JP6093318B2

JP6093318B2 - 冷却塔用組立ユニット

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Publication number: JP6093318B2
Application number: JP2014033842A
Authority: JP
Inventors: 山崎　幸司; 幸司山崎; 重好高野; 亨望月
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: JP2015158330A

Description

本発明は、冷却塔の施工組立に用いる冷却塔用組立ユニットに関する。

従来、循環水を熱交換して冷却する装置として、冷却塔が空調設備や生産設備等において利用されている。

冷却塔の代表的な方式の一つとしてクロスフロー方式が挙げられる。この方式の冷却塔は、例えば上下方向に延びる排気通路と、排気通路の周囲を囲むように配置された充填材と、充填材の外表面に配されたルーバー（通気口）と、排気通路の下方に配置された冷水槽と、排気通路の上方に配置された送風機と、充填材の上方に配置された温水管とを備える。冷却塔の駆動時には、温水管から温水（循環水）が下方の充填材に散水される。送風機を駆動させることで排気通路中の空気の排気を促し、ルーバーを介して外気を充填材の内部に流入する。これにより外気を循環水と直交するように接触させ、循環水と熱交換させる。熱交換後の外気は排気通路を通じて外に排気される。一方、熱交換後の冷水は冷水槽に貯水され、所望の用途に再利用される。

このような構成を有する冷却塔の施工組立方法としては、例えば特許文献１または２に示されるように、工場において六面体状の内部空間を有する枠体に充填材を収容した冷却塔用組立ユニットを予め用意し、この冷却塔用組立ユニットをトラック等に積載して輸送し、据付現場で複数の冷却塔用組立ユニットを積み上げることにより各充填材を配置する施工方法が挙げられる。このような冷却塔用組立ユニットを利用して冷却塔を施工組立すれば、冷却塔のサイズが比較的大型の場合であっても、冷却塔の施工時間の短縮と施工効率の向上とを期待することができる。

特開平８−１８９７８４号公報特開平５−２６４１９６号公報

冷却塔用組立ユニットでは、枠体の内部空間に充填材を配置する際、枠体と充填材との間に間隙が設定されることがある。このため、冷却塔用組立ユニットの輸送時や冷却塔の施工組立時等において、冷却塔用組立ユニットに振動や揺れ等の外力が伝わったり、冷却塔用組立ユニットを傾斜させた場合、枠体の内部空間で充填材が位置ずれを起こすおそれがある。このような充填材の位置ずれが生じると、冷却塔の施工時に充填材を正しい位置に積み上げることが困難となる。

このような問題は、クロスフロー方式以外の冷却塔においても生じる可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、枠体内部における充填材の位置ずれを防止することにより、優れた冷却効率の発揮を期待できる冷却塔用組立ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る冷却塔用組立ユニットは、上下方向に延びる複数の柱を有し、六面体状の内部空間が形成された枠体と、前記枠体の前記内部空間に配置され、内部に流通させた気体及び水が熱交換する１以上の充填材と、前記枠体の前記内部空間において、前記複数の柱のうち、前記枠体の一辺の両端に位置する第一柱及び第二柱の各側部にわたり架設され、且つ前記枠体の内方に延びる支持部材とを備え、前記枠体の内方に延びた前記支持部材が、いずれかの前記充填材の側面と当接している構成を有する。

上記本発明の一態様における冷却塔用組立ユニットでは、枠体の内部空間において、複数の柱のうち、枠体の一辺の両端に位置する第一柱及び第二柱の各側部にわたり架設され、且つ枠体の内方に延びる支持部材を備える。さらに枠体の内方に延びた支持部材が充填材の側面と当接している。

これにより冷却塔用組立ユニットの輸送時や冷却塔の施工組立時等において、外部から枠体に振動が伝わったり、枠体が傾斜した場合であっても、第一柱及び第二柱の各側部と充填材の側面との間で支持部材が充填材の側面と当接することで、この充填材を支持するので、支持部材で支持された充填材が第一柱及び第二柱側に向かって位置ずれを生じるのが防止される。

結果として上記本発明の一態様の冷却塔用組立ユニットによれば、枠体内部における充填材の位置ずれを防止することにより、優れた冷却効率の発揮を期待できる冷却塔用組立ユニットを提供できる。

実施形態１に係る冷却塔の概略構成を示す断面図である。冷却塔用組立ユニットの構成を示す斜視図である。冷却塔組立ユニットの構成を示す側面図である。枠体に固定された支持部材の構成を示す部分斜視図である。冷却塔用組立ユニットにおいて奏される作用効果を説明するための図である。実施形態１の変形例に係る支持部材の構成を示す側面図である。実施形態２に係る支持部材の構成を示す斜視図である。実施形態３に係る支持部材を示す図である。（ａ）は支持部材の構成を示す斜視図である。（ｂ）は支持部材周辺の構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を各図を参照して説明する。

