JP4363611B2 - Solution concentration management method and solution circulation device - Google Patents
Solution concentration management method and solution circulation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4363611B2 JP4363611B2 JP2001069240A JP2001069240A JP4363611B2 JP 4363611 B2 JP4363611 B2 JP 4363611B2 JP 2001069240 A JP2001069240 A JP 2001069240A JP 2001069240 A JP2001069240 A JP 2001069240A JP 4363611 B2 JP4363611 B2 JP 4363611B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- solvent
- replenishment
- water
- liquid level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 160
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 111
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims description 81
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 48
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 40
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 20
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不凍液などの溶液の濃度を管理する方法およびそれを用いた溶液循環装置に関し、さらに詳しくは、加熱された熱媒、例えば、不凍液などの溶液を循環させて暖房を行う温水暖房システム、あるいは、ガスエンジン等の熱源の排熱によって加熱された溶液を循環させて排熱を回収する排熱回収システムなどに好適な溶液濃度管理方法および溶液循環装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の排熱回収システムとして、例えば、発電機能を有するガスエンジンの冷却やその排ガスで加熱された熱媒を、熱交換器が設けられた循環回路を循環させることにより、前記熱交換器を介してガスエンジンの排熱を回収するようにしたシステムがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなガスエンジンの排熱回収においては、ガスエンジンを冷却する不凍液を熱媒として循環させて排熱の回収が行われるのであるが、長期間使用していると、蒸発等によって不凍液の液量が低下するので、水を補って液量を一定範囲に保つようにしている。しかしながら、補水を繰り返していると、不凍液の濃度が低下してしまい、凍結してしまったり、循環回路の配管やガスエンジンが錆てしまうといった難点がある。
【0004】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、不凍液などの溶液の濃度を所定の濃度以上に管理できるようにして濃度の低下による不具合の発生を防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。
【0006】
すなわち、請求項1に係る本発明の溶液濃度管理方法は、溶液量が減少したときに、溶媒を補充して溶液量を保持する溶液の管理方法において、初期の溶液濃度、1回の溶媒補充量、溶液の所要量および許容できる最低の溶液濃度に基づいて、前記最低の溶液濃度に至るまでの許容できる溶媒補充回数を求め、溶媒の補充回数が、求められた溶媒補充回数に至ると、それを報知するものである。
【0007】
請求項1に係る本発明によれば、最低の溶液濃度に至るまでに許容できる溶媒の補充回数を求め、その回数になったときには、報知するので、溶液の濃度が許容できる最低の濃度を下回って不具合を生じるのを、未然に防止できる。
【0008】
請求項2に係る本発明は、請求項1の発明において、前記溶液は、循環回路を循環するものであり、溶液の前記所要量は、前記循環回路の回路内総容量である。
【0009】
請求項2に係る本発明によれば、循環回路を循環する溶液の濃度が、許容できる最低の濃度を下回って不具合を生じるのを未然に防止できる。
【0010】
請求項3に係る本発明は、請求項2の発明において、前記溶液が、不凍液であり、前記溶媒が水である。
【0011】
請求項3に係る本発明によれば、循環回路を循環する不凍液の濃度が許容できる最低の濃度を下回って凍結したり、錆を発生させるといったことを未然に防止できる。
【0012】
請求項4に係る本発明は、請求項3の発明において、前記循環回路には、溶媒としての水が補充される補水タンクが設けられるとともに、該補水タンク内には、不凍液の高液位および低液位を検知する液位検知装置が備えられ、前記高低の液位差に相当する水量が、前記1回の溶媒補充量とされるものである。
【0013】
請求項4に係る本発明によれば、補水タンクに設けられた液位検知電極の検知出力に基づいて、不凍液の液量の減少を検知できるとともに、所定量の補水を行うことができる。
【0014】
請求項5に係る本発明は、請求項2〜4のいずれかの発明において、前記循環回路内に溶液を張って試運転するときに、それまでの溶媒の補充回数をリセットするものである。
【0015】
請求項5に係る本発明によれば、溶媒の補充を繰り返して、求められた補充回数に達して報知され、循環回路に新たに初期濃度の溶液を張って試運転をしたときには、それまでの溶媒の補充回数がリセットされて新たに溶媒の補充回数が計数されることになる。
