JP6753192B2 - 沈殿物除去装置及びこれを備える冷却水循環システム - Google Patents

Description

本発明は、沈殿物除去装置及びこれを備える冷却水循環システムに関し、更に詳しくは、液体を貯留する水槽の底部に沈殿する沈殿物を除去する沈殿物除去装置及びこれを備える冷却水循環システムに関する。

従来の冷却塔１０５では、例えば、図９に示されるように、温度上昇した冷却水は、散水槽１０５ａに戻り充填材１０５ｂの上方から散水され、充填材１０５ｂの間を流下する。そして、送風機１０５ｃにより吸気口から取り込まれた空気が充填材１０５ｂの間を通過することで、空気と冷却水とが接触して冷却水の一部が蒸発して蒸発潜熱により残りの冷却水が冷却される。さらに、冷却された冷却水は、下部に設けられた水槽１０５ｄ内に溜められてチラー機等に圧送される。

上記冷却塔１０５の運転時には、塔内に外気を取り込んで冷却水を冷却するため、外気とともに砂埃等が塔内の水槽１０５ｄに混入する。また、冷却塔１０５の運転停止時には、充填材１０５ｂに付着していたスケール等が剥がれ落ちて水槽１０５ｄに混入する。これら水槽１０５ｄ内に混入した砂埃やスケール等が細菌や藻類等と混ざり合うことで、スライムが発生し易くなり、水槽１０５ｄの底部に沈殿物Ｐが沈殿・堆積してしまう。

そこで、冷却塔の水槽の底部に沈殿する沈殿物を除去するための各種技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１には、可動式の給水配管を作業者が水槽内の沈殿物の付近に移動させて、給水配管により沈殿物とともに冷却水を濾過装置に供給する技術が開示されている。また、特許文献２には、水槽の底部に形成された流入口の周囲を囲むように堰を設け、堰で堰き止められた異物を作業者が清掃除去する技術が開示されている。

特開２００４−１８８２７０号公報 特開２００９−１６８４０１号公報

しかし、上記特許文献１、２に開示された技術は、作業者により手動で行われる沈殿物の除去技術であり、極めて煩雑な作業であった。なお、上述のような沈殿物の除去に関する問題は、冷却塔の水槽の他に、各種の液体を貯留する水槽であっても同様に生じる恐れがある。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、水槽の底部に沈殿した沈殿物を容易に除去することができる沈殿物除去装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体を貯留する水槽の底部に沈殿する沈殿物を除去する沈殿物除去装置であって、前記水槽内に設けられる噴射器と、前記水槽内の液体を前記噴射器に導入するための導入管と、を備え、前記導入管には、前記水槽内の液体を前記噴射器に圧送する圧送ポンプが設けられていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記導入管には、該導入管を流れる液体に含まれる不純物を除去するためのフィルタ手段が設けられていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記噴射器は、小径ノズルと、軸心が前記小径ノズルの軸心と一致し且つ吐出口が前記小径ノズルの吐出口よりも吐出方向の下流側に位置するように配置される大径ノズルと、前記水槽内の液体を前記大径ノズル内に取り入れて前記小径ノズルの吐出口の前方に負圧を生じさせる取入口と、を備えることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記大径ノズルは、前記小径ノズルに複数の支持片を介して支持されており、前記取入口は、前記複数の支持片の間に形成されていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、前記大径ノズルのノズル孔は、吐出口に向かって拡径するテーパ状に形成されていることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、前記噴射器は、前記水槽の側壁に沿って複数並設されていることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発明において、前記水槽の底部には、前記導入管に連なる流出口が形成されているとともに、前記噴射器の噴射方向に対向する位置で前記流出口の周囲を囲むように遮蔽壁が立ち上げられていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発明において、前記噴射器は、冷却塔に設けられた前記水槽内に備えられていることを要旨とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記導入管は、一端側に前記噴射器が接続されており、他端側が前記冷却塔とチラー機との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路の送り経路に接続されていることを要旨とする。
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、冷却塔とチラー機との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路を備える冷却水循環システムであって、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の沈殿物除去装置を備え、前記噴射器は、前記冷却塔に設けられた前記水槽内に備えられていることを要旨とする。

