(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用の冷却塔本体の下方に配置されて該冷却塔本体から落下してくる冷却水を受け止め収容するとともに排水管により外部へ排水する集水盆の内部に設置される浄水装置であって、
粒状の緑泥片岩を収容するとともに少なくとも入水側と出水側に夫々開口を備えた収容容器と、該収容容器の入水側開口と出水側開口に夫々取り付けられた有孔板と、該出水側開口の有孔板から排出された冷却水を集水する入水口、及び該入水口から集水した該冷却水を前記収容容器外へ排出する出水口を有した導水管と、を備え、
前記排水管の排水口の周辺の冷却水が集水される集水範囲内に、前記導水管の出水口が位置するように構成したことを特徴とする冷却塔用浄水装置。
【請求項２】
前記冷却塔用浄水装置は、複数の収容容器を有すると共に、前記導水管が、前記複数の収容容器の出水側の各有孔板から出水する冷却水を各々前記集水範囲内に導くように構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却塔用浄水装置。
【請求項３】
前記集盆内の適所に水中ポンプを配置して前記導水管の出水口からの出水能力を高めたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の冷却塔用浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物内を空調用に循環して冷却塔内を落下する空調用冷却水を浄水する浄水装置に係り、更に詳しくは、空調用冷却塔の集水盆内に設置された冷却水を浄水する浄水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建造物内に配設された空調用の配管内を循環する空調用冷却水は、建造物の屋上等に配置された冷却塔に一旦集水され、冷却された後で、再び配管に戻される。冷却塔は、冷却塔本体に導入して冷却した冷却水を、冷却塔本体から落下させて集水盆内により受ける構成を備え、集水盆内に落下した冷却水は集水盆と接続された排水管から配管内へと戻される。
この冷却水は、配管内を循環する過程で、種々の塵埃、異物等を含有した状態となり、これらの塵埃等は冷却水の冷却能力の低下、配管の詰まり、劣化等の原因となる為、冷却塔内に浄水装置を配置して浄水する必要がある。従来の浄水装置としては、空調用冷却塔の集水盆内の排水口に設けられたストレーナと称する濾過器が一般的であった。
このストレーナは、フィルタから成る濾過器であり、冷却水中に混入したフィルタの目よりも大きなゴミや異物等を除去するためには効果を有しているが、フィルタの目よりも小さな異物等については通過させていた。
ストレーナのフィルタの目を細かくすることにより、細かい異物を除去することは可能である。しかし、ストレーナにより除去された異物は、フィルタの目を詰まらせてしまい排水能力を低下させるので、例えば、３ヶ月に１度程度の周期でメンテナンスにより清掃等を行う必要があり、フィルタの目を細かくすると、頻繁なメンテナンスが必要になる。従って、フィルタの目を細かくすることには限界があり、従って、異物除去効果には限界があった。
また、ストレーナは、冷却水の経年変化等による水質の劣化を全く改善することができず、例えば、機械油の混入や、酸性雨の混入あるいは都市部の汚染された空気に直接触れることによる冷却水の酸性化には対処できなかった。
また、ストレーナにより除去できない細かい異物といえども、その異物の量が増加した場合には、冷却水の冷却媒体としての機能を低下させてしまうという問題がある。また、例えば、冷却水に機械油が混入すると、冷却水の冷却媒体としての特性が変化するので冷却装置の機能を低下させることになる。また、冷却水が酸性化すると、冷却水の循環経路各部を酸化させて腐食等の劣化を早めるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、頻繁なメンテナンスを必要とせずに冷却水中の細かい異物を除去すると共に、冷却水の水質劣化を抑制する冷却塔用浄水装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空調用の冷却塔の下方に配置されて冷却塔から落下してくる冷却水を受け止め収容するとともに排水口から外部へ排水する集水盆集の内部に設置される浄水装置であって、前記浄水装置は、粒状の緑泥片岩を収容するとともに少なくとも入水側と出水側に夫々開口を備えた収容容器と、該収容容器の入水側開口と出水側開口に夫々取り付けられた有孔板と、を備え、前記排水口の周辺の冷却水が集水される集水範囲内に、前記導水管の出水側の有孔板が位置するように構成したことを特徴とする。
これによれば、冷却水の循環ポンプによる負圧を利用することにより、冷却水が集水盆内に設置される浄水装置中を通過するように構成し、冷却水を浄水するために粒状の緑泥片岩を用いた。このため、頻繁なメンテナンスを必要とせずに冷却水中の細かい異物を除去すると共に、冷却水の水質劣化を抑制することができる。