【0016】
請求項6に係る本発明の溶液循環装置は、溶液を循環させる循環回路と、前記溶液の溶液量の減少を検知する検知手段と、該検知手段の検知出力に基づいて、溶媒を補充して溶液量を保持する溶媒補充手段と、初期の溶液濃度、前記溶媒補充手段による1回の溶媒補充量、前記循環回路の回路内総容量および許容できる最低の溶液濃度に基づいて、前記最低の溶液濃度に至るまでの許容できる溶媒補充回数を求める手段と、前記溶媒補充手段による溶媒の補充回数が、求められた溶媒補充回数に至ると、それを報知する報知手段とを備えている。
【0017】
請求項6に係る本発明によれば、検知手段で溶液量の減少が検知されると、溶媒補充手段によって溶媒が補充され、その溶媒の補充回数が、最低の溶液濃度に至るまでの許容できる溶媒補充回数に達すると、それが報知手段によって報知されるので、溶液の濃度が許容できる最低の濃度を下回って不具合を生じるのを未然に防止できる。
【0018】
請求項7に係る本発明は、請求項6の発明において、前記溶液が、不凍液であり、前記溶媒が、水であり、前記循環回路には、水が補充される補水タンクが設けられ、前記検知手段は、前記補水タンクに配設されて該補水タンク内の不凍液の高液位および低液位を検知する液位検知装置を備え、前記溶媒補充手段は、前記補水タンクの前記低液位よりも不凍液の液面レベルが低くなったときに、前記高低の液位差に相当する水量を1回の補水量として補充するものである。
【0019】
請求項7に係る本発明によれば、補水タンクに設けられた液位検知電極の検知出力に基づいて、不凍液の液量の減少を検知できるとともに、所定量の補水を行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は、本発明の一つの実施の形態に係る溶液循環装置を備える自動風呂システムの概略構成図である。
【0022】
この自動風呂システムは、発電機能を有するガスエンジン1によって発電された電気を、当該自動風呂システムが設置されている一般家庭の家庭内負荷に供給する一方、ガスエンジン1からの排熱を回収して給湯を行うガスエンジンコージェネレーションシステムである。
【0023】
同図において、2はガスエンジン1からの排熱、例えば、ガスエンジンンの水冷およびガスエンジンの排ガスによって加熱された熱媒としての不凍液が循環する排熱回収回路であり、貯湯槽3の内部に設置された第1熱交換器4と、循環ポンプ5とが設けられるとともに、不凍液の液量が減少したときに、後述のようにして溶媒としての水が補充される補水タンク40が設けられている。
【0024】
貯湯槽3の下部の給水口には、補助熱源器6からの給水配管7が接続される一方、上部の出湯口には出湯配管8が接続されており、混合弁9によって、給水配管からの給水に、貯湯槽3からの出湯が混合されて給湯熱交換器10を介して給湯されるように構成されている。また、貯湯槽3への給水配管7は、分岐されて補水弁41を介して補水タンク40の給水口に接続されている。
【0025】
この自動風呂システムでは、ガスエンジン1を駆動するとともに、排熱回収回路2の循環ポンプ5を駆動してガスエンジン1からの不凍液を、矢符で示されるように第1熱交換器4を介して循環させることにより、ガスエンジン1から回収した排熱を、第1熱交換器4で放熱させて貯湯槽3内の低温の水を加熱して蓄熱するものであり、貯湯槽3に貯えられた温水が、必要に応じて、出湯配管8を介して補助熱源器6に供給されて給湯される一方、給水配管7から貯湯槽3に給水される。
【0026】
このように排熱回収回路2では、熱媒としての不凍液を循環させてガスエンジン1の排熱を回収するのであるが、長期間使用していると、蒸発等によって不凍液の液量が低下するので、溶媒である水を補充して不凍液の溶液量を保持するために、補水タンク40への補水を行うのであるが、補水を繰り返していると、不凍液の濃度が低下してしまい、凍結してしまったり、排熱回収回路2の配管やガスエンジン1が錆てしまうといった難点がある。
【0027】
そこで、この実施の形態では、不凍液の濃度を管理して濃度の低下による凍結等の不具合の発生を次のようにして防止している。
【0028】
すなわち、この実施の形態では、補水タンク40には、図2に示されるように、不凍液の液位を検知する液位検知装置が設けられている。この液位検知装置は、補水タンク40内に垂下されて不凍液43の高液位Hを検知する第1液位検知電極42aと、不凍液43の低液位Lを検知する第2液位検知電極42bとを備えており、これら液位検知電極42a,42bの出力が、図1の補助熱源器6内のコントローラ19に与えられる。
【0029】
コントローラ19は、各部の制御を行うとともに、不凍液の濃度を管理するものであり、不凍液の液量が低下して補水タンク40内の不凍液の液面レベルが、第2液位検知電極42bで検知できる低液位Lよりも低くなると、補水弁41を開いて高液位Hを検知する第1液位電極42aで不凍液が検知できるまで給水する、すなわち、自動補水を行う。この1回の自動補水量は、第1,第2液位検知電極42a.42bでそれぞれ検知される高低H,Lの液位差に相当する量となる。
【0030】
この実施の形態では、コントローラ19は、濃度管理を開始する初期の不凍液濃度、1回の自動補水量、不凍液が循環する排熱回収回路2の回路内総容量および許容できる最低の不凍液濃度に基づいて、最低の不凍液濃度に至るまでの許容できる補水回数Nを求め、自動補水回数が、求められた許容できる補水回数Nに至ると、補助熱源器6のリモコン18の表示部に、これ以上の補水はできず、不凍液を交換すべき旨の表示して報知するものである。
【0031】
ここで、許容できる補水回数Nの求め方について説明する。
【0032】
不凍液の初期濃度をXs(%)、凍結しない不凍液の最低の濃度をXm(%)、1回の自動補水量をK(リットル)、回路内総容量をL(リットル)とすると、最低濃度になるまでの補水回数nは、級数を用いた次式で求めることができる。
【0033】
Xm/Xs>{(L−K)/L}n-1
なお、求められた補水回数nに対して、この実施の形態では、余裕を見て許容できる補水回数Nを、n>Nとなるようにしている。
【0034】
