WO2010126050A1 - 冷却塔用充填材及び充填材用シート - Google Patents

冷却塔用充填材及び充填材用シート Download PDF

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WO2010126050A1
WO2010126050A1 PCT/JP2010/057480 JP2010057480W WO2010126050A1 WO 2010126050 A1 WO2010126050 A1 WO 2010126050A1 JP 2010057480 W JP2010057480 W JP 2010057480W WO 2010126050 A1 WO2010126050 A1 WO 2010126050A1
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WO
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filler
sheet
protrusions
cooling
flat
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PCT/JP2010/057480
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English (en)
French (fr)
Inventor
優一 中島
晃 野田
充 水澤
Original Assignee
株式会社神鋼環境ソリューション
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Publication date
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Priority claimed from JP2010093224A external-priority patent/JP5581103B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/04—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with cross-current only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/08—Splashing boards or grids, e.g. for converting liquid sprays into liquid films; Elements or beds for increasing the area of the contact surface
    • F28F25/087—Vertical or inclined sheets; Supports or spacers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a cooling tower filler that is disposed in a cooling tower and cools raw water by contacting it with outside air, and a filler sheet that constitutes the cooling tower filler.
  • the cooling water discharged from air-conditioning facilities in factories and buildings has been heated to become hot water, and therefore heat exchange efficiency cannot be expected even if it is circulated as it is as cooling water. For this reason, a method of circulating and using cooling water using a cooling tower is adopted.
  • this kind of cooling tower the raw water (cooling target water) flowing in a predetermined direction through the inside of the cooling tower is brought into contact with the outside air drawn from outside to cool the raw water by exchanging heat between the raw water and the outside air. A configuration is used.
  • the inside of the cooling tower is filled with a cooling tower filler formed by laminating a plurality of packing material sheets, and raw water flows between layers of the cooling tower filler. (Normally, the interlayer is directed vertically), and raw water is supplied from above and outside air is supplied from the side between the layers of the packing sheet constituting the cooling tower packing material. The heat exchange is performed by contact with the outside air.
  • the filler for cooling towers As described above, it is usually laminated from the viewpoint of securing the interlayer spacing to which the raw water and the outside air are supplied and from the viewpoint of sufficiently bringing the raw water supplied between the layers and the outside air into contact.
  • the filler sheet is provided with a number of columnar protrusions (Patent Document 1).
  • the projections ensure a gap between the raw water and the outside air supplied between the layers of the stacked packing material sheets, and the raw water supplied between the layers is Since the residence time of the raw water flowing between the layers colliding with the protrusions is extended and the splash effect (the effect of promoting the gas-liquid contact by increasing the liquid surface by making the water droplets finer) is obtained. It will be excellent.
  • the aperture ratio (viewed from the direction perpendicular to the surface of the filler sheet) , The ratio of projection opening in the entire area) is reduced, and the pressure loss for supplying outside air between layers increases.
  • the aperture ratio increases and the pressure loss decreases, but there is a problem that the collision between the raw water and the protrusions is reduced by that amount, and the heat exchange rate is reduced.
  • the present invention has an object to provide a cooling tower filler excellent in heat exchange efficiency despite relatively little pressure loss, and a filler sheet constituting the filler. .
  • the present invention is configured by laminating a plurality of sheets of filler having a plurality of protrusions, arranged in a cooling tower, supplied with raw water from above between layers, and on the side.
  • a cooling tower filler that cools raw water in contact with the outside air by supplying outside air from the side,
  • a cooling tower filler characterized in that at least a part of the plurality of protrusions is a flat protrusion formed in a flat truncated cone shape that is long in the flow direction of outside air.
  • the flat protrusion is a flat shape that is long in the flow direction of the outside air, the amount of the raw water supplied from above collides with the degree to which the outside air collides is small. Furthermore, since the flat protrusion has a truncated cone shape and there are no corners at both ends in the longitudinal direction, pressure loss can be reduced as compared with those having corners. Therefore, although the pressure loss is relatively small, the residence time of the raw water can be increased, and the splash effect can be increased.
  • the plurality of protrusions may be at least partially flat protrusions formed in a flat truncated cone shape that is long in the flow direction of outside air, or all of the plurality of protrusions may be in the flow direction of outside air. It may be formed in a long flat truncated cone shape.
  • the raw water that flows down in a layered manner on the surface of the filler sheet will be heat-exchanged with the outside air, but normally the raw water is less likely to flow below the protrusions, especially if it is a flat protrusion.
  • the area where raw water does not flow increases and the heat exchange rate decreases.
  • the raw water that has flowed down to the upper surface of the flat protrusion is from the bottom of the flat protrusion along the upper surface of the flat protrusion. While flowing down in the direction of the top, it travels along the curved surface at either end in the longitudinal direction and wraps around the lower surface of the flat protrusion. It flows down in the direction of the skirt part and also flows down to the lower side of the flat projection part. Therefore, there is little possibility that the raw water does not flow below the protrusions and the heat exchange rate is lowered.
  • the flat protrusions are arranged so as to form a line along the flow direction of the outside air, and the line is formed in a plurality of stages in the vertical direction. It is preferable that at least a part of is arranged so as to be displaced from a position directly below the upper flat protrusion.
  • the flat protrusion is provided with a reinforcing rib along the protruding direction. Since the flat protrusion is flat, it is easier to bend in one direction than a circular protrusion. However, if the reinforcing rib is not provided along the protruding direction as described above, the flat protrusion Is less likely to be bent inadvertently.
  • each of the filler sheets has a plurality of recesses, the recesses are formed in a flat truncated cone shape that is long in the flow direction of the outside air, and the plurality of protrusions are on one side in the stacking direction.
  • seat for fillers in the middle part of the longitudinal direction of each said recessed part is preferable.
  • the tip portion and the portion corresponding to the longitudinal direction of the recess are preferably fitted by the elasticity of the recess reinforcing rib.
  • the protrusion and the portion corresponding to the longitudinal direction of the recess are brought into close contact with each other by the elasticity of the reinforcing rib for the recess. Fitted.
  • the concave portion is elastically deformed so that the concave portion is widened, and the elastic deformation is supported by the concave reinforcing rib, and an elastic restoring force is applied to the concave portion.
  • the protrusion and the recess are securely fitted by the elastic restoring force.
  • an uneven corrugated portion for increasing the surface area of the raw water is formed on the entire surface of each filler sheet by contacting the raw water, and the height of the reinforcing ribs for the concave portions in the stacking direction is formed. Is preferably formed so as not to exceed the height of the corrugated wave-shaped portion in the stacking direction. According to this configuration, it is possible to secure a supporting force for fitting the protrusions and the recesses due to the elasticity of the recess reinforcing ribs, and by forming so as not to exceed the height of the corrugated corrugated portion, the amount of outside air can be increased accordingly. Does not significantly impede flow.
  • the present invention provides a filler sheet characterized in that any one of the above cooling tower fillers is constituted by lamination. That is, in the filler sheet having a plurality of protrusions constituting the cooling tower filler according to the present invention, at least a part of the protrusions is a flat protrusion formed in a flat truncated cone shape that is long in one direction. Become a part.
  • the flat protrusion is a flat shape that is long in the flow direction of the outside air
  • the raw water supplied from above often collides with a small extent that the outside air collides. Is a truncated cone shape, and there are no corners at both ends in the longitudinal direction, so that pressure loss can be reduced as compared with those having corners. Therefore, it is possible to lengthen the residence time of the raw water, increase the splash effect, and provide a cooling tower packing material and a packing material sheet having an excellent heat exchange rate even though the pressure loss is relatively small. can do.
  • FIG. 1 is a view common to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, and is a schematic view of a cooling tower in which a cooling tower filler is used.
  • FIG. 2 is the figure (side view) which looked at the filler for cooling towers concerning 1st embodiment from the external air supply side.
  • FIG. 3 is a front view showing a filler sheet constituting the cooling tower filler.
  • FIG. 4 shows a flat projection of the sheet for filler, (a) is a schematic view of the flat projection viewed from the top side (ie, front), and (b) is a line AA in (a). (C) is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of (a).
  • FIG. 5 shows a recessed portion of the sheet for filler
  • (a) is a schematic front view of the recessed portion
  • (b) is a schematic sectional view taken along line AA of (a)
  • (c) is a sectional view of (a).
