(57)【要約】【課題】冷却塔において、エリミネータの表面積を増大する。【解決手段】冷却塔に、骨組、側面に開口した空気取入口、上面に開口した排気口、及び、空気取入口から排気口までの冷却空気の流路上に位置する気液接触領域を有する塔本体と、気液接触領域に配置された充填材と、排気口に設けられたファンと、気液接触領域の上方に設けられた散水ノズルと、気液接触領域の下方に設けられた下部水槽と、気液接触領域から排気口までの冷却空気の流路上に設けられ、少なくとも２つの谷折れ部と少なくとも１つの山折れ部とを含み、谷折れ部と山折れ部とが水平方向に繰り返された蛇腹形状を有するエリミネータとを備える。【選択図】図１
2016080312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組、側面に開口した空気取入口、上面に開口した排気口、及び、前記空気取入口から前記排気口までの冷却空気の流路上に位置する気液接触領域を有する塔本体と、
前記気液接触領域に配置された充填材と、
前記排気口に設けられたファンと、
前記気液接触領域の上方に設けられた散水ノズルと、
前記気液接触領域の下方に設けられた下部水槽と、
前記気液接触領域から前記排気口までの前記冷却空気の流路上に設けられ、少なくとも２つの谷折れ部と少なくとも１つの山折れ部とを含み、前記谷折れ部と前記山折れ部とが水平方向に繰り返された蛇腹形状を有するエリミネータとを、
備える、冷却塔。
【請求項２】
前記エリミネータが、少なくとも前記山折れ部と前記谷折れ部において前記骨組と連結されている、請求項１に記載の冷却塔。
【請求項３】
前記エリミネータが、水平方向に並んだ複数のエリミネータブロックから成り、隣接する前記エリミネータブロック同士の下端が前記谷折れ部を形成するように突き合わされ、隣接する前記エリミネータブロック同士の上端が前記山折れ部を形成するように突き合わされている、請求項１又は２に記載の冷却塔。
【請求項４】
前記複数のエリミネータブロックが、前記エリミネータの両端部に位置する一対のサイドブロックと、前記一対のサイドブロックの間に位置する複数の中間ブロックとを含み、
前記一対のサイドブロックの各々が、一端が前記気液接触領域に近づき且つ他端が前記気液接触領域から離れるように所定の第１角度だけ水平から傾いた主面を有するパネル状である、請求項３に記載の冷却塔。
【請求項５】
前記第１角度が、３０°より大きく９０°より小さい範囲の角度である、請求項４に記載の冷却塔。
【請求項６】
前記複数の中間ブロックの各々が、所定の第２角度だけ水平から傾いた主面を有するパネル状である、請求項４又は５に記載の冷却塔。
【請求項７】
前記第２角度が、３０°以上９０°以下の範囲の角度である、請求項６に記載の冷却塔。
【請求項８】
前記骨組が第１梁部材と、前記第１梁部材の下方に位置する第２梁部材とを有し、
前記複数のエリミネータブロックの上端が前記第1梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックの下端が前記第２梁部材と連結されている、請求項３〜７のいずれか一項に記載の冷却塔。
【請求項９】
前記骨組が第１梁部材と、前記第１梁部材の下方に位置する第２梁部材と、前記第２梁部材の下方に位置する第３梁部材とを有し、
前記複数のエリミネータブロックのうち前記エリミネータの両端部に位置する一対のエリミネータブロックの上端が前記第１梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックのうち余のエリミネータブロックの上端が前記第２梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックの下端が前記第３梁部材と連結されている、請求項３〜７のいずれか一項に記載の冷却塔。
【請求項１０】
前記エリミネータの前記谷折れ部に歩廊が設けられている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷却塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水を冷却空気と熱交換させて冷却する冷却塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場設備や建物の空調設備などに設けられた冷却器から排出された温かい循環水（温水）を冷却するために、冷却塔が用いられている。冷却塔には、温水の流れと冷却空気の流れが直交する「クロスフロー方式」と、温水の流れと冷却空気に流れが対向する「カウンターフロー方式」とがある。
【０００３】
クロスフロー方式の冷却塔は、例えば、塔の頂部に設けられたファンと、塔の上部に設けられた温水槽と、塔底部に設けられた冷水槽と、温水槽と冷水槽の上下間に亘って設けられた充填材と、充填材の塔の中央側に設けられたエリミネータとを備えている（特許文献１、参照）。そして、冷却ファンの稼働によって、冷却空気が塔の側部から充填材及びエリミネータを通じて塔の中央部へ導入されるとともに、温水槽から充填材へ温水が散水される。このようして、充填材を上方から下方へ流れている温水と冷却空気とが接触することによって、温水が冷却される。冷却された水は冷水槽に回収される。
【０００４】
