JPH07218156A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却用の気流のショートパスが存在せず、し
かも、流下する温水の流れの不均一化が生じない冷却塔
を提供する。 【構成】 支持構造体１８の梁１４，１５，１６の断面
形状を円形パイプで構成する。これらの梁１４，１５，
１６上に充填材ブロック１，２，３を支持する支持材
７，８，９を設け、その上に充填材ブロック１，２，３
を載置する。充填材ブロック１，２，３には、梁１４，
１５，１６の形状に合わせた溝を設ける。 【効果】 充填材ブロック１，２，３を互いに近接して
配することができるので、冷却用の気流のショートパス
となる空隙を小さくすることができる。また、流下する
温水は断面が円形の梁１４，１５，１６に沿うように下
方へ流れるので、梁１４，１５，１６の存在による温水
の不均一な流れが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工場の各種設備、ビル
の冷暖房装置等から排出される温水を冷却する大型〜中
型の直交流型の冷却塔に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より工場の各種設備、ビルの冷暖房
装置等から排出される温水を循環使用するために使用さ
れる冷却塔の一つとして、直交流方式のものが知られて
いる。

【０００３】図４に従来より用いられている直交流方式
の冷却塔の断面構成の概略を示す。同図に示すように、
直交流方式では通風空間２５の両側に充填材ブロック１
１，１２，１３がそれぞれ縦方向に積重ねられ、通風空
間２５の上方には冷却ファン２３が取り付けられてい
る。各充填材ブロック１１〜１３には散水槽２１によっ
て温水が均一に供給される。また、冷却ファン２３の吸
引によって冷却用の空気が各充填材ブロック１１〜１３
の内部に送られ、各充填材ブロック内で温水が冷却用空
気と接触することにより冷却される。冷却後の水は冷水
槽２４に受けとめられ、再び冷却水等として使用され
る。

【０００４】このような冷却塔のうち、積重ねた充填材
ブロックの全高が約１９００ｍｍ〜２７００ｍｍ程度の
比較的小さいものでは、高さが９５０ｍｍ程度の充填材
ブロックをネトロン網等を介して２又は３段に積重ねる
のが一般的である。一方、積重ねた充填材ブロック１１
〜１３の全高が約３８００ｍｍを越える大型〜中型の冷
却塔では、冷却塔を構成する支持構造体の梁を利用して
各充填材ブロック１１〜１３を支持している。

【０００５】図５はこのような大型〜中型の冷却塔に於
ける一方の側の充填材ブロック１１〜１３の部分を示す
図であり、充填材ブロック１１は、４つの充填材モジュ
ール１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄからなってい
る。同様に、充填材ブロック１２及び１３は、それぞれ
充填材モジュール１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄ、
並びに充填材モジュール１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１
３ｄからなっている。各充填材ブロック１１〜１３は、
支持構造体１８を構成する梁１４，１５，１６によって
支持された支持材１７，１７…の上に載置されており、
各充填材ブロック１１〜１３の高さは約１９００ｍｍで
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に梁１４〜１６上に支持材１７を保持した構成では、梁
１４〜１６及び支持材１７の上下方向の厚さを含む充填
材ブロックの間の空隙ｄは、約２００ｍｍであり、上記
充填材ブロックの高さ約１９００ｍｍに対して約１割の
幅を有している。このような空隙は、冷却ファン２３の
吸引によって生ずる気流のショートパスとなり、充填材
ブロック１１〜１３を通過する気流が大幅に減少するこ
とになる。そのため、各充填材ブロック１１〜１３内部
を流下する温水の冷却効率が大きく低下することにな
る。

【０００７】また、支持材１７は流下する温水に対して
は障害物となるため、散水槽２１から均一に供給された
温水は支持材１７によって左右に振分けられ、不均一な
流れとなってしまう。そのため、温水の冷却効率が低下
することになる。

【０００８】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するものであり、本発明の目的は、冷却用の気流のシ
ョートパスが存在せず、しかも、流下する温水の流れの
不均一化が生じない冷却塔を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却塔は、通風
空間の両側のそれぞれに於いて縦方向に積重ねられた複
数の充填材ブロックと、各充填材ブロックを下方から支
持する支持材と、該支持材を支持する梁を有する支持構
造体とを備え、前記支持材の上に位置する前記充填材ブ
ロックの下部には前記支持材の断面に於ける上部から中
央部に至る部分の形状に相似する断面形状を有する溝が
設けられていると共に、前記支持材の下に位置する前記
充填材ブロックの上部には前記支持材の断面に於ける下
部から中央部に至る部分の形状に相似する断面形状を有
する溝が設けられていることを特徴とする。

