特許 6910040 薬液加温装置および薬液加温方法

(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】6910040

(24)【登録日】2021年7月8日

(45)【発行日】2021年7月28日

(54)【発明の名称】薬液加温装置および薬液加温方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20060101AFI20210715BHJP

   F28D 7/00 20060101ALI20210715BHJP

   F28D 7/02 20060101ALI20210715BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/00 K

   F28D7/00 Z

   F28D7/02

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-213223(P2016-213223)

(22)【出願日】2016年10月31日

(65)【公開番号】特開2018-71906(P2018-71906A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2019年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154727

【氏名又は名称】株式会社片山化学工業研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】505112048

【氏名又は名称】ナルコジャパン合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】100065248

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100159385

【弁理士】

【氏名又は名称】甲斐 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100163407

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 裕輔

(74)【代理人】

【識別番号】100166936

【弁理士】

【氏名又は名称】稲本 潔

(72)【発明者】

【氏名】林 聖一

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１２６０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０４９７５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１４２０９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−１４３７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／００

Ｃ０２Ｆ １／５０

Ｃ０２Ｆ ５／００

Ｆ２８Ｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源と放熱部とに冷却水を循環させる冷却水ラインまたは冷却水ラインから分岐したブロー水ラインに接続される水導入部と、冷却水中に添加される水処理薬液の薬液タンクおよび前記薬液タンクと前記冷却水ラインまたはブロー水ラインとを接続する接続パイプに設けられて前記水導入部と接続される熱交換部と、前記熱交換部と冷却水ラインまたはブロー水ラインとを接続する水排出部とを備え、
前記水導入部は、前記熱源にて加温された前記冷却水が流れる前記冷却水ラインにおける前記熱源よりも下流側の部分または前記冷却水ラインにおける前記熱源よりも下流側で分岐して前記熱源にて加温された前記ブロー水が流れる前記ブロー水ラインと接続されており、
前記熱交換部は、前記薬液タンク内の薬液と前記冷却水またはブロー水との間で熱交換させ、かつ、前記接続パイプ内の前記薬液と前記冷却水またはブロー水との間で熱交換させ、熱交換後の冷却水またはブロー水を前記水排出部を介して冷却水ライン内へ戻すかまたは外部へ排出するように構成された薬液加温装置。

【請求項2】

前記熱交換部は、前記薬液タンクの底部を当接支持する中空のタンク支持プレートを有し、
前記タンク支持プレートは、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて内部に冷却水またはブロー水を流通させるように構成された請求項１に記載の薬液加温装置。

【請求項3】

前記熱交換部は、前記薬液タンクを収納するタンク収納容器を有し、
前記タンク収容容器は、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて前記タンク収納容器と前記薬液タンクとの間に冷却水またはブロー水を流通させるように構成された請求項１に記載の薬液加温装置。

【請求項4】

前記熱交換部が、前記薬液タンクの外周面に巻かれた螺旋配管部を有し、
前記螺旋配管部は、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて内部に冷却水またはブロー水を流通させるように構成された請求項１に記載の薬液加温装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薬液加温装置および薬液加温方法に関し、詳しくは、産業機器、空調設備等を冷却する冷却水系の冷却水に添加する水処理剤としての薬液を収容する薬液タンクを加温可能な薬液加温装置および薬液加温方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工場、ビル等に設けられた産業機器、空調設備等の熱源を冷却する冷却水系の冷却水（循環水）は、通常、熱交換によって温められた後に、冷却塔といった冷却装置（放熱部）において蒸発潜熱などにより冷やされ、再び冷却水として循環使用される。したがって、冷却水に含まれる塩類は次第に濃縮されて高濃度になり、微生物の増殖およびスライムの形成が誘発され、様々な障害が引き起こされる。
すなわち、細菌や真菌のような微生物が冷却水系内の管壁や器壁に付着し、粘着性物質を分泌してスライムを形成する。そして、このスライムが冷却水系内、特に熱交換器に付着して熱交換性能を低下させ、管壁や器壁の腐食を引き起こし、また病原菌の飛散により衛生上の問題を引き起こす。

