(57)【要約】【課題】スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる水処理システムを提供する。【解決手段】循環水Ｗ１１０の貯留部１１６を有する冷却塔１１０と、循環水ラインＬ１１０と、原水補給水ラインＬ１２２と、原水補給水Ｗ１２１を貯留部１１６等へ流通させる原水補給水流通手段１４１，１５２と、軟化水補給水ラインＬ１２３と、軟化水補給水Ｗ１２２を貯留部１１６等へ流通させる軟化水補給水流通手段１４１，１４４と、運転モード選択部と、第１運転モードでは、貯留部１１６等へ主として原水補給水Ｗ１２１を流通させるように原水補給水流通手段１４１，１５２及び／又は前記軟化水補給水流通手段１４１，１４４を制御し、第２運転モードでは、貯留部１１６等へ実質的に軟化水補給水Ｗ１２２のみを流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する流量制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却装置を冷却する循環水を冷却するために循環水を散布する散水部と、冷却された循環水を貯留する貯留部とを有する冷却塔と、
前記貯留部に貯留された循環水を前記冷却塔から前記被冷却装置へ供給する循環水供給ラインと、循環水を前記被冷却装置から前記冷却塔の前記散水部へ回収する循環水回収ラインとを有し、前記循環水供給ライン及び前記循環水回収ラインを介して前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環水を循環させる循環水ラインと、
原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する原水補給水ラインと、
前記原水補給水ラインを介して原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段と、
軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する軟化水補給水ラインと、
前記軟化水補給水ラインを介して軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段と、
主として原水補給水を循環水として前記循環水ラインを循環させる第１運転モード、又は実質的に軟化水補給水のみを循環水として前記循環水ラインを循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択手段と、
前記運転モード選択手段により前記第１運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、主として原水補給水を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御し、前記運転モード選択手段により前記第２運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、実質的に軟化水補給水のみを流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する流通制御手段と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
循環水の硬度を測定する硬度測定手段を更に備え、
前記運転モード選択手段は、前記硬度測定手段により測定された循環水の硬度に基づいて、前記第１運転モード又は前記第２運転モードのいずれかを選択する請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
循環水の積算循環時間を計時する計時手段を備え、
前記運転モード選択手段は、前記計時手段により計時された積算循環時間が所定時間未満の場合には前記第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には前記第２運転モードを選択する請求項１に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部、前記循環水ライン、原水補給水ライン及び前記軟化水補給水ラインのいずれか１つ以上に洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を更に備える請求項１から３のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項５】
被冷却装置を冷却する循環液が密閉状態で流通する冷却塔内部ラインと、該冷却塔内部ラインに位置する循環液を冷却するために散布水を該冷却塔内部ラインの外側へ散布する散水部と、散布された散布水を貯留する貯留部とを有する冷却塔と、
前記冷却塔内部ラインに位置する循環液を前記冷却塔から前記被冷却装置へ供給する循環液供給ラインと、循環液を前記被冷却装置から前記冷却塔の前記冷却塔内部ラインへ回収する循環液回収ラインとを有し、前記循環液供給ライン、前記循環液回収ライン及び前記冷却塔内部ラインを介して前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環液を循環させる循環液ラインと、
前記貯留部に接続されると共に前記散水部に接続され、該散水部から散布され前記貯留部に貯留された散布水を循環させる散布水ラインと、
原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する原水補給水ラインと、
前記原水補給水ラインを介して原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段と、
軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する軟化水補給水ラインと、
前記軟化水補給水ラインを介して軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段と、
主として原水補給水を散布水として前記散布水ラインを循環させる第１運転モード、又は実質的に軟化水補給水のみを散布水として前記散布水ラインを循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択手段と、
前記運転モード選択手段により前記第１運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、主として原水補給水を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御し、前記運転モード選択手段により前記第２運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、実質的に軟化水補給水のみを流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する流通制御手段と、
を備える水処理システム。
【請求項６】
散布水の硬度を測定する硬度測定手段を更に備え、
前記運転モード選択手段は、前記硬度測定手段により測定された散布水の硬度に基づいて、前記第１運転モード又は前記第２運転モードのいずれかを選択する請求項５に記載の水処理システム。
【請求項７】
散布水の積算循環時間を計時する計時手段を備え、
前記運転モード選択手段は、前記計時手段により計時された積算循環時間が所定時間未満の場合には前記第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には前記第２運転モードを選択する請求項５に記載の水処理システム。
【請求項８】
前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部、前記散布水ライン、原水補給水ライン及び前記軟化水補給水ラインのいずれか１つ以上に洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を更に備える請求項５から７のいずれかに記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却塔へ循環水又は散布水を循環させる水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル、工業プラント等においては、空調機や冷凍機に代表される熱交換機等の被冷却装置（冷却負荷装置）を冷却するために、冷却水が用いられる。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却塔で冷却しながら循環して用いられる（循環する冷却水を以下「循環水」ともいう）。冷却塔は、大別して、開放式冷却塔及び密閉式冷却塔の２種類に分類することができる。
【０００３】
開放式冷却塔は、一般的に、塔本体と、塔本体の上部に設けられる排気口、ファン及び散水部と、塔本体の下部に設けられる貯留部と、塔本体の側部に設けられる通気孔と、を備える。散水部は、被冷却装置を冷却する循環水を冷却するために、循環水を散布する部位である。貯留部は、散布された循環水を貯留する部位である。
【０００４】
循環水は、循環水供給ライン及び循環水回収ラインを介して、開放式冷却塔と被冷却装置との間を循環する。詳述すると、循環水は、冷却塔から循環水供給ラインを介して被冷却装置へ供給される。供給された循環水は、被冷却装置の冷却に用いられ、この冷却の際の熱交換により加温される。加温された循環水は、循環水回収ラインを介して冷却塔へ回収される。被冷却装置から回収された循環水は、散水部に導入され、散水部から散布される。散布された循環水は、貯留部に落下し、貯留される。
【０００５】
また、開放式冷却塔においては、ファンが駆動することにより、外気は、通気孔を介して冷却塔の内部に流入し、排気口から排出される。ここで、散布された循環水は、貯留部に落下する過程において、ファンにより発生する気流、すなわち、通気孔から排出口へ流通する外気（エア）に触れることにより冷却された後、貯留部に貯留される。
【０００６】
冷却され貯留部に貯留された循環水は、循環水供給ラインを介して被冷却装置へ再度供給され、被冷却装置を冷却する。このようにして、被冷却装置を冷却する循環水は、開放式冷却塔と被冷却装置との間を循環することになる。
【０００７】
一方、密閉式冷却塔は、開放式冷却塔に比して、冷却塔に、被冷却装置を冷却する循環液が密閉状態で流通する冷却塔内部ラインと、冷却塔内部ラインに位置する循環液を冷却するために散布水を冷却塔内部ラインの外側へ散布する散水部と、散布された散布水を貯留する貯留部とが設けられている点、及び、冷却塔に、散水部から散布され貯留部に貯留された散布水を循環させる散布水ラインが接続されている点が、主として異なる。
【０００８】
詳述すると、密閉式冷却塔は、一般的に、塔本体と、塔本体の上部に設けられる排気口、ファン及び散水部と、塔本体の内部に設けられる冷却塔内部ラインと、塔本体の下部に設けられる貯留部と、塔本体の側部に設けられる通気孔と、を備える。冷却塔内部ラインは、被冷却装置を冷却する循環液が密閉状態で流通するラインである。散水部は、冷却塔内部ラインに位置する循環液を冷却するために、散布水を冷却塔内部ラインの外側へ散布する部位である。貯留部は、散布された散布水を貯留する部位である。
【０００９】
循環液は、循環液供給ライン、循環液回収ライン及び冷却塔内部ラインを介して、密閉式冷却塔と被冷却装置との間を循環する。詳述すると、循環液は、冷却塔の冷却塔内部ラインから循環液供給ラインを介して被冷却装置へ供給される。供給された循環液は、被冷却装置の冷却に用いられ、この冷却の際の熱交換により加温される。加温された循環液は、循環液回収ラインを介して冷却塔の冷却塔内部ラインへ回収される。このようにして、被冷却装置を冷却する循環液は、密閉式冷却塔と被冷却装置との間を循環することになる。
【００１０】
一方、密閉式冷却塔において、散布水は、散布水ラインから散水部に導入される。導入された散布水は、散水部から冷却塔内部ラインの外側へ散布される。散布された散布水は、貯留部に落下し、貯留される。
【００１１】
また、ファンが駆動することにより、外気は、通気孔を介して冷却塔の内部に流入し、排気口から排出される。ここで、散布された散布水は、貯留部に落下する過程において、ファンにより発生する気流、すなわち、通気孔から排出口へ流通する外気（エア）に触れることにより冷却された後、貯留部に貯留される。
【００１２】
冷却され貯留部に貯留された散布水は、散布水ラインを介して散水部へ再度導入され、散水部から散布され、冷却塔内部ラインに位置する循環液を冷却する。このようにして、循環液を冷却する散布水は、散布水ラインを循環することになる。
【００１３】
また、冷却塔（開放式冷却塔、密閉式冷却塔）を含む水処理システムでは、循環する循環水又は散布水を散布するため、循環水又は散布水の水分が蒸発し、循環水又は散布水が濃縮する。これにより、循環水中又は散布水中には、溶存塩類や栄養源が高濃度に含まれるようになる。その結果、循環水又は散布水の水質が悪化して、スライムや藻類が発生し、通水性の悪化や冷却能力の低下を招く虞がある。また、スライム等に起因してレジオネラ属菌が繁殖し、繁殖したレジオネラ属菌が蒸発水に同伴されて、大気中に飛散される虞がある。
【００１４】
また、循環水又は散布水は、一般的に、塩化物イオン等の腐食性イオンや、炭酸カルシウム、シリカ等のスケール発生因子を含む。循環水又は散布水の水分が蒸発すると、循環水中又は散布水中における腐食性イオン及びスケール発生因子の濃度が高まる。これに伴って、塔本体や各種の配管系（ライン）において腐食が促進され、また、スケールの発生が促進される。また、スケールが堆積して被冷却装置や各種の配管系等に付着すると、通水性の悪化や冷却能力の低下を招く虞がある。
【００１５】
また、冷却塔においては、循環水又は散布水が過度に濃縮する（濃度が高まる）ことを抑制するために、補給水ライン及び排水ラインが接続されている。補給水ラインを介して、冷却塔の貯留部には、原水（硬水）、軟化水等からなる補給水が補給される。また、排水ラインを介して、貯留部に貯留された循環水又は散布水が系外へ排水される。このようにして、循環水又は散布水における濃度を低下させ、循環水又は散布水の濃縮を解消する。
【００１６】
ところで、スライムや藻類の発生防止に対しては、循環水又は散布水の電気伝導率（濃縮倍率）を管理することが効果的である。また、スケール等の発生防止に対しては、循環水又は散布水に軟化水を使用することが効果的である。
【００１７】
しかし、軟化水は、一般的に、軟水化装置（軟水器）によって、カルシウムイオン等の硬度成分がほぼ完全に除去されている。このように、軟化水には実質的に硬度成分が含まれていないため、硬度成分を含んだ硬水に比べて、配管系等の腐食を招きやすい。
【００１８】
すなわち、スケールの発生を抑制して、循環水又は散布水の良好な水質を確保するためには、循環水又は散布水として軟化水を極力用いることが好ましい。一方、硬水は、配管系等の腐食抑制の観点から、必要量のみ補給することが好ましい。
【００１９】
本出願人は、特許文献１において、「冷却塔に給水される補給水の水質を調整する冷却塔補給水の水質調整装置であって、硬度成分を含有した硬水を軟水化して軟水を生成する軟水器と、該軟水器と前記冷却塔とを接続する第１の補給路と、前記軟水器をバイパスして前記第１の補給路に接続される硬水が通過する第２の補給路と、前記第２の補給路から前記第１の補給路への前記硬水の流入を制御する制御手段と、前記冷却塔と被冷却装置とを循環する循環水の水質管理を行う水質管理手段とを備え、前記制御手段は、前記水質管理手段によって管理される前記循環水の水質状態に応じて前記硬水の前記第１の補給路への流入を許可する流入許可手段を有していることを特徴とする冷却塔補給水の水質調整装置」を開示した。
【００２０】
特許文献１に開示の水質調整装置においては、前記水質管理手段は、前記第１の補給路を通過する前記軟水及び前記硬水の積算流量をそれぞれ計測する流量計測手段を備え、前記流入許可手段は、前記流量計測手段により前記軟水の積算流量が所定値を計測したときは、前記第１の補給路への前記硬水の所定積算流量の流入を許可する。
【００２１】
