JP2003211164A - 冷却水処理用電気装置 - Google Patents

冷却水処理用電気装置

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JP2003211164A
JP2003211164A JP2002048695A JP2002048695A JP2003211164A JP 2003211164 A JP2003211164 A JP 2003211164A JP 2002048695 A JP2002048695 A JP 2002048695A JP 2002048695 A JP2002048695 A JP 2002048695A JP 2003211164 A JP2003211164 A JP 2003211164A
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water
cooling water
copper
electric device
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Haruo Matsuda
治夫 松田
Norio Masuda
紀雄 増田
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】環境を汚染する殺藻剤や細菌剤に代えて銅イオ
ンを用いるこによってその目的を達成する冷却水処理用
電気装置を課題とする。 【解決手段】本発明は、冷却塔(1)の底部貯水槽
(2)の冷却水中に銅電極(7)および導電材製電極
(8)を配置し、別に置いた直流電源(10)のプラス
極を銅電極に、マイナス極を導電材製電極に接続した冷
却水処理用電気装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷却水処理用電気装置に
関し、特に、殺菌剤や殺藻剤に代えて銅イオンを使用し
た冷却水処理用電気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、冷却水を空気中に散水し、そ
の落下時に蒸発潜熱で冷却され、冷却水とする冷却塔が
多く使用されているが、その場合、冷却水の汚染がひど
いためにその管理に苦労してきた。冷却塔およびその配
管系統の一般的構造は図1のようになっている。その冷
却塔は上部より冷却水を散水し空気と十分に接触させ、
その一部を蒸発させつつ自重落下させて下部の貯水槽に
集める構造となっている。この貯水槽よりポンプで熱交
換器に送られた冷却水はそこで熱交換をして温度が上昇
した状態で冷却塔に戻ってくる。このような構造のため
に、散水時に冷却水に空気中の汚染物質が混入し、藻や
細菌が繁殖する。繁殖した細菌は散水により空気中に飛
散し、環境を汚染する原因となる。また、藻や細菌は配
管内を流れ、冷却塔や熱交換器に付着し冷却性能を低下
させたり、配管の詰まりの原因となる。従って、従来技
術では冷却水に殺藻剤や細菌剤を混入させ、原因となる
藻や細菌の繁殖を防止している。しかし、これらの殺藻
剤や細菌剤は散水時に空気中に飛散し環境を汚染するほ
か、長期間使用された冷却水が水質管理基準を超えるた
めに排水として放出される時、環境を汚染するという問
題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は環境を汚染す
る殺藻剤や細菌剤に代えて銅イオンを用いるこによって
その目的を達成することを第1の課題とする。日本で
は、古来、銅食器が多く使用されてきたように、銅イオ
ンは藻や細菌の繁殖を抑制する働きがあることが知られ
てきた(米国特許第4337136号、米国特許第50
85753号、米国特許第5059296号)。銅イオ
ンは水中に0.2ppm以上あれば有効である。そのた
めに銅電極を水中に置き、別に設ける直流電源のプラス
極をその銅電極に接続する。同時に導電材製電極を水中
に置き、前記直流電源のマイナス極をそれに接続する。
そして銅電極から冷却水を通して導電材製電極に電流が
流れるようにする。この両電極を冷却塔の底部の貯水槽
の水中に配置する。冷却塔は風通しのよい屋外に配置さ
れ、建屋の屋上に配置することが多いので電源として太
陽電池を使用することができ、これを本発明の第2の課
題とする。水中に溶出した銅イオンの一部は藻や細菌に
付着するが残りはいずれ水中の酸素やマイナスイオンと
化合し、CuO、CuO、CuSO、CuSO
CuNO等となる。この過程で常時水中に0.2pp
m以上の銅イオン濃度を保つようにすることで藻や細菌
を殺し、その発生を押さえる。藻や細菌の死骸及びCu
O、CuO、CuSO、CuSO、CuNO
の生成物は水中の浮遊微粒子となり、配管中を流れる。
そして冷却塔の貯水槽に至り、その滞留部に大部分は沈