＜実施形態１＞
図１に、実施形態１に係る冷却塔１００の概略構成を示す。冷却塔１００は、冷水槽１０１と、冷水槽１０１の上方において、上下方向に延びる排気通路１０７の周囲を囲むように配された組立ユニット群１０２と、組立ユニット群１０２の各上方にわたって水平方向に配されたファン甲板１０３と、ファン甲板１０３の上面に沿って延設された温水供給管１０４と、ファン甲板１０３の上面において、排気通路１０７と重なる位置に配された送風機１０６と、送風機１０６に連結された電動機１０５とを備えてなる。組立ユニット群１０２は、後述する構成を有する複数の冷却塔用組立ユニット１（以下、「組立ユニット１」と称する。）を上下方向に積み上げてなる。

尚、冷却塔１００の内部には各上記した構成要素を支持するための複数の骨組部材１０８が配されている。

図２及び図３に組立ユニット１の全体構成を示す。組立ユニット１は、六面体の各角部を結ぶように配置された複数の梁（長梁２ａと短梁２ｂ）及び複数の柱２ｃを有してなる枠体２と、枠体２の内部空間Ｓに収容され、上下方向に積み上げられて配置された１以上の充填材３と、複数の柱２ｃに配されたルーバー５及び支持部材６と、枠体２の内部空間Ｓにおいて支持部材６に支持されたエリミネータ７とを有する。

枠体２は、水平方向に延びて配された複数の長梁２ａ及び短梁２ｂと、上下方向に延びて配された複数の柱２ｃ（ここでは第一柱２ｃａ、第二柱２ｃｂ、第三柱２ｃｃ、第四柱２ｃｄ）とを連結してなり、六面体状の内部空間Ｓを有する。枠体２の各側面と上面と下面とにそれぞれ対応する部分は複数のブレース（斜材）２ｅ、２ｆを用いて補強されている。枠体２の下方には充填材３を載置するための複数の板状のサポート部材２ｇと、エリミネータ７で生じた水を充填材３側に戻す水戻し板としての板材２ｈとが間隔をおいて並設される。枠体２の上方には充填材３を上方から押さえるための複数の板状の押さえ部材２ｄが間隔をおいて並設される。一例として、長梁２ａ及び短梁２ｂは溝形鋼を用いてそれぞれ構成され、複数の柱２ｃは一例として鋼管を用いて構成される。内部空間Ｓにおいて、複数の柱２ｃのうち、枠体２の一辺の両端に位置する第一柱２ｃａと第二柱２ｃｂの各側部にわたり支持部材６が架設されている。また、第一柱２ｃａと第二柱２ｃｂとは反対側に位置する枠体２の他辺において、前記他辺の両端に位置する第三柱２ｃｃと第四柱２ｃｄの各側部にわたりルーバー５が配されている。

尚、実施形態１における内部空間Ｓは一例として直方体状としているが、これに限定されず、例えば立方体、或いは平行六面体として構成してもよい。このため、複数の柱２ｃは厳密に垂直方向に延びる構成に限定されず、垂直方向に対して若干傾斜して上下方向に延びる構成としてもよい。

充填材３は、一例として凹凸表面を有する樹脂製の複数の板（不図示）を立てた状態とし、各板の間に間隔をおいた状態で、対向する各板の凹部及び凸部の一部を嵌合して並設してなり、全体として直方体状の外観を有する。冷却塔１００の駆動時には内外に気体及び水を流通させ、前記気体と前記水とを熱交換させる。具体的には、各板の表面に前記水として利用する循環水の水膜を形成し、各板の間隔に水平方向から流入した気体（外気）に循環水を接触させることにより、外気と循環水とを熱交換させる。一例として充填材３は、内部空間Ｓにおいて下段に２個併設し、その上段に２個を積み上げて並設され、合計４個にわたり配置されている。尚、組立ユニット１では、内部空間Ｓに各エリミネータ７及び各充填材３をともに配置する関係上、内部空間Ｓにおいて第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂよりも第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄ寄りの位置に各充填材３が偏在している。

