(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環冷却水系から引き抜いた水を処理して該循環冷却水系に戻すスケール防止装置であって、該循環冷却水系から引き抜いた被処理水が通水されるケーシングと、該ケーシング内に配置された少なくとも１対の電極とを有し、
該電極間に電圧を印加することにより、該電極からスケール防止効果のある金属イオンを溶出させるスケール防止装置において、
該ケーシングが、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの合成樹脂で構成されていることを特徴とするスケール防止装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ケーシングに、循環冷却水系から引き抜かれ、濾過装置に通水されて送水圧力が低下した被処理水が通水されることを特徴とするスケール防止装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスケール防止装置に被処理水を通水すると共に前記電極に電圧を印加することを特徴とするスケール防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１対の電極間に電圧を印加して金属イオンを溶出させることによりスケールの付着を防止するスケール防止装置と、このスケール防止装置を用いたスケール防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開放循環冷却水系では、水の循環利用に伴い、補給水中の塩類が濃縮されることによりその濃度が増加し、炭酸カルシウムやシリカなどのスケール成分が熱交換器のチューブ等に付着して伝熱阻害を引き起こす。
【０００３】
従来、スケール防止剤の添加によるスケール防止対策が講じられる場合もあるが、薬剤を使用しないスケール防止技術として、電極間に電圧を印加することにより、スケール防止効果のある金属イオンを水系に溶出させる方法がある。例えば、アルミニウムイオンは炭酸カルシウムの析出を抑制することから、ステンレスとアルミニウム、又はカーボンとアルミニウムを陰極と陽極に組み合わせて用い、循環水中にアルミニウム電極からアルミニウムイオンを溶出させて熱交換器の炭酸カルシウムスケールの付着を低減する方法が知られている。また、特開平６−２９６９７０号公報には、外部電極を用い、１対の銅電極に直流電圧を印加して銅イオンを溶出させてスライム及びスケールを防止する方法が記載されている。
【０００４】
このように電解により溶出させた金属イオンによりスケールを防止するスケール防止装置は、一般に、被処理水が通水されるケーシングと、該ケーシング内に配置された少なくとも１対の電極とを備えている。
【０００５】
このようなスケール防止装置を循環冷却水系等に組み込んで用いる場合、スケール防止装置には常に送水圧力がかかった状態となるため、被処理水が通水されるケーシングは耐圧構造とする必要があり、従って、従来のスケール防止装置にあっては、ケーシングはステンレス鋼等の金属製とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製ケーシングのスケール防止装置では、絶縁不良があると電極がケーシングを介して短絡し、装置に故障が生じるおそれがある。また、金属製ケーシングは、重量が大きいと共に、腐食も生じ易い。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、絶縁性に優れると共に、腐食防止及び軽量化も可能なスケール防止装置と、このスケール防止装置を用いたスケール防止方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のスケール防止装置は、循環冷却水系から引き抜いた水を処理して該循環冷却水系に戻すスケール防止装置であって、該循環冷却水系から引き抜いた被処理水が通水されるケーシングと、該ケーシング内に配置された少なくとも１対の電極とを有し、該電極間に電圧を印加することにより、該電極からスケール防止効果のある金属イオンを溶出させるスケール防止装置において、該ケーシングが、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの合成樹脂で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のスケール防止装置のケーシングは、合成樹脂よりなるため、絶縁性に優れ、ケーシングが高耐食性のものとなると共に、装置の軽量化を図ることもできる。
【００１０】
本発明のスケール防止方法は、このような本発明のスケール防止装置に被処理水を通水してスケール付着を防止するものであり、長期に亘り、安定なスケール防止処理を行うことができる。
【００１１】
なお、本発明のスケール防止装置は、通水圧力が低い箇所に用いられるのに好適である。例えば、本発明のスケール防止装置は、濾過装置に通水されて送水圧力が低下した被処理水を処理するのに好適である。
【００１２】
本発明のスケール防止装置は、送水圧力の高い循環水を通水するのではなく、冷却塔ピット等から引き抜いた送水圧力の低い水を通水する。この場合において、濾過装置に通水されて圧力が低下した水をスケール防止装置に通水することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１（ａ）はスケール防止装置の実施の形態を示す模式的な断面図、図１（ｂ）は本発明のスケール防止方法の実施の形態を示す開放循環冷却水系の系統図である。