本発明の沈殿物除去装置によると、水槽内に設けられる噴射器と、水槽内の液体を噴射器に導入するための導入管と、を備え、導入管には、水槽内の液体を噴射器に圧送する圧送ポンプが設けられている。これにより、圧送ポンプにより水槽内の液体が導入管を介して噴射器に圧送され、噴射器による液体噴射により水槽の底部から沈殿物が離脱される。よって、水槽の底部に沈殿した沈殿物を容易に除去することができる。
また、前記導入管に、フィルタ手段が設けられている場合は、フィルタ手段により導入管を流れる液体に含まれる不純物が除去されて液体の水質改善が図られる。
また、前記噴射器が、小径ノズルと、大径ノズルと、取入口と、を備える場合は、取入口から水槽内の液体を大径ノズル内に取り入れることで、小径ノズルの吐出口の前方に負圧が生じる。この負圧の吸引力によって、導入管を流れる液体よりも速い流速で小径ノズルの吐出口から液体が引き出され、取入口から取り入れられた液体と小径ノズルの吐出口から引き出された液体とが合わせされて大径ノズルの吐出口から沈殿物に向かって噴射される。よって、簡易な構造の噴射器による液体噴射で沈殿物を除去できる。
また、前記大径ノズルが、前記小径ノズルに複数の支持片を介して支持されており、前記取入口が、前記複数の支持片の間に形成されている場合は、取入口から液体が大径ノズル内に効果的に取り入れられて小径ノズルの吐出口の前方により大きな負圧が生じる。よって、噴射器の噴射力が高められる。
また、前記大径ノズルのノズル孔が、吐出口に向かって拡径するテーパ状に形成されている場合は、噴射器の噴射範囲が広くなる。
また、前記噴射器が、前記水槽の側壁に沿って複数並設されている場合は、複数の噴射器による液体噴射で水槽の底部に広範囲に沈澱する沈殿物を除去できる。
また、前記水槽の底部に、流出口が形成されているとともに、遮蔽壁が立ち上げられている場合は、噴射器による液体噴射により水槽の底部から離脱された沈殿物が遮蔽壁に衝突することで細かく分散されるとともに、遮蔽壁により沈殿物が流出口へ円滑に案内される。
また、前記噴射器が、冷却塔に設けられた前記水槽内に備えられている場合は、冷却塔の水槽の底部に沈殿した沈殿物を容易に除去することができる。
さらに、前記導入管は、一端側が前記噴射器に接続されており、他端側が冷却塔側循環経路の送り経路に接続されている場合は、導入管ひいては装置を容易に設置できる。
本発明の冷却水循環システムによると、上述の沈殿物除去装置を備え、噴射器は、冷却塔に設けられた水槽内に備えられている。これにより、冷却塔の運転時には、圧送ポンプにより冷却塔の水槽内の冷却水が導入管を介して噴射器に圧送され、噴射器による冷却水噴射により冷却塔の水槽の底部から沈殿物が離脱される。よって、冷却塔の水槽の底部に沈殿した沈殿物を容易に除去することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係る冷却水循環システムの全体概略図である。 図１の要部拡大図であり、実施例に係る沈殿物除去装置を説明するための説明図である。 上記沈殿物除去装置を模式的に示す斜視図である。 実施例に係る噴射器の側面図である。 図４のＶ矢視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 実施例に係る水中不純物分離装置の一部を断面とした側面図である。 上記沈殿物除去装置の作用説明図であり、（ａ）は水槽の底部に沈殿物が沈澱した状態を示し、（ｂ）は水槽の底部から沈殿物が離脱した状態を示す。 従来の冷却塔を説明するための説明図である。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

＜沈殿物除去装置＞
本実施形態に係る沈殿物除去装置は、液体を貯留する水槽（５ｄ）の底部に沈殿する沈殿物（Ｐ）を除去する沈殿物除去装置（５０）であって、水槽内に設けられる噴射器（９）と、水槽内の液体を噴射器に導入するための導入管（１３）と、を備え、導入管には、水槽内の液体を噴射器に圧送する圧送ポンプ（１４）が設けられている（例えば、図１及び図２等参照）。なお、上記導入管の一端側には、通常、噴射器が接続されている。

本実施形態に係る沈殿物除去装置としては、例えば、上記導入管（１３）には、該導入管を流れる液体に含まれる不純物を除去するためのフィルタ手段（１６、１７）が設けられている形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。

上述の形態の場合、例えば、上記導入管（１３）の圧送ポンプ（１４）の上流側に第１フィルタ手段（１６）が設けられており、導入管の圧送ポンプの下流側に第２フィルタ手段（１７）が設けられており、第２フィルタ手段（１７）は、第１フィルタ手段（１６）で除去可能な不純物よりも小さな不純物を除去可能とされていることができる（例えば、図１及び図２等参照）。これにより、第１フィルタ手段により圧送ポンプの上流側で比較的大きな不純物が除去されるとともに、第２フィルタ手段により圧送ポンプの下流側で比較的小さな不純物が除去される。よって、圧送ポンプの損傷等を防止しつつ不純物を効果的に除去できる。