【0003】

一般に、冷却水系には、スライム、腐食およびスケールという３大トラブルがあり、これらを防止するために従来から種々の水処理剤の添加が検討され、実施されてきた。
水処理剤に含まれる薬剤（有効成分）としては、大別して殺菌、防食、スケール防止のための薬剤が挙げられ、１種以上の薬剤を含む水処理剤は、冷却水へ迅速かつ均一に溶解すると共に、薬剤濃度の制御が容易であることから、液状の形態であることが望ましい。

【0004】

薬液（液状の水処理剤）を収容する薬液タンクを備えた薬液注入装置は、屋外に設置される場合が多い。そのため、外気温が低い低温環境下では、薬液タンク内の薬液中の固形分が析出する場合がある。また、薬液タンクと冷却水ラインとを接続する接続部内の薬液が析出する場合もある。
そこで、例えば、特許文献１〜３では、低温環境下での析出を抑制した薬液が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４２７７０６４号公報

【特許文献2】特許第５１４０９２７号公報

【特許文献3】特許第５６４８１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

薬液は、それが実際に使用される冷却水系に応じたレシピ（成分比率）に調整されることが多く、低温環境下での析出の抑制が必要な場合にはさらに低温安定性が得られるレシピに変更される。
したがって、水処理剤メーカーは、様々な冷却水系および使用環境に応じた多種類の薬液を製造し在庫管理する必要があった。

【0007】

なお、薬液レシピの変更によって低温安定性を得るのではなく、薬液タンクおよび接続部の外周部に巻設したヒーターの熱によって低温環境下での薬液の析出を防止する方法も考えられるが、この方法は初期コスト（設備費）およびランニングコスト（電気代）が発生するため水処理剤ユーザーには受け入れられにくい。

【0008】

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、薬液種類の増加を抑制することができると共に、ランニングコストを発生させることなく低温環境下で使用する薬液の析出を防止することができる薬液加温装置および薬液加温方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

かくして、本発明によれば、熱源と放熱部とに冷却水を循環させる冷却水ラインまたは冷却水ラインから分岐したブロー水ラインに接続される水導入部と、冷却水中に添加される水処理薬液の薬液タンクに設けられて前記水導入部と接続される熱交換部と、前記熱交換部と冷却水ラインまたはブロー水ラインとを接続する水排出部とを備え、
前記冷却水またはブロー水を前記水導入部を介して前記熱交換部へ導入して前記薬液タンク内の薬液と前記冷却水またはブロー水との間で熱交換させ、熱交換後の冷却水またはブロー水を前記熱交換部から前記水排出部を介して冷却水ライン内へ戻すかまたは外部へ排出するように構成された薬液加温装置が提供される。

【0010】

また、本発明の別の観点によれば、熱源と放熱部とに接続された循環式の冷却水ライン内の冷却水に添加される水処理薬液を、前記冷却水または冷却水ラインから分岐したブロー水ライン内のブロー水を用いて加温する薬液加温方法が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、気温０℃以下の低温環境下でも凍結しない温度（例えば、５〜１０℃程度）に加温されている冷却水系の冷却水またはブロー水と、薬液タンク内の薬液とを熱交換させることができる。そのため、低温環境下に設置された薬液タンク内の薬液の温度を析出発生温度よりも低下させないように加温することが可能となる。
すなわち、低温安定性を得るために薬液レシピを変更するのではなく、冷却水系を流れる冷却水またはブロー水によって薬液を加温して析出を防止することができるため、薬液種類の増加が抑制され、水処理剤メーカーの負担軽減が図られる。

【0012】

また、循環式の冷却水系においては、循環した冷却水の熱を放熱部によって放出させて再使用するため、冷却水の低温環境下での薬液との熱交換は冷却水の予備冷却となり、冷却水系の冷却効率が向上する。これは、水処理剤ユーザーが得られるメリットであり、特に、冷却水系における産業機器といった熱源を冷却する既存の熱交換器よりも下流側に本発明の薬液加温装置を設けた場合に有効である。
さらに、本発明の薬液加温装置は、冷却水系および薬液の種類を問わず適用可能であるため汎用性に優れると共に、薬液を加温する熱源は既存の冷却水系を流れる冷却水またはブロー水のみであり電気代といったランニングコストを発生させないため、前記メリットが得られることを考慮すれば水処理剤ユーザーに受け入れられやすい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態１の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。

