JP4266587B2 - 空調用ストレーナ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスビルやホテルなどの各種建造物などに設置される空調装置の空調用ストレーナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オフィスビルやホテルなどの各種建造物の空調装置は、各室等の各所にファンコイルなどの熱交換器を設置し、ボイラーや冷凍機などの熱源装置で加熱あるいは冷却された水を管路を通して各熱交換器へ送り、熱交換器により熱交換されて生成した温風や冷風を各室等に排出するようになっている。
【０００３】
水が長期間流れる間に、管路の内面には錆が生じ、錆は管路の内面から剥がれて水に混入する。鉄くずなどの錆類は管路を詰まらせるだけでなく、管路に設けられた熱交換器、各種バルブ類の弁座部等を損傷させてこれらの故障原因となり、またこれらの寿命を早める。
【０００４】
このため、管路にはストレーナが設けられることが多い。ストレーナは金網等の多孔筒体から成る除塵体を内蔵しており、この除塵体によって錆類をろ過して捕捉し、ろ過された清澄水を管路へ循環させるようになっている。
【０００５】
長期間のうちに除塵体には錆類が多量に付着してその除塵能力は低下するので、除塵体は適宜クリーニングしなければならない。従来、除塵体のクリーニングは、次のようにして行われていた。すなわち、空調装置の運転を停止したうえで、ストレーナの蓋を開けてこれに内蔵された除塵体を取り出し、除塵体をブラシや布などの清掃具によりクリーニングする。次いで除塵体をストレーナ内に戻して蓋をし、空調装置の運転を再開する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の空調装置には、クリーニング中には空調装置の運転を停止しなければならないという問題点があった。このため、クリーニングの実行シーズンは空調装置の運転停止が比較的可能な春、秋にほぼ限定され、夏、冬の冷房シーズンや暖房シーズンには行いにくい。
【０００７】
また、クリーニングのために除塵体をストレーナに出し入れする際には、ストレーナの底部を開放して除塵体をストレーナの下方へ引き出すが、その際、ストレーナを覆っている保温材を着脱しなければならず、この着脱はかなりの労力を要する面倒な作業であった。
【０００８】
また従来の空調装置として、ストレーナが設けられた管路を並列に２個設けることにより、一方のストレーナのクリーニングを行うときは、この一方のストレーナが設けられた管路を閉じ、他方のストレーナが設けられた管路に水を流すことにより、空調装置の運転を停止することなくストレーナのクリーニングを行えるようにしたものも知られている。しかしながらかかる方式のものは、ストレーナを２個設けるため相当の設備コストアップとなり、また上記した第２の問題点は解決されない。
【０００９】
そこで本発明は上記従来の問題点を解決し、ストレーナに内蔵された除塵体のクリーニングを簡単に行うことができる空調用ストレーナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空調装置のポンプや熱源装置が設けられた管路と並列に設けられたサブ管路に設けられる空調用ストレーナ装置であって、前記サブ管路の一端部と他端部は前記ポンプよりも下流側と上流側にそれぞれジョイント部を介して前記管路に連結されており、前記空調用ストレーナ装置のストレーナは、前記サブ管路を流れる水が上端開口部から流入して胴面から下流側へ流出することにより流水中の錆類を捕捉する筒形の除塵体と、この除塵体の内部にあって除塵体の内面に摺接する環状体の清掃体と、この清掃体に摺接動作を行わせる操作部とを備え、前記操作部は、長手方向に抜き差し自在なロッド及び前記サブ管路の外部に位置する操作子から成る手動操作部であって、常時は前記ロッドを長手の抜く方向へ移動させて前記清掃体を前記除塵体の上部に退避させておき、前記除塵体のクリーニングの際には、前記除塵体の内表面からこすり落とされた錆類を前記除塵体下部に沈降させるよう前記清掃体を前記操作部によって摺接動作させる。
また望ましくは、前記除塵体の下方の外筒に設けられて前記除塵体内の下部に沈降した錆類を含む水を排出するための排出管と、この排出管を開閉する開閉手段を、前記除塵体の下方のみに備えている。