本発明は、空調用の冷却塔の下方に配置されて冷却塔から落下してくる冷却水を受け止め収容するとともに排水口から外部へ排水する集水盆集の内部に設置される浄水装置であって、前記浄水装置は、粒状の緑泥片岩を収容するとともに少なくとも入水側と出水側に夫々開口を備えた収容容器と、該収容容器の入水側開口と出水側開口に夫々取り付けられた有孔板と、出水側の有孔板からの出水を導入して前記排水口へ向けて出水する導水管と、を備え、前記排水口の周辺の冷却水が集水される集水範囲内に、前記導水管の出水口が位置するように構成したことを特徴とする。
これによれば、浄水装置の筐体を集水盆内の排水口から離れた位置に設置できるため、排水口の集水範囲外に浄水装置の筐体を設置することにより、排水口の集水能力を低下させず、排水口から離れた部位の冷却水を留まらせることなしに浄水することができる。
【０００５】
本発明は、前記冷却塔用浄水装置は、複数の収容容器を有すると共に、前記導水管が、前記複数の収容容器の出水側の各有孔板から出水する冷却水を各々前記集水範囲内に導くように構成されることを特徴とする。
これによれば、浄水装置を集水盆内に複数個設置できるため、浄水能力を増強させると共に、集水盆内の冷却水の留まる部位を減少させることができる。
本発明は、前記集盆内の適所に水中ポンプを配置して前記導水管の出水口からの出水能力を高めたことを特徴とする。
これによれば、集盆内での冷却水の滞留を防止して循環量を高めることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る浄水装置が設置される冷却塔の概略構成を説明する図である。
図１に示す冷却塔１は、設置面５０上に立設された支持部材３により支持された冷却塔本体２と、その冷却塔本体２の下部にやはり支持部材３により支持された集水盆４とを備えていて、冷却塔本体２には入水管５が接続され、集水盆４には配水管６が接続される。
冷却塔本体２内には、冷却水中の過熱量を置換するラジエータ１３が設けられており、ラジエータ１３の上部に配置されると共に入水管５に接続されたシャワーパイプ１２からラジエータ１３に冷却水が散布される。また、不図示の駆動源により駆動される冷却ファン１１により、ラジエータ１３中には強制的に空気が流れるので、熱量の置換効率が上昇している。
集水盆４内には、排水管６の排水口２２が配置され、排水口２２には冷却水中のゴミ等をフィルタで濾過する濾過器であるストレーナ２１が取り付けられている。排水管６の途中には、不図示の駆動源により駆動されるポンプ７が取り付けられており、冷却水を強制的に循環させている。従って、ストレーナ２１の周辺には、ポンプ７にて吸い込むことにより生成される負圧によってストレーナ２１に向けて冷却水が集水される集水範囲２３が形成される。
本実施形態の浄水装置３０の浄水装置本体３１の一側壁には導水管３２が貫通配置されており、浄水装置本体３１は、例えば集水盆４の底面４ａに着座するように配置されるとともに、導水管３２の出水口３２ａが集水範囲２３内に位置するように延びて配置される。
【０００７】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、本実施形態では２個の浄水装置本体３１を導水管３２で接続し、それらから排出される冷却水を集水範囲２３内に導いている。導水管３２の出水口３２ａが集水範囲２３に配置されて、出水口３２ａに負圧が発生することにより、２個の浄水装置本体３１の内部にも負圧が発生して冷却装置本体３１は周辺から冷却水を集水することができる。
図３は、本実施形態の浄水装置本体３１の概略構成を示した斜視図である。
浄水装置本体３１内にはさらに粒状の緑泥片岩を収納する収容容器３３を有しており、収容容器３３の上面３３ａは浄水器本体３１の外部に露出して開口していると共に該開口部には入水側有孔板３４を有している。入水側有孔板３４は、パンチング等により多数の孔が開けられた板であり、その孔は、粒状の緑泥片岩の粒径よりも小さく、孔から粒状の緑泥片岩が流出しないように形成されるものである。また、入水側有孔板３４に設けられる孔はパンチングによる孔でなく網目であっても良い。この入水側有孔板３４からは、冷却水と共に、図１に示した冷却水上面２５に浮かんだゴミや冷却水中を浮遊するゴミが取り込まれる。
また、収容容器３３の下面３３ｂは、上面３３ａと同様に開口しているが、その開口が浄水装置本体３１の内部になるように配置される。そしてその開口部には出水側有孔板３５を有している。出水側有孔板３５は、入水側有孔板３４と同様にパンチング等により粒状の緑泥片岩の粒径よりも小さい多数の孔が開けられた板である。また、出水側有孔板３５に設けられる孔も網目であっても良い。