上記のような冷却塔において、エリミネータは、温水が冷却空気に随伴してファンから塔外へ飛散しないようにするための邪魔板（フィルタ）として機能する。従来、エリミネータは充填材の塔の中央側に沿って配置されていたが、エリミネータに温水中の浮遊物が付着することにより通風効率が悪化して熱交換効率が低下することが懸念されていた。そこで、左右一対の充填材の上端部間に架け渡された溝形状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔が、本願の出願人らにより提案された（特許文献１、参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記先行技術に係る冷却塔の溝形状のエリミネータは、垂直に対し傾いた左右両側の溝側部と、水平な溝底部とを有する溝形状を成している。このエリミネータの左右両側の溝側部と充填材との間に空間が存在することから、エリミネータが付着物で閉塞するまでの時間を遅らせることができ、また、この空間を利用してエリミネータを着脱することなくエリミネータや充填材のメンテナンス作業を行うことができる。しかしながら、一方で、この空間を確保するために、エリミネータの表面積が制限されてしまう。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、先行技術に係る冷却塔の問題点の少なくとも一つを軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る冷却塔は、
骨組、側面に開口した空気取入口、上面に開口した排気口、及び、前記空気取入口から前記排気口までの冷却空気の流路上に位置する気液接触領域を有する塔本体と、
前記気液接触領域に配置された充填材と、
前記排気口に設けられたファンと、
前記気液接触領域の上方に設けられた散水ノズルと、
前記気液接触領域の下方に設けられた下部水槽と、
前記気液接触領域から前記排気口までの前記冷却空気の流路上に設けられ、少なくとも２つの谷折れ部と少なくとも１つの山折れ部とを含み、前記谷折れ部と前記山折れ部とが水平方向に繰り返された蛇腹形状を有するエリミネータとを、備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成の冷却塔では、エリミネータが蛇腹形状を有していることから、溝状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータの表面積を増大させることができる。このエリミネータの表面積を増大によって、エリミネータを通過する冷却空気の流速が低減する。これにより、例えば、冷却空気による圧力損失を低減できたり、冷却空気中に付着物が混在する場合にエリミネータが付着物で閉塞するまでにかかる時間を遅らせることができる。なお、上記及び以下において「エリミネータの表面積」とは、エリミネータの流路入口（又は出口、或いは、入口及び出口）面積の総和のことを言う。
【００１０】
上記冷却塔において、前記エリミネータが、少なくとも前記山折れ部と前記谷折れ部において前記骨組と連結されていることが望ましい。
【００１１】
上記構成の冷却塔では、エリミネータが蛇腹形状を有するとともに、谷折れ部と山折れ部とにおいてエリミネータが骨組と連結されていることから、溝状を成すように設置されたエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータの座屈強度を高めることができる。したがって、使用に伴い付着物が付着し、当該付着物でエリミネータの重量が増加することによって、エリミネータに掛かる垂直方向の荷重が増大したときに、エリミネータが座屈することを防止できる。
【００１２】
上記冷却塔において、前記エリミネータが、水平方向に並んだ複数のエリミネータブロックから成り、隣接する前記エリミネータブロック同士の下端が前記谷折れ部を形成するように突き合わされ、隣接する前記エリミネータブロック同士の上端が前記山折れ部を形成するように突き合わされていてよい。ここで、前記複数のエリミネータブロックが、前記エリミネータの両端部に位置する一対のサイドブロックと、前記一対のサイドブロックの間に位置する複数の中間ブロックとを含み、前記一対のサイドブロックの各々が、一端が前記気液接触領域に近づき且つ他端が前記気液接触領域から離れるように所定の第１角度だけ水平から傾いた主面を有するパネル状であることが望ましい。そして、前記第１角度が、３０°より大きく９０°より小さい範囲の角度であることが望ましい。
【００１３】
上記構成によれば、エリミネータブロックはその一端が気液接触領域（充填材）から離れるように傾くので、エリミネータと気液接触領域（充填材）との間に空間が存在し、この空間を利用してエリミネータのメンテナンスを行うことができる。また、この気液接触領域とエリミネータとの間の空間において、気液接触領域からの冷却空気に随伴する付着物の一部がエリミネータまで到達する前に自重落下するので、エリミネータに付着する付着物の量を低減することができる。よって、エリミネータが付着物で閉塞するまでの時間を遅らせることができる。
【００１４】
上記冷却塔において、前記複数の中間ブロックの各々が、所定の第２角度だけ水平から傾いた主面を有するパネル状であってよい。そして、前記第２角度が、３０°以上９０°以下の範囲の角度であることが望ましい。
【００１５】
上記構成によれば、溝状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータの座屈強度を高めることができる。
【００１６】
上記冷却塔において、前記骨組が第１梁部材と、前記第１梁部材の下方に位置する第２梁部材とを有し、前記複数のエリミネータブロックの上端が前記第1梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックの下端が前記第２梁部材と連結されていてよい。ここで、第1梁部材と第２梁部材とが上下に隣接していてもよいし、第1梁部材と第２梁部材との間に少なくとも１つ以上の別の梁部材が存在していてもよい。
【００１７】
