JP3185318U

JP3185318U - Cooling tower system

Info

Publication number: JP3185318U
Application number: JP2013003090U
Authority: JP
Inventors: 将史河合; 隆利酒井; 邦彦岡島; 一石佐藤
Original assignee: 日本治水株式会社
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2018-05-14

Abstract

【課題】循環水の導電率を一定値以下に維持し、スケールが固着するのを防止すると共に、節水効果に優れるクーリングタワーシステムを提供する。
【解決手段】クーリングタワー３が配設された冷却水循環路２におけるクーリングタワーシステムであって、循環水の水流によって流動させられるセラミック粒子が容器に装入され冷却水循環路に配設された活水装置１８と、冷却水循環路に配設又は形成され循環水の溶存成分の析出物を分離する分離部４と、を備える。セラミック粒子を循環水中で流動させながら相互に摩擦、衝突を繰り返させて活性化させることにより、ミネラル分が冷却水循環路中に微結晶状に析出する。分離部で、コロイド状態で循環水中を漂う析出物を循環水と分離させることにより、循環水の導電率を一定値以下に維持することができる。
【選択図】図１The present invention provides a cooling tower system that maintains the conductivity of circulating water below a certain value, prevents the scale from sticking, and has an excellent water-saving effect.
A cooling tower system in a cooling water circulation path (2) in which a cooling tower (3) is arranged, comprising an active water device (18) in which ceramic particles that are made to flow by the water flow of the circulating water are placed in a container and arranged in the cooling water circulation path; And a separation unit 4 that is disposed or formed in the cooling water circulation path and separates precipitates of dissolved components of the circulating water. By activating the ceramic particles by repeating friction and collision with each other while flowing in the circulating water, the mineral component is precipitated in a microcrystalline form in the cooling water circulation path. By separating the precipitate floating in the circulating water in a colloidal state from the circulating water in the separation unit, the conductivity of the circulating water can be maintained below a certain value.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、クーリングタワーが配設された冷却水循環路において、スケールの付着を防止するクーリングタワーシステムに関するものである。 The present invention relates to a cooling tower system that prevents adhesion of scale in a cooling water circulation path in which a cooling tower is disposed.

クーリングタワーは、水などの熱媒体を大気と直接または間接的に接触させて冷却する熱交換器の一種で、ビル空調や地域冷暖房設備等において、冷凍機やコンプレッサー等で使用される冷却水を冷却し、冷却水を効率良く循環利用するために広く用いられている。
クーリングタワーにおける冷却水の冷却方式に着目すると、冷却水と外気（空気）とを直接接触させ、一部の冷却水の蒸発による気化熱を利用して残りの冷却水を冷却する開放式と、冷却水を熱交換器の管内に通し、管外側に外気と散布水を散水して冷却する密閉式と、があるが、開放式のクーリングタワーが主流である。開放式は、クーリングタワーでの気化熱作用のため冷却水の一部が蒸発・飛散するため、蒸発・飛散した冷却水に相当する水を常に補給しつつ、冷凍機やコンプレッサー等の熱交換器とクーリングタワーとの間で冷却水を循環させているのが一般的である。 A cooling tower is a type of heat exchanger that cools water or other heat medium directly or indirectly in contact with the atmosphere, and cools cooling water used in refrigerators, compressors, etc. in building air conditioning and district heating and cooling facilities. However, it is widely used to efficiently circulate and use cooling water.
Paying attention to the cooling method of cooling water in the cooling tower, the cooling water and the outside air (air) are brought into direct contact, and the remaining cooling water is cooled by using the heat of vaporization caused by evaporation of some cooling water, and cooling There is a closed type in which water is passed through the pipe of the heat exchanger and outside air and spray water are sprinkled on the outside of the pipe for cooling, but an open type cooling tower is the mainstream. In the open type, a part of the cooling water evaporates and scatters due to the heat of vaporization in the cooling tower. Therefore, while always supplying water corresponding to the evaporated and scattered cooling water, a heat exchanger such as a refrigerator or a compressor is used. Generally, cooling water is circulated between the cooling towers.

冷却水としては、上水道水や工業用水や地下水等が用いられている。これらの水の中にはカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分が必ず含まれている。冷却水（循環水）に溶存したこれらのミネラル分によって、クーリングタワーや熱交換器内における冷却用循環水の循環水路でスケールが発生し、クーリングタワー内の充填材の目詰まりによる熱交換効率の低下、熱交換器における熱交換率の低下や作動不良、配管経路の閉塞などのトラブルの原因となる。
これらのトラブルを防止或いは抑制するために、固着したスケールを除去する目的で、定期的なメンテナンスとして、設備を停止し、場合によっては装置の一部を解体して、物理的に或いは薬品を使用して洗浄することが行われていた（例えば、特許文献１）。
更に、循環水中のスケールの発生を抑制或いは防止する目的で、循環水中に種々の薬品を投与することも行われていた（例えば、特許文献２）。
また、（特許文献３）には、「セラミック粒子に接触させた活性水をスケールに接触させ、水に不溶又は難溶化したスケールを再び水溶化させることによるスケールを抑制・除去する方法」が開示されている。
（特許文献４）には、「セラミック粒子に接触させた活性水を、循環水の（蒸発した水を補う）補給水として用いることにより、付着・堆積した状態で固着していたスケールを溶解・剥離させるスケールの除去及び付着防止方法」が開示されている。
特開２００３−２６２４９４号公報特開平１１−６３７４６号公報特開平１１−３１９８８６号公報特開２００２−１９２１７１号公報 As the cooling water, tap water, industrial water, groundwater, or the like is used. These waters always contain minerals such as calcium, magnesium and silica. Due to these minerals dissolved in the cooling water (circulation water), a scale is generated in the cooling water circulation water channel in the cooling tower and heat exchanger, and the heat exchange efficiency decreases due to clogging of the filler in the cooling tower. This may cause problems such as a decrease in heat exchange rate, malfunction in the heat exchanger, and blockage of the piping path.
In order to prevent or suppress these troubles, the equipment is shut down as part of regular maintenance for the purpose of removing the fixed scale, and in some cases, part of the equipment is dismantled and used physically or with chemicals. And cleaning was performed (for example, Patent Document 1).
Furthermore, for the purpose of suppressing or preventing the generation of scale in the circulating water, various chemicals have been administered into the circulating water (for example, Patent Document 2).
Further, (Patent Document 3) discloses a “method for suppressing / removing scale by bringing activated water that has been brought into contact with ceramic particles into contact with the scale, and then resolubilizing the scale that has been insoluble or hardly soluble in water”. Has been.
(Patent Document 4) states that “the active water brought into contact with the ceramic particles is used as makeup water for circulating water (supplements the evaporated water) to dissolve the scale that has adhered and deposited. A method for removing the scale to be peeled off and preventing adhesion is disclosed.
JP 2003-262494 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-63746 Japanese Patent Laid-Open No. 11-319886 JP 2002-192171 A

しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、設備を停止し、クーリングタワーからスケールの付着した冷却塔用部品（熱交換コイル）を取り外し、塩酸水溶液と酸化フッ化アンモニウム水溶液を貯留した処理槽に冷却塔用部品を浸漬して、スケールを冷却塔用部品から溶解し除去させる方法なので、設備を停止させて冷却塔の一部を解体する定期的なメンテナンスが必要なため煩雑であり、また塩酸水溶液や酸化フッ化アンモニウム水溶液等の排水処理費用を要し、排水が環境に負荷を与えるという課題を有していた。
（２）（特許文献２）に開示の技術は、冷却水中にスケール付着防止剤等の水処理剤を注入してスケールの発生を抑制するものである。先に述べたように、開放式のクーリングタワーでは冷却水（循環水）の一部は蒸発して消失するが、スケールの原因となるカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分は水中に残留するため、水処理剤を注入していてもミネラル分が濃縮され、スケールの発生につながる。そこで、ミネラル分の濃縮率の検知のために循環水の導電率を測定し、導電率が設定値以上になると、濃縮率を低下させるためクーリングタワー内に補給水を供給するとともに、循環水のブロー（排水）を行っていた。このため、水処理剤を定期的に注入することによるランニングコストが増加し、さらに水処理剤が注入された循環水のブロー（排水）の際の排水処理費用を要し、排水が環境に負荷を与えるという課題を有していた。
（３）（特許文献３）に開示の技術は、公報第２頁右欄第３２行乃至第３７行に記載されているように、スケールを水に易溶化させ、発生初期の付着スケール類を水に溶かし堆積を抑制するものである。また、（特許文献４）に開示の技術は、スケール及びスライムを溶解・剥離・膨潤させ（公報第６頁右欄第８行乃至第９行）、剥離したスケールやスライム等が循環水中で再固着することが殆どない（公報第３頁左欄第５０行乃至右欄第１行）ものである。このように、（特許文献３）、（特許文献４）に開示されているのは、循環水にスケールを溶解させることによりスケールの付着を防止する技術である。先に述べたように、開放式のクーリングタワーでは、冷却水（循環水）の一部は蒸発して消失するが、スケールの原因となるカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分は水中に残留するため、経時的にミネラル分が濃縮し電気伝導率が上昇する（特許文献４の第４頁左欄第５行乃至第６行）。特許文献４の第４頁左欄第１０行乃至第１１行には、「高い電気伝導率でも良好な状態での運転が可能である」と記載されているが、電気伝導率が高くなりミネラル分が濃縮されて飽和状態に近づくにつれスケールが固着し易くなる。そこで、「捨てる水の量を大幅に削減でき、大きな節水が可能」（特許文献４の第４頁左欄第１０行乃至第１２行）と記載されてはいるが、循環水の定期的なブロー（排水）を行うとともに不足した水を補給して、ミネラル分の濃縮率を低下させ循環水の電気伝導率を低下させる必要があるため、ブロー（排水）の分だけ補給水の供給量が増加し、節水効果が限定的であった。また、循環水の電気伝導率を監視し定期的なブロー（排水）や補給水の供給等を行う必要があり、煩雑な操作が必要であるという課題を有していた。 However, the above conventional techniques have the following problems.
(1) The technology disclosed in (Patent Document 1) is a processing tank in which equipment is stopped, a cooling tower component (heat exchange coil) to which scale is attached is removed from a cooling tower, and a hydrochloric acid aqueous solution and an ammonium oxyfluoride aqueous solution are stored. This is a method that involves immersing the cooling tower parts in order to dissolve and remove the scale from the cooling tower parts, and it is complicated because it requires periodic maintenance to stop the equipment and dismantle part of the cooling tower. Wastewater treatment costs such as hydrochloric acid aqueous solution and ammonium oxyfluoride aqueous solution are required, and there is a problem that wastewater gives an environmental load.
(2) The technology disclosed in (Patent Document 2) suppresses the generation of scale by injecting a water treatment agent such as a scale adhesion inhibitor into cooling water. As mentioned earlier, some of the cooling water (circulated water) evaporates and disappears in the open cooling tower, but minerals such as calcium, magnesium, and silica that cause scale remain in the water. Even when a water treatment agent is injected, minerals are concentrated, leading to the generation of scale. Therefore, the conductivity of the circulating water is measured to detect the concentration rate of minerals. When the conductivity exceeds the set value, makeup water is supplied into the cooling tower to reduce the concentration rate, and the circulating water is blown. (Drainage) was performed. This increases the running cost of regularly injecting the water treatment agent, and also requires wastewater treatment costs when blowing (drainage) the circulating water into which the water treatment agent has been injected. Had the problem of giving.
(3) The technique disclosed in (Patent Document 3) is that the scale is easily solubilized in water as described in the right column, line 32 to line 37, on the second page of the official gazette. It dissolves in water and suppresses deposition. In addition, the technique disclosed in (Patent Document 4) dissolves, peels, and swells scales and slime (page 6, right column, lines 8 to 9). There is almost no sticking (Gazette page 3, left column, line 50 to right column, line 1). Thus, what is disclosed in (Patent Document 3) and (Patent Document 4) is a technique for preventing the adhesion of scale by dissolving the scale in circulating water. As mentioned earlier, in an open cooling tower, some of the cooling water (circulated water) evaporates and disappears, but minerals such as calcium, magnesium, and silica that cause scale remain in the water. The mineral content is concentrated over time, and the electrical conductivity increases (the fourth column, page 4, left column, lines 5 to 6). In the left column of lines 4 to 11 of Patent Document 4, it is described that “operation in a good state is possible even with high electrical conductivity”, but the electrical conductivity is increased and the mineral is increased. As the minute concentrates and approaches saturation, the scale becomes more likely to stick. Therefore, although it is described that “the amount of water to be discarded can be greatly reduced and a large amount of water can be saved” (Patent Document 4, page 4, left column, lines 10 to 12), Blow (drainage) and supply of insufficient water to reduce the concentration rate of minerals and lower the electrical conductivity of the circulating water. The water-saving effect was limited. In addition, it has been necessary to monitor the electrical conductivity of the circulating water and perform periodic blow (drainage), supply of makeup water, and the like, which requires a complicated operation.

本考案は上記従来の課題を解決するもので、スケール付着防止剤等の水処理剤の使用や定期的なブロー（排水）を行わない簡易なシステムでありながら、循環水の導電率を一定値以下に維持しミネラル分が濃縮されるのを防ぎ、クーリングタワーや冷却水循環路にスケールが固着するのを防止することができ、さらにブロー（排水）による循環水の不足分を補給する必要がなく、節水効果に著しく優れるクーリングタワーシステムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it is a simple system that does not use a water treatment agent such as a scale adhesion inhibitor or a regular blow (drainage). Maintaining the following, it is possible to prevent the mineral content from being concentrated, prevent the scale from sticking to the cooling tower and cooling water circulation path, and it is not necessary to replenish the shortage of circulating water due to blow (drainage) An object of the present invention is to provide a cooling tower system that is remarkably excellent in water saving effect.

上記従来の課題を解決するために本考案のクーリングタワーシステムは、以下の構成を有している。
本考案の請求項１に記載のクーリングタワーシステムは、クーリングタワーが配設された冷却水循環路におけるクーリングタワーシステムであって、循環水の水流によって流動させられるセラミック粒子が容器に装入され前記冷却水循環路に配設された活水装置と、前記冷却水循環路に配設又は形成され循環水の溶存成分の析出物を重力により沈殿・堆積させて分離する分離部と、を備え、前記活水装置が、前記クーリングタワーの上流且つ熱交換器の下流に配設されている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）本考案者らは、活水装置に循環水を導入し、セラミック粒子を循環水中で流動させながら相互に摩擦、衝突を繰り返させて循環水を活性化させることにより、循環水の溶存成分であるカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分が冷却水循環路中に微結晶状に析出することを見出した。結晶が析出するのは、活水装置によって循環水がカチオン化されるので、大気中のＣＯ₂（全体として無極性だが電子密度が酸素に偏っている）や酸素が吸収され易くなり、循環水に溶存したミネラル分がＣａＣＯ₃，ＳｉＯ₂，ＭｇＣＯ₃等の結晶となって析出したのではないかと推察している。また、析出した結晶が冷却水循環路内にスケールとなって固着しないのは、析出した結晶はカチオン化した水分子が結合しているので、同一電荷に帯電した結晶同士が結合して成長することなく微結晶状のコロイド状態で存在し、冷却水循環路内も正に帯電されているため、結晶が冷却水循環路の配管壁等に固着し難いのではないかと推察している。
（２）分離部を備えているので、コロイド状態で循環水中を漂う析出物を循環水と分離させることができる。循環水に溶存したカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分を循環水から分離させることにより、循環水の導電率を一定値以下に維持することができ、ミネラル分が濃縮されるのを防止する。この結果、循環水の導電率を監視して定期的なブロー（排水）を行う必要がなく、クーリングタワーが配設された冷却水循環路のシステムを簡略化することができ、さらに節水効果に著しく優れる。
（３）循環水に大気中のＣＯ₂が吸収され易くなり、吸収されたＣＯ₂は循環水に溶存したミネラル分を析出させて析出物に固定化されるので、温暖化対策効果も期待できる。
（４）クーリングタワーの上流側に活水装置が配設されているので、クーリングタワー内に配設された充填材にスケールが付着し難い。 In order to solve the above conventional problems, the cooling tower system of the present invention has the following configuration.
A cooling tower system according to claim 1 of the present invention is a cooling tower system in a cooling water circulation path in which a cooling tower is disposed, and ceramic particles that are made to flow by the water flow of the circulating water are charged into a container, and the cooling water circulation path is placed in the cooling water circulation path. An active water device disposed; and a separation unit that is disposed or formed in the cooling water circulation path and separates precipitates of dissolved components of the circulating water by sedimentation and deposition by gravity, and the active water device includes the cooling tower. And a structure disposed downstream of the heat exchanger.
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) The present inventors introduce circulating water into the active water device, and while circulating the ceramic particles in the circulating water, the frictional and mutual collisions are repeated to activate the circulating water. It has been found that minerals such as calcium, magnesium, silica and the like are precipitated in a microcrystalline form in the cooling water circulation path. Crystals are precipitated because the circulating water is cationized by the active water device, so that CO ₂ (non-polar as a whole but the electron density is biased toward oxygen) and oxygen in the atmosphere are easily absorbed, and the circulating water It is speculated that the dissolved minerals may be precipitated as crystals of CaCO ₃ , SiO ₂ , MgCO ₃ or the like. In addition, the precipitated crystals do not become scaled and fixed in the cooling water circulation path because the precipitated crystals are bonded with cationized water molecules, so that crystals charged with the same charge are bonded together and grow. It exists in a microcrystalline colloidal state, and the inside of the cooling water circulation path is positively charged. Therefore, it is presumed that the crystals are difficult to adhere to the piping wall of the cooling water circulation path.
(2) Since the separation unit is provided, precipitates floating in the circulating water in a colloidal state can be separated from the circulating water. By separating minerals such as calcium, magnesium and silica dissolved in the circulating water from the circulating water, the conductivity of the circulating water can be maintained below a certain value, and the mineral is prevented from being concentrated. As a result, it is not necessary to monitor the conductivity of the circulating water and perform periodic blow (drainage), the system of the cooling water circulation path provided with the cooling tower can be simplified, and the water saving effect is remarkably excellent. .
(3) CO ₂ in the atmosphere is easily absorbed into the circulating water, and the absorbed CO ₂ precipitates the minerals dissolved in the circulating water and is fixed to the precipitate, so it can be expected to have a warming countermeasure effect. .
(4) Since the active water device is disposed on the upstream side of the cooling tower, the scale is difficult to adhere to the filler disposed in the cooling tower.

