JPH0765877B2 - 冷水塔 - Google Patents

冷水塔

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JPH0765877B2
JPH0765877B2 JP1064642A JP6464289A JPH0765877B2 JP H0765877 B2 JPH0765877 B2 JP H0765877B2 JP 1064642 A JP1064642 A JP 1064642A JP 6464289 A JP6464289 A JP 6464289A JP H0765877 B2 JPH0765877 B2 JP H0765877B2
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章 浜本
弘史 大矢
紘三 安藤
寛治 加藤
和男 鉛谷
健一 藤田
二見 長岡
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/10—Buildings forming part of cooling plants
    • E04H5/12—Cooling towers
    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、温水の冷却に用いる冷水塔の改良に関し、
主架構をFRP材で構成して耐蝕性の向上と運転管理の容
易化を図るようにしたものである。
［従来の技術］ 温水と周囲の多量にある空気とを直接接触させて温水を
冷却する装置である冷水塔は、種々の工業を始め空調用
などとして広く使用されている。
このような冷水塔のうち大型のものは、第６図に示すよ
うに、塔本体１を主架構２と外壁３で構成し、その内部
に充填物４を入れるとともに、この充填物４の上部に散
水装置５と送風装置６を設置するようにしており、充填
物４を介して温水と空気とを向流ないし直交流の状態で
接触させて冷却するようにしている。
このような冷水塔の主架構２は、通常、米松に加圧防蝕
処理を施した木材などが使用されたり、溶融亜鉛メッキ
処理を施した鋼材が使用されている。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような冷水塔の主架構２が位置する冷水
塔内部は高温多湿であり、非常に腐蝕しやすい環境とな
っている。
このため、木材を使用する主架構２では、10年を経過し
た頃から、鋼材を使用した主架構２では、７〜８年を経
過した頃から散水装置５に近い上部付近を中心に腐蝕が
進み、補修が必要となるという問題が生じる。
また、腐蝕が進むと、腐蝕した木材や錆などが冷却され
た水の中に混入し、冷水系統のストレーナがつまり易く
なったり、ポンプの負荷が増大する等冷水塔の性能低下
の問題が生じる場合もある。
この発明は、かかる従来技術に鑑みてなされたもので、
腐蝕環境下での使用によっても寿命が長く、運転管理が
容易で性能劣化を招くことがない冷水塔を提供しようと
するものである。
［課題を解決するための手段］ 耐蝕性のある材料について種々検討し、実験を行って強
度や含水による強度に及ぼす影響などを検討したとこ
ろ、FRP材を使用しても何等支障がないという検討結果
が得られた。
そこで、上記課題を解決するためこの発明の請求項１記
載の冷水塔は、冷水塔の主架構のうち支柱及び補強用斜
材をFRP中空材で構成するとともに、横梁をFRP型材で構
成し、これら主架構のうちFRP中空材同志を、予め複数
の孔が開けられた連結具を表面に当て、この連結具が当
られたFRP中空材の側壁部への孔加工とブラインドリベ
ットの打ち込みとを繰り返して接合する接続構造とする
一方、前記主架構のうちFRP型材同志を、予め複数の孔
が開けられた連続具を表面に当て、この連続具が当られ
たFRP型材の表面への孔加工とブラインドリベットの打
ち込みとを繰り返して接合する接続構造を備えてなるこ
とを特徴とするものである。
また、この発明の請求項２記載の冷水塔は、請求項１記
載の構成に加え、前記冷水塔の主架構のうちのFRP中空
材同志の接続を、FRP中空材の中空部の両側壁間に貫通
孔を形成し、この貫通孔の外側壁端間の長さに形成され
