(57)【要約】【課題】  冷却塔上部水槽内の各部に適切に到達してスケールを物理的に破砕可能であると共に、殺藻剤等を一体化されてこれらも水槽内に適切に拡散させられ、スケールと藻に対する対策が適切に行え、冷却塔に対するメンテナンスの手間を低減させられると同時に冷却塔のさらなる冷却能力の向上も図れる浄化用転動体を提供する。【解決手段】  冷却塔５０の上部水槽５１内で硬質の転動体１を水槽内の水流に任せて水槽内で自由に動き回らせ、水槽内各部に転動体１の硬い表面を接触あるいは衝突させることから、水槽底等に付着し始めたスケール分をごく初期段階で接触により破砕して除去できることとなり、上部水槽５１底部の孔を塞ぐような小片が生じるほどにスケールを成長させることなく早期に除去でき、孔の開放状態を保って上部水槽５１から熱交換部へ水の流下する状態を常に維持できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却塔上部水槽に投入されて水流に伴う動きで水槽内面の浄化を行う浄化用転動体において、
水の入った上部水槽の底に沈む比重とされる硬質の略球状体で形成され、前記上部水槽の配水箱内に入り得る大きさで且つ上部水槽の隅部に到達、接触し得る大きさとされてなることを
特徴とする浄化用転動体。
【請求項２】
前記請求項１に記載の浄化用転動体において、
当該転動体が、表面に小さな略平面部又は凹部を多数有する略多面体形状とされることを
特徴とする浄化用転動体。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の浄化用転動体において、
当該転動体表面に、水の活性化機能を有する所定材料が含まれる最外層をコーティングされることを
特徴とする浄化用転動体。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の浄化用転動体において、
当該転動体内部が、中空部分を有する状態とされ、当該中空部分と外部を連通させる開口孔を穿設されてなり、
前記中空部分に、水溶性の固形殺藻剤の粒状又は塊状体を備えることを
特徴とする浄化用転動体。
【請求項５】
前記請求項１に記載の浄化用転動体において、
当該転動体が、所定の芯材の周りに水溶性の殺藻剤成分を少なくとも溶出可能に含有する所定硬度の最外層を被覆配設したものとされてなることを
特徴とする浄化用転動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却塔の上部水槽内に投入され、水槽におけるスケールや藻等の発生、付着を防止する浄化用転動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工場や空気調和設備などで循環使用する水の冷却を目的として屋外に設置される冷却塔は、その内部の熱交換部で、空気と循環水とを直接接触させる開放式と、熱交換器を用いて空気と循環水とを直接接触させず間接熱交換させる密閉式の二つに大きく分けられる。
【０００３】
こうした冷却塔では、開放式冷却塔の場合は循環水、密閉式冷却塔の場合は熱交換器に散布されて潜熱による冷却効果を付加する散布水が、それぞれ直接大気と接触するため、大気中の汚染物質がこれらの水に不純物として溶け込み、水を汚染するだけでなく、伝熱面や管路で析出し且つこびり付いてスケールとなり、伝熱効率を低下させ、冷却塔としての動作に不具合を及す危険性があった。さらに、大気を通じて藻類や細菌等が循環水又は散布水に入り込み、水中で繁殖して水を汚染してしまう危険性もあった。
【０００４】
特に、冷却塔では、通常、熱交換部の上側に設けられた上部水槽に、循環水又は散布水を管やポンプで送水して一時的に貯溜した後、上部水槽底部の複数の孔から下方の熱交換部へ滴下、散水する仕組みとなっていることから、この上部水槽内に藻やスケール等が付着した場合、こうした藻やスケール等が上部水槽底部の孔を詰らせ、冷却塔の動作に悪影響を及す危険性が極めて大きかった。
【０００５】
このため、従来から、汚染された水に対し、薬剤や活水装置といった浄化手段を用いることで汚染物質による悪影響を最小限に抑えたり、藻や細菌の繁殖を抑制したりする方法が種々試みられてきた。しかし、これらは一定の抑制効果を得られるものの、いずれも利用や設置にコストがかかるものであった。
【０００６】
こうした状況に対し、近年、上部水槽に発生した藻等を発生初期の段階で物理的に浄化して水槽内面への付着、成長を低コストで抑制する手法が提案されており、このような冷却塔上部水槽の浄化方法の一例として、特開２００１−３１１１８４号公報に記載されるものがある。
【０００７】