或いは、上記冷却塔において、前記骨組が第１梁部材と、前記第１梁部材の下方に位置する第２梁部材と、前記第２梁部材の下方に位置する第３梁部材とを有し、前記複数のエリミネータブロックのうち前記エリミネータの両端部に位置する一対のエリミネータブロックの上端が前記第１梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックのうち余のエリミネータブロックの上端が前記第２梁部材と連結されており、前記複数のエリミネータブロックの下端が前記第３梁部材と連結されていてよい。この場合、上端が第１梁部材と連結され下端が第３部材と連結されたエリミネータブロックと、第２梁部材の干渉を解消するために、例えば、エリミネータブロックに第２梁部材を挿通させるための開口が設けられたり、或いは、エリミネータが第２梁部材を介して上下に分割されてその分割された端部がそれぞれ第２梁部材と連結されたりしてよい。
【００１８】
上記構成によれば、溝状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータの表面積を増大させることと、エリミネータの座屈強度を高めることとを実現できる。
【００１９】
上記冷却塔において、前記エリミネータの前記谷折れ部に歩廊が設けられていてよい。
【００２０】
上記構成によれば、歩廊を利用してエリミネータのメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、溝状を成すように設置されたエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、冷却塔のエリミネータの表面積を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るクロスフロー方式の冷却塔の全体的な構成を示す図である。
【図２】図２はエリミネータ及びその近傍の拡大図である。
【図３】図３は図２のIII部分拡大図である。
【図４】図４は図２のIV部分拡大図である。
【図５】図５は図２のV部分拡大図である。
【図６】図６は本発明の第２実施形態に係るカウンターフロー方式の冷却塔の全体的な構成を示す図である。
【図７】図７はエリミネータの変形例を説明する図であり、図７（ａ）は変形例１に係るエリミネータを示す図、図７（ｂ）は変形例２に係るエリミネータを示す図、図７（ｃ）は変形例３に係るエリミネータを示す図、図７（ｄ）は変形例４に係るエリミネータを示す図であり、図７（ｅ）は変形例５に係るエリミネータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、本発明に係る冷却塔をクロスフロー方式の冷却塔に適用させた本発明の第１実施形態に係る冷却塔と、本発明に係る冷却塔をカウンターフロー方式の冷却塔に適用させた本発明の第２実施形態に係る冷却塔とについて、それぞれ説明する。
【００２４】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係るクロスフロー方式の冷却塔１Ａの全体的な構成を示す図であり、図２はエリミネータ及びその近傍の拡大図である。図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る冷却塔１Ａは、冷却塔１Ａの外殻を成す塔本体２を備えている。塔本体２は、骨組２０、側面に開口した空気取入口２５、上面に開口した排気口２９、及び、空気取入口２５から排気口２９までの冷却空気の流路上に位置する気液接触領域３０などを有している。そして、冷却塔１Ａは、気液接触領域３０に配置された充填材４と、排気口２９に設けられたファン３と、気液接触領域３０の上方に設けられた散水ノズル１７と、気液接触領域３０の下方に設けられた下部水槽１３と、気液接触領域３０から排気口２９までの冷却空気の流路上に設けられたエリミネータ５とを、更に備えている。
【００２５】
塔本体２の骨組２０は、複数の柱部材２１、複数の梁部材２２及び複数のブレース部材２３などが組まれて構成されている。骨組２０の下部には、点検やメンテナンスに利用される歩廊２７が設けられている。
【００２６】
塔本体２は４つの側面を有し、この４つの側面のうち水平な第１方向（図１の紙面左右方向）を向く一対の側面の各々に空気取入口２５が設けられている。また、塔本体２の４つの側面のうち、残りの２つの側面は外装板（図示せず）で覆われている。以下では、説明の便宜を図って、第１方向を左右方向とし、この第１方向と直交する水平な第２方向を前後方向とする。
【００２７】
塔本体２の左右の側面には、空気取入口２５から塔内へ導入される外気を案内するための、複数のルーバー２４が上下方向に並べて設けられている。塔本体２の塔内には、通風空間２８を間に挟んで左右の気液接触領域３０が設けられている。これらの気液接触領域３０には、充填材４が配置されている。
【００２８】
充填材４には、フィルム型やスプラッシュ型等の種類があり、温水中のＳＳ濃度（浮遊物濃度）に応じた型の充填材が採用される。本実施形態に係る充填材４は、上下方向に並べられた複数のスプラッシュ型充填材ユニット４０により形成されており、散水された温水が充填材４によって小径粒子状に飛散することによって、温水と空気との接触を増加させることができる。
【００２９】
通風空間２８の上方であって塔本体２の頂部中央には、排気口２９が設けられている。排気口２９には、塔内の空気を外部へ排出するファン３が設置されている。ファン３のブレードは、塔本体２の頂部に設けられたファンスタック３１に収められている。ファン３の駆動装置であるモータ３２は、塔本体２の頂部に設置されており、モータ３２から伝動軸３３及び減速機３４を介してファン３に動力が伝達される。
【００３０】
