JP2006200855A

JP2006200855A - 冷却塔、冷却塔における循環水の冷却方法および冷却塔における循環水冷却用散布水の冷却方法

Info

Publication number: JP2006200855A
Application number: JP2005015043A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kayahara; 敏広茅原; Shinji Fujii; 慎二藤井; Kenji Matsunari; 健司松成
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-08-03

Abstract

【課題】冷却塔においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制する。
【解決手段】冷却塔１１０において、本体１４０の貯留部１４３から供給経路１４９を通じて供給される循環水は、軟水であり、冷却負荷装置１３０を冷却後、回収経路１５１のノズル１５２から貯留部１４３へ向けて散水される。散水された循環水は、ファン１４４の回転によりルーバ１４２から開口部１４１へ通過する外気に触れて冷却され、供給経路１４９を通じて冷却負荷装置１３０へ供給される。この際、インバータ１４６によりモータ１４５を変速し、ファン１４４の回転速度を調整すると、循環水は、飛散が抑制されてＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率が高まり、ｐＨが９以上に維持される。また、貯留部１４３の循環水は、注入器１６０から塩素剤が注入される。これらの結果、冷却塔１１０において、スライムの発生が抑制され、また、レジオネラ属菌の繁殖が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却塔および冷却塔における冷却方法、特に、冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するための冷却塔および当該冷却塔における循環水の冷却方法、並びに、冷却負荷装置を冷却する循環水を散布水により冷却するための冷却塔および当該冷却塔における散布水の冷却方法に関する。

商業ビルや工業プラントなどにおいて熱交換器等の冷却負荷装置を冷却するための冷却水は、節水を図る観点から、冷却塔で冷却しながら循環して用いられている。冷却塔は、一般に、開放式冷却塔と密閉式冷却塔との二種類に分類することができる。

開放式冷却塔は、上部に開口部を有しかつ底部に冷却負荷装置を冷却するための循環水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、貯留部から冷却負荷装置へ循環水を供給するための供給経路と、冷却負荷装置へ供給された循環水を本体へ回収するための回収経路とを備えている。回収経路の末端部は、本体内においてファンの下方に配置されており、貯留部へ向けて循環水を散水するための散水口を有している。

このような開放式冷却塔においては、本体の貯留部から供給経路を通じて冷却負荷装置へ循環水が供給され、この循環水は冷却負荷装置を冷却する。冷却負荷装置を冷却した循環水は、回収経路を流れ、本体内において、散水口から貯留部へ向けて散水される。この際、散水された循環水は、モータによるファンの回転駆動により発生する気流、すなわち、本体の通気孔から開口部へ通過する外気に触れて冷却される。冷却された循環水は、貯留部に貯留され、供給経路を通じて冷却負荷装置へ供給される。したがって、この冷却塔において、貯留部に貯留された循環水は、供給経路および回収経路を通じて本体と冷却負荷装置との間を循環することになる。

一方、密閉式冷却塔は、上部に開口部を有しかつ底部に散布水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、本体内と冷却負荷装置との間で冷却負荷装置を冷却するための循環水を循環させるための循環経路と、貯留部から延びかつ末端部が本体内においてファンの下方に配置された、散布水の移動経路とを備えている。移動経路の末端部は、貯留部へ向けて散布水を散水するための散水口を有している、

このような密閉式冷却塔においては、循環経路を循環する循環水により冷却負荷装置が冷却される。一方、本体の貯留部に貯留された散布水は、移動経路を流れ、本体内において散水口から貯留部へ向けて散水される。この際、散水された散布水は、モータによるファンの回転駆動により発生する気流、すなわち、本体の通気孔から開口部へ通過する外気に触れて冷却される。冷却された散布水は、循環経路に接触し、循環経路を冷却する。これにより、循環経路を循環する循環水が冷却される。循環経路を冷却した散布水は、貯留部に貯留され、移動経路を通じて散水口から連続的に散水される。したがって、散布水は、移動経路を通じて循環することになる。

上述のように、開放式冷却塔における循環水および密閉式冷却塔における散布水は、節水を図る観点から循環して用いられるため、配管等に付着した藻類の代謝産物等を栄養源とし、また、アメーバ等の原生動物に寄生して、レジオネラ属菌が繁殖する。循環水および散布水中で繁殖したレジオネラ属菌は、冷却塔において循環水および散布水の一部が気流と共に大気中に飛散するため、結果的にこれらの循環水および散布水と共に大気中に飛散し、呼吸を通じて人に感染するおそれがある。

このため、非特許文献１は、開放式冷却塔における上述の循環水および密閉式冷却塔における上述の散布水において、レジオネラ属菌が１０^２ＣＦＵ／１００ミリリットル以上検出された場合、その循環系の清掃、消毒を推奨し、また、清掃、消毒等の対策実施後において、循環水および散布水におけるレジオネラ属菌の検出数が１０ＣＦＵ／１００ミリリットル未満に維持されるよう推奨している。

ところで、冷却塔の循環水および散布水においてレジオネラ属菌が繁殖するのを抑制するための方法として、一般に、これらの水に対して次亜塩素酸等の塩素剤を添加する方法が知られている（非特許文献１）。この方法は、大腸菌群等の細菌類に対しては顕著な殺菌効果を発揮するが、レジオネラ属菌に対しては効果が小さい。これは、塩素剤の浸透しにくいスライムやアメーバ中にレジオネラ属菌が存在し、レジオネラ属菌が塩素剤の影響を受けにくいためと理解されている。特に、シスト化状態のアメーバ中に存在するレジオネラ属菌は、塩素濃度が５０ｍｇ／リットルの環境においても耐性を示し、容易に死滅しないと言われている。

厚生省生活衛生局企画課監修；財団法人ビル管理教育センター発行「新版レジオネラ症防止指針（平成１５年５月５刷発行）」

本発明の目的は、冷却塔においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制することにある。

本発明の第一の観点に係る冷却塔は、冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するためのものであり、循環水を供給するための循環水供給装置と、上部に開口部を有しかつ底部に循環水供給装置から供給される循環水を貯留するための貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、モータの回転速度を変速するためのインバータと、貯留部から冷却負荷装置へ循環水を供給するための供給経路と、冷却負荷装置へ供給された循環水を本体へ回収するための回収経路と、循環水に対して塩素剤を注入するための注入器とを備えている。ここで、回収経路の末端部は、本体内においてファンの下方に配置されており、かつ、貯留部へ向けて循環水を散水するための散水口を有している。また、循環水供給装置は、貯留部に対して循環水として利用する軟水を供給する。

本発明に係る、冷却塔における循環水の冷却方法は、上部に開口部を有しかつ底部に冷却負荷装置を冷却する循環水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、モータの回転速度を変速するためのインバータと、貯留部から冷却負荷装置へ循環水を供給するための供給経路と、冷却負荷装置へ供給された循環水を本体へ回収するための回収経路とを備え、回収経路の末端部が、本体内においてファンの下方に配置されており、かつ、貯留部へ向けて循環水を散水するための散水口を有している冷却塔において、循環水を冷却するための方法である。この冷却方法は、循環水として軟水を用い、かつ、インバータによりモータの回転速度を変速してファンの回転速度を調整することにより、通気孔から開口部へ通過する外気の通過量を調整しながら循環水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高めて循環水のｐＨを９以上に維持する工程と、循環水に対して塩素剤を注入する工程とを含んでいる。

