JP5891791B2

JP5891791B2 - Cooling tower system

Info

Publication number: JP5891791B2
Application number: JP2011290237A
Authority: JP
Inventors: 香川　謙吉; 謙吉香川; 政弥西村
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: JP2013139953A

Description

本発明は、クーリングタワー内部の雑菌を除菌できるクーリングタワーシステムに関する。 The present invention relates to a cooling tower system that can sterilize germs inside a cooling tower.

クーリングタワーは、水等の熱媒体を大気と直接又は間接的に接触させて冷却する熱交換器の一種である。クーリングタワーは、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。 The cooling tower is a kind of heat exchanger that cools a heat medium such as water by directly or indirectly contacting with the atmosphere. Cooling towers are widely used in building air-conditioning, district heating and cooling facilities, etc., to cool cooling water used in refrigerators, compressors, etc., and to efficiently circulate and use the cooling water.

クーリングタワーにおける冷却水の冷却方式には、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。 The cooling water cooling method in the cooling tower includes an open type in which 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 the cooling water. There is a sealed type in which the outside air and spray water are sprayed and cooled on the outside of the pipe through the pipe of the heat exchanger.

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。 In the open type, which is the mainstream, a part of the cooling water evaporates and scatters due to the heat of vaporization in the cooling tower, so the water equivalent to the evaporated and scattered cooling water is always replenished and the heat from the refrigerator, compressor, etc. Cooling water is circulated between the exchanger and the cooling tower.

ここで、クーリングタワー内においては、例えばレジオネラ属菌、大腸菌等の雑菌が繁殖し易く、これらの雑菌の一部はタワー内で浮遊して、クーリングタワーの外に排出又は飛散されて周辺の環境を害することがあり、また、雑菌の一部は冷却水に混入することもある。 Here, in the cooling tower, for example, bacteria such as Legionella spp., Escherichia coli, etc. easily propagate, and some of these bacteria float in the tower and are discharged or scattered outside the cooling tower to harm the surrounding environment. In addition, some bacteria may be mixed in the cooling water.

そこで、特許文献１には、クーリングタワー内に電解水生成器で生成された次亜塩素酸を含む混合電解水を噴霧して、噴霧した混合電解水でクーリングタワー内を霧化域にし、霧化された混合電解水によりクーリングタワー内に浮遊する雑菌を除去する技術が記載されている。 Therefore, in Patent Document 1, the mixed electrolytic water containing hypochlorous acid generated by the electrolyzed water generator is sprayed into the cooling tower, and the inside of the cooling tower is made into an atomization region with the sprayed mixed electrolyzed water to be atomized. A technique for removing germs floating in the cooling tower using the mixed electrolyzed water is described.

特開２００８−１２８５０３号公報JP 2008-128503 A

しかし、上述の技術では次亜塩素酸を含む電解水を用いて除菌を行っているため、有害な塩素ガスが発生しないように塩素濃度を制御する必要があり、制御が不十分である場合、周囲の環境や人体を害するおそれがあるという問題点を有している。 However, in the above technique, since sterilization is performed using electrolyzed water containing hypochlorous acid, it is necessary to control the chlorine concentration so that harmful chlorine gas is not generated, and the control is insufficient , It has a problem that it may harm the surrounding environment and human body.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、安全にクーリングタワー内を除菌することができ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。 This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at providing the cooling tower system which can disinfect the inside of a cooling tower safely.

第１の発明は、冷却水が循環する冷却水循環路（200）と、前記冷却水循環路（200）に配設されて冷却水を冷却するクーリングタワー（100）と、前記冷却水循環路（200）に配設されて前記クーリングタワー（100）にて冷却された冷却水を熱交換させる熱交換器（300）と、を備えるクーリングタワーシステムである。このクーリングタワーシステムは、前記冷却水循環路（200）の冷却水を貯水する貯水タンク（61）と、電源部（70,70a,70b,70c）と、該電源部（70,70a,70b,70c）に接続され、前記冷却水中で放電を生起し、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水中に水酸ラジカルを生成させる電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）と、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に超音波を照射することで、生成した水酸ラジカルが変化して生成する前記冷却水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換させる超音波発生部（94）とを有する。第１の発明では、前記貯水タンク（61）と、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）と、前記電源部（70,70a,70b,70c）とが組み合わせられて水浄化ユニット（500）が設けられ、前記水浄化ユニット（500）が前記冷却水循環路（200）に設けられ、前記水浄化ユニットは、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧のオン又はオフを制御する第１制御部（1）と、前記超音波発生部（94）の動作を制御する第２制御部（5）とを有し、前記第１制御部（1）及び前記第２制御部（5）は、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧のオン又はオフ及び前記超音波発生部（94）の動作をそれぞれ制御する。 The first invention includes a cooling water circulation path (200) through which cooling water circulates, a cooling tower (100) disposed in the cooling water circulation path (200) to cool the cooling water, and the cooling water circulation path (200). And a heat exchanger (300) for exchanging heat of the cooling water disposed and cooled by the cooling tower (100). The cooling tower system includes a water storage tank (61) for storing cooling water of the cooling water circulation path (200), a power supply unit (70, 70a, 70b, 70c), and the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c). A pair of electrodes (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) for generating discharge in the cooling water and generating hydroxyl radicals in the cooling water in the water storage tank (61), and the water storage An ultrasonic generator (94) that converts hydrogen peroxide in the cooling water generated by changing the generated hydroxyl radicals into hydroxyl radicals by irradiating the cooling water in the tank (61) with ultrasonic waves. to have a door. In the first invention, the water storage tank (61), the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y), and the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c) are combined to form water. A purification unit (500) is provided, the water purification unit (500) is provided in the cooling water circuit (200), and the water purification unit includes the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) A first control unit (1) for controlling on / off of a voltage applied to the first and a second control unit (5) for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94), the first control unit (1) and the second control unit (5) are arranged so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) does not exceed a predetermined upper limit value. 64b, 64x, 65, 65x, and 65y), and controls the on / off of the voltage applied to the voltage and the operation of the ultrasonic wave generator (94) .

第１の発明では、放電により生成する水酸ラジカルと、この水酸ラジカルから変化した過酸化水素が超音波照射により分解することで発生する水酸ラジカルとを用いて冷却水を効果的に浄化することができる。なお、冷却水中の過酸化水素は、放電に伴う熱によって貯水タンク（61）内を対流して水中で拡散され、水中に含まれる被処理成分を酸化分解して冷却水を浄化する。 In the first invention, the cooling water is effectively purified by using the hydroxyl radical generated by the discharge and the hydroxyl radical generated by the decomposition of hydrogen peroxide changed from the hydroxyl radical by ultrasonic irradiation. can do. The hydrogen peroxide in the cooling water is diffused in the water by convection in the water storage tank (61) by the heat accompanying the discharge, and purifies the cooling water by oxidizing and decomposing the components to be treated contained in the water.

また、第１の発明では、前記貯水タンク（61）と、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）と、前記電源部（70,70a,70b,70c）とが組み合わせられて水浄化ユニット（500）を構成しているため、既存のクーリングタワーシステムに設置しやすい。 In the first invention, the water storage tank (61), the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y), and the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c) are combined. The water purification unit (500) makes it easy to install in an existing cooling tower system .

第２の発明は、第１の発明において、前記水浄化ユニットが、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度をモニタするセンサ（7）をさらに備え、前記第１制御部（1）は、前記センサ（7）によるモニタ結果に応じて前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧のオン又はオフを制御し、前記第２制御部（5）は、前記センサ（7）によるモニタ結果に応じて前記超音波発生部（94）の動作を制御することを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, the water purification unit further comprises a sensor (7) for monitoring a concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61), 1 control part (1) controls on or off of the voltage applied to said electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) according to the monitoring result by said sensor (7), said 2nd The control unit (5) controls the operation of the ultrasonic wave generation unit (94) according to the monitoring result by the sensor (7).

第３の発明は、第２の発明において、少なくとも前記冷却水中の過酸化水素の濃度が前記上限値を越えた場合には、前記第１制御部（1）が、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧をオフにして前記放電を停止させるとともに、前記第２制御部（5）が、前記超音波発生部（94）を動作させることを特徴とする。 According to a third invention, in the second invention, when at least the concentration of hydrogen peroxide in the cooling water exceeds the upper limit value, the first control unit (1) controls the electrode pair (64, 64b). , 64x, 65, 65x, 65y) is turned off to stop the discharge, and the second control unit (5) operates the ultrasonic wave generation unit (94). .

第４の発明は、第１乃至３の何れか１つの発明において、前記第２制御部（5）は、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度が前記上限値より低い所定の下限値を超える期間中、前記超音波発生部（94）をオン状態にすることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one invention of the first to third, the second control unit (5), the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) in said upper The ultrasonic generator (94) is turned on during a period exceeding a predetermined lower limit lower than the value.

第５の発明は、冷却水が循環する冷却水循環路（200）と、前記冷却水循環路（200）に配設されて冷却水を冷却するクーリングタワー（100）と、前記冷却水循環路（200）に配設されて前記クーリングタワー（100）にて冷却された冷却水を熱交換させる熱交換器（300）と、を備えるクーリングタワーシステムであって、前記冷却水循環路（200）の冷却水を貯水する貯水タンク（61）と、電源部（70,70a,70b,70c）と、該電源部（70,70a,70b,70c）に接続され、前記冷却水中で放電を生起し、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水中に水酸ラジカルを生成させる電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）と、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に超音波を照射することで、生成した水酸ラジカルが変化して生成する前記冷却水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換させる超音波発生部（94）とを有し、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧のオン又はオフの制御、及び前記超音波発生部（94）の動作の制御を行う制御部とをさらに備え、前記制御部は、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧のオン又はオフ、及び前記超音波発生部（94）の動作を制御することを特徴とする。 The fifth invention includes a cooling water circulation path (200) through which cooling water circulates, a cooling tower (100) disposed in the cooling water circulation path (200) to cool the cooling water, and the cooling water circulation path (200). And a heat exchanger (300) for exchanging heat of the cooling water that is arranged and cooled by the cooling tower (100), and stores the cooling water in the cooling water circulation path (200). A tank (61), a power supply unit (70, 70a, 70b, 70c), connected to the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c), causing discharge in the cooling water, and the water storage tank (61) The electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) that generates hydroxyl radicals in the cooling water inside, and the cooling water in the water storage tank (61) are irradiated with ultrasonic waves to generate That converts hydrogen peroxide in the cooling water produced by changing the generated hydroxyl radicals into hydroxyl radicals A wave generator (94) , and controls on / off of the voltage applied to the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) and the operation of the ultrasonic generator (94). A control unit that performs control, wherein the control unit is configured to prevent the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) from exceeding a predetermined upper limit value. , 64b, 64x, 65, 65x, 65y), and controls on / off of the voltage applied to the ultrasonic wave generation unit (94).

第６の発明は、第５の発明において、前記制御部は、前記貯水タンク（61）内の前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えた場合には、前記電極対（64,64b,64x,65,65x,65y）に印加する電圧をオフにして前記放電を停止させ、前記冷却水に含まれる過酸化水素の濃度が前記上限値より低い所定の下限値を超える期間中、前記超音波発生部（94）をオン状態にすることを特徴とする。 In a sixth aspect based on the fifth aspect , the control unit is configured such that when the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) exceeds a predetermined upper limit, The voltage applied to the pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) is turned off to stop the discharge, and the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water has a predetermined lower limit value lower than the upper limit value. The ultrasonic generator (94) is turned on during the exceeding period.

