(57)【要約】      （修正有）【課題】十分に活性化された冷却水の循環を可能とするクーリングタワーシステムを提供する。【解決手段】クーリングタワーシステムは、熱交換器とクーリングタワーとの間を冷却水用配管で接続して冷却水循環路を形成し、冷却水循環路に冷却水を活性化する活性水生成装置１を設けた構成とし、活性水生成装置１は、容器５の内部空間に上仕切板１１と下仕切板１２の間に形成した処理空間９内に多数個の粒径８ｍｍのセラミックス粒子Ｓを収容し、冷却水循環路からの冷却水を容器５の給水部７から供給され、処理空間９を通して活性化した冷却水を容器５の排水部６を経て冷却水循環路に排水する構成を有し、設定流量で多数個のセラミックス粒子Ｓを多くても数個分の高さで流動させており、下仕切板１２と一体又は下仕切板１２の下方に、給水部７から供給された冷却水の流れを前方に向けて拡散させる流水拡散板４０Ａを設けた。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器とクーリングタワーとの間を冷却水用配管で接続して冷却水循環路を形成し、前記冷却水循環路に冷却水を活性化する活性水生成装置を設けたクーリングタワーシステムにおいて、
前記活性水生成装置は、内部空間に設けた上下に対向する上および下仕切板間に多数個のセラミックス粒子が収容される処理空間が形成され、前記冷却水循環路からの冷却水を下部に設けた給水部から供給され、前記処理空間を通して活性化した冷却水を上部に設けた排水部を経て前記冷却水循環路に排水し、設定流量で多数個のセラミックス粒子を多くても数個分の高さで流動させる容器と、
前記下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられ、前記給水部から供給された冷却水の流れを前方に向けて拡散させる流水拡散板と、を有することを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記流水拡散板は、外径が前記容器の内径と同径で、中央に冷却水が通水する内径孔の拡散孔が形成されたドーナツ板形状に形成されていることを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記流水拡散板の径方向面積に対する前記拡散孔の面積比を５０〜７５％としたことを特徴とする活性水生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記流水拡散板は、前記給水部の上方に設けられ、外径が前記給水部の内径と略同径に形成されると共に中心部に中心通水孔が形成されたことを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記流水拡散板は、前記流水拡散板の外径面積に対する前記流水拡散板が設けられる前記容器の内径面積比を２５〜５０％としたことを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記上仕切板は、基板に長楕円状に形成した多数の通水孔が形成されていて、前記通水孔の長手方向の長さを処理空間内に収容されるセラミックス粒子の粒径よりも大きく、前記通水孔の短手方向の長さを前記セラミックス粒子の粒径よりも小さいことを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記セラミックス粒子の粒径を８ｍｍとし、前記通水孔の長手方向の長さを３０ｍｍ、短手方向の長さを６ｍｍとしたことを特徴とするクーリングタワーシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のクーリングタワーシステムにおいて、
前記多数の通水孔は前記基板に千鳥状に配置されていて、短手方向で隣接する前記通水孔のピッチを９ｍｍとしたことを特徴とするクーリングタワーシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、スケールが充填材や配管に固着することを防止可能なクーリングタワーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クーリングタワーとは、例えばビル等の空調設備、工場等の冷凍機やコンデンサ（凝縮器）等の発熱部との熱交換で高温となった冷却水を外気等に触れさせることで熱を放出させ、冷却水として再利用（循環利用）するのに用いられる装置である。一般に建物の屋上、工場の敷地等の屋外に設置されている。
