(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水が供給されている冷凍機に対して蒸気を供給する為の蒸気配管の熱損失を計測するシステムであって、
前記冷凍機に対する前記冷水の流量と温度を計測する第１計測手段と、
前記蒸気配管に係わる前記蒸気の温度を計測する第２計測手段と、
演算装置とを有し、
前記演算装置は、
前記第１計測手段の計測結果に基づいて前記冷凍機の冷凍能力を求める冷凍能力算出手段と、
該冷凍能力と、予め記憶されている前記冷凍機の特性データとに基づいて、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の流量を推測する蒸気流量推測手段と、
該蒸気流量推測値と、前記第２計測手段によって計測された前記蒸気の温度とに基づいて、前記蒸気配管に係わる熱損失を算出する熱損失算出手段と、
を有することを特徴とする蒸気配管の熱損失計測システム。
【請求項２】
冷水が供給されている冷凍機に対して蒸気を供給する為の蒸気配管の熱損失を計測するシステムであって、
前記冷凍機に対する前記冷水の温度を計測する第３計測手段と、
前記蒸気配管に係わる前記蒸気の温度を計測する第４計測手段と、
前記冷凍機へ前記冷水を循環させるポンプの消費電力を計測する第５計測手段と、
演算装置とを有し、
前記演算装置は、
前記第５計測手段の計測結果と、予め記憶されているポンプ消費電力と冷水流量との関係を示す特性データとに基づいて、前記冷水の流量を推測する冷水流量推測手段と、
該冷水流量推測手段で求められた前記冷水の流量と、前記第３計測手段によって計測された前記冷水の温度に基づいて、前記冷凍機の冷凍能力を求める冷凍能力算出手段と、
該冷凍能力と、予め記憶されている前記冷凍機の特性データとに基づいて、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の流量を推測する蒸気流量推測手段と、
該蒸気流量推測値と、前記第４計測手段によって計測された前記蒸気の温度とに基づいて、前記蒸気配管に係わる熱損失を算出する熱損失算出手段と、
を有することを特徴とする蒸気配管の熱損失計測システム。
【請求項３】
前記蒸気の流量を計測する蒸気流量計が設けられていないことを特徴とする請求項１または２記載の蒸気配管の熱損失計測システム。
【請求項４】
前記冷凍機の特性データは、前記冷凍機に供給される蒸気の流量と、該冷凍機の前記冷凍能力との関係を示すデータであることを特徴とする請求項１または２記載の蒸気配管の熱損失計測システム。
【請求項５】
冷水が供給されている冷凍機に対して蒸気を供給する為の蒸気配管の熱損失を計測するシステムにおける演算装置であって、
前記冷凍機に対する前記冷水の流量と温度の計測結果に基づいて、前記冷凍機の冷凍能力を求める冷凍能力算出手段と、
該冷凍能力と、予め記憶されている前記冷凍機の特性データとに基づいて、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の流量を推測する蒸気流量推測手段と、
該蒸気流量推測値と、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の温度の計測値とに基づいて、前記蒸気配管に係わる熱損失を算出する熱損失算出手段と、
を有することを特徴とする蒸気配管の熱損失計測システムの演算装置。
【請求項６】
冷水が供給されている冷凍機に対して蒸気を供給する為の蒸気配管の熱損失を計測するシステムにおける演算装置であって、
前記冷凍機へ前記冷水を循環させるポンプの消費電力の計測結果と、予め記憶されているポンプ消費電力と冷水流量との関係を示す特性データとに基づいて、前記冷水の流量を推測する冷水流量推測手段と、
該冷水流量推測手段で求められた前記冷水の流量と、前記冷凍機に対する前記冷水の温度の計測結果に基づいて、前記冷凍機の冷凍能力を求める冷凍能力算出手段と、
該冷凍能力と、予め記憶されている前記冷凍機の特性データとに基づいて、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の流量を推測する蒸気流量推測手段と、
