WO2006027825A1 - 冷却水循環装置、および冷却水循環装置のスケール除去方法 - Google Patents

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Hiroshi Tanaka
Tatsuya Hibino
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Innovative Design & Technology Inc.
Nemura, Tohru
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/4602—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods for prevention or elimination of deposits
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    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity

Definitions

  • the present invention relates to a cooling water circulation device and a scale removal method for the cooling water circulation device.
  • Patent Document 1 As a cooling water circulation device that circulates cooling water in a water-cooled device or the like, for example, there is one described in Patent Document 1.
  • the warm water is cooled by flowing it through a cooling tower, and is circulated again to the heat exchange.
  • insoluble calcium salt adheres to the inner wall of the piping, or algae and microorganisms propagate, resulting in clogging of the piping and a decrease in cooling efficiency.
  • insoluble calcium salt adheres to the inner wall of the piping, or algae and microorganisms propagate, resulting in clogging of the piping and a decrease in cooling efficiency.
  • the hardness of the cooling water rises due to evaporation of water over time, the scale becomes easy to attach. Therefore, the hardness of the cooling water is constantly monitored, and if the hardness exceeds the specified value, the cooling water in the cooling tower If you replace it, something will be done.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-140858
  • the method of replacing the cooling water when the hardness exceeds a specified value has a problem in that water resources are wasted because all the cooling water in the cooling tower must be discarded every time the hardness is replaced.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a cooling water circulation device that can suppress adhesion of microorganisms and scales while considering the environment, and a scale removal method for the cooling water circulation device. It is to provide. Means for solving the problem
  • a cooling water circulation device for solving the above problem is provided between the cooling device for cooling the cooling water and the cooling device and the apparatus to be cooled, and circulates the cooling water.
  • a cooling water circulation device comprising a cooling water circulation path configured by a flowing water channel to be discharged, wherein the cooling water circulation path includes an electrolytic cell for storing the cooling water, a pair of electrodes installed in the electrolytic cell, A voltage source that applies a voltage between the pair of electrodes, and an electrolyzer that performs an electrolysis treatment of the cooling water stored in the electrolytic cell by applying a voltage between the pair of electrodes. It is characterized by.
  • the invention of claim 2 is the cooling water circulation device according to claim 1, wherein the voltage source is provided with a switching device for switching the polarities of the pair of electrodes every predetermined time. It is characterized by.
  • the invention of claim 3 is the cooling water circulation device according to claim 1 or claim 2, wherein the cooling water circulation path is provided with a bypass path having both ends communicating with the cooling water circulation path, respectively.
  • the electrolyzer is provided on the bypass path.
  • the invention of claim 4 is the cooling water circulation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrolysis device has the cooling water based on a current and a voltage between the pair of electrodes.
  • a conductivity monitoring device for calculating the conductivity of rejected water is provided.
  • the invention of claim 5 includes a cooling water circulation path configured by a cooling device that cools the cooling water, and a flowing water path that is provided between the cooling device and the device to be cooled and circulates the cooling water.
  • a scale removal method for a cooling water circulation device wherein an electrolytic cell for storing the cooling water and a pair of electrodes installed in the electrolytic cell are provided in the cooling water circulation path, and a voltage is applied between the pair of electrodes.
  • the invention's effect [0011] According to the invention of claim 1, mineral components such as calcium ions and magnesium ions which are contained in the cooling water and cause scales are deposited as scales on the electrodes during the electrolytic treatment. As a result, minerals can be removed from the cooling water, so that scale adhesion in the circulation path can be reduced.
  • the electrolytic treatment produces hypochlorous acid and the like having sterilizing ability in the cooling water. This can prevent the growth of microorganisms. In this way, it is possible to suppress the adhesion of microorganisms and scales in the cooling water circulation path without using a chemical solution with a large environmental load. In addition, since it is possible to minimize the exchange of cooling water in the circulation path, wasteful use of water resources can be suppressed.
  • the voltage source is provided with the switching device for switching the polarity between the pair of electrodes.
  • the scale deposited on the electrode can be easily peeled off by performing the operation by reversing the polarity of the electrode (application of a reverse voltage). Thereby, maintenance of an electrolysis device can be performed easily.
  • the electrolyzer is provided on the bypass path provided in the cooling water circulation path. According to such a configuration, when performing maintenance of the electrolysis apparatus, it is only necessary to stop only the electrolysis apparatus that does not need to stop the entire cooling water circulation apparatus. Thereby, maintenance becomes easy.
  • the electrolysis apparatus is provided with a conductivity monitoring device that calculates the conductivity of the cooling water based on the current and voltage between the pair of electrodes. According to such a configuration, the hardness of the cooling water can be monitored based on information obtained from the electrolysis apparatus without providing a conductivity meter separately.
  • minerals such as calcium ions and magnesium ions, which are contained in the cooling water and cause scale, are deposited as scales on the electrodes in the electrolysis process.
  • a cooling hydraulic power can also remove a mineral part.
  • the hardness of the cooling water increases due to evaporation of water over time, the hardness can be reduced by electrolytic treatment.
  • adhesion of the scale within the circulation path can be reduced.
  • the scale deposited on the electrode can be easily peeled off. As a result, the maintenance of the electrolyzer Can be performed easily. Since the cooling water in the circulation path can be reduced to the minimum necessary, waste of water resources can be suppressed.
  • the electrolytic treatment produces hypochlorous acid and the like having sterilizing ability in the cooling water. Thereby, propagation of microorganisms can be prevented. In this way, it is possible to suppress the adhesion of microorganisms and scales in the cooling water circulation path without using a chemical solution with a large environmental load.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cooling water circulation device of the present embodiment.
  • FIG. 2 Diagram showing the electrolytic treatment procedure for cooling water using an electrolyzer-1
  • A Diagram showing the state of the electrolysis process
  • B Shows how scale adheres to the electrode during the electrolysis step
  • FIG. 3 shows the electrolytic treatment procedure for cooling water using an electrolyzer
  • C Diagram showing how the anode and cathode are replaced in the discharge process and the scale is peeled off.
  • D The peeled scale is discharged. Diagram showing the situation
  • FIG. 4 Fig. 3 shows the procedure for electrolytic treatment of cooling water using an electrolyzer.
  • E Anode A diagram showing how the electrolysis process is carried out with the cathode replaced.
  • F The electrode is used in the electrolysis process. Diagram showing how scale adheres
  • FIG. 5 shows the procedure for electrolytic treatment of cooling water using an electrolyzer.
  • Fig. (G) shows how the anode and cathode are replaced in the discharge process, and the scale is peeled off.
  • H The peeled scale is discharged.