澱する。しかし、一部は沈澱することなく配管中を流
れ、配管や熱交換器、バルブなどの壁面に付着し、その
機能を低下させる一因となる。従って流水中のこれらの
浮遊微粒子を減少させることが望ましい。銅電極と併用
してアルミ電極を使用することによってこれらの浮遊微
粒子を凝集し沈殿させ減少させることができるので、銅
電極と併用してアルミ電極を使用することを第3の課題
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷却塔(1)
の底部貯水槽(2)の冷却水中に銅電極(7)および導
電材製電極(8)を配置し、別に置いた直流電源(1
0)のプラス極を銅電極に、マイナス極を導電材製電極
に接続した冷却水処理用電気装置である。
【0005】
【作用】本発明の冷却水処理用電気装置において、銅イ
オンは水中に0.2ppm以上あれば有効である。その
ために貯水槽の水中の銅電極と別に設ける直流電源のプ
ラス極を接続し、同じく貯水槽の水中の導電材製電極と
前記直流電源のマイナス極を接続するので、銅電極から
冷却水を通して導電材製電極へ電流が流れ、水中に銅イ
オンが溶出する。この導電材製電極の導電材は金属やカ
ーボンまたは導電性プラスチックでよいが、非通電時の
腐蝕による損傷の防止や加工性及びコストを考慮すれば
ステンレスまたはカーボンが望ましい。この両電極を冷
却塔の底部の貯水槽の水中に配置する。冷却塔外に設け
る直流電源の電圧は20ボルト程度、容量は1W程度で
有効である。直流電源として太陽電池を使用する。太陽
電池は電圧20ボルト、容量1W程度でいいので、光電
変換効率にもよるが15cm×15cm程度の大きさで
あり、接着剤やねじで冷却塔の外面に容易に固定でき
る。太陽電池を使用することでAC100ボルト電源工
事などが必要ないのでコストを下げることができる。た
だし、直流電源の容量は冷却塔の大きさ、配管系統全体
の水量や水質の良否に合わせて加減して計画することが
望ましい。太陽電池の出力で銅イオンが溶出するのは昼
間だけであり、夜間および雨天の時は太陽電池の出力は
微小となるので銅イオンの溶出はほとんどない。水中に
溶出した銅イオンの寿命は中性の一般的な水質では7日
程度であり、雨天などで新しい溶出がなくてもこの間に
0.2ppm以上の残留濃度を維持すればよいので天候
の変動にも容易に対応できる。水中に溶出した銅イオン
の一部は藻や細菌に付着するが、残りはいずれ水中の酸
素やマイナスイオンと化合し、CuO、CuO、Cu
SO、CuSO、CuNO等となる。この過程で
常時水中に0.2ppm以上の銅イオン濃度を保つよう
にすることで藻や細菌を殺し、その発生を押さえる。藻
や細菌の死骸及びCuO、CuO、CuSO、Cu
SO、CuNO等の生成物は水中の浮遊微粒子とな
り、配管中を流れる。そして冷却塔の貯水槽に至り、そ
の滞留部に大部分は沈澱する。しかし、一部は沈澱する
ことなく配管中を流れ、配管や熱交換器、バルブなどの
壁面に付着し、その機能を低下させる一因となる。従っ
て流水中のこれらの浮遊微粒子を減少させることが望ま
しい。銅電極と併用してアルミ電極を使用することによ
ってこれらの浮遊微粒子を凝集、沈殿させ減少させるこ
とができる。銅電極と同様にアルミ電極を冷却塔の貯水
槽の水中に配置し通電する。アルミ電極は溶出しAL
3+イオンとなる。溶出後、主に、AL(OH)とな
りコロイド状の集合体を形成し、水中の浮遊微粒子を凝
集して沈殿させる。主に冷却塔の貯水槽の滞留部に沈殿
するが、藻や細菌の死骸や銅の化合物などの浮遊微粒子
も凝集沈殿し減少するので流水は透明度を増す。その結
果、配管などへの付着物が減少する。アルミ電極を銅電
極と同様に水中に配置する時、両電極が接触しないよう
にしなければならない。接触するとアルミ電極だけが溶
出し、銅電極は溶出しない状態になる。また、直流電源
のプラス極に両電極を接続する時、図2の如く、電流分
配回路11を介して接続する。この電流分配回路がない
と溶出し易いアルミが多く溶出し銅が少ない結果とな
る。所定の銅イオン濃度およびアルミイオン濃度とする
ために電流分配回路が必要である。電流分配回路の例と
しては一般的な定電流回路を2個並列にし、各定電流回
路に銅電極またはアルミ電極をそれぞれに接続すること
で可能である。以上のように銅電極を使用し、藻や細菌
の繁殖を押さえ冷却水の機能を良好に保つことができ、
さらに、アルミ電極を併用することによって水中の浮遊
微粒子を減少させ、冷却水の機能を良好に保つことがで
きる。
【0006】
【実施例1】本発明を図面により説明する。図1、2に
示すように、建物の屋上に配置した冷却塔1の底部貯水
槽2の冷却水中に銅電極7とアルミ電極9、およびステ
ンレスでなる導電材製電極8を配置し、冷却塔1の側部