  • It is a BB schematic sectional drawing.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional end view showing a flat protrusion and a recessed portion of the filler sheet.
  • FIG. 7 is the figure (side view) which looked at the filler for cooling towers concerning 2nd embodiment of this invention from the external air supply side.
  • FIG. 8 is a front view of the filler sheet constituting the cooling tower filler.
  • FIG. 9 is a partially enlarged front view of the filler sheet.
  • FIG. 10 is a front view of a protrusion formed on the filler sheet.
  • FIG. 11 is a plan view of a protrusion formed on the filler sheet.
  • FIG. 12 is a side view of the protrusion formed on the filler sheet.
  • FIG. 13 is a front view of a recess formed in the filler sheet.
  • FIG. 14 is a partial plan view of the filler sheet, showing a fitting state between the protrusion and the recess.
  • FIG. 15 is a partial side view of the filler sheet, showing a fitting state between the protrusion and the recess.
  • FIG. 16 is a photograph showing a perspective view of a part of the actual sheet for filler.
  • the cooling tower filled with the cooling tower filler is for cooling raw water such as cooling water heated and discharged by factory equipment or the like.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the cooling tower.
  • the cooling tower includes a substantially columnar or prismatic casing 50 in which an outside air inlet 51 is formed on a side peripheral surface and an outside air outlet 52 is formed in the center of the upper surface, and an inner side of the casing 50.
  • a cooling unit 60 arranged along the outside air intake 51 to bring the raw water A and the outside air B into contact with each other and cool the raw water A by heat exchange, and above the cooling unit 60 so as to supply the raw water A to the cooling unit 60 with water.
  • the cooling unit 60 is arranged on the outer side in the casing 50 so that the ventilation space 90 is formed in the center side in the casing 50.
  • the cooling unit 60 is filled with the cooling tower filler 1 connected in a plurality of stages in the vertical direction, and the raw water A supplied from above by the raw water supply unit 70 and the outside air intake 51 of the casing 50 are connected.
  • the outside air B supplied from the side through the heat exchange is performed in the cooling tower filler 1, the cooled raw water A is discharged into the cold water tank 80, and the outside air B heated by the heat exchange is disposed in the central portion. It is comprised so that it may discharge to the ventilation space 90.
  • FIG. 2 is a side view showing a state in which the cooling tower packing 1 is viewed from the side to which the outside air B is supplied
  • FIG. 3 is a front view showing the packing sheet 5 constituting the cooling tower packing 1.
  • the cooling tower filler 1 of the present embodiment is configured by laminating a plurality of filler sheets 5 having a plurality of protrusions 6 and recesses 7, and a cooling unit 60.
  • the raw water A is supplied from above and the outside air B is supplied from the side between the layers so that the raw water A is brought into contact with the outside air B to be cooled.
  • the cooling tower filler 1 is formed by forming a space between layers by a plurality of protrusions 6 and recesses 7 of the laminated filler sheet 5, and by forming the space, raw water A and outside air B are formed. Can be supplied between the layers.
  • the cooling tower filler 1 is formed by laminating each of the filler sheets 5 on the front side of the protruding portion 6 of the one filler sheet 5 and then on the laminate.
  • the filling sheet 5 is laminated so that the back side of the recessed portion 7 faces and abuts with each other, and a space corresponding to the sum of the height of each protruding portion 6 and the depth of the recessed portion 7 is formed between the layers.
  • the cooling tower filler 1 has the height of the protrusions 6 and the depth of the recesses 7 adjusted to be constant so that the interlayers have a substantially constant thickness, and each of the filler sheets 5 is substantially parallel. It is laminated to make.
  • seat 5 for fillers is maintained in the lamination
  • the distance in the width direction between the apex 8a and the apex of the ridge line 8a of the corrugated wave-shaped portion 8 of the other filler sheet 5 adjacent to the apex 8a is usually about 10 to 40 mm.
  • the number of the filler sheets 5 necessary for constituting the cooling tower filler 1 is usually about 10 to 30 sheets depending on the size of the cooling tower filler 1 required. It is.
  • the filler sheet 5 is formed in a flat plate shape and a rectangular shape (including a square) or a parallelogram (usually 75 degrees or more and less than 90 degrees at an acute angle corner),
  • the protrusion part 6 and the recessed part 7 are formed in the surface.
  • the filler sheet 5 is made of synthetic resin and is integrally formed by press molding using a mold, and the size is not particularly limited, but the length and height of the bottom surface are not limited. Each thickness is set to about 400 to 1000 mm, and the thickness is usually about 0.2 to 0.7 mm.
  • Examples of the synthetic resin used for the filler sheet 5 include hard polyvinyl chloride and polypropylene.
  • the protrusions 6 are formed so as to protrude outward, and most of the plurality of protrusions 6 are flat protrusions 6 formed in a flat truncated cone shape that is long in the flow direction of the outside air B.
  • FIG. 4 shows the flat protrusion 6, (a) is a schematic view of the flat protrusion 6 viewed from the top side (that is, the front), and (b) is a schematic view taken along line AA in (a). It is sectional drawing, (c) is a BB schematic sectional drawing of (a).
  • the flat protrusion 6 has an elliptical shape in which the cross-sectional shape is flat in the flow direction of the outside air B (specifically, both longitudinal ends are arc-shaped and both lateral ends are linear)
  • the shape is formed on a columnar base portion 9 formed in a circular shape
  • the cross-sectional shape is elliptical
  • the cross-sectional area is reduced in a tapered shape toward the top portion 6a
  • the top portion 6a is formed in a truncated cone shape.
  • Grooves 6b extending along the protruding direction are formed as reinforcing ribs in the flat protrusion 6 at both ends in the short direction.
  • the length L1 in the longitudinal direction of the flat protrusion 6 is usually 10 to 40 mm, and the length L2 in the short direction is usually 5 to 20 mm.
  • the flatness ratio (short length L2 / longitudinal length L1) is It is set to 0.25 to 0.75.
  • the projection height L3 is usually set to 5 to 35 mm, and the inclination angles ⁇ and ⁇ with respect to the perpendicular are usually set to about 5 to 35 degrees.
  • the density of the flat protrusions 6 is usually about 100 to 200 per 1 m 2 .
  • the height of the reinforcing rib formed by the groove 6b is not particularly limited, but is set to 1 to 3 mm.
  • the reinforcing rib is preferably formed by the groove 6b from the viewpoint of reducing pressure loss when air is circulated, but is formed by the groove 6b from the viewpoint of simply reinforcing the flat protrusion 6. It is not limited to what is carried out, You may form as a protrusion streak in the surface of the transversal direction both ends of the flat protrusion part 6. FIG.
  • FIG. 5 shows the recessed portion 7, (a) is a schematic front view of the recessed portion 7, (b) is a schematic sectional view taken along line AA of (a), and (c) is (a).
  • FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line BB of FIG.
  • the recessed portion 7 is recessed so that the cross-sectional shape forms a circle or the like, and the back surface side of the recessed portion 7 has a shape protruding into a shape corresponding to the recessed portion. ing.
  • the size of the recessed portion 7 is normally set such that the diameter L4 is about 10 to 45 mm.
  • the indentation depth L5 depth from the valley portion of the corrugated wave-shaped portion 8 described later
  • the density of the recessed portions 7 is set to the same value as that of the flat protrusions 6.
  • the flat protrusions 6 and the recessed portions 7 preferably have a height so as to form a row along the flow direction of the outside air B and to form a plurality of rows in the vertical direction. It is arranged so that 5 to 20 steps are formed per meter. In FIG. 3, 15 stages are shown. Moreover, in the same row
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional end view showing the flat protrusion 6 and the recessed portion 7 in a state where the filler sheet 5 is laminated.
  • the flat protrusion 6 of one filler sheet 5 and the recessed portion 7 of the next stacked filler sheet 5 face each other.
  • the top portion 6 in each of the filler sheets 5, in the stacked state, as shown in FIG. 6, the top portion 6 a upper surface side of each flat protrusion 6 and the bottom rear surface side of the recessed portion 7.
  • the flat protrusions 6 and the recessed portions 7 are arranged so as to be in contact with each other and are laminated.
