JP2015183906A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

【課題】水槽から充填材に対して循環水を適切に供給することができるとともに、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができ、さらに、水槽と充填材との間に形成される空間の存在に伴う問題点を解消するようにした冷却塔を提供すること。
【解決手段】充填材６に対して循環水Ｗを供給するための水槽９の底板９１に、充填材６を構成するシート材６１の幅方向に対して交差する方向に延びる下に凸の複数条の溝９２が形成された部材を用い、当該底板９１の充填材６を構成するシート材６１に対応する位置に、底板９１の下面から溝９２の溝壁９１ａの高さ方向に延びるスリット９３を形成し、このスリット９３を通して溝９２内にシート材６１の上端部を挿入して充填材６を配置するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調設備等の熱負荷からの循環水を冷却する冷却塔に関し、特に、充填材に対して循環水を滴下するための水槽を備えた冷却塔に関するものである。

従来、空調設備等の熱負荷からの循環水を冷却する冷却塔として、図２に示すような、充填材１０６に対して循環水Ｗを滴下するための水槽１０９を備えた直交流型（クロスフロータイプ）の冷却塔１０１が用いられている。

この冷却塔１０１は、例えば、空調設備１０２から熱エネルギを吸収した循環水Ｗを冷却するために用いられるものであって、図２において、左右両側に外気吸込口１０３を有する冷却塔本体１０４と、この冷却塔本体１０４の中央において底側開口から天井側開口に亘って空間１０５が形成されるように冷却塔本体１０４の左右両側部に配置される充填材１０６と、冷却塔本体１０４の天井側開口に配備される送風機１０７とを備えている。
充填材１０６は、熱交換器として機能するものであって、合成樹脂製のシート材が積層されて構成されている。
この充填材１０６の上方には、空調設備１０２から循環水入口側配管１０８を介して導入される循環水Ｗを充填材１０６の上部に対して滴下するための多数の循環水滴下孔１２０が底板１２１に形成されてなる水槽１０９が配設されている。
一方、この充填材１０６の下方には、充填材１０６を伝って流れ落ちる循環水Ｗを一時的に貯留する下部水槽１１０が冷却塔本体１０４の底側開口全体を塞ぐように配設されている。

そして、送風機１０７が作動されると、外気Ｑが外気吸込口１０３から冷却塔本体１０４内に吸い込まれ、冷却塔本体１０４内に吸い込まれた外気Ｑが充填材１０６を通過して空間１０５に導入され、その後、送風機１０７が配備される天井側開口から排出されるようになっている。
一方、充填材１０６を伝って下部水槽１１０に流れ落ちる循環水Ｗは充填材１０６を通過する外気Ｑによって冷却され、冷却された循環水Ｗは下部水槽１１０に一旦貯留され、下部水槽１１０に貯留された冷却後の循環水Ｗ′は循環水出口側配管１１１を介して空調設備１０２に戻されるようになっている。

ところで、この冷却塔１０１においては、充填材１０６に対して、循環水Ｗを均一に滴下させるとともに、滴下された循環水Ｗが充填材１０６を構成するシート材の表面を伝って流下するようにするために、すなわち、充填材１０６に当たらずに冷却されることなくそのまま落下することを防止するために、循環水滴下孔１２０から滴下された循環水Ｗを拡散させる所要の循環水拡散部材１２２を、水槽１０９と充填材１０６との間に配設するようにしている。
ここで、各循環水拡散部材１２２は、循環水滴下孔１２０から滴下された循環水Ｗを受け止める帯状板材よりなり、水槽１０９を下側から支える図示されない所要の梁部材によって支持されている。

このように、この冷却塔１０１では、充填材１０６に対して循環水Ｗを適切に滴下させるために、水槽１０９と充填材１０６との間に循環水拡散部材１２２を別途設ける必要があり、部品点数が増えてコストが嵩むことに加え、冷却塔本体１０４内に吸い込まれた外気Ｑが、循環水拡散部材１２２を設ける水槽１０９と充填材１０６との間に形成される空間を通して迂回し、冷却に使用されることなく排出されたり、この排出される空気に循環水Ｗの飛沫が含まれた状態で外部に放出されるという問題があった。