この特許文献１に開示の水質調整装置によれば、流入許可手段は、流量計測手段の計測した軟水の積算流量が所定値となったときには、前記第１の補給路への硬水の所定積算流量の流入を許可する。これにより、スライムやスケールの発生を抑制し、且つ配管系等の腐食をも抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００９−４１８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで、特許文献１に開示された水質調整装置においては、計測される軟化水（軟水）又は原水（硬水）の積算流量に基づいて循環水の硬度を推測し、原水の流入（補給）を制御している。そのため、補給される原水の硬度が変動した場合に、循環水の硬度を適切な値に維持することが困難となり、スケールの発生を抑制できないことも考えられる。
【００２４】
従って、本発明は、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる水処理システム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】
【００２５】
本発明は、被冷却装置を冷却する循環水を冷却するために循環水を散布する散水部と、冷却された循環水を貯留する貯留部とを有する冷却塔と、前記貯留部に貯留された循環水を前記冷却塔から前記被冷却装置へ供給する循環水供給ラインと、循環水を前記被冷却装置から前記冷却塔の前記散水部へ回収する循環水回収ラインとを有し、前記循環水供給ライン及び前記循環水回収ラインを介して前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環水を循環させる循環水ラインと、原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する原水補給水ラインと、前記原水補給水ラインを介して原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段と、軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する軟化水補給水ラインと、前記軟化水補給水ラインを介して軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段と、主として原水補給水を循環水として前記循環水ラインを循環させる第１運転モード、又は実質的に軟化水補給水のみを循環水として前記循環水ラインを循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択手段と、前記運転モード選択手段により前記第１運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、主として原水補給水を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御し、前記運転モード選択手段により前記第２運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記循環水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、実質的に軟化水補給水のみを流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する流通制御手段と、を備える水処理システムに関する。
【００２６】
また、前記水処理システムは、循環水の硬度を測定する硬度測定手段を更に備え、前記運転モード選択手段は、前記硬度測定手段により測定された循環水の硬度に基づいて、前記第１運転モード又は前記第２運転モードのいずれかを選択することが好ましい。
【００２７】
また、前記水処理システムは、循環水の積算循環時間を計時する計時手段を備え、前記運転モード選択手段は、前記計時手段により計時された積算循環時間が所定時間未満の場合には前記第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には前記第２運転モードを選択することが好ましい。
【００２８】
また、前記水処理システムは、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部、前記循環水ライン、原水補給水ライン及び前記軟化水補給水ラインのいずれか１つ以上に洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を更に備えることが好ましい。
【００２９】
本発明は、被冷却装置を冷却する循環液が密閉状態で流通する冷却塔内部ラインと、該冷却塔内部ラインに位置する循環液を冷却するために散布水を該冷却塔内部ラインの外側へ散布する散水部と、散布された散布水を貯留する貯留部とを有する冷却塔と、前記冷却塔内部ラインに位置する循環液を前記冷却塔から前記被冷却装置へ供給する循環液供給ラインと、循環液を前記被冷却装置から前記冷却塔の前記冷却塔内部ラインへ回収する循環液回収ラインとを有し、前記循環液供給ライン、前記循環液回収ライン及び前記冷却塔内部ラインを介して前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環液を循環させる循環液ラインと、前記貯留部に接続されると共に前記散水部に接続され、該散水部から散布され前記貯留部に貯留された散布水を循環させる散布水ラインと、原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する原水補給水ラインと、前記原水補給水ラインを介して原水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段と、軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ補給する軟化水補給水ラインと、前記軟化水補給水ラインを介して軟化水補給水を前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段と、主として原水補給水を散布水として前記散布水ラインを循環させる第１運転モード、又は実質的に軟化水補給水のみを散布水として前記散布水ラインを循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択手段と、前記運転モード選択手段により前記第１運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、主として原水補給水を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御し、前記運転モード選択手段により前記第２運転モードが選択された場合に、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部及び前記散布水ラインのうちのいずれか１つ以上へ、実質的に軟化水補給水のみを流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する流通制御手段と、を備える水処理システムに関する。
【００３０】
また、前記水処理システムは、散布水の硬度を測定する硬度測定手段を更に備え、前記運転モード選択手段は、前記硬度測定手段により測定された散布水の硬度に基づいて、前記第１運転モード又は前記第２運転モードのいずれかを選択することが好ましい。
【００３１】
また、前記水処理システムは、散布水の積算循環時間を計時する計時手段を備え、前記運転モード選択手段は、前記計時手段により計時された積算循環時間が所定時間未満の場合には前記第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には前記第２運転モードを選択することが好ましい。
【００３２】
また、前記水処理システムは、前記冷却塔の前記散水部、前記貯留部、前記散布水ライン、原水補給水ライン及び前記軟化水補給水ラインのいずれか１つ以上に洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態の水処理システム１００において運転モードを選択する動作を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の水処理システム１００において補給水の供給経路を制御する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の水処理システム１００Ａを示す概略構成図である。
【図６】第２実施形態の水処理システム１００Ａの制御に係る機能ブロック図である。
【図７】第２実施形態の水処理システム１００Ａにおいて運転モードを選択する動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態の水処理システム２００を示す概略構成図である。
【図９】第３実施形態の水処理システム２００の制御に係る機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の水処理システム２００Ａを示す概略構成図である。
【図１１】第４実施形態の水処理システム２００Ａの制御に係る機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態の水処理システム１００の概略について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【００３６】
図１に示すように、第１実施形態の水処理システム１００は、冷却塔１１０を有しており、商業ビル、工業プラント等において、空調機や冷凍機に代表される熱交換機等の被冷却装置１３１を冷却するために、冷却水を循環させるシステムである。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却塔１１０で冷却しながら循環して用いられる（循環する冷却水を以下「循環水Ｗ１１０」ともいう）。第１実施形態における冷却塔１１０は、いわゆる開放式冷却塔からなる。
【００３７】
第１実施形態の水処理システム１００は、循環水Ｗ１１０の貯留部１１６を有する冷却塔１１０と、被冷却装置１３１と、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させる循環水ラインＬ１１０と、冷却塔１１０の貯留部１１６に補給水Ｗ１２０を補給する補給水ラインＬ１２０と、冷却塔１１０の貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を、排水Ｗ１３０として水処理システム１００の系外へ強制的に排出する排水ラインＬ１３０と、冷却塔１１０の貯留部１１６から溢れる循環水Ｗ１１０を排出するオーバーフローラインＬ１４０と、循環水Ｗ１１０の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置１３３と、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度を測定する硬度測定装置１３４と、洗浄剤供給手段としての洗浄剤供給部１３５と、水処理システム１００の各部の制御を行うシステム制御装置１０１と、を主体として構成されている。
【００３８】
循環水ラインＬ１１０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給する循環水供給ラインＬ１１１と、循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１から冷却塔１１０の散水部１１２へ回収する循環水回収ラインＬ１１２と、を有する。
「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００３９】
第１実施形態における冷却塔１１０について説明する。冷却塔１１０は、被冷却装置１３１を冷却するための循環水Ｗ１１０を、被冷却装置１３１へ供給する前に、冷却するものである。冷却塔１１０は、塔本体１１１と、散水部１１２と、貯留部１１６と、ルーバ１１８と、ファン１２０と、上部開口部１２１と、ファン駆動部１２２と、を備える。
【００４０】
塔本体１１１は、冷却塔１１０の外郭を形成するものである。塔本体１１１の上部には、複数の散水部１１２、ファン１２０、上部開口部１２１及びファン駆動部１２２が設けられる。塔本体１１１の下部には、貯留部１１６が設けられる。塔本体１１１の側部には、ルーバ１１８が設けられる。
【００４１】
散水部１１２は、被冷却装置１３１を冷却する循環水Ｗ１１０を冷却するために、循環水Ｗ１１０を散布する部位である。散水部１１２は、循環水回収ラインＬ１１２を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を、塔本体１１１の内部に散布（散水）する。
【００４２】
散水部１１２は、上部水槽１１３と、散水口１１４とを備える。上部水槽１１３には、循環水ラインＬ１１０の循環水回収ラインＬ１１２が接続されている。上部水槽１１３は、循環水回収ラインＬ１１２を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を貯留する。散水口１１４は、上部水槽１１３に貯留された循環水Ｗ１１０を散布するために上部水槽１１３の下側に形成されたノズルからなる。
【００４３】
塔本体１１１の内部における散水部１１２の下方には、充填材（図示せず）が設けられる。充填材は、散水部１１２から散布された循環水Ｗ１１０を滴状にして、循環水Ｗ１１０と外気Ｅ１（後述）との接触面積及び接触時間を長くして、循環水Ｗ１１０を効率的に冷却するために設けられる。
【００４４】
貯留部１１６は、散水部１１２から散布された循環水Ｗ１１０を貯留する。貯留部１１６は、塔本体１１１の下部に設けられる。後述するように、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、塔本体１１１の内部を落下する過程において冷却される。貯留部１１６の底部には、循環水ラインＬ１１０の循環水供給ラインＬ１１１及び排水ラインＬ１３０が接続されている。貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１へ供給される。また、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、排水Ｗ１３０として排水ラインＬ１３０を介して水処理システム１００の系外へ排出される。
【００４５】
ルーバ１１８は、塔本体１１１の内部へ外気（エア）Ｅ１を導入するための通気孔であり、塔本体１１１の外部と内部とを連通する。ルーバ１１８を介して、塔本体１１１の外部の外気Ｅ１は、塔本体１１１の内部へ流入することができる。
【００４６】
上部開口部１２１は、塔本体１１１の上部に形成された開口部であり、塔本体１１１の内部に位置する外気Ｅ１を塔本体１１１の外部に排出するために設けられる。排出されたエアを「排気Ｅ２」ともいう。
【００４７】
ファン１２０は、上部開口部１２１に配置されている。ファン１２０の回転軸１２０ａは、上下方向に延びるように配置されている。ファン１２０は、ルーバ１１８から塔本体１１１の内部へ外気Ｅ１を流入させると共に、塔本体１１１の内部に位置する外気Ｅ１を、上部開口部１２１を介して塔本体１１１の外部に排出させるように、気流を発生させる。
【００４８】
ファン駆動部１２２は、モータ等からなり、ファン１２０を回転駆動する。ファン駆動部１２２は、ファン１２０の上方に配置されており、ファン１２０の回転軸１２０ａに連結されている。ファン駆動部１２２は、ファン１２０の回転駆動の開始又は停止、回転速度の調整（変速）等を行う。
【００４９】
冷却塔１１０には、循環水ラインＬ１１０及び排水ラインＬ１３０の他に、補給水ラインＬ１２０（原水補給水ラインＬ１２２、軟化水補給水ラインＬ１２３）及びオーバーフローラインＬ１４０が接続されている。これらの各ラインを介して、冷却塔１１０に対して、循環水Ｗ１１０が導入又は排出されると共に、補給水Ｗ１２０が補給される。
【００５０】