ここで、クーリングタワーとしては、冷却水と外気（空気）とを直接接触させる開放式、冷却水を熱交換器の管内に通して冷却する密閉式のいずれも用いることができるが、開放式のクーリングタワーが好適に用いられる。冷却水（循環水）と外気（空気）とを直接接触させることにより、循環水が大気中のＣＯ₂を吸収し、循環水に溶存したミネラル分をＣａＣＯ₃，ＳｉＯ₂，ＭｇＣＯ₃等の結晶として析出させ易いからである。 Here, as the cooling tower, either an open type in which the cooling water and the outside air (air) are brought into direct contact or a closed type in which the cooling water is cooled by passing through the pipe of the heat exchanger can be used. Are preferably used. By bringing the cooling water (circulating water) and the outside air (air) into direct contact, the circulating water absorbs CO ₂ in the atmosphere, and the minerals dissolved in the circulating water are crystallized such as CaCO ₃ , SiO ₂ , MgCO _3. It is because it is easy to precipitate as.

循環水としては、水道水、工業用水、地下水、雨水、河川水、イオン交換水、蒸留水、及びそれら由来の水から選択された１種、又はそれらの混合水が用いられる。ここに挙げた水、又はそれら由来の水であれば、溶存成分の違いは問わない。 As the circulating water, tap water, industrial water, ground water, rain water, river water, ion exchange water, distilled water, and one selected from water derived therefrom or a mixed water thereof are used. If it is the water mentioned here or the water derived from them, the difference in a dissolved component will not be ask | required.

活水装置としては、筒状の容器内にセラミック粒子を装入したもので、装置の下部から上部へ循環水を通過させるものが用いられる。容器内に水流を発生させることができ、その水流によって、セラミック粒子を流動・衝突・相互摩擦させることで循環水を改質することができる。
活水装置の容器としては、耐衝撃性や耐圧性、耐熱性、耐寒性、耐薬品性等が求められるが、鉄，アルミニウム，ステンレス等の金属製、ポリカーボネート，塩化ビニル，アクリル樹脂等の合成樹脂製等を用いることができる。 As the active water device, one in which ceramic particles are charged in a cylindrical container and circulating water is passed from the lower part to the upper part of the device is used. A water flow can be generated in the container, and the circulating water can be reformed by flowing, colliding and mutual friction of the ceramic particles.
The container of the active water device is required to have impact resistance, pressure resistance, heat resistance, cold resistance, chemical resistance, etc., but it is made of metal such as iron, aluminum, stainless steel, synthetic resin such as polycarbonate, vinyl chloride, acrylic resin, etc. The product etc. can be used.

セラミック粒子としては、シリカ、アルミナ、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物を含有する酸化物系鉱石粉末を、粒状に造粒し焼成して製造したものが用いられる。
シリカとアルミナの割合は、シリカ１００重量部に対しアルミナが１０〜９５重量部、好ましくは２０〜８０重量部が好適に用いられる。アルミナが２０重量部より少なくなるにつれ、セラミック粒子の機械的強度が低下する傾向がみられ、８０重量部より多くなるにつれ、所定の機械的強度を得るのに必要な焼成温度が高くなり省エネルギー性に欠ける傾向がみられる。特に１０重量部より少なくなるか９５重量部より多くなると、これらの傾向が著しくなるためいずれも好ましくない。 As the ceramic particles, those produced by granulating and firing oxide-based ore powder containing oxides such as silica, alumina, alkali metal, alkaline earth metal and the like are used.
The ratio of silica to alumina is suitably 10 to 95 parts by weight, preferably 20 to 80 parts by weight of alumina with respect to 100 parts by weight of silica. As alumina becomes less than 20 parts by weight, the mechanical strength of the ceramic particles tends to decrease, and as it becomes more than 80 parts by weight, the firing temperature required to obtain a predetermined mechanical strength increases, resulting in energy savings. There is a tendency to lack. In particular, when the amount is less than 10 parts by weight or more than 95 parts by weight, these tendencies become remarkable, so that neither is preferable.

また、セラミック粒子は、ＢＥＴ法による比表面積が０．０１〜１ｍ²／ｇ、かつ、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ³、粒径が０．１〜１０ｍｍに形成されるのが好適である。
比表面積が０．０１ｍ²／ｇより小さくなるにつれ、循環水との接触面積が減少して改質効率が低下する傾向がみられ、１ｍ²／ｇより大きくなるにつれセラミック粒子が脆弱になり粒子同士の衝突の際に磨耗しやすく耐久性が低下する傾向がみられる。
見掛け密度が１．６ｇ／ｃｍ³より小さくなるにつれ、粒子の機械的強度が低下し粒子同士の衝突の際に磨耗したり欠けたりする傾向や、粒子同士が水中で衝突した後に流動し難くなる傾向がみられ、３．５ｇ／ｃｍ³より大きくなるにつれ沈降速度が速いため粒子が水中で流動し難く活発な流動状態が得られず水の改質効果が低下する傾向がみられる。
粒径が０．１ｍｍより小さくなるにつれ、流動するセラミック粒子の運動エネルギーが小さいため、セラミック粒子が衝突した際の循環水の改質効果が低下する傾向がみられ、１０ｍｍより大きくなるにつれ、セラミック粒子を流動化させるのに必要なエネルギーが増加するとともに、粒子同士の衝突点が少なくなり粒子の衝突による改質効果が低下する傾向がみられる。 The ceramic particles are formed to have a specific surface area of 0.01 to ¹ m ² / g by the BET method, an apparent density of 1.6 to 3.5 g / cm ³ , and a particle size of 0.1 to 10 mm. Is preferred.
As the specific surface area becomes smaller than 0.01 m ² / g, the contact area with the circulating water tends to decrease and the reforming efficiency tends to decrease. As the specific surface area becomes larger than 1 m ² / g, the ceramic particles become brittle. There is a tendency for the durability to be easily deteriorated when they collide with each other.
As the apparent density becomes smaller than 1.6 g / cm ³ , the mechanical strength of the particles decreases, and the particles tend to wear or chip during the collision between particles, and the particles hardly flow after colliding with each other in water. There is a tendency, and as it becomes larger than 3.5 g / cm ³ , the sedimentation rate is fast, so that the particles do not flow easily in water and an active fluid state cannot be obtained, and the water reforming effect tends to decrease.
As the particle size becomes smaller than 0.1 mm, the kinetic energy of the flowing ceramic particles is small, so that the effect of modifying the circulating water when the ceramic particles collide tends to be reduced. There is a tendency that the energy required to fluidize the particles increases, the number of collision points between the particles decreases, and the modification effect due to the collision of the particles decreases.

