地域冷暖房用新型重層式冷却塔の紹介
NewType

Double‑DeckCoo‖ng

Tower

感for DHC

気熟装置事業部冷却塔部

エンジニアリンググループ

新後宏史

且irosbiNiigo

六本木エネルギーサービス(株)では六本木六丁目市街地再開発地区に｢地域冷暖房施設･特定電機事業施設+を建設し,2003年から熱,電気の供給を開始する｡当社は地域冷暖房用冷却塔のメーカとして採用され,新型重層式冷却塔を納入した｡今回納入した新型は従来型にくらべ据付面積で約40%小さく設計されている｡また,防振,白煙対策など周囲環境や日常のメンテナンスにも配慮された仕様となっている｡

RoppongiEnergy

Serviceente叩riseねcilities

in也eelectricity
COOlingandurban

Pantecspace

includesair

CleanlngSyStem托)rcomparedsuspension氏)reaSy

theVibration‑prOOf,air

煙heatingofunits

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start血esupplytype

donble‑deck

designedtominimize

env汁on皿ent‑Oriented
reduction,andofcold‑Water

designbasin

maintenance.

冷Double‑Deck

暖 房

防白

district toconventionaltowers.The

重層式冷却塔地 域

cooling払cilities/specialelectricdelivered2units

fbr the払cilities.T血etoandarearedevelopment

Co.,Ltd.has

sidtrict beating&coolingby40%

heating

constmcting'一山strict

Roppongi6‑Chome

heatin2003.Shinko

towersねr

installation

Co.,Ltd.is

防District

Tower

Heating&Cooling振Vibration‑FOOf

止

Plume

ま えがき

Cooling

reduction

であり,ホテル株屋上への設置から空間制約があり

六本木六丁目再開発地区は1986年,東京都から再据付面積を最小限にする必要があった｡当社の据付開発誘導地区の指定を受け95年に都市計画として決

面積最小重層式冷却塔は新宿,幕張,東京臨海地区定｡2000年4月に再開発工事に着手した｡施工面積に納入実績があるが,今回納入した新型重層式冷却約11ha,延床面積約70万m2の大規模プロジェクト

塔は従来と比較し据付面積で約40%小さくなるよである｡

うに設計されている｡また,直下階の室内環境対策

六本木エネルギーサービス(株)は,再開発組合が進めている六本木六丁目市街地再開発事業地区にのためよりグレードの高い空気バネの防振装置を設置している｡｢地域冷暖房施設･特定電気事業施設+を建設し,2基の白煙防止対策塔,電動機は全機インバータ

オフィス,住宅,商業施設,ホテル等の建物に電気,対応,冷却塔周囲にサイレンサーを配置したきわめ熱を2003年春から供給する予定である｡て環境にやさしい仕様となっている｡更に,下部水本施設の建設は新日本製裁(株)が一括で受注しており,当社は地域冷暖房用の冷却塔建設を担当した｡
この冷却塔は冷却水量13500m3/hと超大型冷却塔
6β

槽には自動洗浄装置が取り付けられており日常のメンテナンスにも配慮されている｡2002年5月に冷却塔の据付工事が完了したので,その概要をここに紹

神鋼パンテツク技報

Vb乙4β肋.J(20α〜/β)

介する｡(4)騒音値

フアンスタック出口水平1m点:81dB(A)以

1.新型重層式冷却塔の概要

下

今回納入した13500m3仙は5台1基の構造となっ(5)白煙長さており,中央に2185m3/bの冷却塔,左右2台が条件

外気温度5℃

白煙防止対策塔となっている｡従来の重層式冷却塔

相対湿度60%にくらべ,配管を全て内部に納め外観上は単層式と入口出口水温差2828.75n13/hで計5台となっている｡両側の2台は何ら変化がないような設計となっている｡