この冷却方法においては、通常、循環水に対して塩素剤を間欠的に注入する。

上述の第一の観点に係る冷却塔においては、循環水供給装置により、本体の貯留部に対して循環水が供給される。ここで供給される循環水は軟水である。貯留部に供給された循環水は、供給経路を通じて冷却負荷装置へ供給され、冷却負荷装置を冷却する。冷却負荷装置を冷却した循環水は、回収経路を流れ、本体内において、散水口から貯留部へ向けて散水される。この際、散水された循環水は、モータによるファンの回転駆動により発生する気流、すなわち、本体の通気孔から開口部へ通過する外気に触れて冷却される。冷却された循環水は、貯留部に貯留され、供給経路を通じて冷却負荷装置へ供給される。したがって、この冷却塔において、貯留部に貯留された循環水は、供給経路および回収経路を通じて本体と冷却負荷装置との間を循環することになる。

ここで、ファンを回転駆動するモータの回転速度は、インバータにより変速することができる。このため、ファンの回転速度は、冷却塔の運転環境気温や冷却塔において循環する循環水の温度等の運転負荷状態に応じ、インバータにより最適に制御することができる。具体的には、この冷却塔において、循環水を強力に冷却する必要がある高負荷状態下（例えば、気温が高い場合や循環水温度が高温の場合）においては、インバータによりファンを高速運転することができ、また、循環水を余り冷却する必要がない低負荷状態下（例えば、気温が低い場合や循環水温度が低温の場合）においては、インバータによりファンを低速運転することができる。

このため、この冷却塔は、運転負荷状態に応じて循環水を十分に冷却可能な範囲でインバータによりファンの回転速度を減速し、それにより本体の通気孔から開口部へ通過する外気量を調整すれば、従来の冷却塔に比べてファンの回転駆動に伴う循環水の飛散を抑制することができる。これにより、軟水である循環水は、Ｍアルカリ成分を基準とした濃縮倍率が高まりやすくなり、当該濃縮倍率が高まるに従ってＭアルカリ成分濃度が上昇してアルカリ性を呈するようになる。この結果、循環水は、ｐＨが９以上に維持され、レジオネラ属菌の繁殖が効果的に抑制される。

また、この冷却塔においては、循環水が各種の微生物を含み、循環水にこの微生物が分泌する細胞外多糖類であるスライムが生成する可能性がある。スライムは、粘調物であり、本体内へ流入する外気に含まれる砂塵や埃と混ざり合って軟泥状物質を形成する。この軟泥状物質は、冷却塔の供給経路や回収経路等の配管内や冷却負荷装置内などに付着、堆積し、各部の寿命、冷却負荷装置の熱交換効率および循環水の流量などに悪影響を与える、いわゆるスライム障害を引き起こす可能性があり、また、レジオネラ属菌の巣窟にもなり得る。しかし、この冷却塔においては、循環水に対して注入器から塩素剤を注入することができるため、循環水において塩素剤の作用によりスライムが生成しにくくなり、スライム障害が発生しにくくなる。また、レジオネラ属菌の巣窟となるスライムが発生しにくくなる結果、循環水において、レジオネラ属菌の繁殖がより効果的に抑制され得る。

因みに、塩素剤は、冷却塔の供給経路や回収経路等の配管および本体並びに冷却負荷装置などの腐蝕を促進する作用があるが、循環水に対して間欠的に注入すると、このような腐蝕を効果的に抑制することができる。

本発明の第二の観点に係る冷却塔は、冷却負荷装置を冷却する循環水を散布水により冷却するための冷却塔であって、散布水を供給するための散布水供給装置と、上部に開口部を有しかつ底部に散布水供給装置から供給される散布水を貯留するための貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、モータの回転速度を変速するためのインバータと、本体内と冷却負荷装置との間で循環水を循環させるための循環経路と、貯留部から延びかつ末端部が本体内においてファンの下方に配置された、散布水の移動経路と、散布水に対して塩素剤を注入するための注入器とを備えている。ここで、移動経路の末端部は、貯留部へ向けて散布水を散水するための散水口を有している。また、散布水供給装置は、貯留部に対して散布水として利用する軟水を供給する。

また、本発明に係る、冷却塔における循環水冷却用散布水の冷却方法は、上部に開口部を有しかつ底部に冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するための散布水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、本体内において通気孔から開口部へ外気が通過するよう、本体内において気流を発生させるためのファンと、ファンを回転駆動するためのモータと、モータの回転速度を変速するためのインバータと、本体内と冷却負荷装置との間で循環水を循環させるための循環経路と、貯留部から延びかつ末端部が本体内においてファンの下方に配置された、散布水の移動経路とを備え、移動経路の末端部が、貯留部へ向けて散布水を散水するための散水口を有している冷却塔において、散布水を冷却するための方法である。この冷却方法は、散布水として軟水を用い、かつ、インバータによりモータの回転速度を変速してファンの回転速度を調整することにより、通気孔から開口部へ通過する外気の通過量を調整しながら散布水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高めて散布水のｐＨを９以上に維持する工程と、循環水に対して塩素剤を注入する工程とを含んでいる。

この循環水冷却用散布水の冷却方法では、通常、循環水に対して塩素剤を間欠的に注入する。

上述の第二の観点に係る冷却塔においては、循環経路を循環する循環水により冷却負荷装置が冷却される。また、散布水供給装置により、本体の貯留部に対して散布水が供給される。ここで供給される散布水は軟水である。本体の貯留部に貯留された散布水は、移動経路を流れ、本体内において散水口から貯留部へ向けて散水される。この際、散水された散布水は、モータによるファンの回転駆動により発生する気流、すなわち、本体の通気孔から開口部へ通過する外気に触れて冷却される。冷却された散布水は、循環経路に接触し、循環経路を冷却する。これにより、循環経路を循環する循環水が冷却される。循環経路を冷却した散布水は、貯留部に貯留され、移動経路を通じて散水口から連続的に散水される。したがって、この冷却塔において、貯留部に貯留された散布水は、移動経路を通じて循環することになる。

ここで、ファンを回転駆動するモータの回転速度は、インバータにより変速することができる。このため、ファンの回転速度は、冷却塔の運転環境気温や冷却塔において循環する散布水の温度等の運転負荷状態に応じ、インバータにより最適に制御することができる。具体的には、この冷却塔において、散布水を強力に冷却する必要がある高負荷状態下（例えば、気温が高い場合や散布水温度が高温の場合）においては、インバータによりファンを高速運転することができ、また、散布水を余り冷却する必要がない低負荷状態下（例えば、気温が低い場合や散布水温度が低温の場合）においては、インバータによりファンを低速運転することができる。

このため、この冷却塔は、運転負荷状態に応じて散布水を十分に冷却可能な範囲でインバータによりファンの回転速度を減速し、それにより本体の通気孔から開口部へ通過する外気量を調整すれば、従来の冷却塔に比べてファンの回転駆動に伴う散布水の飛散を抑制することができる。これにより、軟水である散布水は、Ｍアルカリ成分を基準とした濃縮倍率が高まりやすくなり、当該濃縮倍率が高まるに従ってＭアルカリ成分濃度が上昇してアルカリ性を呈するようになる。この結果、散布水は、ｐＨが９以上に維持され、レジオネラ属菌の繁殖が効果的に抑制される。

また、この冷却塔においては、散布水が各種の微生物を含み、散布水にこの微生物が分泌する細胞外多糖類であるスライムが生成する可能性がある。スライムは、粘調物であり、本体内へ流入する外気に含まれる砂塵や埃と混ざり合って軟泥状物質を形成する。この軟泥状物質は、冷却塔の移動経路等の配管内などに付着、堆積し、各部の寿命や散布水の流量などに悪影響を与える、いわゆるスライム障害を引き起こす可能性があり、また、レジオネラ属菌の巣窟にもなり得る。しかし、この冷却塔においては、散布水に対して注入器から塩素剤を注入することができるため、散布水において塩素剤の作用によりスライムが生成しにくくなり、スライム障害が発生しにくくなる。また、レジオネラ属菌の巣窟となるスライムが発生しにくくなる結果、散布水において、レジオネラ属菌の繁殖がより効果的に抑制され得る。

