JP4644677B2 - 冷却水循環装置 - Google Patents
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Description
また、硬度が規定値以上になると冷却水を入れ替える、という方法では、入れ替えの度にクーリングタワー内の冷却水を全て捨てなければならないため、水資源の無駄遣いとなるという問題がある。
2…熱交換器(被冷却機器)
3…クーリングタワー(冷却装置)
4…流水管(流水路)
10…電解装置
11…電解槽
12A…第1の電極(電極)
12B…第2の電極(電極)
13…直流電源(電圧源)
14…コントローラ(切替装置、導電率監視装置)
R1…冷却水循環経路
R2…バイパス経路
W…冷却水
図1には、本発明を具体化した冷却水循環装置1の概略図を示す。この冷却水循環装置1は、空冷装置や冷蔵装置等に備えられる熱交換器2(本発明の被冷却機器)に冷却水Wを循環させるためのものである。
また、電解槽11の底部にはホッパ17が設けられ、このホッパ17の底部にはバルブB付きの排出管18が設けられている。
運転を継続していくと、陰極側である第2の電極12Bには、上記した第1の電解工程と同様に、析出したスケールSが徐々に堆積していく。徐々に堆積していく(図4F)。そこで、所定時間運転経過後に、再び陽極−陰極を反転させて運転を行い(図5G)、堆積したスケールSを取り除く(排出工程、図5H)。このようにして、第1の電解工程と第2の電解工程とを、排出工程を間に挟みつつ繰り返していく。
[予備試験1(電気分解によるミネラル分除去の確認)]
<予備試験1>
(1)電解装置
容量8リットルの電解槽の内部に、100mm×200mmの白金メッキ板からなる陽極と、100mm×200mmのメッシュ状の白金メッキ材からなる陰極とを設置した。両電極間の距離を70mmとした。また、電解槽内に攪拌子を投入して電解液を攪拌できるようにした。
5000mlの水道水に塩化カルシウム2水和物、および炭酸水素ナトリウムをそれぞれ5gずつ溶解した。
電解槽中に上記(2)で調製した試験液5リットルを入れ、陽極および陰極が72mm×200mmまで試験液中に浸漬されるようにした。この状態で、攪拌子を回転させつつ、両電極間に20V、0.5Aで電圧を印加し、電気分解を行った。所定時間ごとに試験液を100mlずつ採取して、温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、塩化物イオンを測定した。測定はJIS K 0101に従って行った。なお、試験液の採取時に同量の新しい試験液を補充した。
上記(3)の電解試験を3時間行った後、陽極、陰極を反転させて50Vで5分間電圧を印加した。
電解試験の開始直前、および開始1時間後、2時間後、3時間後の試験液の温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、塩化物イオンの測定結果を表1に示す。
また、陰極にはスケールが付着したが、これらは、スケール剥離試験において、陽極、陰極を反転させて電圧の印加を行うことにより剥離させることができた。
<予備試験2−1>
上記予備試験1と同様の電解装置および試験液を用いて、両電極間に20V、0.5Aで電圧を印加し、2時間電気分解を行った。電気分解前後の陰極の重量差よりスケールの付着量を測定した。また電気分解前後の試験液について、温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度を測定した。
電流を1.0Aとした他は、予備試験2−1と同様にして試験を行った。
電流を0.5Aとした場合の電極の重量差、および試験液の温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度の測定結果を表2に示した。また、電流を1.0Aとした場合について同様に表3に示した。
<実施例1−1>
ヤマハ発動機(株)のクーリングタワーから冷却水を採取し、上記予備実験1と同様の電解装置で、電極間距離10mm、電流0.5A、電圧13Vで1時間電気分解を行った。電気分解前後の試験液について、温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度を測定した。
電極間距離20mm、電流0.5A、電圧21Vとした他は、実施例1−1と同様にして試験を行った。
