JP2018094484A

JP2018094484A - 散水ノズル用ストレーナおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2018094484A
Application number: JP2016239596A
Authority: JP
Inventors: 真悟原口; Shingo Haraguchi; 光野本; Hikari Nomoto; 良文飯園; Yoshifumi Iizono
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP6805778B2

Abstract

【課題】ちり取り代わりの鍔部にスケールを堆積させ、清掃時に移動排除が容易な散水ノズル用ストレーナを提供する。【解決手段】散水ノズル用ストレーナ（５２）が配設されるクーリングタワー（１００）は、工程廃水（５）が所定の水位（Ｊ）で貯留される上部水槽（１０）と、上部水槽（１０）の底板（１１）に穿設された排水口（１２）から下向きに連通して散水可能な散水ノズル（２０）と、を備え、排水口（１２）は、所定の水位（Ｊ）よりも上方に底板（１１）からの高さ（Ｈ）まで延在した所定の目開きの網状濾材で排水口（１２）に対する包囲網（３３）を形成して仕切られ、網状濾材は、目開き（Ｇ）が３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、包囲網（３３）の下方を形成する周縁部（３４）の直径を４０〜１２０ｍｍ、高さ（Ｈ）を３０〜７０ｍｍに形成し、周縁部（３４）から鍔部（３５）を水平に延在させた。【選択図】図４

Description

本発明は、クーリングタワーに配設される散水ノズル用ストレーナおよびその製造方法に関する。

鉱工業で生じる工程廃水には排出温度の上限に規制があり、工程廃水を規制温度以下まで低下させるために、クーリングタワーが広く使用されている。さまざまな方式のクーリングタワーが知られているが、タワーの上部水槽に貯留した工程廃水を下方に向けてシャワー状に散水して外気と接触（以下、「曝気」ともいう）させて熱交換し、気温程度まで低下させる方式が知られている。

クーリングタワーにおける散水ノズルは、上部水槽に設けられた排水口に連通して下向きに取付けられている。上部水槽の排水口から排水された工程廃水は、散水ノズルの上端に形成された入口フランジから流入し、本体管部を通過し、散水ノズルの下端に付設されたリング状の散水板に衝突して放射状に分散する。工程廃水は一様な水相とは限らず、温泉水のように固形成分を含有することが多い。この固形成分は、クーリングタワーに工程廃水を供給する配管の中で凝集して集塊、すなわちスケールに成長する。

そのスケールは、成長過程で付着していた水槽内壁その他から剥離して工程廃水に混入する場合がある。このように、工程廃水に伴われて散水ノズルに流入したスケールの一部は、タワー内部に落下するものの、大部分はノズルの下端に付設された散水板に留置される。この状況で工程廃水の流入が継続すれば、ノズルは、その本体管部にスケールが蓄積することにより閉塞する。

散水ノズルが閉塞した状態を放置すると、工程廃水はタワー内部への散水が停止し、上部水槽から工程廃水が系外に溢れ出るおそれがある。この不具合を避けるため、定期点検、およびそれに伴う掃除等が必要となる。点検項目は、第１に上部水槽の水位チェック、第２に散水ノズルの閉塞有無の確認である。定期点検で異常が確認された場合、上部水槽と、散水ノズルと、それぞれの内部に堆積したスケールを除去する。

特に、工程廃水が温泉水である場合、上部水槽と、散水ノズルと、それぞれの内部にスケールが堆積し易いため、散水ノズルが高頻度で閉塞することになる。それを避けるため、定期点検および掃除に要する作業の負担が増大する。

例えば、後述する比較例１の場合、１回に作業員２人で１時間を要する掃除を毎週４回実施するため、合計の作業時間は作業員１人に換算して毎週８時間となる。後述する比較例２の場合でも、１人が毎週４時間を費やすことが確認できた。このような負担を軽減するため、散水ノズルの閉塞を抑制する技術が求められている。

