(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水槽（５）の下部に設けた複数の散水口（６）からその直下の充填材（１２）に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材が互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材（２１）からなり、該平板状部材は前記間隔Ｌを隔てるための突起（２２）を有し、
該突起の少なくとも一部は、
前記散水口（６）の直下に位置し該散水口から流下する温水を充填材の表面に沿った水平方向に２分する第１皿状突起（２２ａ）と、
該第１皿状突起における前記水平方向の一端から間隔を隔てた鉛直面を有する第１制水突起（２２ｂ）と、
前記第１皿状突起における前記水平方向の他端から間隔を隔てた鉛直面を有し、前記第１皿状突起に関して前記第１制水突起（２２ｂ）と反対側に設けられた第２制水突起（２２ｂ）と、
前記第１制水突起の下端から下方に間隔を隔てた水平分散面（２３）を有する第２皿状突起（２２ｃ）と、
前記第２制水突起の下端から下方に間隔を隔てた水平分散面（２３）を有する第３皿状突起（２２ｃ）と、からなり、
前記第１制水突起は、前記第１皿状突起で２分された前記温水の一方を前記鉛直面により下方に案内して前記第２皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面へ流下させ、前記第２制水突起は、前記第１皿状突起で２分された前記温水の他方を前記鉛直面により下方に案内して前記第３皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面へ流下させ、前記第２皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面は、前記第１制水突起の前記鉛直面からの温水を前記水平方向に２分し、前記第３皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面は、前記第２制水突起の前記鉛直面からの温水を前記水平方向に２分する、ことを特徴とする冷水塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷水塔に係わり、更に詳しくは、冷水塔の充填材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の冷水塔の構成図である。この図において、１はケーシング、２は送風機、３は排気口、４は外気取入口、５は温水槽、６は散水口、９は熱交換部であり、散水口６から流下させた温水７を外気８と熱交換させて冷却する。さらに、熱交換部９は、フィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１と充填材１２とからなり、充填材１２に沿つて流下する温水７を、その間を横方向に通過する外気８の直接接触により冷却し、発生した高湿度の空気１４に乾式空気加熱部１１を通過した乾燥空気１５を混合し、空気の湿度を低減して白煙を防止するようになっている。
【０００３】
さらに、上述した構成の冷水塔を改良した冷水塔では、フィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１を充填材１２で置き替え、温水槽直下部の充填材を常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に区分し、白煙を防止する際には、湿式・乾式切替領域の温水流下をやめて、この領域を通過する空気を乾燥状態にできるようになっている（例えば、特願平９−３０５４９１号、未公開）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した冷水塔では空気との熱交換率を高めるために、充填材を構成する壁面に薄く均一な水膜を形成する必要がある。しかし、温水槽５の下部に複数の穴を設け、この穴から単に温水を流下させただけでは、水が充填材１２の隙間を壁面に接触せずに落下して水膜を形成しない場合がある。そのため、従来、主として温水槽の下部にノズルを設け、このノズルにより水を四方に拡散させていた。しかし、この場合、多数のノズルを必要とするばかりでなく、そのノズルを充填材の隙間に正確に位置決めする必要があった。また、温水槽の構造によっては、大型のノズルを充填材の隙間に配置するのが困難であった。
【０００５】
更に、この問題を解決するために、図４に模式的に示すように、穴やノズルの下部に位置する充填材１２の隙間に水平分散管１６を挿入し、この管で散水を２分して充填材の壁面に接触させる手段もとられていた。しかしかかる水平分散管１６を用いても、管の頂部に正確に散水されないと左右一方向にのみ流れる片流れを起こしやすく、分散管の位置決めが困難である問題点があった。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、多数の穴やノズルを必要とせず、かつそれらを正確に位置決めする必要がなく、さらに水平分散管１６のような余分な挿入物を必要とせずに、充填材１２を構成する壁面に均一な水膜を確実に形成することができる冷水塔を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、温水槽（５）の下部に設けた複数の散水口（６）からその直下の充填材（１２）に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材が互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材（２１）からなり、該平板状部材は前記間隔Ｌを隔てるための突起（２２）を有し、
