(57)【要約】【課題】空調装置などの機器が水の供給不足により異常停止する前に、予防的にストレーナを交換する時期を求めるために予め定めた詰まり具合に達したことを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムを提供する。【解決手段】ストレーナ汚れ詰まり検知システムは、機器に供給する水を導く管路の途中に介設され、上記水の中の塵埃を濾過するストレーナの汚れにともなう詰まりを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムにおいて、上記管路の水の流れる方向に対して中心軸が傾いた筒状のスクリーンと、両端が上記管路に接続され、上記スクリーンを弾性的に支持しながら内包するストレーナ本体と、上記スクリーンと上記ストレーナ本体との間に介在し、水から上記スクリーンが受ける圧力または上記スクリーンの変位を計測するセンサと、を有する。【選択図】図１
2006095487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給する水を導く管路の途中に介設された上記水の中の異物を濾過するストレーナに汚れにともなって起こる詰まりを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムにおいて、
上記管路の中を流れる水の流れる方向に対して底面が傾けられて配設された筒状のスクリーンと、
上記管路に接続された一方の開口から上記流れる方向に上記水が流入し、他方の開口から上記流れる方向に上記水が流出し、上記スクリーンを弾性的に支持しつつ内包するストレーナ本体と、
上記スクリーンと上記ストレーナ本体との間に介在し、上記水から上記スクリーンが受ける圧力または上記スクリーンの変位を計測するセンサと、
を有することを特徴とするストレーナ汚れ詰まり検知システム。
【請求項２】
上記スクリーンは、上記一方の開口に近い上記筒の一方の端部が上記ストレーナ本体に弾性的に支持され、上記筒の他方の端部が上記ストレーナ本体に回転自在に支持され、
上記センサは、上記一方の端部と上記ストレーナ本体との間に介在する圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載のストレーナ汚れ詰まり検知システム。
【請求項３】
上記スクリーンは、上記一方の開口に近い上記筒の一方の端部が上記ストレーナ本体により上記筒の中心軸方向に移動可能に支持され、上記筒の他方の端部がバネを介してストレーナ本体に対して上記中心軸方向に弾性的に支持され、
上記センサは、上記他方の端部の上記中心軸方向の変位を計測する変位センサであることを特徴とする請求項１に記載のストレーナ汚れ詰まり検知システム。
【請求項４】
上記計測された圧力または変位が予め定めた閾値より大きいまたは小さいとき警報を発する警報装置を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のストレーナ汚れ詰まり検知システム。
【請求項５】
新規の管路に備えられた上記スクリーンが受ける初期の圧力と上記スクリーンの交換毎の上記スクリーンが受ける交換直後の圧力とを記録し、上記交換直後の圧力が上記初期の圧力より所定の割合以上に減少したとき、上記管路が閉塞しているとして警報を発する警報装置を有することを特徴とする請求項１に記載のストレーナ汚れ詰まり検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水が循環される管路に介設される水の中の塵埃を除去するストレーナの汚れにともなう詰まりを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、冷熱装置において、熱源装置と熱交換器とを含む管路にポンプにより冷温水が循環されている。そして、冷温水の中に紛れる異物を取り除くために、管路にスクリーンを内蔵したストレーナが介設されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、循環されている冷温水の中に長い間スクリーンが放置されるので、スクリーンにスケールが沈澱堆積されて詰まりが進行していく。そして、このストレーナの汚れ詰まりの具合は、冷熱装置の運転データから推し量っているため、空調機器の異常停止または変調を検知するまで放置されてしまう。こうして、冷熱装置に供給される循環水量が少なくなり、熱交換不足が発生し、冷熱装置が異常停止してしまうという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、冷熱装置などの機器が冷温水の供給不足により異常停止する前に、予防的にストレーナを交換する時期を求めるために、予め定めた詰まり具合に達したことを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムは、供給する水を導く管路の途中に介設された上記水の中の異物を濾過するストレーナに汚れにともなって起こる詰まりを検知するストレーナ汚れ詰まり検知システムにおいて、上記管路の中を流れる水の流れる方向に対して底面が傾けられて配設された筒状のスクリーンと、上記管路に接続された一方の開口から上記流れる方向に上記水が流入し、他方の開口から上記流れる方向に上記水が流出し、上記スクリーンを弾性的に支持しつつ内包するストレーナ本体と、上記スクリーンと上記ストレーナ本体との間に介在し、上記水から上記スクリーンが受ける圧力または上記スクリーンの変位を計測するセンサと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムの効果は、スクリーンの汚れ詰まりによりスクリーンに加わる圧力またはスクリーンの変位を計測して汚れ詰まり具合を検知するので、冷温水が供給されている機器がその冷温水の供給不足により異常停止する前に、スクリーンの交換または洗浄の必要性が分かり、適切に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムのブロック図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面の断面図である。なお、図１においてストレーナの部分は断面図として表示している。
