特許 5953114 脱酸素装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5953114

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】脱酸素装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/20 20060101AFI20160707BHJP

   B01F 1/00 20060101ALI20160707BHJP

   B01F 3/04 20060101ALI20160707BHJP

   B01F 5/04 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/20 A

   B01F1/00 A

   B01F3/04 F

   B01F5/04

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-113694(P2012-113694)

(22)【出願日】2012年5月17日

(65)【公開番号】特開2013-240725(P2013-240725A)

(43)【公開日】2013年12月5日

【審査請求日】2014年12月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】598138028

【氏名又は名称】株式会社レイケン

(74)【代理人】

【識別番号】100087398

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 勝文

(74)【代理人】

【識別番号】100067541

【弁理士】

【氏名又は名称】岸田 正行

(74)【代理人】

【識別番号】100103506

【弁理士】

【氏名又は名称】高野 弘晋

(74)【代理人】

【識別番号】100164286

【弁理士】

【氏名又は名称】中里 卓夫

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼塚 雅博

(72)【発明者】

【氏名】岡嶋 洋

(72)【発明者】

【氏名】松村 高宏

(72)【発明者】

【氏名】秋田 裕武

(72)【発明者】

【氏名】小祝 大輔

【審査官】 ▲高▼ 美葉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４１０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０５７２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０９３５７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２２９４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００５４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９０５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１３０３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０９０９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４６３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／２０

Ｂ０１Ｄ １９／００

Ｃ０２Ｆ １／５８

Ｂ０１Ｄ ５３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

脱気ガスを被処理水に接触させることにより、被処理水中の溶存酸素を脱気ガスに吸収させ、被処理水中の溶存酸素濃度を低下させる脱酸素装置であって、
下端が開口した容器形状をなし、処理対象となる被処理水の水面下に少なくとも下端が没して内部に密閉空間を形成する気液接触塔と、
前記密閉空間内に脱気ガスを供給して該密閉空間内に脱気ガスを充満させる脱気ガス供給部と、
供給される被処理水を前記密閉空間内で、散布ノズル部により霧状に散布する被処理水散布部と、を有し、
前記気液接触塔の周壁の下部に、前記密閉空間内の気体を槽外に排気する排気開口部を設け、前記気液接触塔内における被処理水の液面レベルを前記開口部よりも上方に設定したことを特徴とする脱酸素装置。

【請求項2】

前記脱気ガスと前記被処理水は上方に向けて噴出することを特徴とする請求項１に記載の脱酸素装置。

【請求項3】

前記気液接触塔は、被処理水を貯水する貯水槽内に設置することを特徴とする請求項１または２に記載の脱酸素装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶存酸素濃度を脱気ガスにより低下させる脱酸素技術に関する。

【背景技術】

【0002】

工場等において、例えば高温となる生産設備（以下、冷却対象設備と称す）を水冷により冷却する冷却水循環システムが導入されている。この冷却水循環システムは、冷却対象設備を通る冷却水の循環系であり、冷却対象設備を冷却して暖まった冷却水を冷却（熱交換）する冷却機（熱交換器）と、冷却機で熱交換され、所定の温度まで下がった冷却水を一旦貯水する貯水槽と、この貯水槽内に貯水された冷却水を冷却対象設備へ給水する循環ポンプと、これら装置を夫々接続する配管とからなる。そして、このような冷却水循環システムには、冷却水中に溶け込んだ溶存酸素濃度を低下させる脱酸素装置を設け、冷却水の循環系を構成する各種の装置が酸化し、腐食することを防止している。この脱酸素装置としては、脱酸素処理する冷却水（被処理水）の中の溶存酸素濃度を窒素ガスを用いて低減させた方式が提案されている（特許文献１）。

【0003】

特許文献１に開示の脱酸素装置は、貯水槽内に脱酸素塔を半没させ、脱酸素塔の上部から被処理水を落下給水するとともに、脱酸素塔内の水中から窒素ガスを噴出させ、落下する被処理水の水滴に対して窒素ガスを対向接触させることで、脱酸素塔内において、被処理水中に溶存した酸素を窒素ガスで吸収する。