尚、充填材３の形状は直方体状に限定されず、立方体や平行六面体、或いはその他の多面体状のいずれかの形状としてもよい。

ルーバー（サクショングリル）５は、複数の短冊状の板体５ａを用い、各板体５ａを水平方向を長手方向として上下方向に間隙をおいて並設してなる。ルーバー５は第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄの各側部にわたり、内部空間Ｓに外気を導入するために枠体２の外方に配設される。具体的に組立ユニット１では図３に示すように、ルーバー５の各板体５ａの間に存在する間隙（開口４）から外気が内部空間Ｓに導入されるように図られる。尚、ルーバー５は外部から接近する異物が組立ユニット１内に侵入するのを防止するとともに、充填材３内を流通する循環水が外部に飛散するのを防止する役目もなす。このような各機能を発揮させるため、冷却塔１００ではルーバー５は組立ユニット群１０２において、外部に臨むように配される。ルーバー５は、例えばＦＲＰ等の材料を用いて構成できる。

エリミネータ（除滴板）７は、樹脂製の複数の波状のシート体を立てた状態で互いに間隔をおいて並設してなり、全体として厚みの薄い長板状の外観を有する。冷却塔１００の駆動時には、充填材３から気流の下流側である側方に流出した外気中の水分の一部を除去する。組立ユニット１では、２つのエリミネータ７が内部空間Ｓにおいて、充填材３の各側面と第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間に、充填材３の各側面と対向して立てられた状態で、支持部材６を挟んで上下方向に並んで配置される。このときエリミネータ７は枠体２の上方から下方にかけてわずかに傾斜するように配置される。上方のエリミネータ７の下方端部は支持部材６の水戻し板部６ｂに載置され、下方のエリミネータ７の下方端部は枠体２における板材２ｈの上面に載置される。冷却塔１００では、エリミネータ７は組立ユニット群１０２において、排気通路１０７を臨むように配される。なお、エリミネータ７は傾斜するように配置する構成に限定されず、例えば垂直方向に真っ直ぐ立てて配置しても良い。

支持部材６は図４に示すように、上下方向に立てて配された板状の取付部６ａと、取付部６ａに連結されて略水平方向に延びる水戻し板部６ｂと、水戻し板部６ｂの上面及び下面にそれぞれ立設された複数の突出部６ｃと、枠体２の内方側の端部６ｆとを有する。この端部６ｆは充填材３の側面と当接するように対向して配される部位であって、充填材３の側面と面接触により当接する当接部６ｄを有してなる。支持部材６は充填材３をその側面より支持する部材として用いられる。

尚、当接部６ｄは充填材３の側面に直接当接する構成に限定されない。従って、例えば当接部６ｄがシート体や板体等の別体を介し、充填材３の側面に間接的に当接していてもよい。このような構成も本発明において、支持部材が充填材の側面と当接する構成に含むものとする。

取付部６ａは支持部材６を第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部にわたって架設するための部位であり、一方の面を第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部と面接触させた状態で、複数のボルトＢ及びナット（不図示）を用いた締結具により第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部と連結される。これにより支持部材６は第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂに対して片持ち状態で固定される。尚、取付部６ａと第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂとの連結方法はボルトＢ及びナットを用いた上記締結方法に限定されず、ねじのみを用いて固定する締結方法の他、溶接等の連結方法を用いてもよい。尚、実施形態１では取付部６ａは第一柱２ｃａから第二柱２ｃｂに延びる長板状に構成されており、これによって取付部６ａは水戻し板部６ｂと連続し且つ、支持部材６が充填材３の側面と当接する部位（端部６ｆ）よりも外方に立設された壁部を兼ねている。

当接部６ｄは枠体２における短梁２ｂの長手方向に延びる長板状であり、水戻し板部６ｂの端部から下方に延びて形成される。当接部６ｄは平坦な外表面を有する。当接部６ｄの幅Ｗ１は、上下方向に積み上げられた各充填材３の側面に対して当接部６ｄが一定の面積でそれぞれ面接触により当接できるように設定される。組立ユニット１では、第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部に対し、所定高さに取付部６ａを取り付けることで、当接部６ｄが上側の充填材３の下端部の側面及び下側の充填材３の上端部の側面と面接触して当接するように配される（図５参照）。