第７の発明は、第１乃至６の何れか１つの発明において、前記貯水タンク（61）内の冷却水中に泡を吐出する吐出手段（119）と、前記吐出手段（119）に気体を送る送出手段（99）とをさらに備え、前記電極対（64,65）は、板状であって、互いに対向するよう配置されており、前記電源（70b）は、前記電極対（64,65）にパルス電圧を印加し、前記吐出手段（119）は、前記電極対（64,65）の間であって、前記貯水タンク（61）の底部に配置されていることを特徴とする。 According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, a discharge means (119) for discharging bubbles into the cooling water in the water storage tank (61), and a gas is sent to the discharge means (119) Delivery means (99), and the electrode pair (64, 65) is plate-shaped and arranged to face each other, and the power source (70b) is connected to the electrode pair (64, 65). The discharge means (119) is disposed between the electrode pair (64, 65) and at the bottom of the water storage tank (61).

第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、前記熱交換器（300）にて熱交換された冷却水が前記クーリングタワー（100）へ流出する前記冷却水循環路（200）に、前記貯水タンク（61）が設けられていることを特徴とする。 The eighth invention is the cooling water circuit (200) according to any one of the first to seventh inventions, wherein the cooling water heat-exchanged by the heat exchanger (300) flows out to the cooling tower (100). Further, the water storage tank (61) is provided.

過酸化水素の被処理成分との反応性は、反応温度が上昇することにより向上するところ、第８の発明では、前記熱交換器（300）にて熱交換した冷却水の温度が上昇しているため、過酸化水素による被処理成分の酸化分解を促進させることができる。 The reactivity of hydrogen peroxide with the component to be treated is improved by increasing the reaction temperature. In the eighth aspect of the invention, the temperature of the cooling water exchanged by the heat exchanger (300) is increased. Therefore, the oxidative decomposition of the component to be treated by hydrogen peroxide can be promoted.

第９の発明は、第１の発明において、上記貯水タンク（61）に銅イオン又は鉄イオンを供給するイオン供給部（201,202）を備えていることを特徴とする。 According to a ninth aspect , in the first aspect , the water storage tank (61) includes an ion supply unit (201, 202) for supplying copper ions or iron ions.

第９の発明では、イオン供給部（201,202）から銅イオンや鉄イオンが貯水タンク（61）へ供給される。過酸化水素を含む水中において、銅イオンや鉄イオンが共存する条件下では、いわゆるフェントン反応（Fenton反応）により、銅イオンや鉄イオンが触媒的に作用して、水酸ラジカルが生成される。よって、貯水タンク（61）の水中では、水酸ラジカルの生成量が増大し、有害物質の分解効率が向上する。 In the ninth aspect of the invention, copper ions and iron ions are supplied from the ion supply unit (201, 202) to the water storage tank (61). Under conditions where copper ions and iron ions coexist in water containing hydrogen peroxide, the so-called Fenton reaction (Fenton reaction) causes the copper ions and iron ions to act catalytically to generate hydroxyl radicals. Therefore, in the water in the water storage tank (61), the amount of generated hydroxyl radicals increases, and the decomposition efficiency of harmful substances improves.

第１０の発明は、第１乃至第９の何れかの発明において、前記電極対（64,65）のうち一方の電極（64）は前記貯水タンク（61）の底部に配置されていることを特徴とする。 According to a tenth invention, in any one of the first to ninth inventions, one electrode (64) of the electrode pair (64, 65) is disposed at a bottom of the water storage tank (61). Features.

第１０の発明では、活性種や過酸化水素を放電に伴う熱によって貯水タンク（61）内を効率よく対流させることができる。 In the tenth invention, the inside of the water storage tank (61) can be efficiently convected by the heat accompanying the discharge of the active species and hydrogen peroxide.

本発明によれば、放電によって水酸ラジカルを発生させて冷却水の浄化を行うとともに、放電により生じる過酸化水素から超音波照射によって水酸ラジカルを生じさせることによっても冷却水を浄化することができる。また、冷却水中の過酸化水素濃度を下限値以上に制御する場合には、残留する過酸化水素によっても除菌を行うことができる。このため、次亜塩素酸等の添加物を含有させることなく、安全にクーリングタワー内を除菌することができる。 According to the present invention, it is possible to purify cooling water by generating hydroxyl radicals by discharge and purifying cooling water by generating hydroxyl radicals by ultrasonic irradiation from hydrogen peroxide generated by discharge. it can. In addition, when the hydrogen peroxide concentration in the cooling water is controlled to be equal to or higher than the lower limit value, sterilization can also be performed with residual hydrogen peroxide. For this reason, the inside of a cooling tower can be disinfected safely, without including additives, such as hypochlorous acid.

第１の発明によれば、水浄化ユニット（500）を構成しているため、既存のクーリングタワーシステムに設置しやすい。 According to 1st invention, since the water purification unit (500) is comprised, it is easy to install in the existing cooling tower system.

第８の発明によれば、過酸化水素による被処理成分の酸化分解を更に促進させることができる。 According to the eighth invention, the oxidative decomposition of the component to be treated by hydrogen peroxide can be further promoted.

第９の発明によれば、過酸化水素の存在下に鉄イオン又は銅イオンを供給することで、フェントン反応を利用して多量の水酸ラジカルを発生できる。従って、この水酸ラジカルを用いて水中の有害物質等を効果的に除去できる。 According to the ninth aspect , by supplying iron ions or copper ions in the presence of hydrogen peroxide, a large amount of hydroxyl radicals can be generated using the Fenton reaction. Therefore, harmful substances and the like in water can be effectively removed using this hydroxyl radical.

第１０の発明によれば、活性種や過酸化水素を貯水タンク（61）内を効率よく対流させることにより的確に水中の有害物質等を除去できる。 According to the tenth aspect of the present invention, harmful substances and the like in water can be accurately removed by efficiently convection of the active species and hydrogen peroxide in the water storage tank (61).

図１は、実施形態１に係るクーリングタワーシステムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling tower system according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係る水浄化ユニットの全体構成図であり、水浄化動作を開始する前の状態を示すものである。FIG. 2 is an overall configuration diagram of the water purification unit according to the first embodiment, and shows a state before the water purification operation is started. 図３は、実施形態１に係る絶縁ケーシングの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the insulating casing according to the first embodiment. 図４は、（ａ）、（ｂ）は、超音波発生部の具体例を示す拡大断面図である。4A and 4B are enlarged cross-sectional views showing a specific example of the ultrasonic wave generation unit. 図５は、実施形態１に係る水浄化ユニットの全体構成図であり、水浄化動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。FIG. 5 is an overall configuration diagram of the water purification unit according to the first embodiment, and shows a state in which air purification is started and bubbles are formed. 図６は、実施形態１における水浄化ユニットによる水処理の基本サイクルを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a basic cycle of water treatment by the water purification unit according to the first embodiment. 図７（ａ）は、冷却水中の過酸化水素の濃度を用いてフィードバック制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートであり、（ｂ）は、過酸化水素の濃度変化の測定値を用いてフィードフォワード制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。FIG. 7A is a time chart showing an example of operation control when feedback control is performed using the concentration of hydrogen peroxide in the cooling water, and FIG. 7B shows measured values of changes in the concentration of hydrogen peroxide. It is a time chart which shows an example of the operation control in the case of performing feedforward control using. 図８は、実施形態２に係る水浄化ユニットの全体構成図である。FIG. 8 is an overall configuration diagram of a water purification unit according to the second embodiment. 図９は、実施形態２に係る絶縁ケーシングの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an insulating casing according to the second embodiment. 図１０は、実施形態３に係る水浄化ユニットの全体構成図であり、水浄化動作を開始する前の状態を示すものである。FIG. 10 is an overall configuration diagram of a water purification unit according to Embodiment 3, and shows a state before the water purification operation is started. 図１１は、実施形態３に係る水浄化ユニットの全体構成図であり、水浄化動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。FIG. 11 is an overall configuration diagram of the water purification unit according to the third embodiment, and shows a state in which air purification is started and bubbles are formed. 図１２は、実施形態３の変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。FIG. 12 is a plan view of the lid portion of the insulating casing according to the modification of the third embodiment. 図１３は、本発明の実施形態４における水浄化ユニットを示す構成図である。FIG. 13: is a block diagram which shows the water purification unit in Embodiment 4 of this invention. 図１４は、本発明の実施形態５における水浄化ユニットを示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram illustrating a water purification unit according to the fifth embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の実施形態６における水浄化ユニットを示す構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram illustrating a water purification unit according to Embodiment 6 of the present invention.

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments are for facilitating understanding of the principle of the present invention, and the scope of the present invention is as follows. The present invention is not limited to the embodiments, and other embodiments in which those skilled in the art appropriately replace the configurations of the following embodiments are also included in the scope of the present invention.

《実施形態１》
図１は本発明の実施形態１におけるクーリングタワーシステム（900）の構成図である。クーリングタワーシステム（900）は、冷却水を循環させる冷却水循環路（200）と、冷却水循環路（200）に配設された例えば開放式のクーリングタワー（100）と、例えば冷凍機やコンプレッサー等の熱交換器（300）と、冷却水循環路（200）に配設された水浄化ユニット（500）と、を備える。 Embodiment 1
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling tower system (900) according to Embodiment 1 of the present invention. The cooling tower system (900) includes a cooling water circulation path (200) that circulates cooling water, and an open cooling tower (100) disposed in the cooling water circulation path (200), and heat exchange such as a refrigerator and a compressor. And a water purification unit (500) disposed in the cooling water circulation path (200).

クーリングタワー（100）は、空冷システムを循環中に熱交換した冷却水を再び冷却する塔で、例えば建物の屋上等に設置される。 The cooling tower (100) is a tower that re-cools the cooling water that has exchanged heat while circulating in the air cooling system, and is installed on the roof of a building, for example.

クーリングタワー（100）は、クーリングタワー（100）の内側底部に形成されて水平方向の断面積が冷却水循環路（200）の配管断面積より広く形成された分離部（104）と、クーリングタワー（100）の内周に配設され取り込んだ外気と接触する充填材（105）と、クーリングタワー（100）の中空内部の天井側に配設される送風機（103）と、一端がクーリングタワー（100）に接続され冷却水の一部が蒸発したことによる冷却水の不足分を補う補給水を供給する補給水供給路（106）と、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（106）に配設された抗菌剤充填部（107）と、補給水供給路（106）に配設され補給水の流量を調整する流量調整弁（108）と、を備えて構成される。 The cooling tower (100) is formed on the inner bottom of the cooling tower (100) and has a horizontal cross-sectional area that is wider than the piping cross-sectional area of the cooling water circulation path (200) and the cooling tower (100). Cooling with one end connected to the cooling tower (100), the filler (105) arranged on the inner circumference and in contact with the outside air taken in, the blower (103) arranged on the ceiling inside the hollow inside of the cooling tower (100) A makeup water supply channel (106) for supplying makeup water to make up for the shortage of cooling water due to evaporation of part of the water, and a makeup water supply channel (106) filled with an antibacterial agent that generates copper ions, silver ions, etc. ) Disposed in the makeup water supply path (106) and a flow rate adjustment valve (108) disposed in the makeup water supply path (106) to adjust the flow rate of makeup water.