【図2】本発明の実施形態２の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。

【図3】本発明の実施形態３の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。

【図4】本発明の実施形態４の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。

【図5】本発明の実施形態５の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の薬液加温装置は、熱源と放熱部とに冷却水を循環させる冷却水ラインまたは冷却水ラインから分岐したブロー水ラインに接続される水導入部と、冷却水中に添加される水処理薬液の薬液タンクに設けられて前記水導入部と接続される熱交換部と、前記熱交換部と冷却水ラインまたはブロー水ラインとを接続する水排出部とを備え、
前記冷却水またはブロー水（好ましくは熱源にて加温された冷却水またはブロー水）を前記水導入部を介して前記熱交換部へ導入して前記薬液タンク内の薬液と前記冷却水またはブロー水との間で熱交換させ、熱交換後の冷却水またはブロー水を前記熱交換部から前記水排出部を介して冷却水ライン内へ戻すかまたは外部へ排出するように構成されている。

【0015】

本発明の薬液加温装置は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。

【0016】

（１）前記熱交換部は、前記薬液タンクの底部を当接支持する中空のタンク支持プレートを有し、
前記タンク支持プレートは、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて内部に冷却水またはブロー水を流通させるように構成されてもよい。
このようにすれば、タンク支持プレート内を流れる冷却水またはブロー水にて薬液タンク内の薬液を加温することができる。この際、薬液タンク内の底部付近の薬液は加温されて上昇するため、薬液タンク内で薬液の対流が発生し、薬液が均一に加温される。なお、この場合、薬液タンクの外周面を断熱材で覆ってもよく、このようにすれば熱効率が向上する。
また、タンク支持プレートは構造が簡単であるため、熱交換部の製造コストを低く抑えることができる。

【0017】

（２）前記熱交換部は、前記薬液タンクを収納するタンク収納容器を有し、
前記タンク収容容器は、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて前記タンク収納容器と前記薬液タンクとの間に冷却水またはブロー水を流通させるように構成されてもよい。
このようにすれば、簡素な構成の熱交換部を用いて薬液タンクを全体的に冷却水またはブロー水で覆うことができるため、薬液を効果的に加温することができる。

【0018】

（３）前記熱交換部が、前記薬液タンクの外周面に巻かれた螺旋配管部を有し、
前記螺旋配管部は、前記水導入部と前記水排出部とに接続されて内部に冷却水またはブロ ー水を流通させるように構成されてもよい。
この場合、例えば、市販の耐久性を有するゴム管といった可撓性パイプにて螺旋配管部を構成することが可能であるため、低コストにて熱交換部を作製することができる。

【0019】

（４）前記熱交換部は、前記薬液タンクを前記冷却水ラインまたはブロー水ラインに接続する接続パイプ内の前記薬液と前記冷却水またはブロー水とを熱交換可能に構成されてもよい。
このようにすれば、接続パイプ内の薬液も加温することができ、特に、接続パイプが長い場合に有効である。

【0020】

以下、図面を参照しながら本発明の薬液加温装置の各実施形態について詳説する。

【0021】

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。
まず、実施形態１の薬液加温装置２０が設けられた冷却水系１０の構成について説明する。

【0022】

＜冷却水系の構成について＞
この冷却水系１０は、主として、冷却塔１１と、冷却塔１１に接続されて冷却水Ｗを循環させる冷却水ライン１２と、冷却水ライン１２に設けられたメインポンプ１３と、冷却水ライン１２に接続された薬液タンク１４、薬液加温装置２０および薬液濃度測定制御部３１を含む薬液注入装置３０とを備える。

【0023】

さらに詳しく説明すると、冷却水系１０には冷凍機１５が設けられると共に、冷凍機１５は冷水ライン１６と接続されている。なお、冷却水系１０が工場、発電所等に設けられている場合の冷水ライン１６は主に産業機器と熱交換可能に設けられ、冷却水系１０がビル、駅、空港等に設けられている場合の冷水ライン１６は主に空調設備と熱交換可能に設けられている。