なお、循環水滴下孔に噴霧ノズルを装着して充填材の上部に対し、循環水の拡散の均一化を図るようにした技術が、例えば、特許文献１に提案されているが、この特許文献１に係る技術においても、部品点数の増加は免れず、やはりコストが嵩むという問題があった。

実公平７−２２６２５号公報

本発明は、上記従来の冷却塔の有する問題点に鑑み、水槽から充填材に対して循環水を適切に供給することができるとともに、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができ、さらに、水槽と充填材との間に形成される空間の存在に伴う問題点を解消するようにした冷却塔を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の冷却塔は、充填材に対して循環水を供給するための水槽を備えた冷却塔において、前記水槽の底板に、充填材を構成するシート材の幅方向に対して交差する方向に延びる下に凸の複数条の溝が形成された部材を用い、当該底板の充填材を構成するシート材に対応する位置に、底板の下面から前記溝の溝壁の高さ方向に延びるスリットを形成し、該スリットを通して前記溝内にシート材の上端部を挿入して充填材を配置するようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記スリットの、充填材を構成するシート材の厚さ方向の寸法を、シート材の厚さ＋数ｍｍ〜２０ｍｍに設定するようにすることができる。

本発明の冷却塔によれば、水槽の底板に、充填材を構成するシート材の幅方向に対して交差する方向に延びる下に凸の複数条の溝が形成された部材を用い、当該底板の充填材を構成するシート材に対応する位置に、底板の下面から溝の溝壁の高さ方向に延びるスリットを形成し、該スリットを通して溝内にシート材の上端部を挿入して充填材を配置するようにすることにより、水槽に導入され、スリットを通して流出した循環水は、スリットを通して溝内に上端部が挿入されたシート材を伝ってシート材の幅方向の全長に亘って断続して（一定の間隔をあけて）供給されるため、循環水を、充填材を構成するシート材の表面全面を伝って均一に流下させることができ、充填材に当たらずに冷却されることなくそのまま落下する循環水をなくすことができる。
これにより、充填材に対して循環水を適切に滴下させるための循環水拡散部材等の部材を別途設ける必要がなくなり、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができ、さらに、水槽と充填材との間に形成される空間を実質的になくして、当該空間の存在に伴う問題点である、冷却塔本体内に吸い込まれた外気が当該空間を通して迂回し、冷却に使用されることなく排出されたり、この排出される空気に循環水の飛沫が含まれた状態で外部に放出されるという問題を解消することができる。

また、スリットの、充填材を構成するシート材の厚さ方向の寸法を、シート材の厚さ＋数ｍｍ〜２０ｍｍに設定するようにすることにより、スリットを通して溝内に上端部が挿入されたシート材を伝って充填材に供給される循環水の水量を、適切に管理することができる。

本発明の冷却塔の一実施例を示す水槽及び充填材の構成図で、（ａ）は正面断面図（（ｂ）のＹ−Ｙ断面図。図２（ｂ）に対応する図面。）、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ方向からの側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｄ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図、（ｅ）はスリットの形状を変更した変形実施例の（ｃ）に対応する図面である。 従来の冷却塔の説明図で、（ａ）は全体概略構成図、（ｂ）は水槽及び充填材の構成図（（ａ）のＰ部の拡大図）である。

以下、本発明の冷却塔の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の冷却塔の一実施例を示す。
この冷却塔１は、充填材６に対して循環水Ｗを供給するための水槽９を備えるようにしたもので、全体の基本構成を従来の冷却塔１０１と共通としている。

そして、この冷却塔１は、水槽９の底板９１に、充填材６を構成するシート材６１の幅方向に対して交差する方向に延びる下に凸の複数条の溝９２が形成された部材を用い、当該底板９１の充填材６を構成するシート材６１に対応する位置に、底板９１の下面から溝９２の溝壁９１ａの高さ方向に延びるスリット９３を形成し、このスリット９３を通して溝９２内にシート材６１の上端部を挿入して充填材６を配置するようにしている。