補水回数nを求めるための不凍液の初期濃度Xs、凍結しない最低の濃度Xm、1回の自動補水量K、回路内総容量Lは、例えば、不凍液を排熱回収回路2に張って水張り試運転を行った後に、リモコン18から入力され、あるいは、予め設定されており、コントローラ19は、それらを用いて補水回数nを算出し、さらに、許容できる補水回数Nを求めるのである。
【0035】
試運転終了後は、コントローラ19は、自動補水を行う度に、その回数を計数し、その回数が、許容できる補水回数Nに達すると、リモコン18の表示部に、不凍液を交換すべき旨、例えば、「補水不可、不凍液の交換要」を表示して報知する。なお、音声、ブザー等で報知してもよい。また、何回目の補水回数であるかを、リモコン18の表示部に表示してもよい。
【0036】
図3は、以上の自動補水の動作を示すフローチャートである。
【0037】
先ず、液位検知電極42a,42bによる液位の検知が正常であるか否かを判断し(ステップn1)、補水タンク40内の高液位Hを検知する第1液位検知電極42aがオンしている(不凍液を検知している)にも拘わらず、低液位Lを検知する第2液位検知電極42bがオフしている(不凍液を検知していない)ときには、異常であると判断し、電極異常のエラー表示を行う(ステップn10)。
【0038】
ステップn1において、正常であると判断されたとき、すなわち、第1液位検知電極42aがオンで、かつ第2液位検知電極42bがオフ以外のときには、ステップn2に移り、低液位Lを検知する第2液位検知電極42bがオフしているか否かを判断し、オフしていないときには、第2液位検知電極42bで検知される低液位Lよりも不凍液の液面レベルが高いとしてステップn1に戻る。
【0039】
ステップn2において、第2液位検知電極42bがオフしているときには、不凍液の液面レベルが、第2液位検知電極42bで検知される低水位Lよりも低く、液量が低下しているとし、ガスエンジン1が運転中であるか否かを判断し(ステップn3)、運転中であるときには、運転を停止し(ステップn4)、前回の自動補水から、例えば、64時間経過したか否かを判断し(ステップn5)、経過していないときには、64時間以内の自動補水回数Mをインクリメントし(ステップn11)、前記自動補水回数Mが2以上になったか否かを判断し(ステップn12)、2以上になったときには、不凍液の少量の漏れが生じて64時間以内に2回以上の自動補水が必要になったとして、不凍液の少量漏れのエラー表示を行う(ステップn13)。
【0040】
ステップn5において、前回の自動補水から64時間経過したとき、あるいは、ステップn12において、前記自動補水回数Mが2以上でないときには、ステップn6に移り、自動補水回数が、上述の許容できる補水回数N以下であるか否かを判断し、許容できる補水回数N以下でないときには、不凍液の濃度が低下して補水できず、不凍液を交換すべき旨のエラー表示を行って報知する(ステップn14)。
【0041】
ステップn6において、自動補水回数が、許容できる補水回数N以下であるときには、補水弁41を開いて給水配管7から補水を開始し(ステップn7)、補水タンク40内の高液位Hを検知する第1液位検知電極42aがオンしたか否か、すなわち、前記高液位Hまで補水できたか否かを判断し(ステップn8)、補水できたときには、補水弁41を閉じてステップn1に戻る(ステップn9)。ステップn8において、2分経過しても第1液位検知電極42aがオンしないときには、不凍液の多量の漏れが生じているとして、補水弁41を閉じ(ステップn15)、不凍液の多量漏れのエラー表示を行う(ステップn16)。
【0042】
以上のようにして自動補水を繰り返して不凍液の濃度が低下し、それ以上の補水が許容できない場合には、リモコン18の表示部にその旨のエラー表示を行うので、それを見たユーザは、サービスマンを呼んで不凍液の交換をすることになる。
【0043】
これによって、不凍液の濃度が低下し過ぎて排熱回収回路2が凍結したり、ガスエンジン1が錆たりするといったことを未然に防止できることになる。また、凍結の虞がないので、凍結予防運転を行う必要がない。
【0044】
なお、排熱回収回路2の不凍液を交換して試運転を行ったときには、リモコン18からリセット操作を行うことにより、コントローラ19は、それまでの自動補水回数をリセットして新たに自動補水回数を計数する。
【0045】
また、不凍液を使用する必要のない地域においては、不凍液の使用、不使用をディップスイッチ等で選択できるようにし、不凍液の不使用を選択した場合には、不凍液の濃度管理のための補水回数の制限を行わないようにしてもよい。
【0046】
次に、この実施の形態における排熱回収について詳細に説明する。
【0047】
従来では、ガスエンジン等の熱源から回収された排熱によって、貯湯槽3内の低温の水を加熱して一旦蓄熱した後に、浴槽11に注湯していたので、貯湯槽3に十分蓄熱されていないと注湯できないといった難点があった。
【0048】
そこで、この実施の形態では、ガスエンジン1の排熱によって加熱された不凍液を、ガスエンジン1から該ガスエンジン1に戻す排熱回収回路2のガスエンジン1よりも下流側であって、第1熱交換器4よりも上流側に、貯湯槽3以外への熱供給を可能とする第2熱交換器12を設けている。
【0049】
この第2熱交換器12は、該第2熱交換器12で不凍液との間で熱交換する浴槽水が循環する循環加熱回路13に連通しており、この循環加熱回路13は、補助熱源器6内の風呂熱交換器14と、風呂ポンプ15と、浴槽11とを結んでおり、この循環加熱回路13は、注湯電磁弁16を介して給湯配管17に接続されている。
【0050】
補助熱源器6には、図示しない水位センサ等の各種センサの出力および該補助熱源器6を遠隔制御する上述のリモコン18からの設定操作に応じて、ガスエンジン1の駆動停止を制御するとともに、各部を制御する上述のコントローラ19が内蔵されている。
【0051】
この実施の形態では、従来のように貯湯槽3に蓄えられた温水を浴槽11に注湯するのではなく、先ず、注湯電磁弁16を介して給湯配管17から給湯熱交換器10で加熱することなく、浴槽11に給水して水を張る。次に、補助熱源器6内の風呂ポンプ15で浴槽11内の水を、矢符で示されるように循環させる一方、ガスエンジン1を駆動するとともに、循環ポンプ5を駆動して不凍液を循環させることにより、第2熱交換器12でガスエンジン1の排熱で加熱された不凍液と熱交換させて浴槽水を加熱し、風呂の焚き上げや追い焚きを行うものである。