【０００３】
クーリングタワーにおける冷却水の冷却方式は、高温となった冷却水を、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の充填材を通過させることで外気と直接接触させ、冷却水の一部が気化することによる気化熱を利用して残りの冷却水を冷却するというものである。気化により大気に放出されることによる減少した冷却水は、外部から水を補給することで補う。冷却水としては、水道水や工業用水、地下水等が用いられるが、この冷却水には、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分が溶解している。クーリングタワーや熱交換器内で冷却水が循環すると、この冷却水に溶解している硬度成分が配管や熱交換器に固着してスケール（炭酸カルシウム）が発生し、熱交換率の低下や配管が塞がれるなどの不具合を生じることがある。また、クーリングタワーは、大量の外気を吸い込むため、冷却水にどろどろ、ぬるぬるした物資であるスライムの発生で水質の悪化を招く。このため、冷却水中にスケールの抑制、スライムの発生防止等の薬剤を投入して冷却水の水質悪化を防止している。
【０００４】
スケールの発生を防止するために、クーリングタワーの冷却水循環路に活性水生成装置を取り付けたクーリングタワーシステムが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１に開示されている活性水生成装置は、内部を上下の仕切板で仕切って形成した処理空間内に多数個のセラミックス粒子を流動可能に収容する縦型に配置した容器を有する。冷却水である高温の冷却水は、容器の下部に設けた導入部から処理空間内に導入される。容器内への冷却水の通水で多数個のセラミックス粒子が踊るように流動し、互いに接触、衝突を繰り返しながら容器内を上昇し、自重で落下する流動動作である適正流動の動作を繰り返す。活性化された活性水としての冷却水（以下、活性冷却水とする）は、容器の上部に設けた排出部からクーリングタワーに給水される。
【０００６】
流動式の活性水生成メカニズムは、冷却水により多数個のセラミックス粒子を流動させることで、セラミックス粒子同士が互いに衝突・摩擦を繰り返し、セラミックス粒子表面に汚れが付着することを妨げ、電気二重層の効果を出し続けることが可能となる。このように処理空間内で多数個のセラミックス粒子を流動させてセラミックス粒子同士の衝突・摩擦を繰り返し行わせる。その結果、セラミックス粒子表面に局所発熱作用が起こり、セラミックス粒子の表面と中心部との間に温度差が発生するため、ゼーベック効果によりセラミックス粒子表面に余剰の正電荷が存在することとなり、この余剰正電荷が冷却水に作用することでより冷却水が正に帯電し、水分子の会合状態に影響を与え、冷却水の活性化処理が行われる。言い換えれば、セラミックス粒子表面がきれいでなければ電気二重層が発生しないので、多数個のセラミックス粒子を流動させている。
【０００７】
多数個のセラミックス粒子を収容する処理空間を仕切る上仕切板と下仕切板は、例えば収容するセラミックス粒子の粒径よりも小径の通水孔（メッシュ）を備えたパンチングメタルを使用し、セラミックス粒子が上下の仕切板から抜け出ないようにしている。循環する冷却水は濃縮が進むことでスケールが生成されやすくなり、スケールやスライムが一塊となりパンチングメタルが目詰まりしないように、メッシュのサイズは、大径、例えば直径６ｍｍとし、セラミックス粒子の粒径を８ｍｍとしている。
【０００８】