  • Cooling tower (cooling device)
  • Second electrode (electrode) 13 DC power supply (voltage source)
  • Controller switching device, conductivity monitoring device
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a cooling water circulation device 1 embodying the present invention.
  • the cooling water circulation device 1 is for circulating the cooling water W through a heat exchanger 2 (cooled device of the present invention) provided in an air cooling device, a refrigeration device, or the like.
  • the cooling water circulation path R1 through which the cooling water circulates (hereinafter sometimes simply referred to as “circulation path Rl") includes the heat exchange ⁇ 2 and the cooling tower 3 and the cooling water W cooled by the cooling tower 3
  • Two flow pipes 4 (corresponding to the flow channel of the present invention) on the outward path facing the heat exchange ⁇ 2 and the return water W that has passed through the heat exchange ⁇ 2 returns to the cooling tower 3 ) And connected to form a loop as a whole.
  • the cooling tower 3 has a general configuration in which water is cooled by contact with air.
  • a circulating pump P1 is installed in the outlet pipe 4 on the outgoing path side, so that the cooling water W cooled by the cooling tower 3 can be pumped to the heat exchanger 2.
  • the supply pipe 5 with the valve B for supplying the cooling water W from the outside to the cooling tower 3 is provided. Is provided.
  • the cooling water circulation device 1 is provided with a bypass path R2 having both ends connected to the cooling tower 3, and an electrolysis device 10 is provided here.
  • the electrolysis apparatus 10 is provided with an electrolysis tank 11 for storing the cooling water W, and a first electrode 12A and a second electrode 12B provided inside the electrolysis tank 11. These electrodes 12 A and 12 B are connected to a DC power source 13 (corresponding to the voltage source of the present invention).
  • the electrodes 12A and 12B are not particularly limited as long as they are normally used in electrolyzers. 1S Cooling water such as titanium coated with platinum or carbon. Those which do not cause elution of components into W can be preferably used.
  • a controller 14 (corresponding to the switching device and the conductivity monitoring device of the present invention) is connected to the DC power source 13 to control the voltage applied to the electrodes 12A and 12B and the current between the electrodes 12A and 12B. You will be able to monitor the voltage.
  • a water supply pipe 15 for supplying the cooling water W from the cooling tower 3 and an outflow pipe 16 for returning the electrolyzed cooling water to the cooling tower 3 are connected.
  • the water supply pipe 15, the electrolytic cell 11, and the outflow pipe 16 constitute a binose path R2.
  • the water supply pipe 15 is provided with a no-pass pump P2 so that the cooling water W can be pumped to the electrolytic cell 11.
  • the outflow pipe 16 is adapted to return the cooling water W overflowed from the electrolytic cell 11 to the cooling tower 3.
  • a hopper 17 is provided at the bottom of the electrolytic cell 11, and a discharge pipe 18 with a valve B is provided at the bottom of the hopper 17.
  • the cooling water W cooled in the cooling tower 3 is supplied to the heat exchanger 2 through the flowing water pipe 4 to perform heat exchange.
  • the cooling water W warmed by the heat exchange is returned to the cooling tower 3 through the flow pipe 4 again, cooled in the cooling tower 3 and sent to the heat exchanger 2.
  • the cooling water W cooled by the cooling tower 3 circulates in the cooling water circulation path R1, so that cooling by an air cooling device, a refrigeration device, or the like connected to the heat exchanger 2 is performed.
  • Electrolysis is performed by applying a DC voltage (hereinafter referred to as the first electrolysis step, which corresponds to the electrolysis step of the present invention).
  • the deposited scale S gradually accumulates on the first electrode 12A on the cathode side. Therefore, after the operation for a predetermined time, the anode-cathode is reversed and the operation is performed (discharge process).
  • the binos pump P2 is stopped, and the supply of the cooling water W to the bypass path R2 is interrupted.
  • the controller 14 controls the voltage from the DC power source 13 to apply a DC voltage between the electrodes 12A and 12B with the first electrode 12A as an anode and the second electrode 12B as a cathode.
  • the scale S is deposited on the first electrode 12 A in the first electrolysis step, and is peeled off and falls onto the hopper 17 provided at the bottom of the electrolytic cell 11.
  • the scale S collected in the hopper 17 is discharged together with the cooling water W in the electrolytic cell 11 by opening the valve B of the discharge pipe 18 (FIG. 3D).
  • the cooling water W in the electrolytic cell 11 is exhausted because it is rich in minerals due to the dissolution of a part of the mineral from the scale S that has been peeled off.
  • the capacity of the electrolytic cell 11 is extremely small compared to the cooling tower 3, the amount of discharge is small compared with the conventional case where all the water in the circulation path R1 is replaced at regular intervals. Tesumi can reduce wasteful consumption of water resources.
  • the no-pass pump P2 is operated to restart the supply of the cooling water W to the bypass path R2.
  • a DC voltage is applied between the electrodes 12A and 12B (hereinafter referred to as the second electrolysis step, which corresponds to the electrolysis step of the present invention).
  • minerals such as calcium ions, magnesium ions and sodium ions contained in the cooling water are deposited on the surface of the second electrode 12B on the cathode side as scale S.
  • the deposited scale S is gradually deposited on the second electrode 12B on the cathode side, as in the first electrolysis process described above. It gradually accumulates (Fig. 4F). Therefore, after the operation for a predetermined time, the anode-cathode is turned over again (FIG. 5G), and the accumulated scale S is removed (discharge process, FIG. 5H). In this way, the first electrolysis process and the second electrolysis process are repeated with the discharge process in between. [0029] Thus, electrolysis is performed while inverting the polarities of the pair of electrodes 12A and 12B every predetermined time and removing the scale S accumulated on the cathode.
  • the mineral content is removed, the hardness of the cooling water W is lowered, and scale adhesion in the circulation path R1 can be prevented.
  • the electrolytic treatment produces hypochlorous acid and the like having sterilizing ability in the cooling water W. This can prevent the growth of microorganisms in the circulation path R1.
  • a rate monitoring function is provided. That is, the controller 14 monitors the current and voltage values between the pair of electrodes 12A and 12B every predetermined time during the electrolysis process, and calculates the conductivity of the cooling water W based on these values. Then, if the conductivity exceeds a predetermined value, it is determined that the hardness of the cooling water W has risen to an extent that the electrolysis device 10 alone cannot cope with it, and the operation of the cooling water circulation device 1 is stopped. Replace the cooling water W in the circulation path R1. In this way, it is possible to monitor the hardness of the cooling water W without providing a special device such as a conductivity meter, and to respond to sudden situations such as rapid evaporation of moisture.