循環水ラインＬ１１０は、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給する循環水供給ラインＬ１１１と、循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１から冷却塔１１０の散水部１１２へ回収する循環水回収ラインＬ１１２と、を有する。循環水ラインＬ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１及び循環水回収ラインＬ１１２を介して、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させる。
【００５１】
循環水供給ラインＬ１１１は、冷却塔１１０の貯留部１１６と被冷却装置１３１とを接続する。循環水供給ラインＬ１１１は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１に供給することができる。
【００５２】
循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が接続されている。循環水ポンプ１３２は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ１１０を送り出すことができる。
【００５３】
循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と冷却塔１１０の散水部１１２とを接続する。循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１において熱交換により加温された循環水Ｗ１１０を、冷却塔１１０の散水部１１２へ回収することができる。循環水回収ラインＬ１１２の下流側は、回収分岐部Ｊ１１１において複数のラインに分岐している。循環水回収ラインＬ１１２において、回収分岐部Ｊ１１１よりも上流側のラインを「上流側循環水回収ラインＬ１１２ａ」ともいい、回収分岐部Ｊ１１１よりも下流側の複数のラインを「下流側循環水回収ラインＬ１１２ｂ」ともいう。複数の下流側循環水回収ラインＬ１１２ｂの下流側の端部は、それぞれ複数の散水部１１２に接続されている。
【００５４】
被冷却装置１３１は、循環水Ｗ１１０による冷却が必要な熱交換機等の各種装置であり、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。被冷却装置１３１は、所要の循環水流路（図示せず）を有している。この循環水流路は、循環水導入部１３１ａと循環水排出部１３１ｂとを有している。
【００５５】
そして、循環水導入部１３１ａには、循環水供給ラインＬ１１１の下流側の端部が接続されている。循環水排出部１３１ｂには、循環水回収ラインＬ１１２の上流側の端部が接続されている。このように、循環水流路は、循環水供給ラインＬ１１１及び循環水回収ラインＬ１１２と共に、冷却塔１１０の塔本体１１１と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるための循環経路を形成している。
【００５６】
電気伝導率測定装置１３３は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率を測定する装置である。電気伝導率測定装置１３３は、循環水ラインＬ１１０に接続されている。詳細には、循環水供給ラインＬ１１１における循環水ポンプ１３２と被冷却装置１３１との間には、測定接続部Ｊ１１２が設けられている。電気伝導率測定装置１３３は、測定ラインＬ１１３を介して、測定接続部Ｊ１１２において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。電気伝導率測定装置１３３の測定結果は、後述のシステム制御装置１０１の制御部１０２へ入力される。
【００５７】
ところで、循環水Ｗ１１０の濃縮度が高まると、腐食性イオン及びスケール発生因子の濃度が高くなる。これにより、循環水Ｗ１１０の電気伝導率が高くなる。そこで、水処理システム１００においては、電気伝導率測定装置１３３により測定される電気伝導率が所定の閾値よりも高くなった場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度を低下させるため（電気伝導率を低下させるため）に、補給水Ｗ１２０（原水補給水Ｗ１２１）を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給し、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０を希釈する。このように、本実施形態の水処理システム１００では、循環水Ｗ１１０の電気伝導率に基づいて、循環水Ｗ１１０の濃縮度を管理している。
【００５８】
硬度測定装置１３４は、循環水Ｗ１１０の硬度を測定する装置である。硬度測定装置１３４は、全硬度を測定できるものでもよく、カルシウム硬度のみを測定できるものでもよい。硬度測定装置１３４は、循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。詳細には、硬度測定装置１３４は、測定ラインＬ１１３を介して、測定接続部Ｊ１１２において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。硬度測定装置１３４の測定結果は、後述のシステム制御装置１０１の制御部１０２へ入力される。
【００５９】
硬度測定装置１３４としては、例えば、色素を含む試薬を添加したときの発色により、硬度を検出する比色式センサが用いられる。比色式センサは、所定量の試料水を収容した透明容器へ試薬を添加し、色素の反応による試料水の色相変化を、特定波長の光を照射したときの吸光度から測定する。そして、比色式センサは、測定された吸光度に基づいて、試料水中の硬度を判定する。
なお、硬度測定装置１３４は、比色式センサに制限されず、電極式センサ、滴定式センサ等でもよい。
【００６０】
洗浄剤供給部１３５は、貯留部１１６に洗浄剤を供給する装置である。洗浄剤は、おもに配管系等に発生したスケールの除去洗浄に用いられる薬品である。洗浄剤は、後述の第２運転モードにおいて、必要に応じて供給される。洗浄剤供給部１３５において洗浄剤を供給するタイミング及び供給する量は、後述するシステム制御装置１０１の制御部１０２により制御されている。
【００６１】
補給水ラインＬ１２０は、補給水Ｗ１２０を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給するラインである。補給水ラインＬ１２０は、源流側補給水ラインＬ１２１と、補給水分岐部Ｊ１２１と、原水補給水ラインＬ１２２と、軟化水補給水ラインＬ１２３と、を備える。
【００６２】
補給水分岐部Ｊ１２１は、源流側補給水ラインＬ１２１から原水補給水ラインＬ１２２と軟化水補給水ラインＬ１２３とが分岐する部位である。
【００６３】
源流側補給水ラインＬ１２１の上流側は、水道水や工業用水等の原水からなる補給水Ｗ１２０の供給源（図示せず）に接続されている。源流側補給水ラインＬ１２１の下流側は、補給水分岐部Ｊ１２１に接続されている。源流側補給水ラインＬ１２１には、補給水Ｗ１２０の供給源から供給される補給水Ｗ１２０が流通する。
【００６４】
源流側補給水ラインＬ１２１には、上流側から順に、補給水ポンプ１４１及び補給水バルブ１４２が接続されている。補給水ポンプ１４１は、補給水ラインＬ１２０（源流側補給水ラインＬ１２１、原水補給水ラインＬ１２２、軟化水補給水ラインＬ１２３）の上流側から下流側へ向けて、補給水Ｗ１２０を送り出すことができる。補給水バルブ１４２は、補給水分岐部Ｊ１２１と補給水ポンプ１４１との間において、源流側補給水ラインＬ１２１を開閉することができる。
【００６５】
原水補給水ラインＬ１２２の上流側の端部は、補給水分岐部Ｊ１２１を介して、源流側補給水ラインＬ１２１に接続されている。原水補給水ラインＬ１２２には、源流側補給水ラインＬ１２１及び補給水分岐部Ｊ１２１を介して、補給水Ｗ１２０が導入され、流通する。なお、原水補給水ラインＬ１２２を流通する補給水Ｗ１２０は、源流側補給水ラインＬ１２１を流通する補給水Ｗ１２０と同じであるが、説明の便宜上、源流側補給水ラインＬ１２１を流通する補給水Ｗ１２０を「原水補給水Ｗ１２１」ともいう。
【００６６】
原水補給水ラインＬ１２２の下流側の端部１５３は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されており、貯留部１１６の上方に離間して位置する。これにより、原水補給水ラインＬ１２２を介して、原水補給水Ｗ１２１が貯留部１１６に補給される。また、原水補給水ラインＬ１２２には、上流側から順に、補助原水補給水バルブ１５１及び原水補給水バルブ１５２が接続されている。
【００６７】
補助原水補給水バルブ１５１は、通常、開放しているが、原水補給水バルブ１５２のメンテナンス時等に閉鎖して用いられる。
【００６８】
原水補給水バルブ１５２は、弁開度を調節可能な制御弁から構成されている。原水補給水バルブ１５２は、原水補給水ラインＬ１２２における補給水分岐部Ｊ１２１（補助原水補給水バルブ１５１）と原水補給水ラインＬ１２２の下流側の端部１５３との間において、原水補給水ラインＬ１２２を開閉することができる。
【００６９】
本実施形態においては、補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等から「原水補給水ラインＬ１２２を介して、原水補給水Ｗ１２１を散水部１１２、貯留部１１６及び循環水ラインＬ１１０のいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段」が構成されている。
【００７０】
軟化水補給水ラインＬ１２３は、軟化水補給水Ｗ１２２を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給するラインである。軟化水補給水ラインＬ１２３には、上流側から順に、軟水化装置１４３及び軟化水補給水バルブ１４４が接続されている。
【００７１】
軟化水補給水ラインＬ１２３の上流側の端部は、補給水分岐部Ｊ１２１を介して、源流側補給水ラインＬ１２１に接続されている。軟化水補給水ラインＬ１２３の下流側の端部は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。
【００７２】
軟化水補給水ラインＬ１２３の下流側の端部には、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０の水位を管理するボールタップ式の給水栓１４５が設けられている。給水栓１４５は、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０の水位が低下すると、ボールタップが作動し、軟化水補給水ラインＬ１２３を流通する軟化水補給水Ｗ１２２が貯留部１１６に補給されるように構成されている。
【００７３】
軟水化装置１４３は、原水（硬水）からなる補給水Ｗ１２０を軟水化し、軟化水補給水Ｗ１２２を生成する（得る）装置である。軟水化装置１４３は、補給水Ｗ１２０に含まれる硬度成分、具体的には、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを低減し（除去し）、原水からなる補給水Ｗ１２０から軟化水補給水Ｗ１２２を生成する装置である。
【００７４】
軟化水とは、原水（硬水）に軟水化処理を行うことにより得られる（生成される）、硬度が低減された水をいう。軟化水には、原水（硬水）に純水化処理を行うことにより得られる（生成される）純水も含まれる。つまり、軟化水には純水が含まれ、また、軟水化処理には純水化処理が含まれる。
【００７５】
軟化水は、硬度が１０ｍｇ／Ｌ以下に低減されているものが好ましく、硬度が１ｍｇ／Ｌ以下に低減されているものが更に好ましい。
【００７６】
軟水化装置１４３は、軟水化処理を行うことができれば特に制限されない。軟水化装置１４３としては、イオン交換樹脂を利用して陽イオン交換を行い軟水化処理を行う陽イオン交換装置、イオン交換樹脂を利用して陽イオン交換及び陰イオン交換を行い、軟水化処理を行うイオン交換装置、逆浸透膜（ＲＯ膜）を利用して濾過を行い、軟水化処理を行う逆浸透膜装置、電気透析を利用して軟水化処理を行う電気透析装置（電気式脱イオン装置）等が挙げられる。
【００７７】
軟化水補給水バルブ１４４は、弁開度を調節可能な制御弁から構成されている。軟化水補給水バルブ１４４は、軟化水補給水ラインＬ１２３の下流側の端部と軟水化装置１４３との間において、軟化水補給水ラインＬ１２３を開閉することができる。本実施形態においては、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等から「軟化水補給水ラインＬ１２３を介して、軟化水補給水Ｗ１２２を散水部１１２、貯留部１１６及び循環水ラインＬ１１０のうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段」が構成されている。
【００７８】
排水ラインＬ１３０は、貯留部１１６の底部に接続されており、下方に向けて延びている。排水ラインＬ１３０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を、排水Ｗ１３０として水処理システム１００の系外へ排出する。排水ラインＬ１３０の途中には、排水バルブ１６１が接続されている。排水ラインＬ１３０における排水バルブ１６１の下流側には、オーバーフローラインＬ１４０（後述）が、排水合流部Ｊ１３１を介して接続されている。排水バルブ１６１は、弁開度を調節可能な制御弁から構成されている。排水バルブ１６１は、貯留部１１６と排水合流部Ｊ１３１との間において、排水ラインＬ１３０を開閉することができる。
【００７９】
オーバーフローラインＬ１４０は、貯留部１１６から溢れる循環水Ｗ１１０を、排水Ｗ１３０として水処理システム１００の系外へ排出するラインである。オーバーフローラインＬ１４０の上流側の端部１６２は、冷却塔１１０の貯留部１１６から上方に離間した位置に位置する。オーバーフローラインＬ１４０は、排水合流部Ｊ１３１において排水ラインＬ１３０と接続（合流）する。
【００８０】
貯留部１１６から溢れる循環水Ｗ１１０は、オーバーフローラインＬ１４０の上流側の端部１６２からオーバーフローラインＬ１４０へ流入する。オーバーフローラインＬ１４０へ流入した循環水Ｗ１１０は、排水合流部Ｊ１３１を介して排水ラインＬ１３０へ流入し、排水Ｗ１３０として水処理システム１００の系外へ排出される。
【００８１】
次に、図２を参照して、第１実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能について説明する。図２は、第１実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【００８２】
システム制御装置１０１は、第１実施形態の水処理システム１００における各部を制御する。図２に示すように、システム制御装置１０１は、例えば、循環水ポンプ１３２、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４、原水補給水バルブ１５２、排水バルブ１６１及びファン駆動部１２２に電気的に接続される。
【００８３】
また、システム制御装置１０１は、水処理システム１００における各測定装置に電気的に接続され、各測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御装置１０１は、電気伝導率測定装置１３３に電気的に接続され、電気伝導率測定装置１３３により測定された電気伝導率情報を受信する。また、システム制御装置１０１は、硬度測定装置１３４に電気的に接続され、硬度測定装置１３４により測定された硬度の情報を受信する。
【００８４】
システム制御装置１０１は、制御部１０２と、メモリ１０３と、を備える。制御部１０２は、濃縮度判定部１８１と、運転モード選択手段としての運転モード選択部１８２と、流量制御手段としての補給水制御部１８３と、を有する。
【００８５】
濃縮度判定部１８１は、電気伝導率測定装置１３３により測定される循環水Ｗ１１０の電気伝導率が所定の閾値以上であるか否かを判定する。所定の閾値は、例えば、スライムの発生の抑制を確保できる上限の電気伝導率が設定される。