これに対し、特許文献１には、冷却塔を備えた湿式排ガス脱硫装置において、小さなスケールと吸収剤スラリに限って通過を許容し、大きなスケールの通過を阻止するように、開口部を覆う閉塞防止用プロテクタが開示されている。また、特許文献２には、補給水のリン酸濃度を監視し、必要に応じてｐＨを調整してスケールの生成を抑制する排ガス処理装置が開示されている。

特開平１-２４５８３７号公報特開２０１１-１４７８８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の閉塞防止用プロテクタは、若干のスケールが堆積した場合であれば散水ノズルの閉塞を防止する効果があるものの、多量のスケールが堆積した場合にはプロテクタがスケールに埋没して、工程廃水の流入が妨げられるので、閉塞防止の実質的効果は少なかった。

また、特許文献２に記載の排ガス処理装置では、監視装置やｐＨ調整剤などの設備や資材が必要となる。したがって、鉱工業で生じる工程廃水を曝気冷却するクーリングタワーのように、スケールが定常的に発生している散水ノズルの閉塞を防止するには、消耗薬剤ほかの費用がかさむので、これを採用することは困難である。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工程廃水に含まれたスケールが、散水ノズルに連通する排水口の周辺に堆積しても、散水ノズルへの工程廃水の流入を妨げることが無く、散水ノズルの閉塞を防止することに加えて、定期清掃時には、ちり取り形状の鍔部に捕捉されたスケールを除去し易く、メンテナンス作業を省力化できる散水ノズル用ストレーナを提供することにある。

本発明者らは、散水ノズルに連通する排水口に設置する金網（散水ノズル用ストレーナ）の形状について鋭意研究することにより、課題の解決が可能な形状を見出し、本発明を完成した。

本願発明は、固形成分（１）を含有する工程廃水（５）を曝気冷却するクーリングタワー（１００）に配設される散水ノズル用ストレーナ（５０，５１，５２）であって、
前記クーリングタワー（１００）は、
前記工程廃水（５）が所定の水位（Ｊ）で貯留される上部水槽（１０）と、
該上部水槽（１０）の底板（１１）に穿設された排水口（１２）から下向きに連通して散水可能な散水ノズル（２０）と、
を備え、
前記排水口（１２）は、前記所定の水位（Ｊ）よりも上方に前記底板（１１）からの高さ（Ｈ）まで延在した所定の目開き（Ｇ）の網状濾材により前記排水口（１２）の直径（Ｄ）よりも大きく形成された包囲網（３１，３２，３３）で仕切られ、
該網状濾材は、前記目開き（Ｇ）が３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、前記包囲網（３１，３２，３３）の下方を形成する周縁部（３４）の直径（Ｍ）を４０〜１２０ｍｍ、前記高さ（Ｈ）を３０〜７０ｍｍに形成され、
前記周縁部（３４）から鍔部（３５）を水平に延在させたものである。

また、本発明の一態様において、前記網状濾材は、前記排水口（１２）を前記包囲網（３３）の前記周縁部（３４）から上部（３７）にわたって連続的に覆うドーム形であることが好ましい。

また、本発明の一態様においては、前記工程廃水（５）が温泉水であるものとする。

また、本発明は、固形成分（１）を含有する工程廃水（５）を曝気冷却するクーリングタワー（１００）に配設される散水ノズル用ストレーナ（５２）の製造方法であって、
前記クーリングタワー（１００）は、前記工程廃水（５）が所定の水位（Ｊ）を確保して上部水槽（１０）に貯留され、該上部水槽（１０）の底板（１１）に穿設された排水口（１２）から下向きに連通する散水ノズル（２０）から散水し、該散水ノズル（２０）の基部上側（２１）に連通する前記排水口（１２）には網状濾材が覆い被せられ、
該網状濾材は、少なくとも直径（Ｅ）を１５０ｍｍの円形平面（Ｆ）を確保できる目開き３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、
前記円形平面（Ｆ）に中央頂部（Ｐ）の高さ（Ｈ）が３０〜７０ｍｍ、底部を形成する周縁部（３４）の直径（Ｍ）が４０〜１２０ｍｍのドーム形を形成するように曲げ加工され、
前記周縁部（３４）には鍔部（３５）を水平に延在させるように成形したものである。