粒径８ｍｍのセラミックス粒子は外径が大きいため、セラミックス粒子同士が激しく接触、あるいは衝突すると砕けやすい。また、粒径８ｍｍのセラミックス粒子は重いため、クーリングタワーで使用される冷却水の設定循環流量では、上仕切板にセラミックス粒子が張り付く程の大きな流動が起きない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−５５４６８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した従来のクーリングタワーシステムにおいて、活性水生成装置を備えることにより、スケール、スライム等の発生を防止する薬剤の投入を不要とする優れた効果を発揮する。このため、処理空間内に収容する多数個のセラミックス粒子の全粒が十分に流動することが望まれる。しかし、冷却水の設定循環流量で流動する多数個のセラミックス粒子は、流動する高さが小さいため、処理空間の中央から径方向外方までの領域で流速にばらつきが生じていると、流速の小さい領域におけるセラミックス粒子が所定高さでの流動ができないことが考えられる。このため、流速の小さい領域では十分な活性水の生成ができないおそれが生じる。
【００１１】
また、冷却水の設定循環流量を誤って大きくすると、セラミックス粒子の流動高さが高くなり、セラミックス粒子が上仕切板の通水孔を塞ぎ、冷却水の循環を停止するおそれがある。
【００１２】
本考案の目的は、十分に活性化された冷却水の循環を可能とするクーリングタワーシステムを提供することにある。
【００１３】
また、本考案の他の目的は、上記した目的に加え、さらに上仕切板の通水孔がセラミックス粒子により閉塞されることを防止して冷却水の循環を確保できるクーリングタワーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本考案の目的を実現する第１考案のクーリングタワーシステムは、熱交換器とクーリングタワーとの間を冷却水用配管で接続して冷却水循環路を形成し、前記冷却水循環路に冷却水を活性化する活性水生成装置を設けたクーリングタワーシステムにおいて、前記活性水生成装置は、内部空間に設けた上下に対向する上および下仕切板間に多数個のセラミックス粒子が収容される処理空間が形成され、前記冷却水循環路からの冷却水を下部に設けた給水部から供給され、前記処理空間を通して活性化した冷却水を上部に設けた排水部を経て前記冷却水循環路に排水し、設定流量で多数個のセラミックス粒子を多くても数個分の高さで流動させる容器と、前記下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられ、前記給水部から供給された冷却水の流れを前方に向けて拡散させる流水拡散板と、を有する。
【００１５】
本考案の目的を実現する第２考案のクーリングタワーシステムは、第１考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記流水拡散板は、外径が前記容器の内径と同径で、中央に冷却水が通水する内径孔の拡散孔が形成されたドーナツ板形状に形成された構成とすることができる。
【００１６】
本考案の目的を実現する第３考案のクーリングタワーシステムは、第２考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記流水拡散板の径方向面積に対する前記拡散孔の面積比を５０〜７５％とすることができる。
【００１７】
本考案の目的を実現する第４考案のクーリングタワーシステムは、第１考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記流水拡散板は、前記給水部の上方に設けられ、外径が前記給水部の内径と略同径に形成されると共に中心部に中心通水孔が形成された構成とすることができる。
【００１８】
本考案の目的を実現する第５考案のクーリングタワーシステムは、第４考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記流水拡散板は、前記流水拡散板の外径面積に対する前記流水拡散板が設けられる前記容器の内径面積比を２５〜５０％とすることができる。
【００１９】
本考案の目的を実現する第６考案のクーリングタワーシステムは、第１から第５考案のいずれかのクーリングタワーシステムにおいて、前記上仕切板は、基板に長楕円状に形成した多数の通水孔が形成されていて、前記通水孔の長手方向の長さを処理空間内に収容されるセラミックス粒子の粒径よりも大きく、前記通水孔の短手方向の長さを前記セラミックス粒子の粒径よりも小さい構成とすることができる。