この場合において、水槽９の底板９１は、溝９２の断面形状が台形をし、これが連続する波板部材を好適に用いることができるが、このほか、丸波や角波からなる波板部材を用いることもできる。
なお、波板部材の１波長の長さは、２０〜５０ｍｍ程度、溝９２の幅は、その１／２〜２／３程度に設定することができる。

そして、スリット９３は、底板９１の下面から溝９２の溝壁９１ａの高さ方向の途中まで延びるように形成し、溝壁９１ａの上端にまで達しないようにすることが、底板９１の強度を維持するために好ましい。

また、スリット９３は、充填材６を構成するシート材６１の厚さ方向の寸法ｄを、シート材の厚さｔ（本実施例においては、０．３ｍｍ程度。）＋数ｍｍ〜２０ｍｍ（本実施例においては、１０ｍｍ程度。）に設定するようにすることにより、シート材６１の厚さ方向の両側に、水槽９に導入された循環水Ｗが流出する数ｍｍ〜１０ｍｍ程度の隙間が形成されるようにする。
これにより、スリット９３を通して溝９２内に上端部が挿入されたシート材６１を伝って充填材６に供給される循環水Ｗの水量を、適切に管理することができる。

上記スリット９３の寸法ｄは、底板９１の下面から溝９２の溝壁９１ａの高さ方向に一定にするほか、図１（ｅ）に示すように、溝９２内に挿入したシート材６１の上端部を挟持できるように、スリット９３の上部の寸法を小さく設定するようにすることもできる。
これにより、シート材６１の厚さ方向の両側に形成される、水槽９に導入された循環水Ｗが流出する隙間の寸法を同一にして、流出する循環水Ｗの水量を適切に管理することができるとともに、シート材６１の上端部が、スリット９３の上部の寸法を小さく設定した溝壁９１ａによって拘束されるため、冷却塔本体内に吸い込まれた外気が充填材６を通過する際に、シート材６１が振動することを防止することができる。

この冷却塔１によれば、水槽９に導入され、スリット９３を通して流出した循環水Ｗは、スリット９３を通して溝９２内に上端部が挿入されたシート材６１を伝ってシート材６１の幅方向の全長に亘って断続して（一定の間隔をあけて）供給されるため、循環水Ｗを、充填材６を構成するシート材６１の表面全面を伝って均一に流下させることができ、そして、充填材６に当たらずに冷却されることなくそのまま落下する循環水をなくすことができる。
これにより、充填材６に対して循環水Ｗを適切に滴下させるための循環水拡散部材等の部材を別途設ける必要がなくなり、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができる。
さらに、水槽９と充填材６との間に形成される空間を実質的になくして、当該空間の存在に伴う問題点である、冷却塔本体内に吸い込まれた外気が当該空間を通して迂回し、冷却に使用されることなく排出されたり、この排出される空気に循環水Ｗの飛沫が含まれた状態で外部に放出されるという問題を解消することができる。

以上、本発明の冷却塔について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の冷却塔は、水槽から充填材に対して循環水を適切に供給することができるとともに、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができ、さらに、水槽と充填材との間に形成される空間の存在に伴う問題点を解消することができることから、直交流型（クロスフロータイプ）の冷却塔の用途に好適に用いることができる。

１ 冷却塔
６ 充填材
６１ シート材
９ 水槽
９１ 底板
９１ａ 溝壁
９２ 溝
９３ スリット
Ｗ 循環水

Claims (2)

1. 充填材に対して循環水を供給するための水槽を備えた冷却塔において、前記水槽の底板に、充填材を構成するシート材の幅方向に対して交差する方向に延びる下に凸の複数条の溝が形成された部材を用い、当該底板の充填材を構成するシート材に対応する位置に、底板の下面から前記溝の溝壁の高さ方向に延びるスリットを形成し、該スリットを通して前記溝内にシート材の上端部を挿入して充填材を配置するようにしたことを特徴とする冷却塔。
2. 前記スリットの、充填材を構成するシート材の厚さ方向の寸法を、シート材の厚さ＋数ｍｍ〜２０ｍｍに設定してなることを特徴とする請求項１記載の冷却塔。

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