冷却塔のルーバーとは?仕組みや役割について

冷却塔(クーリングタワー)のルーバーはどこに設置されていて、どんな役割を持っているか知っていますか?
冷却水と外気接触の仕方で、冷却塔(クーリングタワー)のルーバーの設置場所は変わります。

ここでは冷却塔(クーリングタワー)のルーバーの役割や仕組み、冷却水と外気接触の方式などを紹介します。

冷却塔(クーリングタワー)ルーバーとは

ルーバーとは羽板と呼ばれる細長い板または羽板状の部材を、隙間を空けて平行に並べたものの総称です。
外部からの日光や雨除け、通風や換気、目隠しを目的に使用されます。

冷却塔(クーリングタワー)のルーバーは、外部空気を取り込む入口に設置されます。
「サクショングリル」や「インレットルーバー」と呼ばれることもあります。

冷却塔(クーリングタワー)の型式は「向流型(カウンターフロー)」と「直交流型(クロスフロー)」です。
向流型(カウンターフロー)では、ルーバーの位置は下部または中段に一周設置されます。

このとき、ルーバーを着脱可能な仕組みとすることで、メンテナンスを便利にしているのです。

一方、直交流型(クロスフロー)のルーバーは対面で2面に設置されています。
冷却塔(クーリングタワー)の汚染対策により角形の冷却塔の設置が望ましいとされています。

冷却塔(クーリングタワー)ルーバーの役割

冷却塔(クーリングタワー)のルーバーの役割は、外気を取り込みやすくすることです。

開放式の冷却塔も、密閉式の冷却塔も、外部から取り込んだ空気によって熱交換をする方式をとっています。

その外気を取り込む入口の窓がルーバーなのです。
そのため、ルーバーの箇所は冷却塔(クーリングタワー)を説明する図において「外気取込口」や、「空気入口」「入口ルーバー」などと記載されることが多くあります。

冷却塔(クーリングタワー)ルーバーの仕組み

ルーバーは外気を取り込む窓です。

冷却塔(クーリングタワー)内の送風機により、ルーバーの羽板の隙間から外気を強制的に取り込むのです。
ルーバーから取り込まれた外気は、充填材を通り再び送風機より屋外へ排出されます。
これが冷却塔(クーリングタワー)の空気の流れの仕組みです。

ルーバーの隙間から、異物が混入することもあります。
カメムシがルーバー内に入り込み、充填材内に発生していたという事例もありました。

風雨にさらされているので、空気中に含まれる埃や泥汚れが付着し、充分に外気が取り込まれない状態になることもあります。
屋外の風雨による影響だけではありません。
飛来物により破損することもあります。

開放式の冷却塔は冷却水と空気が直接触れるため、ルーバーに付着するスケールにも注意が必要です。
スケールとは、水に含まれる物質により発生した硬い沈殿物のこと。

3か月に1度の目安で、破損や変形、劣化や汚れが無いか保守点検することが推奨されています。

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冷却水と外気接触の方式

冷却塔(クーリングタワー)内において冷却水の外気との接触は、「カウンターフロー方式」と「クロスフロー方式」に類別されます。

カウンターフロー方式とは向流型ともいわれ、熱交換の際に冷却水を上から落下させ、逆に外気は下から上に流して当てる方式です。
外気を下から取り込むため、ルーバーの位置は冷却塔(クーリングタワー)の下部に設置されています。

クロスフロー方式は直交流型ともいわれます。
熱交換の際、充填材の上部から落下させた冷却水に対し外気を横から、つまり直角に当てる方式です。

この場合、角形の冷却塔のルーバーは対面で広範囲に設置されています。

冷却塔(クーリングタワー)の構造

冷却塔(クーリングタワー)の構造は「開放式」と「密閉式」に分類されます。

開放式冷却塔は、空気と冷却水を直接接触させて熱交換をする方法です。
構造はまず、ファンを使ってルーバーから外気を取り込みます。

冷却水は、上部水槽および配水箱を通って充填材に散水します。
そこに取り込んだ外気を当てることで、蒸発を促進させて冷却効果を得る、という構造です。

空研工業では、一貫して「軸流送風機」の開発・改良を進めてきました。
そして更なる技術の発展にともない、極超低騒音型のコニフローファンを新開発。軸流送風機では得られない音質を追求したファンです。

開放式、密閉式ともに対応しています。

密閉式冷却塔は、冷却水が直接空気に触れない構造になっています。
こちらの熱交換法の別名は空冷式です。

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ファンによってルーバーから取り込まれた外気は、開放式と同様に充填材を通ります。
開放式と違うのは、上部水槽および配水箱から流れる冷却水が、充填材の間に配列されたコイル内を通っていることです。

このため、冷却水は外気に直接触れることなく冷却されるのです。
特に空研工業では、1段ずつの組み込みや取り外しの出来るオリジナルコイルを使用しており、メンテナンスにおいても効率良く行える開発がされています。

まとめ

冷却塔(クーリングタワー)のルーバーは、外気と接触する部分であり汚れやスケールが入り込みやすい部分です。

鳥の巣や虫の対策として、「ルーバ金網」というオプション部品も製造されています。

3か月に1度のメンテナンスを推奨しているのは、汚れを防止し、継続的に最大限効率の良い冷却効果を得るためだけではありません。
冷却水汚染防止の観点も考慮されているのです。

冷却塔(クーリングタワー)の設置場所は、自動車の排気ガスなどの影響が出ない建物の高所や、風向きも考慮した場所に設置することが定められています。
メンテナンスは、汚染物質が冷却塔(クーリングタワー)内部で繁殖するのを防ぐことも目的としているのです。

空研工業では、開放式冷却塔、密閉式冷却塔ともに清掃・メンテナンスのしやすい角形の冷却塔を採用し、安全性とお客様のニーズに応える製品を開発しています。

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