冷却水循環路（200）は、一端が熱交換器（300）に接続され他端がクーリングタワー（100）の上部側に接続されて冷却水をクーリングタワー（100）に流入させる往路流入路（201）と、クーリングタワー（100）から循環水としての冷却水を流出させる復路流出路（202）と、を備える。往路流入路（201）や復路流出路（202）の途中には冷却水中に溶融した不純物を除去するフィルターが必要に応じて設けられる。往路流入路（201）と復路流出路（202）とは、例えば銅管で構成されており、その内壁から銅イオンを生成することで、後述する貯水タンク（61）に銅イオンを供給するイオン供給部（201,202）を構成している。 The cooling water circulation path (200) has one end connected to the heat exchanger (300) and the other end connected to the upper side of the cooling tower (100) so that the cooling water can flow into the cooling tower (100). And a return outflow passage (202) through which cooling water as circulating water flows out from the cooling tower (100). A filter for removing impurities melted in the cooling water is provided in the middle of the forward inflow passage (201) and the return outflow passage (202) as necessary. The outbound inflow channel (201) and the inbound channel outflow channel (202) are made of, for example, copper pipes, and ions that supply copper ions to a water storage tank (61) described later by generating copper ions from the inner wall thereof. The supply part (201,202) is comprised.

往路流入路（201）には、循環水（冷却水循環路（200）を循環する冷却水）の流量を調整する流量調整弁（114）が配設される。更に、往路流入路（201）には、流量調整弁（114）とクーリングタワー（100）との間において、水浄化ユニット（500）が配設される。復路流出路（202）には、循環水の流量を調整する流量調整弁（110）と、冷却水循環路（200）内の循環水を循環させるポンプ（111）と、が配設される。 A flow rate adjusting valve (114) for adjusting the flow rate of the circulating water (cooling water circulating through the cooling water circulation channel (200)) is disposed in the forward inflow channel (201). Furthermore, a water purification unit (500) is disposed in the forward path inflow path (201) between the flow rate adjusting valve (114) and the cooling tower (100). A flow rate adjusting valve (110) that adjusts the flow rate of the circulating water and a pump (111) that circulates the circulating water in the cooling water circulation channel (200) are disposed in the return flow path (202).

次に水浄化ユニット（500）の詳細構造について説明する。クーリングタワーシステム（900）は、水浄化ユニット（500）を備えている。水浄化ユニット（500）は、水中での放電と超音波照射とを組み合わせて水中で水酸ラジカルや過酸化水素等の浄化成分を生成し、この浄化成分によって冷却水の浄化を行うものである。図２に示されるように、水浄化ユニット（500）は、貯水タンク（61）と、放電ユニット（62）と、貯水タンク（61）内の水に超音波を照射する超音波発生部（94）とを有している。 Next, the detailed structure of the water purification unit (500) will be described. The cooling tower system (900) includes a water purification unit (500). The water purification unit (500) generates a purification component such as a hydroxyl radical or hydrogen peroxide in water by combining discharge in water and ultrasonic irradiation, and purifies cooling water using this purification component. . As shown in FIG. 2, the water purification unit (500) includes a water storage tank (61), a discharge unit (62), and an ultrasonic wave generator (94) that irradiates the water in the water storage tank (61) with ultrasonic waves. ).

また、本実施形態の水浄化ユニットは、高電圧発生部(70)に接続された放電波形発生部（3）と、電極対（64,65）に印加する電圧のオン又はオフを制御する制御部(1)と、増幅器（9）を介して超音波発生部（94）に所定の周波数の交流電圧を供給する超音波波形発生部（8）と、超音波波形発生部（8）を介して超音波発生部（94）の動作を制御する制御部（5）と、貯水タンク（61）内の水の過酸化水素濃度をモニタするセンサ（7）とを備えている。なお、図示しないが、センサ（7）のモニタ結果に基づいて制御部（1,5）を制御する中央演算装置（ＣＰＵ）が設けられていてもよい。制御部（1,5）による放電ユニット（62）及び超音波発生部（94）の制御方法については、後に説明する。なお、後述のいわゆるフィードフォワード制御を行う場合、センサ（7）は必ずしも設けられなくてもよい。また、貯水タンク（61）内の冷却水は、以下の説明では単に「貯水タンク（61）内の水」と表記する。 In addition, the water purification unit of the present embodiment includes a discharge waveform generator (3) connected to the high voltage generator (70) and a control for controlling on / off of the voltage applied to the electrode pair (64, 65). An ultrasonic waveform generator (8) for supplying an AC voltage of a predetermined frequency to the ultrasonic generator (94) via the amplifier (9), an amplifier (9), and the ultrasonic waveform generator (8) And a control unit (5) for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94) and a sensor (7) for monitoring the hydrogen peroxide concentration of water in the water storage tank (61). Although not shown, a central processing unit (CPU) that controls the control units (1, 5) based on the monitoring result of the sensor (7) may be provided. A method for controlling the discharge unit (62) and the ultrasonic wave generation unit (94) by the control unit (1, 5) will be described later. In addition, when performing so-called feedforward control described later, the sensor (7) is not necessarily provided. Further, the cooling water in the water storage tank (61) is simply referred to as “water in the water storage tank (61)” in the following description.

貯水タンク（61）は密閉型の容器状に形成され、往路流入路（201）の流入側流路（201a）及び流出側流路（201b）が接続されている。 The water storage tank (61) is formed in a sealed container shape, and is connected to the inflow side channel (201a) and the outflow side channel (201b) of the forward inflow channel (201).

放電ユニット（62）は、電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。 The discharge unit (62) accommodates the electrode A (64) and the electrode B (65), a power supply unit (70) for applying a voltage to the electrode pair (64, 65), and the discharge electrode (64). And an insulating casing (71).

電極対（64,65）は、水中で放電を生起するためのものである。電極対（64,65）の一方の電極である電極Ａ（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。絶縁ケーシング（71）は貯水タンク（61）の底部に配置されている。そのため電極Ａ（64）は、絶縁ケーシング（71）の底面を介して貯水タンク（61）の底部に配置されている。電極Ａ（64）を貯水タンク（61）の底部に配置することにより、後述するように発生した活性種及び過酸化水素を放電に伴う熱によって貯水タンク（61）内を対流させて拡散を促進させることができる。電極Ａ（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。電極Ａ（64）は、高電圧発生部（電源）（70）に接続されている。 The electrode pair (64, 65) is for causing discharge in water. The electrode A (64) which is one electrode of the electrode pair (64, 65) is disposed inside the insulating casing (71). The insulating casing (71) is disposed at the bottom of the water storage tank (61). Therefore, the electrode A (64) is disposed at the bottom of the water storage tank (61) through the bottom surface of the insulating casing (71). By disposing the electrode A (64) at the bottom of the water storage tank (61), the active species generated as described later and hydrogen peroxide are convected in the water storage tank (61) by the heat generated by the discharge to promote diffusion. Can be made. The electrode A (64) is formed in a plate shape that is flat vertically. The electrode A (64) is connected to a high voltage generator (power source) (70).

電極対（64,65）の他方の電極である電極Ｂ（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。電極Ｂ（65）は、電極Ａ（64）の上方に設けられている。電極Ｂ（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。電極Ｂ（65）は、電極Ａ（64）と略平行に配設されている。電極Ｂ（65）は、高電圧発生部（70）の負極側に接続されている。これらの電極（64,65）は、耐腐食性の高い導電性の材料で構成されている。 The electrode B (65) which is the other electrode of the electrode pair (64, 65) is disposed outside the insulating casing (71). The electrode B (65) is provided above the electrode A (64). The electrode B (65) has a flat plate shape in the vertical direction, and is configured in a mesh shape or a punching metal shape having a plurality of through holes (66) in the vertical direction. The electrode B (65) is disposed substantially parallel to the electrode A (64). The electrode B (65) is connected to the negative electrode side of the high voltage generator (70). These electrodes (64, 65) are made of a conductive material having high corrosion resistance.

高電圧発生部（70）は、電極対（64,65）に所定の電圧を印加する電源で構成されている。即ち、高電圧発生部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの電圧を印加する。高電圧発生部（70）のうち、電極Ｂ（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、高電圧発生部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。 The high voltage generator (70) is configured by a power source that applies a predetermined voltage to the electrode pair (64, 65). That is, the high voltage generator (70) is not a pulse power source that repeatedly applies a high voltage instantaneously to the electrode pair (64,65), but is always several kilovolts to the electrode pair (64,65). Apply a voltage of. Of the high voltage generator (70), the negative electrode side to which the electrode B (65) is connected is connected to the ground. The high voltage generator (70) is provided with a constant power controller (not shown) that controls the discharge power of the electrode pair (64, 65) to be constant.

絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。 The insulating casing (71) is made of an insulating material such as ceramics. The insulating casing (71) has a container-like case body (72) whose one surface (upper surface) is open, and a plate-like lid (73) that closes the open portion above the case body (72). doing.

ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。電極Ａ（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、電極Ａ（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、電極Ａ（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、電極Ａ（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。 The case body (72) has a square cylindrical side wall (72a) and a bottom (72b) that closes the bottom of the side wall (72a). The electrode A (64) is laid on the upper side of the bottom (72b). In the insulating casing (71), the vertical distance between the lid (73) and the bottom (72b) is longer than the thickness of the electrode A (64). That is, a predetermined interval is secured between the electrode A (64) and the lid portion (73). Thereby, inside the insulating casing (71), a space (S) is formed between the electrode A (64), the case main body (72), and the lid portion (73).

図２及び図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lid (73) of the insulating casing (71) is formed with one opening (74) penetrating the lid (73) in the thickness direction. The opening (74) allows formation of an electric field between the electrode A (64) and the electrode B (65). The inner diameter of the opening (74) of the lid (73) is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less.

以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（電極Ａ（64））のみを内部に収容し、且つ電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を成す開口（74）を有する絶縁部材を構成している。 As described above, the insulating casing (71) accommodates only one electrode (electrode A (64)) of the electrode pair (64, 65) inside, and between the electrode pair (64, 65). An insulating member having an opening (74) forming a current density concentration portion for increasing the current density of the current path is configured.

加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が集中することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部を成す気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。 In addition, in the opening (74) of the insulating casing (71), the current density in the current path is concentrated, so that water is vaporized by Joule heat and bubbles (B) are formed. That is, the opening (74) of the insulating casing (71) functions as a gas phase forming part that forms bubbles (B) forming a gas phase part in the opening (74).

次に、図２に示す例において、超音波発生部（94）は、板状の圧電セラミックス（95）と、間に圧電セラミックス（95）を挟むように設けられた一対の金属板（96a,96b）とで構成される。超音波発生部（94）を封入するケース（97）は密閉され、貯水タンク（61）の底部に配置されている。超音波発生部（94）は、電極対（64,65）よりも、貯水タンク（61）の給水口に近い位置（言い換えれば、注水口から遠い位置）に配置される。 Next, in the example shown in FIG. 2, the ultrasonic generator (94) includes a plate-shaped piezoelectric ceramic (95) and a pair of metal plates (96a, 96) provided so as to sandwich the piezoelectric ceramic (95) therebetween. 96b). The case (97) enclosing the ultrasonic wave generation unit (94) is sealed and disposed at the bottom of the water storage tank (61). The ultrasonic generator (94) is arranged at a position closer to the water supply port of the water storage tank (61) than the electrode pair (64, 65) (in other words, a position far from the water injection port).

金属板（96a,96b）には、増幅器（9）によって増幅された超音波波形発生部（8）の出力信号（交流電圧）が供給される。これにより、超音波発生部（94）は任意の周波数の超音波を貯水タンク（61）内の水に照射する。ただし、過酸化水素を分解して水酸ラジカルを効率良く発生させるためには、超音波の周波数が、１００ｋＨｚ以上程度であれば特に好ましい。 The metal plate (96a, 96b) is supplied with the output signal (AC voltage) of the ultrasonic waveform generator (8) amplified by the amplifier (9). Thereby, an ultrasonic wave generation part (94) irradiates the water in a water storage tank (61) with the ultrasonic wave of arbitrary frequencies. However, in order to decompose hydrogen peroxide and efficiently generate hydroxyl radicals, it is particularly preferable that the frequency of the ultrasonic wave is about 100 kHz or more.