また、浄水装置本体３１の内部には、導水管３２の入水口３２ｂが配置される。出水側有孔板３５から排出された冷却水が入水口３２ｂから集水されて、導水管３２に送り込まれる。その際、導水管３２の入水口３２ｂには、出水口３２ａに発生している負圧がそのまま発生しているので、周辺の冷却水を集水することができる。
なお、例えば、図４の例に示すように、浄水装置本体３１内に水中ポンプ３６を配置して出水側有孔板３５からの出水を効率よく導水管３２内に導くようにしてもよい。或は浄水装置本体３１の外部に位置する導水管３２の適所に水中ポンプ３６を配置して積極的に出水側有孔板３５側からの出水を吸引するようにしてもよい。この場合吸水パイプ３７から吸引した冷却水を導水管３２に導く。
【０００８】
次に、図５は本発明の他の実施形態に係る冷却塔用浄水装置の構成説明図であり、図１と同一部分については同一符号を付して重複した説明は省略するが、集水盆４内に浄水装置を配置せずに、集水盆４内のストレーナ２１から集水盆４外へ引き出される排水管６の適所（ポンプ７の上流側）に浄水装置４０を接続配置した構成が特徴的である。
即ち、この浄水装置４０はポンプ７とストレーナ２１との間に位置する排水管６に接続したカラム４１であり、ストレーナ２１を経て排出されてきた排水をこのカラム内４１に設けた浄水機構によって浄化する。
図６(a) はカラム４１の構成を示す正面半断面図、(b) はカートリッジの構成図である。
カラム４１は、排水管６に接続される管体４２と、その内部に着脱自在に装着されるカートリッジ４３等から成り、管体４２は例えば、円筒状の第１の部分４３と、テーパ状の第２の部分４４とをネジ等により連結した構成を有し、適宜のジョイント手段４５により排水管６と接続される。第１の部分４３内には円筒状のカートリッジ４３を収容する空所が設けられており、その外周には内部と連通する排水バルブ４６が配置されている。
図６(b) に示すカートリッジ４３は、ステンレス板等を中空筒状に構成した本体４７と、本体４７の適所に配置されたパンチングメタルから成る円筒状の収容容器４８と、を有する。本体４７は軸方向に貫通した構成を有する。また、円筒状の収容容器４８は、本体４７を寸断する形で組み込まれ、パンチングメタルから成る周面４８ａが露出している。また、収容容器の軸方向両端面は本体４７を貫通する中心穴内に露出している。この収容容器４８はパンチングメタル製の板材を円筒状に加工したものであり、その内部には粒状の緑泥片岩が所要量収容される。収容容器４８の入水側と出水側のパンチングメタル面４８ｂ，４８ｃは、排水管６（本体４７）内を通過する冷却水の流路内に位置して、全ての冷却水を強制通過させるように構成されている。
なお、収容容器はパンチングメタルに限らずメッシュであってもよいが、本明細書においてパンチングメタルとはメッシュその他の小孔を備えた状態を含む概念である。
従って、ポンプ７の吸引力によってストレーナ２１を経て排水管６へ吸引された集水盆４内の冷却水は、浄水装置４０内に導かれてカートリッジ４３内を通過する際に収容容器４８内を強制的に通過させられる。この際、収容容器４８内に収容した緑泥片岩がその浄化作用によって異物類を除去するので、収容容器４８を通過して下流側へ流れる冷却水は十分に浄化された状態となっている。
この実施形態によれば、集水盆の外に浄化装置を配置できるので、設置が簡単であり、メンテナンスも容易となる。
【０００９】
収容容器３３中に収納される粒状の緑泥片岩は、本発明者による以前の特許出願：特願平10-266889号及び特願平11-324675号等に詳しく説明したように、岩質が泥岩質であり、例えば、三波変成岩に含まれている。三波変成岩は広域変成岩であり、広域変成岩は、地殻の偏圧下にて変成作用が行われて鉱物組成の異なる薄層が片状に形成される。また、地殻の偏圧下にて広域変成岩の片状の薄層には無数に発達した劈開が生成され、その劈開に沿って再結晶作用が行われる。結晶の成長方向は、劈開に平行方向であるか、地殻の偏圧方向である。この劈開及び再結晶により、緑泥片岩中には貫通孔が無数に形成されるため、緑泥片岩は０．７μｍ〜４０μｍ程度の微粉末にしても貫通孔が維持される多孔質形状となる。この貫通孔はフィルタとしての濾過機能の他に広い表面積で吸着する機能及び微生物のコロニーとしての機能を有している。
また、緑泥片岩は、２価鉄と３価鉄とを約３：１の比率で含んでおり、炭素を媒介として酸化作用と還元作用を反復することができる。２価鉄が酸化されて３価鉄が生成される際には、マイナスイオンが発生すると共に周囲の物質（例えば酸素を含む水等）から酸素を奪って、周囲の物質を還元させると考えられる。
また、緑泥片岩は、３価鉄が２価鉄に還元される際に電気エネルギーを発生し、電流が流れることから磁気（磁力線）を発生させる。この磁力線は、水の分子のクラスタ規模を大きくするので、油分と水分との分離度を高めることができる。
従って、緑泥片岩は、水の浄水作用及び酸化防止作用を有しており、一般的な粒状の岩石にない効果を有している。すなわち、緑泥片岩は、上記した微生物のコロニーとしての機能、マイナスイオン、磁気効果等の総合的な効果により、長期的に水の浄化を実施することができる。