【0052】
このように、貯湯槽3を介することなく、ガスエンジン1の排熱によって加熱された不凍液の熱を、第2熱交換器12によって直接、風呂の焚き上げや追い焚きに使用するので、効率を高めることができる。
【0053】
また、従来では、上述のように、風呂への注湯は、一旦、貯湯槽3に蓄えた後に行うので、貯湯槽3は、風呂の注湯に要する熱量を蓄える大きさが必要であったのに対して、この実施の形態では、風呂の注湯には、貯湯槽3の湯を使用しないので、風呂の注湯に要する熱量を貯湯槽3に蓄える必要がなくなり、その分、例えば、約100リットル、貯湯槽3を小型にできることになる。
【0054】
(実施の形態2)
図4は、本発明の他の実施の形態に係る溶液循環装置を備える温水暖房システムの概略構成図であり、上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【0055】
この実施の形態も、上述の実施の形態と同様に、発電機能を有するガスエンジン1よって発電された電気は、当該温水暖房システムが設置されている一般家庭の家庭内負荷に供給され、また、排熱回収回路2の循環ポンプ5で、ガスエンジン1からの不凍液を、第1熱交換器4を介して循環させることにより、ガスエンジン1から回収した排熱を、第1熱交換器4で放熱させて貯湯槽3内の水を加熱して蓄熱するガスエンジンコージェネレーションシステムである。
【0056】
上述の実施の形態と同様に、排熱回収回路2には、補水タンク40が設けられており、この補水タンク40に配設された第1,第2液位検知電極の出力が、補助熱源器61のコントローラ191に与えられる。補助熱源器61のコントローラ191は、排熱回収回路2を循環する不凍液の液量が低下したときには、補水弁41を介して補水タンク40に自動補水し、自動補水回数が、許容できる補水回数Nに至ったときには、リモコン18の表示部に、補水ができず、不凍液を交換すべき旨の表示を行うのは、上述の実施の形態と同様である。
【0057】
この実施の形態では、排熱回収回路2に設けられている第2熱交換器12は、排熱回収回路2の不凍液との間で熱交換する暖房用不凍液が循環する循環加熱回路131に連通しており、この循環加熱回路131は、補助熱源器61内の暖房熱交換器20と、暖房ポンプ21と、ファンコンベクターや床暖房などの暖房端末22とを結んでおり、この循環加熱回路131には、暖房用不凍液の液量が減少したときに、補水弁44を介して水を補充するための補水タンク45が設けられている。
【0058】
さらに、循環加熱回路131に、第2熱交換器12をバイパスするバイパス経路23を設けるとともに、このパイパス経路23には、貯湯槽3内に配置された第3熱交換器24を設けている。また、循環加熱回路131の暖房用不凍液の流路を、第2熱交換器12側またはバイパス経路23側に切換える三方弁25を備えている。
【0059】
循環加熱回路131の補水タンク45にも、上述の実施の形態と同様に、補水タンク45内の不凍液の高低の各液位をそれぞれ検知する第1,第2液位検知電極が配設されており、これら液位検知電極の出力が、補助熱源器61内のコントローラ191に与えられる。
【0060】
補助熱源器61のコントローラ191は、上述の実施の形態と同様に、循環加熱回路131を循環する暖房用不凍液の液量が低下したときには、補水弁44を介して補水タンク45に自動補水し、自動補水回数が、許容できる補水回数Nに至ったときには、リモコン18の表示部に、補水ができず、暖房用不凍液を交換すべき旨の表示を行う。
【0061】
許容できる補水回数Nの算出も上述の実施の形態と同様である。なお、補水回数の算出に必要な上述の回路内総容量L(リットル)は、循環加熱回路131の暖房用不凍液の流路を、第2熱交換器12側またはバイパス経路23側に切換えた場合にもほぼ同じ容量となるように設定されている。
【0062】
このように自動補水を繰り返して暖房用不凍液の濃度が低下し、それ以上の補水が許容できない場合には、リモコン18の表示部にその旨のエラー表示を行うので、それを見たユーザは、サービスマンを呼んで暖房用不凍液の交換をすることになる。
【0063】
これによって、暖房用不凍液の濃度が低下して循環加熱回路131が凍結したり、錆たりするといったことを防止できることになる。
【0064】
次に、この実施の形態における排熱回収について詳細に説明する。
【0065】
貯湯槽3には、その温度を検知する第1サーミスタ26が設置される一方、補助熱源器61内の循環加熱回路131には、第2サーミスタ27が設けられている。
【0066】
この実施の形態では、ガスエンジン1および循環ポンプ5が駆動されている場合には、補助熱源器61のコントローラ191は、三方弁25を、第2熱交換器12側に接続しており、このときには、補助熱源器61内の暖房ポンプ21を駆動して暖房用温水を実線矢符で示されるように循環させ、ガスエンジン1の排熱によって加熱された第1熱媒によって、第2熱交換器12で暖房用温水を加熱して暖房端末22に供給循環させて暖房運転を行うものである。
【0067】
ガスエンジン1および循環ポンプ5が停止している場合には、第1サーミスタ26の検知出力に基づいて、貯湯槽3内の温水の温度が所定温度を越える高温であるときには、コントローラ191は、三方弁25を、バイパス経路23側に切換える。
【0068】
これによって、暖房用温水は、破線矢符で示されるように、貯湯槽3内の第3熱交換器24によって、貯湯槽3内の高温水と熱交換して加熱され、暖房端末22に供給循環されて暖房運転が行われる。
【0069】
このように、ガスエンジン1が停止してガスエンジン1の排熱を回収できず、貯湯槽3に十分に蓄熱されているときには、暖房用温水の循環経路を、バイパス経路23側に切換えて第3熱交換器24を介して貯湯槽3の高温水と熱交換して暖房運転を行うものである。
【0070】
また、貯湯槽3の高温水との熱交換あるいは第1熱媒との熱交換では、暖房用温水が所定温度まで達しない場合、すなわち、補助熱源器61内の第2サーミスタ27によって検知される温度が所定の温度に達しない場合には、暖房熱交換器20を併用して暖房用温水を加熱するものである。
