JP3019734B2 - 給配水系における配管設備の防蝕システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷熱機器類への給水
ライン，ビル等の建造物の給配水ライン等における配管
設備の防蝕システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、冷却器等の冷熱機器類へ
の給水ライン中には、これら機器類の内部腐蝕の防止を
目的として脱気装置が組み込まれている。また、近年で
は、ビル，マンション等の建造物における給配水管の赤
水防止の対策としても脱気装置が用いられるようになっ
てきている。このような用途として用いられる脱気装置
は、使用機器等への給水ライン中に脱気モジュールを接
続しておき、この脱気モジュール内に原水（水道水，井
戸水，その他の工業用水等）を通水し、この通水過程に
おいて、脱気モジュール内を真空引きして、原水中の溶
存気体を脱気除去するものである。

【０００３】この種の脱気装置においては、真空引き処
理のための手段として、構造が簡単で，安価な水封式真
空ポンプが多用される傾向にあるが、この水封式真空ポ
ンプは、たとえばほぼ円形をしたポンプ室を持つケーシ
ング内に適量の封水を入れ、このケーシングの中心と若
干偏心したインペラの回転により、遠心力作用で、封水
をケーシングの内壁に沿わせて周回させることにより、
ケーシング中央部にほぼ円形の空間を形成せしめ、イン
ペラの回転に伴う空間の変位によって吸込みと吐出の作
用を生じさせるようになっている。

【０００４】ところで、前記脱気装置を備えた配管設備
の防蝕システムは、従来から種々提案されている。たと
えば、図３に示す冷水用密閉系配管における防蝕システ
ムは、冷水供給源３１と負荷設備３２との間の冷水供給
路３３に脱気モジュール３４を挿設し、この脱気モジュ
ール３４に吸引ライン３５を介して水封式真空ポンプ３
６を接続している。この水封式真空ポンプ３６には、封
水供給路３７と封水の排水路３８が接続されている。し
たがって、冷水が脱気モジュール３４内を通水する過程
において、冷水中の溶存気体を脱気除去する構成のもの
である。

【０００５】しかしながら、前記のような防蝕システム
にあっては、つぎのような問題点がある。すなわち、水
封式真空ポンプ３６の封水は、脱気処理する冷水の温度
に対して温度が高い場合、真空度が低下して脱気能力が
低下する。一方、水封式真空ポンプ３６に供給する封水
を循環使用すると、回転熱等により封水温度が上昇する
ので、所要の真空度を維持するために、やむを得ず排水
路３８を介して使い捨てにしているのが実情である。こ
れは、所要の真空度を維持するためとは言え、封水が無
駄で不経済なものとなっていることはもちろん、封水の
排水設備に関する費用の増大や設置場所が限定されると
云ったような問題があり、この種の脱気装置の実用化に
おける大きなネックとなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、封水の循環使用と、封水の冷却手段を兼ね備
えた防蝕システムの実現を図ったものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、原水等の供給源と各種
の負荷設備とを供給路により接続し、該供給路にその下
流側に向かって脱気モジュールおよび熱交換器を順次挿
設し、該脱気モジュールに吸引ラインを介して水封式真
空ポンプを接続し、該水封式真空ポンプと前記熱交換器
との間に、当該水封式真空ポンプの封水を循環させる循
環回路を形成したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この発明によれば、脱気処理された原水等は、
熱交換器を通って各種の負荷設備へと流入する。水封式
真空ポンプの封水は、熱交換器との間を循環し、熱交換
器において、脱気処理された原水等により冷却される。
これにより、封水の温度上昇による水封式真空ポンプの
性能低下を来すことがなく、連続的な正常運転が行わ
れ、溶存気体の少ない脱気水を安定して供給する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、この発明の一適用例とし
て、冷水用密閉系配管における配管設備の防蝕システム
を示したもので、この防蝕システムにおける各機器の配
置を示す説明図である。