該突起の少なくとも一部は、
前記散水口（６）の直下に位置し該散水口から流下する温水を充填材の表面に沿った水平方向に２分する第１皿状突起（２２ａ）と、
該第１皿状突起における前記水平方向の一端から間隔を隔てた鉛直面を有する第１制水突起（２２ｂ）と、
前記第１皿状突起における前記水平方向の他端から間隔を隔てた鉛直面を有し、前記第１皿状突起に関して前記第１制水突起（２２ｂ）と反対側に設けられた第２制水突起（２２ｂ）と、
前記第１制水突起の下端から下方に間隔を隔てた水平分散面（２３）を有する第２皿状突起（２２ｃ）と、
前記第２制水突起の下端から下方に間隔を隔てた水平分散面（２３）を有する第３皿状突起（２２ｃ）と、からなり、
前記第１制水突起は、前記第１皿状突起で２分された前記温水の一方を前記鉛直面により下方に案内して前記第２皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面へ流下させ、前記第２制水突起は、前記第１皿状突起で２分された前記温水の他方を前記鉛直面により下方に案内して前記第３皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面へ流下させ、前記第２皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面は、前記第１制水突起の前記鉛直面からの温水を前記水平方向に２分し、前記第３皿状突起（２２ｃ）の前記水平分散面は、前記第２制水突起の前記鉛直面からの温水を前記水平方向に２分する、ことを特徴とする冷水塔が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、充填材自体を構成する平板状部材（２１）の突起（２２）の少なくとも一部に、散水口（６）の直下に位置する水平分散面（２３）を設け、この水平分散面で、散水を充填材の表面に沿って水平に分散させるので、散水口（６）の位置が水平分散面（２３）の中心とずれても流下して水平分散面に当たった水は必ず２分されて充填材の表面に沿って横（水平）に広がる。従って、水平分散面の水平長さを十分にとれば、多数の穴やノズルを必要とせず、かつそれらを正確に位置決めする必要がなく、かつ分散管のような余分な挿入物を必要としない。また、充填材の表面に沿って水平分散面の上面を横（水平）に広がった温水は、充填材を構成する壁面に表面張力で付着して断面がＵの字型になって流れるので、その端面で表面を濡らしながら壁面に付着し均一な水膜を確実に形成することができる。
【００１０】
この構成により、第１皿状突起（２２ａ）の水平分散面（２３）に当たった水は充填材壁面にのみ付着して水膜を形成し、左右均等に分散する。またストッパーとして機能する第１制水突起（２２ｂ）および第２制水突起（２２ｂ）と、水平分散面（２３）を有する第２皿状突起（２２ｃ）および第３皿状突起（２２ｃ）とがあることで、第１皿状突起（２２ａ）で２分した水流を第２皿状突起（２２ｃ）および第３皿状突起（２２ｃ）で更に２分でき、１つの散水穴からの水が４つに分かれ広い範囲に分散させることができる。さらに、据付誤差により散水穴と第１皿状突起（２２ａ）の水平分散面（２３）の中心がずれた場合でも水流は常に２等分されるため、分散を常に均一にでき、位置ずれの許容量が広くなる。従って散水穴またはノズルの数を激減でき、余分な邪魔板の製作・据付を不要にできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明による冷却塔の散水部を模式的に示す図である。この図に示すように、本発明の冷水塔は、温水槽５の下部に設けた複数の散水口６からその直下の充填材１２に温水７を散水し、充填材１２の表面を流下する温水７に外気８を直接接触させて温水を冷却するようになっている。なお、この冷水塔は、特願平９−３０５４９１号（未公開）に例示したような、白煙防止機能付きの冷却塔であっても、或いはその機能を有しない通常の冷却塔であってもよい。
【００１３】
図１に示すように、本発明の冷水塔では、充填材１２が互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材２１で構成されている。この平板状部材２１は、好ましくは腐食しにくい材質（例えばプラスチック材）からなり、表面に多数の山形の起伏が設けられ、表面を流れる温水７が水平方向に分散されやすくなっている。従って、この平板状部材２１は、全体としては平板状であるが、各部分は平板を凹凸に成形したものとなっている。この成形は、真空成形、押し出し成形、その他の成形手段により容易に実施することができる。
【００１４】
充填材１２の間隔Ｌは、表面を流れる温水７と、その間を水平に通過する外気８とが直接接触により熱交換するように決定される。この間隔Ｌは狭いほど熱交換率を高めることができるが、反面、充填材のコスト高を招きかつ多数の散水口６が必要になる。従って、この間隔Ｌは、例えば１０〜５０ｍｍ程度とするのがよい。
【００１５】
