KR20130116351A - 냉각수 순환장치 - Google Patents

Abstract

냉각수를 저장하는 전해조와, 전해조 내에 설치된 적어도 한 쌍의 전극과, 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가하는 전압원과, 전압원에 접속되어 상기 한 쌍의 전극의 극성을 바꾸는 전환장치와, 전해조의 바닥부로부터 냉각수 순환경로의 밖으로 통하는 배출관을 구비하며, 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함에 의해, 전해조 내에 저장된 냉각수중의 스케일분을 한 쌍의 전극중의 한쪽의 전극상에 석출시키는 전해처리를 실시하고, 한 쌍의 전극의 극성을 반전시켜서 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함으로써 전극상에 석출된 스케일분을 박리시킴과 동시에, 박리시킨 스케일분을 배출관으로부터 전해조 내의 냉각수와 함께 냉각수 순환경로의 밖으로 배출하는 전해장치를 구비한 냉각수 순환장치를 제공한다.

Description

냉각수 순환장치{COOLING WATER CIRCULATION DEVICE}

본 발명은 냉각수 순환장치에 관한 것으로서, 자세하게는 냉각수중의 스케일이 전극에 부착하지 않게 한 냉각수 순환장치에 관한 것이다.

종래, 수냉식의 기기 등에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치로서, 기기 등의 열교환기를 냉각수에 의해 냉각한 후, 따뜻해진 물을 냉각탑에 흘려서 냉각하고, 다시 열교환기로 순환시키는 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).

이러한 냉각수 순환장치에 있어서는, 배관의 내벽에 불용성의 칼슘염(스케일)이 부착하거나 조류나 미생물이 번식하거나 하여, 배관의 막힘이나 냉각 효율의 저하가 생기는 일이 있다. 또한, 장치내에서 미생물이 번식하는 것은 위생상으로도 좋지 않다.

이 때문에, 냉각수에 살균제나 스케일 방지제 등의 약제가 첨가되어 있다.

게다가 시간경과에 따른 물의 증발에 의해 냉각수의 경도가 상승하면, 스케일이 부착하기 쉬워지기 때문에, 냉각수의 경도를 항시 모니터링해 두고, 규정치 이상의 경도가 되면 쿨링 타워내의 냉각수를 교체하는 일도 행해지고 있다.

일본국 특개 2000-140858 공보

그렇지만, 근년, 환경오염 방지라는 관점으로부터, 냉각수에 살균제나 스케일 방지제 등의 약제를 함유시키는 것이 규제되게 되어, 약제 첨가를 대신할 수 있는 살균이나 스케일 부착 방지 방법의 개발이 요망되고 있다.

또한, 경도가 규정치 이상이 되었을 경우에 냉각수를 교체하는 방법에서는, 교체시마다 쿨링 타워내의 냉각수를 모두 처리해야 하기 때문에, 수자원이 낭비되게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 환경을 배려하면서 약제를 첨가하는 일 없이 스케일의 부착을 억제할 수 있는 냉각수 순환장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련되는 냉각수 순환장치는 이하의 특징을 가진다.

(1) 냉각수를 냉각하는 냉각 장치와, 상기 냉각 장치와 피냉각 기기와의 사이에 구비되어 냉각수를 순환시키는 유수로에 의해 구성된 냉각수 순환경로를 구비하는 냉각수 순환장치로서,

상기 냉각수 순환경로는,

상기 냉각수를 저장하는 전해조와,

상기 전해조 내에 설치된 적어도 한 쌍의 전극과,

상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가하는 전압원과,

상기 전압원에 접속되고 상기 한 쌍의 전극의 극성을 바꾸는 전환장치와,

상기 전압원에 접속되고 상기 한 쌍의 전극 사이의 전류 및 전압에 의거하여 상기 냉각수의 도전율을 산출하는 도전율 감시장치와,

상기 전해조의 바닥부로부터 상기 냉각수 순환경로의 밖으로 통하는 배출관을 구비하며,

상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함에 의해, 상기 전해조 내에 저장된 상기 냉각수중의 스케일분을 상기 한 쌍의 전극중의 한쪽의 전극상에 석출시키는 전해처리를 실시하며,

상기 한 쌍의 전극의 극성을 반전시키고 상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 전극상에 석출된 상기 스케일분을 박리시킴과 동시에,

박리시킨 스케일분을 상기 배출관으로부터 상기 전해조 내의 상기 냉각수와 함께 상기 냉각수 순환경로의 밖으로 배출하는 전해장치를 구비하며,

상기 전해조의 측벽에는 상기 급수로를 구성하는 급수관이 접속됨과 동시에,

상기 전해조의 바닥벽부에 호퍼부가 구비되며,

그 호퍼부에 상기 스케일 분의 배출관이 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

(2) 상기(1)에 있어서, 상기 도전율 감시장치가, 상기 전해조에 설치한 온도센서에 의해 상기 냉각수의 온도를 측정하고, 이 온도에서의 도전율을 산출한 수치(kt)를 냉각수 25℃에서의 도전율(k25)로 변환하고, 이 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극으로의 스케일 부착 상태나 전극의 소모를 통지하는 신호를 송출하도록 한 것을 특징으로 한다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극의 세정을 실시하도록 한 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 (1) ~ (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 한 쌍의 전극은, 한쪽의 전극의 접속 단자에 대향하는 다른쪽의 전극에 절결부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 냉각수에 포함되어 스케일의 원인이 되는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분을 전해처리시에 전극상에 스케일로서 석출시켜, 냉각수로부터 미네랄분을 제거할 수가 있으며, 순환경로내에서의 스케일의 부착을 저감할 수가 있다.

또한, 전해처리에 의해, 냉각수중에 살균 능력을 갖는 차아염소산 등을 생성시켜, 미생물의 번식을 방지할 수가 있다.

이와 같이 하여, 환경부하가 큰 약액을 사용하는 일 없이, 냉각수 순환경로내에서의 미생물이나 스케일의 부착을 억제할 수가 있다.

또한, 순환경로내의 냉각수의 교환을 필요최소한도로 억제할 수가 있기 때문에, 수자원의 낭비를 억제할 수가 있다.

전압원에는, 한 쌍의 전극 사이의 극성을 바꾸는 전환장치가 구비되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 전극의 극성을 반전시켜 운전을 실시함(역전압의 인가)에 의해, 전극상에 퇴적된 스케일을 용이하게 박리시킬 수가 있다.

이에 의해, 전해장치의 유지보수를 용이하게 실시할 수가 있다.