  • the filler sheet 5 is formed with an uneven corrugated portion 8 having a corrugated surface so as to increase its surface area in almost the entire region other than the portion where the flat protrusion 6 and the recessed portion 7 are formed (FIG. (Only a part is shown in 3).
  • the peak part in the uneven wave shape part 8 is set lower than the flat protrusion part 6.
  • the corrugated wave-shaped portion 8 has a ridge line 8a (shown by a thick line in FIG. 3) and a valley line 8b (shown by a thin line in FIG. 3) parallel to each other and from below to above. It is formed so as to meander in a zigzag when moving to.
  • the height of the corrugated wave-shaped portion 8 (height between the apex of the ridge line 8a and the apex of the valley line 8b) is not particularly limited, but is about 3 to 10 mm.
  • the cooling tower filler 1 and the filler sheet 5 of the present embodiment are formed on the surface of the filler sheet 5 with the corrugated portion 8 formed on the surface of the filler sheet 5.
  • the surface area of the raw water A flowing along can be increased, and heat exchange with the outside air B can be efficiently performed.
  • the corrugated wave-shaped portion 8 is formed so as to meander zigzag when the ridge line 8a and the valley line 8b move from the upper side to the lower side, the raw water flowing along the valley line 8b from the upper side to the lower side.
  • the residence time of A can be lengthened, and the raw water A can be cooled to a lower temperature.
  • the design is not limited to the above configuration and can be changed as appropriate.
  • the recessed portion 7 is formed in a circular cross section or the like, but specifically, in the same manner as the flat protrusion 6, the cross sectional shape is formed in a flat elliptical shape that is long in the flow direction of the outside air B. May be.
  • the flat protrusion portion 6 is formed on the columnar base portion 9, but in the present invention, there is no base portion 9. It may be.
  • the reinforcing rib is formed on the flat protrusion 6, but in the present invention, the reinforcing rib is not formed when there is no problem in strength or the like. It may be.
  • the cooling tower filled with the cooling tower filler is for cooling raw water such as cooling water heated and discharged by factory equipment or the like.
  • the description of the components of the cooling tower described in the first embodiment will be omitted.
  • the configuration in which the configuration of the second embodiment is different from that of the first embodiment is a cooling tower filler 1 and a filler sheet 5 that is configured by stacking.
  • the cooling tower filler 1 is formed by laminating a plurality of filler sheets 5 having a plurality of protrusions 15 and recesses 20.
  • spaces are formed between the plurality of protrusions 15 and the recesses 20 of each of the filler sheets 5 stacked in the front-rear direction, and raw water is formed by forming the spaces.
  • a and outside air B can be supplied between the layers.
  • each filler sheet 5 has the same configuration, the configuration of one filler sheet 5 will be described.
  • the filler sheet 5 viewed from the direction of FIG.
  • the filler sheet 5 is formed in a flat plate shape and has a rectangular shape (including a square) or a parallelogram (normally 75 degrees or more and less than 90 degrees at an acute angle corner) when viewed from the front. This is the same as in the first embodiment.
  • the filler sheet 5 is formed from a synthetic resin, and is formed from a single sheet by press molding using a mold or the like.
  • the size is not particularly limited, but the length and height of the bottom surface are each set to about 400 to 1000 mm, and the thickness (in this case, corresponding to the thickness in the front-rear direction) is usually 0. .About 2 to 0.7 mm.
  • seat 5 for fillers it is the same as that of 1st embodiment that hard polyvinyl chloride, a polypropylene, etc. can be mentioned, for example.
  • a corrugated undulating wave-shaped portion 8 undulating in the front-rear direction is formed in substantially the entire area in order to increase the surface area.
  • the uneven wave shape portion 8 is formed such that the ridge line 8a and the valley line 8b are parallel to each other and meander in a zigzag manner in the vertical direction.
  • the depth of the corrugated wave-shaped portion 8, that is, the depth between the top surface 81 a of the ridge line 8 a and the vertex 81 b of the valley line 8 b is not particularly limited, but is about 3 to 10 mm. It is the same.
  • the top surface 81a is formed in a vertical plane.
  • the protrusions 15 and the recesses 20 formed on the filler sheet 5 are arranged in an orderly manner so as to alternate with each other in the vertical direction and the horizontal direction. However, between the adjacent filler sheets 5, the protrusions 15 and the recesses 20 are formed at corresponding positions. Note that the corrugated wave-shaped portion 8 is not formed in the region where the protrusion 15 and the recess 20 are disposed.
  • each projection 15 has the same configuration, the configuration of one projection 15 will be described.
  • 10 to 12 show details of the protrusion 15. As shown in these drawings, the protrusion 15 is formed so as to protrude from the rear surface, which is one surface side of the filler sheet 5, to the rear, which is one side in the stacking direction. The projecting portion 15 is extended to reach another filler sheet 5 adjacent to the rear of the filler sheet 5.
  • the protrusion 15 is formed in a truncated cone shape that is long in the left-right direction, which is the flow direction of outside air, and flat in the up-down direction. Moreover, the cross section in the middle in the front-rear direction is formed in an elliptical shape.
  • the protrusion 15 is integrally formed from the body 16 and the tip 17.
  • the trunk portion 16 is formed such that the closer to the base side (the front side of the filler sheet 5), the wider the left and right width and the higher the vertical height, and the narrower the lateral width and the lower the vertical height in the rear direction. Has been.
  • the front end portion 17 is formed integrally with the rear portion of the trunk portion 16.
  • the distal end portion 17 includes a distal end main body portion 18 and an insertion portion 19 formed integrally with the rear portion of the distal end main body portion 18.
  • the distal end main body portion 18 is formed so that the left and right widths are gradually narrowed toward the rear and the vertical height is lowered.
  • the insertion part 19 is formed so that the left and right widths are gradually narrowed toward the rear and the vertical height is lowered.
  • the inclination angles of the surfaces of the body portion 16 and the tip main body portion 18 are different. That is, the surface inclination angle of the body portion 16 is steeper than the surface inclination angle of the tip main body portion 18. With this configuration, the surface of the tip main body 18 and the surface of the body 16 are obtusely continuous.
  • Two grooves 15a spaced apart in the left-right direction are formed on the upper and lower surfaces of the protrusion 15. With this configuration, the cross-sectional area is increased, and the strength is increased accordingly.
  • a plurality of protrusions 15 having the above-described configuration are formed on one filler sheet 5.
  • each recess 20 has the same configuration, the configuration of one recess 20 will be described.
  • the details of the recess 20 are shown in FIGS.
  • the concave portion 20 is formed so as to be recessed backward from the front surface which is the other side surface of the filler sheet 5. Therefore, a protruding portion corresponding to the shape of the recess 20 is formed on the rear surface of the filler sheet 5.
  • the inner space of the recess 20 is formed in a shape into which the tip 17 of the protrusion 15 can be inserted. That is, the recessed part 20 is formed in the truncated cone shape which is long in the left-right direction which is the flow direction of outside air, and flat in the up-down direction.
  • the inner surface left and right width L6 of the recess 20 is formed larger than the left and right width L7 of the tip portion 17 of the protrusion 15, and the inner surface height H1 of the recess 20 is equal to or higher than the height H2 of the tip portion 17.
  • the recess 20 and the distal end portion 17 are interference-fitted so as to be formed low.
  • the front-rear depth D1 of the recess 20 is slightly larger than the front-rear length D2 of the distal end portion 17.
  • the recess reinforcing rib 21 is formed at a predetermined portion corresponding to the recess 20 in the rear surface (corresponding to the protruding side surface) of the filler sheet 5.
  • the concave reinforcing rib 21 is formed so as to extend in a direction intersecting in the left-right direction (longitudinal direction) on the protruding surface 22 that protrudes backward by forming the concave portion 20.
  • the concave reinforcing ribs 21 are respectively formed on the upper and lower portions of the protruding surface 22.
  • the concave reinforcing rib 21 is formed in a substantially triangular shape when viewed from the side, and the front-rear height D3 from the rear surface thereof is formed so as not to exceed the top surface 81a of the corrugated wave-shaped portion 8.
  • the front-rear height D3 of the concave reinforcing rib 21 is formed to coincide with the top surface 81a of the corrugated wave-shaped portion 8.