塔本体２の上部には上部水槽１２が設けられており、この上部水槽１２には温水供給管１６から温水が供給される。上部水槽１２の底面には多数の散水ノズル１７が設けられており、この散水ノズル１７を通じて上部水槽１２に貯えられている温水が充填材４に散水される。温水は、充填材４を下方へ流れて、塔本体２の下部又は下方に設けられた下部水槽１３に流入する。
【００３１】
上記構成の冷却塔１Ａにおいて、ファン３が駆動されると、塔外の空気が空気取入口２５から塔本体２内へ冷却空気として導入され、この冷却空気は気液接触領域３０の充填材４を通じて通風空間２８へ流れる。充填材４を左右方向に通過する冷却空気は、充填材４を流れ落ちる温水と接触して、温水と熱交換する。これにより、温水が冷却空気によって冷却されて、冷水となって下部水槽１３に流入する。下部水槽１３に貯溜された冷水は、例えば、図示されないポンプや配管などによって各種設備の冷却器へ送られ、そこで冷媒として再度使用される。
【００３２】
充填材４を通過したあとの冷却空気は、通風空間２８からファン３を通じて塔本体２の外へ排出される。ここで、温水が冷却空気の流れに随伴して塔本体２の外へ排出されないようにするために、塔本体２内の冷却空気の流路において気液接触領域３０と排気口２９との間にエリミネータ５が設けられている。冷却空気がエリミネータ５を通過するとき、気体はエリミネータ５を通過できるが、気体に随伴した水滴はエリミネータ５の流路の壁に衝突して捕捉される。このようにして、冷却空気はエリミネータ５で水分が除去されてから塔本体２から排出される。エリミネータ５に捕捉された水滴に含まれる浮遊物などはエリミネータ５に付着して流路を閉塞させるので、この付着物を除去するためにエリミネータ５の定期的なメンテナンスが行われる。
【００３３】
ここで、冷却塔１Ａにおけるエリミネータ５の設置構造について説明する。本実施形態に係るエリミネータ５は、前後方向から見たときに、少なくとも２つの谷折れ部Ｖと少なくとも１つの山折れ部Ｍとを含み、谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが左右方向に１．５回以上繰り返された蛇腹形状を有している。換言すれば、エリミネータ５は、前後方向から見たときに、複数のＶ字が左右方向に連なった形状を有している。なお、上記において「谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが左右方向に１．５回繰り返された蛇腹形状」とは、谷折れ部Ｖ・山折れ部Ｍ・谷折れ部Ｖが順に左右方向に並んだ蛇腹形状を指す。また、例えば、「谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが左右方向に２．５回繰り返された蛇腹形状」とは谷折れ部Ｖ・山折れ部Ｍ・谷折れ部Ｖ・山折れ部Ｍ・谷折れ部Ｖが順に左右方向に並んだ蛇腹形状を指す。
【００３４】
本実施形態に係るエリミネータ５は、２つのＶ字が左右方向に並んだＷ字状を成しており、全体として２つの谷折れ部Ｖと１つの山折れ部Ｍとを含む蛇腹形状を有している。このエリミネータ５は、少なくとも山折れ部Ｍと谷折れ部Ｖにおいて、本実施形態においては更に左右両端部において、骨組２０と連結されている。
【００３５】
エリミネータ５は左右方向に並ぶ複数のエリミネータブロック５０から構成されている。各エリミネータブロック５０は、流路の入口が開口した面と、流路の出口が開口した面との２つの主面を有するパネル状に形成されており、２つの主面を貫く流路が形成されている。エリミネータブロック５０は、例えば、所定間隔をあけて並べられたつづら折状の多数の流路形成板と、多数の流路形成板を保持するコネクタとで構成することができる。このようなエリミネータブロック５０の流路は、気体は通過するが液体は流路の壁面に当接するように、折れ曲がったラビリンス構造となっている。
【００３６】
左右に隣接するエリミネータブロック５０同士の下端は、エリミネータ５の谷折れ部Ｖを形成するように突き合わされている。また、左右に隣接するエリミネータブロック５０同士の上端は、エリミネータ５の山折れ部Ｍを形成するように突き合わされている。そして、各エリミネータブロック５０の上端は、骨組２０を構成する複数の梁部材２２のうち天井梁２２１（第１梁部材）に直接的又は間接的に連結されている。また、各エリミネータブロック５０の下端は、天井梁２２１の直ぐ下方に設けられた梁部材２２である第１中間梁２２２（第２梁部材）と直接的又は間接的に連結されている。
【００３７】
ここで、エリミネータブロック５０と骨組２０との連結構造について説明する。以下では、エリミネータ５の左右両端部に位置する一対のエリミネータブロック５０をサイドブロック５０Ｓと言うことがあり、一対のサイドブロック５０Ｓの左右方向の間に位置する複数のエリミネータブロック５０を中間ブロック５０Ｃと言うことがある。
【００３８】
図３は図２のIII部分拡大図であって、骨組２０とエリミネータブロック５０（サイドブロック５０Ｓ）の上端部５０ａとの連結部分を示している。図３に示すように、天井梁２２１にエンドフレーム７が連結され、このエンドフレーム７にエリミネータブロック５０の上端が保持されることによって、天井梁２２１とエリミネータブロック５０とが間接的に連結されている。より詳細には、天井梁２２１にガセットプレート６１が固定されており、このガセットプレート６１に柱部材２１の上端が連結されている。そして、柱部材２１にガセットプレート６３を介してエンドフレーム７が連結されており、ガセットプレート６１にガセットプレート６４を介してエンドフレーム７が連結されている。ここで、ガセットプレート６３は、エンドフレーム７と柱部材２１（骨組２０）とのそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。また、ガセットプレート６４は、ガセットプレート６１とエンドフレーム７のそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。なお、前後方向に延びるエリミネータブロック５０をバランスよく支持するために、１つのエリミネータブロック５０につき複数のエンドフレーム７が前後方向に分散して設けられている。