以下の説明においてパッケージを備えた空調設備を例に挙げて説明するが、チラーなど冷温水を供給する水回路が備えられたものであれば、この発明をその水回路に適用することができる。
【０００９】
このストレーナ汚れ詰まり検知システムが備えられた空調設備は、図示はしないが、排出する空気の温度を制御するパッケージ、そのパッケージから戻された冷温水を一旦外気で冷却するクーリングタワー、そのクーリングタワーで冷却された冷温水をパッケージに供給するポンプ、冷温水がクーリングタワーからパッケージを介してクーリングタワーに戻るように循環して流される管路から構成されている。
そして、パッケージには熱交換器が備えられ、パッケージの一次側では冷温水と冷媒との間で、二次側では冷媒と空気との間で熱交換される。このように熱交換が行われるとき、冷温水の流量が少なくなると、冷媒の熱交換率が悪くなる。そして、この冷温水の流量が所定量以下になると、圧縮機の性能以上の圧縮が行われるため、圧縮機が故障してしまう。
【００１０】
このように循環される冷温水には異物が紛れているので、それが下流に流れないように除去するため、Ｙ形ストレーナ１がクーリングタワーからパッケージの間の管路に介設されている。
このＹ形ストレーナ１は、図１に示すように、ストレーナ本体２とスクリーン３から構成されている。ストレーナ本体２は、一方の端部に設けられた開口に管路が接続され、冷温水が流入する流入部４、管路に流れる冷温水の流線の方向（図１の図上で左から右に水平方向）に対して底面が４５度傾くようにしてスクリーン３を保持するスクリーン保持部５およびＹ形ストレーナ１から冷温水が流出する流出部６から構成されている。なお、流線の方向と底面との角度は４５度に限るものではなく、底面から冷温水が流れ込み、側面から流れ出すようであれば、この発明を適用することができる。
冷温水は、流入部４から流入部４に近いスクリーン３の底面を通過してスクリーン３の中に流れ込み、それからスクリーン３の側面を通過して流出部６に流れ出す。そして、流入部４から流入する水に含まれる異物がスクリーン３の側面に捕集される。なお、図１に冷温水の中央の流線を点線で表している。
【００１１】
このような空調設備に備えられたストレーナ汚れ詰まり検知システム７ａは、中心軸方向の両端にリング１２ａ、１２ｂが嵌められたスクリーン３、流入部４に近いリング１２ａをストレーナ本体２に対して弾性的に支持する弾性支持部８、リング１２ａとストレーナ本体２との間に介在し、スクリーン３の側面に加わる圧力を計測する圧力センサ９、圧力センサ９で計測された圧力計測値が予め定められた閾値以上になったとき警報を発する警報装置１０ａから構成されている。
【００１２】
スクリーン３は、両方の底が開いている円筒状のメッシュである。そして、スクリーン３の流入部４に近い底面の反対の底面のリング１２ｂは、パッキング１３を介して水蓋１４に押さえ付けられている。リング１２ｂは、そのリング１２ｂの流線の方向に垂直な軸１５を中心にして回転自在に支持されている。それゆえ、流入部４に近いスクリーン３の底面は、その軸１５を回転中心として、回転自在に頭をふる。
一方、流入部４に近いリング１２ａは、弾性支持部８により支持されている。弾性支持部８は、図２に示すように、ストレーナ本体２の内側面に一端が固定され、他端がリング１２ａの外側面に固定された複数の板バネ１７からなる。
【００１３】
Ｙ形ストレーナ１に冷温水が流されるとスクリーン３の側面の法線方向に力が加わる。そして、この力と板バネ１７の圧力とが釣り合う状態でスクリーン３が保持される。
次に、スクリーン３に加わる力の経時変化について説明する。スクリーン３に加わる力は、スクリーン３の桟部分に加わる力とスクリーン３の開口を流れる冷温水の抵抗分からなる。そして、スクリーン３の桟部分にスケールが沈澱堆積して、桟部分が広くなるため、より大きな力が加わる。さらに、開口が狭くなるので、抵抗分が増えていく。スケールは、水中に含まれるカルシウムとマグネシウムの化合物のアルカリ粒子が安定度の高い結晶体として沈澱堆積したものである。
【００１４】
このように経時的にスクリーン３の側面の法線方向に押す力が増大していくので、圧力センサ９の圧力計測値も大きくなっていく。そして、この圧力計測値が警報装置１０ａに送られているので、予め閾値を定めておいて、この閾値と圧力計測値とを比べることにより、水量の減少をパッケージが冷温水の供給不足により異常停止する前に検知できる。
そして、冷温水の供給不足を予防的に検出することができるので、圧縮機を能力以上に稼動して故障を引き起こすことを防ぐことができる。
【００１５】
なお、上述の実施の形態１において、スクリーン３が押される方向に圧力センサ９が設置されているので、スケールが沈澱堆積するほど計測される圧力が大きくなるが、反対にスクリーン３が押される方向の反対方向に圧力センサ９を設置し、スケールが沈澱堆積するほど計測される圧力が小さくなるようにしてもよい。