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−５４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に開示の脱酸素装置では、被処理水中の溶存酸素を窒素ガスにより十分に吸収させることはできず、冷却水の循環系を構成する各装置や配管を腐食させている場合があり、さらなる溶存酸素濃度の低減が求められている。

【0006】

そこで、本発明は、窒素ガスと被処理水中の溶存酸素との吸収効率を向上させることができる脱酸素装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の脱酸素装置は、（１）脱気ガスを被処理水に接触させることにより、被処理水中の溶存酸素を脱気ガスに吸収させ、被処理水中の溶存酸素濃度を低下させる脱酸素装置であって、下端が開口した容器形状をなし、処理対象となる被処理水の水面下に少なくとも下端が没して内部に密閉空間を形成する気液接触塔と、前記密閉空間内に脱気ガスを供給して該密閉空間内に脱気ガスを充満させる脱気ガス供給部と、供給される被処理水を前記密閉空間内で霧状に散布する被処理水散布部と、を有することを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記脱気ガスと前記被処理水は上方に向けて噴出することを特徴とする。
（３）上記（１）または（２）の構成において、前記気液接触塔は、被処理水を貯水する貯水槽内に設置することを特徴とする。
（４）上記（１）から（３）のいずれかの構成において、前記気液接触塔の周壁の下部に、前記密閉空間内の気体を槽外に排気する排気開口部を設け、前記気液接触塔内おける被処理水の液面レベルを前記開口部よりも上方に設定したことを特徴とする。
（５）上記（１）から（４）のいずれかの構成において、前記被処理水散布部に供給する被処理水中に、脱気ガスを予め混合させるエジェクターを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の請求項１に記載された発明によれば、（１）窒素ガスと被処理水中の溶存酸素との交換効率を向上させることができる。
（２）本発明の請求項２に記載された発明によれば、霧状に散布された被処理水と脱気ガスとの接触時間を長くするとともに、密閉空間内に充満された脱気ガスを常にフレッシュな状態に維持することができる。
（３）本発明の請求項３に記載された発明によれば、貯水槽内で貯水される被処理水を溶存酸素の低い状態とすることができる。
（４）本発明の請求項４に記載された発明によれば、気液接触塔内を密閉空間とし、かつ霧状に散布された被処理水中の溶存酸素を吸収した脱気ガスを排気開口部から気液接触塔の外へと排出することができる。
（５）本発明の請求項５に記載された発明によれば、被処理水噴霧部より散布される被処理水の粒径を微細にし、脱気ガスと被処理水の接触面積を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の脱酸素装置を適用した冷却水循環システムの概略図である。

【図1A】図１におけるＡ部拡大図である。

【図2】第１実施形態における脱酸素装置の概略図である。

【図3】第１実施形態の脱酸素装置を適用した冷却水循環システムの制御フローチャートである。

【図4】第２実施形態の脱酸素装置を適用した冷却水循環システムの概略図である。

【図5】第２実施形態における脱酸素装置の概略図である。

【図6】第２実施形態におけるエジェクターのｘ−ｚ断面図である。

【図7】第３実施形態の脱酸素装置を適用した冷却水循環システムの概略図である。

【図8】第３実施形態における脱酸素装置の概略図である。

【図9】第１実施形態から第３実施形態における冷却水循環システムの比較例概略図である。

【図10】第１実施例乃至第３実施例と比較例とを対比した脱酸素性能比較確認試験の結果である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は第１実施形態の脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１の概略図であり、図１（Ａ）は、図１におけるＡ部拡大図であり、図２は第１実施形態の脱酸素装置４の概略図である。ここで、図１（Ａ）における粗いドットを霧状に散布された被処理水とし、細かいドットは貯水槽内に貯水されている冷却水（被処理水）とする。また、図２において、構成を明確にするために、気液接触塔４２を透明として、内部の被処理水散布部４１が視認できるものとしてもよい。さらに、貯水槽３の長さ方向をｘ軸、貯水槽３の幅方向をｙ軸、貯水槽３の高さ方向をｚ軸とする。

