(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の補給と補給停止を行う補水制御手段を備えた水の循環系内に間隔を介して電極を対向配置し、この対向配置電極に極性反転電圧を印加する電圧印加手段を設け、前記対向配置電極に極性反転電圧を印加して水中のスケール成分の析出を抑制する電極式水処理装置であって、水の電気伝導度を前記対向配置電極間に流れる電流の電流変化の検出値又は電圧変化の検出値に基いて電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出する溶液濃縮度検出手段を有し、設定濃縮度上限値が与えられており、前記溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達したときには濃縮度調整指令信号を出力して前記補水制御手段によって循環系内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくする信号出力手段を設け、前記対向配置の電極は水中のスケール成分の析出抑制用と水の電気伝導度の検出用との兼用の電極としたことを特徴とする溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【請求項２】
水の補給と補給停止を行う補水制御手段を備えた水の循環系内に間隔を介して電極を対向配置し、この対向配置電極に極性反転電圧を印加する電圧印加手段を設け、前記対向配置電極に極性反転電圧を印加して水中のスケール成分の析出を抑制する電極式水処理装置であって、水の電気伝導度を前記対向配置電極間に流れる電流の電流変化の検出値又は電圧変化の検出値に基いて電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出する溶液濃縮度検出手段を有し、設定濃縮度上限値と設定濃縮度下限値とがそれぞれ与えられており、前記溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達したときには濃縮度調整指令信号を出力して前記補水制御手段によって循環系内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくし、前記検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度下限値以下となったときには前記補水制御手段による循環系内への水の補給を停止させる調整停止指令信号を出力する信号出力手段を設け、前記対向配置の電極は水中のスケール成分の析出抑制用と水の電気伝導度の検出用との兼用の電極としたことを特徴とする溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【請求項３】
循環系は排水手段を有しており、信号出力手段は溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには排水指令信号を出力し、前記排水手段によって循環系の水を排水させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【請求項４】
循環系は排水手段を有しており、信号出力手段は溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには排水指令信号を出力し、前記排水手段によって循環系の水を排水させた後、補水制御手段により循環系内に水を注水することで系内の水を自動交換する構成としたことを特徴とする請求項１記載の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【請求項５】
信号出力手段によって出力された指令信号を区別報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【請求項６】
溶液濃縮度検出手段は対向配置電極間に定電圧を印加したときの電極間に流れる電流変化の検出値又は前記対向配置電極間に定電流を印加したときの電圧変化の検出値に基き水の電気伝導度を電気的に検出する構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、クーリングタワーやボイラ等の循環系の水管を通る水の改質を行う溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、水中にはカルシウムやマグネシウム等の物質が含まれ、これらのカルシウムやマグネシウム等がスケールとして析出し、この析出したスケールが通水管の内壁面に付着成長し、水の流れが悪くなる等、様々な問題が生じる。
【０００３】
このようなスケール析出を防止するものとして、図８に示すような電極式水処理装置が提案されている。この装置は、アルミニウム等の筒体１の内部に絶縁性の固定板２を配置し、この固定板２の中心部に炭素棒３を取り付けたもので、筒体１は給水管に介設され、筒体１内を通る水に、アルミニウムと炭素のイオン化傾向の違いを利用してアルミニウムと炭素間に電流を流し、この電流エネルギーにより通水する水を活性化して水の溶解度を増し、スケールの析出を防止しようとするものである。
【０００４】