【００８６】
運転モード選択部１８２は、硬度測定装置１３４により測定された循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて、第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択する。第１運転モードは、原水補給水Ｗ１２１を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる運転モードである。すなわち、第１運転モードは、循環水Ｗ１１０の冷却を行う通常の運転モードである。
【００８７】
また、第２運転モードは、軟化水補給水Ｗ１２２を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる運転モードである。すなわち、第２運転モードは、循環水Ｗ１１０の冷却を行いながら同時にスケールの除去洗浄を行う運転モード、又は循環水Ｗ１１０によるスケールの除去洗浄のみを行う運転モードである。
【００８８】
補給水制御部１８３は、濃縮度判定部１８１により循環水Ｗ１１０の電気伝導率が所定の閾値以上であると判定された場合に、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４、原水補給水バルブ１５２、排水バルブ１６１、ファン駆動部１２２等の制御を行う。補給水制御部１８３による制御により、補給水Ｗ１２０は、冷却塔１１０の貯留部１１６に補給される。
【００８９】
また、補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により選択された運転モードに基づいて、原水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等）による原水補給水Ｗ１２１の流通及び／又は軟化水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等）による軟化水補給水Ｗ１２２の流通を制御する。なお、原水補給水流通手段及び軟化水補給水流通手段の「制御」とは、それぞれの補給水の流通を止める場合（０％）、すべて流通させる場合（１００％）及びわずかに流通させる場合（例えば、５％）等を含む。すなわち、「制御」とは、それぞれの補給水の流通を０〜１００％の範囲で調節することをいう。
【００９０】
メモリ１０３は、水処理システム１００の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ１０３は、水処理システム１００の制御に必要な各種機能を動作させる制御プログラム、電気伝導率測定装置１３３によって測定された電気伝導率、硬度測定装置１３４によって測定された硬度、各種閾値、各種計算値等を記憶する。
【００９１】
上述した運転モード選択部１８２は、硬度測定装置１３４により測定された循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値未満の場合に、第１運転モードを選択する。また、運転モード選択部１８２は、硬度測定装置１３４により測定された循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値以上の場合に、第２運転モードを選択する。所定の閾値としては、例えば、配管系等の腐食抑制効果を確保できる下限の硬度（例えば、１０〜２０ｐｐｍ）が設定される。
【００９２】
補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ原水補給水Ｗ１２１を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。また、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ軟化水補給水Ｗ１２２を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。
【００９３】
このように、補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により第１運転モードが選択された場合、すなわち循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値未満の場合には、配管系等の腐食を抑制するために、補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等で構成される原水補給水流通手段及び／又は補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等で構成される軟化水補給水流通手段を制御して、原水補給水Ｗ１２１を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる。これにより、循環水Ｗ１１０を循環する循環水Ｗ１１０の硬度を、配管系等の腐食を抑制するのに必要な硬度まで高くすることができる。
【００９４】
また、補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合、すなわち循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値以上の場合には、スケールの除去洗浄のために、補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等で構成される原水補給水流通手段及び／又は補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等で構成される軟化水補給水流通手段を制御して、軟化水補給水Ｗ１２２を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる。これにより、循環水Ｗ１１０を循環する循環水Ｗ１１０の硬度を、スケールの除去洗浄に必要な硬度まで低くすることができる。
【００９５】
次に、図１及び図２を参照して、第１実施形態の水処理システム１００の動作について説明する。
循環水ポンプ１３２が作動することにより、冷却塔１１０の貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて送り出される。
【００９６】
詳細には、循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１を介して、被冷却装置１３１に供給される。循環水Ｗ１１０は、被冷却装置１３１の循環水導入部１３１ａから前記循環水流路を通過して被冷却装置１３１を冷却し、循環水排出部１３１ｂから循環水回収ラインＬ１１２へ排出される。
【００９７】
循環水回収ラインＬ１１２へ排出された循環水Ｗ１１０は、散水部１１２の上部水槽１１３へ導入される。上部水槽１１３へ導入された循環水Ｗ１１０は、散水口１１４から塔本体１１１の内部へ散布される。散布された循環水Ｗ１１０は、図１に破線で示すように、塔本体１１１の内部を落下して、貯留部１１６に受け止められる。このようにして、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０は、循環水ラインＬ１１０、散水部１１２等を介して循環する。
【００９８】
また、冷却塔１１０において、システム制御装置１０１によりファン駆動部１２２を作動させ、ファン１２０を回転させる。これにより、ルーバ１１８を通じて塔本体１１１の内部へ外気（エア）Ｅ１が流入する。外気Ｅ１は、塔本体１１１の内部を通過し、排気Ｅ２として上部開口部１２１から塔本体１１１の外部へ排出される。
【００９９】
塔本体１１１の内部を落下する循環水Ｗ１１０は、塔本体１１１の内部へ流入する外気Ｅ１に触れて冷却される。このように冷却されて貯留部１１６へ戻る（落下する）循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１を介して再び被冷却装置１３１へ供給され、循環水回収ラインＬ１１２を介して冷却塔１１０の散水部１１２へ戻る。従って、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１、被冷却装置１３１の循環水流路及び循環水回収ラインＬ１１２を循環して、被冷却装置１３１を冷却する冷却水として機能する。
【０１００】
また、循環水Ｗ１１０の濃縮が進んでいる場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮を解消し、スライム、藻類等の発生を抑制するために、冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給水Ｗ１２０の補給を行うと共に、循環水Ｗ１１０の排出を行う。
【０１０１】
具体的には、第１実施形態の水処理システム１００において、電気伝導率測定装置１３３により測定された電気伝導率に基づいて、濃縮度判定部１８１により循環水Ｗ１１０が濃縮していると判定された場合には、補給水制御部１８３は、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４、原水補給水バルブ１５２等を制御して、補給水ラインＬ１２０を介して、冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給水Ｗ１２０（原水補給水Ｗ１２１）の補給を開始する。また、補給水制御部１８３は、補給水Ｗ１２０の補給とほぼ同時に、排水バルブ１６１を制御して、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を、排水Ｗ１３０として、排水ラインＬ１３０を介して水処理システム１００の系外へ排出する。
【０１０２】
その後、電気伝導率測定装置１３３により測定された電気伝導率に基づいて、濃縮度判定部１８１により循環水Ｗ１１０が濃縮していないと判定された場合には、補給水制御部１８３は、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４、原水補給水バルブ１５２等を制御して、補給水ラインＬ１２０を介して、冷却塔１１０の貯留部１１６への補給水Ｗ１２０（原水補給水Ｗ１２１）の補給を停止する。また、補給水Ｗ１２０の補給の停止とほぼ同時に、補給水制御部１８３は、排水バルブ１６１を閉鎖し、貯留部１１６からの循環水Ｗ１１０の水処理システム１００の系外への排出を停止する。これらの結果、貯留部１１６における循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下する。
【０１０３】
第１実施形態の水処理システム１００では、通常時は第１運転モードが選択されるため、補給水Ｗ１２０として原水補給水Ｗ１２１が補給される。すなわち、原水補給水Ｗ１２１の硬度が所定の閾値未満の場合には、配管系等の腐食を抑制するために、補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等で構成される原水補給水流通手段を制御して、原水補給水Ｗ１２１を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる。
【０１０４】
一方、補給水Ｗ１２０として原水補給水Ｗ１２１を補給し続けると、貯留部１１６における循環水Ｗ１１０の硬度が高まり、延いては、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度が高まる。循環水Ｗ１１０の硬度が高まると、循環水ラインＬ１１０の配管系等においてスケールの発生が促進される。
【０１０５】
このため、補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ、軟化水補給水Ｗ１２２を流通させるように、補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等で構成される軟化水補給水流通手段を制御して、軟化水補給水Ｗ１２２を循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０を循環させる。これにより、循環水Ｗ１１０を循環する循環水Ｗ１１０の硬度は、スケールの除去洗浄に必要な硬度まで低くなる。
【０１０６】
このように、補給水制御部１８３は、循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて選択された運転モードに応じて、補給水Ｗ１２０（原水補給水Ｗ１２１又は軟化水補給水Ｗ１２２）の供給経路を制御することにより、循環水ラインＬ１１０において、配管系等の腐食を抑制しつつ、スケールの除去洗浄を行うことができる。
【０１０７】
次に、第１実施形態の水処理システム１００において、通常の運転を行いながらスケールの除去洗浄を行う場合の動作を、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態の水処理システム１００において運転モードを選択する動作を示すフローチャートである。また、図４は、第１実施形態の水処理システム１００において補給水の供給経路を制御する動作を示すフローチャートである。
【０１０８】
まず、循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて運転モードを選択する動作を、図３を参照して説明する。
図３に示すように、ステップＳＴ１０１において、硬度測定装置１３４は、循環水Ｗ１１０の硬度を測定する。硬度測定装置１３４により測定された硬度の情報は、システム制御装置１０１のメモリ１０３に硬度情報として入力（記憶）される。
【０１０９】
ステップＳＴ１０２において、運転モード選択部１８２は、メモリ１０３に記憶された硬度情報に基づいて、循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値以上か否かを判定する。循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値以上（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳＴ１０３へ進む。また、循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値未満（ＮＯ）の場合には、ステップＳＴ１０４へ進む。
【０１１０】
循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値以上（ＹＥＳ）の場合には、循環水Ｗ１１０の硬度は、配管系等の腐食抑制効果を得るために十分な高さを有している。そのため、補給水Ｗ１２０の硬度を高める必要はなく、スケールの除去洗浄効果を重視して、補給水Ｗ１２０として軟化水補給水Ｗ１２２を補給する。このため、ステップＳＴ１０３において、運転モード選択部１８２は、第２運転モードを選択する。
【０１１１】
一方、循環水Ｗ１１０の硬度が所定の閾値未満（ＮＯ）の場合には、循環水Ｗ１１０の硬度は、配管系等の腐食抑制効果を得るための十分な高さを有していない。そのため、補給水Ｗ１２０の硬度を高める必要があり、腐食抑制を図ることを重視して、補給水Ｗ１２０として原水補給水Ｗ１２１を補給する。このため、ステップＳＴ１０４において、運転モード選択部１８２は、通常の運転となる第１運転モードを選択する。
ステップＳＴ１０５において、制御部１０２は、メモリ１０３に記憶している硬度情報をクリアして、本フローチャートの処理を終了する。又は、必要に応じてステップＳＴ１０１へリターンする。
【０１１２】
次に、選択された運転モードに応じて補給水Ｗ１２０の補給経路を制御する動作を、図４を参照して説明する。
【０１１３】
図４に示すように、ステップＳＴ２０１において、補給水制御部１８３は、運転モードが変更されたか否かを判定する。ここで、運転モードが変更された（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ２０２へ進む。また、運転モードが変更されていない（ＮＯ）と判定した場合は、再びステップＳＴ２０１へリターンする。
【０１１４】