また望ましくは、前記サブ管路の通水面積は、前記管路の通水面積よりも小さくなるように設けられ、常時は前記管路と前記サブ管路とを流れ方向を逆に並行して水を流すことで、長期間には実質的に全ての水が少なくとも１回以上サブ管路を流れる。
【００１１】
上記構成において、空調装置を運転する間に、除塵体には水流中の錆類が付着し、目詰りして除塵能力は低下する。そこで除塵体内の清掃体に摺接動作を行わせ、除塵体の内面に付着する錆類をこすり落としてクリーニングする。このクリーニング中も空調装置のポンプは駆動しており、熱源装置や熱交換器を含む管路へ空調用の水を循環させる。したがって、空調装置の運転を停止することなく、除塵体のクリーニングを行うことができる。またこすり落された錆類が除塵体の下部にかなり溜ったならば、開閉手段を操作して排出部を開き、溜った錆類をストレーナ装置の外部へ排出する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空調装置の全体構成図、図２は同ストレーナ装置の断面図、図３は同除塵体と清掃体の斜視図である。
【００１３】
図１において、最下段の管路である第１の管路１の床面Ｆに沿う箇所にはポンプ２と熱源装置３が設けられている。熱源装置３は、水を加熱するボイラーなどの加熱手段や水を冷却する冷凍手段であり、両者が一体のもの、あるいは別体のもの等が適用できる。
【００１４】
第１の管路１の下流側は第２の管路４に接続されており、また上流側は第３の管路５に接続されている。第２の管路４には複数本の第４の管路６_１，６_２，６_３・・・が接続されており、第３の管路５にも複数本の第５の管路７_１，７_２，７_３・・・が接続されている。第４の管路６_１，６_２，６_３・・・と第５の管路７_１，７_２，７_３・・・には熱交換器としてのファンコイル８が接続されている。ファンコイル８は複数個あり、オフィスビルやホテルの各室などの建造物の各所に設置される。図中、矢印は、ポンプ２の駆動により管路を流れる水の方向を示している。
【００１５】
第１の管路１にはストレーナ装置１０が設けられている。ストレーナ装置１０は、ポンプ２や熱源装置３が設けられた第１の管路１と並列に配管されたサブ管路１１にストレーナ２０を配設し、ストレーナ２０の下流側と上流側にサブ管路１１を開閉するための第１の開閉手段１３と第２の開閉手段１４を設けて構成されている。第１の開閉手段１３と第２の開閉手段１４は、手動バルブなどが適用される。
【００１６】
サブ管路１１には、ストレーナ２０の上流側の水圧を測定する第１の圧力計１５と、ストレーナ２０の下流側の水圧を測定する第２の圧力計１６が設けられている。サブ管路１１の一端部は、ジョイント部１７を介して第１の管路１のポンプ２よりも下流に連結されており、またサブ管路１１の他端部は、ジョイント部１８を介して第１の管路１のポンプ２よりも上流に連結されている。
【００１７】
サブ管路１１の断面積（通水面積）は、第１の管路１の断面積（通水面積）よりもかなり小さくしてある。望ましくは、前者の断面積は後者の１／５〜１／２０程度であり、更に望ましくは１／１０程度である。これは、後述するように、所期の除塵目的を達成する範囲内でサブ管路１１の流量を少なくし、ポンプ２の容量を小さくするためである。
【００１８】
図２はストレーナ付近の断面図である。２１はサブ管路１１から下方へ傾斜して突設された外筒であり、その内部に除塵体２２が内蔵されている。除塵体２２は、メッシュ板や多孔板などの通水性を有する筒形、望ましくは円筒形の中空体である。外筒２１の下端部の除塵体２２の下方には排出部としての排出管２３が螺着手段などにより着脱自在に装着されている。排出管２３を取りはずせば、除塵体２２をストレーナ２０から下方へ取り出すことができる。
【００１９】
次に、除塵体２２の清掃手段について、図２および図３を参照して説明する。清掃手段は、除塵体２２の内部に挿入される清掃体３０と、先端部に清掃体３０を装着したロッド３１と、ロッド３１の他端部に装着された操作子３２から成っている。ロッド３１は、清掃体３０を外部操作できるように、清掃体３０からサブ管路１１の外部へ延出している。清掃体３０は、その外表面が除塵体２２の内表面に摺接するものであり、本実施の形態のように環状体が望ましく、また除塵体２２の内表面に付着する錆類をこすり落としやすいように、その外表面は粗面であることが望ましい。本実施の形態では、孔部３３を複数個開孔することにより、粗面にしている。清掃体３０は、常時は、望ましくは図２に示すように除塵体２２の上部に退避しており、これにより水が除塵体２２の胴面から流出するのを邪魔しないようにしている。