前記従来の浄化方法は、所定の球体を水槽内に位置させ、水槽内の流体の流れを利用して、球体を水槽内壁又は底部に接触させながら移動させ、水槽内面に生じた藻類を掻き取って内壁面への藻の付着を抑えるものとなっている。用いる球体は、単なる球体の他、周面を起毛状態とした球体やたわし状の球体であり、こうした球体を上部水槽に投入するのみで上部水槽における藻の発生を抑えられ、低コストで上部水槽の孔の目詰り防止が図れることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１１１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の水槽の浄化方法は前記特許文献に示されるものとされ、浄化用の球体の条件にぴったり適合する既製の硬式テニスボールを利用すれば、さらにコストをかけずに上部水槽における藻の大部分の除去が行えるものの、上部水槽内における配水箱側部の孔や水槽隅部の曲率半径より球体の径が大きいために、こうした部位に球体は到達できず、藻の除去が適切には行えなかった。よって、水槽全体で藻を抑制するためには、水への殺藻剤の投入等、別途コストを要する諸対策を行わなければならないという課題を有していた。
【００１０】
また、上部水槽には藻以外にも、水中のシリカ分等の析出したスケールが発生しやすく、水槽に貼付いたスケールが何かの拍子に割れたり剥がれたりすると、生じたスケールの小片が水槽底部の孔を塞ぎ、水槽から熱交換部への水の流下を妨げ、熱交換部における熱交換効率を著しく低下させる事態が生じるが、前記特許文献記載の従来の浄化用球体は、スケール除去については一切考慮されていないことから、スケールの詰りによる底部孔からの水の流下が滞る事態を改善できず、別途こうした水を長期にわたり適切にスケール発生を抑えつつ循環させるための水質維持が必要となり、水処理やメンテナンス等の管理コストが生じるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、冷却塔上部水槽等の水槽内の各部に適切に到達してスケールを物理的に破砕可能であると共に、殺藻剤等を一体化してこれらを水槽内に適切に拡散させられ、単独の投入でスケールと藻に対する対策が適切に行え、冷却塔に対するメンテナンスの手間を低減させられると同時に冷却塔のさらなる冷却能力の向上も図れる浄化用転動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る浄化用転動体は、冷却塔上部水槽に投入されて水流に伴う動きで水槽内面の浄化を行う浄化用転動体において、水の入った上部水槽の底に沈む比重とされる硬質の略球状体で形成され、前記上部水槽の配水箱内に入り得る大きさで且つ上部水槽の隅部に到達、接触し得る大きさとされてなるものである。
【００１３】
このように本発明によれば、冷却塔の上部水槽内で硬質の転動体を水槽内の水流に任せて水槽内で自由に動き回らせ、配水箱内を含む水槽内各部に転動体の硬い表面を接触あるいは衝突させることにより、水槽底等に付着し始めたスケール分をごく初期段階で接触により破砕して除去できることとなり、上部水槽底部の孔を塞ぐような小片が生じるほどにスケールを成長させることなく早期に除去でき、孔の開放状態を保って上部水槽から水の流下する状態を常に維持でき、上部水槽からの水の流れを滞らせることなく熱交換部側へ流下可能な状態とすることができ、冷却塔全体で冷却能力の向上が図れる。
【００１４】
また、本発明に係る浄化用転動体は必要に応じて、当該転動体が、表面に小さな略平面部又は凹部を多数有する略多面体形状とされるものである。
【００１５】
このように本発明によれば、転動体の表面が平面又は凹部を組合わせた所定形状となることにより、水槽内の転がり移動の容易さを維持しつつ、転動体表面が水槽内面と接触した際に、水槽内面に付着しているスケールに表面の角部分を当てて確実に破砕することができ、効率よくスケールの除去が行える。
【００１６】
また、本発明に係る浄化用転動体は必要に応じて、当該転動体表面に、水の活性化機能を有する所定材料が含まれる最外層をコーティングされるものである。
【００１７】
このように本発明によれば、転動体の表面が水の活性化機能を有する材料を含んだコーティング材でコーティングされ、このコーティングされた転動体最外層に接した上部水槽内の水を活性化していくことにより、直接の物理的除去と合わせて、水槽内の水の活性化に伴ってスケールの析出や藻の発生を抑制でき、これらスケール等の発生防止機能を著しく高められると共に、転動体自体への汚れの付着についても確実に防止でき、物理的な除去能力を長期にわたり維持できる。
【００１８】
また、本発明に係る浄化用転動体は必要に応じて、当該転動体内部が、中空部分を有する状態とされ、当該中空部分と外部を連通させる開口孔を穿設されてなり、前記中空部分に、水溶性の固形殺藻剤の粒状又は塊状体を備えるものである。
【００１９】
このように本発明によれば、転動体内部に固形の殺藻剤が配置されると共に水が開口孔を通じてこの殺藻剤に接触するようにし、転動体が上部水槽各部を動き回る間に殺藻剤が上部水槽内の水に少しずつ溶け出し、殺藻剤を適度な濃度で水中に拡散させられることにより、スケール防止と同時に藻の発生も抑止できることとなり、スケールと藻に対し上部水槽内への転動体の導入のみで適切に対応でき、上部水槽の汚れ対策と適切な散水状態の確保がより低コストで実現できる。
