに液面計５ａは薬液タンク５の凹部に設けられていることにより、衝突等で壊れにくくなっているので、比較的安価なチューブラ式液面計を用いることができる。

また、万一、液面計５ａが割れたとき、あるいは、その上下から液漏れした場合であっても液面計５ａは冷却塔本体２の外側に位置しているために、薬液１０が冷却塔本体２の冷却水に高い濃度で注がれると云う事故は未然に防止されている。

ポンプ６は薬液タンク５内の薬液１０を、該冷却塔を有する冷却水系の水系水へ添加するポンプであり、薬液タンク５内に吸込管６ａを有し、吸込管６ａは薬液タンク５底部近くに達している。ポンプ６は図示しない供給管により、薬液１０を冷却塔Ａの冷却水へ、連続的あるいは断続的に供給する。

また、このユニットには水系水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部７を有している。水質検査手段としては、塩化物イオン計や電気伝導率計などが一般的であるが、これらは通常、図示しないセンサ部とコントロール部７との２つの部品が組み合わされてなり、センサ部は冷却水に接する位置に設けられていて、電線やコード類によりコントロール部７と電気的に接続されており、センサ部の感度調整等はコントロール部７で行う。

このように、ユニットが冷却塔本体２の正面壁部に取り外し可能に設置されていることにより、個々の機器の設置や配管、配線の手間が省けるとともに、万一、ユニットの機構に故障が生じた場合には、ユニットごと交換することも可能となる。

また、ユニットが冷却塔本体２から部分的に突出した突出部は冷却塔Ａの正面壁部に位置し、この例で、はしご１は同じ側面ではあるものの、この突出部とは離れた位置に設けられている。しかし、冷却塔の設計上の必要などにより脚部３の高さが高い場合等には、薬液交換などの作業時にははしご１が利用できるよう、はしご１に隣接する冷却塔本体２の外壁面に上述のユニットあるいは薬液タンク５を設けるようにしても良い。

なお、図３（ｂ）に符号５ｄを付して示したのはユニットの脚部であり、この脚部５ｄによりユニットを冷却塔本体２から外したときに、ユニットが自立するので、薬液タンク５内の薬液が外部に漏れ出すことが防止される。

また、上述のユニットには水質検査手段によって評価される水質状態により、冷却水に新たな供給水を供給させ、あるいは、下部水槽に設けられた、図示しない排水弁を開閉させて冷却水の部分的排水（ブロー）を行うブロー制御手段などの、冷却塔Ａに必要な他の機構が設けられていても良く、その場合も本発明に含まれる。

本発明の冷却塔によれば省スペースでありながら、薬液交換等のメンテナンス性に優れた冷却塔となるため、冷却水に薬液注入を行う冷却塔分野に広く応用できる。

（ａ）冷却塔Ａのはしご１設置側の側面の正面図である。（ｂ）冷却塔Ａの右側の側面図である。 （ａ）正面から見た、薬液タンク５を含む断面での断面図である。（ｂ）薬液タンク５を含む断面での冷却塔Ａ右方から見た断面図である。 薬液タンク５、薬液ポンプ６及びコントロール部７がユニット化された状態を示す図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）図３（ａ）のＬＬにおける断面図である。（ｃ）正面図である。

符号の説明

Ａ 本発明に係る冷却塔
１ はしご
２ 冷却塔本体
２ａ 入口
２ｂ ファン
２ｃ 下部水槽
２ｄ 充填材
２ｆ 散水部
２ｇ 通風空間部
２ｈ 通気壁部
５ 薬液タンク
５ａ 液面計
５ｂ 最低部
５ｂ１ 液抜き口
５ｅ 注入口
６ 薬液ポンプ
６ａ 吸込管
７ 水質検査手段のコントロール部

Claims (3)

1. 上部にファン、下部に下部水槽を備え、該ファン下方で、かつ、該下部水槽上方に、気流を該ファンへ導くための通風空間を有する冷却塔において、
   該通風空間に水処理用の薬液タンクを設けた冷却塔であって、
   前記薬液タンクの一部が前記冷却塔外面に突出するとともに該突出部上部に薬液の注入口が設けられており、かつ、
   前記薬液タンクが、該薬液タンク内の薬液を該冷却塔を有する冷却水系の水系水に添加するポンプ、及び、該水系水の水質をチェックする水質検査手段のコントロール部とともにユニット化され、該ユニットが前記冷却塔に取り外し可能に設置されている
   ことを特徴とする冷却塔。
2. 前記薬液タンクの最低部が前記冷却塔外に位置し、かつ、該最低部に該薬液タンク内の薬液を排出するための液抜き口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷却塔。
3. 前記薬液タンクの液面高さを示す液面計を、前記冷却塔外に有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却塔。

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