【手続補正書】
【提出日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【手続補正１】
【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】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    冷却塔用熱交換体及びこの熱交換体を有する冷却塔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇行する循環冷却水路を形成する熱交換コイルからなる密閉型熱交換器が上下多段でほぼ水平に一対の支持側板に支持されている冷却塔用熱交換体において、
前記各密閉型熱交換器における熱交換コイルの複数の屈曲部を外側から支持可能な溝を有する電気絶縁性スペーサが、前記一対の支持側板の内面に上下多段にほぼ水平で、相互平行に取り付け乃至設けてあり、前記電気絶縁性スペーサ乃至チャンネル材を下面側から支持する剛性の支持部が前記一対の支持側板の内面に設けてあることを特徴とする冷却塔用熱交換体。
【請求項２】
前記電気絶縁性スペーサが合成樹脂製とし、前記各密閉型熱交換器の複数の屈曲部は金属製とすることを特徴とする請求項１記載の冷却塔用熱交換体。
【請求項３】
前記電気絶縁性スペーサは断面コ字乃至Ｃ型のチャンネル材で形成されて、このチャンネル材内にその側方から前記複数の屈曲部は着脱可能に挿入され、支持されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷却塔用熱交換体。
【請求項４】
少なくとも前記一対の支持側板と、前記電気絶縁性スペーサは合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の冷却塔用熱交換体。
【請求項５】
請求項１、２、３または4記載の冷却塔用熱交換体を備えることを特徴とする冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は冷却塔用熱交換体及びこの熱交換体を有する冷却塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の冷却塔用熱交換体は多数の構造のものが開発され、製造されており、出願人において、下記構造のものを製造している。
図８に示すように、この冷却塔用熱交換体６の支持板（管板ともいう）は左右一対の側板１からなり、前記各側板に上下多段に配管用の穴が複数個バーリング加工され、各段の前記穴内に密閉型熱交換器のパイプ２が挿入され、隣接するパイプ２の端部同士をＵベント管３で前記各側板の外面側でロー付けし、密閉型熱交換器５として、この密閉型熱交換器５が複数個上下多段にわたり前記一対の側板１で支持され、前記冷却塔用熱交換体６は構成されている。この際、前記各側板側１により、各段における密閉型熱交換器５における全てのＵベント管３は隠蔽される（例えば、特公平５−１７４７８号、特公平５−８１８２７号各公報）。
前記別の構造の冷却塔用熱交換体としては、密閉型熱交換器のパイプ２と前記Ｕベント管３の接続部に電気腐蝕防止用の電気絶縁性スペーサを組み付け、この電気絶縁性スペーサを外側から包囲するガイドレールが前記支持板に上下多段に設けてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のものにおいては、前記各側板１または、前記ガイドレールにより、各段における密閉型熱交換器５における全てのＵベント管３は熱交換部から隠蔽されるため、各Ｕベント管３は散布水と接触せず、各Ｕベント管３部分においては、この内部を流れる循環冷却水は散布水との間に熱交換が無く、循環水の冷却効率が低減する傾向にある。また、地震発生時には前記パイプ２とＵベント管３での接続部であるロー付け部分が破損し、前記Ｕベント管３が脱落する危惧がある。
この発明の目的は、前記課題を簡易な構造の改良により解決し、屈曲部にも散布水がかかるようにし、循環冷却水の熱交換効率の向上を図ることである。
この発明の他の目的は、各段の密閉型熱交換器における熱交換コイルの各屈曲部の支持構造を簡略にし、冷却塔用熱交換体の部品数を減らし、その構造を簡易化し、その製造コストを低減することである
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、特定発明は、蛇行する循環冷却水路を形成する熱交換コイルからなる密閉型熱交換器が上下多段でほぼ水平に一対の支持側板に支持されている冷却塔用熱交換体において、
前記各密閉型熱交換器における熱交換コイルの複数の屈曲部を外側から支持可能な溝を有する電気絶縁性スペーサが、前記一対の支持側板の内面に上下多段にほぼ水平で、相互平行に取り付け乃至設けてあり、前記電気絶縁性スペーサ乃至チャンネル材を下面側から支持する剛性の支持部が前記一対の支持側板の内面に設けてあることを特徴とする冷却塔用熱交換体とする。
【０００５】
前記課題を達成するために、関連発明は、請求項１、２、３または４記載の冷却塔用熱交換体を備えることを特徴とする冷却塔としてある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
