(57)【要約】【課題】冷却管に流れる冷却水の送水圧力損失を減少させる効果を有する流動抵抗低減剤の劣化を防止し、安定した効果を長期にわたって確保する。【解決手段】アミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子と、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、芳香族カルボン酸塩、アゾール類のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有することを特徴とする流動抵抗低減剤。さらに、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体の内から選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有することが好ましい。前記の流動抵抗低減剤を水系に添加することを特徴とする流動抵抗低減方法。それを使用する装置。【選択図】　　　図１
2004027117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子と、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、芳香族カルボン酸塩、アゾール類のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分とを含有することを特徴とする流動抵抗低減剤。
【請求項２】
さらに、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有することを特徴とする請求項１記載の流動抵抗低減剤。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の流動抵抗低減剤を水系に添加することを特徴とする流動抵抗低減方法。
【請求項４】
送水管、熱交換器、冷却水ポンプ、貯水槽並びに冷却塔及び／又は冷凍機からなる冷水製造設備によって構成された冷却装置において、該冷却装置内に、請求項１又は請求項２記載の流動抵抗低減剤を添加した冷却水を循環させることを特徴とする冷却装置システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却管に流れる冷却水や温水管に流れる温水の送水圧力損失を減少させる効果を有する流動低抗低減剤、流動抵抗低減方法及び冷却装置システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビル空調や機器冷却においては、冷却管に流れる冷却水の送水圧力損失を減少させ、循環ポンプの消費電力を低減したり、より多くの流量を確保するために、循環させる冷却水にアミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子を添加して乱流渦を抑制する方法が用いられている。この技術は温水管を利用する分野にも適用されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したアミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子には、配管等に用いられる軟鋼や熱交換器に多用される銅及び銅合金などに対する防食効果がほとんどないため、これらの金属が腐食する過程においてイオンとなって溶出し、更に水酸化物となって沈殿する際に前述の高分子を凝集して、数週間という短期問で著しく効果が低下してしまうという問題点があった。
また、高分子を含む凝集沈殿物は金属表面に付着しやすいため、付着部位で二次腐食が発生して、さらに金属イオンの溶出を加速するという悪循環が生じていた。
【０００４】
本発明は、そのような問題点を解決し、冷却管に流れる冷却水や温水管に流れる温水の送水圧力損失を減少させる効果を有する流動抵抗低減剤の劣化を防止し、安定した効果を長期にわたって確保することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者等は鋭意研究を行い、本発明では流動抵抗低減剤であるアミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子と、防食剤である亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、芳香族カルボン酸塩、アゾール類のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有することとし、金属腐食に起因して生じる劣化を抑制できることを見出した。また、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体の内から選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有させることにより、発生した凝集沈殿物を分散して、付着によって起こる二次腐食を防止できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、次の構成からなるものである。
（１）アミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド系高分子と、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、芳香族カルボン酸塩、アゾール類のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分とを含有することを特徴とする流動抵抗低減剤。（２）さらに、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体のうちから選ばれる少なくとも一つ以上の成分を含有することを特徴とする前記（１）記載の流動抵抗低減剤。
（３）前記（１）又は（２）記載の流動抵抗低減剤を水系に添加することを特徴とする流動抵抗低減方法。
