JPH0116957Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷却タワー充填集合体に関し、特に交
差流冷却タワー設備の内部で用いる改良された飛
沫バー構造に関する。

交差流冷却タワーを設計する場合の飛沫バー充
填集合体の配向に関しては、二様の配向が知られ
ている。より広く用いられている型は、水平に配
向された複数の飛沫バーから成るマトリツクスが
設けられていて、バーの長手方向軸が空気流を横
切つている型である。バーを上記のように配向さ
せた場合には、鉛直面積が横切つて流れる空気の
妨げとなりその結果抵抗が高くなり圧力降下が大
きくなり、従つて冷却タワーに空気を導入するた
めに必要なエネルギーが増大し、他の方法で得ら
れるよりも操業能率が下がり操業コストが上昇す
る。前記の飛沫バーの鉛直面積は、実際に用いら
れている経済的な充填支持体及び集合体形状上か
ら要求される強度及び安定性のために相当大きい
のが普通である。

長手方向軸が空気流を横切つている飛沫バーの
鉛直輪郭は比較的低いものである必要があり、そ
のような形状にすると強度が損なわれるので、重
いバーを用いるか又は支持部材の間隔をせまくす
ることによつて補強しなければならない。

第二の型の公知の交差流マトリツクス配置の場
合には、空気流は飛沫バーの長手方向軸と平行に
流れる。代表的な形状としては、長方形断面、彎
曲断面、孔部を設けたＺ字形、Ｃ字形及びＩ字形
断面を挙げることができる。飛沫バーの長手方向
軸が空気流と平行である従来技術による飛沫バー
の断面形状は何れも独特の顕著な特徴及び特性を
持つている。相違は微妙ではあるが明らかに区別
できる。例えば、彎曲断面は冷却効率が低い。何
故なら、落下する液体に平らな面部材が提供され
ないために、飛沫によつて惹き起こされる落下液
体の液滴への分割が最大になるからである。更
に、正常な位置から横方向に動かそうとする作用
を受ける。Ｚ字形、Ｃ字形又はＩ字形の飛沫バー
形状は、適切な強度及び剛性を持つ格子内に全側
面が支持されている場合には、水平飛沫面が平ら
になり且つ適度の構造安定性を有するという長所
がある。然し乍ら、落下してくる液体流を横方向
制御がほとんどできないか或いは全くできず、液
体流を不均一にする傾向があるために冷却効率が
低下する惧れがあり、横方向が比較的不安定であ
るので上部面部材をこれに重なる水平支持部材に
よつて所定位置に保持する必要がある。飛沫バー
充填集合体の性能を最適なものとし、特に構造体
の各部材間の最終的な機能共働を発揮させるため
には、なさねばならないことが多く残つている。

交差流冷却タワー充填飛沫バー及び重合体設計
技術を更に向上させるために本考案によつて提供
される改良された飛沫バー充填集合体は、複数の
穴の開いた飛沫バー部材のマトリツクスから成
り、各飛沫バー部材は落下してくる液体を途中で
さえぎる長手方向軸に沿つた水平配置部分と、水
平部分を横切つて配置され構造強度を与え落下し
てくる液体を横方向に散乱させて水平部材及び横
に配置された下の飛沫バー部材の両方に分散させ
るリブ部分とを有する。

好ましい実施例では、飛沫バーの横断面は、リ
ブ部分と水平部分とから成り、リブ部分が水平部
分の鉛直上方に配置されている。水平部分は鉛直
格子の水平部材上に乗つており、各鉛直格子は実
質的に鉛直なワイヤー又はロツドと実質的に水平
なワイヤー又はロツドとから成り、これらの格子
はタワーの構造部材に支持されている。格子の鉛
直ワイヤー部材又はロツドは、飛沫バーの水平部
分の横端部に隣接して配置されている。