に取り付けた太陽電池10のプラス極を電流分配回路1
1を通して銅電極7とアルミ電極9に接続し、マイナス
極を導電材製電極8に接続した冷却水処理用電気装置で
ある。この冷却水処理用電気装置は従来の環境を汚染す
る殺藻剤や細菌剤の使用に代えて銅イオンを用いるもの
である。水中に溶出した銅イオンの一部は藻や細菌に付
着するが残りはいずれ水中の酸素やマイナスイオンと化
合し、CuO、CuO、CuSO、CuSO、C
uNO等となる。この過程で常時水中に0.2ppm
以上の銅イオン濃度を保つようにすることで藻や細菌を
殺し、その発生を抑制できる。藻や細菌の死骸及びCu
O、CuO、CuSO、CuSO、CuNO
の生成物は水中の浮遊微粒子となり、その一部は沈澱す
ることなく配管中を流れ、配管や熱交換器、バルブなど
の壁面に付着し、その機能を低下させる一因となるの
で、本発明では流水中のこれらの浮遊微粒子を減少させ
るために銅電極7と併用してアルミ電極9を使用する。
それによってこれらの浮遊微粒子を凝集し沈殿させ減少
させることができるのである。
【0007】
【効果】本発明は上記のように構成したので、環境を汚
染する殺藻剤や細菌剤に代えて銅イオンを用いるこによ
って従来と同様に藻や細菌の繁殖を抑制することがで
き。従って、殺藻剤や細菌剤が散水時に空気中に飛散し
環境を汚染するといった危険もなく、長期間使用された
冷却水が水質管理基準を超えるために排水として放出さ
れる時、環境を汚染するという問題も解消できる効果が
ある。直流電源として太陽電池を使用することができる
のでAC100ボルト電源工事などが不必要となりコス
トを下げることができる効果がある。藻や細菌の死骸及
びCuO、CuO、CuSO、CuSO、CuN
等の水中の浮遊微粒子の一部は沈澱することなく配
管中を流れ、配管や熱交換器、バルブなどの壁面に付着
し、その機能を低下させる一因となる。流水中のこれら
の浮遊微粒子を減少させるために、本発明では、銅電極
と併用してアルミ電極を使用した。それによってこれら
の浮遊微粒子を凝集し沈殿させ減少させることができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷却水処理用電気装置を冷却塔に設置
した状態で示す冷却塔とその周囲配管の概略図である。
【図2】本発明の冷却水処理用電気装置のブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 冷却塔 2 貯水槽 3 冷却水 4 行き管 5 熱交換器 6 戻り管 7 銅電極 8 導電材
製電極 9 アルミ電極 10 直流電
源 11 電流分配回路 12 定電流
回路 13 定電流回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/50 520 C02F 1/50 540B 531 550D 540 560F 550 F28C 1/06 560 C02F 1/46 102 F28C 1/06 F28F 19/00 501B F28F 19/01 501Z Fターム(参考) 4D061 DA05 DB01 DB02 EA02 EA06 EB01 EB04 EB14 EB19 EB27 EB31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷却塔(1)の底部貯水槽(2)の冷却水
    中に銅電極(7)および導電材製電極(8)を配置し、
    別に置いた直流電源(10)のプラス極を銅電極に、マ
    イナス極を導電材製電極に接続した冷却水処理用電気装
    置。
  2. 【請求項2】直流電源を太陽電池とした請求項1記載の
    冷却水処理用電気装置。
  3. 【請求項3】冷却塔(1)の底部貯水槽(2)の冷却水
    中に銅電極(7)とアルミ電極(9)および導電材製電
    極(8)を配置し、別置した直流電源(10)のプラス
    極を電流分配回路(11)を通して銅電極(7)とアル
    ミ電極(9)に接続し、マイナス極を導電材製電極
    (8)に接続した冷却水処理用電気装置。
  4. 【請求項4】直流電源(10)を太陽電池とした請求項
    3記載の冷却水処理用電気装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009539615A (ja) * 2006-06-12 2009-11-19 トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト レーザ加工機の構成部材及び該レーザ加工機の構成部材の通路に耐食性のコーティングを施すための方法
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