因みに、塩素剤は、冷却塔の移動経路等の配管や本体などの腐蝕を促進する作用があるが、散布水に対して間欠的に注入すると、このような腐蝕を効果的に抑制することができる。

本発明の第一の観点に係る冷却塔は、ファンを回転駆動するためのモータの回転速度を変速するためのインバータを備えているため、軟水である循環水の飛散を抑制することができ、循環水のｐＨを９以上に維持することができる。また、この冷却塔は、循環水に対して注入器から塩素剤を注入することができるため、循環水は、塩素剤の作用により、レジオネラ属菌の巣窟となるスライムが発生しにくくなる。これらの結果、この冷却塔においては、循環水においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制することができる。

本発明に係る、冷却塔における循環水の冷却方法は、インバータによるファンの回転速度の調整により冷却負荷装置を冷却するための循環水のｐＨを９以上に維持し、また、循環水に対して塩素剤を注入しているため、循環水においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制することができる。

特に、この冷却方法において、循環水に対して塩素剤を間欠的に注入する場合は、レジオネラ属菌の繁殖を抑制しつつ、冷却塔の各部の腐蝕を併せて効果的に抑制することができる。

本発明の第二の観点に係る冷却塔は、ファンを回転駆動するためのモータの回転速度を変速するためのインバータを備えているため、軟水である散布水の飛散を抑制することができ、散布水のｐＨを９以上に維持することができる。また、この冷却塔は、散布水に対して注入器から塩素剤を注入することができるため、散布水は、塩素剤の作用により、レジオネラ属菌の巣窟となるスライムが発生しにくくなる。これらの結果、この冷却塔においては、散布水においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制することができる。

本発明に係る、冷却塔における循環水冷却用散布水の冷却方法は、インバータによるファンの回転速度の調整により、冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するための散布水のｐＨを９以上に維持し、また、散布水に対して塩素剤を注入しているため、散布水においてレジオネラ属菌が繁殖するのを効果的に抑制することができる。

特に、この冷却方法において、散布水に対して塩素剤を間欠的に注入する場合は、レジオネラ属菌の繁殖を抑制しつつ、冷却塔の各部の腐蝕も併せて効果的に抑制することができる。

第一の形態
図１を参照して、本発明に係る冷却塔の第一の形態を用いた冷却水循環システムを説明する。図１において、冷却水循環システム１００は、給水装置１２０（循環水供給装置の一例）および注入器１６０を備えた冷却塔１１０並びに冷却負荷装置１３０を主に備えている。

冷却塔１１０は、冷却負荷装置１３０に対してそれを冷却するための循環水を供給するための開放式冷却塔であり、上部に開口部１４１を有する円筒型の本体１４０を備えている。本体１４０は、外気を導入するためのルーバ１４２（通気孔の一例）が側面に設けられており、また、循環水を貯留するための貯留部１４３を底部に有している。本体１４０の開口部１４１には、ファン１４４が水平に配置されている。ファン１４４は、ルーバ１４２から本体１４０内へ外気が流入するよう回転可能なものであり、モータ１４５により回転駆動される。ファン１４４を回転駆動するモータ１４５は、インバータ１４６と接続されている。インバータ１４６は、モータ１４５へ供給する電源周波数を無段階に変えてモータ１４５の回転速度を変速し、ファン１４４の回転速度を調整するためのものである。また、インバータ１４６は、その動作等を制御するための制御装置１４７と接続されている。制御装置１４７は、温度センサ１４８を備えている。温度センサ１４８は、貯留部１４３内に配置されており、貯留部１４３に貯留された循環水の温度を計測するためのものである。

本体１４０の貯留部１４３からは、冷却負荷装置１３０へ向けて冷却水の供給経路１４９が延びている。供給経路１４９は、送水ポンプ１５０を有している。送水ポンプ１５０は、冷却塔１１０の貯留部１４３に貯留された循環水を冷却負荷装置１３０へ連続的に送り出すためのものである。

また、本体１４０内の上部であって、ファン１４４の下方には、冷却水の回収経路１５１が水平に配置されている。回収経路１５１の末端部は、本体１４０内において、本体１４０の底部へ向けて循環水を散水するための多数のノズル１５２（散水口の一例）を有している。また、回収経路１５１の他端は、冷却負荷装置１３０へ向けて延びている。

給水装置１２０は、冷却塔１１０に対し、循環水を供給するためのものであり、原水供給路１２１、軟水器１２２、給水経路１２３を主に備えている。原水供給路１２１は、一端が水道水や工業用水等の原水の供給源（図示せず）と接続されており、軟水器１２２に対して原水を供給するためのものである。この原水供給路１２１は、軟水器１２２に対する原水の供給量を制御するためのバルブ１２４を有している。軟水器１２２は、原水供給路１２１からの原水を軟水化するためのものである。具体的には、原水供給路１２１からの原水に含まれるカルシウムやマグネシウムなどの硬度分を除去し、原水を軟水とするためのものである。給水経路１２３は、軟水器１２２からの軟水を冷却塔１１０の貯留部１４３へ供給するためのものである。

注入器１６０は、貯留部１４３に貯留された循環水に対して塩素剤を注入するためのものであり、塩素剤を貯留するためのタンク１６１と、タンク１６１から延びる注入経路１６２とを備えている。タンク１６１に貯留される塩素剤は、循環水の残留塩素濃度を高めるためのものであり、例えば、塩素（Ｃｌ_２）、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ⁻）などのような循環水の遊離型有効塩素濃度を高めることができる次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムおよび塩素化イソシアヌル酸並びに循環水の結合型有効塩素濃度を高めることができるモノクロラミン（ＮＨ_２Ｃｌ）、ジクロラミン（ＮＨＣｌ_２）およびトリクロラミン（ＮＣｌ_３）などである。これらの塩素剤は、水溶液としてタンク１６１に貯留されていてもよい。注入経路１６２は、貯留部１４３と連絡しており、タンク１６１内の塩素剤を貯留部１４３内へ供給するための供給ポンプ１６３を有している。供給ポンプ１６３は、制御装置１４７と接続されており、貯留部１４３内の循環水に対する塩素剤の注入動作が制御される。

冷却負荷装置１３０は、循環水による冷却が必要な熱交換器等の各種装置、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機などであり、所要の冷却水流路（図示せず）を有している。この冷却水流路は、冷却水導入部１３１と冷却水排出部１３２とを有している。そして、冷却水導入部１３１には供給経路１４９の末端が接続されている。また、冷却水排出部１３１には、回収経路１５１の上記他端が接続されている。この結果、冷却水流路は、供給経路１４９および回収経路１５１と共に、冷却塔１１０の本体１４０と冷却負荷装置１３０との間で循環水を循環させるための循環経路を形成している。

次に、上述の冷却塔１１０の動作を説明する。
先ず、冷却塔１１０において、インバータ１４６によりモータ１４５を作動させ、ファン１４４を回転させる。この結果、図に矢印で示すようにルーバ１４２を通じて本体１４０内へ外気が流入する。この外気は、本体１４０内を通過し、開口部１４１から外部へ排出される。

また、バルブ１２４を操作して原水供給路１２１から軟水器１２２へ原水を供給すると、当該原水は軟水器１２２において硬度分が除去されて軟水となる。この軟水は、軟水器１２２から給水経路１２３を通じて冷却塔１１０の貯留部１４３へ供給され、貯留される。