【００３９】
エンドフレーム７は、チャンネル状又は溝状の横断面形状を有し、前後方向に延びる部材である。本実施形態に係るエンドフレーム７は、エリミネータブロック５０の周面と対峙するベース部７１と、エリミネータブロック５０の上向きの主面と対峙する上壁部７２と、エリミネータブロック５０の下向きの主面と当接する下壁部７３とを概ね有している。そして、エンドフレーム７の上壁部７２と下壁部７３の間にエリミネータブロック５０の上端部５０ａを嵌め込むことによって、エンドフレーム７にエリミネータブロック５０が保持される。なお、エンドフレーム７へエリミネータブロック５０を嵌め込みやすくするために、下壁部７３の基部から先端部までの長さよりも、上壁部７２の基部から先端部までの長さの方が短くなっている。
【００４０】
図４は図２のIV部分拡大図であって、突き合わされた２つのエリミネータブロック５０（中間ブロック５０Ｃ）の上端部５０ａと骨組２０との連結部分を示している。図４に示すように、天井梁２２１にエンドフレーム７が連結され、このエンドフレーム７にエリミネータブロック５０の上端が保持されることによって、天井梁２２１とエリミネータブロック５０とが間接的に連結されている。より詳細には、天井梁２２１にはガセットプレート６５が固定されており、このガセットプレート６５に２本のブレース部材２３の上端が連結されている。そして、この２本のブレース部材２３に跨るようにして、２つのエンドフレーム７が骨組２０に固定されている。２本のブレース部材２３のうち一方に２つのエンドフレーム７のうち一方がガセットプレート６６を介して連結されており、２本のブレース部材２３のうち他方に２つのエンドフレーム７のうち他方がガセットプレート６６を介して連結されている。更に、２つエンドフレーム７がこれらに跨る連結プレート６７によって連結されている。ここで、ガセットプレート６６は、エンドフレーム７とブレース部材２３（骨組２０）とのそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。また、連結プレート６７は、２つのエンドフレーム７のそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。
【００４１】
図５は図２のV部分拡大図であって、突き合わされた２つのエリミネータブロック５０（サイドブロック５０Ｓと中間ブロック５０Ｃ、又は、中間ブロック５０Ｃ同士）の下端部５０ｂと骨組２０との連結部分を示している。図５に示すように、第１中間梁２２２に２つのエンドフレーム７が連結され、これらのエンドフレーム７にエリミネータブロック５０の下端が保持されることによって、第１中間梁２２２とエリミネータブロック５０とが間接的に連結されている。より詳細には、各エンドフレーム７が、ガセットプレート６８を介して第１中間梁２２２と連結され、２つのエンドフレーム７がこれらに跨る連結プレート６９によって連結されている。ここで、ガセットプレート６８は、エンドフレーム７と第１中間梁２２２（骨組２０）とのそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。また、連結プレート６９は、２つのエンドフレーム７のそれぞれに締結又は溶接などにより固定されている。
【００４２】
前述の通り骨組２０と連結されたエリミネータ５において、図１，２及び５に示すように、サイドブロック５０Ｓの主面は、上端が気液接触領域３０に近づき、且つ、下端が気液接触領域３０から離れるように、所定の角度θ１だけ水平から傾いている。また、中間ブロック５０Ｃの主面は、所定の角度θ２だけ水平から傾いている。
【００４３】
サイドブロック５０Ｓの傾き角度θ１と中間ブロック５０Ｃの傾き角度θ２は、同じであっても異なっていてもよく、エリミネータ５が設置されるエリアの左右方向幅の大きさに応じて設計される。但し、傾き角度θ１は３０°以上９０°未満、傾き角度θ２は３０°以上９０°以下であることが望ましい。傾き角度θ１と傾き角度θ２が３０°未満となると、使用に伴いエリミネータブロック５０に付着物が付着してエリミネータブロック５０の重量が増加すると、エリミネータブロック５０に下方への撓みが生じるおそれがある。また、傾き角度θ１が９０°以上となると、充填材４とサイドブロック５０Ｓの間に空間を設けることができない。また、傾き角度θ２が９０°を超えると、塔本体２を上昇する冷却空気が二重にエリミネータ５を通過して、流動抵抗が高まるおそれがある。つまり、エリミネータ５の座屈強度を確保するために、角度θ１及び傾き角度θ２が上記範囲に含まれる数値とされる。なお、エリミネータ５の座屈強度を更に高めるために、各エリミネータブロック５０を下方から支持する支持棒５１が骨組２０に設けられていてもよい。
【００４４】
上述の通り、本実施形態においては、エリミネータブロック５０の上端及び下端と骨組２０との各連結箇所において、エンドフレーム７がガゼットプレート等によって骨組２０に固定され、このエンドフレーム７にエリミネータブロック５０の端部が保持されている。このようにエンドフレーム７を骨組２０とエリミネータブロック５０との間に設けることによっては、エリミネータブロック５０が着脱が容易になるので望ましい。但し、エンドフレーム７を介さずに、直接的にガセットプレート等によってエリミネータブロック５０の端部が骨組２０と連結されていてもよい。
【００４５】