各水平部分は、好ましくは、斜面形の縁部を有
するか或いは縁部に沿つて傾斜したヘリ部を有す
る。ヘリ部又は斜面形縁部は隣接する格子部材で
終端するか或いは隣接する格子部材を越えて延び
ている。ヘリ部又は斜面形縁部は、水平部分の上
面にたまつた落下液体をほぼ均一に分布した状態
で、下方にあり横に接している次の飛沫バーに送
るために設けられたものである。リブ部分に当た
る落下液体を横方向に偏向させリブ部分から遠ざ
けるために、例えば冠形又は傾斜縁部のような流
れ偏向部材即ちデフレクターを鉛直リブ部分に設
けることもできる。デフレクターの寸法及び角
度、孔部の寸法及び配置パターン並びにヘリ部の
寸法及び角度は、分散を最適にし、飛沫バー部材
及び充填集合体面を貫通して落下する液体を均一
にするために適宜に選定する。

本考案による飛沫バーは、他の公知の形状より
優れた数多くの利点を持つ。たとえば、リブ部分
及び水平部分は全ての方向の構造強度及び完全性
を向上させるとともに、他の部材と共働して最適
冷却及び液体分散均一性が得られるよう作用す
る。本考案による飛沫バー形状は自己支持形であ
り、横又は上方に置かれたワイヤーやロツドから
成る格子部材の支持に頼ることなく、構造保持性
及び構造安定性が保たれる。更に、より少ない材
料で公知の形状と比較して等しい又は改善された
冷却性能及び構造強度が得られる。更に、本考案
による飛沫バーは簡単で安価であり、容易に充填
集合体構造に組み込むことができる。

飛沫バーが倒立Ｔ字形である好ましい実施例で
は、飛沫バーが対称形であり重心が下がつている
ことにより安定性が更に増し、風又は乱気流によ
つて位置ずれが起こる惧れが少なくなる。対称性
によつてストレス分布も均一になり、面のゆがみ
やねじれも最少限におさえられる。

下に横たわつている格子部材によつて水平部分
を支持させて飛沫バーを懸吊した場合には、水平
部分に抗張力が加わり実質的に平らに保たれて、
そりやたわみが防止され、従つて冷却能と効率が
保持される。

本考案の飛沫バー形状により更に幾つかの長所
がある。たとえば、空気流方向の飛沫バーの端部
断面が最少限度になつているので、飛沫バーの長
手方向に沿つた方向の空気流への抵抗が最小にな
る。冷却タワー周辺に横風や乱流がある場合で
も、高熱伝達率が保持される。本考案によれば、
液体を効率良く分散させ且つ充填集合体全域にお
ける液体流の均一性を高めることにより、冷却空
気に曝される液体の表面積を最大にする。本考案
のその他の目的及び利点は、好ましい実施例につ
いて説明する以下の記載から明らかになろう。

第１図に、平行な空気流で運転するに適した交
差流型冷却タワー１２に用いる基本的な充填集合
体区域１０を示す。タワー１２は、機械通風型の
ものでもよく、自然通風型であつてもよい。第１
図に示す機械通風タワー１２は、空気取入れ区域
１４を画成する側方開口部と、中央風道を貫通す
る排気口１６を有し、中央風道には吸出し通気フ
アンが取りつけられている。タワー１２の充填集
合体区域１０の上方及び下方には、夫々、普通の
熱水入口１８及び冷却水回収槽２０がある。充填
集合体区域１０は、空気取入口１４と排気風道１
６の直ぐ下の排気充満区域との間に並んでいる複
数の長手方向区画２２に分割することができる。
各区画２２は、充填集合体区域１０の内部の構造
骨格フレーム２４によつて結合されており、構造
骨格フレームが充填部材を支えている。

第１図とともに第３図を参照して説明を進める
と、各区画２２は、各区画２２の長手方向に沿つ
て一定間隔で離れて並べられている複数の鉛直ワ
イヤー又はロツド２６と水平ワイヤー又はロツド
２８とによつて構成されている鉛直懸吊格子に結
びつけられている。

本考案による飛沫バー３２の幾つかの実施例を
第２図乃至第９図に示す。第２図及び第３図に
は、一つの実施例が示されている。飛沫バー３２
は、水平部分３４と、水平部分３４の面に沿つた
リブ部分３６とから成る。水平部分３４は、金
属、プラスチツクその他の材料製のプレート又は
シートであり、予め選定された寸法の孔部３８が
設けられている。各孔部３８の直径は約0.64乃至
1.27cm（1/4乃至1/2インチ）であり、隣接する孔
部３８の縁部間の間隔は好ましくは約0.16乃至
0.64cm（1/16乃至1/4インチ）である。好ましい
実施例では、等辺三角形の各頂点に直径0.95cm
（3/8インチ）の孔部３８が配設されており、この
ような形状にすると、飛沫冷却面積と孔部面積と
のバランスが好ましい比率になり、水が小滴に分
割されるとともに孔部１８の表面を覆う水フイル
ムの形成が防止できることが見い出された。