該蒸気流量推測値と、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の温度の計測値に基づいて、前記蒸気配管に係わる熱損失を算出する熱損失算出手段と、
を有することを特徴とする蒸気配管の熱損失計測システムの演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場などの施設において、蒸気配管の熱損失を把握することで、蒸気配管の老朽化や故障等の異常を早期に発見して修理し得るためのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気配管の熱損失を求める為には、蒸気流量計を配管に取り付けて計測する必要があった。
また、特許文献１の発明は、蒸気流量計を取り付けることなく蒸気配管の熱損失を評価できるようにするものである。特許文献１には、ドレントラップを有するドレンユニットでの測定結果を用いて蒸気配管の熱損失を評価することが可能な計測システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９６９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、既設の工場で蒸気配管の熱損失を評価するためには、蒸気流量計が取り付けられていない場合、新たに取り付ける必要がある為、コストが掛かってしまうという問題があった。また、蒸気流量計を取り付けるためには一旦操業を停止しなければならず、生産計画にも影響を及ぼしてしまっていた。
【０００５】
この問題に対して、上記特許文献１の発明では、蒸気トラップが取り付けられている配管であれば、蒸気流量計を取り付けることなく蒸気配管の熱損失を評価することを可能としている。しかしながら、蒸気トラップが取り付けられていない配管については、蒸気トラップを取り付ける必要があり、その為にコストが掛かるし操業の停止が必要になるという問題が生じる。
【０００６】
本発明の課題は、蒸気流量計や蒸気トラップが無くても、蒸気配管の熱損失を求めることができる、蒸気配管の熱損失計測システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の蒸気配管の熱損失計測システムは、冷水が供給されている冷凍機に対して蒸気を供給する為の蒸気配管の熱損失を計測するシステムであって、前記冷凍機に対する前記冷水の流量と温度を計測する第１計測手段と、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の温度を計測する第２計測手段と、演算装置とを有する。
【０００８】
そして、前記演算装置は、下記の各機能手段を有する。
・前記第１計測手段の計測結果に基づいて前記冷凍機の冷凍能力を求める冷凍能力算出手段；
・該冷凍能力と、予め記憶されている前記冷凍機の特性データとに基づいて、前記蒸気配管に係わる前記蒸気の流量を推測する蒸気流量推測手段；
・該蒸気流量推測値と、前記第２計測手段によって計測された前記蒸気の温度とに基づいて、前記蒸気配管に係わる熱損失を算出する熱損失算出手段；
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蒸気配管の熱損失計測システム等によれば、蒸気流量計や蒸気トラップが無くても、蒸気配管の熱損失を求めることができる。特に、コストが掛かることなく、操業を停止する必要もなく、蒸気配管の熱損失を求めることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の蒸気配管の熱損失計測システムの機能構成図である。
【図２】本手法の熱損失の計測対象となる設備とセンサの具体例（その１）を示す図である。
【図３】吸収式冷凍機の特性データの具体例である。
【図４】実施例２の蒸気配管の熱損失計測システムの機能構成図である。
【図５】本手法の熱損失の計測対象となる設備とセンサの具体例（その２）を示す図である。
【図６】冷水ポンプの特性データの具体例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施例１の「蒸気配管の熱損失計測システム」の機能構成図である。