【００２０】
本考案の目的を実現する第７考案のクーリングタワーシステムは、第６考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記セラミックス粒子の粒径を８ｍｍとし、前記通水孔の長手方向の長さを３０ｍｍ、短手方向の長さを６ｍｍとすることができる。
【００２１】
本考案の目的を実現する第８考案のクーリングタワーシステムは、第７考案のクーリングタワーシステムにおいて、前記多数の通水孔は前記基板に千鳥状に配置されていて、短手方向で隣接する前記通水孔のピッチを９ｍｍとすることができる。
【考案の効果】
【００２２】
第１考案のクーリングタワーシステムによれば、流水拡散板の作用により、処理空間内に収容される全粒のセラミックス粒子を確実に流動させて冷却水循環路の冷却水を十分に活性化させることができる。このため、スケール、スライム等の発生を防止する薬剤の投入を不要として、スケール、スライム等の発生を安定して防止できるクーリングタワーシステムを提供することができる。
【００２３】
第２考案のクーリングタワーシステムによれば、流水拡散板を簡単で故障の起き難い形状とすることができ、長期の使用に適する。
【００２４】
第３考案のクーリングタワーシステムによれば、面積比の選択で最適な冷却水の拡散効果を得ることができる。
【００２５】
第４考案のクーリングタワーシステムによれば、流水拡散板を小サイズとすることができる。
【００２６】
第５考案のクーリングタワーシステムによれば、内径面積比の選択で最適な冷却水の拡散効果を得ることができる。
【００２７】
第６考案のクーリングタワーシステムによれば、設定流量が誤って大きくなっても上仕切板の通水孔がセラミックス粒子により閉塞されることがなく、活性化した冷却水を冷却水循環路に供給することができる。
【００２８】
第７、８考案のクーリングタワーシステムによれば、十分な通水量の確保とスケールやスライム等の目詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の実施形態に係るクーリングタワーシステムの機能ブロック図である。
【図２】図１に示すクーリングタワーシステムに使用される活性水生成装置の第１実施形態を示す外観正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視縦断面図である。
【図４】図３に示す活性水生成装置の上仕切板の一部を示す上面図である。
【図５】図３に示す活性水生成装置の容器内に配置される流水拡散板の概略斜視図である。
【図６】図１に示す活性水生成装置の第２実施形態を示す概略部分縦断面図である。
【図７】図６に示す活性水生成装置の変形例を示す概略部分縦断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００３０】
以下、本考案を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００３１】
図１において、クーリングタワーシステム１００は、クーリングタワー１０１と、熱交換器１０５と、活性水生成装置１を備える。クーリングタワー１０１と熱交換器１０５は、ポンプ１０７を備えた低温冷却水用配管１１１によって接続される。熱交換器１０５とクーリングタワー１０１を接続する高温冷却水用配管１１５中に活性水生成装置１を接続している。一方、クーリングタワー１０１には、気化した冷却水に相当する水を補充する補充用水源１２０が補充管１１７を介して接続されている。クーリングタワー１０１と、低温冷却水用配管１１１と、熱交換器１０５と、高温冷却水用配管１１５と、活性水生成装置１で冷却水循環路１１０を形成している。
【００３２】
クーリングタワー１０１は、中空で略円筒形状のタワー容器１５１を備える。タワー容器１５１は、側面の上方にルーバーなどの外気取込口１６１が設けられ、上端近傍に排気口１６３が設けられ、下端近傍には低温冷却水用配管１１１が接続される排水口１６５が設けられ、排水口１６５よりも上方に補充管１１７が接続される流入口１６７が設けられている。また、クーリングタワー１０１は、タワー容器１５１の内側における外気取込口１６１の近傍に配置された充填材１７１と、排気口１６３の近傍に配置されたファン１７３と、を備える。充填材１７１の上方には、高温冷却水用配管１１５の端部が位置しており、高温の冷却水が充填材１７１に流れ込む。