本実施形態に係る沈殿物除去装置としては、例えば、上記噴射器（９）は、小径ノズル（５２）と、軸心が小径ノズルの軸心と一致し且つ吐出口が小径ノズルの吐出口よりも吐出方向の下流側に位置するように配置される大径ノズル（５３）と、水槽（５ｄ）内の液体を大径ノズル内に取り入れて小径ノズルの吐出口の前方に負圧を生じさせる取入口（５４）と、を備える形態（例えば、図４〜図６等参照）を挙げることができる。

上述の形態の場合、例えば、上記大径ノズル（５３）は、小径ノズル（５２）に複数の支持片（５５）を介して支持されており、取入口（５４）は、複数の支持片の間に形成されていることができる。さらに、例えば、上記大径ノズル（５３）のノズル孔は、吐出口（５３ａ）に向かって拡径するテーパ状に形成されていることができる。

本実施形態に係る沈殿物除去装置としては、例えば、上記噴射器（９）は、水槽（５ｄ）の側壁に沿って複数並設されている形態（例えば、図３等参照）を挙げることができる。

本実施形態に係る沈殿物除去装置としては、例えば、上記水槽（５ｄ）の底部には、導入管（１３）に連なる流出口（６２）が形成されているとともに、噴射器（９）の噴射方向に対向する位置で流出口（６２）の周囲を囲むように遮蔽壁（６５）が立ち上げられている形態（例えば、図３等参照）を挙げることができる。

本実施形態に係る沈殿物除去装置としては、例えば、上記噴射器（９）は、冷却塔（５）に設けられた水槽（５ｄ）内に備えられている形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。この場合、例えば、上記導入管（１３）は、一端側に噴射器（９）が接続されており、他端側が冷却塔（５）とチラー機（６）との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路（２）の送り経路（２ａ）に接続されていることができる。

＜冷却水循環システム＞
本実施形態に係る冷却水循環システムは、冷却塔（５）とチラー機（６）との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路（２）を備える冷却水循環システムであって、上述の実施形態に係る沈殿物除去装置（５０）を備え、噴射器（９）は、冷却塔（５）に設けられた水槽（５ｄ）内に備えられている（例えば、図１及び図２等参照）。

なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。

（１）冷却水循環システムの構成
本実施例に係る冷却水循環システム１は、図１に示すように、冷却塔５とチラー機６との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路２（「一次循環経路」とも称する。）と、チラー機６と冷却対象部７との間で冷却水を循環させるチラー機側循環経路３（「二次循環経路」とも称する。）と、を備えている。なお、上記冷却対象部７としては、例えば、射出成形装置、プレス加工装置、溶接装置、加熱装置、トリム装置などを挙げることができる。

上記冷却塔５は、チラー機６から送られる温度上昇した冷却水を溜めて散水する散水槽５ａと、散水槽５ａから散水された冷却水を空気により冷却する充填材５ｂと、外気を吸気口から取り込んで充填材５ｂの内部を通過させる送風機５ｃと、充填材５ｂで冷却されて落下してきた冷却水を溜める水槽５ｄと、を備えている。この水槽５ｄ内には、水槽５ｄ内の冷却水中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置４０Ｂを構成する多孔質セラミック製の直管４１Ｂと、後述する沈殿物除去装置５０を構成する噴射器９と、が備えられている。さらに、冷却塔５の吸気口及び散水槽５ａを覆うように多機能ネット１０が張設されている。この多機能ネット１０により、冷却塔５では、藻、スライム、レジオネラ菌等の発生が防止されるとともに、冷却効率が向上される。

上記チラー機６は、冷却対象部７から送られる温度上昇した冷却水を溜めるタンク６ａと、タンク６ａ内の冷却水を冷却するための熱交換器６ｂと、を備えている。このタンク６ａ内には、タンク６ａ内の冷却水中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置４０Ｃを構成する多孔質セラミック製の直管４１Ｃが備えられている。