【００１０】また、前記支持材が、該支持材の延伸方向
に対して直角な断面に於ける水平方向の幅が中央部から
上部及び下部に亘って徐々に小さくなる形状を有する構
成を付加することができる。

【００１１】また、前記支持材は、前記充填材ブロック
内を通過する気流の方向に対して直角方向に延伸してい
る構成を付加することができる。

【００１２】更に、前記支持材として、該支持材の延伸
方向に対して直角な断面が円形であるものを使用するこ
とができる。

【００１３】また、前記支持材として該支持材の延伸方
向に対して直角な断面が矩形であるものを使用し、該支
持材は前記矩形の対向する角が上下となるように配され
ている構成とすることができる。

【００１４】

【作用】本発明の冷却塔は、縦方向に積重ねた複数の充
填材ブロックが設けられた大型〜中型の直交流型であ
り、各充填材ブロックを下方から支持する支持材を備え
ている。支持材の上に位置する充填材ブロックは、支持
材の上記断面に於ける上部から中央部に至る部分の形状
に相似する断面形状を有する溝を有している。同様に、
支持材の下に位置する充填材ブロックは、支持材の上記
断面に於ける下部から中央部に至る部分の形状に相似す
る断面形状を有する溝を有している。

【００１５】このような溝を隣接する充填材ブロックに
それぞれ設けたことにより、充填材ブロックを互いに近
接して設けることが可能となる。従って、本発明によれ
ば充填材ブロック間の空隙を狭くすることができ、気流
のショートパスをなくして気流の大部分を充填材ブロッ
ク内に導くことができる。また、冷却塔の高さを低減で
きるので、温水を供給するポンプの揚力を小さくするこ
とが可能となる。更に、梁が充填材ブロックの溝に固定
されるので、充填材ブロックの位置ズレを防止すること
もできる。

【００１６】また、本発明に於ける支持材は冷却塔の支
持構造体の梁によって支持されている。そして、支持材
の延伸方向に対して直角な断面の水平方向に於ける幅
は、該断面の中央部で大きく、該断面の上部及び下部で
小さく、中央部から上部及び下部に亘って徐々に小さく
なっている。このような断面の形状として円、楕円、四
角形、菱型等を挙げることができる。具体的には、支持
材として例えば中実の円柱及び四角柱、中空の円筒状パ
イプ及び四角柱状のパイプ等を挙げることができる。断
面が四角形又は菱型の支持材を使用する場合には、その
断面に於ける対向する角が上下となるように配すること
が必要である。なお、上記の支持材のうち、中空のもの
が軽量で強度が高いので好ましい。

【００１７】このように、本発明の冷却塔では、支持材
の上記断面を中央部から上部及び下部にかけて徐々に水
平方向の幅が小さくなる形状とするとともに、この支持
材の上下に隣接する充填材ブロックに支持材の断面の形
状に相似する形状の溝を設けたことにより、温水の流れ
は支持材の上部から中央部に至る部分で徐々に左右に振
分けられるが、支持材の中央部から下部に至る部分で再
び均一にされる。従って、支持材を設けたことによって
温水の流れが不均一になることはない。

【００１８】また、支持材は、冷却用の気流が通過する
方向に対して直角方向に延伸している構成とすることに
より、支持材と充填材ブロックとの空隙が気流のショー
トパスとならず、支持材の延伸方向が気流の方向と平行
な場合に比べて、充填材ブロックを通過する気流を増加
させることができる。

【００１９】

【実施例】本発明の冷却塔の実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係る冷
却塔の充填材ブロックを設置した部分の断面構成を示し
ている。本実施例の冷却塔の全体の構成は、図１に示す
部分を除いて前述の図５と同様である。本実施例の冷却
塔は、図５に示すように冷却塔内の通風空間２５の両側
に設けられた支持構造体１８を備え、図１に示すように
この支持構造体１８の上下にほぼ３等分する位置には、
梁４，５，６が支持されている。これらの梁４，５，６
も支持構造体１８を構成している。最上段の梁４には平
行する中空円筒状パイプからなる支持材７，７…が固定
され、これらの支持材７，７…上には充填材ブロック１
が載置されている。同様に、中段の梁５及び最下段の梁
６にはそれぞれ中空円筒状パイプからなる支持材８，８
…及び支持材９，９…が固定され、支持材８，８…上に
は充填材ブロック２が載置され、支持材９，９…上には
充填材ブロック３が載置されている。充填材ブロック１
は４つの充填材モジュール１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄに
よって構成されている。同様に、充填材ブロック２及び
３は、それぞれ４つの充填材モジュール２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ、及び充填材モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄによって構成されている。