【0024】

なお、図示省略するが、冷却水系１０には、冷却水ライン１２から分岐して冷却水Ｗの一部（ブロー水）を抜き取り外部に排出するブロー水ラインと、新しい冷却水Ｗ（例えば、工業用水）を冷却水ライン１２中へ補給する補給水ラインと、冷却水Ｗ中の不純物を捕集する捕集部等が設けられている。

【0025】

薬液タンク１４は、冷却水中に添加されてスライム、腐食および／またはスケール等を抑制する有効成分を含んだ薬液（液状の水処理剤）Ｄｓを収容する樹脂製（例えば、ポリエチレン製）のタンクであり、上部には薬液補充口およびそれを開閉可能に覆う蓋体１４ａを有すると共に、下部には接続パイプと液密に接続される接続口１４ｂを有している。
さらに、実施形態１の場合、薬液タンク１４の外周面は、例えば、グラスウール、ポリウレタン等の断熱材１７にて覆われていてもよい。

【0026】

ここで、スライム抑制成分としては次亜塩素酸ナトリウム、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン等の有機系殺菌剤などが挙げられ、腐食抑制成分としてはヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、亜鉛塩、トリルトリアゾール等が挙げられ、スケール抑制成分としてはアクリル酸系ポリマー、マレイン酸系ポリマー等が挙げられる。

【0027】

薬液加温装置２０は、薬液タンク１４内の薬液と冷却水ライン１２を流れる冷却水Ｗとを熱交換可能に構成された熱交換部２１を備える。
実施形態１の場合、熱交換部２１は、薬液タンク１４の底部と当接して支持する中空のタンク支持プレート２１ａと、冷却水ライン１２から冷却水Ｗをタンク支持プレート２１ａ内に導入する水導入部２１ｂと、タンク支持プレート２１ａ内の冷却水Ｗを冷却水ライン１２へ排出する水排出部２１ｃとを有する。

【0028】

タンク支持プレート２１ａは中空のプレートであり、内部には補強用のリブ構造が設けられている。また、タンク支持部レート２１ａを構成する外周壁の２箇所（好ましくは対向位置）には水導入部２１ｂおよび水排出部２１ｃと接続される導入口２１ａ₁および排出口２１ａ₂が設けられている。また、これら導入口２１ａ₁と排出口２１ａ₂とはタンク支持プレート２１ａ内で連通している。

【0029】

タンク支持プレート２１ａは、耐久性、耐候性、耐食性、耐薬品性等を有する材質からなり、例えば、ステンレス鋼、チタン等の金属、あるいは高密度ポリエチレン等の樹脂にて形成することができ、冷却水ライン１２を構成する材料と同じ材料を用いてもよい。

【0030】

水導入部２１ｂは、冷却水ライン１２における冷却機１５よりも下流側の部分とタンク支持プレート２１ａの導入口２１ａ₁とを接続する導入側第１バイパス管であり、この導入側第１バイパス管にバルブ２１ｂ₁が設けられていてもよい。
水排出部２１ｃは、冷却水ライン１２における水導入部２１ｂよりも下流側の部分とタンク支持プレート２１ａの排出口２１ａ₂とを接続する排出側第１バイパス管であり、この排出側第１バイパス管にバルブ２１ｃ₁が設けられていてもよい。

【0031】

薬液注入装置３０は、薬液タンク１４内の薬液Ｄｓを所定の注入量で冷却水ライン１２を流れる冷却水Ｗ中に注入する装置であり、冷却水ライン１２に接続された導入側第２バイパス管３５ａと排出側第２バイパス管３５ｂとの間に設けられたインジェクター３２と、薬液タンク１４とインジェクター３２とを接続する接続パイプ３３と、導入側第２バイパス管３５ａに設けられた流量調整バルブ（電動バルブ）３４と、流量調整バルブ３４を制御可能な前記薬液濃度測定制御部３１とを備える。

