【手続補正書】
【提出日】平成17年4月22日(2005.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却塔の外気取り入れ口の両側に対峙して配置可能な一対の垂直な側板間には平面に蛇行する循環冷却水路を形成する冷却コイルが配置され、前記冷却コイルの各湾曲部は電気絶縁性の管スペーサを介して、前記側板に支持され、前記冷却コイルを概ね水平に支持する冷却塔用密閉型の熱交換器に使用される管スペーサにおいて、
前記管スペーサは、その長手方向において、水平線に対して所定角度傾斜して配置されるものであり、前記管スペーサの長手方向で間隔をおいて前記湾曲部を支持する長孔が形成して、この長孔は、前記管スペーサの長手方向に対して傾斜し、前記湾曲部を水平に支持する形状としてあり、前記冷却コイル全体としては一端から他端にかけて、前記管スペーサの傾斜相当角傾斜して配設可能としてあることを特徴とする冷却塔用熱交換器に使用される管スペーサ。
【請求項２】
冷却塔の外気取り入れ口の両側に対峙して配置可能な一対の垂直な側板間には平面に蛇行する循環冷却水路を形成する冷却コイルが配置され、前記冷却コイルの各湾曲部は電気絶縁性の管スペーサを介して、前記側板に支持され、前記冷却コイルを概ね水平に支持する冷却塔用密閉型の熱交換器において、
前記管スペーサとして請求項１記載の管スペーサが備えられていることを特徴とする冷却塔用密閉型の熱交換器。
【請求項３】
前記各管スペーサは断面側倒台形又は矩形のチャンネル型押出成形品としてあり、この前記各管スペーサの一対の縁には掛合フランジが設けてあり、これら掛合フランジは前記側板の内面に設けた支持溝にその長手方向に摺動掛合可能であり、かつ着脱可能に配備されていることを特徴とする請求項２記載の冷却塔用熱交換器。
【請求項４】
請求項２又は３記載の熱交換器を散水装置の下方に装填されてなることを特徴とする冷却塔。
【手続補正２】
【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
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】冷却塔用熱交換器に使用される管スペーサと、この管スペーサを備えた冷却塔用熱交換器及びこの熱交換器を装備する冷却塔
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷却塔用熱交換器に使用される管スペーサと、この管スペーサを備えた冷却塔用熱交換器及びこの熱交換器を装備する冷却塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の冷却塔用熱交換器における蛇行管はＵ字形状の屈曲部である湾曲部で順次連なった直線部は相互に平行形成されている。
従って蛇行面を殊に水平方向に設置する場合、蛇行管の出入口の高さに若干の差を設けて、この管内の排水を容易に行なえるようにして設置している。
【特許文献１】実公平６―４２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、個々の直線部はそれぞれ完全に地表に対し、水平に設置されることになり、内部の液体を抜く場合でも、完全に抜け切らず、若干の液体がどうしても蛇行管内に残る。
また設置後、何らかの外力により蛇行管が歪曲したときなど、一部の直管部に液体が相当に残り、例えば水が残ったときは冬期や、寒冷地においては氷結してこれを破損しかねない。
更に詳述すれば、前記管スペーサ４０で支持される前記熱交換器における湾曲部１２は管スペーサ４０の長手軸線に沿って支持されている（図１１参照）ため、管スペーサ４０を冷却塔の支持枠に取り付け時に循環冷却水取り入れ口側をその出口側より高くして設置しているため、取付け時の前記湾曲部１２は管スペーサ４０の傾斜方向に傾斜した状態となり、前記湾曲部１２の勾配が前記直管部の勾配に比べて急勾配と成っているため、前記熱交換器の勾配は殆ど前記湾曲部１２に集中するため、これら湾曲部１２において循環冷却水は殆ど滞留せずに前記直管部に滞留する傾向にあり（図１２参照）、冷却塔用熱交換器内を循環冷却水が円滑に流れない傾向にあり、完全な水抜きが行えず、冬期や、寒冷地においては氷結して熱交換器を破損しかねない。