【００３３】
クーリングタワーシステム１００は、タワー容器１５１の底部を形成するパン１０２に溜まった冷却水を排水口１６５から低温冷却水用配管１１１に流し、ポンプ１０７によって熱交換器１０５に給水する。そして、熱交換器１０５に送られた冷却水は、熱交換器１０５に接続されている図示しない熱源と熱交換を行う（熱を奪う）ことで高温となり、高温冷却水用配管１１５へと流れる。そして、高温冷却水用配管１１５へと流れた水は、活性水生成装置１を介してクーリングタワー１０１の充填材１７１に排水される。
【００３４】
クーリングタワー１０１の内部には、ファン１７３によって外気が外気取込口１６１を介して取り込まれており、外気取込口１６１から取り込まれた外気は、充填材１７１の中を流れて排気口１６３から外部に排出される。充填材１７１の内側では、外気が下方から上方に向かって流れ、充填材１７１の上方から排出された高温の冷却水が下方に向かって流れている。充填材１７１の内側で外気と冷却水が接触すると冷却水の一部が気化し、この気化熱によって冷却水の温度が下がり、低温となった冷却水がタワー容器１５１のパン１０２に溜まることとなる。
【００３５】
気化した冷却水は、外気と共に排気口１６３から外部に排出される。減少した冷却水は、補充用水源１２０から減少した水の量に相当する水がタワー容器１５１の内部に流れ込むため、冷却水が不足することはない。なお、補充用水源１２０は、水道水や工業用水、地下水、雨水などを用いることができ特に限定されるものではない。
【００３６】
このように本実施形態のクーリングタワーシステム１００では、高温冷却水用配管１１５に活性水生成装置１を配置しているため、充填材１７１を流れる冷却水が活性水となり、充填材１７１にスケールが固着することを防止する。また、タワー容器１５１のパン１０２に溜まった水も活性水であるため（正確には活性水と通常の水とが混合した水）、タワー容器１５１の内部にスケールが固着することを防止でき、活性水の消臭効果によってクーリングタワー１０１から生じる臭いを抑えることもできる。さらに、クーリングタワー１０１から排出される水も活性水であるため、熱交換器１０５や各種配管にスケールが固着することを防止でき、熱交換率の低下、配管が塞がれるといった問題が生じることを防止できる。
【００３７】
図２および図３において、活性水生成装置１は、上下端が開口した円筒形状の内径が一定の例えばステンレス製の容器本体２と、容器本体２の上端開口を塞ぐ例えばステンレス製の排水側の上鏡板３と、容器本体２の下端開口を塞ぐ例えばステンレス製の給水側の下鏡板４とにより構成する容器５を有する。上鏡板３の頂部に排水部である排水接続管６が取り付けられ、下鏡板４の下端部に給水部である給水接続管７が取り付けられている。
【００３８】
容器本体２の上端および下端の外周縁に上フランジ２ａと下フランジ２ｂが溶接により固定されている。また、上鏡板３の下端開口の外周縁に上鏡板フランジ３ａが溶接により固定され、下鏡板４の上端開口の外周縁に下鏡板フランジ４ａが溶接により固定されている。図３中のＡ部拡大分解図に示すように、上鏡板フランジ３ａの下端は上鏡板３の開口端よりも下方に所定の高さＨ１を有して延出し、上フランジ２ａの上端は容器本体２ａの上端よりも上方に高さＨ２を有して延出する。高さＨ１と高さＨ２の和Ｈ３は、後述する上仕切板１１の厚さとしている。上仕切板１１を容器本体２ａの上端開口に装着して上鏡板３を容器本体２ａに被せ、上鏡板フランジ３ａのボルト挿通孔３ｂと上フランジ２ａのボルト挿通孔２ｃに不図示のボルトを挿通し不図示のナットを締め付けることにより、上仕切板１１を容器本体２ａの上端と上鏡板３との間に挟持固定する。
【００３９】