【００２０】
図２において、サブ管路１１の上部には挿入管３４が突設されており、ロッド３１は挿入管３４にその長手方向Ａに抜き差し自在且つその軸心を中心に回転自在（矢印Ｂ）に挿入されている。図示しないが、挿入管３４の内部には、水密性を確保するためのパッキンなどの止水手段が設けられている。常時は、図２に示すようにロッド３１を長手の抜く方向へ移動させて、清掃体３０を除塵体２２の上部に退避させておく。除塵体２２をクリーニングする際には、サブ管路１１の外部に位置する操作子３２を手動操作して、清掃体３０を除塵体２２内を回転させながら上下動させるなどして摺接動作を行わせることにより、除塵体２２の内表面に付着する錆類を清掃体３０によりこすり落とし、除塵体２２の下部に沈降させる。すなわちロッド３１と操作子３２は、清掃体３０の手動操作部となっている。
【００２１】
排出管２３には開閉部としての弁部２４が設けられている。弁部２４は操作子２５を操作することにより開閉する。すなわち、弁部２４や操作子２５は、排出管２３を開閉する開閉手段となっている。
【００２２】
サブ管路１１内の水は、図２において矢印で示すように除塵体２２の上端開口部２４からその内部に流入し、除塵体２２の胴面から下流側へ流出する。除塵体２２内に流入した水中のゴミ（錆類）は、除塵体２２のろ過作用によりその内面に付着し、あるいは錆類の比重は大きいので除塵体２２内の下部に沈降する。そして錆類が捕捉・除去された清澄水は除塵体２２の下流側へ流れ出る。
【００２３】
この空調装置は上記のような構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１において、ポンプ２が駆動することにより、第１の管路１の水は熱源装置３へ送られ、加熱又は冷却される。加熱又は冷却された水は第２の管路４から第４の管路６_１，６_２，６_３・・・を通ってファンコイル８へ送られる。ファンコイル８はその熱交換作用により空気を加熱又は冷却して室内等へ排出する。ファンコイル８を通過した水は第５の管路７_１，７_２，７_３・・・から第３の管路５を通って第１の管路１へ環流し、上記した水の循環が繰り返される。
【００２４】
さて、サブ管路１１の第１の開閉手段１３と第２の開閉手段１４は常時は開いている。したがってポンプ２の駆動により、常時は第１の管路１とサブ管路１１には流れ方向を逆に並行に水は流れる。ここで、ポンプ２が排出する流量をＱ１、サブ管路１１に流れる流量をＱ２、熱源装置３を通って各ファンコイル８へ流れる流量をＱ３とすると、Ｑ１＝Ｑ２＋Ｑ３である。サブ管路１１の通水面積は第１の管路１の通水面積よりも小さいので、Ｑ２はＱ１やＱ３よりもかなり少なく、サブ管路１１には第１の管路１よりもかなり少量の水が流れる。そして図２を参照して説明したように、この流水中のゴミ（錆類）は除塵体２２で除去される。
【００２５】
サブ管路１１に流れる流量Ｑ２をポンプ２が排出する流量Ｑ１や熱源装置３を流れる流量Ｑ３よりも少なくする理由は次のとおりである。すなわちサブ管路１１の流量Ｑ２を多量にする程、除塵体２２による除塵効果は上がる。一方、熱源装置３へ流す流量Ｑ３は、各ファンコイル８に所要の熱交換作用を行わせるために目標量（設計量）必要である。したがってサブ管路１１に流れる流量Ｑ２を多量にすると、上記流量Ｑ１をより多量にせねばならず、ポンプ２は大容量のものが必要となり、ポンプ２が大型化するとともにコストパフォーマンスも高くなる。一方、サブ管路１１の通水面積は小さいので、比較的少量の水しか流れないが、水は繰り返し第１の管路１やサブ管路１１を含む管路を循環するので、長期間のうちには実質的にすべての水は少なくとも一回（実際にはかなりの回数）サブ管路１１を流れることとなり、実質的にすべての水中の錆類は除塵体２２に捕捉される。したがってサブ管路１１の通水面積を小さくしてその流量Ｑ２を少量にしても、所期の除塵目的を達成することができる。よって本空調装置には、従来と同程度若しくはこれよりもやや大きい容量のポンプ２を適用すればよい。
【００２６】
