(57)【要約】【課題】散水槽の散水孔の詰まり低減による冷却能力の低下を抑制し、かつ散水槽底部の清掃を簡便に行うことのできる、散水槽の構造について提供する。【解決手段】冷却水を貯留する散水槽と、前記散水槽から落下させる冷却水の流下経路に配置する充填材と、を備える冷却塔において、前記散水槽は、波状に形成される凹部および凸部が並行して延びる、波板の底部とし、前記凸部に複数の散水孔を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を貯留する散水槽と、前記散水槽から落下させる冷却水の流下経路に配置する充填材と、を備える冷却塔において、
前記散水槽は、波状に形成される凹部および凸部が並行して延びる、波板の底部を有し、前記凸部に複数の散水孔を設けてなる冷却塔。
【請求項２】
前記凸部に複数の散水孔を等間隔で設けてなる請求項１に記載の冷却塔。
【請求項３】
前記波板における波の振幅が30mm以上50mm以下である請求項１または２に記載の冷却塔。
【請求項４】
前記波板における波の周期が前記振幅の４倍以上７倍以下である請求項１から３のいずれかに記載の冷却塔。
【請求項５】
前記散水孔の径が10mm以下である請求項１から４のいずれかに記載の冷却塔。
【請求項６】
前記凸部の長手方向における前記散水孔の相互間隔が10mm以下である請求項１から５のいずれかに記載の冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環使用される冷却水の再循環に先立って温度上昇した冷却水を冷却するための冷却塔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製鉄所では、様々な製造工程において冷却処理が行われ、その冷却処理に用いる冷却水は循環使用されるのが通例である。冷却水は冷却処理に供されると（当然）温度が上昇するため、再循環前に冷却する必要がある。そこで、冷却水の循環経路に、冷却水の冷却をはかる冷却塔を配置している。この種の冷却塔としては、例えば特許文献１に記載された構造のものが良く知られている。
【０００３】
すなわち、特許文献１の第１図に示されるように、冷却塔構造の上部に、冷却処理工程で使用された冷却水を一旦溜めておく上部散水槽と、この散水槽の下方に配置した充填材と、この充填材の下方に配置した下部水槽と、を有するものである。上部散水槽に溜めた冷却水を該槽底部に設けた散水孔から充填材に向けて落下させて冷却水を充填材内部にて流下させる。充填材には例えばインペラーを介して外気が導入されているため、この充填材内を流下する過程において冷却水は外気と接触して冷却されることになる。
【０００４】
冷却塔の散水槽は平底であるのが一般的であり、上記した特許文献１では、平底に設けた散水孔の一部に散水槽内で起立する短管部を付加して、散水槽からの冷却水の落下流量を制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−12637号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、冷却水は冷却処理工程および循環過程等において、多種多様の異物（以下、ダストと総称する）の混入が不可避である。混入したダストは、使用後の冷却水を一旦溜めておく散水槽の底に堆積し、散水孔を徐々に閉塞してゆく。すると、散水孔からの落下総水量も徐々に減少し、冷却塔から再循環される冷却水の冷却能が低下してしまう。やがてダストは底面全体に堆積し、散水孔の全てが閉塞する結果、冷却水の循環が途絶えることになるため、かような事態になる前に散水槽の全面清掃を行う必要がある。
【０００７】
この点、上記した短管部を付加した散水孔は、短管部を介して上方にあるため、ダストによる閉塞は回避できる。しかしながら、散水槽底面の短管部周りにダストが付着し易くなり、付着量の増加に伴って散水槽底部の清掃を行う必要がある。その際、短管部周りはダストが堆積して固着する場合があり、散水槽底面の清掃を困難にしている。
【０００８】
以上述べたとおり、ダストによる散水孔の閉塞が発生すると、充填材への注水が減少し、さらには注水が途絶えることになり、冷却塔における冷却能は低下または停止することになる。この事態を避けて冷却塔の運転を復旧するには、散水槽の全面清掃の実施が必要になるところ、その清掃は困難を極めていた。
そこで、本発明は、散水槽の散水孔の詰まりによる冷却能力の低下を抑制し、かつ散水槽底部の清掃を簡便に行うことのできる、散水槽の構造について提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その要旨構成は次のとおりである。
１．冷却水を貯留する散水槽と、前記散水槽から落下させる冷却水の流下経路に配置する充填材と、を備える冷却塔において、
前記散水槽は、波状に形成される凹部および凸部が並行して延びる、波板の底部を有し、前記凸部に複数の散水孔を設けてなる冷却塔。
【００１０】
２．前記凸部に複数の散水孔を等間隔で設けてなる前記１に記載の冷却塔。
【００１１】
３．前記波板における波の振幅が30mm以上50mm以下である前記１または２に記載の冷却塔。
【００１２】
４．前記波板における波の周期が前記振幅の４倍以上７倍以下である前記１から３のいずれかに記載の冷却塔。
【００１３】
５．前記散水孔の径が10mm以下である前記１から４のいずれかに記載の冷却塔。
【００１４】