上記冷却塔側循環経路２は、一端側が冷却塔５の水槽５ｄに接続され且つ他端側がチラー機６の熱交換器６ｂに接続される送り経路２ａと、一端側がチラー機６の熱交換器６ｂに接続され且つ他端側が冷却塔５の散水槽５ａに接続される返し経路２ｂと、を備えている。この送り経路２ａには、冷却塔５の水槽５ｄ内の冷却水をチラー機６の熱交換器６ｂに向かって圧送する圧送ポンプ１２が備えられている。さらに、送り経路２ａの圧送ポンプ１２の上流側には、後述する沈殿物除去装置５０を構成する導入管１３の一端側が接続されている。

上記チラー機側循環経路３は、一端側がチラー機６のタンク６ａに接続され且つ他端側が冷却対象部７に接続される送り経路３ａと、一端側が冷却対象部７に接続され且つ他端側がチラー機６のタンク６ａに接続される返し経路３ｂと、を備えている。この送り経路３ａには、チラー機６のタンク６ａ内の冷却水を冷却対象部７に向かって圧送する圧送ポンプ２６が備えられている。また、送り経路３ａの圧送ポンプ２６の下流側には、バイパス経路２７が設けられている。このバイパス経路２７には、冷却水中に含まれる不純物を除去する水中不純物分離装置１７と、冷却水中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置４０Ａと、が備えられている。このマイクロバブル発生装置４０Ａは、多孔質セラミック製の直管４１Ａと、トルマリン粒状物を収容した収容体５３と、を備えている。よって、マイクロバブル発生装置４０Ａは、冷却水中にマイクロバブルを発生させる機能の他に、冷却水をトルマリン粒状物に接触させてトルマリン処理水とする機能も有している。

上記水中不純物分離装置１７は、図７に示すように、流入口７０ａ及び流出口７０ｂを有するハウジング７０を備えている。このハウジング７０内には、内部空間を上部濾過室Ｓ１と下部沈殿室Ｓ２とに上下に仕切るように邪魔板７１が設けられている。この上部濾過室Ｓ１内には、複数の濾材７２が収容されている。また、ハウジング７０の底部には下部沈殿室Ｓ２に連なる排水口１７ａが設けられている。

上記冷却塔側循環経路２とチラー機側循環経路３とは、チラー機側循環経路３を循環する冷却水を冷却塔側循環経路２に導入するための第１接続管３１で接続されている。この第１接続管３１は、水中不純物分離装置１７の排水口１７ａと冷却塔側循環経路２の返し経路２ｂとを接続している。

上記第１接続管３１には、制御部３２の開閉制御により第１接続管３１を開閉する電動バルブ３３が備えられている。この制御部３２は、タイマ機能を備え、このタイマ機能により、冷却水の水質状態や温度設定状態等に応じて、排水時間帯や入換え排水量を任意に設定することができる。また、第１接続管３１には、ワッシャーラバー式の定流量弁３４が備えられている。また、第１接続管３１には、チャッキバルブ３５が備えられている。さらに、第１接続管３１の一端側には、冷却塔側循環経路２を構成する配管内に配置される差圧噴射器３６が設けられている。この差圧噴射器３６は、冷却塔側循環経路２を構成する配管内を流れる冷却水に対して、該冷却水よりも低圧且つ小流量で第１接続管３１を流れる冷却水を導入可能とされている。

上記冷却塔側循環経２とチラー機側循環経路３とは、冷却塔側循環経路２を循環する冷却水をチラー機側循環経路３に導入するための第２接続管３８で接続されている。この第２接続管３８は、冷却塔側循環経路２の送り経路２ａとチラー機６のタンク６ａとを接続している。また、第２接続管３８の一端側には、タンク６ａの水面の上下変動に伴って第２接続管を開閉するフロート弁３９が設けられている。

（２）沈殿物除去装置の構成
本実施例に係る沈殿物除去装置５０は、図２及び図３に示すように、冷却塔５の水槽５ｄの底部に沈殿する沈殿物Ｐを除去するものである。この沈殿物除去装置５０は、冷却塔５の水槽５ｄ内に設けられる複数（図３中で１０個）の噴射器９と、水槽５ｄ内の冷却水を噴射器９に導入するための導入管１３と、を備えている。

上記導入管１３には、水槽５ｄ内の冷却水を噴射器９に圧送する圧送ポンプ１４が設けられている。また、導入管１３の一端側には、噴射器９が接続されている。具体的に、導入管９の一端側は、複数に分岐されており、導入管１３の一端側の各分岐端側のそれぞれに各噴射器９が接続されている。さらに、導入管１３の他端側は、冷却塔側循環経路２の送り経路２ａに接続されている。