なお、超音波発生部（94）は、貯水タンク（61）内の水に超音波を照射できる範囲で任意の位置に設置されていてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、超音波発生部（94）が貯水タンク（61）の底部外側に設置されていてもよく、貯水タンク（61）の内部において、電極対（64,65）よりも注水口に近い位置に設置されていてもよい。超音波発生部（94）が貯水タンク（61）の底部外側に設置されている場合、超音波は貯水タンク（61）の壁面を介して水に伝達される。 In addition, the ultrasonic wave generation part (94) may be installed in an arbitrary position as long as the ultrasonic wave can be applied to the water in the water storage tank (61). For example, as shown to Fig.4 (a), the ultrasonic wave generation part (94) may be installed in the outer side of the bottom part of the water storage tank (61), and inside the water storage tank (61), an electrode pair (64, It may be installed at a position closer to the water inlet than 65). When the ultrasonic generator (94) is installed outside the bottom of the water storage tank (61), the ultrasonic waves are transmitted to the water through the wall surface of the water storage tank (61).

また、超音波発生部（94）の構成は、図２に示す例に限られない。例えば、図４（ｂ）に示すように、金属ケース（97a）の上部と金属板（96）とで板状の圧電セラミックス（95）を挟み、両者の間に交流電圧を供給する構成であってもよい。 Moreover, the structure of an ultrasonic wave generation part (94) is not restricted to the example shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4B, a plate-shaped piezoelectric ceramic (95) is sandwiched between the upper part of the metal case (97a) and the metal plate (96), and an AC voltage is supplied between the two. May be.

以上のように構成された本実施形態に係るクーリングタワーシステム（900）について、以下その使用態様を説明する。 About the cooling tower system (900) based on this embodiment comprised as mentioned above, the usage aspect is demonstrated below.

流量調整弁（110）及び（114）を開弁して、ポンプ（111）を駆動させて冷却水循環路（200）に冷却水を循環させる。冷却水は、往路流入路（201）と復路流出路（202）とを通じてクーリングタワー（100）と熱交換器（300）との間を循環する。即ち、クーリングタワー（100）と熱交換器（300）との間を循環する冷却水は、往路流入路（201）からクーリングタワー（100）内に流入し、内部を通過中に冷却された後、復路流出路（202）内に排出されて熱交換器（300）側に送られる。循環水の一部がクーリングタワー（100）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（106）からクーリングタワー（100）に供給する。これにより、熱交換器（300）で使用される冷却水（循環水）をクーリングタワー（100）で冷却し、冷却水を効率良く循環利用することができる。 The flow rate adjusting valves (110) and (114) are opened, the pump (111) is driven, and the cooling water is circulated through the cooling water circulation path (200). The cooling water circulates between the cooling tower (100) and the heat exchanger (300) through the forward inflow path (201) and the return path outflow path (202). That is, the cooling water circulated between the cooling tower (100) and the heat exchanger (300) flows into the cooling tower (100) from the forward inflow path (201) and is cooled while passing through the interior, and then the return path It is discharged into the outflow channel (202) and sent to the heat exchanger (300) side. Since the remaining circulating water is cooled by using the heat of vaporization that evaporates a part of the circulating water in the cooling tower (100), the shortage of circulating water due to evaporation is transferred from the makeup water supply channel (106) to the cooling tower (100). Supply. Thereby, the cooling water (circulation water) used with a heat exchanger (300) can be cooled with a cooling tower (100), and cooling water can be circulated efficiently.

本実施形態のクーリングタワーシステム（900）では、水浄化ユニット（500）が運転されることで、冷却水循環路（200）を流れる水の浄化がなされる。このような水浄化ユニット（500）による水の浄化動作について詳細に説明する。 In the cooling tower system (900) of the present embodiment, the water purification unit (500) is operated to purify the water flowing through the cooling water circulation path (200). The water purification operation by the water purification unit (500) will be described in detail.

水浄化ユニット（500）の運転の開始時には、図２に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。高電圧発生部（70）から電極対（64,65）に所定の電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。この際、電極Ａ（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が集中した状態となる。 At the start of operation of the water purification unit (500), as shown in FIG. 2, the space (S) in the insulating casing (71) is in a flooded state. When a predetermined voltage (for example, 1 kV) is applied from the high voltage generator (70) to the electrode pair (64, 65), an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). At this time, the periphery of the electrode A (64) is covered with the insulating casing (71). For this reason, the leakage current between the electrode pair (64, 65) is suppressed, and the current density of the current path in the opening (74) is concentrated.

開口（74）内の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図５に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、電極Ｂ（65）に導通する負極側の水と、正極側の電極Ａ（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴い放電が発生する。 As the current density in the opening (74) increases, the Joule heat in the opening (74) increases. As a result, in the insulating casing (71), the vaporization of water is promoted in the vicinity of the opening (74) to form bubbles (B). As shown in FIG. 5, the bubbles (B) cover almost the entire area of the opening (74), and are formed between the water on the negative electrode side conducting to the electrode B (65) and the electrode A (64) on the positive electrode side. Air bubbles (B) are interposed between them. Therefore, in this state, the bubble (B) functions as a resistance that prevents conduction between the electrode A (64) and the electrode B (65) via water. Thereby, the leakage current between the electrode A (64) and the electrode B (65) is suppressed, and a desired potential difference is maintained between the electrode pair (64, 65). Then, in the bubble (B), discharge is generated due to dielectric breakdown.

以上のようにして、気泡（B）で放電が行われると、貯水タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、放電に伴う熱によって貯水タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）で放電が行われると、この放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯水タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。 As described above, when discharge is performed with the bubbles (B), active species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and the like are generated in the water in the water storage tank (61). Active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the water storage tank (61) by the heat accompanying the discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water. Further, when the discharge is performed with the bubbles (B), an ion wind is easily generated with the bubbles (B) along with the discharge. Therefore, in the water storage tank (61), the diffusion effect of active species and hydrogen peroxide can be further improved by using this ion wind.

また、過酸化水素の被処理成分との反応性は、反応温度が上昇することにより向上するが、本実施形態においては水浄化ユニット（500）は熱交換器（300）にて熱交換した温度が上昇した冷却水が流れる往路流入路（201）に設けられているため、過酸化水素による被処理成分の酸化分解が促進される。 In addition, the reactivity of hydrogen peroxide with the component to be treated is improved by increasing the reaction temperature. In this embodiment, the temperature at which the water purification unit (500) exchanges heat with the heat exchanger (300). Since it is provided in the forward passage inflow passage (201) through which the cooling water having risen rises, oxidative decomposition of the component to be treated by hydrogen peroxide is promoted.

また、上述したように、貯水タンク（61）には、往路流入路（201）及び復路流出路（202）から析出した銅イオンが供給される。過酸化水素と銅イオンの存在下では、フェントン反応により、銅イオンが触媒的に作用して水酸ラジカルの生成が促進される。これにより、水酸ラジカルによる水の浄化効率が向上する。加えて、銅イオンは菌の繁殖を抑制する効果があるため、水中での殺菌作用も高くなる。 Moreover, as described above, the copper ions deposited from the forward inflow passage (201) and the return outflow passage (202) are supplied to the water storage tank (61). In the presence of hydrogen peroxide and copper ions, copper ions act catalytically by the Fenton reaction to promote the generation of hydroxyl radicals. Thereby, the purification efficiency of the water by a hydroxyl radical improves. In addition, since copper ions have the effect of suppressing the growth of bacteria, the bactericidal action in water also increases.

以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。これにより、本実施形態のクーリングタワーシステム（900）では、冷却水の清浄度が保たれる。 As described above, active species such as hydroxyl radicals diffused in water are used to purify water by oxidizing and decomposing components to be treated (for example, ammonia) contained in water. In addition, hydrogen peroxide diffused in water is used for water sterilization. Thereby, in the cooling tower system (900) of this embodiment, the cleanliness of the cooling water is maintained.

さらに、本実施形態の水浄化ユニット（500）では、水に超音波を照射することで、放電により生じた過酸化水素から水酸ラジカルを生成することで、より浄化効果を高めている。放電と超音波照射を組み合わせた浄化方法について、以下詳述する。 Furthermore, in the water purification unit (500) of this embodiment, the purification effect is further enhanced by generating hydroxyl radicals from hydrogen peroxide generated by discharge by irradiating water with ultrasonic waves. A purification method combining discharge and ultrasonic irradiation will be described in detail below.

図６は、本実施形態の水浄化ユニット（500）による水処理の基本サイクルを示す図である。同図に示すように、貯水タンク（61）内に溜められた水は、まず、電極対（64,65）間に生起される放電によって浄化される。この際には、放電によって水中に水酸ラジカル等の活性種が生成し、有機物等の分解や殺菌などが行われる（図６中のステップSt1、St2）。水酸ラジカルは短時間で過酸化水素に変化する（ステップSt3）。 FIG. 6 is a diagram showing a basic cycle of water treatment by the water purification unit (500) of the present embodiment. As shown in the figure, the water stored in the water storage tank (61) is first purified by the discharge generated between the electrode pair (64, 65). At this time, active species such as hydroxyl radicals are generated in the water by discharge, and decomposition or sterilization of organic substances or the like is performed (steps St1 and St2 in FIG. 6). Hydroxyl radicals change to hydrogen peroxide in a short time (step St3).

次に、超音波発生部（94）から水へと超音波を伝搬させ、水中の過酸化水素を分解し、水酸ラジカルに変化させる（ステップSt4）。超音波照射により発生した水酸ラジカルは、再度過酸化水素に変化する。ただし、除菌等、水の浄化反応に使われた水酸ラジカルは水に変化するので、放電を停止して超音波照射のみを行った場合には、過酸化水素の濃度は低下してゆくことになる。 Next, ultrasonic waves are propagated from the ultrasonic wave generation unit (94) to water, hydrogen peroxide in the water is decomposed, and converted into hydroxyl radicals (step St4). Hydroxyl radicals generated by ultrasonic irradiation are changed to hydrogen peroxide again. However, since the hydroxyl radicals used in water purification reactions such as sterilization change to water, the concentration of hydrogen peroxide decreases when the discharge is stopped and only ultrasonic irradiation is performed. It will be.

なお、上記の水浄化は、１回ごとに貯水タンク（61）内の水を全て入れ替える、いわゆるバッチ処理によって行ってもよい。あるいは、流入側流路（201a）から貯水タンク（61）への注水と貯水タンク（61）から流出側流路（201b）への水の流出を連続的に行う連続処理によって浄化を行ってもよい。 In addition, you may perform said water purification by what is called a batch process which replaces | exchanges all the water in a water storage tank (61) for every time. Alternatively, purification may be carried out by continuous treatment in which water is poured from the inflow side channel (201a) to the water storage tank (61) and water is continuously discharged from the water storage tank (61) to the outflow side channel (201b). Good.

次に、放電と超音波処理を組み合わせた水浄化ユニットの運転制御の具体例について説明する。図７（ａ）は、水中の過酸化水素の濃度を用いてフィードバック制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。以下の方法では、水中の過酸化水素はセンサ（7）によって検知される。 Next, a specific example of operation control of the water purification unit combining discharge and ultrasonic treatment will be described. FIG. 7A is a time chart showing an example of operation control when feedback control is performed using the concentration of hydrogen peroxide in water. In the following method, hydrogen peroxide in water is detected by a sensor (7).