水戻し板部６ｂは平板状であり、枠体２の内方に向かって延び且つ第一柱２ｃａから第二柱２ｃｂまで延びる上面を有する。水戻し板部６ｂの上面は、枠体２の内方に向かって下方勾配をなすように傾斜している。水戻し板部６ｂの上面及び下面は平面視すると矩形状の平坦な表面を有する。水戻し板部６ｂは冷却塔１００の駆動時に各充填材３から気流の下流側である側方に流出した循環水の一部をその上面に伝わらせ、各充填材３側に戻す役目をなす。ここで水戻し板部６ｂは図２に示すように、上側の充填材３の下端よりも上方に位置している。水戻し板部６ｂの上面及び下面には、短梁２ｂの長手方向に沿って１以上（ここでは一例として複数）のリブ状の突出部６ｃが間隙６ｅをおいてそれぞれ立設されている。図４に示すように、水戻し板部６ｂにおける突出部６ｃと取付部６ａとの間の最短距離Ｗ２は、長梁２ａに沿ったエリミネータ７の厚みに合わせて設定される。これにより水戻し板部６ｂの上面には、枠体２の内部空間Ｓで上下方向に配されるエリミネータ７のうち、上方に位置するエリミネータ７の下方端部が載置され、水戻し板部６ｂの下面には、下方に位置するエリミネータ７の上方端部が載置される。このとき、上方に位置するエリミネータ７の下方端部が、水戻し板部６ｂの上面に立設された突出部６ｃと第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間で挟まれて位置決めされ、下方に位置するエリミネータ７の上方端部が、水戻し板部６ｂの下面に立設された突出部６ｃと第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間で挟まれて位置決めされる。このように第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部と各突出部６ｃとの間で、各エリミネータ７の端部が挟まれて位置決めされることで、上下方向に並ぶ２つのエリミネータ７が立てられた状態でそれぞれ支持部材６により支持される。尚、水戻し板部６ｂにおける突出部６ｃと充填材３との間の最短距離Ｗ３は適宜調整が可能である。実施形態１では、支持部材６のうち水戻し板部６ｂと当接部６ｄとが板体を曲げ加工して一体的に形成されている。このため、比較的低コストで支持部材６を作製できる利点がある。尚、当接部６ｄと同様に取付部６ａについても板体を曲げ加工することで、水戻し板部６ｂと一体的に形成してもよい。

以上の構成を有する冷却塔１００は、駆動時には外部より送られてくる温水（循環水）が温水供給管１０４の散水ノズル１０４ａから下方の組立ユニット群１０２に向けて散水される。このとき循環水はファン甲板１０３に設けられた開口１０３ａを介して、組立ユニット群１０２の上面全体にいきわたって散水されるように図られる。なお、温水の供給は温水供給管１０４と散水ノズル１０４ａの組み合わせによる供給に限定されず、例えば温水槽を設置し、当該温水槽の下部に散水ノズル１０４ａを設置して、当該温水槽に水を供給（貯留）することによって当該温水槽の下部に設けられた散水ノズル１０４ａを通じて供給するようにしても良い。

一方、電動機１０５の駆動力により送風機１０６が駆動されると、送風機１０６のファンの回転に伴い、排気通路１０７中の空気が外部に排出される。これにより排気通路１０７の内部が負圧になり、組立ユニット群１０２の外周に設けられたルーバー５を介し、外気が組立ユニット群１０２の各組立ユニット１における充填材３に流入する。このとき外気は、充填材３に水平方向から流入し、充填材３を構成する各板の表面に沿って重力で下方に流れる循環水と接触して熱交換する。この熱交換によって循環水が冷却されて冷水となる。冷水は充填材３を通って下方から流出する。冷水は開口１０１ａを介して冷水槽１０１に貯水され、その後に図示しない配管を通じて所望の用途に再利用される。組立ユニット群１０２の各充填材３から流出した外気はエリミネータ７を構成する波状のシート体と接触し、除水される。これにより除水された外気はエリミネータ７を通過し、排気通路１０７から送風機１０６により外部に排気される。

ここで組立ユニット１によれば、以下の諸効果を期待することができる。

第一に、組立ユニット１をトラック等に積載して輸送する際や冷却塔１００の施工組立を実施する際等において、組立ユニット１に振動や揺れ等の外力が伝わったり、第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂが第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄよりも下方を向く方向に組立ユニット１が傾斜される場合が想定される。このような場合において各充填材３の荷重が支持部材６に加わると、支持部材６は図５に示すように、第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂに固定された取付部６ａを支点とし、当接部６ｄで各充填材３を押し返し、各充填材３を元の位置に載置された状態で支持する。これにより、支持部材６で支持された各充填材３が第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂ側に向かって位置ずれを生じるのを効果的に防止することができる。その結果として冷却塔１００の施工組立時には、組立ユニット群１０２における正規の位置に各組立ユニット１の充填材３を配置できるので、冷却塔１００の設計通りの優れた冷却効率の発揮を期待することが可能である。

