(57)【要約】【課題】冷温水発生機の温水供給運転時に冷却水ラインの腐食発生のおそれを軽減することができる冷温水発生機、および、このような冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法を提供する。【解決手段】本発明は、上記課題を解決するため、冷却塔に連結した配管に冷却水の入口側のバルブおよび出口側のバルブにより接続して前記冷却塔との間で冷却水が循環する冷却水ラインと、当該冷却水ラインに接続するとともに、内部に前記冷却水を貯留水として溜め、前記貯留水の水面上方に気相部を保持した、前記冷却水の出入りが可能な密閉タンクと、を備えた冷温水発生機の構成とした。また、及び前記入口側のバルブと前記出口側のバルブとをともに閉じ、かつ、防錆剤を導入した水により前記冷却水ラインを満水保管する冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法の構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却塔に連結した配管に冷却水の入口側のバルブおよび出口側のバルブにより接続して前記冷却塔との間で冷却水が循環する冷却水ラインと、
当該冷却水ラインに接続するとともに、内部に前記冷却水を貯留水として溜め、前記貯留水の水面上方に気相部を保持した、前記冷却水の出入りが可能な密閉タンクと、
を備えたことを特徴とする冷温水発生機。
【請求項２】
請求項１に記載の冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法であって、
前記入口側のバルブと前記出口側のバルブとをともに閉じ、かつ、防錆剤を導入した水により前記冷却水ラインを満水保管することを特徴とする冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷温水発生機の温水供給運転時に冷却水ラインの腐食発生のおそれを軽減することができる冷温水発生機、および、このような冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷温水発生機は、主として冷却塔、空調機とともに冷暖房装置として用いられる。冷温水発生機では、温水供給運転時には熱駆動ヒートポンプとして機能し、冷水供給運転時に吸収液中の溶媒の気化により低温を得る冷凍機として機能する（特許文献１〜３）。
【０００３】
冷温水発生機の冷水供給運転時に用いる冷却水は、温水供給運転時には不要なため、冷却水を冷温水発生機の冷却水ラインから抜くか、あるいは、防錆剤を冷却水ライン内の冷却水に導入して冷却水ラインを満水保管する。なお、水を抜いた場合には、残留する水滴により冷却水ラインに腐食が発生するおそれがあるため、満水保管を行うことが多い。
【０００４】
冷温水発生機の冷却水ラインを満水保管して、その腐食を防止する場合、冷温水発生機の冷却水ラインを、この冷却水ラインに接続する、冷却塔に連結した配管から遮断し、冷温水発生機の冷却水ラインの冷却水のみ防錆剤濃度を上昇させて保管する。
【０００５】
ただし、冷温水発生機の冷却水ラインの両端にある入口側のバルブと出口側のバルブを両方とも閉めた状態で冷温水発生機の温水供給運転を行うと、温水発生時の高温再生器で発生した水蒸気の熱と加熱された吸収液の熱が冷却水ラインの内部の冷却水に伝わり、この冷却水が膨張して冷却水ライン内の圧力が上昇してしまう。
【０００６】
この圧力上昇は冷却塔に連結する配管から遮断された、冷温水発生機の冷却水ラインからの漏水や冷温水発生機の故障の原因となるおそれがあるため、満水保管するときには冷却水ラインの入口側のバルブと出口側のバルブの少なくとも一方を開けた状態で冷却水ラインを保管するのが一般的である。
【０００７】
しかし、少なくとも一方のバルブを開けた状態で温水供給運転と停止を繰り返すと、冷却水の膨張・収縮により冷温水発生機の冷却水ラインの内部と冷温水発生機の冷却水ラインに接続された配管との間で水の出入りが生じ、その結果、冷温水発生機の冷却水ラインの内部の防錆剤の濃度が徐々に低下し、冷温水発生機の冷却水ラインで腐食が発生することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０７−２１８０２４号公報