ステップＳＴ２０２において、補給水制御部１８３は、第１運転モードから第２運転モードに変更されたか否かを判定する。第１運転モードから第２運転モードに変更された（ＹＥＳ）場合には、ステップＳＴ２０３へ進む。また、第１運転モードから第２運転モードに変更されたのではない（ＮＯ）場合、すなわち第２運転モードから第１運転モードに変更された場合には、ステップＳＴ２０４へ進む。
【０１１５】
ステップＳＴ２０３において、補給水制御部１８３は、原水補給水バルブ１５２を制御して、原水補給水Ｗ１２１の貯留部１１６への流通を制限すると共に、軟化水補給水バルブ１４４を制御して、軟化水補給水Ｗ１２２を貯留部１１６へ流通させる。すなわち、補給水制御部１８３は、原水補給水バルブ１５２を閉じて原水補給水Ｗ１２１の供給を停止すると共に、軟化水補給水バルブ１４４を開いて軟化水補給水Ｗ１２２の補給を開始するように制御する。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度を低くすることができる。
【０１１６】
また、ステップＳＴ２０４において、補給水制御部１８３は、原水補給水バルブ１５２を制御して原水補給水Ｗ１２１を貯留部１１６へ流通させると共に、軟化水補給水バルブ１４４を制御して軟化水補給水Ｗ１２２の貯留部１１６への流通を制限する。すなわち、補給水制御部１８３は、原水補給水バルブ１５２を開いて原水補給水Ｗ１２１の補給を開始させると共に、軟化水補給水バルブ１４４を閉じて軟化水補給水Ｗ１２２の供給を停止するように制御する。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度を高くすることができる。上記ステップＳＴ２０３、又はステップＳＴ２０４を実行した後、本フローチャートの処理を終了する。
【０１１７】
第１実施形態の水処理システム１００によれば、例えば、次のような効果が奏される。
第１実施形態の水処理システム１００は、循環水Ｗ１１０の硬度を測定する硬度測定装置１３４と、硬度測定装置１３４により測定された循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて、原水補給水Ｗ１２１を循環させる第１運転モード又は軟化水補給水Ｗ１２２を循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択部１８２と、運転モード選択部１８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ原水補給水Ｗ１２１を流通させるように原水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等）及び／又は軟化水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等）を制御し、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ軟化水補給水Ｗ１２２を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する補給水制御部１８３と、を備える。
【０１１８】
そのため、例えば、硬度測定装置１３４で測定された循環水Ｗ１１０の硬度が高くなり、運転モード選択部１８２で第２運転モードが選択されると、補給水制御部１８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ１２１の補給を停止すると共に、軟化水補給水Ｗ１２２の補給を開始する。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度が低くなり、スケールの除去洗浄を行うことができる。
【０１１９】
また、硬度測定装置１３４で測定された循環水Ｗ１１０の硬度が低くなり、運転モード選択部１８２で第１運転モードが選択されると、補給水制御部１８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ１２１の補給が開始されると共に、軟化水補給水Ｗ１２２の補給を停止する。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度が高くなり、配管系等の腐食を抑制することができる。
【０１２０】
また、第１実施形態の水処理システム１００において、第２運転モードが選択された場合に、軟化水補給水Ｗ１２２を貯留部１１６へ補給すると共に、洗浄剤供給部１３５から洗浄剤を貯留部１１６へ供給するようにしてもよい。このように、軟化水補給水Ｗ１２２に洗浄剤を混合させることにより、スケールの除去洗浄の効果をより高めることができる。なお、軟化水補給水Ｗ１２２に洗浄剤を混合させない場合は、スケールの除去洗浄がより容易となり且つ無薬品によるスケールの除去洗浄を行うことができる。
【０１２１】
従って、循環水Ｗ１１０が流通する循環水ラインＬ１１０において、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる。
【０１２２】
また、本実施形態では、硬度測定装置１３４により測定された循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するようにしている。このため、原水補給水Ｗ１２１の硬度の変動に係わらず、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制を安定して行うことができる。
【０１２３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態については、主として、第１実施形態とは異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。他の実施形態において特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜に適用又は援用される。
【０１２４】
＜第２実施形態＞
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態の水処理システム１００Ａの概略について説明する。図５は、本発明の第２実施形態の水処理システム１００Ａを示す概略構成図である。図６は、第２実施形態の水処理システム１００Ａの制御に係る機能ブロック図である。
【０１２５】
図５に示すように、第２実施形態における水処理システム１００Ａでは、第１実施形態（図１）と比して、硬度測定装置１３４を省略している。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【０１２６】
一方、図６に示すように、第２実施形態におけるシステム制御装置１０１の制御部１０２は、タイムカウンタ部１８４を備える。タイムカウンタ部１８４は、循環水ポンプ１３２の駆動時間に基づいて、循環水Ｗ１１０の積算循環時間を計測する部位である。また、メモリ１０３は、水処理システム１００の制御に必要な各種機能を動作させる制御プログラム、電気伝導率測定装置１３３によって測定された電気伝導率、タイムカウンタ部１８４によって計測された積算循環時間、各種閾値、各種計算値等を記憶する。
【０１２７】
第２実施形態の水処理システム１００Ａは、第１実施形態の水処理システム１００に比して、運転モード選択部１８２が、タイムカウンタ部１８４により計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間に基づいて、第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するように構成されている点が異なる。
【０１２８】
詳細には、本実施形態の運転モード選択部１８２は、タイムカウンタ部１８４により計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間未満の場合には、第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には、第２運転モードを選択する。所定時間としては、通常の運転において、循環水Ｗ１１０として原水補給水Ｗ１２１を循環させた場合に、配管系等の腐食抑制効果を確保できる下限の時間（例えば、２４時間）と、原水補給水Ｗ１２１に生じる硬度の変化の下限とを考慮した時間が設定される。
【０１２９】
また、本実施形態の補給水制御部１８３は、運転モード選択部１８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ原水補給水Ｗ１２１を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。また、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ軟化水補給水Ｗ１２２を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。
【０１３０】
第２実施形態における水処理システム１００Ａに関するその他の構成は、第１実施形態における水処理システム１００に関する構成（制御に係る構成を含む）と同様である。そのため、第１実施形態における水処理システム１００に関する構成についての説明を援用して、第２実施形態における水処理システム１００Ａに関する構成についての説明を省略する。
【０１３１】
次に、第２実施形態の水処理システム１００Ａにおいて、通常の運転を行いながらスケールの除去洗浄を行う場合の動作を、図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態の水処理システム１００Ａにおいて運転モードを選択する動作を示すフローチャートである。
【０１３２】
図７に示すように、ステップＳＴ３０１において、タイムカウンタ部１８４は、循環水Ｗ１１０の積算循環時間を計測する。タイムカウンタ部１８４で計測している積算循環時間は、メモリ１０３に記憶される。ステップＳＴ３０２において、運転モード選択部１８２は、タイムカウンタ部１８４で計測している循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間以上か否かを判定する。循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間以上（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳＴ３０３へ進む。また、循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間未満（ＮＯ）の場合には、ステップＳＴ３０４へ進む。
【０１３３】
循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間以上（ＹＥＳ）の場合には、循環水Ｗ１１０の硬度は、配管系等の腐食抑制効果を得るために十分な高さを有していると推測される。そのため、補給水Ｗ１２０の硬度を高める必要はなく、スケールの除去洗浄効果を重視して、補給水Ｗ１２０として軟化水補給水Ｗ１２２を補給する。このため、ステップＳＴ３０３において、運転モード選択部１８２は、第２運転モードを選択する。
【０１３４】
一方、循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間未満（ＮＯ）の場合には、循環水Ｗ１１０の硬度は、配管系等の腐食抑制効果を得るための十分な高さを有していないと推測される。そのため、補給水Ｗ１２０の硬度を高める必要があり、腐食抑制を図ることを重視して、補給水Ｗ１２０として原水補給水Ｗ１２１を補給する。このため、ステップＳＴ３０４において、運転モード選択部１８２は、通常の運転となる第１運転モードを選択する。
ステップＳＴ３０５において、制御部１０２は、メモリ１０３に記憶している積算循環時間をクリアして、本フローチャートの処理を終了する。又は、必要に応じてステップＳＴ３０１へリターンする。
【０１３５】
なお、選択された運転モードに応じて補給水Ｗ１２０の補給経路を制御する動作は、第１実施形態の図４に示すフローチャートと同じであるため説明を省略する。
【０１３６】
第２実施形態の水処理システム１００Ａによれば、例えば、次のような効果が奏される。
第２実施形態の水処理システム１００Ａは、循環水Ｗ１１０の積算循環時間を計測するタイムカウンタ部１８４と、タイムカウンタ部１８４により計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間に基づいて、原水補給水Ｗ１２１を循環させる第１運転モード又は軟化水補給水Ｗ１２２を循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択部１８２と、運転モード選択部１８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ原水補給水Ｗ１２１を流通させるように原水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、原水補給水バルブ１５２等）及び／又は軟化水補給水流通手段（補給水ポンプ１４１、軟化水補給水バルブ１４４等）を制御し、運転モード選択部１８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部１１６へ軟化水補給水Ｗ１２２を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する補給水制御部１８３と、を備える。
【０１３７】
そのため、例えば、タイムカウンタ部１８４で計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間以上となり、運転モード選択部１８２で第２運転モードが選択されると、補給水制御部１８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ１２１の供給が停止すると共に、軟化水補給水Ｗ１２２の補給が開始される。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度が低くなり、スケールの除去洗浄を行うことができる。
【０１３８】
また、タイムカウンタ部１８４で計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間が所定時間未満であるために、運転モード選択部１８２で第１運転モードが選択されると、補給水制御部１８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ１２１の補給が開始されると共に、軟化水補給水Ｗ１２２の補給が停止する。これにより、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ１１０の硬度が高くなり、配管系等の腐食を抑制することができる。
【０１３９】
また、第２実施形態の水処理システム１００Ａにおいて、第２運転モードが選択された場合に、軟化水補給水Ｗ１２２を貯留部１１６へ補給すると共に、洗浄剤供給部１３５から洗浄剤を貯留部１１６へ供給するようにしてもよい。このように、軟化水補給水Ｗ１２２に洗浄剤を混合させることにより、スケールの除去洗浄の効果をより高めることができる。なお、軟化水補給水Ｗ１２２に洗浄剤を混合させない場合は、スケールの除去洗浄がより容易となり且つ無薬品によるスケールの除去洗浄を行うことができる。
【０１４０】
従って、循環水Ｗ１１０が流通する循環水ラインＬ１１０において、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる。
【０１４１】
また、本実施形態では、タイムカウンタ部１８４で計測された循環水Ｗ１１０の積算循環時間に基づいて第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するようにしている。このため、原水補給水Ｗ１２１の硬度の変動に係わらず、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制を安定して行うことができる。
【０１４２】