この発明は、前記従来の課題を前記湾曲部の姿勢を改良することにより解決し、前記湾曲部の勾配をなくすことにより、水抜き時における冷却塔用熱交換器内での循環冷却水の流れを円滑にし、冬期や、寒冷地において氷結して熱交換器が破損することを未然に防止できる冷却塔用熱交換器に使用される管スペーサと、この管スペーサを備えた冷却塔用熱交換器及びこの熱交換器を装備する冷却塔を市場に提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、特定発明は、冷却塔の外気取り入れ口の両側に対峙して配置可能な一対の垂直な側板間には平面に蛇行する循環冷却水路を形成する冷却コイルが配置され、前記冷却コイルの各湾曲部は電気絶縁性の管スペーサを介して、前記側板に支持され、前記冷却コイルを概ね水平に支持する冷却塔用密閉型の熱交換器に使用される管スペーサにおいて、
前記管スペーサは、その長手方向において、水平線に対して所定角度傾斜して配置されるものであり、前記管スペーサの長手方向で間隔をおいて前記湾曲部を支持する長孔が形成して、この長孔は、前記管スペーサの長手方向に対して傾斜し、前記湾曲部を水平に支持する形状としてあり、前記冷却コイル全体としては一端から他端にかけて、前記管スペーサの傾斜相当角傾斜して配設可能としてあることを特徴とする冷却塔用熱交換器に使用される管スペーサとしてある。
【０００５】
前記課題を解決するために、関連発明は、冷却塔の外気取り入れ口の両側に対峙して配置可能な一対の垂直な側板間には平面に蛇行する循環冷却水路を形成する冷却コイルが配置され、前記冷却コイルの各湾曲部は電気絶縁性の管スペーサを介して、前記側板に支持され、前記冷却コイルを概ね水平に支持する冷却塔用密閉型の熱交換器において、
前記管スペーサとして請求項１記載の管スペーサが備えられていることを特徴とする冷却塔用密閉型の熱交換器としてある。
【０００６】
前記課題を解決するために、この発明の熱交換器における前記各管スペーサは断面側倒台形又は矩形のチャンネル型押出成形品としてあり、この前記各管スペーサの一対の縁には掛合フランジが設けてあり、これら掛合フランジは前記側板の内面に設けた支持溝にその長手方向に摺動掛合可能であり、かつ着脱可能に配備されていることを特徴とする。
【０００７】
前記課題を解決するために、関連発明は請求項２又は３記載の熱交換器を散水装置の下方に装填されてなることを特徴とする冷却塔としてある。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の管スペーサに関する発明においては、前記管スペーサ、前記側板は水平線に対して傾斜して配置され、前記管スペーサの長手方向で間隔をおいて、前記湾曲部をほぼ水平に支持することにより、前記湾曲部の勾配をなくすことにより、コイルの直線部分においても一側から他側に亘って、平均的な勾配がつき、水抜き時における冷却塔用熱交換器内での循環冷却水の流れを円滑にし（図１３、図１４参照）、水抜き後は殆ど直管部分に冷却水が残留せず、冬期や、寒冷地において氷結して熱交換器が破損するおそれはない。
請求項２、３記載の冷却塔用熱交換器に関する発明においては、請求項１記載の発明に係わる管スペーサの前記効果を発揮できる。
【０００９】
請求項４記載の冷却塔の発明では、請求項２、３記載の冷却塔用熱交換器に関する発明の効果を充分に発揮して、前記湾曲部の勾配をなくすことにより、冷却塔用熱交換器全長に平均的な勾配をつけ、水抜き時における冷却塔用熱交換器内での循環冷却水の流れを円滑にし、冬期や、寒冷地において氷結して熱交換器が破損することを未然に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１
この形態は、請求項１記載の管スペーサの代表的な実施の形態を、請求項２、３記載の発明である熱交換器の代表的な実施の形態及び請求項４記載の冷却塔の代表的な実施の形態と併せて説明する。
