冷却水温度の制御システム｜新日本レイキ株式会社
冷却水の温度を常に一定に保ち、細菌やレジオネラ菌などの繁殖を清掃メンテで必要があります。各種制御システムがあっての冷却塔ですが、冷却水を効率よく循環利用するためなくてはならない装置なのです。
新日本レイキ株式会社冷却水温度の制御システム紹介
タイプ別冷却塔紹介
冷却水温度の制御
冷却水温度の制御
冷却水の温度を一定に保つため各種制御が使用される。送風機の速度制御 : 大気との接触効率を変化させる。循環流量の制御 : 循環流量を変化させることにより大気との接触時間を変化させる。
冷却冷の水は、蒸発するので補給水が必要で、下部に溜まった水が少なくなれば自動的に補給される。循環する間に、腐ることもあるのと、藻が発生するので、防腐剤や防錆剤などの薬品を投入してあることがある。この水が飛散すると、防腐剤入りの雨が降ることになるので、古いビルの下を歩くときは注意が必要。
既述のとおり、レジオネラ菌の発生には特に気を付けなければならならず、法令（建築物環境衛生管理基準）に従い冷却塔及び冷却水の定期的な点検・清掃等が必要である。冷却塔（クーリングタワー）は、ビル空調や地域冷暖房設備である冷凍機の冷却水を冷却するために用いられています。冷凍機の冷却水は使用されると温度が上昇します。温度が上昇した冷却水は、冷却塔内で送風機により強制的に送り込んだ外気と接触し、温度が下がり再度冷凍機に送られます。
冷却塔は、このように冷却水を効率よく循環利用するためなくてはならない装置です。開放式冷却塔では、冷却水と外気を直接接触させて一部の冷却水が蒸発することで残りの冷却水を冷やしています。
常温では水の蒸発の潜熱は約2,500kJ/kgで、比熱は4.2kJ/（kg・K）だから、1％の水の蒸発によって残りの水の温度は、約6℃下がることになります。冷却塔の形状は、丸形と角形の2タイプがあり、構造・冷却方法として開放式と密閉式の2種類があります。冷却水を冷やすための外気（空気）と冷却水とが直接接触し、冷却水の一部の蒸発によって残りの冷却水を冷やすもので、空調用として広く使われています。
冷却水を効率的に冷却するため、水を滴状にして表面積の大きな充填材に流すことで、冷却水と外気の接触時間を長くしています。また、冷却水と外気の接触方法として、上から落下する冷却水に対して、外気を下から上へ当てる〈向流型〉（カウンターフロー方式）と、外気を直角に当てる〈直交流型〉（クロスフロー方式）があります。
冷却水を熱交換器の管内に通し、管外側に冷却用の外気と散布水を散水して冷却しています。密閉式の特徴は冷却水の汚れを嫌うような設備に採用されていることです。冷却塔とは冷水塔とも呼ばれ、英語では ”COOLING TOWER” と言います。
冷却塔を大別すると開放型冷却塔と密閉型冷却塔がありますが、多くの場合開放型冷却塔を指します。当社は、開放型冷却塔の専門メーカーです。冷却塔は一口で言うと「水を冷やす設備」です。 様々な工場や空調設備などでは、冷却水が使用されています。
多くの場合、工業用水を使用していますが、水道水と同じ様に料金がかかります。
また工場で使用するので大量に使います。従って、一度冷却に使用した水は何度も繰り返し使用するために、その都度冷却します。
この冷却水を冷却する設備が「冷却塔」です。冷却塔は専門分野ではありますが、国内には数社、海外には欧米を始め数多くのメーカーがあります。冷却塔の用途について前述の通り、冷却水を使用しているありとあらゆる場所で冷却塔が使用されています。製鉄所、石油精製工場、石油化学工場、製紙工場、食品工場、発電所、地域冷暖房設備などさまざまです。
納入場所も国内では、北は北海道から南は石垣島までであり、為替が安かった昔は海外への輸出実績もありました。中国、台湾、ロシア、ブラジル、イラン、イラク、インド、インドネシア、などなどです。
冷却塔の構造について当社が製造している代表的な冷却塔にクロスフロー型冷却塔があります。下の図で、工場で加熱された冷却水（温水）は、「温水入口管」から「散水樋」を通って「上部水槽」に一時的に溜められます。
水は水槽底板の小さな穴から下へと落下して、「散水板」→「充填物」へと満遍なく散水されて行きます。一方「送風機」によって外気が「ルーバー」から吸い込まれ、「充填物」のところで温水と直接接触します。
ここで効率良く熱交換が行なわれ、温水は冷水となり 「下部水槽」へ落下し、外気は高温多湿の空気となって「送風機」より外部へ放出されます。冷却塔は冷却媒体を使用せず、自然の空気を使って冷却します。水を１％蒸発させると約６℃の温度が下がります。
つまり冷却塔の原理は、ほぼ蒸発潜熱で冷却しているのです。