【特許文献２】特開平０６−３４７１２３号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４１１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、冷温水発生機の温水供給運転時に冷却水ラインの腐食発生のおそれを軽減することができる冷温水発生機、および、このような冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、
（１）
冷却塔に連結した配管に冷却水の入口側のバルブおよび出口側のバルブにより接続して前記冷却塔との間で冷却水が循環する冷却水ラインと、
当該冷却水ラインに接続するとともに、内部に前記冷却水を貯留水として溜め、前記貯留水の水面上方に気相部を保持した、前記冷却水の出入りが可能な密閉タンクと、
を備えたことを特徴とする冷温水発生機。
（２）
（１）に記載の冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法であって、
前記入口側のバルブと前記出口側のバルブとをともに閉じ、かつ、防錆剤を導入した水により前記冷却水ラインを満水保管することを特徴とする冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法。
の構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷温水発生機は、上記構成であるので、温水供給運転時に冷却水ラインの冷却水の入口側のバルブおよび出口側のバルブをともに閉じたままでも冷却水ラインの内部の圧力上昇の抑制を可能にし、冷却水ラインの内部に導入した防錆剤の濃度低下を抑制して冷却水ラインの腐食発生のおそれを軽減することが可能となる。
【００１２】
本発明の冷温水発生機の温水供給運転時の保管方法は、上記構成であるので、冷却水ラインの内部の圧力上昇の抑制を可能にし、冷却水ラインの内部に導入した防錆剤の濃度低下を抑制して、冷却水ラインの腐食発生のおそれを軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の冷温水発生機の一例のモデル図である。
【図２】（ａ）密閉タンク付近の部分拡大断面模式図である。（ｂ）冷却水ラインの垂直部分に密閉タンクを接続した例の部分拡大断面模式図である。（ｃ）冷却水ラインと密閉タンクとの他の接続例を示す部分拡大断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について、本発明の冷温水発生機の一例のモデル図である図１、および、その部分拡大模式図である図２を用いて説明する。なお、本発明の冷温水発生機はこの例に限定されず、本発明の要件を備えた冷温水発生機に及ぶ。
【００１５】
図１に示す、冷温水発生機１０の例は、基本的構成としてバーナー１、高温再生器３、低温再生器４、凝縮器５、蒸発器６、および、吸収器７からなるとともに、後述するように、本発明固有の構成要件として両端にそれぞれ冷却水の入口側のバルブＶＷａおよび出口側のバルブＶＷｂを有する冷却水ラインＬＷに密閉タンク８を備えている。なお、冷却水ラインＬＷは図示しない冷却塔および送水ポンプ等に連結した配管と接続しており、冷温水発生機１０と冷却塔との間で冷却水が循環可能となっている。
【００１６】
図１に示す、冷温水発生機１０の温水供給運転時の運転状況について説明する（冷水供給運転時の運転状況については説明を省略する）。温水供給運転は冷却水ラインＬＷの冷却水の入口側のバルブＶＷａ、および、出口側のバルブＶＷｂを閉じ、ラインＬ１ａのバルブＶ１ａ、および、ラインＬ２ａのバルブＶ２ａを開けて行う。
【００１７】