しかしながら、イオン化傾向の違いによって生じる電流は非常に微弱であり、水の活性化の効果の上ではまだ不十分であり、図８に示した装置を長期間使用すると、筒体１と炭素棒３の電極面に汚れや酸化膜が付着し、水の活性化作用が弱められて、水の改質効果が失われてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、その問題を解決するために、本出願人は、図４に示すように、ステンレスのハウジング４の内部に一対のステンレス電極５，６を間隔を介して対向配置し、この電極５，６に矩形の極性反転電圧を印加することにより、電極５，６表面に汚れや酸化膜が付き難く、水に十分な活性化エネルギーを与え、スケールの析出を長期に亙って防止することができる電極式水処理装置を提案している。
【０００６】
なお、同図において、各電極５，６には棒状の導伝体７が接続固定されており、この導伝体７は図示されていない絶縁部材を介してハウジング４に気密に取り付けられており、各電極５，６の導伝体７が制御装置８に接続され、この制御装置８に形成される極性反転駆動手段によって電極５，６に矩形の極性反転電圧が印加されるようになっている。また、図５には、図４の電極式水処理装置の外観図が示されているが、図４，５に示すように、ハウジング４の両端側には水管等に接続する接続部１６が形成されている。
【０００７】
図６は制御装置８の回路を示したもので、制御装置８は電圧印加手段として機能する極性反転駆動手段９を有し、この極性反転駆動手段９は電源回路１０、矩形パルス発振回路１１とを有して構成されている。電源回路１０は商用電源の電源電圧を降圧し、必要に応じ直流電圧に変換して電圧を矩形パルス発振回路１１に加えるようになっており、矩形パルス発振回路１１は、図７に示すような矩形のプラスとマイナスが反転するパルス電圧を作り出し、電極５，６に極性の反転した電圧を印加する。そうすると、電極５，６間に流れる電流は図７に示すように、時間ｔに対して周期的に変化する矩形のパルス電流となる。
【０００８】
この装置によれば、電極５，６間に流れる電流が、図７に示したような矩形状の極性反転パルス電流として与えられるために、対向した電極の極性反転切り換えが瞬間的に急激に行われることにより、スケールが電極の極性反転切り換えにより反転するときの瞬間的な慣性エネルギーにより、スケールの分子と分子の結合が切れることにより、スケールが非常に小さくなって水中に溶けるために、スケールの発生がより効果的に抑制されると考えられており、実際に、この装置を給水管に介設すれば、図８に示した装置を設けたときに比べてスケールの析出防止を長期に亙って防止できることが立証されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クーリングタワーやボイラ等の循環系の水は蒸発等により、水中のスケール成分が濃縮され易いために、スケールの析出速度が速く、図４に示したような電極式水処理装置を設けてもスケールの析出を完全に防止することは難しかった。そのため、例えば、スケールが析出した水管の清掃や交換といった定期的なメンテナンスが必要となり、願わくば、循環系の水が濃縮されたときに循環系内に水を補給してスケールの析出を防止するといったことが必要となるが、循環系内の水の濃縮度が把握できないとメンテナンスや水の補給の時期を把握することが難しく、メンテナンスの時期を把握して対処することは困難であった。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、循環系内の水の溶液濃縮度を把握することが可能であり、それにより、水の濃縮度を適切に保つための動作を促すことができる溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は次のように構成されている。すなわち、本第１の発明は、水の補給と補給停止を行う補水制御手段を備えた水の循環系内に間隔を介して電極を対向配置し、この対向配置電極に極性反転電圧を印加する電圧印加手段を設け、前記対向配置電極に極性反転電圧を印加して水中のスケール成分の析出を抑制する電極式水処理装置であって、水の電気伝導度を前記対向配置電極間に流れる電流の電流変化の検出値又は電圧変化の検出値に基いて電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出する溶液濃縮度検出手段を有し、設定濃縮度上限値が与えられており、前記溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達したときには濃縮度調整指令信号を出力して前記補水制御手段によって循環系内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくする信号出力手段を設け、前記対向配置の電極は水中のスケール成分の析出抑制用と水の電気伝導度の検出用との兼用の電極としたことを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本第２の発明は、水の補給と補給停止を行う補水制御手段を備えた水の循環系内に間隔を介して電極を対向配置し、この対向配置電極に極性反転電圧を印加する電圧印加手段を設け、前記対向配置電極に極性反転電圧を印加して水中のスケール成分の析出を抑制する電極式水処理装置であって、水の電気伝導度を前記対向配置電極間に流れる電流の電流変化の検出値又は電圧変化の検出値に基いて電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出する溶液濃縮度検出手段を有し、設定濃縮度上限値と設定濃縮度下限値とがそれぞれ与えられており、前記溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達したときには濃縮度調整指令信号を出力して前記補水制御手段によって循環系内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくし、前記検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度下限値以下となったときには前記補水制御手段による循環系内への水の補給を停止させる調整停止指令信号を出力する信号出力手段を設け、前記対向配置の電極は水中のスケール成分の析出抑制用と水の電気伝導度の検出用との兼用の電極としたことを特徴として構成されている。