この形態は、請求項１、２、３、４記載の発明の代表的な実施の形態を請求項５記載の発明の代表的な実施の形態と併せて説明する。
図１、図２、図３において、Ａは直交流式冷却塔であり、この直交流式冷却塔Ａにおける上部水槽１０の下方には、真っ直ぐなパイプ１１をＵベント管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熱交換コイル１１ａからなる密閉型熱交換器Ｂが上下多段でほぼ水平に一対の支持側板１３に支持され（図２参照）、これら各密閉型熱交換器Ｂの循環水供給口は共通の供給ヘッダーに接続し、又その循環水吐出口は共通の吐出ヘッダーに接続してなる熱交換体Ｔが装填されている。
【０００７】
前記各密閉型熱交換器Ｂにおける熱交換コイル１１ａの複数の屈曲部１２ａを外側から支持する電気絶縁性スペーサ１４が、前記一対の支持側板１３の内面には上下多段にほぼ水平で、相互平行に取り付け乃至設けてあり、各段の前記電気絶縁性スペーサ１４は、これらの内面側が全長に亘り開口する断面コ字乃至Ｃ型であって、対応する段の全ての前記屈曲部１２ａの外側部分を収納する収納溝１６が形成されている。
各段の前記電気絶縁性スペーサ１４を下面側から支持する剛性の支持部である逆Ｌ字型アングル材１５が設けてある（図２、図３参照)。
【０００８】
前記アングル材１５により、上下の前記密閉型熱交換器Ｂ間に、前記電気絶縁性スペーサ１４の高さに相当する間隙Ｃが外気流通路として形成される（図３参照）。
前記電気絶縁性スペーサ１４は、塩化ビニールなどの合成樹脂製とし、前記各密閉型熱交換器Ｂの複数の屈曲部１２ａは金属の一種である銅製とする。
なお、前記合成樹脂は、塩化ビニールに限定されず、ポリエチレン、ポリプロプレンなどのポリオレフイン計樹脂、エンジニアリングプラスチック製でも良い。
前記電気絶縁性スペーサ１４は断面コ字乃至Ｃ型のチャンネル材で形成されて、このチャンネル材内の溝１６にその側方から前記複数の屈曲部１２ａは着脱可能に挿入され、支持されている。これら支持側板１３は、外気流の流れ方向に平行で、この冷却塔Ａの支柱（図示せず）に固定されている（図２参照）。
【０００９】
前記密閉型熱交換器Ｂは、フィンＢ１付き密閉型熱交換器としてある。なお、必要に応じて、フィンなし密閉型熱交換器とすることもある。
前記支持側板１３は、一般的には支持力の大きい金属板、例えば亜鉛などのメッキ加工した鋼板、スチール板を用いるが、電気絶縁性のある合成樹脂板、例えば塩化ビニール板を用いることもある。
【００１０】
このように構成したこの形態の作用は次の通りである。
前記電気絶縁性スペーサ１４は、電気絶縁性のある合成樹脂製で、前記各パイプ１１及びＵベント管１２は金属製としてあるため、前記電気絶縁性スペーサ１４と前記各パイプ１１乃至Ｕベント管１２間に、電気腐蝕は発生せず、前記各パイプ１１乃至Ｕベント管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。
【００１１】
更に、前記各屈曲部１２ａの外側が前記電気絶縁性スペーサ１４内にその側方から収納され、支持されているため、前記各屈曲部１２ａにも散布水がかかり、外気流が流れるため、この部分においても熱交換が行われ、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、この熱交換体Ｔの熱交換能力を向上させる。
【００１２】
更に、各段の前記電気絶縁性スペーサ１４を下面側から支持する剛性の支持部材１５が設けてあるため、前記密閉型熱交換器Ｂの荷重と、長期使用により付着するスケール、スライムの荷重を前記電気絶縁性スペーサ１４が受けて下方へ変形する事を前記アングル材１５により防止する。
前記アングル材１５により、上下の前記密閉型熱交換器Ｂ間に少なくとも前記アングル材１５の高さに相当する間隙Ｃが外気流通路として形成されるため、外気流は上下隣接する前記密閉型熱交換器Ｂ間に支障無く流がれ、散布水と外気流の直接接触視、その蒸発に伴う気化の潜熱により散布水は冷却され、前記循環水は間接接触により冷却される。
【００１３】
前記一対の支持側板１３と前記電気絶縁性スペーサ１４を合成樹脂で一体成形すれば、これらを組み立てる必要が無く、前記密閉型熱交換器Ｂとの組立のみとなり、組立上利便である（請求項４または請求項７記載の発明における実施の形態に対応）。
【００１４】
実施の形態２
実施の形態１の変形例で、実施の形態１と異なる構成は、前記熱交換コイル１１ａは、真っ直ぐなパイプをＵ字型に屈曲してなるものを平行に並べ、隣接するものの端部同士をＵベント管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ことである（図４参照）。
その他、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。
なお、前記熱交換コイル１１ａは、１本のパイプを蛇行して屈曲して循環冷却水路を形成したものも、或いは直管部分の長いＵ字管を順次接続して蛇行水路を形成したものもこの発明の実施の形態の範囲に入る。
【００１５】
実施の形態３