高温再生器３の内部の臭化リチウム水溶液等の吸収液２をバーナー１で加熱し、濃縮する。発生した水蒸気はラインＬ１、および、ラインＬ１から分岐するラインＬ１ｂにより低温再生器４を経て凝縮器５に至る。凝縮器５では水蒸気が冷却水ラインＬＷに接触するので、冷却水ラインＬＷの内部の水は暖まり、膨張する。水蒸気はさらに凝縮器５からラインＬ３を経て蒸発器６に至る。
【００１８】
一方、高温再生器３で発生した水蒸気の一部はラインＬ１から分岐するラインＬ１ａを経由して吸収器７に、そして、高温再生器３の内部の吸収液２もラインＬ２およびラインＬ２から分岐するラインＬ２ａにより吸収器７に、それぞれ供給される。この際、吸収器７の内部の冷却水ラインＬＷが暖まるため、やはり冷却水ラインＬＷの内圧は高くなる。
【００１９】
ラインＬ４とポンプＰ１は蒸発器６の底部の水２ａを蒸発器６の頂部にあるシャワーヘッドＬ５ｈによりシャワー水として蒸発器６の内部に供給する。このシャワー水は蒸発器６に供給された水蒸気を吸収してその水蒸気の熱と凝縮熱を得るとともに、これらの熱は温水ラインＬ６の内部の水を加熱する。この加熱された水は、空調や給湯などに用いられる。
【００２０】
また、ポンプＰ１は、蒸発器６からの水２ａの一部をラインＬ４から分岐した流量調節バルブＶ４ａを備えたラインＬ４ａを通し吸収器７に送って吸収器７の内部の吸収液２に加える。一方、ポンプＰ２を備えたラインＬ５は吸収器７の内部の吸収液２を高温再生器３に戻す。
【００２１】
図１に示す冷温水発生機１０の例では、冷却水ラインＬＷの冷却水の入口側（冷却水流れ方向上流側）のバルブＶＷａと出口側（冷却水流れ方向下流側）のバルブＶＷｂの間には、図２（ａ）の部分拡大模式図に示すように、上方に分岐する分岐部ＬＷａがあり、密閉タンク８の底部と水の出入りが可能となるように接続部８ａで接続している。
【００２２】
この密閉タンク８の内部には貯留水Ｗと気相部Ｇが存在する。この例では気相部Ｇの気体は空気であり、密閉タンク８はこの気相部Ｇを内部の貯留水Ｗ（冷却水）の水面Ｗｓ上方に保持している。
【００２３】
上述したように、冷温水発生機１０の冷却水ラインＬＷの冷却水の入口側のバルブＶＷａおよび出口側のバルブＶＷｂを閉じた状態では、温水供給運転時に高温再生器３で発生した水蒸気の熱が凝縮器５内部部分の冷却水ラインＬＷに、そして、高温再生器３で加熱された吸収液２の熱が吸収器７の内部の冷却水ラインＬＷに、それぞれ伝わり、冷却水ラインＬＷ内部の冷却水が膨張する。
【００２４】
冷却水ラインＬＷ内部の水が膨張すると、その膨張した体積に応じた水が密閉タンク８の内部に流入する。その結果、密閉タンク８の内部の貯留水Ｗの水面Ｗｓが上昇し、冷却水ラインＬＷの内部の水圧も上昇するが、密閉タンク８の内部の気相部Ｇによりその水圧の上昇は緩和される。このため、冷却水ラインＬＷに上記した密閉タンク８を設けていない場合に比べて水圧の上昇量は少なくなり、冷却水ラインＬＷの内部の水圧の過剰な上昇の抑制が可能となる。
【００２５】
このように、密閉タンク８は、内部の貯留水Ｗの水面Ｗｓ上方に気相部Ｇを保持する。そして、冷却水ラインＬＷと冷却水の出入りが可能に接続した密閉タンク８を備えた構成により、すなわち、気相部Ｇの収縮で冷却水ラインＬＷに付加される内圧上昇を軽減し、冷却水ラインＬＷの漏水や、冷温水発生機自体の故障などの障害の発生の抑制が可能となる。
【００２６】
さらに、温水供給運転時でも、冷却水ラインＬＷの入口側のバルブＶＷａと出口側のバルブＶＷｂの両方を閉じたままにできるので、これらバルブが仕切る冷却水ラインＬＷの内部の冷却水はこれらバルブを越えて出入りすることがない。このためバルブＶＷａとバルブＶＷｂの間の冷却水中の防錆剤濃度は低下せず、結果として冷却水ラインの腐食発生のおそれが軽減される。
【００２７】
なお、本発明において用いる防錆剤は特に限定されず、冷却水系で用いることが可能な防錆剤のなかから適宜選択できるが、そのうち満水保管期間を通して十分な安定性を有するものが好ましく、その添加濃度は十分な防錆効果が得られるものとする。そして、満水保管時の冷却水ラインＬＷ内の水は、十分な防錆効果が得られる限り、冷却水に防錆剤を添加したものであっても、あるいは、冷却水以外の水に防錆剤を添加したものであってもよい。
【００２８】