＜第３実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態の水処理システム２００の概略について説明する。図８は、本発明の第３実施形態の水処理システム２００を示す概略構成図である。本実施形態においては、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号（ただし、３桁の数字のうち百の位を「１」から「２」に代えている）を付し、詳細な説明を省略又は簡略化する。
【０１４３】
第３実施形態の水処理システム２００は、第１実施形態の水処理システム１００に比して、冷却塔２１０が密閉式冷却塔からなる点が主として異なる。密閉式冷却塔は、開放式冷却塔に比して、冷却塔２１０に、被冷却装置２３１を冷却する循環液Ｗ２１０が密閉状態で流通する冷却塔内部ラインＬ２５０と、冷却塔内部ラインＬ２５０に位置する（流通する）循環液Ｗ２１０を冷却するために散布水Ｗ２４０を冷却塔内部ラインＬ２５０の外側へ散布する散水部２１２と、散布された散布水Ｗ２４０を貯留する貯留部２１６とが設けられている点、及び、冷却塔２１０に、散水部２１２から散布され貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０を循環させる散布水ラインＬ２６０が接続されている点が、主として異なる。
【０１４４】
図８に示すように、第３実施形態の水処理システム２００は、冷却塔２１０を有しており、被冷却装置２３１を冷却するために、冷却液を循環させるシステムである。冷却液は、その節約を図る観点から、冷却塔２１０で冷却しながら循環して用いられる（循環する冷却液を以下「循環液Ｗ２１０」ともいう）。第３実施形態における冷却塔２１０は、いわゆる密閉式冷却塔からなる。
【０１４５】
第３実施形態の水処理システム２００は、散布水Ｗ２４０の貯留部２１６を有する冷却塔２１０と、被冷却装置２３１と、冷却塔２１０と被冷却装置２３１との間で循環液Ｗ２１０を循環させる循環液ラインＬ２１０と、散布水Ｗ２４０を循環させる散布水ラインＬ２６０と、冷却塔２１０の貯留部２１６に補給水Ｗ２２０を補給する補給水ラインＬ２２０と、冷却塔２１０の貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０を、排水Ｗ２３０として水処理システム２００の系外へ強制的に排出する排水ラインＬ２３０と、冷却塔２１０の貯留部２１６から溢れる散布水Ｗ２４０を排出するオーバーフローラインＬ２４０と、散布水Ｗ２４０の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置２３３と、原水補給水Ｗ２２１の硬度を測定する硬度測定装置２３４と、水処理システム２００の各部の制御を行うシステム制御装置２０１と、を主体として構成されている。
【０１４６】
冷却塔２１０は、循環液Ｗ２１０が密閉状態で流通する冷却塔内部ラインＬ２５０と、冷却塔内部ラインＬ２５０に位置する循環液Ｗ２１０を冷却するために散布水Ｗ２４０を冷却塔内部ラインＬ２５０の外側へ散布する散水部２１２と、散布された散布水Ｗ２４０を貯留する貯留部２１６とを有する。
【０１４７】
循環液ラインＬ２１０は、冷却塔内部ラインＬ２５０に位置する循環液Ｗ２１０を冷却塔２１０から被冷却装置２３１へ供給する循環液供給ラインＬ２１１と、循環液Ｗ２１０を被冷却装置２３１から冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０へ回収する循環液回収ラインＬ２１２と、を有する。循環液ラインＬ２１０は、循環液供給ラインＬ２１１、循環液回収ラインＬ２１２及び冷却塔内部ラインＬ２５０を介して、冷却塔２１０と被冷却装置２３１との間で循環液Ｗ２１０を循環させる。
【０１４８】
散布水ラインＬ２６０は、貯留部２１６に接続されると共に散水部２１２に接続されている。散布水ラインＬ２６０は、散水部２１２から散布され貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０を、冷却塔２１０の外部において循環させる。
「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【０１４９】
続いて、第３実施形態における冷却塔２１０について説明する。冷却塔２１０は、被冷却装置２３１を冷却するための循環液Ｗ２１０を、被冷却装置２３１へ供給する前に、冷却するものである。循環液Ｗ２１０は、一般的には、水（水溶液）であるが、水以外の液体でもよい。
【０１５０】
冷却塔２１０は、塔本体２１１と、冷却塔内部ラインＬ２５０と、散水部２１２と、貯留部２１６と、ルーバ２１８と、ファン２２０と、上部開口部２２１と、ファン駆動部２２２と、を備える。
【０１５１】
塔本体２１１は、冷却塔２１０の外郭を形成するものである。塔本体２１１の上部には、複数の散水部２１２、ファン２２０、上部開口部２２１及びファン駆動部２２２が設けられる。塔本体２１１の内部には、冷却塔内部ラインＬ２５０が設けられる。塔本体２１１の下部には、貯留部２１６が設けられる。塔本体２１１の側部には、ルーバ２１８が設けられる。
【０１５２】
散水部２１２は、被冷却装置２３１を冷却する循環液Ｗ２１０を冷却するために、散布水Ｗ２４０を、循環液Ｗ２１０が位置する冷却塔内部ラインＬ２５０の外側に散布する部位である。散水部２１２は、散布水ラインＬ２６０を介して循環する散布水Ｗ２４０を、塔本体２１１の内部において冷却塔内部ラインＬ２５０の外側へ散布（散水）する。
【０１５３】
散水部２１２は、上部水槽２１３と、散水口２１４とを備える。上部水槽２１３には、散布水ラインＬ２６０が接続されている。上部水槽２１３は、散布水ラインＬ２６０を介して循環する散布水Ｗ２４０を貯留する。散水口２１４は、上部水槽２１３に貯留された散布水Ｗ２４０を散布するために上部水槽２１３の下側に形成されたノズルからなる。
【０１５４】
冷却塔内部ラインＬ２５０は、塔本体２１１の内部において、循環液Ｗ２１０が密閉状態で流通するラインである。冷却塔内部ラインＬ２５０は、塔本体２１１の内部において散布水Ｗ２４０との接触面積を確保するために蛇行している。詳細には、冷却塔内部ラインＬ２５０は、塔内部分岐部Ｊ２５１において、第１内部ラインＬ２５０ａと第２内部ラインＬ２５０ｂとに分岐する。第１内部ラインＬ２５０ａと第２内部ラインＬ２５０ｂとは、塔内部合流部Ｊ２５２において合流する。第１内部ラインＬ２５０ａ及び第２内部ラインＬ２５０ｂは蛇行している。第１内部ラインＬ２５０ａ及び第２内部ラインＬ２５０ｂは、それぞれ散水部２１２の下方に配置している。
【０１５５】
冷却塔内部ラインＬ２５０の下流側の端部は、循環液供給ラインＬ２１１に接続されている。冷却塔内部ラインＬ２５０の上流側の端部は、循環液回収ラインＬ２１２に接続されている。
【０１５６】
塔本体２１１の内部における散水部２１２の下方には、充填材（図示せず）が設けられる。充填材は、散水部２１２から散布された散布水Ｗ２４０を滴状にして、散布水Ｗ２４０と外気Ｅ１（後述）との接触面積及び接触時間を長くして、冷却塔内部ラインＬ２５０及びその内部の循環液Ｗ２１０を効率的に冷却するために設けられる。
【０１５７】
貯留部２１６は、散水部２１２から散布された散布水Ｗ２４０を貯留する。貯留部２１６は、塔本体２１１の下部に設けられる。後述するように、貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０は、塔本体２１１の内部を落下する過程において冷却される。貯留部２１６の底部には、散布水ラインＬ２６０及び排水ラインＬ２３０が接続されている。貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０は、散布水ラインＬ２６０を介して塔本体２１１の外部において循環する。貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０は、排水ラインＬ２３０を介して、排水Ｗ２３０として水処理システム２００の系外へ排出される。
【０１５８】
ルーバ２１８は、塔本体２１１の内部へ外気（エア）Ｅ１を導入するための通気孔であり、塔本体２１１の外部と内部とを連通する。ルーバ２１８を介して、塔本体２１１の外部の外気Ｅ１は、塔本体２１１の内部へ流入することができる。
【０１５９】
上部開口部２２１は、塔本体２１１の上部に形成された開口部であり、塔本体２１１の内部に位置する外気Ｅ１を塔本体２１１の外部に排出するために設けられる。排出されたエアを「排気Ｅ２」ともいう。
【０１６０】
ファン２２０は、上部開口部２２１に配置されている。ファン２２０の回転軸２２０ａは、上下方向に延びるように配置されている。ファン２２０は、ルーバ２１８から塔本体２１１の内部へ外気Ｅ１を流入させると共に、塔本体２１１の内部に位置する外気Ｅ１を、上部開口部２２１を介して塔本体２１１の外部に排出させるように、気流を発生させる。
【０１６１】
ファン駆動部２２２は、モータ等からなり、ファン２２０を回転駆動する。ファン駆動部２２２は、ファン２２０の上方に配置されており、ファン２２０の回転軸２２０ａに連結されている。ファン駆動部２２２は、ファン２２０の回転駆動の開始又は停止、回転速度の調整（変速）等を行う。
【０１６２】
冷却塔２１０には、循環液ラインＬ２１０、散布水ラインＬ２６０及び排水ラインＬ２３０の他に、補給水ラインＬ２２０（原水補給水ラインＬ２２２、軟化水補給水ラインＬ２２３）及びオーバーフローラインＬ２４０が接続されている。これらの各ラインを介して、冷却塔２１０に対して、散布水Ｗ２４０が導入又は排出されると共に、補給水Ｗ２２０が補給される。
【０１６３】
被冷却装置２３１は、所要の循環液流路（図示せず）を有している。この循環液流路は、循環液導入部２３１ａと循環液排出部２３１ｂとを有している。そして、循環液導入部２３１ａには、循環液供給ラインＬ２１１の下流側の端部が接続されている。循環液排出部２３１ｂには、循環液回収ラインＬ２１２の上流側の端部が接続されている。このように、循環液流路は、循環液供給ラインＬ２１１、循環液回収ラインＬ２１２及び冷却塔内部ラインＬ２５０と共に、冷却塔２１０の塔本体２１１と被冷却装置２３１との間で循環液Ｗ２１０を循環させるための循環経路を形成している。
【０１６４】
循環液供給ラインＬ２１１は、冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０と被冷却装置２３１とを接続する。循環液供給ラインＬ２１１は、冷却塔内部ラインＬ２５０に位置する循環液Ｗ２１０を被冷却装置２３１に供給することができる。
【０１６５】
循環液供給ラインＬ２１１の途中には、循環液ポンプ２３２が接続されている。循環液ポンプ２３２は、循環液ラインＬ２１０（循環液供給ラインＬ２１１、循環液回収ラインＬ２１２）の上流側から下流側へ向けて、循環液Ｗ２１０を送り出すことができる。
【０１６６】
循環液回収ラインＬ２１２は、被冷却装置２３１と冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０とを接続する。循環液回収ラインＬ２１２は、被冷却装置２３１において熱交換により加温された循環液Ｗ２１０を、冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０へ回収することができる。
【０１６７】
散布水ラインＬ２６０は、貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０を冷却塔２１０から散布水ポンプ２３９へ供給する散布水供給ラインＬ２６１と、散布水ポンプ２３９と、散布水Ｗ２４０を散布水ポンプ２３９から冷却塔２１０の散水部２１２へ回収する散布水回収ラインＬ２６２と、を有する。散布水ラインＬ２６０は、散布水供給ラインＬ２６１及び散布水回収ラインＬ２６２を介して、冷却塔２１０の外部において散布水Ｗ２４０を循環させる。
【０１６８】
散布水回収ラインＬ２６２の下流側は、散布水分岐部Ｊ２４１において複数のラインに分岐している。散布水ラインＬ２６０において、散布水分岐部Ｊ２４１よりも上流側のラインを「上流側散布水回収ラインＬ２６２ａ」ともいい、散布水分岐部Ｊ２４１よりも下流側の複数のラインを「下流側散布水回収ラインＬ２６２ｂ」ともいう。複数の下流側散布水回収ラインＬ２６２ｂの下流側の端部は、それぞれ複数の散水部２１２に接続されている。
【０１６９】
散布水ポンプ２３９は、散布水ラインＬ２６０の途中（散布水供給ラインＬ２６１と散布水回収ラインＬ２６２との間）に接続されている。散布水ポンプ２３９は、散布水ラインＬ２６０（散布水供給ラインＬ２６１、散布水回収ラインＬ２６２）の上流側から下流側へ向けて、散布水Ｗ２４０を送り出すことができる。
【０１７０】
電気伝導率測定装置２３３は、散布水Ｗ２４０の電気伝導率を測定する装置である。電気伝導率測定装置２３３は、散布水ラインＬ２６０に接続されている。詳細には、散布水供給ラインＬ２６１には、測定接続部Ｊ２４２が設けられている。電気伝導率測定装置２３３は、測定ラインＬ２６３を介して、測定接続部Ｊ２４２において散布水供給ラインＬ２６１に接続されている。
【０１７１】
散布水Ｗ２４０の濃縮度が高まると、腐食性イオン及びスケール発生因子の濃度が高くなる。これにより、散布水Ｗ２４０の電気伝導率が高くなる。そこで、水処理システム２００においては、電気伝導率測定装置２３３により測定される電気伝導率が所定の閾値よりも高くなった場合には、散布水Ｗ２４０の濃縮度を低下させるため（電気伝導率を低下させるため）に、補給水Ｗ２２０（原水補給水Ｗ２２１）を冷却塔２１０の貯留部２１６へ補給し、貯留部２１６に貯留される散布水Ｗ２４０を希釈する。このようにして、散布水Ｗ２４０の電気伝導率に基づいて、散布水Ｗ２４０の濃縮度を管理する。
【０１７２】
硬度測定装置２３４は、散布水Ｗ２４０の硬度を測定する装置である。硬度測定装置２３４は、散布水供給ラインＬ２６１に接続されている。詳細には、硬度測定装置２３４は、測定ラインＬ２６３を介して、測定接続部Ｊ２４２において散布水供給ラインＬ２６１に接続されている。硬度測定装置２３４の測定結果は、後述のシステム制御装置２０１の制御部２０２へ入力される。
【０１７３】
洗浄剤供給部２３５は、貯留部２１６に洗浄剤を供給する装置である。洗浄剤は、おもに配管系等に発生したスケールの除去洗浄に用いられる薬品である。洗浄剤は、後述の第２運転モードにおいて、必要に応じて供給される。洗浄剤供給部２３５において洗浄剤を供給するタイミング及び供給する量は、後述するシステム制御装置２０１の制御部２０２により制御されている。
【０１７４】
補給水ラインＬ２２０は、補給水Ｗ２２０を冷却塔２１０の貯留部２１６へ補給するラインである。補給水ラインＬ２２０は、源流側補給水ラインＬ２２１と、補給水分岐部Ｊ２２１と、原水補給水ラインＬ２２２と、軟化水補給水ラインＬ２２３と、を備える。
【０１７５】
補給水分岐部Ｊ２２１は、源流側補給水ラインＬ２２１から原水補給水ラインＬ２２２と軟化水補給水ラインＬ２２３とが分岐する部位である。
【０１７６】
源流側補給水ラインＬ２２１の上流側は、水道水や工業用水等の原水からなる補給水Ｗ２２０の供給源（図示せず）に接続されている。源流側補給水ラインＬ２２１の下流側は、補給水分岐部Ｊ２２１に接続されている。源流側補給水ラインＬ２２１には、補給水Ｗ２２０の供給源から供給される補給水Ｗ２２０が流通する。
【０１７７】
源流側補給水ラインＬ２２１には、上流側から順に、補給水ポンプ２４１及び補給水バルブ２４２が接続されている。補給水ポンプ２４１は、補給水ラインＬ２２０（源流側補給水ラインＬ２２１、原水補給水ラインＬ２２２、軟化水補給水ラインＬ２２３）の上流側から下流側へ向けて、補給水Ｗ２２０を送り出すことができる。補給水バルブ２４２は、補給水分岐部Ｊ２２１と補給水ポンプ２４１との間において、源流側補給水ラインＬ２２１を開閉することができる。
【０１７８】
原水補給水ラインＬ２２２は、原水補給水Ｗ２２１を冷却塔２１０の貯留部２１６へ供給するラインである。原水補給水ラインＬ２２２の上流側の端部は、補給水分岐部Ｊ２２１を介して、源流側補給水ラインＬ２２１に接続されている。
【０１７９】