長期間運転する間に、除塵体２２の内表面には多量の錆類が付着して目詰りし、その除塵能力は低下するので、除塵体２２のクリーニングを実行しなければならない。この場合、管理者は操作子３２を操作して、清掃体３０を除塵体２２の内表面に沿って上下動させたり、あるいは回転させる。すると除塵体２２の内表面に付着する錆類は清掃体３０の摺接作用により内表面からこすり落され、比重は大きいので除塵体２２の下部に沈降する。以上のようにして除塵体２２を清掃体３０によりクリーニングする時も、ポンプ２を駆動して通常の空調運転を維持することができる。
【００２７】
以上のようなクリーニングを繰り返す間に、除塵体２２の下部にはかなり多量の錆類が沈積することとなる。この場合、操作子２５を操作して弁部２４を開けば、除塵体２２内の錆類は排出管２３から排出される（図２の矢印Ｃ）。この場合も、ポンプ２を駆動して通常の空調運転を維持できる。またこの場合、第１の開閉手段１３およびまたは第２の開閉手段１４を閉じてサブ管路１１の水流を停止させたうえで、上記のように弁部２４を開いて錆類を排出させてもよい。
【００２８】
除塵体２２の汚れや目詰まりがひどくなった場合には、次のようにして除塵体２２をストレーナ２０から取り出してこれをクリーニングしてもよい。すなわち第１の開閉手段１３と第２の開閉手段１４を閉じてサブ管路１１に水が流れるのを停止させ、また排出管２３を取りはずしてストレーナ２０から除塵体２２を取り出して、ブラシや布などによりそのクリーニングを行う。そしてクリーニングが終了すれば、再び除塵体２２をストレーナ２０の内部に収納し、排出管２３を取り付け、第１の開閉手段１３と第２の開閉手段を開く。その間、ポンプ２は駆動を維持しており、水は熱源装置３や各ファンコイル８へ流れて通常の空調運転は維持される。したがって本空調装置によれば、空調運転を停止することなく、除塵体２２をストレーナ２０から取り出してそのクリーニングを実行することができる。
【００２９】
また第１の圧力計１５と第２の圧力計１６を設けておくことにより、前者の計測値Ｐ１が後者の計測値Ｐ２よりも例えば予め定められたしきい値以上高くなれば、除塵体２２の目詰りは相当進行しているものと判断して除塵体２２のクリーニング（清掃体３０によるクリーニングあるいは除塵体２２をストレーナ２０から取り出してのクリーニング）を実行すればよい。すなわち、第１の圧力計１５と第２の圧力計１６は、除塵体２２のクリーニングを実行するかどうかを判断するための判断手段となっている。なおＰ１がＰ２よりも予定値（しきい値）以上高くなれば、表示灯などの報知手段を駆動させることにより除塵体２２のクリーニング実行時期が到来したことを管理者に報知するようにしてもよい。
【００３０】
本実施の形態１のストレーナ装置１０の利点は、既設の空調装置に後付けできることである。すなわち、既設の空調装置にはストレーナ装置を備えていないものも多いが、このストレーナ装置１０はこのような既設の空調装置に簡単に後付けできる。しかも、上述したようにポンプは従来のポンプと同程度の容量のものでもよいので、後付けするにしても、ポンプを大容量のものに取り替える必要はなく、施工上やコスト上きわめて有利である。
【００３１】
後付け施工は、例えば次の方法により行う。まず第１には、空調装置の運転を停止し、既設の第１の管路に穿孔して穿孔箇所に上記ジョイント部１７，１８を装着して上記ストレーナ装置１０を配設する。第２には、液化チッソなどの凍結手段により第１の管路内部の水を局所的に凍結させ、この凍結位置の第１の管路に穿孔して穿孔箇所に上記ジョイント部１７，１８を装着して上記ストレーナ装置１０を配設する。このように、ストレーナ装置１０の後付け施工は様々な工法が可能である。
【００３２】
またこのストレーナ装置１０の利点は、ストレーナ２０からの除塵体２２の取り出しを容易に行うことができることである。すなわちサブ管路１１にはポンプ２により水が強制循環されるので、サブ管路１１は第１の管路１の上方（すなわち床面Ｆから十分な距離Ｄ（図１）を確保した位置）に設けることができる。したがって床面Ｆは、ストレーナ２０からの除塵体２２の下方への引き出し作業の障害にはならず、除塵体２２のストレーナ２０に対する出し入れは、床面Ｆを気にせずに容易に行うことができる。因みに、従来は、ストレーナ装置は、比重の大きい錆類の沈降の可能性が最も高い最下段の第１の管路１のポンプ２と熱源装置３の間に設けるのが一般的であったものである。しかしながらこの位置は床面Ｆに近接しているため、床面Ｆが障害となってストレーナに対する除塵体の出し入れ作業を行いにくかったものである。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における空調装置の第１の管路の部分図である。ストレーナ装置１０’は、第１の管路１のポンプ２と熱源装置３の間に設けられている点において実施の形態１と相違しており、これ以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００３４】