CT‑1,5:10m以下

写真1に上部外観を,写真2にその低騒音フアン

冷却塔諸元

1.2の部分を示す｡図1に全体図を示す｡

CT‑1,2,4,5

1.1設計条件(1)容量

塔寸法

CT‑1,2,4,5:11315m池(2828.75m池･1台)
CT‑3:2185m池(2)温度条件

全全塔
全長
幅
高高型

式
径数
数901000kg

出口水温:32.0℃
湿球温度:27.5℃

型式

(3)耐

震

水

平:1.5G

鉛

直:0.75G

送風機

電動機
定格台

減速比
台
数

器(CT‑1,5に取付)
防振装置
振動監視
装
置
自動洗浄
装
置

新型重層式冷却塔上部
Topviewofnewtypedouble‑deckcoo血gtower

軸流型低騒音フアン

同左

7310m皿6100m皿

9枚
4台

7枚
1台

全閉外扇屋外型
三相誘導電動機
インバータ対1芯型

同左

240kW

190kW

4台

1台

スパイラルベベル

同左

及びヘリカルギヤ

空気加熱

写真1数型式減速機

PhotoI

CT‑341720mm
15100mm
15070mm
17570mm

運転重量
直異台

入口水温:40.0℃8℃のとき

Motor

1/6.938

1/8.933

4台

1台

型
式
自動開閉ダンパ付ダンパ用モータ
0.4kW
台
数
2台
型
台式
数

空気ばね

型

式

パイプロスイッチ
MODEL1500

同左

台

数

4台

1台

≠5･5

同左
92個

一式

ノズル径個
数

CT+5

CT+49馴固×4

CT‑3

CT+2

CTJl
下andeck

囲囲

囲

Casin

Fan
7310mm￠6100mm

Fanstack

＼l

1 lll

l

1l

Air̲COOledlleat
excbanger

Coldwater
Louver

写真2

低騒音フアン

図1全体図

P血oto

2Low‑nOise払nFig.1Schematic血awing

lわJ.4β肋.J(2〃α!/β)

神鋼パンテツク技報/盲蒜;￣β9冷却塔材質

1.3(1)主要2.OHz程度まで下げ,よりよい環境作りのため空気構

造材:溶融亜鉛鍍金鋼

バネの防振装置を採用した｡(2)外装･ルーバー:FRP波板
填(3)充(4)エリ

空気バネ防振装置は国内では東京オペラシティに

材:硬質塩化ビニール

つづき2号機となるが規模では国内最大となる｡常時2台のコンプレッサーとレベルスイッチにより監

ネ一夕ー:硬質塩化ビニール

ミ(5)上部･下部温水槽:FRP(6)フア(7)空ンス気フ

表1に｢室内騒音と振動許容値+,表2に｢防振タ ック:FRP加ィ

視されている｡

熱器用バネの特長の一覧+を示す｡
写真3に空気バネの設置状態を示す｡

ン:アルミニウムダン

冬期および中間期に冷却塔から出る白煙(可視プ

パ:アルミニウム長2.特ルーム)を低減するために,空気加熱器を両端2台

造

2.1構

白煙対策

2.3

チューブ:溶融亜鉛鍍金鋼管の冷却塔に設置している｡

重層式冷却塔とは,上層下層に独立した充填層,ダンパーは全てモートルシリンダーにより開閉可散水機構を備え,通風は塔上部に設置した送風機単能とをっている｡写真4に空気加熱器を示す｡

体で上下層共通におこなうものである｡今回納入し2.4

振動監視装置た新型では,従来2列にわかれていた充填層を1列冷却塔の故障は回転機器による場合が多い｡こので構成し塔高では約1.5m程度高くなるものの,設回転機器の異常を早期に発見するために振動監視装置面積で約40%,容積で約8%の省スペース化を置を回転機器の共通架台に設置している｡今回採用図っている｡図2に新型と従来型の断面構造図を示したものは加速度,速度,変位の振動モードから選す｡

ぶことができ,起動時の一時的な大きい振動による

2.2

誤動作を起こさないように動作遅延時間が0〜60秒

振動対策

冷却塔には送風機,配管内の水流,水の落下などの範囲で設定可能である｡また,異常信号をアラーにより,振動が発生している｡ビル屋上階に設置すム,トリップと2段で設定可能である｡今回は当社

る場合,スラブから直下階に伝搬しないように,冷の長年の経験と実績から下記設定値とした｡

却塔を支える建築架台と冷却塔との間に防振装置を振動モ設置している｡地域冷暖房用冷却塔の防振装置としード:速度アラーム設定値:10mmノsては99%以上が金属バネを使用している｡本仕様

トリップ設定値:15mm/S
動作遅延時間:20S

は直下階の環境条件VL50以下,NC30以下(VL:2.5

VibrationlevelNC:Noisecriterion)と条件的には金属

大型冷却塔の下部水槽には大気中の粉塵,昆虫,バネでも可能な範囲であるが,バネの固有振動数をOutlet
Motor

Fa』

alr

オ1

Sta呈e

Fal15taCk

0しIt】etajr

vaterbasin

払r

upper

stage

Motor塑＼.=㌔芸慧慧

甘ot

1

Inlet

1al町er(当社特許)