【００１５】
図１（ａ）のスケール防止装置は、被処理水の流入口２Ａ及び処理水の流出口２Ｂを備えたケーシング２と、このケーシング２内に設けられた電極３Ａ，３Ｂとを有する。この電極３Ａ，３Ｂ間に電源装置４により直流電圧が印加され、電極３Ａ又は３Ｂから金属イオンが溶出することにより、被処理水のスケール防止処理が行われる。
【００１６】
本発明においては、このケーシング２が合成樹脂製とされている。ケーシング２を構成する合成樹脂は、強度、耐久性等の面で塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレンである。なお、合成樹脂にガラス繊維等の非導電性ファイバを含有させてもよい。
【００１７】
このような合成樹脂製ケーシング２の耐圧強度は、ケーシング２の容量や当該スケール防止装置１の用途による耐圧性等により適宜決定されるが、スケール防止装置の用途として０．１〜１．０ＭＰａ程度の送水圧力には十分に耐える程度であることが好ましい。なお、一般的には、ケーシング２の耐圧性を高めるために、ケーシング２にリブを設けたり、補強用バンドを巻回してもよい。
【００１８】
ケーシング２の形状は、円筒形が好ましいが、他の形状であってもよい。
【００１９】
スケール防止装置１で溶出させる金属イオンとしては特にアルミニウムイオン、鉄イオン、亜鉛イオンが好ましく、これらは１種単独であっても２種以上溶出させても良い。従って、電極３Ａ，３Ｂは、少なくとも一方がアルミニウム、鉄、又は亜鉛よりなることが好ましい。電極３Ａ，３Ｂの他方は、カーボン、チタン、ステンレス等の高耐食導電材であってもよい。
【００２０】
なお、電極３Ａ，３Ｂの極性を交互に反転させても良く、これにより、電極３Ａ，３Ｂ表面へのスケールの付着による金属イオンの溶出阻害を防止することができる。この場合、電極３Ａ，３Ｂの極性の反転は、定期的に例えば１時間〜１日毎に行っても良く、スケールの付着で電解電圧が所定値以上になったときに行うようにしても良い。
【００２１】
図１（ｂ）は、本発明のスケール防止装置１を用いて開放循環冷却水系のスケールを防止する方法を示している。この循環冷却水系では、冷却塔１０から、ポンプＰ１を有する循環配管１１により循環冷却水が熱交換器１２に送給され、戻り水が配管１３より冷却塔１０に戻される。１４は補給水の導入配管、１５はブロー配管である。
【００２２】
この実施の形態では、冷却塔１０のピット内の水をポンプＰ２を有した配管１６より抜き出し、濾過器２０で濾過した後、配管１７よりスケール防止装置１に送給して水中に金属イオンを溶出させ、その後配管１８でこの金属イオンを溶出させた水を冷却塔１０のピットに戻すように構成されている。
【００２３】
このように、スケール防止装置１を循環冷却水系内に直接組み込まずに、循環冷却水系の水を抜き出した別系統に組み込んだ場合には、スケール防止装置１に大きな送水圧力がかかることはない。特に濾過器２０の下流側は、送水圧力が低いため、耐圧性の低い合成樹脂製ケーシングであっても十分に適用可能である。
【００２４】
このような循環冷却水系のスケール防止処理においては、水系の金属イオン濃度が０．０１ｐｐｂ〜１ｐｐｍ、特に０．１〜１０ｐｐｂとなるように金属イオンを溶出させることが好ましい。水系の金属イオン濃度が０．０１ｐｐｂ未満では十分なスケール付着防止効果が得られず、１ｐｐｍを超えると金属塩の付着が起こる場合がある。この金属イオンの溶出量は、ファラデーの法則により電流値から算出することができ、従って、電極間に流れる電解電流値を制御することにより、金属イオン溶出量を制御することができる。
【００２５】
なお、スケール防止装置の電極へのスケール付着を防止するためには、電極表面の水の流速は速い方が望ましい。即ち、この流速が遅い程電極表面にスケールが付着し易くになるため、電極表面の被処理水の流速は０．１ｍ／ｓｅｃ以上、特に０．１〜１００ｍ／ｓｅｃすることが望ましい。
【００２６】
本発明では、スケール防止装置１の後段に、電解により残留塩素を発生させるスライム防止装置を設け、スケールと共にスライムを防止するようにしても良い。
【００２７】
本発明のスケール防止装置は、送水圧力については前述の如く、０．１〜１．０ＭＰａ以下となるように、必要に応じて降圧した後スケール防止装置に通水することが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のスケール防止装置は、ケーシングが合成樹脂製とされているため、電気絶縁性に優れる。また、装置の軽量化が図れ、取り扱い性が向上すると共に、ケーシングの耐食性が良好となる。なお、ケーシングのコストダウンも可能となる。
【００２９】
本発明のスケール防止方法によれば、このようなスケール防止装置を用いて、循環冷却水系の水を処理して、系内のスケールを長期に亘り安定かつ確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はスケール防止装置の実施の形態を示す模式的な断面図、図１（ｂ）は本発明のスケール防止方法の実施の形態を示す開放循環冷却水系の系統図である。
【符号の説明】
１  スケール防止装置
２  ケーシング
３Ａ，３Ｂ  電極
４  電源装置
１０  冷却塔
１２  熱交換器
２０  濾過器
【図１】
0003985499.tif 000002