【0071】
(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、不凍液に適用して説明したけれども、本発明は、不凍液に限らず、濃度の低下によって性能が低下する他の溶液の濃度の管理に適用してもよく、また、循環回路を循環する溶液に限らず、タンク等に貯められた溶液の濃度管理に適用してもよい。
【0072】
上述の実施の形態では、補水タンク内の不凍液の液面レベルを検知する液位検知装置として、補水タンク内に垂下された検知電極を用いたけれども、本発明の他の実施の形態として、高液位および低液位に対応する2つの接点を有するフロートスイッチなどを用いてもよい。
【0073】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、最低の溶液濃度に至るまでに許容できる溶媒の補充回数を求め、その回数になったときには、報知するので、溶液の濃度が許容できる最低の濃度を下回って不具合を生じるのを、未然に防止できる。
【0074】
特に、循環回路を循環する不凍液の濃度が許容できる最低の濃度を下回って凍結したり、錆を発生させるといったことを未然に防止できる。また、凍結の虞がないので、凍結予防運転を行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態に係る溶液循環装置を備える自動風呂システムの概略構成図である。
【図2】図1の補水タンクおよび液位検知電極を示す図である。
【図3】補水動作のフローチャートである。
【図4】本発明の他の実施の形態に係る溶液循環装置を備える温水暖房システムの概略構成図である。
【符号の説明】
1 ガスエンジン
2 排熱回収回路
3 貯湯槽
5 循環ポンプ
6,61 補助熱源器
11 浴槽
22 暖房端末
19,191コントローラ
23 バイパス経路
40,45 補水タンク
42a 第1液位検知電極
42b 第2液位検知電極
41,44 補水弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for managing the concentration of a solution such as an antifreeze and a solution circulation device using the method, and more particularly, a hot water heating system that heats a heated heat medium, for example, a solution such as an antifreeze by circulation. The present invention also relates to a solution concentration management method and a solution circulation device suitable for an exhaust heat recovery system that recovers exhaust heat by circulating a solution heated by exhaust heat from a heat source such as a gas engine.
[0002]
[Prior art]
As a conventional exhaust heat recovery system, for example, by cooling a gas engine having a power generation function or circulating a heat medium heated by the exhaust gas through a circulation circuit provided with a heat exchanger, the heat exchanger passes through the heat exchanger. There is a system that recovers exhaust heat from gas engines.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such exhaust heat recovery of the gas engine, the antifreeze that cools the gas engine is circulated as a heat medium to recover the exhaust heat. Since the amount decreases, the amount of liquid is kept within a certain range by supplementing water. However, if water replenishment is repeated, the concentration of the antifreeze liquid decreases, and there is a problem that the circuit freezes or the piping of the circulation circuit and the gas engine rust.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of problems due to a decrease in concentration by allowing the concentration of a solution such as an antifreeze solution to be controlled to a predetermined concentration or more. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows in order to achieve the above-described object.