전해장치는, 냉각수 순환경로에 마련된 바이패스 경로상에 구비되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 전해장치의 유지보수를 실시할 때, 냉각수 순환장치 전체를 정지시킬 필요는 없고, 전해장치만을 정지시켜도 좋다. 이에 의해, 유지보수가 용이해진다.

또한, 전해장치에는, 한 쌍의 전극 사이의 전류 및 전압에 의거하여 냉각수의 도전율을 산출하는 도전율 감시장치가 구비되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 도전율계를 별체로 마련하지 않아도, 전해장치로부터 얻어지는 정보에 의거하여 냉각수의 경도를 감시할 수가 있다.

도 1은 실시형태 1의 냉각수 순환장치의 개략도다.
도 2는 전해장치를 이용한 냉각수의 전해처리 순서를 나타내는 도면으로서, (A)는 전해공정을 실시하는 모습을 나타내며, (B)는 전해공정에서 전극에 스케일이 부착하는 모습을 나타낸다.
도 3은 전해장치를 이용한 냉각수의 전해처리 순서를 나타내는 도면으로로서, (C)는 배출공정에서 양극-음극을 바꾸어 스케일을 박리하는 모습을 나타내며, (D)는 박리한 스케일을 배출하는 모습을 나타낸다.
도 4는 전해장치를 이용한 냉각수의 전해처리 순서를 나타내는 도면으로서, (E)는 양극-음극을 바꾼 상태에서 전해공정을 실시하는 모습을 나타내며, (F)는 전해공정에서 전극에 스케일이 부착하는 모습을 나타낸다.
도 5는 전해장치를 이용한 냉각수의 전해처리 순서를 나타내는 도면으로서, (G)는 배출공정에서 양극-음극을 바꾸어 스케일을 박리하는 모습을 나타내며, (H)는 박리한 스케일을 배출하는 모습을 나타낸다.
도 6은 실시형태 2의 냉각수 순환장치의 전체 개략도다.
도 7은 실시형태 2의 전해장치를 표면측에서 본 개략도다.
도 8의 (A)는 실시형태 2의 전해장치에 의해 제 1의 전해공정을 실시하는 모습을 나타낸 측면측에서 나타낸 도면이며, (B)는 표면측에서 나타낸 도면이다.
도 9의 (A)는 실시형태 2의 전해장치에 의해 제 1의 스케일 박리공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이며, (B)는 표면측에서 나타낸 도면이다.
도 10은 실시형태 2의 전해장치에 의해 배출공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 11의 (A)는 실시형태 2의 전해장치에 의해 제 2의 전해공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이며, (B)는 표면측에서 나타낸 도면이다.
도 12의 (A)는 실시형태 2의 전해장치에 의해 제 2의 스케일 박리공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이며, (B)는 표면측에서 나타낸 도면이다.
도 13은 실시형태 2의 전해장치에 의해 배출공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 14는 실시형태 3의 전해장치에 의해 제 1의 전해공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 15는 실시형태 3의 전해장치에 의해 제 1의 스케일 박리공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 16은 실시형태 3의 전해장치에 의해 제 2의 전해공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 17은 실시형태 3의 전해장치에 의해 제 2의 스케일 박리공정을 실시하는 모습을 측면측에서 나타낸 도면이다.
도 18은 실시형태 4와 관련되는 냉각수 순환장치의 개략도다.
도 19는 전해조에 있어서의 각 전극의 전환 상태를 나타내는 설명도다.
도 20은 전극의 회로 구성을 바꾸는 제어 방법의 설명도다.
도 21은 실시형태 5와 관련되는 전극에 절결부 및 배선 단자를 마련한 상태를 나타내는 개략도다.
도 22는 전극에 절결부 및 배선 단자를 마련한 상태를 나타내는 확대도로서, (a)는 표면도이며, (b)는 정면도다.
도 23은 전극에 마련하는 절결부를 결정하는 방법을 나타내는 설명도다.

＜실시형태 1＞

이하, 본 발명의 실시형태 1의 냉각수 순환장치에 있어서, 도 1 ~ 도 5를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 실시형태 1의 냉각수 순환장치(1)의 개략도다. 이 냉각수 순환장치(1)는, 공냉장치나 냉장장치 등에 구비되는 열교환기(2)(피냉각 기기)에 냉각수(W)를 순환시키기 위한 것이다.

냉각수가 순환하는 냉각수 순환경로(R1)(이하, 단순히 「순환경로(R1)」라고 부르는 경우가 있다)는, 열교환기(2)와 쿨링 타워(3)가, 쿨링 타워(3)에서 차가워진 냉각수(W)가 열교환기(2)로 향하는 왕로(往路), 및 열교환기(2)를 통과하여 따뜻해진 냉각수(W)가 쿨링 타워(3)에 돌아오는 귀로(歸路)의 2개의 유수관(4)(유수로에 해당한다)으로 접속되어 전체적으로 루프 형상으로 구성된 것이다.

쿨링 타워(3)는, 공기와의 접촉에 의해 물을 냉각하는 공지의 구성의 것이다.

왕로측의 유수관(4)에는 순환 펌프(P1)가 장비되며, 쿨링 타워(3)에 의해 차가워진 냉각수(W)를 열교환기(2)에 압송할 수 있게 되어 있다.

또한, 순환경로(R1)를 흐르는 냉각수(W)는, 시간경과에 따른 증발이나 유지보수 등에 의해 없어지기 때문에, 쿨링 타워(3)에는, 냉각수(W)를 외부로부터 보급하기 위한, 밸브(B)가 달린 보급관(5)이 마련되어 있다.

냉각수 순환장치(1)에는, 양단이 쿨링 타워(3)에 접속된 바이패스 경로(R2)가 마련되며, 여기에는 전해장치(10)가 마련되어 있다.

전해장치(10)는, 냉각수(W)를 저장하기 위한 전해조(11)와, 이 전해조(11)의 내부에 마련된 제 1의 전극(12A)와 제 2의 전극(12B)을 구비하고 있다. 이들 전극(12A, 12B)은, 직류 전원(13)(전압원에 해당한다)에 접속되어 있다.

전극(12A, 12B)으로서는, 전기분해 장치에 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 티탄에 플라티나를 코팅한 것, 혹은 카본 등의, 냉각수(W)로의 성분의 용출이 일어나지 않는 것을 바람직하게 사용할 수가 있다.

직류 전원(13)에는 콘트롤러(14)(전환장치 및 도전율 감시장치)가 접속되어, 전극(12A, 12B)에 인가하는 전압의 제어나, 양 전극(12A, 12B) 사이의 전류나 전압의 감시 등을 실시할 수가 있게 되어 있다.