清掃体３０による除塵体２２のクリーニングは実施の形態１と同じである。排出管２３をストレーナ２０から取りはずして、除塵体２２をストレーナ２０の内部から取り出し、そのクリーニングを行うときは、ポンプ２の駆動を停止し、空調運転を停止せねばならない。なおストレーナ装置は、ポンプの上流側や熱源装置の下流側に設けてもよく、その設置位置は自由に決定できる。
【００３５】
上記各実施の形態では、操作子３２を手動操作することにより、清掃体に摺接動作を行わせて除塵体をクリーニングしているが、モータやシリンダなどの動力部から成る操作部により清掃体に摺接動作を行わせて除塵体のクリーニングを行うようにしてもよい。またこの場合、モータやシリンダの駆動を制御する制御系にタイマーを設け、定期的にこれらを所定時間駆動して除塵体を自動的にクリーニングするようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空調装置の通常の運転を行いながら、清掃体により除塵体の内表面に付着する錆類のクリーニングを手軽に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における空調装置の全体構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるストレーナ装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における除塵体と清掃体の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における空調装置の第１の管路の部分図
【符号の説明】
１ 第１の管路
２ ポンプ
３ 熱源装置
８ ファンコイル
１０，１０’ ストレーナ装置
１１ サブ管路
１３ 第１の開閉手段
１４ 第２の開閉手段
１５ 第１の圧力計
１６ 第２の圧力計
２０ ストレーナ
２３ 排出管
２４ 弁部
２５ 操作子
３０ 清掃体
３１ ロッド
３２ 操作子

Claims (3)

1. 空調装置のポンプや熱源装置が設けられた管路と並列に設けられたサブ管路に設けられる空調用ストレーナ装置であって、前記サブ管路の一端部と他端部は前記ポンプよりも下流側と上流側にそれぞれジョイント部を介して前記管路に連結されており、前記空調用ストレーナ装置のストレーナは、前記サブ管路を流れる水が上端開口部から流入して胴面から下流側へ流出することにより流水中の錆類を捕捉する筒形の除塵体と、この除塵体の内部にあって除塵体の内面に摺接する環状体の清掃体と、この清掃体に摺接動作を行わせる操作部とを備え、
   前記操作部は、長手方向に抜き差し自在なロッド及び前記サブ管路の外部に位置する操作子から成る手動操作部であって、常時は前記ロッドを長手の抜く方向へ移動させて前記清掃体を前記除塵体の上部に退避させておき、前記除塵体のクリーニングの際には、前記除塵体の内表面からこすり落とされた錆類を前記除塵体下部に沈降させるよう前記清掃体を前記操作部によって摺接動作させることを特徴とする空調用ストレーナ装置。
2. 前記除塵体の下方の外筒に設けられて前記除塵体内の下部に沈降した錆類を含む水を排出するための排出管と、この排出管を開閉する開閉手段を、前記除塵体の下方のみに備えていることを特徴とする請求項１記載の空調用ストレーナ装置。
3. 前記サブ管路の通水面積は、前記管路の通水面積よりも小さくなるように設けられ、常時は前記管路と前記サブ管路とを流れ方向を逆に並行して水を流すことで、長期間には実質的に全ての水が少なくとも１回以上サブ管路を流れることを特徴とする請求項１または２記載の空調用ストレーナ装置。

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