なお、密閉タンク８の容量が小さすぎたり、あるいは、密閉タンク８の内部の水の水面Ｗｓが高すぎたりすると、上記の圧力上昇抑制効果が十分なものとならない。このため密閉タンク８の大きさや内部の水面Ｗｓを、温水供給運転時の冷却水ラインＬＷの内部の水圧上昇を十分に緩和できるように設計し、あるいは、設定する。
【００２９】
また、冷却水ラインＬＷと密閉タンク８との接続は、密閉タンク８の底部あるいは底部付近で行うことが、密閉タンク８の容量を有効に利用できるので好ましい。
【００３０】
上記の例では水面Ｗｓ上方に気相部Ｇとして空気が存在していたが、空気ではなく、容易には水に溶解しない気体、たとえば窒素ガスなどの、その他の非腐食性の気体を用いてもよい。
【００３１】
また、密閉タンク８に透明な窓部を設けて密閉タンク８の内部の水位を確認できるようにしてもよい。さらに、密閉タンク８に内部の貯留水Ｗの水位を調整可能とするバルブや配管を設けることもできる。
【００３２】
なお、図１に示した例では冷却水ラインＬＷの冷却水の入口側のバルブＶＷａおよび出口側のバルブＶＷｂが冷温水発生機１０の冷却水ラインＬＷ以外のバーナー１、高温再生器３、低温再生器４、凝縮器５、蒸発器６、および、吸収器７からなる主要部分に近い箇所に配置してあるが、これらバルブＶＷａ及びバルブＶＷｂの間の配管をより長いものとして、バルブＶＷａ及びバルブＶＷｂの内一方あるいは両方を冷温水発生機１０の主要部分から図１の図示より離れた位置に設置してもよく、その場合も本発明に含まれる。
【００３３】
次に、図２（ｂ）および図２（ｃ）を参照して、密閉タンク８について、詳述する。
図２（ｂ）には、冷却水ラインＬＷの垂直部分に曲管部８ｂを備えた密閉タンク８を接続した例を示す。このように、冷却水ラインの水平部分以外にも本発明を応用することができる。
【００３４】
なお、図１および図２（ａ）に示した例では密閉タンク８は冷却水ラインＬＷの水平部分に分岐部ＬＷａと接続部８ａで接続した。また、図２（ｃ）に例示したように密閉タンク８の底部あるいは底部付近に冷却水の流入口８ｃと流出口８ｄを設け、冷却水ラインＬＷにそれぞれ接続部８ａにより接続していてもよい。
【００３５】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の冷温水発生機、および、冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００３６】
当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の冷温水発生機、および、冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法を適宜改変することができる。このような改変によってもなお、本発明の冷温水発生機、および、冷温水発生機の温水供給運転時の冷却水ライン保管方法の構成を備えている限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１      バーナー
２      吸収液
２ａ    水
３      高温再生器
４      低温再生器
５      凝縮器
６      蒸発器
７      吸収器
７ａ    通気壁
８      密閉タンク
８ａ    接続部
８ｂ    曲管部
８ｃ    流入口
８ｄ    流出口
Ｇ      気相部
Ｌ１    ライン
Ｌ１ａ  ライン
Ｌ２    ライン
Ｌ２ａ  ライン
Ｌ３    ライン
Ｌ４    ライン
Ｌ５    ライン
Ｌ５ｈ  シャワーヘッド
Ｌ６    温水ライン
ＬＷ    冷却水ライン
ＬＷａ  分岐部
Ｗ      貯留水
Ｗｓ    水面
Ｐ１    ポンプ
Ｐ２    ポンプ
Ｖ１ａ  バルブ
Ｖ２ａ  バルブ
ＶＷａ  バルブ
ＶＷｂ  バルブ
Ｖ４ａ  流量調節バルブ
１０    冷温水発生機
【図１】
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【図２】
2020200508.tif 000004