また、緑泥片岩の粒径については、細かい方が水と緑泥片岩との接触面積が増加するため、水の浄水及び酸化防止効果が優れていることが判明しているが、あまり細かいと、水の流体抵抗を増加させてしまい流量が減るため、逆に浄水及び酸化防止効果を減少させてしまう。このため、例えば、粒径としては、０．５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下が効果的である。また、緑泥片岩は軟質であるため、一部の細粒や粉末状のものは、冷却水の循環経路に流出するが、それらも浄水及び酸化防止効果を有していることから、循環経路中に付着したスケール等を除去することができる。
【００１０】
このように本実施形態では、冷却水の循環ポンプによる負圧を利用することにより、冷却水が集水盆内に設置される浄水装置中を通過するように構成し、冷却水を浄水するために粒状の緑泥片岩を用いたので、頻繁なメンテナンスを必要とせずに冷却水中の細かい異物を除去すると共に、冷却水の水質劣化を抑制することができる。
また、本実施形態の冷却塔用浄水装置は、出水側の有孔板から出水する冷却水を集水盆内の収容容器から離れた場所まで導く導水管を有すると共に、該導水管の出水口が前記集水範囲内に位置するように前記集水盆内に設置したので、浄水装置の筐体を集水盆内の排水口から離れた位置に設置できるため、排水口の集水範囲外に浄水装置の筐体を設置することにより、排水口の集水能力を低下させず、排水口から離れた部位の冷却水を留まらせることなしに浄水することができる。
また、本実施形態の冷却塔用浄水装置は、複数の収容容器を有すると共に、導水管が、複数の収容容器の出水側の各有孔板から出水する冷却水を各々集水範囲内に導くように構成したので、浄水装置を集水盆内に複数個設置でき、浄水能力を増強させると共に、集水盆内の冷却水の留まる部位を減少させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷却水の循環ポンプによる負圧を利用することにより、冷却水が集水盆内に設置される浄水装置中を通過するように構成し、冷却水を浄水するために粒状の緑泥片岩を用いたので、頻繁なメンテナンスを必要とせずに冷却水中の細かい異物を除去すると共に、冷却水の水質劣化を抑制することができる。
本発明によれば、冷却塔用浄水装置は、出水側の有孔板から出水する冷却水を集水盆内の収容容器から離れた場所まで導く導水管を有すると共に、導水管の出水口が集水範囲内に位置するように集水盆内に設置したので、浄水装置の筐体を集水盆内の排水口から離れた位置に設置できるため、排水口の集水範囲外に浄水装置の筐体を設置することにより、排水口の集水能力を低下させず、排水口から離れた部位の冷却水を留まらせることなしに浄水することができる。
本発明によれば、前記冷却塔用浄水装置は、複数の収容容器を有すると共に、導水管が、複数の収容容器の出水側の各有孔板から出水する冷却水を各々集水範囲内に導くように構成したので、浄水装置を集水盆内に複数個設置できるため、浄水能力を増強させると共に、集水盆内の冷却水の留まる部位を減少させることができる。ことができる。
本発明によれば、浄水装置本体内の水を排水管に導くための導水管内に入り込む出水の量を増大させるために、集水盆内の適所に水中ポンプを設けたので、冷却水の滞留を防止して循環量を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る浄水装置の設置される冷却塔の概略構成を説明する図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を上部から見た断面図である。
【図３】本実施形態の浄水装置本体の概略構成を示した斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態の浄水装置の構成説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明する為の全体図。
【図６】図５に示した浄水装置の詳細構成図。
【符号の説明】
１  冷却塔、２  冷却塔本体、３  支持部材、４  集水盆、４ａ  底面、５  入水管、６  排水管、７  ポンプ、１１  冷却ファン、１２  シャワーパイプ、１３  ラジエータ、２１  ストレーナ、２２  排水口、２３  集水範囲、２５  冷却水上面、３０  浄水装置、３１  浄水装置本体、３２  導水管、３２ａ  出水口、３２ｂ  入水口、３３  収容容器、３３ａ  上面、３３ｂ  下面、３４  入水側有孔板、３５  出水側有孔板、５０  設置面。
【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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