本発明によれば、工程廃水にスケールが多量に含まれ、散水ノズルの排水口周辺に堆積しても、散水ノズルへの工程廃水の流入を妨げることが無く、散水ノズルの閉塞を防止することに加えて、定期清掃時には、ちり取り形状の鍔部に捕捉されたスケールを除去し易く、メンテナンス作業を省力化できる散水ノズル用ストレーナを提供できる。

本発明の一実施形態に係る散水ノズル用ストレーナ（以下、「本ストレーナ」ともいう）が配設された散水ノズルの使用状態を示す正面図であり、図１（Ａ）は円錐形の包囲網、図１（Ｂ）は円柱形の包囲網、をそれぞれ示している。ドーム形の本ストレーナに加工される前の金属網を示す外観図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は目開きを説明するための拡大平面図、をそれぞれ示している。ドーム形の本ストレーナを示す外観図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は斜視図、図３（Ｃ）は平面図、をそれぞれ示している。ドーム形の本ストレーナが配設された散水ノズルの使用状態を示す正面図である。本ストレーナを使用しない散水ノズルを説明する図であり、図５（Ａ）は使用状態の正面断面図、図５（Ｂ）は単体の斜視図、をそれぞれ示している。比較例に係る平面金網による散水ノズル用ストレーナ（以下、「平面金網ストレーナ」ともいう）の使用状態を示す正面断面図である。比較例に係る水没する皿状金網による散水ノズル用ストレーナ（以下、「皿状金網ストレーナ」ともいう）の使用状態を示す正面断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また、各図にわたって、同一効果の部材および箇所には、外形に多少の違いがあっても同一符号を付して説明の重複を避けている。

図１は本ストレーナが配設された散水ノズルの使用状態を示す正面図であり、図１（Ａ）は円錐形の包囲網、図１（Ｂ）は円柱形の包囲網、をそれぞれ示している。図１の符号１００はクーリングタワー全体を意味する。本発明が適用されるクーリングタワー１００は、固形成分１を含有する温泉水等の工程廃水５を曝気冷却するための地上高１０ｍにも及ぶ大規模なものである。ただし、そのクーリングタワー１００そのものは、周知であるため、その全体外観図および配管等についての詳細な説明は省略する。

クーリングタワー１００は、上部水槽１０と、散水ノズル２０と、により主要構成され、これらを支援する不図示のポンプや配管類を備えて全体が構成されている。上部水槽１０は、工程廃水５が所定の水位Ｊを確保して貯留される。散水ノズル２０は、上下方向に通水可能な本体管部２９と、その本体管部２９の上端開口に形成された入口フランジ２８と、下端に付設されたリング状の散水板２１，２２と、により構成されている。散水板２１，２２は、本体管部２９の下端との間、および相互の間隔によりスリットが形成されている。

散水ノズル２０は、上部水槽１０の底板１１に穿設された排水口１２から下向きに連通している。工程廃水５は、上部水槽１０の排水口１２から散水ノズル２０へと流入し、本体管部２９を通過し、リング状の散水板２１，２２に衝突して、下向きのシャワー状に散水される。

図１（Ａ）に示す本ストレーナ５０は、円錐形の包囲網３１によって主要構成され、排水口１２を周囲から仕切っている。本ストレーナ５０がない場合、図５に示して後述するように、スケール２は、工程廃水５に伴われて散水ノズル２０に流入し、一部はタワー内部に落下するものの、大部分はノズル下端の散水板２１，２２で留められる。工程廃水５が、継続的に流入することによって、散水ノズル２０の本体管部２９を閉塞させる。

包囲網３１は、所定の目開きＧの網状濾材で構成され排水口１２の周囲や上方から、大きなスケール２を流れ込ませないように阻止し、概ね水分だけを濾過して通す機能を備えている。なお、包囲網３１は、排水口１２の真上の高い位置まで、必ずしも完全に覆う必要はなく、所定の水位Ｊよりも上方に底板１１からの高さＨまで延在した形状であれば足りる。