  • the electrolyzer 10 is provided in the cooling water circulation path R1.
  • mineral components such as calcium ions and magnesium ions contained in the cooling water W are deposited as scale S on the electrodes 12A and 12B in the electrolysis process.
  • the mineral content can be removed from the cooling water W.
  • the hardness of the cooling water W increases due to evaporation of moisture over time, the hardness can be reduced by electrolytic treatment. As a result, adhesion of scale S in the circulation path R1 can be reduced.
  • the scale S deposited on the electrodes 12A and 12B can be easily peeled off by performing the operation by inverting the polarities of the electrodes 12A and 12B every predetermined time. Thereby, maintenance of the electrolyzer 10 can be easily performed. Since the replacement of the cooling water W in the circulation path R1 can be minimized, the waste of water resources can be suppressed.
  • hypochlorous acid having sterilizing ability is generated in the cooling water W. To do. Thereby, propagation of microorganisms can be prevented. In this way, it is possible to suppress the adhesion of microorganisms and scales in the circulation path R1 without using a chemical solution with a large environmental load.
  • the electrolyzer is provided on a bypass path R2 provided in the circulation path R1.
  • the electrolyzer 10 when performing the maintenance of the electrolyzer 10, only the electrolyzer 10 need not be stopped, and the entire coolant circulation device 1 need not be stopped. This facilitates maintenance.
  • the conductivity of the cooling water W is monitored based on the current and voltage values between the pair of electrodes 12A and 12B. This makes it possible to monitor the hardness of the cooling water W without providing a special device such as a conductivity meter, and to respond to sudden situations such as rapid evaporation of moisture.
  • An anode made of a 100 mm ⁇ 200 mm platinum plating plate and a cathode made of a 100 mm ⁇ 200 mm mesh platinum plating material were installed inside an electrolytic cell having a capacity of 8 liters. The distance between both electrodes was 70 mm. In addition, a stir bar was introduced into the electrolytic cell so that the electrolyte solution could be stirred.
  • test solution prepared in (2) above 5 liters of the test solution prepared in (2) above was placed in an electrolytic cell so that the anode and cathode were immersed in the test solution up to 72 mm X 200 mm. In this state, while rotating the stirrer, a voltage was applied between both electrodes at 20 V and 0.5 A to perform electrolysis. 100 ml of the test solution was sampled at predetermined time intervals, and temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, and chloride ion were measured. Measurements were performed according to IS K 0101. When collecting test solution The same amount of new test solution was replenished.
  • Table 1 shows the measurement results of the test solution temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, and salt ion immediately before the start of the electrolysis test and 1 hour, 2 hours, and 3 hours after the start of the electrolytic test. .
  • Table 2 shows the electrode weight difference when the current was 0.5 A, and the measurement results of the test solution temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, and free chlorine concentration.
  • Table 3 shows the results when the current was 1.0 A.
  • the test was performed in the same manner as in Preliminary Test 3-1, except that the distance between the electrodes was 9.3 cm and the applied voltage was 25 V.
  • the test was conducted in the same manner as in Preliminary Test 3-1, except that the distance between the electrodes was 31.2 cm and the applied voltage was 55 V.
  • Table 4 shows the electrode weight difference when the applied voltage is 15 V, 25 V, and 55 V, and the test solution temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, free chlorine concentration, and chloride ion measurement results. It was.
  • Cooling water was collected from a cooling tower of Hyundai Motor Co., Ltd., and electrolysis was performed for 1 hour at a distance of 10 mm between electrodes, a current of 0.5 A, and a voltage of 13 V using the same electrolysis apparatus as in Preliminary Experiment 1 above.
  • the test solution before and after electrolysis was measured for temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness and free chlorine concentration.
  • Example 1-1 The test was conducted in the same manner as in Example 1-1 except that the distance between the electrodes was 20 mm, the current was 0.5 A, and the voltage was 21 V.
  • Example 1-1 The test was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the distance between the electrodes was 10 mm, the current was 1.5 A, and the voltage was 28 V.
  • Table 5 shows the measurement results of the test solution temperature, pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, and chloride ion in each Example.
  • concentration of free chlorine was extremely small and could not be measured.
  • Cooling water was collected from the cooling tower of Aisin Seiki Co., Ltd.'s Shintoyo Plant, and electrolysis was performed for 3 hours at an electrode distance of 53 mm, a current of 0.25 A, and a voltage of 8 V using the same electrolysis system as in Preliminary Experiment 1 above.
  • the amount of scale adhered was measured from the weight difference of the cathode before and after electrolysis.
  • the test solution before and after electrolysis was measured for pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, chloride ion, free chlorine concentration, and ionic silica.
  • the Langeria index was calculated from the measured values.
  • Table 6 shows the pH, electrical conductivity, M alkalinity, hardness, salt ion, free chlorine concentration, ionic silica, and Langeria index of the test solution in each example. It should be noted that the same measurement was performed for the replenishing water replenished to the cooling unit, and the results are also shown.
  • the cooling tower power collected was much richer in minerals than the original water (make-up water).
  • the electrical conductivity, M alkalinity, and hardness decreased, and the scale adhered to the cathode.
  • the difference in weight of the cathode before and after electrolysis was 0.54 g. From this, it can be said that minerals such as calcium ions and magnesium ions have been removed from the cooling water by electrolysis. Also, the concentration of ionic silica that causes scale as well as calcium ions and magnesium ions. It was also reduced that it was removed from the cooling water as well.
  • the Langeria index which is a measure of the ease of scale adhesion, has decreased, it is difficult for the cooling water to generate scale due to electrolysis! /, Becoming water! / It has been shown.
  • bypass path R2 is provided and the electrolyzer 10 is installed here, but the bypass tower is not provided, and the cooling tower, the heat exchanger ⁇ and the electrolyzer are connected by a flowing water pipe. It may be good to form.
  • both ends of the bypass path may be connected to the water pipe 4, for example.
  • the cooling water circulation device of the present embodiment is not particularly limited as a power-cooled device that was used for circulating the cooling water W to the heat exchanger 2 provided in the air cooling device, the refrigeration device, or the like. Any device may be used as long as it is cooled by circulating cooling water.
  • cooling water circulation device capable of suppressing the adhesion of microorganisms and scales while considering the environment, and a scale removal method for the cooling water circulation device.