【0032】

インジェクター３２は、冷却水ライン１２からの冷却水Ｗを内部に導入する流入部３２ａと、流入部３２ａ内に流入した冷却水Ｗを流入時の圧力よりも低下させて冷却水ライン１２へ流出させる流出部３２ｂと、接続パイプ３３と接続されて流入部３２ａと流出部３２ｂとの間に薬液Ｄｓを送り込む薬液吸込部３２ｃとを有し、市販品を用いることができる。

【0033】

実施形態１の場合、冷却水ライン１２における水導入部２１ｂと水排出部２１ｃとの間と、冷却水ライン１２における水排出部２１ｃの下流側とが、インジェクター３２を介して導入側第２バイパス管３５ａおよび排出側第２バイパス管３５ｂによって接続されている。そのため、薬液Ｄｓは冷却水ライン１２における水排出部２１ｃの下流側に注入される。

【0034】

制御部３１は、実施形態１の場合、蛍光トレーサー法に対応した装置であり、例えば、片山ナルコ株式会社製の「３Ｄ ＴＲＡＳＡＲ」（登録商標）を用いることができる。
蛍光トレーサー法に対応した制御部３１は、冷却水Ｗ中の薬液濃度の指標となる指標物質としての蛍光物質に特定波長の光を照射し、それによって励起発光した蛍光物質の発光強度（反射光の強度）を測定することにより、冷却水Ｗ中の薬液Ｄｓの濃度を間接的に測定することができる。

【0035】

そのため、薬液タンク１４内の薬液Ｄｓ中には、有効成分の種類および質量に応じた所定量の蛍光物質が添加されている。
実施形態１の場合、蛍光物質としては、例えば、ナフタレンスルホン酸塩類等が挙げられる。

【0036】

制御部３１は、例えば、冷却塔１１の下部の冷却水Ｗをポンプ３７ｂにて汲み上げて再び冷却塔１１内へ戻す循環経路３７ａに設けられ、冷却水Ｗを連続的に導入（通水）しながら冷却水Ｗ中の蛍光物質の発光強度を測定し、測定した発光強度（測定値）が予め設定入力された基準発光強度（設定値）の範囲内であるか否かを判定する。
また、制御部３１は流量調整バルブ３４のモータＭの制御回路と電気的に接続されており、前記判定の結果、測定値が設定値の下限を下回れば流量調整バルブ３４の開き度合いを大きくするようモータＭを駆動制御する指令信号が制御部３１から制御回路へ送信され、測定値が設定値の上限を上回れば流量調整バルブ３４の開き度合いを小さくするようモータＭを駆動制御する指令信号が制御部３１から制御回路へ送信される。

【0037】

＜冷却水系の動作について＞
冷却塔１１およびメインポンプ１３が駆動することにより、冷却水ライン１２内を矢印Ａ方向に冷却水Ｗが循環する。
この間、冷却水ライン１２内の冷却水Ｗは冷凍機１５を介して冷水ライン１６内の冷水と熱交換し温められ、温められた冷却水Ｗの一部は、薬液加温装置２０の水導入部（導入側第１バイパス管）２１ｂを通ってタンク支持プレート２１ａに流入し、水排出部（排出側第１バイパス管）２１ｃを通って再び冷却水ライン１２内の冷却水Ｗと合流する。

【0038】

この際、例えば、外気温が０℃前後である場合でも、タンク支持プレート２１ａ内へ流入する冷却水Ｗの水温は常時５〜１０℃以上のため、タンク支持プレート２１ａ内の冷却水Ｗと薬液タンク１４内の薬液Ｄｓとが熱交換することにより、薬液タンク１４内の下部の薬液Ｄｓが加温される。これに対して、薬液タンク１４内の上部の薬液Ｄｓは加温されないが、薬液タンク１４内で対流が発生して薬液Ｄｓ全体が冷却水Ｗと同等の温度まで均一化する。また、薬液タンク１４の外周面を断熱材１７にて覆うことで薬液Ｄｓの保温効果が得られるため、薬液加温装置２０の熱効率が向上する。