【0012】

図１に示すように、冷却水循環システム１は、冷却水循環系１１と脱酸素処理水循環系１２とからなる。冷却水循環系１１は、冷却対象設備２、冷却対象設備２を冷却する冷却水（被処理水）を貯水する貯水槽３、貯水槽３から冷却対象設備２へ冷却水を送水する循環ポンプ５、循環ポンプ５より送水された冷却水の流量を調節する第２流量調節弁７３、冷却対象設備２から熱を吸収して暖まった冷却水冷却する冷却機６（熱交換手段）およびこれらの装置を接続する循環配管７からなる。この冷却対象設備２としては、例えばプレス成形機等が例示される。

【0013】

脱酸素処理水循環系１２は、循環ポンプ５と第２流量調節弁７３の間に位置する分岐接続配管７１、分岐接続配管７１から分岐された被処理水（冷却水）の流量を調節する第１流量調節弁７２、第１流量調節弁７２を介して流入する被処理水中の溶存酸素濃度を低下させる脱酸素装置４からなる。

【0014】

貯水槽３は、図１に示すように、冷却水循環系１１において循環する冷却水および脱酸素処理水循環系１２において循環して溶存酸素濃度が低下した冷却水（被処理水）を内部に貯水する。この貯水槽３において貯水された冷却水および被処理水を循環ポンプ５によって、冷却対象設備２および脱酸素装置４へと送水する。なお、この循環ポンプ５から冷却対象設備２へ送水される冷却水の流量および循環ポンプ５から脱酸素装置４へ送水される被処理水の流量は、第１流量調節弁７２および第２流量調節弁７３の開口度を調節して、最適な流量となるように調節する。

【0015】

次に、本実施形態の脱酸素装置４に関して説明する。脱酸素装置４は、図１に示す破線で囲んだ領域とし、被処理水散布部４１、気液接触塔４２および脱気ガス供給部４３からなる。

【0016】

被処理水散布部４１は、図２に示すように、第１流量調節弁７２の下流側における循環配管７に接続する散布接続配管４１１と、散布接続配管４１１に接続し、被処理水を密閉空間４２１内で微細な霧状にして散布する散布ノズル部４１２からなる。散布ノズル部４１２は、後述の気液接触塔４２内に挿入した状態で、散布ノズル固定部材（不図示）により気液接触塔４２に固定されている。この散布ノズル部４１２より被処理水を霧状にして散布することで、気液接触塔４２内に充満した脱気ガスと被処理水の接触面積が大きくすることができる。

【0017】

この散布ノズル部４１２は、上方を向いた状態で気液接触塔４２に固定した構成としても良い。この構成により、散布ノズル部４１２より散布された被処理水は上方への移動および下方への移動（自重落下）する際において、脱気ガスと被処理水を接触させて、被処理水中の溶存酸素を脱気ガスで吸収することができる。すなわち、本実施形態の脱酸素装置４は、単に水滴状の被処理水を落下させて、脱気ガスと被処理水を接触させるだけの脱酸素装置４に比べて、被処理水と脱気ガスとの接触距離（接触時間）を長くすることができる。このため、本実施形態の脱酸素装置４は、装置の高さを低く設定しても、貯水槽３内に貯水される被処理水の溶存酸素濃度を低くすることができる。

【0018】

気液接触塔４２は、図１、１（Ａ）および２に示すように、下端が開口した容器形状をなし、処理対象となる被処理水の水面４２３下に少なくとも下端が没して内部に密閉空間４２１を形成するものである。具体的には、図１および１（Ａ）に示すように、気液接触塔４２の内部に脱気ガスが充満した状態として、気液接触塔４２の全部を、貯水槽３内に貯水した被処理水に水没させて、接触槽固定部材（不図示）により貯水槽３に固定する。このように貯水槽３に対して気液接触塔４２を固定することで、気液接触塔４２の下方に被処理水の水面４２３を形成し、気液接触塔４２内を密閉空間４２１とする。この構成により、脱気ガスが気液接触塔４２内に過剰に収容され、気液接触塔４２内の圧力が高まった場合においては、気液接触塔４２の下方に形成された被処理水の水面４２３を下方に押し下げて、気液接触塔４２内の圧力が過度に上昇することを抑制することができる。なお、気液接触塔４２の全部を貯水槽３内に貯水された冷却水に水没させた状態として説明したが、気液接触塔４２の一部のみを貯水槽３内に水没させた状態としても良い。