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Abstract

　環境に配慮しつつ微生物やスケールの付着を抑制できる冷却水循環装置、および冷却水循環装置のスケール除去方法を提供することにある。 【解決手段】　冷却水循環経路Ｒ１には電解装置１０が備えられている。このような構成によれば、冷却水Ｗに含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどのミネラル分は、電解工程において、電極１２Ａ、１２Ｂ上にスケールＳとして析出する。これにより、冷却水Ｗからミネラル分を除去することができる。また、経時的な水分の蒸発によって冷却水Ｗの硬度が上昇しても、電解処理によって硬度を下げることができる。これにより、循環経路Ｒ１内でのスケールＳの付着を低減することができる。さらに、所定時間ごとに電極１２Ａ、１２Ｂの極性を反転させて運転を行うことにより、電極１２Ａ、１２Ｂ上に堆積したスケールＳを容易に剥離させることができる。

Description

冷却水循環装置、および冷却水循環装置のスケール除去方法 技術分野
[0001] 本発明は、冷却水循環装置、および冷却水循環装置のスケール除去方法に関す る。
背景技術
[0002] 水冷式の機器等に冷却水を循環させる冷却水循環装置として、例えば特許文献 1 に記載のものがある。このものは、機器等の熱交翻を冷却水によって冷却した後、 温まった水を冷却塔に流して冷却し、再び熱交^^に循環させるものである。
[0003] このような冷却水循環装置においては、配管の内壁に不溶性のカルシウム塩 (スケ ール）が付着したり、藻や微生物が繁殖したりして、配管の詰まりや冷却効率の低下 が生じることがある。また、装置内で微生物が繁殖することは、衛生上も好ましくない。 このため、冷却水に殺菌剤やスケール防止剤等の薬剤を添加しておくことが一般的 である。また、経時的な水の蒸発によって冷却水の硬度が上昇すると、スケールが付 着しやすくなるため、冷却水の硬度を常時モニタしておき、規定値以上の硬度になる とクーリングタワー内の冷却水を入れ替えると 、つたことも行われて 、る。
特許文献 1：特開 2000 - 140858公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、近年では環境汚染防止という観点から、薬剤の使用が自粛されるようになり
、これに代わりうる殺菌'スケール付着防止方法の開発が望まれている。
また、硬度が規定値以上になると冷却水を入れ替える、という方法では、入れ替え の度にクーリングタワー内の冷却水を全て捨てなければならないため、水資源の無 駄遣 、となると 、う問題がある。
[0005] 本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境に配慮し つつ微生物やスケールの付着を抑制できる冷却水循環装置、および冷却水循環装 置のスケール除去方法を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0006] 上記の課題を解決するための請求項 1の発明に係る冷却水循環装置は、冷却水を 冷却する冷却装置と、前記冷却装置と被冷却機器との間に設けられて冷却水を循環 させる流水路とによって構成された冷却水循環経路を備える冷却水循環装置であつ て、前記冷却水循環経路には、前記冷却水を貯留する電解槽と、前記電解槽内に 設置された一対の電極と、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧源とを備え、前 記一対の電極間に電圧を印加することにより前記電解槽内に貯留された前記冷却 水の電解処理を行う電解装置が備えられていることを特徴とする。
[0007] 請求項 2の発明は、請求項 1に記載の冷却水循環装置であって、前記電圧源には 、所定時間毎に前記一対の電極の極性を入れ替える切替装置が備えられて 、ること を特徴とする。
[0008] 請求項 3の発明は、請求項 1または請求項 2に記載の冷却水循環装置であって、前 記冷却水循環経路には両端がそれぞれ前記冷却水循環経路に連通するバイパス 経路が設けられるとともに、前記電解装置が、前記バイパス経路上に設けられている ことを特徴とする。
[0009] 請求項 4の発明は、請求項 1一請求項 3のいずれかに記載の冷却水循環装置であ つて、前記電解装置には、前記一対の電極間の電流および電圧に基づいて前記冷 却水の導電率を算出する導電率監視装置が備えられていることを特徴とする。
[0010] 請求項 5の発明は、冷却水を冷却する冷却装置と、前記冷却装置と被冷却機器と の間に設けられて冷却水を循環させる流水路とによって構成された冷却水循環経路 を備える冷却水循環装置のスケール除去方法であって、前記冷却水循環経路内に 前記冷却水を貯留する電解槽と前記電解槽内に設置された一対の電極とを設けると ともに、前記一対の電極間に電圧を印加することで前記冷却水に含まれるミネラル分 を前記一対の電極のうち一方の電極上に析出させる電解工程と、前記一対の電極 の極性を直前の電解工程カゝら反転させて一対の電極間に電圧を印加することで前 記電極上に析出した前記ミネラル分を剥離させるとともに剥離させた前記ミネラル分 を前記電解槽力 排出する排出工程とを交互に繰り返すことを特徴とする。
発明の効果 [0011] 請求項 1の発明によれば、冷却水に含まれてスケールの原因となるカルシウムィォ ン、マグネシウムイオンなどのミネラル分は、電解処理の際に、電極上にスケールとし て析出する。これにより、冷却水からミネラル分を除去することができるから、循環経 路内でのスケールの付着を低減することができる。また、電解処理によって、冷却水 中には殺菌能力を有する次亜塩素酸等が生成する。これにより、微生物の繁殖を防 止することができる。このようにして、環境負荷の大きな薬液を使用することなぐ冷却 水循環経路内での微生物やスケールの付着を抑制することができる。また、循環経 路内の冷却水の交換を必要最小限度に抑えることができるため、水資源の無駄遣い を抑制することができる。
[0012] 請求項 2の発明によれば、電圧源には、一対の電極間の極性を入れ替える切替装 置が備えられている。このような構成によれば、電極の極性を反転させて運転を行う（ 逆電圧の印加）ことにより、電極上に堆積したスケールを容易に剥離させることができ る。これにより、電解装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
[0013] 請求項 3の発明によれば、電解装置は、冷却水循環経路に設けられたバイパス経 路上に設けられている。このような構成によれば、電解装置のメンテナンスを行う際、 冷却水循環装置全体を停止させる必要はなぐ電解装置のみを停止させればよい。 これにより、メンテナンスが容易となる。
[0014] 請求項 4の発明によれば、電解装置には、一対の電極間の電流および電圧に基づ いて冷却水の導電率を算出する導電率監視装置が備えられている。このような構成 によれば、導電率計を別体に設けなくとも、電解装置から得られる情報に基づいて冷 却水の硬度を監視することができる。