【００１３】
さらに、前記循環系は排水手段を有しており、信号出力手段は溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには排水指令信号を出力し、前記排水手段によって循環系の水を排水させる構成としたこと、循環系は排水手段を有しており、信号出力手段は溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには排水指令信号を出力し、前記排水手段によって循環系の水を排水させた後、前記補水制御手段により循環系内に水を注水することで系内の水を自動交換する構成としたこと、前記信号出力手段によって出力された指令信号を区別報知する報知手段を設けたこと、溶液濃縮度検出手段は対向配置電極間に定電圧を印加したときの電極間に流れる電流変化の検出値又は前記対向配置電極間に定電流を印加したときの電圧変化の検出値に基き水の電気伝導度を電気的に検出する構成としたことも本発明の特徴的な構成とされている。
【００１４】
【作用】
上記構成の本発明において、溶液濃縮度検出手段により循環系内の水中のスケール成分の濃縮度が検出され、検出されたスケール成分濃縮度に応じて、水中のスケール成分濃縮度が予め与えられている設定濃縮度上限値に達したときには、信号出力手段により濃縮度調整指令信号が出力されて補水制御手段に加えられ、それにより、補水制御手段によって循環系内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくすることが行われて、スケールの析出が抑制される。
【００１５】
また、本第２の発明においては、検出した前記スケール成分濃縮度が設定濃縮度下限値以下となったときには前記補水制御手段による循環系内への水の補給を停止させる調整停止指令信号が信号出力手段により出力され、前記補水制御手段による循環系内への水の補給が停止される。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例の説明において、図４に示した電極式水処理装置と同一名称部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。本実施例の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置は、図４に示した装置と同様に、ハウジング４、電極５，６、導伝体７、制御装置８を有しており、本実施例の電極式水処理装置は、図２に示すような、循環系としてのクーリングタワーの循環管路３８に介設されている。
【００１７】
図２に示されるように、クーリングタワーは、循環ポンプ４１の働きによって循環管路３８を矢印のように循環し、ケーシング３３内の散水管３４により散水されて下部水槽３６側に落ちていく水により、熱交換器３５を通る水を冷却するように構成されており、この熱交換器３５を通る水は、例えばビル内の各部屋のクーラー等に送られるようになっている。
【００１８】
このクーリングタワーには、循環水調整装置１５が設けられており、循環水調整装置１５には、例えば散水管３４から散水されて下部水槽３６に水が落ちるときに蒸発したりする水を補給するための、水の補給と補給停止を行う補水制御手段２４が設けられており、また、下部水槽３６内の水を排水するための排水手段としてのブロー制御手段２５が設けられている。
【００１９】
補水制御手段２４は、必要に応じて、補給水管３９に介設されている水補給弁１８の開閉を行い、それにより、下部水槽３６への水の補給と補給停止を自動的に行うようになっている。ブロー制御手段２５は、必要に応じて、循環ポンプ４１の停止や排水管４０に介設されている排水用ブロー弁１９の開閉を行い、それにより、下部水槽３６の水の排水を自動的に行うようになっている。
【００２０】
図１には、本実施例の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置の制御構成が示されており、本実施例が図４の装置と異なる特徴的なことは、表示装置２０を設けたことと、制御装置８内に、水の電気伝導度を電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出する溶液濃縮度検出手段１３と、設定濃縮度上限値と設定濃縮度下限値を格納するメモリ部２６と、検出したスケール成分濃縮度に応じて、クーリングタワーの循環水調整装置１５側と表示装置２０側に指令信号を出力する信号出力手段１４を設けたことである。
【００２１】
溶液濃縮度検出手段１３は、極性反転駆動手段９と電極５，６との間に介設されており、極性反転駆動手段９から電極５，６に定電圧を印加したときの電極５，６間に流れる電流を測定し、測定した電流値から水中の電気伝導度を電気的に検出し、それにより水中のスケール成分の濃縮度を検出するものである。