容器へのセラミック粒子の装入量は、容器内でセラミック粒子が流動可能な空間の容積に対し１０〜８０ｖｏｌ％、好ましくは２０〜７０ｖｏｌ％が好適に用いられる。流動可能な空間の容積が２０ｖｏｌ％より小さくなるにつれ、粒子間の衝突や相互摩擦の際に発生するエネルギーが減少する傾向があり、また７０ｖｏｌ％を越えるにつれ、粒子間の摩擦や衝突回数が減少する傾向が認められるので好ましくない。また、１０ｖｏｌ％より小さくなるかあるいは８０ｖｏｌ％を越えると、これらの傾向がさらに強まるので好ましくない。 The amount of the ceramic particles charged into the container is suitably 10 to 80 vol%, preferably 20 to 70 vol%, based on the volume of the space in which the ceramic particles can flow in the container. As the volume of the flowable space becomes smaller than 20 vol%, the energy generated during the collision and mutual friction between particles tends to decrease, and as the volume exceeds 70 vol%, the friction between the particles and the number of collisions decrease. This is not preferable because the tendency to On the other hand, if it is smaller than 10 vol% or exceeds 80 vol%, these tendencies are further increased, which is not preferable.

セラミック粒子を適正に流動させるため、容器内を流れる循環水は一定の流速が必要となる。粒子の粒径によって異なるが、この流速は１ｃｍ／ｓｅｃ〜１５ｃｍ／ｓｅｃの範囲が好適に用いられる。具体的には、セラミック粒子の比重やサイズ径にもよるが、セラミック粒子の粒径が１ｍｍの場合で２〜４ｃｍ／ｓｅｃ、２ｍｍの場合で５〜６ｃｍ／ｓｅｃ、３ｍｍの場合で８〜１０ｃｍ／ｓｅｃとするのが適当である。
流速が１ｃｍ／ｓｅｃより低速となるか１５ｃｍ／ｓｅｃより高速となると、セラミック粒子の流動が乏しくなるか流動しなくなり、循環水の活性化効果が低下するためいずれも好ましくない。 In order to allow the ceramic particles to flow properly, the circulating water flowing in the container needs a constant flow rate. Although it varies depending on the particle size of the particles, the flow rate is preferably in the range of 1 cm / sec to 15 cm / sec. Specifically, although it depends on the specific gravity and size diameter of the ceramic particles, the particle diameter of the ceramic particles is 2 to 4 cm / sec for 1 mm, 5 to 6 cm / sec for 2 mm, and 8 to 10 cm for 3 mm. / Sec is appropriate.
When the flow rate is lower than 1 cm / sec or higher than 15 cm / sec, the flow of the ceramic particles becomes poor or does not flow, and the activation effect of the circulating water is lowered.

活水装置は、冷却水循環路のどこに配設しても構わないが、スケール付着が問題となる箇所の上流側に配設するのが好ましい。開放式のクーリングタワーの場合は、クーリングタワー内に配設された充填材にスケールが付着し易いので、活水装置はクーリングタワーに循環水を流入させる流入路に配設するのが好ましい。また、活水装置を冷却水循環路に複数個配設することで、より一層のスケール付着防止又はスケール付着抑制効果を期待できる。 The active water device may be disposed anywhere in the cooling water circulation path, but is preferably disposed upstream of the location where scale adhesion is a problem. In the case of an open type cooling tower, the scale is likely to adhere to the filler disposed in the cooling tower. Therefore, the active water device is preferably disposed in the inflow path through which the circulating water flows into the cooling tower. In addition, by providing a plurality of active water devices in the cooling water circulation path, further scale adhesion prevention or scale adhesion suppression effects can be expected.

分離部としては、重力や遠心力、吸着、ろ過等により析出物を循環水と分離するものであれば、特に制限なく用いることができる。例えば、冷却水循環路の管径よりも太い配管を略鉛直方向に立設し、該配管の下部から上部に向かって循環水を流すものを用いることができる。これにより、該配管内の流速が他の冷却水循環路の流速よりも低速になり、重力により析出物を該配管の下部に沈殿・堆積させることができ、循環水と分離させることができる。配管内に邪魔板等を設けることにより、析出物の沈殿・堆積を促すことができる。
また、クーリングタワーの内側底部の下部パン部分を分離部として用いることもできる。下部パン部分は循環水が滞留し、冷却水循環路の流速よりも低速になるからである。
また、分離部として、液体サイクロンを用いることもできる。遠心力により析出物を液体サイクロンの周壁部からボトムノズルへ導き、循環水と分離させることができる。
フィルタやストレーナ等を分離部として用いることもできる。目開きや流路径が析出物の粒径より小さなフィルタやストレーナ等を用いることにより、析出物を捕捉して循環水と分離することができる。
なお、これらの分離部を複数組み合わせることもできる。 Any separator can be used without particular limitation as long as it separates the precipitate from the circulating water by gravity, centrifugal force, adsorption, filtration or the like. For example, a pipe that is thicker than the pipe diameter of the cooling water circulation path is provided in a substantially vertical direction, and the circulating water flows from the lower part to the upper part of the pipe. As a result, the flow rate in the pipe becomes lower than the flow rate in the other cooling water circulation path, and the precipitate can be precipitated and deposited in the lower part of the pipe by gravity, and can be separated from the circulating water. By providing a baffle plate or the like in the pipe, precipitation / deposition of precipitates can be promoted.
Moreover, the lower pan part of the inner bottom part of a cooling tower can also be used as a separation part. This is because circulating water stays in the lower pan portion and becomes slower than the flow rate of the cooling water circulation path.
Moreover, a liquid cyclone can also be used as a separation part. The precipitate can be guided from the peripheral wall of the hydrocyclone to the bottom nozzle by centrifugal force and separated from the circulating water.
A filter, a strainer, or the like can also be used as the separation unit. By using a filter, strainer, or the like having a mesh opening or a channel diameter smaller than the particle size of the precipitate, the precipitate can be captured and separated from the circulating water.
A plurality of these separation units can be combined.

本考案の請求項２に記載の考案は、請求項１に記載のクーリングタワーシステムであって、前記分離部の流路の断面積が、前記冷却水循環路の配管断面積より広く、前記循環水が、ブロー（排水）が不要であり、前記クーリングタワーが、前記循環水の一部が蒸発したことによる前記循環水の不足分を補う補給水を供給する補給水供給路を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）分離部を流れる循環水の流速を、冷却水循環路を流れる循環水の流速よりも緩慢にできるため、重力により析出物を沈殿・堆積させることができ、循環水と分離させることができる。
（２）ブロー（排水）が不要なため、ブロー（排水）による循環水の不足分を補う必要がないことから、節水効果に著しく優れる。 Invention of Claim 2 of this invention is a cooling tower system of Claim 1, Comprising: The cross-sectional area of the flow path of the said isolation | separation part is wider than the piping cross-sectional area of the said cooling water circulation path, The said circulating water is , No blow (drainage) is required, and the cooling tower has a makeup water supply path for supplying makeup water to make up for the shortage of the circulation water due to evaporation of part of the circulation water. ing.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the flow rate of circulating water flowing through the separation section can be made slower than the flow rate of circulating water flowing through the cooling water circulation path, precipitates can be precipitated and deposited by gravity and separated from the circulating water. .
(2) Since there is no need for blow (drainage), it is not necessary to compensate for the shortage of circulating water due to blow (drainage).

ここで、分離部の流路の断面積と冷却水循環路の配管断面積は、循環水の水質や分離部の構造等によって適宜設定され、分離部と冷却水循環路を流れる循環水の流速が決定される。 Here, the cross-sectional area of the flow path of the separation part and the cross-sectional area of the piping of the cooling water circulation path are appropriately set according to the quality of the circulating water, the structure of the separation part, etc., and the flow rate of the circulating water flowing through the separation part and the cooling water circulation path is determined. Is done.

本考案の請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載のクーリングタワーシステムであって、前記冷却水循環路のうち前記クーリングタワーに循環水を流入させる流入路に連通されたバイパス管を備え、前記活水装置が前記バイパス管に配設された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）流入路に連通されたバイパス管に活水装置が配設されているので、流入路とバイパス管の流量を調整することにより、活水装置のセラミック粒子を適正に流動させるための流速が得られる循環水をバイパス管に流し、活水装置の最大限の活水効果を引き出すことができる。
（２）流入路に連通されたバイパス管に活水装置が配設されているので、クーリングタワー内に配設された充填材に活水装置を通過直後の循環水を流通させることができ、充填材にスケールを付着し難くすることができる。 The invention described in claim 3 of the present invention is the cooling tower system according to claim 1 or 2, further comprising a bypass pipe communicated with an inflow path for allowing circulating water to flow into the cooling tower of the cooling water circulation path. The active water device has a configuration arranged in the bypass pipe.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first or second aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the active water device is disposed in the bypass pipe communicated with the inflow path, the flow rate for properly flowing the ceramic particles of the active water apparatus is obtained by adjusting the flow rates of the inflow path and the bypass pipe. The circulating water generated can be made to flow through the bypass pipe to bring out the maximum active water effect of the active water device.
(2) Since the active water device is disposed in the bypass pipe connected to the inflow passage, the circulating water immediately after passing through the active water device can be circulated through the filler disposed in the cooling tower. Scale can be made difficult to adhere.