[0015] 請求項 5の発明によれば、冷却水に含まれてスケールの原因となるカルシウムィォ ン、マグネシウムイオンなどのミネラル分は、電解工程において、電極上にスケールと して析出する。これにより、冷却水力もミネラル分を除去することができる。また、経時 的な水の蒸発によって冷却水の硬度が上昇しても、電解処理によって硬度を下げる ことができる。これにより、循環経路内でのスケールの付着を低減することができる。 さらに、所定時間ごとに電極の極性を反転させて運転を行うことにより、電極上に析 出したスケールを容易に剥離させることができる。これにより、電解装置のメンテナン スを容易に行うことができる。カロえて、循環経路内の冷却水の交換を必要最小限度 に抑えることができるため、水資源の無駄遣いを抑制することができる。
また、電解処理によって、冷却水中には殺菌能力を有する次亜塩素酸等が生成す る。これにより、微生物の繁殖を防止することができる。このようにして、環境負荷の大 きな薬液を使用することなぐ冷却水循環経路内での微生物やスケールの付着を抑 ff¾することができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本実施形態の冷却水循環装置の概略図
[図 2]電解装置を用いた冷却水の電解処理手順を示す図 - 1 (A)電解工程を行う様 子を示す図 （B)電解工程にぉ ヽて電極にスケールが付着する様子を示す図
[図 3]電解装置を用いた冷却水の電解処理手順を示す図ー2 (C)排出工程におい て陽極 陰極を入れ替えてスケールを剥離する様子を示す図 （D)剥離したスケー ルを排出する様子を示す図
[図 4]電解装置を用いた冷却水の電解処理手順を示す図ー3 (E)陽極 陰極を入れ 替えた状態で電解工程を行う様子を示す図 （F)電解工程にお 、て電極にスケール が付着する様子を示す図
[図 5]電解装置を用いた冷却水の電解処理手順を示す図 4 (G)排出工程におい て陽極 陰極を入れ替えてスケールを剥離する様子を示す図 （H)剥離したスケー ルを排出する様子を示す図
符号の説明
[0017] 1…冷却水循環装置
2…熱交翻 (被冷却機器）
3· ··クーリングタワー（冷却装置）
4…流水管 (流水路）
10…電解装置
11…電解槽
12A…第 1の電極（電極）
12B…第 2の電極（電極） 13· ··直流電源 (電圧源）
14· ··コントローラ (切替装置、導電率監視装置）
R1…冷却水循環経路
R2…バイパス経路
W…冷却水
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、本発明を具体ィ匕した実施形態について、図 1一図 5を参照しつつ詳細に説 明する。
図 1には、本発明を具体化した冷却水循環装置 1の概略図を示す。この冷却水循 環装置 1は、空冷装置や冷蔵装置等に備えられる熱交換器 2 (本発明の被冷却機器 )に冷却水 Wを循環させるためのものである。
[0019] 冷却水が循環する冷却水循環経路 R1 (以下、単に「循環経路 Rl」と称することが ある）は、熱交^^ 2とクーリングタワー 3とが、クーリングタワー 3で冷やされた冷却水 Wが熱交^^ 2に向力う往路、および熱交^^ 2を通過して温まった冷却水 Wがクー リングタワー 3に戻る復路の 2本の流水管 4 (本発明の流水路に該当する）で接続され て全体としてループ状に構成されたものである。クーリングタワー 3は、空気との接触 によって水を冷却する一般的な構成のものである。往路側の流水管 4には循環ボン プ P1が装備されて、クーリングタワー 3によって冷やされた冷却水 Wを熱交^^ 2に 圧送できるようになつている。また、循環経路 R1を流れる冷却水 Wは、経時的な蒸発 やメンテナンス等によって失われていくため、クーリングタワー 3には、冷却水 Wを外 部から補給するための、バルブ B付きの補給管 5が設けられている。
[0020] この冷却水循環装置 1には、両端がクーリングタワー 3に接続されたバイパス経路 R 2が設けられ、ここには、電解装置 10が設けられている。
[0021] 電解装置 10には、冷却水 Wを貯留するための電解槽 11と、この電解槽 11の内部 に設けられた第 1の電極 12Aと第 2の電極 12Bとが設けられている。これらの電極 12 A、 12Bは、直流電源 13 (本発明の電圧源に該当する）に接続されている。電極 12 A、 12Bとしては、電気分解装置に通常に使用されるものであれば特に制限はない 1S 例えばチタンにプラチナをコーティングしたもの、あるいはカーボン等の、冷却水 Wへの成分の溶出が起こらないものを好ましく使用することができる。直流電源 13に はコントローラ 14 (本発明の切替装置、および導電率監視装置に該当する）が接続さ れて、電極 12A、 12Bへ印加する電圧の制御や、両電極 12A、 12B間の電流 ·電圧 の監視等を行うことができるようになって 、る。
[0022] 電解槽 11には、クーリングタワー 3から冷却水 Wを供給するための給水管 15と、電 解処理後の冷却水をクーリングタワー 3に戻すための流出管 16とが接続されており、 これら給水管 15と、電解槽 11と、流出管 16とでバイノ ス経路 R2が構成されている。 給水管 15には、ノ ィパス側ポンプ P2が設けられて冷却水 Wを電解槽 11に圧送でき るようになっている。また流出管 16は、電解槽 11からオーバーフローした冷却水 Wを クーリングタワー 3に戻すようにされて 、る。
また、電解槽 11の底部にはホッパ 17が設けられ、このホッパ 17の底部にはバルブ B付きの排出管 18が設けられている。
[0023] 次に、上記のように構成された本実施形態の冷却水循環装置 1にお 、て、冷却水 Wの電解処理を行う手順にっ 、て説明する。
[0024] 循環ポンプ P1を作動させると、クーリングタワー 3内で冷却された冷却水 Wが流水 管 4を通って熱交換器 2に供給されて熱交換を行う。熱交換により温まった冷却水 W は、再び流水管 4を通ってクーリングタワー 3に戻され、クーリングタワー 3内で冷却さ れて熱交^^ 2に送られる。このように、クーリングタワー 3によって冷却された冷却水 Wが冷却水循環経路 R1内を循環することで、熱交換器 2に接続された空冷装置や 冷蔵装置等による冷却が行われる。
[0025] さて、クーリングタワー 3内を循環する冷却水 Wの一部は、図 2Aに示すように、バイ パス側ポンプ P2の作動によって給水管 15を通って電解槽 11に供給される。電解槽 11内では、第 1の電極 12Aおよび第 2の電極 12Bが冷却水に浸漬された状態で、第 1の電極 12Aを陰極、第 2の電極 12Bを陽極として両電極 12A、 12B間に直流電圧 を印加し、電気分解を行う（以下、第 1の電解工程と称する。本発明の電解工程に該 当する）。すると、冷却水 Wに含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン等 のミネラル分のイオンが、スケール Sとなって陰極である第 1の電極 12Aの表面に析 出する（図 2B)。これにより、ミネラル分が冷却水 Wから除去される。電解槽 11からは 常に冷却水 wがオーバーフローするようになっており、電解処理を受けてミネラル分 が減少した冷却水 Wは、流出管 16に流れ込んでクーリングタワー 3へ戻される。