この方法において、まず貯水タンク（61）内に水が溜まった状態で運転を開始する。制御部（1）は、電極対(64,65)間に所定の電圧を印加させ、放電を生起させる。この際、超音波発生部（94）はオフ状態にしておく。これにより、水が浄化されるとともに、水中の過酸化水素の濃度が上昇する。 In this method, first, the operation is started with water accumulated in the water storage tank (61). The controller (1) applies a predetermined voltage between the electrode pair (64, 65) to cause discharge. At this time, the ultrasonic wave generator (94) is turned off. This purifies the water and increases the concentration of hydrogen peroxide in the water.

次いで、水の過酸化水素濃度があらかじめ設定された下限値を超えた場合、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を継続させ、制御部(5)は、超音波発生部（94）をオン状態にして水に超音波を照射させる。これにより、放電により生成された水酸ラジカルと、過酸化水素から生成された水酸ラジカルとによって水が浄化される。放電によって生成される過酸化水素の量は超音波によって分解される過酸化水素の量よりも多いので、この期間中も水中の過酸化水素の濃度は上昇する。 Next, when the hydrogen peroxide concentration in the water exceeds a preset lower limit value, the control unit (1) continues to supply voltage to the electrode pair (64, 65), and the control unit (5) The generator (94) is turned on to irradiate water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated by the discharge and the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. Since the amount of hydrogen peroxide generated by the discharge is larger than the amount of hydrogen peroxide decomposed by the ultrasonic wave, the concentration of hydrogen peroxide in water increases during this period.

次に、水の過酸化水素濃度があらかじめ設定された上限値を超えた場合、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を停止し、放電を停止させる。制御部（5）は、引き続き超音波発生部（94）をオン状態にして水に超音波を照射させる。これにより、過酸化水素から生成された水酸ラジカルによって水が浄化される。この期間中、超音波によって過酸化水素が分解されるので、水中の過酸化水素の濃度は減少する。 Next, when the hydrogen peroxide concentration in the water exceeds a preset upper limit value, the control unit (1) stops the voltage supply to the electrode pair (64, 65) and stops the discharge. The control unit (5) continues to turn on the ultrasonic wave generation unit (94) to irradiate water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in water decreases as hydrogen peroxide is decomposed by ultrasound.

次いで、水の過酸化水素濃度が上述の下限値を下回った時点で、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を再開する。これにより、水中の過酸化水素の濃度は再び上昇する。これ以後、同様に超音波照射のみを行う期間と超音波照射と放電とを組み合わせる期間とを繰り返すことで、水の過酸化水素濃度を下限値以上、且つ上限値以下の範囲に制御しつつ、水を浄化する。 Next, when the hydrogen peroxide concentration in the water falls below the lower limit, the control unit (1) resumes the voltage supply to the electrode pair (64, 65). This again increases the concentration of hydrogen peroxide in the water. Thereafter, by repeating the period in which only the ultrasonic irradiation is performed and the period in which the ultrasonic irradiation and the discharge are combined, the hydrogen peroxide concentration in the water is controlled to a range not less than the lower limit and not more than the upper limit. Purify the water.

−実施形態１の効果−
以上の方法において、制御部（1）は、動作開始後に水の過酸化水素濃度が上限値に達するまでは放電を生起させて水酸ラジカルを発生させ、水を浄化することができる。また、制御部（5）は、水の過酸化水素濃度が所定の下限値を超える期間中に超音波発生部（94）をオン状態にする、言い換えれば、過酸化水素濃度が所定の下限値を下回る期間中には超音波発生部（94）をオフ状態にする。つまり、水中に十分な過酸化水素が存在する場合に超音波によって水酸ラジカルを発生させているので、水を効果的に浄化することができる。さらに、十分な濃度の過酸化水素の存在下で超音波を継続的に照射することで、継続的に水酸ラジカルを生成することができるので、強い浄化能力を所定の期間中維持することができる。 -Effect of Embodiment 1-
In the above method, the control unit (1) can purify the water by generating discharge and generating hydroxyl radicals until the hydrogen peroxide concentration of the water reaches the upper limit value after the operation is started. In addition, the control unit (5) turns on the ultrasonic wave generation unit (94) during a period in which the hydrogen peroxide concentration of water exceeds a predetermined lower limit value, in other words, the hydrogen peroxide concentration has a predetermined lower limit value. The ultrasonic wave generation unit (94) is turned off during the period less than. That is, when sufficient hydrogen peroxide is present in the water, the hydroxyl radicals are generated by ultrasonic waves, so that the water can be effectively purified. Furthermore, by continuously irradiating with ultrasonic waves in the presence of a sufficient concentration of hydrogen peroxide, hydroxyl radicals can be continuously generated, so that a strong purification ability can be maintained for a predetermined period. it can.

さらに、上述の方法によれば、貯水タンク（61）から流出側流路（201b）へと供給される水中の過酸化水素の濃度を上限値以下に抑えることができるので、過酸化水素を除去するための工程を容易にすることができる。 Furthermore, according to the above-described method, the concentration of hydrogen peroxide in the water supplied from the water storage tank (61) to the outflow channel (201b) can be suppressed to an upper limit value or less, so that hydrogen peroxide is removed. The process for doing so can be facilitated.

本実施形態の水浄化ユニットによれば、上述のように、水中での放電と、水への超音波照射とを組み合わせることで、水の過酸化水素濃度を上昇させずに浄化能力の向上を図ることが可能になる。 According to the water purification unit of this embodiment, as described above, by combining discharge in water and ultrasonic irradiation to water, the purification capability can be improved without increasing the hydrogen peroxide concentration of water. It becomes possible to plan.

なお、水を連続処理する場合には、図２に示すように、超音波発生部（94）を電極対（64,65）よりも給水口側に配置することにより、放電によって生じた過酸化水素から超音波照射により効果的に水酸ラジカルを発生させることができる。 In addition, when water is continuously treated, as shown in FIG. 2, the ultrasonic generation unit (94) is disposed closer to the water supply port than the electrode pair (64, 65), so that the peroxidation caused by the discharge is generated. Hydroxyl radicals can be effectively generated from hydrogen by ultrasonic irradiation.

また、図２では、電極対（64,65）に印加する電圧のオン又はオフを制御する制御部（1）と、超音波発生部（94）の動作を制御する制御部（5）とを別個に設けたが、１つの制御部で電極対（64,65）に印加する電圧のオン又はオフと超音波発生部（94）の動作とを制御することもできる。 Moreover, in FIG. 2, the control part (1) which controls ON / OFF of the voltage applied to an electrode pair (64,65), and the control part (5) which controls operation | movement of an ultrasonic wave generation part (94) are included. Although provided separately, it is also possible to control the on / off of the voltage applied to the electrode pair (64, 65) and the operation of the ultrasonic wave generator (94) by one control unit.

なお、本実施形態の水浄化ユニットでは、放電及び超音波照射によって生じる水酸ラジカルによって、水の浄化処理と同時に貯水タンク（61）内に繁殖する細菌等を効果的に殺菌することもできる。 In addition, in the water purification unit of this embodiment, the bacteria etc. which propagate in the water storage tank (61) can be effectively sterilized simultaneously with the water purification process by the hydroxyl radical generated by discharge and ultrasonic irradiation.

以上のように、本実施形態のクーリングタワーシステム（900）では、水浄化ユニット内での水の浄化を確実に行うことができる。また、処理後の水の過酸化水素濃度を下限値以上且つ上限値以下の範囲に制御することができるので、冷却水循環路（200）内で過酸化水素による除菌も行うことができる。 As described above, in the cooling tower system (900) of the present embodiment, water can be reliably purified in the water purification unit. Moreover, since the hydrogen peroxide concentration of the treated water can be controlled to a range between the lower limit value and the upper limit value, sterilization with hydrogen peroxide can be performed in the cooling water circulation path (200).

<実施形態１の変形例>
以下、本実施形態における水浄化ユニットの運転動作の変形例について説明する。 <Modification of Embodiment 1>
Hereinafter, modifications of the operation of the water purification unit in the present embodiment will be described.

図７（ｂ）は、過酸化水素の濃度変化の測定値を用いてフィードフォワード制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。 FIG. 7B is a time chart showing an example of operation control when feedforward control is performed using a measured value of the change in the concentration of hydrogen peroxide.

ここで用いられる水浄化ユニットには、必ずしもセンサ（7）が設けられていなくてもよい。ただし、放電のみを行った場合に貯水タンク（61）内の水の過酸化水素濃度が０から下限値に達するまでに要する時間Ｔ１、放電と超音波照射とを同時に行った場合に水の過酸化水素濃度が下限値から上限値になるまでに要する時間Ｔ２、超音波照射のみを行った場合に上限値から下限値に達するのに要する時間Ｔ３を、それぞれあらかじめ測定しておき、それらの測定データを制御部（1,5）内部又は外部に設けられたメモリ（図示せず）に記憶させておく。制御部（1,5）は測定データに基づいて以下の制御を行う。制御部（1,5）の内部又は外部には、時間をカウントするタイマを設けておく。 The water purification unit used here is not necessarily provided with the sensor (7). However, when only discharging is performed, the time T1 required for the hydrogen peroxide concentration of the water in the water storage tank (61) to reach the lower limit from 0, excessive water is discharged when discharging and ultrasonic irradiation are performed simultaneously. The time T2 required for the hydrogen oxide concentration to reach the upper limit value from the lower limit value and the time T3 required to reach the lower limit value from the upper limit value when only ultrasonic irradiation is performed are measured in advance. Data is stored in a memory (not shown) provided inside or outside the control unit (1, 5). The control unit (1, 5) performs the following control based on the measurement data. A timer for counting time is provided inside or outside the control unit (1, 5).

本変形例に係る方法において、まず制御部（1）は、電極対(64,65)間に所定の電圧を印加させ、放電を生起させる。この際、超音波発生部（94）はオフ状態にしておく。これにより、水が浄化されるとともに、水中の過酸化水素の濃度が上昇する。 In the method according to this modification, first, the control unit (1) applies a predetermined voltage between the electrode pair (64, 65) to cause discharge. At this time, the ultrasonic wave generator (94) is turned off. This purifies the water and increases the concentration of hydrogen peroxide in the water.

次いで、運転開始から時間Ｔ１が経過した時点で、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を継続させ、制御部(5)は、超音波発生部（94）をオン状態にして水に超音波を照射させる。これにより、放電により生成された水酸ラジカルと、過酸化水素から生成された水酸ラジカルとによって水が浄化される。この期間中も水中の過酸化水素の濃度は上昇する。 Next, when time T1 elapses from the start of operation, the control unit (1) continues to supply voltage to the electrode pair (64, 65), and the control unit (5) turns on the ultrasonic wave generation unit (94). The water is irradiated with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated by the discharge and the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in the water also increases.

次に、時間Ｔ２が経過した時点で、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を停止し、放電を停止させる。制御部（5）は、引き続き超音波発生部（94）をオン状態にして水に超音波を照射させる。これにより、過酸化水素から生成された水酸ラジカルによって水が浄化される。この期間中、水中の過酸化水素の濃度は減少する。 Next, when the time T2 has elapsed, the control unit (1) stops the voltage supply to the electrode pair (64, 65) and stops the discharge. The control unit (5) continues to turn on the ultrasonic wave generation unit (94) to irradiate water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in the water decreases.

