JPH04344096A - 装置冷却システム及び方法 - Google Patents

装置冷却システム及び方法

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JPH04344096A
JPH04344096A JP3143966A JP14396691A JPH04344096A JP H04344096 A JPH04344096 A JP H04344096A JP 3143966 A JP3143966 A JP 3143966A JP 14396691 A JP14396691 A JP 14396691A JP H04344096 A JPH04344096 A JP H04344096A
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JP
Japan
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water
ozone
pure water
cooling
bacteria
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JP3143966A
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Tadahiro Omi
忠弘 大見
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばクリーンルーム
の装置冷却システムに係わり、特にメンテナンスが容易
な装置冷却システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】クリーンルームの空調に要する電力を最
少とし、クリーンルームの運転コストを少なくするには
あらゆる装置からの発熱を装置直近で除去することが重
要である。通常装置冷却システムシステムの概要は、図
４に示す通り、市水貯水槽１、循環ポンプ２、ストレー
ナー８、熱交換器７および配管で構成され、２０〜２５
℃程度の市水を用いて装置から熱の除去を行っている。
【０００３】しかし、市水中には様々な物質が溶解また
は分散しているため、市水を冷却水として用いた場合次
のような問題点が生じる。例えば、市水に含まれる砂、
ゴミ、シリカ等の懸濁濁物質は配管内に堆積し、配管を
閉塞させてしまうことがある。従って、冷却水中の懸濁
物質を除去するため、ユースポイントの上流にストレー
ナー８等を取り付けてはいるが、懸濁物質を全て除去す
ることはできず、ストレーナーを通り抜けた微小の懸濁
物質が配管内に徐々に堆積し、最終的には配管の閉塞に
至るという問題がある。
【０００４】一方、市水中にはＣａイオン等も溶解して
おり、ユースポイントで加熱されて難溶性の炭酸カルシ
ウムが生成し、配管面に析出付着することがある。また
溶解しているシリカ成分も徐々に析出し配管内面に付着
する。この結果、冷却効率が著しく低下し、また送水抵
抗が上昇するという問題がある。
【０００５】市水を装置冷却システムに用いると以上述
べたような問題があり、これを解決するために、市水の
代わりに析出物質を完全に除去した純水を用いた検討を
行った。しかし、この場合には、ゴミ等の堆積や溶解物
質の析出等による弊害はなくなったものの、装置冷却シ
ステム内部に新たにバクテリア類が発生・増殖するとい
う問題が起こった。発生したバクテリアは、上記懸濁物
質や析出物質と同様、配管内部や熱交換器に付着し、熱
交換効率の低下と共に、配管系の送水抵抗の上昇、最終
的には配管系の閉塞といった障害をもたらした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
み、本発明は、装置冷却水に懸濁物質及び析出物質を除
去した純水を用い、且つバクテリアの発生を抑えて、冷
却効率が高く、メンテナンスが容易な装置冷却システム
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の要旨は、
純水を保持する貯水槽と、前記貯水槽より純水を導き出
し再び前記貯水槽に戻す配管と、前記配管内に純水を流
すためのポンプと、を少なくとも有する装置冷却システ
ムにおいて、前記純水中にオゾンを注入するための手段
を設けたことを特徴とする装置冷却システムに存在する
。
【０００８】本発明の第２の要旨は、純水を循環させて
装置を冷却する装置冷却方法において、前記純水として
、オゾンを含んだ純水を用いることを特徴とする装置冷