原水補給水ラインＬ２２２には、源流側補給水ラインＬ２２１及び補給水分岐部Ｊ２２１を介して、補給水Ｗ２２０が導入され、流通する。なお、原水補給水ラインＬ２２２を流通する補給水Ｗ２２０は、源流側補給水ラインＬ２２１を流通する補給水Ｗ２２０と同じであるが、説明の便宜上、源流側補給水ラインＬ２２１を流通する補給水Ｗ２２０を「原水補給水Ｗ２２１」ともいう。
【０１８０】
原水補給水ラインＬ２２２の下流側の端部２５３は、冷却塔２１０の塔本体２１１に接続されており、貯留部２１６の上方に離間して位置する。これにより、原水補給水ラインＬ２２２を介して、原水補給水Ｗ２２１が貯留部２１６に補給される。また、原水補給水ラインＬ２２２には、上流側から順に、補助原水補給水バルブ２５１及び原水補給水バルブ２５２が接続されている。
【０１８１】
補助原水補給水バルブ２５１は、通常、開放しているが、原水補給水バルブ２５２のメンテナンス時等に閉鎖して用いられる。
【０１８２】
原水補給水バルブ２５２は、弁開度を調節可能な制御弁から構成されている。原水補給水バルブ２５２は、原水補給水ラインＬ２２２における補給水分岐部Ｊ２２１（補助原水補給水バルブ２５１）と原水補給水ラインＬ２２２の下流側の端部２５３との間において、原水補給水ラインＬ２２２を開閉することができる。本実施形態においては、補給水ポンプ２４１、原水補給水バルブ２５２等から「原水補給水ラインＬ２２２を介して、原水補給水Ｗ２２１を散水部２１２、貯留部２１６及び散布水ラインＬ２６０のうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる原水補給水流通手段」が構成されている。
【０１８３】
軟化水補給水ラインＬ２２３は、軟化水補給水Ｗ２２２を冷却塔２１０の貯留部２１６へ供給するラインである。軟化水補給水ラインＬ２２３には、上流側から順に、軟水化装置２４３及び軟化水補給水バルブ２４４が接続されている。
【０１８４】
軟化水補給水ラインＬ２２３の上流側の端部は、補給水分岐部Ｊ２２１を介して、源流側補給水ラインＬ２２１に接続されている。軟化水補給水ラインＬ２２３の下流側の端部は、冷却塔２１０の塔本体２１１に接続されている。補給水合流ラインＬ２２４の下流側の端部には、貯留部２１６に貯留される散布水Ｗ２４０の水位を管理するボールタップ式の給水栓２４５が設けられている。
【０１８５】
給水栓２４５は、貯留部２１６に貯留される散布水Ｗ２４０の水位が低下すると、ボールタップが作動し、軟化水補給水ラインＬ２２３を流通する軟化水補給水Ｗ２２２が貯留部２１６に補給されるように構成されている。
【０１８６】
軟水化装置２４３は、原水（硬水）からなる補給水Ｗ２２０を軟水化し、軟化水補給水Ｗ２２２を生成する（得る）装置である。軟水化装置２４３は、補給水Ｗ２２０に含まれる硬度成分、具体的には、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを低減し（除去し）、原水からなる補給水Ｗ２２０から軟化水補給水Ｗ２２２を生成する装置である。
【０１８７】
軟化水補給水バルブ２４４は、弁開度を調節可能な制御弁から構成されている。軟化水補給水バルブ２４４は、軟化水補給水ラインＬ２２３の下流側の端部と軟水化装置２４３との間において、軟化水補給水ラインＬ２２３を開閉することができる。本実施形態においては、補給水ポンプ２４１、軟化水補給水バルブ２４４等から「軟化水補給水ラインＬ２２３を介して、軟化水補給水Ｗ２２２を散水部２１２、貯留部２１６及び散布水ラインＬ２６０のうちのいずれか１つ以上へ向けて流通させる軟化水補給水流通手段」が構成されている。
【０１８８】
第３実施形態における排水ラインＬ２３０に関する構成は、第１実施形態における排水ラインＬ１３０に関する構成（図１参照）と同様である。そのため、第１実施形態における排水ラインＬ１３０に関する構成についての説明を援用して、第３実施形態における排水ラインＬ２３０に関する構成についての説明を省略する。
【０１８９】
次に、図９を参照して、第３実施形態の水処理システム２００の制御に係る機能について説明する。図９は、第３実施形態の水処理システム２００の制御に係る機能ブロック図である。
【０１９０】
システム制御装置２０１は、第３実施形態の水処理システム２００における各部を制御する。図９に示すように、システム制御装置２０１は、例えば、補給水ポンプ２４１、散布水ポンプ２３９、軟化水補給水バルブ２４４、原水補給水バルブ２５２、排水バルブ２６１、ファン駆動部２２２に電気的に接続される。
【０１９１】
また、システム制御装置２０１は、水処理システム２００における各測定装置に電気的に接続され、各測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御装置２０１は、電気伝導率測定装置２３３に電気的に接続され、電気伝導率測定装置２３３により測定された電気伝導率情報を受信する。また、システム制御装置２０１は、硬度測定装置２３４に電気的に接続され、硬度測定装置２３４により測定された硬度の情報を受信する。
【０１９２】
システム制御装置２０１は、制御部２０２と、メモリ２０３と、を備える。制御部２０２は、濃縮度判定部２８１と、運転モード選択手段としての運転モード選択部２８２と、流量制御手段としての補給水制御部２８３と、を有する。
【０１９３】
第３実施形態におけるシステム制御装置２０１の構成及び動作は、第１実施形態におけるシステム制御装置１０１の構成及び動作と同様である。ただし、第１実施形態では、循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて補給水Ｗ１２０の供給経路を制御するのに対して、第３実施形態では、散布水Ｗ２４０の硬度に基づいて補給水Ｗ２２０の供給経路を制御する点が、両実施形態で異なる。この点を勘案した上で、第１実施形態におけるシステム制御装置１０１の構成及び動作についての説明を援用し、第３実施形態におけるシステム制御装置２０１の構成及び動作についての説明を省略する。
【０１９４】
次に、図８及び図９を参照して、第３実施形態の水処理システム２００の動作について説明する。
【０１９５】
循環液ポンプ２３２が作動することにより、冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０に位置する循環液Ｗ２１０は、循環液ラインＬ２１０（循環液供給ラインＬ２１１、循環液回収ラインＬ２１２）の上流側から下流側へ向けて送り出される。
【０１９６】
また、循環液Ｗ２１０は、循環液供給ラインＬ２１１を介して、被冷却装置２３１に供給される。循環液Ｗ２１０は、被冷却装置２３１の循環液導入部２３１ａから前記循環液流路を通過して被冷却装置２３１を冷却し、循環液排出部２３１ｂから循環液回収ラインＬ２１２へ排出される。循環液回収ラインＬ２１２へ排出された循環液Ｗ２１０は、冷却塔２１０の冷却塔内部ラインＬ２５０へ導入される。このようにして、循環液Ｗ２１０は、循環液ラインＬ２１０、冷却塔内部ラインＬ２５０等を介して循環する。
【０１９７】
また、散布水ポンプ２３９が作動することにより、冷却塔２１０の貯留部２１６に貯留される散布水Ｗ２４０は、散布水ラインＬ２６０（散布水供給ラインＬ２６１、散布水回収ラインＬ２６２）の上流側から下流側へ向けて送り出される。
【０１９８】
散布水ラインＬ２６０へ送り出された散布水Ｗ２４０は、散水部２１２の上部水槽２１３へ導入される。上部水槽２１３へ導入された散布水Ｗ２４０は、散水口２１４から塔本体２１１の内部において冷却塔内部ラインＬ２５０の外側へ散布される。散布された散布水Ｗ２４０は、図８に破線で示すように、塔本体２１１の内部を落下して、貯留部２１６に受け止められる。このようにして、貯留部２１６に貯留される散布水Ｗ２４０は、散布水ラインＬ２６０、散水部２１２等を介して循環する。
【０１９９】
また、冷却塔２１０において、システム制御装置２０１によりファン駆動部２２２を作動させ、ファン２２０を回転させる。これにより、ルーバ２１８を通じて塔本体２１１の内部へ外気Ｅ１が流入する。外気Ｅ１は、塔本体２１１の内部を通過し、排気Ｅ２として上部開口部２２１から塔本体２１１の外部へ排出される。
【０２００】
塔本体２１１の内部を落下する散布水Ｗ２４０は、塔本体２１１の内部へ流入する外気Ｅ１に触れて冷却される。このように冷却されて貯留部２１６へ戻る（落下する）散布水Ｗ２４０は、散布水ラインＬ２６０を介して再び冷却塔２１０の散水部２１２へ戻る。従って、貯留部２１６に貯留された散布水Ｗ２４０は、散布水ラインＬ２６０を循環して、冷却塔内部ラインＬ２５０及びその内部の循環液Ｗ２１０を冷却する冷却水として機能する。
【０２０１】
第３実施形態における水処理システム２００に関するその他の構成は、第１実施形態における水処理システム１００に関する構成（制御に係る構成を含む）と同様である。ただし、第１実施形態では、循環水Ｗ１１０の硬度に基づいて補給水Ｗ１２０の供給経路を制御するのに対して、第３実施形態では、散布水Ｗ２４０の硬度に基づいて補給水Ｗ２２０の供給経路を制御する点が、両実施形態で異なる。この点を勘案した上で、第１実施形態における水処理システム１００に関する構成についての説明を援用して、第３実施形態における水処理システム２００に関する構成についての説明を省略する。
【０２０２】
また、第３実施形態における水処理システム２００において、補給水Ｗ２２０の硬度に基づいて運転モードを選択する動作は、第１実施形態における水処理システム１００に関する動作（図３に示すフローチャートに基づく動作）と同様である。また、第３実施形態における水処理システム２００において、運転モードに応じて補給水Ｗ２２０の供給経路を制御する動作は、第１実施形態における水処理システム１００に関する動作（図４に示すフローチャートに基づく動作）と同様である。そのため、第１実施形態及における水処理システム１００に関する動作についての説明を援用して、第３実施形態における水処理システム２００に関する動作（フローチャートに基づく実施例）についての説明を省略する。
【０２０３】
第３実施形態の水処理システム２００によれば、例えば、次のような効果が奏される。
散布水Ｗ２４０の硬度を測定する硬度測定装置２３４と、硬度測定装置２３４により測定された散布水Ｗ２４０の硬度に基づいて、原水補給水Ｗ２２１を循環させる第１運転モード又は軟化水補給水Ｗ２２２を循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択部２８２と、運転モード選択部２８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ原水補給水Ｗ２２１を流通させるように原水補給水流通手段（補給水ポンプ２４１、原水補給水バルブ２５２等）及び／又は軟化水補給水流通手段（補給水ポンプ２４１、軟化水補給水バルブ２４４等）を制御し、運転モード選択部２８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ軟化水補給水Ｗ２２２を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する補給水制御部２８３と、を備える。
【０２０４】
そのため、例えば、硬度測定装置２３４で測定された散布水Ｗ２４０の硬度が高くなり、運転モード選択部２８２で第２運転モードが選択されると、補給水制御部２８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ２２１の補給が停止すると共に、軟化水補給水Ｗ２２２の補給が開始される。これにより、散布水ラインＬ２６０を流通する散布水Ｗ２４０の硬度が低くなり、スケールの除去洗浄を行うことができる。
【０２０５】
また、硬度測定装置２３４で測定された散布水Ｗ２４０の硬度が低くなり、運転モード選択部２８２で第１運転モードが選択されると、補給水制御部２８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ２２１の補給が開始されると共に、軟化水補給水Ｗ２２２の補給が停止する。これにより、散布水ラインＬ２６０を流通する散布水Ｗ２４０の硬度が高くなり、配管系等の腐食を抑制することができる。
【０２０６】
また、第３実施形態の水処理システム２００において、第２運転モードが選択された場合に、軟化水補給水Ｗ２２２を貯留部２１６へ補給すると共に、洗浄剤供給部２３５から洗浄剤を貯留部２１６へ供給するようにしてもよい。このように、軟化水補給水Ｗ２２２に洗浄剤を混合させることにより、スケールの除去洗浄の効果をより高めることができる。なお、軟化水補給水Ｗ２２２に洗浄剤を混合させない場合は、スケールの除去洗浄がより容易となり且つ無薬品によるスケールの除去洗浄を行うことができる。
【０２０７】
従って、散布水Ｗ２４０が流通する散布水ラインＬ２６０において、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる。
【０２０８】
また、本実施形態では、硬度測定装置２３４により測定された散布水Ｗ２４０の硬度に基づいて第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するようにしている。このため、原水補給水Ｗ２２１の硬度の変動に係わらず、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制を安定して行うことができる。
【０２０９】
＜第４実施形態＞
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第４実施形態の水処理システム２００Ａの概略について説明する。図１０は、本発明の第４実施形態の水処理システム２００Ａを示す概略構成図である。図１１は、第４実施形態の水処理システム２００Ａの制御に係る機能ブロック図である。
【０２１０】
図１０に示すように、第４実施形態における水処理システム２００Ａでは、第３実施形態（図８）に比して、硬度測定装置２３４を省略している。その他の構成は第３実施形態と同じである。
【０２１１】
一方、図１１に示すように、第４実施形態の水処理システム２００Ａは、タイムカウンタ部２８４を備える。タイムカウンタ部２８４は、散布水ポンプ２３９の駆動時間に基づいて、散布水Ｗ２４０の積算循環時間を計測する。また、メモリ２０３は、水処理システム２００Ａ制御に必要な各種機能を動作させる制御プログラム、電気伝導率測定装置２３３によって測定された電気伝導率、タイムカウンタ部２８４によって計測された積算循環時間、各種閾値、各種計算値等を記憶する。
【０２１２】
第４実施形態の水処理システム２００Ａは、第３実施形態の水処理システム２００に比して、運転モード選択部２８２が、タイムカウンタ部２８４により計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間に基づいて、第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するように構成されている点が異なる。
【０２１３】
詳細には、本実施形態の運転モード選択部２８２は、タイムカウンタ部２８４により計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間が所定時間未満の場合には、第１運転モードを選択し、所定時間以上の場合には、第２運転モードを選択する。所定時間としては、通常の運転において、散布水Ｗ２４０として原水補給水Ｗ２２１を循環させた場合に、配管系等の腐食抑制効果を確保できる下限の時間（例えば、２４時間）と、原水補給水Ｗ２２１に生じる硬度の変化の下限とを考慮した時間が設定される。
【０２１４】
また、本実施形態の補給水制御部２８３は、運転モード選択部２８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ原水補給水Ｗ２２１を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。また、運転モード選択部２８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ軟化水補給水Ｗ２２２を流通させるように、前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する。
【０２１５】