るとともに、当該貫通孔と嵌合される外径のディスタン
スピースを装着し、このディスタンスピースにボルトを
挿通して予め複数の孔が開けられた連結具を締付けると
ともに、この連結具に他のFRP中空材を当てて当該他のF
RP中空材の連結具が当られた側壁部への孔加工とブライ
ンドリベットの打ち込みを繰り返して接合する接続構造
としたことを特徴とするものである。
［作用］ この冷水塔によれば、主架構の全てをFRP材で構成する
ようにし、これらのうち支柱及び補強用斜材をFRP中空
材とするとともに、横梁をFRP型材とするようにし、こ
れらFRP材の接合をFRP中空材同志やFRP型材の場合に
は、予め複数の孔が開けられた連結具を表面に当て、こ
の連結具が当られたFRP中空材の表面の側壁のみへの孔
加工とブラインドリベットの打ち込みとを繰り返して接
合する接続構造とするようにしており、FRP材への孔加
工とブラインドリベットの打ち込みの繰り返しにより、
孔とブラインドリベットとの隙間を無くして各ブライン
ドリベットに均一に荷重を分布させ、主架構をFRP化し
た冷水塔を実現するようにしている。
また、この請求項２記載の冷水塔によれば、請求項１で
のFRP中空材の接合を各側面に連結具を当て孔加工とブ
ラインドリベットの打ち込みの繰り返すようにすると、
工数の増大を招くことから、中空部の両側壁間に貫通孔
を形成し、この貫通孔の外側壁端間の長さに形成される
とともに、当該貫通孔と嵌合される外径のディスタンス
ピースを装着し、このディスタンスピースにボルトを挿
通して予め複数の孔が開けられた連結具を締付けるよう
にしてから連結具が当られた側壁のみへの孔加工とブラ
インドリベット打ち込みを繰り返して接合するようにし
ており、１か所のみにボルトを用いることで大きな荷重
を分担させると同時に、各ブラインドリベットに均一に
荷重を分布させ、より工数を低減して主架構をFRP化し
た冷水塔を実現するようにしている。
したがって、主架構をFRP材としたので、高温高湿環境
下でも腐蝕することがなく、従来の木材や鋼製の場合に
比べ、寿命を大巾に長くすることができ、補修費の低減
が図れる。
また、腐蝕物が冷却された水の中に混入することがない
ので、運転管理が容易となり、冷水塔自体の性能劣化を
防止でき、安定した性能を維持することができる。
さらに、主架構を従来に比べ軽量にすることもでき、建
設作業が容易となる。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
第１図〜第５図はこの発明の冷水塔の一実施例にかか
り、第１図は主架構の正面図、第２図は下端連結部の正
面図及び平面図、第３図は中間連結部の正面図、第４図
は上端連結部の正面図、第５図は交差連結部の正面図で
ある。
この冷水塔10では、主架構11がFRP材（繊維強化プラス
チック）で構成されており、柱材12には、FRP製の中空
角パイプが用いられ、横梁13には、FRP製の型材が使用
され、補強用の斜材14には、柱材12と同様にFRP製の中
空角パイプが使用される。
これらのFRP製の中空角パイプ及び型材は、予め座屈強
度や含水状態での強度変化などの試験や実験がなされ、
その材料組成はもとより、断面形状や肉厚などが決定さ
れている。
そして、主架構11の組み立てに当たっては、FRP製の中
空角パイプやFRP製型材の連結が必要となるが、木材を
用いる場合のように爪付きの連結具を用い、爪を木材に
打ち込むようにして連結強度を確保するようにしたり、
鋼材の場合のように連結金具のボルト孔に合わせて鋼材
に同一クリアランスの複数のボルト孔を現場で明けて複
数のボルトで締付けて強度を確保するようにすることが
難しい。
さらに、中空部分の内側で締付けることができないため
中空部分を貫通するボルト用の貫通孔を中空角パイプに
現場で開ける必要があるが、一層孔開けが難しいこと、
および貫通ボルトで中空パイプを挾んで締付けるように
するとFRP製の中空角パイプ自体が変形してしまうなど
連結方法が大きな問題となる。
そこで、次のような各連結部の形状や必要な強度などに
対応した連結具を使用し、中空角パイプのパイプ壁にブ
ラインドリベットを打ち込んで外側からの作業だけで連
