JP5633905B2 - 冷却塔 - Google Patents

Description

本発明は、冷却塔に関するもので、特に、クロスフロー型冷却塔の改良に関するものである。

従来、板材を多数並列して構成した充填材と、この充填材に上方から処理水を供給する給水槽と、充填材の側方から該充填材の板材間に外気を流入させる吸引ファンと、充填材内で流入する空気によって冷却された処理水が流入する排水槽とからなり、給水槽から供給される処理水に対し直角方向に空気を通過させるクロスフロー型冷却塔（以下、単に「冷却塔」という。）が汎用されている。
ところで、この冷却塔は、一般的に、図４（ａ）に示すように、充填材２を設置したり、メンテナンスを行う場合の作業性を考慮して、充填材２の上端と給水槽４の間及び充填材２の下端と排水槽５の間に一定の隙間が設けられている。
このため、吸引ファン６によって、冷却塔内に吸引された外気の一部が、上記隙間を通過することによって、充填材２を通過する外気の量が減少し、処理水の冷却効率が低下するという問題があった。

かかる問題に対処するため、図４（ｂ）に示すように、充填材２の上端と給水槽４の間及び充填材２の下端と排水槽５の間の隙間に、外気の流れと直交する方向に空気遮蔽板９１を設置するようにした冷却塔９０が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−１１０１９２号公報

ところで、この冷却塔９０では、充填材２の上端と給水槽４の間及び充填材２の下端と排水槽５の間の隙間に外気の流れと直交する方向に設置した空気遮蔽板９１によって、隙間を通過する外気を遮断することにより、充填材２を通過する外気の量が増大させ、処理水の冷却効率を向上するという一定の効果を期待できるが、空気遮蔽板９１の設置位置を、空気遮蔽板９１を設置しやすい充填材２の外気が流入する入口位置、充填材２から外気が流出する出口位置及び充填材２の中間位置等の３箇所程度としているため、入口位置や中間位置の空気遮蔽板９１の背面側に外気が回り込んで上記隙間を通過することとなり、上記隙間を通過する外気を完全に遮断することは困難であった。

本発明は、上記従来の冷却塔の有する問題点に鑑み、充填材の上端又は下端に隣接する隙間を通過する外気を遮断することにより、充填材を通過する外気の量を増大させ、処理水の冷却効率を向上させることができ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、板材を多数並列して構成した充填材と、該充填材に上方から処理水を供給する給水槽と、充填材の側方から該充填材の板材間に外気を流入させる吸引ファンと、充填材内で流入する空気によって冷却された処理水が流入する排水槽とからなる冷却塔において、充填材の上端又は下端に隣接する隙間に、表面に凹凸部を有する前記充填材の板材と共通の板材を多数並列して構成した副充填材を、該副充填材の板材が前記充填材の板材に対して直交する方向に配設したことを特徴とする。

本発明の冷却塔によれば、充填材の上端又は下端に隣接する隙間、例えば、外気の通路となる充填材の上端と給水槽の隙間、充填材の下端と排水槽の隙間、充填材を複数段積層した場合の充填材間の隙間に、充填材と同様に板材を多数並列して構成した副充填材を、該副充填材の板材が充填材の板材に対して直交する方向に配設することで、当該隙間においては空気の流れ方向に沿って非常に短いピッチで板材が配置されていることになるので、当該充填材の板材間を通過している空気がその隙間に流入し、同隙間を通過することを確実に遮断することができる。これによって、充填材を通過する外気の量を増大させることができ、処理水の冷却効率を向上させることができる。
さらに、板材を多数並列して構成した副充填材は、設置状態が安定するため、取付構造を簡易にすることができる。

そして、充填材の板材及び副充填材の板材に表面に凹凸部を有する板材を用いることで、外気と処理水の接触時間及び接触面積が増大し、副充填材における外気と処理水の接触作用と相俟って、処理水の冷却効率を一層向上させることができ、また、充填材の板材と副充填材の板材とを共通化することで、使用する部材の種類を少なくし、コストを低廉化することができる。

本発明の冷却塔の一実施例を示す正面断面図である。 同冷却塔を示す、図１のＸ−Ｘ断面図である。 同冷却塔における外気の流れを示す概略図である。 従来の冷却塔における外気の流れを示す概略図で、（ａ）は空気遮蔽板を配設していない冷却塔の例を、（ｂ）は空気遮蔽板を充填材の外気流入位置、排出位置及び中間位置に配設した例を示す。

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〜図３に、本発明の冷却塔の一実施例を示す。
この冷却塔１は、板材２０を多数並列して構成した充填材２と、充填材２に上方から処理水を供給する給水槽４と、充填材２の側方から充填材２の板材２０間に外気を流入させる吸引ファン６と、充填材２内で流入する空気によって冷却された処理水が流入する排水槽５とからなり、充填材２の上端又は下端に隣接する隙間、具体的には、外気の通路となる充填材２の上端と給水槽４の隙間及び充填材２の下端と排水槽５の隙間に、板材３０を多数並列して構成した副充填材３を、副充填材３の板材３０が充填材２の板材２０に対して直交する方向に配設するようにしている。
ここで、充填材２を、図３に示すように、複数段（本実施例では２段）積層した場合には、上記隙間に加え、上段の充填材２Ａの下端と下段の充填材２Ｂの上端の隙間にも副充填材３を配設するようにする。
また、充填材２の上端又は下端に隣接する隙間が狭小で実質的に外気の通路とはならない場合は、副充填材３を配設する必要はない。