次いで、さらに時間Ｔ３が経過した時点で、制御部（1）は電極対（64,65）への電圧供給を再開し、この状態を時間Ｔ２の間継続する。これにより、水中の過酸化水素の濃度は再び上昇する。これ以後、同様に超音波照射のみを行う期間（時間Ｔ３）と超音波照射と放電とを組み合わせる期間（時間Ｔ２）とを繰り返すことで、水の過酸化水素濃度を下限値以上且つ上限値以下の範囲に制御しつつ、水を浄化する。 Next, when the time T3 further elapses, the control unit (1) resumes the voltage supply to the electrode pair (64, 65) and continues this state for the time T2. This again increases the concentration of hydrogen peroxide in the water. Thereafter, the hydrogen peroxide concentration of the water is set to the lower limit value or more and the upper limit value or less by repeating the period in which only the ultrasonic irradiation is performed (time T3) and the period in which the ultrasonic irradiation and discharge are combined (time T2). The water is purified while being controlled within the range.

以上の方法によっても水中の過酸化水素の濃度を下限値以上、且つ上限値以下の範囲に制御しつつ、水を浄化することができる。なお、これは運転動作の一変形例であって、他の方法によっても水の浄化を行うことができる。 Also by the above method, water can be purified while controlling the concentration of hydrogen peroxide in water within the range of the lower limit value or more and the upper limit value or less. This is a modification of the driving operation, and the water can be purified by other methods.

《実施形態２》
上述の実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図８及び図９に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。 << Embodiment 2 >>
In Embodiment 1 described above, one opening (74) is formed in the lid portion (73) of the insulating casing (71). However, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of openings (74) may be formed in the lid portion (73) of the insulating casing (71). In this modification, the lid portion (73) of the insulating casing (71) is formed in a substantially square plate shape, and a plurality of openings (74) are arranged in a grid pattern in the lid portion (73) at regular intervals. Has been. On the other hand, the electrode A (64) and the electrode B (65) are formed in a square plate shape over all the openings (74).

この変形例においても、各開口（74）が、電界密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、高電圧発生部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。 Also in this modification, each opening (74) functions as an electric field density concentration part and a gas phase formation part. As a result, when a DC voltage is applied from the high voltage generator (70) to the electrode pair (64, 65), the current density of each opening (74) increases, and bubbles (B) are formed in each opening (74). It is formed. As a result, an electric discharge is generated in each bubble (B), and active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated.

《実施形態３》
実施形態３に係るクーリングタワーシステム（900）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、上記実施形態１と異なる点を主として説明する。 << Embodiment 3 >>
The cooling tower system (900) according to the third embodiment is different from the first embodiment described above in the configuration of the discharge unit (62). In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

図１０に示すように、実施形態３の放電ユニット（62）は、貯水タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態３の放電ユニット（62）は、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。 As shown in FIG. 10, the discharge unit (62) of the third embodiment is configured as a so-called flange unit type that is inserted and fixed from the outside to the inside of the water storage tank (61). In the discharge unit (62) of the third embodiment, the electrode A (64), the electrode B (65), and the insulating casing (71) are integrally assembled.

実施形態３の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。 The insulating casing (71) of Embodiment 3 has a substantially outer shape that is cylindrical. The insulating casing (71) has a case body (72) and a lid (73).

実施形態３のケース本体（72）は、例えばガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯水タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯水タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。 The case main body (72) of Embodiment 3 is made of, for example, an insulating material made of glass or resin. The case body (72) includes a cylindrical base portion (76), a cylindrical wall portion (77) projecting from the base portion (76) toward the water storage tank (61), and the cylindrical wall portion (77). And an annular convex part (78) projecting further toward the water storage tank (61) side. The case body (72) is integrally formed with a distal end cylindrical portion (79) on the distal end side of the annular convex portion (78). A cylindrical insertion port (76a) is formed in the axial center portion of the base portion (76) so as to extend in the axial direction. A cylindrical space (S) that is coaxial with the insertion port (76a) and has a larger diameter than the insertion port (76a) is formed inside the cylindrical wall (77).

実施形態３の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、例えばセラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。 The lid portion (73) of the third embodiment is formed in a substantially disc shape and is fitted inside the annular convex portion (78). The lid (73) is made of, for example, a ceramic material. As in the first embodiment, one circular opening (74) penetrating the lid (73) up and down is formed at the axis of the lid (73).

電極Ａ（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。電極Ａ（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、電極Ａ（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態３では、電極Ａ（64）のうち貯水タンク（61）とは反対側の端部が、貯水タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯水タンク（61）の外部に配置される高電圧発生部（70）と、電極Ａ（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The electrode A (64) is a vertically long bar-shaped electrode having a circular cross section perpendicular to the axis. The electrode A (64) is fitted in the insertion opening (76a) of the base (76). Thereby, the electrode A (64) is accommodated in the insulating casing (71). In the third embodiment, the end of the electrode A (64) opposite to the water storage tank (61) is exposed to the outside of the water storage tank (61). For this reason, the high voltage generation part (70) arrange | positioned outside the water storage tank (61) and the electrode A (64) can be easily connected by electrical wiring.

電極Ａ（64）のうち貯水タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図１０に示す例では、電極Ａ（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯水タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、電極Ａ（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。 The end (64a) on the water storage tank (61) side of the electrode A (64) faces the space (S) inside the insulating casing (71). In the example shown in FIG. 10, the end portion (64a) of the electrode A (64) protrudes above the opening surface of the insertion port (76a) (on the water storage tank (61) side). The distal end surface of (64a) may be substantially flush with the opening surface of the insertion port (76a), or the end (64a) may be recessed below the opening surface of the insertion port (76a). In addition, the electrode A (64) has a predetermined gap between the electrode A (64) and the lid (73) having the opening (74), as in the first embodiment.

電極Ｂ（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯水タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が貯水タンク（61）に固定された状態では、電極Ｂ（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。 The electrode B (65) has a cylindrical electrode body (65a) and a flange (65b) projecting radially outward from the electrode body (65a). The electrode body (65a) is externally fitted to the case body (72) of the insulating casing (71). The flange part (65b) constitutes a fixed part that is fixed to the wall part of the water storage tank (61) and holds the discharge unit (62). In a state where the discharge unit (62) is fixed to the water storage tank (61), a part of the electrode body (65a) of the electrode B (65) is immersed.

電極Ｂ（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、該内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯水タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して該蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、電極Ｂ（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯水タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。 The electrode B (65) includes an inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter than the electrode main body (65a) and a connecting portion (65d) formed between the inner cylindrical portion (65c) and the electrode main body (65a). ). The inner cylinder part (65c) and the connecting part (65d) are immersed in the water in the water storage tank (61). The inner cylinder part (65c) forms the cylindrical space (67) in the inside. One end of the inner cylinder portion (65c) in the axial direction constitutes a holding portion that contacts the lid portion (73) and holds the lid portion (73). Further, the tip cylinder part (79) of the case body (72) is fitted between the electrode body (65a), the inner cylinder part (65c), and the connecting part (65d). On the other end side in the axial direction of the inner cylinder portion (65c), a mesh-shaped leakage preventing material (68) is provided so as to cover the cylindrical space (67). The leakage preventing material (68) is substantially grounded by being in contact with the electrode B (65). Thereby, the leakage preventive material (68) prevents leakage from the inside to the outside of the cylindrical space (67) in the space (underwater) inside the water storage tank (61).

電極Ｂ（65）は、電極本体（65a）の一部が貯水タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、高電圧発生部（70）と電極Ｂ（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The electrode B (65) is in a state where a part of the electrode body (65a) is exposed to the outside of the water storage tank (61). For this reason, the high voltage generation part (70) and the electrode B (65) can be easily connected by electric wiring.

実施形態３のクーリングタワーシステム（900）においても、水浄化ユニット（500）が運転されることで、冷却水循環路（200）を流れる水の浄化がなされる。 Also in the cooling tower system (900) of the third embodiment, the water purification unit (500) is operated to purify the water flowing through the cooling water circulation path (200).

水浄化ユニット（500）の運転の開始時には、図１０に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。高電圧発生部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。 At the start of operation of the water purification unit (500), as shown in FIG. 10, the space (S) in the insulating casing (71) is in a flooded state. When a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied to the electrode pair (64, 65) from the high voltage generator (70), the current density inside the opening (74) increases.

図１０に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図１１を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、電極Ａ（64）との間に気泡（B）の抵抗が付与される。これにより、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）で放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成され、これらの成分が冷却水の浄化に利用される。 When a direct current voltage is continuously applied to the electrode pair (64, 65) from the state shown in FIG. 10, water in the opening (74) is vaporized to form bubbles (B) (see FIG. 11). reference). In this state, the bubble (B) covers almost the entire area of the opening (74), and the resistance of the bubble (B) is between the negative electrode side water in the cylindrical space (67) and the electrode A (64). Is granted. As a result, the potential difference between the electrode A (64) and the electrode B (65) is maintained, and discharge occurs in the bubbles (B). As a result, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated in the water, and these components are used for purification of cooling water.

なお、上記実施形態３では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図１２に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれ放電を生起させることができる。 In the third embodiment, one opening (74) is formed in the axial center of the disc-shaped lid (73), but a plurality of openings (74) are formed in the lid (73). May be. In the example shown in FIG. 12, five openings (74) are arranged at equal intervals on a virtual pitch circle centered on the axis of the lid (73). Thus, by forming a plurality of openings (74) in the lid part (73), it is possible to cause a discharge in the vicinity of each opening (74).

上述の実施形態においては、水浄化ユニット（500）は往路流入路（201）に配設されたが、本発明の範囲はこのような実施形態に限定されることはなく、復路流出路（202）に配設することも可能である。 In the above-described embodiment, the water purification unit (500) is disposed in the forward inflow passage (201), but the scope of the present invention is not limited to such an embodiment, and the return outflow passage (202 It is also possible to arrange them in

上述した各実施形態の高電圧発生部（70）には、放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、洗浄水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。 The high voltage generation unit (70) of each embodiment described above uses a constant power control unit that controls the discharge power of the discharge to be constant. However, instead of the constant power control unit, a constant current control unit that controls the discharge current during discharge to be constant may be provided. When this constant current control is performed, the discharge is stabilized regardless of the conductivity of the washing water, so that the occurrence of sparks can be avoided in advance.

また、上述した各実施形態では、例えば高電圧発生部（70）の正極に電極Ａ（64）を接続し、高電圧発生部（70）の負極に電極Ｂ（65）を接続している。しかしながら、高電圧発生部（70）の負極に電極Ａ（64）を接続し、高電圧発生部（70）の正極に電極Ｂ（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。 Moreover, in each embodiment mentioned above, the electrode A (64) is connected to the positive electrode of the high voltage generation part (70), for example, and the electrode B (65) is connected to the negative electrode of the high voltage generation part (70). However, by connecting the electrode A (64) to the negative electrode of the high voltage generator (70) and connecting the electrode B (65) to the positive electrode of the high voltage generator (70), the electrode pair (64,65) In the meantime, so-called minus discharge may be performed.

また、上述した各実施形態では、冷却水循環路（200）を銅管とすることで、銅イオンのイオン供給部としている。しかしながら、イオン供給部としては、例えば鉄イオンを生成する鉄製の配管を用いることもできる。鉄イオンも銅イオンと同様、過酸化水素の存在下でフェントン反応を促進させるため、水酸ラジカルの生成量を増大できる。また、例えば銅片や鉄片を貯水タンク（61）内に浸漬することで、これらをイオン供給部とすることもできる。 Moreover, in each embodiment mentioned above, it is set as the ion supply part of a copper ion by making a cooling water circuit (200) into a copper pipe. However, as the ion supply unit, for example, an iron pipe that generates iron ions can be used. Since iron ions, like copper ions, promote the Fenton reaction in the presence of hydrogen peroxide, the amount of hydroxyl radicals generated can be increased. Moreover, these can also be made into an ion supply part by immersing a copper piece and an iron piece in a water storage tank (61), for example.