下フランジ２ｂも上フランジ２ａと同様に固定され、下鏡板フランジ４ａも上鏡板フランジ３ａと同様に固定されていて、後述する下仕切板１２を容器本体２ａの下端と下鏡板４との間に介装する。そして、下鏡板フランジ４ａのボルト挿通孔４ｂと下フランジ２ｂのボルト挿通孔２ｃに挿通した不図示のボルトを不図示のナットで締め付けることにより、下仕切板１２を容器本体２ａと下鏡板４との間に挟持固定する。下フランジ２ｂと下鏡板フランジ４ａとがそれぞれ容器本体２ａの下開口端と下鏡板４の開口端からそれぞれ延出する高さの和は下仕切板１２の厚さとしている。なお、上フランジ２ａと上鏡板フランジ３ａとの間、および下フランジ２ｂと下鏡板フランジ４ａとの間に不図示のシール部材を配置することで水密性が保持される。
【００４０】
容器５の内部空間８は、上仕切板１１と下仕切板１２との間に形成する処理空間９と、上仕切板１１と上鏡板３との間に形成する排水側空間１０ａと、下仕切板１２と下鏡板４との間に形成する給水側空間１０ｂとを有する。
【００４１】
処理空間９内に、多数個のセラミックス粒子Sが収容されている。セラミックス粒子Sの粒径は例えば８ｍｍとしている。また、例えば容器内径108.3ｍｍの場合、設定流量は、41L/min〜66L/minとしており、これは容器内を流速8.0ｃｍ/sec〜12.0ｃｍ/secの範囲内で流れるように設定することで、あらゆる容器内径に対応できるようにしている。
【００４２】
セラミックス粒子は、主成分としてケイ素とアルミニウムを有し、これらの主成分に加えてアルカリ金属やアルカリ土類金属が含有された酸化物系の鉱石からなり、長石類や雲母類、花崗岩等の鉱石を例示できる。長石類としては、曹長石（NaAlSi3O8）、灰長石（CaAl2Si2O8）、雲母類としては、金雲母（KMg3[(AlSi3)O10](OH)2）、白雲母（KAl2[(AlSi3)O10](OH)2）等を例示でき、これらに限定されるものではない。
【００４３】
上仕切板１１は、図４に示すように、基板１１ａに長楕円形の通水孔１１ｂを千鳥状に形成した構成としている。長楕円形状の通水孔１１ｂは、長手方向の長さＬを粒径ｄ１のセラミックス粒子Ｓを複数個並べても隙間ができる長さとし、短手方向の長さＷを粒径ｄ１よりも小さく、冷却水中に含まれる細かなスケールや、どろどろ、ぬるぬるしたスライム等の不純物を通過可能とする長さとしている。また、千鳥状に配置される通水孔１１ｂの短手方向の間隔（ピッチ）Ｐは、通水孔１１ｂの総面積を大きくして活性化した冷却水の流量を確保するために、できるだけ小さくする。本実施形態において、長楕円形状の通水孔１１ｂは、セラミックス粒子Ｓの粒径８ｍｍに対し、長手方向の長さＬを３０ｍｍ、短手方向の長さＷを６ｍｍ、短手方向における通水孔１１ｂのピッチＰを９ｍｍとしている。
【００４４】
下仕切板１２は、図５に示すように、内径ｄ２の円形に形成した通水孔１２ａを有するパンチングメタルで構成される。セラミックス粒子Ｓの粒径を８ｍｍとする場合、通水孔１２ａの内径ｄを６ｍｍとしている。
【００４５】
また、下切板２１と一体に、給水接続管７から容器５内に導入される冷却水の流水方向を拡散させる流水拡散板４０Ａを設けている。流水拡散板４０Ａは、外径Ｄ２のドーナツ板形状に形成され、中央部分に内径Ｄ３の円形の内径孔である拡散用の拡散孔４１が形成されている。下仕切板１２は多数個の通水孔１２ａが例えば千鳥状に形成されていて、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１に設けられている。容器本体２の内径Ｄ１と流水拡散板４０Ａの外径Ｄ２を同径（Ｄ１＝Ｄ２）としている。
【００４６】
本実施形態において、容器本体２の内径の横断面積をＡ１、流水拡散板４０Ａの横断面積をＡ２とする。Ａ１＝（π・Ｄ１２）/４、Ａ２＝（π・（Ｄ２-Ｄ３）２）/４である。円筒部２ａに対する流水拡散板４０Ａの横断面積比（Ｃ）は、Ｃ＝（Ａ２/Ａ１）×１００＝５０％としている。逆に内径孔である拡散孔４１の横断面積比は５０％である。また、流水拡散板４０Ａの径方向面積に対する拡散孔４１の面積比を７５％まで広げることができる。
【００４７】
処理空間９と給水側空間１０ｂとは、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１により連通している。活性水生成装置１に冷却水が供給されると、拡散孔４１の絞り効果により給水側空間１０ｂ内の冷却水は拡散孔４１に集中する。その際、流水拡散板４０Ａを境にして給水側空間１０ｂ側の水圧が処理空間９側よりも高くなる。この水圧差によって、冷却水は拡散孔４１を通過すると、前方に向けて拡散する。