貯留部１４３に貯留された軟水は、冷却負荷装置１３０を冷却するための循環水として冷却負荷装置１３０に対して供給される。ここでは、送水ポンプ１５０の動作により貯留部１４３の軟水（以下、「循環水」という）が供給経路１４９を通じて冷却負荷装置１３０の冷却水導入部１３１に対して連続的に供給される。冷却水導入部１３１に対して供給された循環水は、冷却負荷装置１３０の冷却水流路を通過して冷却負荷装置１３０を冷却し、冷却水排出部１３２から回収経路１５１へ排出される。

回収経路１５１へ排出された循環水は、冷却塔１１０の本体１４０内においてノズル１５２から散水され、図に点線で示すように本体１４０内で落下して貯留部１４３へ戻る。この際、本体１４０内で落下する循環水は、ファン１４４の回転により本体１４０内へ流入する外気に触れて冷却される。このように冷却されて貯留部１４３へ戻った循環水は、再び供給経路１４９を通じて冷却負荷装置１３０へ供給され、回収経路１５１を通じて貯留部１４３へ戻る。したがって、貯留部１４３に貯留された循環水は、冷却塔１１０の作動中、供給経路１４９、冷却負荷装置１３０の冷却水流路および回収経路１５１を循環して冷却負荷装置１３０を冷却する冷却水として機能する。

上述のような冷却塔１１０において、回収経路１５１から散水される循環水の冷却能力は、ファン１４４の回転速度により定まる。すなわち、ファン１４４を高速で回転させると、ルーバ１４２から本体１４０内へ流入する外気量が増加するため、冷却塔１１０において循環水の冷却能力は高まる。逆に、ファン１４４を低速で回転させると、ルーバ１４２から本体１４０内へ流入する外気量が減少するため、冷却塔１１０において循環水の冷却能力は弱まる。したがって、循環水をより強力に冷却する必要がある場合、例えば気温の高い夏季においては、ファン１４４を高速で回転するのが有利である。一方、循環水を強力に冷却する必要がない場合、例えば気温の低い冬季や夏季であっても夜間においては、省エネルギーの観点から、ファン１４４を低速で回転するのが有利である。

また、冷却塔１１０において、回収経路１５１から散水される循環水の歩留まりも、ファン１４４の回転速度により定まる。すなわち、ファン１４４を高速で回転させると、ルーバ１４２から本体１４０内へ流入する外気量が増加するため、回収経路１５１から散水される循環水は外気と共に開口部１４１から本体１４０外へ飛散しやすくなり、循環水の歩留まりは低下する。逆に、ファン１４４を低速で回転させると、ルーバ１４２から本体１４０内へ流入する外気量が減少するため、回収経路１５１から散水される循環水は開口部１４１から本体１４０外へ飛散しにくくなり、循環水の歩留まりは高まる。

そこで、制御装置１４７は、冷却塔１１０の運転負荷状態、具体的には温度センサ１４８により計測される循環水の温度に基づいてインバータ１４６を制御し、モータ１４５の回転速度を変速してファン１４４の回転速度を調整する。具体的には、温度センサ１４８により計測される循環水温度が高温の場合は、インバータ１４６によりモータ１４５を高速回転させ、ファン１４４の回転速度を速くする。また、温度センサ１４８により計測される循環水温度が低温の場合は、インバータ１４６によりモータ１４５を低速回転させ、ファン１４４の回転速度を遅くする。これにより、冷却塔１１０は、その運転負荷状態に応じて循環水を十分に冷却することができ、ファン１４４の回転駆動に要するエネルギーの省力化を図ることができる。また、冷却塔１１０をこのように運転すれば、ルーバ１４２から本体１４０内へ流入する外気量を冷却塔１１０の運転負荷状態に応じて制御することができるため、外気と共に本体１４０から循環水が過剰に飛散するのを抑制することができる。この結果、循環水の節約を図ることができ、給水装置１２０から本体１４０へ補給する軟水量の抑制を図ることができる。

ところで、従来の開放式冷却塔において、循環水として軟水を用いる場合、この循環水は、上述のように冷却塔内へ流入する外気と共に一部が飛散するため、Ｍアルカリ成分濃度を基準とした場合に徐々に濃縮される。すなわち、循環水において、Ｍアルカリ成分濃度が上昇する。このため、循環水は、Ｍアルカリ成分濃度の上昇に伴ってアルカリ側へ移行し、ｐＨが一定以上、例えば９以上に設定される筈である。

ところが、従来の開放式冷却塔においては、冷却塔内へ流入する外気と共に飛散する循環水もＭアルカリ成分を含むため、循環水の飛散量が多いと循環水におけるＭアルカリ成分の絶対量が減少する。このため、循環水は、Ｍアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率が一定以上に高まらず、Ｍアルカリ成分濃度が一定以上に上昇しにくくなる。したがって、従来の開放式冷却塔において、循環水は、実質的に、中和性アミン系などの薬剤を添加しない限り、アルカリ性に、特にｐＨが９以上に設定されにくい。

これに対し、この実施の形態の冷却塔１１０は、上述の通り、インバータ１４６によりファン１４４の回転速度を調整することができ、それにより本体１４０から外気と共に循環水が過剰に飛散するのを抑制することができるため、冷却塔１１０の運転負荷状態に応じて循環水を十分に冷却可能な範囲でファン１４４の回転速度を減速すれば、循環水におけるＭアルカリ成分の喪失を抑制することができる。このため、冷却塔１１０における循環水は、貯留部１４３等からの自然蒸発分により、Ｍアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率が高まり、Ｍアルカリ成分濃度が上昇しやすくなる。

そこで、冷却塔１１０の運転中においては、インバータ１４６によりモータ１４５の回転速度を変速してファン１４４の回転速度を調整し、これによりルーバ１４２から開口部１４１へ通過する外気の通過量を調整しながら循環水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高め、循環水のｐＨを９以上、好ましくは９．２以上に維持する。この結果、冷却塔１１０は、循環水におけるレジオネラ属菌の繁殖を効果的に抑制することができる。また、冷却塔１１０は、循環水のｐＨをこのように維持することにより、本体１４０、供給経路１４９および回収経路１５１等の配管などの腐食を併せて抑制することができる。

また、この冷却塔１１０においては、注入器１６０により、貯留部１４３に貯留された循環水に対して塩素剤を注入する。ここでは、制御装置１４７により供給ポンプ１６３を作動させ、タンク１６１に貯留された塩素剤を供給経路１６２を通じて貯留部１４３内の循環水に対して注入する。これにより、循環水は、塩素剤の作用を受け、スライムの発生が抑制される。この結果、冷却塔１１０においては、スライム障害が効果的に抑制されると共に、レジオネラ属菌の巣窟を排除することができるため、レジオネラ属菌の繁殖をさらに効果的に抑制することができる。

ここで、塩素剤は、供給ポンプ１６３を連続的に作動させ、循環水に対して微量ずつ連続的に注入してもよいが、供給ポンプ１６３を制御装置１４７により一定時間毎に作動させ、循環水に対して間欠的に注入するのが好ましい。塩素剤は、冷却塔１１０の各部、特に、鋼管部分の腐蝕を誘引する可能性があるが、循環水に対して間欠的に注入した場合は、そのような冷却塔１１０の各部の腐蝕を抑制しつつ、スライムの発生を効果的に抑制することができる。