また、本実施形態においては、エリミネータブロック５０と骨組２０との連結箇所、及び、エリミネータブロック５０同士の連結箇所に、それぞれガセットプレートを設けることによって、外部から吸引された空気がエリミネータ５をバイパスして（即ち、エリミネータ５を通らずに）排気口２９へ流通することを防止している。但し、金属製板状のガセットプレートに代えて、フィルムやその他の気密部材が用いられてもよい。
【００４６】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明する。図６は本発明の第２実施形態に係るカウンターフロー方式の冷却塔１Ｂの全体的な構成を示す図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００４７】
図６に示すように、第２実施形態に係る冷却塔１Ｂは、冷却塔１Ｂの外殻を成す塔本体２を備えている。塔本体２は、骨組２０、側面に開口した空気取入口２５、上面に開口した排気口２９、及び、空気取入口２５から排気口２９までの冷却空気の流路上に位置する気液接触領域３０などを有している。そして、冷却塔１Ｂは、気液接触領域３０に配置された充填材４と、排気口２９に設けられたファン３と、気液接触領域３０の上方に設けられた散水ノズル１７と、気液接触領域３０の下方に設けられた下部水槽１３と、気液接触領域３０から排気口２９までの冷却空気の流路上に設けられたエリミネータ５とを、更に備えている。
【００４８】
塔本体２の骨組２０は、複数の柱部材２１、及び複数の梁部材２２などが組まれて構成されている。塔本体２は４つの側面を有し、この４つの側面のうち水平な第１方向（図６の紙面左右方向）を向く一対の側面の下部に空気取入口２５が設けられている。また、塔本体２の４つの側面のうち、残りの２つの側面は外装板（図示せず）で覆われている。以下では、説明の便宜を図って、第１方向を左右方向とし、この第１方向と直交する水平な第２方向を前後方向とする。
【００４９】
塔本体２の左右の側面には、空気取入口２５から塔内へ導入される外気を案内するための、複数のルーバー２４が上下方向に並べて設けられている。塔本体２の塔内には、上下中央部であって空気取入口２５よりも上方に気液接触領域３０が設けられている。これらの気液接触領域３０には、充填材４が充填されている。
【００５０】
気液接触領域３０の上方には温水が供給される散水管１８が設けられ、散水管１８には複数の散水ノズル１７が接続されている。この散水ノズル１７を通じて散水管１８へ送られてきた温水が充填材４に散水される。温水は、充填材４を下方へ流れて、塔本体２の下部又は下方に設けられた下部水槽１３に流入する。
【００５１】
塔本体２の頂部中央には、排気口２９が設けられている。排気口２９には、塔内の空気を外部へ排出するファン３が設置されている。ファン３の駆動装置であるモータ３２は、塔本体２の頂部に設置されており、モータ３２から伝動軸３３及び減速機３４を介してファン３に動力が伝達される。
【００５２】
上記構成の冷却塔１Ｂにおいて、ファン３が駆動されると、塔外の空気が空気取入口２５から塔本体２内へ冷却空気として導入され、この冷却空気は気液接触領域３０の充填材４を下から上へ通過する。充填材４を下から上へ通過する冷却空気は、充填材４を流れ落ちる温水と接触して、温水と熱交換する。これにより、温水が冷却空気によって冷却されて、冷水となって下部水槽１３に流入する。
【００５３】
充填材４を通過したあとの冷却空気は、ファン３を通じて塔本体２の外へ排出される。ここで、温水が冷却空気の流れに随伴して塔本体２の外へ排出されないようにするために、塔本体２内の冷却空気の流路において気液接触領域３０と排気口２９との間にエリミネータ５が設けられている。冷却空気がエリミネータ５を通過するとき、気体はエリミネータ５を通過できるが、気体に随伴した水滴はエリミネータ５の流路の壁に衝突して捕捉される。
【００５４】
ここで、冷却塔１Ｂにおけるエリミネータ５の設置構造について説明する。本実施形態に係るエリミネータ５は、前後方向から見たときに、少なくとも２つの谷折れ部Ｖと少なくとも１つの山折れ部Ｍとを含み、谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが左右方向に１．５回以上繰り返された蛇腹形状を有している。換言すれば、エリミネータ５は、前後方向から見たときに、複数のＶ字が左右方向に連なった形状を有している。このエリミネータ５は、少なくとも山折れ部Ｍと谷折れ部Ｖにおいて、本実施形態においては更に左右両端部において、骨組２０と連結されている。
【００５５】
エリミネータ５は左右方向に並ぶ複数のエリミネータブロック５０から構成されている。左右に隣接するエリミネータブロック５０同士の下端は、エリミネータ５の谷折れ部Ｖを形成するように突き合わされている。また、左右に隣接するエリミネータブロック５０同士の上端は、エリミネータ５の山折れ部Ｍを形成するように突き合わされている。そして、各エリミネータブロック５０の上端は、骨組２０を構成する複数の梁部材２２のうち、散水管１８よりも上方に位置する梁部材２２５に連結されている。また、各エリミネータブロック５０の下端は、散水管１８よりも上方に位置し且つ前述の梁部材２２５の直下に設けられた梁部材２２６に連結されている。エリミネータブロック５０と骨組２０との連結構造については、前述の第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