【００２０】図２は充填材ブロック１，２と支持材７，
８の部分のみを表した斜視図である。本実施例では支持
材７は前述のように中空の円筒形状を有している。従っ
て、支持材７の延伸方向に対して直角の断面の形状は円
形であり、この断面に於ける水平方向の幅は中央部で大
きく、中央部から上部及び下部に亘ってこの幅は徐々に
小さくなっている。また、支持材７は矢印２０で示す気
流方向に対して直角に配されている。支持材７の上に位
置する充填材ブロック１の下部には、断面が半円形の溝
１ｇが設けられ、この溝１ｇは支持材７の断面に於ける
上部から中央部に至る部分に沿ってこれを覆っている。
支持材７の下に位置する充填材ブロック２の上部には、
断面が半円形の溝１ｈが設けられ、この溝１ｈは支持材
７の断面に於ける下部から中央部に至る部分に沿ってこ
れを覆っている。従って、支持材７はその円形の断面に
於ける上側半分が充填材ブロック１の下部の溝１ｇによ
って覆われ、下側半分が充填材ブロック２の上部の溝１
ｈによって覆われている。

【００２１】このように溝１ｇ及び溝１ｈを設けて支持
材７を覆うことにより、隣接する充填材ブロック１及び
２の間の空隙を小さくすることができ、この空隙が冷却
用の気流のショートパスとなることを防ぐことができ
る。また、支持材７は、図２の矢印２０に示す充填材ブ
ロック内を通過する気流の方向に対して直角方向に延伸
しているので、支持材７と溝１ｇ及び溝１ｈの間の空隙
が冷却用の気流のショートパスとなることはない。これ
らの構成により、気流の大部分を充填材ブロック１及び
２内に導くことができる。

【００２２】本実施例では、図４に示す散水槽２１から
冷却すべき温水が、図２の矢印１９に示すように充填材
ブロック１内に均一に供給される。一方、図４に示す冷
却ファン２３の吸引によって生じた気流は、図２の矢印
２０に示すように充填材ブロック１内に供給される。充
填材ブロック１内では温水が気流と接触することにより
冷却される。冷却された温水は次に充填材ブロック２に
流下する。その際、支持材７の断面を中央部から上部及
び下部にかけて徐々に幅が小さくなる円筒形状とし、上
下の充填材ブロック１及び２にはこの円筒形状を覆う溝
を設けたので、図２の矢印２２，２２で示すように、流
下する温水は、上側の充填材ブロック１内では支持材７
の上部から中央部に至る部分で徐々に左右に振分けられ
るが、下側の充填材ブロック２では支持材７の中央部か
ら下部に至る部分で再び拡散して均一にされる。従っ
て、支持材７，８，９が存在することによる温水の流れ
の不均一化が防止される。

【００２３】図３は本発明の冷却塔の他の実施例を示す
斜視図である。図３は、支持材７，８，９として中空の
四角柱のパイプを用いた場合を示している。この四角柱
のパイプの断面の形状は四角形であり、対向する角が上
下になるように配されているる。従って、本実施例の場
合にも、支持材７，８，９の断面に於ける水平方向の幅
は中央部で大きく、中央部から上部及び下部に亘って徐
々に小さくなっている。そして、支持材７の上に位置す
る充填材ブロック１の下部には、断面が逆Ｖ字状の溝１
ｉが設けられ、この溝１ｉは支持材７の断面に於ける上
部から中央部に至る部分に沿ってこれを覆っている。ま
た、支持材７の下に位置する充填材ブロック２の上部に
は、断面がＶ字状の溝１ｊが設けられ、この溝１ｊは支
持材７の断面に於ける下部から中央部に至る部分に沿っ
てこれを覆っている。従って、支持材７はその四角形の
断面に於ける上側半分が充填材ブロック１の下部の溝１
ｉによって覆われ、下側半分が充填材ブロック２の上部
の溝１ｊによって覆われている。