  • the insertion holes 25 are formed so as to be dispersed in predetermined portions of each filler sheet 5. Each insertion hole 25 is formed at the same position in each filler sheet 5. In each insertion hole 25, a support column 26 is inserted for stabilizing the laminated state of the filler sheets 5. The positions of the respective insertion holes 25 are arranged at positions where the protrusions 15 and the recesses 20 of the filler sheets 5 adjacent to each other in the front-rear direction can be matched in the front-rear direction when the support column 26 is inserted therethrough. .
  • the necessary number of filler sheets 5 are stacked such that the insertion holes 25 formed in the filler sheet 5 are inserted into the plurality of support columns 26. To do.
  • the protrusions 15 and the recesses 20 are formed at corresponding positions, so the protrusions 15 of the front filler sheet 5 are It can be fitted into the recess 20 of the rear filler sheet 5.
  • the recess 20 Since the inner surface height H1 of the recess 20 is formed to be lower than the height H2 of the tip portion 17, when the protrusion 15 and the recess 20 are fitted, the recess 20 is opened slightly upward and downward. 15 is inserted. Moreover, since the front-end
  • the inclination angles of the surfaces of the barrel portion 16 and the tip body portion 18 are different, and the surface of the tip body portion 18 and the surface of the barrel portion 16 are obtusely continuous. For this reason, when the protrusion 15 is inserted into the recess 20, the continuous portion of the surface of the tip body 18 and the surface of the body 16 is locked to the periphery of the recess 20, and the front-rear depth D 1 of the recess 20 is Since the insertion portion 19 is formed so as to be slightly larger than the front-rear length D ⁇ b> 2 of 17, the protrusion 15 is fastened at a position where the insertion portion 19 does not contact the bottom of the recess 20.
  • the recessed part reinforcement rib 21 is formed in the predetermined site
  • the recessed part reinforcing rib 21 protrudes back by forming the recessed part 20 22 is formed so as to extend in a direction crossing in the left-right direction.
  • the concave reinforcing rib 21 receives a force in the direction in which the concave portion 20 is opened, and conversely the elastic restoring force acts on the protruding portion 15 from the concave reinforcing rib 21, and the protruding portion 15 and the recessed portion 20 are fitted.
  • the protrusion 15 is not easily pulled out of the recess 20.
  • the reinforcing ribs are also formed on the projecting portion 15, when the projecting portion 15 and the recessed portion 20 are fitted, the distal end portion 17 of the projecting portion 15 is bent. Can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the upper surface and the lower surface of the tip end body 18 from being deformed inward when the protrusion 15 and the recess 20 are fitted. For this reason, fitting with the projection part 15 and the recessed part 20 can be performed reliably.
  • the protrusions 15 and the recesses 20 are fitted in the filler sheet 5 stacked in the front-rear direction. By fitting the protrusions 15 and the recesses 20 at a plurality of locations, the holding state of the filler sheets 5 is ensured.
  • the projections 15 in the packing sheet 5 are flat and long in the flow direction of the outside air B, so the outside air B collides. To the extent, the raw water A supplied from above often collides. Furthermore, since the protrusion 15 has a truncated cone shape and there are no corners at both ends in the longitudinal direction, the pressure loss can be reduced as compared with a corner. Therefore, although the pressure loss is relatively small, the residence time of the raw water A can be increased, and the splash effect can be increased.
  • the corrugated wave-shaped portion 8 is formed on the surface of the filler sheet 5, the surface area of the raw water A flowing along the surface of the filler sheet 5 can be increased, and heat exchange with the outside air B can be performed efficiently. Can be made. Moreover, since the corrugated wave-shaped part 8 is formed to meander when the ridge line 8a and the valley line 8b move from the upper side to the lower side, the uneven water-shaped portion 8 of the raw water A flowing along the valley line 8b from the upper side to the lower side is formed. The residence time can be lengthened, and the raw water A can be cooled to a lower temperature.