上記導入管１３には、冷却水中に含まれる不純物を除去するように無機物等からなる水処理剤を収容するバスケットフィルタ１６（本発明に係る「フィルタ手段」として例示する。）と、冷却水中に含まれる不純物を除去する水中不純物分離装置１７（本発明に係る「フィルタ手段」として例示する。）と、が設けられている。具体的に、バスケットフィルタ１６は、導入管１３の圧送ポンプ１４の上流側に設けられており、水中不純物分離装置１７は、導入管１３の圧送ポンプ１４の下流側に設けられている。そして、水中不純物分離装置１７は、バスケットフィルタ１６で除去可能な不純物よりも小さな不純物を除去可能とされている。さらに、導入管１３には、冷却水をトルマリン粒状物に接触させてトルマリン処理水とするトルマリン処理装置１８が備えられている。さらに、導入管１３には、バイパス経路２５が設けられており、バイパス経路２５には、冷却水を磁気で処理する磁気式水処理装置１９が備えられている。

上記水中不純物分離装置１７の排水口１７ａには、開閉弁２２で開閉されるドレン用配管２１が接続されている。この開閉弁２２は、冷却水の電気伝導率を検出するセンサ２３からの検出値に応じて制御部２４により開閉制御される。そして、ドレン用配管２１が開放されることで、水中不純物分離装置１７の排水口１７ａから不純物とともに冷却水が排水される。

なお、本実施例では、導入管１３に備えられる水中不純物分離装置１７を例示したが、これに限定されず、例えば、図１中に仮想線で示すように、導入管１３に代えて又は加えて、冷却塔循環経路２の返し経路２ｂ（又は送り経路２ａ）に備えられる水中不純物分離装置１７としてもよい。さらに、本実施例では、導入管１３に備えられるトルマリン処理装置１８を例示したが、これに限定されず、例えば、図１中に仮想線で示すように、導入管１３に代えて又は加えて、冷却塔側循環経路２の送り経路２ａ（又は返し経路２ｂ）に備えられるトルマリン処理装置１８としてもよい。さらに、例えば、チラー機側循環経路３の後述する返し経路３ｂ（又は送り経路３ａ）に備えられるトルマリン処理装置１８としてもよい。

上記噴射器９は、図４〜図６に示すように、小径ノズル５２と、軸心が小径ノズル５２の軸心と一致し且つ吐出口５３ａが小径ノズル５２の吐出口５２ａよりも吐出方向の下流側に位置するように配置される大径ノズル５３と、冷却塔５の水槽５ｄ内の冷却水を大径ノズル５３内に取り入れて小径ノズル５２の吐出口５２ａの前方に負圧を生じさせる取入口５４と、を備えている。

上記大径ノズル５３の吐出口５３ａと軸方向に反対側の後端部は、小径ノズル５２に複数（図５中で４個）の支持片５５を介して支持されている。取入口５４は、複数の支持片５５の間にそれぞれ形成されている。また、小径ノズル５２は、ノズル孔が吐出口５２ａに向かって縮径している。また、大径ノズル５３は、ノズル孔が吐出口５３ａに向かって拡径している。さらに、大径ノズル５３の吐出口５３ａの開口面積は、小径ノズル５２の吐出口５２ａの開口面積よりも大きい。

上記冷却塔５の水槽５ｄは、図３に示すように、平面矩形状に形成されている。この水槽５ｄの底部中央側には、下方に凹んだ凹部６１が設けられている。そして、噴射器９は、水槽５ｄの対向する一対の側壁に沿って複数（図中で５個づつ）並設されている。また、水槽５ｄの底部の凹部６１の周囲側には、複数（図中で６個）の流出口６２が形成されている。また、水槽５ｄの凹部６１には、流出口６３が形成されている。これら各流出口６２、６３は、冷却塔側循環経路２の送り経路２ａの一端側に接続されている（図２参照）。さらに、冷却塔５の水槽５ａｄの底部には、噴射器９の噴射方向（即ち、大径ノズル５３の吐出口５３ａ）に対向する位置で各流出口６３の周囲を囲むように複数（図中で６個）の遮蔽壁６５が立ち上げられている。この遮蔽壁６５は、噴射器９の噴射方向において流出口６２の下流側に配置されている。