尚、組立ユニット１では図２及び図３に示すように、各充填材３が長梁２ａの長手方向に沿って第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄの近傍に偏在している。このため第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄと充填材３の側面との間に存在する間隙は、第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂと充填材３の側面との間に存在する間隙に比べて非常に小さい。従って、内部空間Ｓで充填材３が第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂ側に位置ずれを生じるおそれは低いと考えられる。さらに充填材３は、枠体２の下方においてサポート部材２ｇと接し、上方において押さえ部材２ｄと近接している。従って組立ユニット１では、第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂに支持部材６を設けることで、上下方向及び長梁２ａの長手方向に沿った方向のいずれにおいても充填材３の位置ずれを防止できると考えられる。

第二に、組立ユニット１では、支持部材６が上面を有する水戻し板部６ｂと、端部６ｆよりも外方に立設された壁部としての取付部６ａとを有している。このため、冷却塔１００の駆動時においては図５に示すように、水戻し板部６ｂの上面に配置された上方のエリミネータ７で生じた水が水戻し板部６ｂの上面に付着すると、水は取付部６ａに案内されて水戻し板部６ｂの上面を伝い、各突出部６ｃ間に存在する間隙６ｅを介して充填材３に戻される。さらに、エリミネータ７と対向する充填材３の側面から水滴が飛び出し、水戻し板部６ｂの上面に落下した場合でも、この水が水戻し板部６ｂの上面を伝って再度、充填材３に戻されるように図られる。このとき、水戻し板部６ｂの上面が枠体２の内方に向かって下方勾配をなすように傾斜しているので、水戻し板部６ｂの上面を伝う水は一層効率よく充填材３に戻される。このように充填材３に戻された水は再び外気との熱交換に供される。一方、エリミネータ７からは十分に除水された外気が排気通路１０７側に通過される。

尚、内部空間Ｓの下方に配置されたエリミネータ７で生じた水は、板材２ｈの上面を伝って枠体２の内方に向かって流れ、各サポート部材２ｇの間隙を介して下方に落下する。この水は組立ユニット群１０２において当該組立ユニット１の下方に隣接する別の組立ユニット１に到達し、枠体２の各押さえ部材２ｄの間隙から充填材３に戻されて、外気との熱交換に供される。

このように組立ユニット１では、従来はエリミネータ７で除水された後、充填材３に戻されなかった循環水の一部を再び充填材３で熱交換に供することができる。よって組立ユニット１では、例えば冷却塔１００を駆動させた場合に外気に連れられて各充填材３内の循環水の一部が十分に外気と熱交換する前に充填材３の外に流出してしまい、各充填材３の冷却効率が循環水の不足により低下する問題の発生を抑制し、充填材３で外気との熱交換に供される循環水の量を増やすことができる。よって結果として、冷却塔１００の冷却効率の向上を期待できる。

尚、実施形態１では、各充填材３の側面と面接触する支持部材６の当接部６ｄを平坦面としたが、図６に示す変形例の支持部材６Ａのように、当接部６ｄの内方の表面に充填材３側に向かって平板状の延設部６ｇを設け、この延設部６ｇを上下に積層された２つの充填材３の間に挟み込むように配置してもよい。このような構成を持つ組立ユニットにおいても実施形態１と同様に循環水の良好な冷却効果が奏されることに加え、支持部材６Ａを各充填材３の間で挟持することにより支持部材６Ａを良好に位置決めできるので、水戻し板部６ｂの上面を流れる水滴を安定して充填材３側に戻す効果を期待することができる。尚、延設部６ｇは平板状の形態に限らず、例えば軸状部材やリブ状部材等のいずれかの形態としてもよい。

以下、本発明に係るその他の実施形態に係る支持部材について、実施形態１の支持部材６との差異を中心に説明する。

＜実施形態２＞
実施形態２に係る支持部材６Ｂは、図７に示すように、支持部材６と共通した構造を有するが、リブ状の突出部６ｃを用いず、フレーム状の突出部６ｃ１を用いた点が異なっている。突出部６ｃ１は、具体的には丸鋼材料からなる丸棒部材の各両端を同方向に直角状に曲げ加工されてなる。支持部材６Ｂでは、２つの突出部６ｃ１がその各両端において、水戻し板部６ｂの上面と下面とにそれぞれ溶接等により連結されて固定されている。各両端で固定された突出部６ｃ１と水戻し板部６ｂとの間には、間隙６ｅが確保されている。