本例の「蒸気配管の熱損失計測システム」は、図示の実施例１の場合も後述する実施例２の場合も、基本的に、蒸気と冷水が供給される冷凍機を有する設備に関して、蒸気を供給する為の蒸気配管に係わる熱損失を計測するシステムである。但し、蒸気配管を通過する蒸気の流量を検出する蒸気流量計が設けられていないことを前提とする。更に上記特許文献１のような蒸気トラップも存在していないことを前提とする。本説明における“計測”とは、必ずしも計測機器／センサ等によって直接的に値を測ることを意味するとは限らず、計算等によって値を求める（推測する）ことも含まれる。
【００１２】
本手法では、この様な蒸気流量計も蒸気トラップも存在しない施設等であっても、蒸気配管に係わる熱損失を求めることができる。例えば、図１に示す各構成によって、蒸気配管の熱損失を求めることができる。
【００１３】
図１に示す実施例１の「蒸気配管の熱損失計測システム」は、上記冷凍機に係わる上記冷水の流量と温度を計測する第１計測部１０と、上記蒸気配管に係わる上記蒸気の温度を計測する第２計測部２０と、演算装置３０とを有する。
【００１４】
ここで、上記第１計測部１０、第２計測部２０の具体例と、計測対象の具体例について、図２を参照して説明する。
図２は、本手法による蒸気配管の熱損失の計測対象となる設備の具体例と計測箇所の具体例を示す図である。
【００１５】
図２に示す計測対象設備は、吸収式冷凍機を備える空調システムである。尚、図２では、この空調システムの構成の一部を省略して示している。一方、後述する図５には、省略しないで示している。つまり、図２では省略しているが、図５に示す冷水配管Ａ，Ｂ，Ｃ等や、ポンプ８２、空調機８４等も存在しており、このポンプ８２によって、これらの構成と吸収式冷凍機とに冷水が循環している。尚、図５に示すドレン配管８６や環水タンク８７も、図２では省略して示しているが実際には存在している。
【００１６】
また、図２に示す矢印は、各構成間の接続関係と蒸気の流れを示すものであり、矢印自体が何等かの構成を意味するというものではない。尚、それ故、図示の後述する温度Ｔ２とＴ５や、流量Ｑ２とＱ５とは、実質的に同じものであり、説明の都合上、区別しているだけである。
【００１７】
図２において、各吸収式冷凍機４４（吸収式冷凍機Ａ，Ｂ，Ｃ）には、蒸気と上記冷水とが供給されている。尚、本システムは、上記の通り、蒸気と冷水が供給される冷凍機を有する設備を計測対象とするものであり、この冷凍機の一例が吸収式冷凍機４４であるが、この例に限らない。
【００１８】
吸収式冷凍機４４は、その構成や動作原理は、よく知られている一般的なものであってよく、よって特に構成図等は示さないが、概略的には、蒸気が供給されて、それによって冷媒（冷水等）の温度を低下させるものである。この冷媒（冷水等）は図５に示す空調機８４に供給される。空調機８４は、上記の通り図２では省略しているが、例えば室内側に設けられる熱交換器（蒸発器など）であり、上記冷媒（冷水等）と室内空気との熱交換を行う構成である。そして、この熱交換によって温度上昇した上記冷媒（冷水等）は、吸収式冷凍機４４に戻されて上記のように温度低下することになる。
【００１９】
上記第１計測部１０は、例えばこの様な吸収式冷凍機４４に対する冷水の温度と流量を計測する計測器群を有するものである。これについては、後に吸収式冷凍機Ａを例にして説明する。
【００２０】
尚、上記冷媒（冷水等）は、図５に示すポンプ８２によって、空調機８４と吸収式冷凍機４４とを循環している。
上記蒸気は、図２に示すボイラ４１によって生成されて、吸収式冷凍機４４へ供給される。図２の例では、３台の吸収式冷凍機４４（吸収式冷凍機Ａ，Ｂ，Ｃ）が示されており、上記ボイラ４１で生成された蒸気は、分岐（蒸気ヘッダ）４２や各蒸気配管４３（蒸気配管Ａ，Ｂ，Ｃ）を介して、各吸収式冷凍機４４へ供給される。
【００２１】
ここでは吸収式冷凍機Ａを例にするならば、ボイラ４１で生成された蒸気は、分岐（蒸気ヘッダ）４２や図示の蒸気配管Ａを介して、図示の吸収式冷凍機Ａへ供給される。
ここで、実施例１では、まず、蒸気配管Ａの入口側と出口側とに、それぞれ蒸気の温度を計測する為の図示の温度計５１、５２を設けている。すなわち、温度計５１によって蒸気配管Ａに流入する蒸気の温度を計測し、温度計５２によって蒸気配管Ａから流出する蒸気の温度を計測する。つまり、蒸気配管Ａを通過する前と後の蒸気の温度を、温度計５１、５２によって計測する。蒸気は、蒸気配管Ａを通過する際に放熱等によって温度低下する。よって、「温度計５１の計測値＞温度計５２の計測値」となる。