結できるようにするとともに、強度が必要な部分には、
ボルトによっても変形が生じない構造のボルト連結部を
用いてブラインドリベットとともに締付けるようにして
いる。
まず、柱材12については、冷水槽７の周囲に打設された
それぞれのコンクリート基礎15上に柱材12の下端部が基
礎用連結具16によって固定されており、冷水塔10の高さ
に合わせて複数本の柱材12が上下用連結具17によって連
結され、所定の高さとなるようにしている。
また、それぞれの柱材12の間を水平に連結する横梁13
は、柱材12のボルト連結部18の表面に当てられて柱材12
を貫通するボルトによって固定されるとともに、横梁13
同志は、左右用連結具19によって連結され、冷水塔10の
幅に対応する長さとしている。
さらに、柱材12及び横梁13を補強するため斜材14が一定
の間隔ごとに対角線上に配置され、下端部が基礎用連結
部16に固定される一方、中間部が柱材12及び横梁13の交
差部分で斜材用連結具20によって固定されるとともに、
上端部が上部連結具21によって柱材12に連結されてい
る。そして、斜材14同志の軸方向の連結は斜材用連結具
20によってなされるほか、斜材14同志が交差する部分に
は、交差用連結具22が用いられて連結されている。
次に、各連結具について具体的に説明する。
基礎用連結具16は金属製とされ、第２図に示すように、
コンクリート基礎15に植設されたアンカーボルト15aに
対応した孔が開けられた底板16aを備え、この底板16aに
柱材12を挿入することができる中空角パイプ16bが溶接
されており、この中空角パイプ16bの側面に斜材14用の
連結板16cが所定の間隔で溶接されるとともに、底板16a
と中空角パイプ16bとの間にリブ16dが設けられ補強され
ている。
したがって、この基礎用連結具16による連結は、基礎用
連結具16をコンクリート基礎15のアンカーボルト15aに
固定しておき、その中空角パイプ16b部分にFRP製の柱材
12の下端部を挿入し、直角な２面にスペーサ16eを入れ
た後、中空角パイプ16bの各側面に予め工場で開けた孔
に合わせてFRP製の柱材12に一つづつ孔をあけ、ブライ
ンドリベット16fを打ち込んで固定することを繰り返し
て所定本数のブラインドリベット16fで固定する。
また、ある程度の主架構11の組立が進んだ時点で斜材14
を連結板16cに連結する場合には、ボルト及びブライン
ドリベットが用いられるが、斜材14には、第２図に示す
ように、予めボルト連結部18が形成されており、斜材14
にディスタンスピース18aが挿通され、２枚の連結板16c
の間に斜材14のボルト連結部18を位置させた後、これら
連結板16cの外側からディスタンスピース18a内にボルト
18bが入れられて締付けられ、変形を防止しながら強固
に締付けられる。
さらに、連結板16cに予め形成した孔に合わせてFRP製の
斜材14に現場で孔が開けられ、ブラインドリベッド16f
を打ち込んで固定することを繰り返して所定本数のブラ
インドリベット16fで固定される。
上下用連結具17は、第３図に示すように、柱材12同志を
突き合わせた状態で連結するためのもので、柱材12を挿
入できる金属製の中空角パイプ17aとブラインドリベッ
ト17bで構成される。
そして、連結に当たっては、上下用連結具17の中空角パ
イプ17aの側面に予め開けられた孔に合わせて端面を突
き合わせて挿入された柱材12の側面に現場で孔が開けら
れ、ブラインドリベット17bち込んで固定することを繰
り返して所定本数のブラインドリベット17bで固定され
る。
尚、上下のいずれか一方の柱材12に、予め工場などで上
下用連結具17をブラインドリベット17bで固定してお
き、これを用いるようにして作業時間の短縮を図るよう
にしても良い。
横梁13を連結する左右用連結具19は、横梁13事態が山型
鋼状や溝型鋼状のFRP製型材であることから、金属製の
板であり、その両端部にブラインドリベット用の孔が開
けられており、既に説明したブラインドリベットを打ち
込む場合のように、一つづつブラインドリベットが打ち
込まれて固定される。
斜材用連結具20は、柱材12及び横梁13の交差部分で斜材