リブ部分３６は金属、プラスチツクその他の材
料製のプレート又はシートから成り、水平部分３
４と一体成形するか或いは水平部分の面上を縦断
して接着してある。このリブ部分３６は、比較的
薄い水平部分３４の長さ方向に沿つた鉛直支持部
となるものであり、リブ部分３６の高さ及び剛性
は長手方向に分布した水平部分３４の重量を支え
ることができるよう選定する。リブ部分３６は水
平部分に比較して低くすることができる。たとえ
ば、リブ部分３６の高さを水平部分３４の横幅の
約3/16にすることができる。リブ部分３６が厚さ
1.2mm（3/64インチ）のプレートであれば、高さ
を約1.9cm（3/4インチ）にすればよい。

飛沫バーは水平部分の下部でワイヤー２８によ
つて支持されているので、飛沫バーは倒立Ｔ字形
の断面を示す。断面で見て格子パターンになるよ
うに複数のバーを配列する。第３図に、このよう
な格子パターンの一例を示す。この格子パターン
は、飛沫バーに落下する液体部分を横方向に分散
させるに適している。たとえば、飛沫バー４０，
４２，４４，４６，４８及び５０が規則的な鉛
直・水平格子パターンに一つおきに離れて配置さ
れている。飛沫バー４４は、繰返しパターン内の
隣接する飛沫バー４０の下方、横方向で隣接して
置かれている。飛沫バー４０及び４２は共通水平
支持ワイヤー２８に沿つて水平に並んでおり、飛
沫バー４０と４６、飛沫バー４４と５０、飛沫バ
ー４２と４８は２本の鉛直支持ワイヤー２６の間
に置かれ鉛直方向に並べられている。水平部分３
４の縁部は２本の鉛直ワイヤーに当接していて、
飛沫バーの鉛直カラムを分離している。

第２図及び第３図を参照して、以下に代表的な
充填集合体区画２２の作用機能について説明す
る。水分配装置１８から直接又は間接的に供給さ
れて重力によつて上にある区画から落下する液体
は、上部水平レベルの飛沫バー、例えば飛沫バー
４０，４２及び４４に遭遇する。液体は飛沫バー
の水平部分３４の上向き面に当たる。一部分はそ
のまま孔部３８（第２図参照）を通つて落下して
次の下位レベルの飛沫バーに落下し、一定寸法の
孔部３８によつて液体は分割される。落下する液
体小滴は、揮発と飛沫バーの長手方向軸とほぼ平
行に動いている空気の対流とによつて冷却され
る。水平部分３４に入つた液体の残りの部分は、
水平面ではね飛ばされ、落下を続ける間に横に分
散され横にそれる。横にそれた部分のうち幾らか
の部分は、鉛直リブ部分３６の頂部で再び方向づ
けられる。液体の更に他の部分は、空気で冷却さ
れながら、バーの長手方向に分散されたり或いは
横向きに隣りの飛沫バー或いは下方の飛沫バーに
落下する。液体は下方にある次のバーに落下し
て、上記のプロセスが繰り返される。冷却された
液体は、再使用又は廃棄するために、最終的には
水回収地域２０（第１図参照）に集められる。

第４図及び第５図に、本考案のもう一つの実施
例を示す。飛沫バー１３２は、水平部分１３４
と、リブ部分１３６と、リブ部分１３６の頂部に
沿つた転向部１５２と、水平部分１３４の横端部
から外向き下方に延びるヘリ部１５４及び１５６
とから成る。