【００２２】
尚、ここでは図示のように、温度計５１の計測値を“蒸気入口温度Ｔ４”と記し、温度計５２の計測値を“蒸気出口温度Ｔ５”と記すものとする。
蒸気配管Ａから流出した蒸気は、そのまま吸収式冷凍機Ａに流入する。本例では、吸収式冷凍機Ａの入口側に図示の温度計５３を設けている。温度計５３は、吸収式冷凍機Ａに流入する蒸気の温度を計測する。但し、温度計５３の計測値Ｔ２は、温度計５２の計測値Ｔ５とほぼ同じとなるはずであるので、温度計５３は必ずしも必要ない。
【００２３】
また、蒸気配管Ａを通過する前後の蒸気の流量、及び吸収式冷凍機Ａに流入する蒸気の流量は、同じである。つまり、ある流量の蒸気が、蒸気配管Ａを通過して吸収式冷凍機Ａに供給されるものである。蒸気配管Ａに流入する蒸気流量を図示のように“蒸気入口流量Ｑ４”と記し、蒸気配管Ａから流出する蒸気流量を図示のように“蒸気出口流量Ｑ５”と記し、吸収式冷凍機Ａに流入する蒸気流量を図示のように“蒸気入口流量Ｑ２”と記すものとする。そして、上記のことから、Ｑ４＝Ｑ５＝Ｑ２となるはずである。
【００２４】
上記のことから、上記第２計測部２０は、一例としては例えば、上記温度計５１、５２を有するものである。つまり、上記第２計測部２０は、例えば、上記“蒸気入口温度Ｔ４”、“蒸気出口温度Ｔ５”を、計測（実測）するものである。ここで、本手法では、上記の通り蒸気流量計は設けられていないので、上記蒸気流量Ｑ４、Ｑ５、Ｑ２は実測できないが、後述する算出式等により計測（推測）することができる。
【００２５】
また、上記第１計測部１０は、一例としては例えば、図示の温度計５４、５６や、流量計５５，５７を有するものである。温度計５４と流量計５５は、図示のように、吸収式冷凍機Ａに流入する冷水の温度と流量を計測する計測器等である。尚、図示のように、温度計５４の計測値を“冷水入口温度Ｔ１”、流量計５５の計測値を“冷水入口流量Ｑ１”と記すものとする。温度計５６と流量計５７は、図示のように、吸収式冷凍機Ａから流出する冷水の温度と流量を計測する計測器等である。尚、図示のように、温度計５６の計測値を“冷水出口温度Ｔ３”、流量計５７の計測値を“冷水出口流量Ｑ３”と記すものとする。
【００２６】
尚、ここでは図示・説明は省略するが、他の吸収式冷凍機Ｂ，Ｃに関しても、上記吸収式冷凍機Ａの場合と同様に、上述した蒸気温度を計測する計測器や、冷水の温度、流量を計測する計測器等が、設けられていてよい。そして、吸収式冷凍機Ａの場合と同様に、以下に説明する方法等のよって蒸気流量を計測（推測）するようにしてもよい。
【００２７】
ここで、本例では、既に述べたように、蒸気配管４３を通過する蒸気の流量を計測する蒸気流量計が設けられていないことを前提とする。つまり、上記蒸気流量Ｑ４やＱ５を計測する蒸気流量計が設けられていない。勿論、上記蒸気流量Ｑ２を計測する蒸気流量計も設けられていない。本手法では、後述するように吸収式冷凍機４４に係わる特性データによって上記蒸気流量Ｑ２を推測することができる。上記のことから、これは、上記蒸気流量Ｑ４やＱ５を推測することと同義である。これによって、蒸気流量計が設けられていなくても、蒸気配管４３の熱損失を、求めることが出来る。この算出処理は、演算装置３０が実行する。
【００２８】
すなわち、演算装置３０は、図１に示す冷凍能力算出部３１、蒸気流量推測部３２、熱損失算出部３３、冷凍機特性データ記憶部３４等を有する。
尚、演算装置３０は、特に図示しないが例えばＣＰＵ／ＭＰＵ等の演算プロセッサ、メモリ等の記憶部、各センサ（温度計）に接続して計測データを入力する為の入力インタフェース等を備えている。上記不図示の記憶部には、予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。上記演算プロセッサが、このアプリケーションプログラムを実行することで、上記各種処理機能部３１，３２，３３等の処理機能が実現される。
【００２９】
冷凍機特性データ記憶部３４には、予め、吸収式冷凍機４４の特性データが記憶されている。この特性データは、例えば、吸収式冷凍機４４の冷房能力（冷凍能力）と、吸収式冷凍機４４に流入する蒸気の流量（上記Ｑ２等）との関係を示すものであり、その一例を図３に示し、後に説明する。