ここで、バイパス管又は流入路には、流量を調整するための流量調整弁を配設するのが望ましい。流量調整弁を操作することにより、活水装置のセラミック粒子を適正に流動させるための流速が得られる循環水をバイパス管に流すことができるからである。 Here, it is desirable to provide a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate in the bypass pipe or the inflow path. This is because by operating the flow rate adjusting valve, circulating water that can obtain a flow rate for properly flowing the ceramic particles of the active water device can be made to flow through the bypass pipe.

本考案の請求項４に記載の考案は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載のクーリングタワーシステムであって、前記分離部が、前記クーリングタワーの内側底部に形成された構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）クーリングタワーの内側底部は、循環水が滞留し冷却水循環路の流速よりも低速になるため、析出物を容易に沈殿・堆積させることができ、さらにクーリングタワー内に配設された充填材に付着した析出物も、振動や風圧等により簡単に落下し、クーリングタワーの内側底部に堆積させることができる。 Invention of Claim 4 of this invention is the cooling tower system of any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said isolation | separation part has the structure formed in the inner bottom part of the said cooling tower. Yes.
According to this configuration, in addition to the action obtained in any one of claims 1 to 3, the following action is obtained.
(1) Since the circulating water stays at the inner bottom of the cooling tower and becomes slower than the flow rate of the cooling water circulation path, the precipitate can be easily settled and deposited, and the filler disposed in the cooling tower The attached deposit can be easily dropped by vibration, wind pressure, etc., and deposited on the inner bottom of the cooling tower.

ここで、クーリングタワーの内側底部の底板に、傾斜や段差を設けることができる。例えば、下向き凸型の円錐状等に形成することができる。これにより、析出物が重力により低い部分に集まるため、析出物を系外に排出するのが容易である。また、内側底部の底板にフッ素系樹脂等の撥水コーティングを施したり、底板を撥水材で製造したりすることにより、堆積した析出物を内側底部に付着し難くすることができる。
また、内側底部の底板に細かな凹凸を形成することもできる。これにより、接水面積が増加するとともに、凸部に水が接触することで析出物が沈殿し易くなり、析出物の堆積効果を高めることができる。
また、クーリングタワーの下部に撹拌装置を設け、内側底部に溜めた貯留水を析出物が溶解しない程度の流速で撹拌させることもできる。これにより、析出物を撹拌した貯留水の中心部に集めることができ、効率良く分離することができる。 Here, an inclination and a level | step difference can be provided in the baseplate of the inner bottom part of a cooling tower. For example, it can be formed in a downward convex conical shape. As a result, the precipitates gather in a lower part due to gravity, and therefore it is easy to discharge the precipitates out of the system. Further, by depositing a water-repellent coating such as a fluorine-based resin on the bottom plate of the inner bottom portion or manufacturing the bottom plate with a water-repellent material, it is possible to make it difficult to adhere the deposited precipitate to the inner bottom portion.
Further, fine irregularities can be formed on the bottom plate of the inner bottom portion. As a result, the water contact area increases, and water comes into contact with the convex portions, so that the precipitates are easily precipitated, and the depositing effect of the precipitates can be enhanced.
Moreover, a stirring device can be provided in the lower part of a cooling tower, and the stored water stored in the inner bottom part can be stirred at a flow rate that does not dissolve precipitates. Thereby, precipitates can be collected in the central part of the stirred stored water, and can be separated efficiently.

以上のように、本考案のクーリングタワーシステムによれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の考案によれば、
（１）活水装置に循環水を導入し、セラミック粒子を循環水中で流動させながら相互に摩擦、衝突を繰り返させることにより、循環水の溶存成分であるカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分を冷却水循環路中に微結晶状に析出させ、コロイド状態で循環水中を漂う析出物を循環水と分離させることができ、循環水の導電率を一定値以下に維持し、ミネラル分が濃縮されるのを防止できるため、循環水の導電率を監視して定期的なブロー（排水）を行う等の煩雑な操作が必要なく、クーリングタワーが配設された冷却水循環路のシステムを簡略化することができるとともに節水効果に著しく優れ、さらにＣＯ₂を固定化させ温暖化対策効果も期待できるクーリングタワーシステムを提供できる。
（２）クーリングタワー内に配設された充填材にスケールが付着し難いクーリングタワーシステムを提供できる。 As described above, according to the cooling tower system of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.
According to the device of claim 1,
(1) Cooling minerals such as calcium, magnesium and silica, which are dissolved components of circulating water, by introducing circulating water into the active water device and repeating friction and collision with each other while flowing ceramic particles in the circulating water. Precipitated in microcrystalline form in the water circulation path, precipitates floating in the circulating water in a colloidal state can be separated from the circulating water, maintaining the conductivity of the circulating water below a certain value and concentrating minerals Therefore, it is possible to simplify the system of the cooling water circulation path in which the cooling tower is disposed without the need for complicated operations such as monitoring the conductivity of the circulating water and performing regular blow (drainage). At the same time, it is possible to provide a cooling tower system that is remarkably excellent in water-saving effect, and that can also be expected to have a warming countermeasure effect by fixing CO ₂ .
(2) It is possible to provide a cooling tower system in which the scale hardly adheres to the filler disposed in the cooling tower.

請求項２に記載の考案によれば、請求項１の効果に加え、
（１）分離部を流れる循環水の流速を、冷却水循環路を流れる循環水の流速よりも緩慢にして、重力により析出物を沈殿・堆積させることができ、循環水と分離させることができるクーリングタワーシステムを提供できる。
（２）節水効果に著しく優れるクーリングタワーシステムを提供できる。 According to the device described in claim 2, in addition to the effect of claim 1,
(1) Cooling tower that can make the flow rate of circulating water flowing through the separation section slower than the flow rate of circulating water flowing through the cooling water circulation path, and precipitates and deposits by gravity, and can be separated from the circulating water. Can provide a system.
(2) A cooling tower system that is remarkably excellent in water saving effect can be provided.

請求項３に記載の考案によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）流入路とバイパス管の流量を調整することにより、活水装置のセラミック粒子を適正に流動させるための流速が得られる循環水をバイパス管に流し、活水装置の最大限の活水効果を引き出すことができるクーリングタワーシステムを提供できる。
（２）クーリングタワー内に配設された充填材に、活水装置を通過直後の循環水を流通させることができ、充填材にスケールを付着し難くすることができるクーリングタワーシステムを提供できる。 According to the device described in claim 3, in addition to the effect of claim 1 or 2,
(1) By adjusting the flow rates of the inflow passage and the bypass pipe, circulating water that can obtain a flow rate for properly flowing the ceramic particles of the active water apparatus is caused to flow through the bypass pipe, thereby maximizing the active water effect of the active water apparatus. A cooling tower system can be provided.
(2) It is possible to provide a cooling tower system in which the circulating water immediately after passing through the active water device can be circulated through the filler disposed in the cooling tower, and the scale can hardly be attached to the filler.

請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）クーリングタワーの内側底部は、循環水が滞留し冷却水循環路の流速よりも低速になるため、析出物を容易に沈殿・堆積させることができ、さらにクーリングタワー内に配設された充填材に付着した析出物も、振動や風圧等により簡単に落下し、クーリングタワーの内側底部に堆積させることができるクーリングタワーシステムを提供できる。 According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3,
(1) Since the circulating water stays at the inner bottom of the cooling tower and becomes slower than the flow rate of the cooling water circulation path, the precipitate can be easily settled and deposited, and the filler disposed in the cooling tower It is possible to provide a cooling tower system in which deposited deposits can be easily dropped by vibration, wind pressure, or the like and deposited on the inner bottom of the cooling tower.

