(57)【要約】【課題】スライムの生成及びスケールの付着並びに腐食を抑制できる水処理剤及び冷却水等の管理方法の提供。【解決手段】上記課題は、水溶性ポリマーと、オキシカルボン酸と、アゾール化合物と、イソチアゾリン化合物と、ホスホン化合物とを、有効成分として含有する水溶液からなり、かつ、冷却水中の、水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物の各濃度を、水溶性ポリマーが１２mg/L以上に、オキシカルボン酸が１０mg/L以上に、アゾール化合物が１mg/L以上に、イソチアゾリン化合物が０．３mg/L以上に、ホスホン化合物が８mg/L以上に、それぞれ維持した状態で使用することで、達成できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物とを有効成分として含有する水溶液からなることを特徴とする水処理剤。
【請求項２】
前記イソチアゾリン化合物は、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとマグネシウム塩との混合物、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−エチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ブチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ビニル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ヘキシル−４−イソチアゾリン−３−オンであることを特徴とする請求項１記載の水処理剤。
【請求項３】
前記オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸またはこれらの塩であることを特徴とする請求項１記載の水処理剤。
【請求項４】
前記ホスホン化合物は、２−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、１−ヒドロキシ−エチレン−１、１−ビスホスホン酸、アミノトリカルボン酸またはその塩、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸またはその塩、ニトロトリメチレンホスホン酸またはその塩であることを特徴とする請求項１記載の水処理剤。
【請求項５】
被処理液である冷却水中に、水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物とを有効成分として含有した水溶液からなる水処理剤を添加して、前記冷却水中の、水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物の各濃度を、前記水溶性ポリマーが１２mg/L以上に、前記オキシカルボン酸が１０mg/L以上に、前記アゾール化合物が１mg/L以上に、前記イソチアゾリン化合物が０．３mg/L以上に、前記ホスホン化合物が８mg/L以上に、それぞれ維持した状態で使用することを特徴とする冷却水等の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調機器の冷却塔の冷却水に用いられるのに好適な水処理剤及びその水処理剤を用いた冷却水等の管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一例として冷凍空調機器の冷却塔は、冷凍空調機器の熱交換器（凝縮器や吸収器）の冷却用として用いられる冷却水を散水することで、冷却水と大気とを直接接触させることによって、冷却水の一部を蒸発させ、その時の気化熱により冷却水を冷却するものである。この際、この冷却水が、冷凍空調機器の熱交換器の配管内壁に接触することで、その配管内壁が腐食して、著しい場合には、熱交換器の配管に孔を開けてしまうことがある。しかも、冷却水が蒸発することで、析出した塩類が熱交換器の配管内壁にスケールとして付着してしまい、熱交換性能を悪化させている。また、大気中から微生物が混入して、これが成長してスライムが発生して熱交換器に付着することで、熱交換器の熱交換性能の悪化、通水抵抗の増大、熱交換器の配管の腐食などの障害が促進されている。
【０００３】
そこで、上述の障害を阻止するために、冷却水に水処理剤を添加することが試みられている。