【００１０】図１において、冷水用密閉系配管は、その
基本構成として、冷水の供給源１と各種の負荷設備４，
４，…との間を、冷水を各負荷設備４へ供給する供給路
２と各負荷設備４において使用された冷水を供給源１へ
還流する還流路３とにより接続している。この冷水の供
給源１は、たとえば冷凍機，熱交換器および冷水タンク
を備えた冷水製造装置等があり、この冷水製造装置で所
定温度の冷水を冷水タンクに貯水し、各負荷設備４の負
荷要求に応じて、冷水を供給するようになっている。ま
た、供給源１における冷水として、機械的装置により人
工的に製造するものに限らず、たとえば天然の冷水を利
用することもできる。

【００１１】前記供給路２の適所には、この実施例にお
ける防蝕システムのメインとなる導入ライン８が、前記
供給路２から分岐した状態で接続されている。この導入
ライン８には、その下流側へ向かって、冷水の供給ポン
プ９，濾過器１０，脱気モジュール１１および熱交換器
１２が順次挿設されている。熱交換器１２の出側端部１
２ａは、導入ライン８の分岐地点よりも下流側で前記供
給路２と連通するように、送給ライン１３を介して接続
されている。そして、この接続地点の下流位置における
前記供給路２には、冷水を循環させる循環ポンプ５が設
けられている。また、導入ライン８と送給ライン１３と
は、逆止弁６を備えた連絡路２ａを介して接続されてい
る。さらに、この連絡路２ａと導入ライン８との接続地
点には、流路切換弁７が設けられている。

【００１２】前記脱気モジュール１１は、たとえば多数
の中空糸膜を備え、この中空糸膜の内側に冷水を通し、
その外側を真空に引いて、冷水が中空糸膜内を通過する
過程において、冷水中の溶存気体を脱気除去するもので
ある。この脱気モジュール１１には、吸引ライン１８を
介して水封式真空ポンプ１５が接続されている。この水
封式真空ポンプ１５は、その一側にポンプ作用を行う封
水を導入する封水導入口１５ａを備え、また他側には吸
引ライン１８を介して前記脱気モジュール１１から吸引
した抽出水と封水を排出する排水ライン１９を備えてい
る。そして、この排水ライン１９は、封水を貯える貯水
タンク１６に接続している。

【００１３】さて、前記熱交換器１２内には、熱交換用
のコイル状部材１４が挿入されており、このコイル状部
材１４の一方の端部１４ａは、前記封水導入口１５ａに
接続しており、また他方の端部１４ｂは、封水循環ポン
プ１７を介して前記貯水タンク１６に接続している。し
たがって、前記水封式真空ポンプ１５の封水は、封水循
環ポンプ１７により、前記熱交換器１２−前記水封式真
空ポンプ１５−前記貯水タンク１６を循環する。すなわ
ち、封水を冷却するための循環回路を構成している。

【００１４】そして、前記送給ライン１３には、その途
中から分岐した流路２０が設けられており、その他端が
前記貯水タンク１６に接続している。この流路２０の先
端部には、前記貯水タンク１６内における封水の貯水量
を制御するボールタップ２１が取り付けられている。

【００１５】つぎに、前記構成の冷水用密閉系配管にお
ける配管構造の防蝕システムの作用を説明する。まず、
準備作業として、封水用の貯水タンク１６内に所定水位
（送給ライン１３から分岐した流路２０の先端部に取り
付けたボールタップ２１により制御）まで封水を貯える
とともに、冷水の供給源１も冷水を供給できる状態にす
る。そして、各負荷設備４からの負荷要求により、制御
器（図示省略）の指令に基づいて、水封式真空ポンプ１
５，封水循環ポンプ１７，供給ポンプ９および循環ポン
プ５がそれぞれ駆動する。供給源１からの冷水は、流路
切換弁７を介して導入ライン８を流通し、濾過器１０で
浄化された後、脱気モジュール１１内に流入する。脱気
モジュール１１内に流入した冷水は、脱気モジュール１
１内を通過する過程において、水封式真空ポンプ１５の
作用により、溶存気体が除去される。