【００３０】
冷凍能力算出部３１は、上記第１計測部１０による計測結果に基づいて上記吸収式冷凍機４４の冷凍能力を求める。
蒸気流量推測部３２は、該冷凍能力算出部３１で求めた冷凍能力と、上記予め記憶されている吸収式冷凍機４４の特性データとに基づいて、蒸気配管４３に係わる蒸気の流量を推測する。これは、例えば、吸収式冷凍機４４に流入する蒸気の流量（上記Ｑ２等）を、上記特性データに基づいて推測することで、以って蒸気配管４３を通過する蒸気の流量（上記Ｑ４やＱ５）を推測するものである（上記の通り、Ｑ２＝Ｑ４＝Ｑ５と見做して構わない）。
【００３１】
熱損失算出部３３は、当該蒸気流量の推測値と、上記第２計測部２０によって計測された上記蒸気の温度Ｔ４，Ｔ５とに基づいて、蒸気配管４３に係わる熱損失を算出する。この算出方法自体は、既存技術であると見做して構わない。
【００３２】
以下、図２、図３の例を用いて更に具体的に説明する。
尚、ここでも、一例として、上記吸収式冷凍機Ａと蒸気配管Ａを例にして説明するものとする。
【００３３】
ここで、蒸気配管Ａを通過する蒸気に関しては、既に述べたように、蒸気入口温度Ｔ４(℃)、蒸気出口温度Ｔ５(℃)は計測（実測）しているが、蒸気入口流量Ｑ４(kg/h)、蒸気出口流量Ｑ５(kg/h)は計測していない。
【００３４】
また、吸収式冷凍機Ａに係わる値として、既に述べたように、冷水入口流量Ｑ１(kg/s)、冷水入口温度Ｔ１(℃)、蒸気入口温度Ｔ２(℃)、冷水出口流量Ｑ３(kg/s)、冷水出口温度Ｔ３(℃)は計測しているが、蒸気入口流量Ｑ２(kg/h)は計測していない。
【００３５】
このように、本手法では、蒸気流量計が設けられておらず、蒸気の流量が計測できない場合でも、上記各計測値等と上記特性データ等に基づいて、蒸気の流量を推測することができ、以って蒸気配管の熱損失を算出することが可能となる。
【００３６】
すなわち、まず、蒸気入口流量Ｑ２(kg/h)の値を推測する。
蒸気入口流量Ｑ２(kg/h)の値を推測するために、上記のように吸収式冷凍機Ａの特性データを用いる。上記の通り、この特性データは、例えば図３に示すような、吸収式冷凍機Ａの冷房能力（冷凍能力）と蒸気流量との関係を示すものである。この特性データは、例えば、吸収式冷凍機Ａの機器仕様等から、開発者等が予め入力・設定しているものであるが、この例に限らない。
【００３７】
尚、図３に示す例では、吸収式冷凍機Ａの冷房能力（冷凍能力）y(kW)と蒸気流量ｘ(kg/h)との関係は、下記の関係式によって表されることになるが、これは一例に過ぎない。尚、この様な関係式は、予め演算装置３０（７０）内の不図示のメモリ等に記憶されていてもよい。
【００３８】
関係式；ｙ＝0.3005ｘ＋0.016
上記各計測値から吸収式冷凍機Ａの冷房能力（冷凍能力）を算出できるので、これと上記特性データとによって、吸収式冷凍機Ａの蒸気入口流量Ｑ２(kg/h)が推測できる。例えば、以下の手順によって推測できる。
・手順１：演算装置３０は、例えば上記計測された冷水入口流量Ｑ１(kg/s)、冷水入口温度Ｔ１(℃)、冷水出口温度Ｔ３(℃)から、吸収式冷凍機Ａの冷凍能力Ｐ(kW)を、以下の（１）式で求める。ここで、冷水の比熱Cを4.2×103(J/kg・K)とする。
【００３９】
Ｐ = (Q1×C×(T1-T3))/1000    ・・・（１）式
ここで仮に、計測データとしてＴ１＝12(℃)、Ｔ３＝7(℃)、Ｑ１＝50.0(kg/s)が、演算装置３０に入力されたとすると、演算装置３０によってＰ＝1,050(kW)が算出されることになる。
・手順２：上記予め記憶されている吸収式冷凍機４４の特性データ(冷凍能力と蒸気流量との関係；上記関係式など)を用いて、上記算出された冷凍能力Ｐ(kW)から、蒸気流量Ｑ２(kg/h)を求める。
【００４０】
上記具体例ではＰ＝1,050(kW)であるので、上記特性データが図３に示す例の場合には、Ｑ２＝3,494(kg/h)が求められることになる。例えば上記関係式“ｙ＝0.3005ｘ＋0.016”におけるｙに上記Ｐ（＝1,050）を代入することで、ｘ＝3,494(kg/h)＝Ｑ２が求められることになる。
【００４１】
尚、上記（１）式においてＱ１の代わりにＱ３を用いても構わない。冷水の流量は、基本的に、どこでも同じであるからである。