充填材２が配置される冷却塔１の筐体１０は、外気の取入口となる側面（板材２０に対して直交する側面）に、外気を導くとともに、充填材２へ供給される処理水の外部への飛散及び異物の侵入を防止するルーバ１１が取り付けられている。
また、筐体１０の上部には、充填材２の上方に給水槽４が配設されるとともに、対向して配設される充填材２、２間の上方には吸引ファン６が配設され、下部には充填材２、２に共通の排水槽５が配設されている。

充填材２は、複数の板材２０を所定の間隔をあけて並列して構成されている。
板材２０は、その表面を処理水が流下するようにしたもので、特に、表面に凹凸部を形成することで、給水槽４から供給される処理水の流下速度を低下させ、外気と処理水の接触時間及び接触面積が増大し、処理水の冷却効率を向上させることができるようにしている。

副充填材３は、充填材２と同様、複数の板材３０を所定の間隔をあけて並列して構成されている。
このように、板材３０を多数並列して構成した副充填材３は、設置状態が安定するため、取付構造を簡易にすることができる。
板材３０は、その表面を処理水が流下するようにしたもので、特に、表面に凹凸部を形成することで、副充填材３における外気と処理水の接触作用と相俟って、処理水の冷却効率を一層向上させることができ、特に、充填材２の板材２０と副充填材３の板材３０とを共通化することで、使用する部材の種類を少なくし、コストを低廉化することができる。

この場合、副充填材３は、高さ寸法が異なるだけで、充填材２と実質的に同一の構造となるようにしている。
一般的なクロスフロー型冷却塔の充填材２の上端と給水槽４の隙間及び充填材２の下端と排水槽５の隙間は、筐体１０の高さに対して３〜６％（高さ２ｍの筐体の場合には６〜１２ｃｍ程度）であり、副充填材３は、かかる寸法に合わせて充填材２に使用する板材を切断し、所定の間隔をあけて並列して構成するようにしている。

また、充填材２の下端と排水槽５の隙間に配設する副充填材３は、排水槽５に流下する冷却された処理水の流れを妨げないように、排水槽５に貯留されている処理水に充填材２の下端が浸かる範囲で、排水槽５の底面と隙間が開くように台座を介して配設するようにしたり、板材３０の下端部に処理水が流通する切欠部や流通口３０ａを形成するようにする。

次に、この冷却塔１における外気の流れを、充填材２を複数段積層した図３に示す実施例に基づいて説明する。
この冷却塔１は、従来の冷却塔と同様に、吸引ファン６によって、筐体１０の側面（板材２０に対して直交する側面）に配設したルーバ１１から外気を吸引するとともに、給水槽４から充填材２Ａ、２Ｂに向けて処理水を供給する。
このとき、充填材２Ａの上端と給水槽４の隙間、充填材２Ｂの下端と排水槽５の隙間及び充填材２Ａの下端と充填材２Ｂの上端の隙間には、板材３０を多数並列して構成した副充填材３が、副充填材３の板材３０が充填材２の板材２０に対して直交する方向に配設されているため、当該隙間においては空気の流れ方向に沿って非常に短いピッチで板材３０が配置されていることになるので、当該充填材２Ａ、２Ｂの板材２０間を通過している空気がその隙間に流入し、同隙間を通過することを確実に遮断することができる。これによって、充填材２Ａ、２Ｂを通過する外気の量を増大させることができ、処理水の冷却効率を向上させることができる。

そして、充填材２Ａ、２Ｂの板材２０及び副充填材３の板材３０に表面に凹凸部を有する板材を用いることで、外気と処理水の接触時間及び接触面積が増大し、副充填材３における外気と処理水の接触作用と相俟って、処理水の冷却効率を一層向上させることができ、また、充填材２Ａ、２Ｂの板材２０と副充填材３の板材３０とを共通化することで、使用する部材の種類を少なくし、コストを低廉化することができる。

なお、上記作用は、１段の充填材２を使用した図１〜図２に示す実施例においても、同様に奏せられる。

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、充填材の上端又は下端に隣接する隙間を通過する外気を遮断することにより、充填材を通過する外気の量を増大させ、処理水の冷却効率を向上させることができという特性を有することから、クロスフロー型の冷却塔に広く好適に用いることができる。

１ 冷却塔
２ 充填材
２０ 板材
３ 副充填材
３０ 板材
４ 給水槽
５ 排水槽
６ 吸引ファン

Claims (1)

1. 板材を多数並列して構成した充填材と、該充填材に上方から処理水を供給する給水槽と、充填材の側方から該充填材の板材間に外気を流入させる吸引ファンと、充填材内で流入する空気によって冷却された処理水が流入する排水槽とからなる冷却塔において、充填材の上端又は下端に隣接する隙間に、表面に凹凸部を有する前記充填材の板材と共通の板材を多数並列して構成した副充填材を、該副充填材の板材が前記充填材の板材に対して直交する方向に配設したことを特徴とする冷却塔。

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