《実施形態４》
図１３は、本発明の実施形態４に係る水浄化ユニット（500）を示す構成図である。同図では、実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と同様の構成については図２と同じ符号を付している。また、放電波形発生部（3）、制御部（1,5）、増幅器（9）及びセンサ（7）は図１３では図示を省略しているが、実際には本実施形態の水浄化ユニット（500）に設けられている。以下では、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と異なる点について説明する。 << Embodiment 4 >>
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a water purification unit (500) according to Embodiment 4 of the present invention. In the same figure, the same code | symbol as FIG. 2 is attached | subjected about the structure similar to the water purification | cleaning unit (500) which concerns on Embodiment 1. FIG. The discharge waveform generator (3), the controller (1,5), the amplifier (9), and the sensor (7) are not shown in FIG. 13, but actually, the water purification unit ( 500). Below, a different point from the water purification unit (500) mainly concerning Embodiment 1 is demonstrated.

本実施形態の水浄化ユニット（500）は、貯水タンク（61）と、貯水タンク（61）内に配置された電極対（64x,65x）と、電極対（64x,65x）に接続された高電圧発生部（電源部）（70a）と、貯水タンク（61）の底部に設置された超音波発生部（94）とを備えている。 The water purification unit (500) of this embodiment includes a water storage tank (61), an electrode pair (64x, 65x) disposed in the water storage tank (61), and a high electrode connected to the electrode pair (64x, 65x). A voltage generation unit (power supply unit) (70a) and an ultrasonic generation unit (94) installed at the bottom of the water storage tank (61) are provided.

電極（64x）は絶縁ケーシング（71a）の内部に収納され、電極（65x）は絶縁ケーシング（71b）の内部に収納されている。電極（64x）及び電極（65x）は、それぞれ扁平な板状に形成されている。また、電極（64x）及び電極（65x）は耐腐食性の高い導電性の金属材料で構成されている。高電圧発生部（70a）は、数キロボルト程度の電圧を電極対（64x,65x）に供給する。 The electrode (64x) is housed inside the insulating casing (71a), and the electrode (65x) is housed inside the insulating casing (71b). The electrode (64x) and the electrode (65x) are each formed in a flat plate shape. The electrode (64x) and the electrode (65x) are made of a conductive metal material having high corrosion resistance. The high voltage generator (70a) supplies a voltage of several kilovolts to the electrode pair (64x, 65x).

絶縁ケーシング（71a,71b）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されており、図２に示す絶縁ケーシング（71）と同様の構成を有している。 The insulating casings (71a, 71b) are made of, for example, an insulating material such as ceramics, and have the same configuration as the insulating casing (71) shown in FIG.

すなわち、絶縁ケーシング（71a）は、一面（図１３では右側の面）が開放された容器状のケース本体（180a）と、該ケース本体（180a）の上記開放部を閉塞する板状の蓋部（73a）とを有している。また、絶縁ケーシング（71b）は、一面（図１３では左側の面）が開放された容器状のケース本体（180b）と、該ケース本体（180b）の上記開放部を閉塞する板状の蓋部（73b）とを有している。 That is, the insulating casing (71a) includes a container-like case body (180a) whose one surface (the right-hand surface in FIG. 13) is opened, and a plate-like lid portion that closes the open portion of the case body (180a). (73a). The insulating casing (71b) includes a container-like case main body (180b) whose one side (left side in FIG. 13) is open, and a plate-like lid that closes the open part of the case main body (180b). (73b).

絶縁ケーシング（71a）の蓋部（73a）には、該蓋部（73a）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74a）が形成されている。絶縁ケーシング（71b）の蓋部（73b）にも、該蓋部（73b）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74b）が形成されている。これらの開口（74a,74b）により、電極（64x）と電極（65x）との間の電界の形成が許容されている。開口（74a,74b）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74a,74b）は、電極対（64x,65x）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。 One opening (74a) that penetrates the lid (73a) in the thickness direction is formed in the lid (73a) of the insulating casing (71a). One opening (74b) penetrating the lid (73b) in the thickness direction is also formed in the lid (73b) of the insulating casing (71b). These openings (74a, 74b) allow formation of an electric field between the electrode (64x) and the electrode (65x). The inner diameter of the openings (74a, 74b) is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less. The openings (74a, 74b) as described above constitute a current density concentration portion that increases the current density of the current path between the electrode pair (64x, 65x).

絶縁ケーシング（71a,71b）は、貯水タンク（61）内の互いに対向する側面に、蓋部（73a,73b）同士が対向するように設置されている。言い換えれば、電極（64x）と電極（65x）とは互いに対向するよう配置されている。 The insulating casings (71a, 71b) are installed on the side surfaces facing each other in the water storage tank (61) so that the lid portions (73a, 73b) face each other. In other words, the electrode (64x) and the electrode (65x) are arranged to face each other.

絶縁ケーシング（71a,71b）の開口（74a,74b）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71a,71b）の開口（74a,74b）は、該開口（74a,74b）に気相部としての気泡を形成する気相形成部として機能する。この構成により、電圧が電極対（64x,65x）に供給された場合に電極対（64a,65x）間の気泡内に放電を生起させることができる。 In the openings (74a, 74b) of the insulating casing (71a, 71b), the current density of the current path increases, so that water is vaporized by Joule heat and bubbles are formed. That is, the opening (74a, 74b) of the insulating casing (71a, 71b) functions as a gas phase forming part that forms bubbles as a gas phase part in the opening (74a, 74b). With this configuration, when a voltage is supplied to the electrode pair (64x, 65x), discharge can be generated in the bubbles between the electrode pair (64a, 65x).

なお、超音波発生部（94）の具体的な構成は実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と同様である。 The specific configuration of the ultrasonic wave generation unit (94) is the same as that of the water purification unit (500) according to the first embodiment.

本実施形態の水浄化ユニット（500）を、図７（ａ）、（ｂ）に示す方法で運転することにより、水中の過酸化水素の濃度を所定の範囲内に保持しつつ、貯水タンク（61）内の水を効果的に浄化することができる。 By operating the water purification unit (500) of the present embodiment by the method shown in FIGS. 7 (a) and (b), while maintaining the concentration of hydrogen peroxide in water within a predetermined range, 61) It can effectively purify the water inside.

《実施形態５》
図１４は、本発明の実施形態３に係る水浄化ユニット（500）を示す構成図である。同図では、実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と同様の構成については図２と同じ符号を付している。また、放電波形発生部（3）、制御部（1,5）、増幅器（9）及びセンサ（7）は図１４では図示を省略しているが、実際には本実施形態の水浄化ユニット（500）に設けられている。以下では、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と異なる点について説明する。 << Embodiment 5 >>
FIG. 14 is a configuration diagram showing a water purification unit (500) according to Embodiment 3 of the present invention. In the same figure, the same code | symbol as FIG. 2 is attached | subjected about the structure similar to the water purification | cleaning unit (500) which concerns on Embodiment 1. FIG. The discharge waveform generator (3), the controller (1,5), the amplifier (9), and the sensor (7) are not shown in FIG. 14, but actually, the water purification unit ( 500). Below, a different point from the water purification unit (500) mainly concerning Embodiment 1 is demonstrated.

本実施形態の水浄化ユニット（500）は、貯水タンク（61）と、貯水タンク（61）内に配置された電極対（64,65）と、電極対（64,65）に接続された高電圧発生部（電源部）（70b）と、貯水タンク（61）の底部に設置された超音波発生部（94）とを備えている。 The water purification unit (500) of the present embodiment includes a water storage tank (61), an electrode pair (64, 65) disposed in the water storage tank (61), and a height connected to the electrode pair (64, 65). A voltage generation unit (power supply unit) (70b) and an ultrasonic generation unit (94) installed at the bottom of the water storage tank (61) are provided.

本実施形態の水浄化ユニット（500）においては、電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）がそれぞれ高電圧発生部（70b）の正極側及び負極側にそれぞれ接続され、高電圧発生部（70b）から電極対（64,65）に高電圧のパルス電圧が供給される。 In the water purification unit (500) of the present embodiment, the electrode A (64) and the electrode B (65) are respectively connected to the positive electrode side and the negative electrode side of the high voltage generator (70b), and the high voltage generator (70b ) Is supplied to the electrode pair (64, 65).

また、電極Ａ（64）を囲む絶縁ケーシング(71)は設けられない。電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）は共に板状であり、貯水タンク（61）内の側面に、互いに対向するように設置される。 Further, the insulating casing (71) surrounding the electrode A (64) is not provided. The electrode A (64) and the electrode B (65) are both plate-shaped, and are installed on the side surfaces in the water storage tank (61) so as to face each other.

さらに、水浄化ユニット（500）には、例えば貯水タンク（61）の底部など、少なくとも電極対（64,65）の間であって、電極対（64,65）よりも低い位置に設けられたノズル（吐出手段）（119）と、ノズル（119）に空気等の気体を送るエアポンプ（送出手段）（99）とが設けられている。エアポンプ（99）によって貯水タンク（61）内の気体は、ノズル（119）を介して循環される。ただし、エアポンプ（99）によって貯水タンク（61）内に外部から気体を供給してもよい。 Further, the water purification unit (500) is provided at least between the electrode pair (64, 65) and lower than the electrode pair (64, 65), such as the bottom of the water storage tank (61). A nozzle (discharge means) (119) and an air pump (delivery means) (99) for sending a gas such as air to the nozzle (119) are provided. The gas in the water storage tank (61) is circulated through the nozzle (119) by the air pump (99). However, gas may be supplied from the outside into the water storage tank (61) by the air pump (99).

超音波発生部（94）の構成は実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と同様であり、貯水タンク（61）の底部に設置されていてもよいが、貯水タンク（61）内の水に超音波を照射できる限りにおいて任意の位置に設置可能である。 The configuration of the ultrasonic generator (94) is the same as that of the water purification unit (500) according to Embodiment 1, and may be installed at the bottom of the water storage tank (61), but the water in the water storage tank (61) As long as it can be irradiated with ultrasonic waves, it can be installed at any position.

少なくとも放電処理を行う期間中、ノズル（119）から水中へと泡が吐出される。水中に泡が存在する状態で電極対（64,65）にパルス電圧を供給することにより、泡の内部で放電が生起され、水酸ラジカルが生成する。 Bubbles are discharged from the nozzle (119) into the water at least during the period during which the discharge treatment is performed. By supplying a pulse voltage to the electrode pair (64, 65) in a state where bubbles are present in water, a discharge is generated inside the bubbles and hydroxyl radicals are generated.

本実施形態の水浄化ユニット（500）では、実施形態１に係る水浄化ユニット（500）と基本的に同じ方法、すなわち図７（ａ）、（ｂ）に示す方法で、放電と超音波照射とを組み合わせた水浄化が行われる。ただし、図７（ａ）、（ｂ）に示す放電処理の期間中は、高電圧発生部（70b）から電極対（64,65）へとパルス電圧が間欠的に供給され、電極対（64,65）間に間欠的に放電が生起される。 In the water purification unit (500) of the present embodiment, discharge and ultrasonic irradiation are performed by basically the same method as the water purification unit (500) according to the first embodiment, that is, the method shown in FIGS. Water purification is performed in combination. However, during the discharge process shown in FIGS. 7A and 7B, a pulse voltage is intermittently supplied from the high voltage generator (70b) to the electrode pair (64, 65), and the electrode pair (64 , 65), intermittent discharge occurs.