さらに、この冷却塔１１０においては、循環水が軟水であるため、スケールの生成を併せて効果的に抑制することができる。

なお、この実施の形態では、冷却塔１１０の運転負荷状態を検知するために、温度センサ１４８を貯留部１４３内に配置し、貯留部１４３内に貯留された循環水の温度を計測するようにしているが、温度センサ１４８を供給経路１４９内に配置して供給経路１４９内を流れる循環水の温度を計測し、その結果に基づいてインバータ１４６を制御するように変更することもできる。また、温度センサ１４８により冷却塔１１０の設置環境温度（気温）を計測し、その結果に基づいてインバータ１４６を制御するように設定した場合も本発明を同様に実施することができる。

第二の形態
図２を参照して、本発明に係る冷却塔の第二の形態を用いた冷却水循環システムを説明する。図２において、冷却水循環システム２００は、給水装置２２０（散布水供給装置の一例）および注入器２７０を備えた冷却塔２１０並びに冷却負荷装置２３０を主に備えている。

冷却塔２１０は、冷却負荷装置２３０に対してそれを冷却するための循環水を供給する密閉式冷却塔であり、上部に開口部２４１を有する円筒型の本体２４０、循環水の循環経路２５０および循環水を冷却するための散布水の移動経路２６０を主に備えている。

本体２４０は、外気を導入するためのルーバ２４２（通気孔の一例）が側面に設けられており、また、循環水を冷却する散布水を貯留するための貯留部２４３を底部に有している。本体２４０の開口部２４１には、ファン２４４が水平に配置されている。ファン２４４は、ルーバ２４２から本体２４０内へ外気が流入するよう回転可能なものであり、モータ２４５により回転駆動される。ファン２４４を回転駆動するモータ２４５は、インバータ２４６と接続されている。インバータ２４６は、モータ２４５へ供給する電源周波数を無段階に変えてモータ２４５の回転速度を変速し、ファン２４４の回転速度を調整するためのものである。また、インバータ２４６は、その動作を制御するための制御装置２４７と接続されている。制御装置２４７は、温度センサ２４８を備えている。温度センサ２４８は、貯留部２４３内に配置されており、貯留部２４３に貯留された散布水の温度を計測するためのものである。

循環経路２５０は、本体２４０内と冷却負荷装置２３０との間において、冷却負荷装置２３０を冷却するための循環水を循環するためのものであり、内部に循環水が充填されている。また、循環経路２５０は、本体２４０内において散布水との接触面積を確保するために蛇行しており、両端部が冷却負荷装置２３０へ延びている。また、循環経路２５０は、冷却水を循環させるための第一ポンプ２５１を有している。

移動経路２６０は、貯留部２４３から本体２４０外へ延びており、末端部が本体２４０内においてファン２４４の下方に水平に配置されている。また、移動経路２６０の末端部は、本体２４０の底部へ向けて散布水を散水するための多数のノズル２６１（散水口の一例）を有している。また、移動経路２６０は、貯留部２４３に貯留された散布水をノズル２６１へ供給するための第二ポンプ２６２を有している。

給水装置２２０は、冷却塔２１０に対し、散布水を供給するためのものであり、原水供給路２２１、軟水器２２２、給水経路２２３を主に備えている。原水供給路２２１は、一端が水道水や工業用水等の原水の供給源（図示せず）と接続されており、軟水器２２２に対して原水を供給するためのものである。この原水供給路２２１は、軟水器２２２に対する原水の供給量を制御するためのバルブ２２４を有している。軟水器２２２は、原水供給路２２１からの原水を軟水化するためのものである。具体的には、原水供給路２２１からの原水に含まれるカルシウムやマグネシウムなどの硬度分を除去し、原水を軟水とするためのものである。給水経路２２３は、軟水器２２２からの軟水を冷却塔２１０の貯留部２４３へ供給するためのものである。

注入器２７０は、貯留部２４３に貯留された散布水に対して塩素剤を注入するためのものであり、塩素剤を貯留するためのタンク２７１と、タンク２７１から延びる注入経路２７２とを備えている。タンク２７１に貯留される塩素剤は、循環水の残留塩素濃度を高めるためのものであり、上述の第一の形態において用いられるものと同様のものである。また、塩素剤は、水溶液としてタンク２７１に貯留されていてもよい。注入経路２７２は、貯留部２４３と連絡しており、タンク２７１内の塩素剤を貯留部２４３内へ供給するための供給ポンプ２７３を有している。供給ポンプ２７３は、制御装置２４７と接続されており、貯留部２４３内の循環水に対する塩素剤の注入動作が制御される。

冷却負荷装置２３０は、循環水による冷却が必要な各種装置であって第一の形態における冷却負荷装置１３０と同様のものであり、所要の冷却水流路（図示せず）を有している。この冷却水流路は、冷却水導入部２３１と冷却水排出部２３２とを有している。そして、冷却水導入部２３１には循環経路２５０の一端が接続されている。また、冷却水排出部２３１には循環経路２５０の他端が接続されている。

次に、上述の冷却塔２１０の動作を説明する。
先ず、冷却塔２１０において、インバータ２４６によりモータ２４５を作動させ、ファン２４４を回転させる。この結果、図に矢印で示すようにルーバ２４２を通じて本体２４０内へ外気が流入する。この外気は、本体２４０内を通過し、開口部２４１から外部へ排出される。

また、循環経路２５０において第一ポンプ２５１を作動すると、循環経路２５０内において循環水が循環する。この循環水は、冷却負荷装置２３０の冷却水流路を流れ、冷却負荷装置２３０を冷却する。

また、バルブ２２４を操作して原水供給路２２１から軟水器２２２へ原水を供給すると、当該原水は軟水器２２２において硬度分が除去されて軟水となる。この軟水は、軟水器２２２から給水経路２２３を通じて冷却塔２１０の貯留部２４３へ供給され、貯留される。

貯留部２４３に貯留された軟水は、循環経路２５０を循環する循環水を冷却するための散布水として、第二ポンプ２６２の動作により移動経路２６０内へ連続的に供給される。そして、移動経路２６０内へ供給された散布水は、本体２４０内においてノズル２６１から散水され、図に点線で示すように本体２４０内で落下して貯留部２４３へ戻る。この際、本体２４０内で落下する散布水は、ファン２４４の回転により本体２４０内へ流入する外気に触れて冷却される。そして、冷却された散布水は、循環経路２５０と接触し、循環経路２５０および循環経路２５０内を循環する循環水を冷却する。貯留部２４３へ戻った散布水は、再び移動経路２６０を通じてノズル２６１から散水され、貯留部２４３へ戻る。したがって、貯留部１４３に貯留された散布水は、冷却塔２１０の作動中、移動経路２６０を循環することになる。

上述のような冷却塔２１０において、散布水による循環水の冷却能力は、ファン２４４の回転速度により定まる。すなわち、ファン２４４を高速で回転させると、ルーバ２４２から本体２４０内へ流入する外気量が増加するため散布水が強力に冷却され、散布水による循環水の冷却能力は高まる。逆に、ファン２４４を低速で回転させると、ルーバ２４２から本体２４０内へ流入する外気量が減少するため、散布水は穏やかに冷却され、散布水による循環水の冷却能力は弱まる。したがって、循環水をより強力に冷却する必要がある場合（すなわち、散布水をより強力に冷却する必要がある場合）、例えば気温の高い夏季においては、ファン２４４を高速で回転するのが有利である。一方、循環水を強力に冷却する必要がない場合（すなわち、散布水を強力に冷却する必要がない場合）、例えば気温の低い冬季や夏季であっても夜間においては、省エネルギーの観点から、ファン２４４を低速で回転するのが有利である。