【0039】

このように、本発明の薬液加温装置２０によれば、薬液タンク１４内の薬液Ｄｓを加温する熱源として既設の冷却水ライン１２を流れる冷却水Ｗを有効利用しているため、低温環境下での薬液Ｄｓの析出防止を新たなエネルギーを消費することなく行うことができる。また、析出防止のために薬液Ｄｓ中の有効成分のレシピ変更をする必要がなくなるため、薬液Ｄｓの種類増加を抑制することができる。さらに、薬液Ｄｓとの熱交換によって冷却水Ｗは冷却されるため、冷却塔１１での冷却水Ｗの冷却効率が向上する。

【0040】

薬液加温装置２０を通過しない冷却水Ｗの一部は、薬液注入装置３０の導入側第２バイパス管３５ａを通ってインジェクター３２内に流入し、排出側第２バイパス管３５ｂを通って再び冷却水ライン１２内の冷却水Ｗと合流する。この際、インジェクター３２内において、流出部３２ｂ内の圧力が導入部３２ａ内の圧力よりも低くなり、ベルヌーイ効果によって薬液吸入部３２ｃ内が負圧となって薬液タンク１４内の薬液Ｄｓがインジェクター３２内に引き込まれるため、薬液Ｄｓと混合した冷却水Ｗがインジェクター３２から冷却水ライン１２へ排出される。このときの薬液Ｄｓの流量は、インジェクター３２から冷却水ライン１２へ排出される冷却水Ｗの流速（流量）に依存する。

【0041】

そして、冷却塔１１へ戻った冷却水Ｗは、回転するファン１１ａにより発生した上昇気流中でシャワー状に散布されて冷却され、再び冷却水ライン１２を循環する。
また、冷却塔１１内の下部に溜まった冷却水Ｗの一部は薬液注入装置３０の循環経路３７ａを循環し、この際、制御部３１に導入された冷却水Ｗ中の蛍光物質の発光強度が連続的に測定される。

【0042】

制御部３１は、前記のように測定値に基づく指令信号を流量調整バルブ３４へ送信し、それによって流量調整バルブ３４の導入側第２バイパス管３５ａを通る冷却水Ｗの流量を調整する。すなわち、蛍光物質の発光強度の測定値（冷却水中の薬液濃度）が設定値の下限を下回ると導入側第２バイパス管３５ａを通る冷却水Ｗの流量を増加させ、測定値（冷却水中の薬液濃度）が設定値の上限を上回ると導入側第２バイパス管３５ａを通る冷却水Ｗの流量を減少させるよう制御する。
これにより、冷却水Ｗ中の薬液Ｄｓの濃度に応じて、インジェクター３２を通過する冷却水Ｗの流量が調整され、インジェクター３２内に注入される薬液Ｄｓの注入量も適切に調整される。

【0043】

なお、このように構成された実施形態１の薬液加温装置２０において、薬液タンク１４内の薬液Ｄｓが析出しない外気温での使用環境下（例えば、春期〜秋期）では、バルブ２１ｂ₁、２１ｃ₁を閉じてタンク支持プレート２１ａ内に冷却水Ｗを通水させないようにしてもよい。特に、薬液タンク１４内の薬液Ｄｓの温度がタンク支持プレート２１ａ内に導入される冷却水Ｗの温度よりも高くなる場合、タンク支持プレート２１ａ内の冷却水Ｗが薬液タンク１４内の薬液Ｄｓによって加温されるため、このような場合はバルブ２１ｂ₁、２１ｃ₁を閉じてタンク支持プレート２１ａ内に冷却水Ｗを通水させないようにすることにより、冷却塔１１による冷却水Ｗの冷却効率を低下させないようにすることができる。

【0044】

（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。なお、図２において、図１中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
以下、実施形態２における実施形態１とは異なる構成を主に説明する。

【0045】

実施形態２において、薬液加温装置１２０は、薬液タンク１４を収納するタンク収納容器１２１ａと、冷却水ライン１２から冷却水Ｗをタンク収納容器１２１ａと薬液タンク１４との間に導入する水導入部（導入側第１バイパス管）２１ｂと、タンク収納容器１２１ａ内の冷却水Ｗを冷却水ライン１２へ排出する水排出部（排出側第１バイパス管）２１ｃとを有する熱交換部１２１を備える。