６．前記凸部の長手方向における前記散水孔の相互間隔が10mm以下である前記１から５のいずれかに記載の冷却塔。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、冷却塔の散水槽の底部を波板にし、その凸部に散水孔を設けることによって、小さいダストが小量で含まれる冷却水の上澄みだけを散水孔から流す一方、散水孔を閉塞する大きく重いダストやヘドロを波板の凹部に堆積させることにより、散水孔の閉塞が回避されるため、冷却塔の冷却能力を長期にわたり維持することができる。また、ダストは波板の凹部に堆積されるため、当該部分に限定して清掃を行うことができ、しかも、凹部は曲面が連続する条溝であるため、簡便な清掃で事足りることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の冷却塔を示す断面図である。
【図２】本発明に従う散水槽を示す断面図である。
【図３】散水槽の底部の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の冷却塔について、図面を参照して詳しく説明する。
図１に示すように、冷却塔１は、冷却処理工程で使用された冷却水２を一旦溜めておく散水槽３と、この散水槽３の下方に配置した、例えば波形充填板や密封型熱交換器などの充填材４と、この充填材４の下方に配置した受水槽５と、冷却塔１の外側面から充填材４の内部に外気を取り込むための気流を発生させるインペラー６と、該気流を整えるための整流板７を備える。
【００１８】
さて、冷却処理工程で使用されて温水となった冷却水２は、散水槽３から一定量を充填材４に向けて落下させて充填材４に一定流量で満遍なく供給して充填材４において冷却水２を冷却する。ここで、散水槽３から一定量を充填材４に向けて落下させるために、散水槽３の底部に散水孔を多数設ける必要がある。
【００１９】
すなわち、本発明に従う散水槽３を図２に示すように、散水槽３は、波状に形成される凹部30ａおよび凸部30ｂが並行して延びる、波板の底部30を備えている。この底部30の凸部30ｂの各々には、複数の散水孔31を設けてある。これら散水孔31を介して一定量の冷却水２を充填材４に向けて落下させて充填材４に一定流量での供給を実現する。
【００２０】
かように、散水槽３の底部30は、波の山に当たる凸部30ｂに散水孔31を設けてあるため、散水槽３に溜めた冷却水２の異物が小さくかつ量の少ない上澄みを受け入れて通すことができる。一方、散水孔を閉塞する大きく重いダストは、波の谷に当たる凹部30ａに堆積させることにより、散水孔31側へ大きく重いダストが拡散するのを防ぐことができる。従って、散水孔31に大きく重い異物を導入することがないため、ダストによる早期の閉塞は未然に回避される。
【００２１】
また、凹部30ａは円弧に近い形状で延びる条溝であるため、ここに堆積したダストは、条溝（凹部30ａ）に沿って底部30の端部まで一気に運べば、ダストを凹部30ａ毎の塊として運搬そして除去することが可能であり、散水槽３の底部30の簡便な清掃が実現される。
【００２２】
ここで、図３（ａ）に示す、底部３における波の振幅α、すなわち凹部30ａと凸部30ｂとの最短距離αは30mm以上50mm以下であることが好ましい。すなわち、振幅αが30mm未満であると、凹部30ａに堆積するダストの量が短時間で凹部30ａの容積を超える虞れがある。一方、振幅αが50mmを超えると、散水槽３へ使用後冷却水２を供給する放水口（例えば、図１における符号20）近くにダストが集中して堆積し易くなり、散水槽３全体への冷却水２の均等拡散を阻害する虞れがある。すると、散水孔31相互間で冷却水２の流量差が生じて充填材２への給水が不均等になり、冷却効率が低下することになる虞れがある。さらに、振幅αが50mmを超えると、散水槽に常時蓄えている水量が多くなって冷却水の循環効率が低下することからも、αを50mm以下とすることが好ましい。
【００２３】
同様に、図３（ａ）に示す、底部３における波の周期β、すなわち凸部30ｂ（凹部30ａ）の頂点相互間隔βは、上記した振幅αに対して４倍以上７倍以下であることが好ましい。すなわち、周期βが振幅αの４倍未満であると、凹部に堆積したダストやヘドロを清掃しにくくなる。一方、周期βが振幅αの７倍を超えると、凹部に堆積したダストが散水孔に入りやすくなる。
【００２４】
また、散水孔31は、各凸部30ｂに等間隔で設けることが好ましい。なぜなら、冷却水を均等に充填材に供給することができ、これにより熱交換効率が最適な状態になるためである。特に、図３（ｂ）に示す、凸部30ｂの長手方向における散水孔31の相互間隔ｄは、10mm以下であることが好ましい。なぜなら、間隔ｄが10mmを超えると、充填材に冷却水が供給されない部分が生じて、熱交換効率が低下するからである。
【００２５】
さらに、図３（ａ）に示す、散水孔31の径γが10mm以下であることが望ましい。なぜなら、径γが10mmを超えると、比較的大きなダストが散水孔を通過し、充填材に付着して熱交換効率を低下させるからである。
【符号の説明】
【００２６】
１  冷却塔
２  冷却水
３  散水槽
４  充填材
５  受水槽
６  インペラー
７  整流板
３０  底部
３０ａ  凹部
３０ｂ  凸部
３１  散水孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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