なお、上記噴射器９は、導入管１３により水槽５ｄ内で位置決め支持されていたり、導入管１３とは別の支持手段により水槽５ｄ内で位置決め支持されていたりできる。

（３）冷却水循環システムの作用
次に、上記構成の冷却水循環システム１の作用について説明する。図１に示すように、冷却塔側循環経路２を循環する冷却水は、導入管１３を流れる際に、バスケットフィルタ１６、水中不純物分離装置１７、トルマリン処理装置１８、及び磁気式水処理装置１９の作用により水質改善されるとともに、冷却塔５の水槽５ｄ内に貯留される際に、マイクロバブル発生装置４０Ｂの作用により水質改善されて、防錆及び防スケールに優れるとともに洗浄機能を有する冷却水とされる。一方、チラー機側循環経路３を循環する冷却水は、水中不純物分離装置１７及びトルマリン処理機能付きマイクロバブル発生装置４０Ａの作用により水質改善されるとともに、チラー機６のタンク６ａ内に貯留される際に、マイクロバブル発生装置４０Ｃの作用により水質改善されて、防錆及び防スケールに優れるとともに洗浄機能を有する冷却水とされる。

そして、水質改善された冷却水が各循環経路２、３を循環することで、冷却水の水質低下に起因する、金型冷却孔、冷却配管、熱交換器等でのスケールの付着・堆積・流路閉塞／腐食・錆・水漏れ／スライム・藻の発生等が抑制される。その結果、成形品の品質安定化（金型を一定の温度に維持できる；冷却不足でのシルバー不良が発生し難い）、節電、省エネ（熱交換器の熱交換率の向上により消費電力を大幅に削減；節電、節水によるＣＯ２排出量削減；熱交換器の高圧異常トラブルの低減）、設備管理コストの大幅削減（設備にかかる電気料金を削減；薬品洗浄費用を削減；清掃メンテナンス費用の削減）等の様々なメリットが得られる。

さらに、上記冷却水循環システム１では、制御部３２のタイマ機能により電動バルブ３３が開放されると、第１接続管３１を介して水中不純物分離装置１７の排水口１７ａから不純物とともに冷却水が冷却塔側循環経路２の返し経路２ｂに導入される。このとき、差圧噴射器３６により、冷却塔側循環経路２を構成する配管内を流れる冷却水（例えば、水圧：０．４ＭＰａ、流量：１２０Ｌ／ｍｉｎ）に対して、該冷却水よりも低圧且つ小流量で第１接続管３１を流れる冷却水（例えば、水圧：０．３ＭＰａ、流量：１．８Ｌ／ｍｉｎ）が導入される。一方、チラー機６のタンク６ａの水面の下降に伴ってフロート弁３９が作動されると、第２接続管３８を介して冷却塔側循環経路２の送り経路２ａを流れる冷却水がタンク６ａに導入される。すなわち、チラー機側循環経路３で汚染された冷却水と冷却塔側循環経路２で水質改善された冷却水とが入れ換えられる。

なお、上記水中不純物分離装置１７から排出される排水量は、チラー機側循環経路３のチラー機６の冷却効率に支障がないように、チラー機側循環水量の２％以内で定流量弁３４からチャッキバルブ３５を通過して、冷却塔側循環経路２の返し経路２ｂに導入されることが好ましい。ただし、チラー機６の使用によって熱交換器６ｂ内の循環水量は異なるので、仕様にあった排水流量を換算して定流量弁３４を選定する必要がある。

ここで、上記沈殿物除去装置５０の作用について説明する。冷却塔５の運転時には、外気とともに砂埃等が塔内の水槽５ｄに混入する一方、冷却塔５の運転停止時には、充填材５ｂに付着していたスケール等が剥がれ落ちて水槽５ｄに混入する。これら水槽５ｄ内に混入した砂埃やスケール等が細菌や藻類等と混ざり合うことで、スライムが発生し易くなり、水槽５ｄの底部に沈殿物Ｐが沈殿・堆積する場合がある（図８（ａ）参照）。この場合、冷却塔５（即ち、冷却水循環システム１）が再運転されると、圧送ポンプ１４により水槽５ｄ内の冷却水が導入管１３を介して各噴射器９に圧送され、各噴射器９による冷却水噴射により水槽５ｄの底部から沈殿物Ｐが離脱される（図８（ｂ）参照）。このとき、離脱された沈殿物Ｐが遮蔽壁６５に衝突することで細かく分散されるとともに、遮蔽壁６５により沈殿物Ｐが流出口６２へ円滑に案内される。