【００１６】つぎに、脱気除去された冷水は、導入ライ
ン８を介して熱交換器１２内に流入し、貯水タンク１６
からの封水を熱交換用のコイル状部材１４を介して冷却
する。熱交換器１２内において熱交換した後の冷水は、
循環ポンプ５の作用により、送給ライン１３，供給路２
を介して各負荷設備４へ供給される。各負荷設備４にお
いて使用された後の冷水は、還流路３を介して供給源１
へ還流する。

【００１７】一方、貯水タンク１６からの封水は、コイ
ル状部材１４を介して熱交換器１２内で冷却され、冷水
とほぼ同温度の封水として水封式真空ポンプ１５内に流
入する。これにより、封水温度の上昇を防止し、封水を
一定の低温度に維持する。すなわち、貯水タンク１６−
熱交換器１２−水封式真空ポンプ１５と循環する循環回
路により、封水はその温度上昇が抑制された状態で循環
使用される。したがって、常に低温度の封水が導入され
る水封式真空ポンプ１５は、その性能低下を来すことな
く、脱気モジュール１１内をより低い圧力まで真空引き
する。そして、水封式真空ポンプ１５から排出された封
水は、排水ライン１９を介して貯水タンク１６内へ還流
する。

【００１８】そして、送給ライン１３から分岐した流路
２０は、その先端部に取付けたボールタップ２１の作用
により、脱気処理した冷水を貯水タンク１６内へ供給す
る。したがって、貯水タンク１６内の封水が蒸発等によ
り減少した場合、脱気処理された冷水が貯水タンク１６
内に供給されることになり、脱気処理水が封水として使
用されることになる。この結果、封水冷却の循環回路を
構成する配管設備等にあっても、内部腐蝕が回避される
ことになる。

【００１９】なお、逆止弁６を備えた連絡路２ａは、脱
気モジュール１１，水封式真空ポンプ１５等の故障時に
おける応急回路であって、この連絡路２ａの使用時は、
流路切換弁７の流路を導入ライン８側から連絡路２ａ側
へ切り換える。

【００２０】つぎに、この発明の他の適用例として、開
放系配管における配管構造の防蝕システムについて、図
２に基づいて詳細に説明する。図２は、図１と同様、こ
の防蝕システムにおける各機器の配置を示す説明図であ
り、図１と同一の部材名には同一の符号を付してある。

【００２１】図２において、開放系配管は、主として冷
熱機器類への給水ラインの配管設備となっており、その
基本構成として、水道水，井戸水等の原水の供給源１と
各種の冷熱機器等の負荷設備４，４，…とを、原水を各
負荷設備４へ供給する供給路２により接続している。こ
の供給路２には、その下流側へ向かって、原水の供給ポ
ンプ９，濾過器１０，脱気モジュール１１および熱交換
器１２が順次挿設されている。そして、熱交換器１２の
出側端部１２ａの下流側における供給路２には、原水を
循環させる循環ポンプ５が設けられている。

【００２２】前記脱気モジュール１１および前記熱交換
器１２は、図１の実施例と同様に構成されており、また
前記脱気モジュール１１に接続されている水封式真空ポ
ンプ１５およびその封水の循環回路も、図１の実施例と
同様に構成されているので、ここではその詳細な説明を
省略する。なお、図１において説明した流路２０は、図
２の実施例においては、前記熱交換器１２の出側端部１
２ａの下流側における前記供給路２から分岐したものと
して構成されている。

【００２３】つぎに、前記構成の開放系配管における配
管構造の防蝕システムの作用について説明する。まず、
準備作業としては、図１の実施例について説明した作用
と同様であるので、説明を省略する。