14をこれらと相互に連結するための金属製のものであ
り、第３図に示すように、長六角形状に形成され、柱材
12の両側にそれぞれ当てられて使用される。
この斜材用連結具20には、その中央に柱材12のボルト連
結部18にボルト18bで取り付けるためのボルト孔が形成
され、横梁13を当てて締付けられるようになっており、
その上下には、ブラインドリベット20a用の複数の孔が
形成され、ブラインドリベット20aを１本１本打ち込ん
で柱材12に固定されるとともに、斜め上方及び下方の斜
材14の端部と対応する位置にもブラインドリベット20a
用の複数の孔が形成され、これら斜材14ともブラインド
リベット20aが１本１本打ち込まれて固定される。
上部連結具21は斜材14の上端部を柱材12に取り付けるた
めの金属製のものであり、斜材14が両側から当接する場
合に使用するものを示す第４図のように、ほぼ三角形状
に形成され、柱材12の上部両側に当てられて使用され
る。
この上部連結具21には、柱材12との連結は柱材12のボル
ト連結部18を用いてボルト18bで締付けることでなさ
れ、このためのボルト孔が形成されるとともに、その下
側に予め複数の孔が形成され、ブラインドリベット21a
が打ち込まれて柱材12と固定され、斜材14に対応する両
側にも予め複数の孔が形成され、複数の孔にブラインド
リベット21aを打ち込むことで斜材14の上端部が連結で
きるようになっている。
交差用連結具22は、第５図に示すように、斜材14同志が
交差する部分に使用されて斜材14を軸方向に連結するた
めの金属製のものであり、斜材14の両側に当てられて使
用される。
この交差用連結具22は、長方形状に形成され、中央部及
び両側部に予め複数の孔が形成されており、中央部の孔
を用いて連続している方の斜材14にブラインドリベット
22aで固定されるとともに、この斜材14に当てられて連
結される２本の斜材14とも両端部の孔を利用してブライ
ンドリベット22aで固定されるようになっている。
このような基礎用連結具16、上下用連結具17、ボルト連
結部18、左右用連結具19、斜材用連結具20、上部連結具
21、交差用連結具22をそれぞれの連結部に応じて用いる
ことで、FRP製の中空角パイプやFRP製型材であっても強
固に連結することができる。
特に、ボルト接合の場合、それぞれの連結具とFRP材に
別々に孔加工を行うと、孔径をボルト径＋２〜3mmにし
ておく必要があり、複数のボルトを用いても加工精度や
裾付精度上から、その許容荷重をボルト１本で考えてお
かねばならない。
一方、孔加工の精度向上を図るため現場で連結具の孔に
応じてFRP材に孔を形成することも考えられるが、現場
では、中空部を挾む両側のパイプ壁を貫通する高精度な
孔を開けることは不可能に近い。
しかし、この発明の冷水塔では、精度の確保ができる１
本のボルトによるボルト接合と現場での孔加工をパイプ
壁に対して行ない中空部分を挾むパイプ壁を貫通する孔
加工の必要のないブラインドリベットを用いる接合とに
よって接合するようにしているので、複数のリベットに
均等に荷重をかけ、強固な接合ができる。
そして、ブラインドリベットの本数を増減することで、
接合に必要な強度を自由に調整できる。
したがって、組み立て時には、連結の作業性が良くなる
とともに、FRP材を用いているので、重量も軽減され、
能率良く作業できる。
また、完成した冷水塔では、耐蝕性が大巾に向上し、寿
命の増大を図ることができるとともに、腐蝕物が冷水な
どに混入することがなく、運転管理も容易となる。
なお、上記実施例では、FRP材を中空角パイプとFRP型材
としたが、パイプ形状は角である場合に限らず、他の断
面形状であっても良い。
また、各連結具の材料も金属に限らず、FRPなどの合成
樹脂材を用いることも可能であり、その形状も適宜変更
することができる。
さらに、FRP材は熱硬化性プラスチックをマトリックス
とする狭義の複合材料に限らず、FRTPなどを含む広義の
強化プラスチックをさすものである。
また、この発明の要旨を逸脱しない範囲で各構成要素を
変更しても良いことは言うまでもない。