吸収式冷凍機の蒸気入口流量Ｑ２(kg/h)が推測できたことにより、蒸気配管Ａの蒸気入口流量Ｑ４(kg/h)、及び蒸気出口流量Ｑ５(kg/h)が、推測されることになる。上記の通り、Ｑ２＝Ｑ４＝Ｑ５と見做してよいので、蒸気配管Ａ内を通過する蒸気の流量は、Ｑ２と同じであると見做してよいからである。これより、蒸気ヘッダ４２と吸収式冷凍機Ａとを繋ぐ蒸気配管Ａにおける熱損失(kW)は、以下の（２）式で概略的に求められる。
【００４２】
熱損失 = Q2(T4-T5) / 3600    ・・・（２）式
ここで、例えば仮に、Ｔ４＝120(℃)、Ｔ５＝116(℃)が演算装置３０に入力されたものとし、上記の例ではＱ２＝3,494(kg/h)が求められたことから、この具体例では熱損失は、3.88(kW)と推測されることになる。
【００４３】
尚、上記熱損失の算出式は、熱損失の簡易的な算出式である。熱損失の正式な算出式は、よく知られているものであり、ここでは特に示さないが、正式な算出式を用いて熱損失を算出する構成としても構わない。
【００４４】
従来、工場などの施設において、蒸気配管の熱損失を把握するためには、蒸気流量計やドレントラップを取り付ける必要があった。これに対して、上述したように、実施例１の手法により、これら蒸気流量計等を取り付けることなく、機器仕様値や、既設センサまたは取り付けが容易なセンサのデータから蒸気流量を推測し、蒸気配管の熱損失を評価することができる。この評価結果に基づいてユーザ等が、例えば、蒸気配管の老朽化や故障等の異常を早期に発見し修理することが可能となり、運用コストの低減、生産性の向上につながるという効果が得られる。
【００４５】
以上、実施例１について説明した。
以下、実施例２について説明する。
上記のように、実施例１では、冷水入口流量Ｑ１(kg/s)、冷水入口温度Ｔ１(℃)、冷水出口温度Ｔ３(℃)の各計測データから、吸収式冷凍機Ａの冷凍能力（冷房能力）Ｐ(kW)を算出した。これに対して、実施例２では、冷水の流量を計測する計測器等を有しない構成であっても、吸収式冷凍機Ａの冷凍能力Ｐ(kW)を算出でき、以って蒸気配管４３における熱損失(kW)を算出できる。
【００４６】
図４は、実施例２の「蒸気配管の熱損失計測システム」の機能構成図である。
図１に示す実施例２の「蒸気配管の熱損失計測システム」は、上記冷凍機に対する上記冷水の温度を計測する第３計測部５０と、上記蒸気配管に係わる上記蒸気の温度を計測する第４計測部６０と、演算装置７０とを有する。
【００４７】
ここで、上記第３計測部５０、第４計測部６０の具体例について、図５を参照して説明する。
図５は、本手法による蒸気配管の熱損失の計測対象となる設備の具体例と計測箇所の具体例を示す図である。ここで、図２と図５との違いは、図５においては図２における流量計５５と流量計５７が、設けられていない点である。尚、図２と図５とを比較すると、この相違点以外の違いもあるように見えるが、これは、一部を省略して示している為である。すなわち、図５においては、図２に示す蒸気配管Ｂ、吸収式冷凍機Ｂ、蒸気配管Ｃ、吸収式冷凍機Ｃは、省略して示してある。図５では、吸収式冷凍機Ｂ，Ｃに係わる構成は省略して示している。
【００４８】
図５には、吸収式冷凍機Ａに係わる構成として、図２では省略して示した構成を示してある。すなわち、図５に示す冷水配管Ａ８１、ポンプ８２、冷水配管Ｂ８３、空調機８４、冷水配管Ｃ８５、ドレン配管Ａ８６、環水タンク８７を示している。尚、図示のこれら各構成間の矢印は、冷水の流れを示している。
【００４９】
ポンプ８２によって、冷水系統（冷水配管Ｂ８３→空調機８４→冷水配管Ｃ８５→吸収式冷凍機Ａ→冷水配管Ａ８１→ポンプ８２）に、冷水が循環することになる。空調機８４は、冷水と室内空気との熱交換を行う構成であり、冷水によって室内空気を冷却する。これによって、冷水は、温度上昇するが、吸収式冷凍機Ａによって冷却されて温度低下することになる。
【００５０】
また、ボイラ４１から蒸気ヘッダ４２や蒸気配管Ａを介して吸収式冷凍機Ａに供給された蒸気は、吸収式冷凍機Ａ内で例えば臭化リチウム水溶液を加熱するのに用いられた後、ドレン配管Ａ８６を介して環水タンク８７に回収されて、再びボイラ４１によって加熱されて水蒸気となる。尚、吸収式冷凍機は、一般的な構成であり特に図示・説明しないが、上記の通り一例としては臭化リチウム水溶液などが吸収液として用いられるが、この例に限らない。