【００２２】
ところで、水中のスケール成分濃縮度と水の電気伝導度とは比例することが、本出願人により既に実験等により確認されており、水中のスケール成分濃縮度が大きくなると、水に電流が流れ易くなり、水の電気伝導度も上昇する。言い換えれば、水の電気伝導度が高い状態のときには、水中のスケール成分の濃度も高いと判断され、水の電気伝導度を検出することにより、水中のスケール成分濃度を検出することができる。そして、予め、電気伝導度が何倍になったときにスケール濃度が何倍となるかといった電気伝導度とスケール成分濃縮度との関係を調べておくことにより、水中の電気伝導度の変化から水中のスケール成分濃縮度を検出するとが可能となる。
【００２３】
そこで、本実施例の溶液濃縮度検出手段１３は、常に水中の電気伝導度を検出して初期の電気伝導度と比較し、それにより水中のスケール成分濃縮度を検出しており、検出結果を信号出力手段１４に加える。
【００２４】
また、予め、水中のスケール濃縮度がどの値になったときにスケールの析出が発生するかといったスケール成分濃縮度とスケール析出現象との関係を調べておき、このスケール析出時のスケール成分濃縮度を設定濃縮度上限値としてメモリ部２６に入力し、水中のスケール濃縮度がどの値以下になれば、スケールの析出はほぼ完全に抑制されるかも調べておき、このときのスケール成分濃縮度を設定濃縮度下限値としてメモリ部２６に入力しておく。
【００２５】
信号出力手段１４は、前記溶液濃縮度検出手段１３から加えられるスケール成分濃縮度の値をメモリ部２６に予め与えられている設定濃縮度上限値および設定濃縮度下限値と比較し、溶液濃縮度検出手段１３から加えられるスケール成分濃縮度の値がメモリ部２６に与えられている設定濃縮度上限値に達したときには、濃縮度調整指令信号を出力して循環水調整装置１５の補水制御手段２４に加え、補水制御手段２４の制御によりクーリングタワー内の下部水槽３６に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくする。また、前記溶液濃縮度検出手段１３から加えられるスケール成分濃縮度の値がメモリ部２６に与えられている設定濃縮度下限値以下になったときには、前記補水制御手段２４によるクーリングタワー内への水の補給を停止させる調整停止指令信号を出力し、補水制御手段２４に加える。
【００２６】
また、信号出力手段１４は、溶液濃縮度検出手段１３により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには、排水指令信号を出力し、循環水調整装置１５のブロー制御手段２５に加える。
【００２７】
さらに、信号出力手段１４は、以上のような各指令信号（濃縮度調整指令信号、調整停止指令信号、排水指令信号）を循環水調整装置１５に加えるときに、同時に、表示装置２０にも上記各指令信号を加える。
【００２８】
なお、信号出力手段１４には図示されていないカウンターが設けられており、溶液濃縮度検出手段１３により検出したスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達する毎に、この達した回数がカウンターに記憶されるようになっており、このカウンターに記憶されるカウント（回数）が、例えば５回といった予め設定した設定回数以上となったときに排水指令信号が出力されるようになっている。そして、下部水槽３６内の水の排水が行われ、その後、下部水槽３６に新しい水（補給水）が注水されたときには、前記カウンターに記憶されているカウントはクリアーされ、ゼロに戻されるようになっている。
【００２９】
補水制御手段２４は、信号出力手段１４から加えられる各指令信号を受けて、濃縮度調整指令信号が加えられたときには、水補給弁１８を開き、補給水管３９から下部水槽３６に水を供給することにより、クーリングタワー内に水を補給して水中のスケール成分濃縮度を小さくする。また、信号出力手段１４から調整停止指令信号が加えられたときには、水補給弁１８を閉じて補給水管３９から下部水槽３６への水の補給を停止し、それにより、クーリングタワー内への水の補給を停止する。
【００３０】
ブロー制御手段２５は、信号出力手段１４から加えられる排水指令信号を受けて、まず、循環ポンプ４１を停止させ、次に、排水用ブロー弁１９を開けて排水管４０を介して下部水槽３６内の水を排水するものであり、ブロー制御手段２５には図示されていないブロータイマが設けられている。このブロータイマには、予め、ブロー制御手段２５の制御により下部水槽３６の水を排水するために必要な十分な時間が設定されており、排水用ブロー弁１９が開くと同時にブロータイマがオンとなり、このブロータイマがオフとなったときに、前記排水用ブロー弁１９がブロー制御手段２５により自動的に閉じられ、ブロー動作（排水動作）が終了するようになっている。そして、このブロー動作終了時に、ブロー動作終了信号が前記補水制御手段２４に加えられる。
【００３１】
補水制御手段２４は、ブロー制御手段２５からブロー動作終了信号が加えられたときには、水補給弁１８を開けて、補給水管３９から下部水槽３６への水の供給を行うようになっており、補水制御手段２４には図示されていない注水タイマが設けられている。この注水タイマには、補給水管３９から下部水槽３６に水の供給を行ったときに、下部水槽３６の予め設定された設定水位まで水を供給するために必要な時間が予め設定されており、水補給弁１８が開かれたときに注水タイマがオンとなる。また、この注水タイマがオフとなったときに、水補給弁１８が補水制御手段２４により自動的に閉じられるようになっており、それにより、補給水の注水が終了するようになっている。
