(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に水槽を備え、上部から水を散水して水を冷却する冷却塔本体と、
該冷却塔本体の該水槽の下側に配置された、水を電解処理して塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させる電解型酸化剤発生装置とを備えてなり、
該電解型酸化剤発生装置と該水槽とが送水配管で接続されている冷却塔装置であって、
前記電解型酸化剤発生装置から取り出される電解処理水を前記水槽に導くための配管が、該電解型酸化剤発生装置から該水槽の底面に向けて上向きのほぼ鉛直線状に延びるものであることを特徴とする冷却塔装置。
【請求項２】
請求項１において、前記冷却塔本体は下向きの脚を備え、これにより該冷却塔本体の下側にスペースが生じており、
このスペースに前記電解型酸化剤発生装置が設置されていることを特徴とする冷却塔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍機、冷温水機、各種工程の熱交換器などで使用する冷却水を循環して供給する冷却塔装置に係り、特に、冷却塔から冷却水を引き抜いて電解処理することにより冷却水中の塩化物イオンから次亜塩素酸等の塩素系酸化剤を生成させ、塩素系酸化剤を含む電解処理水を冷却塔に送給することにより冷却水系のスライム障害を防止するための電解型酸化剤発生装置を備えた冷却塔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷却水系では、微生物によりスライムが発生し易い。特に、循環冷却水系の高濃縮運転では、冷却水の水質が悪化し、細菌、黴、藻類などの微生物群に土砂、塵埃などが混ざり合って形成されるスライムが発生し易くなり、熱交換器における熱効率の低下や通水の悪化、更には病原菌の発生を引き起こす。また、スライム付着部において、機器や配管の局部腐食を誘発する。
【０００３】
このようなスライムによる障害を防止するために、酸化剤が用いられている。スライム防止のための酸化剤は薬品タンクにストックされ、薬注ポンプにより冷却水系に注入される。この薬品タンクには定期的に薬品を補充する必要があり、薬品運搬の労力（ローリー運搬、コンテナ移動、キュービの高所への移動等）を要する。また、薬品の管理、発注等の手間もかかる。
【０００４】
スライムを防止する別の方法として、冷却水中に含まれる塩化物イオンを電解酸化により次亜塩素酸などの塩素系酸化剤に変換し、この塩素系酸化剤を冷却水中に存在させる方法が知られている。
【０００５】
冷却水系の補給水として用いられる水道水や工業用水には、通常数ｍｇ−Ｃｌ−／Ｌ〜１０ｍｇ−Ｃｌ−／Ｌ程度の塩化物イオンが含まれており、循環冷却水系の冷却水には、補給水中の塩化物イオンが６〜８倍程度に濃縮して存在している。このため、この冷却水を電解処理することにより、冷却水中の塩化物イオンからスライム防止効果のある残留塩素（遊離塩素）を発生させることができる。この残留塩素を含む電解処理水を冷却水系に戻すことにより、スライム障害を防止することができる。
【０００６】
この塩素系酸化剤を発生させるための電解型酸化剤発生装置では、陽極と陰極との間に外部電源を用いて直流電圧を印加すると共に、両極間に冷却水を通水する。これにより、陽極の表面において冷却水中の塩化物イオンが酸化され、次亜塩素酸などの強い酸化力を有する残留塩素が生成する。生成した残留塩素は、スライムの原因となる微生物を殺菌し、あるいは増殖を抑制するので、循環冷却水系のスライム発生を効果的に防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
冷却塔から冷却水を引き抜いて電解処理し、電解処理水を冷却塔に戻すようにするためには、冷却水を電解処理するための、電解槽ベッセルと電源装置を備える電解型酸化剤発生装置と、この電解型酸化剤発生装置に冷却塔から引き抜いた冷却水を送給するための配管と電解処理水を冷却塔に戻すための配管を設ける必要がある。しかし、冷却塔は、通常、ビルの屋上等の限られた狭い場所に設けられており、多くの場合、電解型酸化剤発生装置や配管類を冷却塔の近傍にに設けることが困難である。
【０００８】