第４実施形態における水処理システム２００Ａに関するその他の構成は、第３実施形態における水処理システム２００に関する構成（制御に係る構成を含む）と同様である。そのため、第３実施形態における水処理システム２００に関する構成についての説明を援用して、第４実施形態における水処理システム２００Ａに関する構成についての説明を省略する。
【０２１６】
また、第４実施形態における水処理システム２００Ａにおいて、散布水Ｗ２４０の積算循環時間に基づいて運転モードを選択する動作は、第２実施形態における水処理システム１００Ａに関する動作（図７に示すフローチャートに基づく動作）と同様である。また、第４実施形態における水処理システム２００Ａにおいて、運転モードに応じて補給水Ｗ２２０の供給経路を制御する動作は、第１実施形態における水処理システム１００に関する動作（図４に示すフローチャートに基づく動作）と同様である。そのため、第２実施形態及における水処理システム１００Ａに関する動作、及び第１実施形態及における水処理システム１００に関する動作についての説明を援用して、第４実施形態における水処理システム２００Ａに関する動作（フローチャートに基づく実施例）についての説明を省略する。
【０２１７】
第４実施形態の水処理システム２００Ａによれば、例えば、次のような効果が奏される。
第４実施形態の水処理システム２００Ａは、散布水Ｗ２４０の積算循環時間を計測するタイムカウンタ部２８４と、タイムカウンタ部２８４により計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間に基づいて、原水補給水Ｗ２２１を循環させる第１運転モード又は軟化水補給水Ｗ２２２を循環させる第２運転モードのいずれかを選択する運転モード選択部２８２と、運転モード選択部２８２により第１運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ原水補給水Ｗ２２１を流通させるように原水補給水流通手段（補給水ポンプ２４１、原水補給水バルブ２５２等）及び／又は軟化水補給水流通手段（補給水ポンプ２４１、軟化水補給水バルブ２４４等）を制御し、運転モード選択部２８２により第２運転モードが選択された場合に、貯留部２１６へ軟化水補給水Ｗ２２２を流通させるように前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段を制御する補給水制御部２８３と、を備える。
【０２１８】
そのため、例えば、タイムカウンタ部２８４で計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間が所定時間以上になり、運転モード選択部２８２で第２運転モードが選択されると、補給水制御部２８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ２２１の補給が停止すると共に、軟化水補給水Ｗ２２２の補給が開始される。これにより、散布水ラインＬ２６０を流通する散布水Ｗ２４０の硬度が低くなり、スケールの除去洗浄を行うことができる。
【０２１９】
また、タイムカウンタ部２８４で計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間が所定時間未満であるために、運転モード選択部２８２で第１運転モードが選択されると、補給水制御部２８３により前記原水補給水流通手段及び／又は前記軟化水補給水流通手段が制御されて原水補給水Ｗ２２１の補給が開始されると共に、軟化水補給水Ｗ２２２の補給が停止する。これにより、散布水ラインＬ２６０を流通する散布水Ｗ２４０の硬度が高くなり、配管系等の腐食を抑制することができる。
【０２２０】
また、第４実施形態の水処理システム２００Ａにおいて、第２運転モードが選択された場合に、軟化水補給水Ｗ２２２を貯留部２１６へ補給すると共に、洗浄剤供給部２３５から洗浄剤を貯留部２１６へ供給するようにしてもよい。このように、軟化水補給水Ｗ２２２に洗浄剤を混合させることにより、スケールの除去洗浄の効果をより高めることができる。なお、軟化水補給水Ｗ２２２に洗浄剤を混合させない場合は、スケールの除去洗浄がより容易となり且つ無薬品によるスケールの除去洗浄を行うことができる。
【０２２１】
従って、散布水Ｗ２４０が流通する散布水ラインＬ２６０において、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制をより確実に行うことができる。
【０２２２】
また、本実施形態では、タイムカウンタ部２８４で計測された散布水Ｗ２４０の積算循環時間に基づいて第１運転モード又は第２運転モードのいずれかを選択するようにしている。このため、原水補給水Ｗ２２１の硬度の変動に係わらず、スケールの除去洗浄及び配管系等の腐食の抑制を安定して行うことができる。
【０２２３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。なお、以下の説明において、カッコ内の符号は他の実施形態の同等部分を示している。
【０２２４】
第１実施形態において、硬度測定装置１３４は、循環水Ｗ１１０の硬度を測定することができれば、循環水供給ラインＬ１１１に限らず、別の場所に接続されていてもよい。すなわち、硬度測定装置１３４は、循環水供給ラインＬ１１１のほか、循環水回収ラインＬ１１２、散水部１１２及び貯留部１１６のいずれかに接続されていればよい。
【０２２５】
第３実施形態において、硬度測定装置２３４は、散布水Ｗ２４０の硬度を測定することができれば、散布水供給ラインＬ２６１に限らず、別の場所に接続されていてもよい。すなわち、硬度測定装置２３４は、散布水供給ラインＬ２６１のほか、散布水回収ラインＬ２６２、散水部２１２及び貯留部２１６のいずれかに接続されていればよい。
【０２２６】
第１実施形態及び第２実施形態において、洗浄剤は、循環水Ｗ１１０に供給することができれば、貯留部１１６に限らず、別の場所から供給してもよい。すなわち、洗浄剤は、散水部１１２、循環水ラインＬ１１０、原水補給水ラインＬ１２２及び軟化水補給水ラインＬ１２３のいずれかにおいて供給されればよい。
【０２２７】
第３実施形態及び第４実施形態において、洗浄剤は、散布水Ｗ２４０に供給することができれば、貯留部２１６に限らず、別の場所から供給してもよい。すなわち、洗浄剤は、散水部２１２、散布水ラインＬ２６０、原水補給水ラインＬ２２２及び軟化水補給水ラインＬ２２３のいずれかにおいて供給されればよい。
【０２２８】
第１実施形態及び第２実施形態において、原水補給水ラインＬ１２２の下流側は、軟化水補給水バルブ１４４と給水栓１４５との間に接続されていてもよい。すなわち、原水補給水Ｗ１２１は、原水補給水ラインＬ１２２又は軟化水補給水ラインＬ１２３のいずれかにより冷却塔１１０へ供給されればよい。
【０２２９】
第３実施形態及び第４実施形態において、原水補給水ラインＬ２２２の下流側は、軟化水補給水バルブ２４４と給水栓２４５との間に接続されていてもよい。すなわち、原水補給水Ｗ２２１は、原水補給水ラインＬ２２２又は軟化水補給水ラインＬ２２３のいずれかにより冷却塔２１０へ供給されればよい。
【０２３０】
第１実施形態及び第２実施形態において、原水補給水ラインＬ１２２の下流側は、冷却塔１１０の散水部１１２に接続されていてもよいし、循環水ラインＬ１１０に接続されていてもよい。すなわち、原水補給水Ｗ１２１は、貯留部１１６、散水部１１２及び循環水ラインＬ１１０のうちのいずれか１つ以上へ補給されればよい。また、軟化水補給水ラインＬ１２３の下流側は、冷却塔１１０の散水部１１２に接続されていてもよいし、循環水ラインＬ１１０に接続されていてもよい。すなわち、軟化水補給水Ｗ１２２は、貯留部１１６、散水部１１２及び循環水ラインＬ１１０のうちのいずれか１つ以上へ補給されればよい。
【０２３１】
第３実施形態及び第４実施形態において、原水補給水ラインＬ２２２の下流側は、冷却塔２１０の散水部２１２に接続されていてもよいし、散布水ラインＬ２６０に接続されていてもよい。すなわち、原水補給水Ｗ２２１は、貯留部２１６、散水部２１２及び散布水ラインＬ２６０のうちのいずれか１つ以上へ補給されればよい。また、軟化水補給水ラインＬ２２３の下流側は、冷却塔２１０の散水部２１２に接続されていてもよいし、散布水ラインＬ２６０に接続されていてもよい。すなわち、軟化水補給水Ｗ２２２は、貯留部２１６、散水部２１２及び散布水ラインＬ２６０のうちのいずれか１つ以上へ補給されればよい。
【０２３２】
第１実施形態及び第２実施形態において、第１運転モードは、原水補給水Ｗ１２１を循環させるだけでなく、原水補給水Ｗ１２１に若干の軟化水補給水Ｗ１２２を混合させた補給水を循環させてもよい。すなわち、第１運転モードでは、「主として原水補給水Ｗ１２１を」循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０に循環させればよく、必ずしも原水補給水Ｗ１２１を１００％として循環させなくてもよい。例えば、原水補給水Ｗ１２１を９０％以上とし、残りを軟化水補給水Ｗ１２２としてもよい。
【０２３３】
第３実施形態及び第４実施形態において、第１運転モードは、原水補給水Ｗ２２１を循環させるだけでなく、原水補給水Ｗ２２１に若干の軟化水補給水Ｗ２２２を混合させた散布水を循環させてもよい。すなわち、第１運転モードでは、「主として原水補給水Ｗ２２１を」散布水Ｗ２４０として散布水ラインＬ２６０に循環させればよく、必ずしも原水補給水Ｗ２２１を１００％として循環させなくてもよい。例えば、原水補給水Ｗ２２１を９０％以上とし、残りを軟化水補給水Ｗ２２２としてもよい。
【０２３４】
第１実施形態及び第２実施形態において、第２運転モードは、軟化水補給水Ｗ１２２を循環させるだけでなく、軟化水補給水Ｗ１２２に若干の原水補給水Ｗ１２１を混合させた補給水を循環させてもよい。すなわち、第２運転モードでは、「実質的に軟化水補給水Ｗ１２２のみを」循環水Ｗ１１０として循環水ラインＬ１１０に循環させればよく、必ずしも軟化水補給水Ｗ１２２を１００％として循環させなくてもよい。例えば、軟化水補給水Ｗ１２２を９０％以上とし、残りを原水補給水Ｗ１２１としてもよい。
【０２３５】
第３実施形態及び第４実施形態において、第２運転モードは、軟化水補給水Ｗ２２２を循環させるだけでなく、軟化水補給水Ｗ２２２に若干の原水補給水Ｗ２２１を混合させた散布水を循環させてもよい。すなわち、第２運転モードでは、「実質的に軟化水補給水Ｗ２２２のみを」散布水Ｗ２４０として散布水ラインＬ２６０に循環させればよく、必ずしも軟化水補給水Ｗ２２２を１００％として循環させなくてもよい。例えば、軟化水補給水Ｗ２２２を９０％以上とし、残りを原水補給水Ｗ２２１としてもよい。
【０２３６】
第１実施形態及び第２実施形態においては、濃縮度判定部１８１により循環水Ｗ１１０が濃縮していると判定された場合に、貯留部１１６へ補給水Ｗ１２０として原水補給水Ｗ１２１を補給するようにしている。これに限らず、補給水Ｗ１２０として、原水補給水Ｗ１２１と、若干の軟化水補給水Ｗ１２２とを補給するようにしてもよい。すなわち、原水補給水バルブ１５２を開いて原水補給水Ｗ１２１を補給すると共に、軟化水補給水バルブ１４４を少し開いて軟化水補給水Ｗ１２２を若干量だけ補給するようにしてもよい。
【０２３７】
第３実施形態及び第４実施形態においては、濃縮度判定部２８１により散布水Ｗ２４０が濃縮していると判定された場合に、貯留部２１６へ補給水Ｗ２２０として原水補給水Ｗ２２１を補給するようにしている。これに限らず、補給水Ｗ２２０として、原水補給水Ｗ２２１と、若干の軟化水補給水Ｗ２２２とを補給するようにしてもよい。すなわち、原水補給水バルブ２５２を開いて原水補給水Ｗ２２１を補給すると共に、軟化水補給水バルブ２４４を少し開いて軟化水補給水Ｗ２２２を若干量だけ補給するようにしてもよい。
【０２３８】
第２実施形態において、循環水Ｗ１１０の積算流量に基づいて運転モードを選択するようにしてもよい。積算流量は、循環水ポンプ１３２から供給される循環水Ｗ１１０の単位時間当たりの流量と、タイムカウンタ部１８４で計測された積算循環時間とから算出することができる。同様に、第４実施形態において、散布水Ｗ２４０の積算流量に基づいて運転モードを選択するようにしてもよい。積算流量は、散布水ポンプ２３９から供給される散布水Ｗ２４０の単位時間当たりの流量と、タイムカウンタ部２８４で計測された積算循環時間とから算出することができる。
【０２３９】
第１実施形態〜第４実施形態において、例えば、２４時間毎、１ヶ月毎、及び半年毎というように、特定の期間が経過した時点で手動によりシステム制御装置１０１（２０１）を操作して、運転モードを切り替えるようにしてもよい（第１運転モード→第２運転モード、又は第２運転モード→第１運転モード）。また、冷却塔１１０（２１０）の運転を停止する期間（例えば、夜間、冬場等）に、手動によりシステム制御装置１０１（２０１）を操作して、運転モードを第１運転モードから第２運転モードに切り替えるようにしてもよい。この場合、冷却塔１１０（２１０）の運転を行う期間（例えば、昼間、春〜秋等）では、運転モードを第２運転モードから第１運転モードに切り替える。
【０２４０】
また、第１実施形態〜第４実施形態において、被冷却装置１３１（２３１）を熱交換機とした場合は、熱交換器の熱交換効率が低下した時点で運転モードを第１運転モードから第２運転モードに切り替えるようにしてもよい。この場合は、循環水Ｗ１１０（循環液Ｗ２１０）の硬度が所定の閾値よりも低くなったとき、又は積算循環時間が所定時間を経過したときに、運転モードを第２運転モードから第１運転モードに切り替える。
【０２４１】
第１実施形態〜第４実施形態において、第２運転モードが選択された場合に、循環水Ｗ１１０（散布水Ｗ２４０）の循環を継続しながら補給水Ｗ１２０（Ｗ２２０）の供給経路を制御してもよい。この場合は、循環水Ｗ１１０（散布水Ｗ２４０）として流通する原水補給水Ｗ１２１（Ｗ２２１）に、徐々に軟化水補給水Ｗ１２２（Ｗ２２２）が混合する。この後、ほぼすべての循環水Ｗ１１０（散布水Ｗ２４０）が軟化水補給水Ｗ１２２（Ｗ２２２）に入れ替わる。或いは、水処理システムの運転を止めて、循環水ラインＬ１１０（散布水ラインＬ２６０）から循環水Ｗ１１０（散布水Ｗ２４０）を排出してから、軟化水補給水Ｗ１２２（Ｗ２２２）を貯留部１１６（２１６）へ補給するようにしてもよい。この場合は、ほぼすべての循環水Ｗ１１０（散布水Ｗ２４０）を軟化水補給水Ｗ１２２（Ｗ２２２）に入れ替えてから、第２運転モードでの運転を開始する。
【符号の説明】
【０２４２】
１００，１００Ａ，２００，２００Ａ  水処理システム
１１０，２１０  冷却塔
１１２，２１２  散水部
１１６，２１６  貯留部
１３１，２３１  被冷却装置
１３４，２３４  硬度測定装置
１３５，２３５  洗浄剤供給部（洗浄剤供給手段）
１４１，２４１  補給水ポンプ（原水補給水流通手段、軟化水補給水流通手段）
１４４，２４４  軟化水補給水バルブ（軟化水補給水流通手段）
１５２，２５２  原水補給水バルブ（原水補給水流通手段）
１８３，２８３  補給水制御部（流量制御手段）
Ｌ１１０  循環水ライン
Ｌ１１１  循環水供給ライン
Ｌ１１２  循環水回収ライン
Ｌ１２２，Ｌ２２２  原水補給水ライン
Ｌ１２３，Ｌ２２３  軟化水補給水ライン
Ｌ２１０  循環液ライン
Ｌ２１１  循環液供給ライン
Ｌ２１２  循環液回収ライン
Ｌ２５０  冷却塔内部ライン
Ｌ２６０  散布水ライン
Ｌ２６１  散布水供給ライン
Ｌ２６２  散布水回収ライン
Ｗ１１０  循環水
Ｗ１２０，Ｗ２２０  補給水
Ｗ１２１，Ｗ２２１  原水補給水
Ｗ１２２，Ｗ２２２  軟化水補給水
Ｗ２１０  循環液
Ｗ２４０  散布水
【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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【図８】
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【図９】
2011177699.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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