전해조(11)에는, 쿨링 타워(3)로부터 냉각수(W)를 공급하기 위한 급수관(15)과 전해처리 후의 냉각수를 쿨링 타워(3)에 되돌리기 위한 유출관(16)이 접속되어 있으며, 이들 급수관(15)과, 전해조(11)와, 유출관(16)으로 바이패스 경로(R2)가 구성되어 있다.

급수관(15)에는, 바이패스측 펌프(P2)가 마련되어 냉각수(W)를 전해조(11)에 압송할 수 있게 되어 있다.

유출관(16)은, 전해조(11)로부터 오버플로우한 냉각수(W)를 쿨링 타워(3)에 되돌리도록 되어 있다.

전해조(11)의 바닥부에는 호퍼(17)가 마련되며, 이 호퍼(17)의 바닥부에는 밸브(B)가 달린 배출관(18)이 마련되어 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 실시형태 1의 냉각수 순환장치(1)에 있어서, 냉각수(W)의 전해처리를 실시하는 순서에 대하여 설명한다.

순환 펌프(P1)를 작동시키면, 쿨링 타워(3)내에서 냉각된 냉각수(W)가 유수관(4)을 지나서 열교환기(2)에 공급되어 열교환을 실시한다.

열교환에 의해 따뜻해진 냉각수(W)는, 다시 유수관(4)을 지나서 쿨링 타워(3)에 되돌려져 쿨링 타워(3)내에서 냉각되어 열교환기(2)에 보내진다.

이와 같이, 쿨링 타워(3)에 의해 냉각된 냉각수(W)가 냉각수 순환경로(R1)내를 순환함으로써, 열교환기(2)에 접속된 공냉장치나 냉장장치 등에 의한 냉각이 행해진다.

쿨링 타워(3)내를 순환하는 냉각수(W)의 일부는, 도 2A에 나타내는 바와 같이, 바이패스측 펌프(P2)의 작동에 의해 급수관(15)을 지나서 전해조(11)에 공급된다.

전해조(11)내에서는, 제 1의 전극(12A) 및 제 2의 전극(12B)이 냉각수에 침지된 상태에서, 제 1의 전극(12A)을 음극, 제 2의 전극(12B)을 양극으로 하여 양 전극(12A, 12B) 사이에 직류 전압을 인가하여, 전기분해를 실시한다(이하, 제 1의 전해공정).

그러면, 냉각수(W)에 포함되어 있는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분의 이온이 스케일(S)이 되어 음극인 제 1의 전극(12A)의 표면에 석출된다(도 2B). 이에 의해, 미네랄분이 냉각수(W)로부터 제거된다.

전해조(11)로부터는 항상 냉각수(W)가 오버플로우하도록 되어 있으며, 전해처리를 받아 미네랄분이 감소한 냉각수(W)는 유출관(16)에 유입하여 쿨링 타워(3)에 되돌려진다.

운전을 계속함에 의해, 음극측인 제 1의 전극(12A)에는, 스케일(S)이 서서히 석출된다. 그래서, 소정 시간 운전 경과 후에, 양극과 음극을 반전시켜 운전을 실시하여, 제 1의 전극(12A)에 석출된 스케일(S)을 제거한다(배출공정).

배출공정에서는, 도 3C에 나타내는 바와 같이, 우선 바이패스측 펌프(P2)를 정지하여, 바이패스 경로(R2)로의 냉각수(W)의 공급을 중단한다.

그리고, 콘트롤러(14)에 의해 직류 전원(13)으로부터의 전압을 제어하고, 제 1의 전극(12A)을 양극, 제 2의 전극(12B)을 음극으로 하여 양 전극(12A, 12B) 사이에 직류 전압을 인가한다.

이에 의해, 제 1의 전해공정에서 제 1의 전극(12A)상에 퇴적되어 있던 스케일(S)이 벗겨져 떨어져서 전해조(11)의 바닥부에 마련된 호퍼(17)에 낙하한다.

호퍼(17)에 모아진 스케일(S)은, 배출관(18)의 밸브(B)를 여는 것에 의해, 전해조(11)내의 냉각수(W)와 함께 배출된다(도 3D).

다음으로, 도 4E에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 전극(12A, 12B)을 양극과 음극을 반전시킨 상태에서, 바이패스측 펌프(P2)를 작동시켜, 바이패스 경로(R2)로의 냉각수(W)의 공급을 재개하고, 양 전극(12A, 12B) 사이에 직류 전압을 인가한다(제 2의 전해공정).

그러면, 음극측의 제 2의 전극(12B)의 표면에는, 냉각수에 포함되어 있는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분이 스케일(S)이 되어 석출된다.

운전의 계속에 의해, 음극측의 제 2의 전극(12B)에는, 상기한 제 1의 전해공정과 마찬가지로, 석출된 스케일(S)이 서서히 퇴적해간다(도 4F).

그래서, 소정 시간 운전 경과 후에, 다시 양극과 음극을 반전시켜 운전을 실시하여(도 5G), 퇴적된 스케일(S)을 없앤다(배출공정, 도 5H).

이와 같이 하여, 제 1의 전해공정과 제 2의 전해공정을, 배출공정을 사이에 두면서 반복한다.

이와 같이, 소정 시간마다 한 쌍의 전극(12A, 12B)의 극성을 반전시켜, 음극상에 퇴적된 스케일(S)을 제거하면서, 전해를 실시한다.

이에 의해, 미네랄분을 제거하여 냉각수(W)의 경도를 저하시켜, 순환경로(R1)내에서의 스케일의 부착을 방지할 수가 있다.

또한, 전해처리에 의해, 냉각수(W)중에는 살균 능력을 갖는 차아염소산 등이 생성된다.

이에 의해, 순환경로(R1)내에서의 미생물의 번식을 방지할 수가 있다.

게다가 급격한 수분의 증발 등에 의해 냉각수(W)의 경도가 급상승하는 등, 전해장치(10)에 의한 미네랄분의 제거만으로는 대응할 수 없게 되는 경우가 있기 때문에, 콘트롤러(14)에는 냉각수(W)의 도전율 감시장치가 마련되어 있다. 즉, 콘트롤러(14)는 전해공정중에 있어서 한 쌍의 전극(12A, 12B) 사이의 전류 및 전압의 값을 소정 시간마다 모니터링하고, 이러한 값에 의거하여 냉각수(W)의 도전율을 산출한다. 그리고, 도전율이 미리 정해진 소정의 값을 넘으면, 냉각수(W)의 경도가 전해장치(10)만으로는 대응이 불가능할 정도로 상승하였다고 판단하여, 냉각수 순환장치(1)의 운전을 정지하여 순환경로(R1)내의 냉각수(W)의 교체를 실시한다.