【0046】

タンク収納容器１２１ａは、その下部に設けられて水導入部２１ｂと接続される導入口１２１ａ₁と、上部に設けられて水排出部２１ｃと接続される排出口１２１ａ₂とを有する上方開口状の容器であり、実施形態１におけるタンク支持プレート２１ａの材質と同じ材質にて形成される。また、タンク収容容器１２１ａの下部には、薬液注入装置１３０の接続パイプ３３を液密に挿通させる挿通孔１２１ａ₃が設けられている。

【0047】

なお、実施形態２の場合、薬液タンク１４の底部とタンク収容容器１２１ａの底部との間にブロック状のスペーサ１８を設置し、薬液タンク１４の底部が冷却水Ｗに接するようにしてもよい。また、タンク収容容器１２１ａの上方開口部から冷却水Ｗ中にゴミが入り込まないよう円環状の蓋を設けてもよい。

【0048】

また、実施形態２において、薬液注入装置１３０は、概ね実施形態１における薬液注入装置３０と同じ構成を有するが、流量調整バルブ１３４の構成およびその取り付け位置が実施形態１とは異なる。
実施形態２の場合、冷却水ライン１２と導入側第２バイパス管３５ａとの接続箇所に流量調整バルブ１３４として電動式３方バルブが設けられ、この電動式３方バルブのモータＭの制御回路に制御部３１が電気的に接続されている。

【0049】

実施形態２の場合、流量調整バルブ１３４（電動式３方バルブ）の下流側において、冷却水中の薬液濃度が設定値の上限を上回っていると制御部３１にて判断されると、制御部３１は導入側第２バイパス管３５ａへ冷却水が流れずに冷却水ライン１２のみに冷却水が流れる流路設定となるよう流量調整バルブ１３４を切り替え、冷却水中の薬液濃度が設定値の下限を下回っていると制御部３１にて判断されると、制御部３１は導入側第２バイパス管３５ａに冷却水が流れる流路設定となるよう流量調整バルブ１３４を切り替える。このとき、冷却水ライン１２へ冷却水が流れても流れなくてもよい。
このように構成された実施形態２によれば、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

【0050】

（実施形態３）
図３は本発明の実施形態３の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。なお、図３において、図１および図２中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
以下、実施形態３における実施形態１および２とは異なる構成を主に説明する。

【0051】

実施形態３における薬液加温装置２２０は、実施形態２における熱交換部１２１に類似する熱交換部２２１を備えるものであり、薬液タンク２１４を全体的に収容するタンク収容容器２２１ａを有している。そして、タンク収容容器２２１ａが水導入部２１ｂおよび水排出部２１ｃを介して冷却水ライン１２に接続される点は実施形態２と同様である。

【0052】

実施形態３の場合、薬液タンク２１４は冷却水Ｗが流入しない密閉タイプであり、その上部には空気抜き２１４ａおよびバルブ付きの薬液補充用パイプ２１４ｂが設けられている。なお、空気抜き２１４ａおよび薬液補充用パイプ２１４ｂは、タンク収容容器２２１ａの天板を液密に貫通して外部に露出している。

【0053】

また、実施形態３の薬液注入装置２３０において、実施形態１および２で設けられていた導入側および排出側第２バイパス管３５ａ、３５ｂが省略され、インジェクター３２は冷却水ライン１２に直接設けられる。また、流量調整バルブ３４は接続パイプ３３に設けられる。
このように構成された実施形態３によれば、実施形態１および２と同様の作用効果を得ることができる。

【0054】

（実施形態４）
図４は本発明の実施形態４の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。なお、図４において、図１〜図３中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
以下、実施形態４における実施形態１〜３とは異なる構成を主に説明する。

【0055】

実施形態４における薬液加温装置３２０は、実施形態３における熱交換部２２１に類似する熱交換部３２１を備えるものであり、薬液タンク２１４からインジェクター３２に亘って全体的に収容するタンク収容容器３２１ａを有している。そして、タンク収容容器３２１ａが水導入部２１ｂおよび水排出部２１ｃを介して冷却水ライン１２に接続される点は実施形態３と同様である。
また、実施形態４において、液体注入装置２３０の構成は実施形態３と同様である。