図１、図２、図３、図４、図５及び図６において、Ａは真直ぐなパイプ１０をＵ字管からなる湾曲部１２で接続し平面方向に蛇行する循環冷却水路を形成する冷却コイル１４からなる冷却塔用密閉型の熱交換器１６が形成してあり、他方冷却塔Ｂの外気取り入れ口の両側に対峙して配置可能な一対の垂直な側板３０間にて電気絶縁性の管スペーサ４０を介して前記各熱交換器１６が水平方向に間隔をおいて配置されてなる冷却塔用熱交換器を示す。
前記管スペーサ４０は合成樹脂製の押出成形品よりなり、断面形状は角Ｃ型乃至横倒し台形Ｃ型形状の型材よりなり、その長さは前記熱交換器１６を冷却塔に取付けたときの奥行き寸法Ｌ（図２参照）に対応し、前記各熱交換器１６における各湾曲部１２が挿入可能な長孔４２が前記管スペーサ４０に湾曲部１２のピッチに符合させて間隔をおいて穿設してある。
前記管スペーサ４０と前記側板３０は共に水平線に対して奥行方向の傾斜して配置され、前記管スペーサ３０の長手方向で間隔をおいて、前記湾曲部１２をほぼ水平に支持する前記長孔４２が前記管スペーサ４０の長手軸線に対して傾斜し、前記湾曲部１２を水平に支持する形状としてある。つまり管スペーサ４０を前記長孔４２が水平になるように傾斜させて側板３０に取り付ける。
【００１１】
前記管スペーサ４０の側板３０への取付後の傾斜角θは２°乃至８°としてあり、一例としては前記傾斜角θは５°としてある。従って、直径２０ｍｍ直管を４２ｍｍ間隔で支持する長孔４２とすれば直管の両端の高低差ｄはそれぞれ約７ｍｍとなり、十分に内部の冷却水は自然流下し、内部に残留して流下不能にならない（図１４参照）。なお、前記傾斜角θおよび直管の両端の高低差ｄは図１４において実際のものより誇張して図示されている。
前記長孔４２から側板３０側に突出した前記湾曲部１２が前記長孔４２から外れるのを留めるリング様ストッパー５０が前記蛇行した冷却コイル１４毎で、各管スペーサ４０宛に少なくとも２箇所の湾曲部１２の頂点部外周に掛け合いされ、固定されて複数本の前記熱交換器１６が前記冷却塔Ａの外気取り入れ口の両側壁に間隔を配置可能な一対の管スペーサ４０間に支持され配管されている。
前記各管スペーサ４０はその長手方向で各側板３０に対して摺動可能で、着脱可能に配備され、前記側板３０は冷却塔Ｂの支柱２０に着脱可能としてある。
【００１２】
前記管スペーサ４０は電気絶縁性のある合成樹脂の一種である塩化ビニール製で、前記各湾曲部１２は金属の一種である銅製としてある。なお、前記管スペーサ４０は、前記塩化ビニールに限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロプレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂でも良い。
【００１３】
前記側板３０に対して、少なくとも３本の密閉型の熱交換器１６が前記管スペーサ４０を介して取り外し可能に配管されている。
【００１４】
前記各管スペーサ４０は、図示のものは断面側倒台形の角Ｃ型チャンネル型押出成形品としてあり、この台形の底辺に相当する前記各管スペーサ４０の開口部４４は外向きに配置してあり、この開口部４４にフランジ４６が形成してあり、このフランジ４６が前記側板３０にその長手方向で各側板３０に対して摺動可能で、着脱可能に配備されている。
【００１５】
前記各側板３０はこの実施の形態においては合成樹脂製の異形押出成形品としてあり、前記各側板３０の外面には前記支柱２０への掛合顎３２が一対数組、その上下方向で間隔をおいて階層的であって一体に突出して形成してあり、前記各組の対の掛合顎３２に対応して前記各側板３０の内面には、前記各管スペーサ４０の開口端に上下方向に張り出して形成したフランジ４６が摺動、掛け合い可能な支持溝３４が前記各側板３０の上下方向で間隔をおいて一体に形成してある。
前記側板３０の内面の支持溝３４の位置と外面の掛合顎３２の位置は必ずしも一対一に対応している必要はない。即ち、掛合顎３２は支柱２０に支持される数あれば上下に２箇でも３箇でもこの発明としては何ら変わるところがない。
【００１６】