【００２０】
また、本発明に係る浄化用転動体は必要に応じて、当該転動体が、所定の芯材の周りに水溶性の殺藻剤成分を少なくとも溶出可能に含有する所定硬度の最外層を被覆配設したものとされてなるものである。
【００２１】
このように本発明によれば、転動体最外層に固形の殺藻剤が配置され、転動体が上部水槽各部を転げ回る間に、転動体表面の殺藻剤又は摩耗で転動体から分離した殺藻剤がそれぞれ上部水槽内の水に少しずつ溶け出し、殺藻剤を適度な濃度で水中に拡散させられることにより、スケール防止と共に藻の発生も抑止できることにより、スケールと藻に対し上部水槽内への転動体の導入のみで適切に対応でき、上部水槽の汚れ対策と適切な散水状態の確保がより低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る浄化用転動体の一部切欠正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る浄化用転動体を用いる冷却塔の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る浄化用転動体を投入する冷却塔上部水槽の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る浄化用転動体の正面図及び断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る浄化用転動体の正面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を前記図１ないし図３に基づいて説明する。
前記各図に示すように、本実施形態に係る浄化用転動体１は、水に対して沈む所定の比重値とされる硬質の略球状体で形成され、且つ表面に小さな凹部を多数有する略ゴルフボール状とされてなり、さらに表面へ水の活性化機能を有するセラミックスコーティングを施される構成である。この浄化用転動体１の大きさはゴルフボール程度（直径約４０ｍｍ前後）とされ、清掃対象となる冷却塔５０の上部水槽５１に一又は複数個投入され、この上部水槽５１の隅部（曲率半径Ｒ＝２０ｍｍ程度が一般的となっている）を含む各部に到達可能となっている。浄化用転動体１の表面の硬さは、人の力では少なくとも変形させられない程度に硬質とし、析出したスケールに接触した場合にこれを無理なく壊せるようにするのが好ましい。
【００２４】
清掃対象となる冷却塔５０は、外部の循環経路から循環水を供給され、底部の多数の孔から循環水を分配滴下させる上部水槽５１と、上部水槽５１から到達する循環水を流下させる一方で外気を導入して循環水と外気との間で熱交換を行わせる熱交換部５２と、この熱交換部５２の外気出口部分の側方上側に配設されて熱交換部５２の隙間に誘引通風で外気を通すファン５３と、熱交換部５２下側に配設されて流下した循環水を回収して所定量貯溜しつつ新たに循環経路に向わせる下部水槽５４とを備える公知の構成であり、詳細な説明を省略する。
【００２５】
前記上部水槽５１は、底部に多数の孔を有する浅い箱状体で形成され、熱交換部５２の上側に配設されて、内側に導入された散布水を熱交換部５２各部に分配滴下させる、公知の冷却塔用として一般的な上部水槽とされる構成である。上部水槽５１の中央には供給管から出た水が均等に水槽内各部に向うようにする下面側の開放した配水箱５１ａが設置される。なお、浄化用転動体１の大きさは、この配水箱５１ａ側部の孔を通過し得るものとなっており、浄化用転動体１は配水箱５１ａの内側部分にも到達可能である。
【００２６】
次に、前記構成に基づく浄化用転動体による冷却塔上部水槽の清掃状態について説明する。通常の冷却塔運転状態においては、熱交換媒体として冷凍機や空気調和機器等で熱を吸収し温まった冷却対象の循環水が所定の循環経路から取出されて熱交換部５２に達し、この熱交換部５２における外気との熱交換後、再び循環経路に戻る過程が繰返されている。開放式冷却塔の場合、冷却塔５０において熱交換部５２へ向う循環水は、まず上部水槽５１に導入され、一時的に貯溜状態となった循環水は所定時間で上部水槽５１底部の多数の孔を通過して、下側の熱交換部５２各部へ分配滴下される。
【００２７】
この上部水槽５１により熱交換部５２への水散布が行われる中で、外気と接触している上部水槽５１中の循環水は、藻類やスケール等の原因物質が溶け込んだ状態となっており、上部水槽５１の内壁や底部で藻が発生したりスケールが析出しやすい状況となっている。
【００２８】