却方法に存在する。
【０００９】
【実施態様例】以下に図を用いて本発明の装置冷却方法
及びシステムを説明する。図１は本発明のシステム構成
の１例を示す概念図である。
【００１０】図中１は純水の貯水槽１であり、純水装置
（図示せず）と貯水槽１を連結する配管９を介して、純
水装置から純水が供給される。貯水槽１の純水は循環ポ
ンプ２により加圧され給水配管３を通ってユースポイン
ト４である各装置冷却部に送水される。各装置冷却部に
送水された純水は、装置で発生した熱を回収し、戻り配
管５を通り熱交換器７に送られ、熱交換器７において、
装置から回収した熱を排出する。熱交換器７の下流にお
いて、戻り配管５にはオゾン注入装置６が接続されてお
り、オゾン注入装置６からオゾンの注入受けた後、純水
は貯水槽１に戻される。　また、システム運転開始時の
ゴミやバクテリアの死骸を除去するために上記配管にフ
ィルターを設けてもよい。
【００１１】以上の装置冷却システムに用いられる部材
の材質は、ゴミや装置の熱等により析出する物質を冷却
水に溶出しないもので１０ｋｇ／ｃｍ２程度の圧力に耐
え得るものが好ましく、例えばステンレス、硬質塩化ビ
ニル、ポリエチレンライニング鋳鉄管等が用いられる。
【００１２】貯水槽１は、一般に容器、冷却水入口、出
口、純水供給口、及び水位計からなり、容器中の水位が
低下した場合には配管９を介し純水装置から純水が補給
され、水位は一定に保たれる。
【００１３】循環ポンプ２は、冷却水を５ｋｇ／ｃｍ２
程度以上に加圧できるものならいずれの方式のポンプで
もよく、例えば渦巻型ポンプ等が用いられる。
【００１４】熱交換器７は、バクテリアの混入を防ぐた
めに密閉型のものが望ましく、例えばプレート型熱交換
器等が用いられる。
【００１５】本発明で用いられるオゾン注入装置６は、
オゾン発生部とオゾン注入部から構成される。オゾン発
生法としては、例えば、無声放電法、光化学反応法、電
解法、放射線照射法、高周波電解法等いずれの方法を用
いてもよい。また、オゾン注入法はオゾン発生部で発生
したオゾンを冷却水に注入できるものであればいずれの
方法でもよく、例えば、エゼクター、気泡塔、ロータリ
ーアトマイザー、気泡攪拌槽等を用いた方法があげられ
る。
【００１６】装置冷却システムにおけるオゾン注入装置
６の設置位置は、冷却水配管系のどこに設けてもよいが
、バクテリアが最も発生しやすい貯水槽の直前に設ける
のが好ましく、１カ所に限らず、２カ所以上としてもよ
い。また、オゾン注入は常時注入してもよくあるいは間
欠的に注入してもよい。
【００１７】本発明の冷却水中のオゾン濃度は、数ｐｐ
ｂでも殺菌効果はみられるが、バクテリアの発生を完全
に防止するには、冷却水系のどの場所においても５０ｐ
ｐｂあるいはそれ以上の濃度とするのが好ましい。また
上限は、冷却システムの腐食の観点から１ｐｐｍが好ま
しい。
【００１８】オゾンは純水中においても自己分解により
濃度が経時的に減少する。従って、冷却水系の配管長が
長く、注入点から最も遠い場所でオゾン濃度５０ｐｐｂ
を維持し、かつ注入点での濃度を１ｐｐｍ以下とするた
めには、オゾン注入点を１カ所でなく数カ所に分けるこ
とが好ましい。
【００１９】また本発明で用いられる純水とは、比抵抗
が１ＭΩ・ｃｍ以上で、懸濁物質や熱により析出するイ
オンや化合物等を殆ど含まない水である。この純水は、
例えば市水を逆浸透装置に通した後、イオン交換塔で処
理することにより得られる。
【００２０】
【作用】以上述べたように冷却水配管系に、オゾン注入
装置を設け、冷却水中のオゾン濃度を常に５０ｐｐｂ以
上に保つことにより、種々のバクテリアの発生を防止す
ることができ、初期の高い冷却効率を維持することが可
能となる。
【００２１】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明を詳細に説明す
るが、本発明がこれら実施例に限定されないことはいう
までもない。
【００２２】図１に示した構成の装置冷却システムを用
い、本発明のバクテリア発生防止効果を調べた。
【００２３】冷却水として用いた純水は、市水を逆浸透
装置、イオン交換塔及び限外ろ過装置を用いて順に処理
して作製した。得られた純水の比抵抗は３ＭΩ・ｃｍで
あった。
【００２４】オゾン注入装置６として、図３に示す無声
放電型オゾン発生器１０とエゼクター１１からなる装置
を用い、これを熱交換器７と貯水槽１の間の配管に取り
付けた。空気の無声放電により発生させたオゾンと空気
の混合ガスを図３に示すようにエゼクター１１のノズル