  • the front-rear height D3 of the concave reinforcing rib 21 is formed so as not to exceed the top surface 81a of the concave-convex wave-shaped portion 8, and the front-rear height D3 of the concave reinforcing rib 21 is equal to the concave-convex wave-shaped portion 8. It is formed so as to coincide with the top surface 81a. For this reason, the recess 20 can secure a sufficient elastic restoring force, can surely prevent the projection 15 from coming out of the recess 20, and can prevent the flow of the outside air B because the recess reinforcing rib 21 is provided. Therefore, the heat exchange rate between the raw water A and the outside air B can be prevented from decreasing.
  • top of the concavo-convex waveform portion 8 is a flat surface (top surface 81a), the resistance to the flow of the outside air B is reduced, the outside air B flows smoothly, and only the top portion is flat. 8 does not change the flow state of the raw water A.
  • the shape of the reinforcing rib 21 for the recess is not limited to the above-described embodiments, and any shape that does not greatly disturb the flow of the outside air B and can support the protrusion 15 on the spot with its elastic restoring force. . Further, the height D3 of the concave reinforcing rib 21 does not exceed the top surface 81a, and the height D3 does not coincide with the top surface 81a as long as the protrusion 15 can be supported on the spot by its elastic restoring force. Good. In addition, although the two groove
  • tip part 17 becomes a value including the height of the mountain-shaped formed in the front-end
  • Cooling Tower Filler 5 Filler Sheet 6
  • Protrusion (flat protrusion) 7 Concave portion 8 Concavity and convexity wave-shaped portion 15
  • Protrusion portion 16 Trunk portion 17 Tip portion 19
  • Insertion portion 20 Recess portion 21
  • Reinforcement rib 22 Rejection surface 25
  • Insertion hole 50 Casing 51 Outside air intake port 52 Outside air discharge port 60
  • Cooling portion 70 Raw water supply portion 80 Cold water tank 90 Ventilation space 100 Blower A Raw water B Outside air

Abstract

　複数の突起部を有する充填材用シートが複数枚積層されて構成されてなり、冷却塔内に配されて、層間に上方から原水が供給され且つ側方から外気が供給されることにより原水を外気と接触させて冷却する冷却塔用充填材であって、複数の突起部のうちの少なくとも一部が、外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部とされてなる構成とすることで、外気が衝突する程度が少ない割に、上方から供給される原水が衝突することが多くなる。更に、扁平突起部が円錐台形状であって長手方向の両端部に角が無いことから、角があるものに比して圧損を少なくすることができる。したがって、比較的圧損が少ないにもかかわらず、原水の滞留時間を長くすることができ、飛沫効果も増大させることができる。

Description

冷却塔用充填材及び充填材用シート
　本発明は、冷却塔内に配され、原水を外気と接触させて冷却する冷却塔用充填材及び該冷却塔用充填材を構成する充填材用シートに関するものである。
　従来から、工場やビルなどの空調設備等から排出される冷却水は、加温されて温水となっているため、冷却水としてそのまま循環使用しても、熱交換効率は期待できない。このため、冷却塔を用いて冷却水を冷却することで循環使用する方法が採用されている。この種の冷却塔として、冷却塔の内部を所定方向に流れる原水（冷却対象水）に外部から引き込まれた外気を接触させることにより原水と外気との間で熱交換を行って原水を冷却する構成のものが用いられる。
　斯かる冷却塔に於いては、その内部に、複数の板部材たる充填材用シートが積層されてなる冷却塔用充填材が充填され、該冷却塔用充填材の層間に原水が流れるように（通常、層間が上下方向に向くように）配置されており、該冷却塔用充填材を構成する充填材用シートの層間に、上方から原水が供給され側方から外気が供給されて、原水と外気との接触により熱交換が行われるように構成されている。
　ところで、上記の如き冷却塔用充填材に於いては、原水及び外気が供給される層間間隔を確保する観点及び層間に供給された原水と外気とを十分に接触させる観点から、通常、積層される充填材用シートに多数の円柱状の突起部が設けられているものが採用されている（特許文献１）。
　即ち、斯かる冷却塔用充填材に於いては、突起部により、積層した充填材用シートの層間に原水と外気とが供給される間隔が確保されており、この層間に供給された原水が突起部に衝突して層間を流れる原水の滞留時間が延び且つ飛沫効果（水滴が微細化することにより液体表面が増加して気液接触が促進される効果）が得られることから、熱交換率の優れたものとなる。
日本国特開２００７－１２０９１９号公報
　しかしながら、上記従来の充填材に於いては、熱交換率を上げるために、充填材用シートの突起部の数を増加させると、開口率（充填材用シートの表面と直交する方向から見て、全面積中の投影的に開口している率）が低くなり、層間に外気を供給する圧損が増大するという問題が生じる。一方、突起部の数を減少させると、開口率が高くなり圧損は減少するものの、その分だけ原水と突起部との衝突が減り、熱交換率が減少するという問題が生じる。
　そこで、本発明は上記問題点に鑑み、比較的圧損が少ないにもかかわらず熱交換効率に優れる冷却塔用充填材、及びその充填材を構成する充填材用シートを提供することを課題とする。
　上記課題を解決すべく、本発明は、複数の突起部を有する充填材用シートが複数枚積層されて構成されてなり、冷却塔内に配されて、層間に上方から原水が供給され且つ側方から外気が供給されることにより原水を外気と接触させて冷却する冷却塔用充填材であって、
　前記複数の突起部のうちの少なくとも一部が、外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部とされてなることを特徴とする冷却塔用充填材を提供する。
　斯かる構成に於いては、扁平突起部が外気の流れ方向に長い扁平状であることから、外気が衝突する程度が小さい割に、上方から供給される原水が衝突する量が多くなる。更に、扁平突起部が円錐台形状であって長手方向の両端部に角が無いことから、角があるものに比して圧損を少なくすることができる。したがって、比較的圧損が少ないにもかかわらず、原水の滞留時間を長くすることができ、飛沫効果も増大させることができる。
　前記複数の突起部は少なくとも一部が、外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部とされていてもよいし、複数の突起部の全部が外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成されていてもよい。
　充填材用シートの表面を層状に流下する原水は、外気と熱交換されることとなるが、通常、突起部の下側では原水が流れにくく、特に、扁平状の突起部であれば、より原水の流れない面積が増大して熱交換率が落ちることとなる。しかしながら、本発明に於いては、扁平突起部が円錐台形状に形成されていることから、扁平突起部の上面に流れ落ちた原水は、扁平突起部の上面に沿って扁平突起部の裾部から頂部方向に流下しつつ長手方向両端部の何れかの曲面を伝って扁平突起部の下面側に回り込み、下面側に回り込んだ原水は、その保有する表面張力によって、下面側表面に沿って頂部から裾部方向に流下して、扁平突起部の下側にも流下することとなる。したがって、突起部の下側に原水が流れずに、熱交換率が低下してしまう虞も少ない。