上部水槽５１内にあらかじめ入れられた浄化用転動体１は、水流に従って上部水槽５１内を動き回っており、水槽内各部に浄化用転動体１の硬い表面を接触あるいは衝突させることで、水槽底等に付着し始めたスケール分をごく初期段階で接触により破砕して除去できることとなる。浄化用転動体１の表面は凹部を組合わせた略多面体形状となっていることから、転がり容易性を有しつつ、この浄化用転動体１表面が上部水槽５１内面と接触した際には、水槽内面に付着しているスケールに角部分が当たってスケールを確実に破砕することができ、効率よくスケール分の除去が行える。
【００２９】
こうして、スケールを成長させずにその発生初期の段階で除去することで、スケールの小片が孔に詰るような事態に至ることを確実に阻止でき、上部水槽５１から熱交換部５２へ水の流下する状態を常に維持でき、熱交換部５２での循環水と外気との熱交換を滞らせることなく継続させて熱交換効率を十分なものとすることができる。
【００３０】
また、浄化用転動体１表面には水の活性化機能を有するコーティング層１１が被覆配設されており、上部水槽５１内の水を活性化することができ、水中の藻類に対する発生抑制効果を付与できる他、浄化用転動体１の上部水槽５１内面への直接接触で藻類を水槽内面から剥離させることもでき、水槽内への藻類の発生、成長についても適切に抑止できる。
【００３１】
さらに、浄化用転動体１表面に凹凸を設けていることで、浄化用転動体１の表面張力を小さくしており、上部水槽５１内で常に水中にある浄化用転動体１自体へのスケール付着も抑えることができ、上部水槽５１に対するスケールの除去能力の経年劣化も小さい。
【００３２】
このように、本実施形態に係る浄化用転動体では、冷却塔５０の上部水槽５１内で硬質の転動体を水槽内の水流に任せて水槽内で自由に動き回らせ、水槽内各部に転動体の硬い表面を接触あるいは衝突させることから、水槽底等に付着し始めたスケール分をごく初期段階で接触により破砕して除去できることとなり、上部水槽５１底部の孔を塞ぐような小片が生じるほどにスケールを成長させることもなく早期に除去でき、孔の開放状態を保って上部水槽５１から水の流下する状態を常に維持でき、上部水槽５１からの水の流れを滞らせることなく熱交換部５２側へ流下可能な状態とすることができ、冷却塔５０全体で冷却能力の向上が図れる。
【００３３】
なお、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、開放式冷却塔の上部水槽５１におけるスケールや藻類の発生防止に適用する例を示しているが、この他、密閉式冷却塔の上部水槽に対しても同様に投入して使用することができ、前記同様のスケール及び藻の発生抑制により、上部水槽から熱交換部へ散布水の流下する状態を維持して、冷却塔の冷却能力を十分に発揮させられる。
【００３４】
また、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、転動体表面に水の活性化機能を有するセラミックスコーティングを施される構成としているが、これに限らず、殺藻効果を発揮させる目的で光触媒材料のコーティングを施したり、より硬度を高めるためのセラミックスコーティングを施す構成とすることもできる。さらに、浄化用転動体を適切な比重とすることができれば、全体をセラミックスのみで構成してもかまわない。
【００３５】
また、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、上部水槽５１の隅部を含む各部に到達可能な大きさとして、上部水槽５１側で特に対策を行わなくても、上部水槽５１内への投入のみで一定のスケール除去効果を発揮できる構成としているが、浄化用転動体１に対応させて、配水箱５１ａの水流出口形状や上部水槽５１各部の傾斜等の形状を工夫して、上部水槽５１内に生じる水流を浄化用転動体１の水槽内移動動作に最適化、すなわち、水流を配水箱５１ａ側から上部水槽５１外縁部に一旦到達させた後、再び水槽中心部の配水箱５１ａ側に戻るような流れとしたりなど、上部水槽５１内の水流を上部水槽５１各部で適切に流動させて浄化用転動体１を上部水槽５１各部にまんべんなく到達させられるよう最適化する構成とすることもでき、浄化用転動体１の上部水槽５１内を動き回る頻度を高めてスケール除去効率をより一層高められることとなる。
【００３６】
また、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、重心が中心に一致する一般的な中実球体構造を採用する構成としているが、転動体重心が球体中心に一致しない特殊な球体構造とすることもでき、水流によって水槽を動き回る転動体に対し不定、不規則な動きを生じさせて、水槽における流れのある部分から外れた箇所にも到達させられることとなり、より効果的なスケール除去作用を発揮させることができる。この他、重心位置をずらすために転動体を中空構造とすると共に、中空部分に転動体の重心をずらせる程度の重量を持つ物体を収容する構成とすることもできる。
【００３７】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。