[0026] 運転を継続していくと、陰極側である第 1の電極 12Aには、析出したスケール Sが 徐々に堆積していく。そこで、所定時間運転経過後に、陽極 -陰極を反転させて運転 を行う (排出工程)。
[0027] 排出工程では、図 3Cに示すように、まずバイノス側ポンプ P2を停止して、バイパス 経路 R2への冷却水 Wの供給を中断する。そして、コントローラ 14によって直流電源 1 3からの電圧を制御し、第 1の電極 12Aを陽極、第 2の電極 12Bを陰極として両電極 12A、 12B間に直流電圧を印加する。これにより、第 1の電解工程において第 1の電 極 12 A上に堆積して 、たスケール Sが剥がれ落ち、電解槽 11の底部に設けられたホ ッパ 17に落下する。ホッパ 17に集められたスケール Sは、排出管 18のバルブ Bを開 くことにより、電解槽 11内の冷却水 Wとともに排出される（図 3D)。このとき、電解槽 1 1内の冷却水 Wは、剥がれ落ちたスケール Sからミネラル分の一部が溶け出すことに よってミネラルリッチになっているため、全て排出することになる。しかし、電解槽 11は クーリングタワー 3と比較して容量がきわめて小さいため、従来のように一定期間ごと に循環経路 R1内の水を全て交換する場合と比較すれば、その排出量はずつと少な くてすみ、水資源の無駄な消費を抑制することができる。
[0028] 続いて、図 4Eに示すように、一対の電極 12A、 12Bを正負反転させた状態で、ノ ィパス側ポンプ P2を作動させて、バイパス経路 R2への冷却水 Wの供給を再開し、両 電極 12A、 12B間に直流電圧を印加する（以下、第 2の電解工程と称する。本発明 の電解工程に該当する）。すると、陰極側となった第 2の電極 12Bの表面には、冷却 水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等のミネラ ル分がスケール Sとなつて析出する。
運転を継続していくと、陰極側である第 2の電極 12Bには、上記した第 1の電解ェ 程と同様に、析出したスケール Sが徐々に堆積していく。徐々に堆積していく（図 4F) 。そこで、所定時間運転経過後に、再び陽極 -陰極を反転させて運転を行い（図 5G )、堆積したスケール Sを取り除く（排出工程、図 5H)。このようにして、第 1の電解ェ 程と第 2の電解工程とを、排出工程を間に挟みつつ繰り返していく。 [0029] このように、所定時間ごとに一対の電極 12A、 12Bの極性を反転させ、陰極上に堆 積したスケール Sを除去しつつ、電解を行う。これにより、ミネラル分を除去して冷却 水 Wの硬度を低下させ、循環経路 R1内でのスケールの付着を防止することができる 。また、電解処理によって、冷却水 W中には殺菌能力を有する次亜塩素酸等が生成 する。これにより、循環経路 R1内での微生物の繁殖を防止することができる。
[0030] さらに、急激な水分の蒸発等によって冷却水 Wの硬度が急上昇するなど、電解装 置 10によるミネラル分の除去のみでは対応できなくなる場合があるため、コントローラ 14には冷却水 Wの導電率監視機能を設けている。すなわち、コントローラ 14は電解 工程中において一対の電極 12A、 12B間の電流および電圧の値を所定時間毎にモ ユタし、これらの値に基づいて冷却水 Wの導電率を算出する。そして、導電率が予め 定められた所定の値を越えると、冷却水 Wの硬度が電解装置 10のみでは対応が不 可能な程に上昇したと判断し、冷却水循環装置 1の運転を停止して循環経路 R1内 の冷却水 Wの入れ替えを行う。このようにすれば、導電率計などの特別な装置を備え ることなぐ冷却水 Wの硬度を監視し、水分の急激な蒸発などの突発的な事態にも対 応できる。
[0031] 以上のように本実施形態によれば、冷却水循環経路 R1には電解装置 10が備えら れている。このような構成によれば、冷却水 Wに含まれるカルシウムイオン、マグネシ ゥムイオンなどのミネラル分は、電解工程において、電極 12A、 12B上にスケール S として析出する。これにより、冷却水 Wからミネラル分を除去することができる。また、 経時的な水分の蒸発によって冷却水 Wの硬度が上昇しても、電解処理によって硬度 を下げることができる。これにより、循環経路 R1内でのスケール Sの付着を低減するこ とがでさる。
[0032] さらに、所定時間ごとに電極 12A、 12Bの極性を反転させて運転を行うことにより、 電極 12A、 12B上に堆積したスケール Sを容易に剥離させることができる。これにより 、電解装置 10のメンテナンスを容易に行うことができる。カロえて、循環経路 R1内の冷 却水 Wの交換を必要最小限度に抑えることができるため、水資源の無駄遣いを抑制 することができる。
[0033] また、電解処理によって、冷却水 W中には殺菌能力を有する次亜塩素酸等が生成 する。これにより、微生物の繁殖を防止することができる。このようにして、環境負荷の 大きな薬液を使用することなぐ循環経路 R1内での微生物やスケールの付着を抑制 することができる。
[0034] さらに、電解装置は、循環経路 R1に設けられたバイパス経路 R2上に設けられてい る。このような構成によれば、電解装置 10のメンテナンスを行う際、冷却水循環装置 1 全体を停止させる必要はなぐ電解装置 10のみを停止させればよい。これにより、メ ンテナンスが容易となる。加えて、一対の電極 12A、 12B間の電流および電圧の値 に基づいて冷却水 Wの導電率をモニタする。これにより、導電率計などの特別な装 置を備えることなぐ冷却水 Wの硬度を監視し、水分の急激な蒸発などの突発的な事 態にも対応できる。
実施例
[0035] 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
[予備試験 1 (電気分解によるミネラル分除去の確認) ]
<予備試験 1 >
(1)電解装置
容量 8リットルの電解槽の内部に、 100mm X 200mmの白金メッキ板からなる陽極 と、 100mm X 200mmのメッシュ状の白金メッキ材からなる陰極とを設置した。両電 極間の距離を 70mmとした。また、電解槽内に攪拌子を投入して電解液を攪拌でき るよつにした。
[0036] (2)試験液
5000mlの水道水に塩化カルシウム 2水和物、および炭酸水素ナトリウムをそれぞ れ 5gずつ溶解した。
[0037] (3)電解試験
電解槽中に上記（2)で調製した試験液 5リットルを入れ、陽極および陰極が 72mm X 200mmまで試験液中に浸漬されるようにした。この状態で、攪拌子を回転させつ つ、両電極間に 20V、 0. 5Aで電圧を印加し、電気分解を行った。所定時間ごとに 試験液を 100mlずつ採取して、温度、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、塩ィ匕 物イオンを測定した。測定 ίお IS K 0101に従って行った。なお、試験液の採取時 に同量の新 、試験液を補充した。