図２は、図１のＡ−Ａ線における矢視図である。この図に示すように、本発明の冷水塔では、平板状部材２１にその間隔Ｌを隔てるための突起２２が設けられている。この突起２２は、真空成形等により、平板状部材２１の一部として一体に成形されている。また、この突起２２の少なくとも一部に、水平分散面２３が設けられている。この水平分散面２３は、散水口６の直下に位置し散水（温水７）を充填材１２の表面に沿って水平に分散させる機能を有している。
【００１６】
図２の例において、温水槽５の直下に位置する平板状部材２１の突起２２の少なくとも一部は、第１皿状突起２２ａ、第１制水突起２２ｂ、第２制水突起２２ｂ、第２皿状突起２２ｃおよび第３皿状突起２２ｃからなる。
【００１７】
第１皿状突起２２ａは、散水口６の直下に位置する水平分散面２３を有し、流下する温水７を図に示すように壁面に沿って水平に２分する機能を有する。また、制水突起２２ｂは、第１皿状突起２２ａの両端部から間隔Ｄを隔てた鉛直面を有し、かつその両端部に対応して対になっている。更に、第２皿状突起２２ｃおよび第３皿状突起２２ｃは、第１制水突起２２ｃ、第２制水突起２２ｃの下端から間隔Ｈを隔てた水平分散面２３を有し、かつ対の第１制水突起２２ｃおよび第２制水突起２２ｃに対応してそれぞれ設けられている。
【００１８】
なお、この実施形態において、第２皿状突起２２ｃおよび第３皿状突起２２ｃの更に下部には、一体で充填材１２が続いている。この部分の充填材１２には、真空成形等により、円形断面の突起２２ｄが設けられ、これらの突起により、充填材１２の間隔Ｌを保持するようになっている。
【００１９】
上述した本発明の構成によれば、充填材自体を構成する平板状部材２１の突起２２の少なくとも一部に、散水口６の直下に位置する水平分散面２３を設け、この水平分散面で、散水を充填材の表面に沿って水平に分散させるので、散水口６の位置が水平分散面２３の中心とずれても流下して水平分散面２３に当たった水は必ず２分されて充填材の表面に沿って横（水平）に広がる。従って、水平分散面２３の水平長さを十分にとれば、多数の穴やノズルを必要とせず、かつそれらを正確に位置決めする必要がなく、かつ分散管のような余分な挿入物を必要としない。また、充填材１２の表面に沿って水平分散面２３の上面を横（水平）に広がった温水７は、充填材１２を構成する壁面に表面張力で付着して断面がＵの字型になって流れるので、その端面で表面を濡らしながら壁面に付着し均一な水膜を確実に形成することができる。
【００２０】
また、この突起２２の少なくとも一部を、第１皿状突起２２ａ、対になった第１制水突起２２ｂと第２制水突起２２ｂ及び対になった第２皿状突起２２ｃと第３皿状突起２２ｃで構成することにより、第１皿状突起２２ａの水平分散面２３に当たった水は充填材壁面にのみ付着して水膜を形成し、左右均等に分散する。またストッパーとして機能する第１制水突起２２ｂ及び第２制水突起２２ｂと、水平分散面２３を有する第２皿状突起２２ｃ及び第３皿状突起２２ｃとがあることで、第１皿状突起２２ａで２分した水流を第２皿状突起２２ｃ、第３皿状突起２２ｃで更に２分でき、１つの散水穴からの水が４つに分かれ広い範囲に分散させることができる。さらに、据付誤差により散水穴と第１皿状突起２２ａの水平分散面２３の中心がずれた場合でも水流は常に２等分されるため、分散を常に均一にでき、位置ずれの許容量が広くなる。従って散水穴またはノズルの数を激減でき、余分な邪魔板の製作・据付を不要にできる。
【００２１】
【実施例】
上述した構成の突起２２を実際に試験した結果、充填材の壁間を直接落下する水はほとんどなくなった。また、第１皿（第１皿状突起２２ａ）で飛ばされた水流はストッパー（第１制水突起２２ｂ、第２制水突起２２ｂ）と第２皿（第２皿状突起２２ｃ、第３皿状突起２２ｃ）により４つに分けられ、水膜になりながら広い範囲に分散することが確認され、冷水塔の性能が大幅に上昇した。また、センターがずれても問題がなく、当たった水は必ず２分されることが確認された。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは無論である。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明の冷水塔は、多数の穴やノズルを必要とせず、かつそれらを正確に位置決めする必要がなく、さらに水平分散管のような余分な挿入物を必要とせずに、充填材を構成する壁面に均一な水膜を確実に形成することができる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷却塔の散水部を模式的に示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における矢視図である。
【図３】従来の冷水塔の構成図である。
【図４】水平分散管を用いた分散例を示す図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 送風機
３ 排気口
４ 外気取入口
５ 温水槽
６ 散水口
７ 温水
８ 外気
９ 熱交換部
１０ フィン付きチューブ
１１ 乾式空気加熱部
１２ 充填材
１４ 高湿度空気
１５ 乾燥空気
１６ 水平分散管
２１ 平板状部材
２２ 突起
２２ａ 第１皿状突起
２２ｂ 第１制水突起、第２制水突起
２２ｃ 第２皿状突起、第３皿状突起
２２ｄ 円形突起
２３ 水平分散面
【図１】
0004092675.tif 000002
【図２】
0004092675.tif 000003
【図３】
0004092675.tif 000004
【図４】
0004092675.tif 000005