前記図４に示すように、本実施形態に係る浄化用転動体２は、前記第１の実施形態同様、水に対して沈む所定の比重値とされる硬質のゴルフボール状の略球状体で形成される構成を有する一方、異なる点として、中心部分に空間のある中空形状とされると共に、中空部分２１と外部とを連通させる開口孔２２が設けられ、中空部分２１には固形の殺藻剤２３が入れられた状態とされる構成を有するものである。
【００３８】
この浄化用転動体２の大きさは、前記第１の実施形態同様、ゴルフボール程度とされ、投入される上部水槽５１の隅部を含む各部に到達可能となっている。なお、清掃対象の冷却塔５０については、前記第１の実施形態のものと同様であり、説明を省略する。
【００３９】
次に、前記構成に基づく浄化用転動体による冷却塔上部水槽の清掃状態について説明する。前記第１の実施形態同様、冷却塔５０の上部水槽５１により熱交換部５２への水散布が行われる中で、上部水槽５１内に入れられた浄化用転動体２は、水流に従って上部水槽５１内を動き回っており、水槽内各部に浄化用転動体２の硬い表面を接触あるいは衝突させることで、水槽底等に付着し始めたスケールをごく初期段階で破砕して除去できることとなり、スケールを成長させることなく除去でき、上部水槽５１底部の孔が詰るような事態を回避できる。
【００４０】
こうした中、転がり続ける浄化用転動体２内部の中空部分２１に開口孔２２を通じて上部水槽５１内の水が出入りすることで、殺藻剤２３は少しずつ水に溶けていくこととなり、開口孔２２を通って殺藻剤２３は上部水槽５１内の水に広がって殺藻効果を付与する。スケールの除去に加えて、水槽内の水に殺藻効果を与えて藻類の発生も防ぐことで、上部水槽５１底の孔の詰りが極めて生じにくく、前記第１の実施形態同様、孔開放状態を保って上部水槽５１から熱交換部５２側へ循環水の流下する状態を常に維持でき、循環水と外気との熱交換を継続させて熱交換効率を十分なものとすることができる。
【００４１】
このように、本実施形態に係る浄化用転動体は、内部に固形の殺藻剤２３が配置されると共に、水が開口孔２２を通じてこの殺藻剤２３に接触するようにし、浄化用転動体２が上部水槽５１各部を動き回る間に殺藻剤２３が上部水槽５１内の水に少しずつ溶け出し、殺藻剤を適度な濃度で水中に拡散させられることにより、スケール防止と同時に藻の発生も抑止できることとなり、スケールと藻に対し上部水槽５１内への浄化用転動体２の導入のみで適切に対応でき、上部水槽５１の汚れ対策と適切な散水状態の確保が低コストで実現できる。
【００４２】
なお、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、中空部分２１を設けてこの中空部分２１に固形の殺藻剤２３を配設する構成としているが、これに限らず、図５に示すように、浄化用転動体３として所定の芯材３１の周りに硬質固形の殺藻剤３２を被覆して、転動体外面に殺藻剤３２を配置した構造とすることもでき、転動体３が上部水槽５１各部を転げ回る間に、転動体３表面の殺藻剤３２又は摩耗で転動体３から分離した殺藻剤がそれぞれ上部水槽内の水に少しずつ溶け出し、殺藻剤３２を適度な濃度で水中に拡散させられることから、スケール防止と共に藻の発生も抑止できることとなり、スケールと藻に対し上部水槽５１内への転動体３の導入のみで適切に対応でき、上部水槽５１の汚れ対策と適切な散水状態の確保が低コストで実現できる。
【００４３】
また、前記実施形態に係る浄化用転動体においては、中空部分２１に固形の殺藻剤２３を配設する構成としているが、これに限らず、中空部分に殺菌効果で知られるヒノキ（檜）やセラミックスのボール等、他の機能性物質の粒体や固形体を収容する構成とすることもでき、前記同様に内部の物質が上部水槽内の水に影響を与えて、スケールや藻の発生抑止効果を発揮させられる。上部水槽５１の汚れ対策と適切な散水状態の確保が低コストで実現できる。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、３      浄化用転動体
１１            コーティング層
２１            中空部分
２２            開口孔
２３            殺藻剤
３１            芯材
３２            殺藻剤
５０            冷却塔
５１            上部水槽
５１ａ          配水箱
５２            熱交換部
５３            ファン
５４            下部水槽
【図１】
2014126256.tif 000003
【図２】
2014126256.tif 000004
【図３】
2014126256.tif 000005
【図４】
2014126256.tif 000006
【図５】
2014126256.tif 000007