(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段に積層した充填材間に、通水路としての湿式部と、通風路としての乾式部とを形成してなる直交流型冷却塔であって、
乾式部を区画する乾式部充填板の内、上段充填板の下端部に、外側板片と内側板片との二股に分かれていて両片の下端を当該二股内に下段充填板の上部が嵌入可能な長さ下方へ延長させてなる二股部を設け、この二股部の少なくとも外側板片を上段充填板と一体形成するとともに、外側板片の下端までの長さと内側板の下端までの長さを不揃いに設けて形成してなることを特徴とする白煙防止冷却塔。
【請求項２】
内側板片の下端を外側板片の下端よりも長く設けて二股部を形成してなる請求項１に記載の白煙防止冷却塔。
【請求項３】
下段充填板の少なくとも上部を凹凸面状の剛性向上片部として形成すると共に、二股部内に嵌入した下段充填板内方にあそび空隙を設けてなる請求項１又は２のいずれかに記載の白煙防止冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交流型冷却塔であって、乾式部充填板を上下に接続させることにより白煙防止を図った白煙防止冷却塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に寒冷期等に冷却塔を運転して、高温飽和状態の空気が塔外へ排出されると、白煙が生じて、その白煙が曝される風下の建物、路面、樹木等が過飽和空気の結露、氷結によって多大な被害を被ることがあった。
また、近隣居住者には白煙が外気を汚染しているかのような嫌悪感を覚えると共に、夜間、白煙に赤い光線が当たるとこれが火災と見間違われ、消防活動に支障を来す等のおそれがあるために、近年、冷却塔からの白煙の発生防止対策が各種講じられている。
【０００３】
このような白煙防止技術としては、直交流型冷却塔の平行板型充填材の一部に笠板などを取り付けて、上部から散水される温水を遮って空気だけを通過させるようにした乾式部を設けることにより、湿式部を通過しつつ熱交換し、高温多湿となった空気と、乾式部を通過しつつ充填板反対面を流下する温水と熱交換し、高温低湿度となった空気とを、充填材通過後に混合させ、送風機により攪拌させて、全体として低湿度状態としてから排出させることで、白煙の発生を防止せんとしたものが知られている。
この技術では、気象環境に対応して、笠板を増減したり散水位置を制御するなどして、乾式部分の比率を変更することにより、冬期の厳しい気象条件でも白煙の発生を減少させるような設置方法が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、乾式部と湿式部とを区画した場合、上下に積層した充填材の間に生じた空間部において、流下する水の飛沫や、風の流れにより風下側に回った流水が乾式部に入りやすく、乾式部の湿度が上昇して白煙防止作用を減少させる問題があった。
この問題を解消する方法として、上下乾式部間の空間部と上下湿式部間の空間部とを遮断し、乾式部を上下に亘って連続して区画するようにすることが考えられる。図４に改良すべき上下段充填材の側面略図を示す如く、上下の乾式部充填板間に接合板４７を介装する方法である。
【０００５】
また、夏期等は、温水の冷却効率が低下することになるので、白煙防止のための乾式部分を湿式部分に利用できるように、上部からの散水を制御して乾式部を湿式部に切り替えられるのが望ましい。これは乾式部送風機の無意味な運転による動力浪費の節減等にもなる。
このためには、最上段部分の散水の制御が最上段充填材から最下段充填材まで制御できるようにすることが必要であり、この点からも図４の如く空間部を遮断する構成とすることが考えられる。
【０００６】
図４に示す改良すべき上下段充填材は、乾式部４２を区画形成する乾式部充填板４４と、湿式部４３を区画形成する湿式部充填板４５を複数枚並設してなる上段充填材４１と、同じくその下側に設置される下段充填材４１１の間の空間部Ｓにおいて、上段の乾式部充填板４４の下端に受材４６を固着し、上下の乾式部充填板４４，４４間に接合板４７を嵌め付けるものである。接合板４７の上部は受材４６の受け部に当接可能な上部とし、下部は下段の乾式部充填板４４上端部を嵌め込み可能な受け部とする構成となっている。