【0019】

ここで、気液接触塔４２の周壁の下部に、図１（Ａ）に示すように、密閉空間４２１内の気体を気液接触塔４２外に排気する排気開口部４２２を設け、気液接触塔４２内における被処理水の液面レベルを排気開口部４２２よりも上方に設定する構成とすると良い。この構成により、気液接触塔４２内に密閉空間４２１を形成し、被処理水中の溶存酸素を吸収した脱気ガスを排気開口部４２２より排出することができる。また、排気開口部４２２のみから気液接触塔４２内の脱気ガスを排出させるため、脱気ガスの気泡径を大きくして、気液接触塔４２の外へ排出された脱気ガスを貯水槽３内に貯水した被処理水（冷却水）の水面に浮上させることができる。この構成により、貯水槽３内に貯水された冷却水を冷却対象設備２等に循環させる循環ポンプ５内に脱気ガスの気泡が流入することを抑制し、循環ポンプ５が損傷することを防ぐこともできる。

【0020】

脱気ガス供給部４３は、脱気ガス生成部４３１と脱気ガス送気管４３２からなる。脱気ガス生成部４３１は、脱気ガスを生成する装置であり、例えば脱気ガスを内部に充填したガスボンベなども含まれる。脱気ガス送気管４３２は、脱気ガス生成部４３１の供給口に一端を接続し、他端を気液接触塔４２内に挿入する状態として、送気管固定部材（不図示）により気液接触塔４２に固定されている。この脱気ガス生成部４３１より生成される脱気ガスとしては、例えば窒素ガスなどの不活性ガスを用いることができる。また、脱気ガス送気管４３２を上方に向けて気液接触塔４２に対して固定することで、気液接触塔４２内における溶存酸素を吸収した脱気ガスを排出開口部４２２から容易に排出することができる。

【0021】

上記構成により、本実施形態の脱酸素装置４は、脱気ガス生成部４３１により生成された脱気ガスを気液接触塔４２内に充満した状態で、被処理水を散布ノズル部４１２により霧状に散布することで、被処理水の水滴径が小さくなり、同一水量あたりの水滴の表面積を大きくすることで脱気ガスとの接触面積を大きくし、被処理水中の溶存酸素濃度を低くすることができる。

【0022】

また、本実施形態の脱酸素装置４は、気液接触塔４２内に脱気ガスを充満した状態で、被処理水と脱気ガスとを接触させるため、貯水槽３内に貯水された被処理水（冷却水）中に脱気ガスの細かい気泡が発生しない。このため、気液接触塔４２内の脱気ガスが、気泡として冷却水循環系１１に循環させる循環ポンプ５に到達することはなく、このためキャビテーションが発生することがない。

【0023】

次に本実施形態を適用した冷却水循環システム１の脱酸素処理方法について、図３を用いて説明する。初期状態は、気液接触塔４２内に脱気ガスが充満しており、貯水槽３内に所定量の被処理水が貯水された状態とする（ステップＳ１）。また、第１流量調節弁７２および第２流量調節弁７３はそれぞれ開状態とする。

【0024】

まず、貯水槽３内に貯水された被処理水は、循環ポンプ５により第１流量調節弁７２および第２流量調節弁７３を通り、脱酸素装置４側および冷却対象設備２側のそれぞれに連続的に送水される（ステップＳ２）。脱酸素装置４側へ送水された被処理水は、散布接続配管４１１を通り、散布ノズル部４１２より気液接触塔４２内に霧状に散布される（ステップＳ３Ａ）。この霧状に散布された被処理水は、気液接触塔４２内の脱気ガスにより溶存酸素を吸収され、被処理水の水面４２３へ落下する。また、この霧状に散布された被処理水の一部は、気液接触塔４２の内壁面に付着し、気液接触塔４２の内壁面を伝い、被処理水の水面４２３へ落下するまで、溶存酸素を脱気ガスに吸収させる。このようにして、散布ノズル部４１２で霧状に散布された被処理水に溶け込む酸素は、気液接触塔４２内に収容された脱気ガスにより吸収されるため、貯水槽３内に貯水される被処理水中の溶存酸素濃度が低くなる。