前記側板３０はその上下端に雄雌の連結子３６、３８が一体に形成してあり、前記側板３０が上下に順次複数個連結され、前記の熱交換器１６が３本上下間隔をおいてこれら側板３０に前記管スペーサ４０を介して配置される。この連結子３６、３８によって熱交換器１６部分に散布される水が、上下の側板３０の継目より外側に漏れ、冷却塔外部に飛散するのを防止する。
【００１７】
前記ストッパー５０は弾性のある合成樹脂製のリング様のバンドからなり、前記湾曲部１２のパイプの少なくとも３／４周以上を囲繞して固定されている。
【００１８】
なお、組み立て性、取付強度的なことを考慮し、このリング様ストッパー５０の取付け個所数を増加しても、この発明の実施の範囲である。例えば、管スペーサ４０の中間部に位置する湾曲部１２にも、このストッパー５０が掛合してあっても、またストッパー５０を取り付けた湾曲部１２の数がその過半数であっても、この発明の実施の範囲である。
【００１９】
前記熱交換器１６はフィン７付き密閉型の熱交換器としてある。なお、必要に応じて、フィン７なしの密閉型熱交換器とすることもある（図９参照）。
前記ストッパー５０を前記湾曲部１２に取り付けた状態において、前記ストッパー５０の外径は前記長孔４２の短径より若干大きめとしてある。
【００２０】
前記熱交換器Ａが前記側板３０を介して冷却塔Ｂの支柱２０に着脱可能に組み付けられてなり、この熱交換器Ａが冷却塔Ｂの散水装置の一種である上部水槽下方に装填されている（図１０参照）。
前記熱交換器Ａは冷却塔Ｂの排気口下方側に纏めて配管された循環冷却水供給ヘッダー（図示せず）と循環冷却水吐出ヘッダー（図示せず）に接続されている。
【００２１】
前記冷却塔Ｂの支柱２０は角パイプからなり、このパイプの周面から上下一対の合い向かい合う支持顎２２が数組、張り出して成形してあり、各対の支持顎２２に前記側板３０に形成した対の掛合顎３２が、その長手方向から摺動可能で、掛け合い自在に装着される。支持顎２２は全部が上下に相向かい合ったものである必要はなく、少なくとも一組の支持顎２２が上下に対に形成してあればよい。
好ましくは、前記支柱２０はコ字型のパイプからなり、このコ字型のパイプの開口部に取り付けられ、この開口部を閉じる平板には、前記支持顎２２が数箇それぞれ張り出して成形してあり、各支持顎２２に前記側板に形成した掛合顎３２が、その長手方向から摺動掛け合い自在に装着される。
【００２２】
このように構成したこの形態の作用は次の通りである。
前記管スペーサ４０は前記側板３０及び水平線に対して傾斜して配置され、前記管スペーサ４０の長手方向で間隔をおいて、前記湾曲部１２を水平に支持するため、前記湾曲部１２の勾配をなくすことにより、冷却塔用熱交換器Ａ全長に平均的な勾配をつけ、設置すると、冷却コイルを構成する各直管部分もそれぞれ、その両端位置において流下方向でそれぞれ高低差ｄが形成され、冷却塔用熱交換器Ａ内での循環冷却水の流れを円滑にし、所望の熱交換能が得られる（図１４参照）。
前記各長孔４２内に前記湾曲部１２の外側を前記長孔４２の内側から挿入して、次いで前記ストッパー５０が前記湾曲部１２の前記屈曲部外周に掛け合いされ、固定されているため、このストッパー５０の外周寸法が長孔４２幅よりも大きいため、ストッパー５０は長孔４２に掛合し、結果として各湾曲部１２はこの長孔４２から内側へずれることなく、前記密閉型の熱交換器１６における湾曲部１２は前記各管スペーサ４０から外れない。
このように前記密閉型熱交換器１６における湾曲部１２は前記各管スペーサ４０に組みつけられた状態で、前記各側板３０における掛合顎３２が、この支柱２０のパイプの周面から突出した支持顎２２に支持され、前記各側板３０の内面に形成した支持溝３４に、それぞれ前記各管スペーサ４０の開口縁端に上下方向に張り出して形成したフランジ４６が長手方向から摺動掛け合し、冷却塔Ｂ内にこの熱交換器Ａは装填され、使用される。
【００２３】
また、前記管スペーサ４０は電気絶縁性のある合成樹脂製であり、前記各パイプ１０及び湾曲部１２は金属としてあるため、前記管スペーサ４０と前記各パイプ１１０乃至湾曲部１２間に、従来同様電気腐蝕は発生せず、前記各パイプ１１乃至湾曲部１２に小穴が生じて循環冷却水が漏出するという現象は発生しない。