【００４８】
一方、拡散孔４１を通過した冷却水は拡散するため、大きな流速を有する流水が処理空間９の内周壁面に向かって流れ、流水拡散板４０Ａの外周部に存在するセラミックス粒子の流動が促されることになる。
【００４９】
第１実施形態の活性水生成装置１において、給水接続管７から給水側空間１０ｂに供給された冷却水は、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１から処理空間９に向けて拡散するため、中心軸心ＣＬ上を上方に向けて流れる流水の流速よりも低速ではあるが処理空間９の内周壁面に向けて冷却水が流れる。その結果、処理空間９内に収容されている多数個のセラミックス粒子Sは、処理空間９内で上方に移動しながら互いに接触・衝突を繰り返し、自重で降下する動作をまんべんなく繰り返し、活性水を生成する。この場合、冷却水の設定流量（設定流速）は、粒径８ｍｍの重いセラミックス粒子Ｓを粒径と同程度の高さ、多くても数個分の高さで上下動させる。
【００５０】
セラミックス粒子Ｓは上下動が少ないが上下動の際に隣接するセラミックス粒子Ｓが接触、衝突するため、前述したように、セラミックス粒子表面に汚れが付着することを妨げ、電気二重層の効果を出し続け、冷却水の活性化処理が行われる。そして、活性化された冷却水は排水接続管６から冷却水循環路１１０に戻ってクーリングタワー１０１に送水される。
【００５１】
流水拡散板４０Ａは、給水接続管７から導入されて拡散孔４１を通過した冷却水を処理空間９に向けて中心軸心ＣＬを中心にして広角に拡散させることができる。このため、処理空間９の内周壁面まで冷却水が移動し、冷却水が淀むことなく処理空間９内で移動する。したがって、処理空間９内に収容する多数個のセラミックス粒子Ｓの全てを流動させることができ、高効率に冷却水を活性化することができる。
【００５２】
特に、クーリングタワー用の活性水生成装置１において、処理空間９内に収容するセラミックス粒子Ｓの上下移動ストロークは短い。処理空間９内の中央部分における冷却水の流速に比して容器本体２の内周壁側の流速が小さいと、処理水の活性化が十分に得られない。しかし、本実施形態では、流水拡散板４０Ａにより、容器本体２の内周壁側にも十分な流速が得られるように冷却水を拡散する。このため、処理空間９の径方向の中央部だけでなく径方向の外方においてもセラミックス粒子Ｓを中央部分と同程度の上下移動ストロークで流動させることが可能となった。
【００５３】
なお、セラミックス粒子Ｓの上下移動ストロークが小さいため、セラミックス粒子Ｓが強い衝撃力で衝突することがないため、セラミックス粒子Ｓが破損し、破片が上仕切板１１の通水孔１１ｂから排水側空間１０ａ内に入り込み、あるいは通水孔１１ｂを目詰まりさせることがない。
【００５４】
本実施形態によれば、下仕切板１２の通水孔１２ａの内径は細かなスケールや、成長したスライムでも通過可能なサイズとし、処理空間９に入り込んだスケールやスライムは上仕切板１１の通水孔１１ｂを通して上鏡板側空間１０ａに排出される。また、活性化した冷却水は、スケールおよびスライムの発生を防止することができるため、スケールの発生およびスライム発生を防止する薬剤の注入を不要とする。
【００５５】
上仕切板１１の通水孔１１ｂを長楕円形状とし、誤操作などで冷却水の流量が増えて球形状のセラミックス粒子Ｓが上仕切板１１の下面に張り付く現象が発生した場合、１個または複数のセラミックス粒子が通水孔１１ｂに張り付いても通水孔１１は閉塞することはなく、活性化した冷却水が上仕切板１１の通水孔１１ｂを通して排水側接続管６から排水されてクーリングタワー１０１に循環供給される。
【００５６】
本実施形態において、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１に下仕切板１２を一体に設けた構成としているが、流水拡散板４０Ａと下仕切板１２を別体構成としても良い。この場合、下仕切板１２の外径を円筒部２ａの内径（Ｄ１）と同径とし、全体をパンチングメタルで構成する。そして、流水拡散板４０Ａを給水側空間１０ｂ内に設ける。