이와 같이 하면, 도전율계 등의 특별한 장치를 구비하는 일 없이, 냉각수(W)의 경도를 감시해, 수분의 급격한 증발 등의 돌발적인 사태에도 대응할 수 있다.

또한 도전율의 산출에 있어서는, 상기 도전율 감시장치가, 전해조에 설치한 온도센서에 의해 상기 냉각수의 온도를 측정하고, 이 온도에서의 도전율을 산출한 수치(kt)를 냉각수 25℃에서의 도전율(k25)로 변환하고, 이 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극으로의 스케일 부착 상태나 전극의 소모를 통지하는 신호를 송출하도록 한다.

그리고, 상기 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극의 세정을 실시하도록 하여 도전율의 회복을 꾀하는 것이 바람직하다.

도전율(k25)의 산출식을 이하에 나타낸다.

도전율(k25)=kt/(1＋0.02×(t-25))

상기와 같은 구성에 의하면, 냉각수(W)에 포함되는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분은, 전해공정에서, 전극(12A, 12B)상에 스케일(S)로서 석출되어 냉각수(W)로부터 미네랄분을 제거할 수가 있다.

게다가 소정 시간마다 전극(12A, 12B)의 극성을 반전시켜 운전을 실시함에 의해, 전극(12A, 12B)상에 퇴적된 스케일(S)을 용이하게 박리시킬 수가 있어서 전해장치(10)의 유지보수를 용이하게 실시할 수가 있으며, 게다가 순환경로(R1)내의 냉각수(W)의 교환을 필요최소한도로 억제할 수가 있기 때문에, 수자원의 낭비를 억제할 수가 있다.

또한, 전해처리에 의해, 냉각수(W)중에는 살균 능력을 갖는 차아염소산 등이 생성되어 미생물의 번식을 방지할 수가 있으며, 게다가 환경부하가 큰 약액을 사용하는 일 없이, 순환경로(R1)내에서의 미생물이나 스케일의 부착을 억제할 수가 있다.

또한, 전해장치는, 순환경로(R1)에 마련된 바이패스 경로(R2)상에 마련되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 전해장치(10)의 유지보수를 실시할 때, 냉각수 순환장치(1) 전체를 정지시킬 필요는 없고, 전해장치(10)만을 정지시키면 되기 때문에 유지보수가 용이해진다.

또한, 한 쌍의 전극(12A, 12B) 사이의 전류 및 전압의 값에 의거하여 냉각수(W)의 도전율을 모니터링하므로, 도전율계 등의 특별한 장치를 구비하는 일 없이, 냉각수(W)의 경도를 감시하여, 수분의 급격한 증발 등의 돌발적인 사태에도 대응할 수 있다.

＜실시형태 2＞

실시형태 2의 냉각수 순환장치는, 실시형태 1의 냉각수 순환장치와 기본적인 구조는 동일하지만, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2의 냉각수 순환장치는, 전해조(11)는 밀폐 구조를 이루는 대략 직방체 형상의 중공 용기로서 기포 수집부(17)를 마련하고, 그 내부에는, 도전성 재료에 의해 사각형 박판 형상으로 형성된 복수매(예를 들면, 4매)의 전극(20)이 마련되어 있는 점에서 다르다.

또한, 전해조(11)의 천정벽(23)(천정부에 해당한다)에 있어서 일부의 영역은, 상측(전해조(11)의 외측 방향)으로 향하여 우산 형상으로 팽창되어 있다. 이에 의해, 천정면(23A)에 상측을 향하여 오목한 기포 수집부(17)가 형성되어 있다. 이 기포 수집부(17)는, 전극(20)에 있어서의 급수관(15)측과는 반대측의 측단부의 거의 바로 윗쪽 위치에 형성되어 있다.

그리고, 이 기포 수집부(17)의 상단부(우산의 정점 위치)에는, 전해처리후의 냉각수(W)를 쿨링 타워(3)에 되돌리기 위한, 밸브(B3)가 달린 유출관(16)(출수로에 해당한다)의 일단부가 접속되어 있다.

또한, 전해조(11)의 바닥벽부(24)(바닥부에 해당한다)에 있어서 전극(20)의 우측방 위치, 즉, 전극(20)이 배치되어 있는 영역으로부터 벗어난 위치에는, 벽의 일부를 하측(전해조(11)의 외측 방향)을 향하여 깔때기 형상으로에 오목하게 하고, 이 오목부의 하단에 밸브(B4)를 통하여 배출관(18)(배출로에 해당한다)를 접속함에 의해, 호퍼부(19)가 형성되어 있다.

또한, 각 전극(20)은, 각각 전해조(11)의 횡폭보다 약간 폭이 좁은 판 형상을 이루고 있으며, 전해조(11)의 한쪽의 측벽(도 6의 좌측벽(12)) 측에 배치되어 있다.

4매의 전극(20)중 2매(전극(20A, 20D))는 그 판면이 각각 전해조(11)의 정면측 및 배면측의 내벽면에 접하도록 하여 배치되며, 이 2매의 전극(20A, 20D)의 사이에 다른 2매의 전극(20B, 20C)이, 양단의 전극(20A, 20D)과 평행하고, 또한 등간격으로 배치되어 있다.

4매의 전극(20)은, 1매 걸러서 직류 전원(22)에 있어서의 동일한 단자에 접속되게 되어 있다. 즉, 전극(20A)과, 이 전극(20A)으로부터 1개 건너뛴 전극(20C)이 직류 전원(22)의 한 쌍의 단자(22A, 22B)중의 한쪽의 단자(22B)에 접속되어 있다.

그리고, 전극(20A)과 전극(20C)의 사이에 배치되어 있는 전극(20B)과, 이 전극(20B)으로부터 1개 건너뛴 전극(20D)이 한쪽의 단자(22A)에 접속되어 있다.

이에 의해, 서로 이웃하는 플러스 마이너스 한 쌍의 전극으로 이루어지는 단일 셀 3개를 병렬로 접속한 전해 셀 구조가 구성된다(도 7도 함께 참조).

실시형태 2의 냉각수 순환장치는, 전해조를 밀폐식으로 하였으므로, 오버플로우식의 것과는 달리 냉각수가 전해조나 냉각탑의 외측으로 넘쳐 버리는 것을 고려할 필요가 없고, 장치의 설치 장소나 전해조와 냉각탑의 배치에 제약이 없다. 또한, 천정면에 기포 수집부(17)를 오목하게 마련하여, 발생한 수소나 산소를 이 기포 수집부(17)로 보내도록 하였기 때문에, 전해조 내에서의 냉각수의 수위가 내려가 전해처리의 효율이 저하하는 것을 회피할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 실시형태 2의 냉각수 순환장치(1)에 있어서, 냉각수(W)의 전해처리를 실시하는 순서에 대해 설명한다. 실시형태 1의 냉각수 순환장치와 동일한 부분에 대해서는 생략한다.