更に、各湾曲部１２が前記管スペーサ４０の外側から取付られた前記ストッパー５０によって、抜け留めした状態で支持されているため、前記湾曲部１２とパイプ１０のロー付け部分は管スペーサ５０より内側にあり、このロー付部分近傍のＵ字管の一部にも散布水が散布され、前記密閉型熱交換器Ｂ内を流れる循環冷却水は間接的に冷却される。
【００２４】
前記熱交換器１６における冷却コイルの前記湾曲部１２の極先端部を前記一対の管スペーサ４０で支持しているため、支持スパンが従来のものよりＵ字管の一部だけ若干長くなり、この結果、前記上部水槽から散水された散布水と前記熱交換器１６の接触面積が幾分拡大し、冷却能力が幾分高まる。
【００２５】
実施の形態２
実施の形態１と異なる構成は次の通りである。
前記ストッパー５０は弾性のある合成樹脂製のバンドで、電気コード結束などに使用されている結束用バンドとしてからなる（図示せず）。
そのほか、実施の形態１と同一の符号は同一の構成を意味し、同一の作用をなす。
【００２６】
実施の形態３
実施の形態１と異なる構成は次の通りである。
前記ストッパー５０は側面Ｃ字型乃至Ω型の弾性のある塩化ビニル、ポリエチレン、ポリカーボネイトなどの若干弾性のある合成樹脂成形品であって、内径は前記パイプの湾曲部１２の外径より僅かに小さく、外径は前記長孔４２の幅よりも大きく形成してある。このストッパー５０は開口５２を有し、この開口部１８を弾性に抗して拡げ、更に押し込み湾曲部１２外周に弾発的に嵌合させて前記湾曲部１２に弾発的固定される（図７参照）。
そのほか、実施の形態１と同一の符号は同一の構成を意味し、同一の作用をなす。
【００２７】
実施の形態４
実施の形態１と異なる構成は次の通りである。
前記ストッパー５０はその内径が前記湾曲部１２におけるパイプの径よりわずかに小さい軟質合成樹脂ホースを輪切りにし、一部を半径方向に切断したものからなる（図示せず）。
そのほか、実施の形態１と同一の符号は同一の構成を意味し、同一の作用をなす。
【００２８】
実施の形態５
実施の形態１と異なる構成は次の通りである。
前記ストッパー５０は、軟質のねじれ塑性変形し易い合成樹脂製の紐からなり（図８参照）、そのほか、実施の形態１と同一の符号は同一の構成を意味し、同一の作用をなす。
前記各実施の形態においては、前記湾曲部１２を支持する孔は、前記長孔４２として形成してあるが、請求項１、２記載の発明では長孔に限定することなく丸孔でもよく、要は前記管スペーサ４０の長手方向で間隔をおいて、前記湾曲部を水平に支持する形状であれば前記長孔に限定されない。
前記ストッパー５０を使用することなく、前記長孔４２に前記湾曲部１２を挿入した状態で前記管スペーサ４０に前記冷却コイルを組み込む場合もある（請求項６記載の発明の代表的な実施例の1つに対応）。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１の熱交換コイルの平面図を示す。
【図２】図１の熱交換コイルの湾曲部に電気絶縁性支持部材の長孔を挿入する工程を示す概略平面図である。
【図３】図２における湾曲部へのリング様ストッパーの取り付け工程を示す概略平面図である。
【図４】図３の要部斜視図である。
【図５】図１における管スペーサの拡大一部省略正面図である。
【図６】熱交換器の一部縦断概略側面図である。
【図７】図４と異なるストッパーの取り付け状態を示す一部省略側面図である。
【図８】その他のストッパーの取り付け状態を示す一部省略側面図である。
【図９】フィンなしの熱交換コイルの平面図である。
【図１０】冷却塔の概略図である。
【図１１】従来例の管スペーサを示す斜視図である。
【図１２】図１１の管スペーサ使用時の水抜き状態を示す線図である。
【図１３】本件発明の水抜き状態の線図である。
【図１４】本件発明の冷却コイルにおける直管部分の両端位置における循環冷却水の流下高低差の状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  密閉型熱交換器
１０  パイプ
１２  湾曲部
Ｂ  直交流式冷却塔
３０  側板
４０  管スペーサ
４２  長孔
５０  ストッパー