JPH0614866Y2

JPH0614866Y2 - 薬液自動供給制御装置

Info

Publication number: JPH0614866Y2
Application number: JP12081289U
Authority: JP
Inventors: 昭鈴木; 栄一菅野
Original assignee: Nihon Nohyaku Co Ltd
Current assignee: Nihon Nohyaku Co Ltd
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2004-04-20
Also published as: JPH0359089U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、冷却塔等の循環水（以下冷却水という）回路
で発生する種々の障害を抑制する為に添加する水処理薬
剤（以下薬液という）を規定量添加するための薬液自動
供給制御装置に関するものであり、更にまた、冷却水の
蒸発等によって生じる水質の変化をブローによって自動
的に所定の水質に保持するためのブロー制御装置とを兼
ね備えた薬液自動供給制御装置に関するものである。

（従来の技術）冷却塔等の冷却水回路には、藻、スケール、錆等によっ
て種々の障害が起こるが、この障害の原因を抑制するた
め、各種抑制剤が添加されている。また、同回路では、
冷却水が蒸発するため、冷却水が濃縮するという問題が
ある。冷却水が濃縮すると上記障害はより一層進行する
ので、強制的に給水して冷却水の入れ替えを行ない過度
の濃縮を防止している。

冷却水は飛散または蒸発によって冷却塔の水槽内の水位
が低下した場合には、水槽に補給水を供給すると共に薬
液を添加し、また、濃縮によって、水質が変化した場合
には水槽に補給水を強制的に入れて、冷却水をオーバー
フローさせ（以下冷却水のブローという）水質をコント
ロールしている。

従来、薬液は補給水量に合わせて添加するが、この場
合、薬液の添加は、補給水の一定量通過ごとに信号を発
信するパルス発信型流量計を給水管に組み込み、この流
量計からの信号を受信するごとに稼動する電磁式定量注
入装置により行なう流量比例注入方式をとっている。

このパルス発信型流量計を用いている理由は、冷却水の
補給はボールタップの開閉により行なわれているが、そ
の開閉状態は水槽液面の波立ちの影響を受け、全開・全
閉という繰り返しではなく、半開や1/3開などさまざま
に変化して、微妙な給水動作を繰り返えすため、単位時
間当りの補給水量が不均一で、定量薬液注入機の単独運
転による薬液注入では、薬液の添加量が安定しないから
である。

そこで、補給水の通過量を測定する制御装置等が必要で
あり、このため、補給水の一定量通過ごとに信号を発信
するパルス発信型流量計を用いて通過水量を測定してい
る。つまり、一定通過水量を１単位として、この水量に
対して薬液を注入することにより比例注入することがで
きる。

また、冷却水のブローについては、循環水中の冷却水の
濃縮を、冷却水導電率の変化としてとらえ、冷却塔
（水）用導電率計により常時循環冷却水の導電率を測定
していき、予め設定しておいた導電率を超えると強制的
に補給水を補給して、冷却水のブローを行ない導電率を
下げる方法がとられている。したがって、補給水のブロ
ーは通常の補給水回路とは別に、導電率計と連動する電
磁弁を組み込んだ補給水回路により行なう必要があっ
た。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、従来の冷却水管理手段は、上記のように
補給水の供給と共に薬液の添加をする装置と、冷却水の
ブローをする装置と、が全く別々で、また、全く別々の
制御により稼動するものなので、これらの装置は相当高
価なものとなり、かつ、きめの細かい管理を必要とする
ことから安価で簡便な装置が望まれていた。

本考案者らはこの点に鑑み、自由に冷却塔等の水槽に補
給水の供給と共に薬液を規定量添加できる装置を提供
し、さらに、必要により冷却水をブローすることにより
水質を規定値に管理することができる装置をさきに提案
した（実願平1-64295号）。

この出願のものは、第11図の系統図に示すように、冷却
塔用の補給水管３と冷却塔内空間部に設けられているボ
ールタップ２との間に補給水の供給量を一定に制御する
定流量弁を装着した急速給水弁４を接続すると共にボー
ルタップ２の開口部（内部）の圧力変化により稼動する
圧力スイッチ５を接続し、この圧力スイッチ５に連動す
るタイマー６を接続し、このタイマー６により補給水の
供給時間を積算し、一定の積算時間毎にタイマ６の信号
を受けて稼動する別のタイマー6A（サブタイマー6A）を
設け、この別のタイマー6Aによって給水が制御される電
磁弁７を接続し、さらに圧力スイッチ５に連動して薬液
を添加する定量ポンプ８を設けた構成としてある。