転向部１５２は、斜面シート又は球状のどちら
でもよい。転向部はリブ部１３６に対して非対称
であつても対称であつてもよい。この転向部１５
２は、第３図を参照して説明するように、本考案
の作用機能を高める二種の働きをする。第一に、
転向部１５２は落下してくる液体を横方向にそら
してリブ部分１３６の近く及びリブ部分上への液
体の蓄積量を最小限に減少させる。第二に、転向
部１５２は、横方向たわみに抗するリブ部分１３
６の強度を補強する。リブ部分１３６は圧縮力を
受けているのが普通であるから、負荷条件次第で
は曲がり易い傾向を示す場合もある。水平部分１
３４は格子支持体の間で引つ張られているので、
水平部分は引張によつて平らで平滑な面に保持さ
れる。

ヘリ部１５４及び１５６は水平部分１３４の延
長部分である。好ましくは、各ヘリ部には孔部は
設けず、端部１５８及び１６０に当接する切込み
１６２及び１６４を設けてある。切込み１６２及
び１６４は離間していて、格子ワイヤー１２６と
一致させてある。上記のヘリ部及び切込みは二つ
の目的に役立つ。第一に、鉛直ワイヤー１２６を
越えて外側に延びるヘリ部は、下方にあり且つ横
方向に隣接している飛沫バーと鉛直方向で重なり
合つていて、たまつた液体を下方にある飛沫バー
の水平部分１３４の中央に近い部分に転向させ
る。第二に、ヘリ部１５４及び１５６に設けた切
込み１６２及び１６４はワイヤー格子にはまり込
み、格子を所定位置に保持するとともに飛沫バー
の位置ずれを防止する。

第５図を参照すればわかるように、飛沫バー１
３２の鉛直方向の間隔と水平方向の間隔とは異な
つている。即ち、ワイヤー格子は鉛直方向が長い
長方形の空気通路を形成していて、飛沫バー１３
２は一つおきの空気通路の底部に横たえられてい
る。更に、各飛沫バー１３２のリブ部分１３５の
鉛直長さは比較的短いので、重心が比較的低い。
従つて、飛沫バーは比較的安定性が高く、上部支
持体を必要としない。更に、飛沫面の鉛直方向間
隔は、かなり大きな範囲内で選定することができ
る。

第６図及び第７図に、本考案の更に別の実施例
を示す。飛沫バー２３２は、第一の水平配置プレ
ート２３４と、水平プレート２３４の長手方向軸
に対して対称に取りつけられた第二の鉛直配置プ
レート２３６とから成る。水平プレート２３４及
び鉛直プレート２３６はどちらも幅に比較して厚
さが比較的薄い。

水平プレート２３４と鉛直プレート２３６の面
積をほぼ等しくし、対向面に孔部２３６を設けて
空気及び液体が通過できるようにすることができ
る。各飛沫バー２３２を、鉛直ワイヤー２２６及
び水平ワイヤー２２８から成る閉鎖格子に取りつ
ける。飛沫バー２３２は、鉛直方向及び水平方向
で互い違いに配置されている。上向きに置かれた
面プレート２３４の縁部２５８及び２６０は傾斜
していて、落下してくる液体を下方横に置かれた
飛沫バー２３２に送る。更に、鉛直プレート２３
６の頂部２６６は傾斜していて鋭くとがつてい
る。傾斜した頂部２６６の作用によつて、落ちて
くる液体は横方向にそれる。

第８図及び第９図に更にもう一つの実施例を示
す。飛沫バー３３２は、孔の開いた水平プレート
３３４及び鉛直プレート３３６から成る。鉛直プ
レート３３６は水平プレート３３４の一方縁部に
沿つて取りつけられていて、断面Ｌ字形になる。
鉛直プレート３３６及び水平プレート３３４の両
方の横方向端部からは横方向下向きにヘリ部３５
４及び３５６が延びていて、落ちてくる液体を下
方横に隣接する飛沫バーに転向させて送る。各ヘ
リ部３５４及び３５６には、鉛直支持ワイヤー３
２６及び水平支持ワイヤー３２８と係合する切込
み３６２及び３６４が設けられている。ヘリ部３
５４及び３５６は隣接する飛沫バーの上にかかつ
ていて、落下液体の横方向分布度を高める。格子
パターンは様々に変化させることができ、第９図
に示す非対称パターンは一例に過ぎない。もう一
つの例として、Ｌ字形断面形状を鉛直方向及び水
平方向で変形させることもでき、断面で見て飛沫
バー３３２を鉛直方向では対称で水平方向では非
対称なパターンに配置することもできる。