また、電解型酸化剤発生装置を冷却塔から隔離して設けることは、配管系統が長く複雑になり、コストの面からもメンテナンスの面からも不利である。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し、塩素系酸化剤を発生させるための電解型酸化剤発生装置を、冷却塔の近傍に設置することができる冷却塔装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷却塔装置は、下部に水槽を備え、上部から水を散水して水を冷却する冷却塔本体と、該冷却塔本体の該水槽の下側に配置された、水を電解処理して塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させる電解型酸化剤発生装置とを備えてなり、該電解型酸化剤発生装置と該水槽とが送水配管で接続されている冷却塔装置であって、前記電解型酸化剤発生装置から取り出される電解処理水を前記水槽に導くための配管が、該電解型酸化剤発生装置から該水槽の底面に向けて上向きのほぼ鉛直線状に延びるものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の冷却塔装置は、電解型酸化剤発生装置を冷却塔本体の下側に配置するため、電解型酸化剤発生装置を設置するための専用のスペースは不要となる。冷却塔本体の下側の電解型酸化剤発生装置と冷却塔本体の水槽とは、短い配管で送水することができる。
【００１２】
本発明の冷却塔装置では、冷却塔本体は下向きの脚を備え、これにより冷却塔本体の下側にスペースが生じており、このスペースに電解型酸化剤発生装置が設置されていることが好ましい。
【００１３】
冷却水の電解処理により、塩素ガス、更には水素ガスが発生するが、このようにガスを含む電解処理水を、曲りくねった配管内に通水すると、配管の折曲部等にガスが溜まり、水が円滑に流れない恐れがある。特に、塩素ガスが配管内に溜った場合には、塩素ガスによる腐食の問題も生じ、好ましくない。
【００１４】
これに対して、電解型酸化剤発生装置から水槽の底面に向けて上向きのほぼ鉛直線状に延びる配管であれば、このようなガス溜まりの問題を生じることなく、電解処理水を円滑に水槽に戻すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の冷却塔装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の冷却塔装置の実施の形態を示す概略的な断面図である。図２は、図１で用いた電解型酸化剤発生装置の構成を示す図であり、（ａ）図は縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１７】
図１において、１は冷却塔本体であり、下部に水槽２を備え、上部に散水板３を備える。この水槽２内の冷却水は、ポンプＰ１により熱交換器４に送給され、戻り水が冷却塔本体１に戻され散水板３から散水される。この冷却塔本体１の水槽２には、図示しない補給水配管より補給水が導入され、また、図示しないブロー配管からブロー水が排出される。
【００１８】
冷却塔本体１には、底部に下向きの脚５が設けられ、これにより冷却塔本体１の下側にスペースＳが設けられている。この冷却塔本体１はビルの屋上に設置されている。
【００１９】
このスペースＳには、冷却塔本体１の水槽２から冷却水をポンプＰ２により引き抜いて電解処理し、電解処理水を水槽２に戻す電解型酸化剤発生装置６が設置されている。
【００２０】
電解型酸化剤発生装置６は、図２に示す如く電解槽ベッセル７と電源装置８とを備える。
【００２１】
電解槽ベッセル７は、円筒形の本体部７Ａの両端部を円盤状の端面部材７Ｂ，７Ｂで閉鎖することにより構成されている。この電解槽ベッセル７の側周面には冷却水の導入口９Ａと、電解処理水の排出口９Ｂが設けられている。電解槽ベッセル７内には１対の板状の電極１０Ａ，１０Ｂが板面を上下方向にして対面配置されている。電極１０Ａ，１０Ｂは接続線１１により電源装置８から通電される。１２は電解槽ベッセル７のベースであり、１３は電源装置８のベースである。
【００２２】
冷却塔本体１の水槽２から、ポンプＰ２を備える配管１４より抜き出された冷却水は、導入口９Ａから電解槽ベッセル７内に導入され、電極１０Ａ，１０Ｂにより電解処理され、電解処理により生成した塩素系酸化剤を含む電解処理水は排出口９Ｂから排出され、配管１５より水槽２に戻される。このように、水槽２に塩素系酸化剤を含む電解処理水を供給することにより、冷却水系のスライム障害を防止することができる。
【００２３】
この冷却塔装置では、電解型酸化剤発生装置６が冷却塔本体の下側のスペースＳに設けられているため、電解型酸化剤発生装置６を設置するための専用のスペースが不要であり、狭い場所であっても電解型酸化剤発生装置を容易に冷却塔本体に近接して取り付けることができる。また、電解型酸化剤発生装置６が水槽２の直下に設けられているため、水槽２から冷却水を電解型酸化剤発生装置に送給する配管１４及び電解処理水を水槽２に戻す配管１５が短くてすみ、配管系統のメンテナンスも容易である。更に、電解処理水を戻す配管１５が直上の水槽２の底面に鉛直上向きに延びる配管であるため、ガスの滞留の問題を生じることなく、電解処理水を水槽２に円滑に送給することができる。
【００２４】
図１に示す冷却塔装置は、本発明の実施の形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り何ら図示のものに限定されるものではない。