また、冷却塔２１０において、移動経路２６０のノズル２６１から散水される散布水の歩留まりも、ファン２４４の回転速度により定まる。すなわち、ファン２４４を高速で回転させると、ルーバ２４２から本体２４０内へ流入する外気量が増加するため、ノズル２６１から散水される散布水は外気と共に開口部２４１から本体２４０外へ飛散しやすくなり、散布水の歩留まりは低下する。逆に、ファン２４４を低速で回転させると、ルーバ２４２から本体２４０内へ流入する外気量が減少するため、ノズル２６１から散水される散布水は開口部２４１から本体２４０外へ飛散しにくくなり、散布水の歩留まりは高まる。

そこで、制御装置２４７は、冷却塔２１０の運転負荷状態、具体的には温度センサ２４８により計測される散布水の温度に基づいてインバータ２４６を制御し、モータ２４５の回転速度を変速してファン２４４の回転速度を調整する。具体的には、温度センサ２４８により計測される散布水温度が高温の場合は、インバータ２４６によりモータ２４５を高速回転させ、ファン２４４の回転速度を速くする。また、温度センサ２４８により計測される散布水温度が低温の場合は、インバータ２４６によりモータ２４５を低速回転させ、ファン２４４の回転速度を遅くする。これにより、冷却塔２１０は、その運転負荷状態に応じて散布水を十分に冷却することができ、ファン２４４の回転駆動に要するエネルギーの省力化を図ることができる。また、冷却塔２１０をこのように運転すれば、ルーバ２４２から本体２４０内へ流入する外気量を冷却塔２１０の運転負荷状態に応じて制御することができるため、外気と共に本体２４０から散布水が過剰に飛散するのを抑制することができる。この結果、散布水の節約を図ることができ、給水装置２２０から本体２４０へ供給する軟水量の抑制を図ることができる。

また、冷却塔２１０において、散布水は、上述のように冷却塔２１０内へ流入する外気と共に一部が飛散するため、Ｍアルカリ成分濃度を基準とした場合に徐々に濃縮される。すなわち、散布水において、Ｍアルカリ成分濃度が上昇する。しかも、冷却塔２１０においては、インバータ２４６によりファン２４４の回転速度を調整することができ、それにより本体２４０から外気と共に散布水が過剰に飛散するのを抑制することができるため、冷却塔２１０の運転負荷状態に応じて散布水を十分に冷却可能な範囲でファン２４４の回転速度を減速すれば、散布水におけるＭアルカリ成分の喪失を抑制することができる。このため、冷却塔２１０において循環する散布水は、貯留部２４３等からの自然蒸発分により、Ｍアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率が高まる。すなわち、冷却塔２１０は、従来の密閉式冷却塔に比べて散布水の濃縮倍率を高めることができ、Ｍアルカリ成分濃度が上昇しやすくなる。

そこで、冷却塔２１０の運転中においては、インバータ２４６によりモータ２４５の回転速度を変速してファン２４４の回転速度を調整し、これによりルーバ２４２から開口部２４１へ通過する外気の通過量を調整しながら散布水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高め、散布水のｐＨを９以上、好ましくは９．２以上に維持する。この結果、冷却塔２１０は、散布水におけるレジオネラ属菌の繁殖を効果的に抑制することができる。また、冷却塔２１０は、散布水のｐＨをこのように維持することにより、本体２４０および移動経路２６０等の配管などの腐食を併せて抑制することができる。

また、この冷却塔２１０においては、注入器２７０により、貯留部２４３に貯留された散布水に対して塩素剤を注入する。ここでは、制御装置２４７により供給ポンプ２７３を作動させ、タンク２７１に貯留された塩素剤を供給経路２７２を通じて貯留部２４３内の散布水に対して注入する。これにより、散布水は、塩素剤の作用を受け、スライムの発生が抑制される。この結果、冷却塔２１０においては、スライム障害が効果的に抑制されると共に、レジオネラ属菌の巣窟を排除することができるため、レジオネラ属菌の繁殖をさらに効果的に抑制することができる。

ここで、塩素剤は、供給ポンプ２７３を連続的に作動させ、散布水に対して微量ずつ連続的に注入してもよいが、供給ポンプ２７３を制御装置２４７により一定時間毎に作動させ、散布水に対して間欠的に注入するのが好ましい。散布水に対して塩素剤を間欠的に注入した場合は、第一の形態の場合と同様に、冷却塔２１０の各部の腐蝕を抑制しつつ、スライムの発生を効果的に抑制することができる。

さらに、この冷却塔２１０においては、散布水が軟水であるため、スケールの生成を併せて効果的に抑制することができる。

なお、この実施の形態では、冷却塔２１０の運転負荷状態を検知するために、温度センサ２４８を貯留部２４３内に配置し、貯留部２４３内に貯留された循環水の温度を計測するようにしているが、温度センサ２４８を移動経路２６０内に配置して移動経路２６０内を流れる散布水の温度を計測し、その結果に基づいてインバータ２４６を制御するように変更することもできる。また、温度センサ２４８により冷却塔２１０の設置環境温度（気温）を計測し、その結果に基づいてインバータ２４６を制御するように設定した場合も本発明を同様に実施することができる。

他の実施の形態
（１）上述の第一の形態および第二の形態においては、それぞれ、注入器１６０、２７０のタンク１６１、２７１に予め調製された塩素剤を貯留し、この塩素剤を貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入しているが、注入器１６０、２７０は、塩素剤を製造しながら循環水若しくは散布水に対して当該塩素剤を注入可能なように構成されていてもよい。

図３を参照して、塩素剤を製造可能な注入器の一例を説明する。図において、注入器３００は、循環水若しくは散布水に対して塩素剤を連続的に注入するのに適したものであり、電解槽３１０と供給経路３２０とを主に備えている。電解槽３１０は、塩化ナトリウム水溶液を貯留し、これを電気分解して塩素剤を製造するためのものであり、塩化ナトリウム水溶液を補給するための補給経路３３０と、内部に配置された一対の陽極３４０および陰極３５０とを備えている。陽極３４０および陰極３５０は、電源装置３６０と接続されている。供給経路３２０は、電解槽３１０において製造された塩素剤を貯留部１４３、２４３へ供給するためのものであり、供給ポンプ３７０を備えている。

この注入器３００においては、補給経路３３０から電解槽３１０内へ塩化ナトリウム水溶液を連続的に補給し、電解槽３１０内に塩化ナトリウム水溶液を貯留する。そして、電源装置３６０により陽極３４０と陰極３５０との間に電圧を印加し、塩化ナトリウム水溶液を電気分解する。これにより、陽極３４０側で塩素が生成し、また、陰極３５０側で水酸化ナトリウムが生成する。そして、生成した塩素と水酸化ナトリウムとが反応し、電解槽３１０内において次亜塩素酸ナトリウム水溶液、すなわち塩素剤が生成する。このように生成した塩素剤は、供給ポンプ３７０の動作により、供給経路３２０を通じて貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入される。

この注入器３００は、補給経路３３０から電解槽３１０へ補給する塩化ナトリウム水溶液量と、供給経路３２０から貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入する次亜塩素酸ナトリウム水溶液量とを一致させると、電解槽３１０において次亜塩素酸ナトリウム水溶液を連続的に製造しながら、製造された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を連続的に貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入することができる。