このような構成を有する支持部材６Ｂを用いた場合には、実施形態１と同様に、上方に位置するエリミネータ７の下方端部が、水戻し板部６ｂの上面に立設された突出部６ｃ１と第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間で挟まれて位置決めされ、下方に位置するエリミネータ７の上方端部が、水戻し板部６ｂの下面に立設された突出部６ｃ１と第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間で挟まれて位置決めされ、上下方向に並ぶ２つのエリミネータ７が立てられた状態でそれぞれ支持部材６Ｂにより支持される。また、冷却塔の駆動時において、水戻し板部６ｂの上面に水滴が付着すると、水滴は水戻し板部６ｂの上面を伝い、間隙６ｅを介して充填材３に戻され、再び外気との熱交換に供される。従って実施形態１と同様に、充填材３における循環水の良好な冷却効果を期待することが可能である。

さらに突出部６ｃ１は丸棒部材を用い、その両端を曲げ加工して構成することができるため、支持部材６Ｂを比較的容易に作製することが可能である。

＜実施形態３＞
実施形態３に係る支持部材６Ｃは、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、取付部６ａに連続して上面及び下面が略水平に配された平坦部６ｂ１と、平坦部６ｂ１に連続して配され、水平面に対して下方勾配をなすように傾斜した傾斜部６ｂ２と、傾斜部６ｂ２に連続して略水平に延設された延設部６ｇとを備える。平坦部６ｂ１の上面及び下面には、実施形態２の支持部材６Ｂと同様の構成を有する突出部６ｃ１が設けられている。また延設部６ｇの上面及び下面のそれぞれに対し、充填材３の側面に対する当接部として機能し且つ突出部６ｃ１と同様の構成を有する突出部６ｈが設けられている。

このような支持部材６Ｃは、図８（ｂ）に示すように、上下に積層された２つの充填材３の間に延設部６ｇが挟持されるとともに、一対の突出部６ｈがこれら２つの充填材３の側面と当接するように配される。これにより支持部材６Ａと同様に、支持部材６Ｃが２つの充填材３によって良好に位置決めされる。また、２つの充填材３が支持部材６Ｃ側に向かって位置ずれを生じそうな場合には、２つの充填材３が突出部６ｈにおいて支持部材６Ｃに支持され、その位置ずれが防止される。一方、取付部６ａと各突出部６ｃ１との間に上方のエリミネータ７の下方端部と、下方のエリミネータ７の上方端部とが挟み込まれ、各エリミネータ７が立てられた状態で支持部材６Ｃに支持される。

ここで支持部材６Ｃでは、冷却塔の駆動時に平坦部６ｂ１の上面に水滴が付着すると、水滴は取付部６ａに案内されて傾斜部６ｂ２に向かい、傾斜部６ｂ２の上面を流れ落ちる。このときの重力の作用によって、水滴は延設部６ｇの上面を伝って充填材３側に戻されるように勢い付けられる。従って支持部材６Ｃでは、充填材３側に効率よく水滴を戻すことができ、循環水の良好な冷却効果を期待することができる。

＜その他の事項＞
実施形態１ではクロスフロー方式の冷却塔１００の構成を例示したが、本発明を適用可能な冷却塔はこの方式に限定されず、その他の形式、例えばカウンタフロー方式の冷却塔に適用することもできる。

組立ユニット１の内部空間Ｓに収容する充填材３の数は当然ながら４個に限定されず、３個以下または５個以上であってもよい。この際、上下方向に３以上の充填材３を積み上げる場合には、各充填材３の側面を支持部材６で支持できるように、複数の支持部材６を第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの側部にわたり架設してもよい。

組立ユニット１は枠体２にルーバー５及びエリミネータ７を配した構成としたが、ルーバー５及びエリミネータ７は必須の構成ではなく、このうち少なくともいずれかを省略した構成の組立ユニットとしてもよい。

組立ユニット１は内部空間Ｓにおいて、充填材３の側面と第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部との間に支持部材６を設ける構成に限定されない。例えば充填材３の側面と第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄの各側部との間にも一定の間隙が存在する場合には、充填材３の側面と第三柱２ｃｃ及び第四柱２ｃｄの各側部との間に支持部材６を設けてもよい。

水戻し板部６ｂの上面には取付部６ａから当接部６ｄに向かって延びる１または複数の溝部を形成してもよい。これによりエリミネータ７で生じた水を溝部に流通させて効率よく充填材３に戻すことができると考えられる。また、水戻し板部６ｂは挿通孔を有する構成としてもよいし、フレーム構造を有する構成としてもよい。但し、エリミネータ７で生じた水を充填材３側に戻す効果を良好に得るためには、水戻し板部６ｂの上面はある程度の面積を有していることが望ましい。