下部水槽の自動洗浄装置

air

lnlet

air

Cold

water

OrllpperiotlVaterStabasin
Stagebasin【brlaⅥrer Stagen11■l/】▲ll

ヽ阻Inletair■仙励
腰

1aⅥ′erStage
丘11

Inlet

airairLouverぎ

Inletair

LollVer5
basin
water
血rloⅥrerStagevater70

2

払rloⅥrerStage

inletplpe

新型(NeⅥr切つe)

Fig.2

ColdⅥraterbasin

Jinlet plpe

図

血1awerstage

brnpperstage

lnletairColdヨot甘otlVaterbasin

Coldwaterbasin

十InletInletair

従来型(Conventionaltype)

断面構造図
Sectionaldrawing

神鋼パンテツク技報

1わ王.4β肋.J(20α2/β)木の葉などが堆積し,大きなメンテナンス費用が発生する｡特に噴射ノズルを取り付けた洗浄配管を設置し噴射により水槽内のゴミを水槽中央部に集めることができる｡
写真5に自動洗浄装置の設置状態を示す｡
2.6

耐震構造

DHC用冷却塔では耐震構造が要求される｡阪神淡路大震災以後はビルの屋上階にあり重要な設備との位置づけから水平震度(監甘)=1､5G,鉛直震度(EV)=0.75Gの耐力が要求される｡今回の冷却塔に

写真

3空気バネ

Photo

3Air

snspension

表1室内騒音と振動許容値
TablelIndoor

noiseandallowablelimits
NC

瓦indofroom

ofvibration

NoiselevelvalueRadio(TV)s山dioNC̲15〜2025〜30

Concert血allNC̲15〜2025〜30

Theater(500people)

NC̲25〜2530〜35

NC̲2535

NC‑2535

ApartlⅥent

NC‑25〜30

35〜40

日ouse什Iotel

NC‑25〜30

35〜40

NC‑25〜30

35〜40

Musicroom

VLvaluedB(A)40

Schoolroom(withoutloudspeaker)

50

Con托rencehall(wi也10udspeaker)

NC‑3040

Movietheater

NC‑3040

甘ospital

NC̲3040

Library

NC‑3040

写真4空気加熱器

NC‑35〜40

45〜50

Pboto

4Air

NC‑4555

EomeStore
Restaurant

表2

Table255

beating60

防振バネの特長の一覧
Summa叩OfcharactersofvibrationproofsprlngS

TypeItem①Naturalfねquency(Ez)normally(A:Excellent,B:Good,C:NoprobleIⅥ,D:Slightproblem)

(a)

(b)

Coilsprlng

La皿inatedsprlng(c)Airsprlng

1〜10

1〜10

②Dampingpe血皿弧CeNo

Yes③Higb丘･equenCyVibration‑isolating
ability(Soundproorerたct)

DDAB‑40〜150‑40〜150‑20〜80‑30〜120⑤oilresistance/Agingresistance

AAB

B⑥unifbrmityorproduct

AB

B

B

⑦stmcturalcompactness

ABCA⑧spacerequired

B

B

B

A

applicableasvibrationsystem④workingtemperaturerange(℃)Ⅵ)J.4β∧b.J(2〃α2/β)

神鋼パンテツク技報

0.7〜3.5(d)Vibrationproofsprlng

Dependsonuse

4〜15

Yes

アJ

写真

5

下部水槽自動洗浄装置

Photo

5

Coldbasinwater

cleaning

system

ついても同規準により設計した｡

写真

6

骨親ブレース構造

Pboto

6Cons血ction

むすびof色･ameWOrk

braces

民間国内最大親模の六本木再開発事業のエネルギー

写真6に骨組ブレースを示す｡

供給事業に当社冷却塔が採用されたことは誠にうれ

1)適用規準建築基準法:同施行令

しく思います｡これを機にさらにコンパクトで高性

日本建築学会:鋼構造設計規準

能かつ環境にやさしい冷却塔の開発につとめる所存

造:ブレース構造2)構3)鋼材表面処理:溶融亜鉛鍍金

であります｡
HDZ‑45最後に本稿の執筆にあたりご指導とご協力をいた

柱:H125×125×6.5×9

だいた,六本木エネルギーサービス(株)殿と新日本製錬(株)殿に深甚の謝意を表します｡

梁:BH250×250×16×28[参考文献]

ブレース:180×75×7×10.5

1)公害防止の技術と法規(振動病)4)主構造材連絡先
新後宏史

気熟装置事業部
冷却塔部

エンジニアリンググループ
TEFAX

L

O78‑232‑8136
O78‑232‑8066

E‑mailh.niigo@pantecぷ0.jp

乃

神鋼パンテツク技報

1わ乙4β肋.J(20α2/β)