実施の形態１、２の変形例で、前記電気絶縁性スペーサ１４は合成樹脂製として、押出し、射出、プレス、ブロー成形のうちの一種の加工方法で一括、乃至２乃至数段を一体成形されたものとしてある。
各電気絶縁性スペーサ１４部分は、断面角波形状で、前屈曲部１２ａを外側から支持する溝１６の部分は水平で、上側は前記支持側板１３から離れるに従って上方に傾斜した斜板部１７としてある（図５参照）。
前記斜板部１７は、前記電気絶縁性スペーサ１４部分における断面角波形状の溝１３を下から支持する筋交いと同様の役目をなし、前記アングル材１５に代わって前記支持部を構成する。
前記電気絶縁性スペーサ１４は、前記支持側板１３に接着剤、溶着、鋲、などの通常の固着手段により一体に取り付けられている。
前記斜板部１７は、各溝１６内の密閉型熱交換器Ｂを充分に支持し、長期の使用に対しても疲労、変形しない。
【００１６】
実施の形態４
実施の形態１、２の変形例で、前記アングル材１５の代わりに、上下の電気絶縁性スペーサ１４の凸条１８部分の間に、前記電気絶縁性スペーサ１４の長手方向に沿って支えリブ１９が一体乃至後付けし前記電気絶縁性スペーサ１４と一体に設けてある（図６参照）。この支えリブ１９は前記支持側板１３にも固着され、前記凸条１８部分が前記密閉型熱交換器Ｂの荷重で前記リブ１９は疲労して下方に垂れるのを阻止している。前記支えリブ１９は前記電気絶縁性スペーサ１４の長手方向に角波板形状になっているものが好ましい（図７参照）。
前記支えリブ１９は金属製でも良いが、硬質合成樹脂成型品が防錆上好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４記載の各発明においては、各屈曲部に外気流が流れると共に、散布水が散布されるため、各段における全ての屈曲部内を流れる循環冷却水の間接的冷却を促進することができる。
【００１８】
加えて、各段の密閉型熱交換器における熱交換コイルの各屈曲部の支持構造を簡略にし、冷却塔用熱交換体の部品数を減らし、その構造を簡易化し、その製造コストを低減することができる。
少なくとも前記一対の支持側板と、前記電気絶縁性スペーサは合成樹脂で一体成形されているため、これらを組み立てる必要が無く、前記密閉型熱交換器との組立のみとなり、この熱交換体の組立作業を簡略にできる。また、前記密閉型熱交換器の各屈曲部と、これを支持する前記一対の支持側板及び前記電気絶縁性支持部材間の電気腐蝕問題は全く生じない。
【００１９】
殊に請求項２記載の発明においては、前記電気絶縁性スペーサが合成樹脂製とし、前記各密閉型熱交換器の複数の屈曲部及び支持部材は金属製としてあるため、これらの間に電気腐蝕が発生することを完全に解消でき、仮に前記支持側板、支持部材が金属で成形してあったとしても、前記各屈曲部乃至パイプに小穴が生じて循環冷却水が漏出するという現象を未然に防止できる。
【００２０】
また請求項３記載の発明では、前記効果を顕著に発揮でき、前記電気絶縁性スペーサは断面コ字のチャンネル材で形成されて、このチャンネル材内にその側方から前記複数の屈曲部は着脱可能に挿入され、支持されているため、前記電気絶縁性支持部材を軽量化できる。各段の前記密閉型熱交換器における全ての屈曲部の支持側板への取り付け、取り外しを前記チャンネル材を介してその速報から容易に行うことができる。
【００２１】
実施の形態１、２においては、前記支持部を前記アングル材１５により簡易に構成することができる。加えて、前記アングル材１５により、上下の前記密閉型熱交換器Ｂ間に、前記電気絶縁性スペーサ１４の高さに相当する間隙Ｃが外気流通路として形成されるため、外気流を上下隣接する前記密閉型熱交換器間に支障無く流すことができ、散布水と外気流の直接接触による散布水の冷却と、前記循環水の間接接触による冷却を促進できる。
実施の形態３においては、前記支持部を電気絶縁性スペーサ１４と一体として形成でき、熱交換態の部品数を低減できる。
実施の形態４においては、前記支持部を支えリブ１８で形成し、この支えリブ１８を上下の電気絶縁性スペーサ１４の凸条１７部分間で、前記電気絶縁性スペーサ１４と一体に設け、かつ前記支持側板１３にも前記支えリブ１８を固着することで、十分に電気絶縁性スペーサの凸条１７部分における変形を前記支えリブ１８により阻止することができ、かつ熱交換体の部品数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態１の直交流式冷却塔の概略側面図である。
【図２】
図１の要部拡大概略正面図である。
【図３】
図１の要部拡大概略平面図である。
【図４】
実施の形態２の直交流式冷却塔における熱交換コイル部分を示す概略平面図である。
【図５】
実施の形態３の要部拡大概略側面図である。
【図６】
実施の形態４の要部拡大概略側面図である。
【図７】
図５の概略横断面図である。
【図８】
従来の熱交換体を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ    直交流式冷却塔
１０  上部水槽
１１  パイプ
１１ａ  熱交換コイル
１２  Ｕベント管
１２ａ  屈曲部
Ｂ    密閉型熱交換器
１３  支持側板
１４  電気絶縁性スペーサ
１５  アングル材
１６  溝