網状濾材は、目開きＧが３〜１０ｍｍの金属網（図２参照）を材料とし、包囲網３１の下方を形成する周縁部３４の直径Ｍを４０〜１２０ｍｍ、高さＨを３０〜７０ｍｍに形成され、周縁部３４から鍔部３５を水平に延在させて散水ノズル用ストレーナ５０全体を構成している。

図１（Ｂ）に示す本ストレーナ５１は、円柱形の包囲網３２によって主要構成され、排水口１２を周囲から仕切っている。図１（Ｂ）の散水ノズル用ストレーナ５１が円柱形の包囲網３２である点以外については、図１（Ａ）に示した円錐形の包囲網３１を有する散水ノズル用ストレーナ５０の構成および機能と同等である。

本ストレーナ５０，５１の形状は、上述した条件を満たしていれば、多少変形しても構わない。すなわち、高さＨが上部水槽１０の定常的な水位Ｊ＝３０ｍｍより高い包囲網３１，３２の場合、上面が解放されていても、フタ状の金網で閉じられていても構わない。

ただし、工程廃水５の水流が強い場合、小さいスケール２が流れに乗って本ストレーナ５０，５１の上面を乗り越えて、クーリングタワー１００へ内部に落下する可能性もある。それを防止するためには、フタ状の金網で閉じている形状とすることが好ましい。その点を改良したドーム形の本ストレーナ５２について、図２〜図４を用いて以下に説明する。

図２は、ドーム形の本ストレーナに加工される前の金属網を示す外観図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は目開きを説明するための拡大平面図、をそれぞれ示している。図２（Ａ）に示すように、金属網は、目開き３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、円形平面Ｆとして、少なくとも直径Ｅ＝１５０ｍｍを確保できる大きさであれば足りる。なお、図２〜図４には、円形平面Ｆとして、直径Ｅ＝１８０ｍｍを確保できる大きさの正方形（１辺が１８０ｍｍ）の材料を例示している。

なお、円形平面Ｆが含まれていれば、外縁の形状は方形でも矩形でも構わない。図２（Ａ）に例示した金属網は、正方形の外縁で、その１辺が１８０ｍｍ、１辺の目の数が１８個である。また、図２（Ｂ）に拡大して明示するように、金属網の線径Ｋ＝１ｍｍ、目開きＧ＝９ｍｍである。

図３はドーム形の本ストレーナ示す外観図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は斜視図、図３（Ｃ）は平面図、をそれぞれ示している。図３に示すように、ドーム形の本ストレーナ５２は、図２（Ａ）に示した外縁の１辺が１８０ｍｍで正方形の金属網に対し、円形平面Ｆに中央頂部Ｐの高さＨが３０〜７０ｍｍ、底部を形成する周縁部３４の直径Ｍが４０〜１２０ｍｍのドーム形を形成するように曲げ加工されたものである。

また、図３に例示したドーム形の本ストレーナ５２は、中央頂部Ｐの高さＨを５０ｍｍ、底部を形成する周縁部３４の直径Ｍを８２ｍｍにして好結果が得られた。なお、図３は金属網を曲げ加工してドーム形を形成することを簡略に説明するための略図に過ぎない。したがって、本ストレーナ５２の実態は、図３のように幾何学的に整然とした外観ではない。特に、周縁部３４の折れ曲がり方は、図示した形状よりも実態は鈍角でなだらかある。その点については、図４も同じである。

図４は、ドーム形の本ストレーナが配設された散水ノズルの使用状態を示す正面図である。図４に示すように、本ストレーナ５２を構成する網状濾材が、包囲網３３の上部３７にわたって連続的に覆う構成であるため、本ストレーナ５２を排水口１２の上方から被せれば、全周囲および上方からスケール２が排水口１２へと流れ込むことを阻止できる。