そして、その水処理剤としては、イソチアゾロン化合物と、カルボン酸系低分子量ポリマー及び／またはホスホン酸類と、アゾール化合物とを有効成分として含有するものであって、そのイソチアゾロン化合物を、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９３７１１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特開２００２−１９３７１１号公報に記載の水処理剤では、イソチアゾロン化合物を２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとしているために価格が高くなってしまうとともに、微生物の発育を阻止するためにはイソチアゾロン化合物の濃度を高くしなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、熱交換器の配管へのスライムの生成及びスケールの付着並びに熱交換器の配管の腐食を抑制することができる低価格化を可能にした水処理剤及び冷却水等の管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、水溶性ポリマーと、オキシカルボン酸と、アゾール化合物と、イソチアゾリン化合物と、ホスホン化合物とを、有効成分として含有する水溶液からなる水処理剤であることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の水処理剤は、前記イソチアゾリン化合物は、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとマグネシウム塩との混合物、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−エチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ブチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ビニル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ヘキシル−４−イソチアゾリン−３−オンであることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の水処理剤は、前記オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸またはこれらの塩であることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の水処理剤は、前記ホスホン化合物は、２−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、１−ヒドロキシ−エチレン−１、１−ビスホスホン酸、アミノトリカルボン酸またはその塩、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸またはその塩、ニトロトリメチレンホスホン酸またはその塩であることを特徴としている。
【００１０】
さらに、本発明の冷却水等の管理方法は、被処理液である冷却水中に、水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物とを有効成分として含有した水溶液からなる水処理剤を添加して、前記冷却水中の、水溶性ポリマーとオキシカルボン酸とアゾール化合物とイソチアゾリン化合物とホスホン化合物の各濃度を、前記水溶性ポリマーが１２mg/L以上に、前記オキシカルボン酸が１０mg/L以上に、前記アゾール化合物が１mg/L以上に、前記イソチアゾリン化合物が０．３mg/L以上に、前記ホスホン化合物が８mg/L以上に、それぞれ維持した状態で使用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、熱交換器の配管へのスライムの生成及びスケールの付着並びに熱交換器の配管の腐食を抑制して、熱交換器の熱交換性能の悪化及び熱交換器の配管の腐食による孔の発生を抑制することができ、しかも、イソチアゾロン化合物として、高価であるところの２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを使用することなく、殺菌剤として一般的な５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの混合物を使用することで、イソチアゾロン化合物を２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを単独使用した場合と同様の効果が得られるため、低価格化を可能にした水処理剤及び冷却水等の管理方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る水処理剤及び冷却水等の管理方法の実施形態例を、具体的に説明する。
【００１３】
炭酸水素イオンとカルシウムイオンの高濃度の溶液が加熱放置されることにより炭酸カルシウムが析出し、この炭酸カルシウムが配管材料（冷凍空調機器の熱交換器）の配管内壁等に付着することでスケールが生成される。炭酸カルシウムが生成（析出）すると試験水（試料）水中の溶存カルシウム濃度が低下する。そこで、カルシウムの析出を加速するために、炭酸水素イオンがカルシウムイオンのモル濃度で、２倍の高濃度のカルシウム溶液（通常の水道水の２０倍程度）を用いて、各種添加成分の濃度と溶存カルシウムの濃度の影響を調べる試験を、表１に示す試験条件で行った結果、表２に示す分析結果（溶存カルシウムの分析結果）が得られた。
【表１】
2008307512.tif 000002
【表２】
2008307512.tif 000003
【００１４】