以下、本考案を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本考案の実施の形態１におけるクーリングタワーシステムの構成図である。
図中、１は本考案の実施の形態１におけるクーリングタワーシステム、２は冷却水を循環させる冷却水循環路、３は冷却水循環路２に配設された開放式のクーリングタワー、４はクーリングタワー３の内側底部に形成され水平方向の断面積が冷却水循環路２の配管断面積より広く形成された分離部、５はクーリングタワー３の内周に配設され取り込んだ外気と接触する充填材、６は一端がクーリングタワー３に接続され循環水の一部が蒸発したことによる循環水の不足分を補う補給水を供給する補給水供給路、７は銅イオンや銀イオン等を発生させる抗菌剤が充填され補給水供給路６に配設された抗菌剤充填部、８は補給水供給路６に配設され補給水の流量を調整する流量調整弁、９はクーリングタワー３から循環水を流出させる冷却水循環路２の一部の流出路、１０は流出路９に配設され循環水の流量を調整する流量調整弁、１１は流出路９に配設され冷却水循環路２内の循環水を循環させるポンプ、１２は流出路９の一端が接続された冷凍機やコンプレッサー等の熱交換器、１３は一端が熱交換器１２に接続され他端がクーリングタワー３の上部側に接続されて循環水をクーリングタワー３の充填材５に流入させる流入路、１４は流入路１３に配設され循環水の流量を調整する流量調整弁、１５は一端が流量調整弁１４の上流側の流入路１３に連通され他端が流量調整弁１４の下流側の流入路１３に接続されたバイパス管、１６はバイパス管１５に配設され循環水中の夾雑物を除去するストレーナ、１７はストレーナ１６の下流側のバイパス管１５に配設され循環水の流量を調整する流量調整弁、１８は流量調整弁１７の下流側のバイパス管１５に配設された活水装置である。活水装置１８は、筒状の容器内にセラミック粒子を装入し、循環水を下部から上部に向けて通過させることで容器内に水流を発生させ、その水流によってセラミック粒子を流動・衝突・相互摩擦させることで循環水を改質できるものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling tower system according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, 1 is a cooling tower system in Embodiment 1 of the present invention, 2 is a cooling water circulation path for circulating cooling water, 3 is an open type cooling tower disposed in the cooling water circulation path 2, and 4 is an inner bottom portion of the cooling tower 3 The separation section 5 formed in the horizontal direction and having a horizontal cross-sectional area wider than the pipe cross-sectional area of the cooling water circulation path 2, 5 is disposed on the inner periphery of the cooling tower 3, and is in contact with the taken-in outside air, 6 has a cooling tower at one end 3 is a supplementary water supply path for supplying supplementary water to compensate for the shortage of circulating water due to evaporation of part of the circulating water, and 7 is a supplementary water supply filled with an antibacterial agent that generates copper ions, silver ions, etc. An antibacterial agent filling portion disposed in the path 6, 8 is a flow rate adjusting valve disposed in the makeup water supply path 6 to adjust the flow rate of makeup water, and 9 is a cooling water circulation that causes the circulating water to flow out from the cooling tower 3. 2, a part of the outflow passage 10, 10 is a flow rate adjusting valve that is disposed in the outflow passage 9 and adjusts the flow rate of the circulating water, 11 is a pump that is disposed in the outflow passage 9 and circulates the circulating water in the cooling water circulation passage 2, Reference numeral 12 denotes a heat exchanger such as a refrigerator or a compressor to which one end of the outflow passage 9 is connected. Reference numeral 13 denotes one end connected to the heat exchanger 12 and the other end connected to the upper side of the cooling tower 3 to supply circulating water to the cooling tower 3. An inflow path for flowing into the filler 5, 14 is a flow rate adjustment valve arranged in the inflow path 13 to adjust the flow rate of circulating water, and 15 has one end communicating with the inflow path 13 upstream of the flow rate adjustment valve 14 and the other end. A bypass pipe connected to the inflow passage 13 on the downstream side of the flow regulating valve 14, 16 is a strainer disposed in the bypass pipe 15 to remove impurities in the circulating water, and 17 is arranged on the bypass pipe 15 downstream of the strainer 16. Adjusting the flow rate of circulating water Flow control valve for, 18 is a water activation device disposed in the bypass pipe 15 on the downstream side of the flow control valve 17. The active water device 18 inserts ceramic particles into a cylindrical container, and passes circulating water from the lower part toward the upper part to generate a water flow in the container, and the water flow causes the ceramic particles to flow, collide, and interact with each other. Circulating water can be modified by friction.

以上のように構成された本考案の実施の形態１におけるクーリングタワーシステムについて、以下その使用方法を説明する。
流量調整弁１０，１４，１７を開弁しポンプ１１を駆動させて冷却水循環路２に循環水を循環させる。次いで、流量調整弁１４又は１７の開度を調整してバイパス管１５を流れる循環水の流量を調整することにより、活水装置１８内を通過する循環水の流速が１〜１５ｃｍ／ｓｅｃになるように調整する。活水装置１８内でセラミック粒子を流動させ衝突・相互摩擦させるためである。
なお、循環水の一部がクーリングタワー３で蒸発する気化熱を利用して残りの循環水が冷却されるので、蒸発による循環水の不足分を補給水供給路６からクーリングタワー３に供給する。
これにより、熱交換器１２で使用される冷却水（循環水）をクーリングタワー３で冷却し、冷却水を効率良く循環利用することができる。 About the cooling tower system in Embodiment 1 of this invention comprised as mentioned above, the usage method is demonstrated below.
The flow rate adjusting valves 10, 14, and 17 are opened to drive the pump 11 to circulate the circulating water in the cooling water circulation path 2. Next, the flow rate of the circulating water passing through the active water device 18 is adjusted to 1 to 15 cm / sec by adjusting the flow rate of the circulating water flowing through the bypass pipe 15 by adjusting the opening of the flow rate adjusting valve 14 or 17. Adjust to. This is because the ceramic particles are caused to flow in the active water device 18 and collide with each other to cause mutual friction.
Since the remaining circulating water is cooled by using the heat of vaporization in which part of the circulating water evaporates in the cooling tower 3, the shortage of circulating water due to evaporation is supplied from the makeup water supply path 6 to the cooling tower 3.
Thereby, the cooling water (circulation water) used with the heat exchanger 12 can be cooled with the cooling tower 3, and a cooling water can be circulated efficiently.