また、流入部４に近いリング１２ａを回転自在に支持し、水蓋１４に近いリング１２ｂとストレーナ本体２との間に圧力センサ９を介在させて、圧力の変化を計測することによっても、ストレーナの汚れ詰まりを検知することができる。
【００１６】
また、実施の形態１において、スクリーン３は無底の筒として説明してきたが、水蓋１４側のスクリーン３の底面に底を設けて、その底に加わる力の変化を検出しても、汚れ詰まりの具合を検知することができる。
【００１７】
また、上述の実施の形態１において、圧力計測値を予め定められた閾値と比較することにより、スクリーンの交換時期を求めているが、機器の使用状況に応じてこの閾値を変更することにより、スクリーンの交換時期に使用状況を反映することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムのブロック図である。なお、図３においてストレーナの部分は断面図として表示している。
実施の形態２のストレーナ汚れ詰まり検知システムは、実施の形態１のストレーナ汚れ詰まり検知システム７ａの圧力検出の替わりにスクリーン３の変位を検出することが異なっており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
【００１９】
ストレーナ汚れ詰まり検知システム７ｂは、図３に示すように、中心軸方向の両端にリング１２ａ、１２ｂが嵌められたスクリーン３、スクリーン３が中心軸方向に移動可能になるように流入部４に近いリング１２ａをストレーナ本体２に対して案内支持する案内支持部２０、スクリーン３を水蓋１４方向に引っ張るためのリング１２ｂと水蓋１４との間に介在するコイルバネ２１、水蓋１４から縦立し、先端がリング１２ｂの一部に当接している変位センサ２２、変位センサ２２で計測された変位計測値が予め定められた閾値以上になったとき警報を発する警報装置１０ｂから構成されている。
【００２０】
この変位センサ２２は、同軸状の内側の円筒が外側の円筒の内側面により案内され、内側の円筒の先端に軸方向の力が加わると内側の円筒が外側の円筒の中に沈む。そして、ある深さだけ内側の円筒が沈むと、内側の円筒と外側の円筒とが電気的に導通する。このようにして、内側の円筒の沈み具合により電気的にオンオフすることができる。
【００２１】
Ｙ形ストレーナの使用開始時点では、変位センサ２２がオンするように設定しておく。その後、冷温水が循環されてスケールがスクリーン３に沈澱堆積しだすと、スクリーン３の側面を流出部６側に押す力が大きくなるので、スクリーン３はその押す力の分圧により、スクリーン３の軸方向に水蓋１４から離れる方向に移動する。そして、ある所定の長さだけスクリーン３が移動すると変位センサ２２がオフとなり、警報装置１０ｂにオフ信号が送られて、汚れ詰まりの警報が発せられる。
【００２２】
このようにスクリーンがある所定の値以上に変位したとき警報を発するので、機器の動作異常になる前の適切な時点でスクリーンの交換などを行える。
【００２３】
なお、上述の実施の形態２において、コイルバネ２１によりスクリーン３を水蓋１４方向に引き寄せるようにしているが、流入部４に近いリング１２ａとストレーナ本体２との間にコイルバネを介在させてスクリーン３が中心軸方向に水蓋１４に向かって引っ張られるようにしても、スクリーン３の変位を計測することができる。
【００２４】
実施の形態３．
実施の形態３のストレーナ汚れ詰まり検知システムは、実施の形態１の警報装置に管路の閉塞状態を算出する閉塞状態算出手段を追加したものである。
実施の形態１において説明したように、スクリーン３にスケールが沈澱堆積するとスクリーン３の側面を押す力が大きくなり、圧力センサ９により検出された圧力検出値が所定の閾値より大きくなったとき、管路に流れる水を一旦抜いてスクリーン３を交換する。このようにしてスクリーン３を交換した後の圧力検出値は元に戻るが、１回前に交換したときの圧力検出値に比べると、少し低下している。そして、長年に亘って複数回スクリーン３を交換すると、次第に低下している。この低下する原因は、管路に沈澱堆積するスケールが次第に管路を閉塞するために、流量が小さくなり、スクリーン３の側面を押す力が小さくなると考えられる。
そこで、閉塞状態算出手段は、スクリーン３の交換直後の圧力検出値を記憶し、管路が新規に配設されたときの圧力検出値を基準にして減少の割合が所定の値以上になったとき、管路の交換またはスケールの除去が必要であると判断し、警報を発する。
【００２５】
このようなストレーナ汚れ詰まり検知システムは、スクリーン交換後の圧力が新規に管路が配設したときの圧力に比べて大きく減少したとき管路の閉塞が進んでいると判断し、警報を発するので、管路の閉塞にともなう供給冷温水の減少にともない機器の異常停止を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムのブロック図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係わるストレーナ汚れ詰まり検知システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  Ｙ形ストレーナ、２  ストレーナ本体、３  スクリーン、４  流入部、５  スクリーン保持部、６  流出部、７ａ、７ｂ  ストレーナ汚れ詰まり検知システム、８  弾性支持部、９  圧力センサ、１０ａ、１０ｂ  警報装置、１２ａ、１２ｂ  リング、１３  パッキング、１４  水蓋、１５  軸、１７  板バネ、２０  案内支持部、２１  コイルバネ、２２  変位センサ。
【図１】
2006095487.tif 000003
【図２】
2006095487.tif 000004
【図３】
2006095487.tif 000005