[0006]
That is, the solution concentration management method of the present invention according to
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the allowable number of times of solvent replenishment until reaching the minimum solution concentration is obtained, and when this number is reached, a notification is given, so the concentration of the solution falls below the minimum allowable concentration. Can be prevented beforehand.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the solution circulates in a circulation circuit, and the required amount of the solution is a total capacity in the circuit of the circulation circuit.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent a problem from occurring when the concentration of the solution circulating in the circulation circuit falls below the lowest allowable concentration.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the solution is an antifreeze liquid and the solvent is water.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the antifreeze liquid circulating in the circulation circuit from freezing below the lowest allowable concentration or generating rust.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the circulation circuit is provided with a water replenishing tank that is replenished with water as a solvent. A liquid level detecting device for detecting a low liquid level is provided, and the amount of water corresponding to the difference between the high and low liquid levels is set as the one-time solvent replenishment amount.
[0013]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to detect a decrease in the amount of the antifreeze liquid based on the detection output of the liquid level detection electrode provided in the water replenishing tank, and to perform a predetermined amount of water replenishment.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, when the test operation is performed with a solution in the circulation circuit, the number of times of solvent replenishment is reset.
[0015]
According to the present invention of claim 5, when solvent replenishment is repeated and the obtained number of times of replenishment is reached, notification is made, and when a test run is performed with a new initial concentration of solution in the circulation circuit, The number of times of replenishment of the solvent is reset, and the number of times of solvent replenishment is newly counted.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a solution circulation apparatus according to the present invention, wherein a circulation circuit for circulating a solution, detection means for detecting a decrease in the amount of the solution, and replenishing a solvent based on a detection output of the detection means. Solvent replenishing means for holding the amount of solution, the initial solution concentration, the amount of solvent replenishment performed once by the solvent replenishing means, the total capacity in the circuit of the circulation circuit, and the lowest acceptable solution concentration. Means for obtaining an allowable number of times of solvent replenishment until reaching the concentration, and notifying means for notifying when the number of times of solvent replenishment by the solvent replenishment means reaches the obtained number of times of solvent replenishment.
[0017]
According to the sixth aspect of the present invention, when a decrease in the amount of the solution is detected by the detecting means, the solvent is replenished by the solvent replenishing means, and the number of times that the solvent is replenished is allowed to reach the lowest solution concentration. When the number of times of solvent replenishment is reached, it is notified by the notification means, so that it is possible to prevent a problem from occurring when the concentration of the solution falls below the lowest allowable concentration.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the solution is an antifreeze liquid, the solvent is water, and the circulation circuit is provided with a water replenishment tank that is replenished with water. The detection means includes a liquid level detection device that is disposed in the replenishment tank and detects a high liquid level and a low liquid level of the antifreeze liquid in the replenishment tank, and the solvent replenishment means includes the low liquid level of the replenishment tank. When the liquid level of the antifreeze becomes lower than that, the amount of water corresponding to the difference in level between the high and low is replenished as a single replenishment amount.
[0019]
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to detect a decrease in the amount of the antifreeze liquid based on the detection output of the liquid level detection electrode provided in the water replenishing tank, and to perform a predetermined amount of water replenishment.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0021]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic bath system including a solution circulation device according to one embodiment of the present invention.
[0022]
The automatic bath system supplies electricity generated by the
[0023]
In the figure,
[0024]
A
[0025]
In this automatic bath system, the
[0026]
As described above, the exhaust
[0027]
Therefore, in this embodiment, the concentration of the antifreeze liquid is managed to prevent the occurrence of problems such as freezing due to the decrease in concentration as follows.
[0028]
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0029]
The
[0030]
In this embodiment, the
[0031]
Here, how to determine the allowable number N of refilling water will be described.
[0032]
If the initial concentration of antifreeze is Xs (%), the minimum concentration of nonfreezing antifreeze is Xm (%), the amount of automatic water replenishment at one time is K (liter), and the total capacity in the circuit is L (liter), the minimum concentration is reached. The number of times of water refilling n can be obtained by the following equation using a series.
[0033]
Xm / Xs> {(LK) / L} n-1
In this embodiment, the replenishment frequency N that can be allowed with a margin is set to n> N with respect to the obtained replenishment frequency n.
[0034]
The initial concentration Xs of the antifreeze liquid for obtaining the replenishment frequency n, the minimum concentration Xm that does not freeze, the automatic water replenishment amount K for one time, and the total capacity L in the circuit are, for example, a water filling test operation with the antifreeze liquid stretched over the exhaust
[0035]
After the trial operation is completed, the
[0036]
FIG. 3 is a flowchart showing the above-described automatic rehydration operation.
[0037]
First, it is determined whether or not the liquid level detection by the liquid
[0038]
When it is determined in step n1 that it is normal, that is, when the first liquid
[0039]
In step n2, when the second liquid
[0040]
In step n5, when 64 hours have passed since the last automatic water replenishment, or in step n12, when the number of automatic water replenishment M is not 2 or more, the process proceeds to step n6, where the number of automatic water replenishment is equal to or less than the allowable water replenishment number N described above. If the number of times of water replenishment is not less than the allowable number N, the concentration of the antifreeze liquid is lowered and the water cannot be replenished, and an error display indicating that the antifreeze liquid should be replaced is displayed and notified (step n14).