실시형태 2의 냉각수 순환장치(1)에 있어서는, 직류 전원(22)의 한쪽의 단자(22A)를 마이너스측, 다른쪽의 단자(22B)를 플러스측으로 하여, 즉 전극(20A, 20C)을 양극, 전극(20B, 20D)을 음극으로 하여, 각 전극(20A, 20B, 20C, 20D) 사이에 직류 전압을 인가한다(제 1의 전해공정).

그러면, 냉각수(W)가 전극(20) 사이를 통과하는 동안에, 냉각수(W)에 포함되어 있는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분의 이온이 스케일(S)이 되어, 음극인 전극(20B, 20D)의 표면에 석출된다. 이에 의해, 미네랄분이 냉각수(W)로부터 제거된다. 전해처리를 받아 미네랄분이 제거된 냉각수(W)는, 유출관(16)을 지나서 쿨링 타워(3)에 되돌려진다.

이 때, 전해처리에 따라서, 음극측으로부터 수소가, 양극측으로부터 산소가 발생한다. 여기서, 전해조(11)에는 천정면(23A)이 한 단계 높게 된 기포 수집부(17)가 마련되어 있기 때문에, 수소 및 산소의 기포는 이 기포 수집부(17)에 보내진다. 또한, 이 기포 수집부(17)의 상단부에는 유출관(16)이 접속되어 있기 때문에, 기포 수집부(17)에 모인 기포는 유출관(16)으로부터 출수하는 냉각수(W)와 함께 배출된다.

운전을 계속해가면, 음극인 전극(20B, 20D)의 표면에는 석출된 스케일(S)이 서서히 퇴적해간다(도 8(A), (B) 참조). 그래서, 소정 시간 운전 경과 후에, 양극-음극을 반전시켜 운전을 실시한다(도 9(A), 도 9(B) 참조; 제 1의 스케일 박리공정).

우선, 바이패스측 펌프(P2)를 정지하여, 바이패스 경로(R2)로의 냉각수(W)의 공급을 중단한다. 그리고, 급수관(15) 및 배출관(18)의 밸브(B2, B4)를 닫고, 유출관(16)의 밸브(B3)를 연 상태에서, 상기한 제 1의 전해공정과는 반대로, 직류 전원(22)의 한쪽의 단자(22A)를 플러스측, 다른쪽의 단자(22B)를 마이너스측으로 하여, 즉 전극(20A, 20C)을 음극, 전극(20B, 20D)을 양극으로 하여 각 전극(20A, 20B, 20C, 20D) 사이에 직류 전압을 인가한다. 이에 의해, 전극(20B, 20D)의 표면에 퇴적되어 있던 스케일(S)이 벗겨져서 떨어진다. 또한 이 공정에서도 전압의 인가가 실시되기 때문에, 냉각수(W)가 전기분해되어 수소와 산소가 생성된다. 이 때문에, 유출관(16)의 밸브(B3)를 연 상태로 해 둠으로써, 수소와 산소의 기포를 유출관(16)으로부터 보내도록 한다.

이어서, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)을 전해조(11)로부터 배출한다(도 10 참조; 배출공정).

급수관(15) 및 배출관(18)의 밸브(B2, B4)를 열고, 유출관(16)의 밸브(B3)를 닫은 상태에서, 바이패스측 펌프(P2)를 작동시켜 전해조(11)내에 급수한다. 그러면, 전해조(11) 내부의 냉각수(W)는 배출관(18)을 지나서 배출된다. 이와 함께, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)도 호퍼부(19)에 낙하하고, 배출관(18)을 지나서 배출된다. 이와 같이 하여, 전해조(11)로부터의 스케일(S)의 배출을 용이하게 실시할 수가 있다.

계속하여, 제 1의 전해공정과는 양극과 음극을 반전시킨 상태에서, 전해처리를 재개한다(도 11(A), (B) 참조; 제 2의 전해공정). 즉, 급수관(15) 및 유출관(16)의 밸브(B2, B3)를 열고, 배출관(18)의 밸브(B4)를 닫은 상태에서, 바이패스측 펌프(P2)를 작동시킨다. 이 상태에서, 전극(20A, 20C)을 음극, 전극(20B, 20D)을 양극으로 하여, 각 전극(20A, 20B, 20C, 20D) 사이에 직류 전압을 인가한다. 그러면, 음극이 된 전극(20A, 20C)의 표면에 스케일(S)이 석출된다. 이에 의해, 미네랄분이 냉각수(W)로부터 제거된다. 전해처리를 받아 미네랄분이 감소한 냉각수(W)는 유출관(16)을 지나서 쿨링 타워(3)에 되돌려진다.

또한, 제 1의 전해공정과 마찬가지로, 전해처리에 따라서, 수소와 산소의 기포가 발생하고, 이 기포는 기포 수집부(17)에 보내진다. 기포 수집부(17)에 모인 기포는 유출관(16)으로부터 출수하는 냉각수(W)와 함께 배출된다.

운전을 계속해가면, 상기한 제 1의 전해공정과 마찬가지로, 음극인 전극(20A, 20C)의 표면에는, 석출된 스케일(S)이 서서히 퇴적해간다. 그래서, 소정 시간 운전 경과 후에, 양극-음극을 반전시켜 운전을 실시한다(도 12(A), 도 12(B) 참조; 제 2의 스케일 박리공정).

즉, 바이패스측 펌프(P2)를 정지하여, 바이패스 경로(R2)로의 냉각수(W)의 공급을 중단한다. 그리고, 급수관(15) 및 배출관(18)의 밸브(B2, B4)를 닫고, 유출관(16)의 밸브(B3)를 연 상태에서, 상기한 제 2의 전해공정과는 반대로, 직류 전원(22)의 한쪽의 단자(22A)를 마이너스측, 다른쪽의 단자(22B)를 플러스측으로 하여, 즉 전극(20A, 20C)을 양극, 전극(20B, 20D)을 음극으로 하여 각 전극(20A, 20B, 20C, 20D) 사이에 직류 전압을 인가한다. 이에 의해, 전극(20A, 20C)의 표면에 퇴적되어 있던 스케일(S)이 벗겨져서 떨어진다. 또한 이 공정에서도, 제 1의 스케일 박리공정과 마찬가지로 유출관(16)의 밸브(B3)를 연 상태로 해둠으로써, 수소와 산소의 기포를 유출관(16)으로부터 보내도록 한다.