この構成において水槽１の水位が低下したとき、ボール
タップ２の開口部（内部）および急速給水弁４内部が開
き、圧力が低下するので、急速給水弁４より水槽１に補
給水が供給されると共にこの圧力変化を圧力スイッチ５
に導き、その接点を閉にし、定量ポンプ８によって薬液
を添加している。

また、サブタイマー6Aは電磁弁７の開閉を制御してお
り、電磁弁７開くと、急速給水弁４は給水状態となり補
給水が給水され、冷却水がオーバフローされ、濃縮度が
一定にコントロールされる。

本考案は、この構造をさらに改良し、補給水の供給を能
率よく行なうために、ボールタップ内部の圧力変化を
即、圧力スイッチに導き、この圧力スイッチに連動する
電磁弁によって給水管の通路を開いて給水を行なうよう
にした薬液自動供給制御装置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）本考案は、従来技術の問題点を解決するために、冷却塔
などの水槽９に、水面の昇降に伴うフロートの上下運動を弁の開閉に変え
て制御管21内に供給された水位制御水を排出−停止させ
る水位水圧変換機構（ボールタップ機構）を備えた圧力
検出伝導装置11と該圧力検出伝導装置11の制御管21内の
圧力変化に応じて作動する圧力スイッチ12とからなる水
位検出発信装置13を設け、前記圧力スイッチ12に前記圧力スイッチ12の信号によっ
て作動して、前記水槽９に補給水を供給する給水装置17
及び前記水槽９に薬液を添加する定量注入機（定量ポン
プ18）とを接続した構成としたものである。

また、圧力スイッチ12に補給水の供給時間を積算して一
定の積算時間毎に信号を出力する24時間タイマー19を接
続し、この24時間タイマー19に信号を出力する毎に設定
時間作動するサブタイマー20を接続し、このサブタイマ
ー20を電磁弁16に接続して設定時間だけ電磁弁16を開か
せ急速給水弁17Aを給水状態にさせ強制的に給水を行な
い、循環水をブローさせる。

（作用）本考案は、以上のように構成したので、水槽９の水位変
化で生じる、圧力検出伝導装置11の内部の圧力変化を圧
力検出伝導装置11より圧力スイッチ12に導き、この圧力
スイッチ12の作動信号を受けて作動する給水装置17によ
って、給水管10の流路を開いて、水槽９に補給水を供給
する。この時、この補給水の給水に合せて水槽９に薬液
を添加する定量注入機（定量ポンプ18）を作動させ、水
槽９に規定量の薬液の添加を行なう。

また、循環水の濃度を一定にコントロールするには、循
環水のブローが必要である。ブローは圧力スイッチ12に
接続したタイマー（24時間タイマー19、サブタイマー2
0）により給水時間を積算し、一定の積算時間ごとに信
号を出力するタイマー（24時間タイマー19、サブタイマ
ー20）によって給水装置17を作動させ、補給水の供給を
行なう。

（実施例）次に、本考案の第１の実施例を第１図にもとづいて説明
する。第１図は冷却塔の水槽に補給水の供給と、薬液の
添加をすると共に、循環水の強制ブローをするように構
成した本実施例の系統図を示している。以下、概略を説
明すると、水槽９に補給水を供給するための給水管10は
２つに分岐しており、一方（Ａ側）は圧力検出伝導装置
11に圧力スイッチ12を連結した水位検出発信装置13が接
続し、他方は定流量弁14と開閉弁15とを内蔵した急速給
水弁17Aと、電磁弁16と、からなる給水装置17（以下Ｂ
側という）が接続している。

また、水位検出発信装置13の圧力スイッチ12は給水装置
17の電磁弁16と、定量注入機である定量ポンプ18と、そ
して24時間タイマー19とに接続している。24時間タイマ
ー19は一定積算時間毎に信号をだし、サブタイマー20を
稼動させる。このサブタイマー20は上述回路とは別に給
水装置17の電磁弁16に接続している。

つづいて、各要部の説明をする。

水位検出発信装置13は、第２図および第３図に示すよう
に、圧力検出伝導装置11と圧力スイッチ12とから構成さ
れ、圧力検出伝導装置11は制御管21とフロート22とから
構成されているものである。図において、制御管21の入
口開口部は給水管10に固定され、排水口は水槽９の上部
に開口している。