[0041]
In step n6, when the number of times of automatic water replenishment is equal to or less than the allowable number of water replenishment N, the
[0042]
When the automatic rehydration is repeated as described above and the concentration of the antifreeze liquid decreases and no more rehydration is allowed, an error message is displayed on the display unit of the
[0043]
As a result, it is possible to prevent in advance that the concentration of the antifreeze liquid is excessively reduced and the exhaust
[0044]
In addition, when the antifreezing liquid of the exhaust
[0045]
In areas where it is not necessary to use antifreeze, the use or nonuse of antifreeze can be selected with a dip switch, etc. The restriction may not be performed.
[0046]
Next, the exhaust heat recovery in this embodiment will be described in detail.
[0047]
Conventionally, the low temperature water in the hot
[0048]
Therefore, in this embodiment, the antifreeze heated by the exhaust heat of the
[0049]
The
[0050]
The auxiliary heat source device 6 controls the stop of the driving of the
[0051]
In this embodiment, the hot water stored in the
[0052]
In this way, the heat of the antifreeze heated by the exhaust heat of the
[0053]
In addition, conventionally, as described above, since the hot water pouring into the bath is performed after the hot water is once stored in the hot
[0054]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system including a solution circulation device according to another embodiment of the present invention, and parts corresponding to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals.
[0055]
In this embodiment as well, the electricity generated by the
[0056]
As in the above-described embodiment, the exhaust
[0057]
In this embodiment, the
[0058]
Furthermore, the
[0059]
Circulating
[0060]
[0061]
Calculation of the allowable number N of refilling water is the same as in the above-described embodiment. The circuit in the total capacity of the above required for calculating the refill number L (liters) of the flow path of the heating antifreeze circulating
[0062]
In this way, when automatic water replenishment is repeated and the concentration of the antifreeze for heating decreases, and when no more water can be refilled, an error message indicating that is displayed on the display unit of the
[0063]
This allows you frozen circulating
[0064]
Next, the exhaust heat recovery in this embodiment will be described in detail.
[0065]
The hot
[0066]
In this embodiment, when the
[0067]
When the
[0068]
As a result, the hot water for heating is heated by exchanging heat with the high-temperature water in the
[0069]
As described above, when the
[0070]
Further, in the heat exchanger or heat exchange with the first heat medium of high temperature water in the hot
[0071]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the antifreeze liquid. However, the present invention is not limited to the antifreeze liquid, and may be applied to the management of the concentration of other solutions whose performance is deteriorated due to the decrease in concentration. The present invention is not limited to the solution circulating in the circuit, and may be applied to the concentration management of the solution stored in a tank or the like.
[0072]
In the above-described embodiment, the detection electrode suspended in the water replenishing tank is used as the liquid level detection device for detecting the level of the antifreeze liquid in the water replenishing tank. A float switch having two contacts corresponding to the liquid level and the low liquid level may be used.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the allowable number of replenishment of the solvent until reaching the minimum solution concentration is obtained, and when the number is reached, a notification is made, so that the concentration of the solution falls below the minimum allowable concentration. It is possible to prevent problems from occurring.
[0074]
In particular, it is possible to prevent the antifreeze circulating in the circulation circuit from freezing below the lowest allowable concentration or generating rust. Moreover, since there is no risk of freezing, there is no need to perform a freeze prevention operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic bath system including a solution circulation device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a water replenishment tank and a liquid level detection electrode in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart of a water refill operation.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a hot water heating system including a solution circulation device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
初期の溶液濃度、1回の溶媒補充量、溶液の所要量および許容できる最低の溶液濃度に基づいて、前記最低の溶液濃度に至るまでの許容できる溶媒補充回数を求め、
溶媒の補充回数が、求められた溶媒補充回数に至ると、それを報知することを特徴とする溶液濃度管理方法。In the solution management method of replenishing the solvent and holding the solution amount when the solution amount decreases,
Based on the initial solution concentration, one solvent replenishment amount, the required amount of solution and the lowest acceptable solution concentration, determine the number of acceptable solvent replenishments to reach the lowest solution concentration;
A solution concentration management method that notifies when the number of times of solvent replenishment reaches the determined number of solvent replenishments.
前記溶液は、循環回路を循環するものであり、溶液の前記所要量は、前記循環回路の回路内総容量であることを特徴とする溶液濃度管理方法。The solution concentration management method according to claim 1,
The solution circulates in a circulation circuit, and the required amount of the solution is a total capacity in the circuit of the circulation circuit.
前記溶液が、不凍液であり、前記溶媒が水であることを特徴とする溶液濃度管理方法。A solution concentration management method according to claim 2,
The solution concentration management method, wherein the solution is an antifreeze and the solvent is water.