【００５１】
尚、図５において、図２と同様の構成には同一符号を付してあり、その説明は簡略化／省略するものとする。これより、図示のように、蒸気に係わる計測に関しては、図５においても図２と同様に、上記“蒸気入口温度Ｔ４”を計測する温度計５１と、上記“蒸気出口温度Ｔ５”を計測する温度計５２が、設けられている。尚、図５の場合も図２と同様に、上記蒸気流量Ｑ２、Ｑ４，Ｑ５を計測する蒸気流量計は、設けられていない。
【００５２】
また、冷水に係わる計測に関しては、図５においても図２と同様に、上記“冷水入口温度Ｔ１”を計測する温度計５４と、上記“冷水出口温度Ｔ３”を計測する温度計５６は、設けられている。しかし、図５の場合、図２における上記“冷水入口流量Ｑ１”を計測する流量計５５と、上記“冷水出口流量Ｑ３”を計測する流量計５７は、設けられていない。但し、図５の場合、ポンプ８２の消費電力Ｐ２を計測する電力計８８が、設けられている。
【００５３】
尚、本例では、上記Ｑ１，Ｑ３だけでなく、冷水流量を計測する為の構成は、一切、設けられていないものとする。例えば、上記冷水系統を循環する冷水の流量は、基本的に、冷水系統上の何処でも同じである。よって、図５に示す各箇所の各冷水流量Ｑ１、Ｑ３、Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ１１は、基本的に、全て同じと見做してよい。これより、ポンプ８２から送出される冷水流量も、上記冷水流量Ｑ１等と同じと見做してよい。そして、これら冷水流量Ｑ１、Ｑ３、Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ１１は、何れも、実測されない。
【００５４】
上記第３計測部５０は、図５の例の場合、上記冷水の温度Ｔ１，Ｔ３を計測する為の上記温度計５４、５６を有するものである。そして、冷水の流量を計測する為の流量計は、第３計測部５０には無い。
【００５５】
また、第４計測部６０は、一例としては例えば、上記温度計５１、５２を有するものである。つまり、第４計測部６０は、上記第２計測部２０と同じであると見做しても構わない。
【００５６】
そして、上記演算装置７０は、例えば図４に示す処理機能部を有する。すなわち、冷水流量推測部７１、冷凍能力算出部７２、蒸気流量推測部７３、熱損失算出部７４、冷凍機特性データ記憶部７５、ポンプ特性データ記憶部７６等を有する。
【００５７】
尚、演算装置７０も、特に図示しないが例えばＣＰＵ／ＭＰＵ等の演算プロセッサ、メモリ等の記憶部、各センサ（温度計）に接続して計測データを入力する為の入力インタフェース等を備えている。上記不図示の記憶部には、予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。上記演算プロセッサが、このアプリケーションプログラムを実行することで、上記各種処理機能部７１，７２，７３、７４等の処理機能が実現される。
【００５８】
冷凍機特性データ記憶部７５は、上記冷凍機特性データ記憶部３４と同じであってよく、例えば図３に示すような吸収式冷凍機４４の特性データが、予め記憶されている。
また、ポンプ特性データ記憶部７６には、例えば図６に一例を示すポンプ８２の特性データが、予め記憶されている。図６に示すように、ポンプ８２の特性データは、ポンプ８２の消費電力(kW)と、冷水の流量(kg/h)との関係を示すものである。ポンプ８２の特性データは、ポンプ８２の消費電力と、ポンプ８２が吐出する冷水流量との関係を示すデータであり、例えばこれらの関係式で表されるものであり、ポンプ８２の機器仕様からユーザ等が入力可能なものである。尚、この特性データに関しては、関係式の具体例は特に示さないが、この関係式は演算装置７０の不図示のメモリに、予め記憶されていてもよい。そして、演算装置７０は、この関係式を用いて、後述する冷水流量の推測処理を行うようにしてもよい。
【００５９】
但し、これは一例であり、この例に限らず、例えば図６に示す特性データ自体を、演算装置７０の不図示のメモリに記憶し、これを用いて後述する冷水流量の推測処理を行うようにしてもよい。
【００６０】