以上に説明したように、第１及び第２実施形態に係る冷却塔１Ａ,１Ｂでは、エリミネータ５が少なくとも２つの谷折れ部Ｖと少なくとも１つの山折れ部Ｍとを含み、谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが水平方向に繰り返された蛇腹形状を有している。これにより、溝状を成すように設置されたエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータ５の表面積を増大させることができる。また、エリミネータ５の表面積は、谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍの繰り返し回数を増減させたり、谷折れ部Ｖ又は山折れ部Ｍの接合角度を変化させたりすることによって、調整することが可能である。
【００５７】
そして、第１及び第２実施形態に係る冷却塔１Ａ,１Ｂでは、エリミネータ５の表面積の増大によって、先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータ５を通過する冷却空気の流速が低減する。圧力損失は流速の２乗に比例することから、冷却空気の流速の低減によって、冷却空気の圧力損失を低減することができる。よって、省エネルギーに寄与することができる。また、気液接触領域３０からの冷却空気中に付着物が混在する場合に、気液接触領域３０とエリミネータ５との間の空間において冷却空気に随伴する付着物の一部がエリミネータ５へ到達する前に自重落下するので、エリミネータ５に付着する付着物の量を低減することができる。空間で落下する付着物の量は気液接触領域３０からエリミネータ５までの距離が大きくなるほど多くなることが期待できる。よって、エリミネータ５が付着物で閉塞するまでにかかる時間を遅らせることができる。
【００５８】
また、第１及び第２実施形態に係る冷却塔１Ａ,１Ｂでは、エリミネータ５が、少なくとも山折れ部Ｍと谷折れ部Ｖにおいて骨組２０と連結されている。これにより、溝状を成すように設置されたエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータ５の座屈強度を高めることができる。したがって、付着物でエリミネータ５の重量が増加することによって、エリミネータ５に掛かる垂直方向の荷重が増大したときに、エリミネータ５が座屈することを防止できる。
【００５９】
また、第１及び第２実施形態に係る冷却塔１Ａ,１Ｂでは、エリミネータ５が、水平方向に並んだ複数のエリミネータブロック５０から成り、隣接するエリミネータブロック５０同士の下端が谷折れ部Ｖを形成するように突き合わされ、隣接するエリミネータブロック５０同士の上端が山折れ部Ｍを形成するように突き合わされている。
【００６０】
上記において、複数のエリミネータブロック５０が、エリミネータ５の両端部に位置する一対のサイドブロック５０Ｓと、一対のサイドブロック５０Ｓの間に位置する複数の中間ブロック５０Ｃとを含んでいる。この一対のサイドブロック５０Ｓの各々は、一端が気液接触領域３０に近づき且つ他端が気液接触領域３０から離れるように所定の第１角度θ１だけ水平から傾いた主面を有するパネル状である。第１角度θ１が、３０°より大きく９０°より小さい範囲の角度である。
【００６１】
上記のように設置されたサイドブロック５０Ｓが気液接触領域３０から離れていることで、エリミネータ５の流路が付着物で閉塞するまでの時間を遅らせることができ、メンテナンスサイクルを長くすることができる。特に、第１実施形態に係る冷却塔１Ａにおいては、サイドブロック５０Ｓと気液接触領域３０との間に空間が存在し、この空間を利用してエリミネータブロック５０をエンドフレーム７から着脱させることなくメンテナンスすることができる。
【００６２】
また、第１及び第２実施形態に係る冷却塔１Ａ,１Ｂでは、複数の中間ブロック５０Ｃの各々が、所定の第２角度θ２だけ水平から傾いた主面を有するパネル状である。そして、第２角度θ２が、３０°以上９０°以下の範囲の角度である。これにより、溝状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータ５の座屈強度を高めることができる。
【００６３】
〔変形例〕
以上に本発明の好適な実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）を説明したが、前述の実施形態におけるエリミネータ５の設置態様は例えば以下のように変更することができる。図７（ａ）〜（ｄ）の各図には、エリミネータ５の設置態様の変形例が示されている。なお、これらの変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、これらの変形例においては特に図示及び説明しないが、エリミネータ５を構成している各エリミネータブロック５０の端部は前述の実施形態と同様に骨組２０と直接的又は間接的に連結されている。
【００６４】
図７（ａ）には、変形例１に係るエリミネータ５Ａの前方から見た概略構成が示されている。変形例１に係るエリミネータ５Ａは、３つのＶ字が左右方向に連なった蛇腹形状を成している。具体的には、変形例１に係るエリミネータ５Ａは、左右のサイドブロック５０Ｓと、これらの間に配置された４つの中間ブロック５０Ｃとにより構成され、全体として３つの谷折れ部Ｖと２つの山折れ部Ｍとを有している。
【００６５】
上記実施形態及びその変形例に限定されず、エリミネータ５は、谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとが水平方向に１．５回以上繰り返された蛇腹形状を成し、少なくとも２つの谷折れ部Ｖと少なくとも１つの山折れ部Ｍとを含んでいればよい。換言すれば、エリミネータ５は、少なくとも２つのＶ字が水平方向に連なった蛇腹形状を成していれば、Ｖ字の繰り返し数は２つよりも多くてもよい。このようにして、溝状のエリミネータを備えた先行技術に係る冷却塔と比較して、エリミネータ５の表面積を増大させることと、エリミネータ５の座屈強度を高めることとを実現できる。
【００６６】