[0038] (4)スケール剥離試験
上記（3)の電解試験を 3時間行った後、陽極、陰極を反転させて 50Vで 5分間電圧 を印カ卩した。
[0039] <結果 >
電解試験の開始直前、および開始 1時間後、 2時間後、 3時間後の試験液の温度、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、塩ィ匕物イオンの測定結果を表 1に示す。
[0040] [表 1]
J 電気伝導度 Mアルカリ度
pH 硬度 塩化物イオン C uS/m mgCaC03/l mg/l mgCI/l 電解前 10 7.83 242 581 66.89 42.6
1時間後 13 7.55 233 534 62.06 42.8
2時間後 16 7.17 220 434 51.31 46.6
3時間後 19 7.00 204 334 42.10 48.0
[0041] 表 1より、電解が進行するにつれて、 Mアルカリ度および硬度が低下した。また、電 気伝導度も低下した。このことから、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどのミネ ラル分が試験水中から除去されて 、ることが分かる。
また、陰極にはスケールが付着した力 これらは、スケール剥離試験において、陽 極、陰極を反転させて電圧の印加を行うことにより剥離させることができた。
[0042] [予備試験 2 (電流の変化の影響)]
く予備試験 2 - 1>
上記予備試験 1と同様の電解装置および試験液を用いて、両電極間に 20V 0. 5 Aで電圧を印加し、 2時間電気分解を行った。電気分解前後の陰極の重量差よりス ケールの付着量を測定した。また電気分解前後の試験液について、温度、 pH、電気 伝導度、 Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度を測定した。
[0043] <予備試験 2— 2 >
電流を 1. OAとした他は、予備試験 2— 1と同様にして試験を行った。 [0044] <結果>
電流を 0.5Aとした場合の電極の重量差、および試験液の温度、 pH、電気伝導度 Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度の測定結果を表 2に示した。また、電流を 1.0 Aとした場合について同様に表 3に示した。
[0045] [表 2] llunrnr ie网
m
/ ix. 電気伝導度 Mアルカリ度 硬度 遊離塩素濃度
°c PH
mgCaC03/l mg/l mgCI/l 電着 BIJ 0 12 7.77 245 575 524 0
2時間後 0.65 18 7.45 226 457 539 9.57
[0046] [表 3] 重量差 1 PH 電気伝導度 Mアルカリ度 硬度 遊離塩素濃度 g C μ S/m mgCaC03/ 1 mg/l mgCI/l 電着前 0 7.62 240 552 512 0
2時間後 1.13 7.00 208 322 273 10.1
[0047] 表 2および表 3より、電流を 0.5Aとした場合よりも、 1. OAとした場合の方力 電解 前後での電極の重量差が大きくなつており、より多くのスケールが付着していた。また 、電気伝導度、硬度、 Mアルカリ度の低下も、電流を大きくするほど増大した。このこ とから、電圧が同じであれば、電流が大きい方がミネラル分の除去量が大きくなるもの と考えられる。
[0048] [予備試験 3 (電圧の変化の影響)]
く予備試験 3 - 1>
上記予備試験 1と同様の電解装置および試験液を用いて、電極間距離を 4.4cm とし、両電極間に 15V 0.5Aで電圧を印加して 1時間電気分解を行った。電気分解 前後のの陰極の重量差よりスケールの付着量を測定した。また、電気分解前後の試 験液について、温度、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度、塩ィ匕 物イオンを測定した。 [0049] <予備試験 3— 2 >
電極間距離 9. 3cm,印加電圧 25Vとした他は予備試験 3— 1と同様にして試験を 行った。
[0050] <予備試験 3— 3 >
電極間距離 31. 2cm、印加電圧 55Vとした他は予備試験 3—1と同様にして試験を 行った。
[0051] <結果 >
印加電圧を 15V 25V 55Vとした場合の電極の重量差、および試験液の温度、 p H、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、遊離塩素濃度および塩化物イオンの測定結 果を表 4に示した。
[0052] [表 4]
重量差 電気伝導度 Mアル力リ度 硬度 遊離塩素濃度 塩化物イオン
PH
g °c U S/m mgCaC03/l mg/ l mgC I/ l mgCI /l 電着前 0 20 7. 65 237 537 629 0. 34 55
1 5 V 0. 33 20 7. 45 228 451 540 6. 19 51
2 5 V 0. 62 20 7. 31 219 405 493 6. 87 52
5 5 V 0. 71 20 7. 20 219 392 476 6. 73 54
[0053] 表 4より、電圧を大きくするほど電解前後での電極の重量差が大きくなつており、より 多くのスケールが付着していた。また、電気伝導度、硬度、 Mアルカリ度の低下も、電 圧が大きいほど増大した。このことから、電流が同じであれば、電圧が大きい方がミネ ラル分の除去量が大きくなるものと考えられる。付着するスケールの量は、ある程度、 電流 X電圧に比例する。なお、電気伝導度の低下率はそれほど大きくはな力つたが 、これは、試験液の調整に使用した炭酸水素ナトリウムに含まれるナトリウムイオンが 試験液中に残留していることの影響によるものと考えられる。したがって、ナトリウムィ オンがそれほど多く含まれていない通常の冷却水などでは、電圧の増大に伴う電気 伝導度の低下はもつと大きいものと考えられる。 また、遊離塩素濃度が増大したことから、電気分解によって次亜塩素酸が生じてい ることがゎカゝる。このことから、電気分解処理による殺菌効果が期待できる。遊離塩素 濃度は、印加する電圧の大きさに関わらずほぼ一定の値であった。
[0054] [冷却水の電解処理 1]
<実施例 1—1 >
ヤマハ発動機 (株)のクーリングタワーから冷却水を採取し、上記予備実験 1と同様 の電解装置で、電極間距離 10mm、電流 0.5A、電圧 13 Vで 1時間電気分解を行つ た。電気分解前後の試験液について、温度、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度 、遊離塩素濃度を測定した。
[0055] <実施例 1 2>
電極間距離 20mm、電流 0.5A、電圧 21Vとした他は、実施例 1—1と同様にして 試験を行った。
[0056] <実施例 1 3>
電極間距離 10mm、電流 1.5A、電圧 28Vとした他は、実施例 1—1と同様にして 試験を行った。
[0057] <結果 >