また、制御管21の入口開口部は密閉栓23によって閉鎖さ
れているため、給水管10と制御管21とは、給水管10に設
けた水位制御水用の取出継手24と、制御管21に設けた、
水位制御水用の調節弁付継手25と、に接続した水位制御
水用の導管26によって連通している。これによって、水
位制御水はこの導管26より制御管21に導入されることに
なる。そして、その単位時間当たりの導入量Ｑは調節弁
付継手25によって任意に設定される。

また、制御管21の排水口には先端にフロート22を取付け
たロッド27が排水口に直交して上下に回動自在に取付け
られると共に制御管21内部には弁座28が設けられてい
る。そして、この弁座28とロッド27との間にはロッド27
に当接して、制御管21の排水口を開閉する弁29が摺動自
在に設けられている。

また、この弁座28と密閉栓23との間の制御管21の内部に
は圧力検出室30が形成されており、この圧力検出室30に
は圧力検出室30の圧力変化を取出す取出継手31が設けら
れている。そして、この取出継手31には導管32を介して
圧力スイッチ12が連結している。また、圧力スイッチ12
は給水装置17の電磁弁16に接続しており（第１図参
照）、電磁弁16は圧力スイッチ12に連動するようになっ
ている。

これによって、水槽９内の水位の変動はフロート22の位
置の高低変移を伴ない、弁座28と弁29の開度変化に変換
される。この結果、制御管21の圧力検出室30に導入され
た補給水の導入量Ｑは弁29と弁座28との開度の程度によ
り排水口から排水される。この排水量をｑとする。ｑ＝
０すなわち水槽内９の水位が上限値にある場合は、圧力
検出室30の圧力は給水管10内の圧力に等しくなる。

そして、水槽９内の水位が低下し、フロート22が下方に
変位して弁29と弁座28との開度が広がるに従って排水量
ｑが多くなり、排水可能量が導入量Ｑよりも多くなると
圧力検出室30の内圧が低下する。そして、内圧が圧力ス
イッチ12の下限設定値に達すると、圧力スイッチ12がＯ
Ｎ信号をだし、圧力スイッチ12に連動する給水装置17の
電磁弁16が開き、急速給水弁17Aの開閉弁15が開き給水
が開始される。

また、水槽９内の水位が上昇して、フロート22が上方に
変位して弁29と弁座28との開度が狭められ排水可能量が
導入量Ｑより小さく、Ｑ＞ｑとなることにより圧力検出
室30の内圧が上昇して、内圧が圧力スイッチ12の上限設
定値に達すれば、圧力スイッチ12がOFF信号をだし、圧
力スイッチ12に連動する給水装置17の電磁弁16によって
急速給水弁17Aの開閉弁15が閉じ給水が停止される。

このように、水槽９内の水位変化で圧力検出伝導装置11
の圧力検出室30に生じる圧力変化を取出継手31を介して
導管32により圧力スイッチ12に導き、圧力スイッチ12に
連動する給水装置17の電磁弁16により急速給水弁17Aの
開閉弁15を開閉し、水槽９に補給水を供給したり、また
は補給水の供給を停止したりする。したがって、本考案
の水位検出発信装置13の特徴は圧力検出伝導装置11の調
節弁付継手25と圧力スイッチ12の圧力上限、下限設定値
を変更調整することにより、水槽９の内の任意の水位で
圧力スイッチ12をON−OFFすることができることであ
る。

また、給水装置17は定流量弁14および開閉弁15を内蔵し
た急速給水弁17Aと、電磁弁16と、から概略構成され、
水圧によって駆動するものである。そして、この給水装
置17は、水位検出発信装置13が接続している給水管10の
Ｂ側にその一端側が接続している（第１図参照）。

また、第４図に示すように、急速給水弁17Aの内部には
前部から後部にかけて補給水流入口33、定流量弁14、閉
止弁座34、開閉弁15、補給水口35が設けられている。開
閉弁15は前後に変位可能に設けられており、閉止弁座34
に対して密着したり、離脱したりするいわゆる可撓自在
な構造となっている。そして、この開閉弁15の背後には
弁開閉圧力室36が形成されている。給水の制御は閉止弁
座34と閉止弁座34に当接する開閉弁15との位置関係によ
って決められる。