이어서, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)을 전해조(11)로부터 배출한다(도 13 참조; 배출공정). 급수관(15) 및 배출관(18)의 밸브(B2, B4)를 열고, 유출관(16)의 밸브(B3)를 닫은 상태에서, 바이패스측 펌프(P2)를 작동시켜 전해조(11)내에 급수한다. 그러면, 전해조(11) 내부의 냉각수(W)는 배출관(18)을 지나서 배출된다. 이와 함께, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)도 호퍼부(19)에 낙하하여 배출관(18)을 지나서 배출된다.

배출공정이 종료하면, 제 2의 전해공정과는 양극과 음극을 반전시킨 상태로(즉, 다시 제 1의 전해공정으로 돌아와) 전해처리를 재개한다. 이와 같이, 제 1의 전해공정과 제 2의 전해공정을 스케일 박리공정 및 배출공정을 사이에 개재하면서 반복해 간다.

실시형태 2의 냉각수 순환장치에 있어서는, 전해조(11)를 밀폐식으로 함에 의해, 오버플로우식의 것과는 달리 냉각수(W)가 전해조(11)의 외측으로 넘쳐버리는 것을 고려할 필요가 없고, 장치의 설치 장소나 전해조(11)와 쿨링 타워(3)의 배치에 제약이 없다.

또한, 천정면(23A)에 기포 수집부(17)를 오목하게 마련하고, 발생한 수소나 산소를 이 기포 수집부(17)에 보내도록 하였기 때문에, 전해조(11)내에서의 냉각수(W)의 수위가 내려가 전해처리의 효율이 저하하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 기포 수집부(17)가 전해조(11)의 천정벽(23)에서 유출관(16)의 접속 위치의 주위에 형성하였으므로, 기포 수집부(17)에 공기 배출을 위한 특별한 기구를 마련하지 않아도, 모인 기포가 유출관(16)으로부터 출수하는 물과 함께 배출되기 때문에, 간단하고 쉬운 구성으로 전해조(11)의 기포 빼기를 실시할 수가 있으며, 발생한 수소나 산소가 전해조(11)내에 모임에 의해 전해조(11)의 내압이 높아지거나 전해조(11)내에서의 냉각수(W)의 수위가 내려가 전해처리의 효율이 저하하거나 하는 것을 회피할 수 있다.

＜실시형태 3＞

실시형태 3의 냉각수 순환장치에 있어서, 도 6, 도 14 ~ 도 17을 참조하면서 설명한다.

실시형태 2와의 주된 차이점은, 전극(30)(도 6의 20)이, 직류 전원(22)에 접속되어 전기공급을 받는 한 쌍의 급전전극(31A, 31D)과, 이 급전전극(31A, 31D)의 사이에 배치된 유전전극(31B, 31C)으로 구성된 복극식의 것인 점에 있다.

급전전극(31A, 31D) 및 유전전극(31B, 31C)은 각각 전해조(11)의 횡폭보다 약간 폭이 좁은 판 형상을 이루고 있으며, 전해조(11)의 한쪽의 측벽(도 14의 좌측벽(12)) 측에 배치되어 있다.

한 쌍의 급전전극(31A, 31D)은 그 판면이 각각 전해조(11)의 정면측 및 배면측의 내벽면에 접하도록 하여 배치되며, 이 급전전극(31A, 31D)의 사이에 2매의 유전전극(31B, 31C)이, 급전전극(31A, 31D)과 평행하게, 그리고 등간격으로 배치되어 있다. 양단의 급전전극(31A, 31D) 사이에 직류 전압을 인가하면, 중간의 유전전극(31B, 31C)은 분극하여, 한쪽의 면이 양극, 또 한쪽의 면이 음극이 된다.

따라서, 서로 이웃하는 2매의 전극으로 이루어지는 단일 셀 3개를 직렬로 접속한 복극식의 전해 셀 구조가 구성된다.

이 상태에서, 정면측의 급전전극(31A)을 양극, 배면측의 급전전극(31D)을 음극으로 하여 양 전극(31A, 31D) 사이에 직류 전압을 인가한다(도 14 참조; 제 1의 전해공정).

이때, 유전전극(31B, 31C)에 있어서는 정면측(정면측의 급전전극(31A)과 대향하는 측)이 음극면이 되며, 배면측이 양극면이 된다(제 1의 전해공정).

그러면, 냉각수(W)가 전극(31) 사이를 통과하는 동안에, 냉각수(W)에 포함되어 있는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 미네랄분의 이온이 스케일(S)이 되어, 음극인 배면측의 급전전극(31D)의 표면, 및 유전전극(31B, 31C)의 음극면에 석출된다.

이에 의해, 미네랄분이 냉각수(W)로부터 제거된다.

전해처리를 받아 미네랄분이 제거된 냉각수(W)는, 유출관(16)을 지나서 쿨링 타워(3)에 되돌려진다.

운전을 계속해가면, 음극인 급전전극(31D)의 표면, 및 유전전극(31B, 31C)의 음극면에는, 석출된 스케일(S)이 서서히 퇴적해간다.

그래서, 소정 시간 운전 경과 후에, 양극-음극을 반전시켜 운전을 실시한다(도 15 참조; 제 1의 스케일 박리공정).

이 상태에서, 상기한 제 1의 전해공정과는 반대로, 정면측의 급전전극(31A)을 음극, 배면측의 급전전극(31D)을 양극으로 하여 양 전극(31A, 31D) 사이에 직류 전압을 인가한다.

이때, 유전전극(31B, 31C)의 양극면, 음극면도 표면과 이면이 반전되어, 정면측이 양극면, 배면측이 음극면이 된다.

이에 의해, 급전전극(31D), 및 유전전극(31B, 31C)의 표면에 퇴적되어 있던 스케일(S)이 벗겨져서 떨어진다.

또한 이 공정에서도 전압의 인가가 실시되기 때문에, 냉각수(W)가 전기분해되어 수소와 산소가 생성된다. 이 때문에, 유출관(16)의 밸브(B3)를 연 상태로 해 둠으로써, 수소와 산소의 기포를 유출관(16)으로부터 보내도록 한다.

이어서, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)을 전해조(11)로부터 배출한다(배출공정). 배출공정은 실시형태 2와 동일하므로 설명을 생략한다.

계속하여, 제 1의 전해공정과는 양극과 음극을 반전시킨 상태에서, 전해처리를 재개한다(도 16 참조; 제 2의 전해공정). 즉, 급수관(15) 및 유출관(16)의 밸브(B2, B3)를 열고, 배출관(18)의 밸브(B4)를 닫은 상태에서, 바이패스측 펌프(P2)를 작동시킨다.