各実施例における試験液の温度、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、および 塩ィ匕物イオンの測定結果を表 5に示した。なお遊離塩素濃度はきわめて微量であつ たため測定ができな力つた。
[0058] [表 5]
：旦 |* 電気伝導度 Mアルカリ度 硬度 塩化物イオン
PH
。c uS/m mgCaC03/l mg/l mgCI/l 電解前 7.48 56.5 132.5 199 4.3
1 3 V 18〜19 7.63 53.4 124.0 189 4.3
2 1 V 20〜21 7.65 54.0 117.5 183 4.4
28 V 18-19 7.82 53.6 118.0 176 4.1 [0059] 表 5より、電解後の冷却水で電気伝導度、硬度、 Mアルカリ度の低下がみられ、ミネ ラル分の除去ができていることが確認された。冷却水に含まれる不純物がもともと少 なかったためか、電気伝導度、硬度、 Mアルカリ度の低下率はいずれの条件でもそ れほど変わりがな力つた。また、次亜塩素酸の発生も僅かであった。
[0060] [冷却水の電解処理 2]
アイシン精機 (株)新豊工場のクーリングタワーから冷却水を採取し、上記予備実験 1と同様の電解装置で、電極間距離 53mm、電流 0. 25A、電圧 8Vで 3時間電気分 解を行った。電気分解前後の陰極の重量差よりスケールの付着量を測定した。また 電気分解前後の試験液について、 pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、塩化物ィ オン、遊離塩素濃度、イオン状シリカを測定した。また、測定値より、ランゲリア指数を 算出した。
[0061] <結果 >
各実施例における試験液の pH、電気伝導度、 Mアルカリ度、硬度、塩ィ匕物イオン、 遊離塩素濃度、イオン状シリカ、ランゲリア指数を表 6に示した。なお、クーリングタヮ 一に補給される補給水についても、同様に測定を行い、その結果を併せて示した。
[0062] [表 6]
塩化物 イオン状 ランゲリア 電気伝導度 遊離塩素濃度 Mアルカリ度 硬度
pH イオン シリカ 指数 jU S/m mgCI/l mgCaC03/l mg/l mgCI/l mg/l
補給水 7.15 8.46 0.0 18.5 22.68 5.1 82 -2.1 電解前 8.19 51 1 0.0 168.5 999.4 705 1300 1.46 電解後 6.53 501 4.9 54.5 869.1 680 1200 -0.75
表 6より、クーリングタワー力 採取した冷却水（電解前）は、もとの水 (補給水）に比 ベてミネラル分がかなり濃縮されていた。電解後の冷却水では、電気伝導度、 Mアル カリ度、硬度が低下し、また陰極にはスケールが付着した。なお電解前後での陰極の 重量差は 0. 54gであった。このことから、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなど のミネラル分が電解によって冷却水中から除去されていると言える。また、カルシウム イオン、マグネシウムイオンなどと同様にスケールの原因となるイオン状シリカの濃度 も低下しており、同様に冷却水中から除去されていることが分力つた。さらに、スケー ルの付着しやすさの目安となるランゲリア指数が低下していることからも、電解によつ て冷却水がスケールの発生しにく!/、水となって!/、ることが示された。
[0064] カロえて、遊離塩素濃度が増大していることから、電解によって冷却水中に殺菌能力 のある次亜塩素酸が生成しているといえる。このことから、電解によって冷却水が微 生物の繁殖しにく 、水となって 、ると言える。
[0065] 本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなぐ例え ば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技 術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
(1)上記実施形態では、バイパス経路 R2を設けてここに電解装置 10を設置したが、 バイパス経路を設けず、クーリングタワーと熱交^^と電解装置とを流水管で接続し て 1つのループを形成するようにしても良 、。
[0066] (2)上記実施形態では、バイパス経路 R2の両端、すなわち給水管 15および流出管
16の端部をクーリングタワー 3に接続したが、バイパス経路の両端が例えば流水管 4 に接続されていても良い。
[0067] (3)本実施形態の冷却水循環装置は、空冷装置や冷蔵装置等に備えられる熱交換 器 2に冷却水 Wを循環させるためのものであった力 被冷却機器としては特に制限は なぐ冷却水を循環することによって冷却されるものであればいかなる機器であっても 良い。
産業上の利用可能性
[0068] 本発明によれば、環境に配慮しつつ微生物やスケールの付着を抑制できる冷却水 循環装置、および冷却水循環装置のスケール除去方法を提供できる。

Claims

請求の範囲
[1] 冷却水を冷却する冷却装置と、前記冷却装置と被冷却機器との間に設けられて冷 却水を循環させる流水路とによって構成された冷却水循環経路を備える冷却水循環 装置であって、
前記冷却水循環経路には、前記冷却水を貯留する電解槽と、前記電解槽内に設 置された一対の電極と、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧源とを備え、前記 一対の電極間に電圧を印加することにより前記電解槽内に貯留された前記冷却水の 電解処理を行う電解装置が備えられていることを特徴とする冷却水循環装置。
[2] 前記電圧源には、前記一対の電極の極性を入れ替える切替装置が備えられている ことを特徴とする請求項 1に記載の冷却水循環装置。
[3] 前記冷却水循環経路には両端がそれぞれ前記冷却水循環経路に連通するバイパ ス経路が設けられるとともに、
前記電解装置が、前記バイパス経路上に設けられていることを特徴とする請求項 1 または請求項 2に記載の冷却水循環装置。
[4] 前記電解装置には、前記一対の電極間の電流および電圧に基づいて前記冷却水 の導電率を算出する導電率監視装置が備えられていることを特徴とする請求項 1一 請求項 3の 、ずれかに記載の冷却水循環装置。
[5] 冷却水を冷却する冷却装置と、前記冷却装置と被冷却機器との間に設けられて冷 却水を循環させる流水路とによって構成された冷却水循環経路を備える冷却水循環 装置のスケール除去方法であって、
前記冷却水循環経路内に前記冷却水を貯留する電解槽と前記電解槽内に設置さ れた一対の電極とを設けるとともに、
前記一対の電極間に電圧を印加することで前記冷却水に含まれるミネラル分を前 記一対の電極のうち一方の電極上に析出させる電解工程と、前記一対の電極の極 性を直前の電解工程から反転させて一対の電極間に電圧を印加することで前記電 極上に析出した前記ミネラル分を剥離させるとともに剥離させた前記ミネラル分を前 記電解槽から排出する排出工程とを交互に繰り返すことを特徴とする冷却水循環装 置のスケール除去方法。
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