【０００７】
しかしながら、上記構成では、多段の充填材の下端部への加工、空間部への接合板の装着等、施工の非効率性が問題となる。また、経時的変化によって接合部に隙間が生じ、湿式部から乾式部へ水が流入する問題がある。
本発明は、上記問題点を解消し、熱交換機能性に優れた充填材構成とすると共に、充填板の製造、運搬、保管、装着作業等が容易であり、設置構造の安定した充填材を装着した白煙防止冷却塔を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数段に積層した充填材間に、通水路としての湿式部と、通風路としての乾式部とを形成してなる直交流型冷却塔であって、乾式部を区画する乾式部充填板の内、上段充填板の下端部に、外側板片と内側板片との二股に分かれていて両片の下端を当該二股内に下段充填板の上部が嵌入可能な長さ下方へ延長させてなる二股部を設け、この二股部の少なくとも外側板片を上段充填板と一体形成するとともに、外側板片の下端までの長さと内側板の下端までの長さを不揃いに設けて形成した構成を有して白煙防止冷却塔となしたものである。
二股部の内側板片は一体成形することも可能であるが、別体成形したものの上部を接着乃至溶着等して接合することができる。このようにすることにより、乾式部を上下に亘って制御でき、乾式部充填板の上下接続部が簡単かつ確実に行われ、経時的変化が生じても接続部に隙間が生じることがなく、湿式部からの水の流入を防止することができ、白煙の発生を防止した冷却塔を提供することができる。充填板自体は加工が容易となり、運搬、装着作業性もよく、充填材の設置安定性を損なわせないものとなる。例えば、高さが１〜２ｍ程度のものとして使用に好適な充填板となし得る。
【０００９】
上記構成において、内側板片の下端を外側板片の下端よりも長く設けて形成するのが好ましい。また、下段充填板の少なくとも上部を若干の凹凸面、例えばエンボス状にして剛性向上片部として形成するのが好ましく、かつ、二股部内に嵌入した下段充填板内方にあそび空隙を設けるように設定するのが好ましい。二股部の先端を不揃い形とすることにより、二股部を広げるために治具や手を掛けやすくなり、下段の乾式部充填板上端部の嵌入作業を容易にする。この際、嵌入する充填板上端部が剛性向上片部となっていれば、嵌入時のヘタリ等を防止でき、また、凹凸面によって平坦面に比して摩擦抵抗が小さくなり、嵌入作業を容易にする。充填板上端部が剛性向上片部となっていることにより、経時劣化によるヘタリ等による抜け外れ事故を防止でき、充填板の接続を安定的に維持可能となる。あそび空間は、季節の温度変化や流下する温水の温度変化による充填板の伸縮を吸収するのに役立つ。
【００１０】
さらに、上記二股部のいずれか一方の片の外側に隣接充填板との間隔を維持するための突起を形成することができる。突起は充填板の任意箇所に形成してもよい。
また、乾式部充填板を空気の流通方向に接続する場合は、風上側の充填板端部が風下側の充填板端部の外側（湿式部側）に被着した状態で接着乃至溶着等して接続するのが好ましい。湿式部から乾式部への水の侵入を防止するのに役立つ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。
図は直交流型冷却塔内に複数段に設置した充填材部分を略示したものであり、図１は上段充填材と下段充填材の積層状態を示し、図２はその内の、上段充填板の下部、下段充填板の上部の接続部を示し、図３は充填板を空気の流通方向に接合する場合の連続状態を示している。
【００１２】
上段充填材１は多数の充填板を並設してなり、白煙防止用の空気の送風通路となる乾式部２と、熱交換のために流下する水通路となる湿式部３とが充填板間に形成してある。乾式部２の両側の湿式部３との境界は乾式部充填板４，４で区画し、湿式部３は湿式部充填板５で区画してある。
下段充填材１１も乾式部充填板１４、湿式部充填板１５を並設して、乾式部１２、湿式部１３を形成してあり、上段及び下段充填材１，１１間には充填材受梁Ｈが配設してあると共に、空間部Ｓが形成されている。