【0025】

脱気ガス生成部４３１は、脱気ガス送気管４３２を介して、脱気ガスを気液接触塔４２内に連続的に供給する（ステップＳ４Ａ）。この脱気ガス生成部４３１からの脱気ガスの供給に伴い、被処理水に溶け込む酸素を吸収した脱気ガスは、気液接触塔４２の下方に移動し、排気開口部４２２より気液接触塔４２の外へと排出される。この構成により、気液接触塔４２内の脱気ガスを、常にフレッシュな状態を維持して、気液接触塔４２内における脱気ガスによる脱酸素処理を継続することができる。

【0026】

また、冷却対象設備２側に送水された冷却水（被処理水）は、冷却対象設備２へと供給され、冷却対象設備２内の熱を冷却水により吸収する（ステップＳ３Ｂ）。そして、この冷却対象設備２内の熱を吸収して暖まった冷却水は、循環ポンプ５により冷却機６へ送られて、冷却される（ステップＳ４Ｂ）。

【0027】

上記のように、散布ノズル部４１２から散布された被処理水および冷却機６により冷却された冷却水は、貯水槽３内に貯水される（ステップＳ５）。この貯水槽３内に貯水された被処理水（冷却水）は、循環ポンプ５により再度、脱酸素装置４および冷却対象設備２へと連続的に送水される（ステップＳ１およびＳ２）。

【0028】

このように、脱酸素装置４により貯水槽３内に貯水される被処理水の溶存酸素濃度を低くするとともに、溶存酸素濃度および温度が低い被処理水（冷却水）を冷却対象設備２へ循環させることで、冷却対象設備２、冷却機６および循環配管７が腐食することを防ぐことができる。また、これらの装置および循環配管７の腐食を抑制することで、鉄の酸化物が被処理水中に溶解して水の汚濁（赤水発生など）が発生することを防ぐことができる。

【0029】

（第２実施形態）
図４は第２実施形態の脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１の概略図であり、図５は第２実施形態の脱酸素装置４の概略図であり、図６は第２実施形態におけるエジェクター４４のｘ−ｚ断面図である。座標系は第１実施形態と同じとする。

【0030】

第２実施形態の脱酸素装置４は、第１実施形態の脱酸素装置４において、第１流量調節弁７２と散布接続配管４１１の間にエジェクター４４を設け、脱気ガス送気管４３２の途中には、脱気ガス生成部４３１から生成された脱気ガスを、エジェクター４４へ送気する第１脱気ガス送気管７４と、気液接触塔４２内に送気する第２脱気ガス送気管７５とに分岐する送気分岐点７６を有する。その他の構成については、第１実施形態の脱酸素装置４と同じであるため、同じ部材には同じ符号を付して、その説明は省略する。

【0031】

エジェクター４４は、分岐接続配管７１から供給される被処理水（冷却水）に微細な気泡状態の脱気ガスを混合するものである。具体的な構成としては、エジェクター４４は、図６に示すように、被処理水流入路４４１、脱気ガス流入路４４３および混合水流出路４４４を有する。

【0032】

被処理水流入路４４１の下流側は、先細りの縮径部４４２aと末広がりの拡径部４４２ｂとからなり、被処理水流入路４４１から流出する被処理水の速度を増加させる。この被処理水の速度増加に伴って、エジェクター４４内を負圧とし、脱気ガス流入路４４３から脱気ガスをエジェクター４４内に流入させる。この流入させた脱気ガスと速度が増加した被処理水とがエジェクター４４内で混合することで、脱気ガスが微細な気泡状態で、被処理水と混合して、混合水流出路４４４から被処理水散布部４１へと流出する。