이 상태에서, 정면측의 급전전극(31A)을 음극, 배면측의 급전전극(31D)을 양극으로 하여 양 전극(31A, 31D) 사이에 직류 전압을 인가한다. 그러면, 음극이 된 정면측의 급전전극(31A)의 표면, 및 유전전극(31B, 31C)의 음극면에 스케일(S)이 석출된다. 이에 의해, 미네랄분이 냉각수(W)로부터 제거된다.

전해처리를 받아 미네랄분이 감소한 냉각수(W)는, 유출관(16)을 지나서 쿨링 타워(3)에 되돌려진다.

소정 시간 운전이 경과하여, 전극(31)상 스케일(S)이 퇴적되면, 다시 양극-음극을 반전시켜 운전을 실시한다(도 17 참조; 제 2의 스케일 박리공정).

이 상태에서, 상기한 제 2의 전해공정과는 반대로, 정면측의 급전전극(31A)을 양극, 배면측의 급전전극(31D)을 음극으로 하여 양 전극(31A, 31D) 사이에 직류 전압을 인가한다.

이 때, 유전전극(31B, 31C)의 양극면, 음극면도 표면과 이면이 반전하여, 정면측이 음극면, 배면측이 양극면이 된다.

이에 의해, 급전전극(31D), 및 유전전극(31B, 31C)의 표면에 퇴적되어 있던 스케일(S)이 벗겨져서 떨어진다.

이어서, 벗겨져서 떨어진 스케일(S)을 전해조(11)로부터 배출한다(배출공정).

배출공정이 종료하면, 제 2의 전해공정과는 양극과 음극을 반전시킨 상태로(즉, 다시 제 1의 전해공정으로 돌아와) 전해처리를 재개한다. 이와 같이, 제 1의 전해공정과 제 2의 전해공정을, 스케일 박리공정 및 배출공정을 사이에 두면서 반복해 간다.

＜실시형태 4＞

도 18은 실시형태 4와 관련되는 냉각수 순환장치의 개략도다. 실시형태 4의 전해장치(10)에는, 냉각수를 전해처리하기 위한 전해조(11)의 내부에 제 1 ~ 제 4의 전극(43a~43d)이 마련되어 있다. 이러한 전극(43a~43d)은, 직류 전원(13)에 콘트롤러(14)를 통하여 접속되어 있다.

직류를 발생하는 직류 전원(13)에는 콘트롤러(14)가 접속되어, 전극(43a~43d)에 각각 인가하는 전압의 제어를 실시함과 동시에, 양 전극 사이의 전류-전압의 감시나 도전율 감시 등을 실시할 수도 있게 되어 있다.

또한, 전해장치(10), 콘트롤러(14)를 구동시켜, 도 19에 나타내는 바와 같이 각 전극(43a~43d)의 배열 상태를 직렬, 병렬 등으로 전환할 수가 있다. 이에 의해, 냉각수 순환 유로를 흐르는 냉각수의 도전율은 같아도, 2매의 전극(43a)과 전극(43d) 사이에 전압을 인가하는 직렬 접속으로부터, 4매의 전극(43a~43d)에 각각 전압을 인가하는 병렬 접속으로 전환함으로써 전원으로부터 본 전기 저항을 약 9배 혹은 1/9로 할 수 있으며, 도전율의 보다 큰 변화에 대응할 수가 있다. 또한, 60 V는 전원에서의 스위칭 소자의 제어 전압의 최대치이며, 각 전극에 흐르는 전류는 10 A를 한계로 하고 있다.

도 20은, 직류 전원(13)에 있어서 측정되는 전압(전압원)에 의거하여, 콘트롤러(14)를 제어하여 전극(43a~43d)의 회로 구성을 전환하는 제어 방법의 일례를 나타내는 설명도다. 도시하는 바와 같이 최초의 스텝 S1에서는, 냉각수 순환장치(1)의 조작반 등에 마련한 시작 버튼 등을 조작함으로써, 냉각수 순환장치(1)의 순환 펌프(41b) 등이 동작을 개시하여, 냉각수 탱크(41a)의 냉각수가 전해조(11)에 순환 공급된다.

다음의 스텝 S2에서는, 콘트롤러(14)를 통하여 전해조(11)내의 2매의 전극(43a)과 전극(43d)에 전압이 인가되는 직렬 접속 상태(통전 상태)로 설정되어, 전해처리가 이루어진다.

스텝 S3에서는, 콘트롤러(14)를 통하여, 소정 시간, 예를 들면 약 30초 경과 후에 전원부(13)에 있어서의 전압을 계측하여, 이 측정된 전압치가 60볼트 이상인지, 60볼트 미만인지를 판정한다. 전압치가 60볼트 미만의 경우에는, 직렬 접속을 계속하는 스텝 S4로 이행하고, 60볼트 이상의 경우는 스텝 S5로 이행한다.

전압치가 60볼트 이상이 되는 경우의 스텝 S5에서는, 콘트롤러(14)를 통하여, 전해조(11)내의 4매의 전극(43d~43d) 모두에게 전압을 인가하는 병렬 접속 상태(통전 상태)로 전환한다.

상기 스텝 S5에 이어지는 스텝 S6에서는, 직류 전원(13)에 있어서의 전압을 다시 계측하여, 이 측정된 전압치가 20볼트 이상인지 20볼트 미만인지를 판정한다. 전압치가 20볼트 이상의 경우에는, 병렬 접속을 계속하는 스텝 S7로 이행하고, 20볼트 미만의 경우는 상기 스텝 S2로 이행한다.

이상 설명한 스텝 S1 ~ S7의 일련의 처리를 실행함으로써, 복수의 전극 사이에 일정 전류를 공급하는 일정 전류 제어에 있어서, 직류 전원(13)의 전원 전압의 변화에 의거하여 콘트롤러(14)를 제어하므로, 열교환기(2)에 공급되는 냉각수중의 스케일 성분을 전해처리에 의해 안정적으로 석출시켜 제거할 수가 있다. 게다가 스케일분을 제거하는 일정 전류 제어에 대해, 그 전극의 전원부에 과대한 전압 변화 부하에 의한 스트레스를 발생시키는 일이 없고, 내용성(耐用性)과 전석처리(電析處理)에 있어서의 제어 조작성이 뛰어난 냉각수의 스케일 제거 방법을 제공할 수가 있다.

전해조(11)의 도전율(저항값의 역수)과 냉각수중의 스케일분과는 소정의 비례 관계가 있으므로, 도 19에 나타내는 바와 같은, 전해조(11)에 있어서의 전극(43a~43d)의 회로 구성을, 비교적 냉각수의 도전율이 높은 경우는 직렬 접속으로, 도전율이 낮은 경우는 병렬 접속으로 전환하는 동작을, 그 전압의 변화에 의거하여 채용할 수가 있다.