以上においては、特定のいくつかの実施例を挙
げて本考案について説明した。本明細書に開示し
た種々の例に基づいて当業者は他の実施形を容易
に考案することができる。従つて、実用新案登録
請求の範囲に記載される以外の点では、本考案は
何らの制限をうけるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、基本的な交差流冷却タワーの等角投
影図である。第２図は、充填部材及び懸吊格子の
一実施例の斜視図である。第３図は、第２図に対
応する充填集合体区域と充填懸吊格子の一部分を
示す端面図である。第４図は、充填部材及び懸吊
格子の第二実施例の斜視図である。第５図は、第
４図に対応する充填集合体区域と充填懸吊格子を
示す端面図である。第６図は、充填部材及び懸吊
格子の別の実施例の斜視図である。第７図は、第
６図に対応する充填集合体区域と懸吊格子の一部
分を示す端面図である。第８図は、充填部材及び
懸吊格子の更に別の実施例の斜視図である。第９
図は、第８図に対応する充填集合体区域と充填懸
吊格子の一部分を示す端面図である。 １２……冷却タワー、２６……鉛直ワイヤー、
２８……水平ワイヤー、３２，４０，４４，４
６，４８，５０……飛沫バー、３４……水平部
分、３６……リブ部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 交差流冷却タワーで使用する飛沫バー充填集
   合体において、 複数の飛沫バーを含み、各飛沫バーは、長手
   方向に延びるほぼ平らな孔部付薄い水平部分
   と、前記水平部分の長手方向にその上部表面に
   沿つて接合した薄い鉛直リブと、を有し、前記
   リブの高さは前記水平部分の厚さよりも大き
   く、各飛沫バーは、前記リブに衝突する落下液
   体を横方向に前記水平部分に向ける前記リブの
   頂部の転向部と、水平部分の横方向に液体を案
   内するように前記水平部分の上部表面の液体案
   内手段と、をさらに有し、前記水平部分は落下
   液体をしや断し分割するように構成されてお
   り、 前記飛沫バーを水平にかつ空気流に平行に支
   持する支持部材を、含み、前記飛沫バーは、上
   下方向に互い違いの格子パターンで配置されて
   いて落下液体を分割して冷却しかつ前記空気流
   に対して横方向に液体を分散させる、 ことを特徴とする飛沫バー充填集合体。 ２ 前記液体案内手段は前記飛沫バーの縁に沿つ
   て下方向で横方向に延びる少なくとも１つのへ
   り部から成ることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の飛沫バー充填集合体。 ３ 前記リブが比較的硬いシート材であり、前記
   転向部が前記リブに衝突する液体を前記リブか
   ら横方向に向けるための冠形部材から成ること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の飛沫バー充填集合体。 ４ 前記リブが前記水平部分の長手方向上部表面
   の中央に沿つて配置されていることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第３項に記載の飛沫
   バー充填集合体。 ５ 前記支持部材は前記飛沫バーに対して横方向
   の少なくとも１つの格子を含み、前記格子は、
   前記飛沫バーを横方向に隔置しかつ張力負荷を
   支持する鉛直ワイヤーと、少なくとも１つの飛
   沫バーを支持する水平ワイヤーと、を有し、前
   記鉛直ワイヤー及び水平ワイヤーの各々は、接
   合されて前記水平部分の横方向の縁に隣接して
   整合部を形成し、前記飛沫バーは前記縁部に沿
   つて少なくとも２つのへり部を有し、前記２つ
   のへり部は前記飛沫バーを前記格子に拘束する
   ために前記ワイヤーの接合部を前記飛沫バーに
   係止する切欠きを形成しており、前記へり部は
   落下液体を下方横方向の隣接する飛沫バーに向
   けるために前記接合部を越えて前記縁部から横
   方向下方に延びていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の飛沫バー充填
   集合体。 ６ 前記リブは上部と下部とを有し、前記下部が
   前記水平部分の上部表面ち接合しており、前記
   上部が前記リブに落下した液体を前記水平部分
   に向ける転向部に形成していることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第５項に記載の飛沫
   バー充填集合体。