【0033】

この構成により、被処理水散布部４１からの被処理水の散布前において脱気ガスの混合により被処理水を細かくすることで、被処理水散布部４１から散布された被処理水の粒径を、第１実施形態における被処理水散布部４１から散布された被処理水の粒径よりもさらに微細にすることができる。これにより、被処理水散布部４１から散布された被処理水と気液接触塔４２内に充満した脱気ガスとの接触面積を大きくすることができる。

【0034】

また、散布ノズル部４１２より気液接触塔４２内に霧状に散布された被処理水と混合した脱気ガスの気泡は、気液接触塔４２の内壁面に付着する際、または気液接触塔４２内の空間に散布される際に、被処理水から分離し、気液接触塔４２内に放出される。また、仮に霧状に散布された被処理水が脱気ガスの気泡を含んだ状態で被処理水の水面４２３に落下した後においても、気液接触塔４２の底部内壁面に規制されて、脱気ガスの気泡は徐々に気液接触塔４２の上方へ浮上し、循環ポンプ５まで脱気ガスの気泡が到達することを抑制する。

【0035】

ここで、図５に示すように、送気分岐点７６と被処理水散布部４１の間に第３流量調節弁４５を設ける構成としても良い。エジェクター４４内が負圧状態となるため、第２脱気ガス送気管７５に送気される脱気ガスの量に比べて、第１脱気ガス送気管７４に送気される脱気ガスの量が多くなる。このように、脱気ガス生成部４３１で生成された脱気ガスが多量に第１脱気ガス送気管７４内に流入すると、第２脱気ガス送気管７５を介して気液接触塔４２内に供給される脱気ガスの量が少なくなり、気液接触塔４２内において被処理水に溶け込む酸素を脱気ガスにより十分に吸収することができなくなる。このため、第１脱気ガス送気管７４の途中に第３流量調節弁４５を設けて、エジェクター４４へ流入する脱気ガスの量を規制する。この構成により、気液接触塔４２内に収容される脱気ガスの量を十分に確保した状態で、エジェクター４４にも脱気ガスを送気することができる。

【0036】

また、図５に示すように、第３流量調節弁４５の下流に逆止弁４６を設ける構成としても良い。この構成により、被処理水流入路４４１からエジェクター４４内に流入する被処理水の量が、脱気ガス流入路４４３からエジェクター４４内に流入する脱気ガスの量に比べて過剰に多くした場合においても、エジェクター４４内に流入した被処理水が脱気ガス生成部４３１へ逆流することを防ぐことができる。

【0037】

（第３実施形態）
図７は第３実施形態の脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１の概略図であり、図８は第３実施形態の脱酸素装置４の概略図である。座標系は第１実施形態と同じとする。

【0038】

第３実施形態の脱酸素装置４は、第２実施形態における被処理水散布部４１の構成に代えて吐出部４７とし、第２実施形態における第２ガス送気管７５を省略したものである。その他の構成は、第２実施形態の脱酸素装置４と同じであるため、同じ部材には同じ符号を付して、その説明は省略する。

【0039】

吐出部４７は、図８に示すように、一端をエジェクター４４に接続し、他端を気液接触塔４２内に位置させて上方に向けた状態で気液接触塔４２に固定されている。第２実施形態で説明したように、脱気ガス生成部４３１から生成された脱気ガスおよび循環ポンプ５より供給された被処理水は、エジェクター４４において、微細な気泡状態の脱気ガスと混入し、被処理水中に脱気ガスが混入した状態として、吐出部４７へと送水される。この混入状態にある被処理水と脱気ガスは、吐出部４７より吐出され、被処理水に混入された脱気ガスの一部は、気液接触塔４２の密閉空間４２１内に放出される。また、被処理水中に残った脱気ガスの気泡についても、気液接触塔４２の下部内壁面に規制され、気液接触塔４２の外へ移動することが抑制され、気液接触塔４２内に放出させる。この構成により、本実施形態の脱酸素装置４は、被処理水に脱気ガスの気泡を混入した状態においても、脱気ガスが気液接触塔４２内において放出される構成であるため、循環ポンプ５まで微細な気泡状態の脱気ガスが流入することを抑制することができる。また、本実施形態の脱酸素装置４は、微細な気泡状態の脱気ガスをエジェクター４４から吐出部４７までの間で、混入させるため、被処理水に溶け込む酸素を脱気ガスで吸収して、貯水槽３内に貯水される被処理水の溶存酸素濃度を低くすることができる。