以上のように、本考案の実施の形態１におけるクーリングタワーシステムは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）活水装置１８に循環水を導入し、セラミック粒子を循環水中で流動させながら相互に摩擦、衝突を繰り返させることにより、循環水の溶存成分であるカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分が冷却水循環路２中に微結晶状に析出し、コロイド状態となって循環水中に漂う。これは、活水装置１８によって循環水がカチオン化されるので、大気中のＣＯ₂（全体として無極性だが電子密度が酸素に偏っている）や酸素が吸収され易くなり、循環水に溶存したミネラル分がＣａＣＯ₃，ＳｉＯ₂，ＭｇＣＯ₃等の結晶となって析出したものと推察している。また、循環水はクーリングタワー３で冷却されるので、ミネラル分が析出し易くなるものと推察している。さらに、析出した結晶はカチオン化した水分子が結合しているので、同一電荷に帯電した結晶同士が結合して成長することなくコロイド状態で存在し、冷却水循環路２内も正に帯電されているため、結晶が冷却水循環路２の配管壁，クーリングタワー３の充填材５、熱交換器１２の内壁等に付着し難くスケールが成長しないものと推察される。
（２）分離部４を備えているので、コロイド状態で循環水中を漂う析出物を循環水と分離させることができる。循環水に溶存したカルシウム、マグネシウム、シリカ等のミネラル分を循環水から分離させることにより、循環水の導電率を一定値以下に維持することができ、ミネラル分が濃縮されるのを防止する。この結果、循環水の導電率を監視して定期的なブロー（排水）を行う必要がなく、クーリングタワー３が配設された冷却水循環路２のシステムを簡略化することができる。また、ブロー（排水）による循環水の不足分を補給する必要がないため、節水効果に著しく優れる。さらに、循環水に吸収されたＣＯ₂は、循環水に溶存したミネラル分を析出させて析出物に固定化されるので、温暖化対策効果も期待できる。
（３）クーリングタワー３の内側底部に形成された分離部４は、水平方向の断面積が冷却水循環路２の配管断面積より広く形成されているので、分離部４を流れる循環水の流速を、冷却水循環路２を流れる循環水の流速よりも緩慢にすることができる。このため、重力により析出物を沈殿・堆積させることができ、循環水と分離させることができる。さらに、クーリングタワー３内に配設された充填材５に付着した析出物も、振動や風圧等により簡単に落下し、クーリングタワー３の内側底部に形成された分離部４に堆積させることができる。
（４）流入路１３に連通されたバイパス管１５に活水装置１８が配設されているので、流入路１３とバイパス管１５の流量を調整することにより、活水装置１８のセラミック粒子を適正に流動させるための流速が得られる循環水をバイパス管１５に流し、活水装置１８の最大限の活水効果を引き出すことができる。
（５）活水装置１８の上流側のバイパス管１５にストレーナ１６が配設されているので、循環水中の夾雑物等による活水装置１８の目詰まりを防止することができる。
（６）補給水供給路６に抗菌剤充填部７が配設されているので、冷却水循環路２にスライムや藻等が生じるのを防止又は抑制することができる。 As described above, since the cooling tower system according to Embodiment 1 of the present invention is configured, the following operation can be obtained.
(1) By introducing circulating water into the active water device 18 and repeating friction and collision with each other while flowing the ceramic particles in the circulating water, mineral components such as calcium, magnesium and silica which are dissolved components of the circulating water can be obtained. It precipitates in the form of microcrystals in the cooling water circulation path 2 and becomes a colloidal state and floats in the circulating water. This is because the circulating water is cationized by the active water device 18, so that CO _{2 in} the atmosphere (non-polar as a whole but the electron density is biased toward oxygen) and oxygen are easily absorbed, and the mineral dissolved in the circulating water. It is presumed that the portion precipitated as crystals of CaCO ₃ , SiO ₂ , MgCO _{3 and the} like. Moreover, since circulating water is cooled with the cooling tower 3, it is guessed that a mineral part will precipitate easily. Further, since the precipitated crystals are bonded with cationized water molecules, the crystals charged to the same charge exist in a colloidal state without growing together and the cooling water circulation path 2 is also positively charged. Therefore, it is presumed that the crystals do not adhere to the piping wall of the cooling water circulation path 2, the filler 5 of the cooling tower 3, the inner wall of the heat exchanger 12, etc., and the scale does not grow.
(2) Since the separation unit 4 is provided, the precipitate floating in the circulating water in a colloidal state can be separated from the circulating water. By separating minerals such as calcium, magnesium and silica dissolved in the circulating water from the circulating water, the conductivity of the circulating water can be maintained below a certain value, and the mineral is prevented from being concentrated. As a result, it is not necessary to monitor the conductivity of the circulating water and perform periodic blowing (drainage), and the system of the cooling water circulation path 2 provided with the cooling tower 3 can be simplified. Moreover, since there is no need to replenish the shortage of circulating water due to blow (drainage), the water-saving effect is remarkably excellent. Furthermore, CO ₂ absorbed in the circulating water precipitates the minerals dissolved in the circulating water and is fixed to the precipitate, so that a warming countermeasure effect can be expected.
(3) Since the separation section 4 formed at the inner bottom of the cooling tower 3 has a horizontal cross-sectional area wider than the piping cross-section of the cooling water circulation path 2, the flow rate of circulating water flowing through the separation section 4 is It can be made slower than the flow rate of the circulating water flowing through the cooling water circulation path 2. For this reason, precipitates can be precipitated and deposited by gravity, and can be separated from circulating water. Furthermore, the deposits attached to the filler 5 disposed in the cooling tower 3 can be easily dropped by vibration, wind pressure, or the like, and can be deposited on the separation portion 4 formed on the inner bottom portion of the cooling tower 3.
(4) Since the active water device 18 is disposed in the bypass pipe 15 communicated with the inflow path 13, the ceramic particles of the active water apparatus 18 are appropriately flowed by adjusting the flow rates of the inflow path 13 and the bypass pipe 15. Circulating water that provides a flow rate for causing the water to flow is allowed to flow through the bypass pipe 15, and the maximum water activation effect of the water activation device 18 can be extracted.
(5) Since the strainer 16 is disposed in the bypass pipe 15 on the upstream side of the active water device 18, the active water device 18 can be prevented from being clogged with impurities in the circulating water.
(6) Since the antibacterial agent filling portion 7 is disposed in the makeup water supply path 6, it is possible to prevent or suppress the occurrence of slime, algae, and the like in the cooling water circulation path 2.

ここで、本実施の形態においては、クーリングタワー３が開放式の場合について説明したが、密閉式のクーリングタワーを用いた場合にも、同様の作用が得られる。
また、分離部４がクーリングタワー３の内側底部に形成された場合について説明したが、例えば、冷却水循環路２の管径よりも太い配管を略鉛直方向に立設し、該配管の下部から上部に向かって循環水を流すもの、液体サイクロン、目開きや流路径が析出物の粒径より小さなフィルタやストレーナ等を、冷却水循環路２の所定箇所に配設する場合もある。この場合も同様の作用が得られる。
また、バイパス管１５の他端が流量調整弁１４の下流側の流入路１３に接続された場合について説明したが、バイパス管１５の他端をクーリングタワー３の上部側や底部側に接続する場合もある。この場合も同様の作用が得られる。
また、抗菌剤充填部７を補給水供給路６に配設した場合について説明したが、これに限定するものではなく、冷却水循環路２に配設する場合もある。この場合も同様の作用が得られる。 Here, although the case where the cooling tower 3 is an open type has been described in the present embodiment, the same operation can be obtained also when a hermetic cooling tower is used.
Moreover, although the case where the separation part 4 was formed in the inner bottom part of the cooling tower 3 was described, for example, a pipe that is thicker than the pipe diameter of the cooling water circulation path 2 is erected in a substantially vertical direction, In some cases, a circulating water flower, a liquid cyclone, a filter, a strainer, or the like having a mesh size or a channel diameter smaller than the particle size of the precipitate is disposed at a predetermined position of the cooling water circulation path 2. In this case, the same effect can be obtained.
Moreover, although the case where the other end of the bypass pipe 15 is connected to the inflow path 13 on the downstream side of the flow rate adjusting valve 14 has been described, the other end of the bypass pipe 15 may be connected to the upper side or the bottom side of the cooling tower 3. is there. In this case, the same effect can be obtained.
Moreover, although the case where the antibacterial agent filling unit 7 is disposed in the makeup water supply path 6 has been described, the present invention is not limited thereto, and may be disposed in the cooling water circulation path 2. In this case, the same effect can be obtained.

以下、本考案を実施例により具体的に説明する。なお、本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
実施の形態１で説明したクーリングタワーシステムを用いて、本考案の効果の確認を行った。
活水装置１８としては、内径１０４ｍｍ、長さ４２４ｍｍの塩化ビニル樹脂製の透明なパイプ（筒状の容器）に粒子径が３ｍｍφのセラミック粒子２ｋｇを装入し、パイプの両端にステンレス製のパンチングメタルを取り付けたものを用いた。セラミック粒子の装入量は、パンチングメタル間のパイプの容積の３０ｖｏｌ％とした。
クーリングタワー３（型式：ＳＫＢ−６０Ｒ、空研工業製）が配設された冷却水循環路２の流入路１３にバイパス管１５を連通させ、バイパス管１５に活水装置１８を配設した。バイパス管１５に流量３０Ｌ／ｍｉｎの循環水（水道水）を循環させることにより、活水装置１８に循環水を４ｍ／ｍｉｎ（約６．７ｃｍ／ｓｅｃ）の流速で通過させた。セラミック粒子が、活水装置１８の容器（透明のパイプ）内の空間（パンチングメタル間）で流動、衝突、相互摩擦するのを目視確認した。また、循環水中の夾雑物等による活水装置１８の目詰まり防止のため、活水装置１８の上流側に１８メッシュのステンレス製ストレーナ１６を配設した。
スケール付着防止剤等の水処理剤を注入せず、さらに循環水のブロー（排水）を行わない条件のもとで、２００６年９月から翌年の６月までの約９ヶ月間、連続運転させて検証を行った。なお、蒸発した循環水の不足分は、補給水供給路６から適宜供給した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. The present invention is not limited to these examples.
Example 1
Using the cooling tower system described in the first embodiment, the effect of the present invention was confirmed.
As the active water device 18, 2 kg of ceramic particles having a particle diameter of 3 mmφ are placed in a transparent pipe (cylindrical container) made of vinyl chloride resin having an inner diameter of 104 mm and a length of 424 mm, and stainless steel punching metal is attached to both ends of the pipe. The one with attached was used. The amount of ceramic particles charged was 30 vol% of the volume of the pipe between the punching metals.
A bypass pipe 15 was communicated with the inflow path 13 of the cooling water circulation path 2 in which the cooling tower 3 (model: SKB-60R, manufactured by Kuken Kogyo Co., Ltd.) was disposed, and an active water device 18 was disposed in the bypass pipe 15. By circulating circulating water (tap water) with a flow rate of 30 L / min through the bypass pipe 15, the circulating water was passed through the active water device 18 at a flow rate of 4 m / min (about 6.7 cm / sec). It was visually confirmed that the ceramic particles flow, collide, and rub against each other in the space (between punching metals) in the container (transparent pipe) of the active water device 18. In addition, an 18 mesh stainless steel strainer 16 was disposed upstream of the active water device 18 to prevent clogging of the active water device 18 due to contaminants in the circulating water.
Continuous operation for about 9 months from September 2006 to June of the following year under the condition that water treatment agents such as scale adhesion preventives are not injected, and that the circulating water is not blown (drained). And verified. The shortage of evaporated circulating water was appropriately supplied from the makeup water supply path 6.