さらに、上記各噴射器９では、図６に示すように、取入口５４から水槽５ｄ内の冷却水を大径ノズル５３内に取り入れることで、小径ノズル５２の吐出口５２ａの前方に負圧が生じる。この負圧の吸引力によって、導入管１３を流れる冷却水よりも速い流速で小径ノズル５２の吐出口５２ａから冷却水が引き出され、取入口５４から取り入れられた冷却水と小径ノズル５２の吐出口５２ａから引き出された冷却水とが合わせされて大径ノズル５３の吐出口５３ａから沈殿物Ｐに向かって噴射される。

（４）実施例の効果
本実施例の沈殿物除去装置５０によると、冷却塔５の水槽５ｄ内に設けられる噴射器９と、水槽５ｄ内の冷却水を噴射器９に導入するための導入管１３と、を備え、導入管１３には、水槽５ｄ内の冷却水を噴射器９に圧送する圧送ポンプ１４が設けられている。これにより、圧送ポンプ１４により水槽５ｄ内の冷却水が導入管１３を介して噴射器９に圧送され、噴射器９による冷却水噴射により水槽５ｄの底部から沈殿物Ｐが離脱される。よって、水槽５ｄの底部に沈殿した沈殿物Ｐを容易に除去することができる。

また、本実施例では、導入管１３には、バスケットフィルタ１６及び／又は水中不純物分離装置１７が設けられている。これにより、バスケットフィルタ１６及び／又は水中不純物分離装置１７により導入管１３を流れる冷却水中に含まれる不純物が除去されて冷却水の水質改善が図られる。

また、本実施例では、導入管１３の圧送ポンプ１４の上流側にバスケットフィルタ１６が設けられており、導入管１３の圧送ポンプ１４の下流側に水中不純物分離装置１７が設けられており、水中不純物分離装置１７は、バスケットフィルタ１６で除去可能な不純物よりも小さな不純物を除去可能とされている。これにより、バスケットフィルタ１６により圧送ポンプ１４の上流側で比較的大きな不純物が除去されるとともに、水中不純物分離装置１７により圧送ポンプ１４の下流側で比較的小さな不純物が除去される。よって、圧送ポンプ１４の損傷等を防止しつつ不純物を効果的に除去できる。

また、本実施例では、噴射器９は、小径ノズル５２と、大径ノズル５３と、取入口５４と、を備える。これにより、取入口５４から水槽５ｄ内の冷却水を大径ノズル５３内に取り入れることで、小径ノズル５２の吐出口５２ａの前方に負圧が生じる。この負圧の吸引力によって、導入管１３を流れる冷却水よりも速い流速で小径ノズル５２の吐出口５２ａから冷却水が引き出され、取入口５４から取り入れられた冷却水と小径ノズル５２の吐出口５２ａから引き出された冷却水とが合わせされて大径ノズル５３の吐出口５３ａから沈殿物Ｐに向かって噴射される。よって、簡易な構造の噴射器９による冷却水噴射で沈殿物Ｐを除去できる。

また、本実施例では、大径ノズル５３は、小径ノズル５２に複数の支持片５５を介して支持されており、取入口５４は、複数の支持片５５の間に形成されている。これにより、取入口５４から冷却水が大径ノズル５３内に効果的に取り入れられて小径ノズル５２の吐出口５２ａの前方により大きな負圧が生じる。よって、噴射器９の噴射力が高められる。

また、本実施例では、大径ノズル５３のノズル孔は、吐出口５３ａに向かって拡径するテーパ状に形成されている。これにより、噴射器９の噴射範囲が広くなる。

また、本実施例では、噴射器９は、冷却塔５の水槽５ｄの側壁に沿って複数並設されている。これにより、複数の噴射器９による冷却水噴射で水槽５ｄの底部に広範囲に沈澱する沈殿物Ｐを除去できる。

さらに、本実施例では、冷却塔５の水槽５ｄの底部には、流出口６２が形成されているとともに、遮蔽壁６５が立ち上げられている。これにより、噴射器９による冷却水噴射により水槽５ｄの底部から離脱された沈殿物Ｐが遮蔽壁６５に衝突することで細かく分散されるとともに、遮蔽壁６５により沈殿物Ｐが流出口６２（即ち、導入管１３）へ円滑に案内される。

さらに、本実施例では、導入管１３は、一端側に噴射器９が接続されており、他端側が冷却塔側循環経路２の送り経路２ａに接続されている。これにより、導入管１３ひいては装置を容易に設置できる。