【００２４】本実施例に於いても、隣接する充填材ブロ
ック１及び２の間の空隙を小さくすることができ、この
空隙が冷却用の気流のショートパスとなることはない。
また、本実施例でも、支持材７は気流の方向に対して直
角方向に延伸しているので、支持材７と溝１ｉ及び溝１
ｊの間の空隙が冷却用の気流のショートパスとなること
はない。これらの構成により、気流の大部分を充填材ブ
ロック１及び２内に導くことができる。更に、充填材ブ
ロック１及び２内を流下する温水は、上側の充填材ブロ
ック１内では支持材７の上部から中央部に至る部分で徐
々に左右に振分けられるが、下側の充填材ブロック２で
は支持材７の中央部から下部に至る部分で再び均一にさ
れる。従って、支持材７，８，９が存在することによる
温水の流れの片寄りが防止される。

【００２５】

【発明の効果】本発明の冷却塔では、支持材の延伸方向
に対して直角な断面の水平方向に於ける幅が、該断面の
中央部から上部及び下部にかけて徐々に小さくなり、支
持材の上に位置する充填材ブロックには、支持材に沿っ
た形状の溝が設けられているので、充填材ブロックを互
いに近接して設けることが可能となる。従って、充填材
ブロックの間の空隙を小さくすることができ、気流のシ
ョートパスをなくして気流の大部分を充填材ブロック内
に導くことができる。

【００２６】また、冷却塔の高さを低減できるので、揚
力の小さいポンプで温水を供給することが可能となる。
更に、梁が充填材ブロックの溝に固定されるので、充填
材ブロックの位置ズレを防止することもできる。

【００２７】更に、温水の流れは、支持材の上部から中
央部に至る部分で徐々に左右に振分けられるとともに、
支持材の中央部から下部に至る部分で再び拡散により均
一となる。従って、支持材を設けたことによる温水の流
れの不均一化が防止される。

【００２８】また、支持材を冷却用の気流の方向に対し
て直角方向に延伸するように配することにより、支持材
と充填材ブロックとの空隙が気流のショートパスとなら
ず、支持材の延伸方向が気流の方向と平行な場合に比べ
て、充填材ブロックを通過する気流を増加させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る冷却塔に於ける充填材
ブロックを設置した部分の断面構成を示す図である。

【図２】図１に於ける充填材ブロックと支持材の部分の
みを表した斜視図である。

【図３】本発明の冷却塔の他の実施例に於ける充填材ブ
ロックと支持材の部分のみを表した斜視図である。

【図４】従来の直交流方式の冷却塔の概略を示す断面図
である。

【図５】図４の冷却塔の一方の側の充填材ブロックの部
分を表す図である。

【符号の説明】 １，２，３…充填材ブロック １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…充填材モジュール ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…充填材モジュール ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…充填材モジュール ４，５，６…梁 ７，８，９…支持材 １８…支持構造体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通風空間の両側のそれぞれに於いて縦方
   向に積重ねられた複数の充填材ブロックと、各充填材ブ
   ロックを下方から支持する支持材と、該支持材を支持す
   る梁を有する支持構造体とを備え、前記支持材の上に位
   置する前記充填材ブロックの下部には前記支持材の断面
   に於ける上部から中央部に至る部分の形状に相似する断
   面形状を有する溝が設けられていると共に、前記支持材
   の下に位置する前記充填材ブロックの上部には前記支持
   材の断面に於ける下部から中央部に至る部分の形状に相
   似する断面形状を有する溝が設けられていることを特徴
   とする冷却塔。
2. 【請求項２】 前記支持材は、該支持材の延伸方向に対
   して直角な断面に於ける水平方向の幅が中央部から上部
   及び下部に亘って徐々に小さくなる形状を有することを
   特徴とする請求項１記載の冷却塔。
3. 【請求項３】 前記支持材は、前記充填材ブロック内を
   通過する気流の方向に対して直角方向に延伸しているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の冷却塔。
4. 【請求項４】 前記支持材は、該支持材の延伸方向に対
   して直角な断面が円形であることを特徴とする請求項１
   乃至３記載の冷却塔。
5. 【請求項５】 前記支持材は、該支持材の延伸方向に対
   して直角な断面が矩形であり、該支持材は前記矩形の対
   向する角が上下となるように配されていることを特徴と
   する請求項１乃至３記載の冷却塔。