水戻し板部６ｂは上面を傾斜させずに水平に配してもよい。このような構成でも、取付部６ａによってエリミネータ７から落下する水を取付部６ａで案内し、水戻し板部６ｂの上面を伝わらせて充填材３に戻すことができる。但し、水戻し板部６ｂの上面を枠体２の内方に向けて傾斜させれば、水戻し板部６ｂの上面を伝う水を一層効率よく充填材３に戻すことができると考えられる。

取付部６ａは長板状の構成に限定されず、例えば第一柱２ｃａ及び第二柱２ｃｂの各側部と対応する位置にのみ重なるように配した２つの板材を用いて構成することもできる。しかしながら、実施形態１のように取付部６ａを長板状に構成し、取付部６ａに壁部としての機能を兼ねさせると、エリミネータ７から落下する水を効率よく充填材３側に案内する効果を期待できるので望ましい。

実施形態１では取付部６ａを長板状に構成することで、取付部６ａが上方のエリミネータ７が載置される水戻し板部６ｂの位置よりも外方に立設された壁部を兼ねるように構成したが、本発明はこれに限定されず、取付部６ａとは別に支持部材に壁部を設けてもよい。この場合、例えば水戻し板部６ｂの上面における取付部６ａの近傍位置に、エリミネータ７の下方端部の縁辺に沿って一定の高さの壁部を延設することができる。

充填材３に流入させる気体は外気に限定されず、別途用意した乾燥空気や不活性ガスなど、外気以外の気体であってもよい。

実施形態１においては、複数の組立ユニット１を上段から下段にかけて内側（排気通路１０７側）に向けて位置ズレさせた状態で積層し、これによって上段側の組立ユニット１から流下した水が下段の組立ユニット１内に配置された充填材３を流下する際にほとんど熱交換されないまま排気通路１０７側に飛散することを抑制している。しかしながら、本発明を適用する冷却塔はこのように組立ユニット１を配置した構成に限定されない。例えば、上段と下段に位置する各組立ユニット１をそれぞれ垂直方向に真っ直ぐに積層して配置した構成にしてもよい。

また、複数の組立ユニット１を上下方向に複数段にわたり設置する場合、組立ユニット１の上部又は底部に落下する水を外側に移送するための移送部材を設置してもよい。具体的には、例えば図３に示すように、複数設置されたサポート部材２ｇの間に上方向から落下する水を外側（図３でいう左方向）に向けて水を流下させるための傾斜板を設けることができる。これにより、当該組立ユニット１の下部で供給される水が外側に移送されるため、下段に配置される組立ユニット１において流下した水が、誘引される空気に引きずられてほとんど熱交換されないまま充填材３の内側（図３でいう右方向）に移動し、エリミネータ７側に飛散することを抑制することが出来る。このような移送部材は組立ユニット１の下部に限定されず、組立ユニット１の上部に設置してもよい。この場合、上段側の組立ユニット１から流下する水を下段側の組立ユニット１の上部に設置された移送部材で水を移送させる。このような構成は、複数の組立ユニット１を垂直に積層して設置する場合、特に有効である。

また、各組立ユニット１の上部に散水孔（もしくは散水ノズル）を備えた散水箱（温水箱）を設けるようにしてもよい。このように各組立ユニット１に温水箱を設けることで、各組立ユニット１に配置される充填材３に効率よく水を散水することができる。この場合、冷却塔１００の上部には水を散布する散水ノズル１０４ａが設置されているため、積層した際に上から２段目以降の組立ユニット１の上部に散水箱を設ける用にしてもよく、冷却塔１００の中間部分（図１の場合、上から３段目の組立ユニット１）に位置する組立ユニット１の上部に散水箱を設けてもよい。このような構成は、各組立ユニット１を垂直に積層して配置する場合、特に有効である。

尚、本発明における支持部材は、原則として充填材の側面に当接しているが、実際には施工誤差等の理由により、支持部材と充填材の側面との間に微少な間隙（例えば数ミリ程度の間隙）が生じる場合も考えられる。しかしながら、このような構成であっても充填材がずれを生じうる場合において、支持部材が充填材と当接し、これを支持することが可能である。本発明では、このように支持部材と充填材の側面との間に微少な間隙が生じている場合も、支持部材が実質的に充填材の側面に当接しているものとする。

以上のように本発明の冷却塔用組立ユニットによれば、枠体内部における充填材の位置ずれを防止することが可能な冷却塔用組立ユニットを提供できる、優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できる冷却塔用組立ユニットとして広く適用すると有益である。