（４）送水管、熱交換器、冷却水ポンプ、貯水槽並びに冷却塔及び／又は冷凍機からなる冷水製造設備によって構成された冷却装置において、該冷却装置内に、前記（１）又は（２）記載の流動抵抗低減剤を添加した冷却水を循環させることを特徴とする冷却装置システム。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、冷却装置のシステム構成図である。図１において、１は送水管、２は熱交換器、３は冷却水ポンプ、４は貯水槽、５は冷却塔７、冷凍機６等を備えた冷水製造設備である。なお、８は流量計であり、９は圧力計である。冷却水は、冷却水ポンプ３により、送水管１の中を矢印Ａの方向に流れて、熱交換器内を冷却している。送水管１内を循環して温度が上昇した冷却水は、貯水槽４に戻った後、矢印Ｂの方向に送られて冷水製造設備５で冷却されてから、再び貯水槽４に戻される。
本発明は、冷却水系及び温水系のいずれにも適用できるので、以下に於いては「水系」として説明する。
【０００８】
水系で流動抵抗を低減する物質としては、アミンオキサイド又はポリエチレンオキサイドのほか四級アンモニウム塩などが用いられ、通常これらの高分子は、水中の濃度が１００から１００００ｐｐｍ（この濃度は冷却水の場合に好適である）になるように添加されるが、本発明においては、更に亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、有機カルボン酸塩、アゾール類の内から選ばれる少なくとも１つ以上の成分が用いられ、場合によっては更にアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体の内から選ばれる少なくとも一つ以上の成分が用いられる。
【０００９】
各成分は、アミンオキサイド又はポリエチレンオキサイド１重量部に対し、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、リン化合物、有機カルボン酸塩では０．０５〜０．５重量部、アゾール類では０．００１〜０．０１重量部、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、マレイン酸の重合体もしくは共重合体では０．０１〜０．１重量部の割合で添加するのがよい。これ以下の添加量では十分な効果が得られず、またこれ以上添加しても効果の向上が期待できないため、費用対効果の点において上記の割合で用いることが好ましい。
本発明の薬剤を長期保存する場合は、微生物が増殖することがあるので、安息香酸やサリチル酸、イソチアゾリン化合物など防腐剤を少量添加することが望ましい。
【００１０】
また、本発明は、密閉循環冷却水系又は開放循環冷却水系に広く用いることができる。
この場合、本発明の流動抵抗低減剤を冷却水系において一般的に用いられる他の薬剤、たとえば珪酸塩、アミノ酸、脂肪族有機酸、アルミン酸、硼酸、リグニンスルホン酸、タンニン酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グルコン酸、クエン酸、蓚酸、蟻酸、酒石酸、フィチン酸、琥珀酸、乳酸などの有機カルボン酸等と併用したり、配合しても差し支えない。
また、本発明は、加熱循環水系やボイラー水系にも使用することができる。この場合、本発明の流動抵抗低減剤を温水系において一般的に用いられる他の薬剤、たとえばヒドラジン、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、アスコルビン酸塩、エルソルビン酸恵、タンニン、リグニン、リグニンスルホン酸塩、グルコース等と併用したり、配合しても差し支えない。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものでは無い。
【００１２】
実施例１
容量１リットルのビーカーに水道水１リットルを入れ、本発明の薬剤を第１表に示すように添加した後、軟鋼試験片３０×２０×１ｍｍを浸漬して、マグネチックスターラーで連続撹拌する。定期的に上澄み液１０ｍｌを分取し、薬剤濃度の経時変化を追跡した。結果は第１表に示すとおり、本発明の薬剤はアミンオキサイド濃度の低下が極めてわずかであり、安定していることがわかる。
【００１３】
【表１】
2004027117.tif 000003
【００１４】
実施例２
図１の冷却装置を模した実験装置を用い、本発明の流動抵抗低減剤を用いた場合と用いない場合とで経時変化を比較した。送水管は軟鋼、熱交換器は銅を用いており、送水距離を３００ｍ、管径を１００ｍｍ、送水ポンプの吐出圧力を０．２ＭＰａ一定に制御した。試験期間中は熱交換器出口において流量を測定し、ポリエチレンオキサイド（平均分子量２００万）５０００ｐｐｍ添加時のスタート時流量を１００％としたときの流量を百分率で算出した。結果は第２表に示すとおりである。
【００１５】
ポリエチレンオキサイド単独で添加した場合は１ヶ月後で添加直後の８４％、３ヶ月後には７７％まで効果が低下し、薬剤無添加と大差ない状態になっている。これに対して、本発明の薬剤を添加したものは、６ヶ月以上経過しても流量の低下がほとんど見られないか、若干の低下が見られる程度で依然高い流動抵抗低減効果を保持している。また、６ヶ月経過後の軟鋼試験片表面に生じた孔食の数と深さを計測したところ、ポリエチレンオキサイド単独添加の場合は、無添加の２倍以上の５２点の孔食が見られたのに対して、本発明の薬剤ではいずれも１０点以下且つ深さも０．１ｍｍ以下であり、特にポリマーを併用したものはいずれもまったくピッチングが見られず、二次腐食も効果的に抑制されていることが確認された。
【００１６】
【表２】
2004027117.tif 000004
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の流動抵抗低減剤は、金属腐食に起因して生じる劣化を長期にわたって抑制し、安定した効果を維持することができる。また、発生した凝集沈殿物を分散して、付着によって起る二次腐食を防止することもできる。このため、本発明の水系は、水を通す流動抵抗が低減されると同時に、管の金属腐食に起因して生じる劣化を長期にわたって抑制し、安定した水の流通を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するのに用いる冷却装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
１　送水管
２　熱交換器
３　冷却水ポンプ
４　貯水槽
５　冷水製造設備
６　冷却機
７　冷却塔
８　流量計
９　圧力計
【図１】
2004027117.tif 000005