【００３２】
表示装置２０は、信号出力手段１４によって出力された指令信号を区別報知する報知手段として機能するものであり、図示されていない希釈動作ランプと排注水動作ランプとを有して構成されている。そして、表示装置２０は、信号出力手段１４から加えられる各指令信号を受けて、信号出力手段１４から濃縮度調整指令信号が出力されたときには、希釈動作ランプを点灯させ、調整停止指令信号が加えられたときに、この希釈動作ランプを消灯する。表示装置２０は、このように、希釈動作開始から希釈動作停止までの間、希釈動作ランプを点灯させることにより、循環水調整装置１５によりクーリングタワーへの水の補給が行われて水中のスケール成分濃縮度を小さくする動作が行われていることを報知するのである。
【００３３】
また、表示装置２０は、信号出力手段１４から加えられる排水指令信号を受けて、排注水動作ランプを点灯させるようになっており、この排注水動作ランプは、補水制御手段２４の制御による補給水の注水が終了したときに、補水制御手段２４からの信号を受けて消灯するようになっている。そして、このように、信号出力手段１４から排水指令信号が出力されて、下部水槽３６内の水のブロー動作が開始され、その後、補給水管３９から下部水槽３６への補給水注水が終了するまで排注水動作ランプが点灯することにより、下部水槽３６の水の排水から下部水槽３６への新しい水の注水までの動作が行われていることを報知するようになっている。
【００３４】
本実施例は以上のように構成されており、次にその動作について、図３に示すフローチャートおよび図１，２に基づいて説明する。まず、図３のステップ１０１  で、本実施例の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置３０（図２）をオンとすると、本実施例でも、図４に示した電極式水処理装置と同様に、極性反転駆動手段９により電極５，６に極性反転電圧が印加されてスケールの析出が防止されるが、本実施例では、スケールの析出防止と同時に、図３のステップ１０２  で、溶液濃縮度検出手段１３により、電極５，６間に流れる電流の検出が行われ、その電流値の変化により水中の電気伝導度の変化の検出が電気的に行われ、水中のスケール成分濃縮度が検出される。そして、ステップ１０３  で前記検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達したか否かが判断され、スケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達したときにはステップ１０４  に進む。
【００３５】
ステップ１０４  では、水中のスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が、５回以上になったか否かを判断し、前記設定濃縮度上限値に達した回数が５回以上となったときにはステップ１０９  に進み、５回未満のときにはステップ１０５  に進む。
【００３６】
ステップ１０５  では、信号出力手段１４のカウンターを１つ繰り上げ、ステップ１０６  で、信号出力手段１４から補水制御手段２４に濃縮度調整指令信号を加え、クーリングタワーにおける下部水槽３６の水の希釈動作を開始する。この希釈動作は、補水制御手段２４の制御により行われるものであり、水補給弁１８が開かれ、補給水管３９から下部水槽３６に水を供給することが行われる。また、このとき、表示装置２０により希釈動作ランプの点灯が行われる。そして、ステップ１０７  で、信号出力手段１４により、前記溶液濃縮度検出手段１３により検出される水中のスケール成分濃縮度が、メモリ部２６に入力されている設定濃縮度下限値以下となったか否かが判断され、水中のスケール成分濃縮度が設定濃縮度下限値以下となったと判断されるまで、前記下部水槽３６への水の補給による希釈動作が続けられる。
【００３７】
ステップ１０７  で、水中のスケール成分濃縮度が設定濃縮度下限値以下となったときには、ステップ１０８  で、信号出力手段１４から調整停止指令信号が出力されて補水制御手段２４に加えられ、前記希釈動作は停止される。また、このとき、表示装置２０による希釈動作ランプの点灯も停止され、希釈動作ランプは消灯される。そして、以上のような一連の希釈動作終了後には、再びステップ１０２  に戻り、電極式水処理装置３０によるスケール析出防止動作とスケール成分濃縮度検出動作が続けられる。
【００３８】
一方、前記ステップ１０４  で、水中のスケール成分濃縮度が前記設定濃縮度上限値に達した回数が５回となったと判断され、ステップ１０９  に進んだときには、信号出力手段１４から排水指令信号が出力されてブロー制御手段２５に加えられ、ブロー制御手段２５の制御により、循環ポンプ４１が停止されて水循環動作が停止される。
【００３９】
次に、ステップ１１０  で、ブロー制御手段２５により排水用ブロー弁１９が開かれ、下部水槽３６の水の排水ブロー動作が開始される。なお、このとき、ブロー動作開始と同時にブロータイマがオンとされ、表示装置２０による排注水動作ランプの点灯が行われる。そして、ステップ１１１  でブロータイマの設定時間に達したと判断されるまでブロー動作が続けられ、ステップ１１１  でブロータイマの設定時間に達したと判断されたときには、ステップ１１２  で、ブロー制御手段２５により排水用ブロー弁１９が閉じられ、ブロー動作が停止される。また、このとき、ブロー制御手段２５から補水制御手段２４にブロー動作終了信号が加えられる。