　本発明に於いては、前記扁平突起部は、外気の流れ方向に沿って列をなすように且つ該列が上下方向に複数段形成されるように配されてなり、前記複数の扁平突起部の少なくとも一部は、上段の扁平突起部の鉛直真下から位置ズレして配されている構成が好ましい。
　斯かる冷却塔用充填材によれば、原水の一部が充填材シートの表面から離反して水滴となって落下した場合に於いて、ある段の扁平突起部に衝突しなかった水滴がその段より下の段の扁平突起部に衝突する確率が高くなる。即ち、下の段の扁平突起部に衝突して微細水滴となって飛散する確率が高く、飛沫効果により、一層すぐれた熱交換率が得られる。
　本発明に於いては、前記扁平突起部には、突出方向に沿って補強リブが設けられてなる構成が好ましい。扁平突起部は、扁平であるが故に円形等の突起部に比して一方向に屈曲しやすいものであるが、上記の如く補強リブが突出方向に沿って設けられてなれば、扁平突起部が不用意に屈曲する虞が低減される。
　本発明に於いては、前記各充填材用シートは複数の凹部を有し、該凹部は外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成され、複数の突起部は積層方向一方側に隣合う充填材用シートに至るよう延長され、複数の各突起部の先端部が隣合う充填材用シートに形成された凹部に嵌合することで充填材用シートの層間間隔を保持するよう構成され、前記各凹部の長手方向途中部分に、該長手方向に交叉する方向の凹部用補強リブが、各充填材用シートにおける凹部の突出側表面に形成されている構成が好ましい。
　各凹部の長手方向途中部分に、長手方向に交叉する方向の凹部用補強リブが、充填材用シートにおける凹部の突出側表面に形成されている構成によれば、互いに扁平状どうしの突起部の先端部と凹部とが嵌合しても、凹部用補強リブの支持により、突起部と凹部との嵌合状態は安定化させられる。
　本発明に於いては、複数の突起部の先端部と複数の凹部との嵌合状態において、前記先端部と凹部の長手方向相当部分とが凹部用補強リブの弾性によって嵌合され構成が好ましい。凹部が突起部の先端部により広げられるようにして挿入されると、突起部および凹部の長手方向相当部分どうしは凹部用補強リブの弾性によって密着するようになって、突起部と凹部とが確実に嵌合される。換言すれば、突起部および凹部の長手方向相当部分どうしが嵌合すると凹部が広げられるように弾性変形し、該弾性変形を凹部用補強リブが支持して、凹部に弾性復元力が付与され、該弾性復元力により突起部と凹部とが確実に嵌合される。
　本発明に於いては、各充填材用シートの表面全体に、原水が接触することで該原水の表面積を大きくするための凹凸波形状部が形成され、凹部用補強リブの積層方向の高さは、凹凸波形状部の積層方向の高さを越えないように形成されている構成が好ましい。この構成によれば、凹部用補強リブの弾性による突起部と凹部との嵌合の支持力を確保でき、凹凸波形状部の高さを越えないように形成することで、その分だけ外気の流れを大きく阻害しない。
　また、本発明は、積層により上記何れかに記載の冷却塔用充填材を構成することを特徴とする充填材用シートを提供するものである。すなわち、本発明による冷却塔用充填材を構成する複数の突起部を有する充填材用シートは、前記突起部の少なくとも一部が、一方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部とされてなる。
　本発明では、扁平突起部が外気の流れ方向に長い扁平状であることから、外気が衝突する程度が小さい割に、上方から供給される原水が衝突することが多くなり、更に、扁平突起部が円錐台形状であって長手方向の両端部に角が無いことから、角があるものに比して圧損を少なくすることができる。したがって、比較的圧損が少ないにもかかわらず、原水の滞留時間を長くすることができ、飛沫効果も増大させることができ、熱交換率に優れた冷却塔用充填材及び充填材用シートを提供することができる。
図１は本発明の第一の実施形態および第二の実施形態に共通の図であり、冷却塔用充填材が用いられる冷却塔の概略図である。 図２は第一の実施形態にかかる冷却塔用充填材を外気供給側から見た図（側面図）である。 図３は同冷却塔用充填材を構成する充填材用シートを示す正面図である。 図４は同充填材用シートの扁平突起部を示し、（ａ）は扁平突起部を頂部側から見た面（即ち、正面）の概略図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ線概略断面図である。 図５は同充填材用シートの凹入部を示し、（ａ）は、凹入部の正面概略図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ線概略断面図である。 図６は同充填材用シートの扁平突起部及び凹入部を示す概略断面端面図である。 図７は本発明の第二の実施形態にかかる冷却塔用充填材を外気供給側から見た図（側面図）である。 図８は同冷却塔用充填材を構成する充填材用シートの正面図である。 図９は同充填材用シートの一部拡大正面図である。 図１０は同充填材用シートに形成された突起部の正面図である。 図１１は同充填材用シートに形成された突起部の平面図である。 図１２は同充填材用シートに形成された突起部の側面図である。 図１３は同充填材用シートに形成された凹部の正面図である。 図１４は同充填材用シートの一部平面図であり、突起部と凹部との嵌合状態を表している。 図１５は同充填材用シートの一部側面図であり、突起部と凹部との嵌合状態を表している。 図１６は同実際の充填材用シートの一部を斜視図的に表した写真である。
　以下、本発明にかかる第一の実施形態を説明する。まず、冷却塔用充填材が充填された冷却塔の全体構成について説明する。冷却塔用充填材の充填された冷却塔は、工場設備等で加温され排出された冷却水等の原水を冷却するためのものである。
　図１は、前記冷却塔を示す概略図である。前記冷却塔は、図１に示すように、側面周面に外気取入口５１が形成され上面中央部に外気排出口５２が形成された略円柱状または角柱状のケーシング５０と、ケーシング５０内側で外気取入口５１に沿うように配され原水Ａと外気Ｂとを接触させて熱交換により原水Ａを冷却する冷却部６０と、冷却部６０に原水Ａを散水供給するように冷却部６０の上方に配された原水供給部７０と、冷却部６０により冷却された冷水を収容する冷水槽８０と、冷却部６０にて包囲されるようにケーシング５０内の中央部に形成された通風空間９０を介して、冷却に用いられた外気Ｂを外気排出口５２へ排出する送風機１００とを備えている。
　冷却部６０は、ケーシング５０内の中央側に通風空間９０が形成されるようにケーシング５０内の外側寄りに配されている。また、冷却部６０は、冷却塔用充填材１が複数段上下方向に連結された状態で充填されてなり、原水供給部７０により上方から供給された原水Ａとケーシング５０の外気取入口５１を介して側方から供給された外気Ｂとを、冷却塔用充填材１内にて熱交換させ、冷却された原水Ａを冷水槽８０に排出し、熱交換によって加熱された外気Ｂを中央部の通風空間９０に排出するように構成されている。
　次に、上記の如き冷却塔に複数段充填された冷却塔用充填材１及び冷却塔用充填材１を構成する充填材用シート５について説明する。図２は、冷却塔用充填材１を外気Ｂが供給される側から見た状態を示す側面図であり、図３は、冷却塔用充填材１を構成する充填材用シート５を示す正面図である。
　図２、図３に示すように、本実施形態の冷却塔用充填材１は、複数の突起部６及び凹入部７を有する充填材用シート５が複数枚積層されて構成され、冷却部６０に充填された状態に於いて、層間に上方から原水Ａが供給され且つ側方から外気Ｂが供給されることにより原水Ａを外気Ｂと接触させて冷却するようになっている。冷却塔用充填材１は、積層された充填材用シート５の複数の突起部６及び凹入部７によって、層間に空間が形成されてなり、該空間が形成されることにより原水Ａや外気Ｂが層間に供給され得るようになっている。
　即ち、冷却塔用充填材１は、図２に示すように、各充填材用シート５が積層された状態に於いて、一の充填材用シート５の突起部６の表側と、次に積層された充填材用シート５の凹入部７の裏側とが互いに対向し当接するように積層され、各突起部６の高さと凹入部７の深さとの和に応じた空間が層間に形成されている。また、冷却塔用充填材１は、層間が略一定厚となるように、突起部６の高さ及び凹入部７の深さが一定に調整されており、各充填材用シート５が略平行をなすように積層されている。
　なお、各充填材用シート５は、それぞれ接着剤を用いた接着等によって積層状態で維持されている。冷却塔用充填材１に於ける各充填材用シート５間の間隔（充填材用シート５が平行に配置された状態において、一の充填材用シート５の後述する凹凸波形状部８の稜線８ａの頂点と隣接する他の充填材用シート５の凹凸波形状部８の稜線８ａの頂点との幅方向の間隔）は、通常１０～４０ｍｍ程度である。また、冷却塔用充填材１を構成するのに必要な充填材用シート５の枚数としては、必要とされる冷却塔用充填材１の大きさにもよるが、通常、１０～３０枚程度である。
　充填材用シート５は、図３に示すように、平板状で且つ正面視が長方形（正方形も含む）または平行四辺形（鋭角コーナーで通常、７５度以上９０度未満）に形成されてなり、突起部６及び凹入部７がその表面に形成されている。充填材用シート５は、合成樹脂が用いられ、金型を用いたプレス成形などにより一体的に形成されてなり、その大きさは特に限定されるものではないが底面の長さ及び高さがそれぞれ４００～１０００ｍｍ程度に設定され、また、その厚みは、通常、０．２～０．７ｍｍ程度である。充填材用シート５に用いられる合成樹脂としては、例えば、硬質ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等を挙げることができる。
　突起部６は、それぞれ外方に突出するように形成されてなり、複数の突起部６うちのほとんどは、外気Ｂの流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部６とされている。図４は、扁平突起部６を示し、（ａ）は扁平突起部６を頂部側から見た面（即ち、正面）の概略図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線概略断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ線概略断面図である。