電極間距離10mm、電流1.5A、電圧28Vとした他は、実施例1−1と同様にして試験を行った。
各実施例における試験液の温度、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、および塩化物イオンの測定結果を表5に示した。なお遊離塩素濃度はきわめて微量であったため測定ができなかった。
アイシン精機(株)新豊工場のクーリングタワーから冷却水を採取し、上記予備実験1と同様の電解装置で、電極間距離53mm、電流0.25A、電圧8Vで3時間電気分解を行った。電気分解前後の陰極の重量差よりスケールの付着量を測定した。また電気分解前後の試験液について、pH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、塩化物イオン、遊離塩素濃度、イオン状シリカを測定した。また、測定値より、ランゲリア指数を算出した。
各実施例における試験液のpH、電気伝導度、Mアルカリ度、硬度、塩化物イオン、遊離塩素濃度、イオン状シリカ、ランゲリア指数を表6に示した。なお、クーリングタワーに補給される補給水についても、同様に測定を行い、その結果を併せて示した。
Claims (1)
- 冷却水を冷却する冷却装置と、前記冷却装置と被冷却機器との間に設けられて冷却水を循環させる流水路とによって構成された冷却水循環経路を備える冷却水循環装置であって、
前記冷却水循環経路には、前記冷却水を貯留する電解槽と、前記電解槽内に設置された一対の電極と、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧源と、前記電圧源に接続され前記一対の電極の極性を入れ替える切替装置と、前記電圧源に接続され前記一対の電極間の電流および電圧に基づいて前記冷却水の導電率を算出する導電率監視装置と、前記電解槽の底部から前記冷却水循環経路の外に通じる排出管と、前記排出管に設けられたバルブと、を備え、前記一対の電極間に電圧を印加することにより前記電解槽内に貯留された前記冷却水中のミネラル分を前記一対の電極間のうち一方の電極上に析出させる電解処理を行い、前記一対の電極の極性を反転させて前記一対の電極間に電圧を印加することで前記電極上に析出した前記ミネラル分を剥離させるとともに、剥離させたミネラル分を前記排出管の前記バルブを開き前記電解槽内の前記冷却水とともに前記冷却水循環経路の外に排出する電解装置を備え、
前記冷却水循環経路には両端がそれぞれ前記冷却水循環経路に連通するバイパス経路が設けられるとともに、前記電解装置が、前記バイパス経路上に設けられ、
前記一対の電極は第1の電極と第2の電極とからなり、
前記電解装置は、前記第1の電極を陰極、前記第2の電極を陽極として前記一対の電極間に電圧を印加することにより前記電解槽内に貯留された前記冷却水中のミネラル分を前記第1の電極上に析出させる第1の電解処理を行い、前記冷却水循環経路から前記バイパス経路を介した前記電解槽への冷却水の供給を中断し、前記第1の電極を陽極、前記第2の電極を陰極として前記一対の電極間に電圧を印加することで前記第1の電極上に析出した前記ミネラル分を剥離させるとともに、剥離させたミネラル分を前記排出管の前記バルブを開き前記電解槽内の前記冷却水とともに前記冷却水循環経路の外に排出し、前記冷却水循環経路から前記バイパス経路を介した前記電解槽への冷却水の供給を再開する第1の排出処理を行い、前記第1の電極を陽極、前記第2の電極を陰極として前記一対の電極間に電圧を印加することにより前記電解槽内に貯留された前記冷却水中のミネラル分を前記第2の電極上に析出させる第2の電解処理を行い、前記冷却水循環経路から前記バイパス経路を介した前記電解槽への冷却水の供給を中断し、前記第1の電極を陰極、前記第2の電極を陽極として前記一対の電極間に電圧を印加することで前記第2の電極上に析出した前記ミネラル分を剥離させるとともに、剥離させたミネラル分を前記排出管の前記バルブを開き前記電解槽内の前記冷却水とともに前記冷却水循環経路の外に排出し、前記冷却水循環経路から前記バイパス経路を介した前記電解槽への冷却水の供給を再開する第2の排出処理を行い、これらの処理を繰り返すものであることを特徴とする冷却水循環装置。
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