【００４０】
次に、ステップ１１３  で、補水制御手段２４により水補給弁１８が開かれて補給水注水動作が開始され、同時に、補水制御手段２４内の注水タイマ（図示せず）がオンとされる。そして、ステップ１１４  で、注水タイマの設定時間に達したことが判断されるまで、前記補給水注水動作が続けられ、ステップ１１４  で、注水タイマの設定時間に達したと判断されたときには、ステップ１１５  で、補水制御手段２４により水補給弁１８が閉じられて補給水注水動作が停止され、このとき、表示装置２０の排注水動作ランプが消灯される。
【００４１】
次に、ステップ１１６  で、信号出力手段１４のカウンターのカウントがクリアーとされてゼロに戻され、ステップ１１７  で、循環ポンプ４１がオンとされ、循環管路３８を介して下部水槽３６の水を循環させる水循環動作が開始され、再び、電極式水処理装置３０によるスケール析出防止動作とスケール成分濃縮度検出動作が行われる。
【００４２】
本実施例によれば、上記溶液濃縮度検出手段１３の動作により、電極５，６間に流れる電流値から水中の電気伝導度を電気的に検出することにより、クーリングタワー内のスケール成分濃縮度を検出し、把握することができる。そして、検出したスケール成分濃縮度に応じて、スケール成分濃縮度が予め与えられた設定濃縮度上限値に達したときには、信号出力手段１４から、クーリングタワーの循環水調整装置１５の補水制御手段２４に濃縮度調整指令信号が加えられて、自動的にクーリングタワー内の水中のスケール成分濃縮度が小さくなるように調整が行われるために、水中のスケール成分濃縮度が設定濃縮度よりも大きくなってスケール成分が過剰に濃縮され、それによりスケールが析出することを未然に防ぐことが可能となり、長期に亙ってスケールの析出を抑制することができる。
【００４３】
また、前記水中のスケール成分濃縮度を小さくする動作により、スケール成分濃縮度が予め与えられた設定濃縮度下限値以下となったときには、補水制御手段２４の制御によって行われる下部水槽３６への水の補給動作が自動的に停止されるために、例えば、前記スケール成分濃縮度調整動作終了後に、作業者が水補給弁１８を閉じたり、前記信号出力手段１４からの濃縮度調整指令信号を解除したりする必要もなく、そのような手間を省略することができる。
【００４４】
さらに、本実施例によれば、前記溶液濃縮度検出手段１３により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が、予め設定した設定回数（５回）以上となったときには、信号出力手段１４からブロー制御手段２５に排水指令信号を出力して、下部水槽３６の排水が行われ、その後、補給水管３９から新しい水が下部水槽３６に供給されて水の入れ替えが行われるために、前記希釈動作を延々と繰り返し行ってスケールの析出を抑制するよりも効率的にスケールの析出を抑制することができる。しかも、水の入れ替えは、ブロー制御手段２５と補水制御手段２４を用いて自動的に行われるために、例えば、人手によって水補給弁１８を開閉して補水動作を行ったりする手間を省略することができる。
【００４５】
したがって、本実施例によれば、クーリングタワー内にスケールが殆ど析出しないように非常に効率的にスケールの析出を防止することができるために、クーリングタワー内にスケールが析出してそのスケールを取り除くために水管の清掃をしたり、水管の交換を行うといったメンテナンスが殆ど必要なくなり、クーリングタワーやボイラ等の循環系の寿命を長くすることができる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、信号出力手段１４は溶液濃縮度検出手段１３により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が５回となったときに排水指令信号を出力するようにしたが、この回数は５回とは限らず、１回以上の適宜の回数を設定し、この設定回数以上となったときに、信号出力手段１４から排水指令信号が出力されるものである。
【００４７】
また、上記排水指令信号は、水中のスケール成分濃縮度が設定上限値に１回以上の適宜の回数に達したときに出力するとは限らず、例えば、クーリングタワー等の循環系の運転時間が１００  時間に達した毎に出力する等、循環系の運転時間に基づいて出力するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、上記実施例では、水中のスケール成分濃縮度が予め与えられた設定上限値に達したときに下部水槽３６への水の補給動作が開始され、水中のスケール成分濃縮度が予め与えられた設定下限値に達したときに前記水の補給動作が停止されるようにしたが、例えば、設定下限値は与えずに、水補給用タイマ等を設け、水の補給動作開始時にこのタイマを作動させて、水補給用タイマ設定時間に達したときに自動的に水補給動作が停止されるようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上記実施例では、ブロー制御手段２５にブロータイマを設け、このブロータイマをオンとしてからブロータイマ設定時間に達するまでの間、排水動作を動作を行うようにしたが、排水動作は必ずしもブロータイマに従って行われるとは限らず、例えば、下部水槽３６の水位を検出する水位センサ等を設けて、この水位センサにより下部水槽３６内の水位を検出し、下部水槽３６内の水位がゼロとなったときに排水動作を終了するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、上記実施例では、補水制御手段２４に注水タイマを設け、前記排水動作終了後に水補給弁１８を開いて、注水タイマがオンとされてからその注水タイマ設定時間に達するまで補給水管３９から下部水槽３６への補給水注水動作を行うようにしたが、この補給水注水動作は必ずしも注水タイマに従って行われるとは限らず、例えば下部水槽３６内の水位を検出する水位センサを設け、この水位センサにより検出される水位が予め設定した設定水位となるまで注水動作を行うようにしてもよい。