【００１３】
上段充填材１の内、乾式部充填板４の下端部は、下方に延長形成すると共に二股部４ａを形成してある。下方に延長形成した部分は、二股部のみでもよく、充填板本体下部を含む部分であってもよい。延長部分だけ湿式部充填板５よりは下方に長い板としてある。二股部４ａは、下方に位置する下段充填材１１の乾式部充填板１４の上部１４ａを二股内に嵌入可能な嵌込み部としてあり、二股のうち乾式部外側板片４ｂ（湿式部側片）を乾式部充填板４の本体と連続一体に形成してある。二股の他方の乾式部内側板片４ｃは同様に一体形成してもよいが、加工効率上、その上部を本体下部に形成した接着代部分に接着乃至溶着して固着してある。二股部の長さ（奥行）は、下段の乾式部充填板１４の上部１４ａが確実に嵌込まれる適宜長さと、その内方に充填板の伸縮を吸収可能な若干長さのあそび空間４ｄを有して設定してある。二股部４ａの下端は、内側板片４ｃの下端を外側板片４ｂの下端よりも長く設けた不揃い形４ｅとして形成してある。
【００１４】
また、外側板片４ｂの外側には、隣接の充填板１５との間隔を一定に維持するための突起４ｆを形成してあるが、この突起４ｆの形成箇所は、内側板片４ｃでもよく本体部分でもよく任意である。なお、充填板、特に乾式部充填板４（１４）を空気の流通方向に接合するときは、図３に平面略図で示すように、風上側の充填板端部が風下側の充填板端部の外側（湿式部側）に被着した状態で接着乃至溶着するのがよい。
【００１５】
下段充填材１１の内、少なくとも乾式部充填板１４の上部１４ａは、上記二股部４ａへの嵌入部となり、少なくともこの部分は、平坦面であってもよいが、若干の凹凸を全面的に施したエンボス状（地模様的）に形成し、剛性向上片部として形成してある。湿式部充填板１５の上部も同じように剛性向上片部として形成してもよい。
乾式部充填板１４の上端は、前記二股部４ａへの嵌入部として湿式部充填板１５の上端よりも長く形成してもよいが、湿式部充填板１５の上端も長くして空間部Ｓを少なくするために、乾式部充填板１４と湿式部充填板１５とを同長として形成してある。
【００１６】
湿式部３，１３間に形成された空間部Ｓは、熱交換効率を低下させないために可能な限り少ない方がよい。上段充填材１を流下した水は、一旦下端で充填板から離れ下段充填材１１に落下するが、その間、空間部Ｓの風によって水の偏りがおきやすく、段を重ねるごとに最上段で均一に分散された水は偏りが大きくなっていく。水の偏りは熱交換効率を低下させるので、充填材受梁Ｈの取付けを妨げない範囲で空間部Ｓが少なくなるように、湿式部３，１３においても上段充填材１と下段充填材１１の相関構成を設定するのが好ましい。
下方に充填材が積層される下段充填材１１の下端部も、上記上段充填材１の下端部と同様の構成となるが、冷却塔の最下段の充填材１１の下端部は、乾式部充填板４の下方に延長した上記構成を有しないものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す冷却塔内に装填する充填材部分の側面略図である。
【図２】上下段充填材の接続部分の部分側面略図である。
【図３】乾式部充填板同士の接合部を示す平面略図である。
【図４】本発明との対比で、改良すべき上下段充填材の側面略図である。
【符号の説明】
１      上段充填材１
２      乾式部
３      湿式部
４      乾式部充填板
４ａ    二股部
４ｂ    外側板片
４ｃ    内側板片
４ｄ    あそび空間
４ｅ    不揃い形
４ｆ    突起
５      湿式部充填板
１１      下段充填材
１２      乾式部
１３      湿式部
１４      乾式部充填板
１４ａ    上部
１５      湿式部充填板
Ｈ      充填材受梁
Ｓ      空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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