本実施例の冷却水循環システム１によると、上述の沈殿物除去装置５０を備え、噴射器９は、冷却塔５に設けられた水槽５ｄ内に備えられている。これにより、冷却塔５の運転時には、圧送ポンプ１４により水槽５ｄ内の冷却水が導入管１３を介して噴射器９に圧送され、噴射器９による冷却水噴射により水槽５ｄの底部から沈殿物Ｐが離脱される。よって、冷却塔５の水槽５ｄの底部に沈殿した沈殿物Ｐを容易に除去することができる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、一端側が冷却塔側循環経路２に接続された導入管１３を例示したが、これに限定されず、例えば、一端側が水槽５ｄの流出口６２、６３に直接的に接続された導入管としてもよい。

また、上記実施例では、導入管１３の圧送ポンプ１４の上流側及び下流側のそれぞれにフィルタ手段（バスケットフィルタ１６及び水中不純物分離装置１７）を備えるようにしたが、これに限定されず、例えば、導入管１３の圧送ポンプ１４の上流側及び下流側のうちの一方側のみにフィルタ手段を備えるようにしたり、導入管１３にフィルタ手段を備えないようにしたりしてもよい。

また、上記実施例では、小径ノズル５２、大径ノズル５３及び取入口５４を備える噴射器９を例示したが、これに限定されず、例えば、単一のノズルからなる噴射器としてもよい。

さらに、上記実施例では、水槽５ｄの２辺の側壁に沿って噴射器９を複数並設するようにしたが、これに限定されず、例えば、水槽５ｄの底部全体において沈殿物を除去し得る限り、噴射器９の個数、配置形態等は特に限定されない。例えば、水槽５ｄの１辺又は３辺以上の側壁に沿って噴射器９を複数並設するようにしてもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

本発明は、工業、医療、農業、環境、食品分野等で用いられる液体を貯留する水槽の底部に沈澱する沈殿物を除去する技術として広く利用される。特に、冷却塔の水槽の底部に沈澱する沈殿物を除去する技術として好適に利用される。

１；冷却水循環システム、２；冷却塔側循環経路、２ａ；送り経路、５；冷却塔、５ｄ；水槽、６；チラー機、９；噴射器、１３；導入管、１４；圧送ポンプ、１６；バスケットフィルタ、１７；水中不純物分離装置、５０；沈殿物除去装置、５２；小径ノズル、５２ａ；吐出口、５３；大径ノズル、５３ａ；吐出口、５４；取入口、５５；支持片、６２；流出口、６５；遮蔽壁、Ｐ；沈殿物。

Claims (9)

1. 液体を貯留する水槽の底部に沈殿する沈殿物を除去する沈殿物除去装置であって、
   前記水槽内に設けられる噴射器と、
   前記水槽内の液体を前記噴射器に導入するための導入管と、を備え、
   前記導入管には、前記水槽内の液体を前記噴射器に圧送する圧送ポンプが設けられており、
   前記水槽の底部には、前記導入管に連なる流出口が形成されているとともに、前記噴射器の噴射方向に対向する位置で前記流出口の周囲を囲むように遮蔽壁が立ち上げられていることを特徴とする沈殿物除去装置。
2. 前記導入管には、該導入管を流れる液体に含まれる不純物を除去するためのフィルタ手段が設けられている請求項１記載の沈殿物除去装置。
3. 前記噴射器は、小径ノズルと、軸心が前記小径ノズルの軸心と一致し且つ吐出口が前記小径ノズルの吐出口よりも吐出方向の下流側に位置するように配置される大径ノズルと、前記水槽内の液体を前記大径ノズル内に取り入れて前記小径ノズルの吐出口の前方に負圧を生じさせる取入口と、を備える請求項１又は２に記載の沈殿物除去装置。
4. 前記大径ノズルは、前記小径ノズルに複数の支持片を介して支持されており、
   前記取入口は、前記複数の支持片の間に形成されている請求項３記載の沈殿物除去装置。
5. 前記大径ノズルのノズル孔は、吐出口に向かって拡径するテーパ状に形成されている請求項３又は４に記載の沈殿物除去装置。
6. 前記噴射器は、前記水槽の側壁に沿って複数並設されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の沈殿物除去装置。
7. 前記噴射器は、冷却塔に設けられた前記水槽内に備えられている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の沈殿物除去装置。
8. 前記導入管は、一端側に前記噴射器が接続されており、他端側が前記冷却塔とチラー機との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路の送り経路に接続されている請求項７記載の沈殿物除去装置。
9. 冷却塔とチラー機との間で冷却水を循環させる冷却塔側循環経路を備える冷却水循環システムであって、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の沈殿物除去装置を備え、
   前記噴射器は、前記冷却塔に設けられた前記水槽内に備えられていることを特徴とする冷却水循環システム。

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