つまり、開閉弁15が閉止弁座34に密着すると給水は止ま
り、離れると給水されるようになっている。また、急速
給水弁17Aには補給水流入口33から外周部に連通した制
御水用の取出継手37が取付けられており、この取出継手
37には制御水導管38の一端が接続している。制御水導管
38の他端は、弁開閉圧力室36から外周部に連通した流量
調節弁付継手39に接続している。さらに、弁開閉圧力室
36には、圧力水取出継手40が設けられており、この継手
40には電磁弁16からの圧力導管41が接続している。

この構成によって、給水管10の保有する水圧は一方で、
給水管10より補給水流入口33、定流量弁14、閉止弁座34
の断面積をもって、定流量弁14の方向からの水圧で、開
閉弁15を押しており、他方で、補給水流入口33より制御
水導管38、弁開閉圧力室36を通って、弁開閉圧力室36の
方向からの水圧で開閉弁15を閉止弁座34に押しつけてい
る。

開閉弁15は弁開閉圧力室36内の背後圧力Ｐ１×開閉弁15
の受圧面積、の力で前部の方向に押される。この押す力
が給水管10の圧力Ｐ×閉止弁座34の内径面積、の力で後
部の方向に押す力より大となった時点、すなわち弁開閉
圧力室36の内圧（背後圧力）Ｐ１×開閉弁15の受圧面積
＞給水管10の圧力Ｐ×閉止弁座34の内径面積の関係とな
ったとき、開閉弁15が閉止弁座34に当接して補給水の供
給停止になる。

また、水位検出発信装置13の圧力スイッチ12は、前述し
たように給水装置17の電磁弁16に接続していると共に定
量注入機としての定量ポンプ18にも接続している。定量
ポンプ18は薬液タンク44内に挿入されている薬液吸入管
43により吸い上げられ薬液吐出管42を介して薬液を水槽
９に添加する。

さらに、圧力スイッチ12は定量ポンプ18とコントロール
ボックス45に装着された24時間タイマー19に接続してい
る。この24時間タイマ19は任意の積算時間に達したと
き、内蔵された接点の開閉により信号が発信される機能
を有している。また、コントロールボックス45内には24
時間タイマー19の発信する信号により稼動するサブタイ
マー20が組込まれている。サブタイマー20は給水装置17
の電磁弁16に接続しており、電磁弁16の開閉を制御して
いるものである。

以上のように構成した薬液自動供給制御装置は次のよう
に作用する。水槽９の水位が下り、フロート22が下限水
位に近ずいたとき、圧力検出伝導装置11の圧力検出室30
の内圧が低下し、この圧力変化を圧力検出室30の取出継
手31より導管32を経由して圧力スイッチ12に導き、この
圧力変化に応動して圧力スイッチ12がONとなり、その信
号を受けて給水装置17の電磁弁16が開となるように設定
してある。電磁弁16が開となると、急速給水弁17Aの弁
開閉圧力室36の内圧は圧力水取出継手40および圧力導管
43から排除され、開閉弁15は後方に変位し、閉止弁座34
と開閉弁15との間は開となり、定流量弁14で規定された
補給水が補給水口35から水槽９内に供給される。

また、圧力スイッチ12がＯＮとなったとき、同時に定量
ポンプ18の電源をＯＮとすることによって、定量ポンプ
18を稼動させ、薬液タンク44内の薬液を薬液吸入管43を
通じて、吸入し、薬液吐出管42から、水槽９に添加す
る。補給水の供給量は定流量弁14で規制された単位時間
当りの一定の量が供給されることになる。

水槽９の水位が上昇し、フロート22が上限水位に近ずい
たときは、圧力検出伝導装置11の圧力検出室30の内圧が
上がり、いままでとは逆行程で補給水の供給が停止され
ると共に薬液の添加も停止される。フロート22の上下に
よる圧力検出室30のどの圧力で圧力スイッチ12をON−OF
Fするかは圧力スイッチ12で自由に設定できる。

また、冷却水の濃縮度を一定にコントロールする冷却水
のブロー機能については、圧力スイッチ12の稼動中にコ
ントロールボックス45内に装着されている24時間タイマ
ー19に通電して、24時間タイマー19を同時に稼動させ
る。24時間タイマー19の稼動時間は給水時間を示すこと
になり、定流量弁14により、全給水量が把握できること
になる。

24時間タイマー19は任意の積算時間に達したとき、24時
間タイマー19に内蔵されている接点の開閉により信号が
発信される機能を持ち、この接点の開閉信号によりコン
トロールボックス45内に組み込んだサブタイマー20が稼
動する。サブタイマー20は給水装置17の電磁弁16の開閉
を制御しており、電磁弁16が開くと圧力水取出継手40よ
り圧力導管41から弁開閉成圧力室36の水圧が抜け、前述
のボールタップ11の変位の時と同じ原理によって給水状
態となる。このとき開閉時間はサブタイマー20によって
任意に設定できる。