なお、この水位センサは、電気的に水位を検知するものでも構わないし、電気的に水位を検知する以外の方法で水位を検出する、例えばボールタップやフロートのようなものでも構わず、適宜の水位センサを用いることができる。
【００５１】
さらに、上記実施例では、下部水槽３６内の水を入れ替えるときに、排水動作により下部水槽３６の水を全部排水し、その後、補給水管３９から下部水槽３６への水の注水を行って下部水槽３６の水を自動交換するようにしたが、例えば、排水管４０からの排水水量と補給水管３９からの補給水量とが等しくなるように設定し、循環ポンプ４１を停止させずに、排水動作と補給水注水動作とを同時に行って、溶液濃縮度検出手段１３により検出されるスケール成分濃縮度が設定濃縮度下限値となったときに排水動作および補給水注水動作を停止させるようにしても構わない。
【００５２】
さらに、上記実施例では、表示装置２０に希釈動作ランプと排注水動作ランプとを設け、希釈動作時には希釈動作ランプを点灯し、排水および補給水注水動作時には排注水動作ランプを点灯させることにより、信号出力手段１４によって出力された指令信号を区別報知するようにしたが、例えば、排水動作時には排注水動作ランプを点灯させ、補給水注水動作時には排注水動作ランプを点滅させるようにしてもよく、表示装置２０による区別報知の仕方は適宜設定されるものである。
【００５３】
さらに、表示装置２０の代わりに、ブザー等により、信号出力手段１４から出力される指令信号を区別報知する報知装置を設けて溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置を構成してもよい。また、表示装置２０等の報知装置は省略することもできる。そして、例えば、報知装置が省略されている溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置に外付けの表示装置等を接続しても上記実施例と同様の効果を奏することが可能となる。
【００５４】
さらに、上記実施例では、クーリングタワーは、水の補給と補給停止を行う補水制御手段２４と、排水手段としてのブロー制御手段２５の両方を備えた循環系とし、信号出力手段１４は、補水制御手段２４側に濃縮度調整指令信号と調整停止指令信号とを加え、ブロー制御手段２５側に排水指令信号を加えるようにしたが、信号出力手段１４は、例えば、濃縮度調整指令信号と調整停止指令信号のみを出力する構成とし、ブロー制御手段２５により排水用ブロー弁１９による排水の制御を行うことは省略することもできる。
【００５５】
さらに、上記実施例では、電極５，６に電圧を印加する電圧印加手段は、極性反転駆動手段９として電極５，６に矩形の極性反転電圧を印加するように構成したが、電圧印加手段は必ずしも矩形の極性反転電圧を印加する極性反転駆動手段９とするとは限らず、矩形以外の極性反転電圧を印加する電圧印加手段としても構わない。
【００５６】
さらに、上記実施例では、電極５，６に印加する電圧を定電圧とし、溶液濃縮度検出手段１３により電極５，６間に流れる電流値の変化を検出して水の電気伝導度を電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出したが、電極５，６間に印加する電圧を定電圧とする代わりに、電極５，６間に流す電流の値を一定とし、そのときの電圧の変化を検出することにより水の電気伝導度を電気的に検出して水中のスケール成分濃縮度を検出するようにしても構わない。
【００５７】
さらに、上記実施例では、溶液濃縮度検出手段１３は、極性反転駆動手段９と電極５，６との間に介設したが、溶液濃縮度検出手段１３は、図１〜３の破線部分２３に示すように、電源回路１０と矩形パルス発振回路１１との間に介設し、矩形パルス発振回路１１の消費電力（電流）を測定することにより水の電気伝導度を測定するようにしても構わない。
【００５８】
さらに、上記実施例では、本実施例の装置をクーリングタワーの循環管路３８に介設する使用例で説明したが、本実施例の装置は水の改質が要求される様々な用途に使用できるものであり、例えば、ボイラ等の他の循環系に設けてもよく、また、各種のタンク内等に装着し、タンク内の水の改質を行うことができる。このように、水が収容されるタンク等に浸漬して使用する場合等には、図４の点線部分１２に示すように、ハウジング４に流通孔１２を設け、電極配置領域に水を流通し易くする構成にしたりして、ハウジング４の形態を任意に可変設計できる。
【００５９】
さらに、上記実施例では電源回路１０に商用電源を接続したが、例えば、商用電源の代わりに電池を電源として用いてもよい。
【００６０】