また、本ストレーナ５２は、ドーム形の底部に該当する周縁部３４の周辺から水平に鍔部３５が延在しており、使用に伴って、この鍔部３５の上にスケール２が蓄積される。鍔部３５が、排水口１２の周辺に堆積したスケール２を下方、すなわちクーリングタワー１００の内部に落下させ難くする。また、定期清掃時には、「ちり取り」代わりの鍔部３５にスケールが堆積しているので、容易に移動して排除できるので掃除の手間が省ける。

このように、本ストレーナ５２は、網状濾材の材質が、スケール２を通過させず、工程廃水５は通過させるので、クーリングタワー１００の内部にスケール２を流入または落下させることがない。また、散水ノズル２０の上端を形成する入口フランジ２８の周辺にスケール２が堆積しても、散水ノズル２０へ工程廃水５が流入することを妨げず、散水ノズル２０の閉塞を防止することが可能である。また、工程廃水５は、スケール２がある程度堆積した場合であっても、全く邪魔されずに流入できる。その結果、稼働中の上部水槽１０は所定の水位Ｊを維持し易くなり、良好に操業を継続することが可能となる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）にそれぞれ示した本ストレーナ５０，５１も本ストレーナ５２と同様の作用効果がある。本ストレーナ５０，５１，５２は、固形成分１を含有する温泉水等の工程廃水５を曝気冷却するクーリングタワー１００に用いられる。そのクーリングタワー１００では、上部水槽１０において、工程廃水５が所定の水位Ｊを確保して貯留される。その上部水槽１０の底板１１に穿設された排水口１２から、下向きに散水ノズル２０が連通するように延設されている。

散水ノズル２０の下方から工程廃水５が散水される。その散水ノズル２０の上端を形成する入口フランジ２８が嵌着された排水口１２に網状濾材でなる散水ノズル用ストレーナ５０，５１，５２が覆い被せられる。本ストレーナ５０，５１，５２は、工程廃水５の固形成分１が集塊に凝集したスケール２によって生じる散水ノズル２０の目詰まりを防止する。

なお、温泉水中の固形成分１はスケール２を形成し易い。このスケール２は、クーリングタワー１００に移送する配管中に付着し易い。このように付着したスケール２は、水流や振動で容易に剥離する。このことを考慮すれば、本ストレーナ５０，５１，５２は、工程廃水５が温泉水である場合は特に好適であり顕著な効果を発揮する。

本ストレーナ５０，５１，５２は、「稼働中の水位Ｊより高い位置まで包囲網３１，３２，３３でカバーする」という発想に適した金網（散水ノズル用ストレーナ）を、市販品からは容易に発見することができなかった。そのため、作業者自らが材料を加工することにより、発明を完成させたという経緯がある。以下に、一例として、ドーム型の本ストレーナ５２の製造方法について説明する。

本ストレーナ５２の製造方法（以下、「本方法」ともいう）は、特定の金型プレスによる大量生産にも対応できるが、それに限定されず、むしろペンチワーク等による手作業に適する。すなわち、本方法は、ニッパやラジオペンチ等の一般的な工具を使用して、市販の金属網の中央部をドーム状に加工して形成することによって、本ストレーナ５２を容易かつ安価に調達できる。

本ストレーナ５２は、市販の金属網を材料とする網状濾材により構成されている。この網状濾材は、目開き３〜１０ｍｍの金属網を、直径Ｅを１８０ｍｍ（１５０ｍｍ以上）の円形平面Ｆを確保できる程度の面積に切り分けて１個分にする。１個分に相当する大きさの金属網が入手可能ならば、それを利用すると良い。

材料取りの効率や加工の容易さを考慮すれば、図２（Ａ）に一例として示したように、線径Ｋ＝１ｍｍ、目開きＧ＝９ｍｍの金属網を、１辺が１８０ｍｍ、その１辺の目の数を１８個とする正方形に切り分ければ、作りやすさの点でも良好な結果が得られる。なお、上述のように直径Ｅ＝１８０ｍｍの円形平面Ｆが含まれていれば、外縁の形状は方形でも矩形でも構わない。