Ｓ内部空間
１冷却塔組立ユニット
２枠体
２ａ長梁
２ｂ短梁
２ｃ柱
２ｃａ第一柱
２ｃｂ第二柱
２ｃｃ第三柱
２ｃｄ第四柱
２ｈ板材
３充填材
５ルーバー
６、６Ａ〜６Ｃ支持部材
６ｂ水戻し板部
６ｃ、６ｃ１突出部
６ｄ、６ｈ当接部
６ｆ端部
７エリミネータ
１００冷却塔

Claims

上下方向に延びる複数の柱を有し、六面体状の内部空間が形成された枠体と、
前記枠体の前記内部空間に配置され、内部に流通させた気体及び水が熱交換する１以上の充填材と、
前記枠体の前記内部空間において、前記複数の柱のうち、前記枠体の一辺の両端に位置する第一柱及び第二柱の各側部にわたり架設され、且つ前記枠体の内方に延びる支持部材とを備え、
前記枠体の内方に延びた前記支持部材が、前記枠体の内方に延び且つ前記第一柱から前記第二柱まで延びる上面を有し、１以上の前記充填材から側方に流出した前記水の一部を前記上面に伝わらせて１以上の前記充填材側に戻すための水戻し板部を有し、いずれかの前記充填材の側面と当接している、冷却塔用組立ユニット。
前記支持部材は、前記充填材の側面と面接触により当接する当接部を有し、
前記充填材は直方体状であり、前記枠体の前記内部空間で複数の前記充填材が上下方向に積み上げられて配置され、
前記支持部材における前記充填材との当接部が上下方向に積み上げられた２つの前記充填材の各側面と当接している、請求項１に記載の冷却塔用組立ユニット。
前記支持部材は、前記水戻し板部と連続し且つ前記充填材の側面と当接する部位よりも外方に立設された壁部をさらに有する、請求項１または２に記載の冷却塔用組立ユニット。
前記水戻し板部の前記上面が前記枠体の内方に向かって下方勾配をなすように傾斜している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却塔用組立ユニット。
前記枠体の前記内部空間において、前記充填材の前記側面と前記第一柱及び前記第二柱の各側部との間に、前記充填材から側方に流出した前記気体中の水分の一部を除去するためのエリミネータが前記充填材の前記側面と対向して配置され、
前記エリミネータが前記支持部材により支持されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却塔用組立ユニット。
２つの前記エリミネータが上下方向に並んで配置され、
前記支持部材は、前記水戻し板部の前記上面及び下面にそれぞれ立設された複数の突出部を有し、
上方に位置する前記エリミネータの下方端部が、前記水戻し板部の前記上面に立設された前記各突出部と前記第一柱及び前記第二柱の各側部との間で位置決めされ、
下方に位置する前記エリミネータの上方端部が、前記水戻し板部の下面に立設された前記各突出部と前記第一柱及び前記第二柱の各側部との間で位置決めされている、請求項５に記載の冷却塔用組立ユニット。
前記枠体は、その底面に配置された板材を有し、
前記エリミネータの下方端部が前記板材の上面に配置されている、請求項５または６に記載の冷却塔用組立ユニット。
前記枠体は、前記第一柱及び前記第二柱とは反対側に配置された、前記枠体の他辺の両端に位置する第三柱及び第四柱を有し、
前記第三柱及び前記第四柱の各側部にわたり、前記枠体の前記内部空間に外部より前記気体を導入するためのルーバーが前記枠体の外方に配設され、
前記枠体の前記内部空間において、前記第一柱及び前記第二柱よりも前記第三柱及び前記第四柱寄りの位置に前記各充填材が偏在している、請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却塔用組立ユニット。
上下方向に延びる複数の柱を有し、六面体状の内部空間が形成された枠体と、
前記枠体の前記内部空間に配置され、内部に流通させた気体及び水が熱交換する１以上の充填材と、
前記枠体の前記内部空間において、前記複数の柱のうち、前記枠体の一辺の両端に位置する第一柱及び第二柱の各側部にわたり架設され、且つ前記枠体の内方に延びる支持部材とを備え、
前記枠体の内方に延びた前記支持部材が、いずれかの前記充填材の側面と当接し、
前記複数の柱のうち、前記第一柱及び前記第二柱とは反対側に配置されて前記枠体の他辺の両端に位置する第三柱及び第四柱の各側部にわたり、前記枠体の前記内部空間に外部より前記気体を導入するためのルーバーが前記枠体の外方に配設され、
前記枠体の前記内部空間において、前記第一柱及び前記第二柱よりも前記第三柱及び前記第四柱寄りの位置に前記各充填材が偏在している、冷却塔用組立ユニット。