さらに、本実施例では電極５，６とハウジング４はステンレスを用いて形成したが、これら電極５，６およびハウジング４の材料はステンレスに限定されるものではなく、他の材料を用いて構成することができる。これらハウジング４および電極５，６は水回り部分に使用されているので、水に対する耐蝕性を備えた材料により構成することが望ましい。
【００６１】
さらに、上記実施例では、電極５，６はハウジング４内に設けたが、電極５，６は必ずしもハウジング４内に設けるとは限らず、ハウジング４を省略し、電極５，６を直接クーリングタワー等の水管等に対向配置しても構わない。ただし、上記実施例のように、ハウジング４内に電極５，６を対向配置して溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置をユニット化すれば、この装置をクーリングタワー等の循環系に設けるときに、装置の取り付けをより容易とすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、電極に電圧を印加して水中のスケール成分の析出を抑制することができると共に、水の電気伝導度を電気的に検出することにより水中のスケール成分濃縮度を検出することが可能となり、水中のスケール成分濃縮度を把握することができる。そして、検出したスケール成分濃縮度に対応して、水中のスケール成分濃縮度が予め与えられている設定濃縮度上限値に達したときには、濃縮度調整指令信号を出力して、循環系の補水制御手段によって循環系内に水を補給してスケール成分濃縮度を小さくするために、それにより、スケールの析出を抑制し、クーリングタワーやボイラ等の循環系の寿命を長くすることが可能となり、水管の清掃や交換といったメンテナンスの手間を省くことが可能となる。そして、さらには、これらのメンテナンスを行う必要が殆どないためにボイラ等の循環系の稼動率を向上させることもできる。
【００６３】
また、本発明によれば、前記水中のスケール成分濃縮度が予め与えられている設定濃縮度下限値以下になったときには、前記補水制御手段による循環系内への水の補給を停止させるようにする等して、循環系内への水の補給動作およびその補給動作の停止を自動的に行うことにより、例えば、作業者が前記検出したスケール成分濃縮度に対応して循環系内への水の補給動作やその補給動作の停止を行うのと異なり、前記水の補給動作および補給停止動作に手間がかかるようなことを防ぐことができる。
【００６４】
さらに、循環系は排水手段を有しており、信号出力手段は溶液濃縮度検出手段により検出したスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が１回以上の予め設定した設定回数以上となったときには排水指令信号を出力し、前記排水手段によって循環系の水を排水させる構成とした本発明によれば、スケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達した回数が予め設定した設定回数以上となったときに循環系の水を排水させて、その後、前記補水制御手段等を用いて注水する等して循環系内の水を交換することにより、前記濃縮度調整指令信号および調整停止指令信号に対応して、補水制御手段による循環系内への水の補給および補給停止を繰り返して行うだけで、水中のスケール成分濃縮度を小さくする動作を行うよりも、より効率的に循環系内の水中のスケール成分濃縮度の調整動作を行うことできる。
【００６５】
さらに、信号出力手段によって出力された指令信号を区別報知する報知手段を設けた本発明によれば、報知手段による区別報知により、循環系を利用する人が、循環系内の水中のスケール成分濃縮度が、例えば設定濃縮度上限値に達しているかや設定濃縮度下限値以下となっているかといった大凡の濃縮度を知ることが可能となり、また、例えば、水中のスケール成分濃縮度が設定濃縮度上限値に達しているときに、循環系内への水の補給動作が行われていること等も知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置の一実施例の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施例の溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置をクーリングタワーに設けた構成例を示す説明図である。
【図３】上記実施例の溶液濃縮度調整動作を示すフローチャートである。
【図４】本出願人が以前に提案している電極式水処理装置の一例を示す断面構成説明図である。
【図５】図４の電極式水処理装置の外観説明図である。
【図６】本出願人が以前に提案している電極式水処理装置の制御装置を示すブロック説明図である。
【図７】図６の極性反転駆動手段９により発生する矩形の極性反転電圧波形を示す説明図である。
【図８】従来の電極式水処置装置の説明図である。
【符号の説明】
５，６  電極
８  制御装置
１３  溶液濃縮度検出手段
１４  信号出力手段
１５  循環水調整装置
２０  表示装置
２６  メモリ部
【図１】
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【図２】
0003602886.tif 000003
【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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【図８】
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