このように準備された１８０ｍｍ四方の水平な金属網を、後の曲げ加工に伴って変形する部分の自由度を増すようにニッパで予備加工する。例えば、図３に示すように、金属網を扁平状態からドーム状に起伏させる際に、長さの不足を補うために周囲から引き寄せられる針金については、辺縁等に絡んでいる箇所があれば、そこを切断して自由にする。その所要時間は約５分である。

特に、図３に一例として示す本ストレーナ５２は、金属網の中央部をドーム状に加工して形成される。このとき、ドーム形の底部を形成する周縁部３４の直径Ｍを８２ｍｍとし、中央頂部Ｐの高さＨを５０ｍｍ、とするように曲げ加工する。さらに、ドーム形の周縁部３４には、鍔部３５を水平に延在させることによって、本ストレーナ５２の全体が形成される。

ここで、不図示の雄型を用いて金属網をドーム形に曲げ加工しても良い。例えば、直径７３ｍｍの野球用硬球、直径８５ｍｍの小学生・低学年向けソフトボール（１号球）、その他の既成球体、あるいは専用にドーム形状の木型を用意しても良い。これらの雄型に、上述の予備加工を施した１個分に相当する大きさの金属網を押し当てながら、ラジオペンチで針金を折り曲げるように加工する（約１７分）。

また、周縁部３４については、折り曲げた針金にラジオペンチの先を沿わせながら、その上を木槌でたたいて形状を整えると良い。そのとき、裾野部分も木槌でたたいて概ね平坦に鍔部３５を成形する（約３分）。このように、簡易な制作工程により、本ストレーナ５２を製造することが可能である。なお、鍔部３５は、そこに堆積したスケール２の除去作業する際に、ちり取りのように機能させることを念頭において成形すると良い。

なお、本ストレーナ５２は、図２および図３に示した各部の寸法に限定するものではなく、稼働中の上部水槽１０に貯留される工程廃水５の設定水位（水位Ｊ値）、上部水槽１０の底板１１に開口する排水口１２および、その排水口１２に連通する散水ノズル２０の内径により最適値が決定される。ドーム形の本ストレーナ５２に限らず、円錐形の本ストレーナ５０や円筒形の本ストレーナ５１についても同様に最適値が決定される。

また、工程廃水５の水質、すなわち固形成分１の組成、含有率のほか、堆積したスケール２の除去作業の頻度等によって、本ストレーナ５０，５１，５２の形状を総合的に決定される。例えば、稼働中の水位Ｊ＝３０ｍｍの場合、本ストレーナ５２は、周縁部３４の直径Ｍ＝４０〜１２０ｍｍ、中央頂部Ｐの高さＨ＝３０〜７０ｍｍ、とする範囲から設定することが好ましい。

＜実施例と比較例との対比＞
以下に示す共通の条件の下に、実施例と比較例とを対比して、本発明の効果をより明確にする。
大半が工程廃水５となる温泉水に含まれる固形成分１の含有比率は、０．０００１ｇ／リットルである。その根拠は、以下のとおりである。

温泉水は、1週間で約６０，０００ｍ^３が排水される。その排水量に対し、週1回の頻度で実施される掃除の際、スケール土嚢１袋（約６ｋｇ）分のスケール２が捕捉される。このスケール２は固形成分１が凝集した集塊である。よって、含有スケール量／温泉水の排水総量＝６，０００ｇ／６０，０００，０００リットル≒０．０００１ｇ／リットルである。

温泉水の総排水量は、約６０，０００ｍ^３／1週間＝約６．０ｍ^３／分である。この排水総量約６．０ｍ^３／分の温泉水を含む７．３ｍ^３／分の工程廃水５が、Ｎｏ.３クーリングタワー１００によって曝気冷却される。Ｎｏ.３クーリングタワー１００に配設された散水ノズル２０の総数は１２０個であり、７．３ｍ^３／分の工程廃水５は、これら１２０個の散水ノズル２０に分散して散水される。Ｎｏ.３クーリングタワー１００における散水総量は７．３ｍ^３／分＝７，３００リットル／分なので、１個の散水ノズル２０の散水量は、７，３００リットル／１２０個＝６０．８リットル／分である。