【００２４】供給源１からの原水は、供給路２を流通
し、瀘過器１０で浄化された後、脱気モジュール１１内
に流入する。脱気モジュール１１内に流入した原水は、
脱気モジュール１１内を通過する過程において、水封式
真空ポンプ１５の作用により、溶存気体が除去される。
そして、脱気除去された原水は、供給路２を介して熱交
換器１２内に流入し、貯水タンク１６からの封水を熱交
換用のコイル状部材１４を介して冷却する。熱交換器１
２内において熱交換した後の原水は、循環ポンプ５の作
用により供給路２を介して各負荷設備４へ供給される。

【００２５】一方、貯水タンク１６からの封水は、コイ
ル状部材１４を介して熱交換器１２内で冷却され、原水
とほぼ同温度の封水として水封式真空ポンプ１５内に流
入する。これにより、封水温度の上昇を防止し、封水を
一定の低温度に維持する。すなわち、貯水タンク１６−
熱交換器１２−水封式真空ポンプ１５と循環する循環回
路により、封水はその温度上昇が抑制された状態で循環
使用される。したがって、常に低温度の封水が導入され
る水封式真空ポンプ１５は、脱気モジュール１１内をよ
り低い圧力まで真空引きする。そして、水封式真空ポン
プ１５から排出された封水は、排水ライン１９を介して
貯水タンク１６内へ還流する。

【００２６】そして、前記熱交換器１２の出側端部１２
ａの下流側から分岐した流路２０は、その先端部に取付
けたボールタップ２１の作用により、脱気処理した原水
を貯水タンク１６内へ供給する。したがって、貯水タン
ク１６内の封水が蒸発等により減少した場合、脱気処理
された原水が貯水タンク１６内に供給されることにな
り、脱気処理水が封水として使用されることになる。こ
の結果、封水冷却の循環回路を構成する配管設備等にあ
っても、内部腐蝕が回避されることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水封
式真空ポンプの封水を常に低温度に維持することができ
るので、封水の温度上昇による水封式真空ポンプの性能
低下を来すことなく、連続的な正常運転が可能となり、
溶存気体の少ない脱気水を安定して供給することができ
る。これにより、設備機器や配管設備等の内部腐蝕を回
避し、それらの寿命を延長することができる。また、封
水を循環使用することができるので、封水の無駄を解消
することができることはもちろん、封水の排水設備に関
する費用等も全く不要となるとともに、設置場所が限定
されると云う問題も確実に解消することができる。さら
には、この発明の防蝕システムは、ユニット化が可能
で、既設の配管系統に対して、低コストできわめて容易
に挿設することができ、この種の防蝕システムとしては
頗る効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一適応例としての冷水用密閉系配管
における配管設備の防蝕システムの概要を示すもので、
この防蝕システムにおける各機器の配置を示す説明図で
ある。

【図２】この発明の他の適応例としての開放系配管にお
ける配管設備の防蝕システムの概要を示すもので、この
防蝕システムにおける各機器の配置を示す説明図であ
る。

【図３】従来の冷水用密閉系配管における配管設備の防
蝕システムの概要を示すもので、この防蝕システムにお
ける各機器の配置を示す説明図である。

【符号の説明】

１…供給源 ２…供給路 ４…負荷設備 ５…循環ポンプ ９…供給ポンプ １０…濾過器 １１…脱気モジュール １２…熱交換器 １２ａ…出側端部 １４…コイル状部材 １４ａ…一方の端部 １４ｂ…他方の端部 １５…水封式真空ポンプ １５ａ…封水導入口 １６…貯水タンク １７…封水循環ポンプ １８…吸引ライン １９…排水ライン ２０…流路 ２１…ボールタップ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水等の供給源１と各種の負荷設備４と
   を供給路２により接続し、該供給路２にその下流側に向
   かって脱気モジュール１１および熱交換器１２を順次挿
   設し、該脱気モジュール１１に吸引ライン１８を介して
   水封式真空ポンプ１５を接続し、該水封式真空ポンプ１
   ５と前記熱交換器１２との間に、当該水封式真空ポンプ
   １５の封水を循環させる循環回路を形成したことを特徴
   とする給配水系における配管設備の防蝕システム。