第２実施形態
【００５７】
図６は第２実施形態を示す。図６において、図２〜図４に示す活性水生成装置１の部材と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図６に示す第２実施形態の活性水生成装置１Ａが第１実施形態の活性水生成装置１と相違するのは、ドーナツ板形状の流水拡散板４０Ｂを下仕切板１２の軸中心部に一体的に設けた点である。
【００５９】
流水拡散板４０Ｂは、中心部に中心軸心ＣＬと同軸の内径孔である中心通水孔４２が形成されている。流水拡散板４０Ｂの外径は、給水接続管７の内径と略同径に形成されている。中心通水孔４２には下仕切板１２の通水孔１２ａが設けられている。第２実施形態において、流水拡散板４０Ｂは、流水拡散板４０Ｂの外径面積に対する流水拡散板４０Ｂが設けられる容器５の内径面積比を２５〜５０％とすることができる。
【００６０】
第２実施形態において、給水接続管７から給水側空間１０ｂに供給された冷却水の流れは、殆どが真っ直ぐ上方に移動し、その一部の流水がそのまま中心通水孔４２を通過し、他の流水が流水拡散板４０Ｂにより径方向外方に向けて大きく向きが変更される。径方向外方に向けて向きが変更された流水は、下仕切板１２の通水孔１２ａを通して上方に向かう。流水拡散板４０Ｂによる流水の径方向への変更力は大きいため、処理空間９の内周壁面に向かう流水が発生する。中心軸心ＣＬから径方向外方における流水ベクトルＶＲ０、ＶＲ１、ＶＲ２の流速は略等速である。したがって、冷却水が淀むことなく処理空間９内で移動する。その結果、処理空間９内に収容されている多数個のセラミックス粒子３０の全粒を流動させることができ、高効率に冷却水を活性化することができる。
【００６１】
第２実施形態の変形例
【００６２】
図７は、第２実施形態の変形例を示す。第２実施形態の活性水生成装置１Ａでは、下仕切板１２の中央部に流水拡散板４０Ｂを一体に設けている。本変形例の活性水生成装置１Ｂでは、下仕切板１２と流水拡散板４０Ｂを別体とし、給水側空間１０ｂ内に流水拡散板４０Ｂを配置している。流水拡散板４０Ｂは、下仕切板１２の下方に支持部材４３を介して吊り下げられている。
【００６３】
本変形例によれば、下仕切板１２よりも下方に配置することにより、第２実施形態に比較して径方向外方に向けて変更される流水の流速が速い。このため、冷却水をより一層処理空間９内で移動し、処理空間９内に収容されている多数個のセラミックス粒子Ｓの全粒を流動させることができ、高効率に冷却水の活性化を行える。
【符号の説明】
【００６４】
１００：クーリングタワーシステム      １０１：クーリングタワー      １０２：パン
１０５：熱交換器      １０７：ポンプ      １１０：冷却水循環路
１１１：低温冷却水用配管      １１５：高温冷却水用配管      １１７：補充管
１２０：補充用水源      １５１：タワー容器      １６１：外気取込口
１６３：排気口      １６５：排水口      １６７：流入口      １７１：充填材
１７３：ファン      １、１Ａ、１Ｂ：活性水生成装置      ２：容器本体
２ａ：上フランジ      ２ｂ：下フランジ      ２ｃ、３ｂ、４ｂ：ボルト挿通孔
３：上鏡板      ３ａ：上鏡板フランジ      ４：下鏡板      ４ａ：下鏡板フランジ
５：容器      ６：排水接続管      ７：給水接続管      ８：内部空間
９：処理空間      １０ａ：排水側空間      １０ｂ：給水側空間      １１ａ：基板
１１ｂ：通水孔      １２ａ：通水孔      ４０Ａ：流水拡散板      ４１：拡散孔
４０Ｂ：流水拡散板      ４２：中心通水孔      ４３：支持部材
Ｓ：セラミックス粒子      ＣＬ：中心軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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