そして、水槽９のフロート22の位置に関係なく給水が始
まるが、水槽９の水位をオーバフロー管46の排水口より
高くなる迄上昇させ、冷却水を強制的に排水させること
により冷却水の水質を一定の濃縮度に管理する。

ブロー量は次式(2)によって算出できる。

まず、濃縮度Ｎは、Ｎ＝（Ａ＋Ｂ）／Ｂ…(1) Ａ；（定流量×主タイマー積算時間）Ｂ；（定流量×サブタイマー稼動時間）＝強制ブロー量であらわされるから、強制ブロー量Ｂは(1)式から ∴
Ｂ＝Ａ／（Ｎ−１）…(2)となる。

なお、水位検出発信装置13に調節弁付継手25を設けて、
単位時間当りの補給水の導入量Ｑを調節していたが、こ
のようにはせず、第５図に示すように、導入量Ｑを固定
オリフィス49で制限し、弁29および弁座28の開度すなわ
ち水槽９の水位変化と排水量ｑの関係に対応させて圧力
スイッチ12の圧力上下限を設定してもよい。

次に、本考案の第２の実施例を第７図ないし第９図を用
いて説明する。なお、第１図ないし第５図と同一の部分
には同一の符合を付してその詳細な説明は省略する。本
実施例の特徴とするところは、ボールタップ機能を有し
た圧力検出伝導装置11と急速給水弁17Aとを一体構造と
して形成し、これを給水管10に接続したものである。作
用については第１の実施例と略同一なので省略する。

次に、本考案の第３の実施例を第10図にもとづいて説明
する。なお、第１図ないし第５図と同一の部分には同一
の符合を付してその詳細な説明は省略する。本実施例の
特徴とするところは、給水装置17を定流量弁14と電磁弁
16とから構成し、定流量弁14を給水管10に設置し、水位
検出発信装置13の圧力スイッチ12でON−OFFする電磁弁1
6を用いて直接、給水管を開き、給水管の補給水の流量
を規制するものである。作用については第１の実施例と
略同一なので省略する。

（考案の効果）本考案は、以上説明したように構成したものであるか
ら、安価で、故障がなく、また保守管理容易な薬液自動
供給制御装置を提供することができる。また、本考案に
係る薬液自動供給制御装置は水槽の水位変化を水位検出
発信装置の圧力スイッチに導き、該圧力スイッチに連動
させた給水装置によって給水を制御し、強制的に補給水
を供給するようにしたものであるから給水を能率よく行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す系統図、第２図は水位
検出発信装置の断面図、第３図は第２図のものの側面
図、第４図は給水装置の断面図、第５図は水位検出発信
装置の別のものを示す断面図、第６図は第５図のものの
側面図、第７図は本考案の第２の実施例を示す系統図、
第８図は一体に構成した水位検出発信装置と給水装置の
一部断面正面図、第９図は第８図のものの側面図、第10
図は本考案の第３の実施例を示す系統図、第11図は従来
の薬液自動供給制御装置の系統図である。９……水槽 10……給水管 11……圧力検出伝導装置 12……圧力スイッチ 13……水位検出発信装置 17……給水装置 18……定量ポンプ 19……24時間タイマー 20……サブタイマー

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冷却塔などの水槽に、水面の昇降に伴うフロートの上下運動を弁の開閉に変え
て制御管内に供給された水位制御水を排出−停止させる
水位水圧変換機構を備えた圧力検出伝導装置と該圧力検
出伝導装置の制御管内の圧力変化に応じて作動する圧力
スイッチとからなる水位検出発信装置を設け、前記圧力スイッチに前記圧力スイッチの信号によって作
動して、前記水槽に補給水を供給する給水装置及び前記
水槽に薬液を添加する定量注入機とを接続したことを特
徴とする薬液自動供給制御装置。
【請求項２】圧力スイッチに連動し、補給水の供給時間
を積算して任意に設定した積算時間毎に信号を発信し、
該信号を受けて、予め設定した時間、給水装置を作動さ
せるサブタイマーを給水装置に接続し、前記サブタイマ
ーの信号によって、給水装置を設定時間作動させて循環
水のブローを自動的に行うようにした請求項１記載の薬
液自動供給制御装置。