エリミネータ５に含まれる谷折れ部Ｖと山折れ部Ｍとの数（即ち、Ｖ字の繰り返し数）は、エリミネータ５が設置される空間の大きさや、エリミネータ５の上方に配置されるファン３の数に応じて決定されることが望ましい。例えば、冷却塔１Ａ，１Ｂが備える各ファン３の下方にエリミネータ５の谷折れ部Ｖが配置されるように、エリミネータ５の谷折れ部Ｖの数及び位置が決定されてよい。
【００６７】
図７（ｂ）には、変形例２に係るエリミネータ５Ｂの前方から見た概略構成が示されている。変形例２に係るエリミネータ５Ｂは、２つのＶ字が左右方向に連なった左右非対称な蛇腹形状を成している。変形例２に係るエリミネータ５Ｂでは、エリミネータ５に含まれる２つの中間ブロック５０Ｃの長さが相違している。そのために、エリミネータ５Ｂを前方から見たときに、右側のサイドブロック５０Ｓとこれに隣接する中間ブロック５０Ｃが成すＶ字の谷の角度と、左側のサイドブロック５０Ｓとこれに隣接する中間ブロック５０Ｃが成すＶ字の谷の角度とが異なっている。変形例２に係るエリミネータ５Ｂよれば、各中間ブロック５０Ｃの長さを調整することで、エリミネータ５Ｂを設置される空間の大きさに適合させることができる。
【００６８】
図７（ｃ）には、変形例３に係るエリミネータ５Ｃの前方から見た概略構成が示されている。変形例３に係るエリミネータ５Ｃは、２つのＶ字が左右方向に連なった蛇腹形状を成し、各谷折れ部Ｖに歩廊５６が設けられている。具体的には、変形例３に係るエリミネータ５Ｃでは、サイドブロック５０Ｓの下端と中間ブロック５０Ｃの下端との間が、これらが鋼板やフレームなどでほぼ水平に接続されることによって、歩廊５６が形成されている。変形例３に係るエリミネータ５Ｃによれば、歩廊５６を利用してエリミネータ５のメンテナンスを行うことができる。
【００６９】
図７（ｄ）には、変形例４に係るエリミネータ５Ｄの前方から見た概略構成が示されている。変形例４に係るエリミネータ５Ｄは、３つの梁部材２２に跨った２つのＶ字が左右方向に連なった蛇腹形状を成している。具体的には、サイドブロック５０Ｓの上端が天井梁２２１（第１梁部材）又はその近傍の骨組２０と直接的又は間接的に連結され、サイドブロック５０Ｓの下端は第１中間梁２２２（第２梁部材）の直ぐ下方に設けられた梁部材２２である第２中間梁２２３（第３梁部材）と直接的又は間接的に連結されている。なお、サイドブロック５０Ｓと第１中間梁２２２との交差部においては、サイドブロック５０Ｓに第１中間梁２２２が通過する開口が形成されており、第１中間梁２２２がサイドブロック５０Ｓを貫いている。更に、変形例４に係るエリミネータ５Ｄでは、中間ブロック５０Ｃの下端が第２中間梁２２３と直接的又は間接的に連結され、中間ブロック５０Ｃの上端が第１中間梁２２２と直接的又は間接的に連結されている。変形例４に係るエリミネータ５Ｄによれば、エリミネータ５の表面積を更に増大させることができる。なお、上記変形例４に係るエリミネータ５Ｄでは、第１中間梁２２２がサイドブロック５０Ｓを貫いているが、サイドブロック５０Ｓが第１中間梁２２２と交差する箇所で上部材と下部材とに分割されており、上部材の下端と下部材の上端とがそれぞれ第１中間梁２２２と連結されていてもよい。
【００７０】
図７（ｅ）には、変形例５に係るエリミネータ５Ｅの前方から見た概略構成が示されている。前述の実施形態に係るエリミネータ５は、各エリミネータブロック５０の上端が天井梁２２１と連結されており、エリミネータブロック５０の下端が天井梁２２１の直ぐ下方の梁部材である第１中間梁２２２と連結されている。但し、エリミネータブロック５０の上端と下端との間に少なくとも１つの梁部材が存在していても構わない。例えば、変形例５に係るエリミネータ５Ｅでは、各エリミネータブロック５０の上端が天井梁２２１と連結されており、各エリミネータブロック５０の下端が第１中間梁２２２の直ぐ下方に設けられた第２中間梁２２３と連結されている。つまり、変形例５に係るエリミネータ５Ｅは、前方から見たみたときに上下に三段以上の梁部材に跨るＷ字状を成している。各エリミネータブロック５０の第１中間梁２２２と交差する部分には、干渉を回避するための開口が形成されており、この開口に第１中間梁２２２が挿通されている。但し、各エリミネータブロック５０が第１中間梁２２２と交差する部分で上部材と下部材とに分割されており、上部材の下端と下部材の上端とがそれぞれ第１中間梁２２２と連結されていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１Ａ，１Ｂ  冷却塔
２  塔本体
３  ファン
３１  ファンスタック
３２  モータ
３３  伝動軸
３４  減速機
４  充填材
４０  充填材ユニット
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ  エリミネータ
５０  エリミネータブロック
５０Ｃ  中間ブロック
５０Ｓ  サイドブロック
７  エンドフレーム
７１  ベース部
７２  上壁部
７３  下壁部
１２  上部水槽
１３  下部水槽
１６  温水供給管
１７  散水ノズル
２０  骨組
２１  柱部材
２２  梁部材
２２１  天井梁
２２２  第１中間梁
２２３  第２中間梁
２３  ブレース部材
２４  ルーバー
２５  空気取入口
２８  通風空間
３０  気液接触領域
２７，５６  歩廊
６１，６３，６４，６５，６６，６８  ガセットプレート
６７，６９  連結プレート
【図１】
2016080312.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016080312.tif 000008
【図７】
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