　図４及び図３に示すように、扁平突起部６は、断面形状が外気Ｂの流れ方向に扁平な楕円形状（詳しくは、長手方向両端部が円弧状で短手方向両端部が直線状の形状）に形成された柱状の土台部９上に形成されており、断面形状が楕円形で頂部６ａに向けてテーパー状に断面積が縮小し且つ頂部６ａが平面状とされた円錐台形に形成されてなる。扁平突起部６には、短手方向両端部に、突出方向に沿って延在する溝６ｂが、補強用リブとして形成されている。
　扁平突起部６の長手方向長Ｌ１は、通常、１０～４０ｍｍ、短手方向長Ｌ２は、通常、５～２０ｍｍであり、好ましくは、扁平率（短手方向長Ｌ２／長手方向長Ｌ１）が０．２５～０．７５に設定されている。また、突起高さＬ３は、通常、５～３５ｍｍに設定され、垂線に対する傾斜角αおよびβは、通常、５～３５度程度に設定されている。更に、扁平突起部６の密度は、１ｍ2当たり、通常１００～２００個程度である。また、溝６ｂで形成される補強用リブの高さ（溝６ｂの深さ）は特に限定されないが、１～３ｍｍに設定されている。
　なお、前記補強用リブは、空気を流通させる際の圧力損失を低減するという観点から、溝６ｂによって形成されることが好ましいが、単に扁平突起部６を補強するという観点からは溝６ｂによって形成されているものに限定されず、扁平突起部６の短手方向両端部の表面に突起筋として形成されていてもよい。
　凹入部７は、それぞれ扁平突起部６の突出方向と反対方向に凹入するように形成されてなる。図５は、凹入部７を示し、（ａ）は、凹入部７の正面概略図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線概略断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ線概略断面図である。
　図５及び図３に示すように、凹入部７は、断面形状が円形等をなすように凹入しており、凹入部７の裏面側は、凹入部に対応する形状に突出した形状になっている。凹入部７の大きさは、通常、直径Ｌ４が１０～４５ｍｍ程度に設定されている。また、凹入深さＬ５（後述する凹凸波形状部８の谷部分からの深さ）は、２～１０ｍｍに設定されている。また、凹入部７の密度は、扁平突起部６と同じ値に設定されている。
　扁平突起部６及び凹入部７は、図３に示すように、外気Ｂの流れ方向に沿って列をなすように且つ該列が上下方向に複数段形成されるように、好ましくは、高さ１ｍ当たりに５～２０段形成されるように配されてなる。なお、図３においては、１５段形成されたものが示されている。また、同じ列においては、扁平突起部６と凹入部７とが１つずつ交互に入れ替わるように配列されている。更に、扁平突起部６の大半は、上段の扁平突起部６の鉛直真下から位置ズレして配されてなり、全体的に千鳥状に配置されている。また、凹入部７も同様に、その大半は、上段の凹入部７の鉛直真下から位置ズレして配されてなり、全体的に千鳥状に配置されている。
　図６は、充填材用シート５が積層された状態に於ける扁平突起部６及び凹入部７を示す概略断面端面図である。各充填材用シート５は、上記の如く、積層状態に於いて一の充填材用シート５の扁平突起部６と、次に積層された充填材用シート５の凹入部７とが互いに対向し当接するように積層されており、詳しくは、図６に示すように、各充填材用シート５においては、積層状態では、各扁平突起部６の頂部６ａ上面側と凹入部７の底部裏面側とが当接するように各扁平突起部６と凹入部７とが配置されて、それぞれ積層されている。
　充填材用シート５は、扁平突起部６及び凹入部７が形成された部分以外の略全域に、その表面積を増大させるべく、表面が波打った凹凸波形状部８が形成されてなる（図３に於いては一部のみ示す。）。なお、凹凸波形状部８における山の部分は、扁平突起部６よりも低く設定されている。また、凹凸波形状部８は、その稜線８ａ（図３においては太線で示されている。）及び谷線８ｂ（図３においては細線で示されている。）が互いに平行し且つ上方から下方に移動する際に、ジグザグに蛇行するように形成されている。なお、凹凸波形状部８の高さ（稜線８ａの頂点と谷線８ｂの頂点の間の高さ）は、特に限定されないが３～１０ｍｍ程度である。
　本実施形態の冷却塔用充填材１及び充填材用シート５は、上記の如く、充填材用シート５の表面に凹凸波形状部８が形成されてなるので、充填材用シート５の表面に沿って流れる原水Ａの表面積を増大させることができ、効率よく外気Ｂと熱交換をさせることができる。また、凹凸波形状部８は、その稜線８ａ及び谷線８ｂが上方から下方に移動する際に、ジグザグに蛇行するように形成されてなるので、上方から下方に谷線８ｂに沿って流れる原水Ａの滞留時間を長くすることができ、原水Ａをより低い温度に冷却させることができる。
　本実施形態の冷却塔用充填材１及び充填材用シート５は、上記の如く構成されたが本発明においては、上記構成に限定されず適宜設計変更可能である。例えば、本実施形態においては、凹入部７は断面円形等に形成されたが、具体的には、扁平突起部６と同様に、断面形状が外気Ｂの流れ方向に長い扁平な楕円形状に形成されていてもよい。また、本実施形態の冷却塔用充填材１及び充填材用シート５は、扁平突起部６が柱状の土台部９上に形成されたが、本発明に於いては、土台部９が無い態様のものであってもよい。更に、本実施形態に於いては、扁平突起部６には補強リブが形成されたが、本発明に於いては、強度に問題が無い場合等には補強リブが形成されていない態様のものであってもよい。
　次に、本発明の第二の実施形態を図１、図７ないし図１６を参照して説明する。第一の実施形態で説明した場合と同様に、この冷却塔用充填材の充填された冷却塔は、工場設備等で加温され排出された冷却水等の原水を冷却するためのものであり、第一の実施形態で説明した冷却塔の構成部分については、その説明を省略する。第二の実施形態の構成が第一の実施形態と異なる構成は、冷却塔用充填材１および、積層によりこれを構成する充填材用シート５である。
　図７ないし図９に示すように、冷却塔用充填材１は、複数の突起部１５及び凹部２０を有する充填材用シート５が複数枚積層されて構成されている。冷却塔用充填材１では、前後方向に積層された各充填材用シート５の、複数の突起部１５及び凹部２０によって、層間に空間が形成されてなり、該空間が形成されることにより原水Ａや外気Ｂが層間に供給され得るようになっている。
　各充填材用シート５は同様の構成であるので、一枚の充填材用シート５についてその構成を説明する。この場合、図１の方向すなわち正面側から観た充填材用シート５について説明する。図７および図８に示すように、充填材用シート５は、平板状で且つ正面視が長方形（正方形も含む）または平行四辺形（鋭角コーナーで通常、７５度以上９０度未満）に形成されていることは、第一の実施形態と同様である。
　また、充填材用シート５は合成樹脂から形成され、金型を用いたプレス成形などにより一枚のシートから形成されている。その大きさは特に限定されるものではないが底面の長さ及び高さがそれぞれ４００～１０００ｍｍ程度に設定され、また、その厚み（この場合、前後方向の厚みに相当する）は、通常、０．２～０．７ｍｍ程度である。充填材用シート５に用いられる合成樹脂として、例えば、硬質ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等を挙げることができることは、第一の実施形態と同様である。
　充填材用シート５は、その表面積を増大させるべく略全域に、前後方向に波打った波模様状の凹凸波形状部８が形成されている。なお、図９に於いて、凹凸波形状部８は、一部のみ示している。凹凸波形状部８は、その稜線８ａ及び谷線８ｂが互いに平行であり、且つ上下方向でジグザグに蛇行するように形成されている。なお、凹凸波形状部８の深さ、すなわち稜線８ａの頂面８１ａと谷線８ｂの頂点８１ｂの間の深さは特に限定されないが、３～１０ｍｍ程度であることは、第一の実施形態と同様である。なお、頂面８１ａは垂直平面に形成されている。
　充填材用シート５に形成された突起部１５と凹部２０どうしは、上下方向、左右方向に互いに交互になるよう、整然と配置されている。但し、隣合う充填材用シート５どうしでは、突起部１５と凹部２０は、対応する位置に形成されている。なお、突起部１５および凹部２０を配置した領域には、凹凸波形状部８は形成されていない。
　各突起部１５は同一の構成であるので、一個の突起部１５の構成について説明する。図１０ないし図１２に、突起部１５の詳細を示す。これらの図に示すように、突起部１５は、充填材用シート５の一面側である後面から、積層方向一方側である後方へ突出するよう形成されている。突起部１５は、その充填材用シート５の後方に隣合う別の充填材用シート５に至るよう延長されている。
　突起部１５は、外気の流れ方向である左右方向に長い、上下方向に扁平状の円錐台形状に形成されている。また、その前後方向途中の断面は楕円形に形成されている。突起部１５は、胴部１６と先端部１７とから一体的に形成されている。胴部１６は、その基部側（充填材用シート５の前面側）に近いほど、左右幅が広く上下高さが高く形成され、後方ほど順次左右幅が狭く、上下高さが低くなるよう形成されている。
　先端部１７は、胴部１６の後部に一体的に形成されている。先端部１７は先端本体部１８と、先端本体部１８の後部に一体的に形成された挿入部１９とを有する。先端本体部１８は、後方ほど順次左右幅が狭く、上下高さが低くなるよう形成されている。挿入部１９は後方ほど順次左右幅が狭く、上下高さが低くなるよう形成されている。胴部１６と先端本体部１８の表面の傾斜角度は異なっている。すなわち、先端本体部１８の表面傾斜角度に対して胴部１６の表面傾斜角度のほうが急峻である。この構成により、先端本体部１８の表面と胴部１６の表面とは鈍角的に連続している。
　突起部１５の上面および下面には、左右方向に離間した二条の溝１５ａが形成されている。この構成により断面積が増大しており、その分だけ強度を向上させた構成としている。一枚の充填材用シート５には、上記の構成の突起部１５が複数形成されている。
　各凹部２０は同一の構成であるので、一個の凹部２０の構成について説明する。図１３ないし図１６に、凹部２０の詳細を示す。これらの図に示すように、凹部２０は、充填材用シート５の他側面である前面から、後方に向けてくぼむように形成されている。したがって、充填材用シート５の後面には凹部２０の形状に応じた突形状部分が形成されている。凹部２０の内方空間は、突起部１５の先端部１７が挿入可能な形状に形成されている。すなわち凹部２０は、外気の流れ方向である左右方向に長い、上下方向に扁平状の円錐台形状に形成されている。