部で吸引し、冷却水中に種々の濃度のオゾンを溶解させ
た。また、オゾンと一緒に吸引された空気はスロート部
の下流で外部に放出した。循環冷却水中のオゾン濃度は
、オゾン発生器１０のオゾン発生量を調節することによ
り制御した。
【００２５】貯水槽１出口で冷却水をサンプリングし、
冷却水中のオゾン濃度の測定及びバクテリア数の計測を
行った。ここで、オゾン濃度の測定には、オービスフェ
アー製オゾン計２７５０１を用いた。またバクテリアの
計数は、１ｌの冷却水を０．４５μｍメンブランフィル
ターでろ過してフィルターを培養液に浸し、３５℃のイ
ンキュベータ中に２４時間放置後、発生したコロニー数
を計数して行った。
【００２６】得られた結果を図２に示す。図は、オゾン
注入前と注入開始後の冷却水中のバクテリア数の経時変
化を示す。オゾン注入前のバクテリア量は６０ＣＦＵ／
ｌ（ＣＦＵ：コロニー形成単位）程度冷却水中に存在し
たが、オゾン注入によりバクテリア数は急激に減少し、
オゾン濃度が高いほど速く減少した。２０ｐｐｂの濃度
では、バクテリア数は減少するが、完全に除去すること
はできず、２０ＣＦＵ／ｌでほぼ一定となった。５０ｐ
ｐｂ以上のオゾン濃度では、オゾン注入により急激に減
少し、注入開始２時間後には生菌数が完全にゼロになっ
た。このことは５０ｐｐｂ以上のオゾンを注入すれば、
冷却水中のバクテリア類の発生を完全に防止できること
を示した。
【００２７】次に種々の生菌に対するオゾンの殺菌効果
を調べるために、表１に示した生菌について、１０分間
でこれら生菌の９９％を殺菌するオゾン濃度を求めた。 結果を表１の第２欄に示す。
【００２８】
【表１】 　　表１は、バクテリアの種類によって、オゾン殺菌す
る場合必要な濃度が異なっていることを示しており、最
も高いオゾン濃度を必要としたＭｙｃｏｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ　ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ　でもオゾン濃度が５
０ｐｐｂあれば、十分な殺菌効果が得られることが分か
った。
【００２９】以上の結果は、冷却水中のオゾン濃度を常
に５０ｐｐｂになるようにオゾンを注入すれば、バクテ
リアの発生を完全に防止でき、またもし外部から混入し
たとしてもすぐに殺菌し得るため、バクテリアの増殖に
よる冷却水配管系の熱交換効率の低下や圧力損失の増大
を防ぐことが可能なことを示した。
【００３０】
【発明の効果】本発明により、システム内においてバク
テリアの発生を防止できるため、配管系の熱交換効率の
低下、送水抵抗の上昇および配管系の閉塞といった障害
を防止することが可能となる。その結果、高い冷却効率
を安定して維持できる装置冷却システムを提供すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置冷却システムを示す概念図。
【図２】冷却水中のオゾン濃度とバクテリア数の関係を
示すグラフ。
【図３】オゾン注入装置の構成を示す概念図。
【図４】従来の装置冷却システムを示す概念図。
【符号の説明】
１　　貯水槽、 ２　　循環ポンプ、 ３　　給水配管、 ４　　ユースポイント（装置）、 ５　　戻し配管、 ６　　オゾン注入装置、 ７　　熱交換器、 ８　　ストレーナー ９　　純水（市水）供給配管。 １０　　無声放電型オゾン発生器、 １１　　エゼクター。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　純水を保持する貯水槽と、前記貯水槽
    より純水を導き出し再び前記貯水槽に戻す配管と、前記
    配管内に純水を流すためのポンプと、を少なくとも有す
    る装置冷却システムにおいて、前記純水中にオゾンを注
    入するための手段を設けたことを特徴とする装置冷却シ
    ステム。
  2. 【請求項２】　　純水を循環させて装置を冷却する装置
    冷却方法において、前記純水として、オゾンを含んだ純
    水を用いることを特徴とする装置冷却方法。
  3. 【請求項３】　　前記純水中のオゾン濃度を５０ｐｐｂ
    以上とすることを特徴とする請求項２記載の装置冷却方
    法。
JP3143966A 1991-05-20 1991-05-20 装置冷却システム及び方法 Pending JPH04344096A (ja)

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