前記循環回路には、溶媒としての水が補充される補水タンクが設けられるとともに、該補水タンク内には、不凍液の高液位および低液位を検知する液位検知装置が備えられ、前記高低の液位差に相当する水量が、前記1回の溶媒補充量とされることを特徴とする溶液濃度管理方法。A solution concentration management method according to claim 3,
The circulation circuit is provided with a water replenishment tank that is replenished with water as a solvent, and a liquid level detection device that detects a high liquid level and a low liquid level of the antifreeze liquid is provided in the water replenishment tank. A solution concentration management method, wherein the amount of water corresponding to the liquid level difference is the amount of the solvent replenished once.
前記循環回路内に溶液を張って試運転するときに、それまでの溶媒の補充回数をリセットすることを特徴とする溶液濃度管理方法。The solution concentration management method according to any one of claims 2 to 4,
A solution concentration management method characterized by resetting the number of times the solvent has been replenished when a test operation is performed with a solution in the circulation circuit.
前記溶液の溶液量の減少を検知する検知手段と、
該検知手段の検知出力に基づいて、溶媒を補充して溶液量を保持する溶媒補充手段と、
初期の溶液濃度、前記溶媒補充手段による1回の溶媒補充量、前記循環回路の回路内総容量および許容できる最低の溶液濃度に基づいて、前記最低の溶液濃度に至るまでの許容できる溶媒補充回数を求める手段と、
前記溶媒補充手段による溶媒の補充回数が、求められた溶媒補充回数に至ると、それを報知する報知手段とを備えることを特徴とする溶液循環装置。A circulation circuit for circulating the solution;
Detecting means for detecting a decrease in the amount of the solution;
Based on the detection output of the detection means, solvent replenishment means for replenishing the solvent and maintaining the amount of solution;
Based on the initial solution concentration, the amount of solvent replenishment by the solvent replenishment means, the total capacity in the circuit of the circulation circuit and the minimum allowable solution concentration, the allowable number of solvent replenishment times to reach the minimum solution concentration A means of seeking
A solution circulating apparatus comprising: an informing means for informing when the number of times of solvent replenishment by the solvent replenishing means reaches the determined number of times of solvent replenishment.
前記溶液が、不凍液であり、前記溶媒が、水であり、前記循環回路には、水が補充される補水タンクが設けられ、
前記検知手段は、前記補水タンクに配設されて該補水タンク内の不凍液の高液位および低液位を検知する液位検知装置を備え、
前記溶媒補充手段は、前記補水タンクの前記低液位よりも不凍液の液面レベルが低くなったときに、前記高低の液位差に相当する水量を1回の補水量として補充することを特徴とする溶液循環装置。The solution circulating apparatus according to claim 6,
The solution is an antifreeze, the solvent is water, and the circulation circuit is provided with a water replenishment tank that is replenished with water.
The detection means includes a liquid level detection device that is disposed in the replenishment tank and detects a high liquid level and a low liquid level of the antifreeze liquid in the replenishment tank,
The solvent replenishing means replenishes the amount of water corresponding to the high and low liquid level difference as a single replenishment amount when the liquid level of the antifreeze liquid is lower than the low liquid level of the replenishment tank. A solution circulation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069240A JP4363611B2 (en) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Solution concentration management method and solution circulation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069240A JP4363611B2 (en) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Solution concentration management method and solution circulation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002267264A JP2002267264A (en) | 2002-09-18 |
JP4363611B2 true JP4363611B2 (en) | 2009-11-11 |
Family
ID=18927302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001069240A Expired - Fee Related JP4363611B2 (en) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Solution concentration management method and solution circulation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4363611B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4581939B2 (en) * | 2005-09-22 | 2010-11-17 | パナソニック株式会社 | Hot water storage water heater |
KR101488472B1 (en) | 2013-08-23 | 2015-02-03 | 주식회사 경동나비엔 | Drain device control system of waste heat using mixing valve and the mehtod thereof |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001069240A patent/JP4363611B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002267264A (en) | 2002-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4324154B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP2007285653A (en) | Hot water supply device | |
JP2007285659A (en) | Hot water supply device | |
JP4363611B2 (en) | Solution concentration management method and solution circulation device | |
JP3914406B2 (en) | Heat exchange system | |
JP2010007891A (en) | Heat pump storage type hot water supplying/heating device | |
JP4247171B2 (en) | Cogeneration system | |
JP6294167B2 (en) | Bath equipment | |
JP2014001911A (en) | Method for heating hot water storage tank | |
JP4710511B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5903540B2 (en) | Water heater | |
JP2013170782A (en) | Water heater | |
JP5326890B2 (en) | Thermal storage system | |
JP2019178954A (en) | Seawater cooling system | |
JP2004245451A (en) | Storage type hot water supply system | |
JP4867282B2 (en) | Water heater | |
JP2004020013A (en) | Hot water storage type hot water supply device | |
JP2006269275A (en) | Fuel cell system | |
JP3933023B2 (en) | Hot water heating heat source machine | |
JP5569490B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP3970194B2 (en) | Heat source equipment | |
JP6701567B2 (en) | Hot water supply system | |
JP2004308926A (en) | Hot water storage type hot-water supply system | |
JP2003322414A (en) | Hot water storage type water heater | |
JP2015004304A (en) | Cogeneration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080306 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090703 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090721 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090817 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4363611 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130828 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |