(57)【要約】【課題】板材の表面に付着物質が多く発生していても冷却塔の停止時間を短時間として稼働効率を良好とすることができる冷却塔を提供する。【解決手段】  塔頂部に設置された冷却ファン１と、塔上部に設置された上部水槽２と、塔下部に設置された下部水槽３と、上部水槽及び下部水槽の間に塔内部空間４を設けて配置した充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂと、塔内部空間で充填材に対向して設置されたエリミネーター７，８と、を備えた冷却塔である。エリミネーターは、複数枚の板材１７を板厚方向に隙間を設けて収納したユニット体１６Ａ〜１６Ｊと、充填材を通過した空気が隙間に流れ込むようにユニット体を並べて配置し、且つこれら複数のユニット体の何れかを取り外し可能に支持している支持架台１６と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された上部水槽と、塔下部に設置された下部水槽と、前記上部水槽及び前記下部水槽の間に塔内部空間を設けて配置した充填材と、前記塔内部空間で前記充填材に対向して設置されたエリミネーターと、を備え、
前記エリミネーターは、複数枚の板材を板厚方向に隙間を設けて収納したユニット体と、前記充填材を通過した空気が前記隙間に流れ込むように複数の前記ユニット体を並べて配置し、且つこれら複数のユニット体の何れかを取り外し可能に支持している支持架台と、を備えていることを特徴とする冷却塔。
【請求項２】
前記支持架台は、水平方向に列状に配置した前記複数のユニット体が載っている水平レールを備えていることを特徴とする請求項１記載の冷却塔。
【請求項３】
前記支持架台は、水平方向に列状に配置した前記複数のユニット体が前記水平レール上をスライド移動するのを規制するスライド規制部を設けていることを特徴とする請求項２記載の冷却塔。
【請求項４】
前記ユニット体は、前記複数枚の板材を前記板厚方向に前記隙間を設けて固定するユニット箱体と、このユニット箱体の一部に設けられ、前記ユニット体を移動させるときに把持する把手と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の飛散防止と空気の整流を行なうエリミネーターを備えた冷却塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の直交流式の冷却塔は、塔体の頂部に配設した冷却ファンと、塔体の上部に設置した上部水槽と、塔体の下部に設置した下部水槽と、上部水槽及び下部水槽の間に、塔内部空間を設けて設置した充填材と、充填材に対して塔内部空間側から対向するよう設置したエリミネーターとを備えている。そして、上部水槽からシャワー状に散水した水を充填材に当てることで小飛沫化させ、冷却ファンによって塔体の外部から充填材を通過して塔内部空間に吸い込んだ空気と水を接触させ、一部を蒸発させて蒸発潜熱を奪うことで水を冷却する。
【０００３】
エリミネーターは、枠体の内部に、複数枚の板材が板厚方向に所定間隔の隙間を設けた状態で固定され、隙間が充填材から前記冷却ファンに延在するように枠体が配置されており、充填材に当たった水が冷却塔の塔内部空間側に飛散するのを板材で防止するとともに、充填材を通過した空気が板材の隙間を流れることで、冷却ファンに向う空気の整流が行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４９６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、冷却塔を長期使用すると、充填材に当たった水分の懸濁物質やカルシウム分などの付着物質が、エリミネーターの板材の表面に付着して隙間を閉塞し、冷却ファンに向う空気の流れが低下して冷却塔の冷却能力が低下するおそれがある。
そこで、板材の表面への付着物質の付着を観測し、定期的に板材の表面を洗浄する作業、或いは、付着物質が付着した板材を付着物質が着いていない新品の板材に交換する更新作業を行なう必要がある。
【０００６】
しかし、ジェットガンなどで板材の表面の洗浄作業を行なう場合には、少なくとも２４時間以上、冷却塔を停止しなければならず、板材の更新作業を行なう場合には、少なくとも一週間以上冷却塔を停止しなければならない。このように、洗浄作業、更新作業を行なう場合、冷却塔の停止を長期間行なわなければならない。
そこで、本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、板材の表面に付着物質が多く発生していても冷却塔の停止時間を短時間として稼働効率を良好とすることができる冷却塔を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る冷却塔は、塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された上部水槽と、塔下部に設置された下部水槽と、上部水槽及び下部水槽の間に塔内部空間を設けて配置した一対の充填材と、塔内部空間で一対の充填材に対向して設置されたエリミネーターと、を備え、エリミネーターは、複数枚の板材を板厚方向に隙間を設けて収納したユニット体と、充填材を通過した空気が隙間に流れ込むように複数のユニット体を並べて配置し、且つこれら複数のユニット体の何れかを取り外し可能に支持している支持架台と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る冷却塔によれば、エリミネーターを構成する複数のユニット体のうち、板材に付着物が付着している既存のユニット体は、支持架台から取り外され、替わりに板材に付着物が付着していない新たなユニット体が支持架台に装着される。このように、既存のユニット体から新たなユニット体に短時間で交換可能なエリミネーターを備えているので、冷却塔の停止時間を短時間として稼働効率を向上させることができる。
【０００９】
できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の直交流式の冷却塔の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の冷却塔を構成するエリミネーターを示す図である。
【図３】エリミネーターを構成する支持架台を示す斜視図である。
【図４】図２のIV−IV線矢視図である。
【図５】図２のV−V線矢視図である。
【図６】エリミネーターを構成する波状板材を示す斜視図である。
【図７】エリミネーターを構成するユニット体を示す斜視図である。
【図８】エリミネーターを構成する所定のユニット体を支持架台から取り外している状態を示す図である。
【図９】新たなユニット体を支持架台に配置している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１２】
また、以下に示す第１実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の一態様に係る冷却塔の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、第１実施形態の直交流式の冷却塔の構成を示すものであり、塔体の頂部に配設した冷却ファン１と、塔体の上部に設置した上部水槽２と、塔体の下部に設置した下部水槽３と、上部水槽２及び下部水槽３の間に塔内部空間４を設けて設置した複数の充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂと、これら充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに対して塔内部空間４側から対向するよう設置したエリミネーター７，８と、一対の充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに対して外側から対向するように設置したルーバー９，１０と、上部水槽２に循環水（温水）を供給するポンプ１１及び供給パイプ１２と、を備えている。
【００１４】
充填材５ａ，５ｂに対して塔内部空間４側から対向しているエリミネーター７は、図２に示すように、支持架台１５と、この支持架台１５に上下２段に渡って配置され、水平方向に列状に配置された複数のユニット体１６Ａ〜１６Ｊと、これら複数のユニット体１６Ａ〜１６Ｊにそれぞれ配置された複数枚の波状板材１７と、を備えている。なお、図２では、ユニット体１６Ｆのみに複数枚の波状板材１７を示しているが、他のユニット体１６Ｂ〜１６Ｊにも複数枚の波状板材１７が配置されているものとする。
【００１５】
支持架台１５は、図３に示すように、互いに平行に立ち上がっている２本の柱部材１８，１９と、２本の柱部材１８，１９の上部間に固定されている上部梁部材２０と、柱部材１８，１９の下部間に固定されている下部梁部材２１と、柱部材１８，１９の上下方向の中間部間に固定されている中間部梁部材２２と、を備えている。そして、上部梁部材２０の長手方向の両端部に、長手方向に直交して水平方向に延在する一対の上部桁部材２３，２４が固定されており、下部梁部材２１の長手方向の両端部に、長手方向に直交して水平方向に延在する一対の下部桁部材２５，２６が固定されており、中間部梁部材２２の長手方向の両端部に、長手方向に直交して水平方向に延在する一対の中間部桁部材２７，２８が固定されている。
【００１６】
そして、一対の上部桁部材２３，２４の両端部に上部枠部材２９が固定されて上部梁部材２０とで四角状枠体３２が形成され、一対の下部桁部材２５，２６の両端部に下部枠部材３０が固定されて下部梁部材２１とで四角状枠体３３が形成され、一対の中間部桁部材２７，２８の両端部に中間部枠部材３１が固定されて中間部梁部材２２とで四角状枠体３４が形成されている。
【００１７】
四角状枠体３２は、架台天井部であり（以下、架台天井部３２と称する。）、四角状枠体３３は、一段目ユニット載置部（以下、一段目ユニット載置部３３と称する。）、四角状枠体３４は、二段目ユニット載置部である（以下、二段目ユニット載置部３４と称する。）。
架台天井部３２の上部桁部材２３，２４の外側には、それらの幅方向側面に沿ってスライド規制板３５，３６が着脱自在に固定されている。具体的には、スライド規制板３５，３６を通過したねじ部材３７が、柱部材１８，１９の上部及び上部枠部材２９にねじ込まれることで固定される。
【００１８】
また、二段目ユニット載置部３４の中間部桁部材２７，２８の外側にも、それらの幅方向側面に沿ってスライド規制板３８，３９が着脱自在に固定されており、スライド規制板３８，３９を通過したねじ部材４０が、柱部材１８，１９の中間部及び中間部枠部材３１にねじ込まれることで固定される。
図４に示すように、一段目ユニット載置部３３を構成する下部梁部材２１の水平方向に延在している部位がレール２１ａであり、下部枠部材３０の水平方向に延在している部位がレール３０ａである。また、二段目ユニット載置部３４を構成する中間部梁部材２２の水平方向に延在している部位がレール２２ａであり、中間部枠部材３１の水平方向に延在している部位がレール３１ａである。
【００１９】
図２に示すように、一段目ユニット載置部３３にユニット体１６Ａ〜１６Ｅが列状に配置されているとともに、二段目ユニット載置部３４にユニット体１６Ｆ〜１６Ｊが列状に配置されている。図４に示すように、一段目ユニット載置部３３に配置されたユニット体１６Ａ〜１６Ｅはレール２１ａ，レール３０ａに載っているとともに、二段目ユニット載置部３４に配置されたユニット体１６Ｆ〜１６Ｊはレール２２ａ，レール３１ａに載っている。
【００２０】
ここで、充填材６ａ，６ｂに対して塔内部空間４側から対向しているエリミネーター８も、前述したエリミネーター７と同一形状を有している。
ユニット体１６Ａ〜１６Ｊに配置される波状板材１７は、図６に示すように、板厚が均一な合成樹脂製の板材であり、長手方向に所定の曲率で凹面及び凸面が繰り返し形成された部材である。
【００２１】
ユニット体１６Ａは、図７に示すように、ユニット箱体４１の内部に複数枚の波状板材１７が配置されている。
ユニット箱体４１は、四角形状の蓋を有する上蓋４１ａと、上蓋４１ａの蓋と同一形状の底を有する下蓋４１ｂと、これら上蓋４１ａ及び下蓋４１ｂの四隅を連結している４本の連結部材４１ｃと、を備えている。
【００２２】
ユニット箱体４１の内部には、凹凸形状が上下方向に延在した複数枚の波状板材１７が板厚方向に所定間隔の隙間４２を設けた状態で上蓋４１ａ及び下蓋４１ｂに固定されている。
ユニット箱体４１の所定の連結部材４１ｃには、把手４３が設けられている。
また、他のユニット体１６Ｂ〜１６Ｊも、ユニット体１６Ａと同一形状を有している。
【００２３】
なお、本発明に係る板材が波状板材１７に対応し、本発明に係る水平レールがレール２１ａ，２２ａ，３０ａ，３１ａに対応している。
エリミネーター７は、図２に示すように、支持架台１５の一段目ユニット載置部３３にユニット体１６Ａ〜１６Ｅを列状に配置し、二段目ユニット載置部３４にユニット体１６Ｆ〜１６Ｊを列状に配置している。そして、架台天井部３２の長手方向の両端部（上部桁部材２３，２４の外側）にスライド規制板３５，３６を固定することで、レール２１ａ，レール３０ａに載っているユニット体１６Ａ〜１６Ｅの水平移動（図２の左右方向の移動）を拘束し、二段目ユニット載置部３４の長手方向の両端部（中間部桁部材２７，２８の外側）にスライド規制板３８，３９を固定することで、レール２２ａ，レール３１ａに載っているユニット体１６Ｆ〜１６Ｊの水平移動も拘束する。また、他のエリミネーター８も同一の構造とする。
【００２４】
そして、図１の冷却塔は、外部設備から循環してきた循環水がポンプ１１の動作により供給パイプ１２を介して上部水槽２に供給される。上部水槽２からシャワー状に散水した水は、充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに当たることで小飛沫化し、冷却ファン１によって塔体の外部から充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを通過して塔内部空間４に吸い込まれてきた空気と接触し、一部を蒸発させて蒸発潜熱が奪われることで冷却される。そして、冷却された水は、下部水槽３に溜まった後、外部設備に供給されていく。
【００２５】
エリミネーター７，８は、支持架台１５に上下２段にユニット体１６Ａ〜１６Ｊが配置されており、充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに当たった水が塔内部空間４側に飛散するが、各ユニット体１６Ａ〜１６Ｊに配置されている波状板材１７に、塔内部空間４側に飛散しようとする水が衝突することで、塔内部空間４側への飛散を防止する。また、充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを通過した空気が各ユニット体１６Ａ〜１６Ｊの波状板材１７の隙間４２を流れることで、冷却ファン１に向う空気の整流が行われる。
【００２６】
冷却塔を長期に渡って稼働すると、充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに当たった水分の懸濁物質やカルシウム分などの付着物質が、エリミネーター７，８を構成するユニット体１６Ａ〜１６Ｊの波状板材１７に付着していく。
ここで、冷却塔の長期稼働により、図２で示すエリミネーター７は、一段目ユニット載置部３３の一番左に配置されているユニット体１６Ａと、二段目ユニット載置部３４の右から二番目に配置されているユニット体１６Ｉが、他のユニットと比較して波状板材１７に付着している付着物質の量が多く、冷却ファン１に向う空気の流れが低下することで、冷却塔の冷却能力が低下するおそれがあるものとする。
【００２７】
そこで、エリミネーター７のユニット体１６Ａ、ユニット体１６Ｉを支持架台１５から取り外し、替わりに波状板材１７に付着物質が付着していない新たなユニット体１６ＡＮ，１６ＩＮを支持架台１５に装着する手順を、図８及び図９を参照して説明する。
先ず、図８に示すように、架台天井部３２の上部桁部材２４の外側に固定していたスライド規制板３６を取り外し、二段目ユニット載置部３４の中間部桁部材２７の外側に固定していたスライド規制板３８を取り外す。
【００２８】
次に、一段目ユニット載置部３３のレール２１ａ，レール３０ａ（図４参照）に載っているユニット体１６Ａを、把手４３を握りながら図８の左側にスライド移動して一段目ユニット載置部３３から取り外す。
また、二段目ユニット載置部３４のレール２２ａ，レール３１ａ（図４参照）に載っているユニット体１６Ｊも、把手４３を握りながら図８の右側にスライド移動して二段目ユニット載置部３４から取り外す。そして、ユニット体１６Ｉも、把手４３を握りながら図８の右側にスライド移動して二段目ユニット載置部３４から取り外していく。
【００２９】
次に、図９に示すように、一段目ユニット載置部３３の左側から新たなユニット体１６ＡＮをレール２１ａ，レール３０ａに載せ、把手４３を持ちながら右側にスライド移動させていく。
また、二段目ユニット載置部３４の右側から新たなユニット体１６ＩＮをレール２２ａ，レール３１ａに載せ、把手４３を持ちながら左側にスライド移動させていく。次いで、ユニット体１６ＩＮをユニット体１６Ｈに隣接して配置した後、ユニット体１６Ｊをレール２２ａ，レール３１ａに載せ、把手４３を持ちながら左側にスライド移動させていく。
【００３０】
次に、架台天井部３２の上部桁部材２４の外側にスライド規制板３６を固定し、二段目ユニット載置部３４の中間部桁部材２７の外側にスライド規制板３８を固定する。
上記の手順を行なうことで、波状板材１７に付着物質が付着しているユニット体１６Ａ、ユニット体１６Ｉを支持架台１５から取り外し、支持架台１５への新たなユニット体１６ＡＮ，１６ＩＮの装着が完了する。
【００３１】
なお、一段目ユニット載置部３３の他のユニット体を支持架台１５から取り外し、新たなユニット体を支持架台１５に装着する際にも、二段目ユニット載置部３４に固定されているスライド規制板３８，３９の少なくとも一方を取り外することで行なう。また、二段目ユニット載置部３４の他のユニット体を支持架台１５から取り外し、新たなユニット体を支持架台１５に装着する際にも、架台天井部３２に固定されているスライド規制板３５，３６の少なくとも一方を取り外することで行なう。
【００３２】
また、エリミネーター８のユニット体を支持架台１５から取り外し、新たなユニット体を支持架台１５に装着する際にも、上述した手順と同様の手順で行なう。
次に、上述した第１実施形態の冷却塔の効果について説明する。
第１実施形態の冷却塔を構成するエリミネーター７、８は、複数枚の波状板材１７を板厚方向に隙間４２を設けた状態で収納したユニット体１６Ａ〜１６Ｊが、支持架台１５に取り外し可能に装着されており、特定のユニット体（例えば１６Ａ，１６Ｉ）の波状板材１７に大量の付着物が付着している場合には、ユニット体１６Ａ，１６Ｉを取り外して、新たなユニット体１６ＡＮ，１６ＩＮを簡単に装着することができる。これにより、充填材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを通過しユニット体１６Ａ，１６Ｉから冷却ファン１に向う空気量の低下が防止される。したがって、波状板材１７に付着物質が大量に付着しているユニット体は新たなユニット体に短時間で交換することができるので、冷却塔の停止時間を短時間として稼働効率を向上させることができる。
【００３３】
また、一段目ユニット載置部３３のユニット体１６Ａ〜１６Ｅはレール２１ａ，３０ａに載っており、二段目ユニット載置部３４のユニット体１６Ｆ〜１６Ｊはレール２２ａ，３１ａに載っており、ユニット体１６Ａ，１６Ｉを交換する際には、レール２１ａ，３０ａ，２２ａ，３１ａ上を左右方向にスライド移動させながら新たなユニット体１６ＡＮ，１６ＩＮと交換するようにしているので、交換作業に費やす労力を低減することができる。
【００３４】
また、各ユニット体１６Ａ，１６Ｉ，１６ＡＮ，１６ＩＮを交換する際には、各ユニットの把手４３を握りながらスライド移動を行なうことで、交換作業を容易に行なうことができる。
さらに、一段目ユニット載置部３３に載置されているユニット体１６Ａ〜１６Ｅは、支持架台１５（二段目ユニット載置部３４）に着脱自在に固定されたスライド規制板３８，３９にスライド移動が規制され、二段目ユニット載置部３４に載置されているユニット体１６Ｆ〜１６Ｊも、支持架台１５（架台天井部３２）に着脱自在に固定されたスライド規制板３５，３６にスライド移動が規制されており、冷却塔の稼働中の振動によってユニット体１６Ａ〜１６Ｊが支持架台１５から脱却するのを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  冷却ファン
２  上部水槽
３  下部水槽
４  塔内部空間
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ      充填材
７，８  エリミネーター
９，１０  ルーバー
１１  ポンプ
１２  供給パイプ
１５  支持架台
１６Ａ〜１６Ｊ  ユニット体
１６ＡＮ  新たなユニット体
１６ＩＮ  新たなユニット体
１７  波状板材
１８，１９  柱部材
２０  上部梁部材
２１  下部梁部材
２１ａ  レール
２２  中間部梁部材
２２ａ  レール
２３，２４  上部桁部材
２５，２６  下部桁部材
２７，２８  中間部桁部材
２９  上部枠部材
３０  下部枠部材
３０ａ  レール
３１  中間部枠部材
３１ａ  レール
３２  架台天井部
３３  一段目ユニット載置部
３４  二段目ユニット載置部
３５，３６  スライド規制板
３７  ねじ部材
３８，３９  スライド規制板
４０  ねじ部材
４１  ユニット箱体
４１ａ  上蓋
４１ｂ        下蓋
４１ｃ  連結部材
４２  隙間
４３  把手
【図１】
2016217556.tif 000003
【図２】
2016217556.tif 000004
【図３】
2016217556.tif 000005
【図４】
2016217556.tif 000006
【図５】
2016217556.tif 000007
【図６】
2016217556.tif 000008
【図７】
2016217556.tif 000009
【図８】
2016217556.tif 000010
【図９】
2016217556.tif 000011