この結果、活性装置１８を取り付けて１ヶ月後の点検時に、クーリングタワー３内の充填材５の端部に水の飛沫によって生成されたと思われる塩のような析出物が微量に付着していることを確認した。また、活水装置１８取り付け時の循環水の導電率が４１０ｍＳ／ｍであったのが、４７４ｍＳ／ｍに増加していた。これは、循環水が蒸発・飛散によって濃縮したためと考えられる。
活水装置１８の取り付けから２ヶ月後には、充填材５の端部に付着していた析出物が増加すると同時に、クーリングタワー３内の下部パン（分離部）にスケールと思われる堆積物が存在した。この堆積物は軟らかく、指で触れるとパラパラと落ちるようなものであった。また、循環水の導電率は１９９ｍＳ／ｍであり、活水装置１８取り付け時の循環水の導電率と比較して低下していた。なお、充填材５のうち、循環水の通過部分に析出物の付着は認められなかった。
活水装置１８の取り付けから３ヶ月後には、クーリングタワー３の下部パン（分離部）の堆積物の量が増加した以外は変化がなかった。循環水の導電率は１９７ｍＳ／ｍであった。
活水装置１８の取り付けから４ヶ月後にも、前月と同様の傾向が確認された。また、熱交換器１２である凝縮器のシェルカバーを開放して内部の熱交換チューブを点検したが、スケールは付着していなかった。循環水の導電率は１２０ｍＳ／ｍと、前月よりも８０ｍＳ／ｍ近く減少していた。
活水装置１８の取り付けから９ヶ月後に、再度凝縮器のシェルカバーを開放して点検をおこなったが、前回と同様にスケールは付着しておらず、充填材５へもスケールは付着していなかった。循環水の導電率は２００ｍＳ／ｍであった。また、クーリングタワー３の下部パン（分離部）の堆積物は、デッキブラシ等で押し流す程度で容易に除去することができ、その量は２０Ｌバケツで３杯分になっていた。 As a result, at the time of inspection one month after the activation device 18 is attached, a very small amount of deposits such as salts that are thought to be generated by water droplets are attached to the ends of the filler 5 in the cooling tower 3. It was confirmed. In addition, the conductivity of the circulating water when the active water device 18 was attached was 410 mS / m, but increased to 474 mS / m. This is thought to be because the circulating water was concentrated by evaporation and scattering.
Two months after the installation of the active water device 18, the deposits adhering to the ends of the filler 5 increased, and at the same time, deposits that seemed to be scales were present in the lower pan (separating portion) in the cooling tower 3. The deposit was soft and fell like a touch when touched with a finger. The conductivity of the circulating water was 199 mS / m, which was lower than the conductivity of the circulating water when the active water device 18 was attached. In addition, deposits of deposits were not observed in the portion of the filler 5 through which the circulating water passed.
Three months after the installation of the active water device 18, there was no change except that the amount of deposits in the lower pan (separation part) of the cooling tower 3 increased. The conductivity of the circulating water was 197 mS / m.
The same tendency as the previous month was also confirmed 4 months after the installation of the water activation device 18. Moreover, the shell cover of the condenser which is the heat exchanger 12 was opened and the internal heat exchange tube was inspected, but the scale was not attached. The conductivity of the circulating water was 120 mS / m, which was nearly 80 mS / m lower than the previous month.
Nine months after the installation of the active water device 18, the shell cover of the condenser was opened again for inspection, but the scale was not adhered as in the previous case, and the scale was not adhered to the filler 5. . The conductivity of the circulating water was 200 mS / m. Moreover, the deposits in the lower pan (separating part) of the cooling tower 3 could be easily removed by pushing away with a deck brush or the like, and the amount was 3 cups in a 20 L bucket.

以上のように本実施例によれば、スケール付着防止剤等の水処理剤の使用や定期的なブロー（排水）を行わない簡易なシステムでありながら、循環水の導電率を一定値以下に維持し（活水装置１８取り付けから２ヶ月以降は、循環水の導電率は２００〜３００ｍＳ／ｍの間で推移）、ミネラル分が濃縮されるのを防ぎ、クーリングタワーや冷却水循環路、熱交換器等にスケールが付着するのを防止できることが明らかになった。さらにブロー（排水）が不要なため、ブロー（排水）による循環水の不足分を補う必要がないことから、節水効果に著しく優れることが明らかになった。 As described above, according to the present embodiment, the conductivity of the circulating water is kept below a certain value while being a simple system that does not use a water treatment agent such as a scale adhesion inhibitor and does not perform regular blowing (drainage). Maintained (after two months from the installation of the active water device 18, the conductivity of the circulating water changes between 200-300 mS / m) to prevent the concentration of minerals, cooling tower, cooling water circulation path, heat exchanger, etc. It has become clear that scale can be prevented from adhering to the surface. Furthermore, since no blow (drainage) is required, it is not necessary to compensate for the shortage of circulating water due to blow (drainage).

本考案は、クーリングタワーが配設された冷却水循環路におけるクーリングタワーシステムに関し、スケール付着防止剤等の水処理剤の使用や定期的なブロー（排水）を行わない簡易なシステムでありながら、循環水の導電率を一定値以下に維持しミネラル分が濃縮されるのを防ぎ、クーリングタワーや冷却水循環路にスケールが固着するのを防止することができ、またブロー（排水）による循環水の不足分を補う必要がなく、節水効果に著しく優れ、さらに循環水に吸収されたＣＯ₂は、循環水に溶存したミネラル分を析出させて析出物に固定化されるので、温暖化対策効果も期待できるクーリングタワーシステムを提供できる。 The present invention relates to a cooling tower system in a cooling water circulation path in which a cooling tower is disposed, and is a simple system that does not use a water treatment agent such as a scale adhesion preventing agent or periodically blow (drainage), Maintains conductivity below a certain value to prevent minerals from being concentrated, prevents scale from sticking to the cooling tower and cooling water circuit, and compensates for the shortage of circulating water due to blow (drainage). Cooling tower system that can be expected to have a warming countermeasure effect because CO ₂ absorbed in the circulating water is fixed to the precipitate by precipitating minerals dissolved in the circulating water. Can provide.

実施の形態１におけるクーリングタワーシステムの構成図Configuration diagram of cooling tower system according to Embodiment 1

１クーリングタワーシステム
２冷却水循環路
３クーリングタワー
４分離部
５充填材
６補給水供給路
７抗菌剤充填部
８流量調整弁
９流出路
１０流量調整弁
１１ポンプ
１２熱交換器
１３流入路
１４流量調整弁
１５バイパス管
１６ストレーナ
１７流量調整弁
１８活水装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling tower system 2 Cooling water circulation path 3 Cooling tower 4 Separation part 5 Filling material 6 Supply water supply path 7 Antibacterial agent filling part 8 Flow rate adjustment valve 9 Outflow path 10 Flow rate adjustment valve 11 Pump 12 Heat exchanger 13 Inflow path 14 Flow rate adjustment valve 15 Bypass pipe 16 Strainer 17 Flow rate adjustment valve 18 Water activation device

Claims

A cooling tower system in a cooling water circulation path provided with a cooling tower,
An active water device in which ceramic particles that are made to flow by the water flow of the circulating water are placed in a container and disposed in the cooling water circulation path, and a precipitate of dissolved components of the circulating water disposed or formed in the cooling water circulation path by gravity. A cooling tower system, comprising: a separation unit that separates by sedimentation and deposition, wherein the active water device is disposed upstream of the cooling tower and downstream of the heat exchanger.

The cross-sectional area of the flow path of the separation portion is wider than the cross-sectional area of the piping of the cooling water circulation path, the circulating water does not require blow (drainage), and the cooling tower has evaporated a part of the circulating water. The cooling tower system according to claim 1, further comprising a make-up water supply path that supplies make-up water that compensates for the shortage of the circulating water.

3. The apparatus according to claim 1, further comprising a bypass pipe communicated with an inflow path for allowing circulating water to flow into the cooling tower in the cooling water circulation path, wherein the active water device is disposed in the bypass pipe. Cooling tower system.

The cooling tower system according to any one of claims 1 to 3, wherein the separation portion is formed at an inner bottom portion of the cooling tower.