試験前の溶存カルシウムの濃度が４００ｍｇ／Lであるので、表１の試薬No.１に示すように、試薬（水処理剤）を添加しない場合には、カルシウムの析出抑制率は、（５／４００）×１００＝１．３％程度と悪いことがわかる。同様に、水溶性ポリマー１２mg/L以上及びホスホン化合物８mg/L以上を共存させると、表１の試薬No.５〜No.６及び試薬No.１０〜No.２２に示すように、カルシウムの析出抑制率は、８０％以上と良好になることがわかる。なお、アゾール化合物、イソチアゾリン化合物、オキシカルボン酸は、炭酸カルシウムの析出抑制効果は、見られなかった。このことにより、水溶性ポリマー１２mg/L以上及びホスホン化合物８mg/L以上を共存させることにより、カルシウムの析出を８０％以上抑制することができることが確認できる。
【００１５】
次に、溶液にイソチアゾリン化合物を添加して加熱すると、イソチアゾリン化合物が分解して白濁する。そこで、各種試薬の白濁の有無を確認する試験（白濁確認試験）を行った結果、表３に示す結果が得られた。なお、この場合、表１に示す試験条件において、試験水を、炭酸カルシウムの析出と区別するために、カルシウム濃度の低い水道水とした。
【表３】
2008307512.tif 000004
【００１６】
表３に示す結果によって、ホスホン化合物を、８mg/L以上添加することによって、白濁することがなくなり、ホスホン化合物がイソチアゾリン化合物の分解を抑制する効果があることがわかった。
【００１７】
次に、鉄及び銅の腐食抑制効果を把握するために、各種添加成分の種類を変化させたときの腐食度を確認する試験を、表４に示す腐食試験方法（ＪＩＳＫ０１００工業用水腐食性試験方法準拠）により、表５の試験水を用いて行った結果、表６に示す鉄の腐食試験結果及び表７に示す銅の腐食試験結果が得られた。
【表４】
2008307512.tif 000005
【表５】
2008307512.tif 000006
【表６】
2008307512.tif 000007
【００１８】
上記表６の鉄の腐食試験結果によれば、オキシカルボン酸を除く、水溶性ポリマー、アゾール化合物、イソチアゾリン化合物、及びホスホン化合物については、鉄の腐食抑制に対して顕著な効果は、見られなかった。しかし、オキシカルボン酸を１０mg/L以上添加することで、添加しない場合に比較して、鉄の腐食度が、１／３以下になることが認められた。
【表７】
2008307512.tif 000008
【００１９】
上記表７に示す銅の腐食試験結果によれば、アゾール化合物を、１mg/L以上添加することで、銅の腐食を約１／３まで抑制することが認められた。
【００２０】
次に、微生物抑制効果を把握するための試験を、表８に示す微生物抑制試験条件により、表９に示す組成からなる試験水（試験液）を用いて行った結果、表１０に示す微生物抑制試験結果が得られた。なお、試験水は、微生物が生息し、繁殖に必要な栄養分が十分に含まれている通常の冷却塔に使用している冷却水を使用した。
【表８】
2008307512.tif 000009
【表９】
2008307512.tif 000010
【表１０】
2008307512.tif 000011
【００２１】
表１０に示す結果によって、イソチアゾリン化合物を、０．３mg/L以上添加することにより、微生物（生菌数）を、約１／２００以下まで減少することが認められた。
【００２２】
上述の各試験において、スケール抑制効果、イソチアゾリンの安定性、鉄及び銅の防食効果並びに殺菌効果を向上させるためには、冷却水の水処理剤の添加成分の各濃度が、水溶性ポリマーを１２mg/L以上に、アゾール化合物を１mg/L以上に、イソチアゾリン化合物を０．３mg/L以上に、ホスホン化合物を８mg/L以上に、オキシカルボン酸を１０mg/L以上となるようにすればよいことがわかった。そこで、冷却水の水処理剤の添加成分の各目標濃度を、水溶性ポリマーを１２mg/Lに、アゾール化合物を１mg/Lに、イソチアゾリン化合物を０．３mg/Lに、ホスホン化合物を８mg/Lに、オキシカルボン酸を１０mg/Lに、それぞれ設定する。
【００２３】
実際の水処理では、高濃度の水処理剤を、添加成分が冷却水の中で目標濃度になるように添加することによって行われる。水処理剤の添加成分の濃度は、冷却水中で何倍に希釈させるかがわかれば、水処理剤の添加成分の濃度＝（冷却水の目標維持濃度）×希釈倍率の式で求めることができる。
【００２４】
水処理剤の各添加成分の濃度を高くすれば、希釈倍率を高くすることができるので、使用量（冷却水）は少なくできるが、添加成分の含有量が多くなるので、原料代（添加成分の原料代）が高くなる。その逆に、水処理剤の各添加成分の濃度を低くすれば、添加成分の含有量が少なくなるので、原料代（添加成分の原料代）を低く抑えることができるが、希釈倍率を低くすることになるので、使用量（冷却水）は多くなり、流通コストが高くなる。そこで、原料代（添加成分の原料代）及び流通コストの両方を適切に抑えるために、希釈倍率を３０００に設定すると、冷却水中の目標維持濃度と水処理剤中の添加成分の関係は、水処理剤の添加成分の濃度＝（冷却水の目標維持濃度）×希釈倍率の式によって求めることができ、表１１に示すようになる。
【表１１】
2008307512.tif 000012