【0056】

このように構成された実施形態４によれば、実施形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。さらに、実施形態４では、薬液タンク２１４からインジェクター３２までの接続パイプ３３内の薬液Ｄｓも冷却水Ｗにて加温して析出を防止することができるため、特に、接続パイプ３３が長いために接続パイプ３３内でも薬液Ｄｓが析出する場合に好適である。
なお、薬液タンク２１４からインジェクター３２までの接続パイプ３３内の薬液Ｄｓも冷却水Ｗにて加温する実施形態４の構成は、実施形態１〜３にも適用可能である。

【0057】

（実施形態５）
図５は本発明の実施形態４の薬液加温装置が設けられた冷却水系を示す概略的な構成図である。なお、図５において、図１〜図４中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
以下、実施形態５における実施形態１〜４とは異なる構成を主に説明する。

【0058】

実施形態１〜４では、本発明の薬液加温装置が、冷凍機１５および冷水ライン１６を介して産業機器や空調設備等と間接的に熱交換する冷却水系１０に設けられた場合を例示したが、本発明はこのような冷却水系１０への適用に限定されるものではない。
例えば、製鉄所で製造される高温の鋼材Ｆを冷却水Ｗにて直接的に冷却する設備が冷却水ライン１１２に備えられた冷却水系１１０にも実施形態１〜４の薬液加温装置を適用することができる。

【0059】

また、実施形態１〜４では、インジェクター３２を備えた薬液注入装置を用いた場合を例示したが、インジェクター３２、導入側および排出側第２バイパス管３５ａ、３５ｂを省略し、薬液タンク１４と冷却水ライン１１２とを接続する接続パイプ３３に定量ポンプ１９を設け、制御部３１にて定量ポンプ１９を制御することにより、冷却水Ｗへの薬液Ｄｓの注入量を制御するようにしてもよい。
なお、実施形態４と同様に、接続パイプ３３および定量ポンプ１９の内部の薬液Ｄｓも冷却水Ｗにて加温する構成としてもよい。

【0060】

（実施形態６）
本発明における熱交換部は、実施形態１〜５以外に、次の構成を備えたもの（図示省略）が挙げられる。
すなわち、実施形態６における熱交換部は、薬液タンクの外周面に巻かれた螺旋配管部と、冷却水ラインから冷却水を螺旋配管部内に導入する水導入部と、螺旋配管部内の冷却水を冷却水ラインへ排出する水排出部とを有する。
この場合、例えば、市販の耐久性を有するゴム管といった可撓性パイプにて螺旋配管部を構成することが可能であるため、低コストにて熱交換部を作製することができる。

【0061】

（実施形態７）
図１〜図５に示された冷却水系には冷却水ラインから分岐した図示しないブロー水ラインが設けられている。本発明の薬液加温装置および薬液加温方法は、実施形態１〜６のように冷却水によって薬液タンク内の薬液を加温することに限定されず、ブロー水ラインを流れるブロー水を用いて薬液を加温する場合も含まれる。

【0062】

（他の実施形態）
１．実施形態１〜５では、冷却水中の蛍光物質の発光強度を測定することにより間接的に冷却水中の薬液の有効成分濃度を測定する場合を例示したが、蛍光物質を薬液の有効成分に結合させて直接的に有効成分濃度を測定してもよく、これらを同時に行ってもよい。

【0063】

２．実施形態１〜５では、蛍光トレーサー法にて冷却水中の薬液の有効成分濃度を測定する場合を例示したが、蛍光トレーサー法以外にも、臭素トレーサー法、リチウムトレーサー法、色素トレーサー法等を用いてもよい。

【0064】

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明の薬液加温装置は、工場、ビル等に設けられた産業機器、空調設備等を冷却する冷却水系に適用可能である。

【符号の説明】

【0066】

１２、１１２ 冷却水ライン
１４、２１４ 薬液タンク
２０、１２０、２２０、３２０ 薬液加温装置
２１、１２１、２２１、３２１ 熱交換部
２１ａ タンク支持プレート
２１ｂ 水導入部（導入側第１バイパス管）
２１ｃ 水排出部（排出側第１バイパス管）
３３ 接続パイプ
１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ タンク収納容器
Ｄｓ 薬液
Ｗ 冷却水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】