本ストレーナ５２を使用し、クーリングタワー１００の操業をしたところ、上部水槽１０における水位Ｊの上昇は観察されなかった。その結果、本ストレーナ５２の周辺に堆積したスケール２の除去作業は、点検まで含めても、１人が毎週１回４０分を費やす程度で足りる。１回につき１人で４０分の作業を、週１回の頻度（１人×４０分×１回＝４０分）で行えば充分であることが確認できた。本ストレーナ５２による省力化の効果により、それを使用しない場合（後述する比較例２）に比べて約６分の１に低減される。比較例２では、１回につき１人で６０分の作業を週４回（１人×６０分×４回＝２４０分）の高頻度で継続することが必要だった。

比較例１

図５は、本ストレーナを使用しない散水ノズルを説明する図であり、図５（Ａ）は使用状態の正面断面図、図５（Ｂ）は単体の斜視図、をそれぞれ示している。図５（Ａ）に示すように、比較例１では、本ストレーナ５０，５１，５２と、公知の散水ノズル用ストレーナと、の何れの形態のストレーナも使用せずにクーリングタワー１００を監視しながら連続操業した。

その結果、スケール２が排水口１２に堆積していない段階から、操業して２４時間経過した時点で、スケール２が散水ノズル２０の本体管部２９に流入して閉塞させ、ノズル２０へ流入する工程廃水５の水量を著しく減少させた。

これに対し、不図示のポンプにより、工程廃水５が上部水槽１０へ供給される供給量は不変なので上部水槽１０の貯水量は徐々に増加し、水位Ｊは上昇を開始し最高１５０ｍｍまで上昇した。一方、上部水槽１０は、水位Ｊの許容範囲、すなわちオーバーフロー深さが２００ｍｍのため、それを工程廃水５が超えると溢れて各部に支障をきたすので、その前に操業中止した。

その閉塞を回避するため、スケール２を除去する作業が必要である。その程度は、１回につき２人で６０分の作業を週４回（２人×６０分×４回＝４８０分）の高頻度で継続することが必要だった。その労力は、１人に換算して毎週８時間を費やすことが確認できた。

比較例２

図６は、比較例に係る平面金網ストレーナの使用状態を示す正面断面図である。図６に示すように、平面金網ストレーナ６０は、上部水槽１０の底板１１からの高さＨ＝０である。この平面金網ストレーナ６０を本ストレーナ５０，５１，５２の代わりに、排水口１２に被せるように平置きして、クーリングタワー１００を操業した。

その結果、スケール２が平面金網ストレーナ６０に覆い被さっただけでなく、その周辺にも堆積して排水口１２を塞ぎ、ノズル２０へ流入する工程廃水５の水量を減少させた。一方、不図示のポンプにより、工程廃水５が上部水槽１０へ供給される供給量は不変なので上部水槽１０の貯水量は増加し、水位Ｊが徐々に上昇する。

操業当初にスケール２が平面金網ストレーナ６０に蓄積していない段階から連続操業して２日間経過した時点で、上部水槽１０の水位Ｊが許容範囲（２００ｍｍ）を超えてしまい、操業中止を余儀なくされた。これを回避するには、週４回の頻度で、１回の作業に１人で６０分を要する掃除の作業が必要となる。つまり、１人が毎週４時間を費やすことが確認できた。

比較例３

図７は、比較例に係る水没する皿状金網ストレーナの使用状態を示す正面断面図である。図７に示すように、皿状金網ストレーナ６１は、上部水槽１０の底板１１からの高さＨが３０ｍｍ未満（Ｈ＜Ｊ）である。この皿状金網ストレーナ６１を本ストレーナ５０，５１，５２の代わりに排水口１２に被せるように置いて、クーリングタワー１００を操業した。