［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の冷水塔によれば、主架構をFRP中空材やFRP型として
もこれらを連結具を用い、孔加工とブラインドリベット
の打ち込みの繰り返しにより強固に接合して冷水塔を構
成することができる。
したがって、主架構をFRP材としたので、高温高湿環境
下でも腐蝕することがなく、従来の木材や鋼製の場合に
比べ、寿命を大巾に長くすることができ、補修費の低減
が図れる。
また、腐蝕物が冷却された水の中に混入することがない
ので、運転管理が容易となり、冷水塔自体の性能劣化を
防止でき、安定しした性能を維持することができる。
さらに、主架構を従来に比べ軽量にすることもでき、建
設作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第５図はこの発明の冷水塔の一実施例にかか
り、第１図は主架構の正面図、第２図は下端連結部の正
面図及び平面図、第３図は中間連結部の正面図、第４図
は上端連結部の正面図、第５図は交差連結部の正面図、
第６図はこの発明の冷水塔の一例にかかる正面図及び平
面図である。 1:塔本体、2:主架構、3:外壁、4:充填物、5:散水装置、
6:送風装置、7:冷水槽、10:冷水塔、11:主架構、12:柱
材、13:横梁、14:斜材、15:コンクリート基礎、16:基礎
用連結具、17:上下用連結具、18:ボルト連結部、19:左
右用連結具、20:斜材用連結具、21:上部連結具、22:交
差用連結具、16f,17b,20a,21a,22a:ブラインドリベッ
ト、18b:ボルト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大矢 弘史 東京都江東区豊洲３丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 安藤 紘三 東京都江東区豊洲３丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 寛治 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 (72)発明者 鉛谷 和男 大阪府吹田市西御旅町５番８号 日本触媒 化学工業株式会社吹田製造所内 (72)発明者 藤田 健一 大阪府吹田市西御旅町５番８号 日本触媒 化学工業株式会社吹田製造所内 (72)発明者 長岡 二見 東京都港区三田３―11―36 日本触媒化学 工業株式会社東京支社内 (56)参考文献 特開 昭58−104491（ＪＰ，Ａ) 実公 昭50−43790（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷水塔の主架構のうち支柱及び補強用斜材
    をFRP中空材で構成するとともに、横梁をFRP型材で構成
    し、これら主架構のうちFRP中空材同志を、予め複数の
    孔が開けられた連結具を表面に当て、この連結具が当ら
    れたFRP中空材の側壁部への孔加工とブラインドリベッ
    トの打ち込みとを繰り返して接合する接続構造とする一
    方、前記主架構のうちFRP型材同志を、予め複数の孔が
    開けられた連続具を表面に当て、この連続具が当られた
    FRP型材の表面への孔加工とブラインドリベットの打ち
    込みとを繰り返して接合する接続構造を備えてなること
    を特徴とする冷水塔。
  2. 【請求項２】前記冷水塔の主架構のうちのFRP中空材同
    志の接続を、FRP中空材の中空部の両側壁間に貫通孔を
    形成し、この貫通孔の外側壁端間の長さに形成されると
    ともに、当該貫通孔と嵌合される外径のディスタンスピ
    ースを装着し、このディスタンスピースにボルトを挿通
    して予め複数の孔が開けられた連結具を締付けるととも
    に、この連結具に他のFRP中空材を当てて当該他のFRP中
    空材の連結具が当られた側壁部への孔加工とブラインド
    リベットの打ち込みを繰り返して接合する接続構造とし
    たことを特徴とする請求項１記載の冷水塔。
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