以上の構成及び方法によれば、電極対（64,65）間にパルス放電を発生させる場合でも効率良く水酸ラジカルを発生させることができるので、超音波照射と組み合わせることで、過酸化水素濃度を上昇させずに、高い浄化能力を発揮することができる。 According to the above configuration and method, hydroxyl radicals can be efficiently generated even when pulse discharge is generated between the electrode pair (64, 65). High purification ability can be exhibited without raising

《実施形態６》
図１５は、本発明の実施形態４に係る水浄化ユニット（500）を示す構成図である。同図では、実施形態１、実施形態２に係る水浄化ユニット（500）と同様の構成については図２及び図１３と同じ符号を付している。また、放電波形発生部（3）、制御部（1,5）、増幅器（9）及びセンサ（7）は図１５では図示を省略しているが、実際には本実施形態の水浄化ユニット（500）に設けられている。以下では、主に実施形態２に係る水浄化ユニット（500）と異なる点について説明する。 Embodiment 6
FIG. 15 is a configuration diagram illustrating a water purification unit (500) according to Embodiment 4 of the present invention. In the same figure, about the structure similar to the water purification unit (500) which concerns on Embodiment 1, Embodiment 2, the same code | symbol as FIG.2 and FIG.13 is attached | subjected. The discharge waveform generator (3), the controller (1,5), the amplifier (9), and the sensor (7) are not shown in FIG. 15, but actually, the water purification unit ( 500). Below, a different point from the water purification unit (500) mainly concerning Embodiment 2 is demonstrated.

本実施形態の水浄化ユニット（500）は、貯水タンク（61）と、貯水タンク（61）内に配置された電極対（64b,65y）と、電極対（64b,65y）に接続された高電圧発生部（電源部）（70c）と、貯水タンク（61）の底部に設置された超音波発生部（94）とを備えている。 The water purification unit (500) of the present embodiment includes a water storage tank (61), an electrode pair (64b, 65y) disposed in the water storage tank (61), and a high electrode connected to the electrode pair (64b, 65y). A voltage generation unit (power supply unit) (70c) and an ultrasonic generation unit (94) installed at the bottom of the water storage tank (61) are provided.

電極（64b）と電極（65y）とは、それぞれ貯水タンク（61）内の側面に、互いに対向するように設置されている。 The electrode (64b) and the electrode (65y) are respectively installed on the side surfaces in the water storage tank (61) so as to face each other.

電極（64b）は、少なくとも１つの導電部（164）と、導電部（164）を囲む絶縁部（165）とを有している。 The electrode (64b) has at least one conductive part (164) and an insulating part (165) surrounding the conductive part (164).

電極（65y）は、少なくとも１つの導電部（166）と、導電部（166）を囲む絶縁部（167）とを有している
以上のように、電極（64b）における導電部（164）の露出面、及び電極（65y）における導電部（166）の露出面の面積は小さいので、電圧を電極対（64b,65y）に供給した場合には導電部（164,166）の表面で電流密度の集中部が形成される。そのため、導電部（164,166）の表面では水がジュール熱によって気化して気泡が形成される。この泡によって導電部（164,166）の露出面が覆われた状態で高電圧発生部（70c）からの電圧供給を継続することにより、泡の内部で放電が生起される。 The electrode (65y) has at least one conductive portion (166) and an insulating portion (167) surrounding the conductive portion (166). As described above, the conductive portion (164) of the electrode (64b) Since the area of the exposed surface and the exposed surface of the conductive portion (166) in the electrode (65y) is small, the current density is concentrated on the surface of the conductive portion (164,166) when voltage is supplied to the electrode pair (64b, 65y). Part is formed. Therefore, water is vaporized by Joule heat on the surface of the conductive portion (164, 166) to form bubbles. By continuing the voltage supply from the high voltage generator (70c) in a state where the exposed surfaces of the conductive parts (164, 166) are covered with the bubbles, a discharge is generated inside the bubbles.

なお、超音波発生部（94）の具体的な構成は実施形態１及び実施形態２に係る水浄化ユニット（500）と同様である。 In addition, the specific structure of an ultrasonic wave generation part (94) is the same as that of the water purification unit (500) which concerns on Embodiment 1 and Embodiment 2. FIG.

本実施形態の水浄化ユニット（500）を、図７（ａ）、（ｂ）に示す方法で運転することにより、水中の過酸化水素の濃度を所定の範囲内に保持しつつ、貯水タンク（61）内の水を効果的に浄化することができる。また、水中の過酸化水素の濃度が下限値以上になるよう制御することで、冷却水循環路（200）の内部で雑菌等が繁殖するのを抑えることができる。 By operating the water purification unit (500) of the present embodiment by the method shown in FIGS. 7 (a) and (b), while maintaining the concentration of hydrogen peroxide in water within a predetermined range, 61) It can effectively purify the water inside. Further, by controlling the concentration of hydrogen peroxide in water to be equal to or higher than the lower limit value, it is possible to suppress the propagation of germs and the like in the cooling water circuit (200).

以上の構成によっても、電極対（64b,65y）間での放電と、超音波照射と組み合わせることで、過酸化水素濃度を上昇させずに、高い浄化能力を発揮することができる。 Even with the above configuration, by combining discharge between the electrode pair (64b, 65y) and ultrasonic irradiation, high purification ability can be exhibited without increasing the hydrogen peroxide concentration.

以上で説明した実施形態において、各部材の形状、配置、材質等、あるいは水浄化ユニット（500）の運転方法は本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In the embodiment described above, the shape, arrangement, material, and the like of each member or the operation method of the water purification unit (500) can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

以上説明したように、本発明は、雑菌が除去された冷却水を得ることができるクーリングタワーシステムについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a cooling tower system capable of obtaining cooling water from which various germs are removed.

61 貯水タンク
62 放電ユニット
64 電極Ａ
65 電極Ｂ
64x,65x,65y 電極
66 貫通孔
70,70a,70b,70c 高電圧発生部
71 絶縁ケーシング
72 ケース本体
73 蓋部
74 開口
100 クーリングタワー
104 分離部
105 充填材
106 補給水供給路
107 抗菌剤充填部
108 流量調整弁
111 ポンプ
114 流量調整弁
200 冷却水循環路
201 往路流入路
202 復路流出路
300 熱交換器
500 水浄化ユニット
900 クーリングタワーシステム 61 Water tank
62 Discharge unit
64 Electrode A
65 Electrode B
64x, 65x, 65y electrode
66 Through hole
70,70a, 70b, 70c High voltage generator
71 Insulation casing
72 Case body
73 Lid
74 opening
100 cooling tower
104 Separation part
105 filler
106 makeup water supply channel
107 Antibacterial agent filling part
108 Flow control valve
111 Pump
114 Flow control valve
200 Cooling water circuit
201 Outbound inflow
202 Return spillway
300 heat exchanger
500 Water purification unit
900 Cooling tower system

Claims

A cooling water circulation path (200) through which cooling water circulates, a cooling tower (100) disposed in the cooling water circulation path (200) to cool the cooling water, and a cooling tower disposed in the cooling water circulation path (200). A cooling tower system comprising: a heat exchanger (300) for exchanging heat of the cooling water cooled in (100),
A water storage tank (61) for storing cooling water in the cooling water circulation path (200);
Power supply (70,70a, 70b, 70c),
An electrode pair (64, 64a, 70) connected to the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c) for generating discharge in the cooling water and generating hydroxyl radicals in the cooling water in the water storage tank (61). 64b, 65, 65a, 65b)
An ultrasonic generator that converts hydrogen peroxide in the cooling water generated by changing the generated hydroxyl radicals into hydroxyl radicals by irradiating the cooling water in the water storage tank (61) with ultrasonic waves ( 94) and it has a,
The water storage unit (500) is configured by combining the water storage tank (61), the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y), and the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c). Provided, the water purification unit (500) is provided in the cooling water circuit (200),
The water purification unit includes a first control unit (1) for controlling on / off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y), and the ultrasonic wave generation unit (94). A second control unit (5) for controlling the operation of
The first control unit (1) and the second control unit (5) are configured so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) does not exceed a predetermined upper limit value. A cooling tower system characterized by controlling on / off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) and the operation of the ultrasonic wave generator (94), respectively .

In claim 1 ,
The water purification unit further includes a sensor (7) for monitoring the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61),
The first control unit (1) controls on or off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) according to a monitoring result by the sensor (7),
The second control unit (5) controls the operation of the ultrasonic wave generation unit (94) according to the monitoring result of the sensor (7).

In claim 2 ,
When at least the concentration of hydrogen peroxide in the cooling water exceeds the upper limit value, the first controller (1) applies the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y). The cooling tower system, wherein the voltage is turned off to stop the discharge, and the second control unit (5) operates the ultrasonic wave generation unit (94).

In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The second control unit (5) includes the ultrasonic generator (during the period when the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) exceeds a predetermined lower limit value lower than the upper limit value. 94) Cooling tower system characterized by turning on.

A cooling water circulation path (200) through which cooling water circulates, a cooling tower (100) disposed in the cooling water circulation path (200) to cool the cooling water, and a cooling tower disposed in the cooling water circulation path (200). A cooling tower system comprising: a heat exchanger (300) for exchanging heat of the cooling water cooled in (100),
A water storage tank (61) for storing cooling water in the cooling water circulation path (200);
Power supply (70,70a, 70b, 70c),
An electrode pair (64, 64a, 70) connected to the power supply unit (70, 70a, 70b, 70c) for generating discharge in the cooling water and generating hydroxyl radicals in the cooling water in the water storage tank (61). 64b, 65, 65a, 65b)
An ultrasonic generator that converts hydrogen peroxide in the cooling water generated by changing the generated hydroxyl radicals into hydroxyl radicals by irradiating the cooling water in the water storage tank (61) with ultrasonic waves ( 94)
A control unit for controlling on or off of the voltage applied to the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) and controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94);
The controller controls the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) does not exceed a predetermined upper limit value. The cooling tower system is characterized by controlling on / off of a voltage to be applied to the above and an operation of the ultrasonic wave generator (94).

In claim 5 ,
When the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water in the water storage tank (61) exceeds a predetermined upper limit value, the control unit is configured to use the electrode pair (64, 64b, 64x, 65, 65x, 65y) to turn off the voltage applied to stop the discharge, and during the period in which the concentration of hydrogen peroxide contained in the cooling water exceeds a predetermined lower limit value lower than the upper limit value, the ultrasonic wave generator (94) Cooling tower system characterized by turning on.

In any one of Claims 1 thru | or 6 ,
Discharge means (119) for discharging bubbles into the cooling water in the water storage tank (61);
A delivery means (99) for sending gas to the discharge means (119);
The electrode pair (64, 65) has a plate shape and is arranged to face each other,
The power supply unit (70b) applies a pulse voltage to the electrode pair (64, 65),
The cooling tower system, wherein the discharge means (119) is disposed between the electrode pair (64, 65) and at the bottom of the water storage tank (61).

In any one of Claims 1 thru | or 7 ,
A cooling tower characterized in that the water storage tank (61) is provided in the cooling water circulation path (200) through which the cooling water heat-exchanged in the heat exchanger (300) flows out to the cooling tower (100). system.

In any one of Claims 1 thru | or 8 ,
A cooling tower system, wherein an ion supply unit (201, 202) for supplying copper ions or iron ions to the water storage tank (61) is provided.

In any one of Claims 1 thru | or 9 ,
One of the electrode pairs (64, 65) (64) is arranged at the bottom of the water storage tank (61).