その結果、操業当初にスケール２が皿状金網ストレーナ６１に蓄積していない段階から連続操業して３日間経過した時点で、上部水槽１０の水位Ｊが許容範囲を超えてしまい、操業中止を余儀なくされた。これを回避するには、比較例２と同様に、週４回の頻度で、１回の作業に１人で６０分を要する掃除の作業が必要となる。つまり、１人が毎週４時間を費やすことが確認できた。

比較例１〜３で確認できたように、本ストレーナ５０，５１，５２を適用せず、図６に示す平板金網ストレーナ６０や、図７に示すような立体的であっても高さが不充分で、上部水槽１０に貯留された工程廃水５に水没するようなストレーナ６１を使用した場合は、排水口１２の周辺に堆積した多量のスケール２によって工程廃水５の流入が妨げられる。その結果、比較例１〜３の場合、散水ノズル２０の閉塞を防止することができても、操業を良好に継続することはできない。

本発明は、上部水槽に貯留した温泉水を主とするような工程廃水を、水槽底部の排水口から散水ノズルを介して下部に散水して冷却するタイプのクーリングタワーにおいて、散水ノズルの閉塞を防止するための散水ノズル用ストレーナとして採用される可能性がある。採用された場合、掃除の手間を省力化できて、操業を良好に継続し易くなるのでその工業的価値は大きい。

なお、上述のように本発明の各実施形態および各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、散水ノズル用ストレーナの構成、およびその製造方法も、本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１固形成分、２スケール、５工程廃水、１０上部水槽、１１（上部水槽１０の）底板、１２排水口、２０散水ノズル、２１，２２散水板、２８入口フランジ、２９本体管部、３１，３２，３３包囲網、３４（包囲網３１，３２，３３の下方を形成する）周縁部、３５鍔部、３７（包囲網３１，３２，３３の）の上部、５０，５１，５２，６０，６１散水ノズル用ストレーナ（本ストレーナ）、１００クーリングタワー、Ｄ（排水口１２）の直径、Ｅ（円形平面Ｆの）直径、Ｆ円形平面、Ｇ目開き、Ｈ（包囲網３１，３２，３３の）高さ、Ｊ（工程廃水５の）水位、Ｍ（周縁部３４）の直径、Ｐ中央頂部

Claims

固形成分を含有する工程廃水を曝気冷却するクーリングタワーに配設される散水ノズル用ストレーナであって、
前記クーリングタワーは、
前記工程廃水が所定の水位で貯留される上部水槽と、
該上部水槽の底板に穿設された排水口から下向きに連通して散水可能な散水ノズルと、
を備え、
前記排水口は、前記所定の水位よりも上方に前記底板からの高さまで延在した所定の目開きの網状濾材により前記排水口の直径よりも大きく形成された包囲網で仕切られ、
該網状濾材は、前記目開きが３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、前記包囲網の下方を形成する周縁部の直径を４０〜１２０ｍｍ、前記高さを３０〜７０ｍｍに形成され、
前記周縁部から鍔部を水平に延在させた散水ノズル用ストレーナ。
前記網状濾材は、前記排水口を前記包囲網の前記周縁部から上部にわたって連続的に覆うドーム形である請求項１に記載の散水ノズル用ストレーナ。
前記工程廃水が温泉水である、請求項１又は２に記載の散水ノズル用ストレーナ。
固形成分を含有する工程廃水を曝気冷却するクーリングタワーに配設される散水ノズル用ストレーナの製造方法であって、
前記クーリングタワーは、前記工程廃水が所定の水位を確保して上部水槽に貯留され、該上部水槽の底板に穿設された排水口から下向きに連通する散水ノズルから散水し、該散水ノズルの基部上側に連通する前記排水口には網状濾材が覆い被せられ、
該網状濾材は、少なくとも直径を１５０ｍｍの円形平面を確保できる目開き３〜１０ｍｍの金属網を材料とし、
前記円形平面に中央頂部の高さが３０〜７０ｍｍ、底部を形成する周縁部の直径が４０〜１２０ｍｍのドーム形を形成するように曲げ加工され、
前記周縁部には鍔部を水平に延在させるように成形した散水ノズル用ストレーナの製造方法。