【0040】

なお、第３実施形態の脱酸素装置４においても、被処理水流入路４４１からエジェクター４４内に流入する被処理水が逆流することを防ぐために、脱気ガス生成部４３１からエジェクター４４の間に逆止弁４６を設けても良い。

【0041】

（脱酸素性能比較確認試験）
第１実施形態乃至第３実施形態の脱酸素装置４における脱酸素性能を確認するために確認試験を行った。第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態における脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１を、図１、４および７に示し、それぞれを第１実施例、第２実施例および第３実施例とする。但し、今回は脱酸素性能を確認することが目的であるため、冷却対象設備２および冷却機６を省略した。そして、第１実施例乃至第３実施例の脱酸素装置４における脱酸素性能を確認するために、図９に示すように脱気ガス生成部４３１により生成される脱気ガスを直接貯水槽３に注入して脱酸素処理を行う脱酸素装置（以下、比較例という）についても脱酸素性能を確認する試験を行った。ここで、第１実施例乃至第３実施例および比較例における脱酸素装置４の試験条件としては、貯水槽３内に１４０[Ｌ]の水道水を貯水し、循環ポンプ５にクルンドフォス社のＣＨ１２−４０を用い、脱気ガス生成部４３１より生成されるガスとして窒素ガスを用いた。そして、脱気ガス生成部４３１より貯水槽３へ流入する窒素ガスの流入量および貯水槽３から装置全体および脱酸素装置４へ循環する被処理水の循環量に関しては表１に示す通りとした。貯水槽３内に酸素濃度計を設け、１０分毎に測定を行い、１１０分間計測を行った。

【0042】

上記のような試験条件の下に行った第１実施例乃至第３実施例および比較例における冷却水循環システム１の試験結果を図１０に示す。図１０を見て分かるように、第１実施例乃至第３実施例の脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１は、脱酸素処理を開始してから１1０分間で、被処理水における溶存酸素濃度が約２[mg/L]よりも低い値まで下がることが分かる。これに対して、比較例における脱酸素装置４を適用した冷却水循環システム１は、脱酸素処理を開始してから１１０分経過しても、貯水槽３内に貯水される被処理水の溶存酸素濃度が６．５[mg/L]までしか下がらないのが分かる。すなわち、第１実施例乃至第３実施例の脱酸素装置４は、１１０分間の脱酸素処理により、比較例における溶存酸素濃度の約半分以下にすることができる。

【0043】

上記試験結果より、単に窒素ガスを貯水槽３内に混入させる比較例に比べて、第１実施例乃至第３実施例の脱酸素装置４は、窒素ガスと被処理水との接触面積を増やすことで、貯水槽３内に貯水された被処理水の溶存酸素濃度を低くすることができる。

【0044】

本発明を第１実施形態乃至第３実施形態に基づいて説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

【符号の説明】

【0045】

１ 冷却水循環システム
１１ 冷却水循環系 １２ 脱酸素処理水循環系
２ 冷却対象設備
３ 貯水槽
４ 脱酸素装置
４１ 被処理水散布部 ４１１ 散布接続配管 ４１２ 散布ノズル部
４２ 気液接触塔 ４２１ 密閉空間 ４２２ 排気開口部 ４２３ 被処理水の水面
４３ 脱気ガス供給部 ４３１ 脱気ガス生成部 ４３２ 脱気ガス送気管
４４ エジェクター ４４１ 被処理水流入路 ４４２a 縮径部 ４４２ｂ 拡径部 ４４３ 脱気ガス流入路 ４４４ 混合水流出路
４５ 第３流量調節弁 ４６ 逆止弁 ４７ 吐出部
５ 循環ポンプ
６ 冷却機（熱交換手段）
７ 循環配管
７１ 分岐接続配管 ７２ 第１流量調節弁 ７３ 第２流量調節弁 ７４ 第１脱気ガス送気管 ７５ 第２脱気ガス送気管 ７６ 送気分岐点

【図1】

【図1A】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】