　但し、凹部２０の内面左右幅Ｌ６は、突起部１５の先端部１７の左右幅Ｌ７に比べて大きく形成され、凹部２０の内面高さＨ１は先端部１７の高さＨ２と同じかＨ２よりも低く形成されて、凹部２０と先端部１７とは締まり嵌めとされている。凹部２０の前後深さＤ１は、先端部１７の前後長さＤ２に比べてわずかに大きく形成されている。
　充填材用シート５の後面（突出側表面に相当する）のうち凹部２０に対応する所定部位に凹部用補強リブ２１が形成されている。凹部用補強リブ２１は、凹部２０を形成することで後方へ突出した突出面２２において、その左右方向（長手方向）に交叉する方向に延びるよう形成されている。凹部用補強リブ２１は、突出面２２の上部および下部にそれぞれ形成されている。凹部用補強リブ２１は、側面視して略三角形状に形成されており、その後面からの前後高さＤ３は、凹凸波形状部８の頂面８１ａを越えないよう形成されている。この場合では、凹部用補強リブ２１の前後高さＤ３は、凹凸波形状部８の頂面８１ａに一致するよう形成されている。
　各充填材用シート５の所定の部位に分散するように、挿通穴２５が形成されている。各挿通穴２５は、各充填材用シート５において同じ位置に形成されている。各挿通穴２５には、充填材用シート５どうしの積層状態を安定化させるための支持柱２６が挿通されている。各挿入穴２５の位置は、これに支持柱２６を挿通させたとき、前後に隣合う充填材用シート５どうしの突起部１５と凹部２０とを前後方向で合致させられる位置に配置されている。
　前後方向に充填材用シート５どうしを積層する場合では、複数の支持柱２６に充填材用シート５に形成された挿通穴２５を挿通するようにして、必要枚数の充填材用シート５を積層する。このとき、前後方向（積層方向）に隣合う充填材用シート５どうしでは、突起部１５と凹部２０は、対応する位置に形成されているから、前側の充填材用シート５の突起部１５を後側の充填材用シート５の凹部２０に嵌合することができる。
　凹部２０の内面高さＨ１は先端部１７の高さＨ２よりも低く形成されているから、突起部１５と凹部２０とを嵌合するとき、凹部２０はやや上下方向に開かれながら、突起部１５が挿入される。また、突起部１５はその先端部１７が円錐台形状に形成されているから、凹部２０への挿入を容易に行うことができる。
　胴部１６と先端本体部１８の表面の傾斜角度は異なっており、先端本体部１８の表面と胴部１６の表面とは鈍角的に連続している。このため、突起部１５を凹部２０に挿入すると、先端本体部１８の表面と胴部１６の表面との連続部分が凹部２０の周縁に係止し、凹部２０の前後深さＤ１は、先端部１７の前後長さＤ２に比べてわずかに大きく形成されているから、挿入部１９は凹部２０の底には接触しない位置で突起部１５が留められる。
　そして、充填材用シート５の後面のうち凹部２０に対応する所定部位に凹部用補強リブ２１が形成されており、凹部用補強リブ２１は、凹部２０を形成することで後方へ突出した突出面２２において、その左右方向に交叉する方向に延びるよう形成されている。このため、凹部２０が開かれる方向の力を凹部用補強リブ２１が受け、逆に突起部１５には、凹部用補強リブ２１からその弾性復元力が働き、突起部１５と凹部２０との嵌合が確実に行われ、突起部１５が凹部２０から抜け出にくくなる。また、突起部１５にも補強リブ（本実施形態では二条の溝１５ａ）が形成されているため、突起部１５と凹部２０とを嵌合させた際に、突起部１５の先端部１７が屈曲することを抑制することができる。更に突起部１５と凹部２０との嵌合時に、先端部本体１８の上面および下面が内側へ変形することも抑制できる。このため、突起部１５と凹部２０との嵌合を確実に行うことができる。
　充填材用シート５には、突起部１５および凹部２０はそれぞれ複数あるので、前後方向に積層する充填材用シート５において、各突起部１５および凹部２０を嵌合させる。複数箇所で突起部１５および凹部２０を嵌合させることで、充填材用シート５どうしの保持状態が確実になる。
　このような複数の充填材用シート５からなる冷却塔用充填材１において、充填材用シート５における突起部１５は、外気Ｂの流れ方向に長い扁平状であることから、外気Ｂが衝突する程度の割に、上方から供給される原水Ａが衝突することが多くなる。更に、突起部１５が円錐台形状であって長手方向の両端部に角が無いことから、角があるものに比して圧損を少なくすることができる。したがって、比較的圧損が少ないにもかかわらず、原水Ａの滞留時間を長くすることができ、飛沫効果も増大させることができる。
　充填材用シート５の表面には凹凸波形状部８が形成されてなるので、充填材用シート５の表面に沿って流れる原水Ａの表面積を増大させることができ、効率よく外気Ｂと熱交換をさせることができる。また、凹凸波形状部８は、その稜線８ａ及び谷線８ｂが上方から下方に移動する際に、蛇行するように形成されてなるので、上方から下方に谷線８ｂに沿って流れる原水Ａの滞留時間を長くすることができ、原水Ａをより低い温度に冷却させることができる。
　そして、凹部用補強リブ２１の前後高さＤ３は、凹凸波形状部８の頂面８１ａを越えないよう形成されており、しかも凹部用補強リブ２１の前後高さＤ３は、凹凸波形状部８の頂面８１ａに一致するよう形成されている。このため凹部２０は充分な弾性復元力を確保することができて、突起部１５が凹部２０から抜け出るのを確実に防止できるとともに、凹部用補強リブ２１を設けたからといって外気Ｂの流れを大きく邪魔することがなく、したがって原水Ａと外気Ｂとの熱交換率の低下を抑えることができる。
　凹凸波形状部８の頂部は平面（頂面８１ａ）としてあるから、外気Ｂの流れに対する抵抗が減って外気Ｂが円滑に流れ、しかも頂部のみを平面としているだけであるから、凹凸波形状部８に沿って原水Ａの流れの状態を変更させてしまうこともない。
　凹部用補強リブ２１の形状は上記各実施形態に限定されるものではなく、外気Ｂの流れを大きく邪魔せず、しかもその弾性復元力で突起部１５をその場に支持できるものであればよい。また、凹部用補強リブ２１の高さＤ３は頂面８１ａを越えずに、しかもその弾性復元力で突起部１５をその場に支持できる高さであれば、頂面８１ａと一致しなくてもよい。なお、突起部１５の上面および下面に二条の溝１５ａを形成したがこれに限定されず、一本の溝としてもよい。また、溝ではなく逆方向に突出させた形状（表面側に突出する山型の形状）としても良い。なお、山型とした場合、凹部２０に嵌め込む必要があるので、この場合は先端部１７の高さＨ２は先端部１７に形成された山型の高さを含めた値となる。
１ 冷却塔用充填材
５ 充填材用シート
６ 突起部（扁平突起部）
７ 凹入部
８ 凹凸波形状部
１５ 突起部
１６ 胴部
１７ 先端部
１９ 挿入部
２０ 凹部
２１ 凹部用補強リブ
２２ 突出面
２５ 挿通穴
５０ ケーシング
５１ 外気取入口
５２ 外気排出口
６０ 冷却部
７０ 原水供給部
８０ 冷水槽
９０ 通風空間
１００ 送風機
Ａ 原水
Ｂ 外気

Claims (12)

  1. 　複数の突起部を有する充填材用シートが複数枚積層されて構成されてなり、冷却塔内に配されて、層間に上方から原水が供給され且つ側方から外気が供給されることにより原水を外気と接触させて冷却する冷却塔用充填材であって、
    　前記複数の突起部のうちの少なくとも一部が、外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成された扁平突起部とされてなることを特徴とする冷却塔用充填材。
  2. 　前記扁平突起部は、外気の流れ方向に沿って列をなすように且つ該列が上下方向に複数段形成されるように配されてなり、前記複数の扁平突起部の少なくとも一部は、上段の扁平突起部の鉛直真下から位置ズレして配されている請求項１に記載の冷却塔用充填材。
  3. 　前記扁平突起部には、突出方向に沿って補強リブが設けられてなる請求項１に記載の冷却塔用充填材。
  4. 　前記扁平突起部には、突出方向に沿って補強リブが設けられてなる請求項２に記載の冷却塔用充填材。
  5. 　各充填材用シートは複数の凹部を有し、該凹部は外気の流れ方向に長い扁平状の円錐台形状に形成され、複数の突起部は積層方向一方側に隣合う充填材用シートに至るよう延長され、複数の各突起部の先端部が隣合う充填材用シートに形成された凹部に嵌合することで充填材用シートの層間間隔を保持するよう構成され、前記各凹部の長手方向途中部分に、該長手方向に交叉する方向の凹部用補強リブが、各充填材用シートにおける凹部の突出側表面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の冷却塔用充填材。
  6. 　複数の突起部の先端部と複数の凹部との嵌合状態において、前記先端部と凹部の長手方向相当部分とが凹部用補強リブの弾性によって嵌合されることを特徴とする請求項５に記載の冷却塔用充填材。
  7. 　各充填材用シートの表面全体に、原水が接触することで該原水の表面積を大きくするための凹凸波形状部が形成され、凹部用補強リブの積層方向の高さは、凹凸波形状部の積層方向の高さを越えないように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却塔用充填材。
  8. 　各充填材用シートの表面全体に、原水が接触することで該原水の表面積を大きくするための凹凸波形状部が形成され、凹部用補強リブの積層方向の高さは、凹凸波形状部の積層方向の高さを越えないように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の冷却塔用充填材。
  9. 　積層により請求項１ないし請求項４の何れかに記載の冷却塔用充填材を構成することを特徴とする充填材用シート。
  10. 　積層により請求項５に記載の冷却塔用充填材を構成することを特徴とする充填材用シート。
  11. 　積層により請求項６に記載の冷却塔用充填材を構成することを特徴とする充填材用シート。
  12. 　積層により請求項８に記載の冷却塔用充填材を構成することを特徴とする充填材用シート。
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