図４を参照して、塩素剤を製造可能な注入器の他の例を説明する。図において、注入器４００は、循環水若しくは散布水に対して塩素剤を間欠的に注入するのに適したものであり、電解槽４１０、制御装置４２０および供給経路４３０を主に備えている。電解槽４１０は、塩化ナトリウム水溶液を貯留し、これを電気分解して塩素剤を製造するためのものであり、塩化ナトリウム水溶液を補給するための補給経路４４０と、内部に配置された一対の陽極４５０および陰極４６０とを備えている。補給経路４４０は、塩化ナトリウム水溶液の供給量を制御するための制御弁４４１を有している。制御弁４４１は、制御装置４２０により動作が制御される。陽極４５０および陰極４６０は、電源装置４７０に接続されている。供給経路４３０は、電解槽４１０において製造された塩素剤を貯留部１４３、２４３へ供給するためのものであり、供給ポンプ４８０を備えている。供給ポンプ４８０は、制御装置４２０により動作が制御される。

供給経路４３０は、切替弁４３３を有しており、切替弁４３３から分岐経路４３１が延びている。分岐経路４３１は、循環ポンプ４３２を有しており、また、末端が電解槽４１０に連絡している。切替弁４３３は、電解槽４１０において生成した後述する次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留部１４３、２４３へ供給する状態（以下、「供給状態」という）と、分岐経路４３１へ供給する状態（以下、「循環状態」という）とのいずれかに切替えるためのものであり、制御装置４２０により動作が制御される。

制御装置４２０は、制御弁４４１、供給ポンプ４８０、切替弁４３３および循環ポンプ４３２の動作タイミングを制御するためのものである。

この注入器４００では、先ず、制御弁４４１を開放して補給経路４４０から電解槽４１０内へ塩化ナトリウム水溶液を補給し、電解槽４１０内に塩化ナトリウム水溶液を貯留する。そして、制御弁４４１を閉鎖して電解槽４１０への塩化ナトリウム水溶液の供給を停止し、また、切替弁４３３を循環状態に設定する。この状態で電源装置４７０により陽極４５０と陰極４６０との間に電圧を印加すると、塩化ナトリウム水溶液が電気分解され、陽極４５０側で塩素が生成し、また、陰極４６０側で水酸化ナトリウムが生成する。そして、生成した塩素と水酸化ナトリウムとが反応し、電解槽４１０内において次亜塩素酸ナトリウム水溶液が生成する。このように生成した次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、循環ポンプ４３２の動作により、供給経路４３０および分岐経路４３１を通じて電解槽４１０へ戻り、電解槽４１０において再度電気分解処理される。この結果、次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、残留している塩化ナトリウム成分により、次亜塩素酸ナトリウム濃度が徐々に高まる。

次に、制御装置４２０は、所定時間経過後、切替弁４３３を供給状態に設定し、また、供給ポンプ４８０を作動させる。これにより、電解槽４１０において生成した高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液、すなわち塩素剤は、供給経路４３０を通じて貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入される。

循環水若しくは散布水に対する塩素剤の注入完了後、制御装置４２０は、切替弁４３３を循環状態に設定して供給ポンプ４８０を停止し、また、制御弁４４１を所定時間開放する。これにより、電解槽４１０には補給経路４４０から塩化ナトリウム水溶液が補給される。所定時間経過後、制御装置４２０は、制御弁４４１を閉鎖し、循環ポンプ４３２を作動させる。これにより、電解槽４１０において上述のように次亜塩素酸ナトリウム水溶液が生成し、この次亜塩素酸ナトリウム水溶液は分岐経路４３１を循環して濃度が高まる。そして、制御装置４２０は、所定時間経過時に上述の動作を繰り返し、電解槽４１０において生成した高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液、すなわち塩素剤を供給経路４３０を通じて貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入する。したがって、この注入器４００では、塩素剤を製造しながら、この塩素剤を間欠的に貯留部１４３、２４３内の循環水若しくは散布水に対して注入することができる。

（２）上述の各実施の形態においては、貯留部１４３内の循環水若しくは貯留部２４３内の散布水に対して供給ポンプを用いた注入器により塩素剤を注入しているが、供給ポンプに代えてエゼクタを用いることもできる。

図５を参照して、第一の形態において用いられる、エゼクタを用いた注入器の一例を説明する。図において、注入器５００は、塩素剤を貯留するためのタンク５０１と、タンク５０１から延びる注入経路５０２とを備えている。注入経路５０２は、エゼクタ５０３を有しており、貯留部１４３と連絡している。エゼクタ５０３には、給水経路１２３から分岐しかつポンプ５０４を有する送水経路５０５が連絡している。ポンプ５０４は、制御装置１４７と接続されており、動作が制御される。

この注入器５００では、制御装置１４７によりポンプ５０４を作動させると、軟水器１２２から給水経路１２３へ流れる軟水の一部が送水経路５０５を通じてエゼクタ５０３へ供給され、その水流がエゼクタ５０３を作動させる。これにより、タンク５０１内に貯留された塩素剤は、注入経路５０２内に吸引され、エゼクタ５０３へ供給された軟水と共に貯留部１４３内の循環水へ注入される。

なお、この注入器５００においては、ポンプ５０４の代わりに、制御装置１４７により開閉動作が制御される開閉弁が用いられてもよい。この場合、開閉弁が開くと、軟水器１２２から給水経路１２３へ流れる軟水の一部が送水経路５０５を通じてエゼクタ５０３へ供給され、エゼクタ５０３はその水圧により作動する。

エゼクタを用いた上述のような注入器は、第二の形態および上述の他の実施の形態（１）においても同様に用いることができる。

（３）上述の各実施の形態では、貯留部１４３、２４３に貯留された循環水若しくは散布水に対して塩素剤を注入したが、塩素剤は、供給経路１４９内の循環水若しくは移動経路２６０内の散布水に対して注入されてもよい。

比較例１
ｐＨを７に調整した軟水にレジオネラ属菌を３，２００個接種し、３６℃で３日間放置した。そして、接種時、２日経過時および３日経過時の各時点において、この軟水０．１ミリリットルをシステイン含有ＢＣＹＥα寒天培地に塗布して３６℃で７日間培養し、レジオネラ属菌数を調べた。レジオネラ属菌数は、培地に形成された集落数に基づいて調べた。結果を表１に示す。

実験例１
軟水のｐＨを９に調整した点を除いて比較例１と同様に操作し、レジオネラ属菌数を調べた。結果を表１に示す。

実験例２
軟水のｐＨを１０に調整した点を除いて比較例１と同様に操作し、レジオネラ属菌数を調べた。結果を表１に示す。

表１によると、比較例１の場合はレジオネラ属菌数が接種時に比べて増加しているが、実験例１および実験例２の場合は接種時に比べてレジオネラ属菌数が減少していることがわかる。この結果より、軟水のｐＨを９．０以上に維持すれば、レジオネラ属菌の繁殖を効果的に抑制可能なことがわかる。

比較例２
ＳＣＤ培地を含む有機物汚水（ｐＨ約９、ＣＯＤ値５０ｐｐｍ）を容器に連続的に供給し、オーバーフローさせながら一定水量（３３０ミリリットル）を維持した。この際、容器内には、ガラス製の試験片を配置しておいた。３５℃の環境下でこれを１４日間継続して実施した後、容器内の試験片を取出して試験片に付着した付着物を剥ぎ取り、その乾燥重量を測定したところ、６．５ｍｇ／１００ｃｍ^２であった。これより、試験片にスライム付着していることを確認した。

実験例３
次亜塩素酸ナトリウム水溶液を６時間毎に間欠的に注入した点を除き、比較例２と同様の実験を実施した。ここで、次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、有効塩素が３．３ｍｇ（＝１０ｍｇ／リットル×０．３３リットル）分になるよう注入した。実験終了後に試験片に付着した付着物の乾燥重量を測定したところ、定量下限値（１．３ｍｇ／１００ｃｍ^２）以下であり、試験片にスライムが実質的に付着していないことを確認した。