＜실시형태 5＞

도 21은 실시형태 5와 관련되는 전극에 절결부 및 배선 단자를 마련한 상태를 나타내는 개략도다.

도 22는 전극에 절결부 및 배선 단자를 마련한 상태를 나타내는 확대도로서, (a)는 표면도이며, (b)는 정면도다.

도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 실시형태 5에 있어서의 냉각수 순환장치는, 전극(53a~53d)의 상단에는, 콘트롤러(14)에 접속되는 전극보다 두꺼운 배선 단자(52)가 각각 설치되어 있음과 동시에, 전극(53a~53d)의 각 배선 단자에 대향하는 인접하는 전극의 동일 위치에는, 전류 집중을 완화하기 위한 절결부(51)를 대략 사각형 형상으로 개구하도록 마련하고 있다.

즉, 배선 단자가 전극의 두께보다 크면, 대향하는 전극의 가장 근접하는 부분에 전류가 집중하여 특정 개소의 전극 부위가 소모하기 때문에, 배선 단자에 가까운 부위에 전류가 집중하지 않도록, 전극(53a~53d)의 조합에 있어서, 인접하는 전극의 전원 배선 단자에 대응하는 개소에 절결부(51)를 마련하고 있다.

도 23은 전극에 마련하는 절결부를 결정하는 방법을 나타내는 설명도다. 도 23(a)에 나타내는 바와 같이, 최적인 절결부의 형상은, 반경 r의 배선 단자의 표면과 이 단자 표면에 대향하는 전극과의 최단 거리가, 전극의 간격: d 이하가 되는 부분(배선 단자를 중심으로 하여 그리는 원의 반경 R이 (d＋r)인 점선 원 내의 사각형 형상의 범위)을, 대향하는 전극상으로부터 절제하는 것으로 얻어진다.

즉, 도 23(b)에 상세를 나타내는 바와 같이, 절제 반경 R(도 23(c)의 부분 확대 설명도를 참조)은, 절결부의 폭의 최적치를 2h로 하고, 전극의 두께: 2t, 배선 단자의 반경: r, 전극의 간격: d로 하면, 이하의 관계식이 성립한다.

(d＋r)²=(h)²＋(d＋t)²,

이 관계식을 h에 대해 정리하면,

(h)² =(2d＋r＋t)(r-t),

h=((2d＋r＋t)(r-t))^1/2 가 되며,

절결부의 폭의 최적치 2h는, 이 값의 2배가 된다.

따라서, 절결부의 폭은 2h 이상으로 한다.

실시형태 5에서는, 배선 단자의 반경: r=1.5 mm, 전극의 두께: 2t=1 mm, 전극의 간격: d=8 mm 로 하였다. 상기의 관계식으로부터, 절결부의 폭: 2h= 약 8.5 mm가 최적치로서 얻어지며, 절결부의 폭은 8.5 mm 이상으로 한다.

이상과 같이 하여, 절결부의 폭이나 형상을 결정하는 것에 의해, 전극에 있어서의 전류 밀도 집중을 효과적으로 회피할 수 있다.

본 발명에 의하면, 환경을 배려하면서 미생물이나 스케일의 부착을 억제할 수 있는 냉각수 순환장치를 제공할 수 있어서, 산업상의 이용 가능성이 지극히 높다.

1 : 냉각수 순환장치 2 : 열교환기(피냉각 기기)
3 : 링 타워(냉각 장치) 4, 4A, 4B : 유수관(유수로)
10 : 전해장치 11 : 전해조
12A : 제 1의 전극(전극) 12B : 제 2의 전극(전극)
13 : 직류 전원(전압원) 14 : 콘트롤러(전환장치, 도전율 감시장치)
15 : 급수관(급수로) 16 : 유출관(출수로)
17 : 기포 수집부 18 : 배출관(배출로)
19 : 호퍼부 20 : 전극
22 : 직류 전원(전압원) 23 : 천정벽(천정부)
23A : 천정면 24 : 바닥벽부(바닥부)
30(31A, 31B, 31C, 31D) : 전극 41a : 냉각수 탱크
41b : 순환 펌프 43a~43d : 전극
R1 : 냉각수 순환경로 R2 : 바이패스 경로
W : 냉각수

Claims (4)

1. 냉각수를 냉각하는 냉각 장치와;
   상기 냉각 장치와 피냉각 기기와의 사이에 구비되어 냉각수를 순환시키는 유수로;에 의해 구성된 냉각수 순환경로를 구비하는 냉각수 순환장치로서,
   상기 냉각수 순환경로는,
   상기 냉각수를 저장하는 전해조와;
   상기 전해조 내에 설치된 적어도 한 쌍의 전극과;
   상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가하는 전압원과;
   상기 전압원에 접속되어 상기 한 쌍의 전극의 극성을 바꾸는 전환장치와;
   상기 전압원에 접속되고 상기 한 쌍의 전극 사이의 전류 및 전압에 의거하여 상기 냉각수의 도전율을 산출하는 도전율 감시장치와;
   상기 전해조의 바닥부로부터 상기 냉각수 순환경로의 밖으로 통하는 배출관;을 구비하며,
   상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함에 의해 상기 전해조 내에 저장된 상기 냉각수중의 스케일분을 상기 한 쌍의 전극중의 한쪽의 전극상에 석출시키는 전해처리를 실시하며,
   상기 한 쌍의 전극의 극성을 반전시켜 상기 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 전극상에 석출된 상기 스케일분을 박리시킴과 동시에,
   박리시킨 스케일분을 상기 배출관으로부터 상기 전해조 내의 상기 냉각수와 함께 상기 냉각수 순환경로의 밖으로 배출하는 전해장치를 구비하며,
   상기 전해조의 측벽에는 상기 급수로를 구성하는 급수관이 접속됨과 동시에,
   상기 전해조의 바닥벽부에 호퍼부가 구비되며,
   그 호퍼부에 상기 스케일 분의 배출관이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 도전율 감시장치가,
   상기 전해조에 설치한 온도센서에 의해 상기 냉각수의 온도를 측정하고,
   이 온도에서의 도전율을 산출한 수치(kt)를 냉각수 25℃에서의 도전율(k25)로 변환하고,
   이 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극으로의 스케일 부착 상태나 전극의 소모를 통지하는 신호를 송출하도록 한 것을 특징으로 하는 냉각수 순환장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 도전율(k25)이 소정의 수치에 도달하였을 때에, 전극의 세정을 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 냉각수 순환장치.
4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 전극은, 한쪽의 전극의 접속 단자에 대향하는 다른쪽의 전극에 절결부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환장치.

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