【００２５】
例えば、電解型酸化剤発生装置は、冷却塔本体の水槽の下側に配置されていれば良く、図１に示す如く、ベース上に固定する他、水槽の底面に直接取り付けられていても良い。また、冷却塔本体の脚に電解型酸化剤発生装置を固定しても良い。更に、冷却塔本体に下向きの脚を設けることにより冷却塔本体の下側に電解型酸化剤発生装置を設置するためのスペースを設ける他、冷却塔本体の下側の設置面に凹部を設け、この凹部に電解型酸化剤発生装置を設置しても良い。
【００２６】
一般に、電解型酸化剤発生装置は、電解槽ベッセルと電解装置とで構成されるが、電解型酸化剤発生装置の電解槽ベッセルのみを冷却塔本体の水槽の下側に配置し、電源装置は、他の箇所に設置するようにしても良い。
【００２７】
いずれの場合であっても、電解処理水を水槽に戻す配管は、図１に示す如く、電解型酸化剤発生装置から水槽の底面に向けて上向きのほぼ鉛直線状に延びるものであり、このような配管構造とすることにより、ガスの滞留を防止して、電解処理水を円滑に水槽に戻すことができる。
【００２８】
ところで、電解型酸化剤発生装置にあっては、電極の洗浄や交換等の定期的なメンテナンスが必要である。この場合、冷却塔本体の水槽の下部に設置した状態で電解型酸化剤発生装置のメンテナンス作業を行うことは困難であるため、電解型酸化剤発生装置を取り外す必要がある。この電解型酸化剤発生装置のメンテナンス時の着脱のために、電解型酸化剤発生装置の配管接続はクランプ止めとしておくことが好ましい。クランプ止めであれば、電解型酸化剤発生装置を容易に着脱することができ、メンテナンス作業を効率的に行うことが可能となる。
【００２９】
なお、電解型酸化剤発生装置の電極への印加電圧は、塩素系酸化剤が発生し得る電圧であれば良く、特に制限はないが、人体への影響を考慮して４０Ｖ以下であることが好ましく、また、塩素系酸化剤の生成効率の面からは２Ｖ以上であることが好ましい。電解処理のための電流値にも特に制限はないが、導入される冷却水１Ｌ／ｈｒに対して０．０１〜０．１Ａであることが好ましい。
【００３０】
陰極の素材はステンレス、Ａｌ、Ａｇなどが好ましく、また、陽極の素材はＰｔ、Ｉｒなどの次亜塩素酸発生効率の良い素材が望ましいが、何らこれに限定されるものではない。陰極と陽極の素材は同一であっても良い。
【００３１】
電極への電圧の印加は、電極へのスケール付着を防止するために、定期的に極性を反転して行うことが好ましい。この極性の反転の頻度は、スケールの防止効果の面からは高い方が好ましいが、頻繁に極性を反転すると、電極素材が劣化するため、０．５〜６ｈｒに１回程度が好ましい。
【００３２】
なお、冷却水の塩化物イオン濃度は、当該水系の濃縮倍率等によっても異なるが、一般的には、３０〜１００ｍｇ／Ｌ程度である。従って、このような塩化物イオン濃度の冷却水を電解処理することにより、例えば、次亜塩素酸濃度１〜１０ｍｇ／Ｌ程度の電解処理水を得ることができる。
【００３３】
冷却水は、このように十分に高い塩化物イオン濃度を有し、従って、冷却水には特に塩化物イオンを補給することなく電解処理装置で処理して十分量の残留塩素濃度の電解処理水を得ることができるが、必要に応じて冷却水に食塩（ＮａＣｌ）等を添加して塩化物イオン濃度を１００〜３００ｍｇ／Ｌ程度にまで高めても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の冷却塔装置によれば、冷却水を電解処理してスライム防止のための塩素系酸化剤を生成させるための電解型酸化剤発生装置を、冷却塔本体の水槽の下側に配置することにより、スペースの有効利用を図ることができ、ビルの屋上等の狭い場所に設けられた冷却塔にも、電解型酸化剤発生装置を近接配置することができる。このように電解型酸化剤発生装置を冷却塔に近接配置することにより、配管系統を短くすることができることから、設置コストが低減されると共に、メンテナンスも大幅に軽減される。
【００３５】
特に、電解型酸化剤発生装置から、電解処理水を、電解型酸化剤発生装置から水槽の底面に向けて上向きのほぼ鉛直線状に延びる配管で冷却塔の水槽に戻すため、電解処理水を円滑に水槽に送給することが可能となり、極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷却塔装置の実施の形態を示す概略的な断面図である。
【図２】  図１で用いた電解型酸化剤発生装置の構成を示す図であり、（ａ）図は縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１  冷却塔本体
２  水槽
３  散水板
４  熱交換器
５  脚
６  電解型酸化剤発生装置
７  電解槽ベッセル
８  電源装置
１０Ａ，１０Ｂ  電極
【図１】
0004003502.tif 000002
【図２】
0004003502.tif 000003