比較例３
有機物汚水（ｐＨ約９．５、ＣＯＤ値１０ｐｐｍ以下）を容器に連続的に供給し、オーバーフローさせながら一定水量（３３０ミリリットル）を維持した。３５℃の環境下でこれを１ヶ月間継続して実施した後、容器内壁面に対してグラム染色試験を実施したところ、グラム染色が認められた。これより、容器内壁面にスライムが付着し、細菌が繁殖していることを確認した。

実験例４
次亜塩素酸ナトリウム水溶液を３０時間毎に間欠的に注入した点を除き、比較例３と同様の実験を実施した。ここで、次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、有効塩素が３．３ｍｇ（＝１０ｍｇ／リットル×０．３３リットル）分になるよう注入した。実験終了後に容器内壁面に対してグラム染色試験を実施したところ、グラム染色は認められなかった。これより、容器内壁面にはスライムが付着せず、細菌が繁殖していないことを確認した。

実験例５
上述の第一の形態に係る冷却水循環システム１００において、冷却塔１１０の供給経路１４９内に表２に示す材質からなる試験片をそれぞれ配置した。そして、この状態で冷却水循環システム１００を２ヶ月間稼動した。この間、循環水は、保有水量が２６リットルであり、ＣＯＤ値が１５〜２０ｐｐｍであった。また、この実験例では、貯留部１４３内の循環水に対し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を１５時間毎に間欠的に注入した。次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、有効塩素が２６０ｍｇ（＝１０ｍｇ／リットル×２６リットル）分になるよう注入した。

実験終了後、供給経路１４９から各試験片を取出し、その腐蝕度（ｍｄｄ）を調べた。結果を表２に示す。

比較例４
次亜塩素酸ナトリウム水溶液の間欠注入をせずに、実験例５と同じ条件で冷却水循環システム１００を２ヶ月間稼動した。実験終了後、供給経路１４９から各試験片を取出し、その腐蝕度（ｍｄｄ）を調べた。結果を表２に示す。

表２によると、実験例５と比較例４とで各試験片の腐蝕度に明確な相違を見出すことはできなかった。これより、実験例５において、循環水に対して間欠的に注入される次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、供給経路１４９等の腐蝕を促進させにくいことがわかる。

本発明の第一の実施の形態に係る冷却塔を採用した冷却水循環システムの概略図。本発明の第二の実施の形態に係る冷却塔を採用した冷却水循環システムの概略図。前記各実施の形態において利用可能な他の注入器の概略図。前記各実施の形態において利用可能なさらに他の注入器の概略図。前記第一の実施の形態において利用可能なさらに他の注入器の概略図。

符号の説明

１１０、２１０冷却塔
１２０、２２０給水装置
１３０、２３０冷却負荷装置
１４０、２４０本体
１４１、２４１開口部
１４２、２４２ルーバ
１４３、２４３貯留部
１４４、２４４ファン
１４５、２４５モータ
１４６、２４６インバータ
１４９供給経路
１５１回収経路
１５２、２６１ノズル
１６０、２７０、３００、４００、５００注入器
２５０循環経路
２６０移動経路

Claims

冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するための冷却塔であって、
前記循環水を供給するための循環水供給装置と、
上部に開口部を有しかつ底部に前記循環水供給装置から供給される前記循環水を貯留するための貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、
前記本体内において前記通気孔から前記開口部へ外気が通過するよう、前記本体内において気流を発生させるためのファンと、
前記ファンを回転駆動するためのモータと、
前記モータの回転速度を変速するためのインバータと、
前記貯留部から前記冷却負荷装置へ前記循環水を供給するための供給経路と、
前記冷却負荷装置へ供給された前記循環水を前記本体へ回収するための回収経路と、
前記循環水に対して塩素剤を注入するための注入器とを備え、
前記回収経路の末端部は、前記本体内において前記ファンの下方に配置されており、かつ、前記貯留部へ向けて前記循環水を散水するための散水口を有しており、
前記循環水供給装置は、前記貯留部に対して前記循環水として利用する軟水を供給する、
冷却塔。
上部に開口部を有しかつ底部に冷却負荷装置を冷却する循環水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、前記本体内において前記通気孔から前記開口部へ外気が通過するよう、前記本体内において気流を発生させるためのファンと、前記ファンを回転駆動するためのモータと、前記モータの回転速度を変速するためのインバータと、前記貯留部から前記冷却負荷装置へ前記循環水を供給するための供給経路と、前記冷却負荷装置へ供給された前記循環水を前記本体へ回収するための回収経路とを備え、前記回収経路の末端部が、前記本体内において前記ファンの下方に配置されており、かつ、前記貯留部へ向けて前記循環水を散水するための散水口を有している冷却塔において、前記循環水を冷却するための方法であって、
前記循環水として軟水を用い、かつ、前記インバータにより前記モータの回転速度を変速して前記ファンの回転速度を調整することにより、前記通気孔から前記開口部へ通過する前記外気の通過量を調整しながら前記循環水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高めて前記循環水のｐＨを９以上に維持する工程と、
前記循環水に対して塩素剤を注入する工程と、
を含む冷却塔における循環水の冷却方法。
前記循環水に対して前記塩素剤を間欠的に注入する、請求項２に記載の冷却塔における循環水の冷却方法。
冷却負荷装置を冷却する循環水を散布水により冷却するための冷却塔であって、
前記散布水を供給するための散布水供給装置と、
上部に開口部を有しかつ底部に前記散布水供給装置から供給される前記散布水を貯留するための貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、
前記本体内において前記通気孔から前記開口部へ外気が通過するよう、前記本体内において気流を発生させるためのファンと、
前記ファンを回転駆動するためのモータと、
前記モータの回転速度を変速するためのインバータと、
前記本体内と前記冷却負荷装置との間で前記循環水を循環させるための循環経路と、
前記貯留部から延びかつ末端部が前記本体内において前記ファンの下方に配置された、前記散布水の移動経路と、
前記散布水に対して塩素剤を注入するための注入器とを備え、
前記移動経路の前記末端部は、前記貯留部へ向けて前記散布水を散水するための散水口を有しており、
前記散布水供給装置は、前記貯留部に対して前記散布水として利用する軟水を供給する、
冷却塔。
上部に開口部を有しかつ底部に冷却負荷装置を冷却する循環水を冷却するための散布水の貯留部を有する、側面に通気孔を有する筒型の本体と、前記本体内において前記通気孔から前記開口部へ外気が通過するよう、前記本体内において気流を発生させるためのファンと、前記ファンを回転駆動するためのモータと、前記モータの回転速度を変速するためのインバータと、前記本体内と前記冷却負荷装置との間で前記循環水を循環させるための循環経路と、前記貯留部から延びかつ末端部が前記本体内において前記ファンの下方に配置された、前記散布水の移動経路とを備え、前記移動経路の前記末端部が、前記貯留部へ向けて前記散布水を散水するための散水口を有している冷却塔において、前記散布水を冷却するための方法であって、
前記散布水として軟水を用い、かつ、前記インバータにより前記モータの回転速度を変速して前記ファンの回転速度を調整することにより、前記通気孔から前記開口部へ通過する前記外気の通過量を調整しながら前記散布水のＭアルカリ成分濃度を基準とした濃縮倍率を高めて前記散布水のｐＨを９以上に維持する工程と、
前記循環水に対して塩素剤を注入する工程と、
を含む冷却塔における循環水冷却用散布水の冷却方法。
前記循環水に対して前記塩素剤を間欠的に注入する、請求項５に記載の冷却塔における循環水冷却用散布水の冷却方法。