冷水流量推測部７１は、上記電力計８８によって計測されたポンプ８２の消費電力Ｐ２と、上記ポンプ特性データ記憶部７６に記憶されたポンプ８２の特性データ（この特性を示す上記関係式等）とに基づいて、ポンプ８２が送出する冷水流量を求める。すなわち、図６等に示すポンプ８２の特性データによれば、任意のポンプ消費電力に対応する冷水流量（ポンプ８２が送出する冷水流量）が分かることになる。
【００６１】
ここで、上記冷水系統を循環する冷水流量は、殆ど変化することなく、従ってポンプ８２が送出する冷水流量＝上記“冷水入口流量Ｑ１”＝上記“冷水出口流量Ｑ３”と見做して構わない。よって、冷水流量推測部７１によって、実質的に上記“冷水入口流量Ｑ１”等が推測されることになる。
【００６２】
上記のように、ポンプ８２の消費電力Ｐ２(kW)を計測することで、吸収式冷凍機Ａの冷水入口流量Ｑ１(kg/h)や、冷水出口流量Ｑ３(kg/h)等が推測できる（但し、上記の通り、ポンプ８２の吐出流量＝Ｑ２＝Ｑ３と見做す）。
【００６３】
ここで仮に、ポンプ８２の消費電力Ｐ２(kW)が1,000(kW)と計測された場合、冷凍機Ａの冷水入口流量Ｑ１(kg/h)や、冷水出口流量Ｑ３(kg/h)等は、特性が図６の例の場合には1,000(kg/h)と推測されるものとする。
【００６４】
実施例２でも上記冷水の温度Ｔ１，Ｔ３は計測されるので、冷水流量推測部７１によって“冷水入口流量Ｑ１”が求められることで、冷凍能力算出部７２は、上記（１）式によって吸収式冷凍機Ａの冷凍能力（冷房能力）Ｐ(kW)を算出することができる。
【００６５】
その後は、実施例１と同様にして、蒸気配管Ａにおける熱損失(kW)を求める。すなわち、上記蒸気流量推測部７３によって上記（１）式で算出した冷凍能力Ｐ(kW)に対応する蒸気流量を求め、これに基づいて熱損失算出部７４が例えば蒸気配管Ａ等による熱損失を算出する。尚、蒸気流量推測部７３と熱損失算出部７４は、上記蒸気流量推測部３２、熱損失算出部３３と同じであってよく、その説明は省略する。
【００６６】
このように、実施例２では、追加でポンプ８２の消費電力量を計測する電力計８８を敷設することで、冷水流量の推測を実現する。この電力計８８は、蒸気流量計に比べ、容易に敷設可能なものである。尚、冷水流量推測後は、実施例１と略同様であってよい。
【００６７】
従来、工場などの施設において、蒸気配管の熱損失を把握するためには、蒸気流量計やドレントラップを取り付ける必要があったが、実施例２により、これらの機器を取り付けることなく、機器仕様値や、既設センサのデータ、取り付けが容易なセンサを敷設することにより得られるデータから蒸気流量を推測し、蒸気配管の熱損失を評価することが可能となった。その結果、ユーザ等が、蒸気配管の老朽化や故障等の異常を早期に発見し修理することが可能となり、運用コストの低減、生産性の向上につながるという効果を得られる。
【００６８】
尚、上述したように、上記特性データには、データ自体だけでなく上記関係式も含まれるものと見做してよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  第１計測部
２０  第２計測部
３０  演算装置
３１  冷凍能力算出部
３２  蒸気流量推測部
３３  熱損失算出部
３４  冷凍機特性データ記憶部
４１  ボイラ
４２  蒸気ヘッダ（分岐）
４３  蒸気配管
４４  吸収式冷凍機
５０  第３計測部
５１  温度計（蒸気入口温度Ｔ４計測用）
５２  温度計（蒸気出口温度Ｔ５計測用）
５３  温度計（蒸気入口温度Ｔ２計測用）
５４  温度計（冷水入口温度Ｔ１計測用）
５５  流量計（冷水入口流量Ｑ１計測用）
５６  温度計（冷水出口温度Ｔ３計測用）
５７  流量計（冷水出口流量Ｑ３計測用）
６０  第４計測部
７０  演算装置
７１  冷水流量推測部
７２  冷凍能力算出部
７３  蒸気流量推測部
７４  熱損失算出部
７５  冷凍機特性データ記憶部
７６  ポンプ特性データ記憶部
８１  冷水配管
８２  ポンプ
８３  冷水配管
８４  空調機
８５  冷水配管
８６  ドレン配管
８７  環水タンク
８８  電力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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